Dialysemembranen: Low-flux, High-flux und High cut-off

Wann gilt eine Dialysemembran als Low-Flux oder High-Flux?

Dialysemembranen werden traditionell vor allem anhand folgender Merkmale in Low-Flux und High-Flux eingeteilt:

1. Ultrafiltrationskoeffizient KUF.

2. Fähigkeit zur Entfernung von Mittelmolekülen, insbesondere Beta-2-Mikroglobulin.

3. Permeabilität, Porengrößenverteilung und Siebeigenschaften der Membran.

Es gibt keinen einzelnen Zahlenwert, der weltweit und vollständig jede Low-Flux- von jeder High-Flux-Membran trennt. Definitionen unterscheiden sich zwischen Veröffentlichungen, Standards und Herstellern.

Traditioneller Vergleich

Warum ist KUF wichtig?

KUF, der Ultrafiltrationskoeffizient, beschreibt, wie leicht Wasser unter einem Druckgradienten durch die Dialysemembran tritt.

Ein höherer KUF bedeutet eine größere hydraulische Permeabilität und kann einen stärkeren konvektiven Transport ermöglichen.

KUF allein reicht zur Definition von High-Flux nicht aus. Eine hohe Wasserpermeabilität bedeutet nicht automatisch eine identische Durchlässigkeit für größere Solute; auch Porengröße, Porenverteilung, Membrandicke, Adsorption und Proteininteraktionen sind relevant.

Warum wird Beta-2-Mikroglobulin verwendet?

Beta-2-Mikroglobulin hat eine Molekülmasse von ungefähr 11,8 kDa und wird häufig als repräsentatives Mittelmolekül zur Beurteilung der Membranleistung verwendet.

Seine Entfernung ist bei Low-Flux-HD sehr begrenzt, während High-Flux-Membranen eine wesentlich höhere Clearance ermöglichen.

Eine moderne Charakterisierung berücksichtigt deshalb neben KUF auch:

• Beta-2-Mikroglobulin-Clearance.

• Den Sieving-Koeffizienten.

• Größe und Verteilung der Membranporen.

• Permeabilität für Mittelmoleküle und Rückhalt essenzieller Proteine.

Wichtige Abgrenzung: High-Flux ist nicht HDF

Die beiden Begriffe bezeichnen unterschiedliche Dinge.

High-Flux ist eine Eigenschaft der Dialysatormembran.

Hämodiafiltration (HDF) ist ein Behandlungsverfahren, das gezielt kombiniert:

Diffusion + Konvektion

Eine High-Flux-Membran kann deshalb für gewöhnliche High-Flux-HD verwendet werden, ohne dass die Behandlung HDF ist.

Vereinfachter Vergleich

Low-Flux-HD

Kleine Moleküle → passieren leicht
Mittelmoleküle → Passage ist begrenzt

↓

High-Flux-HD

Kleine Moleküle → passieren leicht
Mittelmoleküle → passieren besser, darunter Beta-2-Mikroglobulin

↓

HDF

Eine hochpermeable Membran wird mit einem gezielt großen Konvektionsvolumen eingesetzt, wodurch geeignete Mittelmoleküle besser entfernt werden.

Was ist mit High-Cut-off-Membranen?

Membranen mit größeren wirksamen Poren werden High Cut-off (HCO) genannt.

Konzeptionell nimmt die Permeabilität entlang dieser Reihe zu:

Low-Flux → High-Flux → High Cut-off

Nach rechts können zunehmend größere Moleküle passieren. Bei sehr permeablen Membranen steigt jedoch auch das Risiko, wichtige Moleküle wie Albumin zu verlieren. Eine HCO-Behandlung ist deshalb eine spezifische klinische Intervention und nicht einfach „bessere Dialyse“.

Fazit

High-Flux lässt sich nicht ausreichend nur so definieren:

KUF >20 = High-Flux

Das ist eine hilfreiche traditionelle Vereinfachung, aber keine absolute universelle Definition.

Genauer ist: Ein High-Flux-Dialysator besitzt eine hohe hydraulische Permeabilität und entfernt nachweislich ausgewählte Mittelmoleküle wie Beta-2-Mikroglobulin, während diese Entfernung bei einem Low-Flux-Dialysator begrenzt bleibt. Die gewählte Membran muss zugleich wichtige Proteine zurückhalten, biokompatibel sein und zur Gesamtverordnung passen.