血液透析过滤方法

血液透析过滤方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于在交流电磁场和/或直流电场的影响下执行血液透析过滤 治疗的设备。
【背景技术】
[0002] 健康的肾脏的目的是通过形成尿液来清除新陈代谢的最终产物（尿液中必须清 除的物质）和来自身体的毒素（尿毒症毒素）。肾脏移除具有不同分子量的广谱的物质。 R.Vanholder 等人（R. Vanholder 等人，肾脏国际（Kidney International)，第 63 期（2003 年）第1934-1943页）发表了对尿毒症毒素的评论。尿毒症毒素根据其分子量分为三个 种类。具有小于500道尔顿（Dalton)的分子量的毒素形成低分子量基。中等大小的分子 处于500D与12000D之间的分子量的中间范围。中等大小的分子包括例如0 2-微球蛋白 (11800D)。第三种尿毒症毒素由具有超过12000D的分子量的分子形成。
[0003] 另外，根据尿毒症毒素的水溶性对其进行区分。具有良好的水溶性和低分子量的 尿毒症毒素的示例包括尿素、肌酸酐、草酸、胍和尿酸。
[0004] 具有低水溶性的尿毒症毒素的示例包括P-对甲酚、硫酸吲哚酚、苯酚、马尿酸和 高半胱氨酸。这些尿毒症毒素在存在于血清中时主要结合至蛋白质。
[0005] 在健康受检者中，经由肾脏利用尿液来清除尿毒症毒素。然而，在慢性肾功能衰竭 中，尿毒症毒素停留在患者的血液中并且必须通过血液透析或腹膜透析清除。
[0006] 虽然可以容易地通过血液透析移除水溶性毒素（例如尿素或肌酸酐），但是由于 蛋白质结合，通过血液透析方法移除具有差的水溶性的疏水性尿毒症毒素是极其困难的。 一般假定，在自由溶解性毒素与蛋白结合性毒素之间存在化学平衡，所述平衡移动远到蛋 白结合性毒素的那侧。这意味着这些尿毒症毒素的大部分结合至蛋白质并且仅小部分溶解 在血浆中。
[0007] 由于大部分物质是低分子成分，因而仅其小部分以自由形式存在，其原则上是可 透析的。
[0008] 另外，假定白蛋白用作疏水性尿毒症毒素的结合配对体。由于其分子量，白蛋白由 透析膜保留。白蛋白没有被血液透析方法移除。因而，仅可以从患者的血液移除尿毒症毒 素的自由溶解性部分。速率确定步骤是透析期间平衡的建立。虽然可以期望在从血液移除 溶解性毒素之后，在自由毒素与蛋白结合性毒素之间将重新建立平衡，并且如果透析时间 是足够长的，则可以移除毒素的大部分，但是该时间在血液透析治疗中是不可得的。因此， 需要另外从患者的血液移除蛋白结合性尿毒症毒素的透析过程。

【发明内容】

[0009] 本发明涉及一种用于血液透析过滤的设备，其具有用于接收待净化的血液的体外 循环，并具有连接到所述血液循环的血液透析器和/或血液过滤器，其中所述血液循环在 所述血液透析器和/或血液过滤器的上游和下游具有至少一个用于供应置换液的入口管 线。此外，所述设备具有用于生成高频电磁交流场的部件和/或用于生成直流电场的单元， 以使得待净化的所述血液在其与所述透析器接触之前和/或期间暴露于所述高频交流电 磁场和/或所述直流电场。因此，本发明提供了在透析治疗期间移动自由毒素与蛋白结合 性毒素之间的平衡的位置并且加速所述平衡的建立的方法。
[0010] 本领域技术人员熟悉血液透析和血液过滤的方法。在出版物"Replacement of Renal Function by Dialysis"（Drukker，Parsons 和 Maher ;Kluwer Academic Publishers，第 4 版，1996 年；和 H.-D. Polaschegg 和 N.W. Levin 的 "Hemodialysis Machines and Monitors"）中可以找到最重要的血液透析方法和机器的概要，其公开内容 在此明确引用。在血液透析中，患者的血液通过动脉血管进入透析器的血室中。在布置在 动脉血管中的蠕动旋转泵的帮助下正常地传输血液。在通过泵之后，血液通过透析器的血 室并且最终通过静脉滴注室和连接到其的静脉血管返回到患者。静脉压力监视器连接到静 脉滴注室作为用于直接确定至环境的失血的保护系统。如果必要的话，动脉和静脉插管所 需的两个针头可以由所谓的单针头透析中的单个针头代替。在该类型的透析中，体外循环 包括单针头插管，其具有连接的Y片。静脉管线从透析器引回到Y片。通过夹具交替地对 静脉和动脉管线进行封闭。一个或多个血液泵操作以确保去往和来自Y片的交替流动。
[0011] 在血液透析中，由通过透析器膜的扩散将溶解性物质从血液移除。虽然低跨膜压 力适于来自患者的过量水分的超过滤，但是该过滤对移除特定物质的血液的净化几乎不起 任何作用。
[0012] 在血液过滤中，通过对流而非扩散移除所溶解的物质。同时，超过滤几乎完全由具 有与透析中的透析液的组成类似的组成的置换液代替。在该方法中，强调与自然肾脏的类 似性和对较大的分子的有效的移除。然而，与血液透析相比较，降低了对低分子物质的移 除，因为在所谓的后稀释血液过滤中可以对血液的至多45%进行超过滤。由于商业置换液 的高成本和在适合的时间段中执行治疗所要求的高血液吞吐量，如今仅对少量的患者使用 血液过滤。
[0013] 用于维持治疗的血液过滤机器包括与血液透析机器相同的体外泵和监视系统。由 液体平衡和加热系统代替透析液循环。在所谓的预稀释模式中，将置换液添加到透析器的 血液上游，并且滤液由相对应的跨膜压力创建。为了临床上有效，非常大量的置换液是必要 的。由于商业置换液的高成本，因而该方法尚不是成功的。后稀释模式是更普遍的，因为其 要求较少的置换液。在该模式中，将置换液添加到透析器的血液下游。在后稀释模式中达 到良好的净化系数。通常，在4小时治疗期间添加大约20到24升的置换液。然而，由于临 界跨膜压力（高于临界跨膜压力，血液会被损害），该方法的效率是有限的。
[0014] 已经针对流体平衡提出各种系统。在重量平衡方法中，超过滤液可以通过超过滤 泵收回到直立或挂在平衡平台上的袋或容器中。来自相同平台的袋或容器的置换液由另外 的泵抽吸到静脉滴注室。净流体回收通过另外的超过滤泵或者通过控制补充液泵浦的编程 单元实现，使得其比通过过滤泵移除供应更少的流体。
[0015] 可以通过将血液过滤机器的体外循环与血液透析机器的体外循环相结合来执行 血液透析过滤，其是血液透析与血液过滤的组合。具有体积控制的超过滤的血液透析机器 可以容易地适于血液透析过滤，其是不太昂贵的。如果从透析流体在线制备置换液，则这从 成本的观点是特别有益的。
[0016] 诸如透析液含量（钠浓度）、超过滤速率以及血液和透析液的吞吐量的治疗参数 在透析期间变化以增加或维持效率和/或降低在透析期间发生的症状。变化遵循动力学模 型或者更通常地遵循"临床评价"。在透析期间发生的症状（特别地低血压）与超过滤紧密 地相关联。在具有独立于透析液泵的超过滤泵的透析机器中，剖面效应由于超过滤速率的 改变而发生。
[0017] 总之，可以推断，在血液透析中，通过以下事实净化患者的血液：由于跨越透析器 的膜的浓度梯度，待从血液移除的物质扩散通过膜，并且因此这些物质到达透析液。血液过 滤中的驱动力基本上是跨膜的压力差，其导致通过膜的物质的对流传输，并且这样做时，净 化特别地具有较高分子物质的血液。在血液过滤中和在血液透析过滤的组合方法中，从患 者的血液移除除用于控制流体交换的小差量外必须替代的液体。
[0018] 预稀释优选地被用于具有较高风险的血液凝固的患者。在血液治疗之前，通过对 血液的稀释降低该风险。
[0019] 因此，低红细胞压积浓度导致大量的自由的（即无约束的）水，其使通过膜的物质 的特性对流传输成为可能。因此，清除效果在中等和高分子物质的情况下在预稀释模式中 比在后稀释模式中更大。
[0020] 另外，待净化的血液的预稀释导致以下事实：更多的蛋白结合性尿毒症毒素可以 进入血浆并且被透析。因此，对本发明而言，有利的是，对置换液的输注速率（Q spre，QsPOSt) 的比进行控制，使得Qspre总是大于或等于Q spost。输注速率的比Qspre/Qspost优选地是 至少1. 2。
[0021] 为了组合预稀释和后稀释模式的优点，还已经提出同时以预稀释和后稀释置换液 的吞吐量的固定比使用两个模式（L. Pedrini和V. De Cristofaro，EDTNERA Congress的摘 要，马德里，1999年）。
[0022] 公布WO 98/50091涉及一种用于控制血液净化设备的方法，血液净化设备包括用 于在过滤器的上游和下游供应置换液的血液循环的至少一个入口管线。控制单元被提供用 于监视血液泵、超过滤泵和置换液泵并且用于监视用于对相对应量的流体称重的部件。控 制单元以预定间隔监视泵以调节血流的瞬时流速、超过滤和替代产物。
[0023] 公布WO 00/09182涉及一种流体驱动装置，其适于由通过半透膜的扩散移除特定 血液元素和/或血液组分。该装置配备有血液泵、用于供应预稀释置换液的泵、用于馈送后 稀释置换液的泵和超过滤泵。以以下方式对阀进行布置：液体通过可以使其与泵中的每