En los pacientes renales crónicos bajo hemodiálisis frecuentes es importante distinguir la demencia debida a la insuficiencia renal de la causada por la diálisis. En concreto, la demencia por diálisis o demencia dialítica guarda estrecha relación temporal con la diálisis. La demencia por diálisis se desarrolla de forma impredecible después de varios años de tratamiento. Típicamente, los síntomas aparecen después de una sesión de diálisis, y van empeorando en las siguientes sesiones.

El signo más precoz y severo es una disartria tartamudeante, que puede progresar a mutismo y asociarse a trastornos de comprensión. Sin tratamiento, progresa a un trastorno permanente del habla, deterioro intelectual global, mioclonías, agitación, apatía, perseveración, asterixis, convulsiones, crisis apneicas y muerte. El LCR muestra proteinorraquia. El EEG es anormal, presentando precozmente brotes de ondas lentas, seguido por un enlentecimiento del ritmo de base, ondas agudas, puntas, polipuntas y puntas-ondas bilaterales. En fases terminales aparece un enlentecimiento difuso severo. La TC puede ser normal o mostrar atrofia cerebral. La neuropatología no es específica, aunque se ha comunicado un aumento del contenido de aluminio en la substancia gris, y microcavitación moderada de las capas superficiales del córtex cerebral. La supervivencia no suele ir más allá de unos 2 años. El diazepam puede lograr mejorías transitorias.

Otro cuadro que puede observarse en pacientes dializados es el síndrome del desequilibrio. Este trastorno se atribuye a un edema cerebral postdiálisis y se caracteriza por cefalea, náuseas, calambres, irritabilidad, confusión y convulsiones. Por lo general, los síntomas suelen disminuir con el tiempo aunque pueden persistir varios días.