CRRT治疗滤器及其技术.ppt

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1、CRRT 治 疗 中 的 相 关 耗 材,2008-04，上海,Year/Legal owner,危重病护理产品概述,CRRT,治疗配套,机器,Prisma专用配套 M60 Pre M60 Post M100 Pre M100 Post TPE2000换 Prismatherm II 加温器专用加温管 SP420 Prisma 5L液袋 - SP354,Hemofilter 血滤器 AN69膜 Multiflow100 PES聚砜膜 - HF 6S成人 - HF 2X小儿,Replacement 碳酸盐置换液 (not for China) Hemosol Bo Prismasol 2 Pri

2、smasol 4,Jan 2007 by Mark Lam,其他治疗耗材,CRRT +血浆置换 Prisma Prismaflex 血液和溶液 加温器 Prismatherm II 成人 Prismaflo 小儿,Prismaflex专用配套 M60/100/150 ST60/100/150 HF1000/1400 TPE1000小儿血浆置换 TPE2000成人血浆置换 Prismatherm II 加温器专用加温管 SP420 Prisma 5L液袋 - SP354,GamCath导管 短期留置导管系列 双腔GDK - 三腔GTK 小儿双腔GDK-P Dolphin(海豚)包膜系列 (注册中

3、) MS系列 - 高速双腔GDHK系列 (注册中),Year/Legal owner,Year/Legal owner,血液滤过装置，主要用于替代肾脏的排泄功能。 血滤器中的血液和透析液被一层半透膜分隔开。 也被称为“人工肾”或透析器。,Basic 4 The Dialyzer; Gambro Basic Manual,滤器的定义,Year/Legal owner,肾脏的排泄功能,血滤器的主要作用就是替代以下肾脏功能：,清除多余的水分,调节酸碱平衡,清除代谢产物和有毒物质,Urea Creatinine,控制电解质在正常水平,Year/Legal owner,滤器的结构,封口胶,Year/Le

4、gal owner,中空纤维和半透膜,Year/Legal owner,分子量,“Small”,小分子物质,中分子物质,大分子物质,超滤,在正负压力梯度的作用下液体转运通过半透膜。,弥散 血液透析,溶质从高浓度向低浓度区域运动 血液透析治疗时半透膜对物质进行有选择的弥散 通过在滤器的透析液侧（膜外）加入透析液促进弥散作用的产生,血液流入,血液流出,高浓度区域,低浓度区域,对流- 血滤,溶质和水一起发生位移，也成“溶剂拖拉”作用。 通过超滤大量的溶液导致溶质随之同时被清除。,Year/Legal owner,影响弥散的因素,浓度梯度差 半透膜的通透性 膜的理化特性（结构、表面电荷） 膜的厚度 中

5、空纤维的分布，数量和膜的孔径 溶质和溶剂的类型,Year/Legal owner,影响对流有效性的因素,半透膜对水的高渗透性 超滤系数 (ml/hr/mmHg) 对于在有效通过范围内分子量的物质具有良好的渗透性 在高压力梯度时，在膜表面会形成蛋白膜 (能够使膜的通透性变差),Year/Legal owner,弥散 vs. 对流,0,40,80,120,140,清除率 ml/min,10,102,103,104,105,106,分子量,弥散转运,对流转运,血液透析滤过（HEMODIAFILTERATION）,联合弥散和对流两种转运方式，在透析液和置换液的共同作用下有效地清除小、中分子溶质。,吸附

6、,溶质被吸附在膜的表面或内部。,Year/Legal owner,吸附 原理,表面吸附 溶质体积大，不能够通过半透膜。 分散吸附在膜孔内 溶质体积小于半透膜孔径，能过进入膜内。,The AN69 Dialysis Membrane; Tournier, M. Delauney,Year/Legal owner,理解延伸,什么是血滤器？,血滤器是由哪几部分构成的？,膜在治疗中所起的作用？,血滤器是如何工作的（治疗原理）？,Year/Legal owner,天然纤维膜/人工(做)膜,天然聚合物,人工聚合物,Year/Legal owner,临床上常用的膜材料,天然纤维膜 低通量 - Cuproph

7、an 铜仿膜,改良纤维膜 低通量 + 高通量 - Hemophan 血仿膜 - Cellulose Acetate 醋酸纤维膜(双醋酸，三醋酸),人工聚合膜 低通量 + 高通量 - 聚砜膜 (PS) 或 聚乙醚砜膜(PES) - 聚酸胺(聚胺) 膜 - PAN 聚丙烯睛 - PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 - EVAL 乙烯乙烯醇聚合物 - Excebrane,Year/Legal owner,膜的结构种类,三层膜非对称,非对称孔径,水凝胶对称孔径,吸附性能强,滤过超滤性能强,一般性能平均,容易堵塞,难堵塞,容易堵塞,膜的显微结构,Year/Legal owner,低通量/高通量膜的结构特点,高通

8、量膜,低通量膜,肾小球基膜,低通量膜,高通量膜,孔径大,孔径小,低通量膜,高通量膜,Year/Legal owner,低通量/高通量膜性能特点,高通量透析器 (滤器) - 高透水性，在同样跨膜压下可滤出更多水份 - 膜孔径大，可滤出中大分子 (32000道尔敦或以上) - 价格较高 - 用于高效血透、透析滤过、血滤过、CRRT等治疗,低通量透析器 - 低透水性 - 膜孔径小，可滤出小分子 (5000道尔敦或以下) - 价格较低 - 只可用于血透,Year/Legal owner,评价滤器性能的重要指标,Year/Legal owner,超滤系数,低通 - 2-10 ml/h/mmHg/m2 高

9、通- 20-50 ml/h/mmHg/m2,High Flux Membrane (20-50ml/mmHg/m2.),在压力梯度作用下，水分在半透膜两侧转运的速度 (TMP)。,Year/Legal owner,筛滤系数,筛滤系数是某种溶质通过某种半透膜的能力。 通过该溶质在滤出液和血液中的浓度之比例计算而得。 当筛滤系数为1时，说明该溶质可以自由通过这种半透膜。,Year/Legal owner,截留点,与筛滤系数相反，当截留量为0.1时，说明该物质只有10%能通过半透膜。,溶质的分子量越大通透性就越差 CRRT血滤器的平均截留点为： 40000 道尔顿,Year/Legal owner,

10、Electro-chemical Properties,Electrical surface charge (zeta potential) Zeta potential unit of measurement (millivolts - mV) a high value, prevents aggregation to the membrane Affected by pH stability Why is this information relevant? Predicts stability at membrane surface Effect of pH on stability,E

11、lectro-chemical properties of the membrane,Year/Legal owner,治疗中评价及影响治疗效率的重要指标,Year/Legal owner,跨膜压 (TMP),TMP单位 mmHg or kPa. 1Pa = 1 牛顿 /m 同样的治疗剂量，较大的面积的滤器，会有更低的 TMP，而不以达到极限TMP。,存在于血室和透析液室的 压力差。,Year/Legal owner,滤器压降 (后稀释),滤器压降增加，凝血风险增加。 较大面积滤器，滤器压降更低。 较大面积滤器能耐受较高的超滤率 UFR (后稀释模式) ，而其凝血风险却更低。,滤器压降 = 滤

12、器压 回输压,例如: 治疗开始 治疗6小时 滤器压 100 mmHg 200 mmHg 回输压 90 mmHg 110 mmHg _ 滤器压降 10 mmHg 90 mmHg,在后稀释模式时，滤器前压和滤器后压的差别。,Year/Legal owner,滤过分数 (FF%),滤过分数 从血浆中清除水分的百分比。,超滤率* QB* 1- Hct.),(FF%) =,*超滤率 (ml/min) = 置换也流速 (后稀释) + 病人脱水 *QB = 血流速 QP = 血浆流速,(血浆流速) QB(1-Hct) = QP,Year/Legal owner,滤过分数 (FF%) 举例,超滤率（UFR）

13、= 20 ml/min 置换液 + 5 ml/min 病人脱水 QB = 120 ml/min Hct = 32%,= 0,30 = 30%,Year/Legal owner,滤过分数 (FF%),建议: 以15-20% 为最大滤过分数，以降低凝血风险 (30% 是会增加凝血机会) 后稀释时可通过增加血流速降低滤过分数 同样治疗剂量，使用更大面积滤器可降低滤过分数 后稀释与前稀释同时应用,病人Hct= 32%时; RFR= 置换液流速, PFR= 病人脱水, QB = 血浆流速),Year/Legal owner,稀释分数,前稀释会降低浓度梯度差，从而降低弥散清除率 增加超滤率会增加对流清除率

14、 建议: 联合应用前/后稀释治疗以获得更有效的弥散清除率 增加血流速可以降低稀释分数 增加透析液流速可获得更好得的弥散效果 使用大面积滤器时有更高的对流清除率,Diffusive and convective Solute Clearances during CRRT at Various Dialysate and Ultrafiltration Flow Rates; Brunet, LeBlanc, et al., 1999,血流速与血流速+置换液流速之和的比率。,稀释分数 =,QP QP + QR,Year/Legal owner,清除率 (K),在一定的血流速和透析液流速下，单位时间

15、内某种物质被从血中完全清除的量。,常用界定物质分子量 Urea - (MW60) Creatinine - (MW113) Vitamin B12 - (MW1555) Inulin - (MW 5000),QB 200 ml/min,Clearance = 170 ml/min,Blood not cleared 30 ml,Example in HD,Year/Legal owner,影响清除率的因素,溶质的体积和滤器的特性 筛滤系数 浓度梯度 针对CVVHD治疗中小分子溶质 透析液流速 QD -针对CVVHD治疗中小分子溶质 血流速, QB: CVVHD 时如使用标准透析液流速，则影响不

16、大 在CVVH, CVVHDF时影响滤过分数和稀释分数 超滤率 - small to large solutes in CVVH, CVVHDF 蛋白膜 只在分子量为 30,000-70,000 道尔顿时 高UFR 蛋白极化 低BFR 停滞 后稀释治疗,Year/Legal owner,生物相容性差的透析膜对白细胞、血小板和补体系统的活化作用下，人体会产生的一系列炎症和凝血反应,生物相容性,Year/Legal owner,环氧乙烷(ETO)气体是最传统的灭菌手段 化学消毒剂，方便，成本较低 - 透析器消毒剂残留可引起首次综合症,三种灭菌方法; 环氧乙烷(ETO)、蒸汽、Gamma射线,蒸汽

17、无毒，不染污环境，不残留 对原料耐高温的要求高,Gamma射线 - 无毒，不染污环境，不残留 - 但可能改变膜的性质或使它变差,Year/Legal owner,理 想 的 CRRT 透 析 膜 材 料,膜表面不应吸附或激活任何蛋白质或血细胞,不带有任何制造过程中的有害物质或添加剂,拥有高机械强度以确保其稳定性,对溶质和水都有良好的通透性,Year/Legal owner,金宝的滤器膜材,首选: AN69 or AN69 ST M和ST 系列滤器 备选: PAES HF 系列滤器,Year/Legal owner,AN69,高通量人工合成膜 人工合成的对称双聚合膜 Polyacrilonitr

18、ile Sodium Methallyl Sulfonate -CH2 - CH- n -CH2 -C - CH3 n CN(烷基氰) CH2 SO3Na (磺酸鈉群) 特性 亲水性磺酸群及疏水性烷基氰区的独有比例, 能提供优良的机械特性, 通透性及生物相容性。,AN69(磺化聚丙烯腈膜),Year/Legal owner,AN69 膜 聚合处理,经特殊技术处理后，膜材呈对称的水凝胶结构。 这种结构使聚合链具有吸附能力,Year/Legal owner,AN69 膜 结构, 多孔性,Constant porosity 低阻 孔径大小: 平均直径为 ：29 最大直径为： 55,IgG 160 1

19、60000 D,Membrane,Image from ,1 Angstrom = 1 x 10-10 m Human hair 500,000,Year/Legal owner,AN69 膜 功能特点,截留分子量: 30 kD 滤器有效面积: M60: 0.6m2 M100: 0.9m2 超滤系数*: M60: 16 (3) ml/h/mmHg M100: 22 (3) ml/h/mmHg,*TMP 25-100 mmHg, bovine blood, Hct 32%, T=37C,Image from owner,AN69 膜 电生化特性,AN69: 是一种带负电荷的膜材 -100mV

20、由于水凝胶的本质，AN69膜表现为低电阻系数和高离子负载量 AN69: 促进推动离子的交叉移动,Tournier, M. Delauney. The AN69 Dialysis Membrane;1995,Year/Legal owner,AN69 膜性能特点,高渗水性和低阻力 对于 10kda溶质的对流治疗效果好 最高截留分子量为 30kD 有效地中分子吸附作用 生物相容性好 低蛋白丢失,Year/Legal owner,AN69膜的生物相容性描述：,极低的白血球减少和补体激活 极少血小板减少,Year/Legal owner,接触性相位激活,血管舒张 血管通透性增加 平滑肌收缩,Year/

21、Legal owner,血浆激肽释放酶动力学,激活的因素: 血液被稀释： pH 7.6,预防方法： 用碳酸氢盐钠溶液代替盐水预冲血液滤过器 在治疗首几分钟内延迟透析液的循环,Tournier, M. Delauney. The AN69 Dialysis Membrane;1995,Year/Legal owner,针对过敏反应的处理,停止使用 AN69膜滤器 启动过敏反应预案 避免使用 ACE抑制剂 使用其他膜材滤器： AN69ST 或 PAES,Year/Legal owner,理解延伸,是什么导致使用AN69和ACE抑制剂的病人出现接触性相位激活? ACE抑制剂防碍了因血液与膜材接触而产

22、生的缓激肽的分解。 和膜材有接触的低pH血液促进了这作用。,Year/Legal owner,关键点,任何膜材都有可能引起接触性相位激活反应 ACE抑制剂阻碍针对膜材例如AN69的正常代偿反应并有可能导致缓激肽的释放 接触性相位激活反应的相关症状与过敏反应是相类似的 血液中的低pH及与膜接触也会促成这反应 AN69ST或PAES膜材是使用ACE抑制剂的病人的可选项,Year/Legal owner,AN69 ST,丙烯腈及甲代烯丙基磺酸钠共聚物 ST_ Surface Treatment 改变AN69膜的表面结构 通过在AN69ST膜表面吸附肝素，以减少治疗中肝素用量（5000U/L的肝素生理

23、盐水2升，以100-150ml/min流速为AN69ST膜透析器做预充，可将治疗中的肝素使用量减少60-90%） 保持原有的生物相容性和强大的吸附能力,AN69,polyethyleneimin,Actives sites,Year/Legal owner,表面处理,AN69 membrane,AN69 ST membrane,聚乙烯亚胺 (PEI),表面正电荷处理，降低接触性激活发生,Year/Legal owner,ST 膜 通透性和吸附能力,对于 TNF的通透性和吸附能力并未改变。,Year/Legal owner,ST膜的吸附能力,对 C3a 和IL6的吸附能力并未改变。,Adsorp

24、tive kinetics of IL6,Adsorptive kinetics after complement activation,Year/Legal owner,ST膜的肝素吸附,肝素为极负电荷 (SO4 ) PEI上的正电荷与肝素的正电荷相结合 防止凝血酶的形成和接触性激活的发生。,Year/Legal owner,使肝素有效吸附,以肝素盐水预冲 (5,000iu/l) 高出血倾向病人可用普通肝素进行再次预冲。 对于没有低容量问题的病人可在连接静脉端之前弃去预冲溶液。,Chemical bonding between (+) ions of PEI and (-) ions of

25、heparin,Year/Legal owner,AN69 ST的优点,具有与 AN69膜相同的理化特点 通透性和吸附能力 低蛋白丢失 低堵塞 能够阻止接触性激活尤其是对于septic (乳酸中毒) 和使用 ACE的病人。 能够降低血栓形成 延长滤器使用寿命,Year/Legal owner,PAES 膜 原料,聚合物: (PAES) (PVP) 有三层结构的不对称膜: 内层膜非常薄 海绵状空泡层起至撑作用 多空的外膜层有大的孔,Year/Legal owner,PAES 膜特性,PAES 和 PVP 的聚合物: 最小蛋白堵塞 吸附能力低 不会引起使用 ACE抑制剂的病人的接触性激活,Year

26、/Legal owner,PEAS 膜的功能特点,有效使用面积: HF 1000: 1.15m2 HF 1400: 1.40m2 超滤系数*: HF 1000: 27 ml/h/mmHg HF 1400: 44 ml/h/mmHg,Image from 100ml/min, TMP 25-100 mmHg, 牛血, Hct 32%, T 37C,Year/Legal owner,整体设计、预先连接,配套背板支架透明设计使管路走向更清晰明了 血滤器静脉端向上，便于在预充和治疗中的气泡排出,Year/Legal owner,一套配套适用于所有CRRT治疗模式,Year/Legal owner,P

27、RISMAFLEX管路设计上的改进,一、微型除气室容量仅为8ml,Year/Legal owner,PRISMAFLEX管路设计上的改进,二、无气、血界面：在任何治疗模式下，总有一小股置换液（100-200ml/h）流入除气室中，形成液面覆盖在在血液上面。,Year/Legal owner,PRISMAFLEX管路设计上的改进,三、使用上、下箭头键，可调整除气室液面,Year/Legal owner,在低血容量、高血流速和平稳体外循环压力中协调的优化方案,泵管和血路管较以前的PRISMA SET有所加粗 体外循环血量仍然很低 增加血泵前补液,PRISMA M60/100SET 90/107ml

28、,PRISMAFLEX M60/100SET 106/152ml,Year/Legal owner,Prismaflex配套及主要参数列表,Year/Legal owner,条形码确认配套确保使用的安全,Prismaflex 配套上条形码经机器上的条码识别器扫描后， Prismaflex 软件可存取所安装配套的正确报警限制和流速范围。,识别使用配套 记忆配套型号和序列号 自动设定可行的流量和压力限,Year/Legal owner,静电放电圈避免对其他设备的干扰,Prismaflex 配套的废液管路带有静电放电圈。安装于Prismaflex 控制单元导杆上后，放电圈可提供电线接地。这可减少Prismaflex 泵对病人心电图记录的电器干扰。在将病人与Prismaflex 配套连接前，应注意在导杆上安装放电圈。,Year/Legal owner,人性化的设计细节,全新设计的废液袋 由两种规格可供选择：5升/9升 废液袋的入液口在上，出液口在下,供预充时使用的Y型接口,Year/Legal owner,多谢大家的参与。,