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血液透析技术的发明史

  慢性肾衰竭尿毒症是一种慢性肾脏疾病终末期肾病，导致肾脏单位引发不可逆损害，临床主要表现为电解质紊乱、酸碱失衡等症状，对悲者生存质量造成严重影响。需接受液透析、腹膜透析、肾移植等肾脏替代治疗。肾移植能真正替代原有肾脏功能，疗效最佳，但面临供肾短缺问题。腹膜透析(PD)能居家治疗，较好保护患者残肾功能，但卫生不佳或操作不当易导致PD相关性腹膜炎。血液透析(HD)是透析中使用最广泛的一种，是将血液通过管路引至人体外进入到透析器中，在透析器中与透析液进行物质交换，清除掉多余的水分和尿素、尿酸、肌酐等代谢毒素，净化后的血液再通过管路回流到人体内。血液透析目前仍是临床主要的肾脏替代治疗方式。

        血液透析最早可以追溯到古罗马时代，当时的人们期望通过沐浴的方式排出体内毒素。1861年，苏格兰化学家格雷安(Thomas Graham)将装有尿液的牛膀胱浸入到装有蒸馏水的钟型装置中，观察到溶质的渗透作用，并首次将这一现象称为“透析”，他也因此被称为现代透析之父。

  在上述学说提出后的相当长一段时间，透析的原理并没有真正用于疾病的治疗，直到1913年，美国的John Abel等才真正将弥散的原理用于清除生物体血液中的某些物质，并发明了一种活体弥散装置。该装置由16根浸泡在透析液中的火棉胶管组成，在动物麻醉后，通过动脉插管连接到该装置，并通过静脉插管将血液回输到体内。1914年，Abel对这一装置进行了更详细的描述，并将其命名为“人工肾”，成为现代血液透析的雏形。

        1924年德国的Georg Haas第一个将透析技术用于人类，他将8根火棉胶管并联制作成透析器，用水蛭素作为抗凝剂，在局部麻醉下将透析管置入患者左侧桡动脉和肘静脉，完成了历史上首次人体血液透析。尽管这次透析只持续了15min，但整个过程进行顺利，患者未出现不良反应或并发症，Haas教授根据血液和透析液中指示剂的浓度计算出这一过程净化了约150ml的血液。随后的2年，Haas用上述方法又先后为5例肾衰竭患者实施了血液透析。但由于当时透析时间短、血流量小、透析液量少，这一治疗并没有取得显著的效果。可是由于经费的缘故，他的研究未再进行下去。

        1943年，荷兰的科洛夫(Willem Johan Kolff)在极为困难的二次世界大战时期，设计出转鼓式人工肾，被称为人工肾的前驱，先后治疗了15例急性肾衰竭患者，虽然只挽救了1例患者。1946年，加拿大Murray等研制成功第一台蟠管(Coil)型人工肾，并应用临床。1947年瑞典的Nils Alwall，发明了采纳正压原理超滤水分的装置，Alwall发表的临床结果提示，他的正压超滤装置关于心力衰竭、高血压患者取得了专门好的疗效。1953年Engelberg研制成功改良型蟠管透析器;1955年，科洛夫(Kolff)进一步研制成功双蟠管型人工肾，透析面积为1.8m，尿素清除率为140ml/min，并应用于急性肾衰竭和药物中毒的治疗，由美国Travenol公司批量生产。自20世纪60年代起，血液透析进入了快速发展期。1960年，Kiil在挪威率先使用平板型透析器，曾在20世纪60和70年代广泛应用。随后瑞典学者将Kiil透析器改良为小型多层平板透析器，又称积层型透析器。1967年，Lipps把醋酸纤维拉成直径200μm的空心纤维，将800~10000根纤维装在1个透析器硬壳内，全世界第1个空心纤维(hollowfiber)透析器问世。它的优点是体积小、透析效率高、脱水能力强，一时风靡世界，一直延用至今。

       血液透析技术于20世纪60年代首次引入我国，随后关于透析的研究与应用得到快速发展。随着人口老龄化、高血压、糖尿病患者的增加，糖尿病肾病和老年性肾病的患者数量增长趋势明显，未来血液透析技术会从改善与患者健康有关的生活品质和寿命入手，向着小型化、智能化和便携化的方向发展，最终实现让患者摆脱透析治疗的束缚，真正回归社会。