血液透析原理及不同透析方式的选择课件
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Convection: The movement of solutes with a water-flow, “solvent drag”, e.g., the movement of membrane-permeable solutes with ultrafiltered water.• HF通过对流机制稳定的控制水平衡
吸附﹙absorption﹚ 水份清除机制
超滤系数﹙Kuf﹚ 跨膜压(TMP)
Ultrafiltration （超滤）
positive pressure
negative pressure
Ultrafiltration: The movement of fluid through a membrane caused by a pressure gradient.
透析膜种类（三）
• 聚丙烯腈（Polyacrylonitrile ，PAN或AN69)
• 聚乙烯(polyethylene ，PE) • 聚乙烯醇(Ethylene-vinylalcohol copolymer ，EVAL)
• 聚碳酸酯（Polycarbonate ，PC）
• 聚酰胺（Polyamide ，PA, Nylon ) • 聚甲基丙烯酸甲酯（polypethyl methacrylate，PMMA） • 聚砜 （polysulphone ,PS） • 聚醚砜膜（olyethersulfone，PES ）
血液透析原理及不同透析方式的选择
内容提要
• 血液透析治疗的原理 • 不同透析膜效果的评价 • 不同血液透析方式的比较
血液透析基本原理
溶质清除机制
弥散﹙diffusion﹚ 溶质浓度梯度—成正比 溶质分子大小—成反比
对流﹙convection﹚ 随溶剂的跨膜运动而转运 溶质分子大小成反比 超滤率及筛系数决定转运速率
PA聚胺
PAES聚碸
(Polyaryl-Ether-Sulfone)
(Polyamide) 主要膜结构材质
膜表面材质
Baidu Nhomakorabea
疏水性聚合材料
疏水性聚合材料
PVP
(聚乙烯吡咯啉酮) 次膜结构材质
親水性聚合材料
增加生物相容性 增加内毒素抵抗力
抗高温 增加材料稳定性
高超滤性能
PolyfluxTM 空纤 - 3层构造
• HF通过对流机制有效维持电解质和酸碱平衡 • HF通过对流机制清除1-3万的小、中分子物质 • HF通过对流机制清除炎性介质
血液透析面对的尿毒症毒素
－－欧洲尿毒症毒素工作组(European Uremic Toxin Work Group, EUTox)
尿毒症毒素与血液透析并发症
Piorry、 Heritier
• 更有效和更稳定的清除特性：主要透过 皮层/指状结构 达成 • 内毒素阻隔能力主要透过：不对称结构/疏水性吸附性能达成
PES与PS的比较
透析器中透析液室流体分布不均匀的原因
没有液体流过的区域 液体流
为什么空纤似乎排列不整齐
集聚分流 无透析液流
1840年
尿毒症概念
至少100 余种毒
素
尿毒症症状
细胞与组织器官 结构损伤与功能
失常
机体代谢紊乱
尿毒症毒素与并发症
Classification of artificial membranes used for blood purification therapy
" Material/Polymer " Water permeability
增强性能
X 20.000 X
80.000
100 µm
• 内层 - 选择性清除层 (皮层) - 狭窄孔徑 - 分離血液/透析液层 - 0.1-0.5 µm
• 中间层 - 结构稳定层
1 µm
- 支撑作用
- 2–5 µm
• 外层 - 指状结构层
- 大片段空间层
- 极低扩散阻力
250 nm
- 40–45 µm
" For small solute → KoA ﹙e.g. BUN﹑Scr﹑UA﹚
" For larger solute → SC ﹙e.g. β2-MG﹚
" Qualitative measures
内容提要
• 血液透析治疗的原理 • 不同透析膜效果的评价 • 不同血液透析方式的比较
透析技术发展历程
" Regenerated cellulose " Modified cellulose " Synthetic
" Low- flux﹙Kuf < 15 ml/mmHg·hr﹚ " High-flux﹙Kuf >15 ml/mmHg·hr﹚
" Solute permeability " Biocompatibility
通过超滤机制稳定的控制水平衡
Diffusion （弥散）
Diffusion: The movement of solutes from a higher to a lower solute concentration area.
通过弥散机制有效维持电解质和酸碱平衡 通过弥散清除小分子物质
Convection （对流）
• 改良的纤维素膜 以不同基团取代羟基
• 合成膜 高分子人工聚合成的透析膜
透析膜种类（二）
• 硝化纤维素，火棉胶（Nitrocellulose，NC ） • 铜氨纤维素，铜仿膜（Cuprophan ，Cu ） • 血仿膜（Hemophan，HE） • 醋酸纤维素（Cellulose acetate ，CA） • 三醋酸纤维素（Cellulose triacetate ，CTA）
平板膜透析器
u 1960s、1970s u 体积大、功能弱
纤维素膜 u 1980s，代表：铜纺膜；
空心纤维 透析器
衍生纤维素膜 u 1990s，代表：血纺膜；
合成膜
u 2000s，代表：PS聚砜、PES聚醚砜； u 生物安全、高效、中分子毒素清除
透析膜种类（一）
• 纤维素膜 纤维二碳糖 表面存在羟基
透析膜种类（四）
• 多粘菌素B修饰透析膜 • 维生素E修饰透析膜 • 肝素修饰透析膜 • 生物膜
透析膜种类（五）
• 一种透析膜可由多种化学物质组成
✓Polyflux 14L
✓多芳基砜醚(PAES) ；聚乙烯基吡咯啉酮 (PVP) ；聚酰胺(PA)
POLYFLUXTM 膜材完美的把各种聚合膜材料混合 把各自的优点相互结合提升
吸附﹙absorption﹚ 水份清除机制
超滤系数﹙Kuf﹚ 跨膜压(TMP)
Ultrafiltration （超滤）
positive pressure
negative pressure
Ultrafiltration: The movement of fluid through a membrane caused by a pressure gradient.
透析膜种类（三）
• 聚丙烯腈（Polyacrylonitrile ，PAN或AN69)
• 聚乙烯(polyethylene ，PE) • 聚乙烯醇(Ethylene-vinylalcohol copolymer ，EVAL)
• 聚碳酸酯（Polycarbonate ，PC）
• 聚酰胺（Polyamide ，PA, Nylon ) • 聚甲基丙烯酸甲酯（polypethyl methacrylate，PMMA） • 聚砜 （polysulphone ,PS） • 聚醚砜膜（olyethersulfone，PES ）
血液透析原理及不同透析方式的选择
内容提要
• 血液透析治疗的原理 • 不同透析膜效果的评价 • 不同血液透析方式的比较
血液透析基本原理
溶质清除机制
弥散﹙diffusion﹚ 溶质浓度梯度—成正比 溶质分子大小—成反比
对流﹙convection﹚ 随溶剂的跨膜运动而转运 溶质分子大小成反比 超滤率及筛系数决定转运速率
PA聚胺
PAES聚碸
(Polyaryl-Ether-Sulfone)
(Polyamide) 主要膜结构材质
膜表面材质
Baidu Nhomakorabea
疏水性聚合材料
疏水性聚合材料
PVP
(聚乙烯吡咯啉酮) 次膜结构材质
親水性聚合材料
增加生物相容性 增加内毒素抵抗力
抗高温 增加材料稳定性
高超滤性能
PolyfluxTM 空纤 - 3层构造
• HF通过对流机制有效维持电解质和酸碱平衡 • HF通过对流机制清除1-3万的小、中分子物质 • HF通过对流机制清除炎性介质
血液透析面对的尿毒症毒素
－－欧洲尿毒症毒素工作组(European Uremic Toxin Work Group, EUTox)
尿毒症毒素与血液透析并发症
Piorry、 Heritier
• 更有效和更稳定的清除特性：主要透过 皮层/指状结构 达成 • 内毒素阻隔能力主要透过：不对称结构/疏水性吸附性能达成
PES与PS的比较
透析器中透析液室流体分布不均匀的原因
没有液体流过的区域 液体流
为什么空纤似乎排列不整齐
集聚分流 无透析液流
1840年
尿毒症概念
至少100 余种毒
素
尿毒症症状
细胞与组织器官 结构损伤与功能
失常
机体代谢紊乱
尿毒症毒素与并发症
Classification of artificial membranes used for blood purification therapy
" Material/Polymer " Water permeability
增强性能
X 20.000 X
80.000
100 µm
• 内层 - 选择性清除层 (皮层) - 狭窄孔徑 - 分離血液/透析液层 - 0.1-0.5 µm
• 中间层 - 结构稳定层
1 µm
- 支撑作用
- 2–5 µm
• 外层 - 指状结构层
- 大片段空间层
- 极低扩散阻力
250 nm
- 40–45 µm
" For small solute → KoA ﹙e.g. BUN﹑Scr﹑UA﹚
" For larger solute → SC ﹙e.g. β2-MG﹚
" Qualitative measures
内容提要
• 血液透析治疗的原理 • 不同透析膜效果的评价 • 不同血液透析方式的比较
透析技术发展历程
" Regenerated cellulose " Modified cellulose " Synthetic
" Low- flux﹙Kuf < 15 ml/mmHg·hr﹚ " High-flux﹙Kuf >15 ml/mmHg·hr﹚
" Solute permeability " Biocompatibility
通过超滤机制稳定的控制水平衡
Diffusion （弥散）
Diffusion: The movement of solutes from a higher to a lower solute concentration area.
通过弥散机制有效维持电解质和酸碱平衡 通过弥散清除小分子物质
Convection （对流）
• 改良的纤维素膜 以不同基团取代羟基
• 合成膜 高分子人工聚合成的透析膜
透析膜种类（二）
• 硝化纤维素，火棉胶（Nitrocellulose，NC ） • 铜氨纤维素，铜仿膜（Cuprophan ，Cu ） • 血仿膜（Hemophan，HE） • 醋酸纤维素（Cellulose acetate ，CA） • 三醋酸纤维素（Cellulose triacetate ，CTA）
平板膜透析器
u 1960s、1970s u 体积大、功能弱
纤维素膜 u 1980s，代表：铜纺膜；
空心纤维 透析器
衍生纤维素膜 u 1990s，代表：血纺膜；
合成膜
u 2000s，代表：PS聚砜、PES聚醚砜； u 生物安全、高效、中分子毒素清除
透析膜种类（一）
• 纤维素膜 纤维二碳糖 表面存在羟基
透析膜种类（四）
• 多粘菌素B修饰透析膜 • 维生素E修饰透析膜 • 肝素修饰透析膜 • 生物膜
透析膜种类（五）
• 一种透析膜可由多种化学物质组成
✓Polyflux 14L
✓多芳基砜醚(PAES) ；聚乙烯基吡咯啉酮 (PVP) ；聚酰胺(PA)
POLYFLUXTM 膜材完美的把各种聚合膜材料混合 把各自的优点相互结合提升