第九章 血液透析膜优秀课件

2020 4 22 第九章血液透析膜9 1血液透析及血液透析膜发展概况 19世纪中叶 苏格兰化学家ThomasGraham发现涂有蛋清的羊皮纸起一种半透膜的作用 晶体物质能够经羊皮纸扩散到水中 而胶体物质不能 他把这种现象第一次称为 透析 并预言他的这一发现将会在医学上得到应用 1840年 Piorry首先使用 尿毒症 一词 他认为尿毒症是尿滞留在血液中引起中毒 从而出现了一系列临床症状 1912年 Abell进行了一次活体扩散试验 他将动物的血液流经火棉胶膜 一种纤维素类半透膜 结果发现血液中的毒素及电解质可以通过火棉胶膜向外扩散 而大分子物质如血细胞 蛋白质等不能通过 1 2020 4 22 1924年德国医生Haas利用火胶棉制成1 2m长的火棉胶管 总面积为1 5 2 1m2 用水蛭素作为抗凝剂 对第一例尿毒症患者作了透析实验 如图所示 到1928年为止 Haas医生共对6位病人进行了透析试验 均以失败告终 虽然Haas没有取得好的治疗效果但在人体进行了首次实践 为以后发展打下了良好的基础 1943年荷兰医生WillemKolff研制出第一台供临床使用的转鼓式人工肾 如图所示 并于1945年对一位67岁的重症肾衰竭患者进行治疗 转鼓式人工肾发挥了正常人体的肾功能并成功的延续了病人的生命 直到患者在73岁时由于其他疾病而死亡 随后Kolff又成功的在其他16位患者身上进行治疗 都取得了不错的疗效 从而验证了Abell和Haas对于人工肾治疗肾脏疾病理念的有效性 2 2020 4 22 二战以后 WillemKolff转鼓式人工肾在美国波士顿PeterBrentBrighamHospital得到极大地改进 即著名的Kolff Brighamkidney Kolff Brigham人工肾在朝鲜战争中救助了大量的因外伤引起的肾功能丧失伤员 自Kollf转鼓式人工肾可以成功治疗尿毒症病人以后 世界各国开始研究更为先进和有效的透析器 其中平板式透析器成为这一阶段的典型成果 1948年首先出现了Skegg Leonards平板式透析器 到1960年 挪威科学家FredrikKiil将平板式透析器发展到了顶峰 直到1990年才逐渐被淘汰 1964年美国科学家RichardStewart首先开创了中空纤维式透析器 随后中空纤维透析器取代了传统的管式和平板式透析器 并于1964至1967年在陶氏化学公司进行了工业化生产 此项技术使得中空纤维透析器以低廉的价格稳定的生产 到今天为止 中空纤维透析器仍然是治疗急 慢性肾衰竭病人的主流产品 3 2020 4 22 图9 2活体扩散机器 Abell及他的同事 1913 图9 1GeorgHaas医生在德国Giessen大学进行透析实验 图9 3WillemKolff转鼓式人工肾 1943 4 2020 4 22 图9 4Kolff Brigham人工肾 1952 图9 5Kill平板式透析器结构示意图 图9 6早期的中空纤维透析器 5 2020 4 22 图9 7肾功能和肾元结构 6 2020 4 22 图9 8人工肾示意图 7 2020 4 22 图9 9血液透析示意图 8 2020 4 22 9 2020 4 22 再生纤维素 AKZO 铜仿膜 改良纤维素 AKZO 血仿膜 聚丙烯腈 Asahi PAN DX 聚砜 Fresenius PS400 聚甲基丙烯酸甲酯 Toray PMMA 聚醚砜 新材料 膜材料 醋酸纤维素 合成材料 10 2020 4 22 图9 10我国医疗机构常用的透析器 11 2020 4 22 IncidenceofESRD end stagerenaldisease permillionpopulation 2006数据来源 USRDS 美国肾脏病数据系统 中国 366 600 中国 400元 次 每月 10 12次 每年 120 144次 每年 48 400元 57600 人 12 2020 4 22 American Sweden Germany Othercountry 鉴于以上原因 我们需要发展自己的生物医用膜技术 从而打破国内市场被国外产品垄断的局面 FMC 35 费森尤斯 Gambro 20 金宝 Baxter 5 百特 40 A Japan Asahi和Toray约15 B 德国贝朗 德国迈博锐 意大利贝尔克以及埃及海迪尼娜及其它约25 C 中国 山西华鼎 山东潍坊和江苏朗生 约占中国市场的5 图9 11血液透析器生产厂家 13 2020 4 22 14 2020 4 22 图9 12血液透析膜专用喷丝板 15 2020 4 22 9 2血液透析概念及工作原理9 2 1血液透析概念 血液透析 血液透析 hemodialysis 是根据Gibbs Donman膜平衡原理将患者血液和透析液同时引入透析机内 当它们分别流经透析膜两侧时 通过透析膜的溶质和水作跨膜移动而进行物质交换的一种方法 血液透析器 血液透析器 Hemodialysis HD 又称透析型人工肾 是用人工方法模仿人体肾小球的过滤功能 在体外循环的情况下 去除人体血液内过剩的含氮化合物 新陈代谢产物或逾量药物等 调节水和电解质平衡 以使血液净化的一种高技术医疗装置 是目前治疗肾功能衰竭和尿毒症时广为采用而疗效显著的一种人工器官 16 2020 4 22 9 2 2血液透析原理 血液透析 血液透析 hemodialysis 是根据Gibbs Donman膜平衡原理将患者血液和透析液同时引入透析机内 当它们分别流经透析膜两侧时 通过透析膜的溶质和水作跨膜移动而进行物质交换的一种方法 血液透析器 血液透析器 Hemodialysis HD 又称透析型人工肾 是用人工方法模仿人体肾小球的过滤功能 在体外循环的情况下 去除人体血液内过剩的含氮化合物 新陈代谢产物或逾量药物等 调节水和电解质平衡 以使血液净化的一种高技术医疗装置 是目前治疗肾功能衰竭和尿毒症时广为采用而疗效显著的一种人工器官 血液相容性是指生物材料表面抑制血管内血液形成血栓的能力和生物材料对血液的溶血现象 红细胞破坏 血小板功能降低 白细胞暂时性减少 功能下降以及补体激活等血液生理功能的影响 此外 还有材料不致使血浆蛋白变性 不影响血液中存在的生命体多种酶的活性 不改变血液中电解质浓度渗透压 不引起有害的免疫反应等 因而 对于透析器膜材料 血液相容性起到至关重要的作用 扩散 超滤 吸附作用 17 2020 4 22 前人在对人工肾孔径和孔径分布的研究中利用PES作为膜材料 NMP为溶剂 PVP作为致孔剂 水作为芯液和凝固浴进行纺丝实验 调节PVP在纺丝液中的含量 得到三种不同膜结构的中空纤维膜 膜结构对血液相容性影响的研究 18 2020 4 22 Nipro公司三醋酸纤维素透析膜结构 膜结构对血液相容性影响的研究 19 2020 4 22 费森尤斯公司聚砜透析膜结构 膜结构对血液相容性影响的研究 20 2020 4 22 好洗宝 HOSPAL 丙烯腈 膜结构对血液相容性影响的研究 阿克苏 AKZO 丙烯腈 旭化成 ASAHI 丙烯腈 21 2020 4 22 膜结构对血液相容性影响的研究 东丽 TORAY 聚甲基丙烯酸甲酯 22 2020 4 22 PES DF PES SF 膜结构对血液相容性影响的研究 膜天 MOTIMO 聚醚砜 23 2020 4 22 PES CS PES LS 膜结构对血液相容性影响的研究 膜天 MOTIMO 聚醚砜 24 2020 4 22 项目取得的主要成果 纯水通量检测报告 纯水通量 74 0 013 L m2 h 合同指标 20L m2