血液透析原理及不同透析方式的選擇

1、血液透析原理及不同透析方式的選擇血液透析原理及不同透析方式的選擇內(nèi)容提要內(nèi)容提要 血液透析治療的原理血液透析治療的原理 不同透析膜效果的評價不同透析膜效果的評價 不同血液透析方式的比較不同血液透析方式的比較血液透析基本原理血液透析基本原理溶質(zhì)清除機制溶質(zhì)清除機制彌散彌散diffusion 溶質(zhì)濃度梯度溶質(zhì)濃度梯度成正比成正比 溶質(zhì)分子大小溶質(zhì)分子大小成反比成反比 對流對流convectconvection 隨溶劑的跨膜運動而轉(zhuǎn)運隨溶劑的跨膜運動而轉(zhuǎn)運 溶質(zhì)分子大小成反比溶質(zhì)分子大小成反比 超濾率及篩系數(shù)決定轉(zhuǎn)運速率超濾率及篩系數(shù)決定轉(zhuǎn)運速率 吸附吸附absorption水份清除機制水份清除機制

2、超濾系數(shù)超濾系數(shù)Kuf跨膜壓跨膜壓(TMP)(TMP)positive pressurenegative pressureUltrafiltration: The movement of fluid through a membrane caused by a pressure gradient.Ultrafiltration （超濾）（超濾）Diffusion: The movement of solutes from a higher to a lower solute concentration area.Diffusion （彌散）Convection: The movement of

3、 solutes with a water-flow, “solvent drag”, e.g., the movement of membrane-permeable solutes with ultrafiltered water.Convection （對流對流） 血液透析面對的尿毒癥毒素歐洲尿毒癥毒素工作組歐洲尿毒癥毒素工作組(European Uremic Toxin Work Group, EUTox)PiorryPiorry、HeritierHeritier尿毒癥概念尿毒癥概念18401840年年至少至少100100余種毒余種毒素素尿毒癥癥狀尿毒癥癥狀機體代謝紊亂機體代謝紊亂細胞

4、與組織器官細胞與組織器官結(jié)構(gòu)損傷與功能結(jié)構(gòu)損傷與功能失常失常尿毒癥毒素與血液透析并發(fā)癥尿毒癥毒素與血液透析并發(fā)癥尿毒癥毒素與并發(fā)癥尿毒癥毒素與并發(fā)癥 Water permeability Solute permeability Biocompatibility Material/Polymer Regenerated cellulose Modified cellulose Synthetic Low- fluxKuf 15 ml/mmHghr For small solute KoA e.g. BUNScrUA For larger solute SC e.g. 2-MG Qualitati

5、ve measures內(nèi)容提要內(nèi)容提要 血液透析治療的原理血液透析治療的原理 不同透析膜效果的評價不同透析膜效果的評價 不同血液透析方式的比較不同血液透析方式的比較透析技術(shù)發(fā)展歷程透析技術(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u1960s、1970su體積大、功能弱體積大、功能弱u1980s，代表：銅紡膜；，代表：銅紡膜；u1990s，代表：血紡膜；，代表：血紡膜；u2000s，代表：，代表：PS聚砜、聚砜、PES聚醚砜；聚醚砜；u生物安全、高效、中分子毒素清除生物安全、高效、中分子毒素清除透析膜種類（一）透析膜種類（一） 纖維素膜纖維素膜纖維二碳糖纖維二碳糖表面存在羥基

6、表面存在羥基 改良的纖維素膜改良的纖維素膜以不同基團取代羥基以不同基團取代羥基 合成膜合成膜 高分子人工聚合成的透析膜高分子人工聚合成的透析膜透析膜種類（二）透析膜種類（二） 硝化纖維素，火棉膠（硝化纖維素，火棉膠（Nitrocellulose，NC ） 銅氨纖維素，銅仿膜（銅氨纖維素，銅仿膜（Cuprophan ，Cu ） 血仿膜（血仿膜（Hemophan，HE） 醋酸纖維素（醋酸纖維素（Cellulose acetate ，CA） 三醋酸纖維素（三醋酸纖維素（Cellulose triacetate ，CTA）透析膜種類（三）透析膜種類（三）聚丙烯腈（聚丙烯腈（Polyacrylonitr

7、ile ，PAN或或AN69)聚乙烯聚乙烯(polyethylene ，PE)聚乙烯醇聚乙烯醇(Ethylene-vinylalcohol copolymer ，EVAL)聚碳酸酯（聚碳酸酯（Polycarbonate ，PC）聚酰胺聚酰胺（Polyamide ，PA, Nylon )聚甲基丙烯酸甲酯（聚甲基丙烯酸甲酯（polypethyl methacrylate，PMMA）聚砜聚砜 （polysulphone ,PS）聚醚砜膜（聚醚砜膜（olyethersulfone，PES ）透析膜種類（四）透析膜種類（四） 多粘菌素多粘菌素B修飾透析膜修飾透析膜 維生素維生素E修飾透析膜修飾透析膜 肝

8、素修飾透析膜肝素修飾透析膜 生物膜生物膜透析膜種類（五）透析膜種類（五） 一種透析膜可由多種化學物質(zhì)組成一種透析膜可由多種化學物質(zhì)組成Polyflux 14L多芳基砜醚多芳基砜醚(PAES) ；聚乙烯基吡咯啉酮；聚乙烯基吡咯啉酮(PVP) ；聚酰胺；聚酰胺(PA) POLYFLUXPOLYFLUXTM TM 膜膜材材完完美的把各種美的把各種聚合膜材料混合聚合膜材料混合 把各自的優(yōu)點相互結(jié)合提升把各自的優(yōu)點相互結(jié)合提升疏水性疏水性聚合材料聚合材料增加生物相容性增加生物相容性增加增加內(nèi)毒素內(nèi)毒素抵抗力抵抗力疏水性疏水性聚合材料聚合材料抗高溫抗高溫增加材料穩(wěn)定性增加材料穩(wěn)定性 親水性親水性聚合材料聚

9、合材料高超濾性能高超濾性能PolyfluxPolyfluxTM TM 空纖空纖 - 3 - 3層構(gòu)造層構(gòu)造X 20.000X 80.0001 m100 m250 nmX 20.000X 80.0001 m100 m250 nm 內(nèi)層內(nèi)層 - - 選擇性選擇性清除清除層層 ( (皮層皮層) )- - 狹窄孔徑狹窄孔徑- - 分離血液分離血液/ /透析液層透析液層 - 0.1-0.5 m- 0.1-0.5 m 中間層中間層 - - 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定層- - 支撐作用支撐作用- 25 m- 25 m 外層外層 - - 指狀結(jié)構(gòu)層指狀結(jié)構(gòu)層- - 大片段空間大片段空間層層- - 極低擴散阻力極低擴散

10、阻力- 4045 m- 4045 m 更有效和更穩(wěn)定的清除特性更有效和更穩(wěn)定的清除特性：主要透過主要透過 皮層皮層/指狀結(jié)構(gòu)指狀結(jié)構(gòu) 達成達成 內(nèi)毒素阻隔能內(nèi)毒素阻隔能力力主要透過主要透過：不對稱結(jié)構(gòu)不對稱結(jié)構(gòu)/ /疏水疏水性性吸附吸附性性能能達成達成增強性能增強性能PES與與PS的比較的比較沒有液體流過的區(qū)域沒有液體流過的區(qū)域透析器中透析液室流體分布不均勻的原因透析器中透析液室流體分布不均勻的原因液體流液體流為什么空纖似乎排列不整齊為什么空纖似乎排列不整齊集聚分流無透析液流Dialyzer without P.E.T.Dialyzer with P.E.T.Laukemper-Ostendo

11、rfet et al, J Membr Sci; 1998, 138: 287-295透析器對水分的清除率（透析器對水分的清除率（Kuf） 超濾系數(shù)：透析膜對水的清除能力，其大小決超濾系數(shù)：透析膜對水的清除能力，其大小決定脫水量，單位為定脫水量，單位為ml/h.mmHg 低通量透析器超濾系數(shù)多為低通量透析器超濾系數(shù)多為10 ml/h.mmHg以下以下 高通量透析器超濾系數(shù)多為高通量透析器超濾系數(shù)多為20ml/h.mmHg以上以上 透析器對中小分子溶質(zhì)的清除透析器對中小分子溶質(zhì)的清除 清除率（清除率（K K）是指在特定血流，透析液流速條件下，透）是指在特定血流，透析液流速條件下，透析器在體外凈化

12、血液的能力，它是評價透析器對某種析器在體外凈化血液的能力，它是評價透析器對某種物質(zhì)交換能力的一項指標，單位：物質(zhì)交換能力的一項指標，單位：ml/minml/min 評價透析器對小分子物質(zhì)清除率的指標：尿素（分子評價透析器對小分子物質(zhì)清除率的指標：尿素（分子量量6060）、肌酐（分子量）、肌酐（分子量113113）評價透析器對中分子物質(zhì)清除率的指標：維生素評價透析器對中分子物質(zhì)清除率的指標：維生素B12B12（分子量（分子量13351335）、）、2-2-微球蛋白（分子量微球蛋白（分子量1180011800）尿素肌酐磷酸鹽 維他命B12SYNPHAN LF100: 體外清除率體外清除率（1.25

13、m2，未消毒），未消毒）SYNPHAN(R) LF100Qb200Qb 400Qb200Qb 400F6清除率（ml/min）050100150200250300In vitro study Membrana (1999)透析器對中大分子溶質(zhì)的清除透析器對中大分子溶質(zhì)的清除 膜的篩選系數(shù)膜的篩選系數(shù) S=Ca/Cb Ca：超濾液中的溶質(zhì)濃度超濾液中的溶質(zhì)濃度 CbCb：血中的溶質(zhì)濃度：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)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）吸附（非選擇性或選擇性） 血漿置換（一級膜或二級膜）血漿置換（一級膜或二級膜） 使小分子與血漿白蛋白分離使小

14、分子與血漿白蛋白分離清除小分子清除小分子吸附和分離吸附和分離MARS內(nèi)容提要內(nèi)容提要 血液透析治療的原理血液透析治療的原理 不同透析膜效果的評價不同透析膜效果的評價 不同血液透析方式的比較不同血液透析方式的比較continuous ambulatory peritoneal dialysis (CAPD)continuous cyclical peritoneal dialysis (CCPD)slow continuous ultrafiltration (SCUF)continuous arterio-venous hemofiltration (CAVH)continuous arter

15、io-venous hemodialysis (CAVHD)continuous arterio-venous hemodiafiltration (CAVHDF)continuous vono-venous hemofiltration (CVVH)continuous vono-venous hemodialysis (CVVHD)continuous veno-venous high-flux dialysis (CVVHFD)continuous vono-venous hemodiafiltration (CVVHDF)continuousintermittentintermitte

16、nt peritoneal dialysis (IPD)hemoperfusion (HP)hemoconcentrationplasmapheresishemodialysis (HD)hemofiltration (HF)hemodiafiltration (HDF) 水分迅速減少水分迅速減少 組織器官血供障礙組織器官血供障礙 血漿滲量驟然下降血漿滲量驟然下降 血壓不平穩(wěn)或誘發(fā)肺水腫血壓不平穩(wěn)或誘發(fā)肺水腫 生理代償機制生理代償機制 加重或誘發(fā)心衰加重或誘發(fā)心衰 血血/膜反應膜反應 SIRS IRRTIRRT對血流動力學影響對血流動力學影響CRRT與IRRT比較 無需水處理無需水處理 改善心

17、血管穩(wěn)定性改善心血管穩(wěn)定性 維持腦灌注維持腦灌注 控制高分解代謝控制高分解代謝 維持水電解質(zhì)和酸堿平衡維持水電解質(zhì)和酸堿平衡 為營養(yǎng)支持創(chuàng)造條件為營養(yǎng)支持創(chuàng)造條件 重癥重癥ARF首選首選CRRTH2Owater soluble moleculesBBDBDmmHgBBF,Dlow-fluxFilterhigh-flux or FiltermmHgBmmHgmmHgFDmmHgmmHgHFHDHDFKidney1042-MGC3a、C5aIT-1TNFVit. B12LipidABunCrUAclearance ml/min12080400 10 103 102 0MWDa105AlbLpshe

18、parinAVPVPADUFDBLDSADheaterlow-fluxStandard Surface 1.21.5 m2 QB 250 ml/min QD 500 ml/min TD 4 hr 高高效效血血液液透透析析 Surface 1.5 m2 QB 300400 ml/min QD 600800 ml/min TD 23 hr heparinAVPVPADUFDBLDSADheaterhigh-flux特點特點 高通量透析器高通量透析器 彌漫清除為主彌漫清除為主+對流對流 QB =250 ml/min QD =500 ml/min 不需要置換液不需要置換液 評價評價 eliminati

19、on of a wide molecular range simpler and cheaper fresh and purity dialysate fluid balance complicated systemic inflammatory response heparinAVPVPA評價評價 good elimination of middle and large molecules good filtration complex machinery expensive fluid balance complicated 特點特點 高通量透析器或濾過器高通量透析器或濾過器 對流清除為主對流清除為主 QB =250 ml/min Qi =250 ml/min QD .= 500 ml/min Qi 4hrs U.F. 0.05WtTarge