DIALIZADORES Y
MEMBRANAS DE DIALISIS
Igor Romaniouk
Nefrología
DIALIZADORES
El dializador es la parte fundamental del sistema de
depuración extracorpórea con hemodiálisis, siendo el
compartimento donde se produce la eliminación de las
toxinas urémicas retenidas y generadas por la insuficiencia
renal crónica y la restauración de la homeostasis del medio
interno
ANATOMIA DEL DIALIZADOR
Carcasa.
Disposición de las fibras.
Material de membrana.
Espesor de membrana.
Numero de poros.
Tamaño de los poros.
Estructura de los poros.
CLASIFICACIÓN
Según su diseño geométrico :
Se dividen en dos tipos: placa y fibra hueca o
capilar.
La placa prácticamente ya no se utiliza y casi todos
los dializadores son del tipo capilar.
En el modelo capilar, la sangre circula por el
interior de las fibras, que están colocadas como un
haz a lo largo del filtro, el cual permanece fijado a
los extremos de la carcasa mediante unos anclajes.
CLASIFICACIÓN
VENTAJAS DEL DIALIZADOR CAPILAR:
Menor volumen sanguíneo de cebado.
 No se modifica su capacidad de almacenamiento de
sangre, al incrementar la presión transmembrana
durante la diálisis, ya que su distensibilidad es
mínima.
Permite una fácil reutilización.
DIALIZADORES
DESVENTAJAS DEL D. CAPILAR:
Mayor volumen de sangre residual al finalizar la sesión de
diálisis.
Necesidad de anclajes para fijar el haz de fibras a la carcasa.
TIPOS DE MEMBRANAS
MEMBRANAS CELULOSICAS
MEMBRANAS CELULOSICAS
 Están compuestas de cadenas de polisacáridos con grupos hidroxilo
libres, que contribuyen a su hidrofilicidad y bioincompatibilidad.
 El prototipo son las de cuprofán.
 La sustitución de los grupos hidroxilo mejora su biocompatibilidad.
 En las membranas de hemofán se sustituye el 1% de los grupos hidroxilo
por radicales aminoterciarios (tiene mayores requerimientos de
heparina).
 En las de acetato de celulosa se sustituye el 75-80% de los grupos
hidroxilo por radicales de acetato.
 La de triacetato de celulosa tiene casi completamente sustituidos todos
los grupos hidroxilo y es la única membrana de este grupo que puede
tener alta permeabilidad.
MEMBRANAS SINTETICAS
MEMBRANAS SINTETICAS
Poseen una matriz esponjosa central que les confiere la
resistencia, recubierta por dos películas porosas.
Las propiedades del transporte difusivo vienen
determinadas por esta matriz esponjosa, mientras que las
del transporte convectivo se corresponden con las
películas que las recubren, y pueden ser hidrofílicas o
hidrofóbicas.
MEMBRANAS SINTETICAS
Dentro del grupo de las hidrofóbicas hay algunas (de
polisulfona o polimetilmetacrilato) que pueden ser de alta y
baja permeabilidad.
Las membranas sintéticas hidrofílicas (policarbonato y
etilenvinilalcohol [EVAL]) tienen baja trombogenicidad, por
lo que teóricamente requieren menos heparina
PROPIEDADES DE LAS
MEMBRANAS
HIDROFILIA:
 capacidad de absorber agua.
Interaccionan con las células y proteínas activando el
complemento.
Cuanto más hidrofílica es una membrana, mayor es su
trasporte difusivo y menor su biocompatibilidad.
HIDROFOBIA:
Incapacidad de interaccionar con el agua.
Adsorben proteínas, son más porosas, tienen un elevado
coeficiente de ultrafiltración y son más biocompatibles.
PROPIEDADES DE LAS
MEMBRANAS
POLARIDAD
carga eléctrica de superficie.
Responsable del fenómeno difusivo.
La carga eléctrica o potencial de superficie de todas las
membranas es negativa, con variaciones: la AN69 tiene un
potencial de superficie de −100 mV y la polisulfona de −20
mV.
PROPIEDADES DE LAS
MEMBRANAS
Polaridad
Las membranas con fuerte carga eléctrica negativa en su
superficie (de poliacrilonitrilo [PAN], y específicamente la
AN69) aumentan la generación de bradicinina, pudiendo
inducir reacciones anafilactoides graves en pacientes que
toman inhibidores de la enzima de conversión de la
angiotensina (IECA).
Para evitar esta potencial complicación, se ha modificado el
diseño del dializador con el modelo AN69 ST.
PROPIEDADES DE LAS
MEMBRANAS
SIMETRICAS:
Poro S. = Poro D.
Permeabilidad inversa al espesor
Ejm: cuprofan, AN69.
ASIMETRICAS:
Poro S. < Poro D.
Ejm: Polisulfona, la mayoria
De Sinteticas
PROPIEDADES DE LAS
MEMBRANAS
BIOCOMPATIBILIDAD:
BIOCOMPATIBILIDAD
ACTIVACION DEL COMPLEMENTO:
La activación de la via alterna ocurre por los grupos hidroxilos
de la estructura polisacarida.
Se induce la liberación de anafilatoxinas (C3a, C5a) y de otros
productos biológicamente activos (C3b, iC3b, C5b-C9). El pico
máximo de C5a ocurre a los 15 minutos de iniciada la
hemodiálisis, con un descenso paulatino de sus niveles hasta los
90 minutos.
BIOCOMPATIBILIDAD
ACTIVACION DEL COMPLEMENTO:
 Máxima intensidad con el cuprofán.
 Intermedio con el policarbonato, el EVAL, el PMMA y
triacetato de celulosa.
Mínima elevación con el PAN, la AN69 ST, la polisulfona y la
poliamida.
La membrana de AN69 tiene gran capacidad de adsorción
del complemento.
BIOCOMPATIBILIDAD
LEUCOPENIA- NEUTROPENIA:
Ocurre por leucoagregación pulmonar por activacion
del C.
Disminuye a los 2-5 minutos, alcanza un máximo a los
15-20 minutos y revierte a los 60 minutos. Al final de la
diálisis se observa un rebote, que alcanza
aproximadamente a un 130% de los que había
prediálisis.
Con membranas celulósicas modificadas y polímeros
sintéticos la leucopenia es menor que con el cuprofán, y
es mínima con las membranas sintéticas de alta
permeabilidad.
BIOCOMPATIBILIDAD
MOLECULAS DE ADHESION:
Cuando se utilizan membranas biocompatibles no
se producen cambios en los receptores de superficie
granulocitarios, no se activa el complemento y no se
produce neutropenia.
LIBERACIÓNDE CITOCINAS:
La activación de monocitos induce liberación de
citocinas (IL-1, IL-2, IL-6 y factor de necrosis tumoral
[TNF]), que son agentes con una potente actividad
proinflamatoria.
BIOCOMPATIBILIDAD
ACTIVACION DE LA COAGULACIÓN:
Vía intrínseca de la coagulación, por el factor XII
(Hageman), cininógeno de alto peso molecular (HWMK),
precalicreína, calicreína y factor XI, se produce durante
la interacción de la sangre con la membrana de diálisis.
Menor intensidad con membranas de alta
permeabilidad.
FIBRINOLISIS:
Las membranas celulósicas incrementan más la
actividad fibrinolítica que las sintéticas, por la liberación
del activador tisular del plasminógeno.
BIOCOMPATIBILIDAD
PERMEABILIDAD
PERMEABILIDAD AL AGUA:
Determinada por el Kuf:
Baja (bajo flujo) cuando el KUF es inferior a 10-12
ml/h/mmHg
Entre 2-8 ml/h/mmHg de las
celulósicas(cuprofán).
Alta (alto flujo) cuando es superior a 20 ml/h/mmHg.
Hasta 60-80 ml/h/mmHg de las
sintéticas(polisulfona/poliamida de alta permeabilidad).
PERMEABILIDAD
Membranas con Kuf bajo se utilizan en pacientes donde
la UF representa la perdida de peso deseaa a conseguir.
Membranas con alta permeabilidad se usan en caso
donde la UF es muy superior a la perdida de peso
deseada.
PERMEABILIDAD
PERMEABILIDAD PARA LOS SOLUTOS:
Sieving Coefficient: Transporte por convección (concentracion
de soluto en el UF y concentracion de agua plasmatica de
partida).
PERMEABILIDAD
SEGÚN SU EFICACIA DEPURADORA:
Baja (<400) 
 Moderada (400-700)
Alta (>700) 
El KoA está modulado por la porosidad y el espesor de la
membrana y es dependiente del tamaño del soluto, del flujo de
sangre y del líquido de diálisis.
ADSORCION
Unión de solutos del plasma a membranas, o
sustancias como carbon activado, resinas proteinas o
ac monoclonales.
Las membranas sintéticas son las que tienen una
mayor capacidad de adsorción, destacando las de
polimetilmetacrilato, polisulfona, poliamida y
poliacrilonitrilo.
.
ADSORCION
Poca repercusión clínica, debido a la reducida superficie de
la membrana y su alta capacidad de saturación en los
primeros minutos de la diálisis.
Se ha descrito una alta tasa de adsorción para algunos
péptidos, endotoxinas, citocinas y β2-microglobulina
CARACTERISTICAS DE LAS
MEMBRANAS X SU
COMPOSICION
COSTE - BENEFICIO
DISLIPEMIA : disminución de lipoproteínas.
AMILOIDOSIS: Memb celulosicas de baja permeabilidad,
incrementan la síntesis y liberación, favoreciendo la
polimerización de la β2-microglobulina en fibrilla amiloide.
ANEMIA: independiente de la membrana usada.
COSTE - BENEFICIO
RESPUESTA INFLAMATORIA: La respuesta inflamatoria es
menor empleando membranas de alta permeabilidad, no
está demostrado que su uso prevenga la rápida
progresión de la lesión vascular.
MORBIMORTALIDAD:
HEMO: No observó ninguna superioridad de las de alto flujo
en comparación con las de bajo flujo.
MPO : Puede reducir la mortalidad en los pacientes con un
nivel de albúmina inferior a 4 g/dl y en los diabéticos
independientemente de los niveles séricos de albúmina.
Cosas Útiles.
FRA: el uso de membranas de celulosa, en modelos
animales, retrasa la recuperación de la función renal e
induce la neutropenia.
ERC: membranas de polisulfona reducen
substancialmente la mortalidad (7-20%). No hay
diferencia en cuanto a ingresos hospitalarios ( RR0,75 to
0.80)
In a post-hoc analysis of the 4D study, dialysis was performed
with four different types of dialysis membranes: high-flux synthetic,
low-flux synthetic, low-flux semisynthetic, or cellulosic low-flux
membranes [8]. Compared with low-flux synthetic membranes
(biocompatible), there was a significantly greater risk of death with
low-flux cellulosic (hazard ratio [HR] 1.73, CI 95% 1.04-2.87) and
low-flux semisynthetic membranes (HR 1.42, CI 95% 1.01-2.00).
El MM es una patologia donde existe una proliferación
de células plasmáticas a nivel de MO, que causa un
exceso de producción de CL (22kD y 45kD).
Destrucción de capacidad de absorción de túbulos
proximales.
Dializador de alta
permeabilidad HCO para CL
Presenta un poro triple al de un dializador convencional
capaz de eliminar CL.
Junto con QT, se elimina la proliferación y la capacidad
de depuración de CL.
Hemodiálisis por tiempo prolongado, se sugiere 6 horas
de diálisis y 12 sesiones.
Monitorizar CL pre y post HD.
Es necesario una analítica Pre HD, a las 3 horas y al final
para ajuste de MG, CA, K, ALB que se ira perdiendo.
Dializadores y membranas de dialisis

Dializadores y membranas de dialisis

  • 1.
    DIALIZADORES Y MEMBRANAS DEDIALISIS Igor Romaniouk Nefrología
  • 2.
    DIALIZADORES El dializador esla parte fundamental del sistema de depuración extracorpórea con hemodiálisis, siendo el compartimento donde se produce la eliminación de las toxinas urémicas retenidas y generadas por la insuficiencia renal crónica y la restauración de la homeostasis del medio interno
  • 3.
    ANATOMIA DEL DIALIZADOR Carcasa. Disposiciónde las fibras. Material de membrana. Espesor de membrana. Numero de poros. Tamaño de los poros. Estructura de los poros.
  • 4.
    CLASIFICACIÓN Según su diseñogeométrico : Se dividen en dos tipos: placa y fibra hueca o capilar. La placa prácticamente ya no se utiliza y casi todos los dializadores son del tipo capilar. En el modelo capilar, la sangre circula por el interior de las fibras, que están colocadas como un haz a lo largo del filtro, el cual permanece fijado a los extremos de la carcasa mediante unos anclajes.
  • 5.
    CLASIFICACIÓN VENTAJAS DEL DIALIZADORCAPILAR: Menor volumen sanguíneo de cebado.  No se modifica su capacidad de almacenamiento de sangre, al incrementar la presión transmembrana durante la diálisis, ya que su distensibilidad es mínima. Permite una fácil reutilización.
  • 6.
    DIALIZADORES DESVENTAJAS DEL D.CAPILAR: Mayor volumen de sangre residual al finalizar la sesión de diálisis. Necesidad de anclajes para fijar el haz de fibras a la carcasa.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
    MEMBRANAS CELULOSICAS  Estáncompuestas de cadenas de polisacáridos con grupos hidroxilo libres, que contribuyen a su hidrofilicidad y bioincompatibilidad.  El prototipo son las de cuprofán.  La sustitución de los grupos hidroxilo mejora su biocompatibilidad.  En las membranas de hemofán se sustituye el 1% de los grupos hidroxilo por radicales aminoterciarios (tiene mayores requerimientos de heparina).  En las de acetato de celulosa se sustituye el 75-80% de los grupos hidroxilo por radicales de acetato.  La de triacetato de celulosa tiene casi completamente sustituidos todos los grupos hidroxilo y es la única membrana de este grupo que puede tener alta permeabilidad.
  • 10.
  • 11.
    MEMBRANAS SINTETICAS Poseen unamatriz esponjosa central que les confiere la resistencia, recubierta por dos películas porosas. Las propiedades del transporte difusivo vienen determinadas por esta matriz esponjosa, mientras que las del transporte convectivo se corresponden con las películas que las recubren, y pueden ser hidrofílicas o hidrofóbicas.
  • 12.
    MEMBRANAS SINTETICAS Dentro delgrupo de las hidrofóbicas hay algunas (de polisulfona o polimetilmetacrilato) que pueden ser de alta y baja permeabilidad. Las membranas sintéticas hidrofílicas (policarbonato y etilenvinilalcohol [EVAL]) tienen baja trombogenicidad, por lo que teóricamente requieren menos heparina
  • 13.
    PROPIEDADES DE LAS MEMBRANAS HIDROFILIA: capacidad de absorber agua. Interaccionan con las células y proteínas activando el complemento. Cuanto más hidrofílica es una membrana, mayor es su trasporte difusivo y menor su biocompatibilidad. HIDROFOBIA: Incapacidad de interaccionar con el agua. Adsorben proteínas, son más porosas, tienen un elevado coeficiente de ultrafiltración y son más biocompatibles.
  • 14.
    PROPIEDADES DE LAS MEMBRANAS POLARIDAD cargaeléctrica de superficie. Responsable del fenómeno difusivo. La carga eléctrica o potencial de superficie de todas las membranas es negativa, con variaciones: la AN69 tiene un potencial de superficie de −100 mV y la polisulfona de −20 mV.
  • 15.
    PROPIEDADES DE LAS MEMBRANAS Polaridad Lasmembranas con fuerte carga eléctrica negativa en su superficie (de poliacrilonitrilo [PAN], y específicamente la AN69) aumentan la generación de bradicinina, pudiendo inducir reacciones anafilactoides graves en pacientes que toman inhibidores de la enzima de conversión de la angiotensina (IECA). Para evitar esta potencial complicación, se ha modificado el diseño del dializador con el modelo AN69 ST.
  • 16.
    PROPIEDADES DE LAS MEMBRANAS SIMETRICAS: PoroS. = Poro D. Permeabilidad inversa al espesor Ejm: cuprofan, AN69. ASIMETRICAS: Poro S. < Poro D. Ejm: Polisulfona, la mayoria De Sinteticas
  • 17.
  • 18.
    BIOCOMPATIBILIDAD ACTIVACION DEL COMPLEMENTO: Laactivación de la via alterna ocurre por los grupos hidroxilos de la estructura polisacarida. Se induce la liberación de anafilatoxinas (C3a, C5a) y de otros productos biológicamente activos (C3b, iC3b, C5b-C9). El pico máximo de C5a ocurre a los 15 minutos de iniciada la hemodiálisis, con un descenso paulatino de sus niveles hasta los 90 minutos.
  • 19.
    BIOCOMPATIBILIDAD ACTIVACION DEL COMPLEMENTO: Máxima intensidad con el cuprofán.  Intermedio con el policarbonato, el EVAL, el PMMA y triacetato de celulosa. Mínima elevación con el PAN, la AN69 ST, la polisulfona y la poliamida. La membrana de AN69 tiene gran capacidad de adsorción del complemento.
  • 20.
    BIOCOMPATIBILIDAD LEUCOPENIA- NEUTROPENIA: Ocurre porleucoagregación pulmonar por activacion del C. Disminuye a los 2-5 minutos, alcanza un máximo a los 15-20 minutos y revierte a los 60 minutos. Al final de la diálisis se observa un rebote, que alcanza aproximadamente a un 130% de los que había prediálisis. Con membranas celulósicas modificadas y polímeros sintéticos la leucopenia es menor que con el cuprofán, y es mínima con las membranas sintéticas de alta permeabilidad.
  • 21.
    BIOCOMPATIBILIDAD MOLECULAS DE ADHESION: Cuandose utilizan membranas biocompatibles no se producen cambios en los receptores de superficie granulocitarios, no se activa el complemento y no se produce neutropenia. LIBERACIÓNDE CITOCINAS: La activación de monocitos induce liberación de citocinas (IL-1, IL-2, IL-6 y factor de necrosis tumoral [TNF]), que son agentes con una potente actividad proinflamatoria.
  • 22.
    BIOCOMPATIBILIDAD ACTIVACION DE LACOAGULACIÓN: Vía intrínseca de la coagulación, por el factor XII (Hageman), cininógeno de alto peso molecular (HWMK), precalicreína, calicreína y factor XI, se produce durante la interacción de la sangre con la membrana de diálisis. Menor intensidad con membranas de alta permeabilidad. FIBRINOLISIS: Las membranas celulósicas incrementan más la actividad fibrinolítica que las sintéticas, por la liberación del activador tisular del plasminógeno.
  • 23.
  • 24.
    PERMEABILIDAD PERMEABILIDAD AL AGUA: Determinadapor el Kuf: Baja (bajo flujo) cuando el KUF es inferior a 10-12 ml/h/mmHg Entre 2-8 ml/h/mmHg de las celulósicas(cuprofán). Alta (alto flujo) cuando es superior a 20 ml/h/mmHg. Hasta 60-80 ml/h/mmHg de las sintéticas(polisulfona/poliamida de alta permeabilidad).
  • 25.
    PERMEABILIDAD Membranas con Kufbajo se utilizan en pacientes donde la UF representa la perdida de peso deseaa a conseguir. Membranas con alta permeabilidad se usan en caso donde la UF es muy superior a la perdida de peso deseada.
  • 26.
    PERMEABILIDAD PERMEABILIDAD PARA LOSSOLUTOS: Sieving Coefficient: Transporte por convección (concentracion de soluto en el UF y concentracion de agua plasmatica de partida).
  • 27.
    PERMEABILIDAD SEGÚN SU EFICACIADEPURADORA: Baja (<400)   Moderada (400-700) Alta (>700)  El KoA está modulado por la porosidad y el espesor de la membrana y es dependiente del tamaño del soluto, del flujo de sangre y del líquido de diálisis.
  • 28.
    ADSORCION Unión de solutosdel plasma a membranas, o sustancias como carbon activado, resinas proteinas o ac monoclonales. Las membranas sintéticas son las que tienen una mayor capacidad de adsorción, destacando las de polimetilmetacrilato, polisulfona, poliamida y poliacrilonitrilo. .
  • 29.
    ADSORCION Poca repercusión clínica,debido a la reducida superficie de la membrana y su alta capacidad de saturación en los primeros minutos de la diálisis. Se ha descrito una alta tasa de adsorción para algunos péptidos, endotoxinas, citocinas y β2-microglobulina
  • 30.
  • 32.
    COSTE - BENEFICIO DISLIPEMIA: disminución de lipoproteínas. AMILOIDOSIS: Memb celulosicas de baja permeabilidad, incrementan la síntesis y liberación, favoreciendo la polimerización de la β2-microglobulina en fibrilla amiloide. ANEMIA: independiente de la membrana usada.
  • 33.
    COSTE - BENEFICIO RESPUESTAINFLAMATORIA: La respuesta inflamatoria es menor empleando membranas de alta permeabilidad, no está demostrado que su uso prevenga la rápida progresión de la lesión vascular. MORBIMORTALIDAD: HEMO: No observó ninguna superioridad de las de alto flujo en comparación con las de bajo flujo. MPO : Puede reducir la mortalidad en los pacientes con un nivel de albúmina inferior a 4 g/dl y en los diabéticos independientemente de los niveles séricos de albúmina.
  • 34.
    Cosas Útiles. FRA: eluso de membranas de celulosa, en modelos animales, retrasa la recuperación de la función renal e induce la neutropenia. ERC: membranas de polisulfona reducen substancialmente la mortalidad (7-20%). No hay diferencia en cuanto a ingresos hospitalarios ( RR0,75 to 0.80)
  • 35.
    In a post-hocanalysis of the 4D study, dialysis was performed with four different types of dialysis membranes: high-flux synthetic, low-flux synthetic, low-flux semisynthetic, or cellulosic low-flux membranes [8]. Compared with low-flux synthetic membranes (biocompatible), there was a significantly greater risk of death with low-flux cellulosic (hazard ratio [HR] 1.73, CI 95% 1.04-2.87) and low-flux semisynthetic membranes (HR 1.42, CI 95% 1.01-2.00).
  • 37.
    El MM esuna patologia donde existe una proliferación de células plasmáticas a nivel de MO, que causa un exceso de producción de CL (22kD y 45kD). Destrucción de capacidad de absorción de túbulos proximales.
  • 38.
    Dializador de alta permeabilidadHCO para CL Presenta un poro triple al de un dializador convencional capaz de eliminar CL. Junto con QT, se elimina la proliferación y la capacidad de depuración de CL. Hemodiálisis por tiempo prolongado, se sugiere 6 horas de diálisis y 12 sesiones. Monitorizar CL pre y post HD. Es necesario una analítica Pre HD, a las 3 horas y al final para ajuste de MG, CA, K, ALB que se ira perdiendo.