Инфузионные фильтры

М.Ю.Киров, Ю.В.Куэнецова

Москва

URL

Проведение длительной инфузионной терапии является одной из важнейших составных частей интенсивной терапии. В то же время, длительная инфузионная терапия обладает рядом побочных эффектов, таких, как микробная контаминация с угрозой развития сепсиса, образование эндотокснов, возникновение флебитов, возможность эмболических осложнений. Большинство из этих побочных эффектов можно предотвратить путем использования современных инфузионных фильтров.
1. Побочные в данном случае микроорганизмы, колонизирующиеся в катетере, ретроградным путем попадают в систему для инфузий, это происходит, как привило, при низкой скорости инфузии. Тем не менее, далеко не всегда можно с полной уверенностью определить источник инфекции. Более того, реальная клиническая картина сепсиса совсем не обязательно сочетается с положительными результатами посевов [12].

При инфузионной терапии микробная колонизация инфузионных сред происходит в 5,8% случаев, дистального конца инфузионной системы - в 13,7% случаев, а участка кожи рядом с катетером - в 20% случаев. По различным данным, частота микробной контаминации во время инфузии варьирует от 3 до 38 % [6;12]. Микробная среда в 49% случаев представлена Грамм-положительными кокками (Staphyllococcus, Aerococcus, Micrococcus и др.), в 32% - Грамм-положительными палочками (Bacillus, Corynebacterium, дифтероиды), в 6% - Грамм-отрицательными микроорганизмами (Enterobacter, Acinobacillus, Alculigenes, Cardiobacterium, Klebsiella), в 1% - Streptococcus и в 12% - грибками [6]. Эти микроорганизмы могут расти и размножаться во многих инфузионных растворах, но в первую очередь, в 5% глюкозе.

Риск инфекционных осложнений можно уменьшить путем использования мембранных фильтров, которые располагаются между катетером и системой для внутривенных вливаний. Применение фильтров с порами 0,22 и 0,45 мкм позволяет предотвратить прохождение большинства грибков и бактерий.

Образование эндотоксина. Эндотоксины представляют собой липополисахариды, образующиеся в результате лизиса оболочек клеток Грамм-отрицательных бактерий. Они обладают пирогенными свойствами и могут привести а эндотоксиновому шоку. Эндотоксины начинают образовываться в инфицированной инфузионной среде через 24 часа после ее контаминации. Они способны проникать через мембрану большинства фильтров с порами 0,2 мкм. При этом активность эндотоксина S-marcesens, K-pneumoniae, F-agglomerans и p. aeruginosa возрастает при увеличении длительности инфузии. В то же время современные инфузионные фильтры способны в течение 96 часов осуществлять эффективную задержку молекул эндотоксина, с их помощью продлеваются сроки эксплуатации инфузионных систем. Так, инфузионный фильтр Pall, за счет положительного заряда фильтрующего материала в течение 4 суток предотвращает проникновение эндотоксина к пациенту. Его использование более эффективно, чем ежедневная замена систем для инфузии и применение фильтров из целлюлозы, полиакрилата, полиэтилена и полипропилена.

Инородные частицы. За 24 часа инфузионной терапии в кровь пациента попадает до 2 млн. инородных частиц, представляющих собой нерастворенные кристаллы антибиотиков, частицы стекла, пластмассы, резины, бумаги, полимерных материалов и т.д. Основными источниками инородных частиц являются инфузионные среды, вводимые болюсно медикаменты, ампулы, шприцы, нерациональное сочетание лекарственных препаратов с выпадением осадка, нарушение правил асептики [7;13;15]. При попадании в кровь пациента инородные частицы могут обусловить ряд локальных и системных побочных эффектов. Системные побочные эффекты проявляются попаданием инородных частиц в систему венозной циркуляции и оседанием в сосудах легких, где они подвергаются утилизации макрофагами. Многие частицы не являются биологически совместимыми с иммунной системой больного, и лейкоциты не в состоянии адекватно осуществить процесс их деградации. Это приводит к тому, что вокруг инородных частиц выстраиваются многочисленные ряды макрофагов, в результате возникает гранулема. При этом происходит блокада участков микроциркуляции легких, наиболее частых осложнений инфузионной терапии и сопровождают более 50% всех инфузий. Клиническая картина флебита, как правило, представляет собой покраснение и болезненность участка кожи в области катетера. Она обусловлена целым рядом физико-химических факторов: материалом, из которого изготовлены катетер или канюля, рН инфузионной среды, химический состав вводимых препаратов, раздражающее воздействие инородных частиц на венозный эндотелий [9]. Развитие флебита приводит к необходимости повторной венепункции и установки новой канюли, вызывает у пациента выраженный дискомфорт. Риск возникновения флебита прогрессивно возрастает с увеличением длительности инфузионной терапии. Так, через сутки после начала инфузионной терапии частота флебитов составляет 16%, через 2 суток - 42%, а через 3 суток - 58% [8]. Суммируя данные многочисленных исследований, можно прийти к выводу, что основным методом борьбы с флебитами является использование инфузионных фильтров. Этот метод позволяет снизить риск развития флебита с 52% (без фильтров) до 16% (с фильтрами), уменьшая, таким образом, частоту флебитов более, чем в 3 раза [1;3;5;8;14]. Наиболее эффективно задержка частиц осуществляется при использовании инфузионного фильтра с порами 0,2 мкм, содержащего гидрофобный и гидрофильный элементы .При сравнении 6 методов для снижения частоты флебитов, включавших в себя использование инфузионных фильтров, буферных растворов, гепарина, гидрокортизона, комбинированное введение гепарина и гидрокортизона и частую смену систем для инфузий, было выявлено, что наиболее эффективным из них является фильтрация. Это позволяет рекомендовать рутинное применение фильтров при длительной инфузионной терапии, тем более, что оно наглядно показало свою экономическую эффективность [3].

Воздушная эмболия. Одним из грозных осложений инфузиооной терапии является воздушная эмболия, причинами которой могут быть дегазация инфузионных растворов, дефекты заполнения системы для внутривенных вливаний, случайное отсоединение инфузионной системы и др. В ряде работ были исследованы методы снижения частоты эмболических осложнений, наиболее эффективным из них признана фильтрация [4]. С помощью инфузионных фильтров предотвращается попадание даже мельчайших пузырьков воздуха в атмосферу через гидрофобную мембрану с порами 0,02 мкм.

Таким образом, инфузионная терапия может являться агрессией в отношении организма пациента со стороны множества патогенных факторов, которые способны нарушить гомеостаз и привести к предельному напряжнию его компенсаторных механизмов. Поэтому одна из задач проведения инфузионной терапии должна включать в себя защиту организма больного от этих факторов агрессии за счет механической задержки чужеродных элементов. Методикой выбора для решения этой задачи является применение фильтрующих устройств.
2. Применение инфузионных фильтров при длительной инфузионной терапии.
Основные задачи использования инфузионных фильтров включают в себя задержку микробов, эндотоксинов и инородных частиц, а также сброс в атмосферу воздуха.

Показаниями к применению инфузионных фильтров являются:
1) проведение длительной инфузионной терапии,
2) профилактика инфекционных и септических осложнений, в первую очередь, у лиц с ослабленным иммунитетом,
3) профилактика флебитов и РДС-синдрома,
4) профилактика воздушной эмболии.

Процесс фильтрации осуществляется путем прохождения инфузионной среды через поры в плоской мембране или в полых волокнах. Фильтрующий материал состоит из позидина (нейлон-66), целлюлозы, полиакрилата, полиэтилена или полипропилена. Инфузионный фильтр представляет собой корпус из ригидного материала, в котором расположены гидрофильная мембрана с порами 0,2 или 0,45 мкм, через которую осуществляется фильтрация бактерий и инородных частиц. Применение фильтров с порами 0,45 мкм позволяет предотвратить прохождение грибков и большинства бактерий, за исключением ряда штаммов Pseudomonas, Klebsiella и некоторых других. Фильтр с размером пор 0,22 мкм преграждает путь практически всем бактериям, однако это может сказаться на его пропускной способности и скорости инфузии.

Большинство фильтров с размерами пор 0,2 мкм необходимо ежедневно менять во избежание попадания эндотоксина в инфузируемые растворы. В ряде фильтров положительный заряд мембраны из позидина позволяет нейтрализовать отрицательно заряженные частицы эндотоксина. При этом фильтр можно не менять в течение 96 часов. Кроме того, у этих инфузионных фильтров есть гидрофобная мембрана с порами 0,02 мкм; через них сбрасывается в атмосферу попавший в инфузионную систему воздух. Инфузионная среда, очищенная от воздуха, бактерий, эндотоксинов и инородных частиц, проникает через мембрану и поступает в катетер, расположенный в периферической или центральной вене. Большая площадь поверхности фильтра сочетается с минимальными размерами корпуса, за счет этого уменьшается "мертвое" пространство, и обеспечивается достаточная скорость потока.

Большинство современных инфузионных фильтров размещаются между катетером в центральной или периферической вене и системой для внутривенных вливаний. Кроме того, фильтры могут использоваться изолированно без системы для инфузий; болюсные введения препаратов при этом осуществляются непосредственно через фильтр. Инфузионные фильтры с мембраной 0,2 мкм могут использоваться для введения кристаллоидных растворов, а также препаратов, находящихся в полностью растворенном состоянии; их нельзя использовать при гемотрансфузии, инфузии эмульсий и суспензий, а также высокомолекулярных декстранов. При парентеральном питании можно использовать эти же фильтры, но если вводятся жировые смеси и эмульсии, необходимо применять фильтры с диаметром пор 1,2 мкм, что позволяет задерживать микроорганизмы с размерами >1,2 мкм и грибки рода Candida. Фильтры позволяют осуществлять без дополнительного нагнетания инфузию кристаллоидов со скоростью до 1500 мл/ч; ограничение скорости инфузии является одним из немногочисленных недостатков фильтров.

Так, фильтры Pall Intravenous Set Saver (ELD96) и Pall DUO Set Saver (DUO96) с мембраной 0,2 мкм предназначены для задержки бактерий, эндотоксинов, инородных частиц и воздуха при постоянной или болюсной инфузионной терапии в течение 96 часов. Они подключаются к конечному звену системы для инфузий. Малый объем фильтра позволяет рекомендовать его для неонатологии и педиатрии.
Фильтр Pall 96 hour IV filter set (MLF96, Midline Filter) также содержит позидиновую мембрану и выполняет те же задачи, что и предыдущие фильтры; однако, он обладает большей пропускной способностью и предназначен преимущественно для постоянной инфузии. Наличие V-образного переходника над фильтром обеспечивает подключение к нему емкостей для одновременной инфузии двух препаратов или для болюсных введений во время инфузии. Этот инфузионный фильтр может применяться для парентерального питания (кроме жировых эмульсий). Возможно использование фильтра для инфузий анестетика в эпидуральное пространство при пролонгированной эпидуральной анестезии, что предотвращает развитие инфекционных осложнений (эпидуриты).

Фильтр Pall Total Nutrient Admixture Filter (TNA1 B) обеспечивает защиту больного, находящегося на длительном парентеральном питании, от попадания воздуха, микрочастиц и микроорганизмов размерами свыше 1,2 мкм. Его использование показано при введении жировых эмульсий и смесей. Однако, в данном фильтре не предусмотрена задержка эндотоксина, что делает необходимым ежедневную смену систем с таким фильтром [17].

Итак, использование большинства инфузионных фильтров позволяет продлить сроки эксплуатации систем для внутривенных вливаний до 4 суток, а также в значительной степени экономит время медицинского персонала и, повышая безопасность пациента, снижает количество осложнений длительной инфузионной терапии. Это дает возможность лечебному учреждению сэкономить 42 фунта стерлингов в год на одного пациента, получающего инфузионную терапию, а также в среднем на 3 суток снизить у таких больных длительность пребывания в стационаре.

На основании вышеизложенных данных достоинствами инфузионных фильтров являются:
1) задержка микробов и эндотоксинов,
2) задержка инородных частиц,
3) сброс в атмосферу воздуха,
4) быстрая процедура заполнения,
5) возможность длительного (до 96 часов) использования без смены инфузионных систем,
6) низкий риск разъединения с инфузионной системой и с катетером,
7) клиническая и экономическая эффективность.

Таким образом, применение инфузионных фильтров позволяет в значительной степени повысить качество и безопасность инфузионной терапии, в особенности длительной, и должно стать одним из ее непременных атрибутов.

Литература:

1.Allcutt D.A.,Lort D., Mc Collum C.N. Final in-line filtration for intravenous infusion- prospective hospital study.// Br. J. Surg. 1983. V. 7 p. 111-113.
2.Bamgatner T.C. Bacterial endotoxin retention by inline intravenous filters //Am. J. Hosp. Pharm. 1986. V. 43 p.681-684.
3.Bivins B.A.,Rapp P.R., De Luca P.P. et al. Final in-line filtration- a means of decreasing the incidence of infusion phlebitis.// Surgery. 1979. V.85 p.388-394.
4.Coppa G.F. Air embolism - a lethal but preventable complication of subclavian vein catheterization.// J. Parent. Enter. Nutr. 1980. V.5 p.166-168.
5.De Lucca P.P. , Rapp P.R., Bivins B. et al. Filtration and infusion phlebitis - a double blind prospective clinical study.// Am. J. Hosp. Pharm. 1975. V.32 p.574-576.
6.Denuer S.P. Infusion and infection. The hasards of contamination in intravenous Therapy.// Med. Publishing Found. Oxford. 1982. p.1-5.
7.Draft R.G., Graf J. Identifying particle contaminants.// Bull. Parent. Drug Assos. 1974. V. 28 p.35-50.
8.Falchuk K.H. Microparticle induced phlebitis.// Nurs. Times. 1988. V.84 p.78-82.
9.Francombe P. IV filters and phlebitis.// Nurs. Times. 1988. V.84 p.34-35.
10.Gentry L.O., Zeluff B.J. Diagnostic procedures and treatment of cardiac transplant patients.// Surg. Clin. North Am. 1986. V.66 p.459-464.
11.Kirkpatrik C.J. Particulate matter in IV fluids. The importnace in Medicine.
// Krankenhausepharmacie. 1988. V. 12 p 487-490.
12.Miller R.C., Grogan J.B. Efficiency of inline bacterial filters in reducing contamination of intravenous solutions.// Am. Surg. 1973. V. 130 p.585-588.
13.Rebegay T., Rapp R. Reduces of antibiotics preparation.// Am. J. Hosp. Pharm. 1976. p.433-488.
14.Ryan R.P.,Rapp R.P. Inline final filtration method of minimising contamination in intravenous therapy.// Parent. Drug Assoc. Bull.
15.Shaw N.J. Hazards of glass ampoules.// Br. Med. J. 1985. V.291 p.1390.
16.Westaby S. Mechanism of membrane damage and surfaktant depletions in acute lung injury.// Intens. Care Med. 1986. V.12 p.2-5.
17.B.С. Земсков, П.Б. Коваль, А.В. Гура. Современные требоавния к использованию фильтров при гемотрансфузиях и инфузионной терапии в Европейском союзе и США. 1996.