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血液透析的相关知识及原理 喻文琴 肾脏通过输尿管与膀胱相连 肾脏的工作是不停地滤洗血液 排出身体里的废物和多余的水分 形成尿 输尿管负责把尿液从肾脏运送到膀胱 膀胱储存尿 每到一定的时候就把它们排出体外 每个肾脏里都有几百万条毛细血管 形成几百万个毛细血管球 叫做 肾小球 尿液就是从这里产生的 肾脏象一个巨大的工厂 这无数多个肾小球就是里面的工人 正常人每天平均尿量1 500 2 000毫升 大多数人在患病以前可能甚至还不知道肾脏对维持健康和生命的重要性 即使是全部正常的肾小球功能丧失仅存20 时 仍然可以维持人体正常生活 而不为察觉 实际上 肾脏可以 清除废物和多余的水分维持身体内环境的稳定 保持水 电解质和酸碱平衡维持骨骼的强壮促进红细胞的生成控制血压 一旦肾脏无法正常工作 不能帮你把身体里的废物和多余的水分排出去 这些代谢废物无处可去 就会在身体里蓄积起来 带来一系列临床症状 肾脏不能正常工作 医学上即称为 肾功能衰竭 肾功能衰竭有两种 急性肾功能衰竭发生突然而短暂 原因多为大量失血 失水 感染 严重烧伤 药物或其它中毒 此时可短期使用透析等待肾脏恢复 肾脏通常可以完全恢复正常功能 慢性肾功能衰竭发生缓慢且通常由肾脏的直接疾病造成 肾功能完全丧失时称为终末期肾病 又称尿毒症终末期 这个时期肾功能已经不可能再恢复正常 因而需要透析或肾移植来维持生命 流行病学特点 慢性肾脏病 CKD 是一个世界性的公共健康难题 发病率呈逐年上升趋势 我国CKD流行情况与发达国家相比 有许多相同之处 但也有独立的流行病学特征 1999年中华医学会肾脏病分会曾做了一个统计 CKD进入终末期肾病 ESRD 的第一病因是肾小球肾炎 其次是糖尿病肾病和高血压性肾病 后者在近十年发病率逐年上升 糖尿病肾病患病率明显增高 慢性肾功能衰竭的几个发展阶段 肾功能不全代偿期 肾小球滤过率 GFR 为50 80ml min血清肌酐 Scr 为133 177 mol L 肾功能不全失代偿期 也叫氮质血症期 GFR为20 50ml minScr为177 442 mol L 尿毒症期 GFR为10 20ml minScr为442 707 mol L 终末期肾病期 GFR707 mol L 慢性肾衰竭终末期的概念 指各种慢性肾脏病进行性加重 引起肾单位和肾功能不可逆转地丧失 导致以代谢产物和毒物潴留 水电解质和酸碱平衡紊乱及内分泌失调为特征的临床综合征 病人进入这一阶段必须接受肾脏替代治疗 肾替代治疗的手段 血液透析腹膜透析肾移植 血液透析是治疗急慢性肾衰竭及多种药物毒性中毒的治疗手段之一 其主要的治疗群体是慢性肾衰竭终末期的患者 血液透析的概念 血液透析是指将患者的血液引出体外 血液在透析器中与透析液通过弥散 对流 吸附和超滤原理对患者进行血液净化治疗 达到清除体内代谢产物 纠正水 电解质及酸碱平衡的目的 血液透析的适应症 急性肾功能衰竭慢性肾功能衰竭急性药物或毒物中毒其他 难治性充血性心力衰竭和急性肺水肿的急救 肝胆疾病 如肝硬化顽固性腹水等 急性肾衰的血透治疗 急性肾衰的透析指征少尿 无尿超过24 48小时 无论有无明显尿毒症症状 只要具备下列条件之一即可进行血透治疗 血尿素氮 28 56mmol L或每天上升 9mmol L 血肌酐 530 4 mol L 血钾 6mmol L HCO3 10mmol L 尿毒症症状 有液体潴留或充血性心衰表现 在下列情况下应行紧急血透 K 7mmol L CO2CP 15mmol L 血PH 7 25 血尿素氮 54mmol L 血肌酐 884 mol L 急性肺水肿 慢性肾功能衰竭的血透治疗 CRF透析指征关于CRF血透指征尚无统一标准 依照我国经济条件 目前多主张肌酐清除率为10ml min左右时开始维持性血透 其它参考指标有 血尿素氮 28 6mmol L 血肌酐 707 2 mol L 有高钾血症 有代谢性酸中毒 有尿毒症症状 有水钠潴留 有CRF并发症如贫血 心包炎 高血压 骨病 中枢及周围神经病变等 血液透析是如何进行的 含有废物的血液进入透析器 透析器 经过净化的血液输回身体里 血液透析装置 水处理系统 透析液 透析机 透析器 水处理系统 透析器 透析机 血液流动方向 透析液流动方向 肝素泵 血液透析系统的组成 透析器透析机水处理系统透析液 透析器 也称 人工肾 由多根化学材料制造的空心纤维组成 而每根空心纤维上分布着无数小孔 透析时血液经空心纤维内 而透析液经空心纤维外反向流过 血液 透析液中的一些小分子溶质及水分通过空心纤维上的小孔进行交换 故透析膜是半透膜 其结果是清除毒物 纠正水电解质及酸碱平衡 细菌 中分子物质 如b2 微球蛋白 水分子可自由通透 红细胞 白蛋白 常作为大分子蛋白质的代表 电解质 半透膜的功能类似于一个精细的筛子 只有分子半径小于筛孔的物质可通过它 透析膜是一种半透膜 透析机 血液透析机按其功能可划分为四大部分透析液供给系统血循环控制系统超滤控制系统安全监测系统 水处理系统 自来水中含有悬浮物 胶体 各种化学物质 微生物及内毒素 如不处理直接用来透析 将引起严重的临床后果 因此水需要经过处理后 才能使用 水处理系统 纱芯过滤 除去水中的泥沙和杂质砂滤 除去水中的杂质及悬浮于水中的胶体物质铁滤 除去水中的游离铁活性炭吸附 吸附水中的细菌 致热源和游离氯 氯胺 软化 使用钠型阳离子交换树脂 与水中的阳离子如钙 镁 铁离子等交换 释放钠离子 以降低水的硬度 经此处理的水即为软水 反渗装置 大多是膜式反渗机 反渗膜对水分子通透性高 而对水中的化学物质 胶体物质和微生物的通透性极低 经过一级反渗膜过滤的水为纯水 普通透析使用 通过双级反渗膜过滤的水即为血滤用超纯水 透析液 透析液是含电解质及碱基的透析浓缩液与反渗水按比例稀释后得到的电解质浓度接近血液的溶液 常用的透析液碱基主要为碳酸氢盐 还含有少量的醋酸或柠檬酸 透析液成分及浓度 钠 135 145mmol L钾 2 0 3 5mmol L钙 1 25 2 0mmol L镁 0 5 0 75mmol L氯 100 115mmol L透析液碱基 碳酸氢根30 35mmol L其他 如葡萄糖 透析粉 透析液 浓缩 血液透析的原理 弥散对流 超滤 吸附 弥散 是血液透析时清除溶质的主要机制 溶质依靠浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧转运 此现象称为弥散 弥散 溶质弥散转运的能源来自溶质的分子或微粒自身的随机运动 布朗运动 对流 超滤 对流在外力作用下溶质伴随溶剂一起通过半透膜的移动 超滤是利用对流的原理 液体在静水压力梯度或者渗透梯度作用下 通过半透膜的运动 透析时 水分 包含溶质 从血液侧向透析液侧移动 其动力主要是血液侧的正压和透析液侧的负压 通常透析液流动的方向与血流方向相反 达到逆流倍增的效果 超滤原理图 吸附 是通过正负电荷的相互作用或分子间的作用力和透析膜表面的亲水性基团选择性吸附某些蛋白质 毒物及药物 如 2微球蛋白 补体 炎性介质 内毒素等 所有透析膜表面均带负电荷 膜表面负电荷量决定了吸附带有异种电荷蛋白的量 在血液透析过程中 血液中某些异常升高的蛋白质 毒物和药物等选择性地吸附于透析膜表面 使这些致病物质被清除 从而达到治疗的目的 澄清一个概念 净化过程是在机外的透析器内完成 而血液并不进入机器 血透机仅仅为此过程提供相应的条件 中空纖維型透析器 簡稱濾器 中空纖維 血液流入 血液流出 回身體 從洗腎機 透析液流入濾器 透析液流出濾器 回洗腎機 濾器頂蓋 濾器頂蓋內空心纖維的切面 血液透析治疗 病人的准备物品准备机器的准备操作流程建立的血管通路 a 临时 b 永久性 病人的准备 透析前沟通知情同意书签订各项实验室检查X光等器械检查 物品准备 透析器血液管路生理盐水 肝素等 机器的准备 电源配液系统警报系统检测等 操作流程 查对姓名 床号 安装血液管路 按医嘱设定参数 穿刺 透析治疗 监测生命体征 血管通路 建立合适的血管通路是进行血透的前提条件 理想的血管通路应符合以下条件 血流量达到100 300ml min 可反复使用 操作简便且对患者日常生活影响较小 安全 不易发生出血 血栓 感染等 心血管稳定性好 临时血管通路 动静脉穿刺中心静脉留置导管颈内静脉股静脉锁骨下静脉 永久性血管通路 自体动静脉内瘘人工血管内瘘中心静脉长期置管 永久性血管通路 动 静脉内瘘 最安全 应用时间最长 范围最广的血管通路 常用的内瘘为腕部的头静脉和桡动脉端侧吻合术 尺动静脉 上臂肱动脉和头静脉及下肢股动脉和大隐静脉吻合 大隐静脉袢环 也常见 一般的选择原则为先上肢后下肢 先桡后尺 先左后右 抗凝 血透过程中性须使用抗凝剂以防血液在管路及透析器内凝固 肝素是目前最常用的抗凝剂 抗凝 肝素代谢静推肝素3分钟后 其均匀分布于血浆 起到抗凝作用 肝素主要由网状内皮系统清除 半衰期37 8分钟 但个体差异较大 3 4小时后凝血可恢复正常 肝素的清除速度还与所给剂量有关 剂量越大 清除越慢 抗凝 常用的肝素抗凝法如下 透析前肝素生理盐水 生理盐水500cc 肝素1250 1875IU 浸泡和循环5 20分钟 然后体内首剂肝素于血透开始前5 15分钟肝素2000IU 50IU Kg 以内瘘静脉端一次推注 然后肝素500 2000IU内瘘动脉端持续滴注 血透结束前30 60分钟停止使用肝素 血透的并发症 一 即刻并发症每次血透过程中或血透结束后几小时内发生的与透析本身有关的并发症 首次使用综合症和透析后综合症 分A B两型 A型在透析后几分钟出现 轻者有痉挛 寻麻疹 流涕 咳嗽 重者可发热 呼吸困难 甚至突发心搏骤停 B型较轻 发生在透析开始数分钟至一小时左右 出现胸背痛 透析后综合征主要为透析后的腰背痛 原因不明 血透的并发症 一 失衡综合征 常见于尿素氮和肌酐水平很高 尿毒症症状很明显的患者 尤其多见于初次透析及透析诱导期 其原因主要是透后以尿素为主的一些物质在血液和脑组织之间分布不均匀 加上PH值不均衡引起脑水肿及脑缺氧 表现为透中及透后头痛 乏力 倦怠 恶心呕吐 血压升高 睡眠障碍 重症者可有精神异常 癫痫样发作 昏迷甚至死亡 血透的并发症 治疗措施包括 静脉推注高渗葡萄糖或高渗盐水 20 甘露醇脱水减轻脑水肿 抽搐时予安定10 20mg静推 其它对症处理 预防措施 首次血透控制在3小时内 血流量 200ml min 并控制脱水量 诱导透析期循序渐进 控制尿素氮下降速度 提高透析液钠浓度等 血透的并发症 二 低血压 血透最常见的并发症 发生原因包括有效血容量减少 超滤过多过快 自主神经病变 血管收缩降低 心钠素水平过高以及降压药物影响等 表现为头晕 胸闷 面色苍白 出汗 黑朦 恶心呕吐 肌肉痉挛甚至意识丧失 治疗主要是迅速补充血容量 同时减慢血流量 减少或暂停超滤 预防措施包括透析器预充 血流量由小渐大 采用序贯透析或高钠透析 并嘱患者控制透析间期体重增加以减少超滤量 血透的并发症 三 低氧血症 多见于醋酸盐透析 其原因与醋酸盐在体内的代谢及其降低血中CO2和HCO3 浓度有关 透析膜生物相容性差可导致肺毛细血管内白细胞聚集影响换气功能 也是产生低氧血症的一个重要原因 临床表现多不明显 原因有心肺疾病的患者或老年人可能出现缺氧症状 甚至诱发心绞痛及心梗 治疗上予鼻导管吸氧即可 预防措施包括 使用碳酸氢盐透析液并使用生物相容性好的透析器 血透的并发症 四 心律失常 常由低钾血症引起 低钾原因多为反复使用低钾或无钾透析液 溶血时可产生高钾血症从而诱发心律失常 但相当罕见 透前使用洋地黄类药物的患者由于透析中血钾浓度下降及酸碱度变化 可发生洋地黄中毒诱发心律失常 防治措施有 饮食控制含钾食物以防透前高血钾 严格限制透析患者洋地黄类药物的使用 以及使用含钾 3 0mmol L的透析液 发生心律失常时可使用抗心律失常药物 但需根据药物代谢情况调整剂量 血透的并发症 五 心包填塞 血透中及透后短时间内发生的心包填塞多为出血性 常在原有尿毒症性心包炎基础上由于应用肝素引起心包出血 临床表现为 血压进行性下降 伴休克征象 颈静脉怒张 肝大 奇脉 中心静脉压升高 心界扩大 心音遥远 B超见心包大量积液等 治疗措施 透析中发生者应立即停止透析 以鱼精蛋白中和肝素 并严密观察病情变化 填塞症状严重者可予心包穿刺引流减压或直接行外科引流减压 预防措施主要是对疑有尿毒症心包炎患者 尤其是心前区闻及心包摩擦音的患者 减少使用低分子肝素或无肝素透析 血透的并发症 六 溶血 多由透析液失常及透析机故障引起 如果透析液低渗 温度过高 氯和氯胺或硝酸盐含量过高等 其它还见于异型输血 消毒剂残留等 急性溶血时患者出现回血静脉疼痛 胸闷 心悸 气促 烦燥 可伴严重腰痛及腹部痉挛 严重者有发冷 寒战 血压下降 心律失常 血红蛋白尿甚至昏迷 透析液低渗引起者还可同时出现水中毒或脑水肿 少而缓慢的溶血则仅表现为贫血加重 血透的并发症 七 空气栓塞 由于透析机有完善的监控措 空气栓塞很少发生 多由操作失误或管道破损引起 一次进入5ml以上空气即可引起明显栓塞症状 坐位时主要引起脑栓塞 卧位时主要引起肺动脉高压及急性右心衰 也可出现冠脉栓塞或脑栓塞 体查闻及心脏搅拌音 血透的并发症 八 脑出血 维持性血透患者的主要死亡原因之一 主要由高血压及抗凝引起 临床表现与非透析患者脑出血类似 治疗亦相同 血透的并发症 九 硬膜下血肿 常见原因有 头部外伤 抗凝 过度超滤 高血压等 临床表现与失衡综合征类似 但更为持久 头部CT可明确诊断 治疗上以内科保守治疗为主 7 10天内须继续透析者应行无肝素透析或改为腹膜透析 血透常用及相关技术 血液滤过及血液透析滤过血液滤过是不同于血透的血液净化方法 以对流的方式滤过清除血中水分及毒素 其优点在于血流动力学稳定 对中大分子物质清除效果好 但对小分子毒素清除不如血透 常用于危重病人的血液净化治疗 也可作为血透的补充治疗 以清除蓄积的大分子毒素和治疗血透某些并发症如神经病变等 血液透析滤过则在透析的基础上兼具了部分血液滤过功能 主要用于中分子毒素蓄积的患者 九血透常用及相关技术 血液灌流 血液灌注是一种吸附式的血液净化方法 将血液引入灌注器 通过灌注器内的活性炭或树脂等吸附剂清除血中代谢产物和外源性毒物 血液灌注清除中分子物质 肌酐 尿酸等效果很好 但对尿素清除很差 且对电解质 酸碱紊乱和水负荷无作用 故在尿毒症病人仅用于血透的补充或联合治疗 以加强血透净化效果 血液灌注还用于药物和毒物中毒 可单独或与血透联合应用 药物中毒巴比妥类药物 其他导眠能 安定 利眠宁等都带有三环或杂环结构 对中性树脂和活性炭表面有很高的亲和力 在血液灌流中常可达到很高的清除率 从近年来国际国内临床应用血液灌流的实践来看抢救得最多的还是这一类催眠 安定类神经抑制性药物 农药中毒活性炭对有机磷农药及毒鼠强有一定吸附作用 对明确有中毒的患者估计内科疗法单独抢救尚嫌不足 则应早期充分多次的原则进行血液灌流 谢谢