Impatto della gestione dei fluidi sull’incidenza e sulla progressione dell’insufficienza renale acuta (AKI) in pazienti con Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) associata a polmonite da COVID-19, trattati con supporto circolatorio extracorporeo (vv-ECMO).

Introduction: Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is an acute hypoxic respiratory failure burdened with high morbidity and mortality. ARDS etiology includes viral pneumonias, caused by viruses such as: SARS-CoV2 or influenza A H1N1 virus. Extracorporeal veno-venous circulatory support (vv-ECMO) has been shown to play a key role in the clinical management of refractory severe ARDS. The excessive infusion of fluids, administered to support hemodynamics and ECMO blood-flow, leads to fluid overload which may adversely affect renal function. The incidence of acute kidney injury (AKI) in patients on vv-ECMO is a risk factor for mortality. Mechanisms of AKI occurrence during vv-ECMO support are currently not fully understood. Purpose: To evaluate impact of water balance on the occurrence of AKI in patients with ARDS, associated with COVID-19 pneumonia, treated with vv-ECMO support. Hypothesis: Positive daily water balance on 72 hours after vv-ECMO placement is a risk factor for development of AKI. Methods: Retrospective multicenter study, in which patients were enrolled who underwent vv-ECMO for refractory severe ARDS at the University Intensive Care Unit of Città della Salute e della Scienza in Turin and in Toronto General Hospital, Canada, in the period between 1 January 2009 – 31 December 2021. Patient were classified by demographic and anthropometric characteristics and ARDS etiology. On day 1, 2, 3, 4, 7, after vv-ECMO placement, the following data were recorded: ventilation setting, renal function, hemodynamics, ECMO and EGA parameters. Water balance, cumulative water balance and KDIGO class of AKI were recorded on daily basis. REDCap platform was used to create the database. A logistic regression model was used to assess the correlation between daily water balance and development of AKI, corrected for predictor factors such as age, gender, SARS-CoV2 positivity, APACHE II, presence of shock and center. Results: 211 patients were enrolled during the study period, excluding patients with AKI at baseline (51), a cohort of 160 patients was studied. The median age of the patients was 49 years (IQR: 38-57), the median APACHE II score was 21 (IQR: 17-25), percentage of male patients was 68.7% and percentage of patients in the Turin cohort who were positive to SARS-CoV2 was 39.1% (43). Incidence of shock in the first three days was 70%, 35%, 63% in Turin centre and 22%, 56%, 14% in Toronto centre. The water balance in the first three days had a median of 1300 ml, 950 ml, 81 ml in Turin centre and 300 ml, 300 ml, 18 ml in Toronto centre. Water balance on day three is the most important risk factor associated with the development of AKI (ODDS = 1.84 [IC95%: 1.35-2.6449]; pvalue = 0.0002). Conclusion: The analysis conducted suggests that fluid overload after ECMO placement, particularly at 72 hours, may be an important risk factor for the development of AKI in patients with refractory severe ARDS.

Introduzione: La sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) è una forma di insufficienza respiratoria ipossica acuta gravata da elevata morbidità e mortalità. Tra le cause eziologiche si annoverano le polmoniti virali, causate da virus quali: SARS-CoV2 o il virus influenzale A H1N1. Il supporto circolatorio extracorporeo veno-venoso (vv-ECMO) ha un ruolo fondamentale nella gestione clinica della ARDS severa refrattaria alla terapia convenzionale. L’ eccessiva infusione di fluidi somministrati per supportare l’emodinamica e la portata del bypass extracorporeo determinano un sovraccarico di fluidi che influisce negativamente sulla funzionalità renale. L’incidenza di danno renale acuto (AKI) nei pazienti in ECMO rappresenta un fattore di rischio di mortalità. Attualmente non sono completamente chiariti i meccanismi di insorgenza di AKI in corso di vv-ECMO. Obiettivo: Valutare l’impatto del bilancio idrico sulla insorgenza di AKI nei pazienti con ARDS, associata a polmonite da COVID-19, trattati con supporto vv-ECMO. Ipotesi: Il bilancio idrico giornaliero positivo dopo 72 ore dal posizionamento di vv-ECMO rappresenta un fattore di rischio per lo sviluppo di AKI. Metodo: studio retrospettivo multicentrico in cui sono stati arruolati pazienti che, nel periodo compreso tra: 1 gennaio 2009- 31 Dicembre 2021, sono stati sottoposti a vv-ECMO per ARDS severa refrattaria presso la Terapia Intensiva Universitaria di Città delle Salute e della Scienza di Torino e il Toronto General Hospital Canada. I pazienti sono stati classificati per caratteristiche demografiche, antropometriche, eziologia dell’ARDS. Nei giorni 1, 2, 3, 4, 7 dopo il posizionamento dell’vv-ECMO sono stati registrati i dati relativi a: ventilazione, funzionalità renale, emodinamica, parametri ECMO e EGA. È stato registrato il bilancio idrico, il bilancio idrico cumulativo e la classe KDIGO di AKI in tutti i giorni di studio. Per la creazione del database è stata utilizzata la piattaforma REDCap. Il modello di regressione logistica è stato utilizzato per valutare la correlazione tra bilancio idrico giornaliero e sviluppo di AKI, corretta per fattori confondenti quali: età, sesso, positività al SARS-CoV2, APACHE II, presenza di shock e il centro. Risultati: Nel periodo di studio sono stati arruolati 211 pazienti, escludendo i pazienti che presentano AKI al baseline (51), si è ottenuta una coorte di 160 pazienti. L’età mediana dei pazienti è 49 anni (IQR: 38-57), il punteggio mediano dello score APACHE II è 21 (IQR: 17-25), la percentuale di pazienti di sesso maschile è 68.7% e la percentuale di pazienti, appartenenti alla coorte di Torino, positivi al SARS-CoV2 è 39.1% (43). L’incidenza di shock nei primi tre giorni è stata 70%, 35%, 63% nel centro di Torino e 22%, 56%, 14% nel centro di Toronto. Il bilancio idrico nei primi tre giorni ha la mediana di 1300 ml, 950 ml, 81 ml nel centro di Torino e 300 ml, 300 ml, 18 ml nel centro di Toronto. Il bilancio idrico al terzo giorno rappresenta il fattore di rischio più importante associato allo sviluppo di AKI (OR = 1.84 [IC 95%: 1.35-2.6449]; pvalue = 0.0002). Conclusioni: l’analisi condotta suggerisce che il sovraccarico di fluidi successivo al posizionamento dell’ECMO, in particolare a 72 ore, possa essere un fattore importante nello sviluppo di AKI nei pazienti con ARDS severa refrattaria.