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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 purificationpurification定义：定义：把患者血液引出体外并通把患者血液引出体外并通过过一种一种净净化装置，化装置，除去其中某些致病物除去其中某些致病物质质，净净化血液，达到治化血液，达到治疗疗疾疾病的目的，病的目的，这这个个过过程即程即为为血液血液净净化化。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离血脂分离免疫吸附免疫吸附血血浆浆吸
2、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 purificationpurification 我国从我国从20世纪世纪60年年代代开始进行血液透析开始进行血液透析治疗，使血液净化技治疗，使血液净化技术得到了迅猛的发展。术得到了迅
3、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。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)实验，第实验，第二年展示出他们用火棉胶二年展示出他们用
4、火棉胶(colliding)制成的管状透析制成的管状透析器，并首次命名为人工肾脏器，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，取得了满意的开端，从而意的开端，从而开创了血液透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 dialysisdialysis
5、 1944年荷兰著名学者年荷兰著名学者Willem Kolff设计设计出出转转鼓式人工鼓式人工肾肾，首次成功的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抢救治疗。被称被称为为人工人工肾肾的先的先驱驱。透析透析 dialysisdialysis 1960年美国的年美国的Quinton和和Scriboner发明了发明了用于反复透析的血管通路用于反复透析的血管通路，用，用2根聚根聚4氟乙烯分别氟乙烯分别插入桡动脉和头静脉，这是血液透析史上的突破插入桡动脉和头静脉，这是血液透析史上的突破性进展。性进展。透析透析 dialysisdialysis 1966年年Brescia用手术用手
6、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抗凝技术的研究抗凝技术的研究抗凝技术的研究抗凝技术的研究l l血管通路血管通路血管通路血管通路的建立的建立的建立的建立血液净化疗法通路血管通路血管透析设备透析设备透析膜透
7、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输输人体，达到治人体，达到治
8、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溶溶质质溶于溶溶于溶剂剂形成溶液是一个溶形成溶液是一个溶质质均匀分散到溶均匀分散到溶剂剂中的中的过过程。程。v只要溶只要溶质质在溶在溶剂剂中中浓浓度分布不度分布不均匀均匀，即存在，即存在浓浓度度梯度，溶梯度，溶质质分子与溶分子与溶剂剂分子的分子的热热运运动动就会使溶就会使溶质质分子在溶分子在溶剂剂中分散中分散趋趋于均匀。于均匀。v这这种分子种分子热热运运动产动产生的物生的物质质迁移迁移现现象象(即即传质传质)称称为为弥散
9、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质浓度与透析器中溶度与透析器
10、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，对对流流(convectio
11、n)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 对对流可以在流可以在单单相内相内发发生，也可在二相或多相中生，也可在二相或多相中发发生。生。v如用一个如用一个滤过滤过膜将血液和膜将血液和滤过滤过液分开，膜两液分开，膜两侧侧有有一定的一定的压压力差，血液中的水分在力差，血液中的水分在负压负压吸引下由血吸引下由血液液侧对侧对流至流至滤过滤过液液测测，血液中一定分子量的溶液，血液中一定分子量的溶液也随着水分的也
12、随着水分的传递传递从血液从血液进进入入滤过滤过液。液。v这样这样一个跨膜一个跨膜对对流流传质传质的的过过程成程成为滤过为滤过。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的性能是影响血液滤能是影响血液
13、滤过溶质传递速率过溶质传递速率的关键的关键 血液的血细胞的血液的血细胞的比容、血脂的含比容、血脂的含量均对它有一定量均对它有一定的影响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传质的发生血液滤过对小血液滤过
14、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 由于材料的分子化学由于材料的分子化学结结构和极化作用，构和极化作用，许许多材料表面多材料表面带带有不同基有不同基团团，在正，在正负电负电性性的作用下或在分子的作用下或在分子间间力的作用下，力的作用下，许许多物多物质质可以被材料表面所吸附。可以被材料表面所吸附。吸附与灌流吸附与灌流1范德范德华华力力2亲亲水性水性
15、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