1、人工肝支持系统人工肝支持系统 和肝移植和肝移植 人工肝支持系统人工肝支持系统 人工肝脏，又称人工肝脏支持系人工肝脏，又称人工肝脏支持系统，是采用非药物性手段或装置暂时统，是采用非药物性手段或装置暂时支持肝脏以维持患者生命，初步纠正支持肝脏以维持患者生命，初步纠正肝功能衰竭所引起的严重代谢紊乱，肝功能衰竭所引起的严重代谢紊乱，清除体内蓄积的各种毒性物质，使病清除体内蓄积的各种毒性物质，使病变的肝脏有时间和条件通过再生逐渐变的肝脏有时间和条件通过再生逐渐恢复其原有的结构和功能而获得生存恢复其原有的结构和功能而获得生存的一种治疗方法。的一种治疗方法。一、概述一、概述 5050年代，年代，Merril
2、lMerrill首先用血液透析首先用血液透析方法治疗肝功能衰竭的患者。方法治疗肝功能衰竭的患者。19561956年，年，SorrentionSorrention证实新鲜肝脏匀浆的解毒证实新鲜肝脏匀浆的解毒能力，首次提出了能力，首次提出了“人工肝人工肝”的概念。的概念。此后的几十年内，人工肝的研究虽然此后的几十年内，人工肝的研究虽然取得了一定的进展，但疗效欠佳。取得了一定的进展，但疗效欠佳。概概 述述 NybergNyberg等人统计等人统计19761976年以前年以前 物理人工肝装置，肝性脑病改善率物理人工肝装置，肝性脑病改善率为为68%68%，生存率仅为，生存率仅为28%28%。因此，人。因
3、此，人工肝的系统研究虽然已有近半个世工肝的系统研究虽然已有近半个世纪的历史，但长期以来一直处于徘纪的历史，但长期以来一直处于徘徊状态，直至采用培养肝细胞为材徊状态，直至采用培养肝细胞为材料的生物人工肝（料的生物人工肝（bioartificial bioartificial liverliver）的出现，才再次掀起了该领）的出现，才再次掀起了该领域的研究热潮，并取得了较大进展。域的研究热潮，并取得了较大进展。概概 述述 一一人工肝支持系统的分类人工肝支持系统的分类 1 1、物理性人工肝辅助物理性人工肝辅助 （1 1）血液透析；）血液透析；（2 2）血液滤过；）血液滤过；（3 3）血液灌流；）血液
4、灌流；（4 4）血浆分离；）血浆分离；（5 5）分子吸附再循环装置）分子吸附再循环装置（molecular absorbents recirculation system,MARS）概概 述述分分 类类 2 2、生物人工肝、生物人工肝 （1 1）体外人工肝辅助系统）体外人工肝辅助系统 （2 2）体内肝细胞移植）体内肝细胞移植 3 3、混合生物人工肝、混合生物人工肝 概概 述述 二二适应症适应症 1、急性、亚急性或慢性重症病毒性急性、亚急性或慢性重症病毒性肝炎；肝炎；2、中毒性肝脏损伤；中毒性肝脏损伤；3、高胆红素血症；、高胆红素血症；4、各类型肝硬化的失代偿期，或肝、各类型肝硬化的失代偿期，或
5、肝硬化病人已做过分流术又产生肝功硬化病人已做过分流术又产生肝功能不全或屡发门能不全或屡发门体循环性脑病；体循环性脑病；5、肝移植前的肝移植前的“待肝期待肝期”；6、肝脏手术后的无功能或低功能状肝脏手术后的无功能或低功能状态；态；7、肝移植后，经过若干时间产生不肝移植后，经过若干时间产生不可逆的排异或其他原因，又出现肝昏可逆的排异或其他原因，又出现肝昏迷的预兆者；迷的预兆者；概概 述述适应症适应症 8、肝功能衰竭的严重并发症，如肝肝功能衰竭的严重并发症，如肝肾综合症、心衰、脓毒血症；肾综合症、心衰、脓毒血症；9、先天性非溶血性黄疸，尤其应用先天性非溶血性黄疸，尤其应用于治疗于治疗CriglerC
6、rigler-NajjarNajjar综合征；综合征；10、蛋白结合药物的急性中毒。、蛋白结合药物的急性中毒。概概 述述适应症适应症 三三禁忌症禁忌症 1 1、心肺功能不全的病人；、心肺功能不全的病人；2 2、各种原因引起的末梢循环衰竭、各种原因引起的末梢循环衰竭 3 3、出凝血机制明显异常者；、出凝血机制明显异常者；4 4、病人高度烦躁，不能安静卧床者。、病人高度烦躁，不能安静卧床者。二、物理性人工肝辅助装置二、物理性人工肝辅助装置 一一血液透析血液透析(Hemodialysis,HD)(Hemodialysis,HD)主要是通过半透膜把血液与透析液隔主要是通过半透膜把血液与透析液隔 开，中
7、小分子物质借助浓度梯度在膜开，中小分子物质借助浓度梯度在膜的两侧弥散，从而达到清除血液中的的两侧弥散，从而达到清除血液中的毒性物质的目的。毒性物质的目的。血液透析血液透析 早期常用的为铜纺膜，可滤过相早期常用的为铜纺膜，可滤过相对分子量对分子量10001000以内的低分子物质，但以内的低分子物质，但某些引起肝性脑病的毒性物质，不能某些引起肝性脑病的毒性物质，不能被一般透析膜清除。被一般透析膜清除。后采用聚丙烯腈膜，可滤过相对后采用聚丙烯腈膜，可滤过相对分子量在分子量在1500015000以内的物质，能有效以内的物质，能有效去除氨、游离脂肪酸及胆汁、尿素、去除氨、游离脂肪酸及胆汁、尿素、肌酐及无
8、机磷酸盐等小分子物质。肌酐及无机磷酸盐等小分子物质。血液透析血液透析 二二血液滤过血液滤过(Hemofilitration,HF)主要通过采用孔径较大（平均为主要通过采用孔径较大（平均为100A100A）的膜，依靠液体静压力差作为跨膜压，的膜，依靠液体静压力差作为跨膜压，通过对流作用使血液中的毒物经膜滤通过对流作用使血液中的毒物经膜滤过而清除。过而清除。滤过膜为聚丙烯腈膜或聚砜支撑滤过膜为聚丙烯腈膜或聚砜支撑的中空滤过器的中空滤过器，可以滤过水分可以滤过水分、电解电解质及相对分子量中等或小的代谢产物质及相对分子量中等或小的代谢产物。血液滤过血液滤过 YoshibaYoshiba等采用新型膜材料
9、三醋等采用新型膜材料三醋酸纤维膜及聚甲基丙烯酸甲酯膜制成酸纤维膜及聚甲基丙烯酸甲酯膜制成中空纤维血液透析滤过器中空纤维血液透析滤过器。此膜孔径此膜孔径比聚丙烯腈膜更大比聚丙烯腈膜更大，能使蛋白质分子能使蛋白质分子通过通过。血液滤过血液滤过 用血液滤过治疗病人时用血液滤过治疗病人时，体内体内必需物质丧失较为严重必需物质丧失较为严重，临床上要注临床上要注意及时予以纠正意及时予以纠正。血液滤过血液滤过 血液灌注血液灌注(hemoperfusion,Hp)是一种血液净化装置是一种血液净化装置。基本装置是一基本装置是一灌流柱灌流柱,柱中有吸附剂柱中有吸附剂.灌流柱的输出灌流柱的输出管接患者的动脉管接患者
10、的动脉,输入管接患者的静脉输入管接患者的静脉,构成一体外分流构成一体外分流.所用吸附剂包括树脂所用吸附剂包括树脂、活性炭活性炭、聚苯乙烯纤维聚苯乙烯纤维、清蛋白琼脂清蛋白琼脂糖电泳凝胶等糖电泳凝胶等。血液灌注血液灌注 1 1、树脂、树脂 为网状高分子聚合物，一般为离为网状高分子聚合物，一般为离 子交换树脂和非离子交换树脂。其有子交换树脂和非离子交换树脂。其有良好的吸附性能。由于其血液组织相良好的吸附性能。由于其血液组织相容性差，易引起血液有形成分明显减容性差，易引起血液有形成分明显减少（白细胞下降少（白细胞下降6060-80%80%，血小板下降，血小板下降6060-98%98%），加重出血倾向
11、，因而临床），加重出血倾向，因而临床应用受到限制。应用受到限制。血液灌注血液灌注 2 2、活性炭、活性炭 为一多孔非极性吸附剂，可以吸为一多孔非极性吸附剂，可以吸附相对分子量在附相对分子量在300300-15001500的多种物质。的多种物质。由于常出现炭微粒性肺栓塞、低血压、由于常出现炭微粒性肺栓塞、低血压、血小板被吸附和损伤等不良反应，在血小板被吸附和损伤等不良反应，在临床上曾一度被废弃。近年来，对活临床上曾一度被废弃。近年来，对活性炭颗粒大小、制作方法进行改进，性炭颗粒大小、制作方法进行改进，才得以迅速发展。才得以迅速发展。3、清蛋白琼脂凝胶法、清蛋白琼脂凝胶法 又称亲和层析法。其基本装
12、置为又称亲和层析法。其基本装置为人血清的蛋白分子与琼脂小珠结合。人血清的蛋白分子与琼脂小珠结合。此法可选择性清除血液中的某些物质，此法可选择性清除血液中的某些物质，主要清除与蛋白质紧密结合的物质。主要清除与蛋白质紧密结合的物质。血液灌注血液灌注 四四血浆分离血浆分离 又称血液置换。将病人血液引入又称血液置换。将病人血液引入血浆分离器，分离血浆，再将健康人血浆分离器，分离血浆，再将健康人的血浆置换，或者将分离出的患者血的血浆置换，或者将分离出的患者血浆直接通过吸附装置吸附后再回输至浆直接通过吸附装置吸附后再回输至患者。患者。该方法可清除活化的血栓产物，该方法可清除活化的血栓产物，选择性地去除与血
13、浆蛋白分子相结合选择性地去除与血浆蛋白分子相结合的分子病理成分（如内毒素、免疫复的分子病理成分（如内毒素、免疫复合物）及中、小分子物质。合物）及中、小分子物质。血浆分离血浆分离 同时可补充肝功能衰竭病人所缺乏的同时可补充肝功能衰竭病人所缺乏的凝血因子、清蛋白、调理素等多种生凝血因子、清蛋白、调理素等多种生物活性物质，因而对肝功能衰竭的抢物活性物质，因而对肝功能衰竭的抢救尤为适宜。救尤为适宜。血浆分离血浆分离 国外常用多孔膜材料制成的中空纤维国外常用多孔膜材料制成的中空纤维管型血浆分离器，并配有自动控制装管型血浆分离器，并配有自动控制装置。用此法治疗苏醒率较高，但脑水置。用此法治疗苏醒率较高，但
14、脑水肿常不可避免的要发生，因此病死率肿常不可避免的要发生，因此病死率降低不明显。并可引起空气栓塞、感降低不明显。并可引起空气栓塞、感染、低血糖和消化道出血等不良反应。染、低血糖和消化道出血等不良反应。血浆分离血浆分离 五五分子吸附再循环装置分子吸附再循环装置（MARSMARS）19971997年年，德国罗斯托克大学的两位科德国罗斯托克大学的两位科学家学家-JanJan StangeStange 和和SteffenSteffen MitzerMitzer根据蛋白质分子配位原理根据蛋白质分子配位原理，研制出了研制出了一种新型的人工肝一种新型的人工肝MARSMARS，该系统一该系统一经推出立即引起关
15、注经推出立即引起关注。目前目前，国内已国内已有数家医院开始使用该系统有数家医院开始使用该系统。血浆白蛋白具有两项基本生理功能：血浆白蛋白具有两项基本生理功能：（1 1）维持血浆胶体渗透压；）维持血浆胶体渗透压；（2 2）转运多种生理及代谢产物。）转运多种生理及代谢产物。MARS 正常情况下正常情况下，这些物质在血液中这些物质在血液中被白蛋白结合被白蛋白结合，运输到肝脏运输到肝脏，使其得使其得以进入肝细胞在肝细胞内被降解以进入肝细胞在肝细胞内被降解，最最后由有胆道或肾脏排除体外后由有胆道或肾脏排除体外。MARS MARS就是基于上述肝脏解毒和就是基于上述肝脏解毒和白蛋白运输机制而设计的白蛋白运输
16、机制而设计的。同时采用同时采用了血液净化技术了血液净化技术，如血液透析和血流如血液透析和血流灌注灌注。MARS MARSMARS主要由膜分离主要由膜分离、白蛋白再生循环白蛋白再生循环和低流透析三部分组成和低流透析三部分组成。膜分离的功膜分离的功能由透析柱完成能由透析柱完成。后者是由聚砜组成后者是由聚砜组成的中空纤维膜的中空纤维膜。MARS MARSMARS的整个工作过程：患者血液的整个工作过程：患者血液中的水溶性游离毒素借浓度梯度差首中的水溶性游离毒素借浓度梯度差首先转移到白蛋白再生循环中先转移到白蛋白再生循环中，再进一再进一步移动到低流透析液中步移动到低流透析液中，得以清除得以清除，整个过程是一个被动过程整个过程是一个被动过程。MARS 患者血液中的白蛋白结合毒素则在跨患者血液中的白蛋白结合毒素则在跨过过MARS膜后膜后，立即被白蛋白再循环立即被白蛋白再循环液中的白蛋白结合液中的白蛋白结合，在流经阴离子交在流经阴离子交换柱和活性炭吸附柱时换柱和活性炭吸附柱时，毒素被滞留毒素被滞留在吸附柱上在吸附柱上，白蛋白与毒素分离白蛋白与毒素分离，白白蛋白上的毒素结合位点再次空缺蛋白上的毒素结合位