血液透析膜的發(fā)展趨勢

作者：甘月紅，汪翰  

【關(guān)鍵詞】 透析器;透析膜;應(yīng)用;進(jìn)展

血液透析是一種溶質(zhì)通過半透膜與另一種溶質(zhì)交換的過程。半透膜是一張布滿許多小孔的薄膜，膜的孔隙大小在一定范圍內(nèi)，使得膜的兩側(cè)溶液中的水分子和小分子的溶質(zhì)可通過膜孔進(jìn)行交換，但大分子溶質(zhì)(蛋白質(zhì))不能通過。根據(jù)Gibbs-Donnan膜平衡原理，半透膜兩側(cè)液體各自所含溶質(zhì)濃度的梯度差及其他溶質(zhì)所形成的不同滲透濃度，可使溶質(zhì)從濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)移動(彌散作用)，而水分子則從滲透濃度低的一側(cè)向濃度高的一側(cè)滲透(滲透作用)，終達(dá)到動態(tài)平衡[1]。當(dāng)血液進(jìn)入透析器時，其代謝產(chǎn)物如尿素、肌酐、胍類、中分子物質(zhì)、過多的電解質(zhì)便可通過透析膜彌散到透析液中，而透析液中的碳酸氫根、葡萄糖、電解質(zhì)等機(jī)體所需物質(zhì)則被補(bǔ)充到血液中，從而達(dá)到清除體內(nèi)代謝廢物、糾正水電解質(zhì)紊亂和酸堿失衡的目的。

　　1 透析膜的分類

　　目前常用的透析器主要有4種透析膜：(1)再生纖維素膜;(2)醋酸纖維素膜;(3)替代纖維素膜;(4)合成膜。但要注意以下幾點：(1)纖維素膜和合成膜都有高通量和低通量之分;(2)不應(yīng)把所有纖維素膜都認(rèn)為是一樣的，同樣也不應(yīng)把所有合成膜都看做是相同的;(3)各種纖維素膜之間或各種合成膜之間生物相容性可以不同。

　　2 透析膜的評價標(biāo)準(zhǔn)

　　2.1 清除率和超率系數(shù) 清除率是透析器有用和重要的特性，是決定透析方案的主要因素。不同透析器的清除率范圍有明顯的重疊，可根據(jù)需要選擇。近年來，以VitB12為代表的中分子物質(zhì)清除率不再被認(rèn)為是重要的，但清除β2微球蛋白的重要性越來越受到人們的關(guān)注。

　　超率系數(shù)在透析間期體重增加較多的患者需要選用超濾系數(shù)大的透析器，但要考慮患者心血管系統(tǒng)的穩(wěn)定性和耐受性。合成膜的超濾系數(shù)較高。目前臨床上使用的新型纖維素膜也能達(dá)到患者的治療需求。

　　2.2 生物相容性 廣義上講，透析膜的生物相容性是指建立體外循環(huán)對患者直接引起的一系列反應(yīng)，其中血膜反應(yīng)是決定生物相容性的重要方面。狹義上講，生物相容性指血液和透析膜間的相互作用，若反應(yīng)輕微，患者可耐受時，此膜材料為生物相容;若反應(yīng)嚴(yán)重，影響患者的健康或?qū)颊哂泻r，則為生物不相容。

　　2.2.1 白細(xì)胞增高，感染率增加 HD人群中有15%~20%死于感染，尤其是肺部感染。臨床研究已證實，感染率的增加與透析膜的生物相溶性有關(guān)[2]。長期的血/膜反復(fù)接觸，尤其使用纖維素膜透析時，極易發(fā)生補(bǔ)體活化，中性粒細(xì)胞脫顆粒并釋放反應(yīng)性氧族(ROS)，有可能造成機(jī)體組織和細(xì)胞的損害，對各種刺激物的反應(yīng)性降低，導(dǎo)致感染的發(fā)生率顯著增加。

　　2.2.2 凝血機(jī)制異常 臨床研究已證明，血/膜反復(fù)接觸可以引發(fā)患者體內(nèi)出現(xiàn)一系列復(fù)雜的變化，如促進(jìn)血小板黏附、聚集和釋放反應(yīng)，以及凝血系統(tǒng)的接觸活化等。多數(shù)ESRD患者都存在出、凝血機(jī)制的紊亂，臨床上可表現(xiàn)為出血或血栓形成。經(jīng)HD治療后，部分患者的出血傾向有一定的改善，但仍然存在自發(fā)性出血或血栓形成的風(fēng)險，甚至發(fā)生腦出血及心肌梗死等。發(fā)生機(jī)制涉及機(jī)體止凝血過程的多個環(huán)節(jié)，其中透析膜的生物相容性也是不可忽視的重要因素。臨床研究已證明，在應(yīng)用同等劑量肝素的情況下，聚砜膜透析組，患者的TAT值較低，提示在聚砜膜透析時所需的肝素量相對較小，可以考慮適當(dāng)減少HD時的肝素用量，使出血及相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生幾率降低，而透析效率并未受到影響，銅仿膜透析組，患者的TAT、PAP、D-二聚體水平明顯升高，與聚砜膜組患者的上述指標(biāo)相比存在顯著性差異。據(jù)此認(rèn)為，在有出血傾向的MHD患者中使用生物相容性膜進(jìn)行HD治療是相對安全的。

　　2.2.3 營養(yǎng)不良 大多數(shù)MHD患者都存在程度不同的營養(yǎng)不良，其原因是多方面的，如攝入不足、透析不充分、貧血、酸中毒尚未得到有效糾正，以及HD本身增加患者的蛋白分解率等。此外，已有研究證明，透析膜的生物相容性與營養(yǎng)不良的發(fā)生存在密切關(guān)系。銅仿膜組患者四肢組織氨基酸的釋放增加，相當(dāng)于15~20 g蛋白質(zhì)分解，但在透析前和透析中服用消炎痛，分解代謝反應(yīng)可以中止，提示蛋白質(zhì)的分解代謝反應(yīng)是由前列腺素(PG)介導(dǎo)的。聚砜膜組患者的四肢組織氨基酸釋放則不增加。

　　2.2.4 β2-微球蛋白相關(guān)淀粉樣變 β2-微球蛋白(β2-MG)是導(dǎo)致ESRD患者相關(guān)淀粉樣變的主要原因。研究表明，在透析治療的12~24個月中，β2-MG水平與殘余腎功能顯著相關(guān)。HD治療5年以上的患者中，β2-MG相關(guān)淀粉樣變的發(fā)生率約為25%，在使用銅仿膜透析的患者中發(fā)生率更高。目前認(rèn)為，高通量的生物相容性膜(尤其是新推出的用維生素E修飾的透析膜和超高通量透析膜)有助于保護(hù)患者的殘余腎功能，能夠明顯地降低患者血中β2-MG水平，此外，生物相容性膜活化補(bǔ)體和白細(xì)胞的作用較弱，較少刺激β2-MG的合成和釋放，有助于延緩β2-MG相關(guān)淀粉樣變的發(fā)生和發(fā)展;低通量的非生物相容性膜，不僅無助于保護(hù)患者的殘余腎功能，對β2-MG的清除率也低，并通過活化補(bǔ)體和白細(xì)胞刺激β2-MG的合成和釋放，加速β2-MG相關(guān)淀粉樣變的惡化。

2.2.5 脂質(zhì)代謝紊亂 MHD患者普遍存在著脂質(zhì)代謝紊亂，其脂質(zhì)代謝紊亂的大特點是低密度脂蛋白(LDL)正常、高密度脂蛋白(HDL)偏低、三酰甘油(TG)增高，也有部分患者的膽固醇(CH)水平升高。臨床研究發(fā)現(xiàn)，MHD患者心血管并發(fā)癥的發(fā)病率明顯高于普通人群，其可能因素之一即脂質(zhì)代謝紊亂，認(rèn)為高TG血癥產(chǎn)生的一些非酯化脂肪酸，可以增加血管內(nèi)膜的通透性，使脂蛋白酯酶(LPL)容易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)膜沉積，還可促進(jìn)血小板黏附于血管壁，降低纖溶系統(tǒng)的活性，從而加速動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。有學(xué)者研究，采用高通量的聚砜膜透析器進(jìn)行的HD可使患者血中的TG水平明顯下降，HDL水平上升，并能顯著升高脂蛋白脂酶的活力，認(rèn)為與高通量透析清除了更多的脂蛋白脂酶抑制物以及載脂蛋白，且對流作用明顯，加速了脂蛋白等大、中分子物質(zhì)的清除，減少了脂質(zhì)水解酶抑制物的產(chǎn)生有關(guān)，而用纖維素膜透析器進(jìn)行HD治療則無法做到這一點。

　　2.2.6 腎性骨病 ESRD患者常因并發(fā)鈣、磷代謝紊亂，繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)(SHPT)而導(dǎo)致腎性骨病。目前的研究認(rèn)為，血磷升高、血鈣降低是導(dǎo)致SHPT及高甲狀旁腺素(PTH)血癥的重要因素，其中，磷的水平是MHD患者存活的獨立預(yù)測指標(biāo)，在腎性骨病的發(fā)生過程中，血磷增高是一個關(guān)鍵的始動因素，有效地控制高磷血癥，對于降低患者的PTH水平、改善腎性骨病是至關(guān)重要的。近年來研究發(fā)現(xiàn)，HD是清除血磷及PTH的重要方法，清除效果如何取決于透析膜的材料。有學(xué)者研究了醋酸纖維膜(CA)、聚砜膜(PS)、血仿膜(HE)三種透析器對MHD患者血鈣、血磷及PTH的影響后發(fā)現(xiàn)，采用CA、PS和HE透析器均可使透析患者透析后PTH明顯下降，透析器復(fù)用后對小分子物質(zhì)的清除明顯下降，HE和PS對血磷的清除能力優(yōu)于CA，其中HE組血磷下降幅度大[3]。提示選擇生物相容性膜、對血磷清除率高的透析器進(jìn)行HD治療，對于控制腎性骨病的發(fā)生和發(fā)展具有重要意義[4]。

　　3 小結(jié)

　　血液透析膜發(fā)展至今已有了長足的進(jìn)步，使用大孔徑、高通量、高效能、生物相容性膜進(jìn)行HD治療，是我國HD治療趨勢。但目前的腎替代治療仍不完全的，也是非生理性的。開發(fā)研制新的透析膜體系，使其性能接近或達(dá)到生物膜的水平是人們關(guān)注的熱點，理想的生物相容性膜應(yīng)與人體的血管內(nèi)皮極為相近，應(yīng)是無毒性，無抗原性，無補(bǔ)體、白細(xì)胞和單核細(xì)胞激活及細(xì)胞因子的釋放，對凝血系統(tǒng)沒有影響。隨著高分子材料技術(shù)的不斷發(fā)展，與人類血管內(nèi)皮較接近的透析膜不久的將來肯定會出現(xiàn)，那將大大提高HD患者的生活質(zhì)量，并發(fā)癥減少，病死率下降。

【參考文獻(xiàn)】
　1 楊子彬.德國貝朗Dialog血液透析機(jī)的維護(hù)例析.醫(yī)療裝備，2007，20(3)：59.

　　2 王質(zhì)剛.血液凈化學(xué)，第2版.北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社，2003，513-520.

　　3 謝飛，王漢民.不同透析膜對維持性血液透析患者腎性骨病相關(guān)因素的影響.中國血液凈化，2005，4(1):10-13.

　　4 林惠鳳.實用血液凈化護(hù)理.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005，10-24.