透析器知识
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膜面积 m²
0.4 0.7 1.0 1.3 1.6 F3 F4 F5 F6 F7 F4HPS F5HPS F6HPS F7HPS HF60L F40 F50 F60 F40S F50S F60S F70S
Low-Flux
High-Flux 'Light'
High-Flux
1.8
F8
F8HPS
HF80L
中分子物质，如 b2-微球蛋白 水分子可自由 通透
半透膜的功能类似于一个精细的筛子，只有分子半径小于筛孔的物质可通过它。
E05A-P-02.PPT / Chart 3 / 43
透析的物理学原理
弥散
开始阶段: 不同的物质浓度 结束阶段:
时间
相同的物质浓度
弥散是溶液中所有分子随机运动的结果(Brownian运动)。
F
F HPS
F 'L'
F HF
F HFS
价格
E05A-P-02.PPT / Chart 33 / 43
费森尤斯聚砜膜
特性和优点
特性
优点
卓越的血液相容性 - 所有的透析器膜材料使用 Fresenius Polysulfone
减少急性 和慢性并发症
改善临床疗效
E05A-P-02.PPT / Chart 34 / 43
Fresenius Polysulfone
费森尤斯聚砜膜纤维的形成
- 沉淀过程沉淀剂
拉丝口
液体形式的膜材料 (聚合物胶状体),
沉淀室 / 洗膜 / 干膜 / 毛细纤维绕成束并切开
E05A-P-02.PPT / Chart 16 / 43
Fresenius Medical Care
高品质的膜材料-合成膜
费森尤斯聚砜膜 特性和优点
HPS / HF(S)
特性
在线流动蒸汽灭菌
An in-line, validated procedure
优点
无毒性气体残留，无膜结构的改变 ， 对病人无危险 (e.g. 无超敏反应) 需要的冲洗液少 Dialyser is delivered dry and free of additives
Dialysate side
40
E05A-P-02.PPT / Chart 21 / 43
Blood side
1
费森尤斯透析器特性
膜的通透性 低通/高通 膜材料 合成膜-聚砜膜 对称性 对称
水的亲和性
亲水
电
荷
中性
E05A-P-02.PPT / Chart 22 / 43
费森尤斯透析器
生物学特性
E05A-P-02.PPT / Chart 4 / 43
透析的物理学原理
超 滤
时间
压力
在溶质能够通过半透膜的前提下，在膜的一侧施 以压力可导致溶质和水分一起滤过该半透膜。
E05A-P-02.PPT / Chart 5 / 43
透析的物理学原理
渗 透
时间
渗透和弥散的不同之处在于，其溶质不能通过半透膜， 而水分仍旧可以通透，最终导致两侧浓度趋于平衡。
灭菌方法:
透析器必须经过灭菌且无致热源. 灭菌方法有蒸汽灭菌、环氧乙烷 灭菌和Ý射线灭菌
清除率:
每分钟某一特定物质 从血液中清除的ml数. 越小的物质清除率越 高
血容量: 膜材料:
决定血液相容性, UF,清除率, 灭菌方法. 对透析器进行预冲 时需要填充的液体 容量
m²
膜面积:
影响清除率, UF, 血量, 但不影响滤过系数!
> 50.000.000 km / year ~ 8 membrane types (permeability)
E05A-P-02.PPT / Chart 18 / 43
透析膜的结构
血仿膜
费森尤斯聚砜膜
E05A-P-02.PPT / Chart 19 / 43
费森尤斯聚砜膜 - 结构
E05A-P-02.PPT / Chart 20 / 43
• 降低生物相容性 (改变化学结构: 缓激肽诱导)
• 固定的吸附能力? • 纤维和保护性材料的稳定性?
E05A-P-02.PPT / Chart 28 / 43
“On-Line HDF” by Internal Filtration
E05A-P-02.PPT / Chart 29 / 43
Fresenius Polysulfone Dialysers and Filters 费森尤斯透析器和滤过器
大于 8000道尔顿的物质可以通过膜孔。 高效高通量透析器的 ß2-微球蛋白滤过系数 > 0.6.
膜孔相对较大，所以超滤系数通常 > 20 ml/h.mmHg
透析器特性
100
50 0
超滤系数:
显示水的渗透性和一般分子的渗透性 . 高通 = 高的超滤系数 +高的大分子的清除率 (一般指 SC ß2-m 或菊粉清除率)
E05A-P-02.PPT / Chart 11 / 43
透析器特性
灭菌方法
有效的灭菌方法 ETO灭菌 (环氧乙烷灭菌)
• 有毒气体
说明
评价
• 超敏反应
• 有残余气体 • 适合于所有材料 • 高能量照射 • 材料特性可能改变 (e.g. 颜色) • 不适合于所有材料 • 自然，有长期经验的一种方法 • 只适用于对热稳定的材料 • 费森尤斯聚砜膜独特的在线流动 蒸汽灭菌 • 副产品会产生毒副作用
36 种型号透析器/滤过器用于慢性RRT 2 种用于 ARF的滤过器 2 种型号血浆滤过器 3种型号溶液滤过器 13 种系列透析器或滤过器
4 种膜材料 (Biblioteka Baiduolymers)
3 种灭菌方法
E05A-P-02.PPT / Chart 32 / 43
透析器和滤过器系列
Positioning
Cuprophan Hemophan
透析膜的吸附能力 - Lipid A (E.coli)和 Lipopolysaccharide (Ps.Aeroginosa)
透析器 E3 F4 Acepal1300 Altraflux Filtral12 F60 Polyflux110
膜材料 Cuprophane Low Flux Ps Cell Acetate Cell Acetate AN69 High flux Ps Polyamide
Ethylene Oxide sterilised
HF80
HF80S
Ethylene Steam Oxide sterilised sterilised
Ethylene Steam Oxide sterilised sterilised
E05A-P-02.PPT / Chart 30 / 43
Filters for continuous therapies
壁厚 /内径:
由选用的膜材料决定
E05A-P-02.PPT / Chart 10 / 43
透析器特性
“图示"
LF
Urea
LF HPS
HF L
HF
H2O
H2O
Urea PO34
Urea PO34
H2O
H2O
4
Urea PO3ß2-m
ß2-m
Uraemic toxins?
透析器 产品知识初级培训
E05A-P-02.PPT / Chart 1 / 43
血液透析
血液透析流程图
透析器
抗凝 血泵
输回病人血液 清洁透析液
废透析液
流出病人血液
E05A-P-02.PPT / Chart 2 / 43
透析的物理学原理
半透膜
红细胞 白蛋白， 常作为 大分子 蛋白质的代表 电解质
细菌
Fresenius Polysulfone费森尤斯聚砜膜
CH3 C CH3 O O S O
n
polysulfone
H2C
H2C
CH2 C N CH CH2 O
n
PVP
E05A-P-02.PPT / Chart 17 / 43
Fresenius Polysulfone 费森尤斯聚砜膜纤维
内径: 200 m 壁厚: 40 m
E05A-P-02.PPT / Chart 24 / 43
Fresenius Polysulfone - 溶质清除
High Flux (适用于 HDF) • 磷酸盐 • ß 2-微球蛋白 • AGE modified peptides/proteins • 激活补体成分 • granulocyte inhibitory peptides (Hö rl) • lipidemic factor (?)
E05A-P-02.PPT / Chart 8 / 43
透析膜分类
膜的通透性 低通量:
大于8000 道尔顿的物质不能通过膜孔。 小分子物质例如尿素和肌酐可以自由通过。 膜孔相对较小，导致相对较低的超滤系数 (通常< 10ml/h.mmHg)。
高通量:
E05A-P-02.PPT / Chart 9 / 43
E05A-P-02.PPT / Chart 25 / 43
Fresenius Polysulfone - 吸附能力
• 透析液侧的膜结构是敞开的格子结构 • 疏水性 – 吸附 LPS 和内毒素 – 吸附 CIS • 高效的超滤器 (DiaSafe) • 有效阻止反扩散和反超滤
E05A-P-02.PPT / Chart 26 / 43
• High hydraulic permeability (Kuf) • Low flow resistance (short fibres:small SA) • Low thrombogenicity
E05A-P-02.PPT / Chart 31 / 43
Fresenius Medical Care 透析器或滤过器
Gamma 射线灭菌
蒸汽 - 高压釜 - 在线流动蒸汽灭菌
• 无毒副作用, 无副产品 • 无需冲洗,只需填充
E05A-P-02.PPT / Chart 12 / 43
血液相容性
血液相容性包括血液-材料相互作用的各个方面
血浆免疫系统的激活 (补体激活) 细胞免疫系统的激活 (血细胞激活) 血小板形成 (凝血系统的激活） 内毒素截流 缓激肽系统的激活
Adsorbed LpdA ml/hr/mmHg g/m2 5.8 4.5 3.4 2.8 8.0 15 32 40 42 38.8 8.1 10.7 2.3 11.0 1.3 12.8 4.7 55.5 7.1 61.1 10.8
UF coeff
Adsorbed LPS ng/m2 91 29 260 42 162 38 90 42 109 84 567 80 352 123
E05A-P-02.PPT / Chart 6 / 43
透析器的结构
端盖 /F凸缘 密封O形圈 端口封闭物
血液连接头
透析液连接头
在线蒸汽灭菌盖
E05A-P-02.PPT / Chart 7 / 43
透析膜分类
膜材料
纤维素膜 1. 原始纤维素膜----赛璐璐膜(Cellophane) -----铜仿膜(Cuprophane) -----血仿膜(Hemophane) 2. 替代纤维素膜-----醋酸膜(cellulose acetate,CA) 合成膜 聚丙烯腈膜 Polyacyonitrile 聚砜膜 Polysulfone(FMC) 聚碳酸脂膜 Polycarbonate(Gambro) 聚甲基丙烯酸甲脂膜 Polymethyl methacrylate PMMA(Toray)
其它
E05A-P-02.PPT / Chart 13 / 43
在线蒸汽灭菌
E05A-P-02.PPT / Chart 14 / 43
Fresenius Polysulfone® 费森尤斯聚砜膜
Medical Department FMC Asia Pacific
E05A-P-02.PPT / Chart 15 / 43
Source: Weber et al. Int J Artif Organs 1997, 20: 144-152
E05A-P-02.PPT / Chart 27 / 43
Fresenius Polysulfone - 复用
• Bleach “resistant” (但能增加白蛋白的滤过系数) • 热稳定性 (柠檬酸消毒过程)
血液相容性:
没有由于血液与膜的接触而产生的副反应 - 低的补体激活 - 低的血细胞激活 - 低的凝血产生 - 无缓激肽系统激活
E05A-P-02.PPT / Chart 23 / 43
Fresenius Polysulfone - 生物相容性
• 低的血栓形成 – 血小板激活; 肝素使用 • 低的补体激活 • 低的白细胞激活 • 减少诱导急性蛋白反应 • 低的代谢反应 • 透析液 -病人细胞诱导物质 (CIS) 传递的阻隔作用
0.4 0.7 1.0 1.3 1.6 F3 F4 F5 F6 F7 F4HPS F5HPS F6HPS F7HPS HF60L F40 F50 F60 F40S F50S F60S F70S
Low-Flux
High-Flux 'Light'
High-Flux
1.8
F8
F8HPS
HF80L
中分子物质，如 b2-微球蛋白 水分子可自由 通透
半透膜的功能类似于一个精细的筛子，只有分子半径小于筛孔的物质可通过它。
E05A-P-02.PPT / Chart 3 / 43
透析的物理学原理
弥散
开始阶段: 不同的物质浓度 结束阶段:
时间
相同的物质浓度
弥散是溶液中所有分子随机运动的结果(Brownian运动)。
F
F HPS
F 'L'
F HF
F HFS
价格
E05A-P-02.PPT / Chart 33 / 43
费森尤斯聚砜膜
特性和优点
特性
优点
卓越的血液相容性 - 所有的透析器膜材料使用 Fresenius Polysulfone
减少急性 和慢性并发症
改善临床疗效
E05A-P-02.PPT / Chart 34 / 43
Fresenius Polysulfone
费森尤斯聚砜膜纤维的形成
- 沉淀过程沉淀剂
拉丝口
液体形式的膜材料 (聚合物胶状体),
沉淀室 / 洗膜 / 干膜 / 毛细纤维绕成束并切开
E05A-P-02.PPT / Chart 16 / 43
Fresenius Medical Care
高品质的膜材料-合成膜
费森尤斯聚砜膜 特性和优点
HPS / HF(S)
特性
在线流动蒸汽灭菌
An in-line, validated procedure
优点
无毒性气体残留，无膜结构的改变 ， 对病人无危险 (e.g. 无超敏反应) 需要的冲洗液少 Dialyser is delivered dry and free of additives
Dialysate side
40
E05A-P-02.PPT / Chart 21 / 43
Blood side
1
费森尤斯透析器特性
膜的通透性 低通/高通 膜材料 合成膜-聚砜膜 对称性 对称
水的亲和性
亲水
电
荷
中性
E05A-P-02.PPT / Chart 22 / 43
费森尤斯透析器
生物学特性
E05A-P-02.PPT / Chart 4 / 43
透析的物理学原理
超 滤
时间
压力
在溶质能够通过半透膜的前提下，在膜的一侧施 以压力可导致溶质和水分一起滤过该半透膜。
E05A-P-02.PPT / Chart 5 / 43
透析的物理学原理
渗 透
时间
渗透和弥散的不同之处在于，其溶质不能通过半透膜， 而水分仍旧可以通透，最终导致两侧浓度趋于平衡。
灭菌方法:
透析器必须经过灭菌且无致热源. 灭菌方法有蒸汽灭菌、环氧乙烷 灭菌和Ý射线灭菌
清除率:
每分钟某一特定物质 从血液中清除的ml数. 越小的物质清除率越 高
血容量: 膜材料:
决定血液相容性, UF,清除率, 灭菌方法. 对透析器进行预冲 时需要填充的液体 容量
m²
膜面积:
影响清除率, UF, 血量, 但不影响滤过系数!
> 50.000.000 km / year ~ 8 membrane types (permeability)
E05A-P-02.PPT / Chart 18 / 43
透析膜的结构
血仿膜
费森尤斯聚砜膜
E05A-P-02.PPT / Chart 19 / 43
费森尤斯聚砜膜 - 结构
E05A-P-02.PPT / Chart 20 / 43
• 降低生物相容性 (改变化学结构: 缓激肽诱导)
• 固定的吸附能力? • 纤维和保护性材料的稳定性?
E05A-P-02.PPT / Chart 28 / 43
“On-Line HDF” by Internal Filtration
E05A-P-02.PPT / Chart 29 / 43
Fresenius Polysulfone Dialysers and Filters 费森尤斯透析器和滤过器
大于 8000道尔顿的物质可以通过膜孔。 高效高通量透析器的 ß2-微球蛋白滤过系数 > 0.6.
膜孔相对较大，所以超滤系数通常 > 20 ml/h.mmHg
透析器特性
100
50 0
超滤系数:
显示水的渗透性和一般分子的渗透性 . 高通 = 高的超滤系数 +高的大分子的清除率 (一般指 SC ß2-m 或菊粉清除率)
E05A-P-02.PPT / Chart 11 / 43
透析器特性
灭菌方法
有效的灭菌方法 ETO灭菌 (环氧乙烷灭菌)
• 有毒气体
说明
评价
• 超敏反应
• 有残余气体 • 适合于所有材料 • 高能量照射 • 材料特性可能改变 (e.g. 颜色) • 不适合于所有材料 • 自然，有长期经验的一种方法 • 只适用于对热稳定的材料 • 费森尤斯聚砜膜独特的在线流动 蒸汽灭菌 • 副产品会产生毒副作用
36 种型号透析器/滤过器用于慢性RRT 2 种用于 ARF的滤过器 2 种型号血浆滤过器 3种型号溶液滤过器 13 种系列透析器或滤过器
4 种膜材料 (Biblioteka Baiduolymers)
3 种灭菌方法
E05A-P-02.PPT / Chart 32 / 43
透析器和滤过器系列
Positioning
Cuprophan Hemophan
透析膜的吸附能力 - Lipid A (E.coli)和 Lipopolysaccharide (Ps.Aeroginosa)
透析器 E3 F4 Acepal1300 Altraflux Filtral12 F60 Polyflux110
膜材料 Cuprophane Low Flux Ps Cell Acetate Cell Acetate AN69 High flux Ps Polyamide
Ethylene Oxide sterilised
HF80
HF80S
Ethylene Steam Oxide sterilised sterilised
Ethylene Steam Oxide sterilised sterilised
E05A-P-02.PPT / Chart 30 / 43
Filters for continuous therapies
壁厚 /内径:
由选用的膜材料决定
E05A-P-02.PPT / Chart 10 / 43
透析器特性
“图示"
LF
Urea
LF HPS
HF L
HF
H2O
H2O
Urea PO34
Urea PO34
H2O
H2O
4
Urea PO3ß2-m
ß2-m
Uraemic toxins?
透析器 产品知识初级培训
E05A-P-02.PPT / Chart 1 / 43
血液透析
血液透析流程图
透析器
抗凝 血泵
输回病人血液 清洁透析液
废透析液
流出病人血液
E05A-P-02.PPT / Chart 2 / 43
透析的物理学原理
半透膜
红细胞 白蛋白， 常作为 大分子 蛋白质的代表 电解质
细菌
Fresenius Polysulfone费森尤斯聚砜膜
CH3 C CH3 O O S O
n
polysulfone
H2C
H2C
CH2 C N CH CH2 O
n
PVP
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Fresenius Polysulfone 费森尤斯聚砜膜纤维
内径: 200 m 壁厚: 40 m
E05A-P-02.PPT / Chart 24 / 43
Fresenius Polysulfone - 溶质清除
High Flux (适用于 HDF) • 磷酸盐 • ß 2-微球蛋白 • AGE modified peptides/proteins • 激活补体成分 • granulocyte inhibitory peptides (Hö rl) • lipidemic factor (?)
E05A-P-02.PPT / Chart 8 / 43
透析膜分类
膜的通透性 低通量:
大于8000 道尔顿的物质不能通过膜孔。 小分子物质例如尿素和肌酐可以自由通过。 膜孔相对较小，导致相对较低的超滤系数 (通常< 10ml/h.mmHg)。
高通量:
E05A-P-02.PPT / Chart 9 / 43
E05A-P-02.PPT / Chart 25 / 43
Fresenius Polysulfone - 吸附能力
• 透析液侧的膜结构是敞开的格子结构 • 疏水性 – 吸附 LPS 和内毒素 – 吸附 CIS • 高效的超滤器 (DiaSafe) • 有效阻止反扩散和反超滤
E05A-P-02.PPT / Chart 26 / 43
• High hydraulic permeability (Kuf) • Low flow resistance (short fibres:small SA) • Low thrombogenicity
E05A-P-02.PPT / Chart 31 / 43
Fresenius Medical Care 透析器或滤过器
Gamma 射线灭菌
蒸汽 - 高压釜 - 在线流动蒸汽灭菌
• 无毒副作用, 无副产品 • 无需冲洗,只需填充
E05A-P-02.PPT / Chart 12 / 43
血液相容性
血液相容性包括血液-材料相互作用的各个方面
血浆免疫系统的激活 (补体激活) 细胞免疫系统的激活 (血细胞激活) 血小板形成 (凝血系统的激活） 内毒素截流 缓激肽系统的激活
Adsorbed LpdA ml/hr/mmHg g/m2 5.8 4.5 3.4 2.8 8.0 15 32 40 42 38.8 8.1 10.7 2.3 11.0 1.3 12.8 4.7 55.5 7.1 61.1 10.8
UF coeff
Adsorbed LPS ng/m2 91 29 260 42 162 38 90 42 109 84 567 80 352 123
E05A-P-02.PPT / Chart 6 / 43
透析器的结构
端盖 /F凸缘 密封O形圈 端口封闭物
血液连接头
透析液连接头
在线蒸汽灭菌盖
E05A-P-02.PPT / Chart 7 / 43
透析膜分类
膜材料
纤维素膜 1. 原始纤维素膜----赛璐璐膜(Cellophane) -----铜仿膜(Cuprophane) -----血仿膜(Hemophane) 2. 替代纤维素膜-----醋酸膜(cellulose acetate,CA) 合成膜 聚丙烯腈膜 Polyacyonitrile 聚砜膜 Polysulfone(FMC) 聚碳酸脂膜 Polycarbonate(Gambro) 聚甲基丙烯酸甲脂膜 Polymethyl methacrylate PMMA(Toray)
其它
E05A-P-02.PPT / Chart 13 / 43
在线蒸汽灭菌
E05A-P-02.PPT / Chart 14 / 43
Fresenius Polysulfone® 费森尤斯聚砜膜
Medical Department FMC Asia Pacific
E05A-P-02.PPT / Chart 15 / 43
Source: Weber et al. Int J Artif Organs 1997, 20: 144-152
E05A-P-02.PPT / Chart 27 / 43
Fresenius Polysulfone - 复用
• Bleach “resistant” (但能增加白蛋白的滤过系数) • 热稳定性 (柠檬酸消毒过程)
血液相容性:
没有由于血液与膜的接触而产生的副反应 - 低的补体激活 - 低的血细胞激活 - 低的凝血产生 - 无缓激肽系统激活
E05A-P-02.PPT / Chart 23 / 43
Fresenius Polysulfone - 生物相容性
• 低的血栓形成 – 血小板激活; 肝素使用 • 低的补体激活 • 低的白细胞激活 • 减少诱导急性蛋白反应 • 低的代谢反应 • 透析液 -病人细胞诱导物质 (CIS) 传递的阻隔作用