Ultrafiltration

Der Kerngedanke

UF steht für Ultrafiltration: Wasser wird durch die Dialysatormembran transportiert. Netto-UF bezeichnet den Flüssigkeitsentzug beim Patienten. Sie unterscheidet sich von der Harnstoffclearance und vom größeren konvektiven Volumen bei HDF. Die Verträglichkeit hängt unter anderem von Behandlungszeit, Wiederauffüllung des Kreislaufs und Patientenzustand ab. KDIGO · 2020 · blood pressure and volume management.

Begriffe im Vergleich

Begriff	Was wird beschrieben?	Einheit oder Beurteilung
Netto-UF-Volumen	Flüssigkeitsentzug während einer Sitzung	mL oder L
UF-Rate	Volumen geteilt durch Behandlungszeit	mL/h; nach Gewichtsnormierung mL/kg/h
KUF	Wasserdurchlässigkeit unter Prüfbedingungen	mL/h/mmHg

Rechenbeispiel: 2000 mL in 4 Stunden ergeben 500 mL/h. Bei einem verwendeten Gewicht von 70 kg sind dies rund 7,1 mL/kg/h. Das verwendete Gewicht muss angegeben werden; die Rechnung legt keine geeignete individuelle Verordnung fest.

Werte wie 13 mL/kg/h dienen in manchen Systemen als Anlass zur Überprüfung. Beobachtete Risikoassoziationen belegen keine individuelle Sicherheitsgrenze; ein niedrigerer Wert garantiert keine Sicherheit. Kohortendaten von 2023 zeigen zudem den Einfluss von Gewicht, Alter und weiteren Faktoren. Mermelstein et al. · CJASN 2023 · observational cohort.

Die Ultrafiltration (UF) dient während der Hämodialyse (HD) zur Entfernung von Wasser. Der Wasserstrom durch die Membran kann zugleich gelöste Stoffe mitnehmen; dieser Stofftransport wird Konvektion oder Lösungsmittelschleppung genannt.

Um klinisch relevante Mengen gelöster Stoffe überwiegend konvektiv zu entfernen, sind große Filtrationsvolumina erforderlich. Bei Hämofiltration und Hämodiafiltration muss der größte Teil dieses filtrierten Plasmawassers durch sterile, ultrareine Substitutionslösung ersetzt werden. Dadurch bleibt der verordnete Nettoflüssigkeitsentzug vom wesentlich größeren Konvektionsvolumen getrennt.

Konvektive Verfahren können bestimmte größere Mittelmoleküle wie Beta-2-Mikroglobulin besser entfernen als eine überwiegend diffusive konventionelle HD. Hämodiafiltration und High-Flux-Membranen werden eingesetzt, wenn ein größerer konvektiver Anteil beabsichtigt ist. Die Kreislaufverträglichkeit hängt jedoch von der gesamten Verordnung und vom Patienten ab; Konvektion allein garantiert keine Stabilität.

Bei der konventionellen Hämodialyse wird UF vor allem verwendet, um das zwischen den Sitzungen angesammelte überschüssige Wasser zu entfernen—häufig mehrere Liter, wobei die Menge stark variiert. Das Wasser passiert den Dialysator aufgrund des Transmembrandrucks (TMP). Ältere Systeme arbeiteten stärker mit einer direkten Drucksteuerung. Die meisten modernen Geräte verwenden eine volumetrische Bilanzierung: Sie vergleichen fortlaufend das Dialysat, das in den Dialysator hinein- und aus ihm herausfließt, und steuern die Differenz entsprechend der verordneten Netto-UF.

Verfahren zur Steuerung der Ultrafiltration während der Hämodialyse

Das Filtratvolumen kann durch druckgesteuerte oder volumetrische Systeme im extrakorporalen und im Dialysatkreislauf geregelt werden.

Druckgesteuerte Ultrafiltration

In druckgesteuerten Systemen kann der Druck im Blutkompartiment abhängig von Blutfluss und Kreislaufwiderstand positive oder negative Werte annehmen. Der Druck im Dialysatkompartiment kann abgesenkt werden, indem der Dialysatausfluss gedrosselt wird, wenn sich eine Pumpe in der Ausflussleitung befindet. Dabei können stark negative Drücke entstehen; ein übermäßiger Druck kann den Dialysator schädigen. Moderne Geräte arbeiten deshalb mit festgelegten Betriebsgrenzen und Alarmen.

Drücke werden gewöhnlich an definierten Stellen der Blut- und Dialysatleitungen gemessen. Der Druck ist innerhalb des Dialysators nicht an jeder Stelle gleich; einige Geräte messen Einlass- und Auslassdruck, um den mittleren Gradienten genauer abzuschätzen.

Mithilfe des Ultrafiltrationskoeffizienten KUF kann das Gerät den TMP abschätzen, der für die gewünschte UF-Rate erforderlich ist. KUF wird vom Hersteller unter Prüfbedingungen angegeben und beschreibt die Wasserpermeabilität, meist in mL/Stunde/mmHg.

Kleine Messfehler des TMP können bei rein druckgesteuerter UF große Abweichungen des entfernten Volumens verursachen, insbesondere bei stark permeablen Membranen.

KUF ist während einer Behandlung nicht vollkommen konstant. Proteinablagerungen, mikroskopische Gerinnsel in einzelnen Fasern, Änderungen des Hämatokrits und die Hämokonzentration im Dialysator können die effektive Wasserpermeabilität verändern.

Volumetrische Steuerung

Die volumetrische Steuerung ist genauer und wurde mit der Einführung von High-Flux-Membranen besonders wichtig. Bilanzsysteme messen oder regeln das Dialysatvolumen, das in den Dialysator hinein- und aus ihm herausfließt. Die Netto-UF wird daher direkt aus der Differenz bestimmt und nicht nur aus Druck und nominellem KUF abgeleitet. Die verordnete UF-Rate kann über die Behandlung verteilt und bei klinischer Indikation auch in einem freigegebenen UF-Profil gestaltet werden.

Nahezu alle modernen Hämodialysegeräte verwenden eine volumetrische UF-Steuerung. Dennoch müssen Verordnung, Behandlungszeit, Patientengewicht, Unversehrtheit des Kreislaufs und klinische Reaktion kontrolliert werden. Patienten dürfen Flüssigkeitsziel, Sitzungsdauer, Druckgrenzen oder UF-Profil niemals ohne das Dialyseteam verändern.