CVVHDF前后稀釋對不同相對分子質(zhì)量溶質(zhì)清除的影響

岑仲然 李志樑 唐穎 劉占國 常平

DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2014.08.007

基金項目：國家自然科學基金項目（81101451）

作者單位：510282 廣州，南方醫(yī)科大學珠江醫(yī)院重癥醫(yī)學科

通信作者：常平，Email：changp963@163.com

【摘要】目的 通過建立血液凈化連續(xù)靜-靜脈血液透析濾過（CVVHDF）模式前、后稀釋方法的體外實驗，探討該模式前、后稀釋法對各種不同大小的溶質(zhì)分子清除效率的影響。

訪法 建立等容CVVHDF前、后稀釋及CVVH單循環(huán)（無稀釋、無透析）對照體外實驗裝置，比較不同相對分子質(zhì)量物質(zhì)鉀（K+）、肌酐（Cr）、萬古霉素（vancomycin）、胰島素（insulin）和白細胞介素-6（IL-6）的清除率，實驗重復4次（n=4）。

結(jié)果 CVVHDF后稀釋法對K+、Cr、Vancomycin和Insulin清除率明顯高于CVVHDF前稀釋；CVVHDF前、后稀釋對IL-6清除差異無統(tǒng)計學意義；對照組Insulin和IL-6實驗結(jié)束時明顯降低。

結(jié)論CVVHDF后稀釋總體上對各種不同相對分子質(zhì)量物質(zhì)清除率高于前稀釋，但隨著相對分子質(zhì)量的增大，兩者間的差別縮?。粚φ战M提示實驗用濾器（AN69）對Insulin及IL-6有吸附作用。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)性腎替代治療；連續(xù)靜脈靜脈血液透析濾過；溶質(zhì)；清除率；前稀釋；后稀釋；相對分子質(zhì)量；血濾器

Effects of different modes of dilution during CVVHDF on the removal of different solutes with different molecular weights Cen Zhongran，Li Zhiliang，Tang Ying，Liu Zhanguo，Chang Ping. Department of Intensive Care Unit， Zhujiang Hospital， Southern Medical University， Guangzhou 510182， China

Corresponding author： Chang Ping，Email：changp963@163.com

【Abstract】Objective To compare the rates of clearance of different solutes during continuous veno-venous haemodiafiltration （CVVHDF） between pre-dilution and post-dilution .Methods A study in vitro was carried out using model CRRT system with AN69 filter used， which was applied to perform CVVHDF for solutes clearance. The removed amounts of different solutes including potassiumion （K+）， creatinine （Cr）， vancomycin， insulin， and interleukin-6 （IL-6） were determined in the groups of control （without dilution）， pre-dilution and post-dilution during CVVHDF at the same substitution fluid amount. Each group was repeated 4 times （n=4）. Results Post-dilution mode increased K+， Cr， vancomycin and insulin clearances significantly. There was no difference in clearance of IL-6 between the pre-and post-dilution groups. In the control group， insulin and IL-6 levels were decreased extremely. Conclusions In general， the rate of clearance using post-dilution of CVVHDF is higher than that using pre-dilution. Among high molecular weight solutes， the difference in clearance is not significant. The control group demonstrates insulin and IL-6 adsorbed by the filter.

【Key words】Continuous renal replacement therapy； Continuous veno-venous haemodiafiltration； Solutes；Clearance；Predilution；Postdilution；Molecular weight；Hemofilter

連續(xù)靜-靜脈血液透析濾過（CVVHDF）是當今較常使用的血液凈化模式，該模式兼?zhèn)溲和肝觯℉D）和連續(xù)靜-靜脈血液濾過（CVVH）兩種模式的優(yōu)點，可通過對流和彌散兩種機制清除溶質(zhì)，因此被廣泛采用.該模式仍有前稀釋和后稀釋兩種方法，一般認為后稀釋較前稀釋能更高效地清除溶質(zhì)分子，而前稀釋具有能延緩濾器使用壽命等優(yōu)點。CVVHDF模式通過彌散機制清除溶質(zhì)的能力較強，該模式的前稀釋方法會降低溶質(zhì)的濃度，可能會造成溶質(zhì)清除效率的降低，但對于不同相對分子質(zhì)量的溶質(zhì)其影響是否一致尚無定論。本研究通過CVVHDF模式體外實驗方法，比較前、后稀釋對不同分子溶質(zhì)清除率的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

透析器采用瑞典Gambro公司Prismaflex 配套管路M100（AN69膜，膜面積1.1 m²）；肌酐（Cr）購自上海源聚生物有限公司；胰島素（Insulin）購自江蘇萬邦生化醫(yī)藥股份有限公司；白細胞介素-6（IL-6）購自美國Peprotech公司；萬古霉素（Vancomycin）購自美國禮來公司。各觀察物質(zhì)相對分子質(zhì)量（Dalton，D）見表1。置換液采用配方^[1]，透析液與置換液配方相同，見表1、2。

1.2 方法

1.2.1 CVVHDF方法 體外模擬閉合循環(huán)CRRT參考Ahrenholz等^[2]報道方式，用上述配方置換液將氯化鉀8 g、肌酐1 g、萬古霉素500 mg、IL-6 2 μg、胰島素10 U溶解于10 L置換液中，配制濃度見表3。體外CRRT采用金寶公司Prismaflex機器進行，分別進行CVVHDF前稀釋、后稀釋以及對照（單循環(huán)不稀釋）三種方法（如圖1）。

1.2.2 治療劑量 實驗過程血泵流速設(shè)定為150 mL/min，前、后稀釋組置換流量均為900 mL/h，透析液流量為900 mL/h，凈超濾量為0；對照組無稀釋凈超濾1800 mL/h，每 h將超濾液補充回模擬閉合循環(huán)中，每組重復四次（圖1）。

1.3 觀察指標及檢測方法

1.3.1 樣本采集 在置換量為0 mL，1000 mL，2000 mL，3000 mL，4000 mL，6000 mL，8000 mL，12000 mL，16000 mL時從動脈端收集樣本（8～10 mL），分別用于檢測K+，Cr，Vancomycin，Insulin，IL-6濃度，單循環(huán)對照組在同樣置換量的對應(yīng)時間點分別取樣本，采樣后置于-70 ℃冰箱貯藏待測。

1.3.2 樣本檢測 K+、Cr采用貝克曼BXC800全自動生化儀分析檢測，Insulin采用貝克曼化學發(fā)光儀BXI800檢測，Vancomycin采用Abbott AxSYM VancomycinⅡ（FPIA法）進行濃度測定，IL-6采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）批量測定IL-6水平。

1.4 統(tǒng)計學方法

計量資料以均數(shù)±標準差（x±s）表示，用SPSS 18.0軟件進行統(tǒng)計學分析，組間比較采用方差分析（ANOVA），組內(nèi)前后比較采取配對t檢驗，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2.4 Vancomycin清除比較

置換量≥1000 mL時Vancomycin的濃度前、后稀釋組均明顯低于對照組（P<0.01）；當置換量≥12 000 mL時，前、后稀釋組比較差異具有統(tǒng)計學意義（P<0.05），置換量≥16 000 mL時，前、后稀釋組比較差異擴大（P<0.01）。對照組前、后vancomycin濃度未出現(xiàn)明顯下降（P>0.05），見表6。

2.5 Insulin清除比較

置換量≥1000 mL時Insulin濃度前、后稀釋組均明顯低于對照組（P<0.01）；后稀釋組亦明顯低于前稀釋組（P<0.01）。對照組Insulin在置換量≥1000 mL時間點濃度即出現(xiàn)明顯下降，與實驗起點相比，差異具有統(tǒng)計學意義（P<0.01），見表7。

K+和Cr均是小分子物質(zhì)，通過彌散、對流為主要清除，一般認為以彌散清除率較高，本實驗采取CVVHDF模式可通過彌散及對流方式清除溶質(zhì)，與對照組相比，前、后稀釋組均能有效清除這兩種物質(zhì)，與前稀釋組比較，后稀釋組對這兩種物質(zhì)清除率更高。究其原因，前稀釋法降低了K+和Cr濃度，致使稀釋后的血液與透析液之間濃度差縮小，削減其通過彌散機制清除溶質(zhì)能力；另一方面，通過對流機制清除溶質(zhì)的已有數(shù)學模型及大量的實驗資料證實后稀釋法清除小分子溶質(zhì)效率較前稀釋法高^[4]。近年來，臨床上仍較多采用CVVHDF模式前稀釋法，以能減少全身抗凝劑用量，降低出血并發(fā)癥，但隨著近年局部枸櫞酸抗凝的廣泛使用，濾器壽命明顯延長，臨床上越來越傾向于使用效率更高的后稀釋法^[5]。對照組K+和Cr整個實驗過程無改變，證實實驗用濾器對K+和Cr這兩種小分子無機物無吸附作用。

血液凈化一方面能通過清除毒素來達到治療的目的，另一方面又不可避免地把部分對機體有利的成分濾出，其中對治療用藥物的清除使有效的藥物濃度降低是困擾臨床醫(yī)生的一大難題^[6]。萬古霉素是重癥感染患者常用的抗感染藥物，為中小分子物質(zhì)，CVVHDF模式能通過對流機制清除萬古霉素降低血藥濃度^[7]。本實驗提示，前、后稀釋方法均能有效清除該物質(zhì)，然而前、后稀釋兩組的差別并不明顯，直到置換量增至12 000 mL時差異才表現(xiàn)出統(tǒng)計學意義，對照組結(jié)果提示實驗采用濾器對萬古霉素并無明顯吸附作用。本研究為體外實驗，對象非血液，消除了藥物蛋白結(jié)合率對清除的影響，CVVHDF前、后稀釋兩組結(jié)果提示萬古霉素濃度基本呈線性下降，Yamamoto等^[8]采用體外實驗CVVHDF模式后稀釋法，觀察萬古霉素稀釋于配置液含人血白蛋白的清除率，與本實驗相比較清除率較低，究其原因是血流速度與超濾率等條件不同，更主要的是本實驗消除了萬古霉素與白蛋白結(jié)合造成的影響。萬古霉素對多數(shù)敏感菌的MIC為0.1～2 .0 μg/mL，本實驗結(jié)果雖然提示后稀釋在實驗結(jié)束時萬古霉素濃度較前稀釋低，但其質(zhì)量濃度仍遠超出MIC，因此按文獻^[10]推薦使用萬古霉素并不需要過多考慮CVVHDF前、后稀釋方法造成的影響。

胰島素是中分子物質(zhì)，Abe等^[10]研究HD患者胰島素的清除機制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)透析后患者胰島素水平降低，但超濾液中未發(fā)現(xiàn)胰島素，提示胰島素降低主要靠濾器吸附，吸附能力與濾器類型有關(guān)。本實驗對照組結(jié)果表明，實驗用濾器有較強的吸附特性，但與之不同的是CVVHDF前、后稀釋組比對照組清除作用更強，后稀釋亦較前稀釋效率高；原因是CVVHDF除能發(fā)揮吸附功能外尚能濾出部分胰島素，而HD不能清除中分子物質(zhì)。

近年的研究證明，炎癥介質(zhì)的大量產(chǎn)生是MODS發(fā)生發(fā)展的重要危險因素，目前醫(yī)學發(fā)現(xiàn)血液凈化能通過清除炎癥介質(zhì)來抑制過度的炎癥反應(yīng)^[11-12]。IL-6是一種重要的炎癥介質(zhì)，其相對分子質(zhì)量（209 000）較大，本實驗對照組提示，實驗用濾器對IL-6有明顯吸附作用，實驗開始后前、后稀釋組IL-6即迅速下降，置換液≥4000 mL時和對照組出現(xiàn)明顯差別，但與其他觀察物質(zhì)明顯不同的是，前、后稀釋兩實驗組到實驗結(jié)束IL-6濃度比較差異無統(tǒng)計學意義。本實驗結(jié)果提示，對于大分子物質(zhì)IL-6，CVVHDF主要清除機制為吸附，CVVHDF模式選擇前稀釋或后稀釋方法對結(jié)果影響較小。Bouman等^[13]通過對聚砜膜、AN69膜、三醋酸纖維素膜以及聚酰胺膜，分別使用前、后稀釋進行研究，觀察幾種膜對細胞因子的清除效率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在治療4 h觀察點AN69膜對IL-6、IL-8和TNF-α的清除效率最高，其中大部分依靠吸附清除，前、后稀釋之間的差別較小。因此，清除細胞因子這類大分子物質(zhì)，最重要的影響因素并不是前或后稀釋，而是吸附性能強弱的濾器類型。有研究^[14]檢測膿毒血癥超濾液中的IL-6，結(jié)果發(fā)現(xiàn)盡管動態(tài)監(jiān)測超濾液中IL-6濃度較高但體內(nèi)IL-6并沒有明顯下降，表明血液凈化雖然能明顯清除細胞因子，但仍不足以減少血漿中細胞因子水平，生成與清除之間的平衡決定了最終血漿細胞因子水平。蔡國龍等^[15]觀察高容量血液濾過對老年感染性休克合并MODS患者細胞因子的影響時發(fā)現(xiàn)，血液濾過能明顯降低IL-6在體內(nèi)的濃度，但超濾液中未發(fā)現(xiàn)IL-6，結(jié)果同樣提示IL-6主要靠AN-69膜吸附。本體外實驗排除了濾器對細胞的影響，證實在CVVHDF模式中IL-6主要靠吸附清除，但對流清除仍然起作用，對于以吸附清除為主的細胞因子這類炎癥介質(zhì)，CVVHDF前、后稀釋的差別可以忽略不計。

綜上所述，本實驗結(jié)果顯示隨著溶質(zhì)相對分子質(zhì)量增大，CVVHDF模式前、后稀釋之間清除效率的差距逐漸縮小，對于以吸附清除為主的細胞因子這一類大分子物質(zhì)，可忽略前后稀釋之間的差別。本實驗觀察的溶質(zhì)種類仍然偏少，可能忽視了相對分子質(zhì)量相當?shù)娜苜|(zhì)理化性質(zhì)及生物學特性之間的差別，另外本研究沒有比較不同類型膜之間的區(qū)別，實驗所采用AN69膜，對細胞因子及炎癥介質(zhì)有較強的吸附能力^[13]。因此，臨床上行血液凈化治療時應(yīng)根據(jù)不同的治療目的選擇不同的治療模式及濾器，如清除小分子物質(zhì)K+和Cr時，CVVHDF后稀釋模式較前稀釋模式更高效；如以清除炎癥介質(zhì)作為治療目的時，選擇吸附能力強的濾器比選擇前、后稀釋更有效。本研究的缺點是體外實驗，未使用血液做研究對象，忽略了血細胞、血漿等因素對溶質(zhì)清除的影響，故仍需在今后體內(nèi)實驗中進一步探討。

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（收稿日期：2014-02-01）

（本文編輯：何小軍）

P857-861