Die Intensivmedizin
Autoren
Bernhard K. Krämer und Bernd Krueger

Intensivtherapie bei akutem Nierenversagen (ANV), extrakorporale Eliminationsverfahren und Plasmaseparation

Die akute Einschränkung der Nierenfunktion (= akutes Nierenversagen) bis zur Dialysepflichtigkeit ist eine häufige Komplikation bei stationären Patienten (3–10 %) und besonders bei Intensivpatienten (10–30 %). Patienten nach Herzoperation erleiden in ca. 4–5 % ein ANV (in 1–2 % der Fälle dialysepflichtig), bei Patienten nach schwerem Trauma (Crushsyndrom), z. B. nach Erdbeben, kommt es in 6,5–54 % zu einem dialysepflichtigen ANV. Selbst Nierenschäden, die noch kein Nierenersatzverfahren erfordern, z. B. nach Kontrastmittelgabe, bzw. abhängig vom Schweregrad (RIFLE-Kriterien), haben eine deutliche Auswirkung auf die Mortalität.
Dieses Kapitel stellt das diagnostische und das therapeutische Vorgehen dar und beleuchtet die Pathophysiologie und den Verlauf sowie die Prognose des akuten Nierenversagens. Die extrakorporalen Nierenersatzverfahren werden detailliert beschrieben.

Einleitung

Bevölkerungsweit nimmt die Zahl von Patienten mit akutem Nierenversagen (ANV) bzw. dialysepflichtigem ANV zu von 61 bzw. 4 pro 100.000 Einwohner im Jahr 1988 auf 288 bzw. 27 pro 100.000 Einwohner im Jahr 2002. Die Verteilung der Häufigkeit der Ursachen für ein ANV bei 748 Patienten in Madrid erbrachte in 45 % ein intrarenales ANV („akute Tubulusnekrose“), in 21 % ein prärenales ANV, in 10 % ein postrenales ANV, in 13 % ein „acute on chronic“ ANV, Glomerulonephritis/Vaskulitis in 4 %, akute interstitielle Nephritis in 2 % und Atheroembolie in 1 %. In der PICARD-Studie wurden 618 Patienten mit ANV in 6 Intensivstationen in den USA untersucht: Über 70 % wurden als ischämisches ANV klassifiziert (einschließlich Sepsis/Hypotonie), der Rest waren prärenale ANV (Hypovolämie, Hämorrhagie), Nephrotoxizität, ANV bei Herzerkrankungen, ANV bei Lebererkrankungen und ANV mit multifaktoriellen Ursachen.

Grundlagen der Nierenfunktion

Beide Nieren werden von ca. 1,1 l/min Blut durchblutet (ca. 0,6 l Plasma). Etwa 20 % des Plasmas (120 ml/min = glomeruläre Filtrationsrate; GFR) wird während der Passage durch die Glomeruli abfiltriert, entsprechend einer Gesamtprimärurinmenge von etwa 175 l/Tag. Aus dem Primärurin werden 95–99,5 % des Wassers, Natriums und Chlorids, 85–95 % des Kaliums und nahezu 100 % des Bikarbonats rückresorbiert. Die Regulation des renalen Blutflusses (RBF), der GFR und der tubulären Rückresorption unterliegt intrarenalen und extrarenalen (humoral/nerval) Mechanismen.
Ein Abfall des effektiv zirkulierenden Blutvolumens, z. B. beim Blutverlust, führt durch Stimulation des Sympathikus und des RAAS, durch Abfall des renalen Perfusionsdruckes und durch volumenabhängige Stimulation der ADH-Sekretion zu einer gesteigerten Natrium- und Wasserrückresorption, sodass nur wenig konzentrierter Urin mit niedriger Natriumkonzentration produziert wird. Die Konzentrationsleistung der Niere setzt eine intakte Funktion der Tubulusepithelien voraus und geht bei Tubuluszellschädigung verloren, sodass die Urinanalytik Hinweise auf die Funktion gibt.
Kreatinin, Harnstoff, Cystatin C
Der ideale Indikator der Nierenfunktion wird frei und vollständig in den Primärurin filtriert, aber weder tubulär sezerniert oder reabsorbiert (z. B. Inulin). Kreatinin (aus Kreatinmetabolismus im Skelettmuskel und Zufuhr von Fleisch) und Harnstoff werden frei filtriert, und ihre Konzentration im Primärharn entspricht der Serumkonzentration. Kreatinin wird darüber hinaus im Verlauf der Nephronpassage aus dem Tubulusepithel ins Lumen sezerniert, Harnstoff hingegen zu 35–50 % reabsorbiert. Die Harnstoffrückresorption ist an die Natriumrückresorption gekoppelt. Ein im Vergleich zum Serumkreatinin überproportionaler Anstieg der Serumharnstoffkonzentrationen deutet auf eine Stimulation der Rückresorptionsmechanismen hin (oder ist Zeichen der Katabolie).
Cystatin C ist ein niedermolekulares Protein (Mitglied der Cystatin-Superfamilie von Cysteinproteasehemmern), das relativ konstant von allen kernhaltigen Körperzellen gebildet wird. Cystatin C wird frei filtriert und nicht reabsorbiert, jedoch tubulär metabolisiert.
Definition
RIFLE-Kriterien
Die Acute Dialysis Quality Initiative (ADQI) hat die sog. RIFLE- (Risk Injury Failure Loss ESRD) Kriterien entwickelt (Bellomo et al. 2004; Kellum 2008). Diese Kriterien setzen sich aus Anstieg des Serumkreatininwertes oder GFR-Abnahme oder Abnahme der Urinmenge zusammen. „risk“ wurde auch als Grad 1, „injury“ als Grad 2 und „failure“ als Grad 3 definiert. Alle Patienten, die dialysepflichtig sind, werden mindestens dem Grad 3 zugeordnet (Tab. 1).
Tab. 1
Einteilung des ANV nach den modifizierten RIFLE-Kriterien. (Nach Hoste et al. 2006; Mehta et al. 2007)
 
Serumkreatinin
GFR-Abnahme
Urinmenge
Risk (Grad 1)
1,5–2-facher Anstieg (>0,3 mg/dl)
25 %
<0,5 ml/kg KG/h für 6 h
Injury (Grad 2)
2–3-facher Anstieg
50 %
<0,5 ml/kg KG/h für 12 h
Failure (Grad 3)
>3-facher Anstieg (>4 mg/dl, akuter Anstieg >0,5 mg/dl)
75 %
<0,3 ml/kg KG/h für 24 h oder Anurie für 12 h
Loss
Dialysepflicht >4 Wochen
100 %
 
ESRD
Dialysepflicht >3 Monate
100 %
 
Die Einteilung des ANV nach den modifizierten RIFLE-Kriterien zeigt Tab. 1.

Ätiologie und Pathophysiologie

Das ANV wird unter pathophysiologischen Aspekten in 3 Kategorien eingeteilt.
Klassifikation der Ursachen des akuten Nierenversagens
Prärenales ANV
  • Hypovolämie
    • Dehydratation, Fieber, Blutungen, Verbrennungen
    • externe Flüssigkeitsverluste
      • gastrointestinal: Erbrechen, Diarrhö
      • renal: Diuretika, osmotische Diurese (Diabetes mellitus, Mannitol), polyurisches ANV
    • Sequestration von Flüssigkeit in den 3. Raum
    • schwangerschaftsassoziiert (Hyperemesis, septischer Abort, HUS/TTP) oder peripartale Komplikationen (Präeklampsie)
  • Hypovolämie/Hypotonie
    • große Operationen: Herzchirurgie, Bauchaortenaneurysmaoperation, Verschlussikterusoperation
    • Sepsis, IL-2-Therapie („capillary leak syndrome“), Endokarditis
    • Crushsyndrom
  • Niedriges Herzzeitvolumen
  • Erhöhter intrarenaler Gefäßwiderstand
    • Sepsis, Katecholamintherapie, Medikamente (Amphotericin B, Ciclosporin)
    • Leberzirrhose (hepatorenales Syndrom)
  • Renale Hypoperfusion bei gestörter Autoregulation
    • ACE-Hemmer, ARB, Cyclooxygenasehemmer (NSAID, COX-2-Hemmer)
Intrarenales ANV
  • Ischämisches und/oder toxisches Nierenversagen
    • Ischämiefaktoren oben bei prärenalem ANV
    • toxische Faktoren wie Röntgenkontrastmittel
    • Antibiotika (z. B. Aminoglykoside, Vancomycin, Amphotericin B)
    • Chemotherapeutika (z. B. Cisplatin, Methotrexat), Ciclosporin A, Äthylenglykol, Myoglobin, Hämoglobin, Harnsäure, Oxalat
    • Sepsismediatoren, Paracetamol im Rahmen von Überdosierungen
  • Renovaskuläre Erkrankungen
    • Nierenarterienthrombose oder -embolie mit Niereninfarkten, dissezierendes Aorteneneurysma, Cholesterinemboliesyndrom
  • Primär renale Erkrankungen/renale Beteiligung bei Systemerkrankungen/Infektionen
  • Intratubuläre Obstruktion
    • monoklonale Leichtketten (Myelomniere, häufig multifaktoriell, u. a. Hyperkalzämie, Anfälligkeit für Kontrastmittel/NSAID, Hyperurikämie, Hyperviskosität)
    • Urat (Tumorlysesyndrom), Oxalat (Ethylenglykol, Vitamin C), Aciclovir, Hochdosis-Methotrexat
    • Sulfonamide, Indinavir, Hämproteine (Myoglobin, Hämoglobin), Triamteren
    • Natriumphosphat in Lösungen zur Koloskopievorbereitung (akute Phosphatnephropathie)
Postrenales ANV
  • Obstruktion im Bereich der Harnblase
    • benigne Prostatahypertrophie, Blutkoagel, neurogene Blase, Nephrolithiasis, Malignome
  • Urethraobstruktion
    • Striktur, angeborene Urethralklappen

Prärenales ANV

Ein prärenales ANV ist eine funktionelle Nierenfunktionseinschränkung, die nach Normalisierung der renalen Durchblutung prompt reversibel ist. Das Nierentubulusepithel ist dabei (noch) nicht strukturell geschädigt. Ziel ist eine maximale renale Volumenkonservierung zugunsten der Aufrechterhaltung des effektiven zirkulierenden Blutvolumens und der Durchblutung vitaler Organe (Gehirn, Herz). Eine anhaltende, schwere Minderperfusion der Nieren kann im Verlauf aber zu einem intrarenalen ANV führen.

Pathomechanismen

Eine Hypovolämie, die ausreichend ist, um ein ANV hervorzurufen, kann sich im Rahmen von Blutverlusten, Dehydratation, gastrointestinalen Flüssigkeitsverlusten oder Sequestration von Flüssigkeit in den Extrazellulärraum entwickeln. Bei großen Operationen besteht häufig eine Kombination aus Hypovolämie und Hypotonie (Abb. 1).
Auch eine Verminderung des effektiv zirkulierenden Volumens trotz teilweise normalem oder erhöhtem Extrazellulärvolumen wie bei Herzinsuffizienz, nephrotischem Syndrom oder bei systemischer Vasodilatation (z. B. bei Sepsis) kann ein prärenales ANV verursachen (Abb. 1).
Zu einem ANV kommt es, wenn die Autoregulationsmechanismen überfordert werden, die die GFR bei abfallendem Nierenperfusionsdruck zunächst noch aufrechterhalten. Diesbezüglich von Bedeutung sind Prostaglandine (Vasodilatation) und das RAAS (Konstriktion der efferenten Arteriole durch Angiotensin II). Deshalb können die nichtsteroidalen Antiphlogistika, auch die COX-2-Hemmer, und ACE-Hemmer/ARB bei schon beeinträchtigter renaler Hämodynamik ein akutes Nierenversagen auslösen.
Besonders wichtig ist eine renale Minderperfusion auch bei Patienten mit akutem Leberversagen.
Die Zunahme der Durchblutung im Splanchnikusgebiet (NO-vermittelt) mit systemischer Vasodilatation, gesteigertem HZV und systemischer Hypotonie geht mit der Verschlechterung der Lebererkrankung einher. Eine gegenregulatorisch (RAAS, Sympathikus) bedingte intrarenale Vasokonstriktion und stark stimulierte Natriumrückresorption (<10 mmol Na+/l Urin) kennzeichnen das „hepatorenale Syndrom “.

Intrarenales (intrinsisches) ANV

Das intrarenale ANV (ANV im engeren Sinne) entspricht einem mit Tubuluszellschädigung einhergehenden Nierenversagen, das in der Regel 1–3 Wochen anhält und sich dann in über 90 % der Fälle langsam zurückbildet. Man unterscheidet zwischen
  • Initiierungsphase des ANV mit Störungen in der renalen Vasomotorik, prärenaler Azotämie, zellulärer ATP-Depletion und oxidativem Stress,
  • Extensionsphase des ANV mit proinflammatorischer Aktivierung von Dendriten, Makrophagen, Endothelzellen, Tubuluszellen und konsekutiver Adhäsion von Entzündungszellen an das Endothel peritubulärer Kapillaren im Nierenmark mit medullärer Kongestion und Hypoxie und
  • Erhaltungsphase mit Wiederherstellung der Tubuluszellen durch Redifferenzierung/Proliferation benachbarter intakter Tubuluszellen und durch Stammzellen und schlussendlich der
  • Reparaturphase mit Wiederherstellung der Polarität und Funktionalität der Tubuluszellen (Lameire et al. 2005).
Das intrarenale ANV wird häufig inkorrekterweise als „akute Tubulusnekrose“ bezeichnet, da häufig keine ausgedehnten Nekrosen vorliegen (Abb. 2).
Bei Intensivpatienten ist das intrarenale ANV nur selten auf einen einzigen Schädigungsmechanismus zurückzuführen, sondern multifaktoriell bei häufig bereits bestehender chronischer Nierenfunktionsstörung zu erklären (Abb. 2).

Ischämisches ANV

Verminderte Nierendurchblutung
Ein ischämisches ANV entwickelt sich häufig aus einem prärenalen ANV. Eine wichtige Ursache ist die schon unter physiologischen Bedingungen bestehende Hypoxie im Nierenmark (O2-Partialdruck im Nierenmark 10–20 mm Hg, in der Nierenrinde 50–60 mm Hg) mit zusätzlicher Verschlechterung bei einem Perfusionsabfall.
Vasokonstriktion
Ursache ist nicht nur ein Abfall des systemischen Blutdrucks, sondern auch ein intrarenales Ungleichgewicht zwischen vasodilatatorischen (z. B. NO) und vasokonstriktorischen Substanzen (z. B. Endotheline). Darüber hinaus wird ein ANV durch die anschließende Reperfusion verstärkt mit u. a. gesteigerter Adhäsion von Leukozyten an Endothelzellen und konsekutiver Infiltration des Nierengewebes.
Auswirkungen auf GFR/Urinproduktion
Nicht gut verstanden ist, wie eine ischämische Nierenschädigung trotz überwiegend aufrechterhaltener Nierenperfusion zu einem kompletten Ausfall der Urinproduktion führen kann. Wesentliche Mechanismen sind Verstärkung der renalen Vasokonstriktion durch tubuloglomeruläres Feedback, Ausfall (Nekrose/Apoptose) oder funktionelle Störung (u. a. Verlust der Polarität) von Tubuluszellen, „backleak“ von abgefiltertem Primärharn in das Interstitium durch geschädigten Tubulusepithelverband, Infiltration des Niereninterstitiums durch Leukozyten und Aggregation von abgeschilferten Tubuluszellen mit intratubulärer Obstruktion.
Toxisches ANV
Neben Ischämie sind nephrotoxische Substanzen die häufigsten Ursachen eines ANV. Aminoglykoside, Röntgenkontrastmittel, Chemotherapeutika wie Cisplatin und mit Abstrichen Vancoymycin sind die wichtigsten Tubulotoxine. Hämproteine, die bei Rhabdomyolyse (Übersicht) oder Hämolyse (z. B. Transfusionszwischenfall, Glukose-6-Phosphat-Dehydrogenasemangel) freigesetzt werden, führen zu Tubulusschädigung und intratubulärer Obstruktion.
Rhabdomyolyse bei toxischem ANF
  • Crushsyndrom, z. B. 128 von 1975 Patienten nach Erdbeben 2003 in Bam, Iran
  • Statine
  • CK >16.000 U/l → hohe Wahrscheinlichkeit für ANV, gering bei CK-Werten <5.000–10.000 U/l
  • Cave: Hyperkaliämie
  • Hypokalzämie wegen Kalziumphosphatausfällung in der Muskulatur, später Hyperkalzämie
Eine intratubuläre Obstruktion tritt auch auf
  • bei Hyperurikämie infolge eines Zellzerfalls im Rahmen der Therapie maligner Erkrankungen („Tumorlysesyndrom“, Harnsäurekonzentration meist >15 mg/dl),
  • bei Hyperoxalurie (Äthylenglykol, Vitamin-C-Überdosierung) oder
  • nach intravenöser Gabe von (Hochdosis-) Methotrexat bzw. von Aciclovir, Indinavir, Triamteren und Sulfonamiden.
Leichtketten bei monoklonalen Gammopathien sind gleichfalls tubulotoxisch. Intratubuläre Obstruktion und Tubulustoxizität treten ebenfalls auf bei der akuten Phosphatnephropathie (häufig irreversibel!) durch natriumphosphathaltige Lösungen zur Koloskopievorbereitung (Kalziumphosphatpräzipitation und Hypotonie/Hypovolämie) (Kurana et al. 2008).
Vaskuläre und entzündliche Nierenerkrankungen
Neben den oben genannten Ursachen (prärenal, toxisch) gehen Erkrankungen der Nierengefäße, der Glomeruli und des Niereninterstitiums mit dem klinischen Bild eines ANV einher. Dies trifft auf hochgradige atherosklerotische Nierenarterienstenose n zu (funktionell bei ACE-Hemmergabe, strukturell bei embolischem Verschluss). Das Cholesterinemboliesyndrom meist nach suprarenaler Gefäßmanipulation (z. B. Koronarangiographie, Gefäßchirurgie) geht mit Embolisation tausender 20–40 μm großer Teile atherosklerotischer Plaques in kleine Arterien (Arteriolen) der Niere mit lokaler Entzündung einher; häufig irreversibel. Darüber hinaus kann eine Embolisation von Plaquematerial >100 μm mit Lokalisation in kleinen/mittleren Arterien auch spontan auftreten.
Antikoagulation per se scheint nicht mit Cholesterinembolien assoziiert (Konzept der Plaquehämorrhagie) zu sein.
Andere mikrovaskuläre, glomeruläre Erkrankungen der Niere sind akute Glomerulonephritiden (z. B. mit schwerem nephrotischem Syndrom), Vaskulitiden (rapid-progressive, nekrotisierende Glomerulonephritis), das hämolytisch-urämische Syndrom (HUS), die thrombotisch-thrombozytopenische Purpura (TTP), die maligne Hypertonie und die disseminierte intravasale Gerinnung (DIC). Hierbei führt die Obstruktion von Arteriolen und Glomeruluskapillaren zu glomerulärer Hypoperfusion und GFR-Abfall.
Pharmaka, insbesondere Antibiotika (z. B. Penizilline, Ciprofloxacin), nichtsteroidale Antiphlogistika (auch COX-2-Hemmer), ASS, Protonenpumpenhemmer, Cimetidin, Allopurinol, Indinavir und Diuretika (Thiazide, Schleifendiuretika) können ein ANV auch durch eine akute („allergische“) tubulointerstitielle Nephritis induzieren; gelegentlich auch bei Infektionen (Legionellen, Leptospirose, CMV-Infektion, Polyoma-Infektion) und Autoimmunerkrankungen (Sarkoidose, Sjögren-Syndrom, SLE, Wegener-Granulomatose) (Baker u. Pusey 2004). Bei einer bakteriellen Endokarditis findet sich bei 1/3 der Patienten ein ANV mit einer komplementverbrauchenden (Plasma-C3 und -C4 sind vermindert) Poststreptokokken- bzw. Staphylokokkenglomerulonephritis (Differenzialdiagnosen: tubulointerstitielle Nephritis, Aminoglykosid-/Vancomycin-induzierte Nephrotoxizität, Nierenembolisation). Bei der Shuntnephritis bestehen ähnliche Befunde.

Postrenales ANV

Eine Obstruktion der ableitenden Harnwege ist die seltenste Ursache eines ANV; dabei betrifft die Obstruktion entweder beide Harnleiter, liegt distal der Blase oder die zweite Niere weist eine relevante Vorschädigung auf. Ursachen für eine Obstruktion der Ureteren sind u. a. Harnleitersteine, retroperitoneale Blutungen, Tumoren, Fibrose und Operationen. In der Blase kann eine Blasentamponade (z. B. Blutung aus der Niere nach Biopsie) zum ANV führen. Eine Blasenhalsobstruktion kann bei einer Prostataerkrankung, bei neurogener Blasenentleerungsstörung oder unter Anticholinergika auftreten.

Diagnostisches Vorgehen

Ein ANV kann oligurisch (Diurese <400 ml/Tag) oder nichtoligurisch (bzw. primär polyurisch) verlaufen. Oligurie oder Anurie (<100 ml/Tag) erlauben die Verdachtsdiagnose ANV, wohingegen ein ANV durch eine normale Urinmenge nicht ausgeschlossen werden kann. Die bessere Prognose von Patienten mit nichtoligurischem ANV erklärt sich über die geringere Ausprägung der schädigenden Ursache und/oder der Begleitmorbidität. Häufig ist das ANV asymptomatisch und wird bei Intensivpatienten aufgrund eines Anstiegs der Serumretentionswerte oder eines Diureserückgangs diagnostiziert.
Die Serumkreatininkonzentration steht im exponentiellem Zusammenhang mit der GFR und wird erst bei einem >50%igen Nierenfuntionsverlust pathologisch. Bei einem 72 kg schweren Mann ist u. U. eine Abnahme der GFR von 120 auf 80 ml/min mit einem Kreatininanstieg von 0,8 mg/dl auf nur 0,9 mg/dl (gesteigerte Kreatininsekretion) vergesellschaftet und erst eine weitere GFR-Abnahme um 27 ml/min auf 53 ml/min führt zu einem „pathologischen“ Kreatininanstieg auf 1,5 mg/dl. Die Serumkreatininkonzentration ist somit kein guter Marker für eine frühe Nierenfunktionsstörung.
Eine Präzisierung der Nierenfunktionseinschätzung kann durch eine Abschätzung der GFR anhand des S-Kreatinins erfolgen. Die breiteste Verwendung findet die MDRD-Formel (Levey et al. 1990), die von den meisten klinisch-chemischen Labors mittlerweile automatisch mitgeliefert wird. Weiterhin findet die von Cockroft und Gault entwickelte Formel zur Abschätzung der GFR weite Verbreitung u. a. in Form eines GFR-Rechenschiebers.
Eine Einschränkung für die Benutzung solcher Formeln ist, dass sie nur im Steady-State gültig sind, d. h. beim gerade erlittenen ANV kann trotz einer aktuellen GFR von <10 ml/min der Serumkreatininwert noch bei 1,0 oder 1,5 liegen, und damit würde die GFR rechnerisch massiv überschätzt und sich z. B. als 90 oder 60 ml/min errechnen. Die MDRD-Formel ist nur bei einer GFR zwischen 10 und 60 ml/min und bei normaler Muskelmasse validiert.
Vereinfachte MDRD-Formel zur Errechnung der GFR [http://​mdrd.​com]
GFR [ml/min/1,73 m2] = 186,3 (Kreatinin [mg/dl]–1,154) × Lebensalter [Jahre]–0,203) × 0,742 (für Frauen)
Cockroft-Gault-Formel zur Errechnung der GFR [ml/min]
Männer:
$$ \mathrm{G}\mathrm{F}\mathrm{R}=\frac{\left(140-\mathrm{Alter}\ \left[\mathrm{Jahre}\right]\right) \times \mathrm{K}\ddot{\mathrm{o}} \mathrm{rpergewicht}\kern0.5em \left[\mathrm{kg}\right]\Big)}{72 \times \mathrm{Serumkreatinin}\ \left[\mathrm{mg}/\mathrm{dl}\right]} $$
Frauen:
$$ \mathrm{G}\mathrm{F}\mathrm{R}=\frac{\left(140-\mathrm{Alter}\ \left[\mathrm{Jahre}\right]\right) \times \mathrm{K}\ddot{\mathrm{o}} \mathrm{rpergewicht}\ \left[\mathrm{kg}\right]\Big)}{72 \times \mathrm{Serumkreatinin}\ \left[\mathrm{mg}/\mathrm{dl}\right]}\times 0,85 $$
(Körpergewicht als „lean body weight“.)
Serum- Cystatin C ist ein neuer Marker der Nierenfunktion. Allerdings wird Cystatin C nicht nur durch die Nierenfunktion, sondern auch durch die Schilddrüsenfunktion, eine Inflammation, eine Steroidtherapie, die Fettmasse sowie einen Diabetes mellitus beeinflusst und ist somit kein idealer Marker (Stevens et al. 2009). Im hohen GFR-Bereich von 70–90 ml/min ist Cystatin C dem Serumkreatinin in der Erfassung früher Nierenschäden überlegen. Ob dies allerdings eine klinische Relevanz hat, ist unklar bei gleichzeitig höheren Kosten. Somit wird die Verwendung von Serum-Cystatin C zur Erfassung von (frühen) Nierenfunktionschäden nicht empfohlen.
NGAL („neutrophil gelatinase associated Lipocalin“) ist ein Biomarker für die frühe Erfassung des ANV. Allerdings konnte NGAL im Urin bei 451 kritisch Kranken die Vorhersage eines ANV anhand eines klinischen Modells nur marginal verbessern (Siew et al. 2009). Somit stellt NGAL keinen Routinetest auf Intensivstationen dar. KIM-1 („kidney injury molecule-1“) ist ein vielversprechender Marker für das ANV (Vaidya et al. 2008; McCullough et al. 2013). Im Rahmen einer Konsensuskonferenz kam man zu dem Schluss, dass diese Marker unterstützend für die Diagnosestellung sein können, jedoch eine Stadieneinteilung vergleichbar mit den AKIN/RIFLE damit nicht vorgenommen werden kann. Bedingt durch die unterschiedlichen Definitionen eines AKI in den verschiedenen Studien ist die Beurteilung bzw. Vergleichbarkeit der Ergebnisse zudem erschwert.
Vorgehen bei Verdacht auf ANF
Bei Verdacht auf ANV sollte rasch die Ursache eruiert werden.
Zeitnahe Durchführung einer Nierensonographie zur Frage nach postrenalem ANV, zur Frage einer chronischen Vorschädigung der Nieren. Bei bestehendem klinischem Verdacht zusätzliche Duplexsonographie zur Frage der Nierendurchblutung. Sonographische Zeichen einer chronischen Nierenschädigung sind reduzierte Nierengröße, verschmälerter Parenchymsaum und häufig unregelmäßige Nierenkontur. Der typische sonographische Befund eines ANV sind eher große, geschwollene Nieren mit echoarmer Demarkierung der Pyramiden.

Anamnestische Hinweise

Auf ein prärenales ANV weisen vorangegangene Blutungen oder Flüssigkeitsverluste hin (z. B. bei Verbrennungen), besonders bei eingeschränkter Flüssigkeitszufuhr, wie bei älteren Patienten. Klinische Zeichen sind Tachykardie, Hypotonie, verminderter Hautturgor und trockene Schleimhäute. Zur Beurteilung des Volumenstatus kommen ferner Ultraschalluntersuchungen (Cavakollaps), ZVD-Messung und u. U. ein invasives hämodynamisches Monitoring in Frage. Die Diagnose prärenales ANV lässt sich am sichersten retrospektiv stellen, d. h., wenn der Volumenausgleich rasch zu einer Verbesserung der Nierenfunktion führt. Medikamentöse/toxische Ursachen ergeben sich aus Medikamentenplan/Krankenakte (NSAID/ACE-Hemmer etc.).
Eine akute tubulointerstitielle Nephritis ist in 15–20 % mit einem Exanthem, in 27–30 % mit Fieber und in 23–36 % mit Eosinophilie (in 10 % mit dieser Trias) vergesellschaftet. Auf eine renale Vaskulitis deuten Gewichtsverlust, B-Symptomatik, Nachtschweiß hin. Akute Flankenschmerzen mit Übelkeit und Erbrechen, gelegentlich Fieber sprechen für einen Niereninfarkt. Für das Vorliegen eines Cholesterinemboliesyndrom s sprechen Hautveränderungen wie Livedo reticularis in 16 %, Gangrän in 12 %, Zyanose in 10 %, Ulzerationen in 6 %, blaue Zehen („Blue-toe-Syndrom“) in 5 %, zudem Allgemeinsymptome wie Fieber, Myalgien und Gewichtsverlust in 21 % und Zeichen der Embolie in u. a. Mesenterialarterien, Carotiden und retinalen Arterien.

Urinanalytik

Zur Differenzialdiagnose (noch funktionelles) prärenales und intrarenales ANV trägt eine Urinprobe in Verbindung mit den Serumkonzentrationen von Natrium, Kreatinin und Harnstoff bei (Tab. 2). Der grundsätzliche Unterschied besteht in der maximal stimulierten Rückresorption (von NaCl/H2O) beim prärenalen ANV und einer verminderten Rückresorption beim intrarenalen ANV. Die oben genannten Parameter erlauben die Abschätzung der Konzentrationsleistung der Nieren. Besonders die Urinnatriumkonzentration erlaubt eine erste Orientierung.
Tab. 2
Parameter zur Unterscheidung zwischen prärenalem und intrarenalem ANV (Konzentrationsangaben von Harnstoff und Kreatinin in [mg/dl])
Parameter
Prärenales ANV
Intrarenales ANV
Urinvolumen
Niedrig
Kann niedrig sein
(Na+)Urin
<10–20 mmol/l
>40 mmol/l
OsmolalitätUrin
>500 mosmol/l
<350 mosmol/l
FENA+
<1 %
>(1–) 2 %
(Kreatinin)Urin/(Kreatinin)Serum
>40
<20
(Harnstoff)Serum/(Kreatinin)Serum
>40
<20–30
FEHarnstoff
<35
50–65
Die fraktionelle Exkretion (FE) von Natrium gibt den Anteil des filtrierten Natriums an, der mit dem Urin ausgeschieden wird
$$ \mathrm{F}\mathrm{E}\ N{a}^{+}\left[\%\right]=1+\frac{\left(N{a}^{+}\right)\ \mathrm{Urin}\ \left[\frac{\mathrm{mmol}}{\mathrm{l}}\right]\times \left(\mathrm{Kreatinin}\right)\mathrm{Serum}\ \left[\frac{\mathrm{mg}}{\mathrm{dl}}\right]}{\left(N{a}^{+}\right)\ \mathrm{Serum}\ \left[\frac{\mathrm{mmol}}{\mathrm{l}}\right]\times \left(\mathrm{Kreatinin}\right)\mathrm{Urin}\ \left[\frac{\mathrm{mg}}{\mathrm{dl}}\right]}\times 100 $$
Bestimmung aus zeitgleich gewonnener Urin- und Blutprobe.
Falls vor der Uringewinnung bereits Diuretika verabreicht wurden, ist die Natriumausscheidung im Urin nicht mehr sehr aussagekräftig. In diesem Fall sollte eine Bestimmung der fraktionellen Harnstoffexkretion erfolgen.
Das Urinvolumen hilft wenig bei der Differenzialdiagnose des ANV. Ein funktionelles prärenales ANV geht zwar immer mit Oligo- oder Anurie einher, ein intrarenales ANV kann aber oligoanurisch oder nichtoligurisch verlaufen. Selbst ein postrenales ANV kann bei inkomplettem/intermittierendem Harnwegsverschluss nichtoligurisch oder polyurisch verlaufen. Im Urinsediment finden sich beim prärenalen ANV wenig Zellen und u. U. hyaline Zylinder, wohingegen sich beim postrenalen ANV gelegentlich eine Hämaturie und/oder Leukozyturie findet.
Beim ischämischen oder nephrotoxischen intrarenalen ANV lassen sich häufig granulierte oder Epithelzylinder nachweisen. Bei Myoglobinurie oder Hämoglobinurie können Pigmentzylinder vorkommen, und der Urin ist rot-braun verfärbt. Hämaturie mit Erythrozytenzylindern, dysmorphen Erythrozyten (Akanthozyten) spricht für eine renale Vaskulitis/Glomerulonephritis. Pyurie, Leukozytenzylinder und granuläre oder Wachszylinder sprechen für Pyelonephritis oder tubulointerstitielle Nephritis (mit Eosinophilurie, d. h. >1 % der Leukozyten; Sensitivität 67 %, Spezifität 83 %). Ein normales Urinsediment kann sich beim prärenalen, selten intrarenalen, postrenalen ANV, bei der Hyperkalzämie, bei der Myelomniere und bei Nierenarterienstenosen finden. Die Proteinausscheidung beim ANV liegt meist <1 g pro 24 h.

Weiterführende Diagnostik

Immer wenn die Entstehung eines ischämischen oder nephrotoxischen ANV aus Anamnese/Verlauf eines Patienten nicht plausibel ist, muss umgehend eine intensivierte nephrologische Diagnostik erfolgen, um primär renale Erkrankungen oder eine Nierenbeteiligung bei Systemerkrankungen auszuschließen: Neben Urinmikroskopie, Quantifizierung einer Proteinurie, Bestimmung von Antikörpern (Anti-GBM, ANA, ANCA), Messung von Komplementfaktoren (C3, C4) und Kryoglobulin im Plasma, außerdem bei Verdacht auf mikroangiopathische Erkrankungen (HUS) Fragmentozyten. Gegebenenfalls großzügige Durchführung einer notfallmäßigen Nierenbiopsie. Beim Niereninfarkt finden sich eine Leukozytose, häufig eine Hämaturie und ein ausgeprägter LDH-Anstieg.
Eine schnelle Diagnose innerhalb von Stunden ist vorrangig, um eine Therapie, z. B. mit Immunsuppressiva/Plasmapherese, einzuleiten.
Eine rasche Therapie ist für die Erholung der Nierenfunktion, z. B. bei renaler Vaskulitis, entscheidend.
Bei Verdacht auf Nierenarterien- oder Nierenvenenverschluss muss zumindest eine Dopplersonographie oder ein Angio-CT, ggf. eine Angiographie erfolgen. Diagnostisch für ein Cholesterinemboliesyndrom ist der Nachweis von Hollenhorst-Plaques in der Fundoskopie oder die Haut- oder Nierenbiopsie.

Verlauf und Komplikationen

Ein ANV geht häufig mit Hypervolämie, Hyponatriämie, Hyperkaliämie, Hyperphosphatämie (+Vitamin-D-Mangel; führen zu Hypokalzämie), Hypermagnesiämie und metabolischer Azidose einher.
Bei oligo-/anurischem ANV besteht das Risiko einer Überwässerung mit u. a. Lungenödem bei inadäquater Flüssigkeitszufuhr. Das Volumenmanagement ist durch i.v. Zufuhr von Medikamenten/Ernährungslösungen erschwert.
Eine Hyperkaliämie ist eine bedrohliche Komplikation bei ANV. Die Nieren sind neben dem Kolon entscheidend für die Kaliumausscheidung. Therapiemöglichkeiten sind Glukose-/Insulingabe, 10%iges Kalziumglukonat i.v. (Notfallmaßnahme bei bedrohlichen Rhythmusstörungen), Azidoseausgleich mit Natriumbikarbonat, inhalative β2-Mimetika, Schleifendiuretika oder Hämodialyse (HD). Beim Intensivpatienten sind vermehrte Kaliumfreisetzung durch Gewebeschädigung, erhöhte Zufuhr (Antibiotika, Blutprodukte), kaliumsparende Diuretika (Aldosteronantagonisten) oder schwere Azidosen von Bedeutung. Meist führen erst Serumkaliumspiegel >6 mmol/l zu Symptomen wie Bradykardie, Tachykardie, Synkopen, neuromuskulären Störungen (Paresen, Hyporeflexie, Ateminsuffizienz). Im EKG finden sich erhöhte T-Wellen, verlängerte PQ-Zeiten, verbreiterte QRS-Komplexe und teilweise lebensbedrohliche Herzrhythmusstörungen (Bradykardie, AV-Block I.–III. Grades, ventrikuläre Tachykardie, Kammerflimmern, Asystolie).
Aus dem Proteinmetabolismus anfallende H+-Ionen werden von der Niere ausgeschieden, und das filtrierte HCO3 wird nahezu komplett rückresorbiert. Somit gehört die metabolische Azidose zu den typischen Komplikationen des ANV. Die Anionenlücke kann bei mäßiger Niereninsuffizienz normal sein, ist beim ANV in der Regel erhöht. Eine besonders schwere Azidose besteht, wenn der Säureanfall zusätzlich erhöht ist, wie bei Intoxikationen (Ethanol, Methanol, Ethylenglykol, Salizylate), Laktatazidose, Ketoazidose.
Eine Hyperphosphatämie (fehlende renale Exkretion) findet sich in leichter Ausprägung regelhaft beim ANV und wird durch Gewebeuntergang und Katabolie verstärkt. Die Präzipitation von Kalziumphosphat kann eine Hypokalzämie auslösen.
Urämie entsteht bei Akkumulation vieler Substanzen (Mittelmoleküle, MG 500–20.000), die über die Nieren ausgeschieden werden und aus dem Stickstoffmetabolismus stammen. Klassische Symptome wie Übelkeit, Inappetenz, Erbrechen und Bewusstseinsbeeinträchtigung (Enzephalopathie) lassen sich beim Intensivpatienten nicht gut erfassen. Polyserositis (Perikarditis bis zur Perikardtamponade, Pleuritis) bei schwerer Urämie sind klinisch oder apparativ zu diagnostizieren.
Zudem sind die humorale und zelluläre Infektabwehr gestört und tragen mutmaßlich zur schlechten Prognose beim ANV bei. Unter anderem bedingt durch die urämische Thrombozytenfunktionsstörung ist die Blutungszeit bei Patienten mit ANV erhöht. Zudem trägt das ANV zur Entwicklung einer Anämie bei.

Prognose

Die Prognose wird durch die Schwere der Erkrankung bestimmt, die zum ANV geführt hat. Die Sterblichkeit beim ANV beim Multiorganversagen oder ARDS liegt bei 70–100 %, beim dialysepflichtigem ANV auf der Intensivstation bei 50 %, wohingegen sie bei der isolierten Kontrastmittelnephropathie <1 % liegen kann. Die Sterblichkeit kritisch Kranker mit ANV ist assoziiert mit höherem Alter, Sepsis, ARDS, Leberversagen, Thrombopenie, höheren Harnstoffwerten und niedrigem Serumkreatinin <2 mg/dl (618 Patienten in der Auriculin Anaritide Acute Renal Failure-Studie). In einer anderen Studie lag die Sterblichkeit bei 10 % bei toxischem ANV und 30 % bei ischämischem ANV. Ein ANV nach Kontrastmittelgabe führt selbst ohne Dialysepflichtigkeit zur mehrfachen Steigerung der Krankenhausmortalität. Ein ANV mit Serumkreatininanstieg um >0,5 mg/dl, >1 mg/dl und >2 mg/dl führt zu einer 6,5-, 11- und 50-fach höheren Krankenhaussterblichkeit. Selbst nach Entlassung haben Patienten mit transientem ANV eine höhere Sterblichkeit.
Die Aussicht auf eine Funktionsaufnahme der Niere nach dialysepflichtigem ANV ist günstig (90–95 %), allerdings bei vorbestehender chronischer Niereninsuffizienz deutlich schlechter (50–70 %). Bei 50 % aller Patienten nach ANV findet sich eine fortbestehende Einschränkungen der GFR und der Urinkonzentrierung (Liano et al. 1998; Bhandari u. Turney 1996; Guerin et al. 2002).

Prophylaxe/Prävention

Vorbestehende Niereninsuffizienz (CNI Grad II–IV), hohes Lebensalter, generalisierte Artherosklerose und eine Beeinträchtigung des effektiv zirkulierenden Blutvolumens sind Risikofaktoren für ein ANV und können bei Verschlechterung der Nierendurchblutung bei z. B. vorübergehenden Blutdruckabfällen oder Flüssigkeitsverlusten ein ANV begünstigen. Zudem können forcierte Diurese, Aszitespunktion oder nephrotoxische Medikamente ein ANV auslösen. Solche Maßnahmen sollten deshalb nur nach sorgfältiger Risiko-Nutzen-Abwägung durchgeführt werden.
Die wichtigste Maßnahme ist die Schaffung eines „gut hydrierten“ Flüssigkeitsstatus, falls klinisch vertretbar. Der Flüssigkeitsstatus sollte bei allen Hochrisikopatienten optimiert werden. Die Einschätzung des Flüssigkeitsstatus erfolgt mit klinischen und apparativen Parametern (u. a. Hautturgor, Blutdruck, ZVD, Sonographie). Die Flüssigkeitssubstitution wird mit Kristalloiden erreicht: 0,9 % NaCl- oder Ringer-Lösung; keine Vorteile für Humanalbumin oder Stärkederivate; Letztere sind sogar ungünstig (Finfer et al. 2004; Perel u. Roberts 2007; Brunkhorst et al. 2008; Myburgh et al. 2012; Zarychanski et al. 2013).
Keine prophylaktische Diuretikagabe, keine Dopamingabe in Nierendosis, keine intensivierte Insulintherapie mit Blutzuckerzielwerten zwischen 80 und 110 mg%, sondern Blutzuckerwerte unter 150 mg% anstreben! Die prophylakische Gabe von ACC vor großen Operationen war erfolglos.
  • Für eine Hydrierung vor Kontrastmittelgabe, Cisplatintherapie (+forcierte Diurese), Methotrexat (+forcierte Diurese + Urinalkalisierung), Amphotericin B und mit Abstrichen bei Hämolyse/Rhabdomyolyse (bei Rhabdomyolyse aggressiver Flüssigkeitsausgleich + zusätzliche Alkalisierung mit Natriumbikarbonatlösung) gibt es gute Daten.
  • Prophylaxe der intratubulären Obstruktion („kristallinduzierte Nephropathie“) bei Therapie mit Aciclcovir, Sulfonamiden (+Urinalkalisierung), Harnsäure (Allopurinoltherapie oder rekombinante Uratoxidase Rasburicase + Urinalkalisierung), Oxalat, Methotrexat (+Urinalkalisierung; u. U. Methotrexatabbau mit Carboxypeptidase G2 beschleunigen) und Indinavir (häufig auch Nephrolithiasis; Kristalle im sauren Milieu besser löslich) mit ausreichender Hydrierung.
  • Verminderung der Antibiotikatoxizität von Aminoglykosid (ANV in 10–20 % nach 5–7 Tagen) durch Einmalgabe und regelmäßige Spiegelkontrollen (Prins et al. 1993). Erhöhtes Risiko bei langer Therapiedauer, höherem Lebensalter, reduziertem zirkulierendem Blutvolumen, Sepsis, Komorbidität (z. B. Diabetes mellitus), nephrotoxischer Begleitmedikation, Talspiegel >2,5 μg/ml, Aminoglykosidsubtyp (fraglich), hoher Dosierungshäufigkeit. Tägliche Serumkreatininmessung bei kritisch Kranken. Aminoglykosidtalspiegel 24 h nach Einmalgabe sind häufig niedrig/nicht messbar und erlauben den Ausschluss einer Akkumulation. Zur Frage wirksamer Aminoglykosidspiegel nach Einmalgabe werden Spitzenspiegel und/oder Talspiegel bereits nach 12 h verwendet. Die Nephrotoxizität von Vancomycin ist deutlich geringer als früher angenommen (verbesserte Qualität der Chargen); nichtsdestotrotz sind Talspiegelkontrollen (Ziel >10 μg/ml und bis zu 15–20 μg/ml bei schwerer Infektion) erforderlich; die Kombination mit Aminoglykosiden sollte vermieden werden. Bei Patienten mit einer Vancomycintherapie >3 Tage, bei hohen Zielspiegeln, Potenzial für Nierenfunktionseinschränkungen und gleichzeitiger Aminoglykosidtherapie ist eine regelmäßige Talspiegelbestimmung sowie tägliche Kontrollen des Serumkreatininwertes erforderlich. Bei HD-Patienten „loading dose“ von 1 g i.v. nach HD (15–20 mg/kg KG) und 500 mg i.v. nach jeder weiteren HD (höhere Dosis bei Talspiegel < Zielbereich).
  • Zur Prävention der Nephrotoxizität von Röntgenkontrastmitteln Hydrierung (1 ml/kg KG/h 0,9 % NaCl-Lösung 12 h vor bis 12 h nach KM-Gabe) von Risikopatienten (u. a. vorbestehende Nierenschädigung) und Einsatz von niedrig- (oder iso-) osmolaren Kontrastmitteln, wohingegen z. B. die Gabe von ACC oder Natriumbikarbonatlösung statt NaCl-Lösung noch umstritten sind. Nach neueren großen Studien ist eine ACC-Gabe ohne einen erkennbaren Nutzen (ACT Investigators 2011). Nicht indiziert sind die Gabe von Furosemid, Mannitol oder die HD zur Entfernung des Kontrastmittels.
  • Bei Rhabdomyolyse (Statin/traumatisch) oder schwerer Hämolyse: Versuch, durch forcierte alkalisierende Diurese (Diurese >200 ml/h, Urin-pH-Wert >7) ein ANV zu verhindern (Hyperkaliämierisiko!).
  • NSAID oder COX-2-Hemmer bei den oben genannten Risikogruppen möglichst kurz und niedrigdosiert einsetzen, Substanzen mit kurzer Halbwertszeit bevorzugen. COX-2-Hemmer sind bezüglich ANV-Auslösung nicht günstiger als klassische NSAID.
  • Unter Therapie mit ACE-Hemmern bzw. Angiotensinrezeptorblockade kommt es bei 1,9 % bzw. 2,0 % der Patienten zu Verdopplung des Serumkreatinins. 0,7 % der Patienten (1,1 % bei Kombination) brechen deshalb die Therapie ab (ONTARGET-Studie).
  • Bei Herzoperationen könnte eine Herz-Lungen-Maschine mit pulsatilem Fluss oder die Off-pump-ACVB-Operation vorteilhaft sein (Seabra et al. 2010).
  • Bei ANV bei Myelomniere rascher Flüssigkeitsausgleich, danach Zufuhr von 3 l Kristalloid/Tag, ggf. Behandlung der Hyperkalzämie mit Bisphosphonaten und u. U. Entfernung der freien Leichtketten mittels Plasmapherese.
  • Zur Vorbereitung einer Koloskopie keine natriumphosphathaltigen Lösungen, besonders nicht bei vorbestehender Einschränkung der Nierenfunktion, Volumendepletion oder ACE-Hemmer-/ARB-Therapie.
  • Bei spontan bakterieller Peritonitis zusätzliche Gabe von intravenöser Albuminlösung (1,5 g/kg KG bei Diagnosestellung, 1,0 g/kg KG am Tag 3 der Antibiotikatherapie) mit weniger irreversibler Einschränkung der Nierenfunktion und besserem Überleben. Bei Risikopatienten durch prophylaktische Therapie mit täglich 400 mg Norfloxacin deutliche Risikoreduktion für spontan bakterielle Peritonitis (7 vs. 61 %), hepatorenales Syndrom (28 vs. 41 %) und verbessertes Überleben (94 vs. 62 % nach 3 Monaten).

Therapeutisches Vorgehen

Allgemeine Therapiemaßnahmen

Prärenales und postrenales ANV sind nach rascher Korrektur der primären Störung (z. B. Flüssigkeitsdefizit) bzw. Beseitigung der Obstruktion häufig schnell reversibel (bzw. gehen bei nicht zeitnaher Therapie in ein intrarenales ANV über).
Für das intrarenale (ischämische/nephrotoxische) ANV besteht keine spezifische Therapie.
Deshalb sollte man eine stabile hämodynamische Situation mit ausgeglichenem Volumenstatus anstreben, neue toxische oder hämodynamische Insulte vermeiden, urämische Toxine entfernen und mögliche Komplikationen beherrschen.
Beim hepatorenalen Syndrom mit Vasodilatation im Splanchnikusgebiet erhöhen Ornipressin/Terlipressin (=Vasopressinanaloga), häufig kombiniert mit Albumin (ca. 1 g/kg KG/Tag), den systemischen Blutdruck, vermindern Plasmarenin und Noradrenalin und führen zu einer Steigerung der GFR und der Na+- und Urinausscheidung. Therapieerfolge sind auch zu verzeichnen mit der Kombination aus Midodrin (α1-adrenerger Agonist, maximal 3-mal 15 mg) und Octreotid (Somatostatin Analogon; hemmt die Freisetzung von endogenen Vasodilatatoren; 3-mal 100–200 μg). In kleineren Fallserien war die Kombination aus Noradrenalin + Albumin erfolgreich. Die Prognose des hepatorenalen Syndroms ist günstig, wenn es gelingt, die Leberfunktion wiederherzustellen, z. B. mittels einer Lebertransplantation oder Alkoholabstinenz (Myburgh et al. 2012).
Bei akuter tubulointerstitieller Nephritis lässt sich die Erholung der Nierenfunktion durch eine Steroidgabe (1 mg/kg KG/Tag) häufig beschleunigen. Beim Niereninfarkt erfolgt in der Regel eine Antikoagulation, besonders bei Vorhofflimmern oder bei Vorhof- oder Ventrikelthromben. Gegebenenfalls erfolgt die Einleitung einer lokalen oder systemischen Thrombolyse innerhalb von Stunden bis wenigen Tagen nach Symptombeginn mit schlecht vorhersagbaren Erfolgsaussichten. Ebenfalls können interventionelle Verfahren zum Einsatz kommen.
Weitere allgemeine Therapiemaßnahmen beim ANV sind Flüssigkeitsvolumenbilanzierung mit Anpassung der Flüssigkeitszufuhr an die Diuresemenge. Beim ANV ist die Dosisanpassung renal eliminierter/metabolisierter Medikamente wichtig (Tab. 3). Viele Medikamente müssen beim ANV reduziert bzw. abgesetzt werden (z. B. Aminoglykoside, Vancomycin, Sotalol, Spironolacton). Gentamycin: Bei zwingender Indikation grundsätzlich als Einmalgabe mit einer „loading dose“ von, z. B. 240 mg i.v. und danach z. B. 40 mg täglich i.v. (120 mg nach HD i.v.) unter Talspiegelkontrolle bei schwerem ANV.
Tab. 3
Dosisanpassung einiger wichtiger Antibiotika bei der Niereninsuffizienz
 
HWZ (h) normal vs. Anurie
Startdosis
GFR normal
GFR 30 ml/min
GFR <5 ml/min ohne D
GFR <5 ml/min
int. HD
GFR <5 ml/min CRRT
Piperacillin
1,→4
4 g
3 × 4 g
2 × 4 g
2 × 4 g
4 g n. HD
2 × 4 g
Tazobactam
1,0 → 8
0,5 g
3 × 0,5 g
2 × 0,5 g
2 × 0,5 g
0,5 g
2 × 0,5 g
Ceftazidim
2,1 → 25
2 g
3 × 2 g
2 × 2 g
1 × 1 g
2 g n. HD
2 × 1 g
Ciprofloxacin
4,4 → 10
400 mg
2 × 400 mg
2 × 400 mg
1 × 400 mg
400 mg
2 × 400 mg
Gentamicin
2 → 48
240 mg
1 × 240 mg
1 × 120 mg
1 × 40 mg
120 mg
1 × 120 mg
Vancomycin
6 → 150
1 g
2 × 1 g
1 × 1 g
500 mg alle 72 h
500 mg n. HD
1 × 500 mg
Cave
Eine „prophylaktische“ Unterdosierung wichtiger Medikamente aus ungerechtfertigter Sorge muss vermieden werden. Genauere Informationen zur Antibiotikadosierung sind über die Homepage der Sektion Nephrologie Ulm verfügbar [http://www.uni-ulm.de/nephrologie/tab2_antibiotika.pdf].
In Tab. 3 sind einige Informationen wiedergegeben. Weiterhin gibt die Klinische Pharmakologie der MHH Hinweise für die Arzneimitteldosierung bei Niereninsuffizienz [www.mh-hannover.de/fileadmin/institute/klinische_pharmakologie/downloads/Q0_2011.pdf].
Eine wichtige Determinante für die Ausscheidung von Medikamenten ist die extrarenale Dosisfraktion Q0: Beim nur extrarenal eliminierten Medikament ergibt sich ein Q0 = 1, wohingegen bei überwiegender renaler Elimination ein niedriger Q0-Wert von, z. B. 0,02 (für Gentamycin) besteht. Medikamente mit einem Q0 < 0,2 sind: Acetazolamid, Aciclovir, ɛ-Aminocapronsäure, Ampicillin, Atenolol, Aztreonam, Baclofen, Bezafibrat, Bretylium, Carbenicillin, Cefalotin, Cefamandol, Cefazolin, Cefepim, Cefixim, Cefoxitin, Cefsulodin, Ceftazidim, Cefuroxim, Cidofovir, Cilastin, Enalapril, Fluconazol, Flucytosin, Foscarnet, Fosfomycin, Gabapentin, Gadodiamid, Ganciclovir, Gemcitabin, Gentamicin, Imipenem, Kanamycin, Lamivudin, Mannitol, Meropenem, Metformin, Methicillin, Methotrexat, Mitoxantron, Netilmicin, Ofloxacin, Oseltamivir, Penicillin G, Practolol, Sotalol, Streptomycin, Sulbactam, Tetracyclin, Tobramycin, Tranexamsäure, Valaciclovir, Vancomycin, Vinorelbin, Zoledronsäure.
Dosierungsberechnung
Die Klinische Pharmakologie in Heidelberg hat einen internetbasierten Dosierungsrechner entwickelt [www.dosing.de], über den Vorschläge zu Dosierungsintervallen und Dosierung verfügbar sind.
Eine adäquate Ernährung im ANV ist wichtig, da diese Patienten häufig ein Protein-Energie-Wasting aufweisen, d. h. Protein- und Energiereserven (Muskulatur, Fettmasse) sind vermindert. Möglichst sollte die enterale Ernährung der parenteralen Ernährung vorgezogen werden. Die Mindestkalorienzufuhr liegt bei 20–30 kcal/kg KG/Tag (bis 35 kcal/kg KG/Tag). Unter Umständen ist eine konzentrierte Ernährungslösung (1,2–2,0 kcal/ml) zur Verminderung der Volumenzufuhr sinnvoll. Enterale Ernährungslösungen bestehen unter kalorischen Gesichtspunkten zu ca. 50 % aus Kohlenhydraten (5 g/kg KG/Tag), ca. 30–35 % aus Fetten (1 g/kg KG/Tag). Obwohl bei der chronischen Niereninsuffizienz eine proteinarme Kost (0,8 g/kg KG) die Progression verlangsamt und die Harnstoffwerte absenkt, sollte beim ANV eine Gabe von 1,0–2,0 g Eiweiß/kg KG/Tag ohne Proteinrestriktion erfolgen.
Bei extrakorporaler Therapie und mäßiger Katabolie werden 1,0–1,5 g Eiweiß/kg KG/Tag und bei CRRT/SLED/schwerer Katabolie 1,5–2,0 g Eiweiß/kg KG/Tag empfohlen. Wasserlösliche Vitamine sind regelmäßig zu substituieren, wohingegen fettlösliche Vitamine bei der Niereninsuffizienz akkumulieren (allenfalls in reduzierter Dosis/Häufigkeit applizieren). Verbindliche Empfehlungen zur Substitution von Spurenelementen im ANV gibt es nicht. Je nach klinischer Situation kommen elekrolytmodifizierte (K+-arm, phosphatarm) Ernährungslösungen zum Einsatz (u. a. ESPEN Guidelines; Fiaccadori et al. 2008).
Neben den oben genannten supportiven Maßnahmen gibt es medikamentöse Ansätze zur Steigerung des renalen Blutflusses und der Diurese. Ihr therapeutischer Nutzen ist trotz des teilweise häufigen klinischen Einsatzes nicht ausreichend belegt.

Medikamentöse Therapie

Dopamin und Katecholamine

Dopamin wurde breit zur Prävention/Therapie des ANV eingesetzt unter der Vorstellung, dass es in niedriger, sog. Nierendosis (10 mg/h oder 1–3 μg/kg KG/min) die Nierendurchblutung steigert und diuretisch wirkt, ohne den peripheren Widerstand zu erhöhen (bei gesunden Probanden und tierexperimentell, nicht jedoch bei Intensivpatienten, bei denen die Nierendurchblutung abnimmt).
In mehreren Metaanalysen war kein Effekt von Dopamin in Nierendosis für Prävention oder Therapie eines ANV nachzuweisen (Fiaccadori et al. 2008; Bellomo et al. 2000; Friedrich et al. 2005).
Die Annahme einer selektiv renal wirksamen Dosierung ist inkorrekt, da hier bereits ungünstige Effekte auf die Mesenterialdurchblutung mit bakterieller Translokation oder Herzrhythmusstörungen nachweisbar sind. Der Einsatz von Dopamin in Nierendosis zur Verbesserung der Nierenfunktion ist deshalb obsolet. Allerdings kann Dopamin (wie andere Katecholamine auch) in einer Dosierung, die den Blutdruck bei vorbestehender Hypotonie steigert, positive Effekte auf die Nierenfunktion haben. In der Intensivtherapie sind jedoch meist andere Katecholamine indiziert. Ein ausreichender arterieller Perfusionsdruck ist eine Voraussetzung für die Funktion der Niere. Ein mittlerer arterieller Druck (MAP) von 85 mm Hg bewirkt keine Verbesserung der Nierenfunktion im Vergleich zu 65 mm Hg, weshalb mindestens ein minimaler MAP von >65 mm Hg erreicht werden sollte (Bourgoin et al. 2005).
Weil renale Vasokonstriktion/nachgeschaltete Mechanismen zur Entstehung/Verstärkung eines ANV beitragen können, sind auch Vasodilatatoren wie Kalziumantagonisten und natriuretische Peptide wie ANP zur Prophylaxe und Behandlung des ANV eingesetzt worden. Der Einsatz dieser Substanzen ist nicht gerechtfertigt, insbesondere in Anbetracht des Hypotonierisikos (Lameire et al. 2005).
Diuretika steigern die renale Natrium- und Wasserausscheidung durch Hemmung der Rückresorption von Natrium und Wasser aus dem Tubuluslumen. Ihre Wirkung hängt von der Nierenfunktion ab, d. h. wie viel Natrium und Wasser filtriert werden. Deshalb ist die Wirksamkeit von Diuretika bei Niereninsuffizienz vermindert. Im ANV kommen primär Schleifendiuretika (hemmen die Natriumrückresorption in der aufsteigenden Henle-Schleife) zum Einsatz.
Überlegungen zur Diuretikatherapie
Hochdosierte Diuretikatherapie kann bei einem Teil der Patienten ein oligurisches in ein nichtoligurisches ANV überführen, was die Steuerung des Volumenhaushaltes vereinfacht. Die Diuretikatherapie hat allerdings keine Wirkung auf die Dauer, Schwere und Prognose des ANV (Ho und Sheridan 2006).
Entschließt man sich zu einer diuretischen Therapie, sollte die kontinuierliche Gabe (maximal 20–(40) mg Furosemid/h i.v.) gegenüber der intermittierenden Bolusgabe (maximal 80 mg Furosemid i.v.) bevorzugt werden.
Gegen den möglichen Nutzen von Schleifendiuretika beim ANV muss ihre Ototoxizität abgewogen werden (Dosen von 20 mg/h i.v. oder 500 (–1000) mg Furosemid p.o/Tag nicht überschreiten). Bei unzureichendem Ansprechen kann versucht werden, durch eine Kombination mit einem Thiaziddiuretikum (z. B. 2-mal 25 mg Hydrochlorothiazid; „sequenzielle Nephronblockade“) eine Diuresesteigerung zu erzielen. Bei 24- bis 48-stündiger Erfolglosigkeit Diuretika pausieren!
Mannitol ist ein osmotisches Diuretikum. Die Infusion von Mannitol führt zur Volumenexpansion. In der Prävention bzw. Behandlung des ANV gibt es für Mannitol keine gesicherte Indikation.
Weitere Medikamente
Schilddrüsenhormon und IGF-1 („insulin-like growth factor-1“) waren beim ANV ebenfalls ohne Effekt.

Indikation für extrakorporale Verfahren

Bemühungen um Verbesserung der Nierenfunktion dürfen den notwendigen frühzeitigen (früher als bei der chronischen Niereninsuffizienz) Einsatz von Dialyseverfahren nicht verzögern.
Absolute Indikationen für die Durchführung einer Nierenersatztherapie beim ANV
  • Diuretikaresistente Hypervolämie (bei Oligurie mit respiratorischer Insuffizienz)
  • Schwerste hypertensive Entgleisung
  • Hyperkaliämie
  • Schwere metabolische Azidose (pH < 7,1)
  • Urämische Perikarditis
  • Urämische Neuropathie/Enzephalopathie/Somnolenz
  • Vital bedrohliche Überdosierung einer dialysierbaren Substanz
Die in der Übersicht genannten absoluten Indikationen oder urämischen Symptome sollten nicht abgewartet, sondern frühzeitig ein Nierenersatzverfahren begonnen werden (Fiaccadori et al. 2008). Eindeutige, allgemein akzeptierte laborchemische Richtwerte für den Beginn extrakorporaler Blutreinigungsverfahren gibt es nicht. Therapiebeginn beim „Durchschnittspatienten“ bei einem Serumkreatininwert von >5 mg/dl und einem Serumharnstoff >150 mg/dl erwägen (relative Indikation) und die Serumharnstoffkonzentration <200 mg/dl halten. Die Indikationsstellung für ein extrakorporales Nierenersatzverfahren ist grundsätzlich individuell. Die genannten Laborwerte geben nur Anhaltspunkte für einen Therapiebeginn wieder, von denen abgewichen werden kann bei Patienten mit fehlender Symptomatik und der Hoffnung auf baldige Besserung der Nierenfunktion nach Ursachenbeseitigung (z. B. postrenal).
Beatmete Patienten mit ANV, bei denen Urämiesymptome schwer zu erkennen sind, sollten spätestens ab einer Serumharnstoffkonzentration von 140–150 mg/dl dialysiert werden. In der PICARD-Studie hatten Patienten, die erst bei einem Harnstoff >150 mg/dl dialysiert wurden, eine 2-fach gesteigerte Mortalität (Liu et al. 2007; Seabra et al. 2008).

Nichtrenale Indikationen

Diese sind selten und teilweise umstritten, z. B. Unterkühlung oder hohes Fieber, wo bevorzugt ein kontinuierliches Verfahren gewählt wird. Beim ARDS kann mittels CVVH („continuous veno-venous hemofiltration“) rasch Flüssigkeit entzogen werden, zusätzlich zur evtl. erhaltenen Diurese. Die Elimination von Zytokinen bei Sepsis stellt bei fehlendem Wirksamkeitsnachweis keine Dialyseindikation dar.

Transportmechanismen

Der Transport von Substanzen oder Flüssigkeit durch eine semipermeable Membran erfolgt durch die im Folgenden genannten Mechanismen (Abb. 3).
Diffusion
Transport gelöster Teilchen durch Membran wegen Konzentrationsunterschieds zwischen beiden Seiten der Membran. Diffusion ist wichtigster Transportmechanismus von kleinmolekularen Substanzen (bis MG 500) bei der HD.
Konvektion
Kotransport von gelösten Teilchen mit Plasmawasser. Mittelgroße Substanzen (bis MG 20.000) werden v. a. durch Konvektion transportiert. Treibende Kraft ist die hydrostatische Druckdifferenz zwischen Kapillarlumen und Dialysat. Die Konvektion ist zentraler Transportmechanismus bei der HF.
Ultrafiltration
Transport von Flüssigkeit durch Membran aufgrund hydrostatischer Druckdifferenz. Ultrafiltration entfernt gelöste Teilchen wie unter Konvektion beschrieben; beide Begriffe werden teilweise synonym gebraucht. Ultrafiltration steht auch für die Flüssigkeitsmenge, die entfernt wird.

Eliminationsverfahren

Bei der HD (Abb. 3) sind alle Mechanismen beteiligt, bei der HF nur die Konvektion/Ultrafiltration. Kleinmolekulare Substanzen (MG <500, Elektrolyte, Harnstoff, Kreatinin) werden am effektivsten durch Diffusion bei der HD entfernt, höhermolekulare Substanzen (MG <20.000) am effektivsten durch Konvektion bei der HF. Der Begriff Siebkoeffizient eines Dialysefilters veranschaulicht gut den Grad der Elimination: Siebkoeffizient (=Konzentration Ultrafiltrat/Konzentration Plasma) für Kreatinin ist beispielsweise 1,0 entsprechend einer freien, ungehinderten Filtration, für Albumin wäre dies z. B. 0 (=keinerlei Filtration).

Zugangsmöglichkeiten für extrakorporale Verfahren

Für die Wahl des Gefäßzugangs sind mehrere Faktoren wie das Patientenalter, ANV oder chronische Niereninsuffizienz (CNI), voraussichtliche Dialysedauer und der arterielle Gefäßstatus zu berücksichtigen.

Arteriovenöse Fisteln

Spielen bei Intensivpatienten normalerweise keine Rolle! Bei chronischer Dialysepflicht wird vorzugsweise eine sog. Brescia-Cimino-Fistel zwischen V. cephalica am Unterarm und A. radialis am nichtdominanten Arm angelegt.

Shaldon-Katheter

Ein- oder doppellumige Shaldon-Katheter (Erstbeschreiber Stanley Shaldon) in den Größen 6–13 F (bei Erwachsenen z. B. 8-F-Single-Lumen, 11–13 F bei Doppel-/Triplelumenkatheter) stehen zur Verfügung. Der Shaldon-Katheter wird mittels Seldinger-Technik in großlumige Venen, bevorzugt die V. jugularis interna (Katheterlänge 15–17 cm bei rechter/19–20 cm bei linker V. jugularis interna), eingebracht.
Wichtige Grundsätze für die Verwendung von Dialysekathetern auf der Intensivstation
  • Das Infektionsrisiko ist für ZVK und Dialysekatheter in der V. femoralis am höchsten, deshalb möglichst die V. jugularis interna verwenden. Großlumige Dialysekatheter in der V. subclavia wegen hohen Risikos venöser Stenosen vermeiden, damit eine spätere Shuntanlage am Arm der betroffenen Seite nicht unmöglich wird.
    In Ausnahmefällen kann die V. subclavia verwendet werden. Manche Autoren argumentieren, dass 1. die Mortalität sehr hoch sei und 2. die Mehrzahl der mit Akutdialyse auf der Intensivstation behandelten Patienten ohnehin nicht dialysepflichtig bleibt, somit das Risiko der Verwendung der V. subclavia akzeptabel sei.
  • Getunnelte permanente Katheter („Demers-Katheter“) haben ein erheblich niedrigeres Infektrisiko als nichtgetunnelte Katheter. Sie werden insbesondere bei Patienten mit absehbar langer Dialysedauer verwendet.
  • Die auf der Intensivstation üblichen Standards bei Katheteranlage und -pflege haben eine deutliche Abnahme der Infektrate ermöglicht.
  • Bei Nichtgebrauch müssen Dialysekatheter blockiert werden; bisher üblicherweise mit Heparinlösungen. Spezielle Blocklösungen wie Citratlösungen, Mischungen aus Taurolidin und Citrat oder antibiotikahaltige Lösungen weisen eine niedrigere Infektionsrate auf. Die besten Daten gibt es bisher für eine 30%ige Citratlösung (Weijmer et al. 2005).
  • Eine prophylaktische Erneuerung/Wechsel von Shaldon-Kathetern bei fehlenden Infektzeichen ist nicht indiziert.

Peritonealdialysekatheter

Akutanlage eines PD-Katheters. Die PD ist in erfahrenen Zentren, besonders zur Behandlung von Kindern, ein alternatives Intensivdialyseverfahren.

Definition und Prinzipien der extrakorporalen Verfahren

Hämodialyse (HD)

Der HD-Aufbau besteht aus Blut- (Blutfluss 200–400 ml/min) und Dialysatkreislauf (z. B. 500 ml/min; Abb. 3). Blut wird aus dem Gefäßzugang des Patienten („arterielle Seite“ oder „Arterie“) durch den Dialysator gepumpt und dem Patienten wieder zurückgegeben („venöse Seite“ oder „Vene“). Die Dialysemaschine zeigt Drücke vor der Pumpe (arterieller Druck) und hinter dem Dialysator (venöser Druck) an und erlaubt damit ein Monitoring. Ein Luftdetektor verhindert das Auftreten von Luftembolien.
Im Dialysator, in dem Blut und Dialysat im Gegenstromprinzip (Steigerung der Effektivität) zirkulieren, findet der Stoffaustausch statt. Alle Substanzen mit Konzentrationsgradient zwischen Blut und Dialysat (deren Molekülgrößen nicht zu groß sind) diffundieren durch die Membran. Beispielsweise diffundiert Harnstoff aus dem Blut (Konzentration 150 mg/dl im Serum) ins Dialysat (Harnstoffkonzentration initial 0 mg/dl). Diffusion findet auch in der Gegenrichtung statt, z. B. für Bikarbonat zum Ausgleich der metabolischen Azidose.
Kleinmolekulare Stoffe wie Harnstoff und Kreatinin werden aus dem Blut nach einem einmaligen Durchfluss durch den Dialysator nahezu komplett, d. h. zu ca. 80–90 %, entfernt. Somit beträgt die Clearance von Harnstoff und Kreatinin bei einem Blutfluss von 300 ml/min und einem Dialysatfluss von 500 ml/min ca. 240–270 ml/min. Mit steigendem Molekulargewicht werden Substanzen zunehmend schlechter dialysiert, und bei MG >5000 ist keine relevante diffusive Clearance zu erzielen. Bei kontinuierlicher HD entspricht die Clearance bei nahezu 100%iger Sättigung des langsamer laufenden Dialysats weitgehend dem Dialysatfluss.

Hämofiltration (HF)

Die HF wird intermittierend oder kontinuierlich durchgeführt. Treibende Kraft ist der arterielle Druck vor dem Dialysefilter und ein Unterdruck auf der Dialysatseite der Membran, wodurch Plasmawasser filtriert wird. Das Filtratvolumen wird abzüglich des geplanten Entzugs hinter oder vor dem Dialysator („Prädilution“ oder „Postdilution“) durch sterile, isotone, laktat- oder bikarbonatgepufferte Lösungen substituiert.
Für die kontinuierliche HF werden niedrige Filtratraten von ca. 20–30 ml/min, aber mit langer Therapiedauer von Tagen (bis Wochen) erzielt (intermittierende HF: Filtratrate, z. B. 100 ml/min, Therapiedauer 3–4 h). In beiden Fällen werden Dialysatoren mit hoher Plasmawasserpermeabilität (High-flux-Filter) eingesetzt.
Mögliche Vorteile der HF gegenüber der HD sind die bessere hämodynamische Stabilität und die gute Elimination von mittelmolekularen Substanzen bis ca. MG 20.000. Die Entfernung des gleichen Flüssigkeitsvolumens durch reine Ultrafiltration/HF (venöse Vasokonstriktion, meist kühle Substitutionslösung) wird hämodynamisch besser toleriert als bei Entfernung durch eine HD (zusätzlich Abnahme der Plasmaosmolalität). Bei infektiösen Patienten (Hepatitis B, C, HIV) erfolgt keine Kontamination der Maschine durch Blut (im Gegensatz zur HD). Nachteile der HF sind höhere Kosten und niedrige Clearance für kleinmolekulare Substanzen.

Peritonealdialyse (PD)

Das Peritoneum wird als semipermeable Membran genutzt, Urämietoxine werden in das Dialysat abgegeben:
  • akute intermittierende PD mit z. B. 2000 ml Dialysat im stündlichen Wechsel,
  • CAPD oder CEPD („chronic or continuous ambulatory peritoneal dialysis“ bzw. bei Intensivpatienten „continuous equilibrated PD“) mit z. B. 4 × 2000 ml,
  • maschinengestützte CCPD („chronic or continuous cyclic peritoneal dialysis“), z. B. mit 15 l Dialysat pro 12 h.
Die Glukosekonzentration im Dialysat ist wichtig für das Ausmaß des Flüssigkeitsentzugs, d. h. je höher die Glukosekonzentration, desto mehr Flüssigkeitsentzug: 1,5 % < 2,5 % < 4 %.
Vorteile der PD sind die hämodynamische Stabilität, die fehlende Antikoagulation und der nicht benötigte Gefäßzugang. Hypokaliämie muss vermieden werden (Standard-PD-Lösungen enthalten kein Kalium, weshalb bei den hohen Dialysatmengen der Akutdialyse Hypokaliämien die Folge sein können; ggf. Kaliumzugabe in die PD-Lösungen). Zu beachten sind mögliche Stoffwechselentgleisungen durch intraperitoneale Glukosezufuhr. Zudem sind erhebliche Aminosäureverluste über das Dialysat zu erwarten.

Hämodiafiltration (HDF)

Die HDF setzt sich aus einer HD und gleichzeitiger HF großer Volumina an Plasmawasser (ca. 12–50 l pro Dialyse) zusammen. Sehr gute Elimination von klein- und mittelmolekularen Substanzen durch HDF. Nachteile der HDF sind die notwendige Gerätetechnik und die hohen Kosten der Substitutionslösungen (diese können zumindest bei intermittierender HDF durch Herstellung im Gerät „HDF online“ vermieden werden).

Ultrafiltration (UF)

Wenn bei niedrigen Retentionswerten nur die Elimination von Plasmawasser erforderlich ist, kann dies mittels UF erfolgen. Bei der UF wird wie bei der HF Plasmawasser filtriert, jedoch ohne Substitution.

Kontinuierliche Dialyseverfahren

Die Nomenklatur ist in Abb. 4 dargestellt. Derzeit am meisten verwendet werden:
  • die CVVH (“continuous veno-venous hemofiltration”),
  • die CVVHD (“continuos veno-venous hemodialysis”; Dialysatfluss 1–2 l/h),
  • die CVVHDF (“continuous veno-venous hemodiafiltration”).
Erstes kontinuierliches Verfahren war die CAVH („continuous arterio-venous hemofiltration“), bei der mittels großlumiger Katheter in A. und V. femoralis der Blutdruckunterschied die Filtration von Plasmawasser ermöglicht. Die venovenösen Verfahren (Blutfluss ca. 150–300 ml/min) haben die CAVH weitgehend verdrängt u. a. wegen des Risikos der arteriellen Punktion und der Abhängigkeit von einem suffizienten Blutdruck.
Beachtet werden müssen Glukoseverluste bis 80 g/Tag (aber auch Aufnahme) abhängig von der Dialysatglukosekonzentration (0 oder 100 oder 200 mg/dl). Die Aminosäureverluste betragen bei CVVH 5–15 g/Tag und bei HD 5–10 g/Dialyse. Weiterhin werden z. B. Insulin und Katecholamine eliminiert.
Eine Antibiotikazusatzdosis nach Dialyse ist nötig für viele Antibiotika.
Zunehmende Bedeutung erlangen die relativ neuen Verfahren:
SLED („sustained oder slow low efficiency dialysis“). Es handelt sich um eine Hämodialyse mit „konventionellen“ Hämodialysemaschinen (z. B. Genius) über 8–24 h mit niedrigem Dialysatfluss von z. B. 100 ml/min.
SCUF („slow continuous ultra filtration“): SCUF entfernt bis zu 6 l Flüssigkeit pro Tag ohne Substitutionslösung, außer regulärer Flüssigkeitszufuhr über Ernährung etc. und ist nicht bei akuter Hyperkaliämie oder Urämie anwendbar.

Hämoperfusion

Blut wird durch eine Kapsel gepumpt, die Aktivkohle oder Austauschharze wie Polystyrol enthält. Prinzip ist eine unspezifische Adsorption von Giftstoffen an Aktivkohle oder Austauschharze zur Behandlung von akuten Vergiftungen mit nicht wasserlöslichen (nicht dialysablen) oder proteingebundenen Giftstoffen (unten).

Plasmapherese/Plasmaseparation (PS)

Therapeutischer Plasmaaustausch kann mittels Zentrifugationstechnik in Blutbanken (Problem: Thrombozytopenie) oder mit der unten beschriebenen Membran-PS durchgeführt werden. Die PS entspricht im Prinzip einer HF mit zusätzlicher Filtration von Plasmaproteinen. Die Verwendung großporiger Plasmafilter (MG bis 3 Mio.) ermöglicht die Filtration der Plasmaproteine. Pro Sitzung werden 2,5–5 l Plasma filtriert, das ersetzt werden muss. Dies entspricht dem 1- bis 1,5-fachen Plasmavolumen:
Berechnung des Plasmavolumens
Plasmavolumen [l] = 0,07 × Gewicht [kg] × (100–Hämatokrit [%])
Als Substitutionlösung verwenden wir eine 4- bis 5%ige Humanalbuminlösung.
Die PS entfernt auch sämtliche Gerinnungsfaktoren, weshalb bei wiederholter PS oder vorbestehender Gerinnungstörung u. U. FFP („fresh frozen plasma“) verwendet werden müssen. Üblicherweise wird ein niedriger Blutfluss um 100 ml/min verwendet.
Komplikationen sind sehr viel häufiger mit FFP als mit Humanalbuminlösung (20 % vs. 1,4 %), weshalb FFP nur bei klarer Indikation (HUS, Blutungsproblematik) Verwendung finden sollte. Nebenwirkungen sind citratinduzierte Parästhesien, Muskelkrämpfe, Hypokalzämie, Infektanfälligkeit, Hypotonie, Urtikaria, TRALI und anaphylaktische Reaktionen.
Die Indikation zur PS besteht v. a. in der Entfernung von Autoantikörpern (Myasthenie-Krise, akutes Guillain-Barré-Syndrom, Goodpasture-Syndrom), der Entfernung von freien Leichtketten beim Plasmozytom mit ANV/oder Hyperviskositätssyndrom, weiterhin beim HUS/TTP (Substitution mit FFP!) bzw. der schweren nekrotisierenden Glomulonephritis mit initialer Dialysepflichtigkeit, bei Kryoglobulinämien und Kälteagglutinationserkrankung. Die Anwendung bei der Sepsis ist nicht hinlänglich gesichert (Szczepiorkowski et al. 2007).

Technik der extrakorporalen Nierenersatzverfahren

Differenzialindikation der extrakorporalen Verfahren – intermittierend oder kontinuierlich?

Die Entscheidung für die einzelnen Verfahren wird nach praktischen Gesichtspunkten und lokalen Gegebenheiten (z. B. Geräteverfügbarkeit) getroffen, beispielsweise erfolgt bei schwerer Hyperkaliämie zur raschen Senkung des Kaliumspiegels zunächst der Einsatz von HD aufgrund von deren höherer Effektivität. Ein kreislaufinstabiler, beatmeter, anurischer Patient mit einer hohen notwendigen Infusionsmenge wird eher mit einem kontinuierlichen Verfahren versorgt. Beim mobilen Patienten mit hohem Diagnostikbedarf (CT, Angiographie etc.) oder Blutungsrisiko ist eher der Einsatz einer intermittierenden HD zu erwägen.
Bewertung
Studien und Metaanalysen zur Frage, ob beim ANV die intermittierende oder die kontinuierliche Nierenersatztherapie überlegen ist, haben keinerlei Vorteile für eines der Verfahren zeigen können. Diese Studien haben belegt, dass nahezu alle Intensivpatienten in gleicher Weise mit beiden Verfahren behandelt werden können. Somit sind intermittierende und kontinuierliche Dialyseverfahren äquivalent (Vinsonneau et al. 2006; Pannu et al. 2008). Allerdings haben intermittierende Dialyseverfahren, insbesondere SLED, auf der Kostenseite meist deutliche Vorteile.

Dialysemembranen/Intensität/Substitutionslösung

Die Frage der geeignetsten Dialysemembran zur Behandlung von Patienten mit ANV ist lange und kontrovers geführt worden (u. a. „high-flux“ vs. „low-flux“, Biokompatibilität). Da inzwischen flächendeckend biokompatible Kapillardialysatoren mit synthetischen Membranen aus z. B. Polysulfon oder Polyacrylnitril (PAN, AN69; Cave: Keine gleichzeitige Gabe eines ACE-Hemmers wegen des Risikos einer anaphylaktischen Reaktion!) verwendet werden, ist die Biokompatibilität kein Thema mehr. Die noch relevante Frage ist die Wasserpermeabilität, wobei für HF oder CVVH natürlich ausschließlich High-flux-Membranen eingesetzt werden können. Aufgrund von theoretischen Vorteilen würden wir (nur bei guter Dialysewasserqualität!) High-flux-Dialysatoren den Vorzug geben.
Die Frage der Intensität der Dialysetherapie wurde in mehreren, teilweise erst kürzlich publizierten Arbeiten untersucht. In einer frühen Studie wurde gezeigt, dass eine bessere Dialyseeffektivität bzw. eine häufigere Dialysebehandlung mit einem besseren Patientenüberleben einhergeht (der Kontrollarm war nach heutigen Standards „unterdialysiert“). Die US VA/NIH Acute Renal Failure Network Study (ATN) zeigte an 1124 Patienten mit akutem Nierenversagen beim Vergleich einer weniger intensiven Therapie mit HD oder SLED 3-mal/Woche und CRRT mit 20 ml/kg KG/h im Vergleich zu einer intensiven Therapie mit HD oder SLED 6-mal/Woche (Kt/V von 1,2–1,4) und CRRT mit 35 ml/kg KG/h, dass die Mortalität, die Dauer der Dialysetherapie und die Rate der Erholung der Nierenfunktion identisch waren (Seabra et al. 2008). In der RENAL Replacement Therapy Study der ANZICS Clinical Trial Group (2009) wurde bei 1508 Intensivpatienten gezeigt, dass eine Postdilutions-CVVH mit 40 ml/kg KG/h (ca. 70 l/Tag) gegenüber 25 ml/kg KG/h (ca. 42 l/Tag) Substitutionslösung keinen Vorteil erbrachte.
Bewertung
Somit sind intermittierende HD und CRRT in der Versorgung des Intensivpatienten äquivalent. HD sollte jeden 2. Tag angewendet werden (Kt/V 1,2–1,4), und CRRT sollte mindestens 20 ml/kg KG/h Substitutionslösung (Filtrat und Dialysat) verwenden.
Das Dialysat bei der Akutdialyse ist in der Regel zusammengesetzt aus
  • 2,0–4,0 mmol/l K+(abhängig vom prä-Dialysekaliumwert, u. U. bei massiver Hyperkaliämie vorübergehend ein Dialysatkaliumwert von 1,0 mmol/l),
  • 140–145 (150) mmol/l Na+(die hämodynamische Stabilität ist höher bei hohen Dialysatnatriumkonzentrationen),
  • 33–35 mmol/l Bikarbonat (abhängig von der prädialytischen Serumbikarbonatkonzentration; zum Ausgleich der metabolischen Azidose),
  • 1,5–1,75 mmol/l Ca2+(bei Patienten mit prädialytischer Hypokalzämie) bzw. 1,25–1,5 mmol/l Ca2+(bei Patienten mit Normokalzämie) bzw. 1,0–1,25 mmol/l Ca2+(bei Hyperkalzämie),
  • 0,5–1,0 mmol/l Mg2+, 100 mg/dl Glukose.
Vermeidung der intradialytischen Hypotonie beim intensivpflichtigen Patienten mit ANV mit folgenden Maßnahmen:
  • möglichst niedrige Ultrafiltrationsrate durch längere oder häufigere HD-Behandlungen,
  • hohes Dialysatnatrium und/oder Dialysatnatriumprofile (zu Beginn der Behandlung z. B. 160 mmol/l),
  • niedrigere Dialysattemperatur, z. B. 35 °C,
  • höheres Dialysatkalzium,
  • Einsatz des α1-adrenergen Agonisten Midodrin,
  • Einsatz von SLED oder CRRT-Verfahren.

Antikoagulation

Ein extrakorporales Dialyseverfahren erfordert in aller Regel eine Antikoagulation. Unfraktioniertes Heparin wird als Bolus von 1000–3000 IE (1000–2000 IE bei kontinuierlichem Verfahren) zu Beginn der Behandlung verabreicht, eine anschließende Gabe von 500–2000 IE/h (300–500 IE/h bei kontinuierlichem Verfahren) über Perfusor wird mit der ACT („activated clotting time“) überwacht. Die ACT sollte 150–200 s („minimal dose heparin“) betragen, die PTT etwa 60–80 s. Niedermolekulares Heparin wird bei der ambulanten Dialyse mit standardisierten Schemata verwendet, allerdings ist im Intensivbereich das schwierige Monitoring des Anti-Faktor-Xa-Spiegels nachteilig, und das Kumulationsrisiko bei Niereninsuffizienz ist hoch.
Als Alternative zur systemischen Antikoagulation hat sich in den letzten Jahren die regionale Antikoagulation mit Citrat besonders bei Kontraindikation einer systemischen Antikoagulation (frische Operation etc.) etabliert (Morgera et al. 2004; Oudemans-van Straaten et al. 2009). Citrat bildet mit Kalzium Kalzium-Citrat-Komplexe, und der konsekutive Abfall des freien Kalziums im Plasma bewirkt die Gerinnungshemmung. Häufig wird zur Unterstützung dieses Effektes kalziumfreies Dialysat verwendet. Die Kalzium-Citrat-Komplexe werden über den Dialysator entfernt. Im Prinzip wird also vor dem Dialysator eine Natrium-Citrat-Lösung infundiert (zwischen 4 % und 30 % Citrat), hinter dem Dialysator wird 10%iges Kalziumchlorid substituiert. Protokolle für kalziumfreie Dialyse liegen vor [www.uniklinik-freiburg.de/nephrologie/live/therapiestandards/standard_regionale_citrat_antikoagulation_200609.pdf].
Inzwischen wurde bei CVVH-Geräten mehrerer Anbieter die notwendige Software für die Citratantikoagulation entwickelt. Diese CVVH-Geräte überwachen die Kopplung zwischen Blutpumpe, Citratpumpe und Kalziumpumpe. Kontrollen von Serumkalzium und Serumbikarbonat müssen regelmäßig erfolgen. Nebenwirkungen der Citratantikoagulation umfassen Hypokalzämie, Hyperkalzämie, Hypernatriämie, metabolische Alkalose. Da Citrat hepatisch zu Bikarbonat metabolisiert wird, ist die Anwendung bei Leberinsuffizienz kontraindiziert (Citratintoxikation u. U. erkennbar an metabolischer Azidose). Vergleichende Studien bei Intensivpatienten ergaben weniger Blutungskomplikationen und längere Filterüberlebenszeiten mit der Citratantikoagulation im Vergleich zu Heparin.
Im Gegensatz zur Citratantikoagulation ist die regionale Heparinisierung mit Antagonisierung des Heparins durch Protamin nach dem Filter problematisch, da es nach Abbau des Protamins (kurze Halbwertszeit) häufig zu einer erneuten biologischen Aktivität des Heparins (längere Halbwertszeit) mit entsprechenden Blutungskomplikationen kommt.
Ferner kann eine sog. heparinfreie HD („no heparin hemodialysis“) durchgeführt werden bei der Dialysator und Blutschlauchsystem vor Dialysebeginn mit einer Heparinlösung (2000–5000 IE Heparin/l 0,9 % NaCl) durchspült („geprimed“) werden. Darüber hinaus müssen hohe Blutflüsse von 250–500 ml/min eingehalten werden, und der Dialysator wird alle 15–30 min mit 25 ml 0,9 % NaCl durchspült („Flush“). Dieses Verfahren kann bei bis zu 90 % der Intensivpatienten erfolgreich angewendet werden, ist allerdings sehr personalaufwendig.
Bei heparininduzierter Thrombozytopenie (HIT II) kann zur Dialysebehandlung auch eine Citratantikoagulation erfolgen. Allerdings wird bei HIT II in der Regel auch in den dialysefreien Intervallen eine Antikoagulation benötigt. Hier sollte vorzugsweise Argatroban zur Antikoagulation eingesetzt werden. Erfreulicherweise kumuliert Argatroban nicht bei Niereninsuffizienz. Vorgeschlagene Argatroban-Dosierung bei der Hämodialyse ist 250 μg/kg KG als Bolus zu Dialysebeginn und Wiederholung nach 2 h. Alternativ kann Danaparoid eingesetzt werden. Hingegen ist die Verwendung von Hirudin bei extrakorporalen Dialyseverfahren aufgrund seiner stark verlängerten Halbwertzeit bei Niereninsuffizienz und fehlenden zuverlässigen Tests sehr problematisch. Bei HIT II werden als Katheterblocklösungen Urokinase, TPA oder 30%ige Citratlösung eingesetzt.

Extrakorporale Verfahren bei Intoxikationen

Der Einsatz von HD, Hämoperfusion oder PS ist nur sinnvoll, wenn eine biologisch relevante Menge des Giftstoffes entfernt wird, und nur bei schweren Intoxikationen mit z. B. progressiver Zustandsverschlechterung, oder wenn die gemessenen Toxinspiegel/die eingenommene Toxinmenge einen ungünstigen Verlauf als möglich erscheinen lassen.

HD/HF

Die Dialysierbarkeit eines Giftes wird bestimmt durch seine physikalischen Eigenschaften. Das Gift muss wasserlöslich sein und ein niedriges Molekulargewicht (MG < 500) besitzen. Es sollte keine hohe Proteinbindung aufweisen und ein niedriges Verteilungsvolumen (<1 l/kg KG) besitzen, d. h. nicht intrazellulär gebunden oder im Fettgewebe gespeichert werden. HD kommt z. B. bei Vergiftungen mit erheblichen Mengen von Alkoholen (Äthanol, Isopropanol, Aceton, Methanol, Äthylenglykol), Barbituraten, Chloralhydrat, Theophyllin, Lithium, Bromiden, Procainamid, Atenolol, Sotalol oder Salicylaten in Frage.

Hämoperfusion

Durch Hämoperfusion können auch proteingebundene Substanzen mit hohem Molkulargewicht entfernt werden. Die Substanz muss in dem erreichbaren Kompartment (Blut) in großen Mengen vorliegen und darf kein großes Verteilungsvolumen besitzen, bzw. der zunächst nicht erreichbare Anteil muss rasch mit dem Blut äqualibrieren. Dies trifft z. B. für Theophyllin, Koffein, Paracetamol, Diphenylhydramin, Disopyramid, Procainamid, Carbamazepin, Phenytoin, Valproinsäure, Barbiturate (Phenobarbital, Primidon), Sedativa/Hypnotika (Meprobamat, Methaqualon, Glutethimid), Chloralhydrat, Chloramphenicol, Dapson, Paraquat, Tetrachlormethan (CCL4) und Knollenblätterpilztoxine zu.

Plasmaseparation

Das Prinzip ist die Filtration großmolekularer Substanzen mit hoher Eiweißbindung und kleinem Verteilungsvolumen. Die Plasmaseparation wird angewendet bei Vergiftung z. B. mit Digitoxin, Phenylbutazon, Benzodiazepinen, Valproinsäure, Botulinustoxin, Knollenblätterpilztoxinen.
Die Details über die klinische Wirksamkeit von extrakorporalen Verfahren für einzelne Gifte sind in Standardwerken wie dem Giftindex nachzuschlagen bzw. über die Giftnotrufzentralen zu erfragen.
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