Urinausscheidung und Flüssigkeitsbilanz

Klinischer Hintergrund

Die Urinausscheidung ist bei akuter Nierenschädigung das am schnellsten verfügbare Maß der Nierenfunktion. Während das Serumkreatinin verzögert ansteigt und von Muskelmasse, Volumenstatus und Vorwerten beeinflusst wird, bildet die Urinausscheidung die Filtrationskapazität nahezu in Echtzeit ab. Die KDIGO-Klassifikation der akuten Nierenschädigung von 2012 integriert daher sowohl Kreatinin als auch Urinausscheidung, und die Urinausscheidung allein kann die Stadieneinteilung bestimmen [1]. Der Rechner wandelt ein gemessenes Urinvolumen über eine definierte Sammelperiode in eine gewichtsbezogene Rate in mL/kg/h um, die Einheit, auf der die KDIGO-Schwellen beruhen.

Die Entscheidung, der das Instrument dient, ist nicht allein die Feststellung einer Oligurie, sondern die Frage, ob die Oligurie ausgeprägt und anhaltend genug ist, um die Kriterien einer AKI im Stadium 1, 2 oder 3 zu erfüllen. Das hat unmittelbare therapeutische Bedeutung: Ein höheres AKI-Stadium ist mit erhöhter Mortalität und einem höheren Bedarf an Nierenersatztherapie assoziiert, und die Stadien bestimmen die Überwachungsintensität sowie Dosisanpassungen renal eliminierter Arzneimittel.

Berechnung der Urinausscheidungsrate

Der Rechner bestimmt die gewichtsbezogene Urinausscheidungsrate nach:

$$\text{Urinausscheidungsrate} = \frac{\text{Urinvolumen (mL)}}{\text{Körpergewicht (kg)} \times \text{Sammelperiode (h)}}$$

Das Ergebnis wird in mL/kg/h angegeben. Das Urinvolumen bezeichnet das während der Sammelperiode insgesamt gesammelte Volumen, etwa über einen Blasenkatheter. Als Körpergewicht ist das aktuelle tatsächliche Gewicht zu verwenden; bei ausgeprägter Adipositas sollte jedoch das Idealgewicht erwogen werden, um nicht allein aufgrund eines hohen Gewichts eine Oligurie zu klassifizieren (siehe Limitationen).

Die Schwellen stammen aus den KDIGO-Leitlinien zur akuten Nierenschädigung von 2012, die die früheren RIFLE- und AKIN-Kriterien zusammenführten [1]. Die Urinausscheidungskriterien beruhen ihrerseits eher auf klinischer Erfahrung und Tiermodellen als auf empirisch abgeleiteten Daten, was bei der Interpretation der Ergebnisse zu bedenken ist [2].

KDIGO-Schwellen der Urinausscheidung bei AKI:

Interpretation in der Praxis

Der Rechner liefert eine Momentaufnahme der Urinausscheidungsrate. Der Wert selbst ist keine Diagnose, sondern der Einstieg in die KDIGO-Stadieneinteilung, bei der Rate und Dauer gleichzeitig erfüllt sein müssen.

Ein einzelner niedriger Wert über eine kurze Periode ist nicht diagnostisch. Mandelbaum und Mitarbeitende zeigten in einer großen retrospektiven Studie an 14 526 Intensivpatientinnen und -patienten, dass das Mortalitätsrisiko rasch anstieg, sobald die Urinausscheidung unter 0,5 mL/kg/h fiel, dass das Risiko aber besonders empfindlich für Ausmaß und Dauer war, wenn die Urinausscheidung unter 0,3 mL/kg/h lag und die Beobachtungsperiode kürzer als 5 Stunden war [2]. Erst wenn die Oligurie etwa 24 Stunden angehalten hatte, wurde das Mortalitätsrisiko von der Dauer unabhängig, was die Wahl von 24 Stunden als Schwelle für Stadium 3 durch KDIGO stützt.

Validierung und Testgüte

Die KDIGO-Urinausscheidungskriterien wurden nicht aus einer bestimmten Kohorte abgeleitet, sondern sind eine konsensusbasierte Synthese früherer Klassifikationssysteme. Ihre Leistung wurde daher eher indirekt in retrospektiven Studien als in prospektiven Validierungsstudien untersucht.

In einer retrospektiven Analyse von 390 Erwachsenen mit septischem Schock auf einer internistischen Intensivstation wurden Sub-KDIGO-Schwellen zur Vorhersage einer Progression zu AKI Stadium 2 oder 3 untersucht [3]. Eine durchgehende Oligurie über 3 Stunden ergab eine mäßige Vorhersagekraft mit einer AUC von 0,73 (95 %-KI 0,68 bis 0,78), und eine Oligurie über 5 Stunden ergab eine optimale Treffsicherheit von 82 % (95 %-KI 79 % bis 86 %). Das deutet darauf hin, dass auch kürzere Oligurieperioden als die 6-Stunden-Grenze von KDIGO in bestimmten Populationen klinisch bedeutsam sein können; die Ergebnisse sind jedoch auf Personen mit septischem Schock begrenzt und extern nicht validiert.

Mandelbaum et al. fanden in ihrer großen MIMIC-II-Kohorte, dass die Vorhersagegenauigkeit über verschiedene Kombinationen von Schwellen und Beobachtungsperioden der Urinausscheidung nur wenig variierte, dass die Konturen der adjustierten Mortalität und des Bedarfs an Nierenersatztherapie aber einen deutlichen Bruch bei 0,5 mL/kg/h zeigten [2]. Unterhalb dieses Niveaus stieg die Mortalität mit sinkender Urinausscheidung rasch an, während eine Urinausscheidung über 0,5 mL/kg/h die Mortalität nur geringfügig beeinflusste.

Klein und Mitarbeitende fassten in einer narrativen Übersicht zusammen, dass etwa 50 % der Intensivpatientinnen und -patienten während des Aufenthalts mindestens eine Oligurieepisode erleiden und dass etwa 30 % die Kriterien einer oligurischen AKI erfüllen [4]. Eine Oligurie ohne gleichzeitigen Kreatininanstieg war mit einer erhöhten Intensivstationsmortalität assoziiert (8,8 %) gegenüber Personen ohne AKI (1,3 %), jedoch niedriger als bei Personen mit Oligurie und Kreatininanstieg. Personen, die das maximale AKI-Stadium sowohl nach dem Urinausscheidungs- als auch nach dem Kreatininkriterium erfüllten, hatten eine deutlich höhere Mortalität (37,8 % nach 90 Tagen) als jene, die nur nach einem der Kriterien klassifiziert wurden.

Limitationen

Gewichtswahl. Der Rechner verwendet das angegebene Körpergewicht als Nenner. Bei ausgeprägter Adipositas führt das tatsächliche Körpergewicht dazu, dass die Urinausscheidungsrate relativ zur Nierenfunktion unterschätzt wird, da Nierengröße und Muskelmasse nicht proportional mit dem Körpergewicht zunehmen. Bei einem BMI über 30 sollte das Idealgewicht erwogen werden, um eine Überdiagnostik der AKI zu vermeiden [4]. Bei extremem Untergewicht, etwa bei Kachexie, besteht das umgekehrte Problem.

Diuretika. Furosemid und andere Diuretika können eine Oligurie maskieren, indem sie das Urinvolumen steigern, ohne dass die Nierenfunktion intakt ist. Zugleich kann eine ausbleibende diuretische Antwort bei nachgewiesener Hypovolämie oder Herzinsuffizienz selbst ein Zeichen einer eingeschränkten Tubulusfunktion sein. Die meisten Studien zu den Urinausscheidungskriterien haben nicht für den Diuretikagebrauch adjustiert, was die Interpretierbarkeit begrenzt [4].

Volumenstatus. Eine Oligurie kann eine physiologische, reversible Reaktion auf Hypovolämie, Schmerz, Übelkeit oder eine postoperative Vasopressinfreisetzung sein und muss keine Nierenschädigung widerspiegeln. Der Volumenstatus wurde in den Studien hinter den KDIGO-Kriterien nicht systematisch berichtet, und eine Korrektur für die Volumenexpansion verbessert die Vorhersagekraft bezüglich der Mortalität [4]. Wer hypovoläm und oligurisch ist, soll rehydriert und nicht ohne weitere Beurteilung als AKI klassifiziert werden.

Messgenauigkeit. Die Messung der Urinausscheidung setzt einen funktionierenden Blasenkatheter ohne Leckage oder Verstopfung voraus. Auf Normalstationen ohne Katheter sind Schätzungen anhand von Urinflaschen oder durchnässten Unterlagen eine Quelle grober Fehler. Vorübergehende Unterbrechungen der Messung, etwa bei Transport oder Eingriffen, können je nach Umgang mit den Lücken irreführend niedrige oder hohe Werte ergeben.

Diskordanz zum Kreatinin. Urinausscheidungs- und Kreatininkriterien überlappen nicht immer. Eine Person kann ohne Kreatininanstieg oligurisch sein und umgekehrt. KDIGO klassifiziert eine AKI, sobald mindestens eines der Kriterien erfüllt ist, doch muss das klinische Vorgehen beide Dimensionen abwägen. Der Rechner ersetzt den Kreatininverlauf nicht, er ergänzt ihn.

Quellen

1. Khwaja A. KDIGO clinical practice guidelines for acute kidney injury. Nephron Clin Pract 2012;120(4):c179-84. PMID: 22890468
2. Mandelbaum T, Lee J, Scott DJ et al. Empirical relationships among oliguria, creatinine, mortality, and renal replacement therapy in the critically ill. Intensive Care Med 2013;39(3):414-9. PMID: 23223822
3. Leedahl DD, Frazee EN, Schramm GE et al. Derivation of urine output thresholds that identify a very high risk of AKI in patients with septic shock. Clin J Am Soc Nephrol 2014;9(7):1168-74. PMID: 24789551
4. Klein SJ, Lehner GF, Forni LG et al. Oliguria in critically ill patients: a narrative review. J Nephrol 2018;31(6):855-62. PMID: 30298272