Dialyse

Grundprinzip und Bedeutung

Die Dialyse ist ein Blutreinigungsverfahren, das bei Nierenversagen einen Teil der Nierenfunktion ersetzt. Sie gehört neben der Nierentransplantation zu den wichtigsten Nierenersatztherapien bei chronischem Nierenversagen und kann auch bei akutem Nierenversagen eingesetzt werden. Die Dialyse übernimmt jedoch nur die Filtration. Die endokrinen Aufgaben der Niere, insbesondere die Bildung von Erythropoetin und Calcitriol, kann sie nicht ersetzen.

Im engeren Sinn bezeichnet Dialyse den Stoffaustausch durch Diffusion über eine semipermeable, also nur für bestimmte Stoffe durchlässige Membran. Gelöste kleine Moleküle wandern entlang eines Konzentrationsgefälles aus einer höher konzentrierten Flüssigkeit, hier Blut oder Plasma, in eine niedriger konzentrierte Dialyselösung. Wasser kann zusätzlich durch Ultrafiltration entzogen werden: Ein Druckunterschied treibt Flüssigkeit durch die Membran.

Man unterscheidet extrakorporale Verfahren außerhalb des Körpers und intrakorporale Verfahren innerhalb des Körpers. Das wichtigste extrakorporale Verfahren ist die Hämodialyse, meist in einem Dialysezentrum. Bei der Peritonealdialyse dient das Bauchfell im Körper als Membran; sie wird häufig zu Hause durchgeführt. Als künstliche Niere oder Dialysator wird das Gerät beziehungsweise der Filter für die extrakorporale Hämodialyse bezeichnet.

Die Grundlagen des Trennverfahrens beschrieb Thomas Graham 1861. Die erste erfolgreiche extrakorporale Hämodialyse beim Menschen führte Georg Haas 1924 in Gießen durch. Willem Johan Kolff setzte am 17. März 1943 eine rotierende Trommelniere mit Zellophanschläuchen ein. Dauerbehandlungen bei chronischer Niereninsuffizienz wurden durch dauerhafte Gefäßzugänge von Belding Scribner ab 1960 und James E. Cimino ab 1966 möglich. Die erste klinische Peritonealdialyse führte Georg Ganter 1923 durch; ihre heutige Form entwickelte sich durch flexible und dauerhafte Katheter sowie die kontinuierliche ambulante Peritonealdialyse.

Hämodialyse im Zentrum und zu Hause

Bei der Hämodialyse fließt Blut über einen Gefäßzugang aus dem Körper in einen Dialysator. Auf der anderen Seite seiner semipermeablen Membran strömt fortlaufend frisches Dialysat, ungefähr 500 ml/min. Kleine Moleküle wie Wasser, Kalium, Phosphat, Kreatinin, Harnstoff und Harnsäure können die Membran passieren; Eiweiße und Blutzellen werden zurückgehalten. Die Dialysierflüssigkeit enthält keine Abfallprodukte und besitzt eine an den Patienten angepasste Elektrolytzusammensetzung, beispielsweise 0 bis 4 mmol/l Kaliumionen und 1,5 bis 1,75 mmol/l Calciumionen. Bikarbonat kann zugleich eine metabolische Azidose, also eine Übersäuerung des Blutes, ausgleichen.

Für eine Behandlung sind Kreislaufstabilität, genügend Blutvolumen und ein geeigneter Gefäßzugang nötig. Meist wird operativ ein arteriovenöser Shunt angelegt, heute gewöhnlich ein interner Cimino-Shunt am Unter- oder Oberarm. Bei ungeeigneten eigenen Gefäßen können Gefäßprothesen verwendet werden. Für akute Behandlungen kommt ein Katheter in einer großen Vene infrage, häufig in der Vena jugularis interna; dauerhafte Vorhofkatheter werden vor allem bei sehr schlechter Gefäßsituation oder schwerer Herzinsuffizienz eingesetzt.

Eine Behandlung dauert gewöhnlich etwa vier bis fünf Stunden, eine Nachtdialyse bis zu acht Stunden, und erfolgt mindestens dreimal pro Woche. Überschüssiges Wasser wird durch Unterdruck auf der Dialysatseite entfernt. Weil Wasser und gelöste Stoffe aus den Geweben nicht beliebig schnell ins Blut nachströmen, kann ein zu rascher Entzug Blutdruckabfall und Muskelkrämpfe verursachen. Deshalb ist auch die Trinkmenge begrenzt; als Richtwert nennt der Artikel die Restausscheidung in 24 Stunden plus 500 ml.

Häufige kurze Dialysen sind medizinisch sinnvoll, weil die Reinigung in der ersten Behandlungshälfte besonders wirksam ist. In Zentren werden aus praktischen und finanziellen Gründen meist höchstens drei Sitzungen pro Woche angeboten. Bei der Heimhämodialyse führt der geschulte Patient die Behandlung zu Hause drei- bis sechsmal wöchentlich selbst oder mit einer Hilfsperson durch. Dadurch sind Dialysen alle zwei Tage oder täglich möglich und das lange Intervall am Wochenende kann vermieden werden.

Dialysepatienten haben häufig Eisenmangel durch Blutverluste und eine verminderte Eisenaufnahme im Darm. Daher können intravenöse Eisenpräparate gegeben werden; zur Vermeidung einer Eisenüberladung soll Ferritin regelmäßig kontrolliert werden. Erythropoietin-Analoga regen die Blutbildung an.

Peritonealdialyse

Bei der Peritonealdialyse dient das gut durchblutete Bauchfell, das die Bauchhöhle auskleidet und Teile des Darms umhüllt, als körpereigene Filtermembran. Über einen dauerhaft implantierten Katheter gelangt Dialyselösung in die Bauchhöhle. Kleine harnpflichtige Stoffe treten aufgrund des Konzentrationsgefälles aus den Kapillaren des Bauchfells in die Lösung über. Für einen Wasserentzug muss die Dialyselösung mehr gelöste Stoffe als das Blut enthalten; dazu werden beispielsweise Traubenzucker oder Dextrine verwendet.

Bei der kontinuierlichen ambulanten Peritonealdialyse, kurz CAPD, bleibt die Lösung normalerweise etwa vier bis sechs Stunden im Bauchraum. Anschließend wechselt der Patient, ein Angehöriger oder ein Pflegedienst den Beutel tagsüber von Hand, auch am Arbeitsplatz. Bei der automatisierten Peritonealdialyse, kurz APD, übernimmt nachts eine Maschine den Wechsel. Die intermittierende Peritonealdialyse, kurz IPD, wird dagegen drei- oder viermal wöchentlich in einer Einrichtung überwacht: Innerhalb von etwa acht Stunden werden in ungefähr halbstündigen Phasen insgesamt etwa 30–40 l Lösung verbraucht.

Peritonealdialyse und Hämodialyse gelten als gleichwertige Verfahren. Daten aus den USA und Europa zeigen bei Peritonealdialyse ein besseres Überleben in den ersten 3 Jahren und ein ähnliches Langzeitüberleben. In Deutschland nutzen sie dennoch nur 5–10 % der Patienten. Als Vorteile gelten eine höhere zeitliche und räumliche Selbstständigkeit, weniger Einschränkungen bei Beruf, Hobbys, Ernährung und Flüssigkeitszufuhr, die längere Erhaltung der Restnierenfunktion, weniger Zugangskomplikationen und eine geringe Kreislaufbelastung. Auch Reisen sind leichter möglich, weil Material an den Urlaubsort geliefert werden kann.

Nachteile sind Eiweißverluste durch das durchlässige Bauchfell und das Infektionsrisiko beim Beutelwechsel. Eine CAPD-assoziierte Bauchfellentzündung ist meist gut, oft ambulant behandelbar; ein Antibiotikum wird direkt mit der Dialyselösung verabreicht. Wiederholte Entzündungen verschlechtern jedoch die Filterleistung. Eine weitere mögliche Komplikation ist die sklerosierende Peritonitis, das abdominelle Cocoon-Syndrom.

Bei hohem Körpergewicht und geringer Nierenrestfunktion ist das Verfahren weniger wirksam. Nach mehrjähriger Anwendung können besonders stark glukosehaltige Lösungen das Bauchfell verändern. Ein Ultrafiltrationsversagen führt dann zu unzureichender Entgiftung und Entwässerung. Deshalb ist die Peritonealdialyse meistens ein Verfahren auf Zeit, bei jüngeren Menschen etwa als „bridge to transplant“. Die Glukoseaufnahme und der Eiweißverlust können Diabetes mellitus entstehen lassen oder verschlechtern; Studien zeigen dennoch Vorteile für Diabetiker in den ersten Jahren des Endstadiums.

Weitere Verfahren und Behandlungsbeginn

Die Hämofiltration arbeitet ohne Dialysat. Ein durch eine Pumpe erzeugter Transmembrandruck presst Plasmawasser samt filtergängigen Stoffen durch die Membran; die entzogene Flüssigkeit wird durch eine angepasste Elektrolytlösung ersetzt. Kontinuierliche Verfahren wie CVVH und die mit Dialyse kombinierte CVVHDF werden auf Intensivstationen bei akutem Nierenversagen eingesetzt.

Die Hämodiafiltration kombiniert Hämodialyse und Hämofiltration. Sie entfernt nieder- und mittelmolekulare Stoffe und ersetzt das Ultrafiltrat kontrolliert durch physiologische Elektrolytlösung. Die Hämoperfusion ist dagegen kein Nierenersatzverfahren. Bei bestimmten akuten Vergiftungen wird Blut durch Aktivkohle oder Austauscherharze geleitet, die unter anderem einige fettlösliche oder eiweißgebundene Gifte aufnehmen.

Ein erhöhter Serumkreatininwert allein ist keine Dialyseindikation. Akute Gründe sind unter anderem akutes Nierenversagen, Hyperkaliämie, metabolische Azidose, eine durch Diuretika nicht beherrschbare Überwässerung, Hypervolämie, urämische Serositis oder Enzephalopathie sowie Vergiftungen mit dialysierbaren Stoffen wie Lithium oder Acetylsalicylsäure. Chronische Gründe sind symptomatisches Nierenversagen, schwere Herzinsuffizienz, eine glomeruläre Filtrationsrate meist unter 10 bis 15 ml/min pro 1,73 m² sowie anders nicht beherrschbare Hyperphosphatämie oder Urämie mit Harnstoff-Stickstoff über etwa 100 mg/dl. Die Dialyse beginnt, wenn Diät und Medikamente nicht ausreichen.

Absolute weitere Gründe sind therapierefraktärer Bluthochdruck, urämische Neuropathie, schwere urämische Blutungsneigung und unstillbares Erbrechen. Relative Gründe umfassen Gewichtsverlust durch Übelkeit und Erbrechen, zunehmende Schwäche, abnehmende geistige Leistungsfähigkeit, anhaltenden starken Juckreiz und soziale Isolation mit Depression.

Eine Langzeitdialyse ist ausgeschlossen, wenn der Patient sie ablehnt oder keine Indikation besteht. Für Hämodialyse ist ein fehlender Gefäßzugang eine absolute Gegenanzeige; Kreislaufinstabilität, starkes Blutungsrisiko, gefährdende psychiatrische Störungen und schwere arterielle Gefäßverengungen sind relative Gegenanzeigen. Gegen eine CAPD sprechen unter anderem fehlende häusliche Voraussetzungen oder Assistenz, ausgeprägte Verwachsungen oder frische Bauchoperationen, Hernien, Kolostomie, schwere Atemwegserkrankungen, entzündliche Darmerkrankungen, Eiweißmangel, Psychosen, Anurie und eine unzureichende Reinigungsleistung des Bauchfells.

Wirksamkeit und Komplikationen

Die Gesamtclearance, also die Reinigungsleistung, besteht bei Dialysepatienten aus der apparativen Clearance und der verbleibenden Nierenfunktion. Der Erhalt dieser Restfunktion ist besonders wichtig, weil er Morbidität und Mortalität beeinflusst. Die Dialysedosis wird vor allem mit der Harnstoff-Clearance Kt/V oder der Harnstoffreduktionsrate URR beurteilt. Dabei steht K für die Harnstoff-Clearance und t beziehungsweise T für die Dialysedauer. Die nominelle Dialysator-Clearance für Harnstoff beträgt 250 bis 300 ml/min. Da sie bei der üblichen Zentrumsdialyse nur zwölf Stunden pro Woche wirkt, liegt die über alle 168 Wochenstunden gemittelte Harnstoff-Clearance lediglich bei 17 ml/min. Dauer und Intensität müssen sich an medizinischem Bedarf und Wohlbefinden orientieren.

Krankheits- und behandlungsbedingte Komplikationen lassen sich oft nicht eindeutig trennen. Beim zerebralen Dialysesyndrom schwellen Gehirnzellen an, wenn eine Azotämie zu schnell korrigiert wird und Harnstoff im Blut schneller fällt als in Gehirn und Liquor. Mögliche Zeichen sind Benommenheit, Fieber, Erbrechen, Delir und Krampfanfälle. Ein holokranieller Dialysekopfschmerz kann mit Paracetamol behandelt werden.

Eine aluminiumverursachte Dialyseenzephalopathie kann nach mehrjähriger extrakorporaler Dialyse auftreten. Beschrieben werden fortschreitende Sprach- und Bewegungsstörungen, Krämpfe, Myoklonien, Neuropathien und psychische Veränderungen. Die potenziell tödliche Dialysedemenz gilt als eine Form dieser Enzephalopathie. Dialyseosteopathie bezeichnet vor allem eine Osteomalazie infolge von Mangel an aktiviertem Vitamin D, sekundärem Hyperparathyreoidismus und Aluminiumablagerungen; langfristiges Heparin kann zusätzlich Osteoporose fördern.

Dialyseassoziierter Juckreiz wurde bei 78 % der Kurzzeit- und 43 % der Langzeitdialysepatienten beobachtet. Bei der Dialyseamyloidose lagert sich Beta-2-Mikroglobulin zwischen Zellen ab; sie zeigt sich unter anderem durch Karpaltunnelsyndrom, Gelenk- und Wirbelsäulenerkrankungen sowie Knochenzysten. Der genaue Mechanismus ist unklar.

Fremdstoffe und Entscheidung gegen Dialyse

Dialyse kann Medikamente und andere Fremdstoffe entfernen, sofern sie oder ihre Abbauprodukte die Membran passieren. Das muss bei der Dosierung berücksichtigt werden, weil Substanzen durch den Dialysator schneller oder langsamer als durch gesunde Nieren ausgeschieden werden können. Durch Hämodialyse lassen sich beispielsweise Ethanol, Methanol, Ethylenglykol, Salicylate, Valproat, Carbamazepin, Phenytoin, Metformin, Kalzium und Lithium entfernen. Hämoperfusion wird selten etwa bei Herbiziden, Alkylphosphaten und Theophyllin eingesetzt. Bei Peritonealdialyse ist wegen des Eiweißverlusts auf ausreichende Proteinzufuhr zu achten; bei Hämodialyse kann Folsäuremangel entstehen.

Eine Übersichtsarbeit von 2022 untersuchte 41 Kohortenstudien mit insgesamt 5.102 Patienten, die im Endstadium ihrer Niereninsuffizienz eine Dialyse ablehnten. Ihr Durchschnittsalter lag je nach Studie bei 60–87 Jahren, die eGFR bei der Entscheidung bei 7–19 ml/min pro 1,73 m². Die mediane Überlebenszeit der einzelnen Studien betrug 1–41 Monate; bei den jeweils am längsten Überlebenden der drei Studien mit den höchsten Medianen waren es 82, 79 und 75 Monate. Über 8 bis 24 Monate verbesserte sich der psychische Zustand; körperlicher Zustand und Lebensqualität blieben bis auf die Endphase stabil.

Eine Übersichtsarbeit von 2021 mit 25 Studien fand generell längeres Überleben unter Dialyse. Ab 80 Jahren und bei älteren Menschen mit Begleiterkrankungen war der Überlebensvorteil jedoch nicht mehr eindeutig; bei der Lebensqualität zeigte sich ein Trend zugunsten einer Behandlung ohne Dialyse. Eine Untersuchung von 2024 mit 20.440 Patienten über 65 Jahren, im Mittel 77,9 Jahre alt, ermittelte zwischen frühem Dialysebeginn innerhalb von 30 Tagen und später Behandlung nach drei Jahren nur neun Tage Unterschied: durchschnittlich 770 gegenüber 761 Tagen bei ausschließlich medikamentöser Behandlung. Diese Ergebnisse zeigen, dass Nutzen, Belastungen, Lebensqualität und Patientenwille besonders bei älteren und mehrfach erkrankten Menschen gemeinsam abgewogen werden müssen.