
透析技术详解:原理、应用与超滤控制
一、透析技术基础原理
血液透析(HD)与血液滤过(HF)在清除毒素方面有着不同的物理原理。血液透析主要依赖弥散作用,如同墨汁在水中的扩散,靠的是浓度梯度,擅长清除小分子物质。而血液滤过则主要依赖对流,如同心脏推动血液扩散,靠的是压力梯度,更擅长清除中大分子物质。血液透析滤过(HDF)则结合了两者优势。对于肾衰患者,维持性透析通常选择HD和HDF,而ICU病人则常用以HF为主的CRRT。
透析的主要目的是清除毒素,用清除率(K)来衡量,例如尿素清除率。清除率受分子大小、血流量、透析液流量以及透析器性能等4个参数影响。分子量较小的物质更容易被清除。血流量和透析液流量对清除率有一定影响,但并非线。透析器性能通过KoA(衡量透析器清除尿素的性能)来衡量,高效透析器的KoA通常大于700ml/min。还有衡量透析器分子截留能力的筛系数(SC)和通透性的超滤系数(KUf)。
二、血液滤过深入理解
血液滤过更符合肾单元的生理运作模式。在肾单元中,肾小球内的血液在跨膜压作用下通过滤过膜形成原尿,肾小管则负责重吸收原尿并回输血液。在血滤过程中,废液的产生类似于肾小球的功能,而置换液的回输则模拟了肾小管的功能。进一步理解血滤,我们需要观察血滤器的细节,滤过膜对于小分子的阻拦作用较小,水和废物一起,废液中小分子的浓度与流经滤器的血液几乎相同。筛系数(SC)描述了血滤器对不同分子量物质的通透性能。高通量透析器对小分子毒素几乎完全通透,但对分子量为数千至数万的毒素通透性下降,几乎不能透过白蛋白或更大分子量的物质。
三、超滤原理及实际应用
超滤即清除水分。虽然HD和HF清除毒素的原理不同,但超滤都依赖对流原理。超滤控制涉及跨膜压(TMP)、超滤系数(KUf)和超滤速率等概念。TMP是透析膜两侧的压力差,由透析机的泵产生。KUf是衡量透析膜对水的通透性的指标。超滤速率则取决于TMP、KUf以及透析膜的面积(A)。临,超滤可用于去除体内过多的水分,如肾病综合征并发心衰的患者,可能需要通过缓慢连续超滤(SCUF)或单纯超滤(单超)去除水分。在这个过程中,毒素也会随水分一起被清除。
参考文献:
1. Handbook of Dialysis. 5th edition. Wolters Kluwer.
