医学课件血液净化滤器简介

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。
其他：膜材料 膜面积 消毒方式 生物相容性指标
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。
何为滤器
血液净化发展史
1854年苏格兰化学家Thomas Graham首先提出“透 析”(dialysis)这个概念。被称为现代透析之父。
血液净化发展史
1912年，美国Johns Hopkins医学院 John Abel及其同事第一次对活体动 物进行弥散（diffusion)实验，第二年 展示出他们用火棉胶制成的管状透析 器，并首次命名为人工肾脏 （artificial kidney)。将这个透析器放 在生理盐水中，用水蛭素作为抗凝剂， 对兔子进行了2个小时的血液透析， 取得了满意的开端，从而开创了血液 透析事业。
血液净化发展史
1926年德国的Georg Haas第一个将透析技术用于人类。
1945年 第一例救治成功病例
Willem Kolff
Kolff 滚筒式滤器 (1943, Kampen, Netherlands)
Kolff 的第17例病人，67岁 ，女性, 1945年9月3日 急性 肾功能衰竭入 Kampen 医院 ,(obstructive). 透析一周后恢复肾功能，73 岁死于其他的疾病。
Solute Removal by Convection 对流作用清除溶质
对流作用清除溶质
溶質隨水流移動, “溶劑拖移”
血滤治疗更接近人体生理
Access Return
Replacement
P
(pre or post dilution)
R
I
S
M
A
Effluent
影响对流作用的因素
增加某种溶质的对流 清除率有两种方法:
• 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
– 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)
溶剂转运机理
超滤作用 Ultrafiltration
置换作用 Exchange(清除溶剂及溶质）
体内毒素清除主要机制
溶质清除
高通透析器
透析器
HF 对流
HD 弥散
滤器
灌流器
HF+HP
吸附
500
5000
调节及维持患者血液中的水分,电解质,酸硷及游离状态的溶质等的平衡, 清除部分对身体有害的成分的体外血液净化治疗
50000
Solute Removal by Diffusion 弥散作用清除溶质
弥散作用
溶质移动 - 从较高浓度区域扩散/移 动到较低浓度区域
弥散溶质清除与分子大小
溶质清除
增加溶 质大小
当增加血流速或
透析液流速时， 细小的溶质(低分 子量)的扩散置换 能力便会增强， 但对较大的溶质 (较高分子量)来 说，提高流速却 没有太大帮助。 大型溶质的置换 主要取决于簿膜 的特性。
Cut-off
30KD
0.01-0.1μm 100KD
0.2-0.6μm
大孔径
1000-3000KD 吸附
超滤脱水
透析器内的脱水情况。白色箭头表示 血液区域内的压力(正压)及透析液区 域内的压力(负压)。制造出来的压力 梯度，即跨膜压(TMP)，促使血液中的 液体进入透析液。这幅图省略了胶体 渗透压。
由于透析液区域的压力是负压，
跨膜压可以下列方式表示:
血液区 域压力
透析液区 域压力
跨膜 压
血液区 域
透析液区 域
份子粘附在膜的表面或深层
吸附
溶质吸附在滤器膜的表面、或滤器中的活性炭及吸附树 脂上，从而达到清除的效果
应用于血液灌流等模式中
pumch icu wanghao
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常见吸附剂的吸附作用
活性炭
胆红素、药物
阳离子交换树脂
钾离子
多粘菌素
内毒素、细胞因子
聚乙烯亚胺包被大孔珠 低分子量毒素
聚丙烯酰胺多孔珠 脂蛋白
血流速或透析液流速
影响弥散作用的因素
1. 血流速 QB 2. 透析液流速 QD 3. 血液与透析液之间的 浓度梯度 4. 透析器特性
血透是通过弥散原理清除毒素
Fluid Removal 脱水
超滤作用
正压
负压
因压力梯度差做成的液体移动
影响超滤的因素
1. 总压力梯度差 2. 透析器特性 ( 例如超滤系数)
pumch icu wanghao
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吸附的清除率
对某些溶质或特定溶质起作用 与溶质浓度关系不大 与溶质和吸附物质的化学亲和力及吸附面积有关
pumch icu wanghao
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滤器主要参数介绍
筛系数 sieving coefficient 在一定血流量和TMP压力下，溶质通过膜的能力。 与溶质分子量有关。
血液净化发展史
20世纪60年代我国开始进行血液透析。之后血液净化技 术得到了迅猛发展。
滤器的结构
• 两个入口 • 两个出口 • 中空纤维丝 • 纤维波浪式结构
尿的生成和排除
1.血流量丰富 2.肾小球毛细血管压力高 3.肾小管周围毛细血管渗 透压高
肾小球
滤器的原理
溶质转运机理
弥散作用 Diffusion 对流作用 Convection 吸附作用 Adsorption
1. 选择一块更易于溶 质通过的簿膜。
2. 增加超滤出来的容 量。
溶質清除特性 弥散 vs. 对流
From: Ledebo, ARRT 1999
吸附作用 Adsorption
有些膜材料带有吸附特性: (例 如AN69膜) • 发生在膜表面的吸附 • 如果份子能通过膜表皮，更 大规模的吸附发生在膜的深层
决定了滤器能清除的溶质的种类，与临床疗效直接相关。
低渗透性膜
0
13 A
平均孔尺寸
0
25 A
高渗透性膜
最大孔尺寸
0
肌肝
维生素 B12 菊粉
Beta-2 微球蛋白
Molecular weight 0 1A = 0.1nm
白蛋白
透析器
血滤器
血浆成分分离器 血浆分离器
灌பைடு நூலகம்器
孔径 ＜0.01μm ＜0.02μm