learning of high performance renal replacement therapy

1. HIGH PERFORMANCE RENAL REPLACEMENT
THERAPY : FOCUS ON MEMBRANE
Afiatin

2. HIGH PERFORMANCE RENAL REPLACEMENT
THERAPY : FOCUS ON MEMBRANE
Afiatin
Divisi Ginjal Hipertensi
Departemen IP Dalam FK Unpad-
RS. Hasan Sadikin Bandung
PERNEFRI KORWIL JAWA BARAT

3. CURICULUM VITAE
• Afiatin
• dr. SpPD KGH
• Anggota PAPDI, PERNEFRI, INASH, ISN, ISPD and ISHD
• Staf Divisi Ginjal Hipertensi Dept IP Dalam FK Unpad-RSHS
• Penanggung Jawab Unit HD : RSHS, Klinik Perisai Husada dan RS.
Santosa Bandung
• Supervisor Penjamin Mutu Unit HD : beberapa RS di Jawa Barat

4. High Performance Renal Replacement
Therapy
Saat ini dikenal empat terapi yang termasuk
dalam High Performance Renal Replacement
Therapy :
• High Efficiency Hemodialysis
• High Flux Hemodialysis
• Hemofiltration intermittent
• Hemodiafiltration intermittent

5. Membran-Dializer
Karakteristik :
Bentuk dializer
Membran dializer
 Jenis membran
 Bioavaibilitas membran
 Permeabilitas membran terhadap solut
dan air
 Efektivitas membran
Jenis sterilisasi

6. Flux
• Berdasarkan perhitungan kapasitas ultrafiltrasi yang dinyatakan
dengan koefisien ultrafiltrasi dengan satuan milliliter/jam/mmHg
,contoh :
• Dializer dengan Kuf 10 ml/h/mmHg artinya dializer tersebut dapat
memfiltrasi sebanyak 10 ml setiap jam setiap perbedaan tekanan 1
mm Hg .
• Pada praktek sehari-hari : bila ultrafiltration goal 3000 ml dalam 5
jam maka dengan pemakaian dializer tadi rata-rata trans membrane
pressure yang dibutuhkan adalah 3000/10 x 5 = 60 mm Hg.
– Low Flux : Kuf < 10 ml/h/mmHg
– High Flux : Kuf > 20 ml/h/mmHg
• Ada juga yang membagi menjadi :
– Low Flux : Kuf < 20ml/h/mmHg
– Mid Flux : Kuf >20 sd < 30 ml/h/mmHg
– Super Flux: Kuf> 50 ml/h/mmHg
– High Flux : Kuf > 30 sd < 50 ml /h/mmHg

7. Permeability
• Penilaian berdasarkan klirens dari solut berat
molekul sedang (spt Beta2-mikroglobulin
dengan berat molekul 11.800 Dalton )
– Low permeability : Beta2microglobulin
clearance < 10 ml/minute
– High permeability : Beta2microglobulin
clearance < 20 ml/minute

8. Efficiency
• Perhitungan klirens urea, berdasarkan nilai
urea KoA
• Ko : mass transfer coefficient
• A : surface area
– Low efficiency : KoA < 500 ml/minute
– High efficiency : KoA < 600 ml/minute

12. PENGGUNAAN MEMBRAN
• Penggunaan membran dengan kualitas tinggi
dalam solute removal memberikan performa
tinggi pada proses terapi pengganti ginjal
• Dikenal istilah : High Performance Renal
Replacement Therapy

13. High Performance Renal Replacement
Therapy
Saat ini dikenal empat terapi yang termasuk
dalam High Performance Renal Replacement
Therapy :
• High Efficiency Hemodialysis
• High Flux Hemodialysis
• Hemofiltration intermittent
• Hemodiafiltration intermittent

14. Karakteristik High Efficiency Dialysis
• Urea clearance biasanya > 210 ml/menit
• Urea KoA dari dializer > 600 ml/menit
• Ultrafiltration coefficient (Kuf) bisa tinggi atau
rendah
• Klirens solut berat molekul sedang bisa tinggi
atau rendah
• Membran dializer bisa selulosa atau sintetis

15. Karakteristik High Flux Hemodialysis
• Membran dializer dengan Kuf > 20
ml/jam/mmHg
• Klirens urea bisa rendah atau tinggi
tergantung KoA
• Klirens solut berat molekul sedang
(Beta2mikroglobulin) tinggi
• Dializer bisa selulosa atau sintetik
• Memerlukan sistem kontrol ultrafiltrasi
otomatis

16. Hemofiltrasi
• Pembuangan solut dengan mekanisme konveksi
• Dializer high flux atau super flux karena jumlah
solut yang berpindah dengan konveksi
berbanding lurus dengan filtrasi.
• membutuhkan cairan substitusi yang cukup.
• Sieving coefficient yang baik sangat penting pada
teknik ini.
• Sieving coefficient dipengaruhi oleh struktur dari
membran

18. PERFORMA TINGGI PADA
HEMOFILTRASI
• Penggunaan dializer high flux dan high
efficiency
• Kuf > 50 ml/jam/menit
• KoA > 600
• Klirens beta2 mikroglobulin > 60 ml/menit
• Luas permukaan yang luas biasanya 1,5 – 2,1
m2 .

19. HEMODIAFILTRASI
• Proses ini kombinasi antara hemodialisis dan
hemofiltrasi
• Pada hemofiltrasi pembuangan solut kecil
kurang efektif
• Pembuangan solut dengan mekanisme difusi
dan konveksi
• membutuhkan cairan substitusi
• Klirens pada HDF : Klirens difusi + Filtrasi/2

20. Klirens pada HDF
• Klirens total :
• Klirens difusi + Filtrasi/2
• Bila Klirens difusi : 200 ml/menit
• Filtrasi : 50 ml/menit
• Klirens total : 200 + 50/2 = 225 ml/menit
• Rumus ini hanya berlaku pada filtrasi maksimal
100 ml/menit untuk semua jenis solut

21. HEMODIAFILTRASI
Faktor yang berpengaruh pada HDF :
• Lokasi penambahan cairan substitusi pun
berpengaruh pada efektivitas teknik ini.
• Teknik pre dilusi dimana cairan masuk
sebelum dializer akan menurunkan efektivitas
difusi karena darah sudah lebih terdilusi.
Maka infus substitusi harus lebih banyak

22. PANDUAN TERAPI
DIALISIS
KDOQI UPDATE 2015

23. Pengukuran Kt/V :
Adekuasi Dosis Dialisis
 Mengacu ke peresepan dosis terapi yang dianggap cukup untuk
mendapatkan hasil jangka panjang yang optimal
 Peresepan dosis dialisis dinilai secara konvensional oleh klirens
urea dan diungkapkan dengan urea reduction ratio (URR) atau oleh
indeks terapi Kt/V.
 Rekomendasi KDOQI 2015 mengenai pengukuran dari dialisis (urea
kinetik) :
 Target spKt/V adalah 1,4 per sesi hemodialisis. spKt/V minimal yang
adalah 1,2 (1B);
 Pada pasien residu fungsi ginjal asli (Kr) yang signifikan, dosis
hemodialisis mungkin menurunkan Kr yang tersedia diukur secara
periodik (ungraded);
 Untuk jadwal hemodialisis selain tiga kali seminggu dengan dosis
minimum yang disampaikan adalah 2,1 menggunakan metode
kalkulasi yang melibatkan ultrafiltrasi dan residu fungsi ginjal
(ungraded).

24. Pengukuran Kt/V :
Penilaian Dosis Dialisis (7)
• Rekomendasi Meningkatkan Adekuasi
Hemodialisis
– Minimal 3 kali seminggu & durasi total
minimal 12 jam/minggu
– Dosis dialisis diukur minimal setiap bulan
– Pada pasien anuria dengan dois dialisis 3x
seminggu, target eKt/V min 1,2 (dari 1,4).
– Pasien dengan fungsi ginjal atau jadwal
dialisis minimal setara std Kt/V 2,0.

25. Perhitungan Dosis Dialisis: Hasil Diperoleh dari
Perbedaan Persamaan Model
Rumus Hasil Komentar
URR=(1-Ct/C0)x100% 67% Urea mendadak tinggi, generasi urea, dan
ultrafiltrasi tidak diperhitungkan
Kt/V=ln (C0/Ct) 1,10 Urea mendadak tinggi, generasi urea, dan
ultrafiltrasi tidak diperhitungkan
spKt/V=-ln(R-0,008xt)+(4-
3,5R)xUF/W
1,33 Model single-pool; urea mendadak tinggi tidak
diperhitungkan
eKT/V=spKt/V-
0,6xspKt/V/t+0,03
1,16 Model double-pool untuk akses arteri vena
melibatkan peninggian mendadak urea
eKt/V=spKt/V-
0,47xspKt/V/t+0,02
1,20 Model double-pool untuk akses vena sentral
melibatkan peninggian mendadak urea
Perhitungan berdasarkan pada durasi dialisis(t) = 4 jam; BUN pra dialisis (C0)=90 mg/dl; BUN pasca dialisis tidak
seimbang (Ct)=30 mg/dl; volume ultrafiltrasi (UF)=3 liter; berat badan pasca dialisis (W)=72 kg; R= Ct/C0. URR,
rasio penurunan urea
Kuhlmann et al., 2015

26. Toksin Uremik
Dr. Lemke at ExcorLab, Germany

27. Kelemahan Parameter KT/V
• parameter Kt/V memiliki kekurangan yaitu
hanya dapat mengukur pembersihan
molekul kecil dan tidak dapat mengukur
pembersihan molekul sedang.
• Molekul sedang tidak dapat dibersihkan
oleh membran low-flux, harus dengan
membran high fluz dengan teknik
hemodialisis high-flux atau
hemodiafiltrasi

28. HEMO Study
Eknoyan G et al, N Eng J Med 2002; 347: 2010

29. Membrane Permeability
Outcomes(MPO) Study
F. Locatelli et al; J Am Soc Nephrol 20: 645–654, 2009
ABSTRAK
“ ………………..
Pada kesimpulan secara umum tidak ada
keuntungan pada survival secara
signifikan baik pada penggunaan dializer
low flux dan high
Tetapi penggunaan membran high flux
memberikan keuntungan survival yang
lebih baik pada golongan pasien dengan
serum albumin < 4 gr/dL “……..

30. Rekomendasi Pemilihan Dializer
• Rekomendasi Work Group KDOQI 2015
• Pemilihan dializer : biokompatibilitas tinggi
bisa low atau high flux
• Penggunaan dializer high flux sebaiknya
tergantung kebutuhan
• Prioritas pasien untuk HDF : Pada daerah yang
memiliki masalah biaya, pasien diabetes,
serum albumin rendah atau kebutuhan dialisis
yang panjang

31. Survival Rate in HD Patients
Jepang :
>90% High FLux
slow and long HD
Europe: >60% Low
Flux
US :
HD pendek
Goodkin D et al, Am J Kidney Dis 2004, 44:S16

32. Distribusi Populasi berdasarkan jenis
HD data dari DOPPS
Canaud B et al, Kidney Int 2006, 69:2087

33. Survival Rates di Jepang (High Flux HD)
25 year survival rates for patients(dialysis start in 1987) : 12.5%
20 year survival rates for patients(dialysis start in 1992) : 15.8%
15 year survival rates for patients(dialysis start in 1997) : 22.8%
10 year survival rates for patients(dialysis start in 2002) : 36.0%
5 year survival rates for patients(dialysis start in 2007) : 59.6%
Total Chronic Dialysis Patients : 309,946 as of End 2012
JSDT registry 2012
> 90% menggunakan High Flux Dialyzers.
1 dari 5 pasien di Jepang menggunakan high flux PES dan 1 out
dari 10 pasien dengan high flux CTA.

34. Li et al., Brazilian Journal of Medical and Biological Research 2016
Prognostic effect of high-flux hemodialysis
in patients with chronic kidney disease
227 studies
excluded
N = 42 not related to HD
N = 6 letter, review and meta-analysis
N = 25 Non-human study
N = 20 duplicate
Not relevant to HDHF (n=37), HDLF(n=41),
lacked data related to mortality (n=44)
134 studies
12 studies
8 eligible cohort studies
4967 patients with CKD
HFHD 2416 & LFHD 2551
HFHD decreases all-cause death and
cardiovascular death rates in patients
with CKD
All eight studies involved Caucasians :
2 from the US
1 from the UK
1 from Belgium
1 from Sweden
2 from Germany
1 from France

35. Li et al., Brazilian Journal of Medical and Biological Research 2016
Prognostic effect of high-flux hemodialysis in
patients with chronic kidney disease (2)

36. • Play an important role in the calcification process.
• The calcification propensity of serum (T50) is highly
predictive of all-cause mortality in chronic kidney disease
patients.
• In dialysis patients vascular calcifications are an
independent predictor for cardiovascular and all-cause
mortality .
• Vascular calcification is also a risk factor for increased
arterial stiffness, which is also an independent risk factor
for mortality in this population
Calciprotein particles (CPPs)
Dekker et al., PLos one 2016

37. High-Flux Hemodialysis and High-Volume
Hemodiafiltration Improve Serum
Calcification Propensity
HD and HDF patients present with same baseline T50 calcification propensity values
pre dialysis. Calcification propensity is significantly improved during both HD and
HDF sessions without significant differences between both modalities.
Dekker et al., PLos one 2016

38. DIALIZER HIGH FLUX
• Dializer high flux sudah tersedia di Indonesia
• Belum semua paket bahan medis habis pakai
hemodialisis memakai dializer high flux
• Masing-masing brand memiliki keunikan
sendiri

39. Polynephron™ fibers behave like nephrons
Setiap fiber didisain untuk
berperan seperti nefron
pada manusia
).
Fiber ini disebut
“PolynephronTM” membran
Bebas Bisphenol A
Approx. 10,000 fibers
per dialyzer

40. Bisphenol-A (BPA)
dicurigai sebagai Environment hormone
Endocrine disruptor
(like Dioxins, PCBs, Phthalates (DEHB etc.)etc.)
Botol susu bayi
Canada : melarang pada
January 2009 -2010
USA States melarang pada
2009-2010
EU melarang sejak June 2011
Kemudian China
BPA
mempengaruhi
1. Infertilitas
2. Penyakit
iskemik
3. Kanker
Polyethersulfone (PES), atau kaca atau
PP materials untuk botol bayi
Polycarbonate (PC)
Untuk botol bayi

41. Struktur kimia PES
Ｓ Ｏ
Ｏ
Ｏ
Ｃ Ｏ
ＣＨ３
ＣＨ３
ｎ
Ｓ Ｏ
Ｏ
Ｏ
ｎ
Polysulfone (PS)
Polyethersulfone (PES)
SO2 ratio
PES PS
26% 15%
hydrophilic part
A part originate from BPA

42. Struktur membran
Penjelasan visual tentang pori-pori yang homogen baik dari ukuran
maupun distribusinya

43. Polysulfone Polyamix
POLYNEPHRON (2nd Generation PES)
Membran generasi kedua

44. Struktur Membran
Keuntungan dari struktur “Ripple” :
 Flow/aliran lebih homogen sehingga alur dialisat lebih
sedikit
 Transport difusif lebih optimal sehingga klirens molekul kecil pun
lebih baik
 Tanpa jarak di antara fiber/serat:
 Densitas serat lebih tinggi
RIPPLE StructureSTRAIGHT Structure

45. Struktur RIPPLE :
meningkatkan klirens solut molekul kecil
STRAIGHT : aliran tidak sama RIPPLE : aliran homogen flow
RIPPLE
Straight
Clearance[mL/min]
Dialysate Flow Rate; Qd [mL/min]
Solute Clearance Change by Qd
MYO
CRE
Solute Clearance Change by Qd
RIPPLE
Straight
Clearance[mL/min]
Dialysate Flow Rate; Qd [mL/min]
MYO
CRE

46. Darah sisa dan hemolisis lebih sedikit
= mirror-like PU cutting surface =
Competitor
dialyzer
Elisio dialyzer

47. Performa In-vitro human blood β2m
Clearances vs. Qb
Remarks : pooled human blood, Qd500[mL/min], n=5
data obtained in Germany
ELISIO-190H lebih superior dari FX80 at Qb 400 mL/min

48. 77.36
29.8
37.5
37.93
77.19
41.9
53.7
52.82
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
β2-microglobulin
(11.800 d)
Angiogenine
(14.400 d)
Leptin
(16.000 d)
Myoglobine
(16.700 d)
Fx100
ELI-210H
ELISIO-H Studi klinis di Itali
Courtesy from Dr. Mancini et al(St.-Orsola-Malpighi Bologna -unpublished results 2008)
On-line postdil. HDF (Qb: 300, Qd: 500, Qsubst:100 mL/min), n=5
Studi klinis In vivo pada post-dilution OL-HDF

49. Evaluasi bekuan pada serat
Condition : Qb300 / Qd500 HD, 8 patients, in Feb-Mar 2010, in Germany
Evaluasi visual setelah rinsing:
Setelah darah dimasukkan kembali, filter dializer dibilas dengan air RO kemudian permukaan filter diobservasi

50. Keuntungan dari PP-ELISIO
ELISIO’s DNA :
• Klirens solut molekul kecil lebih superior
• Pengeluaran protein dengan berat molekul kecil dengan albumin
leakage yang rendah
• Tidak ada gangguan pergerakan molekul pada Qb yang lebih tinggi:
-> terbaik pada high efficiency HD pada QBs>300mL/min
• Sangat baik untuk terapi highly convective seperti Online -HDF
• Biocompatible & hemo-compatible PolynephronTM
• Sterilisasi dry-gamma yang aman (tanpa oksigen)
Think of the Future: Good reasons to choose the new dialyzer
• “ECO-friendly” – hemat energi dan penurunan emisi CO2
• “User-friendly” - mudah digunakan dan cost-effective
• “Patient-friendly” - tidak khawatir dengan risiko paparan Bisphenol-A (BPA)

51. KESIMPULAN
• Jenis terapi pengganti ginjal berkembang pesat
• Jenis dializer menentukan performa terapi
• High Performance Renal Replacement Therapy
memberi benefit lebih
• Hemodialisis High Flux memberi keuntungan
pembersihan solut sedang dan besar lebih baik
sehingga memiliki performa tinggi
• Beberapa jenis terapi hemodialisis ini tersedia di
Indonesia
• Jenis dializer high flux berkembang salah satunya jenis
polynephron dengan beberapa keuntungan lain