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临床上应用优势逐渐凸显国内高通量血液透析研究进展
搜狐健康 那宇 / 时间:2015-10-08 11:12:56

  据搜狐媒体平台2015年10月1日讯 血液透析是终末期肾病(End-stage renal disease)患者最有效的维持生命的治疗方法,透析效果的好坏取决于透析方式的选择。高通量血液透析(High flux hemodialysis,HFHD)以其大孔径人工合成膜的高通透特性明显优于低通量透析的透析效果,其高毒素清除率及高超滤作用使其成为目前最合理的透析方式。临床上常通过应用高通量血液透析来调节慢性肾衰竭患者钙磷代谢平衡、增加β2-微球蛋白(β2-MG)清除、改善血脂代谢紊乱及改善营养状况等。但高通量血液透析在应用过程中亦存在一些问题,如细菌等微生物可能通过透析膜进入血液,对透析用水和透析液的质量控制要求较高等。提高跨膜压使血液侧压力高于透析液侧压力及使用超纯透析液是保证高通量透析治疗顺利进行的关键。



  血液透析是终末期肾病患者最有效的维持生命的治疗方法。传统透析方式临床效果较局限,因为透析过程中对部分中分子毒素清除能力不彻底,毒素容易蓄积导致各种相关并发症,从而影响患者的透析效果及生活质量。有研究表明,高通量血液透析以其大孔径人工合成膜的高通透特性明显优于低通量透析,高毒素清除率及高超滤作用使其成为当前应用最合理的透析方式。现就其发展、特性、作用机制、临床应用、注意事项等作以下阐述。
  一、高通量透析的出现及发展
  血液透析发展至今已有90年历史。透析器从最初的蟠管型、平板型已发展到中空纤维型;透析膜材料从铜仿膜、再生纤维素膜、改良纤维素膜已发展到目前通常使用的人工合成膜。由于透析膜的孔径不同,其超滤率和对大分子物质的清除率不尽相同,通常大孔径透析膜被称为“高通量(high flux)”膜。小孔径的透析膜被称为“低通量(low-flux)”膜。所谓通量,是指透析器对水的清除能力,用超滤系数Kuf[mL/(mmHg·h)]表示,意义为每小时、每个mmHg压力下透析器超滤的水的毫升数。根据透析器的Kuf值把透析器分为低通量、中通量、高通量透析器。美国国立卫生研究院的HEMO研究小组对高通量透析器的定义为Kuf>20mL/(mmHg·h),β2-微球蛋白(β2-MG)清除率>20mL/min。低通量透析器Kuf<10mL/(mmHg·h),中通量透析器介于二者之间。随着透析时间的延长,透析患者可能出现许多与透析相关的远期并发症,显现了常规低通量血液透析的局限性。2006年,Malyszko等观察到,血液透析病人透析效果的好坏很大程度上取决于透析方式。改革透析方式,提高尿毒症患者的生存质量一直是肾脏替代疗法中的研究重点。人工合成膜透析器具有孔径更大,对水的通透性高,超滤率更高,对中大分子毒素的清除率更好的特点。随着人工合成膜的快速发展,高通量血液透析(HFHD)逐渐得到广泛的应用。


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  二、高通量血液透析的溶质清除机制
  1.弥散:透析器弥散清除溶质主要与膜的厚度、孔径、透析液两侧溶质梯度差及物质分子量大小、形状有关。低通量透析器由于膜孔径较小,对低分子蛋白质弥散清除能力差,而高通量透析器膜孔径较大,膜较薄,能部分清除低分子蛋白质。但是,由于低分子蛋白质分子量较大,弥散梯度差,弥散方式对其清除很有限。
  2.对流:对流方式溶质清除,除了与膜孔径及溶质分子量有关外,还与水清除量有关。欲增加清除率,必须增加水的超滤量。HFHD低分子蛋白的跨膜清除主要以对流方式进行。
  3.吸附:吸附也是高通量透析器清除中大分子溶质的一种重要方式。透析膜与血液接触后立即开始吸附低分子蛋白质。吸附量及吸附蛋白种类与透析膜的材料、结构和疏水性有关。大分子物质如白介素-1(IL-1)、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF-a)、多肽和β2-微球蛋白(β-2 microglobulin,β2-MG)等的清除主要与高通量透析器的吸附作用相关。合成膜高通量透析器的吸附作用不完全相同,聚甲基丙烯酸甲酯膜和AN69膜的吸附能力最强,聚酰胺膜和聚砜膜次之,铜仿膜的吸附能力最差。


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  三、高通量血液透析的特点
  HFHD定义是用高通量透析器在容量控制的血液透析机上进行常规血液透析的一种技术,高通量透析器较低通量透析器能清除更多的中分子量毒素,可应用于血液滤过、血液透析滤过、HFHD等血液净化治疗模式,因其被认为可以减少患者远期并发症和降低病死率而得到关注。由于高分子聚合物膜具有很高的溶质扩散性能和水力学通透性,因而在透析中能使更多的且分子量更大的溶质从血液移到透析液中,高通量即就此而言。若同时提高透析液及血液流速,透析效果可进一步提高。因此HFHD属于一种高效的血液净化方法。
  四、高通量血液透析在临床上应用的优势
  1.高通量血液透析对骨及矿物质代谢的影响:大部分维持性血液透析患者都存在骨及矿物质代谢紊乱,其中高血磷起关键性作用,血磷的升高可引起继发性甲状旁腺激素功能亢进及肾性骨营养障碍。有研究表明,全段甲状旁腺激素(intactparathyroid hormone,iPTH)>600ng/L或<75ng/L均可增加透析患者死亡率。继发性甲状旁腺功能亢进是维持性血液透析(maintenancehemodialysis,MHD)患者常见并发症之一,严重影响患者生存质量及生存率。不同透析方式对钙磷代谢及肾性骨病的影响已有报道,Lugon等报道5例MHD患者调整传统隔日透析为每日透析,2年后发现血钙水平较前明显增加,血磷水平较前明显下降,骨活检病理显示各项指标均得到不同程度的改善。龚德华等发现HFHD组患者血甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)水平显著低于低通量透析(low flux hemodialysis,LFHD)组患者,透析后较LFHD组降低血磷及升高血钙作用明显。相关性分析显示,透析前、后血钙浓度及透析后血磷下降水平与PTH水平下降相关,且HFHD可通过降低血PTH水平改善甲旁亢相关性肾病进程。有报道,MHD患者高PTH水平对低转化性骨病的发生有保护性作用,若PTH水平过低,低转化性骨病的发生率将会明显升高。但也有文献报导,HFHD不会使PTH降至过低,HFHD患者血PTH水平仍高于正常患者PTH水平,这将有利于维持透析患者正常骨转化的进行。
  2.高通量血液透析对透析相关性淀粉样病变的影响:β2-MG是一种相对分子量为11800的单链非糖基化多肽,肾脏是已知的唯一的排泄途径。MHD患者由于肾脏清除β2-MG障碍,其体内β2-MG浓度较正常人高近50倍。有研究表明,淀粉样变的主要原因是β2-MG的沉积,且为糖基化产物所修饰。由于β2-MG蓄积于体内,在内脏、骨骼及关节等处形成淀粉样纤维,进而引起器官损害,因此近年来很多学者将透析后β2-MG的下降作为评估透析充分性的指标。龚德华等发现,低通量(ME15)透析器对β2-MG的清除效果不理想,清除率约为(1.2±4.5)mL/min,而高通量(BLS814G)透析器对β2-MG的清除率可达(60.5±19.9)mL/min,两者透析后血清β2-MG的下降率分别为(5.4±3.7)%、(56.4±7.7)%,差异具有统计学意义。不同类型高通量透析器对β2-MG的清除效果亦不相同。Leto等发现高通量透析器在透析液流量在600mL/min的情况下,二醋酸纤维素膜透析器对β2-MG清除率为(23±8.9)mL/min,透析后下降率为27%,聚砜膜透析器清除率为(31.9±4.6)mL/min,透析后下降率为49%。
  3.高通量血液透析可改善脂质代谢紊乱:心血管疾病被认为是终末期肾病患者最常见的并发症和最主要的死亡原因。有研究表明,MHD患者动脉硬化与脂质代谢紊乱有关,脂代谢异常是并发心血管疾病的重要因素,因此改善MHD患者的脂代谢紊乱有助于提高其生存率。有研究证实较LFHD,HFHD组血胆固醇的下降明显,可能与HFHD清除了更多的脂蛋白脂酶抑制物有关。Otsubo等同样发现使用HFHD患者血甘油三酯水平降低,并证实患者甘油三酯降低是由于脂蛋白脂酶的活性升高所致。另外HFHD在常规透析基础上增加了对流传质,加强了脂蛋白等大中分子毒物的清除,从而改善了血脂代谢。由于观察时间较短,还未观察到长期的HFHD具有降低胆固醇、低密度脂蛋白和升高高密度脂蛋白的作用。
  4.高通量血液透析可有效控制肾性贫血:MHD患者大多数伴有贫血。贫血的主要机制为肾脏产生促红细胞生成素绝对或相对不足、红细胞寿命缩短、血清中一些毒性物质干扰红细胞的生成与代谢等。有文献表明,HFHD改善肾脏贫血的机制除了可能与清除尿毒症时的红细胞生成抑制物,如多种胺类和淋巴细胞诱导因子抑制物及PTH等大中分子溶质有关外,还与清除介导炎症反应的细胞因子,如IL-6、IL-8等有关,从而减少其对促红细胞生成素合成的抑制及抵抗等作用而改善肾性贫血。
  5.高通量血液透析可提高血清白蛋白浓度及改善营养状况:研究结果显示HFHD除具有以上临床应用优势外,尚可使实验组血清白蛋白水平较试验前明显升高,并增加患者食欲。这可能与HFHD较多地清除大中分子毒物、营养状况得到改善等有关。Marcus等观察了65例患者,从低通量F8透析膜改为F80高通量透析膜8个月后,白蛋白水平从38.4g/L增加到40.4g/L。研究证实:高通量血液透析可能会使白蛋白基线水平较低的MDH人群获益明显,不但不会过多丢失白蛋白,且对大、中分子毒素有更好的清除作用,与其它文献报道一致。
  6.高通量血液透析与长期血液透析患者死亡率的关系:研究表明HFHD可降低透析年数>3.7的MHD患者的心血管死亡危险,降低MHD患者17%心血管原因的住院率,但对透析年数≤3.7的MHD患者的死亡率的影响与LFHD患者无明显差异。Kim等研究还表明HFHD可降低透析时间≥3个月的透析患者全因死亡率(P=0.009),但是对短期透析患者死亡率没有明显影响。另外,对于无脑血管疾病的MHD患者,研究发现HFHD可降低71%脑血管疾病的发生。
  五、高通量血液透析的注意事项
  HFHD虽是一种高效的中分子量毒素清除方法,但其在应用过程中仍需要注意以下几个问题。
  1.反超滤:反超滤是指透析液逆流向血液侧。反超滤时,细菌、内毒素等可通过透析膜进入血液。如果透析液和透析用水质量不合格,透析液中的内毒素或其片段随同反超滤液体进入体内,轻者可引起微炎症状态,严重者可引起热原反应。反超滤是否发生取决于跨膜压,提高跨膜压可以防止反超。保证透析用水和透析液的质量可以减轻反超滤导致的炎症反应。
  2.对药物浓度的影响:HFHD对药物的清除率与药物的理化特性、膜的通透性有关,透析后应调整或补充清除的药物。
  3.高通量透析器复用:高通量透析器价格昂贵,为降低透析费用,美国大部分透析中心复用高通量透析器。因高通量透析器对中、大分子物质的清除能力优于低通量透析器,如果复用后造成溶质清除率下降,会失去HFHD的意义。龚德华等的研究显示,聚砜膜(BLS627)复用11次对小分子物质清除能力无变化,复用8次时,对中、大分子清除能力开始下降,β2-MG清除率明显下降(P<0.05)。因此,有人建议高通量透析器复用不超过10次是安全可行的。
  综上所述,HFHD是目前我国常规血液透析的发展方向,该方式可减少长期血液透析所致的各种并发症,有利于提高血液透析患者的透析质量和生活质量。但由于经济原因,我国大多数患者目前享受不到HFHD长期治疗的益处,最多只能负担1次/(1~2周)的该治疗方式,其余则只能使用非HFHD模式。因此,对于MHD患者而言,以尽可能低的医疗费用达到最佳治疗效益应是今后研究的方向。
  作者简介
  那宇,女,解放军第306医院肾内科主任医师。毕业于白求恩医科大学医疗系,从事临床工作二十余年。安徽医科大学硕士研究生导师,中科院苏州生物医学工程技术研究所客座教授、博士生导师。全军肾脏病学会副主任委员,全军血液净化专业委员会常委,北京市肾脏病学会委员,中国女医师学会常委,中国中西医结合学会肾脏疾病专业委员会委员、中国宇航学会会员。长期在临床一线工作,擅长诊断和治疗原发性、继发性肾脏疾病尤其是代谢性肾脏疾病,在中西医结合治疗方面有一定造诣。对于急、慢性肾功能损害的血液净化(血液透析、腹膜透析、结肠透析)治疗及其并发症的诊治具有丰富的经验;尤其是在危重症患者床旁血液净化治疗方面经验颇丰。承担多项国家级、省部级科研项目;荣获中华医学科技奖一项,多次荣获省市级科技进步奖。