肾脏替代疗法的技术原理（图）

急性肾损伤（AKI）指的是肾功能突然下降，其评估指标是肾小球滤过率。未直接评估肾小球滤过率的情况下，AKI的诊断依据是肌酐累积或者尿量减少或无尿；严重程度分级是基于上述变化的幅度或持续时间。

尿素和肌酐水平升高决定了AKI进展情况和严重程度，而与这两种物质累积同步发生的是可介导尿毒症毒性作用的代谢物累积。AKI患者出现液体和电解质平衡紊乱，其中水钠累积导致容量超负荷，钾和酸排泄障碍导致高钾血症和代谢性酸中毒。肾脏替代疗法（狭义地称为透析）的主要目的是减轻这些危及生命的后果，从而避免尿毒症所致死亡。

从20世纪50年代首次应用于临床以来，启动肾脏替代疗法的适应证一直争议不断，这反映出人们在权衡获益和风险方面所做的努力，即尿毒症受到控制所带来的获益和治疗本身所带来的风险。尽管肾脏替代疗法的技术和安全性已大幅提高，但此类疗法仍可伴发重度并发症，包括肾功能恢复延迟。AKI体外肾脏替代疗法最常见的形式是血液透析和血液滤过。

技术原理

各种形式体外肾脏替代疗法的核心都是血管通路以及泵驱动的体外回路，血液在该回路中流经半透膜，并在此对累积的溶质、盐和水进行交换（图1）。在肾脏替代疗法中用作人工肾的是血液透析机或血液滤过机，它们通常包含制成中空纤维的半透膜，血液流经这些中空纤维，这样可以在体积很小的血液灌流器内实现较大的交换表面（1～2.5㎡）（图2）。

建立血管通路的方法是将大口径双腔导管插入颈内静脉（首选右侧静脉）或股静脉。目前认为上述两个部位在效力和安全性方面等同，且具有相似的出血风险。在体质指数大于28的患者中，与股静脉导管相关的感染率高于与颈内静脉导管相关的感染率。应避免采用锁骨下静脉插管，因为插入过程中出现并发症的风险较大，并且如果患者肾功能未能恢复，后续静脉狭窄或闭塞将妨碍动静脉通路。

图1. 肾脏替代疗法（KRT）的回路

图中显示了血液滤过（左上图），血液透析（右上图），血液透析滤过（左下图）和间歇性血液透析（右下图）。

图2. KRT过程中的液体和溶质转运机制

KRT过程中的溶质转运有两种物理机制：弥散（图A）或对流（图B）。在血液透析过程中，低分子量溶质在浓度梯度驱动下以弥散方式经过透析膜（图A）。在血液滤过过程中，由于跨膜流体静力压梯度，产生了大量超滤液，超过控制液体和钠平衡所需的体积，并且溶质被跨膜大量流动的血浆滤液所携带（图B）。对于较高分子量的物质，对流是比弥散更高效的跨膜转运方式。KRT的回路见图C、D和E。

参考文献：Gaudry S, Palevsky PM, and Dreyfuss D. Extracorporeal Kidney-Replacement Therapy for Acute Kidney Injury. N Engl J Med 2022;386:964-75.

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