吸附透析裝置

1、Understanding sorbent dialysis systems吸附劑透析系統(tǒng),JOHN WM AGARRenal Services, Geelong Hospital, Barwon Health, Geelong, Victoria, Australia,常見血液透析系統(tǒng),單遍排水裝置 使用時(shí)間最早：20世紀(jì)60年代上市 應(yīng)用最廣泛 需要復(fù)雜電路

2、 需要給、排水裝置： 前濾過+反滲透 透析級(jí)別的水,,,吸附劑系統(tǒng)裝置 上市時(shí)間晚，一度被淘汰 吸附劑藥筒 結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單 不需要復(fù)雜給、排水系統(tǒng) 早期技術(shù)不成熟 成本高,吸附劑,可以是一種固體或液體與其他物質(zhì)結(jié)合：化學(xué)鍵、離子鍵 、分子絡(luò)合物 表面積越大，其吸附

3、作用越強(qiáng),常見吸附劑,磷酸鋯 表面攜帶Na+和H+，當(dāng)磷酸鋯遇到包含更活躍的一價(jià)或二價(jià)陽離子例如K+、Ca++或Mg++的溶液時(shí)，它會(huì)優(yōu)先的釋放Na+和H+，作為交換吸附其他陽離子,吸劑的發(fā)展,20世紀(jì)60年代早期，國家航空航天局（NASA）尋求能夠凈化廢水或人的排泄液以便攜帶最少量的水從而減輕火箭的負(fù)載，為載人宇宙旅行尋找再生水源。吸附劑很快成為一條有效解決方法，它可以大范圍清除人體排泄液中的廢物。他們證明吸附劑是

4、顯著有效的水凈化劑。,吸劑的發(fā)展,Reynolds首先發(fā)現(xiàn)吸附劑適用于血液凈化，他使用磷酸鋯作為吸附劑清除了實(shí)驗(yàn)液中的氨基。吸附劑的化學(xué)作用很快被發(fā)現(xiàn)可以作用于人工腎流出的透析液，使流出的透析液再使用成為可能。 REDY系統(tǒng)：REDY是單詞Recirculation of Dialysate（透析液再循環(huán)）的字頭縮寫,REDY系統(tǒng),系統(tǒng)裝置包含活性炭、尿素酶和磷酸鋯造價(jià)昂貴技術(shù)不成熟存在問題：有報(bào)告因早期吸附劑藥筒含氫氧化鋁因

5、此透析液中含鋁，醋酸鹽暴露和可能使用氨浸泡吸附劑藥筒等 后遭到淘汰,單遍透析系統(tǒng),吸附劑透析系統(tǒng),,吸附劑藥筒,第一層包含的是活性炭，活性炭是一種表面積很大的特殊物質(zhì)。1克活性炭的表面積大約500m2，并且富含微孔。它能夠吸附過濾重金屬、氧化劑、氯胺類、肌酐、尿酸和許多種中分子物質(zhì)包括β2微球蛋白和其他有機(jī)物。在這一層沒有溶質(zhì)作為交換釋放或產(chǎn)生。,吸附劑藥筒,第二層含有尿素酶，能夠催化水解尿素為二氧化碳和氨，公式為(NH2)2CO+H

6、2O→CO2+2NH3,吸附劑藥筒,第三層。在這里，經(jīng)過逐漸改良的流出的透析液還不能稱為真正意義上的透析液，這一層含有磷酸鋯。在磷酸鋯表面富含Na+和H+。通過離子交換優(yōu)先吸附K+、Ca++、Mg++、其他陽離子、金屬和銨。如此，在第二層中產(chǎn)生的銨在第三層中通過Na+和H+的交換而清除。,吸附劑藥筒,在第四層，包含氧化鋯和碳酸鋯的復(fù)合材料，吸收磷酸鹽、氟化物和重金屬，作為交換釋出Na+、HCO3-和少量的醋酸鹽。,吸附劑藥筒,到這個(gè)過程

7、結(jié)束，經(jīng)過透析從血液中排出的溶質(zhì)被全部的從流出的透析液中清除。最終形成的液體是由純凈的水、Na+、H+、HCO3-及少量醋酸鹽組成的溶液。 就像單遍透析系統(tǒng)中用反滲水和一定濃度化學(xué)濃縮液混合形成最終的透析液一樣，一個(gè)混有K+、Ca++、Mg++的干化學(xué)藥品最后溶于流出的透析液中而流向透析器。然后，一遍又一遍的重復(fù)這個(gè)過程，使用的都是最初6L儲(chǔ)水箱內(nèi)的自來水。,吸附劑藥筒,重要的是藥筒還承擔(dān)著細(xì)菌過濾器和內(nèi)毒素及細(xì)胞因子吸附劑的角色。菌

8、落計(jì)數(shù)＜1 cfu/ml和可檢測的內(nèi)毒素＜0.3EU/ml都接近超純水的要求。所有組成均超出AAMI（真菌學(xué)研究變態(tài)反應(yīng)學(xué)家協(xié)會(huì)）關(guān)于透析級(jí)別水的標(biāo)準(zhǔn)，幾乎達(dá)到可檢測的內(nèi)毒素＜0.25EU/ml的歐洲標(biāo)準(zhǔn)。,吸附劑藥筒,藥筒有不同的規(guī)格，根據(jù)患者體重、體表面積和已知或預(yù)測的透析前尿素水平選擇藥筒。短時(shí)間透析、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間透析、延長時(shí)間透析、通宵透析都可以選擇不同的藥筒。,風(fēng)險(xiǎn)和不足,早期的吸附劑系統(tǒng)曾經(jīng)遇到很多問題：鋁中毒、酸中毒、透析液中

9、含鋯及成本不具備競爭力等。在老的REDY系統(tǒng)中關(guān)于鋁中毒的問題已經(jīng)得到解決，在現(xiàn)代的藥筒中已經(jīng)有鋁吸附劑添加。過去的吸附劑系統(tǒng)中鋯的釋放（或漏出）的確是個(gè)危險(xiǎn)，但在現(xiàn)代的藥筒中沒有再出現(xiàn)相關(guān)報(bào)道。如果選擇合適規(guī)格的藥筒，酸中毒是可以被避免的。,風(fēng)險(xiǎn)和不足,透析液中的鈉緩慢但持續(xù)的增加，這是因?yàn)殁c作為交換離子被不斷的從吸附柱中釋放到透析液中。,兩者比較,表1 單遍透析系統(tǒng)和吸附劑透析系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)比較,兩者比較,表2單遍透析系統(tǒng)和吸附劑透

10、析系統(tǒng)的成本比較,對(duì)未來的沖擊,目前關(guān)于透析裝備的研究熱點(diǎn)是吸附劑系統(tǒng)，掌握吸附劑透析系統(tǒng)的基本知識(shí)從來沒有象現(xiàn)在這樣更加重要。這個(gè)研究熱點(diǎn)的原動(dòng)力至少部分是由于全球范圍內(nèi)居家血液透析的再興起，而居家血液透析要求簡單便攜。,對(duì)未來的沖擊,體積減小、用戶界面簡化、便攜、可以移動(dòng)都是它的優(yōu)點(diǎn)，而且維修頻率、復(fù)雜性和成本上都得到改善，不再依賴于大量的源源不斷的水源。不管對(duì)于血液透析還是腹膜透析來說，如果想設(shè)計(jì)出佩帶式人工腎，很大程度上在于系統(tǒng)

11、和驅(qū)動(dòng)器的小型化。,對(duì)未來的沖擊,Allient® 系統(tǒng) (Renal Solutions Inc, Warrendale, PA, USA)通過聯(lián)邦藥品管理局批準(zhǔn)后在美國多個(gè)單位進(jìn)行了成功的Ⅲ期試驗(yàn)，后已經(jīng)被費(fèi)森尤斯醫(yī)療保健公司購買。 Xcorporeal® Wearable Artificial Kidney (the WAK, Lake Forest, CA, USA) Xcorporeal® 佩

12、帶式人工腎已經(jīng)在英國8名患者身上進(jìn)行了臨床試驗(yàn)，報(bào)告說臨床成功并且患者接受性良好。Xcorporeal這套以吸附劑為基礎(chǔ)的透析系統(tǒng)最近也已經(jīng)被費(fèi)森尤斯公司收購。,對(duì)未來的沖擊,Automated Wearable Artificial Kidney (the AWAK)自動(dòng)佩帶式人工腎最初由一家新加坡的公司開發(fā)出來，作為一個(gè)以吸附劑為基礎(chǔ)的透析液再生腹膜透析系統(tǒng)顯示出一些希望。同樣作為腹膜透析吸附劑系統(tǒng)被費(fèi)森尤斯公司收購。,對(duì)未來的沖擊

13、,其他兩個(gè)不同的系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)：一，一個(gè)英國研究的便攜式的量子溶液系統(tǒng)已經(jīng)明確把目標(biāo)定位在自我護(hù)理家庭市場上；二，做為一個(gè)目前已中斷但臨床上獲得成功的Aksys系統(tǒng)的延續(xù)，美國百特公司正在開發(fā)一個(gè)體積小、便攜式、熱殺菌系統(tǒng)。這些都預(yù)示了在未來3-5年內(nèi)透析設(shè)備的研發(fā)會(huì)更令人興奮，競爭更激烈，科技得到更大發(fā)展。,吸附劑系統(tǒng)的特點(diǎn),更好的可移動(dòng)性及便攜性不需要水源可以使用自來水適用于床旁或多單位透析在干旱地區(qū)具有優(yōu)勢居家、鄉(xiāng)村或偏遠(yuǎn)