Neue entwicklungen bei dialysatoren ein beitrag zur verbesserung der lebensqualit t der patienten
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Neue Entwicklungen bei Dialysatoren Ein Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität der Patienten. ÖANPT 2013 Steinschalerdörfl Mag. Walter Steinhäusel. Themen. Lebensqualität der Dialysepatienten ist belastet durch Grunderkrankungen + Comorbiditäten Behandlung per se

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Neue Entwicklungen bei Dialysatoren Ein Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität der Patienten

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Presentation Transcript


Neue entwicklungen bei dialysatoren ein beitrag zur verbesserung der lebensqualit t der patienten

Neue Entwicklungen bei Dialysatoren Ein Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität der Patienten

ÖANPT 2013

Steinschalerdörfl

Mag. Walter Steinhäusel


Themen

Themen

  • Lebensqualität der Dialysepatienten ist belastet durch

    • Grunderkrankungen + Comorbiditäten

    • Behandlung per se

    • Psychische Belastungen

  • Wie können wir diese Belastungen senken und somit die Lebensqualität erhöhen ?

    • Schonende und doch effizienten Behandlungsverfahren

    • Auswahl der verwendeten Materialien (Biokompatibilität)

  • Der Dialysator als zentrales Element der Dialysebehandlung


Neue patienten an chronischer nierenersatztherapie von 1965 2011 prim re renale diagnose

Neue Patienten an chronischer Nierenersatztherapie von 1965-2011Primäre renale Diagnose

47-Jahre Dialysetherapie in Österreich

Quelle:

ÖDTR 2012


Neue entwicklungen bei dialysatoren ein beitrag zur verbesserung der lebensqualit t der patienten

Komorbiditäten von ESRD Patienten

Hauptsächliche Komorbiditiäten bei Dialysepatienten sind Diabetes, kardiovaskuläre Erkrankungen, Blutungsrisiko, Mangelernährung.

*

DOPPS 2009, Miskulin


Todesursachen hd pd tx 2007 2011 therapiedauer ber 90 tage

TODESURSACHEN: HD+PD+TX, 2007-2011THERAPIEDAUER ÜBER 90 TAGE

Quelle:

ÖDTR 2012


Belastungen durch die behandlung

Belastungen durch die Behandlung

  • Infektiös: z.Bsp.

    • Verunreinigung in der Dialysierflüssigkeit

    • Katheterinfektionen

  • Kardial:

    • Hohe Abnahmemengen während der Behandlung

    • Zu kurze Dialysezeiten

    • hoher Blutfluss

  • Vaskulär

    • Schädigungen durch Entzündungen und Mikroinflammationen durch Verwendung bioinkompatibler Materialien


Schema einer dialysebehandlung

Schema einer Dialysebehandlung

Blutkreislauf

Dialysatkreislauf

Das Schema des Blutkreislaufes befindet sich an der Frontseite des Dialysegerätes – das des Dialysatkreislaufes hingegen im Inneren des Gerätes.


Aufgaben des dialysators

Aufgaben des Dialysators

  • Elimination des „überschüssigen“ Wassers aus dem Blut (Körper)

  • Elimination der „harnpflichtigen“ Substanzen aus dem Blut (Körper)

  • Ausgleich des Elektrolythaushaltes

  • Barriere zwischen Blutkreislauf und Hydrauliksystem des Dialysegerätes

  • Minimale „Reaktionen“ zwischen Dialysator und Blut – BIOKOMPATIBILITÄT

    • Bauweise des Dialysators

    • Membraneigenschaften


Biokompatibilit t

Biokompatibilität

  • „Die Fähigkeit eines Stoffes, Gerätes, einer Prozedur oder eines Systems, seine Aufgaben in Hinblick auf den Organismus zu erfüllen, ohne dass dieser eine klinisch bedeutsame Abwehrreaktion zeigt“

  • (aus Girndt M, Kuhlmann M, Köhler H: Aktuelle Behandlungsstrategien in der Hämodialyse S.58, UNIMED 2005 nach Gurland HJ, Davison AM, Bonomini V: Definitions and terminology in biocompatibility. Nephrol Dial Transplant Suppl. 2:4-10,1994)


Biokompatibilit t1

Biokompatibilität

  • Klinisch relevante Reaktionen des Organismus bei der HD:

    • Stimulation des Immunsystems

    • Gerinnungsaktivierung

    • Oxidativer Stress


Der ideale dialysator

Der ideale Dialysator

  • Minimale Oberfläche/extrakorporales Volumen

  • Maximale Clearance für alle Urämietoxine und auch für sonstige den Körper negativ beeinflussende Mediatoren außerhalb der Nierenerkrankung

  • Keine Durchlässigkeit für „wichtige“ Moleküle (Albumin,…)

  • Minimale Antiokoagulanz zur Vermeidung von Langezeitschäden

  • Maximale Biokompatibilität zur Verhinderung der Aktivierung des Komplementsystem

  • Maximale Schutzbarriere gegen Kontaminationen durch verunreinigte Dialysierflüssigkeit

  • ……………………

  • Geringe Kosten


Neue entwicklungen bei dialysatoren ein beitrag zur verbesserung der lebensqualit t der patienten

Wie ?

  • Verarbeitungsqualität

  • Konstruktive Merkmale

  • Membrandesign


Aufbau des dialysators polyflux

Aufbau des Dialysators (Polyflux)


Verarbeitung pur schnittfl che

Verarbeitung -PUR Schnittfläche

  • Glatte Oberfläche beim Blutkontakt vermeidet Clotting Stimulation


Verarbeitung einbettung der hohlfaser

Verarbeitung -Einbettung der Hohlfaser

Vergleiche


Str mungsgeometrie f r blut und dialysat revaclear

Strömungsgeometrie für Blut und Dialysat (Revaclear)


Konstruktion faserverteilung optimierung des massentransfers

Konstruktion - FaserverteilungOptimierung des Massentransfers

  • Ondulierte Faserbündel:

    • gleichmäßige Faserverteilung im gesamten Gehäuse

    • Homogene Dialysatflussverteilung

    • Höherer diffusiver Massentransfer (KoA)


Spinnprozess

Spinnprozess


Weiterentwicklung von polyflux revaclear

Weiterentwicklung von Polyflux =>Revaclear

PolyfluxRevaclear Zukunft: ?

  • Wandstärke: 50 mm

  • Wandstärke: 35 mm

  • Faserdurchmesser: 215 mm

  • Faserdurchmesser: 190 mm


Weiterentwicklung von polyflux revaclear1

Weiterentwicklung von Polyflux =>Revaclear

PolyfluxRevaclear

Optimierte Fasergeometrie für eine gleichmäßigere Verteilung von Blut und Dialysat

Höherer Grad der Ondulierung  Verbesserte Leistung pro Membranfläche


Clearance vergleich

Clearance-Vergleich

Qb = 300 ml/min Qd = 500 ml/min UFR = 0 ml/min nach Herstellerangaben

* UFR = 10 ml / min


Vitamin b12 clearance

Revaclear

Fresenius FX

Vitamin B12-Clearance

  • Auch für Vitamin B12 liefert Revaclear eine außergewöhnliche Clearance in Bezug auf die Dialysatorenoberfläche

211

213

186

190

167

2.2 m2

1.8 m2

1.8 m2

1.6 m2

1.4 m2

FX80

FX60

FX100

Revaclear

Revaclear

MAX

Vit B12 clearance (ml/min) at QB=400; QD=500; UF=0 ml/min

Dialyzers sorted by surface area, m2

Quelle: Datenblätter Hersteller: Gebrauchsanweisungen


Clearance und albumin retention

Clearance und Albumin Retention

SCMyo (%)

100

88%

72%

Clearance von mittelmolekularen Substanzen

(Myoglobin 17 kDa)

80

60

40

30%

20

0

0.13

0.25

0.2

0.4

Clearance von Albumin (69 kDa)

0.54

Xenium 190

0.6

Revaclear

0.8

FX80

1.0

1.2

Pct (g/L)

Siebcoefficient (SCMyo, %); Proteinverlust (g/L). Quelle: Gambro R&D


Aktuelle in vivo studie clearance vgl

Aktuelle in vivo Studie Clearance Vgl.

  • Durchführung Ende 2012/Quartal 1 2013

  • Dialysestation Universitätsklink Graz + Dialyseinstitut Dr. Gießauf

  • An 30 Patienten gemessen Clearance Gambro Revaclear versus anderen Dialysatoren

  • Erste Vorstellung der Daten am EDTA Mai 2013 (Poster)

  • Publikation für Ende 2013 erwartet

  • Danke für die Mitarbeit !


Endotoxinretention

Endotoxinretention

  • wirksame Barriere gegen Endotoxine

Logarithmischer Retentionswert (LRV) für Endotoxine

>3.24

>3.97

>3.97

>3.97

Polyflux 170H

Revaclear

(neu)

Revaclear

(1a “real time”)

Revaclear

(3a beschl. Alterung)

Die Nachweisgrenze lag bei 0,05 EU / ml. Die Endotoxin-Konzentration auf der Blutseite war unterhalb der Nachweisgrenze in allen Proben.Quelle: Gambro R&D


M glichkeiten der adsorption mit

Möglichkeiten der Adsorption mit

  • Inflammationsmediatoren, wie Zytokine (Interleukine, TNF)

  • Atherosklerose Mediatoren (MCP-1, HMGB-1)

Querschnitt Kapillare AN69ST

elektronenmikroskopisch

Vergrößerung der Membran AN69ST aus Hydrogel


Neue entwicklungen bei dialysatoren ein beitrag zur verbesserung der lebensqualit t der patienten

Was genau ist Hydrogel?

  • Ein Hydrogel ist ein Wasser enthaltendes, aber wasserunlösliches Polymer, dessen Moleküle chemisch z.B. durch ionische Bindungen oder physikalisch z.B. durch Verschlaufen der Polymerketten zu einem dreidimensionalen Netzwerk verknüpft sind.

  • Hydrogele finden bereits breite Anwendung im medizinischen Alltag (als Kontaktlinsen, Implantate, Wundpflaster….)


Neue entwicklungen bei dialysatoren ein beitrag zur verbesserung der lebensqualit t der patienten

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Wo genau liegt der Unterschied zu anderen Membranen?

  • Hydrogel hat keine poröse Struktur (keine Porengröße!)

  • Hydration (Wasseranlagerung) sorgt für Zwischenräume zwischen den Polymerketten.

  • Negativ geladene Sulfonat-Gruppen ziehen positiv geladene Toxine an. Diese ionische Wechselwirkungen ermöglicht die hohe adsorptive Kapazität=> Insbesondere für Inflammationsmediatoren, wie Zytokine (Interleukine, TNF) oder Atherosklerose Mediatoren (MCP-1, HMGB-1)

  • Adsorption findet nicht nur auf der inneren Membranoberfläche sondern in der gesamten Membran statt.


Neue entwicklungen bei dialysatoren ein beitrag zur verbesserung der lebensqualit t der patienten

Membran: Beschichtungsprozess

Heparin Molekül

Heparin (3000 IU/m2)

Funktionalisierung

Hoch Molekular Gewicht Polyethyleneimine

Hydrogel

(Acrylonitryl Natrium Methallyl Sulfonate)


Einsatzm glichkeiten von evodial

Einsatzmöglichkeiten von Evodial

gezielte Entfernung von Inflammations-Atherosklerose Mediatoren

  • Patienten mit hohem kardiovaskulärem Risiko

    • Periphere arterielle Verschlusskrankheiten

    • Koronare Herzerkrankungen, Herzinfarkt, zerebrovaskulären Ereignissen (z.B. Schlaganfall, Hirnblutung…)

  • Patienten mit hohem inflammatorischen Status

  • Patienten mit schlechtem Ernährungszustand


Neue entwicklungen bei dialysatoren ein beitrag zur verbesserung der lebensqualit t der patienten

Inflammation, Mangelernährung & Atherosklerose

Hohe Inflammation bei 45% der Dialysepatienten => verursacht durch Dialysebehandlung.

Inflammation kann Mangelernährung und Atherosklerose auslösen und wirkt sich ungünstig auf ESA (Erythropoesis-stimulating agents) aus (insbesondere bei älteren diabetischen Patienten)

Zahl der Komorbiditäten korreliert mit der Mortalitätsrate.

Pecoits-Filho, NDT 2002


Mcp 1 und kardiovaskul re begleiterkrankungen

100

80

60

40

20

MCP-1 und kardiovaskuläre Begleiterkrankungen

MCP-1 (monocyte chemoattractant protein-1)

  • Molekulargewicht 16.300 Da

  • Hauptstimulanz zur Monozyten- und Lymphocyten-Nachbildung

    => Kann zur Entwicklung einer Atherosklerose beitragen.

Mistrik, J.Renal Nutrition, 2010

Pawlak, Am.J.Nephrol. 2004


Neue entwicklungen bei dialysatoren ein beitrag zur verbesserung der lebensqualit t der patienten

Gezielte Entfernung von Artherosklerose Mediatoren– am Beispiel von MCP-1

Prospektive Cross-over Studie

signifikante Absenkung des Plasma MCP-1 mit Evodial Dialysator

Anstieg der MCP-1 Spiegels mit Polysulfon-Membran

(IP = 9,8)

Canaud, Morena, HD Int. 2010


Neue entwicklungen bei dialysatoren ein beitrag zur verbesserung der lebensqualit t der patienten

Gezielte Entfernung von Inflammations- und Artherosklerose Mediatoren – am Beispiel HMGB-1

Heparinisierte AN69 Membranen zeigen signifikant höhere Entfernungsraten bei HMGB-1 (30.000 Da) als PS und PMMA Membranen.

Yumotoet al, Therapeutic Apheresis 2011


Neue entwicklungen bei dialysatoren ein beitrag zur verbesserung der lebensqualit t der patienten

Adsorption von Zytokinen

Polysulfon

Polysulfon induziert die Produktion von Interleukin 8

AN69

Cellulosetriacetat

ST

% Reduktion

Bouman CSC, Van Olden RW, Stoutenbek CP. Cytokine filtration and adsorption during pre- and postdilution hemodiafiltration in four different membranes. Bllod Purif 1998;16(5):261-8


Schlussfolgerungen

Schlussfolgerungen

  • Gezielter Einsatz moderner Dialysatoren kann die Lebensqualität und Lebenserwartung der Patienten verbessern

  • Entscheidend für die therapeutischen Möglichkeiten sind die spezifischen Membraneigenschaften und das Membrandesign

  • Der Herstellungsprozess des Dialysators ist ein wichtiger Faktor für die Biokompatibilität


Diskussion

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