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1、连续性血液净化治疗之理论篇 （ Continuous Blood Purification，CBP）,海洋石油总医院苏海华,内容提要,概念和发展概况 基本原理 滤器的结构、参数以及发展趋势 治疗模式的选择,一、概念,1995年，在美国圣地亚哥召开的首届国际性CRRT学术会议上CRRT被正式定义为：,所有能够连续性清除溶质， 并对脏器功能起支持作用的血液净化技术。,CRRT的定义,发展概况,1912年，首次活体动物弥散实验John Jacob Abel，美国； 1913年，火棉胶管状透析器John Jacob Abel，美国； 1945年，转鼓式人工肾Willem Johan Kolff，荷兰；
2、 1960年，“连续性血液净化”概念的提出Scrihner，美国； 1977年，CAVH，连续性动脉静脉血液滤过，Kramer，德国； 1979年，CVVH，连续性静脉静脉血液滤过，Bamauer-Bichoff； 1982年，美国FDA正式批准CAVH进入ICU病房； 1983年，Lauer系统分析了CAVH的治疗机制。,二、发展概况,二、发展概况,1985年 Geronemus further develops continuous arterio-venous hemodialysis (CAVHD) 1987 年 Uldall introduces continuous veno-ve
3、nous hemodialysis (CVVHD) 随着中心静脉双腔导管在临床中的普及，又衍生出了静脉静脉缓慢连续性超滤（VVSCUF）、连续性静脉静脉血液透析滤过（CVVHDF)等等。 1995年，在美国圣地亚哥召开的首届国际性CRRT学术会议上，CRRT被正式定义。 至 2000年，随着新的CRRT理念的形成， CRRT已从单纯的肾脏替代治疗发展为多器官功能的支持，我国黎磊石院士首次提出以连续性血液净化(CBP)的命名更为合适。 2002年 Ronco 提出CBP用于多器官功能支持治疗概念（MOST）。,9,CRRT概念的进化,Acute renal failure and multipl
4、e organ dysfunction in the ICU,from renal replacement therapy (RRT) to multiple organ support therapy(MOST)The proper goal of extracorporeal blood purification in ICU should be MOST,RONCON ,BELLOMO (Int J Artitf Organs 2002),Adjunctive/Supportive Therapy,Ensuring perfusion of vital organsEnsuring ad
5、equacy of gas exchange Renal supportNutritional support(Secondary) infection control,CRRT 机器演变,BM 25,Prisma,Prismaflex,Dipact,Multifiltrate,Accura,Aquarius,三、CBP的基本原理,B,B,D,B,D,mmHg,B,B,D,low-flux,high-flux,high-flux,弥散,弥散/对流 吸附,HD,HF,HDF,对流 吸附,（一）血液净化的基本原理,溶质移动 从较高浓度区域扩散/移动到较低浓度区域,1、弥散原理,弥散原理,1.分子由
6、高浓度一侧转运至低浓度一侧，以达到相同的浓度。 2.应用于透析（dialysis）中。 3.清除率与分子大小、膜孔通透性及膜两侧物质浓度差有关。 4.对小分子物质清除效果好。,溶质随水流移动, “溶剂拖移”,2、对流原理,对流原理,1.在跨膜压（TMP）的作用下，液体从压力高的一侧通过半透膜向压力低的一侧移动，液体中的溶质也随之通过半透膜。 2.人的肾小球以对流清除溶质和水分 3.应用于血液滤过（hemofiltration）,因压力梯度差形成的液体移动,不能通过膜的溶质形成胶体渗透压,正压,负压,3、超滤原理,超滤原理,1.对流时对溶剂的清除超滤。 2.透析膜两侧的压力差使血液的水分从压力高
7、的一侧通过半透膜向压力低的一侧移动。,分子粘附在膜的表面或深层,4、吸附原理,有些膜材料带有吸附特性: (例如AN69膜) 发生在膜表面的吸附 如果分子能通过膜表面，更大规模的吸附发生在膜的深层,吸附原理,1.溶质吸附在滤器的表面、或滤器中的活性炭及吸附树脂上。 2.应用于血液灌流等模式中。,不同治疗模式理论基础不同血液透析以弥散清除为主血液滤过以对流清除为主，弥散和吸附为辅血液灌流以吸附清除为主血浆置换以置换清除为主,血液净化,基本原理,弥散,对流,吸附,500,5000,50000,溶质清除,HD,HF,HF+HP,透析器,血滤器,血滤器,灌流器,基本原理,小分子 vs.大分子的清除,血液
8、滤过,双重滤过血浆置换,血浆置换,交换输血,血液透析,血浆成分,血细胞,小分子量,中分子量,大分子量,细胞成分,各种溶质的分子量(molecular weight)和适合的治疗模式,（二）滤器的结构、参数以及发展趋势,1、滤器的结构,透析器主要由支撑结构和透析膜组成； 平板型（Kiil）； 蟠管型（Coil）； 空心纤维型（Hollow fiber）； 透析膜是透析器的重要构成部分， 其理化特性决定透析效果。,3、滤器膜的分类,膜材料,醋酸纤维素膜,聚砜膜（Fresenius，PS400）,未修饰的纤维素膜：铜仿膜,改良纤维素膜：三醋酸纤维素膜,再生纤维素膜: 二醋酸纤维素膜（亲水性好）,聚丙
9、烯晴（Asahi，PAN-DX）,合成膜,聚甲基丙烯酸甲脂膜（Toray，PMMA）,聚醚膜（新材料）,3、滤器膜的分类,通量,高通量,低通量,中通量,超滤系数15 ml/hmmHg,超滤系数在515 ml/hmmHg,超滤系数5ml/hmmHg,通量：透析器对水的清除能力，一般用超滤系数（Kuf）表示。,超滤系数（Kuf）：单位时间内（每小时）每mmHg压力下透析器超滤水的毫升数。单位：ml/hmmHg,大孔径透析膜,低孔径透 析膜,高效能,4、滤器膜的主要评价指标,清除率： 指单位时间内自血液中清除的某种溶质量除以透析器血流入口处该溶质的血液浓度， 常用如尿素、肌酐、2-微球蛋白等作为评价
10、透析器清除率的指标。 超滤系数(Kuf)： 每小时在每毫米汞柱的跨膜压下，液体通过透析膜的毫升数，是衡量透析膜对水的通透性能（通量）的一个指标。 生物相容性： 透析膜的生物相容性是指对宿主不引起明显的临床反应， 即无血栓形成、无毒性、无过敏或炎症反应、无破坏血细胞作用、不激活补体。 生物相容性是判定透析膜优劣的主要指标。,理想的滤器 生物相容性好 通透性高,超滤系数大 能吸附清除中大分子毒素 具有抗凝活性,生物相容性是判定透析膜优劣的主要指标。目前临床上判断生物相容性的主要指标是检查透析15分钟后白细胞、血小板计数，血氧分压，补体C3a、C5a水平等的变化。,5、膜对炎症介质的吸附作用,合成膜
11、的疏水性和表面电荷使其能吸附炎症介质。 水凝胶膜（AN69）的膜表面与孔道均参与吸附，故吸附量最大。,6、滤器的主要技术参数,筛系数 （sieving coefficient）：在一定血流量和TMP的压力下，溶质通过透析膜的能力，与溶质分子量有关。最大截流分子量（ cut-off ） 滤器最大的孔径范围。超滤率（UF ml/min）或超滤系数（ Kuf）：单位时间内、单位压力下被转运的水的量。 CRRT Kuf 30 ml/hrmmHg最大TMP ：膜能够承受的最大跨膜压。其他：膜材料 预冲量 膜面积 消毒方式 生物相容性,筛系数,对于低分子量的毒素，不论膜的类型是什么，筛系数都等于1。 随着
12、毒素分子量升高, 筛系数下降。 对于低通量和高通量膜，筛系数的曲线有所不同（中大分子的筛系数受膜种类的影响较大）。,低渗透性膜：膜孔尺寸较低；最大截流分子量小，大于5000道尔顿的溶质不能通过。 高渗透性膜：膜孔尺寸较大；高分子量溶质可以通过, 例如 Beta-2微球蛋白。(11800 道尔顿),最大截流分子量,决定了滤器能清除的溶质的种类，与临床疗效直接相关。,高通量（HIGH FLUX）：KUF15 ml/hr.mmHg 用于HDF/HF 和HIGH FLUX HD。CTA/TRICEA, AN69, Nephral ST, Polyflux, DIAPES, Xenium, Polysu
13、lfone, PMMA. 高效能（HIGH EFFICIENCY）：5Kuf 15 ml/hr.mmHg 用于维持性血透，中分子毒素清除好,甚至可以清除Beta2 微球蛋白。DICEA 低通量（LOW FLUX）：Kuf 5ml/hr.mmHg。Cuprophan, Hemophan, Cellulose Acetate, LF Polysulfone, LF PMMA, EVAL, LF PES,基于通透性的膜的分类,更高的超滤量,更高的膜截留分子量,通透性,对流,Grootendorst AF et al ,2002 Bellomo R et al, 2008,Leese T et al.
14、 2007 Berlot G et al. 2012,提高CRRT溶质清除率的可能途径,途径,2,1,膜的分子选择性,膜孔径在金葡菌感染脓毒症的幼猪模型中对于发病率和死亡率的影响 James R. Matson, Crit Care Med, 26: 730-737, 1998,Cut-off 100 KD,Nipro FH 110 显示对体外内毒素有高通透性. Bellomo and Ronco, 2002, Int J. Artif. Organs,高清除力血滤器用于肾替代治疗: 对流，弥散清除增加对细胞因子及蛋白状态的影响. Morgera S, et Al 2004, Am J Kid
15、ney Dis. 43(3):444-453.,ICU 第一天 第二天 第三天,超高截留分子量膜的滤出液显著清除肌球蛋白（16700）,超高截留分子量膜 在严重横纹肌溶解综合征患者中的应用,Critical Care 2005; 9: R90-R95,7、滤器的灭菌方法,射线灭菌(、)； 蒸汽灭菌； 环氧乙烷灭菌(ETO)。,8、透析膜的改良,膜孔较小 形态不规则 分布不均 对毒素的清除能力有限。,常见的改良材料,抗氧化活性膜： 含硫辛酸、阿魏酸和-生育酚基功能化纤维素的透析膜； 含阿魏酸的透析膜抗氧化能力最强； 维生素E修饰膜； 提高抗凝能力： 改良后的透析膜具有较好的抗凝能力， 可应用于高危出血患者； 阿加曲班修饰； 肝素涂层； 枸橼酸涂层。,常见的改良材料,改善生物相容性： 将壳聚糖接枝于共聚乙烯基醋酸形成 CS-g-PVAc 膜。 减少蛋白质沉积：对尿素、肌酐有更强的渗透性，同时又能保留重要的营养蛋白不被渗透滤过。 脲酶固定的 CA 膜； 利用 N-甲基-吡咯烷酮作为溶剂， 混有聚吡咯烷酮-丙烯晴-乙烯咯酮(PVPAN-VP)的 PES 膜。,
