人工肝技術(shù),即人工肝血液凈化技術(shù),是指血漿置換和血液吸附技術(shù),即溶解在血液中致炎物質(zhì)或毒素被吸附到具有豐富表面積的固態(tài)物質(zhì)上藉以從血液中清除炎癥物質(zhì)和毒物。人工肝技術(shù)是專門用于血液排毒的。它采用“換血”的方式把病患血漿中的毒素排掉,即是把病人含有毒素的血漿換成健康的血漿,每一次約換掉全身50%左右的血漿。
血液透析
治療原理:利用某些中、小分子物質(zhì)可以通過半透膜的特征,借助膜兩側(cè)的濃度梯度及膜兩側(cè)的壓力梯度將血液中的毒素和小分子清除至體外。
標準透析:膜的孔徑較小,只能清除相對分子質(zhì)量在500000-300000以下的小分子物質(zhì),如尿素氮、肌酐、血氨等。
高通量透析:應(yīng)用聚丙烯睛膜(PAN)透析。該膜的孔徑較大,可以通過分子量在15000 000以內(nèi)的物質(zhì)包括游離膽紅素、游離脂肪酸、芳香族氨基酸等。
特點:①主要以清除小分子物質(zhì)為主,如應(yīng)用高通量的膜可清除部分中分子物質(zhì)。②可以糾正肝衰竭中常見的水、電解質(zhì)紊亂和酸堿平衡的失調(diào)。③由于受膜的孔徑影響,與蛋白結(jié)合的各種毒素難以清除。④適用于各種重型肝炎伴有肝腎綜合征、肝性腦病、水電解質(zhì)紊亂、酸堿平衡紊亂等。
血液濾過
治療原理:應(yīng)用孔徑較大的膜,依靠膜兩側(cè)液體的壓力差作為跨膜壓,以對流的方式使血液中的毒素隨著水分的清除而除去,更接近于人體腎臟腎小球濾過的功能,對中分子物質(zhì)的清除更為有效。中分子物質(zhì)的清除不是靠膜兩側(cè)的濃度差進行彌散清除的,而是靠壓力梯度隨著水的清除而清除,那么水清除的越多,中分子物質(zhì)清除的也越多。在治療中由于大量水的丟失(每次可達20L以上),因此需要同時補充大量的置換液來維持機體的液體平衡和電解質(zhì)平衡,這一過程又相當(dāng)于腎小管的重吸收功能。
特點:①主要清除中分子及部分大分子物質(zhì)。②可以糾正肝衰竭中常見的水、電解質(zhì)紊亂和酸堿平衡的失調(diào)。③適用于各種重型肝炎伴有肝腎綜合征、肝性腦病、水電解質(zhì)紊亂、酸堿平衡紊亂等。
血漿置換
治療原理:將患者的血液引出體外,經(jīng)過膜式血漿分離方法將患者的血漿從全血中分離出來棄去,然后補充等量的新鮮冷凍血漿或人血白蛋白等置換液,這樣便可以清除患者體內(nèi)的各種代謝毒素和致病因子,從而達到治療目的。由于血漿置換法不僅可以清除體內(nèi)中、小分子的代謝毒素,還清除了蛋白、免疫復(fù)合物等大分子物質(zhì),因此對有害物質(zhì)的清除率遠比血液透析、血液濾過、血液灌流為好。同時又補充了體內(nèi)所缺乏的白蛋白、凝血因子等必需物質(zhì),較好的替代了肝臟某些功能。
特點:①可以清除小分子、中分子及大分子物質(zhì),特別對與蛋白結(jié)合的毒素有顯著的作用。②對肝功能衰竭中常見的電解質(zhì)紊亂和酸堿平衡失調(diào)的糾正有一定的作用,但遠不及血液透析和血液濾過。對水負荷過重的情況無改善作用。③采用這種方法需要大量血漿,能補充人體必要的大量蛋白、凝血因子等必需物質(zhì),但多次大量輸入血漿等血制品,有感染各種新的病毒性疾病可能。④適用于各種重型肝炎患者。⑤置換以新鮮冷凍血漿(FFP)為主,可加部分代替物如低分子右旋糖酐、羥乙基淀粉等。
血液灌流
 
治療原理:將血液直接送入血液灌流器與活性炭或樹脂等吸附劑充分接觸,利用吸附劑的特殊的孔隙結(jié)構(gòu)將血液中的毒性物質(zhì)吸附并清除。
特點:①與常規(guī)的血液透析相比,活性炭或吸附樹脂對中分子物質(zhì)及與蛋白結(jié)合的物質(zhì)清除率較高,對肝功能衰竭患者血液中的白細胞抑制因子、抑制肝細胞生長的細胞毒性物質(zhì)以及膽紅素、芳香族氨基酸、酚、短鏈脂肪酸等均可被有效的吸附。②在臨床治療過程中易出現(xiàn)低血壓及血小板減少,可能是由于血液內(nèi)白細胞和血小板被吸附與損傷,釋放出了作用于血管的胺導(dǎo)致了血壓下降。③對水、電解質(zhì)、酸堿失衡者無糾正作用。④適用于各種重型肝炎并發(fā)肝性腦病、內(nèi)毒素血癥及急性中毒等。但血小板顯減少者不適合應(yīng)用,因可以導(dǎo)致血小板進一步減少而增加出血的危險性。
血漿灌流
治療原理:血漿灌流是應(yīng)用血漿膜式分離技術(shù),將血漿從血液中直接分離出來,送入血液灌流器中,將血漿中的各種毒素吸附后再返回體內(nèi)。
特點:①可有效清除血液中的中分子毒素。②對血小板、紅細胞等有形成分無任何破壞。③對水、電解質(zhì)、酸堿失衡者無糾正作用。
特異性膽紅素吸附
治療原則:特異性膽紅素吸附治療的本質(zhì)也是血漿灌流,主要是所應(yīng)用的灌流器對膽紅素有特異性的吸附作用,對膽汁酸有少量的吸附作用而對其他代謝毒素則沒有作用或吸附作用很小。
特點:特異性的吸附膽紅素及少量有膽汁酸等。
分子吸附循環(huán)
治療原理:MARS人工肝應(yīng)用現(xiàn)有的透析技術(shù),模擬肝臟解毒過程,通過MARS膜(模擬肝細胞膜)和白蛋白透析(模擬肝臟解毒過程)選擇性的有效清除體內(nèi)代謝毒素。MARS治療包括3個循環(huán):血液循環(huán)、白蛋白循環(huán)、透析循環(huán)。
MARS系統(tǒng)的清除毒素的過程:MARS膜(MARS FLUX透析器)一側(cè)與含有毒素的血液接觸,另一側(cè)為20%的白蛋白透析液。血液中的蛋白結(jié)合毒素及水溶性毒素通過MARS膜的轉(zhuǎn)運,轉(zhuǎn)移至白蛋白透析液循環(huán)回路中;透析中的蛋白以配位體結(jié)合轉(zhuǎn)運蛋白形式來結(jié)合毒素;毒素通過活性炭吸附柱和陰離子交換吸附柱被清除,白蛋白透析液得以再生和循環(huán)使用;同時水溶性小分子物質(zhì),如尿素、尿酸、肌酐等通過透析回路被清除。
特點:①有效清除蛋白結(jié)合毒素和水溶性毒素。②糾正水、電解質(zhì)、酸堿平衡。
連續(xù)性血液凈化治療
治療原理:連續(xù)性血液凈化治療是對連續(xù)性腎臟替代治療(CRRT)的一種更準確的理解,其實質(zhì)是24h或更長時間的連續(xù)不斷的進行某種血液凈化治療腎、肝、心、肺等多臟器衰竭,以替代病損的臟器部分功能。
特點:因其模擬腎臟功能而緩慢的、連續(xù)不斷的清除水分、中、小分子代謝毒素,更符合生理狀態(tài),可以連續(xù)的保持機體內(nèi)環(huán)境水、電解質(zhì)、酸堿平衡和血液動力學(xué)的穩(wěn)定性,消除炎癥介質(zhì)、改善營養(yǎng)支持。操作簡便,可在床邊進行。
治療模式有:CVVHD、CVVHF、CVVHDF、HVHF、CAVHD、CAVHF、CAVHDF、改良的日間CRRT等。
適應(yīng)證:各種重型肝炎伴有肝腎綜合征、肝性腦病等多臟器衰竭及水、電解質(zhì)紊亂、酸堿平衡紊亂等。
肝素化方法
根據(jù)個體化原則,肝素通常有3種應(yīng)用方案:常規(guī)應(yīng)用方案、限量應(yīng)用方案、局部肝素應(yīng)用方案(體外肝素化)。需要進行人工肝治療的患者往往凝血功能差,一般均采用限量應(yīng)用方案。局部肝素化,常用于出血危險性很高的患者。
常規(guī)肝素化
本法既阻止體外血液環(huán)路的血液凝固,也阻止患者體內(nèi)的凝血過程。較為簡單,但有引起出血的可能。新近研究證實低分子肝素與普通肝素相比效果一致而不良反應(yīng)明顯降低,可考慮優(yōu)先應(yīng)用。人工肝治療中有兩種使用肝素的方法:連續(xù)輸注法和間斷輸注法。
①連續(xù)輸注法給首次劑量肝素后,將肝素溶解在生理鹽水中,通過微泵將肝素連續(xù)緩慢注入血液回路中。
②間斷輸注肝素法本法為在人工肝開始時給以首次肝素量,然后在過程中間斷給以小劑量肝素。
限量肝素化
具體方法:①測定基礎(chǔ)凝血時間或ACT。②給予首次肝素量:750U,甚至不給首劑。③開始人工治療并維持肝素輸注速度為600U/h。④每30min測定ACT1次,據(jù)此調(diào)節(jié)肝素的維持速度。⑤繼續(xù)肝素輸注直至治療結(jié)束。
體外肝素化
體外肝素化即體外血液回路的局部肝素化,使血液在體外回路內(nèi)保持肝素化狀態(tài)。方法為在血管通路的動脈端(血液從患者體內(nèi)流出的管路)用肝素泵連續(xù)注入肝素,而在血管通路的靜脈端(血液回輸至患者體內(nèi)的管路)連續(xù)注入魚精蛋白,使回到患者體內(nèi)的肝素失活。
①開始治療時不給首次肝素量。②于血管通路動脈端用肝素泵持續(xù)注入肝素。維持分離器內(nèi)凝血時間(CT)為30min左右。③靜脈端用注射泵持續(xù)注入魚精蛋白,魚精蛋白用量根據(jù)中和滴定試驗所得肝素與魚精蛋白的比例。一般每小時肝素量為2-30mg,肝素與魚精蛋白的比例為1:1。治療時需反復(fù)測定血管回路動脈端和靜脈端的CT,調(diào)節(jié)肝素劑量。④治療結(jié)束后,常規(guī)注射魚精蛋白10-15mg,必要時4h后重復(fù)注射1次。肝素的反跳現(xiàn)象(體外肝素化治療結(jié)束后,在抗凝作用消失,凝血時間已恢復(fù)正常后,又出現(xiàn)抗凝血作用,引起治療后出血)需密切注意。一般肝素反跳多發(fā)生在治療后3-4h,最長可達18h。因此,人工肝治療結(jié)束時,若患者凝血時間較正常人延長,應(yīng)追加小劑量魚精蛋白。
魚精蛋白的理化性質(zhì)
魚精蛋白是一種低分子量的蛋白質(zhì)。最初從魚體內(nèi)提取,有許多強堿基,可與含酸性基團的肝素結(jié)合,使肝素失去活性。魚精蛋白每支5ml,內(nèi)含50mg魚精蛋白。肝素與魚精蛋白的中和反應(yīng)是一種簡單的電化學(xué)反應(yīng),即帶正電的魚精蛋白中和帶負電的肝素。
魚精蛋白的不良反應(yīng)有①出血傾向大劑量的魚精蛋白也有抗凝血作用,可引起出血。因此,短時間內(nèi)應(yīng)避免魚精蛋白用量超過100mg。②魚精蛋白過敏反應(yīng)一般情況下,魚精蛋白不具抗原性。但有時亦可引起心動過緩、呼吸困難、低血壓、顏面潮紅,提示過敏反應(yīng)發(fā)生。大多數(shù)患者,過敏反應(yīng)較輕,可嚴密觀察,不需要處理,短時間內(nèi)可自行緩解。若不能自行緩解,應(yīng)及時予以處理。
無肝素人工治療
對有高度出血危險的患者,治療前凝血時間已超過30min,采用常規(guī)抗凝方法進行人工肝治療,可加重出血傾向。對這些患者,可采用無肝素治療法。
無肝素人工肝治療法有①肝素沖洗用每升含3000U肝素的鹽水沖洗體外血液回路。為防止含肝素的溶液進入患者體內(nèi),可再用患者血液或無肝素鹽水沖洗體外血液回路。②提高血流速度防止體外血液回路內(nèi)血液停滯,若患者能夠耐受,血流速度可達120-130ml/min。
限量肝素化、體外肝素化、無肝素人工肝治療在實際操作時方法比較麻煩,易出現(xiàn)體外循環(huán)凝血,需要有較熟練的臨床操作經(jīng)驗,在實際選用時要慎重。