一文理清血透三大原理：透析、血滤、超滤！

一文理清血透三大原理：透析、血滤、超滤！

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血液透析是治疗肾功能衰竭等疾病的重要手段，其原理主要包括透析、血滤和超滤三种方式。本文将详细解析这三种原理的科学依据、应用场景及关键参数，帮助读者全面理解血液透析技术的核心机制。

一、透析原理

血液透析（HD）的物理原理为弥散，类似于墨汁在水中的扩散，主要依靠浓度梯度进行物质交换。这种方法特别擅长清除小分子物质。

血液滤过（HF）则采用对流原理，类似于心脏推动血液流动，主要依靠压力梯度进行物质交换。它在清除中大分子物质方面具有优势。

血液透析滤过（HDF）结合了上述两种方法的优势，既能有效清除小分子物质，又能处理中大分子物质。

对于肾衰竭患者，维持性透析通常选择HD和HDF。而在重症监护室（ICU）中，连续性肾脏替代治疗（CRRT）则以HF为主。

透析相关常见分子的分子量

基本的透析环路

清除率

透析的主要目标是清除体内的毒素，通常用清除率（K）来衡量净化效果。例如，如果尿素的清除率为200ml/min，意味着每分钟有200ml血液中的尿素被净化。

清除率主要受以下四个参数影响：

• 分子大小：分子量越小，越容易被清除。
• 血流量：一般设定在200～600ml/min，通常建议在350ml/min以上。血流量的增加可以显著提高清除率，但这种提升并非线性关系。
• 透析液流量：一般设定为500ml/min，增加透析液流量对清除率的提升效果有限。
• 透析器性能：常用KoA来衡量透析器清除尿素的能力，KoA值大于700ml/min的被认为是高效透析器。此外，还有衡量透析器分子截留能力的筛系数（SC）和通透性的超滤系数（KUf）。

现代透析技术越来越注重对中大分子物质的清除。目前，高通量透析的定义是β2-微球蛋白的清除率大于20 ml/min。

Kt/V与eGFR的关系

Kt/V是衡量透析充分性的关键指标，其中K是清除率，t是时间，V是尿素分布容积。这个指标借鉴了代谢动力学的概念，类似于关注药物的半衰期T，而不是直接测量清除的药物量。

假设一位体重75kg的患者，每次透析的Kt/V为1.2：

• 尿素分布容积（V）= 0.55 * 75kg = 41.25L = 41,250ml
• K = 1.2 * 41,250ml / t = 49,500ml / t
• 每周透析3次，总清除量 = 3 * 49,500ml = 148,500ml
• 一周有10,080分钟
• 因此，这种透析强度相当于提供了148,500ml / 10,080min = 14.7ml/min的eGFR

二、血滤原理

血液滤过概述

血液滤过（HF）的物理原理是对流，依靠压力梯度进行物质交换，特别擅长清除中大分子物质。与肾单元的工作模式相似，血液滤过更符合肾脏的生理运作。

肾单元的工作过程包括：

1. 肾小球内的血液在跨膜压作用下通过滤过膜形成原尿。
2. 肾小管重吸收原尿并分泌一些物质回输血液。

血滤的工作过程与之类似：

1. 血液被跨膜压压成废液，类似于肾小球的功能。
2. 置换液回输，类似于肾小管的功能。

进一步理解

在血滤过程中，废液中的小分子浓度与流经滤器的血液中的浓度几乎相同。这可以通过滤过膜的筛系数（SC）来理解：SC等于废液中的浓度与血中浓度的比值。对于高通量透析器，小分子几乎可以自由通过（SC≈1），而大分子则难以通过（SC≈0）。

治疗剂量

在血滤中，清除率与肾小球滤过率的定义非常相似，即每分钟有多少脏血被滤过变成废液。例如，为一位50kg的患者处方35ml/h/kg的CRRT时，每小时的废液量为1750ml，相当于提供了29.2ml/min的肾小球滤过率。

HD、HDF、HF的区别与联系

• HD主要依靠弥散清除毒素，但也有对流成分（因为超滤需要跨膜压）。
• HF主要依靠对流，但滤膜两侧也存在浓度梯度。
• 从低通量HD到高通量HD，再到HDF和HF，其实是一个连续的谱系。

三、超滤原理

超滤概述

超滤主要是清除水分，无论是HD还是HF，都需要通过对流来实现水分的有效清除。这是因为透析液和血液的渗透压相近，单纯依靠弥散无法有效清除水分。

超滤控制

• 跨膜压（TMP）：透析膜两侧的压力差，主要由透析机的泵产生。
• 超滤系数（KUf）：衡量透析膜对水的通透性，KUf大于20被认为是高通。
• 超滤速率 = TMP × KUf × A（A为透析膜面积）。
• 超滤量 = 超滤速率 × 时间 = TMP × KUf × A × 时间。

现代透析机主要采用容量控制模式来调节超滤，如基于流量仪（A）和平衡室（B）的方法。

临床应用

在某些临床场景中，如肾病综合征并发心衰的患者，可能需要使用缓慢连续超滤（SCUF）或单纯超滤（单超）来快速去除体内多余水分。虽然这些方法主要目的是清除水分，但在去除水分的同时也会带走一些小分子毒素。

参考文献

1. Handbook of Dialysis. 5th edition. Wolters Kluwer.
2. Oxford Handbook of Dialysis. 4th edition. Oxford University Press.

本文内容来自搜狐，作者古小戎，原文链接：https://www.sohu.com/a/774668506_121124574