CRRT原理及其进展课件.ppt
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- CRRT 原理 及其 进展 课件
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1、CRRT原理及其进展原理及其进展 北京朝阳医院北京朝阳医院SICU 李文雄李文雄急性肾功能衰竭nARF(acute renal failure)在ICU的发生率为3-16%(与ARF定义和研究人群的差异有关)。nARF的病死率高于50%。n发展为ARF的MODS患者比无ARF患者的病死率高。n与sepsis有关的ARF患者比无sepsis的ARF患者病死率高。Nephron 1991:59:602-610。GroenEVELD AB,et al。急性肾功能衰竭n感染和sepsis、大手术、严重创伤、低血容量和心源性休克是ARF的最常见原因。n在ICU,大约75%的ARF是外科手术的结果,多与s
2、epsis有关;发生ARF最重要的危险因素包括:急性循环或呼吸衰竭,年龄大于65岁,感染,既往存在慢性心力衰竭、淋巴瘤或白血病、肝硬化。n在ICU期间感染的存在,通过各种原因尤其是在循环衰竭的情况下,增加了死亡的风险。Intensive Care Med 2000;26:915-921。Dc Mendonca A et al。急性肾功能衰竭nICU的ARF人群不同于普通肾脏病房,ICU患者通常伴有sepsis或MODS。n需要有效的血液净化治疗手段,同时能纠正内环境紊乱。n危重患者可能存在严重的血液动力学障碍,需要机械通气等各种支持治疗,不宜转运。n标准血液透析或腹膜透析不能满足治疗的需要,如
3、IHD(intermittent hemodialysis)会加重血液动力学紊乱,只能部分纠正高氮质血症;腹膜透析易继发腹腔感染,清除毒素效果差。急性肾功能衰竭 需要一种能在床边进行的支持治疗技术,满足:n很好的临床耐受性n对不同的分子具有很好的血液净化能力n理想的纠正电解质紊乱n理想的纠正酸碱紊乱n有很好的生物相容性,很小或不产生炎症反应n对器官功能恢复副作用很小或没有副作用n可能能改善预后n易于管理和对治疗进行监测。ARF的发病机制Relative hypoxia in the outer medulla predisposes to ischemic injury in the S3 s
4、egment of the proximal tubule.The thick ascending limb is also located in this hypoxic region of the kidney and,depending on tubular reabsorptive demand,may also undergo ischemic injury.The thick ascending limb may,however,be more protected against ischemic injury,because this nephron segment posses
5、ses more glycolytic machinery for ATP synthesis than the S3 segment.ARF的发病机制Vascular factors contributing to the pathogenesis of ischemic ARF.ET,endothelin;PG,prostaglandin.Figure modified with permission from the Journal of Nephrology(15).CRRT运行示意图 CRRT运行示意图CRRT原理及其进展n 正常人尿液生成主要来源于肾小球的滤过和肾小管的重吸收及分泌
6、功能。n血液滤过就是模仿肾单位的这种滤过原理设计的,但没有肾小管的重吸收功能。n治疗过程中需要补充大量的与血浆和细胞外液成分相似的液体,来替代肾小管的功能。CRRT原理原理n血液滤过的方法是将患者血液引入到具有良好通透性并与肾小球滤过膜面积相当的半透膜滤器中,由于血液区和膜外间存在着跨膜压梯度,当血液通过滤过器时,血浆除蛋白质及细胞等有形成分外,水分和大部分中小分子物质均被滤出,以达到清除潴留于血中过多的水分和溶质的治疗目的。溶质清除机制(弥散和对流)CRRT原理原理n由于流经滤过器的血流仅有200300ml/min(占肾血流量的1/61/4),故单独依靠动脉血压不可能滤出足够的液量,需在动脉
7、端用血泵加压,以及在半透膜对侧由负压泵造成一定的跨膜压。n跨膜压一般限制在66.66kPa(500mmHg)以内,使流过滤器的血浆液体有35%45%被滤过,滤过率达到6090ml/min(约为肾小球滤过率的1/23/4)。CRRT原理原理n血液滤过率的大小取决于滤过膜的面积、跨膜压、筛过系数*(*某物质筛过系数=滤过中某物质的浓度/血液中某物质的浓度)和血流量,每次血滤总的滤液量需达到20L左右才能达到较好的治疗效果。n为了补偿被滤出的液体和电解质,保持机体内环境的平衡,需要在滤器后(前)补回相应的液量和电解质以代替肾小管的重吸收功能。CRRT原理原理n血液滤过与血液透析的主要区别在于,血液滤
8、过是通过对流的方式清除溶质,而血透是通过弥散作用清除溶质。n正常人肾小球对不同分子量的物质如肌酐和菊粉的清除率几乎都一样。n血液滤过模仿正常肾小球清除溶质原理,以对流的方式滤过血液中的水分和溶质,其清除率与分子量大小无关,对肌酐和菊粉的清除率均为100120ml/min。故血滤在清除中分子物质方面优于血透,与正常人肾小球相似。溶质清除原理(透析)Jd=DTA (dc/dx)nJd:弥散性溶质通透量nD:弥散系数nT:溶液的温度nA:膜表面积ndc:半透膜内外的浓度梯度nDx:膜厚度 清除溶质的 驱动力为半透膜两侧的浓度差,清除溶质的分子量一般小于500daltons。溶质清除原理(对流)Qf=
9、Km TMP=Km(Pb-Puf-P)nQf:超滤率nKm:膜通透系数nTMP:跨膜压nPb:血液中的静水压,Pb取决于血流量,血流 量越大,跨膜压越高。nPuf:超滤舱中的静水压nP:血液中的胶体渗透压 溶剂(水)跨膜溶剂(水)跨膜 时,溶质随之被带出,可以清除中时,溶质随之被带出,可以清除中分子和部分大分子物质(分子和部分大分子物质(HCT大约为大约为30%的患者,理的患者,理想的滤过分数范围为想的滤过分数范围为20-25%)。)。TMP计算方法溶质的清除n一旦超滤发生,每一种溶质按照它的膜排异系数()以特定的速率到达膜的另一侧。nCRRT的标准半透膜规定白蛋白的 为1,即白蛋白完全不能通
10、过半透膜。nS=1-,S为某种溶质的筛过系数。溶质的清除(HD vs HF)溶质的清除 Jc=UF XUFnJc:溶质X的转运nUF:超滤量nXUF:超滤液中溶质X的浓度 Kc=Qf XUF/XPwnQf:超滤率nXUF/XPw:筛过系数,指超滤液与血浆中溶质浓度的比例。溶质的清除(对流)滤过膜应具备的特点n由无毒无致热原、与血液生物相容性好的材料制成;n截留分子量明确,使代谢产物(包括中分子物质)顺利通过,而大分子物质如蛋白质等仍留在血液内;n高滤过率;n不易吸收蛋白,以避免形成覆盖膜,影响滤过率;n物理性能高度稳定。滤器分类n按照滤器膜分为两种:纤维素膜,合成膜。n纤维素膜:铜玢膜(cup
11、rophane),hemophan,醋酸纤维素膜(cellulose acetate),这些膜一般属于低通量膜,对水的通透系数(Km)小于10ml/hr mmHg/m2,这些膜非常薄(壁厚度为5-15um),有均匀一致的膜孔道,很强的亲水性。滤器n生物相容性差的膜与血浆接触后,会使一些补体活化产物如过敏毒素C3a、膜攻击复合物C5b-9及一些细胞衍生物浓度明显增高。n纤维素膜可通过激活补体和白三烯导致炎性肾脏损伤,直接影响患者的预后。n选择一个生物相容性好、高流量以及有较高的吸附特性的膜是非常重要的。滤器n合成膜:聚砜膜(polysulphone),聚酰胺膜(polyamid),聚丙烯腈(po
12、lyacrylonitrile),属于高通量膜,对水的通透系数(Km)大于30ml/hr mmHg/m2,这些膜较厚(壁厚度为40-100um),内层结构不均匀,外面为海绵层,孔道大(10-30,000daltons),具有疏水性;由于其对各种不同分子量的溶质有较高的筛过系数,因此适应于对流治疗。体外循环通路nCAVH,双腔管内径10-14F。nCVVH,双腔管内径11.5-13.5 F。n部位选择:取决于患者的基础疾病状况。股静脉(易感染)、锁骨下静脉(易狭窄)、颈内静脉(气管切开时易污染)。n血流速度通常保持在150-200ml/min。抗凝抗凝 血液流过中空纤维,凝血酶被粗糙面激活,引起
13、纤维血液流过中空纤维,凝血酶被粗糙面激活,引起纤维蛋白沉着,滤过率降低和中空纤维堵塞蛋白沉着,滤过率降低和中空纤维堵塞n凝血激活的关键在于血液-物质(接触)的交互作用,对其确切机制的了解并不充分。n一般认为:血小板和内源性凝血瀑布链先被激活,随后是血浆蛋白迅速的吸附。nAN-69膜早期滤过率的下降,可能与其高吸附能力有关(促进了蛋白膜的形成)。n抗凝剂量、抗凝效应和抗栓效应之间通常不呈线性关系。抗凝n肝素抗凝:预冲量15-30IU/Kg 维持量5-15IU/Kg/h 维持ACT在200-250sec或APTT在70-100sec。n局部抗凝,鱼精蛋白中和肝素,100IU versus 1mg。
14、n低分子肝素抗凝。n局部枸橼酸盐抗凝。n前列环素n间断生理盐水冲洗n滤器的平均使用时间为3546h,若超滤量少于200ml/h,60%的滤器发生凝血。Clin Nephrol 1996;46:199-205.Stefanidis I,et al.液体平衡的管理n计算液体平衡的间隔时间由临床决定。n平衡同期入量(置换液补充量静脉输液量胃肠道入量)同期出量(同期超滤液量尿量引流量其他显性液体丢失量)。n单位时间内平衡量的确定需要对患者进行密切的监测,包括P、BP、CVP、PAOP,尿量等的动态变化。CRRT定义nC:continuous(24h)nR:renalnR:replacementnT:t
15、herapy技术及其名称SCUF 缓慢连续超滤缓慢连续超滤CAVH CAVH 连续动静脉血液滤过连续动静脉血液滤过CVVH CVVH 连续静静脉血液滤过连续静静脉血液滤过CAVHD CAVHD 连续动静脉血液透析连续动静脉血液透析CVVHD CVVHD 连续静静脉血液透析连续静静脉血液透析CVVHFD CVVHFD 连续静静脉高通量透析连续静静脉高通量透析CAVHDF CAVHDF 连续动静静脉血液透析滤过连续动静静脉血液透析滤过CVVHDF CVVHDF 连续静静脉血液透析滤过连续静静脉血液透析滤过HVHF HVHF 高容量血液滤过高容量血液滤过CVVHDFn普通HD由于对中分子毒素的清除不
16、足,且可诱导新的毒素产生,引起的并发症较高,使患者的生活质量降低,死亡率升高。n血液透析滤过(HDF)综合了血液透析(HD)和血液滤过(HF)的优点,即通过弥散高效清除小分子物质和通过对流高效清除中分子物质。nHDF能有效清除中分子物质,减少透析并发症,提高患者的生活质量,延长生存期,降低死亡率。CVVHDFnHDF与普通HD相比,有更稳定的血流动力学状态,能有效清除中小分子尿毒症毒素,患者有较好的耐受性,透析中低血压、头痛和恶心呕吐等不耐受情况明显减少。n可以清除中分子物质如2-微球蛋白和PTH,有利于骨病的控制。n可以改善患者的抗氧化能力,增加脱水量,生物相容性好,清除炎症介质,有利于改善
17、患者的病情。n尤其适用于顽固性高血压、血流动力学不稳定和对透析不耐受者。置换液成分n超滤液中溶质浓度近似于血浆和细胞外液,超滤量大时,需补充与细胞外液相似的液体(置换液),以维持水电平衡。腹膜透析液、血浆、细胞外液(ECF)和细胞内液(ICF)的电解质成分(mmol/L)液体 腹透液 血浆 ECF ICF 钠 132 140 145 12 钾 0 4.0 5.0 155 钙 1.75 1.1 2.0 2.0 镁 0.75 0.6 2.0 15 氯 102 100 110 4.0 HCO3-0 26 27 34.5 乳酸 45 1.0 1.5 可变的 糖 72 4.0 4.5 4.0置换液成分n
18、置换液成品以乳酸盐为主;也可自行配置,其成分可因人因地而异。n使用HCO3-的置换液为中性,含乳酸盐或醋酸盐的置换液为酸性,酸性液体中细菌难以生存,可以长期保存。n体外试验表明,酸性液体的使用可以导致细胞内酸中毒,降低巨噬细胞和单核细胞活性。n钙离子、镁离子不宜HCO3-与混合。n醋酸盐聚集,导致高醋酸血症,使静脉扩张。置换液成分n由于血滤清除小分子物质如尿素氮、肌酐比血透差,故需要相当交换量才能达到治疗目的,但究竟每次需要多少,尚有争论。n大量液体的出入会导致体温下降,造成热能的丢失,也影响免疫功能,增加CRRT环路凝血的风险,即使是在将置换液温度加热到37度的情况下。滤器和交换量越大,上述
19、情况越明显。Am J Kidney Dis 1999;32:1023-1030.Yagi N,et al.置换液配方 成分 剂量(mmol/L)成分 剂量(mmol/L)Na+140150 Mg2+0.51 K+102 乳酸钠 4045 Cl-104118 醋酸钠 3540 Ca2+1.8752.125 葡萄糖 02g/L Port配方 两组交替使用 NS 1000 ml+10%CaCl2 10 ml NS 1000 ml+50%MgSO4 1.6 ml(3 mmol)NS 1000 ml 5%GS 1000 ml+碳酸氢钠 150 mmolKaplan配方 2L为一组,交替使用 NS 100
20、0 ml+10%葡萄糖酸钙20 ml NS 500 ml 5%GS 500 ml+碳酸氢钠50 mmol交换量计算方法 尿素动力学计算法尿素动力学计算法 n此法可使蛋白质摄入量不同患者的尿素氮在每次治疗前维持理想水平,其计算法为:n每周交换量(L)=每日蛋白质摄入量(g)0.127/0.7(g/L)n0.12为摄入每克蛋白质代谢所产生的尿素氮克数,7为每周天数,0.7为滤过液中平均尿素氮浓度。交换量计算方法 体重计算法体重计算法 Baddrmns等提出一个公式,要把尿素氮浓度降低一半,每次治疗量为:V1/2=0.47BW-3.03 交换量计算方法 残余肾功能计算法残余肾功能计算法 使患者总的清
21、除率维持在5ml/min以上,因为1ml的置换液等于1ml滤过液的尿素清除率,如果患者残余肾功能是0,那么每天需要7.2L的置换量才能维持患者的清除率在5ml/min。5ml/min6024=7200ml/d=7.2L/d 通常血滤治疗的交换量每周为6090L即相当于69ml/min的清除率,如果患者的残留肾功能是5ml/min,则血滤的清除率则可达10ml/min以上。前置换或后置换n前稀释法前稀释法 置换液在滤器前输入,其优点是血流阻力小,滤过稳定,残余血量少和不易形成蛋白覆盖层。但由于清除率低,要大量置换液(5070L/次)。n后稀释法后稀释法 置换液在滤器后输入,减少了置换液用量(20
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