CRRT基本原理

CRRT基本原理ICU：朱海霞血液净化的概念血液净化：是利用净化装置通过体外循环的方式清除体内代谢产物、异常血浆成分以及蓄积在体内的药物或毒素，以纠正机体内环境紊乱的一种治疗技术。血液净化包括血液透析、血液滤过、血液灌流、血浆置换和免疫吸附。血脂分离免疫吸附血浆吸附滤过连续性床旁血液净化技术腹膜透析血浆置换血液灌流血液透析血液滤过血液透析滤过重症血液净化发展史血液净化疗法是在血液透析基础上发展而来的。血液透析迄今为止已有近百年的历史，而其他疗法的出现仅20年左右。我国从20世纪60年代开始进行血液透析治疗，使血液净化技术得到了迅猛的发展。最早的透析是:古罗马皇帝的浴池，那里四周用大理石铸造的，池水沸腾蒸汽，患尿毒症的人们在热水里通过出汗和蒸汽浴使体内的毒素和水分清楚到水池中。人们在寻求有效的透析方法过程中发现由于毒素和水分逐渐堆积，无数的尿毒症患者死亡了，通常他们会悄悄地死在家里，有人把它称之为“浮肿而死”。直到1854年，苏格兰化学家托马斯·格雷姆ThomasGraham发现涂有鸡蛋清的羊皮纸允许晶体物质透过并弥散到血中，他利用牛的膀胱膜做为过滤分子的膜。他第一次提出晶体物质通过半透膜弥散并开创了渗透学说，被称为“现代透析之父”，历史上第一种透析膜也自此而诞生。在以后的近一个世纪里，科学家们遍寻可以作为半透膜使用的能够过滤水分和毒素同时又不容易破坏的材料。烟丝和纤维膜一直应用到现在。1912年，美国JohnsHopkins医学院JohnAbel及其同事第一次对活体动物进行弥散(diffusion)实验，第二年展示出他们用火棉胶(colliding)制成的管状透析器，并首次命名为人工肾脏(artificialkidney)。将这个透析器放在生理盐水中，用水蛭素作为抗凝剂，对兔进行了2小时的血液透析，取得了满意的开端，从而开创了血液透析事业。1913年美国人Abel应用火棉胶制成第一台人工肾提出人工肾脏术语在动物体进行透析，取得满意的效果标志着血液透析的开始1926年德国的哈斯（GeorgHaas）第一次临床应用血液透析治疗15分钟提出血液净化术语。标志着血液透析临床应用1944年荷兰著名学者考尔夫（Kolff）设计出转鼓式人工肾，首次成功的将透析应用于肾衰病人的抢救治疗。被称为人工肾的先驱。1946年加拿大人Murray成功制作蟠管（Ciol）型人工肾，并用于临床。1947年瑞典人Alwall研制成功固定型血液透析器1955年Kolff研制成功双管型人工肾，并应用于急性肾衰竭和药物中毒的治疗，并由美国Travenol公司批量生产。•1947年MacNeill报道平流型透析器•1960年挪威人Kill应用铜仿膜研制成功平板透析器，临床应用至20世纪70年代•1967年Lipps应用醋酸纤维研制成功空心纤维透析器1977年Kramer创造了连续性动静脉血液滤过（CAVH）技术，开创血液净化治疗的新时代。平均动脉压60mmHg，高度水负荷患者血流量100ml/min，超滤率200~600ml/h持续48小时1980年，中心静脉导管和血泵的应用，建立CVVH（连续性静脉-静脉血液滤过）技术，报道缓慢连续性超滤（SCUF）1990年建立CVVHD(连续性静脉-静脉血液透析)技术；报道了CVVHDF(连续性静脉-静脉血液透析滤过)2001年，高容量血液滤过用于临床2003年，建立连续性血浆滤过吸附技术中国重症血液净化发展史20世纪80年代初应用CAVH治疗ARF（急性肾功能衰竭）90年代进入蓬勃发展阶段2000年，黎磊石提出CBP（持续性血液净化）CRRT在西北地区99年底第一台，09~10年配套三甲医院ICU青海省2006年拥有第一台CRRT机（省医院，贝朗Diapact）滤器和膜重症血液净化的发展就是滤器/膜的发展，如果没有一个给力的滤器，一切都是空谈。。。。。滤器的定义血液滤过装置，主要用于替代肾脏的排泄功能。血滤器中的血液和透析液被一层半透膜分隔开。也被称为“人工肾”或透析器血滤器的主要作用•清除多余的水分•控制电解质在正常水平•清除代谢产物和有毒物质•调节酸碱平衡滤器的结构透析液中空纤维8000〜15000根血液血液入口透析液入口封口胶透析液出口血液出口中空纤维半透膜红细胞白蛋白，常作为大分子蛋白质的代表红细胞电解质细菌中分子物质，如b2-微球蛋白水分子可自由通透半透膜的功能类似于一个精细的筛子，只有分子直径小于筛孔的物质可通过它影响滤器性能的因素•膜的材料•膜的厚度•膜的结构•膜的孔径•中空纤维的直径、长短•中空纤维的形状和排列、面积临床上常用的膜材料改良纤维膜低通量+高通量-Hemophan血仿膜（低通量）-CelluloseAcetate醋酸纤维膜(双醋酸，三醋酸)（高通量）天然纤维膜低通量-Cuprophan铜仿膜人工聚合膜低通量+高通量-聚砜膜(PS)或聚乙醚砜膜(PES)-PA聚酸胺(聚胺)膜-PAN（AN69）聚丙烯睛-PMMA聚甲基丙烯酸甲酯-EVAL乙烯乙烯醇聚合物-Excebrane膜材料的特性纤维素膜改良纤维素膜合成膜原材料纤维素纤维素的衍生物高分子聚合物特性带有大量的羟基通过对羟基的各种改性通过对多聚体的物化改变亲水性亲水性强亲水相弱较强的疏水性对称性对称对称不对称超滤率低适中高补体激活多较多少膜越薄，毒素弥散渗透通过膜的阻力就越小，清除率越高膜的厚度与清除效率膜的纤维结构水凝胶对称孔径非对称孔径三层膜非对称吸附性能强，容易堵塞一般性能平均，容易堵塞滤过超滤性能强，难堵塞膜的孔径与清除效率膜孔越多、越大，其通透性越高膜孔的多少（膜面积、孔的密度）：决定对小分子溶质的清除能力膜孔的大小：决定对水和中高分子溶质的通透性中空纤维的直径、长短与清除效率•中空纤维直径越小，毒素弥散通过的距离越短，清除效率越高，•但是直径越小，血滤器的血液入口端的压力也会越大，所以直径不是越小越好。中空纤维的形状、排列与清除效率微波浪纤维可使纤维密度更均一，每根纤维周围的透析液分布均匀，减少无效区域，从而可提高清除效率无微波浪（无效区域）有微波浪滤器发挥作用的机制对流超滤弥散吸附清除水清除溶质超滤在正负压力梯度的作用下液体转运通过半透膜。血液入口血液出口高压低压废液跨膜压(TMP)影响超滤的因素半透膜两侧压力梯度差（TMP）压力梯度差形成液体移动，不能通过膜的溶质做成胶体渗透压半透膜特性（膜超滤系数、膜面积）Lp：膜超滤系数、A：膜面积弥散与透析•溶质溶于溶剂形成溶液是一个溶质均匀分散到溶剂中的过程。•只要溶质在溶剂中浓度分布不均匀，即存在浓度梯度，溶质分子与溶剂分子的热运动就会使溶质分子在溶剂中分散趋于均匀。•这种分子热运动产生的物质迁移现象(即传质)称为弥散(diffusion)。弥散与透析•分子由高浓度一侧转运至低浓度一侧。•透析器的中空纤维膜均是半透膜。•应用于透析中（dialysis）。弥散弥散与透析•透析过程中的溶质传质阻力主要在血液一侧•半透膜的传质阻力与膜的厚度呈正相关•血液中的溶质浓度与透析器中溶质浓度相差越大，则利于提高透析膜效率，缩短透析时间•膜面积影响透析效率，相同条件下膜面积越大则透析效率越高，透析时间可以缩短•由于透析液流速较血液流速高，因此，流出透析器的透析液中应清除的溶质的浓度较低，直接废弃从经济上讲不太合理对流与滤过•弥散传质是溶质与溶剂的分子热运动的结果，对流(convection)涉及的是在外力作用下溶质、溶剂或整个溶质传质过程。•它的传质推动并非是浓度差，而是力学强度的差别，如压力差。•对流可以在单相内发生，也可在二相或多相中发生。•如用一个滤过膜将血液和滤过液分开，膜两侧有一定的压力差，血液中的水分在负压吸引下由血液侧对流至滤过液测，血液中一定分子量的溶液也随着水分的传递从血液进入滤过液。•这样一个跨膜对流传质的过程成为滤过。对流与滤过液体从压力高的一侧通过半透膜向压力低的一侧移动，液体中的溶质也随着之通过半透膜，这种方法即为对流。应用于血液滤过中(hemofilrtation)。对流对流与滤过血液滤过的溶质传质速率，与膜两侧的压力差呈正相关血液滤过器的性能是影响血液滤过溶质传递速率的关键血液的血细胞的比容、血脂的含量均对它有一定的影响不同的补液方式对对流传质速率也有影响，前稀释方式的对流传质速率明显的高于后稀释方式，但由于溶质浓度低，总清除率仍低于后稀释血液滤过对小分子物质的传质相对血液透析而言速率较低，而对中分子物质的传质速率相对较高血液滤过中，一般极少有弥散传质现象发生。而血液透析过程中除了有弥散传质外也有对流传质的发生温度：在高通量血液透析或血液滤过时温度与超滤率呈直线关系吸附与灌流由于材料的分子化学结构和极化作用，许多材料表面带有不同基团，在正负电性的作用下或在分子间力的作用下，许多物质可以被材料表面所吸附。吸附与灌流提高吸附效率1.根据要清除吸附的溶质的化学结构与生物特性来选择合适的吸附剂2.要根据清除吸附的溶质的分子尺寸大小来选择吸附剂适宜的孔径、孔径分布、孔隙率及比表面吸附与灌流提高吸附效率3.凡是固定了生物活性的物质，依靠生物亲和力进行吸附血液中溶质的吸附剂，要注意它的生物活性物质的洗脱和自动脱落问题4.吸附剂的微粒脱落问题也要引起我们广泛的重视，因为这些脱落的微粒会带来一系列生物危害CRRT的基础分类SCUF-缓慢连续超滤CAVH-连续动静脉血液滤过CVVH-连续静静脉血液滤过HVHF-高容量血液滤过CAVHD-连续动静脉血液透析CVVHD-连续静静脉血液透析CVVHFD-连续静静脉高通量透析CAVHDF-连续动静静脉血液透析滤过CVVHDF-连续静静脉血液透析滤过CRRT的功能1.有效地恢复及维持体液平衡；2.及时清除代谢废物及部分药物；3.彻底纠正代谢紊乱：－电解质平衡、酸碱平衡；4.较好地清除机体炎性介质；5.便于给予营养支持。SCUF（超滤）的适应症SCUF适应于下列未达到尿毒症但有肾功能受损的危重病人连续地清除液体：1、需要紧急减少血管内液体量的病人，如充血性心力衰竭或肺水肿病人；2、由于大量静脉输液，如静脉高营养或用药的病人，而需要进行预防性液体控制的病人。SCUF的优缺点SCUF能帮助获得液体平衡，避免了间歇性血液透析相关的血容量和电解质的迅速改变，并可增加ICU中不稳定危重病人的临床稳定性。SCUF对溶质的清除有限，可能发生的血管内容量减少。连续静静脉血液滤过滤过器超滤率10ml/min(15L/天)需要血泵50ml/min需要置换液CVVH的适应症适合下列标准之一的病人，需要血透，但在进行血透时可能出现血液动力学不稳定，同时需要彻底纠正机体水、电解质、酸碱失衡：1、心输出量很低，又有的尿毒症病人，如急性肾衰合并心衰－肾科；2、利尿不适当或利尿药无效，而高血容量的病人；溶质清除的超滤率超出基本CAVH能力的病人，如烧伤，心脏搭桥术后，移植肾功能延迟恢复－烧伤科、心外科、泌外科。3、肾功能低下，需要大量血液制品和/或静脉高营养以提供营养支持的病人，如大手术后，严重创伤后－外科、ICU。CVVH的优缺点CVVH时，每小时从病人滤出的液体大部分被置换液置换，可达到对溶质的连续性清除并提供营养支持。HVHF高容量血液滤过•只有在超滤量在大于75升/天的血液滤过才能称为HVHF。RoncoC.&BellomoR•目的：–更好地维持败血症动物的血液动力学的稳定性；–清除机体中许多分子量较大的毒素，如TNF，IL－1等炎症介质。•临床应用：–高容量血液滤过能有效地纠正SIRS、MODS、ARDS等由炎症介质引发的内环境紊乱，并改善危重病症的血液动力学的稳定性和机体器官功能。连续静静脉血液透析高通透透析膜超滤率为0没有置换液至少需要一个血泵和一个控制透析液的泵(10-30ml/min）CVVHD的适应症具有下述标准之一的病人，其需要肾脏替代治疗，但在行间断血液透析时可能出现血流动力学不稳定，同时需要大量清除机体代谢废物：1、高分解代谢的病人，需要代谢废物的高度清除，如挤