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临床必备!一文梳理 CRRT 关键知识点

发布于 2022-05-27 · 浏览 1.0 万 · IP 浙江浙江
这个帖子发布于 2 年零 340 天前,其中的信息可能已发生改变或有所发展。

引入

连续性肾脏替代治疗(CRRT)作为肾功能衰竭患者常用的一种治疗手段,在临床上发挥着重要的作用,其可以替代肾脏清除毒素,排除水分,维持体内的酸碱平衡。

不过,CRRT 涉及的机制、模式和仪器参数较多,很多时候容易混淆。

比如,血液净化模式涵盖血液透析、血液滤过,血液透析滤过等,在实际临床操作中该如何选择?

比如,毒素(溶质)和液体是通过什么机制进行转运的?这两者的转运机制是否相同?

再比如,血滤器在其中起了关键作用,但血滤器相关的一些重要参数常常记不清楚。

今天一起来梳理下其中的核心知识点,一文 get!

 

1.   六大血液净化模式临床应用要点一表总结

血液净化模式涵盖血液透析、血液滤过、血液透析滤过等[1],它们有何区别?在实际临床操作中该如何选择呢?我们进行了汇总分析,详见表 1。

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2. 四大 CRRT 液体转运机制:弥散、对流、吸附、超滤要点对比

了解了血液净化的基本机制,但不少医生还会有这样的困惑:具体在 CRRT 应用中,毒素(溶质)和液体是通过什么机制进行转运的?这两者的转运机制是否相同?

CRRT 涉及的机制很多,包括弥散、对流、吸附、超滤[2],具体来回顾下这些机制的概念和区别。

●弥散

弥散是指溶质分子通过半透膜从高浓度到低浓度区域移动,直到两侧浓度达到平衡。浓度梯度(C1–C2 = dc)是驱动力。溶质通过半透膜弥散通量(Jd)遵循 Fick 弥散定律,和溶质弥散系数成正比,和两部分区域距离(dx)成反比。

半透膜弥散通量的计算公式如下[1]

Jd=-D*(dc/dx)[1],式中负号表明弥散通量的方向与浓度梯度方向相反;

弥散系数 D 近似值可用 Stokes-Einstein 方程式得出:D=kBT/ 6πμR;

kB是 Boltzmann 常数,T 是溶质温度,μ是溶液黏度,R 是分子作用半径。假设多数分子是球形,作用半径是相对分子质量的立方根,小分子溶质的D较高。

从弥散通量公式可以得知小分子弥散快。

●对流

对流是由于跨膜的流体静力和(或)渗透压差,溶质由于液体运动带动(超滤)通过半透膜的转运。

溶质的对流通量(Jc)计算公式:Jc = QUF /A* Cpi *SC[1]

式中,QUF 是超滤率,A 是膜面积,Cpi 是溶质在血浆内浓度,SC 是溶质筛选系数。

与弥散转运相比,对流转运可以更快速度清除更大分子量溶质。

●吸附

吸附是在体外血浆或血液里的多肽或者蛋白形式分子,结合到膜结构或者其他吸附材质的过程,例如活性炭、树脂或凝胶等。影响分子-膜作用力与分子性状(例如直径、电荷、结构)以及吸附膜(多孔性、合成、亲水性、表面电位等)有关。

吸附罐应当标注吸附容量(DAC)以及选择性,DAC 是指该设备能够吸附某特定物质的总容量;选择性是一个安全参数,指何种物质不能被吸附。

●超滤

超滤是血浆水分(溶剂、无细胞成分和胶体)在血液和透析/超滤单位之间的压力梯度下,通过半透膜移动。受滤器特性(如 DKUF)、操作参数(如跨膜压等)影响。

超滤用超滤率(QUF)来表示:QUF = DKUF * TMP[1]

 

3、五大血滤器核心参数分析


3.1 易混淆的参数分析

在 CRRT 治疗时,常常需要选择滤器,这时经常会提到高通量膜、低通量膜,那么什么是高通量膜、低通量膜?这和膜超滤系数(membrane ultrafiltration coefficient)有关。

先来了解一下什么是膜超滤系数和滤器超滤系数

膜超滤系数(KUF

表示滤器膜单位压力和面积下对水的通透性,取决于膜面积和膜孔数量。计算公式如下[1]:

K UF = QUF /TMP * 1/A[1]

QUF 是超滤率,TMP 是跨膜压,A 是膜面积,单位是 mL /(h·mm Hg·m2)(1 mmHg = 0.133 kPa);

滤器超滤系数(DKUF)是 KUF 和面积(A)的乘积:

DKUF = KUF * A[1],单位是 mL /(h·mm Hg )。

 

滤器超滤系数(DKUF

滤器超滤系数(DKUF)是 KUF 和面积(A)的乘积[1]:

DKUF = KUF * A,单位是 mL / ( h·mm Hg )。

 

基于上述概念,再来看下高通量膜和低通量膜,以及高通透性膜和高通量膜的区别

 

高通量膜和低通量膜

常用KUF 定义「高通量」或「低通量」,不过KUF 临界值尚未确定,但是一般情况下将 <10 mL /(h·mm Hg·m2) 称为低通量膜,10~25 mL /(h·mm Hg·m2) 为中通量膜,> 25 mL /(h·mm Hg·m2) 为高通量膜。

一般来说,血液透析多选用低通量膜,而 CRRT 则需要选用高通量膜,血液透析滤过则需要选用中通量或高通量膜。

 

高通透性膜和高通量膜

临床上经常提到高通透性膜和高通量膜,但这两者不能划等号。

通过超滤系数的定义可以知道高通量膜主要是指膜的亲水通过性高(对水的通过性能),而高通透性膜是指溶质的通过性能高,后者还取决于孔密度、平均孔径和孔的分布情况。

 

3.2 必知的血滤器设计参数

 

毒素分子量跨度非常大,从几十的尿素氮,肌酐到几万的轻链蛋白等,如果无选择的进行清除,必然会导致体内丢失许多有益物质,特别是白蛋白。

那么如何进行血滤器的精准设计才能避免过多的丢失呢,这和膜筛选系数和截留有关。

首先来了解一下什么是膜筛选系数与排斥系数及其临床意义。

 

筛选系数(SC)与排斥系数(RC)

SC 是超滤液中某溶质的浓度(仅对流机制清除)与滤器平均血浆浓度的比值,计算公式如下:

SC = 2 *【CUF/ (CPi + CPo)】[1]

CUF 是超滤液中溶质浓度,CPi 和 CPO 是滤器入口和出口的溶质血浆浓度。

排斥系数(RC)计算公式是:RC=1–SC。

SC 值意义

SC =1 ,表示该物质能自由通过膜滤过;SC = 0,表示该物质完全不能通过膜滤过。

SC值越大,提示其更接近正常肾脏滤过能力。临床上可以选择不同筛选系数的血滤器来清除某些毒素,做到有的放矢,「精准」清除

 

另外,临床上要求尽可能清除体内所有毒素,但尽量保留体内一些重要的大分子,特别是白蛋白,这如何设计的?这和血滤器的截留值有关。

 

对于特定膜材料,截留表示膜材能够保留的最小溶质的相对分子质量。由于膜孔正态分布,统计截留值用 SC 为 0.1 的溶质相对分子质量来表示,其取决于膜孔径和结构。设定截留值分子质量低于白蛋白分子质量,这样可以避免白蛋白的流失。

 

对于截留值相同的血滤器,筛选系数却完全不同,为了更好的评估筛选系数曲线特性,引入了保留起始点(截留量 90% 或 0.9)这个概念,其表示 SC 为 0.9 的溶质相对分子质量。全面表达膜截留性能需要合并考虑截留值和保留起始点,评估特定膜的SC曲线(图 1)。


这里还需要补充下,临床上,经常提到「高截留膜」,那么什么是高截留膜?Ronc 教授 指出[3]高截留膜是指膜材的截留值接近白蛋白的相对分子质量。目前认为,截留值等于 60 kD 的膜可称为高截留膜。临床上可考虑选用高截留膜,这样既清除了更多的大分子又可避免白蛋白的大量丢失。

 

四、小结

 

了解血液净化模式的原理,溶质、液体转运的机制以及血滤器的重要参数,有助于临床上恰当地制定 CRRT 治疗处方,进而保证临床上的治疗效果。不过 CRRT处方的制定涉及因素很多,仅仅这些还远远不足,还需要关注血管通路、抗凝、超滤、模式等多方面因素,希望大家继续关注。

 

文末互动

关于 CRRT 你还想了解哪些内容?欢迎评论区留言,我们将在下次的内容中进行分析。

 

参考文献:

1. Claudio Ronco,张凌,陆任华,等.重症肾脏替代治疗和血液净化技术的标准化术语命名。West China Medical Journal, 2018,33(7):782-796。

2. 王质刚, 季大玺. 血液净化学.北京科学技术出版社, 2010:6-9。

3. Claudio Ronco et al. Role of Technology for the Management of AKI in Critically Ill Patients: From Adoptive Technology to Precision Continuous Renal Replacement Therapy. Blood Purif 2016;42:248–265.

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这里还需要补充下,临床上,经常提到「高截留膜」,那么什么是高截留膜?Ronc 教授 指出[3]高截留膜是指膜材的截留值接近白蛋白的相对分子质量。目前认为,截留值等于 60 kD 的膜可称为高截留膜。临床上可考虑选用高截留膜,这样既清除了更多的大分子又可避免白蛋白的大量丢失。

 

四、小结

 

了解血液净化模式的原理,溶质、液体转运的机制以及血滤器的重要参数,有助于临床上恰当地制定 CRRT 治疗处方,进而保证临床上的治疗效果。不过 CRRT处方的制定涉及因素很多,仅仅这些还远远不足,还需要关注血管通路、抗凝、超滤、模式等多方面因素,希望大家继续关注。

 

文末互动

关于 CRRT 你还想了解哪些内容?欢迎评论区留言,我们将在下次的内容中进行分析。

 

参考文献:

1. Claudio Ronco,张凌,陆任华,等.重症肾脏替代治疗和血液净化技术的标准化术语命名。West China Medical Journal, 2018,33(7):782-796。

2. 王质刚, 季大玺. 血液净化学.北京科学技术出版社, 2010:6-9。

3. Claudio Ronco et al. Role of Technology for the Management of AKI in Critically Ill Patients: From Adoptive Technology to Precision Continuous Renal Replacement Therapy. Blood Purif 2016;42:248–265.

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