05 40 Jahre kontinuierliche Nierenersatztherapie

40 Jahre kontinuierliche Nierenersatztherapie
Happy Birthday: 40 Jahre
kontinuierliche Nierenersatztherapie
für das akute Nierenversagen
Im Jahr 1977 berichtete Peter Kramer
erstmalig über eine kontinuierliche
Nierenersatztherapie, die kontinuierlich
arterio-venöse Hämofiltration
(CAVH) (Kramer P; Klin Wochenschr
1977; 55:1121). Kramer stellte nach
akzidenteller Punktion der Arteria femoralis
fest, dass der arterielle Druck
ausreichte, um an einem zwischengeschalteten
Hämofilter ohne jede Pumpenunterstützung
ein Ultrafiltrat zu
erzeugen. Zur kontinuierlichen Applikation
benötigte sie neben dem Filter
lediglich einen arteriellen und venösen
Zugang (Abbildung). Eine solche Therapieform
war hoch attraktiv. Das einfache
Handling führte dazu, dass sich
dieses Verfahren rasch in der Intensivtherapie
zur Behandlung des akuten
Nierenversagens (ANV) etablierte.
Dabei hatte Kramer, der sich der geringen
Effektivität dieses Verfahrens bezogen
auf die Elimination von Stoffwechselendprodukten
bewusst war, den
Einsatz beim ANV nicht propagiert. Er
sah es als eine Ergänzung der konventionellen
diuretischen Therapie bei renal
und kardial kompromittierten Patienten
an. „Arterial venous hemofiltration:
a new and simple method for
treatment of overhydrated patients resistant
to diuretics“ lautete entsprechend
der Titel seiner bahnbrechenden Arbeit.
Entscheidende Kraft für die Ultrafiltration
war der mittlere arterielle Druck.
Auf Grund der geringen Möglichkeiten
der Einflussnahme auf dieses System
zeigte sich bald, dass die CAVH bei
kritisch Kranken selten in der Lage war,
eine ausreichende Stoffelimination zu
erzielen (Kierdorf HP; Contrib Nephrol
1991; 93:1). Auch die Etablierung von
ähnlichen Verfahren wie die arterio-venöse
Hämodialyse (CAVHD) oder Hämodiafiltration
(CAVHDF) verbesserte
dieses Problem nur unwesentlich.
Veno-venöse pumpenunterstützte
Verfahren (CVVH, CVVHD, CVVHDF)
Dies führte in den frühen 80iger Jahren
zur Entwicklung von Behandlungsmethoden,
welche die Vorteile der Kontinuität
mit einer höheren Effektivität
verbinden sollten. Gleichzeitig wurde
durch diese veno-venösen, pumpenunterstützten
Verfahren die arterielle
Punktion vermieden (Mehta RL; Semin
Dial 1996; 9:469). In die Behandlung
eingeführt wurden die kontinuierliche
veno-venöse Hämofiltration (CVVH),
die Hämodialyse (CVVHD) und die
Hämodiafiltration (CVVHDF).
Diese Verfahren waren deutlich effektiver
und ermöglichten eine suffiziente
Behandlung auch bei hämodynamisch
instabilen, hyperkatabolen Patienten.
Problembereiche der kontinuierlichen
Nierenersatztherapie in den letzten
40 Jahren
Gefäßanschlüsse:
Die Langzeitkanülierung der Arteria
femoralis mit einer Komplikationsrate
von mehr als 10% (Blutung, Thromben,
etc.) war die Schwachstelle der CAVH.
Veno-venöse Therapieverfahren hingegen
werden nach Punktion einer großen
Vene mittels eines Doppellumenkatheters
durchgeführt. Heute wird in der
Regel die obere Hohlvene via Vena jugularis
kanüliert, da die Langzeitkanü -
l ierung der Vena femoralis und der Vena
subclavia mit einer erhöhten Thromboserate,
einer erhöhten Infektionsgefahr
sowie der Gefahr des Abknickens
der Katheter bei gewollten oder spontanen
Mobilisationsversuchen der Patienten
einhergeht (KDIGO, Kidney Int
2012; Suppl 2; 1).
Bilanzierung:
Die initial vorgenommene manuelle
Bilanzierung von CAVH und CVVH
führte häufig zu Flüssigkeitsimbalanzen.
Es gab daher eine Reihe von Ansätzen,
diese Problematik durch automatische
Bilanzierungshilfen zu verbessern, die
- vom heutigen Standpunkt gesehen –
eher experimentellen Charakter hatten.
Nachdem von fast allen großen Herstellern
moderne Geräte für die kontinuierliche
Therapie entwickelt wurden, hat
sich diese Problematik erübrigt.
Substitutionslösungen:
Mit Steigerung der Austauschmenge
bei der kontinuierlichen Nierenersatztherapie
kamen den Substitutionslösungen
zunehmend Bedeutung zu. Initial
wurden im Übrigen Austauschlösungen
verwendet, die entweder für die Peritonealdialyse
oder für die intermittierende
Hämofiltration konzipiert waren. Initial
enthielten die Infusionslösungen Laktat
als Pufferlösung. Erst seit 10-15 Jahren
stehen Bikarbonat-gepufferte Lösungen
von allen Anbietern zur Verfügung.
Antikoagulation:
Grundsätzlich benötigen alle Therapieverfahren
eine Antikoagulation zur
Vermeidung der Aktivierung der Blutgerinnung
im extrakorporalen Kreislauf.
In der frühen Phase der CAVH
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40 Jahre kontinuierliche Nierenersatztherapie
wurden hierdurch blutungsgefährdete,
kritisch kranke Patienten einem erheblichen
Antikoagulantien-bedingten
Morbiditätsrisiko ausgesetzt. Selbst
unter niedrig dosierter Heparinisierung
(10.000-15.000 IU/Tag) traten Blutungskomplikationen
mit einer Häufigkeit
von 10-50% auf (Frank RD; Intensivmed
2003; 40:382).
Heutzutage existieren für verschiedene
klinische Situationen Strategien, dieses
Risiko für die Patienten durch den
Einsatz spezieller Antikoagulationsverfahren,
insbesondere der lokalen Zitratantikoagulation,
deutlich zu reduzieren.
Die Zitratantikoagulation mit der
auf den extrakorporalen Kreislauf beschränkten
Gerinnungshemmung hat
die Filterlaufzeiten deutlich verlängert
und Antikoagulations-bedingte Komplikationen
erheblich vermindert und
ist damit für die kontinuierliche Nierenersatztherapie
zum Standardverfahren
geworden.
Dosis und Zielkriterien der
kontinuierlichen extrakorporalen
Therapie
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Controlled
Infusion fluid
Venous
line
Hemofilter
Arterial line
Abb.: Schematische Darstellung der CAVH
aus der Originalpublikation von Peter
Kramer et al. (mod. nach Klin Wochenschr
1977; 55:1121)
Ältere Daten zeigen, dass bei einer kontinuierlichen
Therapie mit sehr niedriger
Dosis ein eindeutiger Zusammenhang
zwischen Hämofiltratmenge
und Letalität besteht (Storck M; Lancet
1991;337:452). Darüber hinaus erfordert
das Ausmaß der im ANV vorliegenden
metabolischen Veränderungen
eine Mindestdosis, die bei der
CVVH bei einem Austausch von ca.
1,2-1,5 L/h liegt (Brause M; Crit Care
Med 2003; 31:841).
Erste Empfehlungen für die Dosis der
kontinuierlichen Therapie beruhten
seit 2000 auf einer prospektiv randomisierten
Studie (Ronco C; Lancet 2000;
355:26). Ein Austausch bei der CVVH
von 35 oder 45 ml/kg KG/h steigerte die
Überlebenschance signifikant gegenüber
einem Austausch von 20 ml/kg KG/h.
In den Jahren 2008 und 2009 zeigten
drei große Untersuchungen, dass eine
lineare Dosis-Wirkungsbeziehung nicht
besteht. Eine CVVHD mit einem Umsatz
von 35 ml/kg KG/h zeigte keine
Verbesserung des Überlebens, verglichen
mit einem Austausch von 20 ml/
kg KG/h (Tolwani AJ; J Am Soc Nephrol
2008; 19:1233).
Die beiden anderen Studien (ATN und
RENAL Trial) kamen ebenfalls zu dem
Ergebnis, dass eine Steigerung der Dosis
der extrakorporalen Therapie über
ein Basisvolumen hinaus das Überleben
der Patienten nicht verbessert. Im
ATN-Trial wurde eine CVVHD mit
20 ml/kg KG/h verglichen mit einer
Dosis von 35 ml/kg KG/h, während
das Austauschvolumen im australischen
RENAL-Trial CVVHD 25 versus 40
ml/kg KG/h betrug (Palevsky PM; N
Engl J Med 2008; 359:7, Bellomo R; N
Engl J Med 2009; 361:1627).
Dementsprechend darf man sich ganz
allgemein in der Intensivtherapie des
ANV von der grundsätzlichen These
verabschieden, dass „viel Dialysedosis
jedem Patienten zu jedem Zeitpunkt
immer viel hilft“.
Erfreulicherweise zeigten diese drei Untersuchungen
eine im Vergleich zu älteren
Daten zur Letalität Schwerkranker
mit ANV eine deutlich verbesserte
Überlebensrate. Hintergrund ist am
ehesten die Tatsache, dass in allen Untersuchungen
schon in der Niedrigdosis-Gruppe
Austauschmengen erreicht
wurden, die in der täglichen Praxis auf
der Intensivstation nicht erzielt wurden
(Kellum JA, Ronco C; Nat Rev Nephrol
2010; 6:191). Zuletzt wurde schließlich
gezeigt, dass auch mit einer Hochvolumen-Hämofiltration
keine Verbesserung
der Prognose der Patienten erzielt
werden kann (Joannes-Boyou O;
Intensive Care Med 2013; 33:724; Combes
A; Am J Resp Crit Care Med 2016;
192:1179).
Stellenwert der
kontinuierlichen Therapie
Hämodynamik und Flüssigkeitshaushalt:
Eine hämodynamische Instabilität bei
Patienten mit multiplem Organversagen
(MOV) ist eine der Hauptindikationen
für den Einsatz kontinuierlicher
Verfahren, obwohl einige prospektive
Studien eine vergleichbare hämodynamische
Stabilität verglichen mit der
Dialyse zeigen (Misset B; Intensive Care
Med 1996; 22:742).
Allerdings bleibt die Einschätzung
von Nephrologen und Intensivmedizinern
bestehen, dass es eine Gruppe
von Schwerkranken mit ausgeprägt
schlechter Prognose gibt, die aufgrund
ihrer Instabilität nicht mit einem intermittierenden
Verfahren behandelt werden
können (Lameire N; Lancet 2005;
365:417). Unbestritten ist, dass es bei
der intermittierenden Dialyse zu raschen
Flüssigkeits- und Natriumverschiebungen
kommen kann, welche als
die wesentliche Ursache zerebraler Begleiterscheinungen
bei dieser Behandlung
gelten und wahrscheinlich für die
Tatsache verantwortlich sind, dass kontinuierliche
Verfahren bezogen auf die
Entwicklung eines Hirnödems signifikante
Vorteile haben (Ronco C; J Nephrol
1999; 12:173).
Therapieverfahren und Letalität:
Neben einer Reihe von anderen Faktoren
ist die Prognose von Patienten
im ANV möglicherweise auch von der
Art des Niereneratzverfahrens abhängig.
Seit der Einführung der kontinuierlichen
Therapieverfahren Ende der
70iger Jahre konnte allerdings in diversen
Studien kein genereller Über-
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lebensvorteil für die kontinuierliche
Therapie für die gesamte, heterogene
Gruppe von Patienten mit ANV nachgewiesen
werden. Exemplarisch zeigte
die größte prospektive Analyse aus dem
Jahr 2006 (Vinsonneau C; Lancet 006;
368:379) keinen Vorteil bezogen auf die
Überlebenschancen der Patienten, was
verschiedene Metaanalysen bestätigten
(Rabindranath K; Cochrane Database Syst
Rev 2007; CD003773, Schneider AG ; Intensive
Care Med 2013; 39:987).
Kontinuierliche Therapie:
Mehr als Nierenersatz?
Auch heute ist die Frage, ob Patienten
im ANV und MOV, insbesondere mit
begleitender schwerer Sepsis, im Rahmen
der kontinuierlichen Therapie von
der begleitenden kontinuierlichen Elimination
proinflammatorischer Mediatoren
profitieren. CVVH oder CVVH-
DF alleine ist hier allerdings nicht der
Ansatz, da bei unverändert kritischer
klinischer Situation die Serumkonzentrationen
der proinflammatorischen
Mediatoren weitgehend unverändert
bleiben. Selbst unter einer Hochvolumen-Hämofiltration
konnte keine Absenkung
der Plasmakonzentrationen erzielt
werden (Joannes-Boyou O; Inten sive
Care Med 2013; 33:724).
Ein Grund hierfür ist sicher die hohe
Gesamtkörperclearance dieser Mediatoren
mit extrem kurzer Halbwertszeit
(Sieberth HG, Kierdorf HP; Kidney Int
1999; 56:S79). Eine entscheidendere
Rolle in der Elimination dieser Substanzen
könnte in Zukunft die Kombination
einer Filtrationstechnik mit einer
Adsorption haben (Ronco C; Blood
Purif 2013, 21:409; Honore PM, ASA­
IO J 2013; 59:99).
In den letzten Jahren hatte die Arbeitsgruppe
in Nürnberg die kontinuierliche
Nierenersatztherapie mit einem in
Serie geschalteten Gasaustauscher zur
CO 2 -Elimination kombiniert (Forster
C; Crit Care 2013; 17: R154). Mit dieser
Technik kann gemeinsam mit der
Nierenersatztherapie eine „Lungenunterstützung“
bei dekompensierten
Tabelle: Indikationen für die verschiedenen extrakorporalen
Therapieverfahren in der Intensivmedizin
(modifiziert nach Kierdorf HP; Nephrologe 2011; 6:135)
COPD-Patienten erzielt und auch eine
„ultraprotektive“ Beatmung unterstützt
werden. Wegen der zu niedrigen Blutflussraten
kann mit dieser Kombination,
die jetzt auch von der Industrie angeboten
wird, zwar eine klinisch durchaus
relevante Elimination von CO 2 , jedoch
keine Verbesserung der Oxygenierung
erreicht werden.
Zusammenfassung und Ausblick
Die Einführung der kontinuierlichen
Nierenersatztherapie auf der Intensivstation
hat die Behandlung des ANV in
den letzten 40 Jahren erheblich verändert
und schlussendlich seine Prognose
verbessert. Nicht alle der Hoffnungen,
die man an einen kontinuierlichen Ersatz
eines Vitalorgans geknüpft hatte,
haben sich erfüllt, so findet sich trotz der
Faszination der Kontinuität kein genereller
Vorteil für alle Patienten.
Generelle Therapieempfehlungen für
die gesamte, heterogene Gruppe von
Patienten mit ANV im internistischen
und chirurgischen Bereich sind somit
in Kenntnis der Datenlage 2017 obsolet.
Kontinuierliche und intermittierende
Nierenersatzverfahren ermöglichen
es, die Therapie den individuellen Bedürfnissen
des Einzelnen anzupassen
(Tabelle).
Intermittierende
Therapieverfahren
Meine persönliche Überzeugung ist,
dass es auf den Intensivstationen immer
noch eine kleine Gruppe von Patienten
(ca. 10% aller ANV) gibt, die
aufgrund ihrer hämodynamischen Instabilität
ausschließlich mit der kontinuierlichen
Nierenersatztherapie behandelt
werden kann.
Spezifische Indikationen für kontinuierliche
Therapieverfahren sind das
Vorliegen einer akuten/chronischen
Leberinsuffizienz sowie die Notwendigkeit,
intrakranielle Drucksteigerungen
zu vermeiden, wie bei Patienten mit
Schädel-Hirn-Traumen oder drohendem
Hirnödem.
Der 40. Geburtstag dieses Verfahrens
ist Anlass zur Gratulation und Ansporn
zugleich. Ziel der nächsten Jahre wird
es sein, die differenzierten Möglichkeiten
der Nierenersatztherapie im Kontext
mit den individuellen Bedürfnissen
der Schwerkranken mit MOV zu evaluieren
und die Behandlung stetig weiter
zu individualisieren.
Interessenkonflikte: Keine
Kontinuierliche
Therapieverfahren
Alleiniger Flüssigkeitsentzug – – ++
Unkompliziertes (alleiniges) ANV ++ – –
ANV im Multiorganversagen (–) / + ++
ANV und Hirndruckerhöhung – – ++
ANV und Leberversagen (–) ++
ANV in der Mobilisationsphase + – –
Rasche Elektrolytkorrektur (z. B. K+) ++ – –
Intoxikation ++ (–)
Prof. Dr. Horst P. Kierdorf
Kliniken der Stadt Köln
kierdorfh@kliniken-koeln.de
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