Die Intensivmedizin
Autoren
D. Kindgen-Milles

Extrakorporale Verfahren zur Behandlung des akuten Nierenversagens

Nierenfunktionsstörungen sind in der Intensivmedizin bei 1/3 der Patienten anzutreffen, wovon einige ein mechanisches Nierenersatzverfahren benötigen. Ursächlich ist chronisches oder akutes Nierenversagen aus den unterschiedlichsten Ätiologien. Dieser Beitrag stellt die verschiedenen Dialyseverfahren vor und beleuchtet die Hämodialyse, die Hämofiltration sowie das innovative Hybridverfahren SLEDD („slow-extended daily dialysis“). Die Entscheidung zur Wahl eines bestimmten Verfahrens – kontinuierlich oder intermittierend – wird begründet, darüber hinaus werden der unabdingbar notwendige Zugang (Dialysekatheter, Dialyseshunt) und die praktische Durchführung beschrieben.

Einleitung

Nach aktuellen epidemiologischen Daten treten Nierenfunktionsstörungen bei 1/3 aller intensivmedizinisch behandelten Patienten auf. Eine Nierenersatztherapie wird bei etwa 6–10 % erforderlich. Eine Abnahme der renalen Clearance erhöht die Morbidität und Letalität auch dann, wenn eine Nierenersatztherapie letztlich doch nicht erforderlich wird (Uchino et al. 2010). Seit einigen Jahren wird daher anstelle des Begriffs akutes Nierenversagen (ANV) die Bezeichnung akute Nierenfunktionsstörung („acute kidney injury“, AKI) verwendet. Der Schweregrad von Nierenfunktionsstörungen wird anhand der RIFLE- oder AKIN-Kriterien festgelegt (Einzelheiten s. Kap. Intensivtherapie bei akutem Nierenversagen (ANV), extrakorporale Eliminationsverfahren und Plasmaseparation). Spätestens im Stadium 3 nach beiden Klassifikationen wird in der Regel eine Nierenersatztherapie erforderlich (Singbartl und Kellum 2012).

Dialysekatheter

Eine unabdingbare Voraussetzung für jede effektive Nierenersatztherapie ist ein suffizienter vaskulärer Zugang. Die Verfahren der zentralvenösen Katheterisierung werden ausführlich in Kap. Katheter in der Intensivmedizin besprochen. Bei der Anlage eines Dialysekatheters sind zusätzliche Aspekte zu berücksichtigen. Um stabil hohe Flussraten zu erzielen, ist ein möglichst krümmungsfreier Verlauf günstig. Dies spricht für die rechte V. jugularis interna als Zugangsweg. Die V. subclavia sollte vermieden werden, weil Thrombosen und nachfolgende Stenosen dieses Gefäßes für den Fall einer dauerhaften Dialysepflichtigkeit die Funktion eines Dialyseshunts deutlich einschränken.
Eine möglichst zentrale Lage des Katheters verbessert den Blutfluss und verringert die Rezirkulationsrate (Abb. 1). Beim Zugang über die V. femoralis sollten daher 25 cm lange Katheter verwendet werden. Die Katheterdurchmesser liegen bei 12–13,5 F. Jede Zunahme des Katheterquerschnitts erhöht die Flussrate überproportional, allerdings steigt mit dem Durchmesser auch das Gefäßtrauma. Prinzipiell stehen Katheter mit seitlichen Öffnungen zum Ansaugen des Blutes oder Katheter im sog. Shotgun-Design mit nur 2 endständigen Öffnungen zur Verfügung. Nach klinischen Erfahrungen erlauben die Katheter mit dem neuen Design exzellente Blutflüsse bei sehr niedrigen Drücken (Kindgen-Milles et al. 2007).

Hämofilter

Der Hämofilter ist das zentrale Element einer jeden Nierenersatztherapie.
Zur Behandlung des ANV werden heute immer synthetische Kapillarhämofilter, z. B. aus Polysulfon, Polyamid oder Polyacrylnitril, verwendet. Diese Filter sind im Vergleich zu älteren Membranen biokompatibel, d. h. sie aktivieren kaum das Komplementsystem oder zelluläre Blutbestandteile und verursachen keine zusätzliche inflammatorische Reaktion (Dhondt et al. 2000).
Die heute üblichen Hämofilter enthalten ca. 10.000–12.000 Hohlfasern mit einem Durchmesser von etwa 300 μm und haben eine hohe Wasserdurchlässigkeit (High-flux-Filter). Die Porengröße ist so dimensioniert, dass praktisch alle Medikamente und auch ein Teil der sog. Mittelmoleküle die Membran passieren können. Die Obergrenze der Durchlässigkeit wird als Cut-off-Wert bezeichnet, der bei den meisten Membranen zwischen 20 und 30 kDa liegt (Abb. 2).
Neben den Standardfiltern sind sog. High-cut-off Filter mit Porengrößen von 40–60 kDa verfügbar. Die Anwendung dieser Filter wird für klinische Situationen wie Rhabdomyolyse oder septischen Schock diskutiert, um z. B. Myoglobin oder Sepsismediatoren zu entfernen (Morgera et al. 2003). Trotz vielversprechender tierexperimenteller Daten und Einzelfallbeschreibungen gibt es derzeit keine Studie, die eine Verbesserung der Prognose durch solche Filter zeigt. Für die klinische Praxis ergibt sich daraus, dass ein biokompatibler High-flux-Standardfilter für alle Patienten – unabhängig von der Ursache des ANV – verwendet werden kann (Kerr und Huang 2010).

Verfahrenswahl: Kontinuierliche oder intermittierende Behandlung ?

Die extrakorporale Blutreinigung kann intermittierend oder kontinuierlich erfolgen. Das klassische intermittierende Verfahren ist die intermittierende Hämodialyse (iHD), mit der für 4–5 h pro Tag eine Blutreinigung durchgeführt wird. Intermittierende Verfahren waren bis Anfang der 1980er-Jahre die einzige Behandlungsmöglichkeit (Kolff 1972). Die kontinuierliche Nierenersatztherapie („continuous renal replacement therapy“; CRRT) wurde als arteriovenöse Hämofiltration erstmals 1978 von Kramer in Göttingen beschrieben (Kramer et al. 1981).
Mittlerweile werden die kontinuierlichen Verfahren wegen der höheren Effektivität sowie zur Vermeidung des komplikationsbehafteten arteriellen Zugangs nur noch pumpengetrieben venovenös durchgeführt.
Die Frage nach dem optimalen Nierenersatzverfahren für die häufig hämodynamisch instabilen und katecholaminpflichtigen Intensivpatienten war Gegenstand zahlreicher Studien der vergangenen 2 Jahrzehnte. Nach der Datenlage zeichnen sich CRRT-Verfahren (Abb. 3) im Vergleich zur intermittierende Hämodialyse (iHD) durch eine besonders gute hämodynamische Stabilität aus. Blutdruckabfälle treten seltener auf, und eine Eskalation der Katecholamintherapie ist weniger häufig erforderlich. Darüber hinaus erlaubt eine kontinuierliche Behandlung eine bessere Kontrolle des Flüssigkeitshaushaltes, denn das Bilanzziel kann jederzeit an neue Bedürfnisse angepasst werden, und die Verteilung des Flüssigkeitsentzugs auf 24 h erlaubt eine sehr schonende Elimination auch größerer Volumina. Schließlich erfolgt die gesamte Blutreinigung – ebenso wie der Ausgleich der renalen Azidose durch Pufferung – unter CRRT langsamer, aber äußerst effektiv und schonend.
Nach Erreichen der angestrebten Zielbereiche, z. B. für Harnstoff und Kreatinin, aber auch für den pH-Wert, die Elektrolytspiegel und v. a. auch den Flüssigkeitshaushalt bleiben die Serumwerte stabil. Das für die iHD typische „Sägezahnprofil“ wird so vermieden (Abb. 4). Diese Homöostase ist besonders wichtig für Patienten mit Hirndruckgefährdung (Neurochirurgie, Leberversagen), denn eine rasche Senkung der Serumosmolalität durch die iHD kann zur Verschiebung von Flüssigkeit ins Gewebe bis hin zum Hirnödem führen (Davenport et al. 1993).
Die beschriebenen Vorteile lassen erwarten, dass CRRT-Verfahren im Vergleich zur iHD die Prognose verbessern. In mehreren prospektiv-randomisierten Studien, die in einer Metaanalyse und einem Cochrane Review aggregiert wurden, konnte ein solch positiver Effekt aber nicht nachgewiesen werden. Es zeigte sich zwar eine stabilere Hämodynamik unter CRRT, eine Abnahme der Sterblichkeit wurde aber nicht beobachtet (Rabindranath et al. 2006; Bagshaw et al. 2008; Lins et al. 2009). Die Ursachen dafür sind unklar. Unzweifelhaft lässt sich ein Randomisierungsbias bei den Studien nicht ausschließen, weil besonders die schwerstkranken Patienten mit der Notwendigkeit eines frühen Dialysebeginns aufgrund logistischer Schwierigkeiten nicht randomisiert werden konnten.
Verfahrenswahl
Dennoch bleibt als Fazit, dass die aktuelle Datenlage keinen Überlebensvorteil für eines der Verfahren zeigt. Es bleibt also in der Hand des Anwenders, in Abhängigkeit von den lokalen Ressourcen das geeignete Nierenersatzverfahren auszuwählen. CRRT-Verfahren sollten bevorzugt bei hämodynamischer Instabilität, Hirndruckgefährdung sowie bei Notwendigkeit des Entzugs größerer Flüssigkeitsmengen eingesetzt werden.

Intermittierende Hämodialyse

Die erste erfolgreiche Behandlung eines ANV erfolgte 1945 durch den Niederländer Willem Kolff (1972). Bis 1978 blieb die iHD das Standardverfahren zur Behandlung aller Formen des Nierenversagens.
Die Ziele jeder Nierenersatztherapie sind die Elimination von harnpflichtigen Substanzen und Flüssigkeit sowie die Zufuhr von Puffersubstanz zum Azidoseausgleich.
Bei der Dialyse erfolgt der Stoffaustausch per Diffusion über eine semipermeable Membran. Das Patientenblut fließt durch eine Kapillare, an der auf der „Wasserseite“ im Gegenstrom sterile Dialysierflüssigkeit entlang geleitet wird. Der Stoffaustausch zwischen den Kompartimenten erfolgt über die Membran in beide Richtungen, wobei natürlich die Elimination von der Blut- auf die Wasserseite überwiegt. In umgekehrter Richtung erfolgt ein Transfer v. a. von Bicarbonat zur Pufferung der renalen Azidose (Abb. 5).
Die Effektivität von Diffusionsprozessen ist abhängig vom Konzentrationsgefälle zwischen den Kompartimenten. Sie nimmt mit steigendem Molekulargewicht ab, weshalb Dialyseverfahren sehr effektiv kleine Moleküle (<500 Da) entfernen können. Dialyse ist weniger effektiv im Mittelmolekülbereich und ineffektiv zur Entfernung großer Moleküle, wie z. B. Entzündungsmediatoren.
Die Dialysierflüssigkeit wird aus Leitungswasser durch Filtration, Enthärtung und Umkehrosmose hergestellt. Der Flüssigkeit wird ein Konzentrat beigemischt, wodurch für jeden Patienten ein individuell konfektioniertes Dialysat (Elektrolyte, Pufferbase, Glukose) hergestellt werden kann. Die Einstellungen für eine Standardintensivdialyse sind ein Blutfluss von 200–300 ml/min und ein Dialysatfluss von 300–500 ml/min (Himmelfarb und Ikizler 2010).

Kontinuierliche Therapieverfahren

In der Klinik stehen heute als CRRT-Verfahren („continuous renal replacement therapy“) die Hämofiltration (konvektive Blutreinigung), die Hämodialyse (Diffusion) oder die Hämodiafiltration (Kombination von Diffusion und Filtration) zur Verfügung (Abb. 6). Klinische Studien konnten bisher keinen Vorteil für ein spezifisches kontinuierliches Verfahren nachweisen (Friedrich et al. 2012; Wald et al. 2012).

Hämofiltration (CVVH)

Die Blutreinigung bei der Hämofiltration erfolgt konvektiv, d. h. durch Abpressen von Plasmawasser über die Membran (Ultrafiltration). Die treibende Kraft ist der Druckgradient zwischen der Blut- und der Wasserseite des Filters. Die Elimination der Moleküle erfolgt dabei konzentrationsunabhängig und bis zum Cut-off des Hämofilters auch weitgehend unabhängig vom Molekulargewicht. Die Menge des pro Zeiteinheit über den Filter gebildeten Ultrafiltrats (z. B. 2000 ml/h) entspricht der Clearance und kann in erster Näherung dem Glomerulumfiltrat der Nieren gleichgesetzt werden.
Zum Ausgleich für das Ultrafiltrat wird eine Substitutionslösung infundiert, welche Puffer (bevorzugt Bicarbonat, möglich ist auch Laktat), Elektrolyte und meist auch Glukose enthält. Die Substitutionslösung wird üblicherweise hinter dem Hämofilter zugeführt (Postdilutions-CVVH), weil dann das Ultrafiltrat unverdünnt abgepresst wird und die Clearance-Effektivität höher ist. Zur Vermeidung einer Hämokonzentration soll nicht mehr als 20 % des Plasmavolumens abgezogen werden. Wenn eine ausreichende Antikoagulation nicht möglich ist oder ein häufiges Filter-Clotting auftritt, kann die Substitutionslösung vor dem Filter infundiert werden (Prädilution), und der Hämatokrit im Filter steigt weniger stark an. Dies verlängert die Filterstandzeit, reduziert aber durch Verdünnung die Clearance. Zur Kompensation muss die Ultrafiltrationsrate um etwa 15 % erhöht werden.

Hämodialyse (CVVHD)

Die Blutreinigung bei der venovenösen Hämodialyse erfolgt prinzipiell per diffusionem und ist daher sehr effektiv bezogen auf die Elimination kleiner Moleküle, jedoch weniger effektiv im Mittelmolekülbereich. Bei Verwendung von High-flux-Hämofiltern kommt es auch bei der Dialyse aufgrund der gegenläufigen Druckprofile auf der Blut- und Wasserseite zu einer Ultrafiltration (Sato et al. 2010), daher ist die Elimination von Mittelmolekülen heute höher als mit älteren Filtern.
Bei der Hämodialyse ist der Massentransfer über den Hämofilter im Vergleich zur Hämofiltration geringer. In Studien zeigte sich daher beim Vergleich zwischen CVVH und CVVHD eine signifikant verlängerte Filterstandzeit unter der CVVHD, und zwar unabhängig von der Art der Antikoagulation (Ricci et al. 2006).

Hämodiafiltration (CVVHDF)

Die CVVHDF verbindet die Vorteile beider Verfahren in einem Aufbau. Es findet eine Kombination von Dialyse und Ultrafiltration statt, wobei in der Klinik meist – ohne wissenschaftliche Rationale – die Gesamtdosis zu je 50 % als Dialyse und Filtration appliziert wird. Die Mittelmolekülelimination ist bei der CVVHDF höher als bei der Hämodialyse. Ein Vorteil ist zudem, dass die Behandlung mit niedrigeren Blutflüssen durchgeführt werden kann, denn die zusätzliche Dialysekomponente erfordert keinen höheren Blutfluss. Trotz der weiten Verbreitung der CVVHDF in der Klinik sind prognoserelevante Vorteile nicht belegt (Friedrich et al. 2012).

Hybridverfahren – SLEDD („slow-extended daily dialysis“)

In Ergänzung zu den klassischen intermittierenden und kontinuierlichen Nierenersatzverfahren steht seit einigen Jahren eine neue Therapieform zur Verfügung, die als SLEDD („slow-extended daily dialysis“) bezeichnet wird. Das Prinzip besteht darin, eine Hämodialyse mit geringerer Intensität, dafür aber verlängerter Behandlungszeit von 8–12 h durchzuführen. Das Verfahren ermöglicht eine äußerst effektive, aber dennoch schonende Blutreinigung und vermeidet eine 24-stündige Behandlung mit Immobilisation und kontinuierlicher Antikoagulation.
Eine SLEDD-Behandlung kann prinzipiell mit allen Dialysegeräten durchgeführt werden (Marshall et al. 2004). In Deutschland wird häufig das technisch sehr einfache Genius-Therapiesystem eingesetzt (Abb. 7). Dieses System kann auch von Intensivpflegekräften bedient werden und ermöglicht eine sehr kostengünstige Behandlung (Hopf et al. 2007).
Klinische Studien zeigen, dass die Verlängerung der Dialysedauer die Qualität der Blutreinigung überproportional steigert (Basile et al. 2011). Die hämodynamische Verträglichkeit ist den CRRT-Verfahren vergleichbar (Kielstein et al. 2004). Eine erste prospektiv-randomisierte Studie an Intensivpatienten zum Vergleich von CVVH vs. SLEDD zeigte eine Gleichwertigkeit der beiden Verfahren (Schwenger et al. 2012), sodass die SLEDD-Behandlung eine wertvolle Erweiterung des therapeutischen Spektrums darstellt.

Behandlungsbeginn

Die Indikation für den Beginn einer Nierenersatztherapie ergibt sich aus der Notwendigkeit, die durch das Versagen der exkretorischen Nierenfunktion bedingten metabolischen Störungen zu kompensieren. Man unterscheidet absolute und relative Indikationen für den Behandlungsbeginn (Übersicht).
Absolute Indikationen für eine Nierenersatztherapie
  • Diuretikaresistente Überwässerung
  • Bedrohliche Hyperkaliämie (z. B. Kalium >6,5 mmol/l, Herzrhythmusstörungen)
  • Metabolische Azidose (pH-Wert <7,15)
  • Urämiesymptome
Bei der Mehrzahl der Patienten wird bei relativen Indikationen mit der Behandlung begonnen, wie etwa
  • bei einer progredienten Überwässerung,
  • einem kontinuierlich ansteigenden Kalium oder
  • einem raschen Anstieg der Retentionsparameter (Ostermann et al. 2012).
Die Entscheidung für den Behandlungsbeginn ergibt sich aus der Zusammenschau mehrerer Variablen und der Berücksichtigung des zeitlichen Trends. Bei einer rapiden Verschlechterung, z. B. einem schnellen Anstieg der Retentionsparameter ohne Aussicht auf Umkehr des zugrunde liegenden Krankheitsprozesses, sollte frühzeitig mit der Behandlung begonnen werden (Morath et al. 2006).
Spätestens dann, wenn durch den Ausfall der Nierenfunktion andere Organsysteme in Mitleidenschaft gezogen werden, muss die Behandlung beginnen.
Eine besondere Bedeutung haben Flüssigkeitsstatus und Diurese. Die rückläufige Urinausscheidung bzw. Anurie ist das wichtigste Kriterium für den Beginn der extrakorporalen Therapie, denn dann schreitet die Urämie kontinuierlich voran. In den vergangenen Jahren haben mehrere Studien gezeigt, dass eine Volumenüberladung zu Behandlungsbeginn – meist definiert als Körpergewicht >10 % des Ausgangsgewichtes – mit einer signifikanten Zunahme der Letalität verbunden ist (Vaara et al. 2012).
Die Flüssigkeitsüberladung ist daher heute sehr häufig das ausschlaggebende Kriterium für den Behandlungsbeginn (Prowle et al. 2010).
Zu beachten ist, dass bei Patienten mit Nierenversagen und Sepsis die initial erforderliche hohe Volumenbeladung die Retentionsparameter Harnstoff und Kreatinin im Serum verdünnt, mit der Folge einer falsch-guten Einschätzung der Nierenfunktion und einem möglicherweise zu späten Dialysebeginn (Joannidis und Forni 2011).
Eine Metaanalyse von 15 klinischen Studien der letzten 10 Jahre zeigt, dass ein früher Behandlungsbeginn die Letalität signifikant verringert. In besonderem Maße profitierten chirurgische Patienten, möglicherweise weil diese häufiger abrupt aus einer normalen Nierenfunktion in ein ANV geraten, während internistische Patienten oft bereits im Rahmen der Grunderkrankung eine kompensierte Retention und daher bereits eine gewisse Adaptation aufweisen (Karvellas et al. 2011).

Dialysedosis

Die Ziele einer Nierenersatztherapie sind
  • die Kontrolle des Flüssigkeitshaushaltes,
  • die Entfernung von Urämietoxinen,
  • die Normalisierung des gestörten Elektrolythaushaltes und
  • die Pufferung der renalen Azidose.
Das Erreichen dieser Ziele erfordert eine ausreichend hohe Dialysedosis, die patientenbezogen verschrieben und appliziert werden muss. In der Praxis ist oft schon die verschriebene Dialysedosis zu gering. Behandlungsunterbrechungen durch Transporte und Interventionen sowie verzögerter Wiederaufbau des Systems nach Clotting reduzieren die tatsächlich applizierte Dosis weiter („delivery failure“) (Davenport et al. 2008). Für Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz und chronischer Dialysebehandlung existieren Formeln zur Berechnung der Dialysedosis, und die verabreichte Dosis kann gemessen werden.
Für Intensivpatienten mit ANV gibt es keine validierten Berechnungsgrundlagen. Die empfohlenen Dosen beruhen weitgehend auf empirischen Daten (Kanagasundaram et al. 2003).
Intermittierende Hämodialyse
Bei Behandlung mit iHD sind etwa 5 Behandlungen von mindestens 4 h Dauer pro Woche erforderlich (KDIGO 2012).
„Continuous renal replacement therapy“ (CRRT)
Bei Behandlung mit CRRT-Verfahren wird die erforderliche Dosis einfach und praktikabel berechnet. Es wird angenommen, dass der über den Hämofilter erfolgende Austausch (Dialysat und/oder Filtrat) in erster Näherung dem Glomerulumfiltrat der Nieren entspricht. Die Dialysedosis ergibt sich dann aus der Gesamtaustauschrate pro Zeiteinheit.
Hämodialyse (CVVHD) und Hämodiafiltration (CVVHDF)
Bei einer CVVH oder CVVHD entspricht ein Ultrafiltrat respektive Dialysat (bei CVVHDF die Addition aus Dialysat und Ultrafiltrat) von 2000 ml/h einer Clearance von etwa 33 ml/min (2000 ml/h: 60 min = 33 ml/min). Bei diesem Ansatz wird nicht berücksichtigt, dass die Clearance höhermolekularer Substanzen bei der CVVHD etwas geringer ist, denn die Grundlage für die Berechnung einer Dialysedosis ist immer die niedermolekulare Clearance (Kreatinin und Harnstoff), und in diesem Bereich gibt es keine Unterschiede zwischen den einzelnen Verfahren (Wynckel et al. 2004). Bei der Verschreibung der Dosis muss zudem das zu reinigende Körpervolumen berücksichtigt werden. Die Gesamtdosis wird daher durch das Körpergewicht dividiert und in ml/kg/h angegeben. Beispiel: ein 80 kg schwerer Patient mit einer CVVH (oder CVVHD oder CVVHDF) mit 2000 ml/h Umsatz erhält eine Dialysedosis von 25 ml/kg/h (2000 ml/h: 80 kg = 25 ml/kg/h).
Mindestdosis
In den letzten 10 Jahren wurde in zahlreichen prospektiv-randomisierten Studien nach der optimalen bzw. minimal erforderlichen Dialysedosis für Intensivpatienten gesucht. Für einige Jahre wurden hohe Dosen von ≥35 ml/kg KG/h empfohlen, weil sich damit ein Überlebensvorteil zeigte (Ronco et al. 2000). Neuere Studien konnten diesen Zusammenhang nicht mehr belegen, sodass heute eine Mindestdosis von 20–25 ml/kg KG/h empfohlen wird (Palevsky et al. 2008; Tolwani et al. 2008; Bellomo et al. 2009).
Mindestdosis
Die Empfehlung der Mindestdosis von 20–25 ml/kg KG/h gilt für den durchschnittlichen Intensivpatienten unabhängig von Grundleiden, Komorbidität und Ursache des ANV (Vijayan und Palevsky 2012). Wenn mit dieser Dosierung die Ziele der Nierenersatztherapie (Kontrolle der Retentionswerte, z. B. Serumharnstoff <100 mg/dl, Normalisierung der Elektrolyte, Ausgleich der renalen Azidose) nicht erreicht werden, muss die Dosis erhöht werden.
Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass einzelne Patienten oder Subgruppen (wie z. B. Sepsispatienten) von einer höheren Dosis profitieren, allerdings reicht die Evidenzlage nicht für eine Empfehlung, dort grundsätzlich mit höheren Dosen zu behandeln (KDIGO 2012).
Entscheidend ist aber, ob die verschriebene Dosis auch tatsächlich appliziert wurde. Nach Studienlage liegt auch in erfahrenen Zentren die applizierte Dosis immer deutlich unter der verordneten, sodass generell mit einer höheren Dosis von etwa 30 ml/kg KG/h begonnen werden sollte (Vesconi et al. 2009).

Antikoagulation für die Nierenersatztherapie

Eine wesentliche Voraussetzung für jede effektive Nierenersatztherapie ist die ausreichende Antikoagulation des extrakorporalen Kreislaufs (Oudemans-van Straaten et al. 2006 ). Ein häufiges Thrombosieren des Systems führt zu einer unzureichenden Blutreinigung („delivery failure“), aber auch zu Blutverlusten, weil das im extrakorporalen System vorhandene Blut (etwa 200 ml) nicht retransfundiert werden kann (Oudemans-van Straaten et al. 2011).

Antikoagulation mit unfraktioniertem Heparin

Das weltweit am häufigsten eingesetzte Antikoagulans ist unfraktioniertes Heparin. Die Substanz ist überall verfügbar, preiswert, mit Standardlabormethoden und bettseitig gut zu steuern und im Notfall auch mit Protamin antagonisierbar. Der wesentliche Nachteil ist, dass die Antikoagulation für den extrakorporalen Kreislauf nur über eine systemisch wirksame Gerinnungshemmung zu erzielen ist. Akzeptable Filterstandzeiten werden in der Regel nur mit effektiven Heparindosen erreicht, und dann steigt parallel das Blutungsrisiko (van de Wetering et al. 1996).
Die Heparin-Antikoagulation beginnt mit der Gabe eines Heparin-Bolus (z. B. 50 IE/kg KG), sofern nicht bereits eine Antikoagulation besteht, gefolgt von einer Infusion von z. B. 5–20 IE/kg KG/h. Die individuelle Dosis muss an das aPTT-Ziel angepasst werden, das wiederum in Abhängigkeit vom Blutungsrisiko festgelegt wird. Heparin sollte direkt in den arteriellen Schenkel des extrakorporalen Systems, also vor dem Filter, appliziert werden. Ein AT-III-Spiegel >70 % verbessert die Effektivität und verlängert die Filterstandzeit (du Cheyron et al. 2006).

Regionale Antikoagulation mit Citrat

Das Ziel der regionalen Citratantikoagulation (RCA) ist eine effektive, aber auf den extrakorporalen Kreislauf beschränkte Gerinnungshemmung. Bei blutungsgefährdeten Patienten kann mit diesem Verfahren eine systemische Antikoagulation vollständig vermieden werden. Citrat ist eine im Körper natürlich vorkommende Substanz (Citratzyklus), die aufgrund ihrer zweifach negativen Ladung die zweifach positiv geladenen (ionisierten) Kalziummoleküle in Form eines Chelatkomplexes bindet. Auf diese Weise wird der Serumspiegel des für die plasmatische Gerinnung essenziellen Kalziums effektiv abgesenkt. Ab einem ionisierten Kalzium von <0,35 mmol/l ist die plasmatische Gerinnung vollständig blockiert.
Das in den extrakorporalen Kreislauf infundierte Citrat wird je nach Verfahren zu etwa 50 % – zusammen mit dem gebundenen Kalzium – bereits im Hämofilter wieder entfernt. Zur Vermeidung einer negativen Kalziumbilanz muss daher bei den meisten Citratprotokollen eine Kalziuminfusion erfolgen. Das infundierte Citrat wird überwiegend in der Leber zu Bicarbonat metabolisiert und trägt somit auch zur Pufferung der Azidose bei. Moderne Geräte für die Citrat-CRRT bieten eine weitgehend automatisierte Infusion und Bilanzierung von Citrat und Kalzium nach vorgegebenen Algorithmen, sodass sich die RCA trotz der scheinbar hohen Komplexität schnell verbreitet. RCA ist für alle gängigen CRRT-Verfahren beschrieben worden (CVVH (Mehta et al. 1990; Monchi et al. 2003; Hetzel et al. 2011); CVVHDF (Durao et al. 2008); CVVHD (Morgera et al. 2005, 2009; Kalb et al. 2013)). Inzwischen liegen Metaanalysen vor (Wu et al. 2012; Zhang und Hongying 2012), die unzweifelhaft belegen, dass die RCA sicher durchführbar ist und im Vergleich zur Heparinantikoagulation signifikant das Blutungsrisiko sowie den Transfusionsbedarf reduziert und die Filterstandzeit verlängert. Die RCA ist auch bei den meisten Patienten mit Leberfunktionsstörungen sicher anwendbar (Saner et al. 2012; Schultheiss et al. 2012). Die Protokolle beinhalten klare Empfehlungen zur Überwachung der Therapie, sodass eine Citratkumulation erkannt werden kann, bevor eine Citratintoxikation manifest wird.
Die letzte KDIGO („kidney disease improving global outcomes“) Guideline von 2012 empfiehlt erstmals die RCA als Standardantikoagulation für alle Patienten und nicht mehr nur für solche mit erhöhtem Blutungsrisiko (KDIGO 2012).
Die RCA ist eine der wichtigsten Innovationen der kontinuierlichen Nierenersatztherapie des letzten Jahrzehnts. Das Verfahren wird sich aufgrund der beschriebenen Vorteile in den kommenden Jahren als Standard der Antikoagulation entwickeln (Oudemans-van Straaten und Ostermann 2012).
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