Perspektivy: Rok 2008 – jak hodnotit propustnost dialyzačních membrán?
V delší než šedesátileté historii dialyzační léčby se odehrály
velké technické a technologické změny. Z kdysi originální
revoluční dialyzační technologie se po letech staly historické exponáty
a dnes běžně pracujeme s principy, které jsou tak sofistikované
(včetně nejen monitorování, ale i biofeedback řízení průběhu
dialýzy), že jsme si to před pár lety neuměli ani představit. Současně
je pozoruhodné, že základní princip – eliminace katabolitů
difuzí a konvekcí – se nemění. Mění a rozšiřují se však naše znalosti
o tom, jak tento princip co možná nejlépe pro náhradu funkce
ledvin aplikovat.
Pro dialyzační membrány dnes sice platí stejné zadání (umožnit
eliminaci vody a katabolitů), ale je zcela rozdílný požadavek na
kvalitu této eliminace. V tomto kontextu se do určité míry posunula
interpretace propustnosti dialyzátorů. Cílem tohoto textu je
upozornit na měnící se význam pojmů „high‑flux“ a „low‑flux“
a vysvětlit, proč tomu tak je.
V původním kontextu se propustnost dialyzátorů (dialyzačních
membrán) popisovala termínem „ultrafiltrační koeficient“ (KUF).
Hodnoty KUF jsou vyjádřeny v ml/mm Hg/h a ultrafitrační koeficient
dialyzátoru udává, kolik mililitrů tekutiny přejde z krve do
dialyzačního roztoku přes membránu, vztaženo na jednotku času
(hodina) a jednotku tlaku, která na membránu působí (mm Hg).
Tlak na membráně má dvě veličiny – „přetlak“ na straně krve
a zpravidla „podtlak“ na straně dialyzátu. Jejich sumární hodnota
je označována jako transmembranózní tlak.
V původním významu byly dialyzátory rozlišovány na „low‑flux“
a „high‑flux“ podle hodnoty KUF. Tzv. low‑flux dialyzátory měly
KUF do 10 ml/mm Hg/h. Rozlišení bylo skutečně výhradně podle
propustnosti pro vodu a bylo dáno technickými možnostmi té
doby: ultrafiltrace během hemodialýzy byla řízena manuálním
nastavením tlaku na dialyzační membráně, dialyzační roztok nebyl
ultračistý a konvekční techniky (hemodiafiltrace či hemofiltrace)
nebyly dostupné (nebylo přístrojové vybavení). Proto by tehdy ani
nebyly „high‑flux“ dialyzátory žádnou výhodou (jejich vyšší propustnost
nemohla být využita).
Postupně se uplatnění a klinický význam ultrafiltračního koeficientu
změnily, a to ze tří důvodů.
Jedním je změna řízení ultrafiltrace – žádný přístroj již nepracuje
na principu zadání hodnot podtlaku dialyzátu či nastavení
transmembranózního tlaku. Tím ztratila hodnota KUF svůj
význam v preskripci ultrafiltrace (viz dále).
Druhým je ultračistý dialyzační roztok umožňující bezpečnou
hemodialýzu s dialyzátorem s libovolným ultrafiltračním koeficientem.
Třetím důvodem je požadavek na eliminaci molekul o větší
hmotnosti – podle současných pravidel (viz např. K/DOQI)
musejí membrány považované za „high‑flux“ splňovat požadavek
na propustnost pro β2‑mikroglobulin. Dialyzátory „high‑flux“
tedy nestačí definovat podle KUF, ale součástí definice je
propustnost pro β2‑mikroglobulin (více než 20 ml/min podle
K/DOQI směrnice pro adekvátnost hemodialýzy z roku
2006).
Hemodialyzační monitory, se kterými jsme pracovali dříve,
vyžadovaly pro ultrafiltraci regulaci hydrostatického tlaku na
membráně hemodialyzátoru. Existovalo nepřímé a později přímé> řízení
ultrafiltrace. Při nepřímém se zadával jen podtlak na straně dialyzátu
(víc technicky nebylo možné), při přímém již bylo možné nastavit
hodnotu transmebranózního tlaku. Hodnotu potřebného transmebranózního
tlaku bylo však třeba před každou hemodialýzou vypočítat.
V praxi byl postup následující: sestra či lékař si přečetli
v příbalovém letáku dialyzátoru hodnotu KUF a odvodili z grafu
či vypočítali trojčlenkou potřebný transmembranózní tlak
(například při KUF = 8 ml/mm Hg/h bylo pro celkovou ultrafiltraci 3 200 ml
během čtyř hodin potřeba nastavit transmebranózní tlak 100 mm Hg;
4 × 8 × 100 = 3 200). Tento transmembranózní tlak pak
zadali tlačítkem či knoflíkem na dialyzačním monitoru.
Přístroj pak tento zadaný tlak udržoval po celou dialýzu
(tj. uzpůsoboval průtok dialyzačního roztoku tak, aby výsledný tlak
na membráně, daný vztahem tlaku krve a dialyzátu, byl konstantní).
Pokud se KUF snížil (například při zanesení membrány dialyzátoru
proteiny), při nepřímém řízení nebyla ultrafiltrace splněna,
při přímém řízení přístroj automaticky zvyšoval podtlak na straně dialyzátu
(tím se ovšem proteinový nános zvyšoval).
Uveďme ještě další dva příklady, ze kterých vyplyne, že řízení ultrafiltrace bylo
limitováno horní mezí KUF. První příklad: požadovaná ultrafiltrace
během hemodialýzy je 2 000 ml, dialyzátor má KUF 5 ml/mm Hg/h,
hemodialýza trvá čtyři hodiny. Nastavíme tedy transmebranózní
tlak 100 mm Hg, neboť 100 mm Hg znamená ultrafiltraci
500 ml/h. Uveďme druhý příklad: požadovaná ultrafiltrace je 2000 ml,
dialyzátor má KUF 10 ml/mm Hg/h, hemodialýza trvá čtyři hodiny.
Potřebná hodnota transmebranózního tlaku je zde 50 mm Hg.
Je však známou skutečností, že tlak krve na krevní straně je vyšší
než 50 mm Hg (do přístroje je krev hnána pumpou, zpět se vrací
samospádem). Přístroje tedy toto zadání nemohly splnit,
neboť neakceptovaly podtlak na straně dialyzátu.
Přístroje při takto nízké hodnotě transmebranózního tlaku alarmovaly
a pacient se při této hodnotě KUF musel „dolévat“. Ze srovnání obou
příkladů vyplývá, že v dobách regulace ultrafiltrace pomocí transmebranózního
tlaku byl výhodnější nižší KUF.
V té době se za hranici „low‑flux“ arbitrárně určil limit 10 ml/mm Hg/h.
Další důležitou okolností, již zmíněnou výše, byla výrazně nižší kvalita vody ve srovnání
s dnešními možnostmi. Dialyzační roztok nebyl natolik kvalitně upraven,
jako je dnes, a vyšší propustnost dialyzátoru byla vlastně
obávanou z hlediska přestupu endotoxinů. I když se s vyšší propustností
dialyzátoru zvyšuje spektrum odstraňovaných látek, tento případný
benefit se nemohl uplatnit, dialyzační technologie tehdejší doby
konvekční metody eliminace neumožňovala.
Toto byla éra „low‑flux“ dialyzátorů. Co se od té doby
v pohledu na propustnost dialyzátorů změnilo? Již bylo zmíněno,
že propustnost dialyzátorů se posuzuje nejen podle propustnosti
pro vodu (KUF), ale přichází i požadavek na propustnost pro větší
molekuly (β2‑mikroglobulin). Ale i z hlediska propustnosti vody
není exaktní dodržení nízkého KUF třeba. Současné monitory řídí
ultrafiltraci mnohem dokonalejším mechanismem
(například na volumetrickém principu). Obsluha zadá tlačítkem,
kolik tekutiny požadujeme odstranit a přístroj sám reguluje hydrostatický
tlak na membráně, a to i v nízkých hodnotách. Z hlediska řízení
ultrafiltrace hodnota KUF ztratila význam.
Ztratila význam i z pohledu obav z rizika přestupu endotoxinů přes
membránu, neboť dialyzační roztok je podle dnešních norem bez
endotoxinů a navíc moderní dialyzační membrány jsou podrobovány
testům na neprostupnost endotoxinů. Tím bylo ukončeno
období, kdy nízká hodnota KUF byla (z hlediska obsluhy přístrojů)
výhodnější. Naopak, zájem se přesunul k vyšší propustnosti
dialyzátorů.
Vysoce propustné dialyzátory (označované jako „high‑flux“)
poskytují možnost konvekčního transportu větších látek (hemofiltrace,
hemodiafiltrace). Podstatou této metody je odstranění
nejen malých molekul (pro ně stačí malý KUF), ale i molekul
středně velkých (jako například β2‑mikroglobulin), tj. k mimotělní
eliminaci je přidána další kvalita (jinak nedostupná).
Hemodiafiltrace byla v mnoha studiích srovnávána s hemodialýzou.
Ani jedna z těchto studií neukázala jediný aspekt, ve kterém
by byla hemodiafiltrace horší než hemodialýza. Jinými slovy, „high‑flux“
dialyzátor je nejen bezpečný, ale i účinností výhodnější
(teoreticky zcela jistě) než hemodialyzátor „low‑flux“. High‑flux
dialyzátory mají vyšší KUF (až více než 40 ml/mm Hg/h), ovšem
pozor – hodnota KUF pro rozlišení není postačující. Vysvětlení
poskytne odpověď na otázku „jakým způsobem se zvýší KUF?“
Při nezměněné velikosti plochy membrány může zvýšení KUF
obecně nastat dvěma mechanismy: zvýšením počtu pórů či zvýšením
jejich velikosti (či kombinací obojího).
Pokud se zvýší pouze počet pórů, zvýší se sice propustnost pro
vodu, avšak nikoli propustnost pro jiné molekuly, zvýší se tedy
KUF, ale membrána zůstává málo propustná pro střední molekuly
a není vhodná pro konvekční transport. Až když se zvýší velikost
pórů, stává se membrána propustná pro střední molekuly. Zvyšuje
se tedy její KUF i propustnost pro látky, pro které byly předchozí
membrány nepropustné.
Termín ultrafiltrační koeficient však sám o sobě znamená propustnost
pro vodu a ve své původní definici nezahrnuje žádné jiné
charakteristiky. Z uvedeného vyplývá, že termín KUF není v současné
době považován z hlediska rozlišení „low‑flux“ a „high‑flux“
membrán za postačující. Pro hemodiafiltraci či hemofiltraci jsou
určeny „high‑flux“ membrány, ovšem ty, které mají deklarovanou
propustnost pro střední molekuly.
Oficiální terminologie zůstala bohužel za touto klinickou
realitou
do určité míry zpožděná. V nedávných doporučeních
K/DOQI je však již „high‑flux“ dialyzátor definován nejen velikostí
KUF, ale i propustností pro β2‑mikroglobulin (minimální
požadovaná clearance dialyzátoru pro β2‑mikroglobulin je hodnota
20 ml/min). Lze se však setkat i s jinými rozlišeními, v každém
případě však pro „high‑flux“ dialyzátory používané pro hemofiltraci
či hemodiafiltraci nestačí samotná charakteristika ultrafiltračního
koeficientu, a ani pro hemodialýzu není ultrafiltrační
koeficient rozhodující, neboť hemodialýzu lze bezpečně provést
s dialyzátorem bez ohledu na hodnotu jeho ultrafiltračního koeficientu.
Lze shrnout: Pro posouzení propustnosti dialyzátoru je vhodné
nejprve určit, zda dialyzátor použít pro hemofiltraci, hemodiafiltraci
či hemodialýzu. Pro hemofiltraci a hemodiafiltraci je potřeba
posoudit nejen KUF, ale i propustnost pro β2‑mikroglobulin
(podle K/DOQI je stanovený požadavek clearance β2‑mikroglobulinu
> 20 ml/min). Pro hemodialýzu lze použít hemodialyzátor
s libovolným KUF, pro hemodiafiltraci a hemofiltraci je
třeba KUF vysoký, avšak samotný KUF ještě neurčuje propustnost
pro střední molekuly neboli vlastnost dialyzátoru, o kterou se
konvekční metody opírají.
Zdroj: