ICU血液净化必备知识 | 膜材选对，事半功倍

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急性肾损伤（AKI）是ICU常见急危重症，以肾功能在短时间内急骤恶化，肾小球滤过率迅速下降，血肌酐及尿素氮水平增高，电解质和酸碱平衡失调为特点。肾脏替代治疗（RRT）是目前治疗AKI的主要技术手段之一，其治疗结局与透析器/滤器的发展息息相关，在治疗时如何选择合适的透析器/滤器对于患者非常重要，本文将从膜材料分类与膜研究进展两方面展开叙述^1,2。

透析器/滤器的分类与膜材料

一般而言，血液透析（HD）过程中使用的过滤器称为透析器，利用半透膜的原理，将患者血液中多余的水和废物清除；血液滤过（HF）过程中使用的过滤器称为滤器，通过机器(泵)或患者自身的血压，将大量液体和溶质滤出，同时，补充所需置换液，以达到血液净化的目的。

透析器主要由支撑结构和膜组成。根据支撑结构，膜的形状及相互配置关系，可分为平板型、盘管型和中空纤维型。目前临床上使用的基本是中空纤维型，其余二者已不再使用。滤器则是在透析器基础上发展而来，其基本结构和透析器一样为中空纤维型。而膜是滤器最重要的部分，膜材料是影响RRT治疗效果的关键因素。

根据超滤系数分类，目前有低通量、中通量及高通量膜³

按膜材料可分为3类，分别为纤维素膜、改良纤维素膜、合成膜，目前合成膜广泛应用于RRT，包括聚丙烯腈膜、聚砜膜、聚碳酸酯膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜等¹。

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透析器/滤器的研究进展

如前所述膜材是透析器/滤器最重要的部分，需要兼具生物安全性以及生物功能性。目前透析器/滤器膜主要在生物相容性与毒素清除上不断研究探索。

01

改善膜的生物相容性

血液成分与膜接触时，将通过细胞和体液途径介导一系列反应，引起氧自由基和细胞因子的产生和释放，最终导致内皮细胞损伤、β2-微球蛋白释放和聚集、免疫系统抑制等生物学效应，增加相关并发症的发生率。因此，改善膜的生物相容性是膜材料研究的重点和热点。另外膜的生物相容性易受膜内表面，尤其是纳米级结构及粗糙程度影响，因为血液的蛋白成分多为纳米级，能明显影响其对蛋白的吸附能力。血液相容性也是膜生物相容性关注的重点，主要指膜的抗凝性，是保证肾脏替代治疗安全和减少患者治疗过程中血细胞损失的关键参数。许多研究显示，表面能够嫁接抗凝物质(如肝素)的聚砜膜和AN69-ST膜材料等可提高膜的血液相容性，减少透析过程中抗凝剂的用量⁴。

02

增强膜的中分子毒素和蛋白结合类毒素清除

高通量膜对中分子毒素及蛋白结合类毒素的清除仍非常有限，而这些毒素的滞留可引起一系列不良生物学效应，包括免疫应答功能受损、慢性炎症状态以及内皮细胞损伤。因此，需要增大膜的通量如高截留膜材以清除更多的中分子毒素和蛋白结合类毒素，此外膜材的炎症因子吸附能力也是当前研发重要方向⁴。

AN69-ST膜：聚丙烯腈膜家族的AN69-ST(丙烯腈和甲基丙烯磺酸钠共聚物)膜是在AN69基础上开发出来的新一代高通量膜，经表面修饰处理增加PEI后，更少的缓激肽释放，膜材表面更光滑，生物相容性更优，血流动力学更稳定；并可特异性吸附肝素，对全身抗凝禁忌的患者，减少体外循环内血栓形成，延缓凝血事件出现；尤其对于出血高风险的患者，能够减少肝素用量，降低出血反应；其次AN69-ST膜中和了表层负电荷，降低了对纤维蛋白原，激肽原和XII因子的吸附，降低了蛋白膜的形成，而仍旧能强力吸附炎症因子⁵。

03

增强膜的内毒素清除能力

内毒素是革兰阴性菌细胞壁表面的一种物质，其毒性成分主要为类脂质A。进入血液的内毒素可引起白细胞的一系列反应，最终导致炎症反应。而对于脓毒症患者来说，内毒素可引发炎症因子风暴进而导致MODS（多器官功能障碍综合征）。肾脏替代治疗过程中膜对内毒素的清除作用主要通过吸附和滤过两种方式实现，一般认为吸附是膜清除内毒素的主要方式^4,6。

oXiris膜：不仅保留了AN69、AN69ST的优点，还在AN69膜的基础上采用多层线性PEI阳离子聚合物处理，强化了的PEI结构，能够在滤过清除的同时通过离子键吸附更多表面为负电荷的内毒素。其表面预嫁接肝素，使其成为高出血风险或不宜全身肝素化和枸橼酸抗凝禁忌患者的一个优势膜材选择。研究显示， oXiris可显著降低脓毒症患者内毒素及炎症介质水平；同时，多项临床研究显示oXiris可改善脓毒症患者血流动力学，减少血管活性药应用、提高平均动脉压，从而改善组织灌注，改善器官功能，降低SOFA评分，降低患者病死率，是兼具肾脏替代治疗及吸附功能的血液滤过器⁷。

总结

RRT是治疗AKI的重要手段之一，透析膜/滤器的选择不当将导致治疗不佳，因此，在临床实践中应熟知透析器/滤器的特性和膜材料的特点，依据患者的具体临床特征合理进行选择，从而达到有效治疗目的。KDIGO指南指出，AKI患者行肾脏替代治疗时，建议使用生物相容性好的滤器。而对于CRRT来说，面对临床不同类型AKI患者选择高通量+吸附性滤器将给临床治疗带来更多方案选择和治疗支持。

参考文献

1. Ronco C. Continuous Renal Replacement Therapy: Forty-year Anniversary. Int J Artif Organs, 2017;40(6):257-264.

2. Raharjo Y, et al. Dialysis Membranes for Acute Kidney Injury. Membranes (Basel), 2022;12(3):325.

3. 牛小旦. 血液透析膜研究进展[J]. 云南化工, 2020, 47(3):3.

4. 于凯江, 李文雄. 急性肾损伤与血液净化[M]. 北京:人民卫生出版社. 2018

5. Shiga H, Hirasawa H, Nishida O, et al. Continuous hemodiafiltration with a cytokine-adsorbing hemofilter in patients with septic shock: a preliminary report. Blood Purif, 2014;38(3-4):211-218.

6. 刘大为，杨荣利，陈秀凯. 重症血液净化[M]. 北京:人民卫生出版社. 2017

7. Li Y, Sun P, Chang K, et al. Effect of Continuous Renal Replacement Therapy with the oXiris Hemofilter on Critically Ill Patients: A Narrative Review. J Clin Med. 2022;11(22):6719.

CN/MA/23/02--0210-09

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