血液透析原理及不同透析方式的選擇

武漢大學(xué)人民醫(yī)院腎內(nèi)科石明內(nèi)容提要血液透析治療的原理不同透析膜效果的評(píng)價(jià)不同血液透析方式的比較positivepressurenegativepressureUltrafiltration:Themovementoffluidthroughamembranecausedbyapressuregradient.Ultrafiltration

（超濾）

通過超濾機(jī)制穩(wěn)定的控制水平衡Diffusion:Themovementofsolutesfromahighertoalowersoluteconcentrationarea.Diffusion（彌散）

通過彌散機(jī)制有效維持電解質(zhì)和酸堿平衡通過彌散清除小分子物質(zhì)Convection:Themovementofsoluteswithawater-flow,“solventdrag”,e.g.,themovementofmembrane-permeablesoluteswithultrafilteredwater.Convection（對(duì)流）

HF通過對(duì)流機(jī)制穩(wěn)定的控制水平衡HF通過對(duì)流機(jī)制有效維持電解質(zhì)和酸堿平衡HF通過對(duì)流機(jī)制清除1-3萬的小、中分子物質(zhì)HF通過對(duì)流機(jī)制清除炎性介質(zhì)血液透析面對(duì)的尿毒癥毒素－－歐洲尿毒癥毒素工作組(EuropeanUremicToxinWorkGroup,EUTox)溶質(zhì)種類分子量是否與蛋白結(jié)合至少已鑒定種數(shù)小分子溶質(zhì)<500Da否68中大分子溶質(zhì)500Da～65,000Da否22小分子蛋白結(jié)合類溶質(zhì)<500Da是25Piorry、Heritier尿毒癥概念1840年至少100余種毒素尿毒癥癥狀機(jī)體代謝紊亂細(xì)胞與組織器官結(jié)構(gòu)損傷與功能失常尿毒癥毒素與血液透析并發(fā)癥尿毒癥毒素名稱主要相關(guān)并發(fā)癥甲狀旁腺激素PTH腎性骨病，異位鈣化β2微球蛋白淀粉樣變及腕管綜合癥瘦素營養(yǎng)不良氧化蛋白產(chǎn)物動(dòng)脈粥樣硬化終末期糖基化產(chǎn)物淀粉樣變及動(dòng)脈粥樣硬化同型半胱氨酸心血管并發(fā)癥腎素、血管緊張素頑固性高血壓白細(xì)胞介素1，6全身微炎癥狀態(tài)甲酚、對(duì)甲酚肝細(xì)胞毒性吲哚腎小球硬化馬尿酸胰島素抵抗、糖耐量異常尿毒癥毒素與并發(fā)癥Classificationofartificialmembranes

usedforbloodpurificationtherapyWaterpermeabilitySolutepermeabilityBiocompatibilityMaterial/PolymerRegeneratedcelluloseModifiedcelluloseSyntheticLow-flux﹙Kuf<15ml/mmHg·hr﹚

High-flux﹙Kuf>15ml/mmHg·hr﹚Forsmallsolute→KoA

﹙e.g.BUN﹑Scr﹑UA﹚

Forlargersolute→SC

﹙e.g.β2-MG﹚Qualitativemeasures內(nèi)容提要血液透析治療的原理不同透析膜效果的評(píng)價(jià)不同血液透析方式的比較透析技術(shù)發(fā)展歷程平板膜透析器纖維素膜衍生纖維素膜合成膜空心纖維透析器1960s、1970s體積大、功能弱1980s，代表：銅紡膜；1990s，代表：血紡膜；2000s，代表：PS聚砜、PES聚醚砜；生物安全、高效、中分子毒素清除透析膜種類（一）纖維素膜

纖維二碳糖

表面存在羥基改良的纖維素膜

以不同基團(tuán)取代羥基合成膜

高分子人工聚合成的透析膜透析膜種類（二）硝化纖維素，火棉膠（Nitrocellulose，NC

）銅氨纖維素，銅仿膜（Cuprophan

，Cu

）血仿膜（Hemophan，HE）醋酸纖維素（Celluloseacetate

，CA）三醋酸纖維素（Cellulosetriacetate

，CTA）透析膜種類（三）聚丙烯腈（Polyacrylonitrile

，PAN或AN69)聚乙烯(polyethylene，PE)聚乙烯醇(Ethylene-vinylalcoholcopolymer

，EVAL)聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）聚酰胺（Polyamide，PA,Nylon)聚甲基丙烯酸甲酯（polypethyl

methacrylate，PMMA）聚砜（polysulphone,PS）聚醚砜膜（olyethersulfone，PES）透析膜種類（四）多粘菌素B修飾透析膜維生素E修飾透析膜肝素修飾透析膜生物膜透析膜種類（五）一種透析膜可由多種化學(xué)物質(zhì)組成Polyflux14L多芳基砜醚(PAES)；聚乙烯基吡咯啉酮(PVP)；聚酰胺(PA)

POLYFLUXTM膜材完美的把各種聚合膜材料混合把各自的優(yōu)點(diǎn)相互結(jié)合提升PA聚胺(Polyamide)膜表面材質(zhì)疏水性聚合材料增加生物相容性增加內(nèi)毒素抵抗力PAES聚碸(Polyaryl-Ether-Sulfone)主要膜結(jié)構(gòu)材質(zhì)疏水性聚合材料抗高溫增加材料穩(wěn)定性

PVP(聚乙烯吡咯啉酮)次膜結(jié)構(gòu)材質(zhì)親水性聚合材料高超濾性能PolyfluxTM空纖-3層構(gòu)造

內(nèi)層-選擇性清除層(皮層)

-狹窄孔徑

-分離血液/透析液層

-0.1-0.5μm

中間層-結(jié)構(gòu)穩(wěn)定層 -支撐作用 -2–5μm外層-指狀結(jié)構(gòu)層

-大片段空間層 -極低擴(kuò)散阻力 -40–45μm

更有效和更穩(wěn)定的清除特性：主要透過

皮層/指狀結(jié)構(gòu)

達(dá)成內(nèi)毒素阻隔能力主要透過：不對(duì)稱結(jié)構(gòu)/疏水性吸附性能達(dá)成增強(qiáng)性能PUREMA?H膜結(jié)構(gòu)

(三層)電子顯微鏡掃描圖=5nm=100nm=10nm30μmPES與PS的比較沒有液體流過的區(qū)域透析器中透析液室流體分布不均勻的原因液體流為什么空纖似乎排列不整齊集聚分流無透析液流DialyzerwithoutP.E.T.?DialyzerwithP.E.T.?Laukemper-Ostendorfetetal,JMembrSci;1998,138:287-295透析器對(duì)水分的清除率（Kuf）超濾系數(shù)：透析膜對(duì)水的清除能力，其大小決定脫水量，單位為ml/h.mmHg低通量透析器超濾系數(shù)多為10ml/h.mmHg以下高通量透析器超濾系數(shù)多為20ml/h.mmHg以上

透析器對(duì)中小分子溶質(zhì)的清除清除率（K）是指在特定血流，透析液流速條件下，透析器在體外凈化血液的能力，它是評(píng)價(jià)透析器對(duì)某種物質(zhì)交換能力的一項(xiàng)指標(biāo)，單位：ml/min評(píng)價(jià)透析器對(duì)小分子物質(zhì)清除率的指標(biāo)：尿素（分子量60）、肌酐（分子量113）評(píng)價(jià)透析器對(duì)中分子物質(zhì)清除率的指標(biāo)：維生素B12（分子量1335）、β2-微球蛋白（分子量11800）尿素肌酐磷酸鹽

維他命B12SYNPHAN?LF100:體外清除率（1.25m2，未消毒）SYNPHAN(R)LF100Qb200Qb400Qb200Qb400F6清除率（ml/min）050100150200250300InvitrostudyMembrana(1999)透析器對(duì)中大分子溶質(zhì)的清除膜的篩選系數(shù)S=Ca/CbCa：超濾液中的溶質(zhì)濃度Cb：血中的溶質(zhì)濃度如何清除大分子及與蛋白結(jié)合的溶質(zhì)吸附（非選擇性或選擇性）血漿置換（一級(jí)膜或二級(jí)膜）使小分子與血漿白蛋白分離→清除小分子吸附和分離MARS內(nèi)容提要血液透析治療的原理不同透析膜效果的評(píng)價(jià)不同血液透析方式的比較CRRTBloodPurificationProcedurescontinuousintermittentIRRTintermittentperitonealdialysis(IPD)hemoperfusion(HP)hemoconcentrationplasmapheresishemodialysis(HD)hemofiltration(HF)hemodiafiltration(HDF)

水分迅速減少組織器官血供障礙血漿滲量驟然下降血壓不平穩(wěn)或誘發(fā)肺水腫生理代償機(jī)制加重或誘發(fā)心衰血/膜反應(yīng)SIRSIRRT對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響CRRT與IRRT比較無需水處理改善心血管穩(wěn)定性維持腦灌注控制高分解代謝維持水電解質(zhì)和酸堿平衡為營養(yǎng)支持創(chuàng)造條件重癥ARF首選CRRTH2OwatersolublemoleculesHFBHDBDBDHDFmmHgBBF,Dlow-fluxFilterhigh-fluxorFilterdiffusionconvectiondiffusion/convectionmmHgBmmHgmmHgFDmmHgmmHgHFHDHDFKidney104?2-MGC3a、C5aIT-1TNFVit.B12LipidABunCrUAclearance﹙ml/min﹚12080400101031020MW﹙Da﹚105AlbLpsheparinAVPVPADUFDBLDSADheaterlow-fluxHDheparinAVPVPADUFDBLDSADheaterhigh-fluxHigh-fluxHDheparinAVPVPAUFBLDSADRheaterhigh-fluxHFPredilutionPostdilutionRheaterheparinVVPVPADUFDBLDSADhigh-fluxHDFPostdilutionPredilution前稀釋和后稀釋置換量計(jì)算后稀釋：總量20L左右（高對(duì)流量更有利）前稀釋：后稀釋的1.5-2倍計(jì)算血漿容量=血流量×（1-Hct）×0.93計(jì)算稀釋因子考慮超濾量有效對(duì)流量=（置換液量+超濾量）×稀釋因子HD、HF與HDF的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制彌散對(duì)流低流量HD高極小高流量HD高中等HF無極高HDF高高—非常高ContinuousIntermittentDialysisTreatmentComplicationsV×C﹙Kd+Kr﹚·CG堆積＝產(chǎn)生－清除攝入﹙產(chǎn)生﹚堆積﹙分布﹚其中:G-尿素產(chǎn)生的速率

V-體內(nèi)尿素的分布容積

C-血液尿素的濃度

Kd

-透析器的廓清率

Kr-殘存腎功能的廓清率

清除PCRnPCRBUNKt/VURR間歇透析的尿素動(dòng)力學(xué)模型806040200

120100SUNMONTUEWENTUEFRI