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 SP420Prisma 5L液袋-SP354,Hemofilter血滤器AN69膜 Multiflow100PES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 Prismasol 4,Jan 2

2、007 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 SP420Prisma 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)MS系列-高速双腔GDHK系列(注册中),Yea

3、r/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/Legal owner,中空纤维和半透膜,Year/Legal ow

4、ner,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）膜的厚度中空纤维的分布，数量和膜的孔径溶质和溶剂的类型,Year/Legal owner,

5、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,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

6、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-Cuprophan 铜仿膜,改良纤维膜低通量+高通量-Hemophan 血仿膜-Cellulose Acetate 醋酸

7、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

8、(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 ow

9、ner,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,Electro-chemical Properties,Electrical surface charge(zeta potential)Zeta potential unit of measurement(mil

10、livolts-mV)a high value,prevents aggregation to the membraneAffected by pH stabilityWhy is this information relevant?Predicts stability at membrane surfaceEffect of pH on stability,Electro-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

11、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=滤器压 回输压,例如:治疗开始 治疗6小时滤器压 100 mmHg200 mmHg回输压 90 mmHg110 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

12、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）=20 ml/min 置换液+5 ml/min 病人脱水QB=120 ml/minHct=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

13、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,

14、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

15、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

16、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 STM和ST 系列滤器备选:PAESHF 系列滤器,Year

17、/Legal owner,AN69,高通量人工合成膜人工合成的对称双聚合膜Polyacrilonitrile 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

18、孔径大小:平均直径为：29 最大直径为：55,IgG160 160000 D,Membrane,Image from,1 Angstrom=1 x 10-10 mHuman 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:M60:0.6m2M100:0.9m2超滤系数*:M60:16(3)ml/h/mmHgM100:22(3)ml/h/mmHg,*TMP 25-100 mmHg,bovine blood,Hct 32%,T=37C,Image from,Year/Legal owner,AN69 膜 电生化特性,AN69:

19、是一种带负电荷的膜材-100mV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,Y

20、ear/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生的缓激肽的分解

21、。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的肝素生理盐水2升，以100-150m

22、l/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。,Adsorptive kinetics of

23、 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 heparin,Year/Legal owner,AN

24、69 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/Legal owner,PEAS 膜的功能特点,有效使用面积:HF 1000:1.1

25、5m2HF 1400:1.40m2超滤系数*:HF 1000:27 ml/h/mmHgHF 1400:44 ml/h/mmHg,Image from,*QB 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,PRISMAFLEX管路设计上的改进,一、微型除气室容量仅为8ml,Year/Legal owner,PRIS

26、MAFLEX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,PRISMAFLEX M60/100SET 106/152ml,Year/Legal owner,Prisma

27、flex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。,