一文讀懂透析器性能參數(shù)

redmoon2015 2021-06-25

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作者：小籠包雁過無痕
編輯：清修禪定愛·多多

2020年10月17日

熟悉的透析器，陌生的參數(shù)。說明書上的各種參數(shù)究竟代表什么，你真的了解嗎？

今天，我們分享一篇文章，一起認識一下每天使用的透析器......

超濾系數(shù)（Kuf）--透水性能

每 mmHg TMP下，每小時通過膜轉(zhuǎn)運的液體的體積,該值因膜類型不同而異。單位：ml/h/mmHg

kuf與兩個因素有關(guān)，膜面積A與膜的水力滲透性(Lh)

膜的超濾系數(shù)(K_uf)是代表透析膜透水性的參數(shù)。K_uf越大，液體透過膜材料阻力越小。

舉個例子：當K_Uf為2.0時，每小時脫水1000ml，需要500 mmHg的TMP。如果K_Uf是4.0，每小時脫水1000ml，只需要250mmHg的TMP。

超濾系數(shù)用來劃分高、低通透析器：

低通：< 8 ml/h/mmHg

中通：8-20 ml/h/mmHg

高通：> 20 ml/h/mmHg

實際的K_uf可能與廠商標注值不同，說明書上的標注值是體外實驗的數(shù)值。在實際透析中，體內(nèi)的Kuf通常會低5%-30%。

患者的紅細胞壓積、白蛋白水平等影響膜表面積和透水性的因素也會對Kuf有影響。當血液在透析器中流動時，由于持續(xù)脫水，使HCT和血漿蛋白質(zhì)含量沿透析器的長度增加。隨著透析的進展，膜的超濾系數(shù)下降。

尿素傳質(zhì)系數(shù)（KOA）--效率

K_OA為傳質(zhì)系數(shù)（Ko）和膜表面積（A）的乘積，單位為mL/min。該參數(shù)是小分子(通常為尿素)清除率的最大值(即無限大血液和透析液流量的最大清除量) 。

K_OA理論上應(yīng)該為常數(shù)，但中空纖維透析器纖維束內(nèi)部的液體流動對K_OA曲線產(chǎn)生了影響，實際研究發(fā)現(xiàn)K_OA與透析液流量與血流量有關(guān)。K_OA可以直接對比不同透析器的溶質(zhì)清除效率。

不同透析器在一定條件下的實際KOA值

KoA值用來評價透析器效率：

低效透析器 KoA< 500mL/min

中效透析器 KoA: 500--600mL/min

高效透析器 KoA>600 mL/min

高效透析器（KOA>600）與高通透析器(Kuf >20)，實際上是兩個概念，盡管高通透析器通常高效。“高效率”這個詞實際上起源于一種治療，1986年首先被Keshaviah等人所描述，而不算是一種特定類型的透析器。

高效透析的定義是高KoA (> 600 mL/min)、高尿素清除率(> 210 mL/min)、高血流量(≥350 mL/min)和高透析液流量(≥500 mL/min)。

清除率（K）— 關(guān)鍵參數(shù)

說明書上通常標有尿素、肌酐、磷酸鹽(PO4)、β2-微球蛋白和維生素B12的清除率。清除率取決于膜的厚度和表面積以及密度、特性和孔徑大小，是重要的參數(shù)。

透析膜能夠用清除的溶質(zhì)很多，在說明書上為什么只選擇這幾種？首先來看一下歐洲尿毒癥毒素工作組（EUTox）定義的小分子、中分子和大分子的分類：

尿素和肌酐代表小分子清除率，β2-MG代表中分子清除率。維生素B12則比較特殊，雖然只有1355的分子量，但是由于其與血漿蛋白廣泛結(jié)合，維生素B12的擴散清除率常被認為是透析器的大分子清除率。所以選擇了上述幾個參數(shù)作為透析器性能代表。

溶質(zhì)的擴散速率與溶質(zhì)分子量的平方根成反比，所以低分子量的溶質(zhì)通過擴散去除。中分子量溶質(zhì)主要通過對流去除，分子越大，對流去除的比例越高。

篩選系數(shù)（S）

定義：濾液中溶質(zhì)的濃度與血液中濃度的比值。篩選系數(shù)S為1，表示通過膜的運輸不受阻礙，而值為0則表示膜對該物質(zhì)是不滲透的，零擴散。

篩選系數(shù)（S）是透析膜對某一特定溶質(zhì)的滲透系數(shù)，而不是其擴散系數(shù)。

溶質(zhì)滲透示意圖（來源于網(wǎng)絡(luò)）

隨著物質(zhì)的分子變大，篩選系數(shù)逐漸減小。理論上對于中小分子篩選系數(shù)越接近于1，膜性能越好。對于白蛋白等的應(yīng)保留的大分子物質(zhì)，篩選系數(shù)越低越好。

篩選系數(shù)測試通常選擇的物質(zhì)是：β2-MG，菊粉，白蛋白，肌紅蛋白。前兩者越高膜性能越好，后兩者應(yīng)該接近于0。由于β2-MG清除率體外測試存在檢測困難，目前認為β2-MG的篩選系數(shù)能夠更準確的反應(yīng)透析器的性能。

物理參數(shù)

纖維長度、壁厚、內(nèi)徑；膜表面積；血室容量等

纖維壁厚：

理論上壁厚越薄，彌散阻力越小。但是彌散阻力還與膜材料的結(jié)構(gòu)有關(guān)，厚度并不是唯一的影響因素。我們會在其他文章中詳細解釋這部分內(nèi)容。需要注意的是：當纖維絲的壁厚過薄時，也會增加破膜的風(fēng)險。

膜表面積：

說明書標注的表面積通常是干燥狀態(tài)下測量到的有效透析器膜表面積，在透析膜預(yù)充后，其表面積也會發(fā)生變化。理論上用于血液交換的有效膜面積越大，其清除效果也越好。但是有文獻表明膜面積顯著增大，對于患者治療效果與長期生存率沒有明顯的影響，所以與其單純追求高膜面積，不如選擇合適面積的透析器。

血室容量：

透析器的血容量，隨著膜面積增大，該值變大。但是橫向?qū)Ρ炔煌肝銎?，會發(fā)現(xiàn)在同一膜面積下，不同透析器的這一參數(shù)相差較大。血室容量小，可以減少患者的體外循環(huán)血量。一般來講，日系品牌透析容量會稍小一些。

消毒方式

常見的透析器滅菌方法有：環(huán)氧乙烷，γ射線，電子束，流動蒸汽。

環(huán)氧乙烷（ETO）：

一種氣體滅菌劑，廣泛用于醫(yī)療器械滅菌。滅菌后：膜的ETO含量首先迅速下降，然后緩慢下降。但即使延長存儲時間，仍可在毫克范圍內(nèi)檢測到殘留ETO。研究表明通常無法通過使用前沖洗來消除殘留物。而ETO被認為與患者透析中的超敏反應(yīng)直接相關(guān)。

γ射線、電子束：

放射滅菌方法中電子束消毒目前已經(jīng)較少使用，因為有大量文獻表明電子束滅菌的透析膜會引起患者血小板減少。（定義為透析后血小板計數(shù)<100×10 ³ /μl，血小板計數(shù)比透析前水平降低> 15％）。

有學(xué)者研究 Gammma射線輻照會改變膜的結(jié)構(gòu)，使親水性試劑聚乙烯吡咯烷酮（PVP）交聯(lián)到膜上，不易被洗脫，可使膜獲得更好的生物相容性。

流動蒸汽：

射線滅菌可能引起透析器部件的結(jié)構(gòu)改變，ETO滅菌存在化學(xué)殘留，這些方法可能釋放細胞毒性成分。相比之下高溫蒸汽滅菌安全性高，此方法要求透析膜材料具有熱穩(wěn)定性。同時有文章提到蒸汽滅菌膜的額外優(yōu)點是可去除透析器制造過程中產(chǎn)生的廢物。

透析器的選擇是一個難題，希望大家能夠通過小匠這篇文章更好的了解透析膜的相關(guān)參數(shù)，為患者選擇更合適的透析器。

參考文獻

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作者：小籠包雁過無痕