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Neue Entwicklungen bei Dialysatoren Ein Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität der Patienten ÖANPT 2013 Steinschalerdörfl Mag. Walter Steinhäusel.

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Präsentation zum Thema: "Neue Entwicklungen bei Dialysatoren Ein Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität der Patienten ÖANPT 2013 Steinschalerdörfl Mag. Walter Steinhäusel."—  Präsentation transkript:

1 Neue Entwicklungen bei Dialysatoren Ein Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität der Patienten ÖANPT 2013 Steinschalerdörfl Mag. Walter Steinhäusel

2 © 2008, Gambro Lundia AB 2 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

3 © 2008, Gambro Lundia AB 3 Neue Patienten an chronischer Nierenersatztherapie von Prim ä re renale Diagnose 47-Jahre Dialysetherapie in Österreich Quelle: ÖDTR 2012

4 © 2008, Gambro Lundia AB 4 DOPPS 2009, Miskulin Hauptsächliche Komorbiditiäten bei Dialysepatienten sind Diabetes, kardiovaskuläre Erkrankungen, Blutungsrisiko, Mangelernährung. * Komorbiditäten von ESRD Patienten

5 © 2008, Gambro Lundia AB 5 TODESURSACHEN: HD+PD+TX, THERAPIEDAUER ÜBER 90 TAGE Quelle: ÖDTR 2012

6 © 2008, Gambro Lundia AB 6 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

7 © 2008, Gambro Lundia AB 7 Schema einer Dialysebehandlung Blutkreislauf Dialysatkreislauf Das Schema des Blutkreislaufes befindet sich an der Frontseite des Dialysegerätes – das des Dialysatkreislaufes hingegen im Inneren des Gerätes.

8 © 2008, Gambro Lundia AB 8 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

9 © 2008, Gambro Lundia AB 9 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)

10 © 2008, Gambro Lundia AB 10 Biokompatibilität Klinisch relevante Reaktionen des Organismus bei der HD: Stimulation des Immunsystems Gerinnungsaktivierung Oxidativer Stress

11 © 2008, Gambro Lundia AB 11 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

12 © 2008, Gambro Lundia AB 12 Wie ? Verarbeitungsqualität Konstruktive Merkmale Membrandesign

13 © 2008, Gambro Lundia AB 13 Aufbau des Dialysators (Polyflux)

14 © 2008, Gambro Lundia AB 14 Verarbeitung - PUR Schnittfläche Glatte Oberfläche beim Blutkontakt vermeidet Clotting Stimulation

15 © 2008, Gambro Lundia AB 15 Verarbeitung - Einbettung der Hohlfaser Vergleiche

16 © 2008, Gambro Lundia AB 16 Strömungsgeometrie für Blut und Dialysat (Revaclear)

17 © 2008, Gambro Lundia AB 17 Konstruktion - Faserverteilung Optimierung des Massentransfers Ondulierte Faserbündel: gleichmäßige Faserverteilung im gesamten Gehäuse Homogene Dialysatflussverteilung Höherer diffusiver Massentransfer (KoA)

18 © 2008, Gambro Lundia AB 18 Spinnprozess

19 © 2008, Gambro Lundia AB 19 Weiterentwicklung von Polyflux =>Revaclear Wandstärke: 50 m Wandstärke: 35 m PolyfluxRevaclear Zukunft: ? Faserdurchmesser: 215 m Faserdurchmesser: 190 m

20 © 2008, Gambro Lundia AB 20 Weiterentwicklung von Polyflux =>Revaclear PolyfluxRevaclear Optimierte Fasergeometrie für eine gleichmäßigere Verteilung von Blut und Dialysat Höherer Grad der Ondulierung Verbesserte Leistung pro Membranfläche

21 © 2008, Gambro Lundia AB 21 Clearance-Vergleich Q b = 300 ml/min Q d = 500 ml/min UFR = 0 ml/min nach Herstellerangaben * UFR = 10 ml / min

22 © 2008, Gambro Lundia AB 22 Vitamin B12-Clearance Quelle: Datenblätter Hersteller: Gebrauchsanweisungen Auch für Vitamin B12 liefert Revaclear eine außergewöhnliche Clearance in Bezug auf die Dialysatorenoberfläche Vit B12 clearance (ml/min) at QB=400; QD=500; UF=0 ml/min Dialyzers sorted by surface area, m 2 Revaclear Fresenius FX Revaclear 190 FX m FX m Revaclear 1.4 m MAX 1.8 m FX m 2

23 © 2008, Gambro Lundia AB 23 Clearance und Albumin Retention SC Myo (%) Pct (g/L) % 72% 30% FX80 Xenium Clearance von mittelmolekularen Substanzen (Myoglobin 17 kDa) Clearance von Albumin (69 kDa) Revaclear 0.25 Siebcoefficient (SC Myo, %); Proteinverlust (g/L). Quelle: Gambro R&D

24 © 2008, Gambro Lundia AB 24 Aktuelle in vivo Studie Clearance Vgl. Durchführung Ende 2012/Quartal 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 !

25 © 2008, Gambro Lundia AB 25 Endotoxinretention wirksame Barriere gegen Endotoxine 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 >3.97 Logarithmischer Retentionswert (LRV) für Endotoxine Polyflux 170H >3.24

26 © 2008, Gambro Lundia AB 26 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

27 © 2008, Gambro Lundia AB 27 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. PolymerMoleküle Hydrogele finden bereits breite Anwendung im medizinischen Alltag (als Kontaktlinsen, Implantate, Wundpflaster….)

28 © 2008, Gambro Lundia AB 28 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

29 © 2008, Gambro Lundia AB 29 Membran: Beschichtungsprozess Heparin Molekül Hydrogel (Acrylonitryl Natrium Methallyl Sulfonate) Heparin (3000 IU/m 2 ) Funktionalisierung Hoch Molekular Gewicht Polyethyleneimine

30 © 2008, Gambro Lundia AB 30 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

31 © 2008, Gambro Lundia AB 31 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 Inflammation, Mangelernährung & Atherosklerose

32 © 2008, Gambro Lundia AB 32 MCP-1 (monocyte chemoattractant protein-1) Molekulargewicht Da Hauptstimulanz zur Monozyten- und Lymphocyten- Nachbildung => Kann zur Entwicklung einer Atherosklerose beitragen. Mistrik, J.Renal Nutrition, 2010 Pawlak, Am.J.Nephrol MCP-1 und kardiovaskuläre Begleiterkrankungen

33 © 2008, Gambro Lundia AB 33 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 Gezielte Entfernung von Artherosklerose Mediatoren – am Beispiel von MCP-1

34 © 2008, Gambro Lundia AB 34 Gambro in vitro data Adsorptionskinetik: hervorragende Entfernung mit Evodial vs Polysulfon vs PMMA Membranen. Gezielte Entfernung von Inflammations- und Artherosklerose Mediatoren

35 © 2008, Gambro Lundia AB 35 Heparinisierte AN69 Membranen zeigen signifikant höhere Entfernungsraten bei HMGB-1 ( Da) als PS und PMMA Membranen. Yumoto et al, Therapeutic Apheresis 2011 Gezielte Entfernung von Inflammations- und Artherosklerose Mediatoren – am Beispiel HMGB-1

36 © 2008, Gambro Lundia AB 36 prospektiven Cross-over Studie (3 Monate) AN69 und Asahi Polyfsulfon Membranen bei 28 älteren Patienten (>75 Jahre) Eine Intra-dialytische Interleukin-6 Reduktionsrate mit AN69 von 50% Positiver Einfluss auf die Patienten Ernährung (Anstieg Total Protein & Albumin). Verbesserung im Ernährungsstatus Furuta et al, ASAIO 2011 Entfernung von Interleukin 6

37 © 2008, Gambro Lundia AB 37 Die Reduktion von oxidativem Stress steigert zudem den klinischen Benefit hinsichtlich der Inflammationsreduktion und sollte dazu beitragen Arthersoklerose zu senken und den Ernährungsstaus des Patienten zu verbesern. Morena, Canaud et al konnten eine Senkung des oxidativen Stress zeigen: Eine -30% Reduktion der systemischen Heparindosis hat zu einer Post-dialytischen Absenkung der PMA geführt, stimuliert durch die Sauerstoff- (freies Radikal) Produktion, Homocystein & Isoprostane. Morena, Canaud, HD Int Reduzierung von Heparin & Inflammation

38 © 2008, Gambro Lundia AB 38 Adsorption von Zytokinen AN69Cellulosetriacetat Polysulfon % 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 ST Polysulfon induziert die Produktion von Interleukin 8

39 © 2008, Gambro Lundia AB 39 Schlussfolgerungen 1.Gezielter Einsatz moderner Dialysatoren kann die Lebensqualität und Lebenserwartung der Patienten verbessern 2.Entscheidend für die therapeutischen Möglichkeiten sind die spezifischen Membraneigenschaften und das Membrandesign 3.Der Herstellungsprozess des Dialysators ist ein wichtiger Faktor für die Biokompatibilität

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