重症CBP理论基础(透析膜材质、基础理论)

CRRT 机器演变
Aquarius
Accura
BM 25
Prismaflex Multifiltrate
Dipact
Prisma
HD
B
HF
B
HDF
B mmHg
mmHg D
D
high-flux
low-flux
mmHg
mmHg
D B
F
D
B
B
1、弥散原理
溶质移动 – 从较高浓度区域扩散/移动到较低浓度区域
海洋石油总医院 苏海华
概念和収展概冴 基本原理 滤器的结构、参数以及収展趋势 治疗模式的选择
CRRT的定义

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，
幵对脏器功能起支持作用的血液净化技术。
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； 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。
高 通 量
大孔径透 析膜 超滤系数＞15 ml/h•mmHg
通 量
中 通 量 低 通 量
高效能
超滤系数在5～15 ml/h•mmHg
超滤系数＜5ml/h•mmHg
低孔径透 析膜
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/h•mmHg
5、膜对炎症介质的吸附作用
■合成膜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。
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，与溶质分子量有兲。 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/hr•mmHg 最大TMP ：膜能够承受的最大跨膜压。
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。
无膜透析；
人肾单位滤器(HNF)；
生物活性膜；
人工肾小管(RAD)；
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、β2-微球蛋白等作为评价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：
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）
正压
负压
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
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 从压力高的一侧通过半透膜向压力低 的一侧移动。
有些膜材料带有吸附特性: (例如AN69膜) ■ 収生在膜表面的吸附 ■ 如果分子能通过膜表面，更大 规模的吸附収生在膜的深层
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。
途径
1
对流
Grootendorst AF et al ,2002 Bellomo R et al, 2008
更高的超滤量
通透性
2 更高的膜截留分子量
Leese T et al. 2007 Berlot G et al. 2012
Creatinine 113 Da Cytokines Vit. B12 10-25,000 Da Glucose 180 Da 1,355 Da Urea 60 Da Albumin 66,000 Da
分子粘附在膜的表面或深层
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。
血液净化
• 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
溶质清除
血滤器 透析器
血滤器
灌流器
HF+HP
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）。
最大截流分子量
决定了滤器能清除的溶质的种类，与临床疗效直接相兲。
IgG 150,000 Da
膜孔径在金葡菌感染脓毒症的幼猪模型 中对于収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 Kidney Dis. 43(3):444-453.
白蛋白
Molecular weight 1A = 0.1nm
基于通透性的膜的分类
•
高通量（HIGH FLUX）：KUF>15 ml/hr.mmHg
– 用于HDF/HF 和HIGH FLUX HD。CTA/TRICEA, AN69, Nephral ST, Polyflux,
•
DIAPES, Xenium, Polysulfone, PMMA. 高效能（HIGH EFFICIENCY）：5<Kuf< 15 ml/hr.mmHg
抗氧化活性膜：
含硫辛酸、阿魏酸和α-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。
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。
纳米孔硅基膜；
混合基质膜(MMM)。
生物人工肾(Bioartificial kidney,BAK); 生物人工肾小球装置;
生物人工肾小管装置(Renal tubule assistance device,RAD);
– 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
提高CRRT溶质清除率的可能途径
– 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)
0 0
13 A 平均孔尺寸 低渗透性膜
25 A 高渗透性膜
最大孔尺寸
0 肌肝 维生素 B12 菊粉
0
Beta-2 微球蛋白
RONCON ,BELLOMO (Int J Artitf Organs 2002)
Adjunctive/Supportive Therapy
Ensuring perfusion of vital organs Ensuring adequacy of gas exchange Renal support Nutritional support (Secondary) infection control
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
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）
Critical Care 2005; 9: R90-R95
射线灭菌(γ、β)； 蒸汽灭菌； 环氧乙烷灭菌(ETO)。
膜孔较小 形态不规则 分布不均 ——对毒素的清除能力有限。
1985 年
பைடு நூலகம்
Geronemus further develops continuous arterio-venous hemodialysis
(CAVHD)