CVVHDF前后稀释对不同相对分子质量溶质清除的影响

岑仲然 李志樑 唐颖 刘占国 常平

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

基金项目：国家自然科学基金项目（81101451）

作者单位：510282 广州，南方医科大学珠江医院重症医学科

通信作者：常平，Email：changp963@163.com

【摘要】目的 通过建立血液净化连续静-静脉血液透析滤过（CVVHDF）模式前、后稀释方法的体外实验，探讨该模式前、后稀释法对各种不同大小的溶质分子清除效率的影响。

访法 建立等容CVVHDF前、后稀释及CVVH单循环（无稀释、无透析）对照体外实验装置，比较不同相对分子质量物质钾（K+）、肌酐（Cr）、万古霉素（vancomycin）、胰岛素（insulin）和白细胞介素-6（IL-6）的清除率，实验重复4次（n=4）。

结果 CVVHDF后稀释法对K+、Cr、Vancomycin和Insulin清除率明显高于CVVHDF前稀释；CVVHDF前、后稀释对IL-6清除差异无统计学意义；对照组Insulin和IL-6实验结束时明显降低。

结论CVVHDF后稀释总体上对各种不同相对分子质量物质清除率高于前稀释，但随着相对分子质量的增大，两者间的差别缩小；对照组提示实验用滤器（AN69）对Insulin及IL-6有吸附作用。

【关键词】连续性肾替代治疗；连续静脉静脉血液透析滤过；溶质；清除率；前稀释；后稀释；相对分子质量；血滤器

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

連续静-静脉血液透析滤过（CVVHDF）是当今较常使用的血液净化模式，该模式兼备血液透析（HD）和连续静-静脉血液滤过（CVVH）两种模式的优点，可通过对流和弥散两种机制清除溶质，因此被广泛采用.该模式仍有前稀释和后稀释两种方法，一般认为后稀释较前稀释能更高效地清除溶质分子，而前稀释具有能延缓滤器使用寿命等优点。CVVHDF模式通过弥散机制清除溶质的能力较强，该模式的前稀释方法会降低溶质的浓度，可能会造成溶质清除效率的降低，但对于不同相对分子质量的溶质其影响是否一致尚无定论。本研究通过CVVHDF模式体外实验方法，比较前、后稀释对不同分子溶质清除率的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

透析器采用瑞典Gambro公司Prismaflex 配套管路M100（AN69膜，膜面积1.1 m²）；肌酐（Cr）购自上海源聚生物有限公司；胰岛素（Insulin）购自江苏万邦生化医药股份有限公司；白细胞介素-6（IL-6）购自美国Peprotech公司；万古霉素（Vancomycin）购自美国礼来公司。各观察物质相对分子质量（Dalton，D）见表1。置换液采用配方^[1]，透析液与置换液配方相同，见表1、2。

1.2 方法

1.2.1 CVVHDF方法 体外模拟闭合循环CRRT参考Ahrenholz等^[2]报道方式，用上述配方置换液将氯化钾8 g、肌酐1 g、万古霉素500 mg、IL-6 2 μg、胰岛素10 U溶解于10 L置换液中，配制浓度见表3。体外CRRT采用金宝公司Prismaflex机器进行，分别进行CVVHDF前稀释、后稀释以及对照（单循环不稀释）三种方法（如图1）。

1.2.2 治疗剂量 实验过程血泵流速设定为150 mL/min，前、后稀释组置换流量均为900 mL/h，透析液流量为900 mL/h，净超滤量为0；对照组无稀释净超滤1800 mL/h，每 h将超滤液补充回模拟闭合循环中，每组重复四次（图1）。

1.3 观察指标及检测方法

1.3.1 样本采集 在置换量为0 mL，1000 mL，2000 mL，3000 mL，4000 mL，6000 mL，8000 mL，12000 mL，16000 mL时从动脉端收集样本（8～10 mL），分别用于检测K+，Cr，Vancomycin，Insulin，IL-6浓度，单循环对照组在同样置换量的对应时间点分别取样本，采样后置于-70 ℃冰箱贮藏待测。

1.3.2 样本检测 K+、Cr采用贝克曼BXC800全自动生化仪分析检测，Insulin采用贝克曼化学发光儀BXI800检测，Vancomycin采用Abbott AxSYM VancomycinⅡ（FPIA法）进行浓度测定，IL-6采用双抗体夹心酶联免疫吸附法（ELISA）批量测定IL-6水平。

1.4 统计学方法

计量资料以均数±标准差（x±s）表示，用SPSS 18.0软件进行统计学分析，组间比较采用方差分析（ANOVA），组内前后比较采取配对t检验，以P<0.05为差异具有统计学意义。

2.4 Vancomycin清除比较

置换量≥1000 mL时Vancomycin的浓度前、后稀释组均明显低于对照组（P<0.01）；当置换量≥12 000 mL时，前、后稀释组比较差异具有统计学意义（P<0.05），置换量≥16 000 mL时，前、后稀释组比较差异扩大（P<0.01）。对照组前、后vancomycin浓度未出现明显下降（P>0.05），见表6。

2.5 Insulin清除比较

置换量≥1000 mL时Insulin浓度前、后稀释组均明显低于对照组（P<0.01）；后稀释组亦明显低于前稀释组（P<0.01）。对照组Insulin在置换量≥1000 mL时间点浓度即出现明显下降，与实验起点相比，差异具有统计学意义（P<0.01），见表7。

K+和Cr均是小分子物质，通过弥散、对流为主要清除，一般认为以弥散清除率较高，本实验采取CVVHDF模式可通过弥散及对流方式清除溶质，与对照组相比，前、后稀释组均能有效清除这两种物质，与前稀释组比较，后稀释组对这两种物质清除率更高。究其原因，前稀释法降低了K+和Cr浓度，致使稀释后的血液与透析液之间浓度差缩小，削减其通过弥散机制清除溶质能力；另一方面，通过对流机制清除溶质的已有数学模型及大量的实验资料证实后稀释法清除小分子溶质效率较前稀释法高^[4]。近年来，临床上仍较多采用CVVHDF模式前稀释法，以能减少全身抗凝剂用量，降低出血并发症，但随着近年局部枸橼酸抗凝的广泛使用，滤器寿命明显延长，临床上越来越倾向于使用效率更高的后稀释法^[5]。对照组K+和Cr整个实验过程无改变，证实实验用滤器对K+和Cr这两种小分子无机物无吸附作用。

血液净化一方面能通过清除毒素来达到治疗的目的，另一方面又不可避免地把部分对机体有利的成分滤出，其中对治疗用药物的清除使有效的药物浓度降低是困扰临床医生的一大难题^[6]。万古霉素是重症感染患者常用的抗感染药物，为中小分子物质，CVVHDF模式能通过对流机制清除万古霉素降低血药浓度^[7]。本实验提示，前、后稀释方法均能有效清除该物质，然而前、后稀释两组的差别并不明显，直到置换量增至12 000 mL时差异才表现出统计学意义，对照组结果提示实验采用滤器对万古霉素并无明显吸附作用。本研究为体外实验，对象非血液，消除了药物蛋白结合率对清除的影响，CVVHDF前、后稀释两组结果提示万古霉素浓度基本呈线性下降，Yamamoto等^[8]采用体外实验CVVHDF模式后稀释法，观察万古霉素稀释于配置液含人血白蛋白的清除率，与本实验相比较清除率较低，究其原因是血流速度与超滤率等条件不同，更主要的是本实验消除了万古霉素与白蛋白结合造成的影响。万古霉素对多数敏感菌的MIC为0.1～2 .0 μg/mL，本实验结果虽然提示后稀释在实验结束时万古霉素浓度较前稀释低，但其质量浓度仍远超出MIC，因此按文献^[10]推荐使用万古霉素并不需要过多考虑CVVHDF前、后稀释方法造成的影响。

胰岛素是中分子物质，Abe等^[10]研究HD患者胰岛素的清除机制，结果发现透析后患者胰岛素水平降低，但超滤液中未发现胰岛素，提示胰岛素降低主要靠滤器吸附，吸附能力与滤器类型有关。本实验对照组结果表明，实验用滤器有较强的吸附特性，但与之不同的是CVVHDF前、后稀释组比对照组清除作用更强，后稀释亦较前稀释效率高；原因是CVVHDF除能发挥吸附功能外尚能滤出部分胰岛素，而HD不能清除中分子物质。

近年的研究证明，炎症介质的大量产生是MODS发生发展的重要危险因素，目前医学发现血液净化能通过清除炎症介质来抑制过度的炎症反应^[11-12]。IL-6是一种重要的炎症介质，其相对分子质量（209 000）较大，本实验对照组提示，实验用滤器对IL-6有明显吸附作用，实验开始后前、后稀释组IL-6即迅速下降，置换液≥4000 mL时和对照组出现明显差别，但与其他观察物质明显不同的是，前、后稀释两实验组到实验结束IL-6浓度比较差异无统计学意义。本实验结果提示，对于大分子物质IL-6，CVVHDF主要清除机制为吸附，CVVHDF模式选择前稀释或后稀释方法对结果影响较小。Bouman等^[13]通过对聚砜膜、AN69膜、三醋酸纤维素膜以及聚酰胺膜，分别使用前、后稀释进行研究，观察几种膜对细胞因子的清除效率，结果发现在治疗4 h观察点AN69膜对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、后稀释之间的差别较小。因此，清除细胞因子这类大分子物质，最重要的影响因素并不是前或后稀释，而是吸附性能强弱的滤器类型。有研究^[14]检测脓毒血症超滤液中的IL-6，结果发现尽管动态监测超滤液中IL-6浓度较高但体内IL-6并没有明显下降，表明血液净化虽然能明显清除细胞因子，但仍不足以减少血浆中细胞因子水平，生成与清除之间的平衡决定了最终血浆细胞因子水平。蔡国龙等^[15]观察高容量血液滤过对老年感染性休克合并MODS患者细胞因子的影响时发现，血液滤过能明显降低IL-6在体内的浓度，但超滤液中未发现IL-6，结果同样提示IL-6主要靠AN-69膜吸附。本体外实验排除了滤器对细胞的影响，证实在CVVHDF模式中IL-6主要靠吸附清除，但对流清除仍然起作用，对于以吸附清除为主的细胞因子这类炎症介质，CVVHDF前、后稀释的差别可以忽略不计。

综上所述，本实验结果显示随着溶质相对分子质量增大，CVVHDF模式前、后稀释之间清除效率的差距逐渐缩小，对于以吸附清除为主的细胞因子这一类大分子物质，可忽略前后稀释之间的差别。本实验观察的溶质种类仍然偏少，可能忽视了相对分子质量相当的溶质理化性质及生物学特性之间的差别，另外本研究没有比较不同类型膜之间的区别，实验所采用AN69膜，对细胞因子及炎症介质有较强的吸附能力^[13]。因此，临床上行血液净化治疗时应根据不同的治疗目的选择不同的治疗模式及滤器，如清除小分子物质K+和Cr时，CVVHDF后稀释模式较前稀释模式更高效；如以清除炎症介质作为治疗目的时，选择吸附能力强的滤器比选择前、后稀释更有效。本研究的缺点是体外实验，未使用血液做研究对象，忽略了血细胞、血浆等因素对溶质清除的影响，故仍需在今后体内实验中进一步探讨。

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（收稿日期：2014-02-01）

（本文编辑：何小军）

P857-861