Mis à jour en mai 2026. Texte rédigé pour le CAS HES-SO « Soins aux personnes en insuffisance rénale », à partir de la présentation initiale donnée aux Hôpitaux Universitaires de Genève en novembre 2019. Les recommandations 2026 s’appuient sur l’essai CONVINCE pour l’HDF, sur les guidelines KDOQI Hemodialysis Adequacy 2015, et sur les recommandations EuDial.
L’hémodialyse, au sens large, désigne l’ensemble des techniques d’épuration extrarénale (EER) faisant appel à une circulation extracorporelle. C’est à partir du sang circulant que s’établissent les échanges avec un milieu extérieur — le dialysat — pour rétablir périodiquement l’homéostasie et la composition du milieu intérieur du patient urémique.
Trois modalités techniques en découlent — l’hémodialyse (HD), l’hémofiltration (HF) et l’hémodiafiltration (HDF) — auxquelles s’est ajoutée plus récemment l’hémodialyse étendue (HDx), basée sur des membranes de coupure moyenne (medium cut-off, MCO). Toutes reposent sur quelques principes physiques élémentaires : diffusion, convection, osmose, adsorption.
Plan du cours
- Quelques définitions
- Mécanismes de transfert
- Différentes techniques
- Recommandations pratiques 2026
1. Quelques définitions
La machine de dialyse
Le moniteur-générateur d’hémodialyse remplit quatre fonctions. Il produit de façon continue et extemporanée la solution électrolytique d’échange — dialysat, et le cas échéant liquide de substitution. Il assure la circulation sanguine extracorporelle. Il contrôle, monitorise et sécurise le déroulement de la séance. Il évalue la performance d’épuration et la performance hémodynamique.
La membrane semi-perméable
Une membrane semi-perméable autorise le passage de l’eau, des électrolytes et des solutés de poids moléculaire (PM) inférieur à celui de l’albumine — environ 66 000 Daltons —, mais retient les protéines plasmatiques et les éléments figurés du sang (globules rouges, globules blancs, plaquettes). C’est cette propriété sélective qui permet, à travers la membrane du dialyseur, un échange ciblé entre le sang et le dialysat.
Le dialyseur (rein artificiel, hémofiltre, hémodiafiltre)
Le filtre est le module d’échange à l’interface du patient et de la machine. Il contient un faisceau de fibres creuses dans lesquelles circule le sang ; ce faisceau baigne dans un dialysat qui circule à contre-courant. Un filtre se caractérise par la nature et la perméabilité de sa membrane, par sa surface d’échange, par sa géométrie interne et externe, et par son hémo-réactivité.
La perméabilité des membranes
Selon leur perméabilité, les membranes se classent en quatre catégories :
| Paramètre | Basse | Moyenne | Haute | Très haute |
|---|---|---|---|---|
| Ultrafiltration KUF (ml/mmHg/h) | < 20 | 20–30 | 30–50 | > 50 |
| Urée KD (ml/min) | < 180 | 180–200 | 200–220 | > 220 |
| β2-microglobuline KD (ml/min) | < 20 | 20–40 | 40–60 | > 60 |
| Perte d’albumine (g/séance) | 0 | 0 | < 2 | 2–5 |
| Modalité | HD | HD | HD, HDF, HF | HD, HDF, HF |
À ces quatre catégories classiques s’ajoute depuis le milieu des années 2010 une nouvelle famille — les membranes medium cut-off (MCO), ou expanded HD (HDx) — dont les propriétés se rapprochent de celles d’une HDF tout en restant utilisables sur un schéma d’HD conventionnel, sans liquide de substitution [1].
Solution, soluté, solvant
Une solution est un mélange liquide homogène entre une substance dissoute — le soluté — et un liquide qui en représente l’essentiel — le solvant. En dialyse : la solution est le dialysat, le solvant est l’eau, les solutés sont les électrolytes (sodium, potassium, calcium, magnésium, bicarbonate, chlore, glucose).
Le poids moléculaire et les toxines urémiques
Les toxines urémiques sont classées par l’European Uremic Toxin Work Group (EUTox) en trois groupes :
- Petites molécules hydrosolubles (urée 60 Da, créatinine 113 Da, acide urique 168 Da, phosphate 80 Da…). Elles sont efficacement épurées par diffusion.
- Molécules liées aux protéines (indoxyl sulfate, p-crésol, homocystéine, acide hippurique…). Elles ne traversent que la fraction libre, ce qui rend leur épuration difficile par les techniques classiques.
- Moyennes molécules (β2-microglobuline 11 800 Da, leptine, hormone parathyroïdienne, cytokines, chaînes légères d’immunoglobulines…). Leur épuration nécessite un transport convectif et une membrane à haute perméabilité.
Cette classification est cliniquement déterminante : elle explique pourquoi l’évolution des techniques s’est orientée vers le retrait des moyennes molécules — domaine où l’HDF haute-efficacité a démontré sa supériorité.
2. Mécanismes de transfert
Trois mécanismes fondamentaux président aux échanges à travers la membrane : la diffusion (ou conduction), la convection (ou ultrafiltration) et l’osmose. À ces trois mécanismes s’ajoute, sur certaines membranes, l’adsorption.
Le sens et l’importance des flux suivent les gradients de concentration ou de pression de part et d’autre de la membrane. La sélectivité de passage des solutés (le tamisage) dépend du PM du soluté et de la perméabilité nominale de la membrane.
Diffusion (conduction)
Le transfert diffusif est un transport passif des solutés du sang vers le dialysat sous l’effet d’un gradient de concentration, sans passage de solvant. Le transfert inverse, du dialysat vers le sang, est appelé rétrodiffusion.
Le flux diffusif d’un soluté répond à la loi de Fick (1855) : il est proportionnel au gradient de concentration, à la surface d’échange et au coefficient de diffusion du soluté ; il est inversement proportionnel à l’épaisseur de la membrane. En pratique, plus le PM du soluté augmente, plus le flux diffusif diminue rapidement — c’est pour cette raison que la diffusion seule épure mal les moyennes molécules.
Coefficient de tamisage
Le coefficient de tamisage rend compte de la capacité d’une membrane à laisser passer un soluté donné en convection. Il vaut 1 quand le soluté traverse aussi librement que l’eau, 0 quand il est totalement retenu. Les membranes high-flux modernes ont un profil de tamisage proche de celui de la membrane basale glomérulaire : elles laissent passer librement la créatinine et la vitamine B12, et de manière partielle l’inuline et la β2-microglobuline (coefficient de tamisage ≈ 0,6–0,7), tout en retenant quasi totalement l’albumine.
Convection (ultrafiltration)
Le transfert convectif est un transfert simultané du solvant et d’une fraction des solutés qu’il contient, sous l’effet d’une différence de pression hydrostatique. Le débit d’ultrafiltration (QUF) est proportionnel à la pression transmembranaire efficace (PTMe), au coefficient de perméabilité hydraulique de la membrane et à sa surface.
Pression transmembranaire (PTM)
Le gradient de pression résulte d’une pression positive côté sang et d’une dépression côté dialysat. La PTM efficace est la différence entre la PTM hydrostatique moyenne et la pression oncotique (≈ 30 mmHg, due aux protéines plasmatiques qui ne franchissent pas la membrane).
Osmose
L’osmose est un transfert de solvant sous l’effet d’une différence de pression osmotique. Au cours de la séance, la perte d’eau par ultrafiltration concentre les protéines plasmatiques, ce qui élève la pression oncotique du plasma. Cette élévation crée un appel d’eau depuis l’interstitium vers le plasma à travers la paroi capillaire — c’est le refilling plasmatique, qui restaure le volume sanguin efficace au fur et à mesure de l’UF et conditionne la tolérance hémodynamique de la séance. Quand l’UF est plus rapide que le refilling, l’hypotension perdialytique survient.
Adsorption
Certaines protéines — albumine, fibrine, β2-microglobuline, fragments du complément, cytokines (IL-1, TNF-α) — peuvent être adsorbées à la surface de la membrane. Il en va de même pour des substances fortement liées aux protéines comme l’homocystéine. Ce mécanisme contribue pour partie à l’extraction du sang. L’adsorption repose sur des interactions hydrophobes (membranes en polysulfone, polyéthersulfone, PMMA) ou électrostatiques (membranes AN69 chargées négativement).
Synthèse des quatre mécanismes
| Mécanisme | Force motrice | Ce qui passe |
|---|---|---|
| Diffusion | Gradient de concentration | Solutés libres |
| Convection | Gradient de pression hydrostatique | Solutés + eau |
| Osmose | Gradient de pression osmotique | Eau |
| Adsorption | Charge ionique de la membrane | Protéines, substances liées aux protéines |
3. Différentes techniques
Hémodialyse (HD)
En HD, le transfert de la majorité des déchets est diffusif ; le transfert du sodium et de l’eau est principalement convectif. L’ultrafiltration est le mécanisme par lequel l’eau et le sodium accumulés entre deux séances sont soustraits de l’organisme. C’est la technique de référence pour épurer les molécules de faible PM (urée, créatinine, potassium, phosphate).
Hémofiltration (HF)
En HF, le transfert des solutés est purement convectif. Pour éviter une déshydratation, une solution de substitution stérile et apyrogène, de qualité pharmaceutique, est réintroduite dans le circuit sanguin à un débit de 10 à 20 litres par heure — soit en amont du filtre (pré-dilution), soit en aval (post-dilution, modalité la plus utilisée et la plus efficace), soit aux deux endroits. L’HF est aujourd’hui peu utilisée en chronique ; elle reste une technique de choix en aigu, notamment aux soins intensifs.
Hémodiafiltration (HDF)
L’HDF combine les avantages des deux techniques précédentes : le transfert des solutés y est à la fois diffusif — qui assure une bonne soustraction des petites molécules — et convectif — qui permet une extraction satisfaisante des moyennes molécules (β2-microglobuline en particulier). Le liquide de réinfusion est de qualité pharmaceutique, stérile et apyrogène.
L’HDF haute-efficacité post-dilutionnelle est devenue depuis 2023 la technique de référence quand un volume convectif élevé est atteignable. L’essai randomisé multicentrique européen CONVINCE a démontré qu’une HDF post-dilutionnelle avec un volume convectif ≥ 23 L par séance réduit la mortalité toutes causes de 23 % par rapport à une HD high-flux conventionnelle, sur un suivi médian de 30 mois [2]. Cette donnée est centrale dans le choix de la modalité chez les patients qui ont un accès vasculaire performant.
Hémodialyse étendue (HDx) — membranes MCO
Les membranes medium cut-off (MCO) — commercialisées notamment sous le nom de Theranova® — élargissent le seuil de coupure des membranes high-flux tout en conservant une faible perte d’albumine. Elles permettent une épuration des grandes moyennes molécules (PM 25–45 kDa : κ et λ chaînes légères libres, complément, etc.) qui n’étaient pas accessibles aux membranes classiques, sans liquide de substitution.
L’HDx représente une alternative à l’HDF quand l’accès vasculaire ne permet pas d’atteindre les débits requis pour un volume convectif élevé, ou quand la machine de dialyse ne génère pas de liquide de substitution. Sa place exacte dans la hiérarchie des techniques fait encore l’objet de comparaisons cliniques.
Performances d’un filtre
La performance d’un filtre traduit sa capacité d’épuration instantanée. Deux paramètres la résument :
- Le KoA (coefficient de transfert de masse transmembranaire) traduit la clairance maximale théorique pour un soluté et un filtre donnés.
- Le KUF (perméabilité hydraulique) traduit le débit d’ultrafiltration obtenu par mmHg de PTM, en ml/h/mmHg.
Rendement du filtre en hémodialyse
Le rendement repose sur trois facteurs : le débit sanguin (Qs), le débit de dialysat (Qd) et le maintien d’une surface d’échange efficace.
Le débit sanguin. La clairance des solutés croît de façon linéaire avec Qs tant que celui-ci reste < 200 ml/min (régime débit-dépendant). Au-delà, la courbe s’infléchit et atteint un plateau vers 350–400 ml/min (régime membrane-dépendant). Le volume total de sang traité par séance (litres par séance) est un indicateur simple et fiable de la bonne réalisation de la prescription.
Le débit de dialysat. La circulation à contre-courant maintient tout au long du filtre un gradient de concentration favorable. Pour Qd < 300 ml/min, l’augmentation des clairances suit linéairement celle du débit ; au-delà, les clairances plafonnent vers 500 ml/min. Un ratio Qd ≈ 2 × Qs est habituellement retenu.
L’anticoagulation. Elle prévient la thrombose des fibres et le colmatage du filtre, qui amputent la surface d’échange et compromettent les performances. Plus la surface est grande, plus le débit sanguin doit être élevé.
Rendement du filtre en hémofiltration / HDF post-dilution
Le rendement repose ici sur trois autres facteurs : la PTM, le débit sanguin et la modalité de substitution.
Rôle de la PTM. Le débit d’UF est proportionnel à la PTM tant que celle-ci reste < 300 mmHg (régime pression-dépendant). Au-delà, le débit s’infléchit pour atteindre un plateau, limité par la formation d’une couche protéique à la surface de la membrane qui réduit la perméabilité hydraulique (régime membrane-dépendant). La PTM doit donc rester inférieure à 300 mmHg.
Rôle du débit sanguin. Augmenter Qs (de 100 à 400 ml/min) majore le débit d’UF moyen et restaure une partie de la perméabilité hydrique de la membrane : les hauts débits accroissent les forces de cisaillement tangentielles, ce qui réduit l’épaisseur de la couche protéique secondaire.
Rôle du site de réinjection.
- En post-dilution (réinjection en aval), c’est la modalité la plus efficace : l’épuration n’est pas diluée par le liquide de substitution.
- En pré-dilution (réinjection en amont), l’hémodilution facilite l’UF — augmentation du débit sanguin effectif, diminution de la concentration protéique — au prix d’une réduction de la concentration des solutés soumis à l’UF. C’est l’option de repli quand la post-dilution n’est pas réalisable (PTM trop élevée, débit sanguin insuffisant).
4. Recommandations pratiques 2026
Choix de la technique
La hiérarchie 2026 se présente ainsi :
- HDF post-dilutionnelle haute-efficacité — première option si l’accès vasculaire permet un volume convectif ≥ 23 L/séance (CONVINCE) [2].
- HDx (HD étendue avec membrane MCO) — alternative quand l’HDF n’est pas réalisable techniquement.
- HD high-flux — option par défaut quand ni HDF ni HDx ne sont disponibles.
L’HD low-flux n’a plus sa place en chronique. Le choix tient également compte de l’âge, des comorbidités, de la tolérance hémodynamique et des contraintes d’accès vasculaire.
Repères pour la prescription convective (HDF)
- PTM < 300 mmHg.
- En post-dilution : volume de substitution ≈ 25 % du débit sanguin. Pour Qs = 400 ml/min, cela représente 100 ml/min, soit 6 L/h ou 24 L pour une séance de 4 heures.
- En pré-dilution : volume < 60 % du débit sanguin, ou au maximum 3 × le volume théorique en post-dilution.
- Cible CONVINCE : volume convectif total ≥ 23 L/séance en post-dilution.
Prescription type d’une séance d’hémodialyse
| Composant | Pratique 2026 |
|---|---|
| Filtre — configuration | Fibres capillaires |
| Filtre — matériau | Membranes synthétiques (polysulfone, polyéthersulfone, polyaryléthersulfone) |
| Filtre — perméabilité | High-flux par défaut ; MCO si HDx ; membrane HDF si HDF |
| Durée de séance | 4 heures ; durées plus longues pour patients à forte interdialytique ou à tolérance hémodynamique limitée |
| Fréquence | 3 séances par semaine |
| Débit sanguin | 300 à 400 ml/min — limité par l’accès vasculaire |
| Débit de dialysat | Habituellement 500–800 ml/min (≈ 2 × Qs) |
| Débit d’UF | < 10 ml/kg/h pour limiter l’hypotension perdialytique |
| Sodium dialysat | 138–140 mmol/L, à individualiser selon la natrémie pré-dialyse |
| Potassium dialysat | 3 mmol/L (bain unique, sans profilage) — minimise le risque de mort subite [3] |
| Calcium dialysat | 1.25 à 1.50 mmol/L selon la calcémie et les traitements (chélateurs, calcimimétiques, vitamine D) |
| Magnésium dialysat | 0.5 mmol/L |
| Tampons alcalins | 30 à 40 mmol/L de bicarbonate — ajusté selon l’acidose |
| Glucose dialysat | 1 g/L |
| Traitements en séance | EPO (darbépoétine, méthoxy-PEG-époétine bêta), fer IV (ferric carboxymaltose, fer-saccharose), vitamine D, antibiotiques |
| Anticoagulation | HBPM (énoxaparine, daltéparine) en première ligne ; héparine non fractionnée si nécessaire |
Indicateurs d’adéquation
La qualité de la dialyse se quantifie sur deux axes :
- Diffusion : Kt/V single-pool ≥ 1.4 par séance, conformément aux KDOQI 2015 [3].
- Convection (HDF) : volume convectif total ≥ 23 L/séance en post-dilution [2].
Fonction rénale résiduelle (FRR)
La FRR — DFG persistant chez le patient dialysé — reste un atout majeur à préserver : elle améliore le contrôle volémique, facilite la gestion électrolytique, et conditionne l’éligibilité aux schémas allégés. Elle s’estime par la moyenne des clairances rénales de l’urée et de la créatinine rapportée à la surface corporelle. Une FRR significative existe lorsque ce DFG estimé est supérieur à 2 ml/min/1.73 m².
Voir l’article dédié : Mesurer la fonction rénale résiduelle en dialyse incrémentale — tour d’horizon des formules.
Dialyse incrémentale
La dialyse incrémentale consiste à débuter par une dose de dialyse réduite tant que le rein résiduel y supplée, puis à intensifier au rythme de la perte de FRR. Critères classiques pour l’envisager :
- 2 séances par semaine de 3 heures (avec progression vers 3 × 3–4 h) ;
- diurèse > 1000 ml/24 h ;
- FRR > 3 ml/min/1.73 m² ;
- β2-microglobuline < 27.5 mg/L ;
- surcharge hydrosodée contrôlée par diurétiques de l’anse à forte dose, bilans électrolytique, acido-basique et phospho-calcique satisfaisants, tension artérielle contrôlée.
Dialyse à la « carte »
Pour certains patients, la qualité de vie prime sur la quantité de vie. La dialyse à la carte concerne typiquement des patients non inscrits sur liste de greffe, âgés ou multimorbides, pleinement informés et exprimant des préférences personnelles claires. Les exceptions sont fréquentes : la décision est toujours individuelle, partagée avec le patient et son entourage.
Dialyse à domicile
L’option reste possible mais marginale. Elle s’appuie sur des machines simplifiées (NxStage®, Tablo®) et privilégie une dialyse quotidienne de courte durée à bas débit de dialysat — schéma mieux toléré, plus physiologique, avec un meilleur contrôle volémique et tensionnel. Elle suppose un patient autonome ou un partenaire de dialyse, et un parcours de formation structuré.
Messages clés
- L’hémodialyse au sens large regroupe quatre techniques (HD, HF, HDF, HDx) reposant sur quatre mécanismes physiques (diffusion, convection, osmose, adsorption).
- La diffusion suit la loi de Fick et épure efficacement les petites molécules ; la convection transporte simultanément solvant et solutés et atteint les moyennes molécules.
- En 2026, l’HDF post-dilutionnelle haute-efficacité est la technique de référence quand un volume convectif ≥ 23 L/séance est atteignable (CONVINCE).
- Le rendement d’un filtre en HD dépend du débit sanguin, du débit de dialysat et de la surface d’échange ; en HF/HDF, il dépend de la PTM (< 300 mmHg), du débit sanguin et du site de réinjection (post > pré-dilution).
- La prescription standard : 3 × 4 h/semaine, Qs 300–400 ml/min, Qd ≈ 2 × Qs, UF < 10 ml/kg/h, dialysat K⁺ 3 mmol/L, Kt/V ≥ 1.4.
- La fonction rénale résiduelle est un atout à préserver ; lorsqu’elle est suffisante, la dialyse incrémentale devient une option à proposer.
Pour aller plus loin sur Nephro.blog
Bonnes pratiques en hémodialyse de maintenance — édition 2026
Mesurer la fonction rénale résiduelle en dialyse incrémentale — tour d’horizon des formules
Références
- Kirsch AH, Lyko R, Nilsson L-G, et al. Performance of hemodialysis with novel medium cut-off dialyzers. Nephrol Dial Transplant 2017;32(1):165-172. DOI: 10.1093/ndt/gfx009.
- Blankestijn PJ, Vernooij RWM, Hockham C, et al. Effect of hemodiafiltration or hemodialysis on mortality in kidney failure. N Engl J Med 2023;389(8):700-709. DOI: 10.1056/NEJMoa2304820.
- National Kidney Foundation. KDOQI clinical practice guideline for hemodialysis adequacy: 2015 update. Am J Kidney Dis 2015;66(5):884-930. DOI: 10.1053/j.ajkd.2015.07.015.
- Tolwani A. Continuous renal-replacement therapy for acute kidney injury. N Engl J Med 2012;367(26):2505-2514. DOI: 10.1056/NEJMct1206045.
- Canaud B. Principes et modalités d’application de l’hémodialyse au traitement de l’insuffisance rénale chronique. Néphrologie & Thérapeutique 2009;5(3):218-238.
- Man NK, Touam M, Jungers P. L’hémodialyse de suppléance. Médecine-Sciences Flammarion. Chapitre 2 : Principes physico-chimiques de l’hémodialyse.
Cet article a été rédigé avec la complicité de Claude (Anthropic), qui m’a aidé à synthétiser la littérature et à mettre le texte en forme. La sélection des sources, les angles cliniques et la responsabilité éditoriale restent les miens.
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