血液透析与血液透析滤过治疗中血液透析滤过膜的污染进程研究:探索优化治疗的关键

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:Journal of Artificial Organs 1.1

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  在肾替代治疗(RRT)中,血液透析滤过(HDF)膜的污染影响治疗效果。研究人员开展了使用两种不同 HDF 膜的体外研究,对比血液透析(HD)、预稀释在线 HDF 和间歇输注 HDF 的膜污染特征,发现可通过连续测量过滤系数(Lp)区分污染步骤,为优化治疗提供依据。

  在当今医疗领域,肾脏疾病已然成为一个不容忽视的健康难题。随着全球慢性肾脏病发病率的不断攀升,肾替代治疗(Renal Replacement Therapy,RRT)的需求也日益增长。2010 年,全球有 260 万人接受 RRT,预计到 2030 年这一数字将翻倍。在日本,2018 年就有 339,841 名患者接受 RRT,其中 121,634 名患者采用血液透析滤过(Hemodiafiltration,HDF)治疗。
然而,在血液透析过程中,白蛋白、球蛋白等蛋白质会沉积在透析膜表面,产生膜污染现象。这不仅影响溶质清除效果,还会降低透析膜的生物相容性,对患者的治疗效果和健康状况造成严重影响。而且,不同的血液透析滤过模式,如预稀释在线血液透析滤过(Pre-dilution online hemodiafiltration)和间歇输注血液透析滤过(Intermittent infusion hemodiafiltration,I-HDF),其膜污染过程并不完全清楚。所以,深入研究不同血液透析滤过模式下透析膜的污染特征,对提高肾替代治疗效果至关重要。

为了解决这些问题,日本大分大学医学部先进医学科学系等机构的研究人员 Yoshihiro Tange、Masashi Kawakami 和 Shingo Takesawa 开展了相关研究,研究成果发表在《Journal of Artificial Organs》上。

研究人员采用了体外实验的方法,使用 2L 牛血模拟人体血液环境,将牛血的血细胞比容调整为 32%,总蛋白浓度调整为 6.5g/dL,并添加 20mM 柠檬酸钠作为抗凝剂。实验选用了聚砜(Polysulfone,PS)和三醋酸纤维素(Cellulose triacetate,CTA)两种不对称结构的血液透析滤过膜。在血液透析(Hemodialysis,HD)、预稀释在线血液透析滤过和间歇输注血液透析滤过三种模式下,连续 123min 测量透析膜的过滤系数(Filtration coefficient,Lp),以此作为评估透析膜状况的指标。同时,通过测量跨膜压(Transmembrane pressure,TMP)、膜入口和出口部分的压力差(ΔPA、ΔPV),来进一步分析膜污染过程。

研究结果如下:

  • 过滤系数(Lp)变化:在每种实验模式下,过滤开始 20s 后,PS 和 CTA 膜的 Lp 均下降,这表明两种膜都出现了初次污染。在 HD 模式下,两种膜的 Lp 持续下降;预稀释在线 HDF 模式中,PS 膜的 Lp 先快速下降,然后回升又下降,CTA 膜的 Lp 则在短暂下降后保持平稳;I-HDF 模式下,两种膜的 Lp 随间歇输注呈现出先下降后暂时回升的变化。
  • 压力变化:在预稀释在线 HDF 模式下,过滤开始 20s 后,ΔPA、ΔPV和 TMP 迅速上升,随后 80s 内下降,CTA 膜的相关压力值趋于平稳,PS 膜则略有上升。在 I-HDF 模式下,CTA 膜的 ΔPA高于 PS 膜;PS 膜在反向过滤时 ΔPV的绝对值更高;两种膜在反向过滤时 TMP 均下降,且 CTA 膜的 TMP 绝对值低于 PS 膜。

研究结论和讨论部分指出,通过连续测量 Lp 值,可以清晰地识别 HD、预稀释在线 HDF 和 I-HDF 三种模式下膜污染步骤的差异。在 I-HDF 模式中,PS 和 CTA 膜都呈现出因反向过滤产生的间歇性高冲洗效果。虽然 PS 膜的超滤率(Ultrafiltration rate,UFR)高于 CTA 膜,但 PS 膜更容易发生污染。这说明膜污染过程受到膜材料和结构的影响。不过,该研究也存在一定局限性,如每种模式的研究次数较少,未测量白蛋白清除率,实验系统可能受牛血中脂质影响等。

尽管如此,这项研究仍具有重要意义。它为深入理解不同血液透析滤过模式下透析膜的污染机制提供了关键数据,有助于临床医生根据患者的具体情况,如营养状况、年龄等,选择更合适的透析模式,从而提高肾替代治疗的效果和患者的生活质量,为肾脏疾病的治疗开辟了新的思路和方向。
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