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【综 述】连续性肾脏替代治疗中的血流速度:现状与展望

 实用心电学杂志 2025-04-24 发布于江苏






作       者:杨滨瑜,刘彩虹,赵宇亮

作者单位:四川大学华西临床医学院(杨滨瑜);四川大学华西医院肾脏内科(刘彩虹,赵宇亮)

作者简介:杨滨瑜,主要从事内科学相关研究。

通信作者:赵宇亮,E-mail: zhaoyuliang@scu.edu.cn

基金项目:国家重点研发计划项目(2023YFC2411800);四川大学华西医院1·3·5基金临床研究孵化项目(2020HXFH014)

摘  要

连续性肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT)是一种用于急性肾损伤等危重症患者的体外血液净化方法,其治疗效果受到体外循环血流速度的影响。低血流速度与CRRT回路凝血、治疗中断显著相关,而血流速度过快则可能导致回路压力过高,同样会影响治疗效果。目前CRRT最佳回路血流速度仍未明确,且治疗应考虑到不同人群的需求;如何设置不同治疗场景下的血流速度仍是亟待解决的问题。本文针对CRRT中血流速度的研究现状和展望进行综述,旨在为临床实践和后续研究提供参考。

关键词

连续性肾脏替代治疗;血流速度;凝血;溶质清除

引用格式

杨滨瑜,刘彩虹,赵宇亮. 连续性肾脏替代治疗中的血流速度:现状与展望[J]. 实用心电与临床诊疗, 2025, 34(1): 136-142.

DOI: 10.13308/j.issn.2097-5716.2025.01.029.

      急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是一种以短期肾脏功能急剧下降为特点的临床综合征,目前尚无确切有效的针对病因的治疗手段,主要依赖对症支持治疗和肾脏替代治疗。连续性肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT)是一种缓慢而平稳的持续体外血液净化治疗方法。CRRT通常在24 h至数日内连续实施,通过弥散和对流方式清除血液中的毒性物质并减轻身体容量负荷。间歇性血液透析是一种传统的肾脏替代治疗方法,它能够快速去除患者体内溶质和液体,但对患者的血流动力学影响较大。与间歇性血液透析相比,CRRT适用于血流动力学不稳定的患者。1977年,KRAMER等发现可以利用患者的动脉压驱动回路血液流动,即连续性动静脉血液滤过(continuous arteriovenous hemofiltration,CAVH);1987年,Peter提出了通过加入血泵来取代体外循环血流量对患者动静脉压力梯度的依赖,即连续性静脉-静脉血液滤过(continuous veno-venous hemofiltration,CVVH),除此之外还有连续性静脉-静脉血液透析(continuous veno-venous hemodialysis,CVVHD)和连续性静脉-静脉血液透析滤过(continuous veno-venous hemodiafiltration,CVVHDF)模式。为保障管路的通畅性,抗凝策略的选择是CRRT处方面临的关键问题,目前有无抗凝、系统性抗凝和局部枸橼酸抗凝等策略。抗凝方式的选择常常受到患者凝血功能、出血风险等因素的影响,因此寻找能够延长回路寿命、改善治疗效果的CRRT自身参数也是研究的热点。血流速度是CRRT仪器的基本设置参数,根据CRRT模式和抗凝策略等的差异,血流速度的选择也有所不同。尽管有学者建议CRRT的血流速度为200~250 mL/min,但在世界范围内,CRRT血流速度的设置尚无统一标准,尤其是不同临床场景下的最佳血流速度存在较大差异。因此,本文拟总结目前有关CRRT血流速度的研究现状,为相关从业者和科研人员提供参考。

1  血流速度对回路寿命的影响

      CRRT回路寿命受到血流速度的显著影响。DUNN等研究发现,血流速度低于200 mL/min时,回路及滤器寿命明显缩短,然而进一步将血液流速提高至300 mL/min以上时,回路滤器的中位寿命也随之下降。过低的血流速度会增加回路和滤器凝血事件的发生风险,而过高的血流速度将导致回路内部的压力增大,亦会缩短体外循环的使用寿命。尤其在血管通路功能较差时,较高的血流速度可能会触发压力警报,使治疗中断,导致凝血风险升高。向泳燕等的系统评价聚焦于CRRT过程中影响体外循环寿命的非抗凝危险因素,同样发现低血流速度会使凝血风险增加,而高血流速度会引起动脉压极端负值。低血流速度同时也与计划外的CRRT中断密切相关。然而,一项关于儿童CVVHDF回路凝血影响因素的研究表明,血流量与过早凝血无关,但该研究测量的是CRRT开始时的血流速度,未考虑中途血流量调整的情况,且仅纳入26例患者的79个回路,有一定局限性。唐前容等的研究发现,在局部枸橼酸抗凝CRRT中血流速度的增加会缩短滤器寿命,这和血流速度加大后游离钙与枸橼酸结合不充分有关。SANSOM等的研究对比了接受CVVHD(血流速度100~130 mL/min)和CVVHDF(血流速度200~250 mL/min)的两组患者,发现低血流速度的CVVHD能够有效降低压力警报的发生频率,从而减少由于血泵停止运作导致的凝血。FEALY等的随机对照试验发现CRRT期间,250或150 mL/min的血流速度对回路寿命的影响并无统计学差异。上述研究结果提示,血流速度对CRRT体外循环回路寿命的影响尚无定论。各项研究设置的CRRT模式、抗凝策略及血流速度等异质性较大,今后有待开展大型前瞻性试验进行针对性的研究。

2  血流速度对溶质清除率的影响

      在CVVH模式下,高血流速度通过提高跨膜压力、增强溶剂拖拽效应提升溶质清除率;对于CVVHD模式,高血流速度能够提高血液和透析液之间的浓度梯度、减少血液停留时间,从而加快血液中溶质,尤其是小分子溶质的弥散清除。KOH也发现通过增大血流速度能够显著提高CVVH前稀释模式下的溶质清除率,尤其是在体型较大的患者中和目标血浆清除率较高的情况下。RELTON等在超滤量最小化、透析液速度保持为33.3 mL/min的情况下,测定了CVVHD中弥散性溶质(尿素、肌酐和磷酸盐)清除率的血流依赖性。该研究纳入了聚丙烯腈(AN69)、聚丙烯腈-三腈(PAN)和聚酰胺(PA)三种血液滤器,发现PA组的溶质清除率不受血流速度的影响,而AN69和PAN组的溶质清除率在血流速度50~100 mL/min范围内随着血流速度的增大有小幅升高,但在血流速度>100 mL/min时无进一步升高。这表明血流速度在一定范围内与溶质清除率有关,但其影响程度还受到其他因素的制约。FEALY等的研究则发现在CVVH或CVVHDF中,与低血流速度(150 mL/min)相比,高血流速度(250 mL/min)并不会改善小分子溶质(尿素、肌酐)的清除率。因此,血流速度的升高对溶质清除率的提升可能具有潜在作用,但其影响并非简单的线性关系,不同模式、不同滤器以及不同患者的个体差异可能都会对两者的相关性造成影响。

3  血流速度与其他CRRT参数的关系

      在较早的CAVH研究中,血压与血流速度之间、血流速度与滤过速度之间均呈线性关系,但当血流速度低于90 mL/min时,滤过速度可能不再受血流速度的影响。一项利用动物模型评估CRRT超滤效果的实验发现,超滤量与血流速度有关,高血流量组比低血流量组能产生更大的超滤量。在受血泵驱动的CVVH模式下,血流速度和上述参数的关系与CAVH模式存在较大差异。血流速度的增大将使滤器的滤过分数降低,同时也会使前稀释CRRT的溶质清除率显著升高。此外,血流速度也影响着其他参数的设置,例如,在局部枸橼酸抗凝CRRT中,枸橼酸的输注速度只有与血流速度相耦合,才能保持体外回路中枸橼酸浓度的稳定,保证枸橼酸与游离钙离子的充分络合。在系统性抗凝策略中,肝素化程度与血流量有关:血流量越大,所需的肝素化程度越低。

4  成人CRRT的血流速度

      CRRT的抗凝管理指南推荐成人患者行无抗凝CRRT时的血流量应>200 mL/min,而局部枸橼酸抗凝CRRT时应综合考虑枸橼酸用量和血流速度的设置,使滤过后钙离子浓度保持在0.25~0.40 mmol/L。国家卫生健康委发布的2021版血液净化操作规范推荐CVVH、CVVHD、CVVHDF的血流速度为50~200 mL/min。在临床实践中,应根据抗凝方式、目标血浆清除率、超滤分数和血细胞比容等对血流速度进行调整。虽然100~150 mL/min的血流速度设定在CRRT中并不罕见,但CLARK等建议在前稀释CVVH模式中应用较高的血流速度(≥250 mL/min),在实现有效的CRRT治疗剂量[35~45 mL/(h·kg)]治疗的同时,兼顾对超滤分数的控制(<30%)。VERMA等建议在导管功能允许的情况下,CVVH最佳血流速度控制在150~250 mL/min。王云燕等则推荐CVVH模式的血流速度应控制在180~250 mL/min。在CVVHD中,当血流速度高于透析液流速3~5倍时,透析液流出物中的溶质浓度已接近血液中的浓度而达到平衡,此时进一步增加血流速度无法改善治疗效果。

      抗凝策略的选择也是设置成人CRRT血流速度时应考虑的因素。在使用枸橼酸抗凝的患者中,较低的血流速度有助于减少枸橼酸的用量,避免枸橼酸蓄积导致的不良代谢效应,同时可以维持较为平稳的血流动力学,提高治疗的安全性。DUNN等的研究认为在系统性肝素抗凝CRRT时,最佳血流速度应在250~300 mL/min,其至少设定为200 mL/min。对于采用无抗凝方式的高出血风险患者,最佳血流速度的相关研究较少。目前的几项研究多将血流速度设置为150~200 mL/min,更高血流速度对滤器和回路寿命的影响仍有待研究。

5  儿童CRRT的血流速度

      《连续性血液净化在儿童危重症应用的专家共识》中推荐儿童CRRT血流速度为3~10 mL/(kg·min),小婴儿的血流速度可达到10~12 mL/(kg·min)。对儿童CRRT血流速度的设置应更加谨慎,因为CRRT滤器不仅能够清除有害物质,也可能引起部分营养物质的损失。特别是对于基础代谢率较高的儿童患者,其对营养的需求也很大,因此,血流速度的提高可能对儿童的营养状况产生影响。WERNER等通过体重(12.2±1.3) kg的动物模型评估了儿童CVVH的功能,推荐儿童CRRT的血流速度应设为10 mL/(kg·min)。SUTHERLAND等则针对不同年龄段组别的血流速度提出了建议:新生儿和小婴儿CRRT血流速度为30~80 mL/min,10~20 kg儿童血流速度范围为50~100 mL/min,较大儿童为100~150 mL/min,青少年为150~250 mL/min。KAEMPFEN等发现在更快的CRRT血流速度[中位数12.5 mL/(kg·min)]下,儿童患者依然能够耐受。目前有关儿童CRRT血流量参考范围的循证证据仍然有限,尤其是缺乏大样本量的临床研究和对长期效果的评价;未来的研究需要进一步验证不同血流速度设置对儿童CRRT治疗效果和营养状况的影响。

6  血流速度的影响因素

      在一定的驱动力下,血流速度与滤器的阻力呈负相关:较低的阻力容易实现较高的血流速度,而阻力与滤器的几何形状和膜材料有关。在标准体外条件下,尽管双腔透析导管的长度和内径都会影响阻力大小,但内径对阻力具有主导性影响,较大内径的导管通常能较好地满足CRRT所需血流速度。在动物研究中,无论是在50 mL/min还是在99~100 mL/min的血流速度下,直型导管对血流的阻力均小于弯曲型导管。GILMORE等的回顾性研究发现不同血管通路导管的类型和血流速度有关。HARADA等认为导管置入方法不当可能与血流速度不足的发生相关,且身高较矮的患者可能插入的血管通路更深,但在纳入患者体型特征、导管位置(颈静脉置管插入15 cm,股静脉置管插入12~30 cm)、插管医生等因素后,尚未发现与血流速度降低显著相关的变量。目前对于血管通路导管的类型、插入位置、置管深度对血流速度影响的研究较少。既往CAVH模式的血流速度存在较大波动,即使是较小的回路扰动(导管角度变化、管道轻微弯曲)也可能导致血流速度和滤过压力迅速下降,但在基于血泵驱动的CVVH等模式下,上述因素对血流速度的影响显著减小。

7  血流速度的监测

      在CRRT临床实践中,血流速度是一个人为设定的参数,但实际的血流速度是否能“所设即所得”仍有待验证。在体外研究中,如果血泵转速恒定,理论上可以根据滤器的几何形状、膜的特性和血液黏度来预测血流速度,但实际测得的血流阻力往往大于预测值,而血流速度也小于设定值。AKCAHUSEYIN等根据滤器制造商提供的规格和血液黏度预测血液滤器阻力,发现其实测值也高于预测值,因此利用仪器连续测量是监测血流速度的准确方法。CRRT设备对血流速度下降的监测可能不够敏感,例如BALDWIN等通过设定CRRT机器参数将血流速度控制在200 mL/min,使用微型超声多普勒装置连续监测体外循环血流,将血流速度减少定义为血流速度低于设定的舒张期流速(83 mL/min)的20%~100%,发现即使有一些CRRT体外循环血流速度显著减小,但机器仍无任何警报;在不同ICU中,这种检测所得血流速度和设定血流速度不一致的情况较为普遍。这类现象可能与蠕动泵控制血流的方式、血流速度监测仅报告某一时间流量的平均值以及血泵报警机制有关。未检测到的血流速度减小可能成为回路凝血的危险因素,甚至比常见的凝血危险因素对回路寿命的影响更大。此时,CRRT体外循环回路凝血可能并不是因为抗凝作用不足,而是因为“隐性”的血流速度不足;在此情况下,如果盲目增大抗凝剂的用量,反而可能导致凝血功能障碍、出血等不良后果。

8  小结与展望

      作为CRRT处方的重要参数,体外循环的血流速度对回路寿命、溶质清除率、治疗效果等方面具有重要影响。血流速度过低会增加回路凝血和治疗中断的风险,而过高的血流速度则可能引发滤器损伤和压力报警,甚至影响治疗的安全性与有效性。虽然不同研究建议的血流速度范围有所差异,且血流速度的设置受到多种因素的制约,但大致在150~250 mL/min。增加血流速度可在一定范围内改善溶质的清除效果,但清除率的上限还取决于血流和透析液/置换液流速的适配情况。在不同抗凝策略、不同CRRT模式、不同置换液稀释方式下,同时兼顾治疗效果、抗凝效果、血流动力学稳定性的最佳血流速度区间仍有待进一步研究。CRRT中未被关注的“隐性”血流速度减小可能增加回路凝血风险,甚至降低CRRT的治疗效果。虽然针对非计划CRRT下机和回路凝血事件的各种预测模型都将体外循环血流速度纳入了分析,但血流速度监测的不准确性会在一定程度上限制这些预测模型的应用。表1总结了目前CRRT血流速度研究的主要结论及其局限性。

      目前我国已有随机对照试验(ChiCTR2400087819)纳入接受无抗凝CRRT患者,将患者随机分配到低血流速度(150 mL/min)、中血流速度(250 mL/min)和高血流速度(250 mL/min)组,探究不同CRRT体外循环血流速度对滤器和回路寿命的影响。其他注册研究还观察了增大血流速度对局部枸橼酸抗凝CVVHDF的影响(NCT05796661)以及不同血流速度对接受CRRT的危重患者回路寿命的影响(ACTRN12615001353583)等。未来仍需更多的研究深入挖掘CRRT中影响血流速度的因素,尤其是导致血流速度降低的因素,从而建立更为理想的CRRT不良事件预测模型。同时,设备厂商还应研发更为精准便捷的血流速度实时监测技术,确保CRRT体外循环血流速度的稳定达标。随着信息技术和人工智能的发展,有望通过分析患者的生理参数、病史、实验室检查结果、CRRT机显参数等信息,自动设定CRRT的最佳血流速度并实时调整,确保治疗的个体化、充分性和安全性。

(参考文献略)

    排版:李政萍

    统筹:顾   艳

    审核:徐云峰

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