血液透析膜的生物相容性与透析并发症

中国组织工程研究与临床康复第 13 卷 第 3 期 2009–01–15 出版January 15, 2009 Vol.13, No.3Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research学术探讨血液透析膜的生物相容性与透析并发症刘俊英The biocompatibility and dialysis complication of hemodialysis membraneLiu Jun-yingAbstract: Hemodialysis is a main treatment for renal failure. The material of dialysis membrane is the key factor for influencingthe effect of hemodialysis. The article investigates the basic principle of hemodialysis, types of dialysis membranes, common materials and its biocompatibility, as well as dialysis complications. The article also discusses the improvement of material and its effect on hemodialysis. Liu JY.The biocompatibility and dialysis complication of hemodialysis membrane.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2009;13(3):557-560 [ ]Department of Nephrology, Affiliated Hospital of Chengde Medical College, Chengde 067000, Hebei Province, China Liu Jun-ying, Nurse-in-charge, Department of Nephrology, Affiliated Hospital of Chengde Medical College, Chengde 067000, Hebei Province, China gzh9138@ Received: 2008-12-31 Accepted: 2009-01-13摘要：血液透析是肾功能衰竭的主要治疗措施，透析膜材料是影响血液透析治疗效果的关键因素。

文章探讨了血液透析基本原理、透析膜的种类、常用膜材料及其生物相容性、透析并发症等方面的研究，系统地讨论了透析膜材料的改进及其对 血液透析的影响。

关键词：血液透析膜；生物相容性；并发症 刘俊英.血液透析膜的生物相容性与透析并发症[J].中国组织工程研究与临床康复，2009，13(3):557-560 [ ]内是血液通路，膜外是透析液的通路，在透析时 0 引言 尿毒症是指人体不能通过肾脏产生尿液， 将体内代谢产生的废物和过多的水分排出体 外，引起的毒害。

现代医学认为尿毒症是肾功 能丧失后，机体内部生化过程紊乱而产生的一 系列复杂的综合征。

而不是一个独立的疾病， 称为肾功能衰竭综合征或简称肾衰。

血液透析 是治疗各种原因引起的急、慢性肾功能衰竭的 一种有效方法，特别是适用于慢性肾功能衰 竭、暂不能行肾移植的患者。

血液透析不但能 维持生命，而且能提高生活质量，但长期维持 性血液透析患者近期死亡率仍较高。

血液透析 是通过人为的方法，也就是利用机器和一些设 备，在人体外重演类似肾脏的功能，将人体内 的血液引出体外，并进入透析器。

在这里将体 内蓄积的废物、毒物自血液中清除出去，体内 缺乏的物质自透析器进入血液，净化了血液， 纠正了体内水、电解质和酸碱失衡状态，这种 替代肾脏排出废物及水分并吸收进体内需要 物质的设备称人工肾 。

1 问题的提出[1]血液与透析液在膜两侧呈反方向流动， 通过膜两 侧的溶质梯度、渗透压梯度和静水压梯度，使血 液中能通过半透膜微孔的物质(如钾离子、尿素、 肌酐和水)由血液侧向透析液侧移动，而人体内 需要补充的物质(如钙离子、碳酸氢根等)由透析 液侧向血液侧移动，这样使患者的电解质紊乱、 酸碱平衡得以纠正， 体内的代谢废物和过多的水 分被排除。

这种小分子物质能通过而大分子物质 不能通过半透膜的物质移动现象称为弥散。

临床 上用弥散现象来分离纯化血液使之达到净化目 的的方法即为血液透析的基本原理[2]。

问题2：血液透析膜的生物相容性特点？经过多年的研究发展， 透析膜的材料已经有 了很大的改进， 临床根据透析膜的材料分类主要 有3种[3-9]： ①未修饰的纤维素膜:铜仿膜、 双醋酸 纤维素膜。

②改良或再生纤维素膜:血防膜、三 醋酸纤维素膜。

③合成膜: 聚砜膜、 聚碳酸脂膜、 聚酰胺膜、聚醚砜膜、聚丙稀腈膜、聚甲基丙 稀酸甲脂膜。

根据透析膜超滤系数分类有2种① 高通量透析膜：平均孔径为2.9 nm，最大直径 为3.5 nm。

②低通量透析膜： 平均孔径为1.3 nm， 最大直径为2.5 nm。

问题3：影响透析膜生物相容性的因素？承 德 医 学院 附 属 医院肾脏内科， 河 北 省 承 德 市 067000 刘俊英， 女， 1976 年生， 河北省承德 市人， 满族， 1997 年 承 德 医学 院 护 理系毕业， 主管护 师， 主要从事血液 透析方面的研究。

gzh9138@sina. com中图分类号:R318 文献标识码:B 文章编号:1673-8225 (2009)03-00557-04 收稿日期： 2008-12-13 修回日期： 2009-01-13 (20081227006/ WJY·S)透析膜作为一种异体物质， 其特性越接近血问题1：血液透析半透膜的基本特征？管内皮细胞，生物相容性越好。

透析膜的生物相 容性是指人体血液与透析膜接触时所产生的一 系列临床变化，常表现为补体激活、细胞因子的血液透析疗法是利用半透膜原理，将患者 血液与透析液同时引进透析器内。

透析器的膜ISSN 1673-8225CN 21-1539/RCODEN: ZLKHAH557刘俊英.血液透析膜的生物相容性与透析并发症释放、凝血、β2-微球蛋白的沉积、血细胞的活化以及 其他方面的变化，与慢性肾功能衰竭患者的营养不良、 心血管疾病、微炎症状态、肾性骨病、淀粉样变、脂质 代谢、氧化应激、免疫功能、贫血、凝血障碍等关系非 常密切。

因此，国内外研究将白细胞介素1β、白细胞 介素6、肿瘤坏死因子α、C-反应蛋白、β2-微球蛋白 等作为评价生物相容性的指标[10-19]生纤维素膜、改良的纤维素膜、合成的聚合物膜。

常用 的透析膜材料有：铜仿膜、乙酸纤维素、血仿膜、聚丙 烯腈、聚酰胺、聚乙烯醇、聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、 聚碳酸酯膜等[26]。

铜仿膜由铜氨纤维制成，壁薄，亲水性高，小分子 毒素清除能力强，但生物相容性差，中分子毒素清除能 力低。

双醋酸纤维素膜与铜仿膜比较，尺寸稳定，膜面 光滑，可高温消毒，生物相容性提高[27]。

三醋酸纤维素 膜生物相容性较好，超滤率高，可清除中小分子毒素。

血仿膜与铜仿膜比较，生物相容性提高，小分子毒素清 除高。

聚砜膜生物相容性好，机械性能优良，膜薄，溶 质透过性高，中分子毒素清除率高，残血量少[28]。

聚碳酸脂膜生物相容性好，对尿素、维生素B2 和 水的透过率均高于再生纤维素膜机械强度高。

生物相容 性高、对中分子物质清除率高、效果好[29]。

聚醚砜膜与聚砜膜比较，亲水性和耐热、耐腐蚀性 能更高，与强氧化剂接触时，不产生甲基自由基[30]。

聚 丙烯腈膜超滤率可清除中小分子毒素和β2-微球蛋白，。

问题4：改善透析膜生物相容性的研究进展？作为一种异体物质，透析膜与人体血管内皮细胞存 在很大的差异。

在与血液相接触时，不可避免引起机体 的反应。

理想的透析膜应与人体的血管内皮极为相似， 提高透析膜的生物相容性，是当今国内外研究的热点和 方向之一 [20] 。

到目前为止已经进行了广泛而深入的研 究，取得了不小的进步，主要表现在两个方面:一是改变 透析膜表面的结构，另一方面是透析器的复用 2 2.1 问题的讨论血液透析的基本原理[20]。

血液透析所使用的半透膜厚可吸附毒素。

缺点为膜脆、机械强度差、不耐高温消毒 等。

聚甲基丙烯酸甲脂膜生物相容性高，吸附能力强， 但对中分子物质的清除仍不足[31]。

目前透析膜的发展方向为：一是传统透析膜的改进，度为10~20 μm， 膜上的孔径平均为3 nm， 所以只允许 相对分子质量为15 000以下的小分子和部分中分子物 质通过，而相对分子质量大于35 000的大分子物质不能 通过[21-22]。

因此，蛋白质、甲状旁腺激素、微生物、血如进一步改善透析膜的生物相容性，发展高通量甚至超 通量透析膜；二是研发新型透析膜；三是发展生物活性 膜。

高通量透析膜：为了进一步提高透析效果，增加清除细胞等都是不可透出的；尿的成分中大部分是水，要想 用人工肾替代肾脏就必须从血液中排出大量的水分，人 工肾只能利用渗透压和超滤压来达到清除过多水分的 目的。

现在所使用的人工肾即血液透析装置都具备上述 这些功能，从而对血液的质和量进行调节，使之近于生 理状态[23]。

透析是指溶质通过半透膜，从高浓度溶液向低浓度 方向运动。

血液透析包括溶质的移动和水的移动，即血 液和透析液在透析器(人工肾)内借半透膜接触和浓度梯 度进行物质交换，使血液中的代谢废物和过多的电解质 向透析液移动，透析液中的钙离子、碱基等向血液中移 动。

如果把白蛋白和尿素的混合液放入透析器中，管外 用水浸泡，这时透析器管内的尿素就会通过人工肾膜孔 移向管外的水中，白蛋白因分子较大，不能通过膜孔。

2.2血液透析器的透析膜中分子物质的能力，较纤维素膜有更大孔径和更大通透 性的合成膜应运而生[32]。

这些所谓高通量透析膜由含疏 水性基团的材料，包括聚丙烯腈、聚砜、聚芳香醚砜或 聚乙烯亚胺与不同亲水性成分所组成[33]。

最近透析膜的 发展重点在于，增加高通量膜的孔径同时锐化其分子截 留值，以最大化清除小分子蛋白。

这种发展方向基于这 样的理念：即清除尿毒症毒素如β2-微球蛋白、补体因 子D、瘦素、肾上腺髓质素等，同时又尽量减少白蛋白 的丢失，可改善终末期肾衰竭患者的预后[34]。

高通量透 析器具有高弥散和超滤能力，中分子溶质清除率为普通 透析器的2~3倍，超滤率为普通透析器3~10 倍。