การผ่าตัดปลูกถ่ายหรือเปลี่ยนไตทดแทนไตที่ชำรุดหรือเสียการทำงานแล้วนั้น ได้มีผู้ค้นคว้าทดลองกันมานานและได้มีวิวัฒนาการเป็นลำดับเรื่อยมาจนถึงยุคที่นับว่าได้ใช้ประโยชน์อย่างจริงจัง เมื่อปี ค.ศ. ๑๘๙๗ จอห์น เมอร์ฟี (John Murphy) ได้เริ่มการผ่าตัดเส้นเลือดที่เลี้ยงอวัยวะซึ่งเป็นการผ่าตัด "ปลูกถ่าย"(Transplantation) ที่แท้จริงและปี ค.ศ. ๑๙๑๔ อุลมาน (Ullman) ได้เป็นบุคคลแรก ที่ปลูกถ่ายไตให้แก่ผู้ป่วยหญิงที่เป็นโรคไตวายเฉียบพลัน นับเป็นการเริ่มการปลูกถ่ายไตเพื่อการรักษาเป็นรายแรกแต่ผลการรักษายังไม่ได้ดีเท่าที่ควรจนปี ค.ศ. ๑๙๔๕ เมดดวาร์ (Medawar) และ กิบสัน (Gibson) ได้ค้นพบพื้นฐานความรู้ด้านอิมมูน (Immunological basis) ของการเกิดปฏิกิริยาต่อต้านอวัยวะใหม่ (graft rejection) นับเป็นการค้นพบที่ยิ่งใหญ่เป็นหนทางในความสำเร็จของการผ่าตัดปลูกถ่ายอวัยวะ ในปัจจุบันจากวิวัฒนาการที่ได้มีการทดลองค้นคว้ากันอย่างกว้างขวางทำให้การปลูกถ่ายอวัยวะเจริญก้าวหน้าจนใช้เป็นการรักษาที่ได้ผลดี นอกจากไตแล้วอวัยวะอื่นที่ได้ผลดีมาก ได้แก่ ไขกระดูก หัวใจ ตับ ตับอ่อน ปอด และลำไส้ การผ่าตัดปลูกถ่ายไตนับเป็นการผ่าตัดอวัยวะที่ได้รับความสำเร็จสูง มีการผ่าตัดเพื่อการรักษากันทั่วโลกในอัตราประมาณปีละ ๒๐,๐๐๐ ราย ความสำเร็จในการผ่าตัดทำให้ผู้ป่วยอยู่ในสภาพปกติได้ในอัตราเฉลี่ยปีแรกกว่า ๘๐% หลัง ๕ ปี ประมาณ ๖๕% และหลัง ๑๐ ปี ๔๒% (Terasaki, ๑๙๘๗)
การผ่าตัดปลูกถ่ายไตจะกระทำให้เฉพาะผู้ป่วยที่เป็นโรคไตระยะสุดท้าย (End Stage Renal Diseases) เท่านั้น กล่าวคือไตของผู้ป่วยเหล่านี้ไม่สามารถทำงานขจัดของเสียออกจากร่างกายได้เพียงพอผู้ป่วยอาจจะเสียชีวิต นอกจากจะมีวิธีการช่วยขจัดของเสียออกจากร่างกายแทนไตในปัจจุบันผู้ป่วยโรคไตระยะสุดท้ายนี้จะได้รับการรักษาโดยใช้เครื่องช่วยขจัดของเสียแทนไต โดย ๒ วิธี คือ การล้างท้อง (Peritoneal dialysis) และการฟอกเลือดโดยใช้เครื่องไตเทียม (Hemodialysis) การกระทำทั้งสองวิธีต้องทำเป็นประจำตลอดเวลาเพื่อขจัดของเสียที่เกิดจากการเผาผลาญสารอาหารหรือยาที่เกิดจากการรับประทานประจำเพื่อประทังชีวิตของผู้ป่วย การกระทำดังกล่าวนี้ผู้ป่วยจำเป็นต้องทนทุกข์ทรมานกับการล้างท้องหรือการฟอกเลือดเป็นระยะ ๆ โดยไม่มีโอกาสหยุดการกระทำได้ยิ่งไปกว่านั้นผู้ป่วยจำเป็นต้องเสียค่าใช้จ่ายในการรักษาโดยวิธีการเหล่านี้อย่างมหาศาล
อาหารการกินของผู้ป่วยจำเป็นต้องเลือกชนิดและกำหนดเพื่อไม่ให้เกินจำนวนที่การล้างท้องหรือการฟอกเลือดจะขจัดได้หมด เช่น โปรตีนไม่เกินวันละ ๖๐ กรัม น้ำดื่มไม่เกินวันละ ๒ แก้ว (๖๐๐ ml.) เป็นต้น การดำเนินชีวิตในครอบครัวและการทำงานของผู้ป่วยเหล่านี้จะต้องถูกจำกัดลงอย่างมาก
การผ่าตัดปลูกถ่ายไตเป็นการนำไตที่ยังทำงานดีของผู้อื่นมาปลูกถ่ายใส่ในร่างกายผู้ป่วยเพื่อให้ไตใหม่ที่ยังทำงานดีได้ทำงานขจัดของเสียแทนไตเดิมที่เสียไป ถ้าไตทำงานได้ดีจะทำให้ผู้ป่วยมีชีวิตความเป็นอยู่ดีขึ้นอย่างรวดเร็วสามารถประกอบกิจกรรมต่าง ๆ ได้เช่นคนปกติและค่าใช้จ่ายในการรักษายังลดลงกว่าการรักษาด้วยวิธีแรกอีกทั้งคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยและครอบครัวจะสมบูรณ์เช่นเดิม แต่การผ่าตัดปลูกถ่ายไตยังไม่อาจกระทำได้ในทุกคนที่ไตวายเพราะเหตุผลหลายประการ เช่น ผู้ป่วยที่เป็นโรคไตบางชนิดที่เกิดจากความผิดปกติของสารในร่างกายที่เรียก โรคไต เนื่องจากภูมิคุ้มกันจำเพาะผิดปกติ (Auto immune complex) เช่น โรคเอส แอล อี (SLE) ออกซาโลซิส (Oxalosis) และพวกไตอักเสบชนิดแอนติ จีบีเอ็ม (Anti GBM) หรือโรคไตอักเสบ ไอจีเอ (IGA nephropathy) เป็นต้น เนื่องจากจะเกิดปฏิกิริยาต่อต้านและทำให้ไตที่ได้รับใหม่เสียในเวลารวดเร็วซึ่งเป็นอันตรายต่อผู้ป่วยเอง ยิ่งไปกว่านั้นผู้ป่วยควรมีอายุไม่เกิน ๕๐ ปี และไม่มีโรคประจำตัวร้ายแรง เช่น เบาหวานหรือโรคที่เป็นภัยต่อการดมยาสลบผ่าตัด เช่น โรคหัวใจ โรคปอด หรือโรคติดเชื้อรุนแรง เป็นต้น
แหล่งของไตที่จะนำมาปลูกถ่ายให้ผู้ป่วย โดยทั่วไปจะได้มาจาก ๒ แหล่งด้วยกัน ดังนี้
(๑) จากผู้เสียชีวิตใหม่ ๆ (Cadaveric donors) ซึ่งเป็นแหล่งที่ดีที่สุด โดยทั่วไปจะนำไตจากผู้เสียชีวิตใหม่ ๆ โดยเฉพาะที่เสียชีวิตจากอุบัติเหตุทางสมองและแกนสมองตาย (Brain death) แต่ผู้บริจาคควรมีสุขภาพปกติอายุไม่เกิน ๖๐ ปี ไม่มีประวัติเกี่ยวกับโรคไตมาก่อน จากร่างของผู้บริจาค ๑ คน สามารถนำไตไปปลูกถ่ายให้กับผู้ป่วยได้ถึง ๒ คน นอกจากนี้ ตับ หัวใจ ปอด ตับอ่อน และลำไส้ ยังบริจาคให้ผู้ป่วยอื่นอีก จะเห็นว่าการรับบริจาคอวัยวะจากผู้เสียชีวิตใหม่ ๆ จะได้ประโยชน์มากที่สุด
(๒) จากญาติสายตรงของผู้ป่วยเอง (Living related donors) ญาตินี้ควรเป็นพี่น้องร่วมบิดามารดาเดียวกัน (Siblings) ถ้าเป็นแฝด (Twins) จะดีที่สุด สำหรับพ่อ-แม่นั้นจะได้ผลเช่นกันแต่ในระยะยาวจะพบว่าไม่ดีเท่าพี่น้องท้องเดียวกัน
เมื่อได้ผู้บริจาคแล้วจำเป็นต้องเลือกผู้ป่วยที่มารับการผ่าตัดอย่างละเอียด การเลือกจะใช้การตรวจเลือดเป็นหลักการตรวจนี้นอกจากหมู่เลือดที่ตรวจค้นแล้วจำเป็นต้องตรวจทางอิมมูโนด้วยที่เรียกว่า Tissue typing เป็นการหาหมู่เลือดและกลุ่มอินมูนที่ตรงกันและไม่มีปฏิกิริยาที่จะต่อต้านกัน (Major histocompatibility test) ในปัจจุบันได้มีการตรวจละเอียดถึง ดี เอ็น เอ (DNA typing) จากสถิติพบว่าผลสำเร็จของการผ่าตัดขึ้นอยู่กับการตรวจเลือดที่คล้ายกัน
แพทย์ผู้ผ่าตัดจำเป็นต้องมี ๒ ทีม คือ พวกแรกผ่าตัดนำไตหรืออวัยวะอื่นออกจากร่างผู้บริจาค กล่าวคือเมื่อผู้บริจาคโดยเฉพาะจากผู้เสียชีวิตใหม่ ๆ ศัลยแพทย์จำเป็นต้องรีบนำไตหรืออวัยวะอื่น ๆ ที่ต้องการออกจากร่างกายให้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้เพราะถ้าไตและอวัยวะขาดเลือดหรือขาดออกซิเจน (O2) นานไตจะเสียเส้นเลือดในอวัยวะจะตีบตันหมด ดังนั้นทันทีที่นำไตออกจากร่างกายแล้ว จำเป็นต้องบริบาลโดยการล้างหลอดเลือดด้วยน้ำยาพิเศษที่เย็นจัดเพื่อเป็นการถนอมเนื้อไตและล้างขยายหลอดเลือดของไตไว้ ในปัจจุบันเราสามารถบริบาลและเก็บไตไว้ได้นานถึง ๗๒ ชั่วโมง และได้ผลดี แพทย์ทีมที่สองจะทำการผ่าตัดผู้ป่วยทันทีที่ได้ทราบผลการตรวจเลือดและเลือกผู้ป่วยแล้วเพื่อสงวนเวลา ถ้าได้ผู้ป่วยมากกว่า ๑ คนหรือจะปลูกถ่ายอวัยวะอื่นด้วยจำเป็นต้องเพิ่มทีมผ่าตัดขึ้นอีกเป็นลำดับ การผ่าตัดจะนำไตที่ได้ไปปลูกถ่ายเก็บไว้ในอุ้งเชิงกรานโดยต่อหลอดเลือดดำของไตเข้ากับหลอดเลือดดำที่เรียก เอ็นเทอร์นัล ไอลิแอค เวน (Enternal iliac vein) และหลอดเลือดแดงของไตเข้ากับอินเทอร์นัล ไอลิแอค อาร์เทอรี (Internal iliac artery) หรือ เอกซ์เทอร์นัล ไอลิแอค อาร์เทอรี (External iliac artery) ตามลำดับ ส่วนหลอดไตจะต่อฝังไว้ในกระเพาะปัสสาวะโดยวิธีที่ทำกันตามปกติ
ผู้ป่วยหลังผ่าตัดจำเป็นต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษเพราะปัญหาที่เกิดขึ้นจะรีบด่วนและอาจทำให้ไตเสียการทำงานหรือผู้ป่วยอาจเสียชีวิตในทันทีได้
มีดังนี้
๑) ปัสสาวะน้อย (Oliguria) ไม่มีน้ำปัสสาวะ (Anuria) พบเป็นไปได้สูง ถ้าไตที่นำมาปลูกถ่ายถูกเก็บไว้นานขาดเลือดเป็นเวลานานหรือการบริบาลไตไม่ดีพอ ในระยะนี้จำเป็นต้องระมัดระวังเกี่ยวกับน้ำ เกลือ อาหาร และยาที่ให้ผู้ป่วยอาจต้องได้รับการล้างไต (Hemodialysis) เป็นครั้งคราวจนกว่าจำนวนปัสสาวะจะปกติ
๒) ปัสสาวะมากเกินปกติ (Polyuria) อาจเป็นผลตามมาหลังเกิดภาวะหลอดไตเสื่อม (Acute tubular necrosis) การให้น้ำเกลือต้องเพียงพอกับจำนวนที่เสียไป
๓) ปฏิกิริยาต่อต้านเนื้อเยื่อ (Rejection) เป็นปัญหาสำคัญ โดยปกติจะเริ่มให้ยาป้องกันการเกิดปฏิกิริยาต่อต้าน (Immunosuppressive Agents) ก่อนผ่าตัดในห้องผ่าตัดและหลังผ่าตัดเป็นประจำอยู่แล้วแต่อาจเกิดปัญหาการเกิดปฏิกิริยาต่อต้านเฉียบพลัน (Acute rejection) เมื่อใดก็ได้ ยิ่งไปกว่านั้นในระยะเวลาต่อมาหลังผ่าตัดนาน ๆ อาจเกิดการเกิดปฏิกิริยาต่อต้านเรื้อรัง (Chronic rejection) ได้เสมอและเป็นต้นเหตุของการเสียไต การตรวจการทำงานของไตและตรวจชิ้นเนื้อ(Biopsy) ของไตจำเป็นต้องทำประจำเมื่อมีอาการสงสัยว่าจะมีปฏิกิริยาต่อต้านขึ้น
๔) การติดเชื้อ (Infection) เนื่องจากผู้ป่วยต้องได้รับยาลดปฏิกิริยาต่อต้าน (Immunosuppressive therapy) ตลอดเวลา ภูมิต้านทานต่อการติดเชื้อย่อมต่ำการป้องกันและการรักษาจำเป็นต้องคำนึงถึงตลอดเวลา
๕) ทางเดินปัสสาวะอุดตัน (Obstruction) หรือรั่ว (Leakage or fistula) หลอดไตที่ขาดเลือดนาน ๆ เนื้อจะตายและทำให้เกิดการตีบตันหรือรั่วตรงรอยต่อได้ จำเป็นต้องรีบแก้ไขโดยด่วนมิฉะนั้นไตจะเสียได้
๖) ความดันโลหิตสูง (Hypertension) จะพบเสมอจากหลายสาเหตุที่เป็นไปได้ทั้งจากยาที่ให้ โรคของไตที่เกิดขึ้นกับไตที่เปลี่ยนหรือโรคหลอดเลือดไตตีบ การรักษาต้องแล้วแต่สาเหตุที่ตรวจพบ
๗) การเกิดโรคของไตใหม่อีก (Recurrent renal disease) เช่น โรคไตอักเสบ (Recurrent glumerulonephritis) โรคสารพิษต่อไต (Nephrotoxicity) เช่น จากยาหรือเกิดปฏิกิริยาต่อต้านเรื้อรัง (Chronic rejection) ก็ตาม
๘) เหตุแทรกซ้อนอื่น ๆ พบภายหลังการได้รับการผ่าตัดเปลี่ยนไตนาน ๆ ซึ่งมักเกิดจากการบริหารยาป้องกันการเกิดปฏิกิริยาต่อต้าน (Immunosuppressive agents) เช่น