該文參照最近急性透析質量倡議的國際術語標準化倡議專家共識,結合中國實際,回顧整理了重癥腎臟替代治療和體外血液凈化的中文術語命名,介紹了膜材、濾器、溶質和液體跨膜轉運、治療管理相關的流量劑量、機器設備部件技術,以及其他當前發展的體外治療例如血漿置換、多器官支持治療、肝臟支持、肺臟支持和膿毒癥血液凈化的有關定義和術語。該標準化術語回顧能夠為未來重癥血液凈化領域的學術科研合作交流、臨床治療實踐以及技術平臺開發和數據登記整合提供有益參考。
引用本文: ClaudioRonco, 張凌, 陸任華, 常平, 劉嬌, 劉松橋, 陸國平, MauroNeri, GianlucaVilla, AnnaLorenzin, 王敏敏. 重癥腎臟替代治療和血液凈化技術的標準化術語命名. 華西醫學, 2018, 33(7): 782-796. doi: 10.7507/1002-0179.201806040 復制
重癥患者連續性腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy,CRRT)以及多種體外血液凈化治療的發展極大依賴于更大型的臨床研究,臨床研究和實踐的數據登記和數據庫管理成為趨勢,但由于缺乏一套公認的標準化術語體系,目前數據登記和數據庫的建立協調成為新的挑戰。同時,重癥患者的血液凈化治療需要多學科的密切協作,當腎臟科、重癥科和有關科室醫護合作溝通設計治療和實施治療管理時,更加需要統一的治療語言,即 CRRT 標準術語。另一方面,CRRT 設備還能完成多種其他血液凈化模式,而不同模式和技術定義以及診療參數等在不斷發展更新,且多為英語術語,而中文翻譯往往也有不同的中文理解和定義,所以,一套規范化的技術和治療的中文術語顯得極其重要。
規范化的中文術語需要包括血液凈化技術的基本原理以及臨床應用,例如:溶質和液體的膜轉運機制,血液凈化治療的基本特性和特征,設備平臺的治療實施機制。同時,術語應當用于 CRRT 的硬件設備,包括機器和耗材。設備功能和主要組成部分的術語定義非常重要,術語標準化可以促進軟硬件和人機交互便利,設備包括:聲光控報警,壓力傳感器,探頭,泵和流量指示,液體控制系統以及相關參數,劑量處方和交付參數,抗凝方案,設備步進程序等;同樣的,耗材方面包括:濾器,膜材特性和通量描述(低、高、等),超濾器,濾器和透析濾過器功能特性,還有液體平衡組分定義,特別是不同的模式(例如間斷、連續、雜合)以及各自的范疇(超濾、透析、濾過、透析濾過、血漿分離、吸附灌流、血漿濾過吸附等),還有根據不同的治療目的(心臟支持、肝臟支持、液體清除、體外二氧化碳清除等)的治療定義。
總之,當面對復雜的重癥患者,臨床需要采用發展中的體外血液凈化治療手段時,一套標準統一的術語體系可以極大提升治療規范,有利于數據采集整理、學術科研合作、平臺技術研發等,最終為臨床服務。
急性透析質量倡議組織自 2000 年成立以來,持續領導推動 CRRT 及重癥血液凈化技術的發展,于 2016 年成立了術語標準化倡議并召開了有關共識會議[1-2],對過去 25 年來的有關術語進行了系統回顧和討論[3-5],以 MeSH 方法篩選了 707 篇文獻,重點回顧了 300 篇文獻,專家組逐步達成共識并出版發布。為了將發布的英文術語轉換為中文,我們在《Critical Care》2016年發布的2篇文章《Nomenclature for renal replacement therapy in acute kidney injury: basic principles》[6] 和《Nomenclature for renal replacement therapy and blood purification techniques in critically ill patients: practical applications》[7]中英文術語基礎上,檢索閱讀了有關中文文獻,比對總結了中文標準化術語,這套中文術語重點圍繞 CRRT,主要側重于原理技術,包括膜材和濾器,設備溶質和液體轉運機制,以及治療模式和評估等,而非臨床患者。
1 膜材和濾器的特性
1.1 幾何學特性
膜材的主要一維幾何學特性包括:中空纖維長度(L),平均纖維內徑(
),壁厚(t),以及膜孔數量(Np)。膜的表面積取決于纖維數量(Nf),應用這些參數[8],膜材的多維度特性見表 1。

1.2 性能特性
性能特性取決于每一個膜材的具體情況。
1.2.1 膜超濾系數(membrane ultrafiltration coefficient)和濾器超濾系數(filter ultrafiltration coefficient)
膜超濾系數(KUF)表示濾器膜單位壓力和面積下對水的通透性,取決于膜面積和膜孔數量:
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QUF 是超濾率,TMP 是跨膜壓,A是膜面積,單位是 mL/(h·mm Hg·m2)(1 mm Hg=0.133 kPa)。
濾器超濾系數(DKUF)是KUF 和面積(A)的乘積:
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單位是 mL/(h·mm Hg)。膜材廠家通常用QUF 除以 TMP 得出DKUF。
KUF 用于定義“高通量”或“低通量”,盡管KUF 臨界值尚未確定[9],但是一般情況下將<10 mL/(h·mm Hg·m2)稱為低通量膜,10~25 mL/(h·mm Hg·m2)為中通量膜,>25 mL/(h·mm Hg·m2)為高通量膜。需要注意的是,這主要是指膜的親水通過性(對水的通過性能),對水的通過性能與溶質的通過性能并不能劃等號,后者還取決于孔密度、平均孔徑和孔的分布情況。所以,高通量膜和高通透性膜不能混淆。
1.2.2 總轉運系數(mass transfer area coefficient)
總轉運系數(KOA)表示整個濾器膜面積的溶質彌散清除總能力,是單位膜面積的溶質清除(KO)與面積(A)的乘積。KOA可因透析中膜通透性改變或者交換面積改變而改變。
1.2.3 膜篩選系數(sieving coefficient)與排斥系數(rejection coefficient)
篩選系數(SC)是超濾液中某溶質的濃度(僅對流機制清除)與濾器平均血漿濃度的比值:
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CUF 是超濾液中溶質濃度,CPI 和CPO 是濾器入口和出口的溶質血漿濃度。
由于膜的特性變化,SC在治療中也會變化。SC對應于特定溶質和特定的膜材料(圖 1)。公式通常簡化為超濾液濃度與濾器前濃度比值。
排斥系數(RC)是:RC=1–SC。
1.2.4 截留(cut-off)
對于特定膜材料,截留表示膜材能夠保留的最小溶質的相對分子質量。由于膜孔正態分布,統計截留值用SC為 0.1 的溶質相對分子質量來表示,對于特定的膜材,保留起始點(截留量 90% 或 0.9)表示SC為 0.9 的溶質相對分子質量。全面表達膜截留性能需要合并考慮截留值和保留起始點,評估特定膜的SC曲線(圖 1)[10]。
臨床上,“高截留膜”是指膜材的截留值接近白蛋白的相對分子質量。

2 溶質和液體轉運機制
溶質轉運主要有 2 種機制:對流和彌散。液體通過半透膜轉運主要基于超濾。吸附是溶質附著于膜上,主要影響疏水(脂溶性)分子清除。當溶質清除速度(量/時間)被進入濾器血液/血漿濃度均化,準確的定義是“溶質清除率”,單位是 mL/min,表示單位時間內能將多少毫升血漿中所含的某物質完全清除出去。
2.1 超濾(ultrafiltration)和對流(convection)
超濾是血漿水分(溶劑、無細胞成分和膠體)在血液和透析/超濾單位之間的壓力梯度下,通過半透膜移動。受濾器特性(如DKUF)、操作參數(如 TMP 等)影響[11]。超濾用超濾率(QUF)來表示:
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超濾術語需考慮使用場景和一定限定條件。當用于 CRRT 時,需要特定術語,例如,總超濾量(UF=治療中總超濾液體量)和凈超濾量(UFNET=機器從患者體內凈脫出的液體)。UFNET是總超濾量與置換量之間的差值(表 2)。

技術角度,超濾也可以是單超(無其他治療機制,僅僅使用容量控制純超濾),在血濾或者彌散血液透析,或透析濾過平臺上實現。
對流是由于跨膜的流體靜力和(或)滲透壓差,溶質由于液體運動帶動(超濾)通過半透膜的轉運。
溶質的對流通量(Jc)取決于QUF、膜面積(A)、溶質在血漿內濃度(CPi)和溶質SC:
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與彌散轉運相比,對流轉運可以更快速度清除更大分子量溶質[12]。
跨膜壓(transmembrane pressure),是對于中空纖維,跨膜壓(TMP)是膜內外的壓力差,是由血液側的流體靜水壓(PB)、透析液/超濾液側的流體靜水壓(PD)和血漿膠體滲透壓壓(πB)決定,TMP 值在濾器的整個長度(L)范圍內,隨著部位(l)不同而不同:
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TMP 可以用如下簡化公式:
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PBi 是血液入口端壓力,PBO 是出口端壓力,PDi 是透析液/超濾入口端壓力,PDO 是透析/超濾出口端壓力,πBi 是入口端血漿膠體滲透壓,πBo 是出口端血漿膠體滲透壓。需要注意的是,TMP 正壓是整個濾器長度范圍內的平均壓,并不代表濾器內部各部位真正的壓力,換句話說,并不代表濾器內每個點都是正壓。
另外,CRRT 機器并不直接檢測PDi 或者膠體滲透壓,所以 TMP 更簡單的公式是:
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PPRE 是濾器前壓,POUT 是濾器后壓,PEFF 是廢液管路壓力(這三者均由機器檢測)。一般情況下,血液沿濾器流動,血漿水分逐漸被帶出,這種超濾被稱為直接(或內部)濾過,是由于作用位點 TMP 作用下血漿水分單向從血液側向透析液/超濾液側移動:
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在濾器的某個位置,PB(l)=PD(l)+πB(l),在這個位置往下,TMP 可能為負值(TMP*也可能是正值),透析液會反方向進入血液側,稱為反超[13],反超表示,液體從透析液側進入血液側的現象。
2.2 彌散(diffusion)
彌散是指溶質分子從高濃度到低濃度區域移動通過半透膜,直到兩側濃度達到平衡。濃度梯度(C1–C2=dc)是驅動力。溶質通過半透膜彌散通量(Jd)遵循 Fick 彌散定律,和溶質彌散系數成正比,和兩部分區域距離成反比[12]:
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彌散系數D近似值可用 Stokes-Einstein 方程式得出:
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kB 是 Boltzmann 常數,T是溶質溫度,u是溶液黏度,R是分子作用半徑。假設多數分子是球形,作用半徑是相對分子質量的立方根,小分子溶質的D較高[14]。
2.3 吸附(adsorption)
吸附是在體外血漿或血液里的多肽或者蛋白形式分子,結合到膜結構或者其他吸附材質的過程,例如活性炭、樹脂或凝膠等。影響分子-膜作用力與分子性狀(例如直徑、電荷、結構)以及吸附膜(多孔性、合成、親水性、表面電位等)有關。吸附罐應當標注吸附容量(DAC)以及選擇性,DAC 是指該設備能夠吸附某特定物質的總容量;選擇性是一個安全參數,指何種物質不能被吸附。
3 體外血液凈化模式
3.1 血液透析(hemodialysis)
溶質清除的主要機制是彌散,主要針對小分子物質清除。透析使用血液透析器,血液和透析液反向流動或同向流動。反向流動因為在整個透析器長度都保持高的平均濃度梯度所以常用。而同向流動可保持良好的穩定性和水動力狀態,預沖時更容易排氣[15]。高通量濾器因為可以達到明顯的對流轉運,這種模式被稱為高通量透析[16]。
3.2 血液濾過(hemofiltration)
血液濾過是利用高通量膜材,采用超濾/對流而不使用透析液的治療模式。在血液回路輸入無菌的液體(置換液),重建減少的血漿容量,降低溶質濃度。無菌液體(置換液)全部或者部分置換濾出的液體,置換液可以在濾器前(前稀釋)或濾器后(后稀釋)輸入,對于溶質清除來說,后稀釋比前稀釋更有效率,但由于血液濃縮容易導致膜劣化[11]。
3.3 血液透析濾過(hemodiafiltration)
血液透析濾過包含了血液透析和血液濾過,同時利用彌散和對流機制清除溶質。因為采用高通量膜,需要足量的無菌液體輸入或者置換(濾器前或濾器后)[17]。
3.4 單超(isolated ultrafiltration)
單超主要是利用半透膜超濾清除液體,而不補充容量,進行容量控制而非溶質控制[18]。
3.5 血漿分離(plasmapheresis)
模式血漿分離通過血漿分離器濾出血漿,并用血漿制品,例如新鮮冰凍血漿、白蛋白或者其他液體進行補充。另一種方法是采用離心泵,用重力方式分離血漿。血漿分離用于清除疏水和脂溶性高的致病物質分子[19]。
3.6 血液灌流/血漿灌流(hemoperfusion/ plasmaperfusion)
血液灌流或者血漿灌流是血液或者血漿循環通過一個含特別的吸附劑的柱狀裝置,以吸附機制清除有害物質。血液和血漿灌流主要用于清除特定的疏水(脂溶性)物質、毒素或者外源性毒物[20]。
3.7 液體、容量和流量
體外治療里的溶質轉運取決于操作參數,包括血流量、透析液、凈超濾和置換液流量,以達到需要的清除效果。常用的 CRRT 參數(液體和流量)參見表 2。
濾過分數(filtration fraction)和濃縮比例(concentration ratio):濾過分數(FF)是超濾率(QUF)和血漿流量(QP)的比值:
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濾過分數也可以用如下公式計算:
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這里ProtIN 是濾器前血漿蛋白濃度,ProtOUT 是濾器后血漿蛋白濃度。
直接 FF 計算可以如下公式:
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這里
是前置換流量,
是血流量。
在臨床實際應用中(CRRT 里),FF被用以評估濃縮比例(CR),量化濾器內血液濃縮的狀態:
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是后置換流量,
是前置換流量,
是凈超濾流量。臨床上,濾過分數應當保持在 30% 以下[21],根據紅細胞比容,來減少血液濃縮和血液蛋白-膜的反應。
3.8 治療評估方法:腎臟替代治療(renal replacement therapy,RRT)的“劑量”
大型研究顯示無論間斷 RRT 還是 CRRT,劑量與生存率均有一定相關性,但重癥患者最合適的治療劑量還未完全確認[22-28]。目前的研究證據建議精準 CRRT,關注需求(血液凈化)和能力(腎臟功能)的平衡,推薦個體化處方和治療劑量[29-32]。治療充分性需要多維度考慮,而非僅僅用尿素動力學指標。在 CRRT 中,治療充分性≥25 mL/(kg·h),這大約相當于每天標準Kt/V=1,表示患者治療達標。
劑量表示在單位時間內,通過體外循環清除廢棄物質和毒素的血液的容量,實際應用里,常用清除代表性物質的速率來表示,在腎衰竭里常用尿素作為指標物[14, 33],用于終末期腎病患者的透析治療,方法簡單并與預后相關[22]。但是,當應用 CRRT 治療重癥患者時,則需要考慮其他充分性和劑量,相對容易的一種方式是用機器有關流量參數[34]。
RRT 的劑量有多種定義和公式[35-36],劑量定義包括:目標(患者),目標(機器),當前,平均,預期,當前有效交付劑量,和平均有效交付劑量,用這些定義,可以歸納治療的效率、強度和功效。
3.8.1 目標劑量(處方的)[target dose (prescribed)]
目標劑量(處方的)是對特定患者,根據臨床狀況處方的清除率,表示處方醫師需要為這個患者達到的清除率。
3.8.2 目標機器劑量(設定的)[target machine dose(set)]
目標機器劑量是處方醫師希望通過機器達到的清除率。通常設定 RRT 的各種模式參數流量建立。考慮到平均宕機時間,目標機器劑量可在治療過程中調整,以減少目標劑量(處方)與平均有效交付劑量(監測)之間的缺口。
3.8.3 當前劑量(從治療參數計算的)[current dose(estimated from treatment parameters)]
當前劑量(以治療參數計算)是在當前狀態下,從體外循環流量計算的清除率。由于報警、循環凝血和血管通路故障等造成治療中斷,或者在患者因外科手術或者放射檢查等必須離開重癥監護病房(intensive care unit,ICU)時機器治療停止時的當前劑量是 0。
3.8.4 平均劑量(測量/計算的)[average dose(measured/calculated)]
平均劑量是在總治療時間以當前劑量測算的清除率。總治療時間是有效治療時間和宕機時間之和,治療有效時間是指廢液泵運行的累積時間,平均劑量通常大于平均有效交付劑量。
3.8.5 預期劑量(計算/估計的)[projected dose(calculated/estimated)]
預期劑量是在治療結束時,理論上患者應當接受到的體重均化清除率。在某個特定時刻基于平均劑量和機器設定目標劑量,機器估算出理論上患者在 24 h 結束時能夠獲得的劑量。如果目標機器劑量在治療中始終保持恒定,預期劑量和平均劑量相當,當目標機器劑量調整,預期劑量取決于當時的平均劑量和新設定的目標機器劑量。預期劑量通常在平均有效交付劑量上被高估。
3.8.6 當前有效達成劑量(測量)[current effective delivered dose(measured)]
當前有效達成劑量(測量)是指在治療中實際完成的清除率。與實際劑量(從治療參數計算)不同,這是基于血液溶質實際清除濃度的。實際有效達成劑量主要取決于所采用的 RRT 模式,治療參數設定及其他影響清除率的臨床和技術因素。主要的影響因素是機器設置的血流量和實際血流量以及廢液流量之間的差異、血管通路功能不良、不正確的預先沖方式、有效濾過膜面積減少(凝血、氣栓)、濾過能力下降(凝血、膜內表面蛋白層形成、濃度極化)、高血液黏度和紅細胞比容和過高的濾過分數。
3.8.7 平均有效達成劑量(測量的)[average effective delivered dose(measured)]
平均有效達成劑量(測量)或者實際劑量,是臨床實際交付給患者的清除率。是體重均化的當前有效達成劑量,在治療期間當前有效達成劑量的平均值,而不是當前劑量,因為后者可能由于某段時刻流量并不產生溶質清除率(例如更換液袋、再循環)。平均有效達成劑量和目標劑量間最大的差別通常見于彌散模式為主的 CRRT(連續靜-靜脈血液透析或者連續靜-靜脈血液透析濾過)[35]。
理想的治療是停機/或技術問題沒有影響到清除率,使得目標、機器目標、當前、平均、預期、當前有效交付劑量,和平均有效交付劑量都保持一致。
3.9 效率(efficiency)、強度(intensity)和效能(efficacy)
效率通常用清除率(K)表達,表示在一段時間內所能清除掉物質的血液容量,用血容量/時間計算(mL/min、mL/h、L/24 h,等等),通常會用體重均化。效率取決于參照的分子(分子大小)、清除機制(彌散、對流或者同時)以及體外循環運行參數(如流量和濾器類型)。效率可以在相同的模式下用不同的治療參數比較,也可以采用諸如目標效率、目標機器效率、當前效率、達成效率和平均有效達成效率表達。圖 2 表示的是 CRRT 里效率概念的示例圖。

a. 目標劑量(處方):是對特定患者,根據臨床狀況處方的清除率,表示處方醫師需要為這個患者達到的清除率。例如:根據文獻,醫生決定 35 mL/(kg·h)劑量給予患者是充分的。b. 目標機器劑量(設定):目標機器劑量是處方醫師希望通過機器達到的清除率,這僅可在機器上設定。例如:考慮到平均宕機時間,醫生在機器上設定劑量,使得能夠達到目標劑量(處方),例如,為達到目標劑量(處方)35 mL/(kg·h),醫生設定流量和模式,達到機器劑量為 40 mL/(kg·h)。c. 當前劑量(從治療參數估計):當前劑量(從治療參數計算)是在當前狀態下,從體外循環流量估計的清除率。在宕機期間機器治療停止(例如報警、換液狀態)時,當前劑量為 0。例如,機器基于流量計算出的每時刻的當前劑量,當前劑量為 0 時則為宕機。d. 平均劑量(測量/計算):平均劑量是以當前劑量下機器計算總治療時間的清除率。例如,基于總治療時間和當前劑量,機器測算顯示出的當前的平均劑量,如平均劑量為 35 mL(/kg·h)(目標處方劑量),醫生可以假定患者治療劑量不足。e. 預期劑量(計算/估計):預期劑量是在治療結束時,理論上患者應當接受到的體重均化清除率。例如,某時刻基于平均劑量和機器設定目標劑量,機器計算出理論上患者在 24 h 結束時能夠獲得的劑量,如果預期劑量<35 mL/(k·h)的目標處方劑量,醫生可以假定患者在治療結束時沒有獲得足夠劑量。f. 當前有效交付劑量(測量):當前有效交付劑量(測量)是指在治療中時刻采集到的清除率。與當前劑量(從治療參數計算)不同,這是基于血液濃度的。例如,醫生計算出基于溶質標志物的實際血液清除率,經常出現由于流量限制或者其他技術原因與當前劑量(從治療參數計算出)出現差異。g. 平均有效交付劑量(測量):平均有效交付劑量(測量)或者實際劑量,是臨床(測量)交付給患者的清除率,在總治療時間內某個時間點基于體重均化的當前有效交付劑量
強度的定義是“效率×時間”,實際應用中表示一段時間內清除掉溶質的血容量,單位為 mL 或者 L,當比較不同治療時間的 RRT 模式時,強度比效率更合適。例如,CRRT 效率較低,但是其長時間連續治療增加了治療強度。
腎衰竭患者,需要多次治療,在考慮劑量時還要考慮治療頻率。具體來說,評估多次治療通常用強度乘以頻率(治療天/周)。
功效測量對特定患者在給予治療時間內的特定溶質清除。可以用在治療時間內,清除凈化的總容量和該溶質體內分布容積的比值表示,即強度和特定溶質體內分布容積的比值來量化(表 3)。

4 硬件和裝置
CRRT 硬件包括機器以及所有專用耗材。機器和主要部件和功能的術語和功能對于醫生和護士非常重要術。圖 3 顯示了一臺標準的現代 CRRT 機器和主要部件功能[37-38]。

1. 屏幕(screen):人機交互的顯示屏;2. 報警燈和聲音指示器(alarm light and sound indicators):視覺和聽覺報警必須清晰易辨別,報警設置須清楚明了;3. 輸入壓(in-flow pressure,
5 CRRT 機器:程序和治療階段
機器可實施的不同程序包括[39]:
5.1 處方階段(prescription phase)
該階段包括處方醫師制訂決策,選擇所需的模式和運行參數,以及周期性評估和(或)處方修改。
5.2 準備階段(preparation phase)
該階段包括收集準備必須的耗材,識別和檢查耗材、管路、接頭、位置和液體袋。
5.3 預沖階段(priming phase)
將預沖液輸入體外循環,去除氣泡,清洗消毒過程中殘留物。如使用肝素抗凝,將肝素加入預沖液。在這一階段,機器完成自檢。
5.4 連接患者(connection to the patient)
這個階段將體外循環管路連接到患者的血管通路。
5.5 治療階段(treatment phase)
激活凈超濾和彌散和(或)對流溶質清除(所有泵工作),血液凈化開始實施。在整個治療過程中監測循環壓力和患者生命體征。
5.6 特殊程序(special procedures)
治療中的特殊程序,包括:補充透析液,置換液和枸櫞酸液袋(如果使用枸櫞酸抗凝),更換注射器(如果使用肝素抗凝),重置血管通路和臨時分離,再循環和更換濾器和配套。
5.7 回血、分離和下機(blood return,disconnection and unload)
回血過程是將血液回流到患者體內。這通常會在引血端連接生理鹽水袋運行血泵。當循環沖刷后,血泵停機,血液回路分離,撤除管路和配套。
6 CRRT 耗材
耗材(體外循環的一次性使用部分)供機器特殊使用,通常為特殊模式定制。

CRRT 中,濾器是主要部件,通過超濾、對流和(或)彌散有效凈化血液和血漿,“濾器”通常指整個體外凈化部件(膜材和外殼)。對流、彌散或對流合并彌散等模式需要應用不同類型的濾器,如血濾器、血液透析器和血液透析濾過器。血漿濾器是一種特殊濾器,用來將血漿從血液的有形成分里分離出來。吸附劑、罐和吸附物并不屬于濾器范疇,吸附罐和有關耗材其吸附是唯一的凈化機制。CRRT 濾器實施彌散和(或)對流轉運靠“中空纖維”集束完成。濾器可以用膜材幾何學和性能參數來區分[20, 29, 41]。
7 容量管理和液體平衡
CRRT 中液體管理需考慮患者的血容量和血流動力狀況,CRRT 機器功能異常出現液體平衡錯誤會導致液體管理錯誤。機器標示的液體平衡誤差限度(“規格”),是液體泵、液體秤和其他 CRRT 液體管理部件的固有誤差(“公差”)。液體失衡可由于硬件(秤、泵、管路)或者軟件(控制系統和保護性子系統)錯誤造成。CRRT 機器的液體平衡技術有不同的系統:
重力計量液體平衡:因為在長時間治療中技術最可靠,CRRT 里較常用。基本的系統特點是,采用一個或多個秤,連續對廢液、置換液和(或)透析液進行稱重,將液體重量作為流量指標,機器軟件連續分析這些秤重數據,以及處方和實際流量間的細微的差異,并即時自反饋機制下微調泵運行。缺點是,秤的稱重限制,用戶錯誤和操作環境可能的影響。
容量計量液體平衡:采用平衡艙和閥門管理。在長時間的治療中,由于系統累積錯誤,且沒有連續的自我反饋保障機制,容量平衡沒有重力計量平衡系統精確度高。該系統的優點是無需評估收集廢液,減少了因液體相關介入操作對治療的干擾。
通量計量液體平衡:需要精確但是昂貴的流量計(電磁計量計、超聲或者科氏流量計)。
所有以上這些技術可以單獨或者結合應用。
8 體外治療和療法
8.1 連續性治療(continuous therapies)
CRRT 是一種連續長時間的體外治療技術,用來替代腎臟功能,提供血液凈化支持。由于更好的血流動力穩定性,減少細胞內外的溶質穿流,比間斷治療模式具有更好的對液體清除的耐受性,CRRT 被認為是血流動力不穩定患者最合適的治療模式。CRRT 的相對缺點包括:需要連續抗凝,連續的報警關注,特殊的專業技能和工作量以及較高的費用。CRRT 根據資源、患者需求和護理技術能力采用不同的方式,也由于 CRRT 治療已用于非腎臟性疾病,國內也稱為連續性血液凈化(continuous blood purification,CBP)以及相應的治療命名(圖 4)[5, 42-46]。
CRRT 處方需要經常評估。CRRT 用雙腔導管,采用“靜-靜脈”技術,將血液從靜脈引出,經過凈化,再回到靜脈。“動脈-靜脈”技術已經被廢止。

8.1.1 緩慢連續超濾(slow continuous ultrafiltration,SCUF)
SCUF 是緩慢從血漿中清除水分,用于頑固性液體過負荷,有或者沒有腎功能障礙的患者,主要目的是安全有效地糾正液體過負荷。
8.1.2 連續靜-靜脈血液濾過(continuous veno-venous hemofiltration,CVVH)
CVVH 采用對流機制,用置換液部分或者全部補充超濾部分,達到溶質清除和容量管理目標。置換液可以在濾器前(前稀釋)和(或)濾器后(后稀釋)補充。
8.1.3 連續靜-靜脈血液透析(continuous veno-venous hemodialysis,CVVHD)
CVVHD 是一種連續血液透析的形式,血流和透析液在透析器里反向對流,用彌散的原理凈化血液。
8.1.4 連續靜-靜脈血液透析濾過(continuous veno-venous hemodiafiltration,CVVHDF)
CVVHDF 結合了透析和濾過的模式。用置換液部分或者全部補充超濾部分,達到溶質清除和容量管理目標,置換液可以在濾器前(前稀釋)和(或)濾器后(后稀釋)補充,同時,血流和透析液在透析器里反向對流,這樣用彌散和對流兩種機制凈化血液。
8.1.5 連續靜-靜脈高通量透析(continuous veno-venous high-flux hemodialysis,CVVHFD)
CVVHFD 與 CVVHD 相同,但采用高通量膜材。由于膜材的高通量特性,盡管沒有置換液補充,但仍有溶質的對流清除。
8.2 間斷治療(intermittent therapies)
間斷治療一般運行 3~5 h,需要足夠的血流量,特殊培訓的護士,需要水處理以及消毒管理產生純凈水作為透析液。因為治療時間短,凈化率必須要比 CRRT 高。最常用的間斷治療模式是間斷血液透析、間斷血液濾過、間斷血液透析濾過和間斷高通量透析。這些治療模式在 ICU 很少應用,這里不作討論。
8.3 雜合模式(hybrid therapies)
“雜合模式”從頻率和持續時間結合了間斷和連續模式的特點,希望達到有效的溶質清除、緩慢的超濾率并保持血流動力相對穩定,減少抗凝需要,縮短治療時間,降低成本,并減少護士工作量。雜合模式包括多種特殊的“非連續性”RRT 模式:延長低效透析(sustained low-efficiency dialysis,SLED),延長低效每日透析,延長間斷 RRT,延長每日透析,延長每日透析濾過,延長透析,和強化靜-靜脈血液濾過(accelerated veno-venous hemofiltration,AVVH)。
雜合模式通常采用標準的間斷血液透析設備(機器、濾器、體外管路),以及經常應用在線生成透析液和超濾液。溶質清除主要是通過彌散,也有部分對流,比如延長每日透析濾過和 AVVH。最常用的雜合治療模式是 SLED,以較少血流和透析液流量治療 8~12 h。但 SLED 高質量臨床應用的研究很有限[47]。
8.4 其他體外治療
ICU 內也應用一些其他血液凈化技術清除溶質和毒素,或者支持單個或者多個臟器功能。
8.4.1 血漿置換
治療性血漿置換(therapeutic plasma exchange,TPE)包括清除血漿(血漿分離)和補充(交換)相應的液體成分例如冰凍血漿或者白蛋白。
TPE 采用離心式系統或者高通過性膜,把血漿從全血里分離出來。膜式 TPE 的膜孔孔徑介于 0.2~0.6 μm,對相對分子質量為 500×103的大分子物質的篩選系數為 0.9~1.0[48]。
連續血漿置換(continuous plasma exchange,CPE)從 TPE 治療分化,采用低流量、長時間的治療。單個或者多個療程的 CPE 可與其他血液凈化技術結合使用。
8.4.2 多器官支持治療(multiple organ support therapy,MOST)
近年來,CRRT 被廣泛用于“非腎性適應證”,包括 MOST,管理多器官功能障礙綜合征的患者[49]。MOST 需要復雜的體外支持系統、多任務機器平臺和多個裝置。器官支持的類型和強度可以根據器官障礙的數目和嚴重程度制訂。
① 心臟支持(heart support):心肌功能右和左室功能障礙,并發嚴重液體過負荷[50],SCUF 可用于急性腎損傷或者非急性腎損傷患者減少其液體負荷,血流動力不穩患者也能耐受[51],特別適合用于嚴重利尿劑抵抗和心腎綜合征,治療手段很受限的患者。
② 肝臟支持(liver support):人工肝分為“細胞(生物)型”和“非細胞(生物)型”裝置,包括傳統間斷血液透析、CRRT 和特別用于清除肝功能障礙相關累積毒素的技術[52-53](表 5)。

許多非細胞(生物)型系統需要含白蛋白的透析液用來清除諸如脂肪酸、疏水膽酸、一氧化氮等的白蛋白高度結合的毒素,“白蛋白透析”概念形成了例如單通過白蛋白透析(single pass albumin dialysis,SPAD)和分子吸附再循環系統(molecular adsorbent recirculation system,MARS),而普羅米修斯(Prometheus)則是基于血漿成分分離和吸附(fractionated plasma separation and adsorption,FPSA)技術[54]。
SPAD:在 SPAD,采用白蛋白透析液清除白蛋白結合毒素。血液與標準的能通過白蛋白的高通量膜接觸,被對面白蛋白的透析液透析,白蛋白結合分子可以通過膜孔,然后被白蛋白透析液結合清除。SPAD 是新鮮白蛋白透析液的單次通過,這與 MARS 有本質不同[55-56]。
MARS:MARS 的主循環采用 MARS 高通量透析器,并以此連接第二個循環,含有一個標準透析器、一個活性炭和一個離子交換樹脂罐。在主循環,患者血液進入 MARS 透析器,水溶性物質可以彌散進入透析液,膜的相對分子質量選擇界限小于 60 ×103,保留血液里的白蛋白,僅僅游離毒素可以通過膜進入,類似于 SPAD。MARS 透析器的透析液部分為第二個循環,含有 20% 白蛋白循環反向流動。毒素結合到第二個循環里的自由白蛋白上,而水溶性毒素通過標準 CRRT 透析器清除。脂溶性白蛋白結合毒素經過活性炭和離子交換樹脂被吸附,這樣白蛋白得以再生,再生的白蛋白在主循環里再循環保持跨膜的濃度梯度。
普羅米修斯(Prometheus,FPSA):Prometheus 系統基于 FPSA 結合血液透析。患者血液泵入特殊的可以通過白蛋白的膜,相對分子質量大小選擇界限約為 250×103。血液白蛋白成分被選擇性濾出,這樣白蛋白結合毒素因為對流穿過膜,血漿含白蛋白成分連續被兩個吸附柱處理:一個中性樹脂吸附柱,一個陰離子交換柱,清除負電荷毒素。經過純化的白蛋白血漿成分再進入主循環,以傳統的血透清除水溶性毒素[57-58]。
③ 肺臟支持(lung support):有證據顯示肺臟和腎臟功能間存在交互影響,很多重癥患者需要同時體外腎臟支持和肺臟支持[59-60]。很多情況下,CRRT 可以利用體外肺臟支持[體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)]的血管通路,傳統的 ECMO 需要的血流量通常比 CRRT 高[61],新開發的 ECMO 治療可以使用低血流量而達到氧合目標,所以近年來低流量 ECMO 經常與 CRRT 結合[56]。同時,新的肺臟支持模式由于采用 CRRT 相同的血流量并由 CRRT 機器提供,而能達到二氧化碳清除目標[62-63]。
④ 膿毒癥血液凈化(blood purification in sepsis):A. 高容量血液濾過(high-volume hemofiltration,HVHF):醫學文獻里尚沒有一致的意見,一般認為 HVHF 是連續性對流治療模式的目標劑量(處方)>35 mL/(kg·h)[64-65],>45 mL/(kg·h)被認為是極高容量模式。在間斷模式下 4~8 h 100~120 mL/(kg·h)的極高容量治療,然后持續傳統的 CVVH,這被稱為脈沖 HVHF[66]。
目前尚沒有證據證明 HVHF 相比標準劑量血液濾過能降低病死率[67],將 HVHF 用于膿毒癥和(或)膿毒癥休克的重癥患者其證據也有限。
B. 連續血漿分離吸附(continuous plasmafiltration coupled with adsorption,CPFA):CPFA(圖 2)結合了 CRRT 和連續性血漿分離優點,不需大容量的血漿補充。CPFA 的第一步,血漿分離器將血漿從全血中分離出來,然后泵入吸附柱,經過吸附純化的血漿進入主循環,再與血液混合,再經過常規的 CRRT 模式。沒有足夠的證據證明 CPFA 降低膿毒癥病死率或對其他重要臨床指標有所改善[68]。
C. 血液灌流(hemoperfusion):連續血液灌流包括一個吸附柱連接一個濾器,吸附柱與血液直接接觸,通過與吸附柱的疏水反應、離子吸引、氫鍵和范德華力等清除那些常規 CRRT 不能清除的毒素[69]。吸附劑表面包裹需具備優良的生物相容性,防止血小板聚集和凝血激活。血液灌流的毒素清除特性取決于吸附劑,特別是有效吸附面積。多黏菌素(polymyxin B,PMX)血液灌流技術,采用含有附著 PMX(一種對內毒素高親和性能的抗生素)的纖維吸附柱,清除循環中的內毒素。PMX 血液灌流的臨床研究還存在爭議,最近的研究顯示,PMX 血液灌流未顯示出器官衰竭改善療效[70-71]。
9 總結
當面臨病情復雜的多器官功能障礙患者,需要應用當今各種復雜的體外血液凈化治療技術,包括體外膿毒癥治療,心臟、肺臟和肝臟衰竭治療[70-72],這需要組建多科室的醫療和技術專家合作的特別小組。一個統一規范的術語體系能促進高效的合作交流,減少錯誤和并發癥,最終改善臨床實踐和患者預后。我們相信這一套術語體系有助于新技術的出版以及電子化醫療記錄和機器軟硬件的開發,促進重癥血液凈化技術的規范化和標準化發展。
重癥患者連續性腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy,CRRT)以及多種體外血液凈化治療的發展極大依賴于更大型的臨床研究,臨床研究和實踐的數據登記和數據庫管理成為趨勢,但由于缺乏一套公認的標準化術語體系,目前數據登記和數據庫的建立協調成為新的挑戰。同時,重癥患者的血液凈化治療需要多學科的密切協作,當腎臟科、重癥科和有關科室醫護合作溝通設計治療和實施治療管理時,更加需要統一的治療語言,即 CRRT 標準術語。另一方面,CRRT 設備還能完成多種其他血液凈化模式,而不同模式和技術定義以及診療參數等在不斷發展更新,且多為英語術語,而中文翻譯往往也有不同的中文理解和定義,所以,一套規范化的技術和治療的中文術語顯得極其重要。
規范化的中文術語需要包括血液凈化技術的基本原理以及臨床應用,例如:溶質和液體的膜轉運機制,血液凈化治療的基本特性和特征,設備平臺的治療實施機制。同時,術語應當用于 CRRT 的硬件設備,包括機器和耗材。設備功能和主要組成部分的術語定義非常重要,術語標準化可以促進軟硬件和人機交互便利,設備包括:聲光控報警,壓力傳感器,探頭,泵和流量指示,液體控制系統以及相關參數,劑量處方和交付參數,抗凝方案,設備步進程序等;同樣的,耗材方面包括:濾器,膜材特性和通量描述(低、高、等),超濾器,濾器和透析濾過器功能特性,還有液體平衡組分定義,特別是不同的模式(例如間斷、連續、雜合)以及各自的范疇(超濾、透析、濾過、透析濾過、血漿分離、吸附灌流、血漿濾過吸附等),還有根據不同的治療目的(心臟支持、肝臟支持、液體清除、體外二氧化碳清除等)的治療定義。
總之,當面對復雜的重癥患者,臨床需要采用發展中的體外血液凈化治療手段時,一套標準統一的術語體系可以極大提升治療規范,有利于數據采集整理、學術科研合作、平臺技術研發等,最終為臨床服務。
急性透析質量倡議組織自 2000 年成立以來,持續領導推動 CRRT 及重癥血液凈化技術的發展,于 2016 年成立了術語標準化倡議并召開了有關共識會議[1-2],對過去 25 年來的有關術語進行了系統回顧和討論[3-5],以 MeSH 方法篩選了 707 篇文獻,重點回顧了 300 篇文獻,專家組逐步達成共識并出版發布。為了將發布的英文術語轉換為中文,我們在《Critical Care》2016年發布的2篇文章《Nomenclature for renal replacement therapy in acute kidney injury: basic principles》[6] 和《Nomenclature for renal replacement therapy and blood purification techniques in critically ill patients: practical applications》[7]中英文術語基礎上,檢索閱讀了有關中文文獻,比對總結了中文標準化術語,這套中文術語重點圍繞 CRRT,主要側重于原理技術,包括膜材和濾器,設備溶質和液體轉運機制,以及治療模式和評估等,而非臨床患者。
1 膜材和濾器的特性
1.1 幾何學特性
膜材的主要一維幾何學特性包括:中空纖維長度(L),平均纖維內徑(
),壁厚(t),以及膜孔數量(Np)。膜的表面積取決于纖維數量(Nf),應用這些參數[8],膜材的多維度特性見表 1。

1.2 性能特性
性能特性取決于每一個膜材的具體情況。
1.2.1 膜超濾系數(membrane ultrafiltration coefficient)和濾器超濾系數(filter ultrafiltration coefficient)
膜超濾系數(KUF)表示濾器膜單位壓力和面積下對水的通透性,取決于膜面積和膜孔數量:
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QUF 是超濾率,TMP 是跨膜壓,A是膜面積,單位是 mL/(h·mm Hg·m2)(1 mm Hg=0.133 kPa)。
濾器超濾系數(DKUF)是KUF 和面積(A)的乘積:
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單位是 mL/(h·mm Hg)。膜材廠家通常用QUF 除以 TMP 得出DKUF。
KUF 用于定義“高通量”或“低通量”,盡管KUF 臨界值尚未確定[9],但是一般情況下將<10 mL/(h·mm Hg·m2)稱為低通量膜,10~25 mL/(h·mm Hg·m2)為中通量膜,>25 mL/(h·mm Hg·m2)為高通量膜。需要注意的是,這主要是指膜的親水通過性(對水的通過性能),對水的通過性能與溶質的通過性能并不能劃等號,后者還取決于孔密度、平均孔徑和孔的分布情況。所以,高通量膜和高通透性膜不能混淆。
1.2.2 總轉運系數(mass transfer area coefficient)
總轉運系數(KOA)表示整個濾器膜面積的溶質彌散清除總能力,是單位膜面積的溶質清除(KO)與面積(A)的乘積。KOA可因透析中膜通透性改變或者交換面積改變而改變。
1.2.3 膜篩選系數(sieving coefficient)與排斥系數(rejection coefficient)
篩選系數(SC)是超濾液中某溶質的濃度(僅對流機制清除)與濾器平均血漿濃度的比值:
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CUF 是超濾液中溶質濃度,CPI 和CPO 是濾器入口和出口的溶質血漿濃度。
由于膜的特性變化,SC在治療中也會變化。SC對應于特定溶質和特定的膜材料(圖 1)。公式通常簡化為超濾液濃度與濾器前濃度比值。
排斥系數(RC)是:RC=1–SC。
1.2.4 截留(cut-off)
對于特定膜材料,截留表示膜材能夠保留的最小溶質的相對分子質量。由于膜孔正態分布,統計截留值用SC為 0.1 的溶質相對分子質量來表示,對于特定的膜材,保留起始點(截留量 90% 或 0.9)表示SC為 0.9 的溶質相對分子質量。全面表達膜截留性能需要合并考慮截留值和保留起始點,評估特定膜的SC曲線(圖 1)[10]。
臨床上,“高截留膜”是指膜材的截留值接近白蛋白的相對分子質量。

2 溶質和液體轉運機制
溶質轉運主要有 2 種機制:對流和彌散。液體通過半透膜轉運主要基于超濾。吸附是溶質附著于膜上,主要影響疏水(脂溶性)分子清除。當溶質清除速度(量/時間)被進入濾器血液/血漿濃度均化,準確的定義是“溶質清除率”,單位是 mL/min,表示單位時間內能將多少毫升血漿中所含的某物質完全清除出去。
2.1 超濾(ultrafiltration)和對流(convection)
超濾是血漿水分(溶劑、無細胞成分和膠體)在血液和透析/超濾單位之間的壓力梯度下,通過半透膜移動。受濾器特性(如DKUF)、操作參數(如 TMP 等)影響[11]。超濾用超濾率(QUF)來表示:
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超濾術語需考慮使用場景和一定限定條件。當用于 CRRT 時,需要特定術語,例如,總超濾量(UF=治療中總超濾液體量)和凈超濾量(UFNET=機器從患者體內凈脫出的液體)。UFNET是總超濾量與置換量之間的差值(表 2)。

技術角度,超濾也可以是單超(無其他治療機制,僅僅使用容量控制純超濾),在血濾或者彌散血液透析,或透析濾過平臺上實現。
對流是由于跨膜的流體靜力和(或)滲透壓差,溶質由于液體運動帶動(超濾)通過半透膜的轉運。
溶質的對流通量(Jc)取決于QUF、膜面積(A)、溶質在血漿內濃度(CPi)和溶質SC:
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與彌散轉運相比,對流轉運可以更快速度清除更大分子量溶質[12]。
跨膜壓(transmembrane pressure),是對于中空纖維,跨膜壓(TMP)是膜內外的壓力差,是由血液側的流體靜水壓(PB)、透析液/超濾液側的流體靜水壓(PD)和血漿膠體滲透壓壓(πB)決定,TMP 值在濾器的整個長度(L)范圍內,隨著部位(l)不同而不同:
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TMP 可以用如下簡化公式:
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PBi 是血液入口端壓力,PBO 是出口端壓力,PDi 是透析液/超濾入口端壓力,PDO 是透析/超濾出口端壓力,πBi 是入口端血漿膠體滲透壓,πBo 是出口端血漿膠體滲透壓。需要注意的是,TMP 正壓是整個濾器長度范圍內的平均壓,并不代表濾器內部各部位真正的壓力,換句話說,并不代表濾器內每個點都是正壓。
另外,CRRT 機器并不直接檢測PDi 或者膠體滲透壓,所以 TMP 更簡單的公式是:
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PPRE 是濾器前壓,POUT 是濾器后壓,PEFF 是廢液管路壓力(這三者均由機器檢測)。一般情況下,血液沿濾器流動,血漿水分逐漸被帶出,這種超濾被稱為直接(或內部)濾過,是由于作用位點 TMP 作用下血漿水分單向從血液側向透析液/超濾液側移動:
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在濾器的某個位置,PB(l)=PD(l)+πB(l),在這個位置往下,TMP 可能為負值(TMP*也可能是正值),透析液會反方向進入血液側,稱為反超[13],反超表示,液體從透析液側進入血液側的現象。
2.2 彌散(diffusion)
彌散是指溶質分子從高濃度到低濃度區域移動通過半透膜,直到兩側濃度達到平衡。濃度梯度(C1–C2=dc)是驅動力。溶質通過半透膜彌散通量(Jd)遵循 Fick 彌散定律,和溶質彌散系數成正比,和兩部分區域距離成反比[12]:
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彌散系數D近似值可用 Stokes-Einstein 方程式得出:
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kB 是 Boltzmann 常數,T是溶質溫度,u是溶液黏度,R是分子作用半徑。假設多數分子是球形,作用半徑是相對分子質量的立方根,小分子溶質的D較高[14]。
2.3 吸附(adsorption)
吸附是在體外血漿或血液里的多肽或者蛋白形式分子,結合到膜結構或者其他吸附材質的過程,例如活性炭、樹脂或凝膠等。影響分子-膜作用力與分子性狀(例如直徑、電荷、結構)以及吸附膜(多孔性、合成、親水性、表面電位等)有關。吸附罐應當標注吸附容量(DAC)以及選擇性,DAC 是指該設備能夠吸附某特定物質的總容量;選擇性是一個安全參數,指何種物質不能被吸附。
3 體外血液凈化模式
3.1 血液透析(hemodialysis)
溶質清除的主要機制是彌散,主要針對小分子物質清除。透析使用血液透析器,血液和透析液反向流動或同向流動。反向流動因為在整個透析器長度都保持高的平均濃度梯度所以常用。而同向流動可保持良好的穩定性和水動力狀態,預沖時更容易排氣[15]。高通量濾器因為可以達到明顯的對流轉運,這種模式被稱為高通量透析[16]。
3.2 血液濾過(hemofiltration)
血液濾過是利用高通量膜材,采用超濾/對流而不使用透析液的治療模式。在血液回路輸入無菌的液體(置換液),重建減少的血漿容量,降低溶質濃度。無菌液體(置換液)全部或者部分置換濾出的液體,置換液可以在濾器前(前稀釋)或濾器后(后稀釋)輸入,對于溶質清除來說,后稀釋比前稀釋更有效率,但由于血液濃縮容易導致膜劣化[11]。
3.3 血液透析濾過(hemodiafiltration)
血液透析濾過包含了血液透析和血液濾過,同時利用彌散和對流機制清除溶質。因為采用高通量膜,需要足量的無菌液體輸入或者置換(濾器前或濾器后)[17]。
3.4 單超(isolated ultrafiltration)
單超主要是利用半透膜超濾清除液體,而不補充容量,進行容量控制而非溶質控制[18]。
3.5 血漿分離(plasmapheresis)
模式血漿分離通過血漿分離器濾出血漿,并用血漿制品,例如新鮮冰凍血漿、白蛋白或者其他液體進行補充。另一種方法是采用離心泵,用重力方式分離血漿。血漿分離用于清除疏水和脂溶性高的致病物質分子[19]。
3.6 血液灌流/血漿灌流(hemoperfusion/ plasmaperfusion)
血液灌流或者血漿灌流是血液或者血漿循環通過一個含特別的吸附劑的柱狀裝置,以吸附機制清除有害物質。血液和血漿灌流主要用于清除特定的疏水(脂溶性)物質、毒素或者外源性毒物[20]。
3.7 液體、容量和流量
體外治療里的溶質轉運取決于操作參數,包括血流量、透析液、凈超濾和置換液流量,以達到需要的清除效果。常用的 CRRT 參數(液體和流量)參見表 2。
濾過分數(filtration fraction)和濃縮比例(concentration ratio):濾過分數(FF)是超濾率(QUF)和血漿流量(QP)的比值:
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濾過分數也可以用如下公式計算:
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這里ProtIN 是濾器前血漿蛋白濃度,ProtOUT 是濾器后血漿蛋白濃度。
直接 FF 計算可以如下公式:
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這里
是前置換流量,
是血流量。
在臨床實際應用中(CRRT 里),FF被用以評估濃縮比例(CR),量化濾器內血液濃縮的狀態:
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是后置換流量,
是前置換流量,
是凈超濾流量。臨床上,濾過分數應當保持在 30% 以下[21],根據紅細胞比容,來減少血液濃縮和血液蛋白-膜的反應。
3.8 治療評估方法:腎臟替代治療(renal replacement therapy,RRT)的“劑量”
大型研究顯示無論間斷 RRT 還是 CRRT,劑量與生存率均有一定相關性,但重癥患者最合適的治療劑量還未完全確認[22-28]。目前的研究證據建議精準 CRRT,關注需求(血液凈化)和能力(腎臟功能)的平衡,推薦個體化處方和治療劑量[29-32]。治療充分性需要多維度考慮,而非僅僅用尿素動力學指標。在 CRRT 中,治療充分性≥25 mL/(kg·h),這大約相當于每天標準Kt/V=1,表示患者治療達標。
劑量表示在單位時間內,通過體外循環清除廢棄物質和毒素的血液的容量,實際應用里,常用清除代表性物質的速率來表示,在腎衰竭里常用尿素作為指標物[14, 33],用于終末期腎病患者的透析治療,方法簡單并與預后相關[22]。但是,當應用 CRRT 治療重癥患者時,則需要考慮其他充分性和劑量,相對容易的一種方式是用機器有關流量參數[34]。
RRT 的劑量有多種定義和公式[35-36],劑量定義包括:目標(患者),目標(機器),當前,平均,預期,當前有效交付劑量,和平均有效交付劑量,用這些定義,可以歸納治療的效率、強度和功效。
3.8.1 目標劑量(處方的)[target dose (prescribed)]
目標劑量(處方的)是對特定患者,根據臨床狀況處方的清除率,表示處方醫師需要為這個患者達到的清除率。
3.8.2 目標機器劑量(設定的)[target machine dose(set)]
目標機器劑量是處方醫師希望通過機器達到的清除率。通常設定 RRT 的各種模式參數流量建立。考慮到平均宕機時間,目標機器劑量可在治療過程中調整,以減少目標劑量(處方)與平均有效交付劑量(監測)之間的缺口。
3.8.3 當前劑量(從治療參數計算的)[current dose(estimated from treatment parameters)]
當前劑量(以治療參數計算)是在當前狀態下,從體外循環流量計算的清除率。由于報警、循環凝血和血管通路故障等造成治療中斷,或者在患者因外科手術或者放射檢查等必須離開重癥監護病房(intensive care unit,ICU)時機器治療停止時的當前劑量是 0。
3.8.4 平均劑量(測量/計算的)[average dose(measured/calculated)]
平均劑量是在總治療時間以當前劑量測算的清除率。總治療時間是有效治療時間和宕機時間之和,治療有效時間是指廢液泵運行的累積時間,平均劑量通常大于平均有效交付劑量。
3.8.5 預期劑量(計算/估計的)[projected dose(calculated/estimated)]
預期劑量是在治療結束時,理論上患者應當接受到的體重均化清除率。在某個特定時刻基于平均劑量和機器設定目標劑量,機器估算出理論上患者在 24 h 結束時能夠獲得的劑量。如果目標機器劑量在治療中始終保持恒定,預期劑量和平均劑量相當,當目標機器劑量調整,預期劑量取決于當時的平均劑量和新設定的目標機器劑量。預期劑量通常在平均有效交付劑量上被高估。
3.8.6 當前有效達成劑量(測量)[current effective delivered dose(measured)]
當前有效達成劑量(測量)是指在治療中實際完成的清除率。與實際劑量(從治療參數計算)不同,這是基于血液溶質實際清除濃度的。實際有效達成劑量主要取決于所采用的 RRT 模式,治療參數設定及其他影響清除率的臨床和技術因素。主要的影響因素是機器設置的血流量和實際血流量以及廢液流量之間的差異、血管通路功能不良、不正確的預先沖方式、有效濾過膜面積減少(凝血、氣栓)、濾過能力下降(凝血、膜內表面蛋白層形成、濃度極化)、高血液黏度和紅細胞比容和過高的濾過分數。
3.8.7 平均有效達成劑量(測量的)[average effective delivered dose(measured)]
平均有效達成劑量(測量)或者實際劑量,是臨床實際交付給患者的清除率。是體重均化的當前有效達成劑量,在治療期間當前有效達成劑量的平均值,而不是當前劑量,因為后者可能由于某段時刻流量并不產生溶質清除率(例如更換液袋、再循環)。平均有效達成劑量和目標劑量間最大的差別通常見于彌散模式為主的 CRRT(連續靜-靜脈血液透析或者連續靜-靜脈血液透析濾過)[35]。
理想的治療是停機/或技術問題沒有影響到清除率,使得目標、機器目標、當前、平均、預期、當前有效交付劑量,和平均有效交付劑量都保持一致。
3.9 效率(efficiency)、強度(intensity)和效能(efficacy)
效率通常用清除率(K)表達,表示在一段時間內所能清除掉物質的血液容量,用血容量/時間計算(mL/min、mL/h、L/24 h,等等),通常會用體重均化。效率取決于參照的分子(分子大小)、清除機制(彌散、對流或者同時)以及體外循環運行參數(如流量和濾器類型)。效率可以在相同的模式下用不同的治療參數比較,也可以采用諸如目標效率、目標機器效率、當前效率、達成效率和平均有效達成效率表達。圖 2 表示的是 CRRT 里效率概念的示例圖。

a. 目標劑量(處方):是對特定患者,根據臨床狀況處方的清除率,表示處方醫師需要為這個患者達到的清除率。例如:根據文獻,醫生決定 35 mL/(kg·h)劑量給予患者是充分的。b. 目標機器劑量(設定):目標機器劑量是處方醫師希望通過機器達到的清除率,這僅可在機器上設定。例如:考慮到平均宕機時間,醫生在機器上設定劑量,使得能夠達到目標劑量(處方),例如,為達到目標劑量(處方)35 mL/(kg·h),醫生設定流量和模式,達到機器劑量為 40 mL/(kg·h)。c. 當前劑量(從治療參數估計):當前劑量(從治療參數計算)是在當前狀態下,從體外循環流量估計的清除率。在宕機期間機器治療停止(例如報警、換液狀態)時,當前劑量為 0。例如,機器基于流量計算出的每時刻的當前劑量,當前劑量為 0 時則為宕機。d. 平均劑量(測量/計算):平均劑量是以當前劑量下機器計算總治療時間的清除率。例如,基于總治療時間和當前劑量,機器測算顯示出的當前的平均劑量,如平均劑量為 35 mL(/kg·h)(目標處方劑量),醫生可以假定患者治療劑量不足。e. 預期劑量(計算/估計):預期劑量是在治療結束時,理論上患者應當接受到的體重均化清除率。例如,某時刻基于平均劑量和機器設定目標劑量,機器計算出理論上患者在 24 h 結束時能夠獲得的劑量,如果預期劑量<35 mL/(k·h)的目標處方劑量,醫生可以假定患者在治療結束時沒有獲得足夠劑量。f. 當前有效交付劑量(測量):當前有效交付劑量(測量)是指在治療中時刻采集到的清除率。與當前劑量(從治療參數計算)不同,這是基于血液濃度的。例如,醫生計算出基于溶質標志物的實際血液清除率,經常出現由于流量限制或者其他技術原因與當前劑量(從治療參數計算出)出現差異。g. 平均有效交付劑量(測量):平均有效交付劑量(測量)或者實際劑量,是臨床(測量)交付給患者的清除率,在總治療時間內某個時間點基于體重均化的當前有效交付劑量
強度的定義是“效率×時間”,實際應用中表示一段時間內清除掉溶質的血容量,單位為 mL 或者 L,當比較不同治療時間的 RRT 模式時,強度比效率更合適。例如,CRRT 效率較低,但是其長時間連續治療增加了治療強度。
腎衰竭患者,需要多次治療,在考慮劑量時還要考慮治療頻率。具體來說,評估多次治療通常用強度乘以頻率(治療天/周)。
功效測量對特定患者在給予治療時間內的特定溶質清除。可以用在治療時間內,清除凈化的總容量和該溶質體內分布容積的比值表示,即強度和特定溶質體內分布容積的比值來量化(表 3)。

4 硬件和裝置
CRRT 硬件包括機器以及所有專用耗材。機器和主要部件和功能的術語和功能對于醫生和護士非常重要術。圖 3 顯示了一臺標準的現代 CRRT 機器和主要部件功能[37-38]。

1. 屏幕(screen):人機交互的顯示屏;2. 報警燈和聲音指示器(alarm light and sound indicators):視覺和聽覺報警必須清晰易辨別,報警設置須清楚明了;3. 輸入壓(in-flow pressure,
5 CRRT 機器:程序和治療階段
機器可實施的不同程序包括[39]:
5.1 處方階段(prescription phase)
該階段包括處方醫師制訂決策,選擇所需的模式和運行參數,以及周期性評估和(或)處方修改。
5.2 準備階段(preparation phase)
該階段包括收集準備必須的耗材,識別和檢查耗材、管路、接頭、位置和液體袋。
5.3 預沖階段(priming phase)
將預沖液輸入體外循環,去除氣泡,清洗消毒過程中殘留物。如使用肝素抗凝,將肝素加入預沖液。在這一階段,機器完成自檢。
5.4 連接患者(connection to the patient)
這個階段將體外循環管路連接到患者的血管通路。
5.5 治療階段(treatment phase)
激活凈超濾和彌散和(或)對流溶質清除(所有泵工作),血液凈化開始實施。在整個治療過程中監測循環壓力和患者生命體征。
5.6 特殊程序(special procedures)
治療中的特殊程序,包括:補充透析液,置換液和枸櫞酸液袋(如果使用枸櫞酸抗凝),更換注射器(如果使用肝素抗凝),重置血管通路和臨時分離,再循環和更換濾器和配套。
5.7 回血、分離和下機(blood return,disconnection and unload)
回血過程是將血液回流到患者體內。這通常會在引血端連接生理鹽水袋運行血泵。當循環沖刷后,血泵停機,血液回路分離,撤除管路和配套。
6 CRRT 耗材
耗材(體外循環的一次性使用部分)供機器特殊使用,通常為特殊模式定制。

CRRT 中,濾器是主要部件,通過超濾、對流和(或)彌散有效凈化血液和血漿,“濾器”通常指整個體外凈化部件(膜材和外殼)。對流、彌散或對流合并彌散等模式需要應用不同類型的濾器,如血濾器、血液透析器和血液透析濾過器。血漿濾器是一種特殊濾器,用來將血漿從血液的有形成分里分離出來。吸附劑、罐和吸附物并不屬于濾器范疇,吸附罐和有關耗材其吸附是唯一的凈化機制。CRRT 濾器實施彌散和(或)對流轉運靠“中空纖維”集束完成。濾器可以用膜材幾何學和性能參數來區分[20, 29, 41]。
7 容量管理和液體平衡
CRRT 中液體管理需考慮患者的血容量和血流動力狀況,CRRT 機器功能異常出現液體平衡錯誤會導致液體管理錯誤。機器標示的液體平衡誤差限度(“規格”),是液體泵、液體秤和其他 CRRT 液體管理部件的固有誤差(“公差”)。液體失衡可由于硬件(秤、泵、管路)或者軟件(控制系統和保護性子系統)錯誤造成。CRRT 機器的液體平衡技術有不同的系統:
重力計量液體平衡:因為在長時間治療中技術最可靠,CRRT 里較常用。基本的系統特點是,采用一個或多個秤,連續對廢液、置換液和(或)透析液進行稱重,將液體重量作為流量指標,機器軟件連續分析這些秤重數據,以及處方和實際流量間的細微的差異,并即時自反饋機制下微調泵運行。缺點是,秤的稱重限制,用戶錯誤和操作環境可能的影響。
容量計量液體平衡:采用平衡艙和閥門管理。在長時間的治療中,由于系統累積錯誤,且沒有連續的自我反饋保障機制,容量平衡沒有重力計量平衡系統精確度高。該系統的優點是無需評估收集廢液,減少了因液體相關介入操作對治療的干擾。
通量計量液體平衡:需要精確但是昂貴的流量計(電磁計量計、超聲或者科氏流量計)。
所有以上這些技術可以單獨或者結合應用。
8 體外治療和療法
8.1 連續性治療(continuous therapies)
CRRT 是一種連續長時間的體外治療技術,用來替代腎臟功能,提供血液凈化支持。由于更好的血流動力穩定性,減少細胞內外的溶質穿流,比間斷治療模式具有更好的對液體清除的耐受性,CRRT 被認為是血流動力不穩定患者最合適的治療模式。CRRT 的相對缺點包括:需要連續抗凝,連續的報警關注,特殊的專業技能和工作量以及較高的費用。CRRT 根據資源、患者需求和護理技術能力采用不同的方式,也由于 CRRT 治療已用于非腎臟性疾病,國內也稱為連續性血液凈化(continuous blood purification,CBP)以及相應的治療命名(圖 4)[5, 42-46]。
CRRT 處方需要經常評估。CRRT 用雙腔導管,采用“靜-靜脈”技術,將血液從靜脈引出,經過凈化,再回到靜脈。“動脈-靜脈”技術已經被廢止。

8.1.1 緩慢連續超濾(slow continuous ultrafiltration,SCUF)
SCUF 是緩慢從血漿中清除水分,用于頑固性液體過負荷,有或者沒有腎功能障礙的患者,主要目的是安全有效地糾正液體過負荷。
8.1.2 連續靜-靜脈血液濾過(continuous veno-venous hemofiltration,CVVH)
CVVH 采用對流機制,用置換液部分或者全部補充超濾部分,達到溶質清除和容量管理目標。置換液可以在濾器前(前稀釋)和(或)濾器后(后稀釋)補充。
8.1.3 連續靜-靜脈血液透析(continuous veno-venous hemodialysis,CVVHD)
CVVHD 是一種連續血液透析的形式,血流和透析液在透析器里反向對流,用彌散的原理凈化血液。
8.1.4 連續靜-靜脈血液透析濾過(continuous veno-venous hemodiafiltration,CVVHDF)
CVVHDF 結合了透析和濾過的模式。用置換液部分或者全部補充超濾部分,達到溶質清除和容量管理目標,置換液可以在濾器前(前稀釋)和(或)濾器后(后稀釋)補充,同時,血流和透析液在透析器里反向對流,這樣用彌散和對流兩種機制凈化血液。
8.1.5 連續靜-靜脈高通量透析(continuous veno-venous high-flux hemodialysis,CVVHFD)
CVVHFD 與 CVVHD 相同,但采用高通量膜材。由于膜材的高通量特性,盡管沒有置換液補充,但仍有溶質的對流清除。
8.2 間斷治療(intermittent therapies)
間斷治療一般運行 3~5 h,需要足夠的血流量,特殊培訓的護士,需要水處理以及消毒管理產生純凈水作為透析液。因為治療時間短,凈化率必須要比 CRRT 高。最常用的間斷治療模式是間斷血液透析、間斷血液濾過、間斷血液透析濾過和間斷高通量透析。這些治療模式在 ICU 很少應用,這里不作討論。
8.3 雜合模式(hybrid therapies)
“雜合模式”從頻率和持續時間結合了間斷和連續模式的特點,希望達到有效的溶質清除、緩慢的超濾率并保持血流動力相對穩定,減少抗凝需要,縮短治療時間,降低成本,并減少護士工作量。雜合模式包括多種特殊的“非連續性”RRT 模式:延長低效透析(sustained low-efficiency dialysis,SLED),延長低效每日透析,延長間斷 RRT,延長每日透析,延長每日透析濾過,延長透析,和強化靜-靜脈血液濾過(accelerated veno-venous hemofiltration,AVVH)。
雜合模式通常采用標準的間斷血液透析設備(機器、濾器、體外管路),以及經常應用在線生成透析液和超濾液。溶質清除主要是通過彌散,也有部分對流,比如延長每日透析濾過和 AVVH。最常用的雜合治療模式是 SLED,以較少血流和透析液流量治療 8~12 h。但 SLED 高質量臨床應用的研究很有限[47]。
8.4 其他體外治療
ICU 內也應用一些其他血液凈化技術清除溶質和毒素,或者支持單個或者多個臟器功能。
8.4.1 血漿置換
治療性血漿置換(therapeutic plasma exchange,TPE)包括清除血漿(血漿分離)和補充(交換)相應的液體成分例如冰凍血漿或者白蛋白。
TPE 采用離心式系統或者高通過性膜,把血漿從全血里分離出來。膜式 TPE 的膜孔孔徑介于 0.2~0.6 μm,對相對分子質量為 500×103的大分子物質的篩選系數為 0.9~1.0[48]。
連續血漿置換(continuous plasma exchange,CPE)從 TPE 治療分化,采用低流量、長時間的治療。單個或者多個療程的 CPE 可與其他血液凈化技術結合使用。
8.4.2 多器官支持治療(multiple organ support therapy,MOST)
近年來,CRRT 被廣泛用于“非腎性適應證”,包括 MOST,管理多器官功能障礙綜合征的患者[49]。MOST 需要復雜的體外支持系統、多任務機器平臺和多個裝置。器官支持的類型和強度可以根據器官障礙的數目和嚴重程度制訂。
① 心臟支持(heart support):心肌功能右和左室功能障礙,并發嚴重液體過負荷[50],SCUF 可用于急性腎損傷或者非急性腎損傷患者減少其液體負荷,血流動力不穩患者也能耐受[51],特別適合用于嚴重利尿劑抵抗和心腎綜合征,治療手段很受限的患者。
② 肝臟支持(liver support):人工肝分為“細胞(生物)型”和“非細胞(生物)型”裝置,包括傳統間斷血液透析、CRRT 和特別用于清除肝功能障礙相關累積毒素的技術[52-53](表 5)。

許多非細胞(生物)型系統需要含白蛋白的透析液用來清除諸如脂肪酸、疏水膽酸、一氧化氮等的白蛋白高度結合的毒素,“白蛋白透析”概念形成了例如單通過白蛋白透析(single pass albumin dialysis,SPAD)和分子吸附再循環系統(molecular adsorbent recirculation system,MARS),而普羅米修斯(Prometheus)則是基于血漿成分分離和吸附(fractionated plasma separation and adsorption,FPSA)技術[54]。
SPAD:在 SPAD,采用白蛋白透析液清除白蛋白結合毒素。血液與標準的能通過白蛋白的高通量膜接觸,被對面白蛋白的透析液透析,白蛋白結合分子可以通過膜孔,然后被白蛋白透析液結合清除。SPAD 是新鮮白蛋白透析液的單次通過,這與 MARS 有本質不同[55-56]。
MARS:MARS 的主循環采用 MARS 高通量透析器,并以此連接第二個循環,含有一個標準透析器、一個活性炭和一個離子交換樹脂罐。在主循環,患者血液進入 MARS 透析器,水溶性物質可以彌散進入透析液,膜的相對分子質量選擇界限小于 60 ×103,保留血液里的白蛋白,僅僅游離毒素可以通過膜進入,類似于 SPAD。MARS 透析器的透析液部分為第二個循環,含有 20% 白蛋白循環反向流動。毒素結合到第二個循環里的自由白蛋白上,而水溶性毒素通過標準 CRRT 透析器清除。脂溶性白蛋白結合毒素經過活性炭和離子交換樹脂被吸附,這樣白蛋白得以再生,再生的白蛋白在主循環里再循環保持跨膜的濃度梯度。
普羅米修斯(Prometheus,FPSA):Prometheus 系統基于 FPSA 結合血液透析。患者血液泵入特殊的可以通過白蛋白的膜,相對分子質量大小選擇界限約為 250×103。血液白蛋白成分被選擇性濾出,這樣白蛋白結合毒素因為對流穿過膜,血漿含白蛋白成分連續被兩個吸附柱處理:一個中性樹脂吸附柱,一個陰離子交換柱,清除負電荷毒素。經過純化的白蛋白血漿成分再進入主循環,以傳統的血透清除水溶性毒素[57-58]。
③ 肺臟支持(lung support):有證據顯示肺臟和腎臟功能間存在交互影響,很多重癥患者需要同時體外腎臟支持和肺臟支持[59-60]。很多情況下,CRRT 可以利用體外肺臟支持[體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)]的血管通路,傳統的 ECMO 需要的血流量通常比 CRRT 高[61],新開發的 ECMO 治療可以使用低血流量而達到氧合目標,所以近年來低流量 ECMO 經常與 CRRT 結合[56]。同時,新的肺臟支持模式由于采用 CRRT 相同的血流量并由 CRRT 機器提供,而能達到二氧化碳清除目標[62-63]。
④ 膿毒癥血液凈化(blood purification in sepsis):A. 高容量血液濾過(high-volume hemofiltration,HVHF):醫學文獻里尚沒有一致的意見,一般認為 HVHF 是連續性對流治療模式的目標劑量(處方)>35 mL/(kg·h)[64-65],>45 mL/(kg·h)被認為是極高容量模式。在間斷模式下 4~8 h 100~120 mL/(kg·h)的極高容量治療,然后持續傳統的 CVVH,這被稱為脈沖 HVHF[66]。
目前尚沒有證據證明 HVHF 相比標準劑量血液濾過能降低病死率[67],將 HVHF 用于膿毒癥和(或)膿毒癥休克的重癥患者其證據也有限。
B. 連續血漿分離吸附(continuous plasmafiltration coupled with adsorption,CPFA):CPFA(圖 2)結合了 CRRT 和連續性血漿分離優點,不需大容量的血漿補充。CPFA 的第一步,血漿分離器將血漿從全血中分離出來,然后泵入吸附柱,經過吸附純化的血漿進入主循環,再與血液混合,再經過常規的 CRRT 模式。沒有足夠的證據證明 CPFA 降低膿毒癥病死率或對其他重要臨床指標有所改善[68]。
C. 血液灌流(hemoperfusion):連續血液灌流包括一個吸附柱連接一個濾器,吸附柱與血液直接接觸,通過與吸附柱的疏水反應、離子吸引、氫鍵和范德華力等清除那些常規 CRRT 不能清除的毒素[69]。吸附劑表面包裹需具備優良的生物相容性,防止血小板聚集和凝血激活。血液灌流的毒素清除特性取決于吸附劑,特別是有效吸附面積。多黏菌素(polymyxin B,PMX)血液灌流技術,采用含有附著 PMX(一種對內毒素高親和性能的抗生素)的纖維吸附柱,清除循環中的內毒素。PMX 血液灌流的臨床研究還存在爭議,最近的研究顯示,PMX 血液灌流未顯示出器官衰竭改善療效[70-71]。
9 總結
當面臨病情復雜的多器官功能障礙患者,需要應用當今各種復雜的體外血液凈化治療技術,包括體外膿毒癥治療,心臟、肺臟和肝臟衰竭治療[70-72],這需要組建多科室的醫療和技術專家合作的特別小組。一個統一規范的術語體系能促進高效的合作交流,減少錯誤和并發癥,最終改善臨床實踐和患者預后。我們相信這一套術語體系有助于新技術的出版以及電子化醫療記錄和機器軟硬件的開發,促進重癥血液凈化技術的規范化和標準化發展。