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OPAL® I Behandlungsset

OPAL Aufbau

Zweckbestimmung:

Das OPAL® I-Behandlungsset ermöglicht die extrakorporale Blutreinigung mittels Albumindialyse.

 

Indikation:

Durch extrakorporale Blutreinigung können mit dem OPAL® I-Behandlungsset Krankheitsbilder behandelt werden, die mit einer Erhöhung von albuminassoziierten sowie wassergelösten Toxinen im Patientenblut einhergehen.

 

Albumindialyse:

Die Albumindialyse ermöglicht durch Zugabe von humanem Albumin in das Dialysat neben der Entfernung von nierenpflichtigen Substanzen auch die Entfernung albuminassoziierter Toxine. Da viele albuminassoziierte Toxine beim gesunden Menschen durch die Leber verstoffwechselt werden, wird die Albumindialyse auch als Leberdialyse bezeichnet. Ist die Leberfunktion gestört, nimmt auch die Konzentration endogener albuminassoziierter Toxine (z.B. Gallensäuren, Bilirubine, Fettsäuren) sowie der gelöste Anteil von Medikamenten zu, was die Beeinträchtigung der Funktion weiterer Organe (z.B. Niere, Gehirn) zur Folge haben kann.



OPAL®:


OPAL® steht für Open Albumin Dialysis.


Dem Behandlungsaufbau liegt ein 1993 von Miterfinder Dr. Jan Stange entwickeltes und patentiertes Verfahren (EP0615780) zugrunde. In seiner ursprünglichen Ausstattung gelang es erstmalig proteingebundene Substanzen mittels Dialyse zu entfernen.




Ansätze für die Weiterentwicklung der Albumindialyse:


1. Banares et al. konnten keinen Überlebensvorteil für MARS® bei ACLF (Acute On Chronic Liver Failure) zeigen. In ihrer Analyse sehen die Autoren einen möglichen Grund in der Absättigung der eingesetzten Adsorber und formulieren die Notwendigkeit einer verbesserten Adsorptionskapazität einer künftigen Produktweiterentwicklung. Auch solle das Vermögen, die Bindungseigenschaften des patienteneigenen Albumins zu verbessern und die vom Medizinprodukt erzielbare Wirkung diskutiert werden [1].


2. Veröffentlichte Clearance-Daten [2;6;12;20;21;22] zeigen, dass die bisher eingesetzte Adsorbertechnologie Gallensäuren, Bilirubine, Kreatinin und weitere albuminassozierte Marker nicht komplett und nur mit abnehmender Clearance entfernen kann.


3. Jalan et al. verweisen auf die eingschränkte DTE (Detoxification Efficiancy) des z.B. bei MARS® eingesetzten Albumins [8].


4. Klammt et al. messen Oktanoat im Blut von Patienten nach erfolgten Albumindialysebehandlungen mittels MARS® (Molecular Adsorbent Recirculating System) und SPAD (Single Pass Albumin Dialysis) [3].


5. Auch Rademacher et al. gehen davon aus, dass Stabilisatoren an industriellem Albumin bei SPAD in den Patienten gelangen können [13].


6. Oktanoat am Albuminmolekül mindert dessen Bindungseigenschaften ABIC (Albumin Binding Capacity); Binding Efficiency (BE) und DTE [8;9;10;11;15] und lässt sich auch nach direkter Infusion pharmazeutischen Albumins in leberkranken Patienten finden, was Stange et al. auf ein vermindertes Vermögen des Oktanoatabbaus bei Leberpatienten zurückführen [4].


7. A. Götze stellt fest, dass die Infusion von Hepalbin®-gefiltertem Albumin die ABiC des Patienten indirekt verbessert. Die Infusion von ungefiltertem Albumin führte hingegen zu stärker ausgeprägter hepatischer Enzephalopathie sowie zu nur wenig gebesserter Hämodynamik und Nierenfunktion. Den deutlich verzögerten Abbau von Albuminstabilisatoren führt sie auf die eingeschränkte Leberfunktion zurück [25].


8. Die FDA weist auf zahlreiche physiologische Nebenwirkungen von Oktanoat hin [5].


9. M. Stiffel beschreibt in ihrer Dissertation weitere negative Effekte auf Zellproliferation und -vitalität in Gegenwart von stabilisatorbehaftetem Albumin, was u.a. anhand von Patienten-Plasmaproben nach Albumindialyse untersucht wurde [14].


10. B. Schaefer et al. vergleichen MARS®- und MARS®mini-Behandlungen mit einer Kombination aus Plasmaaustausch und Hämodialyse zur Therapie von ALF bei Kindern. Die Behandlungen wurden teilweise abwechselnd an den Patienten untersucht. Die Autoren kommen zu dem Ergebnis, dass die Entfernung von Gesamtbilirubin und unkonjugiertem Bilirubin mit MARS® vergleichsweise gering ausfällt. Nach MARS®mini-Behandlungen wurde keine Entfernung von Gesamtbilirubin und unkonjugiertem Bilirubin gesehen [22].


11. A. Leistner et al. verglichen in vitro den MARS®-Adsorber AC250 mit neuen Polymeradsorbern. Der Aufbau entsprach dem MARS®-Setup. Hinter den MARS®-Adsorbern waren dabei die Konzentrationen von Bilirubin und Gallensäure höher, als hinter den Konstellationen mit neuen Polymeradsorbern [21].


12. S. Link entdeckt im Rahmen seiner Dissertation, dass die Deligandisierung von Albumin im Albuminkreislauf mittels Hepalbin®-Adsorber die patientenseitige Albuminbindungskapazität (ABiC) um 46% verbessern kann, während das mit nicht deligandisiertem Albumin nur um 8% gelingt.

Außerdem misst er hinter den MARS®-Adsorbern nach Aufreinigung direktes Bilirubin (>3µmol/l) und Gallensäure (>150µmol/l) im Albumindialysat [20].


13. K. Drexler et al. finden, dass die Entgiftungsleistung des MARS®-Systems für albumingebundene Substanzen mit der einzusetzenden Albuminmenge korelliert. Die höchsten Clearances für direktes Bilirubin, Chendesoxycholsäure und Diazepam wurden unter Zugabe von 150g Albumin erzielt, was zugleich das untersuchte Maximum darstellt und reell zu einer Albuminkonzentration von ca. 15% im Dialysat führte. Zur Eindämmung der hohen Kosten raten die Autoren jedoch zum Einsatz von 100g Albumin [23].


14. Y. Pei et al. ermittelten denselben Effekt bei der Entfernung von Bilirubin durch einen geschlossenen Albuminkreislauf ohne Adsorber (hier Closed Loop Modus = CLM). Y. Pei führt aus, dass Albumin nicht nur als Transportvehikel, sondern auch als Toxinbinder bzw. -entferner zu betrachten ist. Das untersuchte Maximum im CLM lag bei 20%iger Albuminlösung und erzielte die höchste Bilirubin-Clearance. Darüber hinaus ergaben vergleichende Untersuchungen bei unterschiedlichen Bilirubin-Startwerten, dass ein offener Aufbau wie SPAD (hier Open Loop Modus = OLM) unter Verwendung der selben Menge Albumin, wie im CLM, zu einer geringeren Albumineffektivität (toxinspezifische Aufnahmekapazität des eingesetzten Albumins) als im CLM führen kann. Eine geringe Albumineffektivität ging einher mit einer geringen Entgiftungseffektivität des Gesamtsystems [24].


Was ist an OPAL neu?


Das OPAL-Behandlungsset ist als Reaktion auf oben genannte Kritikpunkte und Risiken entwickelt worden.


Erste Untersuchungsergebnisse und Veröffentlichungen


C. Pfensig vergleicht in ihrer Bachelor-Arbeit die Leistung dreier Systeme (Leergehäuse vs. MARS-Adsorber vs. Hepalbin-Cluster12) im rezirkulierenden Albumindialysatkreislauf unter identischen Bedingungen anhand eines Zweikompartimentmodells. Alle untersuchten albuminassoziierten Toxine (Gallensäure, Bilirubine, Oktanoat) werden durch den Hepalbin-Cluster12 am effektivsten aus dem Kreislauf entfernt . Hinter dem Hepalbin-Cluster12 sind alle untersuchten albuminassoziierten Toxine nach einer und bis zu 6 Stunden Versuchszeit am Rande der Nachweisbarkeit, während die MARS-Adsorber in diesen Versuchen kontinuierlich deutlich messbare Toxinkonzentrationen hinter beiden Adsorbern aufweisen. In der Arbeit werden weitere Belege für die starke Adsorptionsleistung des Hepalbin-Cluster12 präsentiert.[16]

A. Dominik vergleicht vier verschiedene Hämofilter anhand eines rezirkulierenden Albumindialyseaufbaus. Das Albumin im Albumindialysekreislauf wurde mithilfe des Hepalbin-Clusters12 regeneriert, um möglichst hohe Konzentrationsgradienten über die Membran zu erzeugen. Am Dialysatoreingang waren bei allen Versuchsreihen über die Gesamtversuchszeit von 6 Stunden die Toxinkonzentrationen für Kreatinin, Gesamt-Bilirubin, direktes Bilirubin, Gallensäure und Bromsulphthalein nicht bzw. fast nicht messbar. Ein Absättigungsverhalten konnte nicht festgestellt werden. Der Hämofilter EMIC2 (Fresenius) zeigte die besten Transferraten insbesondere albuminassozierter Toxine mit hoher Affinität (indirektes Bilirubin, Bromsulphthalein) sowie bei den Zytokinen Interleukin 6 und TNF alpha. Dabei war keine höhere Albumindurchlässigkeit feststellbar. [7;17]

M. Stiffel et al. zeigten anhand eines Zweikompartimentmodells, dass 80 g (mit dem Hepalbin-Adsorber) deligandisiertes Albumin im MARS-Kreislauf fast alle getesteten Toxine vergleichbar gut entfernt wie 100 g stabilisatorbeladenes Albumin. Oktanoat konnte mittels hepalbingefiltertem Albumindialysat deutlich besser entfernt werden. Am Ende der Versuchsdurchführung wurde eine signifikante Verbesserung (p<0,05) der patientenseitigen Albuminbindungskapazität (AbiC) gemessen. [6]

N. Dammeier vergleicht mittels Zweikompartimentmodell in ihrer Dissertation den MARS-Aufbau mit einem Kreislauf, der anstelle der MARS-Adsorber sechs Hepalbin-Adsorber (Hepalbin-Cluster6) enthält. Sie misst dabei u.a. die Konzentrationen vor und hinter den einzelnen Adsorbern und stellt fest, dass nur der Konzentrationsgradient über dem Hepalbin-Cluster6 für direktes Bilirubin und Gallensäure über die gesamten 6 Stunden Signifikanz erreicht. Im Falle von Gallensäure ist die Konzentration über die gesamte Versuchszeit sogar unterhalb der Nachweisgrenze. [12]

In ihrer Dissertation konnte M. Stiffel zeigen, dass sich Hepalbin-deligandisiertes Albumin positiv auf die Zellproliferation und -vitalität von HepG2 / C3A-Leberzellen auswirkt. [14]

MedInnovation (MedInnovation GmbH ESR-Analyselabor) fand heraus, dass Hepalbin-deligandisiertes Albumin eine um 80% höhere Detoxification Efficiancy (DTE) und eine um 40% bessere Binding Efficiancy (BE) aufweist, als Albumin gesunder Probanden. Demgegenüber besitzt stabilisatorbelastetes Albumin gegenüber physiologischem Albumin eine um 75% verminderte DTE und eine um 60% geringere BE. [11]


Bestandteile des OPAL® I Behandlungssets


Das OPAL® Behandlungsset wird in zwei Ausführungen angeboten: OPAL® Classic und OPAL® Premium. Beide Ausführungen unterscheiden sich durch die Wahl des primären High-Flux Dialysators.

Der High-Flux Dialysator der Classic-Variante besitzt eine große Oberfläche von 2,3 qm. Die verwendete Membran Helixone® plus ist gegenüber seinen Vorentwicklungen derart optimiert worden, dass die schmalbandige Porenverteilung mehr mittelmolekulare Substanzen passieren (jedoch kein Albumin [Siebkoeffizient <0,001]) lässt.

Der Hemofilter der Premium-Variante besitzt mit 1,8 qm eine geringere Oberfläche als die Classic-Variante. Allerdings ermöglichen Porenstruktur und Porengrößenverteilung in begrenztem Umfang eine Entfernung der Zytokine Interleukin 6 und TNF-alpha [7]. Insbesondere diese Eigenschaft begründet die Verwendung, wenn genannte Moleküle zum Zielspektrum der zu entfernenden Substanzen gehören.

 

 

im Lieferumfang enthalten
zusätzlich notwendige Materialien/Geräte
High-Flux Dialysator Classic
oder
High-Flux Dialysator Premium
Dialysegerät inklusive kompatiblen Schlauchkit
Low-Flux Dialysator
Albumindialyse-Monitor 1TC*
OPAL I Schlauchkit
sterile Kochsalzlösung zum Spülen des OPALBehandlungskits (Empfehlung: 5000 ml )
Hepalbin-Cluster12
400 ml Humanalbuminlösung 20%
Herstellerinformationen
Dialyse- bzw. Hämofiltrationslösung für Dialysegerät (entsprechend Behandlungsdauer)


* Die Kompatibilität und Funktion des OPAL® Behandlungssets in Verbindung mit dem Albumindialyse-Monitor 1TC ist umfangreich geprüft worden.


 

OPAL Schlauchkit

 

Quellennachweise:

1: Banares et Al.; Extracorporeal Albumin Dialysis With the Molecular Adsorbent Recirculating System in Acute-on-Chronic Liver Failure: The RELIEF Trial; Hepathology 2013; Vol. 57; No. 3; p. 1153-1162


2: Stadlbauer et al.; Removal of Bile Acids by Two Different Extracorporeal Liver Support Systems in Acute-on-Chronic Liver Failure; ASAIO Journal 2007; p. 187-193


3: Klammt et al.; Increase of Octanoate Concentrations During Extracorporeal Albumin Dialysis Treatments; Ther Apher Dial 2009, Vol. 13, No. 5


4: Stange et al.; Industrial Stabilizers Caprylate and N-Acetyltryptophanate Reduce the Efficacy of Albumin in Liver Patients; LIVER TRANSPLANTATION 2011; 17:705-709


5: Department of Health and Human Service/Food and Drug Administration, 21 CFR Part 640 [Docket No. 98N-0608], published in Federal Register/Vol. 65, No. 167 , 28. Aug. 2000, p. 52017


6: Stiffel et al.; 24 Hour Performance of Albumin Dialysis Using the MARS System Assessed by a New Two-Compartment In Vitro Model for Pre-Clinical Tests of Liver Support; Therapeutic Apheresis and Dialysis 2014; Volume 18, Issue 1, p. 79–86


7: Dominik et al.; Reduction of Elevated Cytokine Levels in Acute/Acute-on-Chronic Liver Failure Using Super-Large Pore Albumin Dialysis Treatment: An In Vitro Study; Ther Apher Dial. 2013 Nov 12. doi: 10.1111/1744-9987.12146


8: Jalan et al.; Alterations in the Functional Capacity of Albumin in Patients with Decompensated Cirrhosis Is Associated with Increased Mortality; J. Hepatology; 2009


9: Olsen H. et al; “Pharmaceutical-grade albumin: impaired drug-binding capacity in vitro”; BMC Clinical Pharmacology 2004, 4


10: Klammt S.; “Albumin Binding Capacity (ABiC) is reduced in commercially available Human Serum Albumin preparations with stabilizers”; Z Gastroenterol 2001; 39: 24-27


11: MedInnovation GmbH; Industrielles Albumin;http://www.medinnovation.de/de/science/industrielles-albumin; Stand 31.07.2014


12: Dammeier N.; Optimierung universeller Entgiftungseigenschaften von Leberunterstützungsverfahren; Dissertation; eingereicht 2011; Medizinische Fakultät Universität Rostock


13: Rademacher et al.; Artificial Extracorporeal Liver Support Therapy in Patients With Severe Liver Failure: Modalities of Artificial Liver Support; Gastroenterol Hepatol. 2011; 5(5):455-463


14: Stiffel M.; Biologische Wirkung von Caprylat und N-Acetyltryptophan - Auswirkungen in humanen Albuminlösungen für therapeutische Anwendungen; Dissertation; eingereicht 2014; Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock


15: Di Giambattista M et al. Analysis of physiological functions of different human serum albumin pharmaceutical preparations. Crit Care 2007;11:P313


16: Pfensig C.; Der Effekt von nanostrukturierten Aktivkohleadsorbern auf die Funktion von Humanem Serumalbumin; Bachelorarbeit Medizinische Fakultät Universität Rostock; eingereicht 2012:


17: Dominik A.; The effect of innovative super large pore membranes in hemodiafiltration on molecular factors of regeneration; Masterthesis Medizinische Fakultät Universität Rostock; eingereicht 2012:


18: Anja Karina Baumann; Dissertation: Untersuchung neuartiger Adsorber zur Toxinadsorption im Albuminkreislauf des Molecular Adsorbent Recycling System; Universität Rostock; Abteilung Nephrologie; Zentrum für Innere Medizin der Universität Rostock; eingereicht 2014


19: Karoline Schulz; Dissertation: Elimination von Harnstoff aus dem Dialysat unter Einsparung von Wasser; Universität Rostock; Abteilung Nephrologie; Zentrum für Innere Medizin der Universität Rostock; eingereicht 2014


20: Sören Ingo Link; Dissertation: Optimierung und Weiterentwicklung der extrakorporalen Leberunterstützungstherapie anhand von in-vitro Untersuchungen zur klinischen Etablierung des Hepalbin-Rezirkulationsmodells und im Vergleich zum Molecular Adsorbent Recirculation System (MARS); Universität Rostock; Abteilung Nephrologie; Zentrum für Innere Medizin der Universität Rostock; eingereicht 2014


21: Andre Leistner (Polymerics GmbH), Pjotr Peszynski (Uni Rostock) et al.; Testing of new Adsorbent Polymers in a MARS-Setup, presented 2003 at the International Symposium of Albumin Dialysis, available at: http://www.polymerics.de/technology/adsorbents/publications/polymerics-rostock2003.en.pdf


22: Betti Schaefer et al.; Comparison of Molecular Adsorbents Recirculating System (MARS) dialysis with combined plasma exchange and haemodialysis in children with acute liver failure; Nephrol Dial Transplant (2011) 26: 3633–3639


23: Kerstin Drexler et al.; Albumin Dialysis Molecular Adsorbents Recirculating System: Impact of Dialysate Albumin Concentration on Detoxification Efficacy; Therapeutic Apheresis and Dialysis 13(5):393–398; 2009 International Society for Apheresis


24: Yingying Pei et al.; Albumin Dialysis in Artificial Liver Support Systems: Open-Loop or Closed-Loop Dialysis Mode?; ASAIO Journal 2015 May-Jun; 61(3):324-31


25: Anne Götze; Dissertation: Klinische Prüfung des Effektes der bettseitigen Filtration von konventionellen Humanalbuminpräparationen auf den Verlauf der Plasmakonzentrationen von Octanoat, N-Acetyltryptophanat und der Albuminbindungskapazität (ABiC); Universität Rostock; Abteilung Nephrologie; Zentrum für Innere Medizin der Universität Rostock; eingereicht 2011

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