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Nephrologie

Dialysedosis – aber welche?

Kt/V, ein Spiel mit Fakten, Formeln und Fehlern

Die Diskussion um die richtige Dialysedosis ist fast so alt wie das Dialyseverfahren selbst. In der Vergangenheit hat es viele Ansätze und Überlegungen gegeben zur Frage, wie und wie genau man das Therapieverfahren Blutreinigung quantifizieren kann. Warum ist das so schwierig?

Dialysepatienten unterscheiden sich stark in ihren biologischen Grunddaten. Das Körpergewicht kann zwischen 35 kg bei Kindern und mehr als 130 kg bei Erwachsenen liegen. Damit ist auch die zu reinigende Blutmenge verschieden. Ein weiterer Faktor ist die Restdiurese, die zwischen einem Wert von Null und den für den gesunden typischen 1.500 ml am Tag liegen kann. Zu guter Letzt beobachten wir auch, dass die Labordaten zur Serumanalyse stark variieren können. Als Beispiel sollen hier Harnstoff 70-250 mg/dl, Kreatinin 2,0-20,0 mg/dl, Kalium 4,0-7,5 mmol/l, und Phosphat 1,5-7,5 mmol/l aufgeführt werden. Diese Werte werden durch Hämodialyse beeinflusst und je nach Dialysedosis verändert.
Eine Hämodialyse dauert in der Regel vier bis fünf Stunden an drei Tagen innerhalb einer Woche, kann aber auch täglich für zwei Stunden oder nur zweimal pro Woche oder kontinuierlich als CAPD durchgeführt werden.

Clearance als Prinzip des Stoffaustauschs

Bei allen diesen Verfahren wird dem Patienten eine Clearance (K) als Prinzip des Stoffaustauschs angeboten. Hierbei bedeutet Clearance, dass ein Volumen schadstoffbelasteter Flüssigkeit durch das pro Zeiteinheit gleiche Volumen schadstofffreier Flüssigkeit ersetzt wird. Die Dimension der Clearance ist [ml/min]. Sie stellt das Verhältnis der pro Zeiteinheit ausgeschiedenen Menge (G) einer Substanz zur Serumkonzentration dieser Substanz dar. Bei allen Dialysepatienten resultiert die Serumkonzentration einer dialysepflichtigen Substanz aus dem Gleichgewicht zwischen Synthese oder Generation (G) und deren Ausscheidung über Niere oder Dialysator.

Hierbei ist
K Clearance (ml/min)
G Generationsrate oder Ausscheidung (mg/min)
TAC Mittlere Konzentration, z.B. von Harnstoff, (mg/ml)

Trotz der individuellen Unterschiede bei den Ausgangsdaten von Patienten war es seit langem das Bestreben vieler Nephrologen, einen Messwert zu definieren, mit dem eine für jeden Patienten angemessene Dialysedosis und damit eine optimale individualisierte Dialyse bestimmt werden kann.

Harnstoffkinetik als Messwert

Hierfür hat der Amerikaner Frank Gotch im Jahr 1985 nach Ablauf einer klinischen Studie in den USA (NCDS-Studie) die Harnstoffkinetik vorgeschlagen. Harnstoff wurde deshalb gewählt, weil dieses kleine Molekül mit einem Molekulargewicht von MW=60 g/mol sowohl im Intra- (ICV) als auch im Extrazellularraum (ECV) gleichmäßig verteilt ist, gut durch Gewebe und Membranen diffundiert und leicht messbar ist. Harnstoff ist außerdem wasserlöslich, chemisch inert und geht keine Verbindungen mit anderen Substanzen oder Strukturen ein. Als Endprodukt des Aminosäuremetabolismus ist die Ausscheidung von Harnstoff zudem ein Maß für die proteinkatabole Rate (protein catabolic rate PCR). Als Urämietoxin spielt Harnstoff nur eine untergeordnete Rolle.

Die Kinetik des Harnstoffs wurde von Gotch zunächst als formales Ein-Kompartmentmodell in einem Dialysezyklus berechnet. Unter Dialysezyklus wird der Zeitraum zwischen dem Beginn einer Dialysebehandlung und dem Beginn der nächstfolgenden Dialysebehandlung verstanden.
Aus diesem mathematischen Modell abgeleitet ist der Wert „Kt/V“. Dieser Wert ist heute allgemein als ein Maß für die Effektivität einer Dialysebehandlung bekannt. Kt/V stellt den Exponenten einer Gleichung dar, die den nichtlinearen Abfall der Harnstoffkonzentration im Verlauf einer Dialysebehandlung beschreibt.

Hierbei ist
Ct Harnstoffkonzentration am Ende einer Dialyse (mg/dl)
C0 Harnstoffkonzentration zu Beginn einer Dialyse (mg/dl)
K tatsächlich angewendete Harnstoffclearance (ml/min)
t Dauer der untersuchten Dialysebehandlung (min)
V Verteilungsvolumen des Harnstoffs im Körper des Patienten (ml)
e Exponentialfunktion (Eulersche Zahl)

Je höher also die Harnstoffkonzentration zu Beginn einer Dialysebehandlung, desto stärker ist der Abfall zum Ende der Dialyse.

Die folgende Abbildung zeigt einige exponentielle Kurvenverläufe der Harnstoffkonzentrationen im Blut von Patienten, die alle einem Kt/V-Wert von 1 entsprechen.

Abb. 1 Verläufe der Harnstoffkonzentration bei verschiedenen Dialysen.
Alle Verläufe entsprechen einem Kt/V-Wert von 1.

Die Genauigkeit der Berechnung von Kt/V hängt von verschiedenen Voraussetzungen ab:
Bestimmung der Clearance K [ml/min]
Bestimmung der Dauer einer Dialyse t [min]
Bestimmung des Harnstoffverteilungsvolumens V [ml]

Hierbei ist die Dialysedauer (t) die am einfachsten zu ermittelnde Größe, Voraussetzung ist allerdings, dass alle Dialysen innerhalb einer Woche die gleiche Dauer haben und dass die exakte Dauer der Dialysebehandlung auch dokumentiert wird.

Anfuehrungszeichen

Der aus formalen, mathematischen Harnstoffkinetikmodellen abgeleitete Wert Kt/V gilt heute als Maßstab für eine adäquate Dialysebehandlung.

 

Bestimmung der Harnstoffclearance

Die Bestimmung der Harnstoffclearance (K) kann auf verschiedene Weise erfolgen:

  • Abschätzung der Clearance über Hinweise aus dem Datenblatt der Dialysatoren und den angewandten Flüssen von Blut und Dialysierflüssigkeit
  • Direkte Messung der Clearance des Dialysators
  • Bestimmung der Harnstoffreduktion im Blut vor (C0) und nach (Ct) einer Dialysebehandlung

Die Harnstoffclearance kann über die in vitro-Daten des verwendeten Dialysators und die angewendeten Flüsse des Blutes (QB: z.B. 250 ml/min) und der Dialysierflüssigkeit (QD: meist 500 ml/min) abgeschätzt werden. Dies ist die am wenigsten genaue Methode, da in der Regel die Clearance im Verlauf einer Dialysebehandlung infolge von Änderungen der Membrandurchlässigkeit, z.B. durch eine Sekundärmembranbildung und Thrombosierung einzelner Hohlfasern, abnehmen kann. Eine Rezirkulation des Bluts (Shunt-Rezirkulation, kardiopulmonale Rezirkulation) bleibt hierbei unberücksichtigt.

Um auch die Veränderungen der Clearance im Verlauf einer Dialyse zu erfassen, haben verschiedene Hersteller von Dialysegeräten eine direkte und kontinuierliche Bestimmung der Harnstoffclearance im gesamten Verlauf einer Dialysebehandlung angeboten:

  • Urea-Monitor (Fa. Baxter/Gambro)
  • Online Clearance Monitor (OCM, Fa. Fresenius Medical Care)
  • Adimea (Fa. B. Braun)

Bei dem Urea-Monitor wird kontinuierlich im Dialysat die Harnstoffkonzentration gemessen. Über das Enzym Urease wird der Harnstoff in elektrisch leitende Ammonium-Ionen verwandelt und dann als Leitfähigkeit gemessen. Diese Methode hat den Vorteil, dass gleichzeitig auch die ausgeschiedene Harnstoffmenge und somit auch die Harnstoffgenerationsrate (PCR) bestimmt werden kann. Diese Methode wird aber – infolge der höheren Kosten durch den Einsatz der Urease-Patrone – nicht mehr angewendet.
Bei der Online-Clearance-Messung (OCM) wird während der Dialyse in 20-minütigen Zeitintervallen die Natriumkonzentration der Dialysierflüssigkeit kurzfristig erhöht und die damit verbundene Änderung der elektrischen Leitfähigkeit bestimmt. Hierbei wird angenommen, dass die Clearance von Natrium derjenigen von Harnstoff entspricht. Diese Methode misst die aktuelle Clearance-Eigenschaft des Dialysators. Es entstehen keine zusätzlichen Kosten durch Verbrauchsmaterialien.
Bei der Adimea-Methode wird im Dialysat kontinuierlich die Absorption von UV-Licht mit einer Wellenlänge von 297 nm gemessen. In die Messung gehen zudem andere kleinmolekulare Urämietoxine ein.5, 25 Auch hier entstehen keine zusätzlichen Kosten durch Verbrauchsmaterialien.

Diese genannten Methoden haben den Vorteil, dass die tatsächlich geleistete Clearance gemessen wird unter Berücksichtigung möglicher Änderungen der Dialysatoreigenschaften im Verlauf einer Dialyse.
Die heute am meisten verwendete Bestimmung der Harnstoffclearance erfolgt indirekt über die Bestimmung der Harnstoffreduktion (urea reduction ratio URR) mit Hilfe von Probenentnahmen zu Beginn (C0) und am Ende (Ct) einer Dialysebehandlung. Für diese Methode der Clearancebestimmung ist aber eine Angabe des Verteilungsvolumens (V) notwendig.

URR Harnstoffreduktion (urea reduction ratio)
C0 Harnstoffkonzentration zu Beginn einer Dialyse [mmol/l]
Ct Harnstoffkonzentration am Ende einer Dialyse [mmol/l]

Das Ergebnis dieser Bestimmungsmethode hängt sehr von der korrekten Probenabnahme ab und hat genauen Regeln zu folgen. Die Probe darf keinesfalls durch Dialysierflüssigkeit oder Infusionslösungen verdünnt sein. Bei der Blutentnahme zum Ende einer Behandlung muss mindestens eine Minute nach Beendigung des extrakorporalen Blutkreislaufs bis zu einer gleichmäßigen Verteilung des Harnstoffs im Organismus abgewartet werden. Es darf keine Rezirkulation im Gefäßzugang oder kardiopulmonale Rezirkulation des Patienten vorliegen.

Bestimmung des Harnstoffverteilungsvolumens

Die dritte wichtige Größe zur Ermittlung von Kt/V ist die Bestimmung des Harnstoffverteilungsvolumens, das in etwa dem Gesamtkörperwasser entspricht.

Das Harnstoffverteilungsvolumen kann mit aufwendigen biophysikalischen Methoden bestimmt werden, die jedoch nicht für die klinische Routine geeignet sind: Hierzu zählen die Neutronen-Aktivierungsanalyse mit Hilfe gezielter Neutronenbestrahlung, die Isotopendilution mit Hilfe radioaktiver oder stabiler Isotope wie z.B. 3H2O, D2O oder H218O, die Densitometrie, die Bestimmung des Ganzkörper-Kaliumgehalts über die Messung des natürlichen Isotops 40K mit einer Ganzkörperkamera sowie das DEXA- (Dual Energy X-ray Absorptiometry-)Verfahren mit Hilfe von Röntgenstrahlen.
Für die klinische Routine ist die einfachste, aber auch am wenigsten genaue Bestimmungsmethode des Körperwassers die Veranschlagung eines bestimmten prozentualen Anteils der Körpermasse (Gewicht) als Verteilungsvolumen V%Gew. Diese Methode ist an gesunden Probanden entwickelt worden.

Die am häufigsten verwendete Methode zur Berechnung des Körperwassers nach Watson stützt sich auf eine Messreihe,26 die Watson an über 700 gesunden Frauen und Männern in den Jahren 1979 und 1980 vorgenommen hat. Sie setzt eine normale Fettverteilung voraus und berücksichtigt nicht eine Überwässerung des Patienten.
Auf Basis von Vergleichsmessungen mit Isotopendilution (Deuterium, Tritium) hat Watson Gleichungen bzw. Nomogramme entwickelt, mit deren Hilfe – abhängig vom jeweiligen Geschlecht unter Einbeziehung von Körpergröße und Körpergewicht und bei Männern des Alters – die jeweilige Menge Körperwasser abgeschätzt werden kann. Es werden folgende Gleichungen für Frauen und Männer getrennt angegeben, wobei zu den beiden Gleichungen auch jeweils die in Bezug auf die Vergleichsmessungen des Gesamtkörperwassers (Total Body Water TBW) dazugehörigen Korrelationskoeffizienten (r) angegeben werden.

Hierbei ist
A Alter, wird nur bei Männern berücksichtigt (Jahre)
W Körpergewicht (kg)
H Körpergröße (cm)

Die Berechnung des Körperwassers nach Hume-Weyers beruht auf Messungen an 60 nicht urämischen Versuchspersonen im Alter von 33 bis 85 Jahren, die sich wegen verschiedener Erkrankungen in stationärer Krankenhausbehandlung befanden und bei denen klinisch kein Anhalt für eine Wasserretention bestand. Das Körperwasser wurde mit der Indikatorverdünnungsmethode mit Tritium bestimmt. Es werden zwei Formeln für Männer und Frauen angegeben, bei denen Größe und Gewicht, nicht aber das Alter berücksichtigt werden.13

Im Gegensatz zu Normwerten des Körperwassers bei gesunden Personen oder nicht-urämischen Patienten hat Chertow an 3.000 Hämodialysepatienten mit Hilfe von Bioimpedanz-Messungen eine Formel für das Körperwasser von Dialysepatienten entwickelt, die Alter, Geschlecht, Körpergewicht sowie eine mögliche Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus) berücksichtigt. Das untersuchte Patientenkollektiv hatte ein mittleres Alter von 6o Jahren, davon waren 47% der Patienten weiblich, 47% waren afrikanischen Ursprungs und 36% hatten einen Diabetes mellitus.6

Hierbei haben male und diabetes die Zahlenwerte 1, female und no diabetes die Zahlenwerte 0.

Der Vergleich der mit dieser Formel berechneten Werte mit der Formel nach Watson und Hume-Meyer zeigt eine Unterschätzung des Körperwassers um 3,5 bzw. 2,6 kg. Hieraus wird der Schluss gezogen, dass Formeln, die an nicht urämischen Versuchspersonen gewonnen werden, das Körperwasser bei Dialysepatienten signifikant unterschätzen (p <0,0001) und demzufolge die hiermit ermittelte Dialysedosis überschätzen.

Johansson und Mitarbeiter16 haben bei 165 Peritonealdialysepatienten nach Entleerung der Bauchhöhle Bestimmungen des Körperwassers mit den Watson-Formeln und mit tritiummarkiertem Wasser (THO) vorgenommen. Hierbei hat das mittlere Körperwasser aller Patienten mit beiden Methoden gut übereingestimmt. Jedoch wird bei fettleibigen Patienten das Körperwasser über- und bei schlanken Patienten unterschätzt. Zudem zeigt die Watson-Formel eine beträchtliche intraindividuelle Variabilität verglichen mit der Referenzmessung. Es wird darauf hingewiesen, dass die anthropometrischen Formeln besonders bei fettleibigen und sehr schlanken Personen nur sehr zurückhaltend aussagefähig sind. Aufgrund dieser Messungen werden für Peritonealdialysepatienten folgende Formeln vorgeschlagen.

Bei der anthropometrischen Methode wird den Probanden an vier vorher festgelegten stellen der rechten Körperhälfte (M. biceps, M. triceps, unterhalb des angulus inferior scapulae und suprailiacal in der mittleren Axillarlinie) mit Hilfe einer Schublehre, eines sogenannten Kalipers, die Dicke der Hautfalten gemessen. Aus der Summe dieser vier Einzelwerte wird in einem Nomogramm in Abhängigkeit von Alter und Geschlecht der Anteil der fettfreien Körpermasse (lean body mass LBM) abgelesen. Die Ermittlung des Körperwassers V erfolgt dann mit Hilfe der von Pace et al.24 entwickelten Formel

Diese Methode ist in einer Versuchsreihe mit 481 Frauen und Männern zwischen 16 und 72 Jahren entwickelt worden. Referenzmethode ist die Messung der Gesamtmenge des Körperfetts über die Körperdichte mit Hilfe der Densitometrie.

Bioelektrische Impedanzanalyse

Die Bioimpedanzanalyse (BIA) ist eine, sich in den letzten Jahren zunehmend etablierende, einfache Methode zur Bestimmung der Körperkompartimente. Genutzt wird der Umstand, dass Flüssigkeiten und Gewebe eines Organismus elektrische Ströme unterschiedlich weiterleiten können. So hat das magere Muskelgewebe wegen des höheren Flüssigkeits- und Elektrolytgehalts eine größere elektrische Leitfähigkeit als das Fettgewebe.
Bei den heutzutage zur Verfügung stehenden Geräten werden entweder Wechselströme mehrerer Frequenzen (multifrequente BIA-Messung) oder ein monofrequenter Strom, meist 50 kHz, eingesetzt. Eine Phasenverschiebung zwischen Stromstärke und -spannung wird als Phasenwinkel α bezeichnet und ist direkt proportional zur Körperzellmasse.

Mit der BIA können das Gesamtkörperwasser bestimmt und die fettfreie Masse (lean body mass LBM), die Körperzellmasse (body cell mass BCM) sowie die extrazelluläre Masse (extra-cellular mass ECM) berechnet werden. Die Bestimmung der Fettmasse ist lediglich indirekt durch die Differenzbestimmung zwischen Körpergewicht und LBM möglich.

So haben Dumler et al. in einer prospektiven Untersuchung an 39 Dialysepatienten festgestellt,11 dass BIA ein höchst sensitives Instrument zur Bestimmung von Änderungen der Körperzellmasse ist. 1997 haben Curtin et al. eine Vergleichsstudie veröffentlicht, bei der die Körperzellmasse (BCM) durch BIA mit den mit DEXA gemessenen Werten bei 226 Personen verglichen worden war:7 Diese hat eine hohe Übereinstimmung vor allem bei übergewichtigen Personen gezeigt. Auch Chertow et al. haben in einer Untersuchung bei 3.000 Dialysepatienten berichtet, dass der nach Größe korrigierte Impedanzindex valide ist und zuverlässig mit dem TBW korreliert.6

Hämodialysepatienten sollten daher stets im Anschluss an die Dialysesitzung gemessen werden. Da bei den der Auswertung zugrundeliegenden Algorithmen Näherungs- und standardisierte Werte vorausgesetzt werden, müssen die Messwerte prinzipiell für die jeweils zu untersuchende Patientenkollektive validiert werden. Der Fehler der BIA liegt bei sorgfältiger Durchführung bei wiederholter Messung an der gleichen Versuchsperson unter fünf Prozent.

Methoden formaler Harnstoffkinetikmodelle

Unter formaler Harnstoffkinetik versteht man die Berechnung des Verhaltens des Harnstoffs während der Dialysebehandlung. Diese mathematischen Modelle gehen von dem Verteilungsraum des Harnstoffs aus und beschreiben den Transport von seinen Verteilungsräumen bis zur Dialysierflüssigkeit.
Da sich der Harnstoff sowohl im intrazellulären als auch im extrazellulären Kompartment befindet, können diese Modelle als sogenanntes Ein-Kompartment- oder auch Zwei-Kompartmentmodell beschrieben werden. Bei dem Zwei-Kompartmentmodell wird der Transport über die Zellmembran als sogenannter Transportkoeffizient (ml/min) eingesetzt. Bei dem Ein-Kompartmentmodell wird der, wenn auch geringe, Transportwiderstand zwischen den Kompartimenten vernachlässigt.

Abb. 2 Schema eines formalen Harnstoffkinetikmodells als Zwei-Kompartmentmodell ©2poolK S. Stiller

Hierbei ist
V1 und V2 intra- (IZV) und extrazelluläres (EZV) Volumen (genauer Harnstoffverteilungsraum) (l)
C1 und C2 intra- und extrazelluläre Harnstoffkonzentration (mmol/l)
G Harnstoffgenerationsrate (mg/min)
K Clearance des Dialysators (ml/min)
KR Restclearance der natürlichen Niere
K12 Massentransferkoeffizient des Harnstoffs zwischen V1 und V2 (ml/min)
Q Filtrationsrate (ml/min)
Qeff effektiver Blutfluss (ml/min)
Qb Blutfluss während der Hämodialyse (ml/min)
QR Harnmenge der Nieren des Patienten (ml/Tag)

Es bestehen zwei verschiedene formale Harnstoffkinetikmodelle:

Bei dem zuerst von Gotch verwendeten Modell handelt es sich um das Modell eines Dialysezyklus bestehend aus dem Beginn einer Dialyse und dem Beginn der folgenden Dialyse am übernächsten Tag.
In einem solchen mathematischen Iterationsmodell wird die Generationsrate des Harnstoffs und die dialysebedingte Harnstoffclearance bei einem gegebenen Harnstoffverteilungsvolumen (V) solange verändert, bis die Harnstoffwerte des Patienten vor (Co) und nach der betrachteten Dialysebehandlung (Ct) mit dem Harnstoffwert vor der folgenden Dialysebehandlung (C1) übereinstimmen.

Da dieses Modell nicht die verschieden langen interdialytischen Intervalle innerhalb einer Woche berücksichtigt, wird die Dialyse in Wochenmitte als repräsentativ für die ganze Woche angesehen. Zur Berechnung werden die Messwerte einer Dialyse in Wochenmitte eingesetzt. Als adäquate Dialyse wird bei drei Dialysebehandlungen pro Woche ein Kt/V-Wert von 1,2 angegeben.

Bei dem von Stiller und Mann beschriebenen Modell handelt es sich um ein Wochenmodell, da hier davon ausgegangen wird, dass die verschieden langen interdialytischen Zeitintervalle mitberücksichtigt werden müssen.22 Bei diesem Modell können Messwerte jeder beliebigen Dialyse innerhalb einer Woche eingesetzt werden.

Dieses Modell gilt für jede beliebige Anzahl von Dialysebehandlungen pro Woche und berücksichtigt zusätzlich eine möglicherweise noch vorhandene Nierenrestfunktion des Patienten. Auch können die Messwerte zu Wochenbeginn (Maximalwerte) für die Berechnung herangezogen werden.

Abb. 3 Dialysezyklus und Wochenzyklus: Der Dialysezyklus umfasst eine Dialyse und die anschließende dialysefreie Zeit in Wochenmitte mit C0, Ct und C1 (oben, Gotch-Modell); der Wochenzyklus (Stiller & Mann-Modell) dauert vom Beginn einer Dialyse (hier am Montag) bis zum Anfang der Dialyse am folgenden Montag.

Da in der Anfangsphase der Entwicklung der Harnstoffkinetik die Berechnung mit Hilfe eines formalen, mathematischen Simulationsmodells einen hohen Zeitaufwand darstellte, wurden aus den Modellrechnungen eine Reihe von einfachen Näherungsformeln abgeleitet, welche der Modellrechnung nach Möglichkeit entsprechen sollten.

Näherungsformeln für Kt/V 1,2

Die folgende Abbildung zeigt eine Reihe solcher Näherungsformeln, die vom Dialysezyklus-Modell von Gotch abgeleitet worden sind.

Bei allen diesen Formeln wird der Harnstoffwert vor (C0) und nach (Ct) der Dialyse verwendet. Nur wenige Formeln sind logarithmisch, nur einige wenige erfordern einen Wert für das Verteilungsvolumen (V) oder die bei jeder Dialyse stattfindende Ultrafiltration (UF). Eine noch vorhandene Restdiurese wird in keiner dieser Formeln berücksichtigt.
Die heute allgemein am meisten verwendete Formel ist die von Daugirdas (II). Da für die Überwachung eines Patienten die Maximalwerte einiger auszuscheidender Substanzen nach dem längeren Dialyseintervall von großer klinischer Bedeutung sind (Hyperkaliämie, Hyperphosphatämie), wird diese Formel meist mit den Messwerten am Wochenbeginn und nicht, wie ursprünglich empfohlen, zu Wochenmitte berechnet.

Alle vom Gotch-Modell abgeleiteten Formeln für Kt/V gelten nur für eine dreimalige Dialysebehandlung pro Woche und berücksichtigen nicht eine etwa noch vorhandene Restdiurese des Patienten. Als adäquate Dialysebehandlung aller dieser Formeln gilt ein Kt/V-Zielwert von mindestens 1,2.

Anfuehrungszeichen

Alle vom Gotch-Modell abgeleiteten Formeln für Kt / V gelten nur für eine dreimalige Dialysebehandlung pro Woche und berücksichtigen nicht eine etwa noch vorhandene Restdiurese des Patienten.

 

In einer Studie von Kovacic variieren die Ergebnisse dieser verschiedenen Näherungsformeln bei einer Patientengruppe zwischen Kt/V 0,8 bis 1,2.19

Neuere Näherungsformeln Kt/V 2,0

Da infolge der immer älter werdenden Population der Dialysepatienten heute immer häufiger auch Patienten behandelt werden, deren Dialysefrequenz pro Woche von der dreimaligen Dialyse pro Woche abweicht (z.B. tägliche Dialyse oder nur zwei Dialysen pro Woche), wurden in letzter Zeit basierend auf dem formalen Gotch-Modell neue Näherungsformeln und Nomogramme entworfen, die auch kontinuierliche Dialyse-Regime wie auch die CAPD mit einschließen sollen.

Als alternatives Maß für die Dosis aller Dialyseverfahren wurde die Bezeichnung Standard Kt/V (stdKt/V) vorgeschlagen. Bei der Berechnung der adäquaten Dialysebehandlung mit diesen Formeln ergeben sich aber auch andere Zielwerte. Als adäquate Dialysebehandlung gilt hier ein stdKt/V-Wert von mindestens 2,0.

Zur Berechnung des Standard Kt/V werden zur Zeit zwei verschiedene Näherungsformeln vorgeschlagen, die teilweise auch in die KDOQI-Richtlinien übernommen worden sind.23

stdKt/V (Leypoldt)20

Hierbei ist
N Anzahl der Behandlungen pro Woche
t Dauer einer einzelnen Dialyse (min)
eKt/V equilibriertes Kt/V nach Leypoldt20
10080 Anzahl der Minuten pro Woche

stdKt/V (Daugirdas)10

Hierbei ist
S Ergebnis der Gleichung nach Leypoldt20
F Anzahl der Behandlungen pro Woche
UFw gesamte Ultrafiltration in einer Woche (ml)
V Harnstoffverteilungsvolumen (ml)
Kru residuelle Clearance der natürlichen Niere (ml/min)

Diese Formel schließt erstmalig auch eine noch vorhandene Nierenrestfunktion des Patienten ein. Wird mit diesen Formeln eine dreimal vierstündige Dialyse pro Woche mit einer sechsmal zweistündigen Dialyse pro Woche verglichen, ergibt sich auch bei der dreimal vierstündigen Dialyse pro Woche ein Wert von 2,0. Da dies dem mit der Daugirdas-Formel berechneten Wert von 1,2 widerspricht, kann es sich hier nicht mehr um einen Harnstoffclearance-Wert handeln.

Fehler der Kt/V-Berechnungen

Werden verschiedene Messwerte mit einer mathematischen Formel zu einem neuen Wert verrechnet, gehen die Messfehler der eingegebenen Werte in das Ergebnis ein. Die Messfehler der eingegebenen Werte können sich addieren, potenzieren oder auch gegenseitig neutralisieren. Die Auswirkungen der Eingabefehler können mit Hilfe der Fehlerfortpflanzungsgesetze nach Gauss abgeschätzt werden. Bei der Berechnung von Kt/V kann für die Harnstoffmessung ein Messfehler von fünf Prozent angenommen werden, für die Bestimmung von V ein wesentlich größerer Fehler (10 bis 20%). Davon unabhängig sind die Fehler durch falsche Blutentnahmen, Rezirkulation, fehlende Einbeziehung der Restdiurese etc.

In einer Studie hat Abbas1 den Einfluss dieser Eingabefehler auf das Ergebnis der Berechnung untersucht. Hierbei zeigt sich, dass bei der Berechnung von Kt/V über die Berechnung der technischen Dialysatordaten ein Fehler von 18% resultiert. Bei der Berechnung mit der Daugirdas-Formel resultiert ein Fehler von 7,5%, bei der Verwendung von OCM ein Fehler von 9,3%. Bei allen diesen Berechnungen ist eine mögliche Restdiurese jedoch nicht berücksichtigt. Weiterhin ist eine korrekte Abnahme der Blutproben vorausgesetzt. Bei der Berechnung mit dem formalen Zwei-Kompartmentmodell (St & M-Modell) resultiert unter Einschluss der Restdiurese ein Fehler von 8,2%.

Diskussion

Bei allen Dialyseverfahren kann die apparative Reinigung des Bluts durch diffusiven und konvektiven Stoffaustausch als Clearance quantifiziert werden. Aufgrund seiner biochemischen Eigenschaften eignet sich der Harnstoff besonders zur Quantifizierung der Nierenersatztherapie. Der aus formalen, mathematischen Harnstoffkinetikmodellen abgeleitete Wert Kt/V gilt heute als Maßstab für eine adäquate Dialysebehandlung.

Das Ergebnis der Berechnung von Kt/V hängt vom mathematischen Berechnungsverfahren und der Genauigkeit der Messgrößen ab, die in die Berechnung von Kt/V eingegeben werden. Die Fehler der für die Berechnung notwendigen Eingangsgrößen pflanzen sich bei der Berechnung fort und beeinflussen deren Ergebnis. Insgesamt muss je nach Berechnungs- und Datenerhebungsverfahren mit einem Fehler des berechneten Kt/V-Werts von mindestens 10 bis 25% gerechnet werden.

Die Vorgabe unterschiedlicher Zielwerte für Kt/V in Abhängigkeit von der Berechnungsmethode (Kt/V=1,2 und stdKt/V=2,0) lässt Zweifel über die Validität dieser Methoden aufkommen.

Literatur:

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