课件：血液净化相关知识.pptx

把患者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，这个过程为血液净化。 根据这个定义，血液净化应该包括：血液透析，血液滤过，血液透析滤过，血液灌流，血浆置换和免疫吸附等。腹膜透析虽然没有体外循环，仅以腹水交换达到净化血液的目的，从广义上讲，也包括血液净化疗法之内。,血液净化的概念,血液净化的发展史,血液净化疗法是在血液透析的基础上发展而来，血液透析发展有近百年的历史，其他疗法出现仅20年。漫长的血液透析史，主要是透析膜和透析器的演变史。 1、历史学家称最早的透析是在古罗马皇帝的浴池，在那里四周用大理石铸造，池水热腾充满蒸汽，尿毒症的人们在浴池里通过出汗和蒸汽使体内的毒素和水分清除到池水中。 2、1854年，苏格兰化学家利用牛的膀胱膜作为过滤溶质的膜。 3、1912年，美国科学家用火棉胶制成的管状透析器，并首次命名为人工肾，将透析器放在生理盐水中，用水蛭素作为抗凝剂，对兔进行两个小时的血液透析，从而开创了血液透析事业。 4、1943，年现代透析机之父荷兰的医生，为了得到制造透析器必备的材料，冒着生命危险伪造文书，制造现代转鼓式人工肾。 5、1947年，研制平流型透析器。 6、1967年，挪威科学家把醋酸纤维拉成直径200um的空心纤维，把8000-10000根纤维装在一个硬壳内，这就是空心纤维滤过器。 7、与此同时，有些学者研制小型化的人工肾，携带型人工肾，穿着型的人工肾，夹克式的人工肾，透析液，血泵，吸附剂和透析器放在夹克衫内穿在身上。相信总有一天一种植入式的人工肾问世。,肾是实质性器官，外形似蚕豆，分为上下两端，内外两侧缘和前后两面。外侧缘凸隆 ，内侧缘中部凹陷，是肾血管、输尿管、神经及淋巴管出入之处，称为肾门。左、右肾不同，左肾前面为胃、胰和结肠左曲；右肾前面为肝、十二指肠和结肠右曲。,生物肾,正常成人的肾脏一个重115150克 （平均135克）,调节体液平衡 排除蛋白质代谢的终末产物，尿素，肌酐等。 调节体液平衡 肾小球滤出尿液，近曲小管重吸收，远曲小管受抗利尿激素调节，保持机体体液平衡。 调节电解质平衡 大量电解质进入肾小管，钠、钾、钙、镁、碳酸氢盐，氯等大部分被重吸收。受神经体液调节。 调节酸碱平衡 回吸收碳酸氢钠，排出氢离子，维持体内缓冲体系，排泄氢离子，生成氨，与强酸基结合成铵盐排出，并保留钠等。 分泌生物活性物质 分泌肾素，红细胞生成素，维生素D3在肾内羟化。,肾脏的功能,肾脏的功能结构相当复杂，但可以把肾脏作一个很简单的比喻。即： 肾脏好比一个“过滤器” 肾脏的基本结构就是肾单位，每个肾单位都由一个肾小球、肾小囊和肾小管组成。肾小球分别有一根小动脉和一根小静脉作为血液的流入和流出的通道，两者之间是网状的毛细血管（与肾小囊一起构成过滤器的滤网，又称“滤膜”）。血液流经肾小球的滤膜时，血液中的一部分物质和水份就会通过“滤膜”进入肾小管形成原始的尿液，原始的尿液在流经肾小管时，其中的一部份营养成分就会通过肾小管重吸收，其余部分则形成尿液排出体外。,肾脏的工作原理,肾脏主要有滤过作用，滤过率125ml/min,24h为180L.肾脏滤过面积1.5平方米，基膜是滤过膜的主要屏障，孔径7.5-10nm.小分子物质以及菊粉（相对分子质量5200）可以自由通过该层。 下表表示被滤过物质的分子量和有效半径对滤过的影响。,滤过能力的值为1.0，表示自由滤过， 0则不能滤过,人工肾：即通过人工肾的生物物理机制来完成对血液中应清除的代谢废物，毒物，致病因子以及水、电解质的传递和清除，达到内环境的平衡。 人工肾质量传递的基本原理： 弥散与透析作用 Diffusion（小中分子） 对流与滤过作用 Convection（中分子） 吸附与灌流作用 Adsorption（大分子）,人工肾原理,体内毒素清除主要机制,500,5000,50000,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,溶质清除,弥散作用,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,对流作用 溶质隨水流移动, “溶剂拖移” 与超滤连在一起,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: 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。,吸附作用 有些膜材料带有吸附特性: (例如AN69膜) 发生在膜表面的吸附，如果分子能通过膜表皮，更大规模的吸附发生在膜的深层 。,容易透过需要清除的低、中分子量的溶质； 具有合适的水份滤过率（超滤率）； 有足够的湿态强度和耐压性； 具有较好的血液相容性； 材料无毒，对人体健康无害； 灭菌后，膜性能不变。,透析膜的基本要求,透析膜的材质,纤维素膜（天然高分子膜材料） 再生型纤维素膜：铜仿膜、铜铵膜 改良型纤维素膜： 醋酸纤维素(CA)、二醋酸纤维素 三醋酸纤维素(CTA) 血仿膜 合成膜（合成高分子膜材料） 聚砜膜（Polysulfone PSF） 聚醚砜膜（PES) 聚丙烯睛（Polyacrylonitrile AN69 SPAN PAN） 聚乙基乙烯基甲醇（Polyethylvinylalcohol EVAL） 聚甲基丙烯酸甲脂（Polymethylmethacrylate PMMA） 聚碳酸脂（Polycarbonate Gambrane） 聚酰胺（Polyamide）,纤维素膜 再生纤维素膜 改良纤维素膜 铜仿膜 (cuprophan) 醋酸纤维素(CA) 铜铵膜(cuprammonium) 二醋酸纤维素 三醋酸纤维素(CTA) 血仿膜(hemophan),透析膜的分类,聚丙烯睛 AN 69 Hospal PAN-DX Asahi SPAN Akzo 聚砜 F6/F60 Fresenius Polyphen Minntech 聚酰胺 Polyflux Gambro 聚甲基丙烯酸甲脂 BK Toray B1 Toray B2 Toray 聚乙基乙烯基甲醇 Eval C Kuraray Eval D Kuraray,透析膜的分类,合成膜,聚砜膜（polysulfone, PSF） 膜表面有致密层，在其外层有多孔的海绵状非对称微结构 膜孔径300-500 nm，开孔率容易调整，具有对2MG及化学介质等低分子量范围物质清除的性能 本身的疏水性材料与亲水性材料Polyvinyl pyrrolidone(PVP)配合，便成为具有良好的生物相容性 改变膜的孔径、开孔率、膜厚度以及与PVP的配合比，可以改变膜的性能，使其适用于制备多种透析、滤过器的材料,透析膜的材质 清除率 超滤系数 生物相容性 破膜率 抗凝性 预充量,透析膜的性能参数,膜的亲水性 膜的吸附性 顺应性 血流阻力 残余血量 重复使用率 质量价格比,膜面积：指空心纤维与透析液接触部分的有效面积，以平方米表示。,CRRT滤器的主要技术参数,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。 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/hmmHg 清除率 每分钟透析器清除某溶质量，折合成血液体积数，以ml/min表示。,最大TMP TMP是指施加于膜两侧的液体静压，TMP= (滤器压+静脉压)/2 - 废液压。膜能够承受的最大跨膜压。500mmHg(66.5kPa) 生物相容性 判定透析膜优劣的主要指标。透析膜与血液反应可激活补体，补体活化后释放过敏毒素（C3a,C5a），导致平滑肌收缩，血管通透性增加，肥大细胞释放组胺产生过敏反应。 预充容量 成人透析器容量60-80ml, 容量小影响效率，容量大增加体外循环血量，容易引起低血压。 膜材料 消毒方式,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。 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）。,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),最大截流分子量,决定了滤器能清除的溶质的种类，与临床疗效直接相关。,透析器的种类,透析器,平板型透析器,盘管型透析器,空心纤维型透析器,低通量透析器,高通量透析器,平板透析器,血在两层薄膜之间流动,血在中空纤维中流动,中空纤维透析器,空心纤维型透析器是目前临床使用最多、效果最好的一类透析器,低通量透析器 低通量膜的UF（超滤率）系数20 ml/(mmHg.h)，常用于高效透析、血液滤过、血液透析滤过治疗以及CRRT清除率 低通量透析器 尿素 180190ml/min 肌酐 160172ml/min VitB12 6080ml/min 几乎不清除 2 微球蛋白,高通量透析器并非指透析液的流量,高通量透析器 尿素 185192ml/min 肌酐 172180ml/min VitB12 118135ml/min 2 微球蛋白透析后下降率为40%60%,膜越薄，对溶质渗透的阻力就越小,膜的通透性,低通膜和高通膜的对比。,膜孔越多、越大，其通透性越高, Year, Legal owner,贝朗透析器分Diacap德卡系列与Xevonta析望系列两条产品线。 Diacap LOPS 12/15/18属于低通量透析器，主要适用于Dialog+和德佳单泵机； xevonta Hi 12/15/18/20/23属于高通量透析器，主要使用与Dialog+和德佳双泵。 Diacap ACUTE L/M/S属于急性用血滤器，适用于贝朗的CRRT机，用于血浆治疗。,科室使用的贝朗透析器,科室使用的滤器,德卡急性滤器,析望高通量透析器,贝朗血滤器 Diacap Acute,Diacap Acute S,Diacap Acute L,Vit-B12 菊粉 2-微球蛋白 球蛋白,Diacap Acute M 1 1 0.8 0.55,白蛋白,0.005 聚砜膜 200 um 40 um,有效面积 预冲量 超滤率(1) 最大跨膜压 最大血流量,m2 ml ml/h mmHg ml/min,1 59 1320-6000 600 300,1.5 90 1800-7800 600 500,2.0 113 3000-9600 600 500,消毒方式,Gamma,筛选系数 膜材料 内径 壁厚,血液灌流(hemoperfusion,HP)是血液通过体外循环中的灌流器(罐)吸附作用清除外源性和内源性毒物、药物以及代谢产物等，然后将净化后的血液回输给患者，从而达到净化血液的目的。HP是目前临床上一种非常有效的净化治疗手段，尤其是在药物及毒物中毒等方面，是临床抢救重症中毒患者行之有效的方法。血液灌流也通常与其它血液净化方式结合形成复合式血液净化疗法。如HD+HP。,血液灌流的定义,血液灌流的适应症,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，特别是爆发性肝衰竭导致的肝性脑病、高胆红素血症。 4炎性疾病：重症胰腺炎，脓毒症，内毒素及内毒素血症。 5、银屑病，风湿免疫性疾病等其它自身免疫性疾病。 6、神经系统疾病：重症肌无力 7.血液病：血友病，特发性血小板减少性紫癜，过敏性紫癜，多发性骨髓瘤。 8、顽固性高血压。 9、其它疾病，如精神分裂症、甲状腺危象、肿瘤化疗等。,HP+CVVHD治疗,1.活性炭和吸附树脂：活性炭拥有发达的微孔，吸附树脂有中大孔，两者都有巨大的比表面积，主要靠物理吸附作用。 2.离子交换树脂类：这类吸附剂临床主要用于吸附血液中带有正电或负电的物质，主要靠化学吸附作用。 3.生物亲和吸附剂：主要包括抗原-抗体结合型、补体结合型和Fc 段结合型，吸附剂具有亲和特异性高，吸附容量大等特点。 4.物理化学亲和吸附剂：主要包括静电结合型和疏水结合型等，这类吸附剂具有亲和型吸附剂的吸附性和选择性相对较差。,按吸附原理分类,按吸附原理分类,均匀的树脂孔隙结构，能相对特异性筛选某段分子量大小的病理性物质,具有丰富网状结构的树脂空间 构型，具有丰富的比表面积， 在300-1200/g范围,血浆物质,血细胞,血液成份,活性炭：发达的微孔结构，巨大的比表面积，可用于吸附血液中水溶性小分子毒物。炭肾吸附剂为广谱吸附剂 ,多孔结构 ,吸附范围广泛 ,在临床上广泛应用 。炭肾在对 毒物吸附的同时 ,对血小板亦有一定的吸附作用。活性炭颗粒形状不规则 ,使用前必须经包膜处理 。 吸附树脂：具有丰富的中大孔，比表面积大，机械强度好，可相对特异性的吸附血液中脂溶性中大分子毒物和与蛋白结合的药物。吸附容量大、吸附速度快 ,有机磷农药脂溶性 高 ,树脂类 吸附剂通过物理吸附与疏水基团的相互作用 ，对 血液电解质浓度影响较小 ,且血液相容性好 ,很少影响血液有形成分 。,活性炭和树脂吸附的区别,灌流的吸附材料及区别,HP能吸附的药物与毒物,镇静催眠药：巴比妥类：苯巴比妥、异戊巴比妥、甲基巴比妥、硫喷妥钠、速可眠。非巴比妥类：安定 、眠尔通、安眠酮、异眠能、利眠宁、硝基安定、水合氯醛、苯海拉明等。 抗精神失常药：奋乃静、氯丙嗪、泰尔登。 解热镇痛药：阿斯匹林、扑热息痛、水杨酸类 心血管药：洋地黄类、奎尼丁、普鲁卡因酰胺 除草剂、杀虫剂、灭鼠药：如氯丹、敌草快、百草枯、有机磷类、有机氯类、氟乙酰胺。 抗生素：氨基糖甙类、青霉素类、头孢菌素类、四环素类、磺胺类、异烟肼、万古霉素等。 抗癌药：环磷酰胺、甲氨蝶呤、氟尿嘧啶。 内源性毒素：氨、尿酸、胆红素、乳酸、内毒素等。 金属：砷、铜、铅、汞、钙、铁。 卤化物：氟、氯、溴、碘的化合物。 植物毒素：毒蕈毒素。 动物毒素：蛇毒。,临床常用血液灌流器,HA330型 脓毒症；重症急性胰腺炎；全身炎症反应综合征及代偿性抗炎反应综合征（SIRS及CARS）；多器官功能障碍综合征（MODS）;,HA330II型 重症肝病；肝功能衰竭；肝性脑病；药物性肝炎；顽固性胆汁淤积综合征；高胆红素血症。,HA230型 1、血药浓度达到或超过致死量者； 2、药物或毒物种类、剂量不明者； 3、无特异性对症解毒药者； 4、两种以上药物、毒物中毒者； 5、病情进行性恶化或出现意识障碍、呼吸抑制、低血压、低体温者； 6、机体对毒物清除功能障碍如肝、肾功能不全者； 7、血液净化清除率高于内源性清除者； 8、毒物对内环境有严重影响或有延迟效应。,1、吸附毒性物质分子区间的更加合理，单纯灌流和组合灌流效果都不错。特别是在急诊领域，血液净化方式相对较少的情况下，优势明显。 2、比表面积、孔径具有可控性，吸附容量大、吸附速率高。 3、比表面积1200m2/g，球径在0.45-1.0mm之间，性能更优异。 4、良好的力学强度，抗压强度大，血液相容性好。,树脂炭特点,5、不含对人体有害的物质：化学元素组成只有：C、 H、N、O。不含有对人体有害的重金属，有毒化学等任何物质。,树脂炭,1、出凝血时间的监测 2、生命体征的观察 3、设备的监理 4、特殊人群的监护 5、灌流的反跳现象；对于中毒的患者，一次血液灌流治疗后由于外周循环内的浓度下降，患者意识可能转清楚，但大多数镇静催眠药或有机磷等毒物为高脂溶性，在体内分布容量大，加上有些患者洗胃不彻底，消化道仍有吸收，在灌流后几个小时或一日后，外周组织（尤其是脂肪组织）中药物或毒物再次释放入血，血浓度再次升高，可导致患者再度昏迷，故对危重患者要严密观察，监测血药浓度，必要时留置胃管，以备再次灌流。如有反跳，应继续灌流或多次灌流，清除到不威胁生命的程度为止。,灌流吸附过程中的监护,血浆置换，也称为治疗性血浆置换（therapeutic plasma exchange,TPE)，属于血液净化领域中非常重要的组成部分。,什么是血浆置换？,是指将患者的血浆和血液细胞分离出来，弃掉含有致病物质的血浆，同时补充同等置换量的置换液，或将分离出来的血浆再通过二级滤器或者吸附器除去血浆中有害物质，以达到治疗疾病的目的。,动脉血路,静脉血路,新鲜冰冻血浆,超滤分离出血浆,血浆置换的分类,选择性血浆分离 血浆二重滤过 DFPP 冷却滤过法 热滤过法 吸附、物理化学分离 血浆电泳,疾病类别 疾病名称 类 1.血栓性血小板减少性紫癜 2.重症肌无力 3.无肾功能不全的肺出血肾炎综合征 4.肾功能不全的新月体性肾小球肾炎 5.高黏滞综合征 (1)原发性(快速进展) (2)Wegener 肉芽肿 (3)多结节动脉炎 6.输血后紫癜 7.甲状腺危象 8.中毒(结合蛋白的毒素) 9.多神经炎型遗传性运动失调症(Refsum disease) 10.家族性高胆固醇血症 类 1.多发性神经根炎(吉兰 巴雷综合征) 2.伴有免疫复合物的进行性血管炎 3.难治性进行性红斑狼疮 4.伴有抑制物的血友病 5.同种肾移植排斥反应 6.无肾功能不全的新月体性肾小球肾炎 类 1.类风湿关节炎 2.多发性硬化症 3 .肌萎缩性侧索硬化症 4.皮肌炎 5.幼年型牛皮癣关节炎 6.伴有肾功能不全的肺出血肾炎综合征 7.免疫性血小板减少性紫癜 8.母婴血型不合 9.弥漫性体血管角质瘤 10.自身免疫性溶血性贫血 11.纯红细胞再生障碍性贫血 12.转移性癌症 13.白塞病 14.炎症性结肠炎 15.预防心脏移植后的免疫排斥反应,血浆置换术适应证（表）,疾病 致病因子 分子量,血浆置换适应症的致病因子,血液净化清除物质分子量范围 不同血液净化手段清除物质各有侧重,清 除 方 法,膜孔径0.040.05 m , MW1 500D,膜孔径0.10 m, MW5 000D,膜孔径0.20.6m, MW6 000 000D,1、弥散-对流的特性。包括对中小分子物质有高度弥散性，还可以透过大分子物质。 2、血液相容性。 3、低黏附特性。 4、良好的物理稳定性。,血浆分离器膜的材料,1、滤过膜的面积：面积越大，分离血浆的速度越快，中空纤维型膜,面积为0.12-0.6平方米，临床通常应用0.5平方米，分离速度1-1.5L /h. 2、膜孔径0.2-0.6um：这一孔径范围可以允许全部血浆成分透过，而留下所有的细胞成分。 3、分离速度：血液速度和血浆分离速度呈正相关，在用中空纤维分离膜的情况下，血流速一般100-150ml/min,以免中空凝血，血流量也不宜太大，会造成破膜或溶血，hct越大，分离速度就越慢，接近空心纤维滤过器出口处，蛋白质浓度和血细胞比容均升高，故分离速度显著下降。 4、TMP：在一定范围内，血浆分离速度与TMP呈正相关，有个平台区，一般控制在50mmHg,超过100mmHg,分离能力下降，且红细胞将在膜表面沉积，引起溶血。 5、溶质筛选系数：在膜滤式血浆分离过程中，并非所有血浆成分都能透过滤过膜大多数膜能透过分子量3000000，一般免疫复合物都在1000000左右。 滤过膜对血浆溶质的分离能力用筛选系数来表示（SC）SC=2cf/Cin+Cout 6、不同膜的血浆滤过特性：主要是由膜孔径大小来决定。,影响膜式血浆分离率的因素,1、同时应用免疫抑制剂：血浆置换大部分都与免疫球蛋白有关，血浆置换只能减少这些致病因子，而不能阻止它的产生，必须联合免疫抑制剂。 2、早期治疗：早期治疗能终止疾病进展的免疫-炎症反应。 3、免疫球蛋白的溶质动力学： 血浆半衰期，免疫球蛋白的半衰期相对较长，单用免疫抑制剂来减少致 病抗体的产生，降低血浆水平是不可能的。 血管分布和平衡速率，免疫球蛋白在血管外大量分布，免疫球蛋白自血管外向血管内平衡速率为每小时1%-2%，自血管外向血管内平衡相对要慢。 相对大分子质量物质的减少速率（MRR）：当去除第一个血浆容量时，MRR下降最大，更高的置换量将明显延长操作时间，而清除大分子物质的浓度的效果逐渐减弱，因此单次置换量的目标为总血浆的1-1.3倍效果最好，最多不超过2倍，一般每次置换血浆量以2-4L为宜。,血浆置换的治疗原则,理论上，一个血浆总量的体，可以清除50%以上的某一物质，置换至1.3个血浆量，可清除72%，再增加置换量，下降幅度越来越小，所以认为每次的置换量以患者的血浆量11.3倍为宜。 人体血容量的计算公式: 1.PV=0.065W(kg)（1Hct) 2.PV=(1-Hct)(b+cW) b：常数，男性1530，女性864 c：常数，男性41，女性47.2 3.PV=W70(ml) (1-Hct）0.91,4、重新积累，有两个来源可以在血管内聚积，淋巴引流进入血管内，内源性合成，因此在治疗后的24-36小时中，需去除的大分子物质的血管内浓度从其初始浓度的35%左右升至