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第六章 其他基于体外循环的血液净化方式
第一节 血浆置换与免疫吸附
血液中的一些致病因子和有害物质,如果分子量小,可以通过血液透析和血液滤过等方式清除。如果这些物质的分子量大到超过透析器和滤器的清除能力,或者其在血液中与蛋白质结合的结合能力强,就无法通过透析和滤过等血液净化方式清除。血浆置换和免疫吸附则是针对这些致病因子的血液净化方式。
1.血浆置换
(1)血浆置换的原理:
血浆置换是利用血浆分离技术,将患者血液中的血浆和细胞分离,弃去含有致病因子的血浆,补充等量的健康人新鲜血浆的治疗过程。必须注意的是,血液内的这些致病因子的产生是疾病的根本原因,血浆置换并不针对这些病因进行治疗,只是能迅速降低这些因子在血液内的浓度,减轻致病因子对机体的损害。因此,对于那些生成较快、血液内分布不多的致病因子,血浆置换的效果并不好。血浆置换清除效果比较好的物质包括各种与蛋白结合的毒素、自身抗体以及其他致病的免疫球蛋白、补体及循环免疫复合物、游离血红蛋白、肌红蛋白、骨髓瘤蛋白,冷球蛋白、脂蛋白等。
血浆置换除了直接清除致病因子外,还可以通过直接补充大量新鲜血浆,使得一些血浆内缺乏某些有益成分的疾病得到缓解和控制,如血栓性微血管病的H因子、白蛋白,免疫球蛋白等。
(2)血浆置换的技术
1)离心式血浆分离技术:
利用离心的原理,使血液内的各种成分按照比重的不同分成不同的层次,将血浆成分层的血浆弃去,并由另外的血管通路向体内补充等量的新鲜血浆。有专门用于血浆分离的离心设备,治疗过程自动完成。此方法还可以分离血细胞中的不同成分,进行细胞单采,用于治疗一些血液系统疾病。
2)膜式血浆分离技术:
利用半透膜的原理,在血液通过一定孔径的膜材料时,将血浆成分和细胞成分分离。类似于血液滤过用的血滤器,只是膜上的孔径更大,使得血液内除了细胞成分外的血浆能全部通过膜上的孔,分离出的血浆弃去,从血管通路补充等量的新鲜血浆,这是目前使用最普遍的血浆置换方式。此技术现在还可分为单膜血浆置换(单重血浆置换)和双膜血浆置换(双重血浆置换)。
A.单膜血浆置换:是传统意义上的膜式血浆置换技术,仅利用单独一个血浆分离器,将患者的血浆和血细胞分离,弃去分离出的全部血浆,补充进去等量的新鲜血浆。因为仅使用一个血浆分离器,故叫单膜血浆置换(图6-1-1)。
图6-1-1 单膜血浆置换
B.双膜血浆置换:在单膜血浆置换的基础上,将分离出的血浆再经过一个血浆成分分离器,血浆中能通过血浆成分分离器的部分(一些没有致病性、较小的分子)又回输进体内重新利用,而不能通过血浆成分分离器的部分(较大分子的致病性因子,如自身抗体)则弃去,这样弃去的血浆量将大大减少,而补充进去的新鲜血浆量也随之减少,可以节省大量的血浆资源,减少血源性感染的机会(图6-1-2)。此方式只适用于致病因子明确且分子量较大的疾病,如抗GBM疾病、吉兰-巴雷综合征等由大分子球蛋白致病的疾病。
图6-1-2 双膜血浆置换
(3)血浆置换的实施:
1)血管通路:
离心式血浆置换和膜式血浆置换的血流量都不是很高,通常在100ml/min左右,因此可以采用外周静脉通路作为血管通路,为了减少再循环量,可以使用双侧肢体的外周静脉穿刺,穿刺针可以使用常规透析用内瘘的穿刺针。对于已经使用中心静脉双腔导管进行其他血液净化治疗的患者,也可以使用该导管。临床实际上血浆置换的治疗往往需要进行很多次,频繁的穿刺会造成很多不便,因此,推荐使用中心静脉导管。但务求导管功能良好,杜绝反接,以避免大量的再循环造成血浆置换效率的减低。
2)抗凝:
不论是膜式血浆置换还是离心式血浆置换,都是基于体外循环的血液净化技术,因此都需要抗凝。单次血浆置换的时间不长,通常在2小时左右,因此一般不采用局部抗凝技术,多采用全身抗凝。普通肝素或者低分子肝素是首选。肝素的蛋白结合率很高,很容易随着血浆的丢失而减少,因此,血浆置换时的抗凝剂用量要大于普通血液透析。特别是首剂量要足够大,一般可达到0.5~1mg/kg,追加剂量也血液透析相似,5~10mg/h即可。有出血倾向的患者,肝素用量可减少。治疗后可使用鱼精蛋白中和,也可使用低分子肝素。
3)其他治疗参数:
血流量如前所述,一般100ml/min左右。单膜血浆置换的血浆分离速度一般为血流量的20%~30%。补浆速度与之相同。过快的血浆分离速度虽可缩短治疗时间,但由于要增加跨膜压,很容易造成破膜或溶血。双膜血浆置换的血流量和一级膜(血浆分离器)的分浆流量与单膜血浆置换相同,二级膜(血浆成分分离器)弃浆流量一般为一级膜(血浆分离器)分浆流量的10%左右。新鲜血浆的补充速度与之相同。
4)血浆置换量:
一般认为每次血浆置换量为患者全血浆容量的单倍或2倍,成年人一般在2000~4000ml左右。双膜血浆置换分浆量一般在全血浆容量的2~3倍,成年人一般4000~6000ml,弃浆和补浆量在400~600ml左右。
血浆容量的计算可以参考公式:
血浆容量(ml)=(1-血细胞比容)×[b+(c×体重)]
b:男性为1530,女性为864;
c:男性为41,女性为47.2。
5)置换液:
常用新鲜血浆和白蛋白溶液作为置换液。血浆置换丢弃的是患者的血浆,补充的是新鲜血浆,但很多时候新鲜血浆来源困难,而且很多疾病是以清除有害物质为主,并不一定是要补充新鲜血浆里的某种成分,在这种情况下,可以使用白蛋白溶液来代替新鲜血浆,通常使用的白蛋白溶液为5%~10%,与血浆置换量相等。但白蛋白溶液不含血浆中的其他成分,如一些电解质,凝血因子等,要注意监测并适当补充。因此建议尽量减少使用白蛋白溶液。也有报道使用羟乙基淀粉、右旋糖酐等血浆代用品作为血浆置换的补液,虽可减少费用,但长时间大量使用会导致体内血浆有用成分的大量丢失,不建议使用。
6)血浆置换的并发症:
血浆置换可以造成大量的有用成分丢失,特别是在置换液使用非新鲜血浆或白蛋白溶液时,因此有可能造成患者凝血功能的下降。监测纤维蛋白原等指标有助于评估血浆置换的副作用,但一般纤维蛋白原生成很快,多数患者在停止血浆置换后会很快恢复正常。
抗凝剂用量较大也是血浆置换的潜在风险,在患者病情允许的情况下,尽量减少抗凝剂的用量。必要时使用鱼精蛋白中和。
大量的血浆补充时,会造成血浆保存液中的枸橼酸进入体内,有可能会造成患者低钙血症,注意要适当补充钙制剂。
弃浆与补浆的不平衡也会造成患者血容量的较大变化,特别是在双膜血浆置换时,丢弃部分的血浆其实是很浓缩的血浆,含有大量的球蛋白等维持血浆胶体渗透压的物质,补充进体内的血浆则是等渗溶液,这样有可能会造成患者血管内容量不足和低血压,多数表现为直立性低血压,休息后多数能好转。操作时要注意密切观察和监测,及时纠正。必要时增加补充的血浆容量。
血源性感染的问题不是血浆置换技术本身的问题,但却是个潜在的危险,减少血浆置换量,使用血浆代用品如白蛋白溶液、双膜血浆置换等措施虽可减少此风险,但需要权衡利弊,不能因噎废食。
(4)血浆置换的适应证:
目前看来,大多数以自身抗体致病的疾患,在危重症阶段,是血浆置换的首选适应证,如抗GBM病、吉兰-巴雷综合征、重症红斑狼疮、血栓性微血管病、ANCA相关性小血管炎等。严重的肝脏损害、药物中毒、骨髓瘤等也可以使用血浆置换方式治疗。但本文开始即说过,血浆置换不是病因治疗,在进行血浆置换的同时,应该对病因采取针对性治疗。
2.体外免疫吸附
血浆置换虽可清除致病因子,但血液内的其余非致病成分也随之清除,因此需要补充等量的血浆,是一种建立在浪费大量有用资源上的非选择性治疗方式。目前已经开发出一些选择性清除有害物质的血液净化方式,也就是利用免疫吸附的原理,有针对性地清除某种特定有害物质,而保留其他非有害物质。
免疫吸附的核心部分是吸附柱,这是一个预先充填好吸附材料的装置,当血浆流经吸附柱时,血浆中的有害物质作为抗原,与预先制备好的作为抗体的特异性吸附材料结合,留在吸附柱内,被吸附过有害物质的血浆再流回患者体内。由此看来,免疫吸附过程有点像双膜血浆置换,只不过将二级膜更换成免疫吸附柱,省掉了补充血浆的环节。
吸附柱根据要清除的物质有很多种,应用最广泛的是蛋白A吸附柱。可以特异地吸附血液内的IgG,清除率可达97%,而对其他血浆成分则几乎没有影响。此种吸附柱还可以经过酸洗再生,重复使用上百次。对于各种以IgG抗体致病的疾患,有着很好的效果,如抗GBM病、红斑狼疮、TTP,甚至有报道对新月体肾炎、脂蛋白肾病、ANCA相关性小血管炎等有很好的效果。已经有专门进行免疫吸附的商品设备问世。
在一些危重症患者的治疗中,有人尝试将免疫吸附与持续血液透析结合起来,组成一个偶联血浆滤过吸附装置(coupled plasma filtration-adsorption,CPFA),在治疗中可以同时达到清除小分子毒素和大分子毒素的共同效果(图6-1-3)
图6-1-3 免疫吸附示意图
体外免疫吸附还可以用来治疗高脂血症、高胆红素血症等一些疾病,但如同血浆置换,仍属于对症治疗,不属于病因治疗。且目前在国内价格仍较高,应用还不是很广泛,未来随着研究的深入,相信各种体外循环血液净化技术会得到越来越广泛的普及。
(金其庄)