第七节

　　CRRT使用的其他膜器

　　一、血浆分离器

　　血浆分离是开展血浆置换、血浆灌流、免疫吸附等治疗模式的基本技术。通过血浆分离器将患者的血细胞与血浆成分分离开来，去除掉致病性血浆，或者选择性去除掉血浆中的某些致病性物质，然后将血细胞、净化后的血浆或替代液混合输回患者体内，从而达到治疗的目的。通过血浆分离，血细胞不与其他血液净化设备直接接触，避免了不必要的细胞激活，生物相容性更好。常用的血浆分离器，主要有离心式血浆分离器和膜式血浆分离器。

　　1.离心式血浆分离器

　　混悬溶液中不同质量的颗粒以不同的速率离心时，可有不同的沉降速率，从而达到使血液各种成分分离的目的。通过体外循环和抗凝，把血液引入特制的离心槽（罐）内。在离心过程中，基于血液各成分不同的密度，血细胞通过重力而分离。红细胞被移至旋转的容器的外周，而最轻的成分血浆仍留于内层，血小板和白细胞位于红细胞和血浆之间。

　　2.膜式血浆分离器

　　1978年Millward等提出膜式血浆分离法。这是一种滤过式血浆分离技术。膜式血浆分离系统的关键部件是分离器。此种分离器的膜是用高分子聚合物制成的中空纤维型或平板型槽式滤器。中空纤维膜直径为270～370μm，膜厚度为50μm，孔径为0.2～0.6μm，纤维长13.5～26cm。高分子膜材料性质稳定，生物相容性好，通透性好。影响膜血浆分离率的因素主要有：膜面积，膜的特性，血浆中溶质分子大小、立体结构、电荷等，滤过压、跨膜压力（TMP），血液流量，滤过时间，血细胞比容（Hct）等等。

　　3.旋转膜滤过器血浆分离

　　旋转膜滤过器血浆分离是离心式和膜式相结合的血浆分离手段。其主要优点有：①高效、迅速的分离血浆；②低容量体外循环；③获得洁净的血浆，不丢失红、白细胞和血小板；④安全性好；⑤价格低。

　　4.双滤过器分离

　　双滤过器分离第一次滤过时应用膜血浆分离器分离出细胞成分，然后将血浆通过第二次滤过器（称血浆成分分离器）。膜滤过法从一次滤过发展到二次滤过是一大进展。从第一个血浆分离器分离出的血浆进入第二个血浆成分分离器，分离后的血浆可进入第一次分离后血浆管路再循环，以保证病理成分的充分滤过，并使欲保留成分再循环入血液。通过二次滤过，血液中含有的中、小分子量物质可返回体内，而高分子量物质则被弃去。

　　5.血浆分离器的膜材料

　　血浆分离器的膜材料主要分为天然高分子材料（纤维素）和合成高分子聚合物膜两大类，通常制成空心纤维型或平板型槽式滤器。膜材料应有如下特点：①弥散-对流特性：包括对中、小分子物质高度弥散性，还可以透过部分大分子物质如白蛋白等；②生物相容性：和血滤器的一样，分离器膜材料也要和血液大面积的接触，因此应选用不激活白细胞及补体、不促进凝血的生物相容性较好的膜材料；③低黏附特性；④良好的物理稳定性。目前使用的合成膜有聚砜膜、聚丙烯腈膜、双醋酸纤维素膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜等。

　　影响膜式血浆分离率的因素包括：

　　（1）滤过膜面积：

　　面积越大，分离血浆的速度越快，中空纤维型膜面积为0.12～0.6m

　　2

　　，临床通常应用的膜面积为0.5m

　　2

　　。平板型分离器膜面积为0.06～0.13m

　　2

　　。临床常用的分离速度为1.0～1.5L/h。

　　（2）膜孔径：

　　血浆分离膜的孔径在0.2～0.6μm，这一孔径范围可以允许全部血浆成分通过，而留下所有的细胞成分。

　　（3）分离速度：

　　血液速度与血浆分离速度呈正相关，在用中空纤维分离膜的情况下，血流速度一般为100～150ml/min，以免发生中空纤维内凝血，但血流量也不宜过大，血流量过大可能造成血浆置换器破膜或溶血。血细胞比容（Hct）越大，血液黏滞度越高则分离速度越慢。接近空心纤维滤过器出口处，蛋白质浓度和血细胞比容均升高，故分离速度显著下降。此外血浆中溶质分子大小、立体结构、电荷性质与电荷量等均会影响分离速度。

　　（4）跨膜压（TMP）：

　　在一定范围内，血浆分离速度与TMP呈直线正相关，有个平台区。临床中一般将TMP控制在50mmHg，超过100mmHg分离能力下降，且红细胞将在膜表面沉积和损伤，引起溶血。

　　（5）溶质筛选系数：

　　在膜滤过式血浆分离过程中，并非所有血浆成分都能透过滤过膜，大多数滤过膜能允许通过的最大相对分子质量为3 000 000，而免疫复合物的相对分子质量一般在1 000 000左右，所以这一数值足以允许免疫复合物通过。

　　（6）不同膜的血浆滤过特性：

　　不同膜的血浆滤过特性主要是由于它的孔径大小不同所决定的，一定的孔径大小使膜滤过的溶质具有一定的截断点，大于此点的相对分子质量的物质在滤出时受阻，而只有小于此点相对分子质量的物质才有机会和可能被滤出，即滤出的数量总是同它的筛选系数相联系的。

　　二、血液（浆）吸附器材

　　血液（浆）吸附的基本原理就是将患者的血液（浆）引出体外，与固相的吸附剂接触，以吸附的方式清除体内某些代谢产物以及外源性药物或毒物等，然后将净化后的血液（浆）回输给患者，从而达到治疗目的。制备血液相容性好、吸附性能强、高选择性或特异性的吸附材料是发展血液灌流技术的关键所在，医用吸附材料的研究已成为生物医学和材料学研究的热点课题。目前常用的血液灌流用吸附材料主要有活性炭、天然改性高分子、合成高分子及无机材料。

　　（一）吸附材料分类

　　1.按吸附原理分类

　　吸附剂和吸附质之间的吸附作用主要有物理吸附、化学吸附、生物亲和吸附和物理化学亲和吸附四种方式。血液灌流用吸附剂在与血液中的致病物质发生吸附作用时，往往是以其中的一种作用方式为主导，结合其他几种作用方式共同参与来完成吸附作用。按吸附过程中占主导地位的吸附作用方式将吸附剂分为四类：

　　（1）活性炭和吸附树脂：

　　活性炭具有发达的微孔结构，巨大的比表面积，可用于吸附血液中水溶性小分子毒物或药物；吸附树脂具有丰富的中、大孔，比表面积大，机械强度好，可相对特异性地吸附血液中脂溶性中、大分子毒物和与蛋白结合的药物。上述吸附剂主要靠物理吸附作用原理，由于极性和孔径分布的差异，所吸附物质的重点也有所不同。

　　（2）离子交换树脂类：

　　这类吸附剂临床上主要用于吸附血液中带有正电或负电的物质，主要靠化学吸附作用原理。如日本可乐丽BL-300采用阴离子交换树脂，吸附血液中的胆红素和胆汁酸。

　　（3）生物亲和吸附剂：

　　主要包括抗原-抗体结合型、补体结合型和Fc段结合型，这类吸附剂具有亲和特异性高，吸附容量大等特点。

　　（4）物理化学亲和吸附剂：

　　主要包括静电结合型和疏水结合型等。这类吸附剂较生物亲和型吸附剂的吸附性和选择性相对较差。

　　2.按载体类型分类

　　（1）活性炭吸附剂：

　　活性炭具有发达的微孔结构和超大的比表面积，可以非特异性地吸附小分子水溶性物质，如肝脏代谢毒素、尿毒症毒素和药物等。可以从石油沥青、树脂、泥煤、木材等原料来制备活性炭，因石油沥青较容易制备成球形活性炭，所以常用石油沥青基活性炭作为吸附剂材料。但由于上述材质制备的活性炭以微孔居多，对中、大分子的吸附有限，而使用球形树脂制备活性炭因其孔径可调，引起人们广泛的兴趣，已有相应的产品上市。

　　（2）高分子吸附剂：

　　高分子类吸附剂分为合成高分子和天然改性高分子两类。合成高分子是指通过均聚或共聚反应制备成球形吸附剂，常用合成高分子吸附剂主要有苯乙烯-二乙烯苯类共聚物，交联聚乙烯醇、聚丙烯等。这类吸附剂化学稳定性好，机械强度高，制备过程中可以人为地控制其化学和物理结构，但使用时一般也需要包膜来防止微粒脱落。天然改性高分子是近年发展较快的一种医用高分子吸附分离材料，用于血液灌流时，需要进行一定的修饰以提高其对目标物质的吸附选择性。这类吸附剂主要有琼脂糖、壳聚糖、纤维素、葡聚糖等。这类吸附剂血液相容性好，无毒性，化学修饰容易，但强度低，一般用于血浆灌流。

　　（3）无机材料吸附剂：

　　无机材料作为吸附剂的较少，主要为硅胶球和玻璃珠，因其表面含有大量的硅醇基，可接支配基，可选择性吸附血液中的致病物质。

　　（二）吸附治疗的核心装置—灌流器

　　吸附装置主要由灌流器、吸附剂、管路以及动力系统组成。常用的灌流器外形呈圆柱形、腰鼓形、梭形等，不同形状在临床使用上差异并不大，直径与长度的比一般为1∶（3～5）之间，内部阻力不超过30mmHg。灌流器内壁材料一般经过硅化处理，以提高其生物相容性；这样的灌流器符合流体力学的特点，能使罐的无效腔最小、阻力最低，其容积一般在100～300g炭量体积。尽管灌流器形状差异很大，但都具备四部分：装吸附剂的罐体，截留炭粒和微粒的网子，与血路管相连接的血嘴以及清除毒物的吸附剂。

　　灌流器外壳可分为可弃式和复用式两大类。前者已装好吸附剂，并已消毒、密封，多为塑料外壳，只能一次性使用，其特点是操作简单方便、安全，但价格较昂贵，目前临床上多使用此类灌流器。后者材料为玻璃或不锈钢，两端装有60～80目的不锈钢丝网，使用前自行将吸附剂装入灌中，并留有约1/5的空隙（视灌流罐的大小不同，一般装活性炭150～300g），然后用121℃高温高压蒸汽消毒30分钟（亦可用γ射线消毒，但不能使用化学消毒剂及环氧乙烷气体消毒），此型操作较繁复，易漏血、漏气，但价廉，且可重复使用。目前后者灌流罐国内已停产。

　　灌流器的设计除要求无效腔小、血流阻力低外，还必须具有良好的血液相容性，预充血液容量小，两端密封性好，不漏血，容易消毒处理。活性炭灌流器（炭肾）应耐受-15～+50℃温度、750mmHg正压、70mmHg负压以及121℃ 20分钟高温灭菌或射线灭菌。不变形、不变脆、不漏气、不漏血；连接方式为超声焊、涡流焊以及旋紧式。 连续性肾脏替代治疗