High-efficiency, High-flux und HDF

Hocheffiziente Hämodialyse

Als hocheffiziente Dialyse wurde traditionell eine hohe Harnstoff-Clearance—häufig über 210 mL/min—und ein hoher Harnstoff-Massentransferflächenkoeffizient KoA des Dialysators—häufig über 600 mL/min—bezeichnet. KoA verbindet die Stofftransporteigenschaften der Membran mit ihrer wirksamen Oberfläche.

Ein hocheffizienter Dialysator kann einen niedrigen oder hohen Ultrafiltrationskoeffizienten KUF besitzen; die Membran kann zellulosebasiert oder synthetisch sein. „Effizienz“ beschreibt vor allem den Transfer kleiner Moleküle unter bestimmten Betriebsbedingungen und ist nicht gleichbedeutend mit High-Flux.

Der Hersteller gibt KoA aus standardisierten Laborprüfungen an, die häufig mit wässrigen Lösungen durchgeführt werden. Die Leistung in vivo ist mit Blut meist geringer, weil Plasmaproteine, Blutzellen, Grenzschichten und die Strömungsverteilung zusätzliche Widerstände erzeugen. Der Laborwert kann den klinisch wirksamen KoA um ungefähr 20% überschätzen, wobei die Abweichung variiert.

Bei niedrigen Blutflussraten unter etwa 200 mL/min wird die Harnstoff-Clearance vor allem durch die Blutbereitstellung begrenzt. Dialysatoren mit hoher und niedrigerer Effizienz können dann ähnlich arbeiten. Das Zusammenspiel von KoA, Blutfluss Qb und Dialysatfluss Qd ist nicht linear: Wird eine Größe erhöht, nimmt der zusätzliche Nutzen ab, sobald ein anderer Teil des Systems begrenzt.

Eine hocheffiziente Hämodialyse verwendet in der Regel einen Dialysator mit relativ großer wirksamer Oberfläche und hohem KoA, zusammen mit ausreichendem Blut- und Dialysatfluss sowie bikarbonathaltigem Dialysat.

Erforderlich ist außerdem ein Gefäßzugang, der den verordneten Blutfluss zuverlässig ermöglicht. Ein gewöhnlicher perkutaner Katheter liefert möglicherweise nicht denselben stabilen Fluss wie eine gut funktionierende Fistel oder Prothese. Eine Erhöhung des Dialysatflusses über etwa 500 mL/min bewirkt meist nur einen begrenzten zusätzlichen Gewinn an Clearance kleiner Moleküle und ist vor allem bei bereits ausreichendem Blutfluss relevant.

High-Flux-Hämodialyse

High-Flux bezeichnet in erster Linie eine höhere Wasserpermeabilität und den verbesserten Durchtritt ausgewählter Mittelmoleküle durch die Dialysemembran. Historische Definitionen schlossen eine Beta-2-Mikroglobulin-Clearance von mehr als 20 mL/min ein. Aufgrund der hohen Wasserpermeabilität ist eine präzise volumetrische UF-Steuerung unverzichtbar. Zudem ist sachgerecht aufbereitetes, mikrobiologisch sicheres Bikarbonatdialysat erforderlich; ultrareines Dialysat ist besonders für konvektive Onlineverfahren wichtig.

Kurzzeit- und mechanistische Studien berichteten mit biokompatiblen High-Flux-Membranen eine bessere Entfernung von Beta-2-Mikroglobulin und eine geringere entzündliche Belastung. Mögliche Auswirkungen auf Nierenrestfunktion, Albumin, Ernährung, Lipide, Glukose und dialyseassoziierte Amyloidose wurden untersucht, werden jedoch von vielen Bestandteilen der Behandlung beeinflusst und dürfen nicht allein dem Membranfluss zugeschrieben werden.

Die große randomisierte HEMO-Studie zeigte insgesamt keine Senkung von Mortalität oder wesentlicher Morbidität durch die Zuteilung zu einer höheren Dialysedosis oder High-Flux-Membranen; in einer vordefinierten Untergruppe mit längerer Dialysedauer ergab sich jedoch ein mögliches Signal für eine niedrigere kardiale Mortalität. Auch die MPO-Studie fand keinen allgemeinen Überlebensvorteil, deutete aber auf einen möglichen Nutzen bei niedrigem Serumalbumin und bei Diabetes hin. Metaanalysen berichteten eine niedrigere kardiovaskuläre Mortalität und möglicherweise einen Vorteil bei der Gesamtmortalität, wobei Evidenzsicherheit und Übertragbarkeit variieren. Die heutige Auswahl berücksichtigt deshalb Membranleistung, Patientenmerkmale, Wasserqualität und Gesamtverordnung—nicht nur die Bezeichnung „High-Flux“.

Hämofiltration und Hämodiafiltration

Die Hämofiltration entfernt gelöste Stoffe überwiegend konvektiv: Ein Druckgradient bewegt Plasmawasser durch eine permeable Membran, und geeignete Solute werden mit diesem Wasser mitgeführt.

Dabei werden große Volumina filtriert, weshalb der größte Teil ersetzt werden muss—historisch in manchen Verordnungen mehr als 40 Liter pro Behandlung. Die Substitutionslösung muss steril und ultrarein sein und eine äußerst geringe mikrobielle und Endotoxinbelastung aufweisen.

Die Hämodiafiltration (HDF) kombiniert Hämodialyse und Hämofiltration. Sie nutzt Diffusion und Konvektion mit einer High-Flux-Membran und einem Konvektionsvolumen, das deutlich größer ist als der Nettoflüssigkeitsentzug des Patienten.

Wirksame HDF erfordert eine hochpermeable Membran, ausreichenden Blutfluss, einen zuverlässigen Gefäßzugang, geeignete Behandlungszeit, ultrareines Wasser sowie eine genaue Steuerung von Substitution und Nettovolumenbilanz.

Historische Hämofiltrationsverordnungen verwendeten Gesamt-UF-Volumina von etwa 60–150 Litern pro Woche; HDF-Konvektionsvolumina lagen je nach Technik und Patientengröße häufig zwischen ungefähr 9 und 50 Litern pro Sitzung. Bei moderner hochdosierter Postdilutions-Online-HDF wird ein hohes Konvektionsvolumen angestrebt, das Patient und Gefäßzugang sicher erreichen können.

Die Substitutionslösung kann vor dem Dialysator (Prädilution), nach dem Dialysator (Postdilution) oder in bestimmten Systemen an einer Zwischenposition (Middilution) infundiert werden.

Prädilution verdünnt die Solutkonzentration vor der Membran und senkt damit die Clearance pro Liter Konvektion. Für einen vergleichbaren Effekt ist ein größeres Substitutionsvolumen erforderlich.

Postdilution erzielt pro Liter eine höhere Clearance. Eine zu starke Filtration kann das Blut im Dialysator jedoch konzentrieren, Proteinablagerungen fördern, den Transmembrandruck erhöhen und das Gerinnungsrisiko steigern.

Online-Substitutionslösung wird aus dem Dialysatweg erzeugt. Gerät und Wasseranlage müssen daher für Online-HDF ausgelegt und validiert sein. Je nach Gerät und Verordnung muss der gesamte Flüssigkeitsfluss sowohl Dialysat- als auch Substitutionsbedarf abdecken. Die Einstellungen werden von geschultem Personal festgelegt und nicht aus einem allgemeinen Bereich übernommen.