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1、血液净化的发展史、血液净化的发展史、原理原理 张薇薇张薇薇血液净化血液净化 blood blood purificationpurificationv定义：定义：v 把患者血液引出体外并通过一种净扮装置，把患者血液引出体外并通过一种净扮装置，除去其中某些致病物质，净化血液，达到治疗疾除去其中某些致病物质，净化血液，达到治疗疾病的目的，这个过程即为血液净化。病的目的，这个过程即为血液净化。血液净化血液净化 blood blood purificationpurification血液血液透析透析血液滤过血液滤过血液透析血液透析滤过滤过血液灌流血液灌流血血浆浆置置换换血脂分血脂分别别免疫吸附免疫吸附
2、血血浆浆吸附吸附滤过滤过连续连续性床旁血液性床旁血液净净化技化技术术腹膜透析腹膜透析 血液血液净净化化疗疗法是在血液透析基法是在血液透析基础础上上发发展而展而来的。血液透析迄今来的。血液透析迄今为为止已有止已有近百年近百年的的历历史，而其他史，而其他疗疗法的出法的出现仅现仅20年年左右。左右。血液净化血液净化 blood blood purificationpurification血液净化血液净化 blood blood purificationpurificationv 我国从我国从20世纪世纪60年头年头起先进行血液透析治疗，起先进行血液透析治疗，使血液净化技术得到了迅使血液净化技术得到了
3、迅猛的发展。猛的发展。血液净化血液净化 blood blood purificationpurification 最早的透析是最早的透析是古罗马皇帝的浴池古罗马皇帝的浴池透析透析 dialysisdialysis 1854年，年，苏格兰化学家苏格兰化学家Thomas Graham 首先提出首先提出“透析透析”(dialysis)这个概念。被称为这个概念。被称为现代透析之父现代透析之父。v 1912年，美国年，美国Johns Hopkins 医学院医学院John Abel 及其同事第一次对活体动物进及其同事第一次对活体动物进行弥散行弥散(diffusion)试验，其次试验，其次年展示出他们用火棉
4、胶年展示出他们用火棉胶(colliding)制成的管状透析器，制成的管状透析器，并首次命名为人工肾脏并首次命名为人工肾脏(artificial kidney)。将这。将这个透析器放在生理盐水中，用个透析器放在生理盐水中，用水蛭素作为抗凝剂，对兔进行水蛭素作为抗凝剂，对兔进行了了2小时的血液透析，取得了满小时的血液透析，取得了满足的开端，从而开创了血液透足的开端，从而开创了血液透析事业。析事业。透析透析 dialysisdialysis透析透析 dialysisdialysis 1926年德国的年德国的Georg Haas第一个将透析技第一个将透析技术术用于人用于人类类。透析透析 dialysi
5、sdialysisv 1944年荷兰著名学者年荷兰著名学者Willem Kolff设计出转设计出转鼓式人工肾，首次成功的鼓式人工肾，首次成功的将透析应用于肾衰病人的将透析应用于肾衰病人的抢救治疗。被称为人工肾抢救治疗。被称为人工肾的先驱。的先驱。透析透析 dialysisdialysisv 1960年美国的年美国的Quinton和和Scriboner独独创创了用于反复透析的血管通路，用了用于反复透析的血管通路，用2根聚根聚4氟乙氟乙烯烯分分别别插入插入桡动桡动脉和脉和头头静脉，静脉，这这是血液透析史上的突是血液透析史上的突破性破性进进展。展。透析透析 dialysisdialysis 1966
6、年年Brescia用手术用手术方法方法创创建了建了更为永久的血更为永久的血管通路管通路动动静脉瘘静脉瘘，这这是透析史上重要的是透析史上重要的里程碑里程碑，使血液透析成为反复进行使血液透析成为反复进行的维持生命的治疗方法。的维持生命的治疗方法。抗凝技术抗凝技术l l透析设备智能化透析设备智能化透析设备智能化透析设备智能化l l透析膜相容性的改进透析膜相容性的改进透析膜相容性的改进透析膜相容性的改进l l透析液的完善透析液的完善透析液的完善透析液的完善l l抗凝技术的探讨抗凝技术的探讨抗凝技术的探讨抗凝技术的探讨l l血管通路的建立血管通路的建立血管通路的建立血管通路的建立血液净化疗法通路血管通路
7、血管透析设备透析设备透析膜透析膜透析液透析液血液净化血液净化 blood blood purificationpurification血液净化血液净化 blood blood purificationpurification 人工人工肾肾作作为为治治疗终疗终末期末期肾肾病的一种方法，目前病的一种方法，目前它的基本概念是将患者的血液引出体外，通它的基本概念是将患者的血液引出体外，通过过利利用不同技用不同技术术原理制作的装置原理制作的装置(血液透析器、血液血液透析器、血液滤滤过过器、血液灌流器器、血液灌流器)完成完成对对血液中溶血液中溶质质与水的与水的传递传递，再将再将净净化后的血液回化后的血液回
8、输输人体，达到治人体，达到治疗疗的目的的目的。血液净化血液净化 blood blood purificationpurification v 对流对流超滤超滤弥散弥散吸附吸附原理原理弥散与透析弥散与透析v溶质溶于溶剂形成溶液是一个溶质匀整分散到溶溶质溶于溶剂形成溶液是一个溶质匀整分散到溶剂中的过程。剂中的过程。v只要溶质在溶剂中浓度分布不匀整，即存在浓度只要溶质在溶剂中浓度分布不匀整，即存在浓度梯度，溶质分子与溶剂分子的热运动就会使溶质梯度，溶质分子与溶剂分子的热运动就会使溶质分子在溶剂中分散趋于匀整。分子在溶剂中分散趋于匀整。v这种分子热运动产生的物质迁移现象这种分子热运动产生的物质迁移现象
9、(即传质即传质)称称为弥散为弥散(diffusion)。弥散与透析弥散与透析 这这种溶种溶质趋质趋于均一的弥散于均一的弥散现现象的运象的运动规动规律，遵循物理学上律，遵循物理学上Fick定律：定律：弥散与透析弥散与透析 v 分子由高浓度一侧转运至低浓度一侧。分子由高浓度一侧转运至低浓度一侧。v 透析器的中空纤维膜均是半透膜。透析器的中空纤维膜均是半透膜。v 应用于透析中（应用于透析中（dialysis）。弥弥 散散结论结论1透析过程中的溶透析过程中的溶质传质阻力主要质传质阻力主要在血液一侧在血液一侧2半透膜的传质阻半透膜的传质阻力与膜的厚度呈力与膜的厚度呈正相关正相关3血液中的溶质浓血液中的溶
10、质浓度与透析器中溶度与透析器中溶质浓度相差越大，质浓度相差越大，则利于提高透析则利于提高透析膜效率，缩短透膜效率，缩短透析时间析时间结论结论4膜面积影响透析膜面积影响透析效率，相同条件效率，相同条件下膜面积越大则下膜面积越大则透析效率越高，透析效率越高，透析时间可以缩透析时间可以缩短短5由于透析液流速由于透析液流速较血液流速高，较血液流速高，因此，流出透析因此，流出透析器的透析液中应器的透析液中应清除的溶质的浓清除的溶质的浓度较低，直接废度较低，直接废弃从经济上讲不弃从经济上讲不太合理太合理对流与滤过对流与滤过v 弥散弥散传质传质是溶是溶质质与溶与溶剂剂的分子的分子热热运运动动的的结结果，果，
11、对对流流(convection)涉及的是在外力作用下溶涉及的是在外力作用下溶质质、溶溶剂剂或整个溶或整个溶质传质过质传质过程。程。v它的它的传质传质推推动动并非是并非是浓浓度差，而是力学度差，而是力学强强度的差度的差别别，如，如压压力差。力差。对流与滤过对流与滤过v 对流可以在单相内发生，也可在二相或多相中发生。对流可以在单相内发生，也可在二相或多相中发生。v如用一个滤过膜将血液和滤过液分开，膜两侧有确定的如用一个滤过膜将血液和滤过液分开，膜两侧有确定的压力差，血液中的水分在负压吸引下由血液侧对流至滤压力差，血液中的水分在负压吸引下由血液侧对流至滤过液测，血液中确定分子量的溶液也随着水分的传递
12、从过液测，血液中确定分子量的溶液也随着水分的传递从血液进入滤过液。血液进入滤过液。v这样一个跨膜对流传质的过程成为滤过。这样一个跨膜对流传质的过程成为滤过。对流与滤过对流与滤过 液体从压力高的一侧通过半液体从压力高的一侧通过半透膜向压力低的一侧移动，液透膜向压力低的一侧移动，液体中的溶质也随着之通过半透体中的溶质也随着之通过半透 膜，这种方法即为对流。膜，这种方法即为对流。应用于血液滤过中应用于血液滤过中 (hemofilrtation)。对对 流流相关要点相关要点 1234血液滤过的溶血液滤过的溶质传质速率，质传质速率，与膜两侧的压与膜两侧的压力差呈正相关力差呈正相关血液滤过器的性血液滤过器
13、的性能是影响血液滤能是影响血液滤过溶质传递速率过溶质传递速率的关键的关键 血液的血细血液的血细胞的比容、胞的比容、血脂的含量血脂的含量均对它有确均对它有确定的影响定的影响不同的补液方式不同的补液方式对对流传质速率对对流传质速率也有影响也有影响，前稀，前稀释方式的对流传释方式的对流传质速率明显的高质速率明显的高于后稀释方式，于后稀释方式，但由于溶质浓度但由于溶质浓度低，总清除率仍低，总清除率仍低于后稀释低于后稀释相关要点相关要点血液滤过中，血液滤过中，一般极少有弥散传一般极少有弥散传质现象发生。而血质现象发生。而血液透析过程中除了液透析过程中除了有弥散传质外也有有弥散传质外也有对流传质的发生对流
14、传质的发生血液滤过对小血液滤过对小分子物质的传质相分子物质的传质相对血液透析而言速对血液透析而言速率较低，而对中分率较低，而对中分子物质的传质速率子物质的传质速率相对较高相对较高温度：在高通量血温度：在高通量血液透析或血液滤过液透析或血液滤过时温度与超滤率呈时温度与超滤率呈直线关系直线关系567吸附与灌流吸附与灌流v 由于材料的分子化学结构和极化作用，很多材料表由于材料的分子化学结构和极化作用，很多材料表面带有不同基团，在正负电性的作用下或在分子间力的面带有不同基团，在正负电性的作用下或在分子间力的作用下，很多物质可以被材料表面所吸附。作用下，很多物质可以被材料表面所吸附。吸附与灌流吸附与灌流
15、1范德范德华华力力2亲亲水性水性3 负电负电荷荷吸附与灌流吸附与灌流1.根据要清除吸附根据要清除吸附的溶质的化学结构的溶质的化学结构与生物特性来选择与生物特性来选择合适的吸附剂合适的吸附剂提高吸附效率提高吸附效率2.要根据清除吸附要根据清除吸附的溶质的分子尺寸的溶质的分子尺寸大小来选择吸附剂大小来选择吸附剂适宜的孔径、孔径适宜的孔径、孔径分布、孔隙率及比分布、孔隙率及比表面表面吸附与灌流吸附与灌流3.凡是固定了生物凡是固定了生物活性的物质，依靠活性的物质，依靠生物亲和力进行吸生物亲和力进行吸附血液中溶质的吸附血液中溶质的吸附剂，要注意它的附剂，要注意它的生物活性物质的洗生物活性物质的洗脱和自动脱落问题脱和自动脱落问题提高吸附效率提高吸附效率4.吸附剂的微粒脱吸附剂的微粒脱落问题也要引起我落问题也要引起我们广泛的重视，因们广泛的重视，因为这些脱落的微粒为这些脱落的微粒会带来一系列生物会带来一系列生物危害危害