第8章透析器及复用汇总

第8章透析器及复用透析器作为血液、透析液溶质交换的场所，是透析设备中最重要部分，其特性与透析效率、即刻和长期并发症等密切相关。

透析器由透析半透膜和支撑材料组成，血液和透析液在透析半透膜两侧反方向流动，血液侧的尿毒症毒素弥散进入透析液侧，而血液中蛋白质和有形成分不能通过透析膜；透析液中的碱基等物质通过透析膜进入血液；通过调节透析液侧负压能控制水的清除，通过上述过程实现清除毒素、纠正水盐和酸碱紊乱的目的。

本章重点介绍透析器的结构、物理特性及选择。

[透析器结构]透析器由内部透析膜及外部支撑结构组成。

透析膜为半透膜，将透析器分为透析液室和血室两部分，膜制成空心纤维或多层平板状，使两室交界面积增大。

透析时，血液和透析液在膜的两侧反方向流动，水和溶质通过膜进行交换。

透析器外壳由硬质聚氨酯材料制成透明的盒状或圆柱状，可观察血液在纤维管流动情况。

透析器有4个开口：两个为血室出入口，两个为透析液室出入口。

血室接口带螺纹，便于与血液管路连接时旋紧，防止脱离；透析液接口为统一规格，能与所有透析机上透析液管的快速接头方便连接。

[透析器类型]根据构造，透析器分为平板型和空心纤维型两种。

一、平板型透析器为多层小平板结构，体积小，交换面积较大，预充量较大，血液从互相折叠成多层的膜之间通过，透析液与血液相间。

目前在国外仅少数地区使用。

二、空心纤维型透析器为最常用的一种透析器，见图8-2。

由数千条薄壁空心纤维构成，纤维内径200um，壁厚lOum左右，纤维束两端与透析器外壳固定，能耐受500mmHg的跨膜压(TMP)。

血液在空心纤维内流过，透析液以相反方向在纤维外流动。

透析液图8-2空心纤维型透析器[透析膜材料]目前主要有三种类型的透析膜材料。

一、未改良纤维素膜由天然的纤维双糖制成，膜表面有自由羟基，可促进补体等血液成分与膜发生反应，生物相容性不及其他类型。

透析液铜仿膜、铜铵人造丝等在制造过程中经过特殊处理，可以改进纤维的质量。

二、改良或替代纤维素膜在膜的制作过程中，通过改良工艺，替代纤维素膜上的羟基。

如血仿膜用3位氨基化合物覆盖纤维素膜上的自由羟基，醋酸纤维素膜用醋酸来化学结合自由的羟基。

这些改良可改变膜表面，提高生物相容性。

三、合成膜为非纤维素膜，包括聚丙烯腈膜(polyacrylonitrile，PAN)、聚砜膜(polysulfone)、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）、聚碳酸酯膜(polycarbonate)和聚胺膜(poly-amide)等。

通过不同的化学组方，进一步改善透析膜的生物相容性，获得更佳的转运系数和超滤系数。

合成膜不如纤维素膜坚韧，因而合成膜制成的纤维通常较厚。

此外，维生素E包被的透析膜（如excebrane）可减少透析时氧自由基的形成，提高生物相容性；AN69通过改良结合聚乙烯亚胺(polyethyleneimine)后，能在膜表面结合肝素，可以极大减少透析时肝素的用量。

过去倾向于将膜的成分与透析器性能简单地挂钩，这种肤浅的认识应当摈弃。

高效透析器可以由各种膜材料制成，高通量透析器可由改良纤维素膜和合成膜制成，且两者具有相似的性能。

USRDS的数据也证实，应用改良纤维素膜和合成膜透析器进行透析的患者，其临床治疗效果并未见区别。

[透析器性能]透析器性能主要反映在透析膜对水和溶质的通透性方面。

一、清除率清除率被视为透析器最有价值和最重要的性能参数，是透析处方设定时最主要的参考因素。

透析器清除能力主要与膜的面积、膜材料、透析器和膜的设计等有关。

（一）尿素厂商提供的尿素（相对分子质量60）清除率通常为血流量在200、300、400ml/min条件下的体外实验结果。

该值对实际透析中的清除率估计过高，但在比较透析器时有价值。

尿素总转运面积系数(KoA)用于测定透析器对尿素和其他相对分子质量相近溶质的清除效果，是一个理论上的最大值，即在一定血流量和透析液流量下，透析器对某种溶质每分钟清除的毫升数。

（二）肌酐肌酐（相对分子质量113）清除率通常为尿素清除率的80010，该值并无其他有价值的临床意义，因为这两种物质的清除率几乎总是成比例，与透析器的膜和类型无关。

（三）维生素B12维生素B12（相对分子质量1355）的体外清除率表示膜对较大分子溶质的通透性。

（四）β2微球蛋白β2微球蛋白相对分子质量11800，近来用β2微球蛋白清除率来评价透析器高通量膜的指标，而不用维生素B12，但β2微球蛋白体外测定比较困难。

纤维素膜、醋酸纤维素膜和血仿膜的β2微球蛋白清除率除个别例外，大多数为0。

但这三种材料也可被制成能清除β2微球蛋白的高通量膜。

一般来说多数双醋酸纤维素膜和大部分三醋酸纤维素膜能清除β2微球蛋白，因此可制成高通量透析器。

聚砜膜既可制成低通量膜（如费森尤斯F6，F8）也可制成高通量膜（如费森尤斯F60，F80），PMMA 膜也一样。

PAN和AN69（一种PAN相关膜）是能够吸附β2微球蛋白的高通量膜，故清除力更大。

对于透析清除大分子溶质的临床意义以及使用高通量透析器的益处尚有争论。

二、超滤系数超滤系数(Kuf)是每mmHg跨膜压(TMP)每小时超滤的毫升数。

如Kuf为2.0，水的通透性较低，超滤1kg500mmHg TMP；如Kuf为4.0，水的通透性中等，TMP需250mmHg；如Kuf为8.0，则所需TMP只为125mmHg。

（一）一些合成膜对水的通透性极高，Kuf为10—60mmHg，TMP的小误差会造成超滤量的大误差，因此Kuf高于6.0的透析器只能用于有容量控制超滤的透析机上。

（二）透析器厂商标称的Kuf值通常为体外实验结果，实际体内Kuf值常常偏低5%—30%。

有些厂商同时标明体外Kuf值和预期的体内Kuf值。

（三）复用时如使用漂白剂，透析器Kuf值会增高：如不使用则Kuf值不变甚至降低。

复用对透析器Kuf值的作用尚未完全阐明，与所用化学制剂以及膜材料的种类有关。

[高效透析和高通量透析]近年来高效透析和高通量透析获得广泛的应用，但定义尚未完全统一。

一、高效透析高效透析通常认为是应用高KoA(>600)的透析器进行透析，同时血流量≥300ml/min，透析液流速≥500ml/min。

在这样的条件下，获得的尿素清除率>200ml/min。

根据这个定义，如果能保证血流量，目前大部分成人透析器都适于高效透析。

高效透析可带来许多临床益处：其主要的制约因素是患者的心血管状态是否稳定，以及血管通路的问题。

通常而言，80%透析患者可耐受高效透析.二、高通量透析高通量透析的定义也经历了一些演变。

最初定义的高通量透析是基于水的通透性，即Kuf>20ml/(mmHg.h)，现在则倾向于反映中分子物质的通透性，定义为B2微球蛋白清除>20ml/min。

高通量透析器有很高的水通透性，但水通透性高的透析器并不一定是高通量透析器，这个概念应该明确。

高通量透析与高效透析不同，常需要应用高通透性的合成膜或改良纤维素膜透析器。

高通量透析由于应用了大面积、多孔的透析膜，可以改善大溶质的清除；而对小溶质的清除，高通量透析和高效透析之间并无差别。

透析时，高通量透析器在透析液的流出端可导致透析液向血腔的逆向超滤，有引发内毒素血症的风险，而维持高的TMP和超滤率、应用超纯水等措施可以消除这个不利因素。

高效透析和高通量透析都可能清除大量的药物，因而透析后追加的药物剂量可能比常规推荐量大（如万古霉素、庆大霉素等），需引起注意。

[常用透析器的规格]产品说明书中透析器规格包括Kuf;溶质清除率如尿素、肌酐、维生素B12和磷酸盐清除率，有的包括β2微球蛋白，普通透析器通常不提β2微球蛋白清除率；膜表面积；预充量；纤维长度和纤维壁厚度等。

[透析器的选择]除透析器的清除率和超滤系数之外，选择透析器通常还需参考以下几个方面。

一、透析膜面积可有大（1.8m2以上）、中(1.0—1.8m2)、小（1.0mm2以下）之分。

由于透析膜面积因素在标定透析器清除率、Kuf等参数时就已经考虑，因此孤立地通过透析膜面积来比较透析器性能已无太大意义。

如果应用的膜材料不同，膜面积大的透析器其清除率可能小于膜面积小的透析器。

随着制造工艺的提高，单位膜面积上的清除能力也越来越高。

二、血室预充量透析器血室的预充量为60～120ml，与膜面积有关。

透析器血室預充量通常只占总体外循环血量的一小部分，透析血液管道的预充约为100～150ml，故体外循环总容量为160～270ml。

儿童及心血管系统不稳定者宜选用预充量小的透析器，以减轻对血流动力学的影响。

三、生物相容性血液流经透析器时，纤维素膜表面的游离羟基团激活血中的补体系统。

如不使用漂白剂，复用后纤维素膜对补体的激活降低，因为首次使用后膜表面被蛋白覆盖。

替代纤维素膜、纤维素合成膜和合成膜的补体激活程度明显减轻。

过敏体质者，使用生物相容性好的透析器能减少透析反应。

四、透析器消毒方式可分为环氧乙烷熏蒸、蒸气高压灭菌或丫射线照射三种。

最常用的消毒方式是环氧乙烷消毒，使用前若透析器中的环氧乙烷未能充分清除，则可诱发“首次使用反应”(first-use reaction)。

通过上机前循环、冲洗透析器，可以减少或减轻“首次使用反应”。

为了避免环氧乙烷导致的“首次使用反应”，越来越多的透析器制造商推出了蒸气高压灭菌和r射线照射的透析器，但其优越性尚待更多的临床资料支持。

要注意的是，不同的膜材料可能会限制消毒方式的选择，比如PMMA透析膜不适合环氧乙烷消毒，而醋酸纤维素膜和PAN膜由于熔点的限制不适合热消毒。

五、抗凝几何结构合理的透析器，可以使血流更为平滑，不易发生凝结。

血仿膜透析器由于膜表面电荷能够结合肝素，通过用含肝素的生理盐水预充循环管路，可以在血仿膜表面形成“抗凝层”，能减少透析时所需的肝素量，这对于出血风险大的患者尤为重要。

六、可湿性透析膜遇水膨胀后可增加中空纤维内径和壁厚，继而可能改变透析时透析膜的通透特性，此现象的临床意义有限。

有制造商提供预湿的透析器，这些透析器通常经蒸汽消毒的，其实际价值并不明确。

七、价格通常而言，合成膜透析器的价格高于纤维素膜和改良纤维素膜，尽管纤维素膜透析器的生产成本可能比某些合成膜还高；而市场供应以及规模购买等因素都对透析器的价格产生极大的影响。

由于目前市场供应的各型透析器之间性能差异越来越小，价格因素往往成为透析器选择时的一个重要参考指标。

[透析器的复用]透析器复用（通常仅复用中空纤维透析器）主要基于经济原因的考虑，为减少首次使用综合征而复用的患者占少数。

透析器复用在世界各地历时较长，规范的透析器复用也已证实是安全和有效的。

近年透析器复用呈现下降趋势，据美国USRDS数据显示，2001年全美有78%的透析中心进行透析器复用，而2005年这个比率下降到<500/0。