连续性肾脏替代治疗进展.doc

连续性肾脏替代治疗进展1连续性肾脏替代(CRRT)的理论提升与技术革新及功能拓展19世纪苏格兰化学家Graham首先提出“透析”(di2alysis)的概念。1912年Abel及其同事第1次对活体动物进行弥散(diffusion)实验,并首次命名为人工肾脏(ar2tificial kidney),从而开创了血液透析事业。1977年Kram2er等提出连续动静脉血液滤过(CAVH)并应用于临床,它连续、缓慢以对流传质的方式运行,使其功能更趋于人类肾脏。1998年Tetta等证明连续性血浆滤过吸附(CP2FA)提高对细胞因子和炎症介质的清除率,从而将血液净化的弥散、对流和吸附基本理论结合起来,并完善了血液净化的发展进程:血液透析、连续性肾脏替代(CRRT)、血液净化(CBP)及多器官功能支持。血液透析由原来意义的清除内源和(或)外源性毒素、调节内环境稳态,发展为血液净化,无论从理论上或适应证上都超出了血液透析的范畴,它可以弱化炎症反应、调节免疫状态、改善血管内皮功能、增强氧合作用、提供营养治疗空间、支持多器官功能,从而使其功能由肾脏替代演变为多器官功能支持以及生命维持。CRRT疗法是在间歇性透析( IHD)的基础上发展起来的,所谓CRRT是指所有缓慢、连续清除水和溶质的治疗方式。过去的10多年中,透析技术不断发展,相继出现了包括动静脉缓慢连续超滤(AVSCUF)、连续性动静脉血液滤过(CAVH)、连续性动静脉血液透析滤过(CAVHDF)、连续性动静脉血液透析(AVHD)等技术;随着中心静脉留置双腔导管的应用和普及,又衍生出静脉-静脉一系列血液净化技术(CVVH、CVVHD、VVSCUF、CVVHD)。CRRT与IHD相比具有以下优点: (1)血流动力学稳定; (2)溶质清除率高; (3)能满足充分的营养支持;(4)有较好的生物相容性; (5)清除细胞因子与炎症介质; (6)调节机体免疫功能,重建机体免疫系统内稳状态; (7)改善组织氧代谢; (8)保持水电解质、酸碱平衡,稳定内环境。CRRT的持续发展还有赖于相关设备、配件和技术的更新。CRRT设备基本构成有血泵、超滤泵、补液泵及相关的平衡装置,补液加温装置以及血液与透析液安全报警装置。目前的新型CRRT机型具备4个泵甚至5个泵,能够同时进行前稀释或后稀释。CRRT治疗有时需要进行大剂量的液体交换,除对置换液的成分和生物学有严格要求外,还要求机器能大入大出,通常置换速度超过624 L/h,即称为高容量血液滤过(HVHF)。同时机器本身必须有精确的液体平衡控制装置,通常采用14个电子秤进行容量控制,精确度可小于03%。部分CRRT机采用容量控制装置,其精确度稍逊于质量控制。新型CRRT机均配置安全报警系统、液体平衡控制系统,并配有良好的界面操作平台。如增加机内压力感受器数量,会使对治疗的监测更为容易和准确,特别是透析器两端的压力测量可以监测血室功能状态,而且能够早期发现凝血信息或透析器的其他故障。有些CRRT机,设计的压力传感器可防止空气进入血液,线路设有特殊的膜式按钮,它可将压力信号传送到感受器而不需要血液与空气接触。有的CRRT机有PCMCIA读卡器,可以保存患者的治疗参数与数据,并实现计算机平台储存或打印治疗数据。有的新型CRRT机可以预设滤器和管路的循环量及容量预充/冲洗相转换的操作指令。要完成一个安全、高效的CRRT疗程还需要以下相关组件。自从有了中心静脉留置导管,已经比较好地解决了CRRT治疗的血管通路问题。中心静脉留置导管一般血流速度在250350 mL/min,再循环率为20%左右。另一个要点是血滤器的选择,应选择高分子聚合膜、通透性高、生物相容性好、对凝血系统影响甚小的血滤器。其次重要的组件是置换液的配置与输入,置换液的电解质原则上接近人体细胞外液成分,各医院所用的置换液成分大同小异,但均与标准透析液成分基本相同,仅在钠、钾离子浓度上略有差异。碱基常用乳酸盐、碳酸氢盐、醋酸盐。置换液输入途径有前、后稀释法2种。后稀释法虽有节省置换液用量、血液与滤过液中溶质的浓度基本相同等优点,但当血细胞压积大于045时不能采用,且易发生凝血。前稀释法滤过液中溶质浓度虽低于血浆,但其超滤量大,足以弥补。通常应采用后稀释法,特殊情况可以用前稀释法。如果实行HVHF时应该前后稀释同时进行,前稀释为总量的1/3,后稀释占2/3为宜。另一个重点是抗凝剂的应用,根据病情采用抗凝方法: (1)全身肝素抗凝法;(2)局部肝素化法; (3)低分子质量肝素法; (4)无肝素法; (5)局部枸橼酸盐抗凝法。近年来, CRRT在基本治疗模式的基础上又有新的发展。1992年Ronco提出连续高流量透析(CAVHFD),这个系统包括连续性血液透析和一个透析液容量控制系统,用高通量血滤器,大分子质量物质如菊粉的筛选系数是06。高容量血液滤过1,标准HVHF有2种方法: (1)标准HVHF,日间超滤量维持在6 L/h,连续8 h,夜间休息; (2)夜间标准CVVH维持,白天高超滤6 L/h,超滤总量60 L/d。一般要求应用高通量滤器,面积1622m2。Tetta等2提出血浆滤过吸附(CPFA),使用血浆分离器持续血浆滤过,继而滤过的血浆进入一个未包裹的炭罐或特殊的树脂罐,净化的血浆再经静脉线回到体内。如此可以从循环血液中排除炎症介质、细胞因子、内毒素和活化的补体, CPFA也可以与HF或HD联合应用。2CRRT临床应用的进展虽然CRRT早已作为治疗重症急性肾功能衰竭(ARF)患者的有效方法,但是它的应用指征至今尚未明确,尤其是ARF合并心血管功能不全、肺功能衰竭、脑水肿、高分解代谢,多脏器衰竭或无肾功能衰竭的多脏器衰竭,以及在非肾病领域的应用指征和效果尚需进一步临床证实。21ARF伴肺水肿重症急性肾功能衰竭最常合并肺水肿,它源于原发心脏病变或继发于感染等因素。IHD时小分子物质快速清除将降低血浆渗透压,则水分由细胞外进入细胞内和组织间,进一步减少血管再充盈,加重肺水肿。危重患者常伴有全身炎症( inflammation)反应,导致血管渗透性增加和血管扩张,损伤血管收缩和再充盈功能。CRRT缓慢、平稳地清除溶质和水分,血浆渗透压变化梯度小,有利于增加血管再充盈率,改善患者血流动力学状态; CRRT使末梢血管阻力和心输出量增加,稳定血压; CRRT可以清除炎症介质,弱化炎症反应。22ARF伴脑水肿IHD中血浆渗透压快速下降或继发于反常的脑内酸中毒使脑水增多,颅压增加。Ronco等3报道, IHD后脑水明显内流,而在CRRT时血浆渗透压缓慢下降,脑水保持稳定,因此可防止透析失衡综合征,保持血流动力学稳定性。23ARF伴高分解代谢高分解代谢患者需要补充足够的热量和蛋白质,因此要输入大量液体,以防止进一步营养不良。在IHD时,由于血流动力学不稳定,难以达到液体平衡,需要限制液体,否则发生水肿。然而CRRT可以安全和充分地控制液体,能接受全部全静脉营养(TPN)所需剂量。近来有证据表明,充分控制氮质血症,可以影响ARF的预后, CRRT比IHD有较好的营养状态,几个临床研究证明,用CRRT可以达到极好的控制代谢异常状态。24全身炎症反应综合征与多脏器衰竭全身炎症反应综合征(SIRS)从免疫角度分为3个重要的发展阶段:SIRS期,即促炎症介质和抗炎症介质不平衡,前者占优势产生不可控制的全身炎症反应,此时处于免疫过度;代偿性抗炎症反应(CARS)期,即抗炎症介质占优势,产生免疫抑制;混合拮抗物反应综合征(MARS)期,特点是SIRS和CARS都处于极端,两种炎症反应都可发生致命性合并症,产生免疫麻痹。临床证实, SIRS早期运用HVHF能有效地排除促炎症介质,而后期应用HVHF可以恢复单核细胞抗原递呈功能,抗炎症因子(IL-10)水平下降,起到调节机体免疫紊乱状态、重建机体免疫系统内稳状态的作用。25重症急性胰腺炎(SAP)SAP的发病机制是胰蛋白酶的活化,消化自身胰腺组织,以及胰蛋白酶进入血管床,作用于各种不同的细胞,释放出一些血管活性物质,如5-羟色胺、组织胺、激肽酶,导致胰腺坏死、炎症反应、血管弥漫损伤、血管张力改变,引起心血管、肝和肾脏功能不全,病死率高达14% 38%。季大玺等4报道,应用CVVH治疗SAP,脏器功能损害改善, APACHE评分显著降低,降低病死率。Yeke2bas等5实验研究发现, CVVH可以清除TNF-、磷酯酶和激肽等介质,显著提高急性胰腺炎猪模型的生存时间。作者认为, SAP合并多器官功能障碍综合征患者行CVVH时血流动力学稳定,并发症少,有效缓解患者的临床症状。26急性呼吸窘迫综合征(ARDS)已证明排除炎症介质可以改善ARDS预后。对ARDS患者用标准透析和CRRT随机治疗,提示CRRT可以改善存活率,而血气参数变化比对照组更好。排除大量肺内水分,减少肺内分流是CRRT有益于ARDS的另一个机制。用油诱导的狗肺水肿模型,对比速尿和CRRT,发现用CRRT的动物肺水大量减少。CRRT治疗引起的低体温可减少CO2的产生,减少辅助换气,从而避免由换气装置导致的肺损伤。此外,减少CO2产生,结合置换液中碳酸氢盐的碱化作用,可耐受高碳酸血症。27心肺体外转流(CBP)CBP后常伴有全身炎症( inflammation)反应,血液滤过的目的是排除过多的液体和炎症介质。Journois6对比研究儿童CBP手术纠正充血性心衰后,用不除水高容量血液滤过治疗后行单纯超滤,证明凝血参数和术后肺氧交换改善,减弱炎症反应,升高体温和白细胞计数下降。还观察到血浆补体活化产物下降,减少其他炎症介质(如细胞因子)延迟释放。28挤压综合征挤压综合征有外伤或自体挤压史,临床表现脱水状态、血压降低、酱油色尿。实验室检查,有肌红蛋白血症和肌红蛋白尿,血清肌酸磷酸激酶(CPK)、转氨酶、尿素氮和肌酐增高。肌红蛋白分子质量大约是17 659 u (17 800 Da),因此HF比其他血液净化方式更能有效地排除肌红蛋白,故可以防止挤压导致的肾功能衰竭。挤压综合征属高分解代谢,血液净化治疗时应该早期、充分透析,加强营养,纠正体液平衡紊乱,碱化尿液是非常重要的。29乳酸酸中毒病例报告表明,持续CRRT可以排除乳酸,纠正乳酸性酸中毒。Levraut等7研究证明,乳酸水平正常和血流动力学与呼吸稳定患者,持续进行碳酸氢盐HDF,总乳酸盐清除率仅为05% 32%。作者认为,HDF中乳酸盐减少可能反映酸-碱和代谢状态改善,导致乳酸代谢加快。然而由于肝功能障碍而减少内源性乳酸清除时,体外循环清除变得非常重要,特别使用高容量血液滤过。210慢性心力衰竭对利尿剂和血管扩张药反应很差的终末期充血性心力衰竭患者,使用单纯超滤可以排除水分,与用利尿剂相比,超滤排除水分更容易耐受。CRRT除了补充液体外,也能纠正其他的生化异常。211肝性脑病肝昏迷的发病机制尚未完全阐明,一般认为与血中氨、假性神经介质、血中芳香族氨基酸等含量增高或支链氨基酸与芳香族氨基酸比例失调有关。CRRT可以清除氨、假性神经传递介质(如羟苯乙醇胺)、游离脂肪酸、酚、硫醇、芳香族氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸、组氨酸),并可以提高支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值,增加脑脊液中C-AMP的含量,改善脑内能量代谢,使肝性昏迷患者清醒。212药物或毒物中毒当常规内科治疗不能缓解毒性作用或伴有严重肝肾损害威胁生命时,应不失时机地选用体外循环清除疗法。通过透析清除的药物或毒物应该是透析膜可以通过的小分子、水溶性而不与血浆蛋白质结合的物质。高渗透膜大分子物质筛选系数大, CRRT效果强于常规透析和腹膜透析,在理论上CRRT时药物清除率与超滤率呈正相关,与蛋白结合率呈负相关。此外,高渗透膜对药物或毒物有不同的吸附能力,从而增加清除率。3CRRT的发展前景人体正常器官各司其职,但也互相辅佐和协调,当某一器官障碍时,通过“对话”(cross-talk)互相促进损伤,乃至发展到多器官功能衰竭(MOF)。实际肾衰竭、肺衰竭、肝衰竭等多脏器衰竭的毒性物质大同小异,不管用CRRT的初衷旨在治疗何种脏器衰竭都可以同时清除致衰物质,也就是说,在治疗某一脏器衰竭时,其他衰竭的脏器也得到治疗,因为根本的治疗机制是清除毒性物质、改善内环境、调节免疫系统等。从临床角度看,肾衰竭、肝衰竭等仅是多脏器衰竭的一部分,因为一个脏器衰竭可以发展为2个、3个等,最后也是多脏器衰竭。所以无论是从技术层面或是从临床角度,都是殊途同归到一个命题,即多器官支持系统可以治疗MOF。初期CRRT替代肾脏,只是Tetta等提出CPFA技术,提醒人们将CRRT连接吸附器能增加清除细胞因子,更有效地治疗SIRS和MOF。近年国外出现2种肝脏支持系统(实际理论上基本相同、结构相似),即MARS系统和Promethous系统。本来是用以治疗肝衰竭,因为本系统可以清除与蛋白质结合的物质以及水溶性小分子毒素,改善血流动力学、内皮功能、肾功能、神经功能、肝功能、肺功能、免疫功能以及凝血状态,增加脑血流量、减少脑水降低颅内压,在临床上不但可以治疗肝衰竭及其脑病,已经用来成功的治疗多器官功能衰竭。目前体外膜肺(EC2MO)已成功的与CRRT相连,在治疗ARDS方