2. Historique de la dialyse
1854 – VIVIDIFFUSION – THOMAS GRAHAM
Le travail de Thomas Graham fut le point de départ de nombreuses recherches sur le rôle de la membrane dans la diffusion des solutés.
1900 – LE PREMIER REIN ARTIFICIEL – JOHN J. ABEL
Ce n’est que dans les premières années de 1900 qu’un pharmacologiste de Johns Hopkins University à Baltimore (États-Unis), John J. Abel, propose le traitement de l’insuffisance rénale par le passage du sang à travers un circuit extracorporel dans lequel le sang serait filtré de façon sélective.
John J. Abel, Leonard Rowntree et B.B. Turner travaillent activement sur un système de dialyse, et en 1913 publient leur premier article sur la « vividiffusion ».
Le rein était un long élément cylindrique avec des bouchons en verre à chaque extrémité, et au centre de nombreux tubes de collodion.
L’entrée et la sortie du sang se trouvaient à la même extrémité du dialyseur*. Le sang circulait dans les tubes de collodion, et la solution de dialyse* pénétrait et ressortait de l’élément cylindrique par l’autre extrémité. La température de la solution de dialyse était constamment surveillée par un thermomètre situé à l’extrémité du rein.
Pour réduire les risques de coagulation, un anticoagulant était injecté au niveau de la connexion artérielle. L’héparine n’étant pas connue en 1913, on utilisait une substance appelée Hirudine (extrait de sangsue).
1915 – LES PREMIÈRES RECHERCHES EUROPÉENNES – GEORGE HAAS
En 1915, un chercheur allemand, George Haas, de l’université clinique de Giessen, développa un système similaire à celui de Abel. Il utilisa également le collodion comme matériau de membrane, mais il simplifia les connections de ces membranes de collodion (fig. 2-1).
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| Fig. 2-1 Membrane en collodion-George Haas (1915). |
L’entrée et la sortie du dialysat se situaient sur le corps du cylindre, ainsi que le thermomètre. Il ajouta également un système de recueil du liquide ultrafiltré.
L’hirudine était encore le seul anticoagulant utilisable, bien qu’elle causait de nombreux soucis à Hass.
1930 – LA TECHNIQUE EN « SANDWICH » – HEINRICH NECHELES
Un autre chercheur, Heinrich Necheles qui travaillait à l’université de Pékin en Chine, décrit une caractéristique très importante, incorporée dans beaucoup de dialyseurs contemporains : la membrane de dialyse en « sandwich ».
Il utilisa dans ses premières expériences une membrane péritonéale de mouton. Malheureusement, la membrane se distendait trop rapidement, et pour éviter cette distension trop importante, il eut l’idée de la maintenir avec un grillage. Le volume interne de la membrane s’en trouva diminué, alors que la surface de la membrane en contact avec le dialysat était augmentée.
1937 – L’ACÉTATE DE CELLULOSE – WILLIAM THALHEIMER
En 1937, un scientifique américain, William Thalheimer, fit une découverte importante : l’acétate de cellulose (cellophane). Ce matériau utilisé dans l’industrie alimentaire, pour la fabrication des saucisses pourrait être employé pour filtrer les solutés du sang. La première utilisation de la membrane cellophane a été faite par Willem Johan Kolff.
DÉBUT DES ANNÉES 40 – LE REIN À TAMBOUR ROTATIF – WILLEM JOHAN KOLFF
Willem Johan Kolff, un jeune physicien travaillant à l’université de Groningen aux Pays-Bas, fut le premier chercheur à suggérer que les toxines pouvaient être extraites du sang des patients souffrant d’insuffisance rénale.
Le tambour était conçu en lattes de bois sur lesquelles on enroulait une membrane en cellophane de 30 à 40 mètres de long (fig. 2-2). Lorsque le sang pénétrait dans la membrane, il était propulsé par le mouvement rotatif du tambour. La surface des premiers dialyseurs de Kolff était d’environ 2,4 m2. La partie la plus basse du tambour était immergée dans une solution de dialyse. La séance complète durait 6 heures.
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| Fig. 2-2 Rein à tambour rotatif de Kolff (1940). |
Dans le début des années 40, Kolff a essayé d’appliquer ce système à l’insuffisance rénale aiguë. Cela lui permettait de soustraire les toxines de l’organisme jusqu’à la reprise de la fonction rénale.
En fait Kolff réalisa 15 dialyses avant d’obtenir son premier succès. Sophia Schafstadt, une femme de chambre de 68 ans avec un syndrome hépato-rénal, fut la première patiente qui resta en dialyse jusqu’à ce que sa fonction rénale soit rétablie.
MILIEU DES ANNÉES 40 – LE REIN À TAMBOUR VERTICAL – NILS ALWALL
Dans le milieu des années 40, un autre type de rein artificiel fut développé par Nils Alwall, en Suède.
L’avantage de ce rein vertical était qu’il n’y avait pas besoin de rotation. La membrane était enroulée autour d’un axe stationnaire, le sang circulait grâce à une pompe à sang.
Pour améliorer l’ultrafiltration, Alwall installa une pompe aspirante sur le circuit dialysat* créant ainsi pour la première fois une pression négative*. Le système de Alwall était plus facile à utiliser que le rein rotatif.
FIN DES ANNÉES 40 – APPLICATIONS CLINIQUES AUX ÉTATS-UNIS
A la demande d’Abraham Hyman, de l’hôpital du Mont Sinaï à New York, Kolff apporta son rein artificiel aux États-Unis pour former les médecins à la méthode de dialyse.
Alfred P. Fishman et Irving Kroop furent les premiers médecins à utiliser la machine, ils rencontrèrent beaucoup de résistance de la part des équipes soignantes de l’hôpital. L’utilisation du rein artificiel était seulement autorisée pour la dialyse aiguë, dans les suites post-opératoires.
En 1947, John Merril réalisa la première séance d’hémodialyse à l’hôpital de Boston aux États-Unis. Kolff réalisa que son système devait être amélioré et avec l’aide de Edward Olson et Karl Walter, deux ingénieurs des laboratoires Fenwall, une nouvelle version du rein de Kolff fut construite.
La première utilisation de la machine construite par Olson se fit le 11 juin 1948 au Peter Brigham Hospital. Olson fabriqua 40 de ces machines qui furent réparties dans le monde entier. Le rein Kolff-Brigham (fig. 2-3) fut connu comme étant le système le plus utilisé.
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