血液净化原理医学

血液净化原理 引 言 血液净化的概念 血液净化 (blood purification )把患者的 血液引出体外，并通过一种净化装置，除 去其中某些致病物质 ,净化血液 ,达到治疗 疾病的目的 ,这个过程即为血液净化 Page 4 尿毒症 (uremia) Uremia=urine+emia 尿毒症的含义：尿液（中的毒素）污染了血液而 产生的临 床综合征 Uremia=urine+emia 代谢废物（毒素）潴留 水分潴留 电解质及酸碱平衡紊乱 并发症 贫血 高血压 骨病 心血管疾病等等 分子量（大小） 小分子（ 10,000D）： 2-MG 、瘦素、 TNF 与血浆中蛋白结合情况 蛋白结合毒素：酚类、吲哚类、多胺、糖基化终末产物、瘦素、 HCY 非蛋白结合毒素 尿毒症毒素（分类） 透析通过以下几种方式模仿肾脏的功能 从血液中滤除废物 平衡体液和电解质 维持机体的酸碱平衡 透析治疗主要包括以下四个过程 溶质的弥散 对流 渗透 液体的超滤 吸附 通过半透膜 (透析 器 )） 入门知识 Page 8 普通血液透析模式简图 透析器 病人 血液入 血液回 透析液入 透析液出 透析（半透）膜 普通血液透析模式简图 透析器 人体 血液入 血液回 血管 /血液循环 组织间液 细胞外液 透析液入 透析液出 透析（半透）膜 血液侧 （膜内） 透析液侧 （膜外） 溶液：透析液 溶液是溶质和溶剂的混合物 透析液是用于透析的溶液 其溶剂为水 其溶质为电解质（如：钾、钙、钠、镁、氯离子和葡萄糖 ) 碳酸 氢 根 电 解 质 (酸 ) 反渗水 = 透析液电解质 透析液中电解质的水平与正常人血中的水平基本相同，除了 K+， HCO3- Na+ K+ Cl- Mg2+ Ca2+ HCO3- Na+ K+ Cl- Mg2+ Ca2+ HCO3- 透析器 人体 血液入 血液回 血管 /血液循环 组织间液 细胞外液 透析液入 透析液出 多孔的半透膜 透析器 -透析膜 -半透膜 选择性的滤过物质小、中分子物质 保留大分子物质、血细胞 水分可以自由通过 Dialyser Fiber Blood Side DialysateSemipermeable Membrane Holes of the fibers Bundle of fibers 半透膜 (透析膜 ) 半透膜的功能类似于一个孔径极小的滤网，仅允许小颗粒通过 中分子量 颗 粒 , 如： 2 微球蛋白 水分子： 可以自由通 过 电 解 质 ，红细 胞 白蛋白 - 大分子蛋白的例子 尿素，肌 酐 半透膜 透析器种类 透析器按膜材料分为两大类 :纤维素膜及合成膜透析 器 纤维素膜的基础是纤维二碳糖 ,其结构表面存在羟基 , 可激活血中补体系统 ,生物相容性差 ,以不同基团取代 羟基以改善生物相容性 ,便形成了不同的替代纤维膜 , 如血仿膜 ,铜仿膜 ,醋酸纤维膜等 . n 合成膜是以高分子人工聚合成的纤维膜 ,表面无羟基 , 生物相容性好 ,如聚砜膜 ( PS),聚丙烯晴膜 (PAN)等 弥散 Page 16 弥散 溶质穿过半透膜，从浓度高的一侧移动到浓度低的 一侧由分子的大小、形状、电荷决定 ,能有效去除小 分子溶质（ 350 mL/min 最优化 Qb 大口径管路 高超滤率 主要决定于（限制于） Qb 和 Hct, 以及血浆蛋白 KuF膜 高流量膜 与溶质的浓度梯度无关 60 Water flow per mmHg TMP per hour (per 1 m2) low middle high super 超滤系数（ Kuf）：反映透析膜对水的通透性 低通 (low-flux) 高通 (high-flux) 超滤 Page 32 超滤 液体在压力梯度的作用下穿过半透膜，从高压的一侧到达低压的一侧。 压力梯度可以是：正压（ “ 推力 ” ），负压（ “ 吸力 ” ），渗透压 负责移除体内多余的水分 透析器的 KuF 压 力 压 力压 力 + - + - + - 跨膜压 (TMP) 血液透析过程中，血液侧的正压驱动液体的跨膜运动。 透析液一侧产生负压，透析膜两侧（血液侧和透析液侧） 的压力差即为跨膜压。 跨膜压决定了做跨膜运动的水的量。过去（ 1970s），血液 透析主要通过控制跨膜压来调节超滤的速度和量。 随着容量控制技术的使用，跨膜压不必设置，用户只需输 入超滤量和透析时间即可保证超滤的精确度和平稳性。 n 滤过 Page 35 滤过 滤过是液体在水压的作用下穿过膜的过程 液体总是从高压侧流向低压侧 过大的颗粒不能通过滤器，因此被留在滤器的一侧 高 压 力 吸附 血液灌流技术是将患者血液从体内引到 体外循环系统内，通过灌流器中吸附剂吸附 毒物、药物、代谢产物，达到清除这些物质 的一种血液净化治疗方法或手段。与其它血 液净化方式结合可形成不同的杂合式血液净 化疗法 血液净化标准操作规程（ 2010 版） 血液吸附概念及原理 吸附原理 吸附 在两相界面中，其中一相物质能自 动的富集到另一相上的现象。 吸附剂 具有吸附能力的物质（如活性炭 、树脂） 吸附质 被吸附在吸附剂表面的物质（如 毒素） n 吸附作用力 吸附可分为 物理吸附 和 化 学吸附 。如果吸附剂与被吸附物质之间是 通过分子间引力 (即 范德华力 )而产生吸附 ，称为物理吸附；如果吸附剂与被吸附物 质之间产生化学作用，生成 化学键 引起吸 附，称为化学吸附 n n 还有一种可以进行连续操作的 分子筛 ， 物 料 连续进入填充床，分子筛可以只吸附固 定体积的分子 适应症 1急性药物或毒物中毒 2尿毒症，尤其是顽固性瘙痒、难治性高血压 3重症肝炎，特别是暴发性肝衰竭导致的肝性脑 病 高胆红素血症 4脓毒症或系统性炎症综合征 5银屑病或其它自身免疫性疾病 6其它疾病，如精神分裂症、甲状腺危象、肿瘤 化疗等 三、吸附材料分类 血液透析的不同模式 模式 溶质的移除 低流量透析 low-flux HD 弥散，没有或极少量对流 高流量 透析 high-flux HD 弥散和少量对流 血液滤过 HF 单纯对流 血液透析滤过 HDF 对流加弥散 治疗模式加治疗参数 模式 参数 目标溶质 低流量透析 QB, QD, T 有效去除小分子 高流量透析 QB, QD, (QF minimal), T 有效去除小到中分子 高流量血液滤过 QB, QF, T 有效去除中到大分子 高流量血液透析滤 过 QB, QD, QF, T 有效去除小到大分子 普通血液透析模式原理简图 超滤泵 透析器 人体 血液入 血液回 血管 /血液循环 组织间液 细胞外液 透析液入 透析液出 透析（半透）膜 透析液泵 平衡腔 血泵 R B C 弥撒 对流 /超滤 腹膜透析的原理 腹膜透析： 是利用人体腹是利用人体腹 膜作为半透膜，以腹膜腔膜作为半透膜，以腹膜腔 作为交换空间，通过弥散作为交换空间，通过弥散 和对流作用，清除体内过和对流作用，清除体内过 多水分、代谢产物和毒素多水分、代谢产物和毒素 ，达到净化血液、替代肾