Hämofiltration

Bei der Hämofiltration handelt es sich um ein therapeutisches Verfahren der inneren Medizin, insbesondere der Nephrologie, welches den Entzug harnpflichtiger Substanzen aus dem Blut erlaubt und zur präzisen Einstellung weiterer Parameter dient und somit als Dialyseverfahren zur Entfernung schädlicher Substanzen aus dem Blut beitragen kann. Durch die Hämofiltration wird dem Blut Flüssigkeit entzogen, ohne dass ein Dialysat (Spüllösung) notwendig ist. Entscheidender Unterschied bei der Nutzung der Hämofiltration im Vergleich zu einer herkömmlichen Hämodialyse ist die Tatsache, dass bei der Hämofiltration anstatt eines Dialysators ein Hämofilter eingesetzt wird. Dieser verwendete Hämofilter zeichnet sich dadurch aus, dass er aus einer hochpermeablen Membran besteht, was zum Erreichen von Ultrafiltrationsraten im Bereich von 120 bis 180 ml/min führt. Die Ultrafiltrationsrate beschreibt die Menge Volumen, die pro Minute die Membran passieren kann, wobei definierte Moleküle die Membran unterschiedlich gut passieren können. Von besonderer Bedeutung ist hierbei, dass das erhaltene Ultrafiltrat die harnpflichtigen Substanzen enthält. Als Resultat hiervon wird es notwendig, dass mit Hilfe eines Bilanzierungssystems nach dem Filter eine Substitutionslösung das Ultrafiltrat ersetzt. Somit ist der angestrebten Volumenentzug am Bilanzierungssystem regelbar. Damit ein ausreichender und relevanter Therapieeffekt durch die Hämofiltration erkennbar wird, bedarf es einer dreimaligen Behandlung des Patienten pro Woche mit der Hämofiltration. Um eine adäquate Behandlung gewährleisten zu können, ist es notwendig, dass 40 % des Körpergewichtes vom betroffenen Patienten hämofiltriert und substituiert werden. Um die notwendigen hohen Filtrationsraten von 120-180 ml/min zu erreichen, muss ein Blutfluss von 350-450 ml/min vorliegen. Dies ist nur möglich, wenn ein sehr guter Gefäßzugang vorhanden ist, den viele Patienten, insbesondere chronisch kranke Patienten mit Nierenschädigung, nicht haben. Die Anwendung der Hämofiltration stellt nicht den Regelfall dar, vielmehr handelt es sich bei der Hämofiltration um ein Reserveverfahren, welches zumeist nur bei Patienten mit therapieresistenter Hypotonie während Hämodialyse genutzt wird, da in klinischen Studien gezeigt werden konnte, dass die hämodynamische Stabilität bei Durchführung des Hämofiltration als besser zu beurteilen ist. Auf Grund des Reservestatus werden nur ein Prozent der terminal niereninsuffizienten Patienten mit der Hämofiltration behandelt.

Indikationen (Anwendungsgebiete) 

  • Therapieresistente Hypotonie während der Hämodialyse – die Hämofiltration stellt in der Regel nur ein Reserveverfahren bei Patienten dar, die eine Dialysebehandlung benötigen, jedoch während der Hämodialyse unter einem nicht einzustellenden Hypotonus leiden. Ist dieser Fall gegeben, so unterscheiden sich die Indikationen kaum von der Hämodialyse.
  • Akutes Nierenversagen (ANV) – sobald die körpereigene Nierenfunktion nicht mehr zur Clearance (Klärung) des Blutes ausreichend ist, bedarf es eines exogenen (nicht körpereigenes) Verfahrens zur Blutreinigung. Die Clearance der harnpflichtigen Substanzen wird anhand verschiedener Parameter bestimmt. Wird bei einer Labortestung des Patientenblutes ein Serum-Harnstoffwert über 200 mg/dl, ein Serum-Kreatininwert über 10 mg/dl, ein Serum-Kaliumwert über 7 mmol/l oder eine Bicarbonat-Konzentration unter 15 mmol/l gemessen, so ist eine rasche Durchführung eines Dialyseverfahrens geboten. Allerdings ist zu beachten, dass zur Indikation nicht ausschließlich Laborwert dienen dürfen, sondern auch das klinische Erscheinungsbild.
  • Überwässerungszustände – ist die konservative Therapie (ausschließlich medikamentöse Therapie) vom Therapieerfolg her als nicht ausreichend zu betrachten, so ist die Hämofiltration bei diesen schwer beherrschbaren Überwässerungszustände in der Therapie angezeigt.
  • Schwere Hyperphosphatämien (Phosphatüberschuss) – eine Überladung des Körpers mit Phosphat stellt ein massives gesundheitliches Risiko dar, welches ebenfalls eine Indikation für den Akuteinsatz der Hämofiltration darstellt.
  • ARDS (acute respiratory distress syndrome) – beim Vorliegen einer ARDS, die mit einem Verschluss der Lungenkapillaren und einer massiven Reduzierung der Sauerstoffsättigung (SpO2) des Blutes einhergeht, stellt die Hämofiltration eine eindeutige Indikation dar.

Kontraindikationen (Gegenanzeigen) 

  • Exsikkose – bei Patienten mit einem schwerwiegenden Grundleiden, das mit einer deutlichen Exsikkose (Austrocknung) einhergeht, sollte keine Hämofiltration durchgeführt werden.

Das Verfahren

Die Basis der Hämofiltration ist der über eine Pumpe angelegte Transmembrandruck, welcher die treibende Kraft der Ultrafiltration darstellt. Dieser Druckgradient an der hochpermeablen Membran führt dazu, dass Plasma aus dem Blut über die Membran entzogen werden kann. Dieser Entzug des Plasmavolumens wird als Ultrafiltration bezeichnet. Folge dieses Molekültransportes über die Membran hinweg ist die Mitentfernung der filtergängigen Stoffe. Resultat dieses Prozesses ist eine langsame Entgiftung und bei Bedarf eine schnelle Volumenveränderung beim behandelten Patienten. Da jedoch ein so massiver Flüssigkeitsentzug vom menschlichen Organismus nicht toleriert wird, muss die entzogene Flüssigkeit durch eine Elektrolytlösung ersetzt werden.

Die folgenden Systeme der kontinuierlichen Hämofiltration können unterschieden werden:

  • Spontane langsame Ultrafiltration (SCUF) – bei diesem System der Hämofiltration ist ein arterieller Zugang unabdingbar, da zur benötigten Ultrafiltration beziehungsweise Hämofiltration eine arteriovenöse Druckdifferenz hergestellt werden muss, die ohne den Einsatz von Pumpen erzeugt wird. Unter Verwendung eines SCUF-Systems können in Abhängigkeit sowohl von der Filterwahl auch vom vorliegenden Blutdruck im Durchschnitt drei bis fünf Liter Wasser bei täglicher Therapie aus dem Organismus abfiltriert werden. Dieser Flüssigkeitsentzug kann für einen ausgeglichenen Volumenhaushalt adäquat sein. Für die Durchführung eines ausreichenden Giftentzuges ist die "reine" Anwendung der SCUF jedoch keineswegs konzipiert worden. Soll eine effektive Toxinelimination durchgeführt werden, so bedarf es eines Hämofiltrationsverfahrens, das über eine höhere Filtrationsleistung verfügt. Dennoch ist zu beachten, dass diese verbesserte Filtrationsleistung eine korrespondierende Volumensubstitution notwendig machen würde.
  • Kontinuierliche arteriovenöse Hämofiltration (CAVH) – der entscheidende Unterschied dieses Systems im Vergleich zum SCUF ist, dass neben der bei beiden Systemen durchgeführten Ultrafiltration auch eine Substitution von Volumen erfolgt. Somit stellt das CAVH ein System dar, das eine im Vergleich zum SCUF verbesserte Filtrationsleistung hat, diese jedoch durch eine korrespondierende Volumensubstitution wieder ausgleichen kann. Wichtig für die Funktion des CAVH-Systems ist die Nutzung von Filtern, die über eine kleine Oberfläche verfügen. Die Filteroberfläche überschreitet im Regelfall nicht einen halben Quadratmeter. Des Weiteren ist zu den Filtern anzumerken, dass diese auf Grund der Oberfläche über den Vorteil des geringeren Widerstandes und einer relativ geringen Thrombogenität (Gerinnungswahrscheinlichkeit) verfügen. Hieraus lässt sich schließen, dass Filter mit großer Oberfläche wegen des hohen Widerstandes für die nichtpumpenunterstützten Verfahren nur in sehr geringem Maße geeignet sind. Zur zusätzlichen Reduktion des Widerstandes wird das Blutschlauchsystem möglichst kurz gehalten. Da bei der kontinuierlichen arteriovenösen Hämofiltration kein Kontakt zwischen Blut und Luft erfolgt, kann hierdurch eine weitere Senkung der Thrombogenität erzielt werden. Das Risiko der Thrombenbildung wird durch die Antikoagulation (Gerinnungshemmung) direkt vor dem Filter weiter reduziert. Zur Gewährleistung der optimalen Funktion des Systems sollte der Hämofilter etwas unterhalb der Herzhöhe angebracht werden. Außerdem ist zu erwähnen, dass die Filtrationsrate variabel an den Infusionsbedarf des Patienten angepasst werden kann. Die Menge des entstehenden Ultrafiltrats ist direkt vom negativen Druck im Filtratkompartiment abhängig. Soll nun die Menge des Ultrafiltrates reguliert werden, so kann dies durch die Höhe des Filters relativ zum Patienten erfolgen. Diese Möglichkeit der Regulierung beruht auf dem Prinzip, dass die Entfernung des Abtropfpunktes zum Filterausgang die Filtrationsleistung bestimmt. Je näher demnach der Abtropfpunkt am Filterausgang liegt, desto niedriger fällt die Filtrationsleistung aus. Die über die gewünschte Ultrafiltration hinausgehende Filtratmenge muss in der Folge in gleichem Maße ersetzt werden, um eine Volumendepletion (die Entfernung von Volumen aus dem Körper) zu vermeiden. Das zu substituierende Volumen, welches Elektrolyte und notwendige Pufferlösung enthält, wird hinter dem Filter hinzugefügt. Liegt einer kataboler Stoffwechsel bei einem auf Grund einer Niereninsuffizienz urämischen Patienten vor, so muss zur Erreichung einer ausreichenden Filtration sowohl eine höhere Filtrations- als auch Substitutionsmengen vorliegen. Als kataboler Stoffwechsel wird ein im Vergleich zum Aufbau massiv verstärkter Eiweißabbau bezeichnet. Mit dieser Stoffwechsellage geht somit ein hoher Anteil von schädlichen Proteinabbauprodukten einher.
  • Kontinuierliche arteriovenöse Hämofiltration (CAVH) mit Filtrationspumpe – durch die Anwendung des CAVH ohne Filtrationspumpe kann gegebenenfalls die erzielte Filtrationsmenge nicht ausreichen, sodass diese durch den Einsatz einer Pumpe erhöht werden muss. Durch den Einsatz dieser Pumpe erfolgt eine Erhöhung der Filtrationsmenge, die darauf beruht, dass der transmembranöse Druck durch Negativierung des Drucks im Filtratkompartiment erhöht wird. Demgegenüber steht allerdings, dass durch die höhere Ultrafiltration das Risiko einer Thrombenbildung stark erhöht ist, da die höhere Ultrafiltration zu einer erheblichen Konzentration des Blutes im Filter führt. Auf Grund dessen erscheint es als notwendig, dass das Verfahren um eine Volumensubstitution direkt vor dem Filter erweitert wird. Unter diesen Bedingungen ergeben sich günstigere Strömungsverhältnisse im Filter.
  • Kontinuierliche veno-venöse Hämofiltration (CVVH) – da bei diesem System durch die Verwendung einer Blutpumpe ein regulierter Blutfluss erreicht wird, bedarf es zur korrekten Funktion keines Filters mit geringer Oberfläche. Durch die Anwendung von Filtern mit einer größeren Oberfläche ist es möglich, die Filtrationsrate relevant zu erhöhen. Des Weiteren sollt hervorgehoben werden, dass durch die Verwendung der Pumpen beim CVVH-System gegenüber den Verfahren mit spontaner Filtration, die sicherere Bilanzierung durch die Doppelpumpenmethode oder die gravimetrische Ultrafiltrationsmessung möglich wird.

Mögliche Komplikationen

  • Infektionsgefahr – dieses Risiko beruht primär auf dem unhygienischen Arbeiten des Personals. Da die Hämofiltration insbesondere bei Patienten durchgeführt wird, die immunsupprimiert (abwehrgeschwächt) sind, stellt dieses Risiko eine besondere Gefahr für die betroffenen Patienten dar.
  • Blutungen – Blutungen während der Hämofiltration können primär durch eine zu hohe systemische Heparinisierung (medikamentöse Gabe von Heparin zur Reduktion der Blutgerinnung) oder auch als Konsequenz von diversen Gerinnungsstörungen des Patienten entstehen. Folgen beziehungsweise die Symptome sind Schleimhautblutungen, Blutungen aus Einstichstellen und labordiagnostisch pathologische Gerinnungswerte.
  • Hypothermie – der Wärmeverlust der Patienten beruht in diesem Fall auf dem extrakorporalen (außerhalb des Körpers) Kreislauf. Das hier verwendete Schlauchsystem kann ebenfalls zur Temperaturreduktion beitragen.
  • Bilanzierungsfehler
  • Elektrolytentgleisung – Elektrolytentgleisungen können durch die falsche Gabe von Elektrolytlösungen entstehen. Überdies sind Patienten für eine Elektrolytentgleisung prädestiniert, die über eine katabole Stoffwechsellage verfügen.
  • Luftembolie – durch das Vorhandensein von Luftbläschen im Blut kann es zu einer Luftembolie kommen. Das Risiko ist relativ variabel, da unterschiedliche Mengen eine Luftembolie auslösen können.
  • Thrombose – trotz zahlreicher Maßnahmen zur Antikoagulation ist es dennoch möglich, dass eine Thrombose mit allen Folgeerscheinungen entstehen kann. Ursache kann eine ungenügende Heparinisierung und Immobilität während der Therapie sein. Außerdem sind Patienten mit einer hohen Blutviskosität durch einen zu starken Wasserentzug bei der Hämofiltration besonders gefährdet.

Literatur

  1. Lonnemann G: Technik der Hämodialyse. Der Nephrologe. 2007. 2:252-260
  2. Olbricht C: Therapie innerer Krankheiten. Springer Verlag 2006
  3. Nowack R: Dialyse und Nephrologie für Fachpersonal. Springer Verlag 2009
  4. Kierdorf H: Nierenersatztherapie in der Intensivmedizin. Der Nephrologe. 2006. 1:88-96
  5. Hörl W: Dialyseverfahren in Klinik und Praxis: Technik und Klinik. Georg Thieme Verlag 2003
  6. Keller C: Praxis der Nephrologie. Springer Verlag 2010

     
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