1、血液净化的发展史、血液净化的发展史、原理原理 张薇薇张薇薇 血液净化血液净化 blood blood purificationpurification 定义：定义：把患者血液引出体外并通过一种净化装置，把患者血液引出体外并通过一种净化装置，除去其中某些致病物质，净化血液，达到治疗疾除去其中某些致病物质，净化血液，达到治疗疾病的目的，这个过程即为血液净化病的目的，这个过程即为血液净化。血液净化血液净化 blood blood purificationpurification 血液血液透析透析 血液滤过血液滤过 血液透析滤过血液透析滤过 血液灌流血液灌流 血浆置换血浆置换 血脂分离血脂分离 免疫吸
2、附免疫吸附 血浆吸附滤过血浆吸附滤过 连续性床旁血液连续性床旁血液净净化技术化技术 腹膜透析腹膜透析 血液净化疗法是在血液透析基础上发展而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来的。血液透析迄今为止已有近百年近百年的历的历史，而其他疗法的出现仅史，而其他疗法的出现仅20年年左右。左右。血液净化血液净化 blood blood purificationpurification 血液净化血液净化 blood blood purificationpurification 我国从我国从20世纪世纪60年年代代开始进行血液透析开始进行血液透析治疗，使血液净化技治疗，使血液净化技术
3、得到了迅猛的发展。术得到了迅猛的发展。血液净化血液净化 blood blood purificationpurification 最早的透析是最早的透析是 古罗马皇帝的浴池古罗马皇帝的浴池 透析透析 dialysisdialysis 1854年，苏格兰化学家年，苏格兰化学家Thomas Graham 首先提出首先提出“透析透析”(dialysis)这个概念。被称这个概念。被称为为现代透析之父现代透析之父。1912年，美国年，美国Johns Hopkins 医学院医学院John Abel 及其同事第一次对活体动物进及其同事第一次对活体动物进行弥散行弥散(diffusion)实验，第实验，第二年展
4、示出他们用火棉胶二年展示出他们用火棉胶(colliding)制成的管状透析制成的管状透析器，并首次命名为人工肾脏器，并首次命名为人工肾脏(artificial kidney)。将这。将这个透析器放在生理盐水中，用个透析器放在生理盐水中，用水蛭素作为抗凝剂，对兔进行水蛭素作为抗凝剂，对兔进行了了2小时的血液透析，取得了满小时的血液透析，取得了满意的开端，从而意的开端，从而开创了血液透开创了血液透析事业析事业。透析透析 dialysisdialysis 透析透析 dialysisdialysis 1926年德国的年德国的Georg Haas第一个将透析技第一个将透析技术用于人类术用于人类。透析透析
5、 dialysisdialysis 1944年荷兰著名学者年荷兰著名学者Willem Kolff设计出转设计出转鼓式人工肾，鼓式人工肾，首次成功的首次成功的将透析应用于肾衰病人的将透析应用于肾衰病人的抢救治疗抢救治疗。被称为人工肾被称为人工肾的先驱的先驱。透析透析 dialysisdialysis 1960年美国的年美国的Quinton和和Scriboner发明了发明了用于反复透析的血管通路用于反复透析的血管通路，用，用2根聚根聚4氟乙烯分别氟乙烯分别插入桡动脉和头静脉，这是血液透析史上的突破插入桡动脉和头静脉，这是血液透析史上的突破性进展。性进展。透析透析 dialysisdialysis
6、1966年年Brescia用手术用手术方法方法创建了创建了更为永久的血更为永久的血管通路管通路动静脉瘘动静脉瘘，这这是透析史上重要的是透析史上重要的里程碑里程碑，使血液透析成为反复进行使血液透析成为反复进行的维持生命的治疗方法。的维持生命的治疗方法。抗凝技术抗凝技术 透析设备智能化透析设备智能化 透析膜相容性的改进透析膜相容性的改进 透析液的完善透析液的完善 抗凝技术的研究抗凝技术的研究 血管通路的建立血管通路的建立 血液净化疗法 通路血管通路血管 透析设备透析设备 透析膜透析膜 透析液透析液 血液净化血液净化 blood blood purificationpurification 血液净化
7、血液净化 blood blood purificationpurification 人工肾作为治疗终末期肾病的一种方法，目前人工肾作为治疗终末期肾病的一种方法，目前它的基本概念是将患者的血液引出体外，通过利它的基本概念是将患者的血液引出体外，通过利用不同技术原理制作的装置用不同技术原理制作的装置(血液透析器、血液滤血液透析器、血液滤过器、血液灌流器过器、血液灌流器)完成对血液中溶质与水的传递，完成对血液中溶质与水的传递，再将净化后的血液回输人体，达到治疗的目的再将净化后的血液回输人体，达到治疗的目的。血液净化血液净化 blood blood purificationpurification 对
8、流对流 超滤超滤 弥散弥散 吸附吸附 原理原理 弥散与透析弥散与透析 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。剂中的过程。只要溶质在溶剂中浓度分布不只要溶质在溶剂中浓度分布不均匀均匀，即存在浓度，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。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这种分子热运动产生的物质迁移现象(即传质即传质)称称为弥散为弥散(diffusion)。弥散与透析弥散与透析 这种溶质趋于均一的弥散现象的运动规这种溶质趋于均一的弥散现象
9、的运动规律，遵循物理学上律，遵循物理学上Fick定律：定律：弥散与透析弥散与透析 分子由高浓度一侧转运至低浓度一分子由高浓度一侧转运至低浓度一侧。侧。透析器的中空纤维膜均是半透膜。透析器的中空纤维膜均是半透膜。应用于透析中（应用于透析中（dialysis）。）。弥弥 散散 结论结论 1 透析过程中的溶透析过程中的溶质传质阻力主要质传质阻力主要在血液一侧在血液一侧 2 半透膜的传质阻半透膜的传质阻力与膜的厚度呈力与膜的厚度呈正相关正相关 3 血液中的溶质浓血液中的溶质浓度与透析器中溶度与透析器中溶质浓度相差越大质浓度相差越大，则利于提高透，则利于提高透析膜效率，缩短析膜效率，缩短透析时间透析时间
10、 结论结论 4 膜面积影响透析膜面积影响透析效率，相同条件效率，相同条件下膜面积越大则下膜面积越大则透析效率越高，透析效率越高，透析时间可以缩透析时间可以缩短短 5 由于透析液流速由于透析液流速较血液流速高，较血液流速高，因此，流出透析因此，流出透析器的透析液中应器的透析液中应清除的溶质的浓清除的溶质的浓度较低，直接废度较低，直接废弃从经济上讲不弃从经济上讲不太合理太合理 对流与滤过对流与滤过 弥散传质是溶质与溶剂的分子热运动的结果，弥散传质是溶质与溶剂的分子热运动的结果，对流对流(convection)涉及的是在外力作用下溶涉及的是在外力作用下溶质、溶剂或整个溶质传质过程。质、溶剂或整个溶质
11、传质过程。它的传质推动并非是浓度差，而是力学强度的差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。别，如压力差。对流与滤过对流与滤过 对流可以在单相内发生，也可在二相或多相中对流可以在单相内发生，也可在二相或多相中发生。发生。如用一个滤过膜将血液和滤过液分开，膜两侧有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。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。这样一个
12、跨膜对流传质的过程成为滤过。对流与滤过对流与滤过 液体从压力高的一侧通过半液体从压力高的一侧通过半透膜向压力低的一侧移动，液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体中的溶质也随着之通过半透 膜，这种方法即为对流。膜，这种方法即为对流。应用于血液滤过中应用于血液滤过中 (hemofilrtation)。对对 流流 相关要点相关要点 1 2 3 4 血液滤过的溶血液滤过的溶质传质速率，质传质速率，与膜两侧的压与膜两侧的压力差呈正相关力差呈正相关 血液滤过器的性血液滤过器的性能是影响血液滤能是影响血液滤过溶质传递速率过溶质传递速率的关键的关键 血液的血细胞的血液的血细胞的比容、血脂的含
13、比容、血脂的含量均对它有一定量均对它有一定的影响的影响 不同的补液方式不同的补液方式对对流传质速率对对流传质速率也有影响也有影响，前稀，前稀释方式的对流传释方式的对流传质速率明显的高质速率明显的高于后稀释方式，于后稀释方式，但由于溶质浓度但由于溶质浓度低，总清除率仍低，总清除率仍低于后稀释低于后稀释 相关要点相关要点 血液滤过中，血液滤过中，一般极少有弥散传一般极少有弥散传质现象发生。而血质现象发生。而血液透析过程中除了液透析过程中除了有弥散传质外也有有弥散传质外也有对流传质的发生对流传质的发生 血液滤过对小血液滤过对小分子物质的传质相分子物质的传质相对血液透析而言速对血液透析而言速率较低，而
14、对中分率较低，而对中分子物质的传质速率子物质的传质速率相对较高相对较高 温度：在高通量血温度：在高通量血液透析或血液滤过液透析或血液滤过时温度与超滤率呈时温度与超滤率呈直线关系直线关系 5 6 7 吸附与灌流吸附与灌流 由于材料的分子化学结构和极化作用，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。质可以被材料表面所吸附。吸附与灌流吸附与灌流 1 范德华力范德华力 2 亲水性亲水性 3 负电荷负电荷 吸附与灌流吸附与灌流 1.根据要清除吸附
15、根据要清除吸附的溶质的化学结构的溶质的化学结构与生物特性来选择与生物特性来选择合适的吸附剂合适的吸附剂 提高吸附效率提高吸附效率 2.要根据清除吸附要根据清除吸附的溶质的分子尺寸的溶质的分子尺寸大小来选择吸附剂大小来选择吸附剂适宜的孔径、孔径适宜的孔径、孔径分布、孔隙率及比分布、孔隙率及比表面表面 吸附与灌流吸附与灌流 3.凡是固定了生物凡是固定了生物活性的物质，依靠活性的物质，依靠生物亲和力进行吸生物亲和力进行吸附血液中溶质的吸附血液中溶质的吸附剂，要注意它的附剂，要注意它的生物活性物质的洗生物活性物质的洗脱和自动脱落问题脱和自动脱落问题 提高吸附效率提高吸附效率 4.吸附剂的微粒脱吸附剂的微粒脱落问题也要引起我落问题也要引起我们广泛的重视，因们广泛的重视，因为这些脱落的微粒为这些脱落的微粒会带来一系列生物会带来一系列生物危害危害