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Thèse Année : 2009

Acid-base balance in online hemodiafiltration: modeling, in vitro and in vivo analyses of bicarbonate transfers

Equilibre acide-base lors de l'hémodiafiltration en ligne : modélisation, analyses in vitro et clinique des transferts de bicarbonate

Résumé

Online hemodiafiltration (HDF) is an alternative treatment to hemodialysis (HD) for end stage renal disease (ESRD) patients, which combines convective and diffusive transfers and permits higher middle molecules clearance and hemodynamic stability. However, the effects of its various parameters such as dialysis fluid bicarbonate (HCO3-) concentration, blood and reinjection fluid flow rates and patient acidosis on the acid-base balance (blood pH, pO2, pCO2 and plasma HCO3- concentration) need further investigation. An in vitro approach in which the patient is represented by a 2 L bag of fresh heparinized bovine blood has been conducted in HD and postdilution HDF modes to study the parameters governing the acid-base balance. This in vitro parametric approach has been combined with a kinetic model calculating the HCO3- plasma concentration time variation. Good agreement was obtained between model and measured data during the first 25 min corresponding to the time necessary to dialyze 2 L of blood. Clinical measurements in HD and online HDF postdilution were taken on 6 patients at the Nephrology department of Amiens hospital for a total of 23 dialysis sessions. Uremic acidosis was well corrected without alkalosis in all these sessions. No significant difference was observed between acid-base parameters at the end of HD and HDF sessions. In contrast to urea clearances which remained constant, HCO3- dialysances decayed with time during sessions from 110 to 140 mL/min to about 40 mL/min after one hour.
L'hémodiafiltration (HDF) est une technique de dialyse qui est proposée comme alternative à l'hémodialyse (HD) classique pour les patients souffrant d'insuffisance rénale terminale (IRT). L'HDF est de plus en plus utilisée car elle permet une meilleure élimination des molécules de haut poids moléculaire et une meilleure stabilité cardiovasculaire. Toutefois, l'influence de cette technique sur l'équilibre acide-base des patients en HDF est peu discutée dans la littérature. Dans ce travail, les effets des conditions opératoires (débits, pressions, concentration en bicarbonate (HCO3-) du dialysat) sur l'équilibre acide-base (pH, pO2, pCO2 et concentration plasmatique en HCO3-) ont été étudiés. Cette étude est basée sur la réalisation d'essais in vitro et in vivo qui ont permis de comparer l'équilibre acide-base en modes HD et HDF postdilution. Dans le cas des essais in vitro, une étude paramétrique utilisant du sang bovin a été menée. Elle a permis de valider un modèle représentant les variations de la concentration plasmatique du HCO3- au cours d'une séance de dialyse. Puis une étude clinique préliminaire a été effectuée au CHU d'Amiens : 6 patients ont été suivis pour un total de 23 séances de dialyse. Les mêmes tendances entre les essais in vitro et in vivo ont été observées pour la variation plasmatique de HCO3- et la dialysance du HCO3- qui décroît au cours du temps (de 110 mL/min à 40 mL/min au bout d'une heure). Par contre, dû à l'absence de respiration, les variations de pO2 et pCO2 sont différentes dans les essais in vitro. Quant à la comparaison HD/HDF, d'autres essais in vivo restent encore à réaliser pour obtenir un résultat significatif sur le plan statistique.
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tel-00456047 , version 1 (11-02-2010)

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  • HAL Id : tel-00456047 , version 1

Citer

H. Morel. Equilibre acide-base lors de l'hémodiafiltration en ligne : modélisation, analyses in vitro et clinique des transferts de bicarbonate. Sciences de l'ingénieur [physics]. Université de Technologie de Compiègne, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00456047⟩
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