Nierenwissen

Der Dialysator bildet bei der Hämodialyse die Schnittstelle zwischen Blut- und Dialysatkreislauf und fungiert als semipermeable Membran. Er hat damit zentrale Bedeutung für die Blutreinigung.

Voraussetzung für eine effektive Blutreinigung ist, dass der Dialysator über eine ausreichend große Oberfläche verfügt an der der Stoffaustausch zwischen Blut und Dialysatlösung stattfinden kann. Die heute eingesetzten Dialysatoren bestehen zumeist aus röhrenförmigen Kunststoffgehäusen, in denen sich 10.000 bis 12.000 feine Hohlfasern befinden. Diese sogenannten Kapillaren werden während der Dialyse vom Blut durchströmt, um sie herum fließt die Dialysatflüssigkeit. Die Hohlfasern weisen mikroskopische kleine Öffnungen auf, die den Austausch bestimmter Stoffe ermöglichen, und andere zurückhalten.

Die Dialysemembran übt also eine Filterfunktion aus, wobei die Durchlässigkeit des Filters von seiner Porengröße abhängt. Technisch wählt man die Porengröße so, dass Schlackenstoffe wie Harnstoff, Kreatinin oder Blutsalze, zum Beispiel Kalium, sowie Wasser problemlos passieren können. Großmolekulare Stoffe wie zum Beispiel Eiweiße werden hingegen zurückgehalten.

Der Übertritt der Schlackenstoffe von der Blutseite auf die Dialysatseite erfolgt dabei nach dem physikalischen Prinzip der Diffusion, indem sie von dem Ort hoher Konzentration zum Ort niedriger Konzentration übergehen. Um den Konzentrationsunterschied möglichst groß zu halten, werden Dialysatflüssigkeit und Blut während der Behandlung gegenläufig geführt.

Die Qualität der Dialysatflüssigkeit muss höchsten Anforderungen entsprechen. Der Kreislauf der Dialysatflüssigkeit beginnt mit der Wasseraufbereitung. In einem komplizierten technischen Verfahren (Umkehrosmose) wird dabei aus normalem Leitungswasser hochreines so genanntes Osmosewasser hergestellt. Vor der Verwendung als Dialysatflüssigkeit werden dem Reinwasser im Dialysegerät je nach Behandlungserfordernis bestimmte Salze (Elektrolyte),  Zucker (Glukose) sowie Puffer (Bikarbonat) kontrolliert zugemischt. Technisch wird dies in den meisten heute verwandten Dialysegeräten mit Hilfe einer Proportionspumpe gelöst. Dabei werden die industriell vorgefertigten Konzentrate mit dem Reinwasser zur Dialysatlösung vermischt. Normalerweise beträgt der Dialysatfluss 0,5 Liter pro Minute. Bei einer mittleren Dialysedauer von vier bis fünf Stunden werden demnach 120 bis 150 Liter Dialysatflüssigkeit benötigt.

Die Dialysatflüssigkeit und der optimale Dialysatfluss unterliegen im KfH und allen Behandlungseinrichtungen einer strengen Qualitätskontrolle und werden permanent überwacht.

Voraussetzung für die Durchführung der Hämodialyse ist ein stabiler Gefäßzugang mit einem besonders hohen Blutfluss.
Zur Vorbereitung auf die Hämodialyse wird bei den betroffenen Patienten deshalb operativ ein entsprechender Zugang angelegt.
Die Dialyse kann erfolgen über:

•    einen Shunt
•    eine Gefäßprothese
•    einen Dialysekatheter

Der Shunt

Dabei handelt es sich um eine künstliche Verbindung zwischen einer Vene und einer Arterie. Durch diese Verbindung entsteht ein Blutgefäß mit einer besonders hohen Durchflussrate. Mit der Zeit verbreitert sich die Vene und entwickelt eine dickere Gefäßwand. Dadurch lässt sie sich gut tasten und für die Dialysebehandlung nutzen.

Angelegt wird eine Dialysefistel zumeist oberhalb des Handgelenkes, bei Rechtshändern bevorzugt am linken Unterarm, bei Linkshändern am rechten. Finden sich im Bereich beider Unterarme keine geeigneten Venen, so erfolgt die Anlage eines Shunts im Bereich der Ellenbeuge oder des Oberarms. Die Anlage sollte rechtzeitig erfolgen, das kann in manchen Fällen bis zu sechs Monate vor Eintritt der Dialysepflichtigkeit notwendig sein. Am besten ist es, wenn der Shunt etwa vier bist sechs Wochen Zeit zur „Reifung“ hat.

Die Gefäßprothese

Gibt es an beiden Armen keine verwendbaren Eigengefäße, dann kommen als Dialysezugang auch künstliche Gefäßprothesen aus Kunststoff in Frage. Sie ähneln kleinen Schläuchen und bestehen aus dem gut verträglichen Material PTFE (z. B. Gore-Tex ®).

Mithilfe des Schlauchstücks  stellt der Gefäßchirurg operativ eine Verbindung zwischen Arterie und Vene her, wobei das Kunststoffgefäß zumeist in einer Schleife direkt unter der Haut zu liegen kommt. Umgangssprachlich wird diese Schleife loop
(engl. für Schleife), Gore-Loop oder Gore-Shunt genannt. Unmittelbar nach der Operation ist dieses Kunstgefäß noch für Blutwasser durchlässig, weshalb der operierte Arm deutlich anschwellen kann. Mit der Zeit aber dichtet der Körper das künstliche Gefäß ab,
die Schwellung bildet sich daraufhin meist vollständig zurück und das neue Gefäß kann zur Dialysebehandlung punktiert werden.
Auch hier ist die rechtzeitige Anlage wichtig, da das Einheilen der Kunststoffprothese mindesten zwei Wochen in Anspruch nimmt.

Der Dialysekatheter

Alternativ zum Gefäßzugang über einen Shunt kann die Dialyse auch über einen Katheter erfolgen, der vorübergehend oder dauerhaft in eine der großen Körpervenen eingebracht wird.

Als vorübergehenden Gefäßzugang, der nur in Notfallsituationen, wie akutem Nierenversagen oder bei einem akuten Shuntverschluss, eingesetzt wird, verwendet man heute den sogenannten Shaldon-Katheter. Der Katheter wird bevorzugt in die obere Hohlvene, gelegentlich auch in die Leistenvene eingeführt. Zwischen den Dialysen wird er zur Vermeidung von Katheterkomplikationen mit
einer sogenannten Locklösung gefüllt. Diese enthält entzündungs- und gerinnungshemmende Substanzen. Wegen des Risikos von Thrombosen und Infektionen bedarf dieser Katheter einer besonderen ärztlichen und pflegerischen Aufmerksamkeit. Er darf nicht
zum Blutabnehmen oder als Infusionszugang genutzt werden.

Zur Dauerbehandlung eignet sich der nach seinem Entwickler benannte Demers-Katheter. Der Katheter wird wie der Shaldon-Katheter in die obere Hohlvene implantiert, seine Spitze liegt im rechten Vorhof.

Ein wesentlicher Unterschied zum Shaldon-Katheter ist ein unter der Haut liegender Filzring (cuff), der das Infektionsrisiko deutlich reduziert. Außerhalb der Dialysebehandlung wird die Katheteraustrittsstelle steril verbunden.

Wie bei der Peritonealdialyse, unterscheidet man auch bei der Hämodialyse verschiedene Verfahren. Diese variieren hinsichtlich der eingesetzten Gerätetechnik und auch hinsichtlich der zur Blutwäsche genutzten physikalischen Vorgänge.

Hämodiafiltration

Die Hämodiafiltration (HDF) verbindet das Hämodialyse- und das Hämofiltrationsverfahren miteinander. Da niedermolekulare Substanzen wie Harnstoff und Kreatinin vorwiegend durch Diffusion (Hämodialyse) entfernt werden können, und höhermolekulare Stoffe überwiegend durch konvektiven Transport (Hämofiltration), bringt die Kombination beider Verfahren im Rahmen der Hämodiafiltration Vorteile hinsichtlich der Effizienz der Blutreinigung. Allerdings stellt das Verfahren auch sehr hohe Anforderungen
an die Gerätetechnik und ist dadurch entsprechend kostenintensiv. Weil das Verfahren unter anderem eine gute Regulierung des Blutvolumens ermöglicht, wird es insbesondere bei Patienten mit Kreislaufproblemen während der Dialyse eingesetzt. Als Standardverfahren der Blutreinigung hat sich die Hämodiafiltration bislang aber nicht durchgesetzt.

Hämofiltration

Im Gegensatz zur Hämodialyse, die vor allem auf Diffusionsvorgängen basiert, nutzt das Hämofiltrationsverfahren den konvektiven Transport zur Elimination harnpflichtiger Substanzen. Bei der Hämofiltration werden Membranen mit vergleichsweise großen Porenöffnungen eingesetzt, so genannte Highfluxmembranen, die es ermöglichen, dem Blut größere Mengen Filtrat zu entziehen.
Bei der Hämofiltration wird kein Dialysat eingesetzt, der Übergang von Stoffen durch die Membran geschieht durch einen Druckunterschied, der durch Druck auf der Blutseite und einen Sog auf der Filtratseite der Membran entsteht. Körperwasser
und Schlackenstoffe werden auf diese Weise entzogen.

Patienten verlieren bei der Hämofiltration viel Flüssigkeit, die einschließlich der vom Körper benötigten gelösten Stoffe während der Behandlung wieder ersetzt werden muss – andernfalls bestünde die Gefahr einer Austrocknung. Der Flüssigkeitsverlust wird deshalb durch spezielle Elektrolytlösungen substituiert. Eine hochpräzise Wage vergleicht dabei kontinuierlich, wie viel Flüssigkeit ersetzt werden muss.
 
Durch die Substitutionsflüssigkeit und den Hämofiltrationsfilter entstehen hohe Kosten, so dass sich die Hämofiltration als Routinebehandlung des chronischen Nierenversagens nicht durchsetzen konnte. Sie wird heute fast ausschließlich in der
akuten Behandlung der Intensivmedizin angewandt.