不同膜材料透析器在单次透析治疗中的临床应用差异观察

林琳 天津市第四中心医院血液透析室 （天津 300140）

内容提要： 目的：分析单次透析治疗中使用不同膜材料透析器的效果。方法：从2021年3月～2022年3月本院透析患者中随机抽取50例，随机数字表法均分为对照组25例，使用三醋酸纤维素膜透析器（150U）透析，观察组25例，使用高通量聚砜膜透析器（HF15）透析，对比透析效果。结果：观察组下降率、清除率（尿素氮、肌酐、血磷）和对照组的对比（P>0.05）；观察组β2微球蛋白下降率、清除率高于对照组（P<0.05）；观察组和对照组生物相容性标记物变化率各个时间对比差异显著（P>0.05）。结论：血液透析患者使用HF15透析器，单次清除中小分子毒素的效果比150U透析器更优，从生物相容性角度分析两种透析器等同。

1945年临床利用透析器首次成功对人体完成血液透析，发展至今，血液透析已经成为肾脏疾病患者终末期替代肾脏功能的主要方法[1]。临床越来越广泛地应用高通量血液透析为终末期肾病患者清除身体中的毒素，治疗中使用高超滤系数、高溶质通透性和水通透性的透析膜，能进一步提高清除毒素的效果[2]。膜丝孔径大小直接决定透析膜的通量，血液透析中不论是使用聚砜膜等合成膜，还是使用三醋酸纤维素膜等天然纤维素膜，膜丝孔径及孔隙率都可以利用纺丝技术进行调控[3]。成型后的聚砜膜横截面结构不对称，小且致密的内壁孔是滤过溶质的主要屏障，大且疏松的外壁孔具有稳固支撑作用；三醋酸纤维素膜横截面结构均质对称，外壁孔径大小等于膜丝内壁[4]。本研究对比分析了单次透析治疗中使用150U、HF15透析器的效果，阐述如下。

1.资料与方法

1.1 临床资料

从2021年3月～2022年3月的透析患者中随机抽取50例，随机数字表法均分为对照组和观察组各25例，观察组男14例，女11例，年龄48～78岁；平均（53.26±2.33）岁；体重58.23～75.26kg，平均（65.87±8.53）kg；受教育年限9～15年，平均（10.82±2.37）年。对照组男15例，女10例；年龄48～78岁，平均（53.35±2.40）岁；体重57.98～75.41kg，平均（65.71±8.42）kg；受教育年限9～16年，平均（10.94±2.53）年。两组患者一般资料及透析相关指标（见表1）对比无显著性差异，具有可比性（P>0.05）。

表1.透析相关指标对比(n=25,±s)

表1.透析相关指标对比(n=25,±s)

项目观察组对照组t P透析次数(次)412±245 426±231 0.207 0.836透析血流量(mL/min) 253.26±27.47 254.38±27.41 0.144 0.885尿素氮(mmol/L)29.56±8.34 29.13±8.26 0.183 0.855肌酐(μmol/L)948.53±186.34 932.14±178.94 0.317 0.752血磷(mmol/L)2.15±0.48 2.21±0.42 0.470 0.640 β2微球蛋白(mg/L)29.64±7.23 29.51±7.18 0.063 0.949白细胞(×109/L)6.98±2.46 6.84±2.35 0.205 0.837血小板(×109/L)156±65 162±61 0.336 0.737血红蛋白(g/L)118.26±7.56 119.68±7.61 0.661 0.511补体因子C3a(g/L)0.012±0.006 0.011±0.005 0.640 0.525

纳入标准：①透析>1年；②透析频次不低于3次/周；③自愿入组；④资料齐全且知情同意；⑤伦理委员会批准。排除标准：①恶性肿瘤；②风湿免疫性疾病；③肝硬化；④1个月内有手术史者。

1.2 方法

所有入组患者均使用常规透析方案以及DBB-27C透析机，对照组使用三醋酸纤维素膜透析器（150U）、观察组使用高通量聚砜膜透析器（HF15），两种高通量透析器灭菌方式（γ射线）。透析液（碳酸氢盐）、透析液流量（500mL/min）、血流量（200～320mL/min）、抗凝（低分子肝素）。检验时间为透析前（t=0min）、透析15min和60min、透析结束（t=240min）。

150U：超滤系数15.3mL/h/mmHg，膜面积1.3m2。

HF15：膜壁厚（35μm）、内径（200μm）、表面积（1.4m2）、超滤系数Kuf（40mL/mmHg·h）。4h/次，3次/周。

采用模拟的体外循环，血液侧：无菌生理盐水500mL，流速200mL/min；透析液侧：无菌生理盐水1000mL，透析液流速200mL/min，使用每个内毒素浓度（2EU/mL、10EU/mL、20EU/mL）的透析液进行3次密闭体外循环。在循环过程中，每1h留取5mL血液侧和透析液侧样本对其包含的内毒素浓度进行检测。

结合患者临床症状将其分为3级：症状轻微为1级，这类患者并不需要进行特殊处理，即可继续进行血液透析；症状相对较重为2级，这类患者经过干预后临床症状达到1级才可继续血液透析；症状严重为3级，这类患者即使经过干预也不能将症状显著改善，需要停止血液透析。

检测方法：使用桂林优利特医疗电子有限公司生成的全自动血细胞分析仪（URIT-5260）检测血常规指标（白细胞、血小板等）；使用赛默飞世尔科技有限公司生产的全自动生化分析仪（Konelab 20）检测血生化指标（尿素氮、肌酐、血磷等）；使用赛默飞世尔科技有限公司生产的酶联免疫吸附试剂盒检测β2微球蛋白、补体因子C3a。

1.3 观察指标

对比透析器清除有效性，纳入指标中小分子（尿素氮、肌酐、血磷、β2微球蛋白）的下降率和清除率。

对比透析器生物相容性标记物（白细胞、血小板、补体因子C3a）变化率。

1.4 统计学分析

使用SPSS20.0处理数据，以±s表示计量数据，以n、%表示计数数据，分别用t值与χ2检验，（P<0.05）有统计学意义。

2.结果

2.1 对比透析器清除有效性

观察组尿素氮[下降率、清除率（70.75±8.94）%、（208.15±30.06）mL/min]、 肌酐[ 下降率、 清除率（67.98±6.42）%、（182.26±21.93）mL/min]、血磷[下降率、清除率（61.47±9.35）%、（187.12±17.03）mL/min]和对照组相比，P>0.05，无显著性差异。观察组β2微球蛋白下降率、清除率（67.06±5.14）%、（61.38±23.14）mL/min高于对照组（P<0.05），差异有统计学意义。见表2。

表2.对比透析器清除有效性(n=25,±s)

表2.对比透析器清除有效性(n=25,±s)

组别下降率(%)清除率(mL/min)尿素氮肌酐血磷β2微球蛋白尿素氮肌酐血磷β2微球蛋白观察组70.75±8.94 67.98±6.42 61.47±9.35 67.06±5.14 208.15±30.06 182.26±21.93 187.12±17.03 61.38±23.14对照组67.81±5.26 66.15±3.67 58.86±5.29 45.24±5.73 216.75±16.34 190.68±16.75 191.13±13.46 40.62±5.51 t 1.417 1.237 1.214 14.173 1.256 1.525 0.923 4.363 P 0.162 0.222 0.230 0.000 0.214 0.133 0.360 0.000

2.2 比较生物相容性标记物变化率

观察组和对照组生物相容性标记物（白细胞、血小板、补体因子C3a）变化率各个时间点（0min、15min、60min、240min）对比（P>0.05）。见表3。

表3.对比生物相容性标记物变化率(n=25,±s,%)

表3.对比生物相容性标记物变化率(n=25,±s,%)

组别指标0min 15min 60min 240min观察组白细胞100.00 85.34±7.52 90.05±5.94 86.75±14.16对照组100.00 82.13±19.14 95.56±16.06 92.82±13.97 t 0.780 1.608 1.525 P 0.438 0.114 0.133观察组血小板100.00 92.82±7.74 92.53±11.98 100.35±10.97对照组100.00 95.76±5.53 94.36±4.32 103.17±11.62 t 1.545 0.718 0.882 P 0.128 0.475 0.382观察组 补体因子C3a 100.00 117.12±82.75 93.95±58.32 84.62±45.96对照组100.00 150.48±70.47 121.26±92.74 75.37±39.62 t 1.534 1.246 0.762 P 0.131 0.218 0.449

3.讨论

透析器中的空纤维膜丝在血液透析过程清除和滤过体内潴留水分和累积毒素[5]。本文研究中透析60min观察组生物相容性标记物（白细胞、血小板、补体因子C3a）变化率为（90.05±5.94）%、（92.53±11.98）%、（93.95±58.32）%低于对照组，可能是由于患者在透析过程中血液流量直接受到膜丝壁厚度的影响。膜丝在一定程度上阻碍溶质的扩散效果，降低膜丝壁厚能有效降低膜丝阻碍溶质扩散的作用。不同膜材料的透析器具有不同空纤维膜丝壁厚的滤过膜，HF15、150U的膜丝壁厚分别为40μm、15μm，相对而言150U的透析器具有较薄的膜丝壁厚，能有效提高清除体内小分子毒素的效果[6]。

肾脏疾病患者病情发展到终末期，人体自身难以清除中分子毒素，导致这些毒素在人体中大量聚集，使患者不良症状（尿毒症性心血管病变、免疫抑制、营养不良等）进一步加重[7]。骨骼、血管壁、内部器官、关节周围组织等部位大量沉积β2微球蛋白，特别是心脏中沉积纤维状结构和淀粉样，诱发透析相关淀粉样变性疾病[8]。临床研究结果显示，膜丝孔径平均大小、孔径分布宽窄直接影响血液透析治疗过程中清除中大分子的效果，其中清除中分子毒素的效果直接取决于孔径大小，而膜丝组成和生物相容性对基本不会影响到清除中分子毒素的效果[9]。另有研究结果显示，三醋酸纤维素膜膜孔径小且孔径分布窄会影响清除中分子毒素的效果。本文结果显示，观察组清除β2微球蛋白的有效性[下降率（67.06±5.14）%、清除率（61.38±23.14）mL/min]高于对照组（P<0.05），可能是因为HF15、150U透析器不论是透析膜孔径平均大小还是孔径分布均有所不同。跨膜压相同HF15透析器的超滤系数相较于150U透析器更大。HF15透析器平均孔径较大，有效降低了阻碍β2微球蛋白扩散的作用，相较于150U透析器，HF15具有更高的通量，使HF15清除β2微球蛋白的效果更高，同时具有更强的跨膜对流效果[10]。

本次研究使用的HF15和150U高通量透析器不论是单室尿素清除指数还是尿素下降率均达到了美国血液透析充分性临床实践指南的相关要求。血透中大量血液直接接触透析膜，诱发各种生物反应，评估透析患者疗效的一个主要指标是透析膜的生物相容性。血细胞（白细胞、血小板、红细胞等）在血膜相互作用下被直接激活，或通过其他途径（直接或间接激活补体系统及凝血因子等）降低白细胞数量，使血小板提高黏附性。不论是透析膜的材料、灭菌方法还是个性化参数（疏水性、电荷、羟基数目、中空纤维内径、膜表面粗糙度等）都会导致透析膜中血小板活化和黏附。

作为小分子肽的补体因子C3a是免疫系统的一个主要趋化介质，其水平变化情况能反映人体激活补体系统的程度。补体系统在血膜接触作用下被激活，使血液中C3a水平提升，本次研究结果观察组补体因子C3a变化率15min、60min、240min（117.12±82.75）%、（93.95±58.32）%、（84.62±45.96）%和对照组相关无显著差异（P>0.05），这一结果提示，使用两种透析器C3a水平上升率差异不大。透析中使用HF15 15min，一些患者C3a水平降低，可能是受到膜丝清除吸附作用。

综上所述，相较于高通量透析器来说150U清除β2微球蛋白的效果HF15更优，和150U高通量透析器相比，HF15清除小分子的作用、单次透析充分性、生物相容性均无较大差异。临床不断对高通量聚砜膜透析器的产品设计、工艺配方不断优化，使其清除毒素效果和生物相容性显著提升，用于临床透析中，使患者生存质量和时间显著提升，同时也为临床选择透析器、开展个性化和精准化透析治疗提供了更多的选择。