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第四章 持续肾脏替代治疗
1.定义
持续肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT)是近年来血液净化治疗技术的一项重要发展,它不仅使急性肾损伤及多脏器衰竭的治疗出现了新局面,也为其他危重患者的救治带来了新途径。实际临床应用范围已远远超出了肾脏病的领域。
1995年在美国圣地亚哥召开的第一届国际CRRT会议上,对CRRT进行了如下的定义:持续肾脏替代治疗是采用每天持续24小时或接近24小时的一种长时间连续的体外血液净化疗法以替代受损的肾功能。
根据治疗模式的不同,常用的CRRT技术有以下几种:
(1)连续性动(静)静脉血液滤过[continuous arterio(veno)-venous hemofiltration,CAVH/CVVH]:
连续性血液滤过是CRRT技术中首先描述的,它是一种以对流为基础的血液净化技术。当血液流经血滤器时,在血液与超滤液之间有一跨膜压梯度,使血液中的水分经高流量膜过滤出来。当水分通过膜时,一些小的及大中分子物质可随水的流出而被清除,同时,可经滤器前或后补充置换液(平衡的电解质溶液)来补充超滤液的丢失,使体内液体相对平衡但是又能达到相对大量的超滤及超滤带来的对流清除。
(2)连续性动(静)静脉血液透析[continuous arterio(veno)-venous hemodialysis,CAV-HD/CVV-HD]:
连续性血液透析是CRRT技术中以弥散为基础的血液净化技术。当血液流经透析器时,在血液与透析液之间存在溶质的浓度梯度,使血液中的一些小分子水溶性物质向透析液中弥散。而水分的清除靠施加在透析液侧的负压造成的跨膜压来完成。
(3)连续性动(静)静脉血液透析滤过[continuous arterio(veno)-venous hemodiafiatration,CAV-HDF/CVV-HDF]:
在连续性血液滤过的基础上,在滤器膜外侧运行透析液,是透析与滤过的结合。但因设置及操作更复杂一些,不如连续性血液滤过和连续性血液透析应用普遍。
(4)缓慢连续超滤(slow continuous ultrafiltration,SCUF):
SCUF也是CA(V)VH的一种类型,不同点是不补充置换液,也不需要透析液。主要机制是超滤脱水来降低容量负荷,对溶质清除很少。
(5)缓慢低效透析(Sustained low efficiency dialysis,SLED):
也称为“延长的每日透析”(extended daily dialysis, EDD)。它不是持续24小时的治疗,但每日透析治疗时间为6~8小时或更长一些,采用较低的血流速和透析液流速。它不仅有利于体内毒素及过多水分的清除、维持血流动力学的稳定性,减少肝素的用量及出血的危险,还可使患者夜间得到休息。可采用CA(V)VH或CA(V)VHDF模式。
2.临床适应证
(1)连续性动(静)静脉血液滤过(CAVH,CVVH):
对于存在严重水潴留并且血流动力学不稳定的患者,特别是需要清除大中分子物质时,此方式可以在保证血浆渗透压相对稳定的前提下,缓慢脱水和清除毒素。
(2)连续性动(静)静脉血液透析(CAV-HD,CVV-HD):
对于存在较高尿毒症毒素水平伴水潴留和高分解代谢的患者,该方法可以较快的清除小分子毒素,维持水电解质和酸碱平衡。
(3)连续性动(静)静脉血液透析滤过(CAV-HDF,CVV-HDF):
当患者既需要清除大中分子物质也需要清除小分子物质的时候,可采用此方法,但需要的置换液和透析液累计量会很大,且比较老式的设备可能不具有此功能。
(4)缓慢连续超滤(SCUF):
适用于液体潴留突出者,毒素水平不高,或者每天需接受大量的液体输注,如药物治疗及营养物质的供给的患者。
(5)缓慢低效透析(SLED):
适用于以小分子毒素蓄积为主和水潴留不很严重的患者,或者每日需要补充一定量的药物和液体,生命体征相对还稳定但不能耐受常规血液透析的患者。
不同的CRRT技术模式有着各自的特点,医生应该根据患者的具体情况和所在单位的技术条件,灵活选择。即使是同一例患者,根据治疗过程中的病情变化,也可选择不同的方式。
CRRT技术问世至今,其临床使用范围越来越广,已经超出肾脏病范畴,成为整个危重症医学领域的不可缺少的利器。
CRRT的临床适应证可以归纳为以下几种类别:
1)各种原因造成的急性肾损伤并伴有:①血流动力学不稳定;②外科手术后(心脏、肺、肝等);③心肌梗死;④败血症;⑤肾病综合征;⑥其他并发症:心衰、脑水肿、高分解代谢。
2)慢性肾衰竭合并:①急性肺水肿或者肺部感染并伴有呼吸衰竭;②尿毒症脑病或者脑血管疾病并有严重的神志障碍;③心肌梗死或心力衰竭需要行心脏监护治疗;④其他原因导致的血流动力学不稳定。
3)肾脏病以外的一些领域:①多器官功能障碍综合征;②全身炎症反应综合征;③ARDS;④挤压综合征;⑤乳酸酸中毒;⑥急性坏死性胰腺炎;⑦慢性心力衰竭;⑧肝性脑病;⑨药物或毒物中毒;⑩严重液体潴留; 需要大量补液; 电解质和酸碱代谢紊乱。
3.血管通路的选择
CRRT技术在问世之初,因为多属于紧急抢救手段,且受设备及环境条件制约,很多人采用动静脉分别插管作为血管通路,利用动静脉之间的压力阶差驱动血液流动,不需要电力驱动的血泵,这也是命名上CAVH、CAVHD、CAVHDF等名称的由来。随着设备的进步,人们多采用两根静脉插管作为血管通路,并由电力驱动的血泵控制合适的血流量,大大提高了安全保证,因此,动静脉分别插管的方式已经几乎没有人使用。但在一些极其特殊的场合,比如没有电力供应,没有现成的设备甚至血泵,动静脉分别插管仍有可能是唯一的选择。
随着单根双腔中心静脉导管的广泛普及,利用双腔静脉导管作为CRRT的血管通路已经成为目前国际上最广泛使用的手段。因此,目前的CRRT技术的命名,基本上都是CVVH、CVVHD、CVVHDF等。
目前双腔中心静脉留置导管有两种,一种是不带有涤纶套、不需要建立皮下隧道的导管,简称临时导管;一种是带有涤纶套和需要建立皮下隧道的导管,简称长期导管。根据目前的一些国际上的指南,临时导管留置时间一般仅为数天,如颈内静脉临时导管留置时间一般建议为1周,最长不超过3周。股静脉临时导管仅适用于卧床患者,留置时间不超过1周。长期导管的留置时间则可有数天到数月不等。
CRRT作为一种紧急的救治措施,通常治疗的时间不超过2周,基于此观点,KDIGO指南建议使用临时导管作为CRRT的首选血管通路。如果患者已经留置有长期导管,可用来做CRRT。如果急性肾衰竭患者,且预计肾功能不可能恢复,可使用带涤纶套的导管,以给后期建立的自体动脉静脉内瘘一个成熟期。
中心静脉双腔导管的留置部位,首选为双侧颈内静脉,如果考虑到患者将来有可能转为维持性透析,颈内静脉插管的部位要选择在未来打算做瘘的肢体的对侧。当颈内静脉不能选择时,次选的静脉是双侧股静脉。锁骨下静脉要作为最后的选择,因为此部位发生中心静脉狭窄机会最高。
成年人中心静脉临时导管的直径一般为11~13Fr,颈内静脉导管的长度为13~16cm(右侧稍短,左侧偏长),股静脉导管的长度为大于19cm,锁骨下静脉的长度为14~16cm。
对于已经有成熟的动静脉内瘘的患者,CRRT是否可用动静脉内瘘作为血管通路目前没有指南和建议。多数人不建议使用动静脉内瘘,这是因为CRRT的治疗时间通常是常规血液透析的数倍。用于动静脉内瘘的穿刺针需要留置的时间会很长,可能造成患者不适、不好护理且很容易造成内瘘的损伤、停止治疗后的压迫止血也存在一定的难度。
4.选择透析器(血液滤过器)
CRRT治疗的模式有很多种,患者的病情差别也很大。因此,在透析器(滤器)的选择上可以有很多种方案。
对于以清除大中分子物质为主要目的的治疗,多选用高通透性滤器,此时往往使用对流的原理,单位时间大量的液体要进行跨膜转运,滤器的通透性和超滤系数要大,生物相容性要好。有些材料的滤器,膜材料还具有对一些炎症介质的吸附功能(如AN69膜),可以增加炎症介质的清除,因此多用在炎症状态明显的患者,比如败血症、重症胰腺炎等。
对于炎症状态不明显、以小分子物质清除为主,可以利用弥散的原理,采用CVVHD的模式,甚至采用缓慢低效率透析模式。此时可以使用常规的普通低通量透析器或者高通量透析器。此类透析器价格低廉,方便得到,对于纠正严重的酸碱平衡紊乱,水电解质紊乱效果已经足够。
CRRT的特点是长时间缓慢的清除毒素和水分,不太追求单位时间的清除效果,因此膜面积的选择一般不必太大,成年人通常0.8~1.3m 2即可。
5.透析液和置换液
CRRT设备大多数采用袋装置换液和透析液,而且两者为同一成分。如同常规血液透析,碳酸氢盐置换液/透析液具有最佳的生物学性能,但其中的碳酸氢盐和钙离子会产生沉淀,目前国际上仅有少数几种成品置换液解决了这个问题,国内还没有完美解决这个问题的成品,仍需要在使用前临时配制或者采用另外的通路分开输注碳酸氢钠和钙。乳酸盐置换液成品可以长期保存和运输,使用也简单方便,但对于肝脏功能不全和乳酸酸中毒的患者,使用上有所禁忌。
腹透液的基本成分和乳酸置换液(透析液)相似,但制剂标准是只能用于透析模式,不能作为置换液直接入血。因此,在一些确定只使用低通量透析器进行CVVHD的场合,可以使用腹透液代替。但腹透液仍存在乳酸盐的问题,一定要注意。
大多数CRRT模式都是CVVH,采用的滤器也是高通透性的膜材料。置换液直接进入血液,即使是CVVHD模式,很多透析器采用的也是高通量的透析器或者使用滤器代替,这时透析液通过反超滤在透析器进入血液,因此,置换液/透析液的配制和制剂标准视同静脉输液。在没有完美的成品置换液时,国际上大多数采用Port配方:
一个循环包括4组
1组:生理盐水1000ml+10%CaCl 2 10ml
2组:生理盐水1000ml+50%MgSO 4 1.6ml
3组:生理盐水1000ml
4组:5%碳酸氢钠250ml+5%葡萄糖1000ml
根据患者血钾情况酌情加入一定量的15%氯化钾。
如要配成含钾3.0mmol/L的透析液,则每一循环液体中共加入15%氯化钾7ml,平均分配在各组液体中。Port配方中电解质含量(mmol/L):
钠离子:143
氯离子:116
钙离子:2.07
镁离子:1.56
碳酸氢根:34.9
葡萄糖:65.6
注意,此配方是高糖溶液,在糖尿病或血糖不稳定的患者,需要使用胰岛素泵进行调节。
实际使用中,该配方分成4组分别输注,特别是在需要置换液量很大的时候,很不方便,因此很多改良方案都建议将3组生理盐水合并成一组,配方中的50%MgSO 4 1.6ml(国内多用25% MgSO 4 3.2ml),15%氯化钾(根据病情调整用量),5%葡萄糖1000ml也一并加入,成为4000ml的一袋溶液(3000ml的袋装生理盐水可以容纳)。不同的地方是5%碳酸氢钠250ml和10%CaCl 2 10ml只能选其中一种加入。推荐将5%碳酸氢钠250ml加入,剩下的10%CaCl 2 10ml可用注射器泵(甚至设备上的肝素泵)由治疗管路的滤器前按照置换液流量的相应速度泵入。这样的好处是不需要额外使用输液泵输注碳酸氢钠,超滤量也不需要额外调整,患者的酸碱状态也不需要经常检查以调整碳酸氢钠的输注速度。
6.置换液补充方案
(1)前稀释、后稀释:
在单纯的CVVH模式下,置换液补充途径有两种:补充到滤器前叫前稀释(也有叫前置换),补充到滤器后叫后稀释(也有叫后置换)。两种方法各有优缺点。
前稀释的时候,进入滤器的血液被大量的置换液稀释,滤器内部分血液的血细胞比容减少,不容易凝血。但滤器内的血液里各种物质浓度也降低,清除效率下降。后稀释的时候,滤器内血液浓缩,容易凝血,但滤出液物质浓度高,清除效率高。
CVVHDF模式的时候,有些设备可能不允许在置换液的补充上进行前后稀释的选择。
(2)剂量和预后:
早期的CRRT治疗,置换液(透析液)的流量相对于当今趋势,都是低剂量。一般的置换液流量为1000~2000ml/h。这个剂量对于纠正电解质酸碱紊乱和水的平衡是足够的。2000年Ronco等人研究指出对于危重患者,置换液流量与患者的生存相关,高流量的置换液组患者的生存率显著高于低流量置换液组。由此掀起了一阵高流量CRRT的热潮。置换液流量一般认为要达到35ml/(kg·h)。此研究的对象主要是伴有脓毒血症的外科手术后患者。随后欧洲和美国又进行了更大样本的针对内科疾病监护室患者的RCT研究(ATN和RENAL研究),结果却证实高剂量并没有显示出额外的优势。更多的关于剂量和生存率的研究和争论还在进行中,比较共同的观点是认为针对不同的患者,存在一个合适的剂量(治疗窗口),低于和超过这个窗口剂量,可能都是无益的。
目前多数人采用的剂量是35ml/(kg·h),可以按照体重计算。曾有人基于常规血液透析的Kt/V方法设计过很多繁琐的公式,多数以尿素浓度作为评价CRRT剂量的依据,实际临床操作中意义不大。笔者以为,临床上主要是依据治疗的目的。清除小分子物质,置换液2000ml/h即可;如果患者伴有脓毒血症等炎症状态明显的疾病,通常要给到3000~4000ml/h的补液量。如果以清除炎症介质为主要目的的治疗,除了要高流量外,考虑到膜材料的吸附饱和问题,可能还需要6~12小时更换滤器来保证清除效果。
7.设备
(1)无设备方案:
CRRT技术诞生在血液透析技术之后,最早的临床实践是在不能移动的重症患者床边进行的,当时状态下,没有现成的CRRT设备,常规血液透析设备也不可能搬到患者床边,只能采用动静脉插管的方式,利用动静脉的压力差,驱动血液流动经过滤器,产生超滤液,清除患者体内过多的水分和毒素。随着各种成熟的设备问世,这种方法已经淘汰。但改良的无设备方案仍有其存在的价值。当没有现成的设备时,我们可以只使用一个简单的血泵,搭建一套简单的CRRT系统,在一些特殊的场合,确实能起到挽救患者生命的奇效(图4-0-1)。
通过调整输液泵的速度和透析液流出透析器的速度来调整脱水速度。如果使用高通量滤器并将液体更换成输入血液管路,则形成一个CVVH装置。
(2)常用设备:
目前,绝大多数CRRT都是利用专业的设备进行的。这类设备整合了整个治疗所需要的治疗剂量、治疗模式、抗凝方案,以及完善的安全监测保护系统。工作人员经过简单的培训即可操作。设备的功能也从早期的3个泵标准(血泵、补液泵、出液泵,只能进行CVVH或者CVVHD)发展到现在的4个泵标准(血泵、置换液泵、透析液泵、废液泵,可以进行CVVHDF)。更加先进的设备还配有枸橼酸体外抗凝系统。
图4-0-1 使用血泵搭建简易CVVHD
通过调整输液泵的速度和透析液流出透析器的速度来调整脱水速度。如果使用高通量滤器并将液体更换成输入血液管路,则形成一个CVVH装置
8.设定超滤速率
接受CRRT治疗的患者,几乎都有容量平衡问题。危重症病情又需要每天大量的各种液体进入体内。多数患者还伴有血流动力学不稳定的状态。因此,不论是哪一种CRRT模式,可能都要使用超滤功能。常规的普通血液透析模式(每周3次或者隔日1次,每次4个小时)肯定是不适合这种患者的。研究表明,超滤速度比起超滤总量更能影响患者的血流动力学稳定。
根据既往研究,脱水速度越快越容易发生低血压,当脱水率平均为0.1~0.2ml/(kg·min)时的低血压发生率仅为10%~15%,而脱水率达到0.5~0.6ml/(kg·min)时,低血压的发生率高达60%~100%。
有人比较了CAVH、CAVHD和常规血液透析三种模式对于血压的影响,发现CAVH(CVVH)对血压的影响最小,甚至还有好的改善作用;而CAVHD,特别是常规透析,血压的下降最剧烈。
因此,对于血流动力学不稳定的患者,特别是已经有低血压的患者,应首选CVVH模式。同时,使用尽可能低的超滤速度。超滤总量要根据患者每天的出入量进行评估,特别是一定要考虑到每天患者液体出入量的正负平衡状态。总之,CRRT的超滤速度、超滤总量和治疗时间都要结合到一起进行准确计算。
9.抗凝方案
CRRT治疗是基于体外循环的血液净化技术,因此需要抗凝作为顺利实施的保障。而且CRRT的特点又是持续时间长,抗凝本身带来的风险会更大。
(1)肝素:
肝素是目前在血液净化领域采用最广泛的抗凝剂,包括普通肝素和低分子肝素。
普通肝素首剂:2000IU(16mg),追加:500IU/h(4mg)。监测ACT,维持在180~250秒,试管法凝血时,维持在正常值的2~2.5倍。
低分子量肝素由于引起出血的风险较普通肝素低,是目前CRRT中使用较普遍的抗凝剂。但因抗Ⅹa活性并非常规检测,加之个体凝血状况的不同,尚无成熟方案,应用方法有待进一步探讨。通常的经验方法是首剂量:3000~5000抗ⅩaIU,追加量:开始后12小时,每4小时追加3000~4000抗ⅩaIU,开始后的12~24小时,每6小时追加3000~4000抗ⅩaIU,24小时以后,每8小时追加3000~4000抗ⅩaIU。用药过程中应密切观察出血倾向,根据情况可调整剂量或给药间隔,为避免凝血发生,给药间隔期可予生理盐水冲洗。
(2)无肝素方法:
CRRT的治疗时间比常规血液透析要长的多,单纯靠盐水定时冲洗管路来达到顺利完成全程治疗几乎不可能,但当患者存在凝血功能障碍的时候,则有可能持续数小时甚至数十小时的无抗凝剂治疗。近来有些滤器的膜材料可以有一定的吸附肝素功能,在治疗前使用浓肝素溶液冲洗滤器,可以减少全身肝素的用量甚至无肝素治疗,效果还是要依赖于患者自身的凝血状况。至于不具备肝素吸附能力的滤器,浓肝素盐水冲洗滤器的方式效果甚微。
(3)局部枸橼酸盐抗凝:
体外抗凝技术是利用一些抗凝剂能被特异性拮抗剂中和的原理,达到仅在体外循环管路产生抗凝效果,而不影响患者体内血液系统的凝血功能来保证治疗过程顺利完成的方案。目前国际上最常用的方法是局部枸橼酸盐抗凝。在血液管路的动脉端输注枸橼酸盐,该物质可以结合血液中的钙离子,从而抑制血液凝固过程,达到管路里抗凝的效果。同时在血液管路的静脉端补充适量的钙离子,使得血液流回患者体内的时候,血液中的钙离子恢复正常,凝血状态也恢复正常,从而不影响患者体内的凝血状态。
具体方法:不论是CVVH还是CVVHD,均应使用无钙低碱基置换液(透析液)。枸橼酸盐的输注:一般使用4%枸橼酸钠溶液,按照140~200ml/h(有报道认为17~26mmol/h)的速度输注在治疗管路的动脉端,血流量一般在150~200ml/ min,在静脉端输注钙离子,可以使用氯化钙或者葡萄糖酸钙,控制补钙的速度在2~4mmol/h。治疗过程中一定要定期监测全身和体外部分的游离钙离子水平。通常可以将体外管路里的游离钙离子(枸橼酸盐输注口之后)控制在0.2~0.4mmol/L左右,而全身(体内部分,可以在外周血管取血,或者在治疗管路的枸橼酸盐输注口之前取血)的游离钙离子水平应该在正常范围。同时还要监测全身的血钠水平和碳酸氢根水平,枸橼酸在体内代谢生成碳酸氢根,因此治疗中应该减少碳酸氢盐的使用量,甚至可以停止使用。具体用量要根据患者血气的结果进行调整。同样,枸橼酸盐可导致高钠血症,也要注意监测和调整。通常这些指标在治疗开始的几个小时应该每间隔2小时查一次,稳定后可以4~6个小时检查一次。总之要在治疗过程中,保证患者血液里的钙离子、钠离子和碳酸氢根离子的水平在安全范围内。在设定超滤速度时,要将枸橼酸盐的补液速度考虑在内。也有人将枸橼酸盐加入到置换液中,进行前稀释的CVVH治疗,来代替从动脉端直接输注枸橼酸钠溶液,仍从静脉端补充钙剂,也可成为局部枸橼酸盐抗凝的方法之一。需要计算好置换液里枸橼酸钠的浓度和置换液输注的速度,保证枸橼酸盐进入管路时的速度在17~26mmol/h,好处是可以不必在超滤率中加上枸橼酸盐的补液速度,据报道引起高钠血症和代谢性碱中毒的概率也低一些,但仍需要不断的监测以调整各种溶液的输注速度。
(4)凝血酶抑制物:
目前报道的一些凝血酶抑制物,如水蛭素,Nafamostate Mesylate等,可以用于对肝素不耐受的患者,如肝素诱导的血小板减少症(HIT)患者。但国内尚未见到,且价格昂贵,大规模临床应用尚有待时日。
10.药物清除
危重症患者的救治过程中各种药物的使用会很多,与之同时进行的CRRT则会对药物产生不同程度的影响,主要是对药物的清除,可能会导致药物的治疗效果下降。但到目前为止,大多数药物在CRRT时的药代动力学资料仍很缺乏,这主要是由于CRRT的治疗参数变异很大,各种膜材料对药物的清除和吸附能力也很不同,再加上患者本身的生理病理状态差别也很大(如肝肾功能),因此,用于研究的各种药物动力学模型的计算公式可能并不适用于临床的具体情况。最理想的状态是根据药物在CRRT时的血液浓度变化,进行相应的给药剂量和频率调整。但这种方法在大多数临床实践中的可操作性较差,除非一些治疗浓度窗口较窄,毒性较大的药物,我们必须依赖血药浓度不断地进行调整,大多数药物只能参考药物本身的资料,甚至只能依赖临床效果,如各种血管活性药物。对于没有任何有关CRRT时剂量调整资料的药物,我们可以参考药物的蛋白结合率。一般认为,蛋白结合率大于80%的药物,CRRT的清除量很小。对于蛋白结合率小的药物,特别是小分子量的药物,CRRT的清除相当于GFR15~30ml/min的肾脏清除,可供参考。
(金其庄)