Das Praxisheft. Professionelle Steuerung von Single-Needle-Dialysen

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1 01 / Mai 2011 Spektrum DER DIA IALYSE & APHE PHERES ESE Professionelle Steuerung von Single-Needle-Dialysen Quantitative Multiparameterbeschreibung der Dialyseeffektivität Therapeutische Apherese Marktreview Germany Proaktives Betriebsmanagement für Wasseraufbereitungssysteme Hygiene in Dialysewassersystemen Qualitätsmanagement in den Institutionen des Gesundheitswesens Spezielle Aspekte der Behandlungsüberwachung bei Diabetikern Prävention der Katheterinfektion Das Praxisheft.

2 2 Spektrum der Dialyse & Apherese I 05/2011

3 Editorial Information schafft Wissen Wir heißen Sie herzlich willkommen zur ersten Ausgabe des Spektrum der Dialyse & Apherese, dem neuen Praxismagazin in der Dialyse, Nephrologie und Apherese. Gerd Breuch Warum, werden Sie sich vielleicht fragen, braucht die Dialyse eine neue Zeitschrift? Vieles an Wissen in der Industrie wird durch die gängigen Produktinformationen nur unzureichend vermittelt. Wissenschaftliche, medizinische oder technische Grundlagen, neue Ideen und Verfahren oder auch Hintergrundinformationen zu neuen Produkten benötigen oft mehr Raum, als es die gängigen Hochglanzbroschüren bieten können. Falk Sommer Unsere Idee ist es, ein Wissensnetzwerk zu knüpfen, um Gedanken und Informationen zu bündeln und Visionen entstehen zu lassen. Der Titel Spektrum der Dialyse & Apherese steht dabei für die große Bandbreite an Informationen und Herausforderungen aus allen Bereichen einer modernen Dialysepraxis, wie Medizin, Apherese, Technik, Hygiene, Management und Pflege. Verlassen Sie mit uns eingetretene Pfade. Wir freuen uns auf den Dialog mit Ihnen und sind sehr gespannt auf Ihr Feedback, ihre Anregungen und Ideen zum neuen Spektrum der Dialyse & Apherese. Herzlichst, Gerd Breuch & Falk Sommer Redaktion Spektrum der Dialyse & Apherese 3

4 Impressum Spektrum der Dialyse & Apherese - Das Praxisheft. Herausgeber Spektrum der Dialyse & Apherese c/o Falk Sommer I Zehntstraße 12 I Königsberg i.bay. Redaktion Gerd Breuch I Falk Sommer I mail@spektrum-der-dialyse.de Rechtliche Hinweise Haftungsausschluss: In Spektrum der Dialyse & Apherese veröffentlichte Beiträge externer Autoren wurden von den Herausgebern sorgfältig ausgewählt und evaluiert. Die Beiträge spiegeln die Meinung der Urheber wider und müssen sich nicht zwangsläufig mit der Meinung der Herausgeber decken. Auch gibt der Herausgeber keine Garantie für die Vollständigkeit, Genauigkeit und Richtigkeit der publizierten Beiträge ab. Die möglicherweise in klinischen Fallbeschreibungen gegebenen Informationen können nicht die medizinische Beurteilung im Einzelfall durch den entsprechend qualifizierten Spezialisten ersetzen. Eine mögliche Orientierung an, in Spektrum der Dialyse & Apherese veröffentlichten Beiträgen, erfolgt immer in der Verantwortung des jeweils fachlich qualifizierten Spezialisten. Copyrights Alle in Spektrum der Dialyse & Apherese veröffentlichten Artikel, Bilder und Graphiken sind urheberrechtlich geschützt und dürfen ohne ausdrückliche Zustimmung des Herausgebers und des jeweiligen Autors weder als Ganzes, noch in Teilen nachgedruckt, vervielfältigt oder in anderer Weise, außer zum persönlichen Gebrauch, weiter verwendet werden. Bei Firmen- und Markennamen Dritter, die möglicherweise genannt werden, kann es sich auch dann um eingetragene oder anderweitig geschützte Marken handeln, wenn hierauf nicht gesondert hingewiesen wird. Das Fehlen eines solchen Hinweises darf daher nicht dahingehend interpretiert werden, dass die Benutzung eines derartigen Namens frei möglich wäre. 4 Spektrum der Dialyse & Apherese I 05/2011

5 Inhalt Ausgabe 01 Unser Spektrum - Themen in dieser Ausgabe Dialyse Professionelle Steuerung von Single-Needle-Dialysen 6 Gerd Breuch, Nipro Europe N.V. Quantitative Multiparameterbeschreibung der Dialyseeffektivität 35 Dr. Berthold Reinhardt, SCR Scientific Consulting Reinhardt Apherese Therapeutische Apherese - Marktreview Germany 18 Dipl.-Chem. Natalie Salih, Kaneka Pharma Europe N.V. Technik Proaktives Betriebsmanagement für Wasseraufbereitungssysteme 15 Dipl.-Ing. (FH) Falk Sommer, Phoenix Pure Water GmbH Hygiene Hygiene in Dialysewassersystemen, Teil 1 26 Dr. Michael Lohmeyer, Mikrobiologisches Labor Dr. Michael Lohmeyer GmbH Management Qualitätsmanagement in den Institutionen des Gesundheitswesens 28 Christophor von Malsch, Nephro-Medical GmbH Pflege Spezielle Aspekte der Behandlungsüberwachung bei Diabetikern 32 Gerd Breuch, Nipro Europe N.V. Panorama Prävention der Katheterinfektion 25 Prof. Dr. Claus Herdeis, Universität Würzburg 5

6 Professionelle Steuerung von Single-Needle-Dialysen Gerd Breuch Nipro Europe N.V. Weihoek 3H 1930 Zaventem Belgien Die Single-Needle-Dialyse gehört auch heute noch zu den Standardanwendungen in der Hämodialyse. Die steigende Anzahl älterer und diabetischer Patienten mit schlechten Gefäßverhältnissen und die Einführung der Einlumen-Vorhofkatheter hat eine gewisse Renaissance der Single-Needle-Anwendung angestoßen. Vermutlich werden unter der nicht unbeträchtlichen Anzahl der Patienten, die nicht den von der Qualitätssicherungsrichtlinie geforderten Kt/V von 1,2 erreichen, ein hoher Prozentsatz Single-Needle (SN) dialysierter Patienten zu fi nden sein (Jahresbericht Datenanalyse Dialyse für den Gemeinsamen Bundesausschuss ). Die zunehmende Automatisierung dieser Funktion in den neuen Gerätesystemen beheimatet die Gefahr, dass es zu einem schleichenden Verlust von Basiswissen hinsichtlich einer patientenindividuellen Einstellung und Steuerung dieser fast alltäglichen Funktion (SN) kommt. Insbesondere bei dieser Patientengruppe ist jedoch die individuelle Steuerung der Behandlung, orientiert an den Möglichkeiten die der Gefäßzugang bietet, von großer Bedeutung für die Effektivität der Behandlung. Dieser Artikel ist eine Art Standortbestimmung mit dem Ziel, Wissen zu bewahren, auch jenes, welches dank neuester Entwicklungen auf dem ersten Blick unnötig und überfl üssig erscheinen mag. 1. Single-Needle-Systeme im technischen Vergleich 1.1. Verfahren mit einer Blutpumpe Kopp-Verfahren 1972 beschrieb Kopp ein von ihm entwickeltes Ein- Nadel-Verfahren. Dieses Verfahren arbeitet mit einer Blutpumpe, die kontinuierlich läuft. In der arteriellen Phase ist die arterielle Klemme geöffnet, die Blutpumpe förderte das Blut über den Dialysator in eine venöse Ausgleichskammer. Die venöse Klemme bleibt dabei geschlossen. Der venöse Druck steigt bis zu einem eingestellten Grenzwert an. Das Erreichen des Grenzwertes öffnet die venöse Klemme und schließt die arterielle Klemme. Die Blutrückgabe wird durch den aufgestauten Druck und die zusätzlich weiterlaufende Blutpumpe realisiert. Da die arterielle Klemme geschlossen ist, die Blutpumpe aber weiterläuft, wird nun ein Negativdruck erzeugt, der zu einem kompletten Kollabieren des Pumpsegments führt. Bei Erreichung dieses Zustands schließt die venöse Klemme und die arterielle öffnete sich. Die arterielle Blutpumpe wird nun zusätzlich durch den zuvor erzeugten Negativdruck unterstützt. Stopp-Go-Verfahren (SN Klick-Klack) Stopp-Go-Verfahren verfolgen ein ähnliches Grundprinzip wie das vorab vorgestellte Kopp-Verfahren. Der wesentliche Unterschied ist, dass die Blutpumpe bei Erreichen eines Umschaltdruckes in der venösen Luftfalle angehalten wird. Die venöse Blutrückgabe erfolgt durch den aufgebauten Systemdruck. Stopp-Go-Verfahren können über eine Zeiteinstellung oder über eine Druckeinstellung gesteuert werden. Dies führte zu dem Namen Stopp-Go-Systeme. Wesentlich geläufi ger ist jedoch die Bezeichnung Klick-Klack. Diese Systeme sind auch heute noch in fast jedem Dialysegerät verfügbar. Der Vorteil dieser Systeme liegt darin, dass kein spezielles SN-System erforderlich ist und somit auch bei laufender Behandlung problemlos von einer Zwei-, auf ein Einnadelverfahren umgestellt werden kann. Diesem praktischen Vorteil steht jedoch eine Reduzierung der Dialyseeffektivität und die Gefahr der Thrombosierung, insbesondere bei hohen UF- Raten gegenüber Verfahren mit zwei Blutpumpen Verfügt ein Dialysegerät über zwei Blutpumpen, kann eine wesentlich effi zientere SN-Dialyse durchgeführt werden als mit einer Blutpumpe. Je nach Gerätetyp gibt es unterschiedliche SN-Systeme. Im Folgenden werden die drei aktuellen Varianten vorgestellt. 6 Spektrum der Dialyse & Apherese I 05/2011

7 SN-System der Fa. Fresenius (4008/5008) Dieses System arbeitet mit zwei großvolumigen Expansionskammern, von denen eine vor, die andere nach dem Dialysator angebracht ist. Die Blutpumpen sind dem Ganzen vor- bzw. nachgeschaltet. Abb. 1 Doppelpumpenverfahren der Fa. Fresenius Bei diesem SN-Doppelpumpen-Verfahren sind beide Blutpumpen vor dem Dialysator angebracht. In einem ersten Arbeitstakt (arterielle Phase) fördert die erste Blutpumpe (arterielle Pumpe) das Blut in eine in das Schlauchsystem integrierte Expansionskammer. Die zweite Blutpumpe (venöse oder SN- Pumpe) läuft nicht, wirkt jedoch als Schlauchabsperrklemme. Die venöse Schlauchabsperrklemme unterhalb der Luftfalle ist geschlossen. Die arterielle Blutpumpe läuft, bis ein oberer Druckwert in der Expansionskammer erreicht ist. Dieser ist individuell über das Hubvolumen (Blutvolumen pro Zyklus) einstellbar. Im zweiten Arbeitstakt (venöse Phase) befördert die zweite Blutpumpe (venöse oder SN-Pumpe) das Blut aus der Expansionskammer durch den Dialysator zurück zum Patienten. Die arterielle Pumpe steht und wirkt als Schlauchabsperrklemme. Die venöse Schlauchabsperrklemme unterhalb der Luftfalle ist geöffnet. Der Druck in der Expansionskammer fällt bis auf einen unteren Umschaltdruck, der die venöse Phase beendet und wieder auf die arterielle Phase umschaltet. In der arteriellen Phase fördert die arterielle Blutpumpe Blut in die arterielle Expansionskammer und über diese durch die Hohlfasern des Dialysators bis in die venöse Expansionskammer. Dabei wirkt die stehende venöse Blutpumpe hinter der zweiten Expansionskammer wie eine Schlauchklemme. Über einen Systemdruckaufnehmer an der venösen Expansionskammer wird der obere Umschaltdruck abgeleitet. Bei Erreichen des oberen Umschaltdruckes schaltet das System in die venöse Phase um. In der venösen Phase schließt die arterielle Quetschklemme, die die arterielle Blutpumpe stoppt und die venöse Blutpumpe beginnt bei geöffneter venöser Quetschklemme mit der Blutrückführung zum Patienten. Dabei fördert die venöse Pumpe Blut aus beiden Expansionskammern, also auch aus dem Blutkompartiment des Dialysators, zurück zum Patienten. SN-System Cross-Over, Fa. B. Braun Avitum Abb. 3 SN Cross-Over der Fa. B. Braun Avitum SN-System der Fa. Gambro / Fa. Nikkiso Abb. 2 Doppelpumpenverfahren Fa. Gambro / Fa. Nikkiso Die Kennzeichen dieses Systems sind kontinuierlich laufende Blutpumpen und eine Druck-Drucksteuerung der SN-Zyklen. Im extrakorporalen Blutkreislauf fi ndet man auf der arteriellen und venösen Seite jeweils eine Schlauchabsperrklemme, eine Expansionskammer mit einer Druckmessung und eine Blutpumpe. Auf der venösen Seite, zwischen Dialysator und venöser Blutpumpe, ist zusätzlich noch ein Blutpumpensteuerdruck eingeschaltet. 7

8 Professionelle Steuerung von Single-Needle-Dialysen Die Höhe des Blutflusses ist für die Effektivität einer SN-Behandlung von besonderer Bedeutung. Arterielle Phase: Während der arteriellen Phase ist die arterielle Schlauchabsperrklemme geöffnet und die venöse geschlossen. Durch die arterielle Blutpumpe (BP) wird das Blut vom Patienten über die arterielle Expansionskammer durch den Dialysator und von der venösen BP bis in die venöse Expansionskammer geleitet. Weil die venöse Schlauchabsperrklemme geschlossen ist, steigt der Blutpegel und somit auch der Druck in der venösen Expansionskammer bis zu einem voreingestellten oberen Systemdruck (z.b.: 350 mmhg), der die arterielle Phase beendet und die venöse Phase einleitet. Venöse Phase: Die arterielle Schlauchabsperrklemme schließt und die venöse Klemme wird geöffnet. Die arterielle BP fördert nun das Blut aus der arteriellen Expansionskammer durch den Dialysator und die venöse BP transportiert es weiter über die venöse Expansionskammer zurück zum Patienten. Dadurch, dass die arterielle Absperrklemme geschlossen ist, sinkt der Druck in der arteriellen Expansionskammer bis zu einem vordefinierten unteren Umschaltdruck (z.b mmhg), der die venöse Phase beendet und wieder zur arteriellen Phase umschaltet. Beim SN Cross-Over-System wird das Hubvolumen als Phasenvolumen bezeichnet. Das Phasenvolumen kann nicht vorgegeben werden, sondern entsteht durch das Zusammenspiel der Druck- Drucksteuerung und der Geschwindigkeit der Blutpumpe. Das Cross Over-System ist eine Modifikation des ursprünglichen Kopp-Systems aus den 70er Jahren und steht nur an der Dialysemaschine Dialog der B. Braun Avitum AG zur Verfügung. Das wesentliche Merkmal des SN Cross-Over-Verfahrens ist, im Vergleich mit herkömmlichen SN-Systemen, dass es einen kontinuierlichen Blutfluss im extrakorporalen System zwischen arterieller und venöser Absperrklemme erlaubt. Dies bedingt relativ konstante Druckverhältnisse im Dialysator. Aber auch das SN Cross-Over-System ist, wie alle anderen SN Doppel-Pumpen-Verfahren, ein zyklisches Verfahren mit einer arteriellen Entnahmephase und einer venösen Rückgabephase. 2. Effektivität der Single-Needle- Dialyse Da heutzutage überwiegend Doppelpumpensysteme eingesetzt werden, beziehen sich die nachfolgenden Ausführungen ausschließlich auf die vorab dargestellten Systeme dieser Art. Ausschlaggebend für die Effektivität von Single- Needle-Dialysen sind: Blutfluss und Blutpumpenverhältnis Hubvolumen Rezirkulation Kanülendurchmesser (-länge) 2.1. Blutfluss Die Höhe des Blutflusses, sukzessive des kumulativen Blutvolumens ist für die Effektivität einer SN- Behandlung von besonderer Bedeutung. 1 Pumpengesteuerte Verfahren (Doppelpumpenverfahren von Fresenius, Gambro, Nikkiso) sind diesbezüglich druckgesteuerten Verfahren (SN Cross- Over B. Braun Avitum, SN Klick-Klack) überlegen. Die konstante, aktive Förderung des Blutes in der Entnahme- und Rückgabephase durch eine Blutpumpe realisiert bei optimaler Einstellung höhere Flüsse als die inkonstante, im Zyklus abfallende Förderung über positive (Rückgabephase) bzw. negative (Entnahmephase) Drücke. 1 Guy Rostocker, Mireille Griuncelli und Christelle Loridon, Improving the Efficieny of Short Term SN-Hemodialysis, Renal Failure 31: , 2009) 8 Spektrum der Dialyse & Apherese I 05/2011

9 Berechnung des mittleren Blutflusses Da die SN-Dialyse aus zwei Phasen besteht, muss die Bestimmung der gereinigten Blutmenge aus dem Mittelwert der Blutpumpengeschwindigkeiten erfolgen. Dies ist der mittlere Blutfl uss, der sich wie folgt berechnen lässt: mittlerer Blutfl uss = Q B art. x Q B ven. Q B art. + Q B ven. Wenn beide Blutpumpengeschwindigkeiten (art./ ven.) nicht sehr voneinander abweichen, lässt sich der mittlere Blutfl uss etwas ungenauer, dafür vereinfacht mit der nachfolgenden Faustformel berechnen: abschließend und eindeutig zu beantworten. Fest steht jedoch, dass zwei physikalische Phänomene das Hämolyserisiko beeinfl ussen: die Scherbelastung und die Druckbelastung der Erythrozyten. Druckbelastung der Erythrozyten: Twardowski konnte nachweisen, das bei Druckbelastungen von P ven.: 420 mmhg und P art.: mmhg keine klinisch relevante Hämolyse zu erwarten ist. 2 Scherbelastung der Erythrozyten: Innerhalb des Gefäßzugangs (Kanüle/Katheter) fl ießt das Blut ohne Turbulenzen (Verwirbelungen/ Querströmungen) laminare Strömung - in Schichten, die sich nicht vermischen. Die Strömungsgeschwindigkeit ist in der Strömungsmitte am höchsten und fällt in Richtung Wand bis auf 0 ab. mittlerer Blutfl uss = Q B art. + Q B ven. 4 Beispiel: mittlerer Blutfl uss = = 400 ml/min (BP art.) ml/min (BP ven.) 210 ml Hier zeigt sich schon, dass der mittlere Blutfl uss wesentlich geringer ist, als die eingestellten Geschwindigkeiten der arteriellen und venösen Blutpumpe suggerieren. Ferner wird deutlich, dass auf Grund der hohen Geschwindigkeit, insbesondere der arteriellen Blutpumpe, das Blutangebot hoch sein muss, um einen effektiven mittleren Blutfl uss zu realisieren. Moderne Dialysegeräte zeigen den mittleren Blutfl uss an Hämolyse bei Single-Needle-Dialysen Auf Grund der bei Single-Needle-Dialysen notwendigen hohen Blutpumpengeschwindigkeiten und den daraus resultierenden Druckspitzen in der venösen Phase stellt sich die Frage, ab welcher Flussgeschwindigkeit eine klinisch relevante Hämolyse zu erwarten ist. Diese Frage ist sicher nicht 4 Abb. 4 Scherbelastung von Erythrozyten bei laminarem Fluss in Punktionskanülen (Polaschegg, Ulm 2011) Der Erythrozyt wird in dieser laminaren Strömung verformt, da an der Außenseite das Plasma langsamer fl ießt als an der Innenseite. Diese Verformung nennt man Scherung und die Kraft, die den Gegenstand in seine Ursprungsform zurück zu führen versucht, Scherkraft. Aufgrund der Reibung führen hohe Geschwindigkeiten zu hohen Scherkräften. Blut ist allerdings kein Newtonsches Fluid, was bedeutet, dass die Viskosität von Blut bei höheren Geschwindigkeiten kleiner wird. Dies liegt daran, dass das Blut bei hohen Geschwindigkeiten von einer Emulsion in eine Suspension übergeht. Bei einer Suspension sind die Scherkräfte niedriger. Die Scherspannung ist abhängig von: Blutfl uss Qb Durchmesser d Kanülenlänge L 2 Twardowski ZJ., Safety of High Venous and Arterial Line Pressures during Hemodialysis. Semin Dial 2000; 13:

10 Professionelle Steuerung von Single-Needle-Dialysen Die Anbieter von Dialysekanülen verfügen in der Regel über Listen, die den empfohlenen Blutfl uss je nach Kanülendurchmesser und -länge angeben. Die Angaben sind bei allen Herstellern ähnlich. zugunsten der arteriellen Phase. Zum anderen soll eine unnötige Speicherung von Blutvolumen im extrakorporalen System vermieden werden (siehe auch Abschnitt 4.3. Systembedingte Rezirkulation). Große Kanülendurchmesser und kurze Kanülen verringern das Hämolyserisiko. Größe / Querschnitt x Länge empfohlener Blutfluss 17 G / 1,5 x 20 mm bis 250 ml/min 16 G / 1,6 x 25 mm bis 350 ml/min 16 G / 1,6 x 20 mm bis 350 ml/min 15 G / 1,8 x 20 mm bis 450 ml/min 15 G / 1,8 x 25 mm bis 450 ml/min Die Bedeutung des Kanülendurchmessers: Als engste Stelle im extrakorporalen Kreislauf tragen Dialysekanülen erheblich (bis zu 80%) zum Strömungswiderstand bei. Nach dem Gesetz von Hagen Poiseuille ist der Fluss in vierter Potenz vom Durchmesser der Kanüle abhängig. Das heißt, dass bei gleichen Druckverhältnissen durch eine 17 Gauge-Nadel (1,5 mm) nur die Hälfte der Blutmenge fl ießen kann, die durch eine 15 Gauge (1,8 mm) fl ießen würde. Zwingt man Blut mit einer hohen Geschwindigkeit durch einen geringen Durchmesser, können die hieraus resultierenden Druckbelastungen und Scherkräfte eine Hämolyse verursachen. Der Effekt wird auch durch die Länge der Kanüle beeinfl usst, d.h. je länger die Kanüle, desto ausgeprägter die Scherbelastung. Die Vorteile eines großen Kanülendurchmessers und einer kürzeren Kanüle sind: Maximierung des Blutfl usses Verringerung der Scherbelastung Das Blutpumpenverhältnis Nachfolgend einige wichtige Aspekte, die bei der Einstellung der Blutpumpengeschwindigkeit im Rahmen einer Single-Needle-Dialyse beachtet werden müssen: Schlechtes Blutangebot Bei einem schlechten Blutangebot ist man gezwungen, die arterielle BP-Geschwindigkeit zu reduzieren. Hier empfi ehlt es sich, die Geschwindigkeit der venösen BP um bis zu 50% zu erhöhen. Mit dieser Einstellung kann die arterielle BP das notwendige Hubvolumen langsamer fördern, ohne jedoch den Gesamtzyklus zu verlängern, da die venöse BP deutlich schneller läuft und somit die venöse Phase verkürzt. Überdurchschnittlich gutes Blutangebot Bei einem Shunt mit sehr großem Blutangebot, wie z.b. häufi g bei einem Oberarmshunt, kann die Geschwindigkeit der arteriellen Blutpumpe sehr hoch eingestellt werden. Auf Grund des hohen venösen Rücklaufdrucks dieses Shunttyps kann die venöse BP (auch Single-Needle-Blutpumpe genannt) nicht entsprechend schnell eingestellt werden, da es ansonsten zu venösen Druckalarmen käme. Um dennoch eine hohe Dialyseeffektivität zu erreichen, ist es sinnvoll, die vorher genannte Regel zu ignorieren und die arterielle Blutpumpe schneller als die venöse BP einzustellen. Beispiel: arteriell 420 ml/min venös 240 ml/min Zusammenfassend lassen sich hinsichtlich der Einstellung der venösen Blutpumpe (Single-Needle- Pumpe) folgende Maxime apostulieren: Bei normalem Blutangebot sollte die venöse Blutpumpe gleich oder bis zu 20% höher eingestellt werden als die arterielle Blutpumpe. Bei schlechtem Blutangebot kann die venöse Blutpumpe bis zu 50% höher eingestellt werden als die arterielle Blutpumpe. Normales Blutangebot Häufi g wird die Geschwindigkeit der venösen Blutpumpe (BP) bis zu 20% höher als die Geschwindigkeit der arteriellen BP eingestellt. Die Gründe dafür sind zum einen die Verkürzung der Blutrückgabe Bei gutem Blutangebot und hohem venösen Rücklaufdruck kann die venöse Blutpumpe bis zu 50% niedriger eingestellt werden als die arterielle Blutpumpe. 10 Spektrum der Dialyse & Apherese I 05/2011

11 In den meisten aktuellen Dialysegeräten findet man eine sogenannte Auto-SN Funktion. Der Anwender steuert bei Aktivierung nur noch die arterielle Blutpumpe, die venöse Pumpe verändert sich automatisch in einem vorab festgelegten prozentualen Verhältnis. Diese Funktion führt in der Praxis zu Mainstream-SN-Dialysen, da die bei Single-Needle zwingend erforderliche Individualität der Blutpumpenjustierung außer Kraft gesetzt wird Kontinuierliche versus zyklische Blutflüsse (im Dialysator) Der zyklische Fluss bei der SN-Dialyse wird häufig ohne weiteres kritisches Hinterfragen als nachteilig für die Verfahrenseffektivität eingestuft. Dies hat zu technisch aufwendigeren und in der Steuerung für den Anwender wesentlich komplexeren SN-Verfahren (SN Cross-Over B. Braun Avitum) geführt, mit denen ein kontinuierlicher Fluss durch und konstante Druckverhältnisse im Dialysator erreicht werden sollten. Es stellt sich also die Frage: Ist dieser erhöhte technische Aufwand und die Verkomplizierung der Anwendung gerechtfertigt bzw. erhöhen sie die Verfahrenseffektivität? Polaschegg u. Wolke (1993) zeigten eindrucksvoll, dass die kleinmolekulare Clearance bei zyklischem Blutfluss von den bei kontinuierlichem Blutfluss gemessenen Werten solange nicht abweicht, wie das Schlagvolumen des SN-Systems kleiner oder gleich dem blutseitigen Füllvolumen des Dialysators ist. Dieser Umstand, der bei typischem Schlagvolumen von ml in 100% der Anwendungsfälle erfüllt ist, zeigt, dass kontinuierliche Blutflüsse bezüglich der kleinmolekularen Clearance keinen Vorteil gegenüber zyklischen Flüssen bieten. Eine Verbesserung der mittemolekularen Clearance durch einen kontinuierlichen Blutfluss ist ebenfalls nicht zu erwarten. Im Gegenteil: ein kontinuierlicher Blutfluss ist beispielsweise im SN-Cross-Over-System mit konstanteren Druckverhältnissen im Dialysator assoziiert und führt somit zu weniger interner Filtration verglichen mit einem zyklischen Fluss. Weniger interne Filtration zieht einen reduzierten konvektiven Eliminationsanteil und somit eine geringere mittelmolekulare Clearance nach sich. Summa summarum sind die Effekte konstanter Druckverhältnisse im Dialysator (bei einer SN-Dialyse) auf die Dialyseeffektivität eher negativ zu bewerten. 3. Die Bedeutung des Hubvolumens Ein wichtiges Steuerelement ist das Hubvolumen, auch Schlagvolumen genannt. Das Hubvolumen ist die Menge Blut, die pro Zyklus (arterielle und venöse Phase) gefördert wird. Über das Hubvolumen wird die systembedingte Rezirkulation kompensiert. Das Füllvolumen des Zuganges stellt bei Kathetern den größten Anteil dieser Rezirkulation. Rezirkulation entsteht am Ende der venösen Phase, wenn sich schon dialysiertes Blut im Lumen des Katheters (oder auch im geringeren Maße in der Punktionskanüle) befindet. In der jetzt anschließenden arteriellen Phase wird dieses Blut wieder ins System hinein gefördert. Diese Blutmenge kann bis zu 4 ml betragen. Das bedeutet: Bei einem Hubvolumen von 30 ml entsprechen 4 ml ca. 13%. Bei einem Hubvolumen von 50 ml entsprechen 4 ml ca. 8%. Bei einem hohen Hubvolumen ist der Rezirkulationsanteil geringer, das Verhältnis von noch nicht dialysiertem Blut zu schon dialysiertem Blut ist günstiger. Eine Erhöhung des Hubvolumens führt darüber hinaus zu einer Verringerung der Single- Needle-Zyklen pro Zeiteinheit. Beispiel: Wenn der mittlere Blutfluss 150 ml/min beträgt, werden bei einem Hubvolumen von 30 ml fünf Single-Needle-Zyklen pro Minute realisiert. Bei einem Hubvolumen von 50 ml wären drei Single-Needle-Zyklen pro Minute erforderlich. Bei einem Hubvolumen von 50 ml wird bei gleichem mittleren Blutfluss (Beispielrechnung) das Rezirkulationsvolumen 2mal weniger gefördert, als bei einem Hubvolumen von 30 ml. Möchte man das Hubvolumen erhöhen, muss man die Leistungsfähigkeit des Zuganges beachten. Dauert die Förderung eines hohen Hubvolumens zu lang, kann es zu Eindickungsphänomenen kommen, insbesondere bei hohen Ultrafiltrationsraten. Hier wäre die Reduzierung des Hubvolumens sinnvoller. Bei hohem Hubvolumen ist der Rezirkulationsanteil geringer. Das Verhältnis von noch nicht dialysiertem Blut zu dialysiertem Blut ist günstiger. Bei der SN-Dialyse wirken sich konstante Druckverhältnisse im Dialysator eher negativ auf die Dialyseeffektivität aus. 11

12 Professionelle Steuerung von Single-Needle-Dialysen 4. Rezirkulation bei Single-Needle-Dialysen Bei einer Rezirkulation fl ießt dialysiertes Blut oder ein Teil davon wieder in den extrakorporalen Kreislauf zurück. Diese Blutmenge kann damit nicht mehr am Stoffaustausch oder Beladung in den systemischen Kreislaufgebieten teilnehmen. Die Rezirkulation vermischt sich daher mit noch nicht dialysiertem Blut und reduziert den diffusiven Gradienten des Blutes im Dialysator. Dies führt zu einem Effektivitätsverlust. Der Dialyserezirkulation liegen unterschiedlichste Ursachen zu Grunde, die einzeln oder zusammen zum Tragen kommen. Ursachen der Dialyserezirkulation sind: Fistelbedingte Rezirkulation Kardiopulmonale Rezirkulation Systembedingte Rezirkulation Bei ungünstigem Zusammentreffen dieses pulsatilen Verhaltens kann es ebenfalls zu einer Rezirkulation kommen. Dies geschieht auch dann, wenn die Blutpumpengeschwindigkeit den Fistelfl uss nicht überfordert (verantwortlich sind hierbei die Phasenlage und Strömungsamplitude). Das Diagramm (Abb. 5) zeigt auf, wie das Strömungsverhalten innerhalb des Gefäßzugangs tatsächlich ist. Es ist keine konstante Strömung vorhanden, sondern sie verläuft in einer Wellenform mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, die im Durchschnitt 600 ml/min ergeben. Das gleiche gilt für die Blutpumpe: die Blutentnahme ist nicht konstant bei 400 ml/min, sondern kann durchaus stärker variieren. Immer dann, wenn die blaue Linie die rote Linie überschneidet oder berührt, ist eine Rezirkulation anzunehmen. Von außen lässt sich dies durch die Überwachung des extrakorporalen Systems nicht feststellen Fistelbedingte Rezirkulation Im Gegensatz zu einer Double-Needle-Dialyse wird das Blut bei der Single-Needle-Dialyse an der gleichen Stelle der Cimino-Fistel entnommen und zurückgeführt. Ist der Fistelfl uss geringer als der Blutfl uss, wird bereits dialysiertes Blut erneut in den extrakorporalen Kreislauf gefördert. Ferner kann auch eine Abfl ussstörung im Gefäßsystem, z.b. eine Stenose, zu einer verstärkten Rezirkulation führen. Die Fistel-bedingte Rezirkulation führt immer zu einer erheblich veränderten Zusammensetzung des Blutes. Die rezirkulierende Blutmenge hat keine Möglichkeit, sich in den systemischen Kreislaufgebieten erneut mit Flüssigkeit und Urämietoxinen zu beladen (siehe auch kardiopulmonale Rezirkulation). Demzufolge kommt es zu einer verminderten Dialyseeffektivität und die Gefahr der Thrombosierung im extrakorporalen System steigt. Pulsatile Strömungen des Shuntflusses und der Blutpumpe Abb. 5 Rote Linie: Strömung im Zugang ca. 600 ml/min Blaue Linie: Strömung durch die Blutpumpe ca. 400 ml/min 4.2. Kardiopulmonale Rezirkulation Die kardiopulmonale Rezirkulation entsteht vor allem in der arterio-venösen Fistel. Arterielles Blut wird über den Shunt zur Dialyse bereitgestellt und durchläuft den extrakorporalen Kreislauf. Das dialysierte Blut kehrt nicht mehr in das arterielle System zurück, sondern wird in das venöse System eingespeist, d.h. es wird dem Herz-Lungenkreislauf direkt zugeführt. In Folge dessen werden ca. 3% bis 15% des gereinigten Blutes wieder dem extrakorporalen Dialysekreislauf zugeführt 3, ohne am Stofftransport bzw. austausch im Kapillarsystem teilgenommen zu haben. Eine kardiopulmonale Rezirkulation ist bei einer Fistel immer vorhanden. Vorhofkatheter Die Blutpumpe sowie die Blutströmung innerhalb der Gefäße haben einen stark pulsatilen Charakter. 3 Krämer M., Automatische Messung der Rezirkulation im Dialysezugang, Spektrum der Dialyse & Apherese I 05/2011

13 sind im venösen System platziert. Aus diesem System wird das Blut für die Dialyse bereitgestellt und wieder zurückgegeben. Das dialysierte Blut kann wieder in den Organsystemen am Stofftransport teilnehmen. Daher haben venöse Katheter keine kardiopulmonale Rezirkulation (Abb. 6). rechter Ventrikel Lunge 75-97% Abb. 6 Kardiopulmonale Rezirkulation linker Ventrikel 100% 3-25% 3-15% 4.3. Systembedingte Rezirkulation Die systembedingte Rezirkulation entsteht zum einen durch den Totraum des Zuganges. Nach einer venösen Phase verbleibt in der Nadel bzw. im Katheter dialysiertes Blut zurück. Dieses Blut wird in der arteriellen Phase wieder mit in das extrakorporale System gezogen. Die Menge variiert je nach Gefäßzugang (Punktionskanülen bis zu 1 ml, bei Vorhofkathetern bis zu 4 ml). Ferner trägt auch das Blutschlauchsystem zur Rezirkulation bei. Diese systembedingte Rezirkulation nennt man auch Compliance. Bedingt durch seine Flexibilität gibt das Blutschlauchsystem einer Druckveränderung, also sowohl einer Druckerhöhung als auch einem Unterdruck, nach. Da der Durchmesser der Punktionskanüle bzw. des Katheters erheblich geringer ist als der des Blutschlauchsystems, kann das von der venösen Pumpe in der Rückgabephase geförderte Blut nicht direkt in den Gefäßzugang zurückfließen. Dies bedingt einen gewissen Rückstrom des Blutes in das arterielle Schlauchsystem bis in die arterielle Druckmessleitung. Das Blutschlauchsystem gibt dem Druck nach und speichert bereits dialysiertes Blut, welches in der arteriellen Phase wieder zum Dialysator gelangt. Die Dehnungsfähigkeit kann je nach Druck bis zu 7 ml Compliancevolumen erzeugen (-200/+300 mmhg bei den Standard-SN-Verfahren). Eine zusätzliche arterielle Absperrklemme reduziert die Compliance des arteriellen Blutschlauchsystems erheblich. high flux 5. Blut-Luftkontakt (Antikoagulation) Der ausgeprägte Blut-Luftkontakt im extrakorporalen System, insbesondere bei SN-Systemen mit zwei großen Expansionskammern, erhöht die Gerinnungsneigung des zirkulierenden Blutes und führt zu unnötig hohen Gaben an Antikoagulantien. Diese sind sowohl medizinisch als auch ökonomisch als negativ zu bewerten. Zu klein gewählte interne Expansionsgefäße oder gar gänzlich fehlende interne Expansionsgefäße zwingen die Hersteller zu exorbitant großen externen Expansionskammern ( ml) im Blutschlauchsystem. Dies führt zu höheren Kosten (Schlauchsysteme + Antikoagulation) und zu einem vermeidbaren Ausmaß des Blut-Luftkontaktes. 6. Single-Needle und Dialysatoren Bei der Auswahl des geeigneten Dialysators für eine Single-Needle-Dialyse sind insbesondere zwei Aspekte zu beachten: Ein kleineres Hubvolumen als das Blutfüllvolumen des Dialysators führt letztendlich dazu, dass das Blutvolumen des Dialysators in einem Zyklus (Entnahme oder Rückgabe) nicht komplett ausgetauscht wird. Es verbleibt ein Rest von dialysiertem Blut im Filter. Je größer diese Differenz ist, desto größer ist die Gefahr eines Clottings im Dialysator. Eine neue Dialysatorengeneration hält Einzug in die Dialyse. Bei diesen Dialysatoren wurde die Membrangeometrie verändert, d.h. der Innendurchmesser der einzelnen Kapillaren ist verringert. Üblicherweise liegt der Innendurchmesser zwischen 200 bis 250 µm. Die neue Generation zeichnet sich durch eine Reduzierung des Innendurchmessers auf 190 bis 185 µm aus. Diese Reduzierung fördert bewusst die interne Filtration, um den konvektiven Stofftransport und somit die mittelmolekulare Clearance zu verbessern. Der Einsatz dieser Dialysatoren im Rahmen einer Single-Needle-Dialyse kann auf Grund der hohen zyklischen Blutflüsse zu sehr hohen Dialysatoreingangsdrücken führen. Zu kleine oder fehlende interne Expansionsgefäße zwingen die Hersteller zu großen externen Expansionskammern im Blutschlauchsystem. Eine zusätzliche arterielle Absperrklemme reduziert die Compliance des arteriellen Blutschlauchsystems. 13

14 Professionelle Steuerung von Single-Needle-Dialysen 7. Schlussfolgerungen Es sollte immer der maximal mögliche arterielle und venöse Blutfluss eingestellt werden, um möglichst hohe kumulative Blutvolumina zu erreichen. Die Aktivierung von Auto-SN-Funktionen ist kritisch zu betrachten. Eine klinisch relevante Hämolyse scheint selbst bei hohen Blutflüssen und daraus resultierenden hohen arteriellen und venösen Drücken nicht einzutreten. Pumpengesteuerte Entnahme- und Rückgabephasen fördern höhere Blutvolumina als Druck-Druck gesteuerte Phasen. Die Blutpumpengeschwindigkeiten müssen dem möglichen Blutangebot und dem venösen Rücklaufdruck angepasst werden. Tradierte Weisheiten wie Die venöse Pumpe muss immer 20% höher eingestellt werden als die arterielle Pumpe gehören über Bord. Das höchst mögliche Hubvolumen ist anzustreben. Für die Shuntpunktion sollten möglichst großlumige (und kurze) Kanülen verwendet werden. Weniger und kleinere Expansionsgefäße im extrakorporalen System verringern die Gerinnungsneigung des zirkulierenden Blutes. Die Effekte konstanter Druckverhältnisse im Dialysator (bei einer SN-Dialyse) auf die Dialyseeffektivität sind eher negativ zu bewerten. Literaturverzeichnis: Dialyseverfahren in Klinik und Praxis ; Hrsg. W. H. Hörl, C. Wanner; 6. Auflage; Thieme Verlag Fachpflege Nephrologie und Dialyse ; Hrsg. G. Breuch; 4. Auflage; elsevier, urban & fischer Verlag Single-Needle-Dialyse ; Fresenius Medical Care Deutschland GmbH 14 Spektrum der Dialyse & Apherese I 05/2011

15 Proaktives Betriebsmanagement in der Dialyse Proaktives Betriebsmanagement von Wasseraufbereitungssystemen in der Dialyse Wasseraufbereitungssysteme für die Dialyse müssen das fast Unmögliche leisten. Immer reibungslos funktionieren, möglichst wenig oder keinen Service benötigen und geringsten Verbrauch an Wasser und Energie haben. Dabei gibt es beim Herz der Dialyse meist kein Backup-System. Auch äußerst zuverlässige Technik und redundante Ausführung wichtiger Baugruppen ersetzen nicht die regelmäßige Kontrolle der Systeme. Zusätzlich können durch permanente Überwachung die Betriebskosten optimiert werden, da die laufenden Kosten während der Betriebszeit eines Wasseraufbereitungssystems bei weitem die Anschaffungskosten überschreiten. In dem vorliegenden Beitrag wird ein innovatives und modernes Betriebsmanagement aufgezeigt, das hilft, die Betriebssicherheit der Systeme zu erhöhen und die Gesamtkosten, die sogenannten Lifetime Costs, der Anlage so gering wie möglich zu halten. Der Schlüssel zur Kostenoptimierung durch Proaktives Betriebsmanagement liegt in der engmaschigen, prophylaktischen Kontrolle der Systeme per Online- Fernzugriff und der permanenten Optimierung der System-Betriebsparameter. Falk Sommer Dipl.-Ing. (FH) Phoenix Pure Water GmbH Werner-von-Siemens-Str Bruchsal Die Kostentreiber beim Betrieb von Wasseraufbereitungssystemen Die Kosten für Wasseraufbereitungssysteme in der Dialyse sollen am Beispiel einer Anlage für ein Dialysezentrum mit ca Behandlungen pro Jahr veranschaulicht werden (siehe Abb. 1). Es ist klar ersichtlich, dass eine Einsparung im Bereich der Betriebskosten die höchste Auswirkung auf eine Senkung der Lifetime Costs hat. Die in diesem Bereich höchsten Kostenblöcke für den Wasser- und Energieverbrauch sowie die Kosten für Wartung und Reparaturen können durch Proaktives Betriebsmanagement wesentlich gesenkt werden. 1. Senkung der Wartungs- und Reparaturkosten Gängige Praxis und von allen Herstellern vorgegeben ist eine regelmäßige Wartung der Systeme. Je nach Hersteller wird diese ein- bis zwei Mal jährlich durchgeführt. In den wartungsfreien Intervallen ist der Anwender für den Betrieb der Anlagen selbst verantwortlich. In Dialysezentren ohne Medizintechniker ist dies das hierfür nicht speziell ausgebildete Pfl egepersonal, mit differenzierten Kenntnissen über die technischen Systeme. Im Vergleich zu den Dialysegeräten, die in hoher Anzahl vorhanden sind und mehrfach täglich bedient werden müssen, kann im sporadischen Umgang mit dem Wasseraufbereitungssystem keine Routine entstehen. Das führt oft zu erheblichen Unsicher- heiten und Fehlbedienungen. Für den Ernstfall steht in der Regel ein Servicenetz der Herstellerfi rmen zur Verfügung. Gerne wird mit Verbrauchsmaterialien ,00 Anschaffungskosten ,00 flächendeckendem Service oder 24 h Reparaturgarantie geworben. Da Ausfälle zu enormen Unregelmäßigkeiten im Dialysealltag führen und mit allen Mitteln vermieden werden müssen, sollte das Servicenetz dem Ernstfall vorbehalten bleiben. Der Schwerpunkt muss auf der Fehlervermeidung liegen, genau wie in der Medizin - Prophylaxe vor Therapie. Zusätzlich ist ein engmaschiges Technikernetz mit enorm hohen Kosten verbunden, welches sich in den bekannten Arbeitszeit- und Anfahrtskosten zeigt Präventive Überwachung der Wasseraufbereitungssysteme Alle Phoenix Pure Water Wasseraufbereitungs- und Heißreinigungssysteme erfassen mehrmals täglich Datensätze mit den wichtigen Anlagenparametern in einem internen Speicher. Einmal wöchentlich werden diese Datensätze durch Phoenix Servicemitarbeiter per Fernzugriff via Internet ausgelesen und bewertet. Engmaschige Kontrollen ermögli- Energie- / Wasserkosten ,00 Wartungs- und Reparaturkosten ,00 Abb. 1 Lifetime Costs bezogen auf 10 Jahre Anlagenlaufzeit 15

16 Proaktives Betriebsmanagement in der Dialyse Umkehrosmosesystem Phoenix One DS chen es, Abweichungen von Normparametern der Anlagen rechtzeitig zu erkennen. In ca. 90% aller Fälle kann die Anlage per Fernzugriff bereits wieder justiert werden. Ausfälle werden so vermieden. Die Voraussetzung dafü r ist eine digitale Signalverarbeitung der Phoenix Pure Water Systeme. Auch Softwareupdates sind online ohne teuren Serviceeinsatz und ohne Stö rung des Dialyseablaufes mö glich. Durch die Nutzung des Internets ist der Zugriff zeit- und ortsunabhängig durch den Phoenix Service und autorisierte Benutzer, z.b. den Zentrumstechniker, möglich. Sollte dieser mehrere Zentren betreuen, bedeutet die Überwachung per Fernzugriff von einer zentralen Stelle ebenfalls eine Arbeitserleichterung. Zur deutlichen Senkung der Servicekosten trägt weiterhin bei, dass im nächsten Schritt eine Störungsbeseitigung durch den hauseigenen Medizintechniker oder durch geschultes Pfl egepersonal angestrebt wird. Alle Tätigkeiten an der Anlage werden per Onlinezugriff von Mitarbeitern der Phoenix Pure Water GmbH konkret angewiesen und kontrolliert. Ist dennoch der Einsatz eines unserer Techniker notwendig, so kann dieser optimal vorbereitet werden. Hierdurch werden gegenüber dem Spontaneinsatz Kosten gespart, da ein intelligentes Routenmana- gement die Fahrtkosten minimiert. Außerdem sind durch die sichere Fehleranalyse im Vorfeld die notwendigen Ersatzteile an Bord. Mehrfachanfahrten können so weitestgehend vermieden werden. Vorteile der präventiven Anlagenüberwachung: 1. Vorzeitige und sichere Erkennung von Fehlerzuständen 2. Konkrete Handlungsanweisungen für den Bediener mit sofortiger Ergebniskontrolle 3. Geplanter und damit kostengünstigerer Service gegenüber Spontaneinsätzen Die Onlineverbindung zu den Systemen wird darüber hinaus für eine Weiterleitung von Störungen und Alarmen genutzt. Per oder SMS werden Alarme der Wasseraufbereitung, der Heißreinigung sowie des Enthärters direkt an den Phoenix Kundendienst oder jede andere eingestellte Adresse bzw. Mobilnummer weitergeleitet. Diese Funktion sichert eine sofortige Fehlermeldung und -behebung, bevor der Betriebsablauf der Dialyse gestört wird Reduzierung von Fehlbedienungen durch Touchscreen Monitor Servicestatistiken zeigen es auf: Die häufi gste Fehlerursache an technischen Systemen ist der Mensch. Bei den Wasseraufbereitungssystemen der Firma Phoenix Pure Water werden über einen Touchscreen Monitor dem Bediener nur die tatsächlich benötigten Informationen zur Verfügung gestellt. Anzeigen erfolgen leicht verständlich im Klartext. Bedieneroberfläche für Anwender 16 Spektrum der Dialyse & Apherese I 05/2011

17 Das erleichtert die Bedienung vor allem durch nicht speziell ausgebildetes Pfl egepersonal bei den täglichen Routinefunktionen. Aber auch für den ausgebildeten Techniker ist die Schnittstelle zu den Wasseraufbereitungssystemen über spezielle Techniklevel mit der übersichtlichen Anzeige der Betriebsparameter wesentlich vereinfacht. Informationsfenster für Techniker 2. Senkung der Wasser- und Energiekosten Die Funktion von Wasseraufbereitungssystemen unterliegt jahreszeitlichen Schwankungen. Der am signifi kantesten schwankende Parameter ist die Permeatleistung, d.h. die Menge an produziertem Reinstwasser. In Umkehrosmosesystemen ist die Permeatleistung von der Temperatur des Eingangswassers (Trinkwassers) abhängig. Pro Grad Celsius verändert sich diese um etwa 3%. Deshalb müssen die Anlagen so ausgelegt werden, dass auch bei den geringsten anzunehmenden Wassereingangstemperaturen die bereitgestellte Permeatmenge zum sicheren Betrieb der Dialyse ausreicht. Bei einer Jahreszeitlich bedingten Schwankung des Eingangswassers von 5 C im Winter auf 20 C im Sommer erhöht sich die Permeatmenge um ca. 45%. Im praktischen Beispiel sieht das wie folgt aus: Trinkwassertemperatur Permeatmenge Winter 6 C l/h Nennleistung 15 C l/h Sommer 20 C l/h Druck- und Temperaturveränderungen in der Anlage sind die Folge der unterschiedlichen Menge an produziertem Permeat. Weil die verbrauchte Permeatmenge durch den Dialysebetrieb schwankt, ist bei höheren Temperaturen mehr Permeat im System, welches durch die übliche Permeatrückführung vor die Membranen im System verbleibt. Auf Grund des permanenten Kreislaufes über die Druckerhöhungspumpen und den Wärmeeintrag des Gebäudes kommt es zu nicht unerheblichen Temperaturerhöhungen. Um Schäden an der Osmose zu verhindern, muss in Abhängigkeit eines vom Hersteller festgelegten Temperaturgrenzwertes, die Anlage gekühlt werden. Eine Temperaturerniedrigung wird erreicht, indem man Permeat in den Abfl uss gibt und dem Kreislauf damit kühleres Trinkwasser zuführt. Durch dieses Verfahren steigt automatisch der Wasserverbrauch. Durch Parameteroptimierung im jahreszeitlichen Verlauf kann der Wasserverbrauch der Anlagen mit Hilfe der Anpassung an verschiedene Grenzwerte jedoch deutlich gesenkt werden. Weitere Einsparpotentiale ergeben sich durch die Berücksichtigung der schwankenden Wassereingangsqualitäten oder andere sich im System ergebende Veränderungen. So kann per Fernzugriff natürlich auch eine Anpassung der Ein- und Ausschaltzeiten des Wasseraufbereitungssystemes erfolgen, wenn sich Veränderungen im Betriebsablauf der Dialyse ergeben. Durch regelmäßige Bewertung werden die Betriebsparameter der Anlagen laufend optimiert und der Energie- und Wasserverbrauch auf ein Minimum reduziert. Jeder Betreiber erhält jährlich für die interne Qualitätssicherung einen Qualitätsreport, in dem alle von uns erfassten Betriebsparameter von seiner Anlage graphisch dargestellt sind. Der Wasserverbrauch aller am Monitoring beteiligten Wasseraufbereitungsanlagen wird in einem Benchmark System verglichen. Der zentrumsübergreifende Vergleich deckt in der Regel, unter Einbeziehung der unterschiedlichen Grundbedingungen, weiteres Verbesserungspotential auf. Weitere Informationen erhalten Sie beim Autor. 17

18 Therapeutische Apherese - Marktreview Germany Natalie Salih Dipl.-Chem. Kaneka Pharma Europe N.V. German Branch Otto-von-Guericke-Ring Wiesbaden natalie.salih@kaneka.de Apherese Apherese kommt aus dem Griechischen und bedeutet Abtrennung. Die Plasmapherese ist eine Separationsmöglichkeit, bei der Plasma von zellulären Blutbestandteilen teilweise getrennt wird. Bei der Lipidapherese haben wir in einem extrakorporalen Blutreinigungsverfahren die Abtrennung von Lipiden aus dem Plasma oder aus dem Vollblut. Sie wird bei Patienten mit Fettstoffwechselstörungen eingesetzt. Anfang der 80er Jahre kamen die ersten selektiven Lipid-Apherese-Systeme zur therapeutischen Plasma-Apherese auf den Markt (Hersteller Kaneka und B. Braun). Im Laufe der Zeit sind weitere Verfahren entwickelt worden: Antikörper-Säulen zur Abtrennung von LDL-Cholesterin (erstmals berichtet von Borberg et al. 1983), Verfahren zur Vollblut-Therapie (Otto et al. 2003) sowie zur Immunadsorption. Die Immunadsorption hat den Fokus auf die Entfernung von Autoantikörpern und Immunkomplexen bei Autoimmunerkrankungen sowie auch bei antikörpervermittelten Transplantatabstoßungen. Erste Publikationen über die Immunadsorption erschienen bereits 1979 zur Behandlung von Lupusnephritis (Terman et al.) kam die Protein-A-Säule erstmals zum Einsatz (Nilson et al.). Die Plasmapherese wird in diagnostische und therapeutische Plasmapherese unterteilt. Während das Spenderplasma bei der diagnostischen Plasmapherese zur Herstellung von Plasmakonserven, Plasmafraktionen und Blutzellen dient, wird bei der therapeutischen Plasmapherese Patientenplasma in der Therapie verworfen oder im Sekundärschritt weiterbehandelt. Das Marktreview soll einen ersten Eindruck in die Welt der Apherese geben und weitere informative und spannende Beiträge werden an dieser Stelle folgen. Indikationen für die therapeutische Apherese Eine Vielzahl an Erkrankungen (siehe folgende Auflistung) können mit der Apherese behandelt werden. Hier haben sich die Lipid-Apherese und die Immunadsorption bei bestimmten Erkrankungen (wie Systemischer Lupus erythematodes (SLE), Rheumatoide Arthritis) etablieren können. Heute werden aus aktuellen Gründen bei bestimmten Erkrankungen neben den etablierten Behandlungen auch Möglichkeiten der Apheresebehandlungen geprüft bzw. durchgeführt. Übersicht der Indikationen 1 Altersabhängige Makuladegeneration (AMD) Endokrine Orbitopathie Diabetische Retinopathie Uveales Effusionssyndrom Akutes Guillain-Barré-Syndrom Chronisch infl ammatorische demyelinisierende Polyradikuloneuritis Myasthenia gravis Systemischer Lupus erythematodes (SLE) Antiphospholipid-Syndrom (APS) Rheumatoide Arthritis Hemmkörperhämophilie Hämolytisch-urämisches Syndrom (HUS) und thrombotisch-thrombopenische Purpura (TTP) Hyperviskositäts-Syndrom (HVS) Goodpasture-Syndrom Kryoglobulinämie Exogene Intoxikation Immunthrombozytopenische Purpura (ITP) Glomerulonephritiden HLA-Sensibilisierung bei Nierentransplantation Idiopathische dilatative Kardiomyopathie Tinnitus und Hörsturz Diabetischer Fuß Bullöses Pemphigoid/Pemphigus vulgaris LDL-Apherese bei schwerer familiärer Hypercholesterinämie homozygoter und heterozygoter Ausprägung und anderen schweren therapierefraktären Hypercholesterinämien LDL-Apherese bei schwerer isolierter Lipoprotein(a)-Erhöhung LDL-Apherese zur Sekundärprävention der koronaren Herzerkrankung ohne primäre Fettstoffwechselstörung LDL-Apherese zur Prävention und Therapie der Transplantatvaskulopathie 1 Quelle: aus Anhang des HTA-Berichtes - Pkt. 32.7, Zusammenfassender Bericht des Arbeitsausschusses Ärztliche Behandlung des Bundesausschusses der Ärzte und Krankenkassen über die Beratungen gemäß 135 Abs.1 SGB V 18 Spektrum der Dialyse & Apherese I 05/2011

19 Für alle Aphereseverfahren gilt, dass vor Beginn der Behandlung ein Antragsverfahren im Sinne eines Einzelfallantrages zu durchlaufen ist. Bei positivem Bescheid kann bei dem beantragten Patienten eine Behandlung durchgeführt und abgerechnet werden. Bei den meisten der oben aufgelisteten Erkrankungen ergibt sich ein positives Votum zwischen 1:10 bis 1:50, abhängig von der vorliegenden Erkrankung, dem Schweregrad und der entsprechend vorher durchgeführten leitliniengerechten Standardtherapie. Neben der Beantragung einer sogenannten Einzelfallbehandlung, die auch in der niedergelassenen Praxis (Dialyse) beantragt und durchgeführt werden kann, haben Krankenhäuser oder Institutionen im Rahmen der integrierten Versorgungskonzepte oder als MVZ (medizinisches Versorgungszentrum) die Möglichkeit, diese Apheresebehandlung im Rahmen von Sondervereinbarungen als Zusatzentgelt abzurechnen. An dieser Stelle werden in den nächsten Ausgaben weitere Beiträge dazu folgen. Die LDL-Apherese-Therapie hat unter den zu Lasten der GKV erbringbaren ärztlichen Leistungen als Apheresebehandlung eine Sonderstellung inne. Nach dem Beschluss des Bundesausschuss Ärzte und Krankenkassen (GBA) können LDL-Apheresen zu Lasten der GKV durchgeführt werden bei Patienten mit: 1. Familiärer Hypercholesterinämie in homozygoter Ausprägung 2. Schwerer Hypercholesterinämie, bei denen grundsätzlich mit einer über 12 Monate dokumentierten maximalen diätetischen und medikamentösen Therapie das LDL-Cholesterin nicht ausreichend gesenkt werden kann. weiterhin: evtl. Infarkte, Bypässe etc. in die Antragsstellung einbeziehen. Es muss eine progrediente kardiovaskuläre Erkrankung nachzuweisen sein, deren Progression mit Einsatz der etablierten Behandlungsmethoden nicht zu stoppen ist. Die Ursache der familiären Hypercholesterinämie sind Defekte des LDL-Rezeptor-Gens oder des Apolipoprotein-B-Gens (ApoB-Gen), was zur Folge hat, dass der Rezeptor oder das ApoB nicht bzw. nur unvollständig ausgebildet ist. Bei der heterozygoten Form ist der Gendefekt von nur einem Elternteil vererbt. Man geht in diesem Fall in Deutschland von einer Häufigkeit von 1:500 aus. Bei der homozygoten Form ist der Gendefekt von beiden Elternteilen vererbt, die Häufigkeit liegt hier bei 1: Durchführung und Abrechnung von Apheresen Im Rahmen der vertragsärztlichen Versorgung können Apheresen durchgeführt und abgerechnet werden, wenn die Erteilung der Genehmigung für Apherese durch die Kassenärztliche Vereinigung (KV) gegeben ist. Die Qualifikationsvoraussetzungen gemäß 135 Abs. 2 SGB V zur Ausführung und Abrechnung von Blutreinigungsverfahren müssen erfüllt sein. Die in Abschnitt I (Dialyse) 4 (fachliche Befähigung) genannten notwendigen Qualifikationen gelten in der Regel bei einem Nephrologen als erfüllt. Für die Durchführung der Apherese-Therapie bedarf es eines förmlichen Antrags für den jeweiligen Patienten, der durch die KV bzw. durch die Krankenversicherung zu genehmigen ist. Die Genehmigung ist in der Regel auf ein Jahr befristet und muss vor Ablauf neu beantragt werden. Der Antrag muss beinhalten: Begründung der Indikation zur Apherese mit bisherigem Behandlungsverlauf relevante Laborparameter und deren Verlauf Therapiemaßnahmen unter Angabe der eingesetzten Arzneimittel, ihrer Dosierungen und der Behandlungsdauer unerwünschte Arzneimittelwirkungen, die zu Änderung oder Absetzen der medikamentösen Therapie geführt haben (belegt durch UAW- Meldung) ggf. Kontraindikationen gegen bestimmte Arzneimittel Der Indikationsstellung zur LDL-Apherese hat eine ergänzende kardiologische bzw. angiologische und lipidologische Beurteilung voranzugehen. 19

20 Therapeutische Apherese - Marktreview Germany Die Apherese ist nur als Ultima Ratio bei therapierefraktären Verläufen in Erwägung zu ziehen. Dafür soll das Gesamtrisikoprofi l des Patienten immer im Vordergrund der Abwägung stehen! Der behandelnde Arzt entscheidet über Auswahl des Aphereseverfahrens sowie die Festsetzung des Behandlungsintervalls (Therapiehoheit). Behandlungsintervalle liegen in der Lipid-Apherese- Therapie meist auf wöchentlicher Behandlung, in manchen Fällen alle zwei Wochen, in anderen Fällen sogar zweimal wöchentlich. Es dürfen nur Verfahren angewendet werden, die eine Absenkung des jeweiligen LDL-Ausgangswertes um mindestens 60% je Therapiesitzung bei höchstens 6 Stunden Dauer erreichen. Defi nierte Zielwerte für LDL-Cholesterin bei sehr hohem Risikoprofi l sind: Risikoprofil in mg/dl ohne KHK mit einem Risikofaktor < 160 mit KHK u. mit einem Risikofaktor < 130 mit KHK/Atherosklerose < 100 mit KHK/Atherosklerose u. Diabetes mellitus < 70 Lipoprotein(a) als unabhängiger Risikofaktor Lipoprotein(a), kurz Lp(a), ist im Aufbau dem LDL sehr ähnlich und gilt als unabhängiger Risikofaktor für die KHK. Die Konzentration im Blut ist genetisch festgelegt und kann über die Ernährung nicht beeinfl usst werden. Auch medikamentös kann ein erhöhter Lp(a) Spiegel nur bedingt mit Nikotinsäure beeinfl usst werden (Absenkung um 20%). Seit Mitte 2008 ist eine isolierte Lp(a)-Erhöhung als Indikation für Lipid-Apherese laut der Richtlinie Methoden vertragsärztliche Versorgung anerkannt, wenn 60 mg/dl trotz maximaler medikamentöser Therapie überschritten werden, der LDL-Cholesterin-Wert im Normbereich liegt und eine progrediente kardiovaskuläre Erkrankung vorliegt, die durch Einsatz etablierter Behandlungsmethoden nicht beeinfl usst werden kann. Durch Apherese kann das Lp(a) um 60-80% gesenkt werden, je nach eingesetztem System. Auch hier muss vor der Behandlung die KV bzw. die Kommission einem entsprechenden Antrag zugestimmt haben. Es ist festzustellen, dass seit dem Beschluss 2008 von den neu an die Apherese kommenden Patienten sich vermehrt Fälle mit isoliertem oder kombiniertem Lp(a) zeigen. Der Gefäßzugang Gängig bei der Lipidapherese ist der venovenöse Gefäßzugang. Ein AV-Shunt (arteriovenöse Fistel) ist in der Regel nicht notwendig, aber auch nicht hinderlich. Jedoch sollte man bedenken, dass ein Shunt die Belastung der Herzkranzgefäße erhöhen kann, was bei der bestehenden KHK nicht unbedenklich ist. Die Erfahrung zeigt außerdem, dass im Normalfall die Gefäße durch die regelmäßige Punktierung antrainiert werden können und sich der Gefäßzugang mit der Zeit verbessert. Die Antikoagulation Zur Antikoagulation werden in der Lipidapherese Heparin und Zitrat eingesetzt. Heparin wird bei der Plasmapherese in größeren Mengen verwendet als in der Hämodialyse, da es teilweise mit dem Plasma separiert wird. Heparin wird vor der Behandlung in der Spülfl üssigkeit verwendet, um die Oberfl äche des Systems zu benetzen. Außerdem wird es als Initialbolus vor der Behandlung und kontinuierlich während der Behandlung gegeben. Die Menge der Heparingabe wird entsprechend der Gerinnungsfaktoren, des klinischen Zustands und der Medikation des Patienten individuell angepasst. Eine regelmäßige Messung und Kontrolle der Gerinnungsparameter (PTT und ACT) sind ratsam. Zitrat wird hingegen als kontinuierliches Antikoagulans während der Vollblut-Apherese und bei der Plasmatrennung durch Zentrifuge eingesetzt. Die Menge variiert hier je nach System von 1:15 bis 1:40 (Zitrat:Blutfl uss). Zitrat wird in Form von ACD-A (Acidum-Citricum-Dextrose) verwendet. Bei der Gabe von Zitrat kann es zu einer Hypokalzämie kommen, die jedoch in den meisten Fällen leicht durch orale oder intravenöse Gabe von Calcium behoben werden kann. Ein Heparin-Initialbolus ist auch hier im Allgemeinen zu geben. 20 Spektrum der Dialyse & Apherese I 05/2011