血液净化在急救医学中的发展与启示
作者:陈康林
单位:陈康林(大连医科大学第一附属医院,辽宁 大连 116011)
关键词:
医学与哲学000515分类号:R459.5;R459.7 文献标识码:A 文章编号:1002-0772(2000)05-0031-02
随着医学与边缘学科日新月异的发展,血液净化技术近年来发展十分迅速,在危急症的抢救中发挥着重要作用。目前国内外也广泛用于慢性肾功不全及内、外、神经、内分泌、皮肤等临床学科。它的范围也扩展为血透(HD)、血液灌注(HP)、血液滤过(HF)、血液透析滤过(HDF)、持续静脉血液滤过(CVVH)、持续动静脉血液透析滤过(CAVHD)、血浆置换(PP)、腹膜透析(PD)等[1]。有些过去认为是难治之症,通过血液净化技术可以得到神奇的疗效,已引起许多学者和临床工作者的关注和兴趣[2]。
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1 血液净化发展史
19世纪苏格兰化学家Thomas Graham,首先提出“透析”(Dialysis)这个概念。他用涂上鸡蛋清的羊皮纸作半透膜做实验,发现了透析现象。他预言关于渗透的发现,将会在医学上得到应用。半个世纪以后,美国Johns Hopkins医学院的John Abel及同事于1912年11月第一次成功进行了动物活体扩散实验。1913年在荷兰他们展示了管状透析器,首次把它叫做“人工肾脏”[3]。第一次世界大战之后,许多由战伤及战壕性肾炎导致的急性肾功能衰竭,迅速发展到尿毒症,亟需一种有效疗法来挽救患者。促进了血液透析的研制步伐。德国人Georg Haas首先把透析原理应用到临床医学,年轻的Haas大胆设想:“考虑到尿毒症是由于一些本应排入尿中的代谢产物潴留在体内而引起的这个假说,并且这些物质假定可以用透析方法清除掉,因此我重新考虑,我以前作代谢研究时所用过的透析实验……”。1925年他用火棉胶做透析膜,用纯化水蛭素抗凝,以狗做实验,获得成功。1926年2月Haas首次对人体进行了实践。此后由于透析膜的材料及抗凝剂的问题,血透的研究和运用趋于沉寂,直到肝素的纯化可供人体用及发明赛洛玢制成透析膜。1945年荷兰医生Kolff对一例急性胆囊炎合并急性肾功衰竭昏迷病人,进行透析并康复出院。这是历史上第一例用血透救活的急危病人。当时Kolff给英国、美国、荷兰等国家送去血透机,但反映不一,甚至有些著名的教授反对使用。1955年Kolff进一步制成双蟠龙型人工肾,主要治疗急性肾功能衰竭和急性毒物中毒,由美国Travenol公司批量生产。后来世界上又出现了平流型、平板型、积层型透析器,促进了人工肾的发展。一直沿用到70年代。1967年Lipps制成的空心醋酸纤维透析器,它具有体积小、透析率高、除水能力强等优点,一时风糜世界,现有200多种类型,血透技术挽救了无数急性肾功能衰竭及急性中毒的危重病人。1960年美国Scribner等,将动—静脉分流术成功用于血透,经过世界各国医学家的不断改进,血透逐渐用于慢性肾功能衰竭。现在血液透析术已是公认的慢性肾功衰竭的有效治疗手段。
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2 血液净化曲折发展的几个问题
2.1 超前的思维与当时科学技术的相对滞后的矛盾,导致发展的迟缓和停顿。1874年Thomas Grahan发现“透析”现象,并预言,将在医学上得到广泛应用。但是100多年前世界医学理论尚肤浅,科学技术及材料的粗放简陋,使这种新理论,不得不在摸索中迟缓爬行,等待社会的全面发展,才得以实现。人类的迫切需要,又是超前思维得以成为现实的动力。从“透析”理论的提出,到半个世纪后,由于第一次世界大战,造成的许多战伤导致急性肾功能衰竭患者,无法救治,死亡率极高,迫使人们促进了人工肾的研制步伐,1925年Haas首次进行了人体透析,但未找到理想的透析膜及纯净安全的抗凝剂,此后20年,血透的临床应用又趋于沉寂。后来因新的膜材料赛路洛和纯化肝素的出现,使Kolff在1945年成功地用血透救治了一位急性肾功能衰竭患者,这是人类历史上第一次用人工器官救了人类本身,更加速了血液透析的研究和发展。科学史上这样的例子不胜枚举:超前的思维,不得不等待科学技术的进步,方能得以实现。
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2.2 血液净化的高速发展与普及是现代相关学科协同发展的结果。近30年来,现代科学迎来了新的发展高潮。各学科之间的关联进一步扩大,这种学科之间的交叉、合作推动了各学科的迅猛发展。血液净化技术及新理论与生物工程学、电子学、膜材科学、生物化学、生物物理化学、临床医学之间相互启发、推动,使血液透析得到长足发展,反过来又促进了新理论、新材料的研究,同时引发了其它血液净化方式的产生。1948年Muirhead和Red首先用树脂吸附试验对犬进行了血液灌流(HP)。1958年Schreiner治疗1例药物中毒患者,但因并发症较多,尤其是血小板减少及炭粒脱落等弊端,使这种新技术不能广泛用于临床医学。直到1966年加拿大华裔学者张明瑞,应用白蛋白火棉胶超薄半透膜包裹活性碳,进行血液灌流,才有效地防止了诸多并发症。
2.3 血液净化在漫长、曲折的发展中,又促使更多的新技术、新材料、新理论的萌生。近百年来,透析膜由涂鸡蛋清的羊皮纸发展到今天的再生纤维素膜,合成聚合物膜,线性加成聚合物膜。许多新的理论、技术不断产生,1973年Henderson L W等首次应用血液滤过技术,这方法比血液透析更相似人体肾脏的部分功能。它的出现引起世界的广泛关注。这些新理论、新材料、新技术,克服了早期主观、客观条件的制约,拓宽了血液净化技术的临床应用范围。除在各种急重症抢救中发挥重要作用外,现在越来越多地用于许多内科、外科、神经内科、内分泌科、传染科、皮肤科等临床学科。
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3 问题与展望
3.1 血液净化与其它事物一样,都有其优点与不足,现今由于设备、材料越来越先进,临床经验增多、并发症明显减少或杜绝。但有些问题尚需深化研究。
有学者认为透析膜的生物相容性差,激活机体的补体系统,可能是急性肾功衰竭患者与透析相关的死亡原因之一。Hakim等将153例血透患者,随机分为两组进行的一项多中心、前瞻性的临床研究证实,使用生物相容性较好的透析膜(合成膜)进行透析治疗者,其病死率较低,肾功能恢复较快[4]。Schiffl等认为急性肾功衰竭患者病死率的下降可能与透析膜生物相容性的改进有关[5]。因此,选择材料制成生物相容性更佳、并能选择性清除某些毒素的透析膜,是科学家们研制的方向。这种新型透析膜应具有优异的血液相容性,不激活补体和促进凝血,对血细胞没有损害作用。具有良好的弥散对流性。具有选择粘附特性,保持膜的高流量,还具有操作中膜物理性能稳定、顺应性好的特点。
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3.2 开发新型抗凝剂。要进行血液透析、灌流、滤过等治疗,必须建立体外循环。为使血液不凝结在体外循环中,必须使用抗凝剂。目前使用最多的是肝素。但肝素也有不少副作用。用量不足,易凝血,过量易引起出血倾向,可引起过敏性休克,血小板减少,可激活补体引起白细胞下降,以及对骨代谢、脂肪代谢有影响。1985年Ljungborg等成功地把低分子肝素(LMWH)用于血液透析,它具有很好的抗凝作用,又减少出血倾向,深受临床医生欢迎。今后,如能开发出更高效、更安全、使用方便、副作用及并发症更少的抗凝剂,将是努力的方向。如果现代科学发展到能用生物工程技术,仿制人血管的材料,取代体外循环管路,将是血液净化技术一个极大的突破。那时就不使用抗凝剂了。
3.3 开发更相似生物肾的人工肾。人工肾是人工脏器中发展最早,目前较成熟的人工器官。它代替肾脏部分功能:(1)排泄废物(仅限于某些物质)。(2)调节体液成分。(3)移除某些药物。虽然人工肾不能代替生物肾的全部功能,如内分泌和中间代谢功能。但随着生物工程学等现代科技的飞速发展,今后研制的新型人工肾,将是仿生物肾,更接近生物肾的功能。随着电子计算机的智能化,新型的血液、血路、透析液的监控系统将更完善、更准确、更安全。血液净化家族将出现更多更好意想不到的新成员。
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世界医学发展证明,物理学、化学、生物学、电子学等相关学科的重大发现与重大突破都会给医学发展带来重大转机,给医学发展带来质的飞跃。深信在未来的新世纪里,我国血液净化将出现新的发展高潮。
作者简介:陈康林(1949~),男,贵州省贵阳市人,副教授。
参考文献:
[1] 景炳文.急诊急救学[M].上海:上海科学普及出版社,1995.
[2] 王质刚.血液净化学[M].北京:北京科学技术出版社,1992.
[3] 陈力田,韩金鉴.慢性肾衰竭[M].哈尔滨:黑龙江人民出版社,1981.
[4] 尹 广,黎磊石.急性肾功衰竭的治疗进展[J].内科急危重症杂志,1997,3(1):4.
[5] 周伦和.急性肾功能衰竭的血液净化治疗[J].内科急危重症杂志,1997,3(1):8.
收稿日期:2000-02-16, http://www.100md.com
单位:陈康林(大连医科大学第一附属医院,辽宁 大连 116011)
关键词:
医学与哲学000515分类号:R459.5;R459.7 文献标识码:A 文章编号:1002-0772(2000)05-0031-02
随着医学与边缘学科日新月异的发展,血液净化技术近年来发展十分迅速,在危急症的抢救中发挥着重要作用。目前国内外也广泛用于慢性肾功不全及内、外、神经、内分泌、皮肤等临床学科。它的范围也扩展为血透(HD)、血液灌注(HP)、血液滤过(HF)、血液透析滤过(HDF)、持续静脉血液滤过(CVVH)、持续动静脉血液透析滤过(CAVHD)、血浆置换(PP)、腹膜透析(PD)等[1]。有些过去认为是难治之症,通过血液净化技术可以得到神奇的疗效,已引起许多学者和临床工作者的关注和兴趣[2]。
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1 血液净化发展史
19世纪苏格兰化学家Thomas Graham,首先提出“透析”(Dialysis)这个概念。他用涂上鸡蛋清的羊皮纸作半透膜做实验,发现了透析现象。他预言关于渗透的发现,将会在医学上得到应用。半个世纪以后,美国Johns Hopkins医学院的John Abel及同事于1912年11月第一次成功进行了动物活体扩散实验。1913年在荷兰他们展示了管状透析器,首次把它叫做“人工肾脏”[3]。第一次世界大战之后,许多由战伤及战壕性肾炎导致的急性肾功能衰竭,迅速发展到尿毒症,亟需一种有效疗法来挽救患者。促进了血液透析的研制步伐。德国人Georg Haas首先把透析原理应用到临床医学,年轻的Haas大胆设想:“考虑到尿毒症是由于一些本应排入尿中的代谢产物潴留在体内而引起的这个假说,并且这些物质假定可以用透析方法清除掉,因此我重新考虑,我以前作代谢研究时所用过的透析实验……”。1925年他用火棉胶做透析膜,用纯化水蛭素抗凝,以狗做实验,获得成功。1926年2月Haas首次对人体进行了实践。此后由于透析膜的材料及抗凝剂的问题,血透的研究和运用趋于沉寂,直到肝素的纯化可供人体用及发明赛洛玢制成透析膜。1945年荷兰医生Kolff对一例急性胆囊炎合并急性肾功衰竭昏迷病人,进行透析并康复出院。这是历史上第一例用血透救活的急危病人。当时Kolff给英国、美国、荷兰等国家送去血透机,但反映不一,甚至有些著名的教授反对使用。1955年Kolff进一步制成双蟠龙型人工肾,主要治疗急性肾功能衰竭和急性毒物中毒,由美国Travenol公司批量生产。后来世界上又出现了平流型、平板型、积层型透析器,促进了人工肾的发展。一直沿用到70年代。1967年Lipps制成的空心醋酸纤维透析器,它具有体积小、透析率高、除水能力强等优点,一时风糜世界,现有200多种类型,血透技术挽救了无数急性肾功能衰竭及急性中毒的危重病人。1960年美国Scribner等,将动—静脉分流术成功用于血透,经过世界各国医学家的不断改进,血透逐渐用于慢性肾功能衰竭。现在血液透析术已是公认的慢性肾功衰竭的有效治疗手段。
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2 血液净化曲折发展的几个问题
2.1 超前的思维与当时科学技术的相对滞后的矛盾,导致发展的迟缓和停顿。1874年Thomas Grahan发现“透析”现象,并预言,将在医学上得到广泛应用。但是100多年前世界医学理论尚肤浅,科学技术及材料的粗放简陋,使这种新理论,不得不在摸索中迟缓爬行,等待社会的全面发展,才得以实现。人类的迫切需要,又是超前思维得以成为现实的动力。从“透析”理论的提出,到半个世纪后,由于第一次世界大战,造成的许多战伤导致急性肾功能衰竭患者,无法救治,死亡率极高,迫使人们促进了人工肾的研制步伐,1925年Haas首次进行了人体透析,但未找到理想的透析膜及纯净安全的抗凝剂,此后20年,血透的临床应用又趋于沉寂。后来因新的膜材料赛路洛和纯化肝素的出现,使Kolff在1945年成功地用血透救治了一位急性肾功能衰竭患者,这是人类历史上第一次用人工器官救了人类本身,更加速了血液透析的研究和发展。科学史上这样的例子不胜枚举:超前的思维,不得不等待科学技术的进步,方能得以实现。
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2.2 血液净化的高速发展与普及是现代相关学科协同发展的结果。近30年来,现代科学迎来了新的发展高潮。各学科之间的关联进一步扩大,这种学科之间的交叉、合作推动了各学科的迅猛发展。血液净化技术及新理论与生物工程学、电子学、膜材科学、生物化学、生物物理化学、临床医学之间相互启发、推动,使血液透析得到长足发展,反过来又促进了新理论、新材料的研究,同时引发了其它血液净化方式的产生。1948年Muirhead和Red首先用树脂吸附试验对犬进行了血液灌流(HP)。1958年Schreiner治疗1例药物中毒患者,但因并发症较多,尤其是血小板减少及炭粒脱落等弊端,使这种新技术不能广泛用于临床医学。直到1966年加拿大华裔学者张明瑞,应用白蛋白火棉胶超薄半透膜包裹活性碳,进行血液灌流,才有效地防止了诸多并发症。
2.3 血液净化在漫长、曲折的发展中,又促使更多的新技术、新材料、新理论的萌生。近百年来,透析膜由涂鸡蛋清的羊皮纸发展到今天的再生纤维素膜,合成聚合物膜,线性加成聚合物膜。许多新的理论、技术不断产生,1973年Henderson L W等首次应用血液滤过技术,这方法比血液透析更相似人体肾脏的部分功能。它的出现引起世界的广泛关注。这些新理论、新材料、新技术,克服了早期主观、客观条件的制约,拓宽了血液净化技术的临床应用范围。除在各种急重症抢救中发挥重要作用外,现在越来越多地用于许多内科、外科、神经内科、内分泌科、传染科、皮肤科等临床学科。
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3 问题与展望
3.1 血液净化与其它事物一样,都有其优点与不足,现今由于设备、材料越来越先进,临床经验增多、并发症明显减少或杜绝。但有些问题尚需深化研究。
有学者认为透析膜的生物相容性差,激活机体的补体系统,可能是急性肾功衰竭患者与透析相关的死亡原因之一。Hakim等将153例血透患者,随机分为两组进行的一项多中心、前瞻性的临床研究证实,使用生物相容性较好的透析膜(合成膜)进行透析治疗者,其病死率较低,肾功能恢复较快[4]。Schiffl等认为急性肾功衰竭患者病死率的下降可能与透析膜生物相容性的改进有关[5]。因此,选择材料制成生物相容性更佳、并能选择性清除某些毒素的透析膜,是科学家们研制的方向。这种新型透析膜应具有优异的血液相容性,不激活补体和促进凝血,对血细胞没有损害作用。具有良好的弥散对流性。具有选择粘附特性,保持膜的高流量,还具有操作中膜物理性能稳定、顺应性好的特点。
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3.2 开发新型抗凝剂。要进行血液透析、灌流、滤过等治疗,必须建立体外循环。为使血液不凝结在体外循环中,必须使用抗凝剂。目前使用最多的是肝素。但肝素也有不少副作用。用量不足,易凝血,过量易引起出血倾向,可引起过敏性休克,血小板减少,可激活补体引起白细胞下降,以及对骨代谢、脂肪代谢有影响。1985年Ljungborg等成功地把低分子肝素(LMWH)用于血液透析,它具有很好的抗凝作用,又减少出血倾向,深受临床医生欢迎。今后,如能开发出更高效、更安全、使用方便、副作用及并发症更少的抗凝剂,将是努力的方向。如果现代科学发展到能用生物工程技术,仿制人血管的材料,取代体外循环管路,将是血液净化技术一个极大的突破。那时就不使用抗凝剂了。
3.3 开发更相似生物肾的人工肾。人工肾是人工脏器中发展最早,目前较成熟的人工器官。它代替肾脏部分功能:(1)排泄废物(仅限于某些物质)。(2)调节体液成分。(3)移除某些药物。虽然人工肾不能代替生物肾的全部功能,如内分泌和中间代谢功能。但随着生物工程学等现代科技的飞速发展,今后研制的新型人工肾,将是仿生物肾,更接近生物肾的功能。随着电子计算机的智能化,新型的血液、血路、透析液的监控系统将更完善、更准确、更安全。血液净化家族将出现更多更好意想不到的新成员。
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世界医学发展证明,物理学、化学、生物学、电子学等相关学科的重大发现与重大突破都会给医学发展带来重大转机,给医学发展带来质的飞跃。深信在未来的新世纪里,我国血液净化将出现新的发展高潮。
作者简介:陈康林(1949~),男,贵州省贵阳市人,副教授。
参考文献:
[1] 景炳文.急诊急救学[M].上海:上海科学普及出版社,1995.
[2] 王质刚.血液净化学[M].北京:北京科学技术出版社,1992.
[3] 陈力田,韩金鉴.慢性肾衰竭[M].哈尔滨:黑龙江人民出版社,1981.
[4] 尹 广,黎磊石.急性肾功衰竭的治疗进展[J].内科急危重症杂志,1997,3(1):4.
[5] 周伦和.急性肾功能衰竭的血液净化治疗[J].内科急危重症杂志,1997,3(1):8.
收稿日期:2000-02-16, http://www.100md.com