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中国重症血液净化协作组（中青年） 翻译组 翻译：杨梅、李景栋、崔嵩、张祎超、徐凯、晁娇娇 校对：崔嵩 【摘要】 本文报道了一个专家共识会议的结论，此次会议的议题是目前对AKI进行管理的肾脏替代治疗（RRT）的命名和基本原则。这个多学科的共识会议讨论了常见的定义、构成、技术和用于进行体外治疗的机器及平台的操作，运用“以机器为中心”而不是“以病人为中心”的方法。我们详细描述了膜、滤器、溶质和液体的跨膜转运，流量及清除治疗的测量方法等工作特性，主要关注用于AKI危重病人管理的连续性肾脏替代治疗（CRRT）。这是一份协调体外肾脏替代治疗命名原则的共识报告。此报告对设备和操作进行了详细的分类和定义，以此指导今后论文和研究中术语的使用。 需要肾脏替代治疗（RRT）的急性肾损伤（AKI）危重病人的管理需要一个多学科的方法。即使以前已经努力做了协调，但是用来描述肾脏替代治疗（RRT）的不同方面和模式的术语仍然混淆不清。因此，召开了这次关于RRT术语的共识会议，制定用于急性体外治疗的机器平台的组件、技术和操作的定义。 在本文中，我们报告了共识小组基于RRT技术基本原则和这些原则在病人监护中应用的结论，使用的是“以机器为中心”而不是“以病人为中心”的术语。我们对膜和滤器的性能特点、膜的溶质和液体清除机制、流速参数和治疗评价方法等进行了详细的描述，重点是用于危重病人治疗的连续性肾脏替代治疗（CRRT）。 会议在意大利维琴察举办，CRRT方面的专家和CRRT设备制造公司的专家相聚在一起，就与CRRT基本原则及相关技术有关的专业技术术语和定义建立了共识。会议使用曾用于ADQI共识会议的改良的Delphi共识方法。会议之前，与会者筛选了过去25年的文献和以前的分类方法。关键词包括“连续性肾脏替代治疗”、“透析”、“血液滤过”、“对流”、“扩散”、“超滤”、“剂量”、“血液净化”、“肾脏支持”、“多器官功能障碍”，以及相关的主题词。对707篇文献的摘要进行了筛选并对300多篇进行全文阅读及分析。在文献检索的基础上，提出了一系列的定义和术语，并在参加会议的大多数专家中取得了共识。对无法达成共识的问题，如果三分之二的专家表示支持，则会分别进行表述。我们称这种术语努力协调的结果为NSI（术语命名标准化倡议）。 几何特点 中空纤维膜主要的一维几何特性是长度（L）、平均内径(ri- )、壁厚（t）和孔的数量（NP）。膜的表面面积取决于纤维的数量（Nf）。使用这些参数，多种特性在表1中列出。 性能特点 性能特点决定了每种膜的潜在应用。 膜超滤系数与滤器超滤系数（Membrane sieving coefficient/rejection coefficient） 膜超滤系数（KUF）表示每单位压力和表面积的滤膜的透水性。它既取决于的膜的尺寸和孔的数量，又可用下面的公式计算：
QUF是超滤液流量，TMP是跨膜压力，A是膜表面面积。计量单位是 ml/h/mmHg/m2。提高或减少孔壁堵塞的治疗参数会导致膜超滤系数KUF发生变化。 滤器超滤系数（DKUF）被定义为膜超滤系数（KUF）和膜表面积（A）的产物：，计量单位为ml/h/mmHg。膜生产厂家测量超滤系数DKUF作为每单位超滤流量QUF产生跨膜压力TMP的比率。 表1.膜的多维特性 L：膜长度，Nf ：过滤器中的纤维数，Np： 过滤器中孔隙的数量，r –i：表示纤维内半径，rp?2：表示孔隙内半径 膜超滤系数（KUF）用来定义“高通量”或“低通量”膜。虽然文献中没有关于KUF临界值的明确共识，但是通常假定KUF＜10 ml/h/mmHg/m2为低通量膜，KUF 10-25ml/h/mmHg/m2为中通量膜，KUF>25ml/h/mmHg/m2为高通量膜。 高通量一词已被广泛于定义KUF>25ml/h/mmHg/m2的膜。本文主要介绍了膜的透水性（对水的渗透性）。然而，透水性并不一定指渗透溶质，这在很大程度上取决于膜孔的密度，孔的平均大小和孔隙分布。所以“高通量膜”和“高渗透膜”这两个术语不可互换。 溶质转运面积系数（Mass transfer area coefficient） 溶质转运面积系数（K0A）代表整个滤过膜提供清除溶质通过滤器表面的弥散能力。它与每单位膜面积的溶质流出数量（K0）和膜表面积A相关。测量单位为毫升/分钟。 该K0A值可因透析过程中膜的渗透性或交换面积的损失而变化。 膜筛选系数/排斥系数（Membrane sieving coefficient/rejection coefficient） 筛选系数（SC）是超滤液中某种溶质的浓度（只通过对流清除），与其滤器中的平均血浆浓度的比值： CUF是超滤液中溶质的浓度， Cpi和Cpo分别是在滤器入口和出口的血浆中溶质的浓度。为了避免干扰，准确的计算需要测量血浆中的水的浓度，而不是血浆中的蛋白浓度。然而，实际上，通常选择血浆浓度。 准确的测量SC只能在没有弥散梯度的情况下（没有通过膜的浓度梯度变化）。因为膜特性的变化，SC的测量在治疗期间可发生变化。SC是专指每一种溶质和每一个膜（图1）。公式通常简化为超滤液中的浓度和置换前血浆浓度之间的比值。 排斥系数（RC）的定义是： 截留值（Cut-Off） 对于一个特定的膜，截留值表示由膜阻挡的最小溶质的分子量。考虑到膜孔径的正态分布，有统计意义的截留值被确定为某一溶质的SC 为0.1的分子量。对于一个特定的膜，滞留起始值表示某分子的SC为 0.9。对于膜的特性完整的理解，截留值和滞留起始值都应该被考虑，这是基于对每个膜的SC曲线的评估（图1）。 在临床上，“高截留值膜”的含义是指膜的截留值接近白蛋白的分子量（在接触血液或血浆之前）。 溶质和液体（solute and fluid）转运机制 溶质转运主要包括两种机制：对流和弥散。液体转运通过半透膜主要依靠超滤来驱动。吸附主要影响疏水性（脂溶性）化合物的清除。溶质转移速率（质量/时间）被定义为血液/血浆进入过滤器后的浓缩（质量/体积），正确的术语应该称为“溶质清除”，单位是毫升/分钟，表示单位时间内某溶质从多少容积的血中完全清除。 超滤和对流（Ultrafiltration and convection） 超滤是指血浆中水（溶剂、无细胞成分和胶体）通过半透膜的转移，由血液和透析液/超滤室之间的压力梯度决定。它是由过滤器的固有特性影响，如DKUF和操作参数（例如TMP）。定量的话，超滤用超滤流量（QUF）来衡量： 在文中的“超滤”这个术语被使用时是需要一些说明的。当超滤被用于血循环或CRRT治疗时，应说明使用诸如总超滤（UF=进行治疗期间总超滤量）和净超滤（UFnet=实际由机器从患者清除的容量）这些术语。总超滤可以被置换液完全补充，部分补充，或不补充。净超滤为总超滤与置换液之差（表2）。 随着技术的不断探索，超滤可以单独使用（治疗中没有应用其他机制，只作为控制容量），也可作为血液滤过的一部分（超滤液被部分或完全补充，实现控制容量和溶质），或结合于其他治疗中,如血液透析（HD）或血液透析滤过（HDF）。不同的膜被使用于不同的相关技术。对流是溶质通过膜孔的过程，由液体运动（超滤）所造成的静水和/或渗透跨膜压力梯度拖动。 溶质的对流清除量（JC）取决于超滤液流量，膜表面积（A）、血浆中溶质浓度（CPI）和溶质的SC：
相比弥散转运，对流作用可以对较高分子量的溶质达到更高的清除率。 跨膜压(Transmembrane pressure) 跨膜压（TMP）是指中空纤维过滤器膜两侧的压力梯度。它是由血管内静水压（PB）、 透析液/超滤液的静水压（PD）以及血浆胶体渗透压（πB）所决定的。当整个滤器的长度(L)不同时，TMP的大小(l)也会不同：
通常，也可以用简化的方程式计算TMP：
PBi为血液入口端的压力，PB0为血液出口端的压力，PDi 为透析液/超滤液入口端的压力，PD0为透析液/超滤液出口端的压力，πBi 为入口端血液的血浆胶体渗透压，πBo 为出口端血液的血浆胶体渗透压。应当强调的是，TMP*为正值，随着滤器长度的不同其平均值也会不同， 并且TMP*不能反映滤器内各部分实际的压力分布。也就是说，TMP*为正值并不意味着滤器内每个点的TMP (l)都是正值。 此外，CRRT机通常不能直接测量出PDi或胶体渗透压，因此可用更简单的公式估算TMP：
PPRE 为滤前压，POUT 为滤后压，PEFF 为排水管内的压力（以上三个数值均可由机器测得）。在最常见的配置中，当血液流向滤器时可清除血浆中的水分并排出废液（如果有的话），后者流动的方向与血流方向相反。由于局部TMP(l)为正值，超滤作用（也称直接/内部滤过）可保证血浆中的水分做定向运动，即从血液一侧流向滤器的透析液/超滤液一侧：
在滤器上的某个平衡点， PB (l) = PD (l) + πB (l)，上述运动达到平衡。此后TMP (l)可变为负值（即使TMP*仍为正值），从而使透析液中的溶质反向运动进入血液。反向滤过即溶质从透析液运动到血液。 弥散(Diffusion) 弥散是指分子随机运动穿过半透膜的过程。溶质从浓度高的地方移向浓度低的地方，直至两处浓度相等。溶质运动的驱动力是浓度梯度 (C1-C2 =dc) 。根据Flick的扩散定律，通过半透膜的单向溶质弥散通量(Jd)与溶质的弥散系数(D)成正比，而与半透膜两侧的距离(dx)成反比：
弥散系数D的近似值可用Stokes-Einstein方程计算：
kB 为波尔茨曼常数，T为绝对温度，μ为介质的粘度，R微分子的有效半径。假定大多数分子为球形，且其有效半径与分子量的立方根成正比，那么溶质的分子量越小，则D值越大。 吸附(Adsorption) 吸附是指血浆或血液中溶解的溶质（尤其是多肽和蛋白质）结合到膜结构或其他吸附材料（如活性炭、树脂或明胶）的体外过程。 由于各分子大小、电荷和结构不同，各种膜的性能也不尽相同（如多孔、合成、疏水、表面电位等），因此影响分子与膜之间相互作用的特征也各有不同。 应按照设备的吸附能力(DAC)和选择性对吸附柱进行评估。 DAC表示设备中具有吸附作用的分子总量，应与血药浓度（即分子量乘以血容量）相等。 选择性为安全系数，它可以界定何种物质不能被吸附。 血液透析（Hemodialysis） 血液透析清除溶质的主要机制是弥散，主要用于小分子溶质的清除。血液透析涉及透析仪的使用，包括血液和透析液的逆流和并流循环。首选逆流，因为根据透析器的总长度，这种情况下平均浓度梯度更高。但并流能够更好地保证稳定性并控制流体力学，也能够在启动阶段更好地清除空气。使用高通量滤器可以有效地完成对流转运：这种方法叫做高通量血液透析。 血液滤过（Hemofiltration） 血液滤过是一种应用超滤和对流的原理，通过高通量膜进行的无需透析液的血液净化治疗。加入血液循环的无菌溶液（置换液）能够在补充丢失的血浆容量的同时，降低溶质浓度。补充的无菌溶液（即置换液）能够完全或者部分替代滤出液。置换液可以通过滤器前（前稀释）或者滤器后（后稀释）输入。在溶质清除方面，后稀释比前稀释具有更高的效率，但也更容易引起由血液浓缩引起的堵膜。 血液透析滤过（Hemodiafiltration） 血液透析滤过是血液透析和血液滤过的联合，通过弥散和对流相结合的原理清除溶质。 由于这种模式应用了高通量膜，必须输入足够量的置换液（前稀释或后稀释）以补充减少的容量。 单纯超滤（Isolated ultrafiltration） 单纯超滤的主要目的是在无需液体置换的情况下利用半透膜脱水，从而实现对容量而不是溶质的管理。 血浆置换（Plasmapheresis） 膜式血浆置换通过血浆分离器分离出部分血浆并弃去，然后补充等量血浆制品，如新鲜冷冻血浆，人血白蛋白等。血浆可以通过离心泵从全血中分离出来。血浆置换用于清除亲水性和亲脂性高分子量致病物。 血液灌流/血浆灌流（Hemoperfusion/plasmaperfusion） 在血液灌流或血浆灌流中，血液或血浆通过柱状特制吸附装置进行循环，仅通过吸附的原理清除特定物质。血液灌流与血浆灌流通常与其他治疗方式结合，用于去除特定的疏水性（脂溶性）物质、毒素或毒物。 液体、容量和流量（Fluids, volumes and flows） 体外治疗中的溶质清除取决于治疗参数，包括血液流量、透析液、净超滤和置换液流量，应合理设定这些参数以达到预期的清除能力。这些典型的CRRT参数（液体和流量）列于表2中。 滤过分数和浓缩比（Filtration fraction and concentration ratio） 滤过分数（FF）是超滤率（ Quf）与血浆流量（Qp ）的比值：
滤过分数也可以用下面的公式计算：
其中ProtIN 是滤器前血浆中所含蛋白的浓度，而ProtOUT 是滤器后血浆中所含蛋白的浓度。也可以通过以下的公式直接计算出滤过分数（FF）：
其中 为了达到特定的临床治疗目标（正如在CRRT机中经常需要的），精确地定义浓缩比可以量化滤器中血液浓缩的程度，是非常实用的。
其中 临床上，为了减低血液浓缩及蛋白膜的形成，滤过分数应该保持在30%以下最为理想，同时取决于初始红细胞压积的CR 应保持在20%~25%以下。 治疗评价的方法：RRT的“剂量” 尽管对于某些特定的患者来说，最合适的剂量尚没有确定，但是大量的研究已经证实了在多数患者中无论是IRRT还是CRRT模式下，剂量和生存之间都具有直接的关联。今天，不断增加的证据提示，应该使用精准CRRT（precision CRRT），它的特征是更加关注（血液净化的）需求和（肾脏自然状态下的）容量之间的平衡。这时，非常需要个体化处方并监测治疗的剂量。尽管治疗的充分性更应该被视为不同因素的合成，而不是一个单一的尿素动力学，但是在CRRT中，通常认为治疗效率≥25ml/kg/h时即是充分的。这可能导致了使用每日标准化的Kt/V=1来描述特殊患者治疗的效力。 剂量可以确定单位时间内已经通过体外循环清除掉废物和毒素的血液容量。实际上，它代表了某种代表性溶质的清除率。尿素是最常用的对剂量进行量化的一种溶质，因为它是一种蛋白分解代谢的指标，肾脏衰竭时可以被保留。最初的时候，这种基于溶质的方法被用来描述终末期肾病患者每天的透析剂量。这种方法在上述患者中使用相对简单，并且和患者的结局关联性较强。但是，当使用CRRT来治疗重症患者时，应该使用其它的方法来评估充分性和剂量。一种潜在的更加简单可重复性更好的评估剂量的方法是综合测量透析机提供的流率。 目前提出了多种计算RRT剂量的不同定义和计算公式。在本节中，我们会努力阐明这些概念。在RRT中，剂量的定义必须包括：目标剂量、目标机器剂量、当前剂量、平均剂量、计划剂量、当前有效清除剂量和平均有效清除剂量。从这些定义开始，治疗应该用效率（efficiency），强度（intensity）和效能（efficacy）来区别。 目标剂量（Target dose，处方的） （处方的）目标剂量是指特定的患者在特定的临床情况下的处方清除量，代表开立处方的医生希望在这个患者身上达到的清除量。 目标机器剂量（Target machine dose，设定的） 目标机器剂量是开立处方的医生希望通过机器实现的清除量。它经常通过设置目标机器效率或者设定流量参数和RRT模式。目标机器剂量可以在治疗期间被调整以减少处方的目标剂量和测量到的平均有效清除剂量之间的不匹配。 当前剂量（current dose，通过治疗参数估计的） 当前剂量（通过治疗参数估计的）是当前时间下通过体外管路中的流量估计到的清除量。在停机期间，机器的治疗停止，当前剂量为0。治疗的中断可能发生在机器报警、管路凝血、血管通路失效或者患者必须离开ICU（例如，进行外科手术或放射性检查）的情况下。 平均剂量（Average dose，测量/计算到的） 平均剂量是对总治疗时间内的当前剂量计算后得到的清除量。总治疗时间被定义为有效治疗时间和中断时间的总和。有效治疗时间是废液泵工作的累计时间。平均剂量常常高估于平均有效清除剂量。 计划剂量（Projected dose，计算的/估计的） 计划剂量是理论上在治疗结束时获得的加权平均清除量。假如目标机器剂量在治疗期间保持不变，计划剂量和平均剂量相匹配。假如调整目标机器剂量，计划剂量依据当时的平均剂量和新设定的目标机器剂量来获取。计划剂量经常高估与平均有效清除剂量。 当前有效清除剂量（Current effective delivered dose，测量的 ） 当前有效清除剂量（测量的）是在治疗期间每个时间点观察到的清除。不像当前剂量（通过治疗参数估计），它是基于血液浓度的。当前有效清除剂量主要依靠特定的RRT模式，治疗设定和其它技术及临床问题，这些因素可以定性或者定量地影响清除。这些决定因素包括，表面和真实的血液或者废液流率之间的差异，不合适的血管通路，错误的预充程序，表面积的损失（凝血，空气），渗透性的损失（膜凝血，蛋白沉积于膜的内表面，浓度极化），较高的血粘性和红细胞压积，以及过高的滤过分数。 平均有效清除剂量（Average effective delivered dose，测量的 ） 平均有效清除剂量（测量的 ）或称真实剂量，是患者临床上得到的实际清除量。它是通过到某一时间点的整个治疗期间当前有效剂量加权平均计算出来的。平均有效清除剂量是治疗时间内的当前有效剂量的均数，而不是当前剂量，这是因为后者受到很多因素影响，如当血流存在但没有进行溶质清除的时候（比如，更换袋子，自循环程序）。在主要利用弥散原理的CRRT治疗（比如，连续静脉-静脉透析和连续静脉-静脉透析滤过）中，可以发现目标剂量和平均有效清除剂量之间的差异最大。 在一个理想的治疗中，中断时间以及技术上和/或临床性的障碍不能够影响清除，目标剂量、目标机器剂量、当前剂量、平均剂量、计划剂量、当前有效剂量和平均有效清除剂量是相等的。 效率，强度和效能(Efficiency, intensity and efficacy) 效率(Efficiency)表示在一定时间段内清除溶质的血液体积，表示为清除率（K）。 它表示血液体积与时间的比值（ml/min，ml/h，1/h，1/24h等），通常用患者的理想体重（ml / kg/h）计算。 效率取决于溶质的分子大小（分子量），清除机制（扩散，对流或两者联合）和管路特性（如流量和过滤器类型）。 效率可以用于比较在相同模式下不同设置和操作特性的RRT治疗。 效率可以进一步分类并定义为目标效率，目标机器效率，当前效率，平均效率，预计效率，当前有效效率和平均有效效率。 在图2中，示例了CRRT中不同类别的效率。 强度(Intensity)可以用 “效率×时间”来定义。强度表示在一段时间后清除的溶质的血容量; 它可以表示为ml或l。 当比较RRT模式与不同的持续时间时，使用强度比效率更合适。 例如，尽管其效率低，但是长期使用CRRT治疗会使强度增加。 肾衰竭患者常常需要多次治疗; 因此，在评估效率时应考虑治疗频率。 具体来说，强度与频率（即治疗天数/周）的乘积可获得单次治疗以外的信息。 虽然强度可以在不同的治疗中进行比较，但它没有考虑溶质的体积。 效能(Efficacy)是在给定患者中通过给定治疗实现的特定溶质的清除。 可以理解为在治疗期间清除的整个液体体积与该溶质的分布体积的比值。效能是无量纲数，并且在数值上可以定义为强度与特定溶质的分布体积之间的比率。 效率，强度和效能的定义以及相关的公式和缩写在表3中给出。
表3 效率，强度和效能的定义以及相关的公式 了解RRT过程的基本机制对于能够为个体患者做出适当的治疗选择是至关重要的。 虽然很简单，但是，针对每个临床情况，选择实际上是复杂的。 这篇文章的目的是使治疗计划和实施RRT的所有各方使用的术语在任何水平上标准化。 我们希望今后这些标准术语也会被使用。 |
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