技術優享丨人工腎的原理與技術

簡單介紹

人工腎是一種替代腎臟功能的裝置，主要用于治療腎功能衰竭和尿毒癥。它將血液引出體外利用透析、過濾、吸附、膜分離等原理排除體內過剩的含氮化合物，新陳代謝產物或逾量藥物等，調節電解質平衡然后再將凈化的血液引回體內。亦有利用人體的生物膜(如腹膜)進行血液凈化。

人工腎治療方法所使用的最重要的設備是"人工腎"，人工腎模擬了人體腎臟的功能。

人工腎是目前臨床廣泛使用，療效顯著的一種人工器官。就慢性腎炎晚期尿毒癥的治療效果而言，其五年生存率巳達70%至80%地，而其中約有一半患者還能部分恢復勞動力。由于上述成就，人工腎的治療范圍逐步擴大并進入免疫性疾病的治療領域受到各方面的重視，成為人工器官研究最活躍的領域之一。

工作原理

現在臨床上使用的人工腎是一種透析治療設備。透析療法包括血液透析、血液濾過、血液灌流和腹膜透析，是分別應用血液透析機、血濾機、血液灌流器和腹膜透析管對病人進行治療的技術。

血液透析俗稱"人工腎"，即將血液與透析液分置于一人工合成的半透膜兩側，利用各自不同的濃度和滲透壓互相進行擴散和滲透的治療方法。血液透析可將患者體內多余水及代謝廢物排出體外，并從透析液中吸收機體缺乏的電解質及堿基，以達到糾正水電解質及酸堿平衡的目的。

基本技術

經過人們長期的研究和臨床應用，人工腎的技術主要包括血液透析、血液濾過、血液灌流和腹膜透析。

⑴血液透析:歷史最久、應用最多的一種方法。主要是通過兩個途徑來完成其人工腎的替代功能:通過半透膜的彌散作用清除代謝產物;利用超濾壓及滲透壓將水分從血液排除。由于該方法安全、易行，可應用于絕大部分的腎衰患者。

⑵血液濾過:在血液透析基礎上發展起來的一種透析方法。基本原理為:通過增加透析器內血液的壓力，使血漿中的水分、小分子物質及部分中分子物質排除，再輸入置換液。由于這種方法更接近腎臟功能，透析效果也比單純血液透析要好。

⑶血漿置換、免疫吸附、血液灌流:

血漿置換:將人體血液引出體外，將血漿分離，再將血細胞和相應置換液混合后回輸體內。

免疫吸附:由血漿置換發展來的一種技術，是通過吸附原理去除血循環中的致病物質，從而達到治療目的。其過程是使血漿通過一根含有配體的吸附柱，吸附掉致病物質。

血液灌流:與免疫吸附相似，通過吸附罐內的吸附劑吸附毒物、藥物及其代謝產物，以達到治療目的。

⑷腹膜透析:利用腹膜作為半透膜，通過向腹腔內注入透析液，借助腹膜兩側的毛細血管內血漿及腹膜腔內的透析液中的溶質濃度差和滲透壓差，通過彌散及滲透清除機體代謝廢物和過多的水分。隨著腹膜透析技術水平的不斷提高，現在越來越多的慢性腎衰病人采取腹膜透析的方法進行治療。

常用結構

人工腎(血液透析系統)主要由四部分組成:血液透析機、透析器、透析液、水處理裝置。

● 血液透析機:血透機的主要功能是維持體外循環、超濾脫水、制備透析液并提供給透析器、生理監測等。

●透析器:經過透析器濾膜進行物質交換，血液中的代謝產物通過擴散和對流的原理經過透析器膜進入透析液，機體所需要的物質經過透析器膜進入血液。

●透析液:糾正透析患者電解質和酸堿平衡紊亂，沖走從血液中濾過出來的代謝物。

●水處理裝置(連續性血液透析系統一般沒有水處理裝置):制備高純度水供給血透機配制透析液。