人工肝技术,即人工肝血液净化技术,是指血浆置换和血液吸附技术,即溶解在血液中致炎物质或毒素被吸附到具有丰富表面积的固态物质上藉以从血液中清除炎症物质和毒物。人工肝技术是专门用于血液排毒的。它采用“换血”的方式把病患血浆中的毒素排掉,即是把病人含有毒素的血浆换成健康的血浆,每一次约换掉全身50%左右的血浆。
血液透析
治疗原理:利用某些中、小分子物质可以通过半透膜的特征,借助膜两侧的浓度梯度及膜两侧的压力梯度将血液中的毒素和小分子清除至体外。
标准透析:膜的孔径较小,只能清除相对分子质量在500000-300000以下的小分子物质,如尿素氮、肌酐、血氨等。
高通量透析:应用聚丙烯睛膜(PAN)透析。该膜的孔径较大,可以通过分子量在15000 000以内的物质包括游离胆红素、游离脂肪酸、芳香族氨基酸等。
特点:①主要以清除小分子物质为主,如应用高通量的膜可清除部分中分子物质。②可以纠正肝衰竭中常见的水、电解质紊乱和酸碱平衡的失调。③由于受膜的孔径影响,与蛋白结合的各种毒素难以清除。④适用于各种重型肝炎伴有肝肾综合征、肝性脑病、水电解质紊乱、酸碱平衡紊乱等。
血液滤过
治疗原理:应用孔径较大的膜,依靠膜两侧液体的压力差作为跨膜压,以对流的方式使血液中的毒素随着水分的清除而除去,更接近于人体肾脏肾小球滤过的功能,对中分子物质的清除更为有效。中分子物质的清除不是靠膜两侧的浓度差进行弥散清除的,而是靠压力梯度随着水的清除而清除,那么水清除的越多,中分子物质清除的也越多。在治疗中由于大量水的丢失(每次可达20L以上),因此需要同时补充大量的置换液来维持机体的液体平衡和电解质平衡,这一过程又相当于肾小管的重吸收功能。
特点:①主要清除中分子及部分大分子物质。②可以纠正肝衰竭中常见的水、电解质紊乱和酸碱平衡的失调。③适用于各种重型肝炎伴有肝肾综合征、肝性脑病、水电解质紊乱、酸碱平衡紊乱等。
血浆置换
治疗原理:将患者的血液引出体外,经过膜式血浆分离方法将患者的血浆从全血中分离出来弃去,然后补充等量的新鲜冷冻血浆或人血白蛋白等置换液,这样便可以清除患者体内的各种代谢毒素和致病因子,从而达到治疗目的。由于血浆置换法不仅可以清除体内中、小分子的代谢毒素,还清除了蛋白、免疫复合物等大分子物质,因此对有害物质的清除率远比血液透析、血液滤过、血液灌流为好。同时又补充了体内所缺乏的白蛋白、凝血因子等必需物质,较好的替代了肝脏某些功能。
特点:①可以清除小分子、中分子及大分子物质,特别对与蛋白结合的毒素有显著的作用。②对肝功能衰竭中常见的电解质紊乱和酸碱平衡失调的纠正有一定的作用,但远不及血液透析和血液滤过。对水负荷过重的情况无改善作用。③采用这种方法需要大量血浆,能补充人体必要的大量蛋白、凝血因子等必需物质,但多次大量输入血浆等血制品,有感染各种新的病毒性疾病可能。④适用于各种重型肝炎患者。⑤置换以新鲜冷冻血浆(FFP)为主,可加部分代替物如低分子右旋糖酐、羟乙基淀粉等。
血液灌流
 
治疗原理:将血液直接送入血液灌流器与活性炭或树脂等吸附剂充分接触,利用吸附剂的特殊的孔隙结构将血液中的毒性物质吸附并清除。
特点:①与常规的血液透析相比,活性炭或吸附树脂对中分子物质及与蛋白结合的物质清除率较高,对肝功能衰竭患者血液中的白细胞抑制因子、抑制肝细胞生长的细胞毒性物质以及胆红素、芳香族氨基酸、酚、短链脂肪酸等均可被有效的吸附。②在临床治疗过程中易出现低血压及血小板减少,可能是由于血液内白细胞和血小板被吸附与损伤,释放出了作用于血管的胺导致了血压下降。③对水、电解质、酸碱失衡者无纠正作用。④适用于各种重型肝炎并发肝性脑病、内毒素血症及急性中毒等。但血小板显减少者不适合应用,因可以导致血小板进一步减少而增加出血的危险性。
血浆灌流
治疗原理:血浆灌流是应用血浆膜式分离技术,将血浆从血液中直接分离出来,送入血液灌流器中,将血浆中的各种毒素吸附后再返回体内。
特点:①可有效清除血液中的中分子毒素。②对血小板、红细胞等有形成分无任何破坏。③对水、电解质、酸碱失衡者无纠正作用。
特异性胆红素吸附
治疗原则:特异性胆红素吸附治疗的本质也是血浆灌流,主要是所应用的灌流器对胆红素有特异性的吸附作用,对胆汁酸有少量的吸附作用而对其他代谢毒素则没有作用或吸附作用很小。
特点:特异性的吸附胆红素及少量有胆汁酸等。
分子吸附循环
治疗原理:MARS人工肝应用现有的透析技术,模拟肝脏解毒过程,通过MARS膜(模拟肝细胞膜)和白蛋白透析(模拟肝脏解毒过程)选择性的有效清除体内代谢毒素。MARS治疗包括3个循环:血液循环、白蛋白循环、透析循环。
MARS系统的清除毒素的过程:MARS膜(MARS FLUX透析器)一侧与含有毒素的血液接触,另一侧为20%的白蛋白透析液。血液中的蛋白结合毒素及水溶性毒素通过MARS膜的转运,转移至白蛋白透析液循环回路中;透析中的蛋白以配位体结合转运蛋白形式来结合毒素;毒素通过活性炭吸附柱和阴离子交换吸附柱被清除,白蛋白透析液得以再生和循环使用;同时水溶性小分子物质,如尿素、尿酸、肌酐等通过透析回路被清除。
特点:①有效清除蛋白结合毒素和水溶性毒素。②纠正水、电解质、酸碱平衡。
连续性血液净化治疗
治疗原理:连续性血液净化治疗是对连续性肾脏替代治疗(CRRT)的一种更准确的理解,其实质是24h或更长时间的连续不断的进行某种血液净化治疗肾、肝、心、肺等多脏器衰竭,以替代病损的脏器部分功能。
特点:因其模拟肾脏功能而缓慢的、连续不断的清除水分、中、小分子代谢毒素,更符合生理状态,可以连续的保持机体内环境水、电解质、酸碱平衡和血液动力学的稳定性,消除炎症介质、改善营养支持。操作简便,可在床边进行。
治疗模式有:CVVHD、CVVHF、CVVHDF、HVHF、CAVHD、CAVHF、CAVHDF、改良的日间CRRT等。
适应证:各种重型肝炎伴有肝肾综合征、肝性脑病等多脏器衰竭及水、电解质紊乱、酸碱平衡紊乱等。
肝素化方法
根据个体化原则,肝素通常有3种应用方案:常规应用方案、限量应用方案、局部肝素应用方案(体外肝素化)。需要进行人工肝治疗的患者往往凝血功能差,一般均采用限量应用方案。局部肝素化,常用于出血危险性很高的患者。
常规肝素化
本法既阻止体外血液环路的血液凝固,也阻止患者体内的凝血过程。较为简单,但有引起出血的可能。新近研究证实低分子肝素与普通肝素相比效果一致而不良反应明显降低,可考虑优先应用。人工肝治疗中有两种使用肝素的方法:连续输注法和间断输注法。
①连续输注法给首次剂量肝素后,将肝素溶解在生理盐水中,通过微泵将肝素连续缓慢注入血液回路中。
②间断输注肝素法本法为在人工肝开始时给以首次肝素量,然后在过程中间断给以小剂量肝素。
限量肝素化
具体方法:①测定基础凝血时间或ACT。②给予首次肝素量:750U,甚至不给首剂。③开始人工治疗并维持肝素输注速度为600U/h。④每30min测定ACT1次,据此调节肝素的维持速度。⑤继续肝素输注直至治疗结束。
体外肝素化
体外肝素化即体外血液回路的局部肝素化,使血液在体外回路内保持肝素化状态。方法为在血管通路的动脉端(血液从患者体内流出的管路)用肝素泵连续注入肝素,而在血管通路的静脉端(血液回输至患者体内的管路)连续注入鱼精蛋白,使回到患者体内的肝素失活。
①开始治疗时不给首次肝素量。②于血管通路动脉端用肝素泵持续注入肝素。维持分离器内凝血时间(CT)为30min左右。③静脉端用注射泵持续注入鱼精蛋白,鱼精蛋白用量根据中和滴定试验所得肝素与鱼精蛋白的比例。一般每小时肝素量为2-30mg,肝素与鱼精蛋白的比例为1:1。治疗时需反复测定血管回路动脉端和静脉端的CT,调节肝素剂量。④治疗结束后,常规注射鱼精蛋白10-15mg,必要时4h后重复注射1次。肝素的反跳现象(体外肝素化治疗结束后,在抗凝作用消失,凝血时间已恢复正常后,又出现抗凝血作用,引起治疗后出血)需密切注意。一般肝素反跳多发生在治疗后3-4h,最长可达18h。因此,人工肝治疗结束时,若患者凝血时间较正常人延长,应追加小剂量鱼精蛋白。
鱼精蛋白的理化性质
鱼精蛋白是一种低分子量的蛋白质。最初从鱼体内提取,有许多强碱基,可与含酸性基团的肝素结合,使肝素失去活性。鱼精蛋白每支5ml,内含50mg鱼精蛋白。肝素与鱼精蛋白的中和反应是一种简单的电化学反应,即带正电的鱼精蛋白中和带负电的肝素。
鱼精蛋白的不良反应有①出血倾向大剂量的鱼精蛋白也有抗凝血作用,可引起出血。因此,短时间内应避免鱼精蛋白用量超过100mg。②鱼精蛋白过敏反应一般情况下,鱼精蛋白不具抗原性。但有时亦可引起心动过缓、呼吸困难、低血压、颜面潮红,提示过敏反应发生。大多数患者,过敏反应较轻,可严密观察,不需要处理,短时间内可自行缓解。若不能自行缓解,应及时予以处理。
无肝素人工治疗
对有高度出血危险的患者,治疗前凝血时间已超过30min,采用常规抗凝方法进行人工肝治疗,可加重出血倾向。对这些患者,可采用无肝素治疗法。
无肝素人工肝治疗法有①肝素冲洗用每升含3000U肝素的盐水冲洗体外血液回路。为防止含肝素的溶液进入患者体内,可再用患者血液或无肝素盐水冲洗体外血液回路。②提高血流速度防止体外血液回路内血液停滞,若患者能够耐受,血流速度可达120-130ml/min。
限量肝素化、体外肝素化、无肝素人工肝治疗在实际操作时方法比较麻烦,易出现体外循环凝血,需要有较熟练的临床操作经验,在实际选用时要慎重。