血液透析過濾方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于在交流電磁場和/或直流電場的影響下執(zhí)行血液透析過濾 治療的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 健康的腎臟的目的是通過形成尿液來清除新陳代謝的最終產(chǎn)物（尿液中必須清 除的物質(zhì)）和來自身體的毒素（尿毒癥毒素）。腎臟移除具有不同分子量的廣譜的物質(zhì)。 R.Vanholder 等人（R. Vanholder 等人，腎臟國際（Kidney International)，第 63 期（2003 年）第1934-1943頁）發(fā)表了對(duì)尿毒癥毒素的評(píng)論。尿毒癥毒素根據(jù)其分子量分為三個(gè) 種類。具有小于500道爾頓（Dalton)的分子量的毒素形成低分子量基。中等大小的分子 處于500D與12000D之間的分子量的中間范圍。中等大小的分子包括例如0 2-微球蛋白 (11800D)。第三種尿毒癥毒素由具有超過12000D的分子量的分子形成。
[0003] 另外，根據(jù)尿毒癥毒素的水溶性對(duì)其進(jìn)行區(qū)分。具有良好的水溶性和低分子量的 尿毒癥毒素的示例包括尿素、肌酸酐、草酸、胍和尿酸。
[0004] 具有低水溶性的尿毒癥毒素的示例包括P-對(duì)甲酚、硫酸吲哚酚、苯酚、馬尿酸和 高半胱氨酸。這些尿毒癥毒素在存在于血清中時(shí)主要結(jié)合至蛋白質(zhì)。
[0005] 在健康受檢者中，經(jīng)由腎臟利用尿液來清除尿毒癥毒素。然而，在慢性腎功能衰竭 中，尿毒癥毒素停留在患者的血液中并且必須通過血液透析或腹膜透析清除。
[0006] 雖然可以容易地通過血液透析移除水溶性毒素（例如尿素或肌酸酐），但是由于 蛋白質(zhì)結(jié)合，通過血液透析方法移除具有差的水溶性的疏水性尿毒癥毒素是極其困難的。 一般假定，在自由溶解性毒素與蛋白結(jié)合性毒素之間存在化學(xué)平衡，所述平衡移動(dòng)遠(yuǎn)到蛋 白結(jié)合性毒素的那側(cè)。這意味著這些尿毒癥毒素的大部分結(jié)合至蛋白質(zhì)并且僅小部分溶解 在血漿中。
[0007] 由于大部分物質(zhì)是低分子成分，因而僅其小部分以自由形式存在，其原則上是可 透析的。
[0008] 另外，假定白蛋白用作疏水性尿毒癥毒素的結(jié)合配對(duì)體。由于其分子量，白蛋白由 透析膜保留。白蛋白沒有被血液透析方法移除。因而，僅可以從患者的血液移除尿毒癥毒 素的自由溶解性部分。速率確定步驟是透析期間平衡的建立。雖然可以期望在從血液移除 溶解性毒素之后，在自由毒素與蛋白結(jié)合性毒素之間將重新建立平衡，并且如果透析時(shí)間 是足夠長的，則可以移除毒素的大部分，但是該時(shí)間在血液透析治療中是不可得的。因此， 需要另外從患者的血液移除蛋白結(jié)合性尿毒癥毒素的透析過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明涉及一種用于血液透析過濾的設(shè)備，其具有用于接收待凈化的血液的體外 循環(huán)，并具有連接到所述血液循環(huán)的血液透析器和/或血液過濾器，其中所述血液循環(huán)在 所述血液透析器和/或血液過濾器的上游和下游具有至少一個(gè)用于供應(yīng)置換液的入口管 線。此外，所述設(shè)備具有用于生成高頻電磁交流場的部件和/或用于生成直流電場的單元， 以使得待凈化的所述血液在其與所述透析器接觸之前和/或期間暴露于所述高頻交流電 磁場和/或所述直流電場。因此，本發(fā)明提供了在透析治療期間移動(dòng)自由毒素與蛋白結(jié)合 性毒素之間的平衡的位置并且加速所述平衡的建立的方法。
[0010] 本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉血液透析和血液過濾的方法。在出版物"Replacement of Renal Function by Dialysis"（Drukker，Parsons 和 Maher ;Kluwer Academic Publishers，第 4 版，1996 年；和 H.-D. Polaschegg 和 N.W. Levin 的 "Hemodialysis Machines and Monitors"）中可以找到最重要的血液透析方法和機(jī)器的概要，其公開內(nèi)容 在此明確引用。在血液透析中，患者的血液通過動(dòng)脈血管進(jìn)入透析器的血室中。在布置在 動(dòng)脈血管中的蠕動(dòng)旋轉(zhuǎn)泵的幫助下正常地傳輸血液。在通過泵之后，血液通過透析器的血 室并且最終通過靜脈滴注室和連接到其的靜脈血管返回到患者。靜脈壓力監(jiān)視器連接到靜 脈滴注室作為用于直接確定至環(huán)境的失血的保護(hù)系統(tǒng)。如果必要的話，動(dòng)脈和靜脈插管所 需的兩個(gè)針頭可以由所謂的單針頭透析中的單個(gè)針頭代替。在該類型的透析中，體外循環(huán) 包括單針頭插管，其具有連接的Y片。靜脈管線從透析器引回到Y(jié)片。通過夾具交替地對(duì) 靜脈和動(dòng)脈管線進(jìn)行封閉。一個(gè)或多個(gè)血液泵操作以確保去往和來自Y片的交替流動(dòng)。
[0011] 在血液透析中，由通過透析器膜的擴(kuò)散將溶解性物質(zhì)從血液移除。雖然低跨膜壓 力適于來自患者的過量水分的超過濾，但是該過濾對(duì)移除特定物質(zhì)的血液的凈化幾乎不起 任何作用。
[0012] 在血液過濾中，通過對(duì)流而非擴(kuò)散移除所溶解的物質(zhì)。同時(shí)，超過濾幾乎完全由具 有與透析中的透析液的組成類似的組成的置換液代替。在該方法中，強(qiáng)調(diào)與自然腎臟的類 似性和對(duì)較大的分子的有效的移除。然而，與血液透析相比較，降低了對(duì)低分子物質(zhì)的移 除，因?yàn)樵谒^的后稀釋血液過濾中可以對(duì)血液的至多45%進(jìn)行超過濾。由于商業(yè)置換液 的高成本和在適合的時(shí)間段中執(zhí)行治療所要求的高血液吞吐量，如今僅對(duì)少量的患者使用 血液過濾。
[0013] 用于維持治療的血液過濾機(jī)器包括與血液透析機(jī)器相同的體外泵和監(jiān)視系統(tǒng)。由 液體平衡和加熱系統(tǒng)代替透析液循環(huán)。在所謂的預(yù)稀釋模式中，將置換液添加到透析器的 血液上游，并且濾液由相對(duì)應(yīng)的跨膜壓力創(chuàng)建。為了臨床上有效，非常大量的置換液是必要 的。由于商業(yè)置換液的高成本，因而該方法尚不是成功的。后稀釋模式是更普遍的，因?yàn)槠?要求較少的置換液。在該模式中，將置換液添加到透析器的血液下游。在后稀釋模式中達(dá) 到良好的凈化系數(shù)。通常，在4小時(shí)治療期間添加大約20到24升的置換液。然而，由于臨 界跨膜壓力（高于臨界跨膜壓力，血液會(huì)被損害），該方法的效率是有限的。
[0014] 已經(jīng)針對(duì)流體平衡提出各種系統(tǒng)。在重量平衡方法中，超過濾液可以通過超過濾 泵收回到直立或掛在平衡平臺(tái)上的袋或容器中。來自相同平臺(tái)的袋或容器的置換液由另外 的泵抽吸到靜脈滴注室。凈流體回收通過另外的超過濾泵或者通過控制補(bǔ)充液泵浦的編程 單元實(shí)現(xiàn)，使得其比通過過濾泵移除供應(yīng)更少的流體。
[0015] 可以通過將血液過濾機(jī)器的體外循環(huán)與血液透析機(jī)器的體外循環(huán)相結(jié)合來執(zhí)行 血液透析過濾，其是血液透析與血液過濾的組合。具有體積控制的超過濾的血液透析機(jī)器 可以容易地適于血液透析過濾，其是不太昂貴的。如果從透析流體在線制備置換液，則這從 成本的觀點(diǎn)是特別有益的。
[0016] 諸如透析液含量（鈉濃度）、超過濾速率以及血液和透析液的吞吐量的治療參數(shù) 在透析期間變化以增加或維持效率和/或降低在透析期間發(fā)生的癥狀。變化遵循動(dòng)力學(xué)模 型或者更通常地遵循"臨床評(píng)價(jià)"。在透析期間發(fā)生的癥狀（特別地低血壓）與超過濾緊密 地相關(guān)聯(lián)。在具有獨(dú)立于透析液泵的超過濾泵的透析機(jī)器中，剖面效應(yīng)由于超過濾速率的 改變而發(fā)生。
[0017] 總之，可以推斷，在血液透析中，通過以下事實(shí)凈化患者的血液：由于跨越透析器 的膜的濃度梯度，待從血液移除的物質(zhì)擴(kuò)散通過膜，并且因此這些物質(zhì)到達(dá)透析液。血液過 濾中的驅(qū)動(dòng)力基本上是跨膜的壓力差，其導(dǎo)致通過膜的物質(zhì)的對(duì)流傳輸，并且這樣做時(shí)，凈 化特別地具有較高分子物質(zhì)的血液。在血液過濾中和在血液透析過濾的組合方法中，從患 者的血液移除除用于控制流體交換的小差量外必須替代的液體。
[0018] 預(yù)稀釋優(yōu)選地被用于具有較高風(fēng)險(xiǎn)的血液凝固的患者。在血液治療之前，通過對(duì) 血液的稀釋降低該風(fēng)險(xiǎn)。
[0019] 因此，低紅細(xì)胞壓積濃度導(dǎo)致大量的自由的（即無約束的）水，其使通過膜的物質(zhì) 的特性對(duì)流傳輸成為可能。因此，清除效果在中等和高分子物質(zhì)的情況下在預(yù)稀釋模式中 比在后稀釋模式中更大。
[0020] 另外，待凈化的血液的預(yù)稀釋導(dǎo)致以下事實(shí)：更多的蛋白結(jié)合性尿毒癥毒素可以 進(jìn)入血漿并且被透析。因此，對(duì)本發(fā)明而言，有利的是，對(duì)置換液的輸注速率（Q spre，QsPOSt) 的比進(jìn)行控制，使得Qspre總是大于或等于Q spost。輸注速率的比Qspre/Qspost優(yōu)選地是 至少1. 2。
[0021] 為了組合預(yù)稀釋和后稀釋模式的優(yōu)點(diǎn)，還已經(jīng)提出同時(shí)以預(yù)稀釋和后稀釋置換液 的吞吐量的固定比使用兩個(gè)模式（L. Pedrini和V. De Cristofaro，EDTNERA Congress的摘 要，馬德里，1999年）。
[0022] 公布WO 98/50091涉及一種用于控制血液凈化設(shè)備的方法，血液凈化設(shè)備包括用 于在過濾器的上游和下游供應(yīng)置換液的血液循環(huán)的至少一個(gè)入口管線?？刂茊卧惶峁┯?于監(jiān)視血液泵、超過濾泵和置換液泵并且用于監(jiān)視用于對(duì)相對(duì)應(yīng)量的流體稱重的部件。控 制單元以預(yù)定間隔監(jiān)視泵以調(diào)節(jié)血流的瞬時(shí)流速、超過濾和替代產(chǎn)物。
[0023] 公布WO 00/09182涉及一種流體驅(qū)動(dòng)裝置，其適于由通過半透膜的擴(kuò)散移除特定 血液元素和/或血液組分。該裝置配備有血液泵、用于供應(yīng)預(yù)稀釋置換液的泵、用于饋送后 稀釋置換液的泵和超過濾泵。以以下方式對(duì)閥進(jìn)行布置：液體通過可以使其與泵中的每