人工肝血液净化技术临床应用专家共识 2022

最后更新: 第一版 2022年
制定机构:中华医学会肝病学分会重型肝病与人工肝学组
出处:临床肝胆病杂志, 2022, 38(4): 767-775.
适用范围: 国内

人工肝血液净化技术在肝衰竭救治中的作用已经得到肯定,在其他疾病的临床应用也得到了拓展。该技术在我国多省市开展已有数十年,覆盖范围广,但各地区对治疗时机、治疗模式的选择、血管通路的建立、抗凝剂的使用、常见机器报警处理、治疗的流程与管理乃至人工肝治疗室的布局等,在实际操作层面上仍存在不少差异。尽管我国已颁布的《肝衰竭诊治指南(2018年版)》和《血液净化标准操作规程(2021版)》对规范与提升临床诊治水平具有重要指导意义,但针对目前临床的实际问题,仍需要结合重症肝病及人工肝特点,进一步突出临床实用性,从而有助于该技术的普及与提升。

 

人工肝常用治疗模式

1、血浆置换/选择性血浆置换(PE/SPE)

(1)原理

膜式PE使用血浆分离器将引出体外的全血分离出部分血浆弃去,同时弃去了溶于血浆中的各种透过膜孔的成分,保留了不能透过膜孔的血细胞和血小板,再以等量置换液与血细胞混合后输回体内。如使用血浆成分分离器,其膜孔径及蛋白筛选系数低于血浆分离器,就可进行SPE,此模式可更多保留患者血浆内的中、大分子物质,如凝血因子、球蛋白。

离心式PE用离心机将全血在一定转速下进行离心,使血浆和血细胞分离,弃去部分血浆,再以等量置换液与血细胞混合后输回体内。

(2)参数设置

全量PE的置换量推荐为1.0~1.3个血浆量,血浆量可用以下公式估算:血浆量=患者体质量(kg)×70×[(1.0-红细胞压积)×0.91]。

膜式PE参数设置:血流速度80~150 mL/min;分浆比20%~30%;血浆分离速度20~30 mL/min,置换液速度要与血浆分离速度保持一致。

离心式PE参数设置:血流速度30~80 mL/min;血浆分离速度15~30 mL/min;置换液速度与抗凝剂速度之和一般等于血浆分离速度,以保持液体平衡。

(3)应用要点

PE使用的置换液主要包括新鲜冰冻血浆、白蛋白溶液、其他血浆代用品。应根据患者具体情况选择不同的置换液,例如:当患者PTA正常或下降不明显时,可用部分白蛋白溶液代替新鲜冰冻血浆;当患者PTA下降较明显,可获得的新鲜冰冻血浆量不足时,可先用血浆代用品,再用新鲜冰冻血浆,血浆代用品的用量以不超过置换总量的1/4为宜。

要注意根据不同血浆分离器/血浆成分分离器的特性及患者红细胞比积来设置分浆比,避免分浆比高于血浆分离器的承受上限而发生破膜或分浆比过高造成血液过度浓缩,从而引起红细胞破坏及管路堵塞。

PE的治疗频率应根据患者具体病情制订个体化方案,需要考虑的因素包括:致病介质的体内分布容积、致病介质的半衰期、原发病的严重程度(如肝衰竭患者血清胆红素的基线水平及反弹幅度)等。

新鲜冰冻血浆中含有的枸橼酸偏碱性,且胶体渗透压一般低于患者血浆胶体渗透压,故PE可能会加重肝性脑病,已有明显肝性脑病的患者不建议单独行PE模式,建议选择其他模式或选择PE联合其他模式。

(4)优缺点及适用人群

优点:操作简单、可广谱快速高效清除各种毒素、可补充新鲜冰冻血浆成分(如凝血因子等)、治疗时间较短、患者耐受性好等。与膜式PE相比,离心式PE的优点是所需血流速度较低,可通过外周血管穿刺进行,从而避免中心静脉置管相关并发症与风险。

缺点:受血浆来源限制、水溶性毒素清除差、可能会加重肝性脑病、存在血浆过敏可能、血制品相关感染风险、治疗后可发生水钠潴留等。离心式PE缺点还有分离的血浆中可能混有细胞成分、操作相对较复杂、不能进行SPE等。

适用人群:肝衰竭、肝衰竭前期、高胆红素血症患者;患者血中存在大分子或与白蛋白结合的致病介质的其他疾病,如冷球蛋白血症、格林-巴利综合征、血栓性血小板减少性紫癜、重症肌无力等。

2、血液灌流(HP)/血浆灌流(PP)

(1)原理

HP/PP是将患者血液从体内引到体外循环系统,通过灌流器中吸附剂(活性炭、树脂等材料)与体内待清除的代谢产物、毒素、药物等吸附结合,清除这些物质。HP是患者的全血直接流经灌流器,而PP是先将血浆从全血中分离出来后再经过灌流器,对血浆中的各种毒素进行吸附后,血浆再与血液有形成分汇合返回体内。

(2)参数设置

HP参数设置:血流速度100~200 mL/min;治疗时间一般为2 h。PP参数设置:血流速度100~150 mL/min;分浆比20%~30%;血浆分离速度20~45 mL/min;一般单次治疗量为2~3倍血浆量。

3)应用要点

HP容易破坏血液有形成分,对肝衰竭等凝血功能差、血小板低的患者,建议选择PP。HP治疗时需注意采用合适的血液流速,血液流速太快会降低吸附效率,流速太慢又容易引起灌流器凝血。治疗过程中严密监测各压力变化,尤其是HP模式下的动脉压、静脉压和PP模式下的跨膜压、二级膜入口压,及时发现压力的异常升高,必要时追加抗凝。为避免过敏反应,治疗前各种滤器、管路要充分预冲。根据患者病情,HP/PP可与其他血液净化模式联合应用。

(4)优缺点及适用人群

优点:吸附范围广,对中、大分子物质及蛋白结合物质清除率较高,不依赖血浆。PP可避免对血细胞等有形成分的破坏。特异性胆红素吸附可以特异性地吸附胆红素和少量胆汁酸。

缺点:无法调节水、电解质、酸碱平衡,会丢失部分白蛋白和凝血因子,HP容易破坏血液有形成分。

适用人群:肝衰竭伴肝性脑病、肝衰竭伴系统性炎症反应综合征(SIRS)、高胆红素血症患者、内毒素血症、急性中毒、自身免疫性疾病等。肝衰竭患者凝血差,不推荐行HP。

3、双重血浆分子吸附系统(DPMAS)

(1)原理

DPMAS是将血液引出体外经过一个血浆分离器,分离出来的血浆依次经过阴离子树脂血浆胆红素吸附柱和中性大孔树脂吸附柱,血浆中的胆红素等毒素被吸附一部分后,与血细胞等有形成分汇合回到人体。血浆经过两个吸附柱的联合吸附,能增加对炎性介质、胆红素等毒素的清除能力。

(2)参数设置

DPMAS参数设置:血流速度100~150 mL/min;分浆比20%~30%;血浆分离速度20~45 mL/min;治疗量设定下限为血浆量的1.2倍,一般单次治疗量为2~3倍血浆量。治疗时间一般至少2 h。

(3)应用要点

此模式体外循环容积较大,治疗初始时段易发生低血压,应加强监测,如发生低血压要及时给予补液扩容治疗,必要时可在完成肝素盐水预冲后再用胶体液预冲血浆分离器和吸附器,以减少低血压发生的可能。

此模式体外循环管路较复杂,吸附柱对抗凝剂也有一定吸附作用,故应注意适当加大抗凝剂剂量,治疗初始阶段尤其是半小时内的充分抗凝非常重要。治疗过程中严密监测各压力变化,尤其是跨膜压和二级膜入口压,及时发现压力的异常升高,必要时及时追加抗凝。治疗频率取决于原发病病情严重程度、治疗效果。

(4)优缺点及适用人群

优点:可迅速清除胆红素、炎性介质等,不需要外源性血浆,必要时可换用一套新的吸附柱行连续加强治疗。

缺点:无法补充凝血因子,必要时可与含外源性血浆补充的模式联合应用;对白蛋白和凝血因子也有一定的吸附作用,治疗后必要时应给予相应补充;体外循环容积较大,治疗初始时段易发生低血压。

适用人群:各种原因导致的肝衰竭、肝衰竭前期、高胆红素血症患者,也可用于伴有肝性脑病者、肝移植围手术期治疗、伴有黄疸的MODS或脓毒症等。

4、血浆透析滤过(PDF)

(1)原理

PDF是选择性血浆滤过与透析的一体化杂合,利用血液透析滤过(HDF)的原理,使用蛋白筛选系数介于血浆分离器与血液滤过器之间的血浆成分分离器,同时完成血浆滤过与透析治疗。临床上可根据不同需求选用具有不同蛋白筛选系数的血浆成分分离器,其膜孔径可允许水溶性的中小分子溶质、部分蛋白结合毒素通过,而分子量更大的球蛋白、纤维蛋白原及绝大部分凝血因子无法通过。该模式治疗过程中将部分含蛋白结合毒素的血浆滤出膜外丢弃,再通过弥散、对流不同程度地清除水溶性毒素,同时将置换液(新鲜冰冻血浆、白蛋白溶液等)补充入体内。

(2)参数设置

PDF参数设置:在治疗开始后,患者循环稳定的前提下,逐渐加大血流速度至100~200 mL/min;置换液速度根据预设治疗总时长及置换液总量确定,一般在300~600 mL/h,置换液以后稀释方式输入静脉壶;透析液速度1000~3000 mLh。

(3)应用要点

PDF使用的置换液主要包括新鲜冰冻血浆、白蛋白溶液、其他血浆代用品。应根据患者具体情况选择不同的置换液,可全部选用新鲜冰冻血浆,也可选择血浆和一定比例的血浆代用品(如4%~5%白蛋白溶液)。透析液可根据实际情况选择成品或临时配置,治疗过程中监测电解质、血糖及酸碱平衡情况。

应根据患者具体情况选择不同规格的血浆成分分离器,治疗过程中注意避免滤过分数过大造成血液过度浓缩,从而引起红细胞破坏及管路堵塞。治疗频率同PE。

(4)优缺点及适用人群

优点:可同时清除蛋白结合毒素和水溶性毒素,又可补充体内缺乏的凝血因子、生物活性物质,还能维持电解质及酸碱平衡,治疗后血液中毒素的反跳相对更少,避免可能出现的失衡综合征、组织水肿等并发症。与PE相比需要的血浆量更少(可节省30%~50%的血浆),降低了应用较多血浆可能出现的过敏、感染等风险,且更有利于保持血流动力学稳定。可根据临床需求在间断性(4~8 h)或持续性治疗之间实现灵活选择。

缺点:受血浆来源限制,存在血浆过敏、血制品相关感染风险,治疗时间相对较长,对抗凝要求高等。

适用人群:肝衰竭患者(尤其是合并肝性脑病)、肾功能不全、SIRS、中毒、电解质及酸碱平衡紊乱等。

5、配对血浆滤过吸附(CPFA)

(1)原理

CPFA也称为连续性血浆滤过吸附,是指全血引出体外,先经过血浆分离器分离出血浆,血浆经吸附器吸附后与血细胞混合,再经HF或HD后回输至体内的血液净化过程。CPFA可以视为血浆吸附与HF/HD两种血液净化模式的串联。

(2)参数设置

CPFA参数设置:血流速度100~200 mL/min,分浆比20%~30%。一般单次治疗量为2~3倍血浆量。滤过分数控制在25%~30%以内。根据血流动力学目标调整脱水率。单次治疗时长为4~8 h。

(3)应用要点

通常需要选择具有CPFA模式的专用血液净化设备来进行CPFA治疗。在治疗肝衰竭时,CPFA的血浆吸附部分需选用具有胆红素吸附功能的吸附柱。

在缺少具有CPFA模式的专用血液净化设备时,临床上可以将两台血液净化设备串联到一起实现CPFA治疗,其中一台行血浆吸附治疗,另一台行HF/HD治疗。根据治疗目的选择吸附器,如脓毒症时可选择具有广谱吸附功能的灌流器或细胞因子吸附器;肝衰竭时选择胆红素吸附器或双重吸附等。

(4)优缺点及适用人群

优点:CPFA将血浆吸附治疗和HF/HD有机地结合在一起,可以同步清除蛋白结合毒素和水溶性毒素,具有广谱、连续清除血液中的致病溶质,并同时调整水电解质、酸碱平衡及维持内环境稳定的优点。其中血浆吸附部分,可根据治疗目的,灵活地选用灌流器、细胞因子吸附器或胆红素吸附器,且不需要血浆或白蛋白。HF/HD部分可清除中、小分子量的水溶性毒素,如氨、肌酐等,并能调节容量,进行肾脏支持。

缺点:CPFA对设备要求高,操作复杂,治疗费用较高;如果运用不当,可能带来并发症。因此,应严格掌握CPFA的适应证。

适用人群:各种原因导致的肝衰竭患者,也可用于伴有肾功能不全、高氨血症者,横纹肌溶解、烧伤、严重的自身免疫性疾病和中毒等患者。

6、双重滤过血浆置换(DFPP)

(1)原理

DFPP先使用膜型血浆分离器分离出血浆,然后让分离出的血浆流经膜孔径小于血浆分离器的血浆成分分离器,血浆中大于血浆成分分离器膜孔径的分子无法通过膜孔而被拦截下来,作为废液被丢弃;血浆中的小分子可以通过膜孔汇入静脉端血流而回到体内。此模式可以清除血浆中分子量较大的致病物质,如抗体、抗原、球蛋白、免疫复合物、脂蛋白等。

(2)参数设置

DFPP参数设置:血流速度100~150 mL/min;分浆比20%~30%,分浆速度20~45 mL/min;弃浆泵与分浆泵速度比值10%~30%;置换液补充速度一般应与弃浆速度相等;一般每次处理4~10 L血浆,治疗时间2~5 h。

(3)应用要点

DFPP使用的置换液主要包括新鲜冰冻血浆、白蛋白溶液、其他血浆代用品等。应根据患者具体情况选择不同的置换液,如当患者PTA正常或下降不明显时,可用白蛋白溶液或其他血浆代用品,而不用新鲜冰冻血浆;当患者PTA下降较明显时,应使用新鲜冰冻血浆。治疗时需逐渐提高血泵速度,经过一段时间后再开始滤过,并且缓慢增加滤过量,避免急速变化。

治疗过程中要根据血浆成分分离器入口压调整弃浆泵与分浆泵速度比值,既避免入口压过大而无法继续进行治疗,也要避免弃浆泵与分浆泵速度比值过高而丢失过多血浆,导致需要补充更多的置换液。

(4)优缺点及适用人群

优点:选择性清除血浆中的大分子致病物质,减少白蛋白的丢失及对新鲜冰冻血浆的需求量,降低交叉感染和过敏反应的发生率。

缺点:丢失一部分凝血因子,操作相对复杂。

适应人群:血中有需要去除致病大分子物质的疾病人群,如重症自身免疫性疾病、高胆固醇血症、系统性红斑狼疮、神经系统疾病如重症肌无力、皮肤疾病如寻常型天疱疮等。

7、分子吸附再循环系统(MARS)

(1)原理

MARS是一种由白蛋白透析、吸附以及常规透析组合而成的系统,该系统包括3个循环部分。(1)血液循环:血液首先流经MARS FLUX透析膜(模拟肝细胞膜),大分子毒素与透析膜结合转运到膜外逆流的白蛋白透析液中,被“净化”的血液回流入体内。(2)透析循环:携带毒素的白蛋白透析液到达dia FLUX透析器(低通量透析器)与透析液交换,清除水溶性小分子物质。(3)白蛋白循环:白蛋白透析液依次通过活性炭吸附柱和阴离子交换树脂吸附柱,在此处与白蛋白结合的毒素解离并释放出白蛋白,毒素被吸附而白蛋白得以再生和循环使用。

(2)参数设置

MARS参数设置:血流速度80~120 mL/min,白蛋白透析液与血流速度同步,透析液流速150~250 mL/min,治疗时长6~24 h,多设为6~8 h;白蛋白透析溶液为10%~20%的人血白蛋白溶液600 mL。

(3)应用要点

因该模式不能补充凝血因子,凝血功能受损严重的患者治疗中需评估出血风险。治疗时间较长,治疗前需与患者充分沟通、告知,以获得良好依从性。MARS治疗过程一般安全平稳,少数情况下可出现失衡综合征、低血压、过敏反应、出血、凝血、低钙血症等,在治疗过程中需严密观察、及时处理。

(4)优缺点及适用人群

优点:能有效清除蛋白结合毒素和水溶性毒素;调节水、电解质及酸碱平衡紊乱,维持内环境稳定;较好的生物相容性;治疗相对安全、可靠,不良反应少。

缺点:耗材价格较高,主机需与透析机或血滤机配合才能使用;不能补充凝血因子。

适用人群:各种原因导致的急性重度肝损伤、肝衰竭患者,包括合并肝性脑病、肝肾综合征、MODS、原发性移植肝脏无功能等。

人工肝治疗的抗凝

1、肝素抗凝

(1)原理

普通肝素发挥抗凝作用的最主要机制是与抗凝血酶结合形成复合物,催化灭活多种凝血因子,包括凝血酶及凝血因子Ⅹa、Ⅸa、Ⅺa和Ⅻa。其他机制包括激活肝素辅助因子Ⅱ以及促进组织因子途径抑制物释放等。普通肝素的药代动力学个体间差异较大,抗凝强度和持续时间与剂量增加呈非线性关系。低分子肝素相较于普通肝素,其利用度更高,半衰期更长,可特异性抑制凝血因子Ⅹa,在一定程度上降低患者出血风险。由于肝衰竭患者存在不同程度的凝血功能紊乱,因此肝素剂量应依据患者的凝血状态进行个体化调整,总体原则是在保证治疗顺利进行的前提下,应用尽可能小的肝素剂量。

(2)适应证和禁忌证

适用于无明确活动性出血或出血风险低,或血液高凝状态的患者。对于既往存在肝素过敏史、既往诊断过肝素诱发的血小板减少症、目前存在明确活动性出血的患者,不推荐应用肝素抗凝。

(3)应用方案

①  全身肝素抗凝法

首先给予肝素首剂量进行全身肝素化,然后给予维持剂量持续性滤器前泵入,预期结束前30 min停用肝素。根据治疗前患者情况,目前有两种给药策略。

(1) 根据体质量调节肝素剂量。一般首剂量62.5~125.0 U/kg(0.5~1.0 mg/kg),维持剂量1250~2500 U/h(10~20 mg/h)。

(2) 根据凝血功能调节肝素剂量。进行PE时,PTA < 20%,可采用无肝素抗凝法;PTA为20%~40%,一般可只给予首剂量625~1250 U(5~10 mg);PTA为40%~80%,一般首剂量1250~2500 U(10~20 mg),维持剂量312.5~625.0 U/h(2.5~5.0 mg/h);PTA>80%,可参考根据体质量调节肝素剂量方法。进行DPMAS时,可在此基础上适当增加剂量,同时参考血小板数量、抗凝血酶活性等情况作出个体化调整。

②  体外肝素抗凝法

在血管通路动脉端连续泵入肝素,使血液在体外通路中保持肝素化状态,而在静脉端使用鱼精蛋白中和肝素。

③  无肝素抗凝法

需要进行PE,PTA < 20%且无肝素类药物禁忌的患者,可选择该抗凝方式。治疗前使用肝素生理盐水充分预冲,治疗过程中定期使用生理盐水冲管。

④  低分子肝素抗凝法

一般给予60~80 U/kg静脉注射,根据凝血功能适当增加或减少剂量。进行PE或DPMAS时,无需给予维持剂量。

(4)监测与调整

激活全血凝固时间(ACT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)是肝素抗凝过程中常用的监测指标,目前认为的理想状态是治疗过程中,从血液净化管路静脉端采集的样本ACT/APTT维持于治疗前的1.5~2.5倍;治疗结束后,从血液净化管路动脉端采集的样本ACT/APTT基本恢复治疗前水平。使用低分子肝素抗凝时可采用抗凝血因子Ⅹa活性进行监测。

使用普通肝素抗凝时,无论采用哪种抗凝方案,都需要根据治疗过程中各压力(包括跨膜压、静脉压、动脉压、二级膜入口压等)变化情况、体外循环管路及滤器凝血情况以及设备报警情况,及时调整普通肝素剂量,进行个体化抗凝。

2、局部枸橼酸抗凝

(1)原理

普通肝素发挥抗凝作用的最主要机制是与抗凝血酶结合形成复合物,催化灭活多种凝血因子,包括凝血酶及凝血因子Ⅹa、Ⅸa、Ⅺa和Ⅻa。其他机制包括激活肝素辅助因子Ⅱ以及促进组织因子途径抑制物释放等。普通肝素的药代动力学个体间差异较大,抗凝强度和持续时间与剂量增加呈非线性关系。低分子肝素相较于普通肝素,其利用度更高,半衰期更长,可特异性抑制凝血因子Ⅹa,在一定程度上降低患者出血风险。由于肝衰竭患者存在不同程度的凝血功能紊乱,因此肝素剂量应依据患者的凝血状态进行个体化调整,总体原则是在保证治疗顺利进行的前提下,应用尽可能小的肝素剂量。

通过在体外循环引血端泵入枸橼酸钠,与离子钙(Caion)结合后形成难以解离的可溶性枸橼酸钙复合物,降低体外循环Caion水平,实现体外循环抗凝;在体外循环回血端泵入葡萄糖酸钙或氯化钙,恢复体内Caion水平和体内凝血功能。与肝素抗凝相比,RCA可明显降低出血风险,并可避免肝素相关血小板减少症的发生,因此成为实施连续肾脏替代疗法(CRRT)治疗患者的首选抗凝方案。

既往考虑到肝功能不全患者相对容易发生枸橼酸蓄积,因此人工肝抗凝方案很少选用RCA。然而,近年来多项研究显示人工肝治疗肝衰竭应用RCA具有较好的可行性和安全性。

(2)适应证和禁忌证

对于凝血功能已经明显异常的肝衰竭患者,特别是存在明确活动性出血,或肝素和低分子肝素使用禁忌的患者,RCA是人工肝可选的重要抗凝方式。

由于枸橼酸主要通过三羧酸循环代谢,因此导致三羧酸循环功能障碍的疾病或病理生理状态均为RCA的相对禁忌证,主要包括严重低氧血症(动脉氧分压<60 mmHg)和组织灌注差(血压<90/60 mmHg)。一般而言,若存在以上两条,则不推荐应用RCA。

(3)应用方案

初始阶段于引血端泵入4%枸橼酸钠100~110 mL/h,回血端泵入10%葡萄糖酸钙8~10 mL/h(DPMAS治疗),或50~70 mL/h(PE治疗),治疗期间根据低钙症状的有无及体内外Caion水平调整枸橼酸钠与钙剂的泵入速度。

(4)监测与调整

实施RCA需要额外增加输液泵、微量泵和三通连接管,体外循环管路连接相对复杂。应制订严密操作规程、设备报警处理预案与并发症处理预案,加强人员培训。治疗期间应及时处理各种报警,减少停泵的次数和持续时间,并通过床旁血气分析仪密切监测体外和体内的Caion水平,及时纠正抗凝不足或过度,提高抗凝有效性与安全性;通过监测患者的生命体征与内环境状态,及时处理低Caion血症与酸碱代谢紊乱,保障患者安全。

治疗过程中要保证体外循环Caion浓度维持在0.2~0.4 mmol/L,而体内Caion浓度不低于0.8 mmol/L。由于血总钙(Catot)和Caion的比值与血枸橼酸浓度有良好的相关性,临床常用Catot/Caion≥2.5来评估患者体内是否存在枸橼酸蓄积。女性、高国际标准化比值、高血清肌酐水平、低血清氯离子水平更易发生枸橼酸蓄积。

本文荟萃自,只做学术交流学习使用,不做为临床指导,本文观点不代表数字重症立场。

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