重癥胰腺炎中血液透析膜的應用價值

陳 波 周青山 張靜靜

1.武漢大學人民醫院生物醫學工程專業，湖北武漢 430060；2.湖北省隨州市中心醫院急診科，湖北隨州 441300；3.武漢大學人民醫院重癥醫學科，湖北武漢 430060；4.南京醫科大學，江蘇南京 210029

重癥胰腺炎是急性胰腺炎的一種特殊類型，發病時通常病情險惡，且一般帶有多種并發癥，在臨床上是一種死亡率極高的急性病癥[1]。20世紀80年代前后，多數病患死于疾病早期，經過近些年的醫學發展，治愈率已經有了明顯提高，但總體上的統計結果仍不樂觀，病患的死亡率仍在15%～20%之間。重癥胰腺炎多伴有并發癥，大部分情況下會導致腎臟損害，而連續性血液凈化（CBP）治療可以清除細胞因子和炎癥遞質，在一定程度上保證內環境的穩定，是一種相對有效的臨床治療方式，血液透析膜的材料選取也日益成為業界和學界關注的課題[2]。

1 血液透析膜材料

連續性血液凈化，是目前在臨床上使用比較廣泛的一種生命支持技術。通過連續性的血液凈化能夠清除患者血液中的中、小分子物質，過濾掉多余水分，是急救中經常采用的醫學方式，能夠有效地降低死亡率[3]。

自血液透析技術應用到臨床實踐以來，作為血液透析過程中“重要工具”的膜材料也引起了廣泛的關注，人們對其的認知是建立在不斷深入挖掘其理化及生物學特性的基礎上的，因此，膜材料的應用與研發領域都發生了巨大變化。由于血液透析膜特殊的使用范圍，血液透析膜的膜材料必須要具有良好的成膜特性及機械強度，更因為其要與血液直接接觸的特殊作用方式，良好的血液相容性及可紡性也是膜材料的必備特性。而這些也成為了膜材料選取必須考慮的因素。此外，從患者角度出發，合理的價格定位也很重要，這就要求在原材料的選取上要考慮到成本因素[4]。因此，對設備要求極高的濾過、高流量透析等血液凈化技術不能廣泛應用于臨床，而新型高通量透析膜可以改善這些問題，顯著提高患者的生活質量及存活率，而且費用較低，成為人們研究的熱點[5]。

根據制作時使用的材料不同，血液透析膜可分為以下兩大類：①纖維素膜：將充分溶解后的天然纖維進行人工再生，然后制成再生纖維素及其衍生物。纖維素膜又包括再生纖維素膜、醋酸纖維素膜和替代纖維素膜三種，其中，再生纖維素膜有較高的親水性高和通透性，還包括強度大等物理性質，而醋酸纖維素膜的最大特性是相對于其他纖維膜，其清除能力很強，尤其是清除小分子物質和磷能力[6]。②合成膜：合成膜的最大特點就是有較好的生物相容性，此外，因其具有的疏水特性，超濾系數較高。但要注意以下幾點：①不能簡單地認為纖維素膜就是低通量膜，合成膜都是高通量膜，二者之間沒有相關關系；②每種纖維素膜都是不同的，這點從其作用特性上就可區分，同樣，不同合成比例和制作程序的合成膜性質也是不同的；③雖然血液透析膜必須有生物相容性，但具體到不同的膜，生物相容性的高低是不同的。

2 重癥胰腺炎的治療

一般情況下，急性胰腺炎患者都有并發癥。例如，炎性細胞因子互相關聯和累積作用，就會引發血管滲漏、低血容量、多系統器官衰竭等危險情況。經過學界和業界的幾經探索發現：因為急性胰腺炎所造成的病損胰腺組織會成為新的抗原或炎癥刺激物，激活了巨噬細胞而釋放出誘發細胞因子網絡和免疫功能紊亂的炎癥介質，并最終導致多器官功能障礙綜合征。目前，大部分臨床機構都改變了以往策略，轉為以綜合治療為主，輔之手術的治療方式。這種方法雖然能清楚病因，但不能阻止患者病情加重。總的來說，檢測血液中此類細胞因子的濃度是一道必不可少的程序，因為檢測結果對判斷胰腺病變的嚴重程度、病情的發展等有重要作用。根據檢測結果進行早期干預，抑制促炎因子的活化，使促炎細胞因子和抗炎細胞因子處于動態平衡狀態，進而阻斷全身炎癥反應綜合征的進一步發展，對徹底治療重性胰腺炎更為有效。

重癥胰腺炎的臨床治療過程主要由以下幾部分構成：①監測血氣變化，保證一旦出現低氧血癥，要在第一時間糾正缺氧狀態，對出現低氧血癥的患者應及時給氧，吸氧治療在重癥胰腺炎的治療中是至關重要的一部分，尤其是對于中度或重度急性胰腺炎患者來說。②保持液體平衡，應防止體內液體過多。連續的血液凈化恰恰能夠達到這個目標，通過清除體內過多的液體，維持細胞內外環境穩定，并且在治療中不會出現體溫的驟變，從而保證了血液流動的穩定性。③積極治療原發病，采用引流方式治療已有胸膜滲出者。血液透析能夠幫助快速徹底地清除代謝產物，從而保證原發病的治療效果。此外，血液透析還有營養支持和控制高分解代謝等功能[7]。

連續性血液凈化可排出體內過多的水分，減輕組織間質水腫，改善組織的氧利用，清除代謝產物，維持內環境穩定，為營養和代謝支持創造條件。因此，連續性血液凈化可以阻止重癥急性胰腺炎患者病情由全身炎癥反應綜合征向多器官功能障礙綜合征和多臟器功能衰竭方向發展。同時，連續性血液凈化對多器官功能障礙綜合征療效確切，尤其對出現急性腎功能不全的患者療效尤為顯著，可最終改善重癥急性胰腺炎患者預后，成為目前治療重癥急性胰腺炎的重要手段。

3 血液透析膜材料的發展脈絡、現狀和趨勢

在我國，無論是臨床實踐還是理論界研究，血液透析都是新生事物。近年來，伴隨著血液透析在臨床上的應用愈發廣泛，學界對于膜材料的研究也日益重視。從時間脈絡上來看，器膜材料的發展到目前為止已經先經歷了兩代，而這兩代的區分是以代表性膜產品大規模投入臨床使用為界的。血液透析膜發展至今，使用大孔徑、高通量、高效能、生物相容性膜已成為我國臨床實踐的首要選擇。從病患角度出發，研制性能接近或達到生物膜水平的新型透析膜是業界和學界刻不容緩的責任。以現在的有限見識度出發，目前普遍認為理想的生物相容性膜應是無毒、無抗原、無補體、對凝血系統沒有影響且總體特性接近于人體的血管內皮[8]。當下在高分子材料技術不斷發展的形勢下，我們可以樂觀地預見這種理想生物膜的出現。雖然我國對此項研究的重視較晚，技術相對落后，但在國際互動如此頻繁的今天，我們要抓住每一次機會，與國際資源共享，并加大自身的科研人力物力投入，爭取早日有自行研發成果問世。

通過上述研究總結，我們已經認識到單一的膜材料特性單一，適用范圍狹窄，已經不能充分滿足臨床實踐的要求，所以，業界也已經著手對現有膜材料進行“二次加工”[9]，運用各種方式使膜材料改性，而且這必然是今后血液透析膜材料發展的趨勢。經過早期論證與后期實踐，目前主要有以下幾種“新生代”膜產品：①將幾種高分子材料進行物理共混，例如將聚醚砜膜材料與聚乙烯基類聚合，制得的中空纖維膜具有強度大的物理特性。②化學反應往往更能達到改性的目的，常用的方法就是引入其他基團。為了加強膜材料的抗凝血作用，常引入PVP、PEG、人血白蛋白等高分子物質。③利用低溫等離子體等技術。但目前看來，因為國際上對等離子體技術的操作與效果鑒定存在一定問題，導致對其改性的作用機制并不明確，所以這種方式的應用也受到了限制[10]。透析膜作為一種異體物質，與人體血管內皮細胞不同，與血液相接觸后不可避免地會引起機體的反應。理想的生物相容性膜應與人體血管內皮極為相近，無毒性、抗原性，不激活補體、白細胞和單核細胞，無細胞因子的釋放，對凝血系統也沒有影響。提高透析膜的生物相容性、增加中分子毒素及血磷的清除是目前的研究熱點。當前的研究主要是通過共價、接枝、聚合等方法改進膜材料的結構，調節透析膜表面微觀不均勻性，改善膜表面親水性，抑制透析膜對凝血及氧化應激的影響，從而提高生物相容性和透析充分性，減少并發癥的發生。

雖然學界在發展血液透析膜的議題大方向上保持一致意見，但對于具體的操作側重點還是存在著很大分歧。有人持保守意見，主張對傳統的透析膜進行改進，原因是這樣可以減少資本投入，且風險較小，在臨床試驗階段患者的配合度與信任度會比較高，這樣可以保證加快對新產品不足的認知與改進，且在新產品完全面世時，會有一定的市場認可度，從而減少可能出現的醫患糾紛[11]。還有一些學者認為應，應該研發新型透析膜，在他們看來，以前的產品正是由于存在種種不足，所以才會達不到預期療效，與其花費精力探討缺點，不如重新研發新的透析膜系列產品，這樣還可以避免有關人員重新走入以前的困惑中，產生不必要的成本[12]。另外一些人極度追捧目前的學術前沿，主張研發生物活性膜，認為這是“一勞永逸”的方法，從長期來看，這樣一次性的投入能夠產生最大的效益。

4 小結

經過近幾十年的發展，人們已經對血液透析在一些病癥的治療尤其是重癥胰腺炎的治療中所體現的重要作用有了初步認知，但是對于其具體的操作機制以及透析膜原材料等深度問題的探討上仍存在著很多盲點與不足。筆者認為，學術上的關注是必不可少的，但一味地理性分析與檢測并不能解決臨床上的所有問題。學術上的追求只是前提，或者說是一種動力，解決病患的實際問題更需要一份“醫者心”，尤其是在重癥胰腺炎這種死亡率相對較高的疾病治療過程中，醫生負責任的態度與他的專業技能同等重要。因此，筆者建議實行“個性化”治療方案。所謂“個性化”，就是指根據每例患者病情的不同，進行差異化治療，而差異化具體包括治療檔期、治療中所采用的不同藥物（包括血液透析膜的不同種類），并將自己在臨床中獲取的第一手病患信息直接反饋到學術研究中，保證研究不是天馬行空，而是對癥下藥[13]。此外，在整個治療過程中保持嚴謹的心態也是醫者應該具有的職業素養。

許多研究顯示[14-16]，將肝素聚合應用在聚丙烯腈-聚乙烯亞胺膜上，患者的透析效果較好，并且可以有效減少患者透析期間可能出現的過敏反應，肝素共聚物的聚丙烯腈透析膜及固化殼聚糖也能對患者的血液相容性進行較好的顯示。近年來，國內外大多數研究都證實，復用的透析器能夠有效減少患者由于透析而造成的白細胞活化、補體激活。透析器復用由于可以有效地改善透析膜生物相容性，而血漿蛋白大多吸附在患者的透析膜表面，因而有效阻止了透析膜與血液的接觸，導致補體激活減少。由此可見，血液透析膜的制作應該盡量與患者血管內皮細胞相近，但是患者的生物相容性不是孤立存在的，應該與其他條件，諸如消毒劑、透析用藥、透析液成分等一起進行考慮才能有較好的應用前景。連續的血液透析會導致患者排出大量水分，進而改善組織的氧利用，排出體內過多的水分，清除代謝產物，維持內環境穩定，減輕組織間質水腫，為新陳代謝創造條件。因此，連續的血液凈化能夠阻止重癥急性胰腺炎患者病情由全身炎癥反應綜合征向多器官功能障礙綜合征和多臟器功能衰竭方向發展。同時，連續性血液凈化對多器官功能障礙綜合征療效確切，尤其對出現急性腎功能不全的患者療效尤為顯著。

[1]鄢建軍，杜翔，韓敏，等.膜型熱循環雙重血漿濾過治療難治性高脂血癥的護理[J].護理學雜志：綜合版，2008，23（5）：23-25.

[2]楊子彬.德國貝朗Dialog血液透析機的維護例析[J].醫療裝備，2007，20（3）：59.

[3]栗明，蔣更如.高低通量血液透析膜清除溶質能力的比較[J].中國組織工程研究與臨床康復，2007，11（31）：6207-6210.

[4]謝飛，王漢民.不同透析膜對維持性血液透析患者腎性骨病相關因素的影響[J].中國血液凈化，2005，4（1）：10-13.

[5]郭瑞敏，趙國東.維生素E修飾的透析膜抗氧化作用的研究[J].山東醫藥，2008，48（5）：84-85.

[6]夏澤坤，呂曉龍.聚醚砜中空纖維膜透析性能研究[J].天津工業大學學報，2007，26（2）：10-13.

[7]于穎，孟建中，呂蘇一.高分子材料聚砜膜濾器應用于老年急性重癥胰腺炎47例[J].中國組織工程研究與臨床康復，2009，13（51）：10173-10176.

[8]謝志明，謝佳琳，韓靜，等.聚砜膜濾器無肝素抗凝CBP在治療消化道出血MODS患者中的應用[J].醫療器械，2007，4（30）：162-163.

[9]黃洪濤，李紅梅.不同血液凈化方式單次治療對血液透析患者血清β2-微球蛋白和甲狀旁腺激素的影響[J].中華實用診斷與治療雜志，2009，24（2）：171-172.

[10]李靜.急性重癥胰腺炎內科治療的臨床研究[J].錦州醫學院學報，2005，26（3）：21-24.

[11]馮德輝.血液透析膜材料在重癥胰腺炎領域的應用[J].中國組織工程研究與臨床康復，2011，15（29）：5417-5420.

[12]于金剛，蔣新宇，焦飛鵬，等.血液透析膜的應用及其改性研究進展[J].科技導報，2013，31（5-6）：98-105.

[13]陳英全，譚雙，陳國偉，等.血液灌流聯合血液透析對急性重癥胰腺炎患者抑制性T細胞的影響[J].中國全科醫學，2012，15（18）：2098-2100.

[14]石磊.高通量透析膜在血液透析中的應用[J].中國組織工程研究與臨床康復，2011，15（25）：4703-4706.

[15]石磊.不同透析膜材料在維持性血液透析過程中的生物相容性[J].中國組織工程研究與臨床康復，2010，14（34）：6453-6456.

[16]馮向英.重癥急性胰腺炎上腹聯合側腹壁切口術后綜合護理方案的建立及效果評價[D].西安：第四軍醫大學，2011.