透析器的使用

一、透析器的类型

所有透析器的基本结构都是由血液间隙、透析膜及透析液间隙组成,其基本原理是建立与血液平行接触的流体通路,保证血液及透析液之间接触面积最大。透析器经历了蟠管型、平板型、中空纤维型透析器的发展。现使用的都是各厂家生产的不同膜材料的中空纤维型透析器。

中空纤维透析器由8 000～15 000根毛细血管样的空心纤维构成面积庞大的透析界面,透析纤维膜由不同的半透膜材料组成,纤维中心孔径约为200μm,是引入血液流经之处。纤维壁厚度不等,大致为10μm,为隔离血液与透析液之间的透析膜。空心纤维平行捆扎成束,外有透明的塑料壳封装,上下留有4个管口,分别为血液与透析液的进口与出口。

中空纤维透析器的优点是血路预充容量和顺应性低,残余血量少(其血液间隙和膜表面积的比例降低,如充满1m2的透析膜,中空纤维透析器所需血液为65～86ml,而平板透析器需70～100ml),压力耐受性强,清除率及超滤率高,并且外壳透明可观察有无残留血及凝血等情况,便于操作冲洗及消毒复用。

中空纤维透析器的缺点在于会因血凝块而造成残血量增大,空气进入纤维内不易排出,会影响透析效率,消毒残留的氧化乙烯也很难冲洗干净。从临床应用的角度来看,理想的中空纤维透析器应具有以下特点。①材料高度可靠,对人体无毒性。②经过半透膜后,不会丢失人体必需的物质。③生物相容性好。④合适的预充量,最好在60～80L,太少会影响透析效率,太多会增加体外血液循环量,容易产生低血压。⑤残留血量小,通常<1ml,有较好的反冲效果。⑥具有适当范围的超滤率(溶质清除率和水的超滤率)。值得注意的是透析器说明书上标志的实验室参数,与实际临床应用存在差异。⑦经济性,价格符合中国国情,大多数患者可以承受。

二、常用透析膜的化学成分及特点

透析膜的材料有很多种,有各种经改良或未经改良的纤维素[包括再生纤维素(regeneret-ed cellulose,RC)、铜仿(Cuprophan)、醋酸纤维素(cellulose acetate,CA)、皂化纤维素酯(saponnified celluose ester)]以及化学合成的高分子聚合物材料[包括聚砜(polysulfon,PS)、聚酰胺(polyamide,PA)、聚乙烯砜(polyeter sulfone)]等。

纤维素膜是血液透析中应用最早的透析膜,其衍生物仍是目前常用的透析膜材料。再生纤维素膜是通过氯化钠溶液溶解纤维素,经老化、二硫化碳处理后,加之以过量的氢氧化钠相成。纤维素经酸化后,形成醋酸纤维素膜,膜的通透性和超滤均有所增强。

铜仿膜是将纤维素溶解于氢氧化铜的胺溶液中,形成铜-胺纤维素的复合物,铜仿膜的弥散和超滤性能超过了再生纤维素膜。增加铜仿膜的丙三醇含量后,其溶质流量升高,弥散更快,更加适用于血液滤过。目前铜仿膜的应用量居各种透析膜之首,但其临床应用也存在两个问题:①对中分子量毒素的通透性较差,可通过减少膜厚度解决;②对血液的相容性比较差。

合成膜的优点在于无补体激活作用。聚胺膜为非对称结构,滤过率很高,机械性能好,但结合蛋白质后滤过性能下降。聚碳酸酯膜机械性能好,凝血性能低,生物相容性介于铜仿膜和聚丙烯腈膜之间。聚砜膜为均匀对称结构,通透性很好。

一般来说,化学合成的高分子聚合物透析膜具有较高的超滤率和溶质扩散通透性,而且血液与透析膜间的相互作用较少即生物相容性较好。许多研究显示,采用纤维素膜进行血液透析常常出现可逆性的白细胞减少等不良反应,而采用化学合成的透析膜如聚砜膜或聚丙烯腈膜进行血液透析可使这些并发症的发生率降低或严重性减轻,但化学合成材料制成的透析膜比纤维素类透析膜要昂贵的多。

三、透析器的工作参数

透析器的工作参数与其物理特点、溶质转运特点及其对生理学的影响有关,这里主要讲述与物理特点有关的工作参数。

1.膜面积　膜面积指空心纤维与透析液接触部分的有效面积,以“m2”表示。

2.血液间隙容量　对于平板及蟠管型透析器,血液间隙容量可随跨膜压的增加而增加。中空纤维膜透析器的血液间隙容量在通常的压力范围内是恒定的。血液间隙容量可以在复用时通过反渗水来间接测量。

3.跨膜压　跨膜压是指透析器膜两侧的液体静压。

4.流体阻力　对于血液透析器来讲,血路中的流体阻力是由血路的几何结构决定的,是指一定流率下,血液透析器、血液与透析液入口与出口之间的压降。血液阻力可以在体外或体内测量。如果不能直接测量,可通过压力降低转换因子计算血流阻力。空心纤维型透析器的血流阻力通常<20mm Hg,压力降低转换因子与血细胞比容有关系,透析液回路中的阻力及流速与血液回路相应因素计算方法相同。

5.流体分布　流体分布可影响溶质转运,分布不当,可引起流体停滞,增加栓塞的形成及血液漏出,流体分布情况的观察,可通过染料或示踪剂核素注入液体回路,使其流出液与分析装置相连。

6.清除率　指每分钟透析器清除某溶质的多少,以“ml/min”来表示。清除率=(CBi-CBO)×QB/CBi。CBi是指血液中某溶质进入透析器浓度(mmol/L),CBO是指血液中某溶质流出透析器浓度(mmol/L),QB是指每分钟血液流量(ml/min)。不同类型的透析器对不同分子量的溶质清除率也有较大的差异,在清除中分子溶质时,如高流量透析器比低流量透析器效率几乎高1倍。

7.滤过率(UFR)　透析器在单位时间(h)单位压力梯度(mm Hg)下从血液侧超滤至透析液侧流体的体积。计算公式为UFR=UF/(TMP×T),式中:T指透析时间,TMP为跨膜压,UF是指超滤量。

8.透析液室容量　透析液室容量是指给定跨膜压下,充满血液透析器的透析液室所需的透析液容量。

四、透析器的复用

血液透析器复用是对使用过的血液透析器经过冲洗、清洁、消毒等一系列处理程序并达到规范要求后,再次应用于同一透析患者进行透析治疗的过程。中空纤维透析器分为一次性使用的和可以复用的两种类型。可复用的进口透析器中已获得国家食品药品监督管理局的注册认证的有百特、明泰科、金宝等品牌。国家卫生部在2005年8月11日颁发了《血液透析器复用操作规范》。中空纤维透析器初次使用后,可用反渗水将透析器中血液冲洗净,再用化学药品清洗后测量透析器容量、压力,经过封闭消毒后即可重新使用。一般中空纤维透析器在普通的复用条件下,可重复使用7次以上。从某一全自动透析器复用机厂家提供数据看到,透析器复用15次后,其主要的性能参数改变很小。因此,透析器复用后依旧能很好地满足临床治疗需要。

(一)透析器复用优点

1.降低首用综合征发生率　透析器初次使用时,有的透析患者会出现胸背疼痛等症状,称之为首用综合征。其确切病因仍不清,研究表明,透析器采用不同的清洗消毒剂时,透析患者胸背疼痛发生率有所不同,但总的来看,经复用后,可防止增塑剂和某些消毒剂进入体内,首用综合征的发生率会出现显著下降。

2.降低过敏反应的发生率　透析器首次使用时有些透析患者会发生过敏反应。研究者将一次性透析器透析前用与复用透析器相同的清洗消毒方法处理后,透析患者过敏反应发生率下降。这可能与清洗消毒后减少了一些过敏源如氧化乙烯的残余水平有关。

3.提高透析膜的生物相容性　透析器首次使用时,透析患者血液与透析膜接触后,补体被激活和分解,白细胞在毛细血管内聚集,尤其在肺内,导致消耗性白细胞减少。而透析器复用时其纤维素膜表面被大量蛋白质沉积覆盖,防止膜和血浆直接接触,提高透析膜的生物相容性,使补体激活能力下降,减少透析反应。

4.减少透析费用　随着血液透析技术的逐渐推广,纤维素膜透析器的价格也相应下降,使透析器复用的经济价值有所减少。但是,对于价格较昂贵的透析器如聚砜膜或聚丙烯腈膜等高分析合成透析器,透析器的复用可以大大减少透析费用,节约物品。

研究发现,每只透析器复用6次,每次透析可以节约60元人民币。中国的经济发展状况和尿毒症透析患者的经济承受能力决定了采用透析器复用,是一个比较好的选择。

5.有利于环保　透析过程中大量一次性消耗物品的使用,产生许多医疗废弃物垃圾,给后续处理带来一系列问题,透析器的复用会明显地减少这一过程,对绿色环保作出一定的贡献。

(二)透析器复用缺点

1.消毒剂不良反应　早期透析器复用采用漂白剂和甲醛进行清洗消毒,使用时存在一些潜在的不良因素。漂白剂与透析膜长时间接触,会引起透析膜老化,所以需要严格限制消毒时间。此外,漂白剂使透析膜的生物相容性下降。甲醛是一种致癌药和诱变药。

1990年后次氯酸钠、过氧乙酸被广泛应用于手工复用技术操作,在保证无残留的情况下,复用效果较理想。2000年后全自动复用机的应用,出现了新型消毒剂Renalin,它由过氧化氢、过氧乙酸组成,是一种稳定的化学混合物。Renalin处理的透析器可存放30d,目前成为首选消毒剂。

2.细菌感染的可能性　透析器复用消毒方法不正确会引起菌血症和热源反应。消毒液浓度不达标和消毒时间不够,存放复用透析器的房间环境不合格是造成细菌感染的主要原因。

3.透析器清除率和超滤率下降　中空纤维透析器复用时,由于每个透析器由8 000～15 000根纤维管组成,透析器使用过程中某些毛细管会被蛋白质或血栓堵塞,导致透析器对水和溶液的清除能力下降。因此,需测定透析器的血液间隙容量来决定透析器是否可以继续使用。同一型号透析器,使用前测定血液间隙容量不低于平均血液间隙容量的80%时即可使用。测定方法为透析器清洗后注入透析用反渗水,然后用负压把透析器血液间隙内液体抽出,测定流出的液体量,其容量即为血液间隙容积。如果血液间隙容积低于平均值的80%,透析器即应报废。

4.交叉感染　尽管每个透析患者的透析器复用都做到绝对固定绝不混用,但由透析器统一消毒带来病毒感染的可能性仍存在。复用过程中,最有可能引起交叉感染的因素为乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)和人免疫缺陷病毒(HIV)。这是由于在透析中心透析器的消毒一般都采用自动消毒机清洗消毒,当透析器与自动复用机连接时,透析器内残留血液可污染自动复用机,造成交叉感染。因此,透析器的复用消毒方法必须严格按照国家卫生部《血液透析器复用规范》。

5.破膜问题　随着透析器复用次数的增加,在使用自动透析器复用机处理时,有可能因为水流的冲洗压力过大,造成透析器破膜。为此,在透析器复用完成后,需做压力试验,保证透析器再次使用的良好性能。

由于透析器的复用并不仅仅是为了节省透析费用,还具备降低首次使用综合征、减少过敏反应的发生率、提高透析膜的生物相容性等优点,因此,国家卫生部在《血液透析器复用规范》的2.1条款中特别规定:复用前应向透析患者或其委托人说明复用的意义及可能遇到的不可预知的危害,可选择是否复用并签署知情同意书。征得透析患者同意时,医生向透析患者履行告知义务,医生应向透析患者讲清复用的优缺点。使透析患者了解透析器复用存在的潜在风险,让透析患者自己决定是否复用透析器。复用时落实患方申请签字制度,这对医方履行告知义务是一种证明手段。

实践证明,鉴于我国现在的经济条件和医疗保健水平,多数透析患者可以接受采用复用的透析器。