作者：丁小强
出版社：人民卫生出版社
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临床血透工程技术试读：
前言
自1924 年德国Haas 医师以火棉胶制成管状透析器进行人类历史上第一次血液透析以来,血液净化设备和材料不断改进和发展,新技术层出不穷。同时,血液净化工程技术得到了极大发展,为实施安全、 有效的血液净化治疗及其发展提供了技术支持和保障。
安全有效的透析治疗需要医生、护士和透析工程师的密切合作。透析(血液净化)临床工程师担负着十分重要且复杂的工作。我国过去对透析临床工程师缺乏系统的培训和管理。随着血液净化技术和疾病诊治管理理念的不断发展,对透析临床工程师提出了新的要求,需要培养具有扎实的理论基础和规范的实践操作能力的新一代透析临床工程技术人才队伍。复旦大学附属中山医院(原上海第一医学院和上海医科大学附属中山医院)于1956年研制成功套筒式人工肾,并在国内首次应用于临床治疗急性肾衰竭,1973 年研制成功平板型透析器和血透机,开展我国第一例维持性血液透析治疗终末期肾病,在国内率先开展一系列血液净化新技术;同时,在血液净化工程技术的临床实践方面努力探索,总结出一整套行之有效的血液净化工程技术实践模式和管理策略,并多次组织召开国际和全国性学术会议和培训班,介绍和推广经验。
本书根据血液净化工程技术领域的国际最新进展,结合笔者单位六十余年血液净化医疗、护理、工程和检验方面的临床实践经验,全面、详细介绍了临床透析工程师的工作职责、血液透析设备和装置及临床实施、设备管理与维修、血液净化中心的管理、血液净化中心灭菌消毒及感染控制与管理、血液净化中心突发事件应急预案、透析检验、血液净化相关理论和基础知识等十一章。本书不但介绍了翔实的理论知识和最新进展,更为重要的是系统完整介绍了实用的操作步骤和管理体系,同时将血液净化工程学与临床医学紧密结合,加深了对血液净化技术及其相应工程技术的理解,并精心制作160 余幅图表,以便读者理解、记忆和临床实践操作。
本书的编写得到了日本临床工学技士会会长川崎忠行教授的关心和支持,并对本书的形式和内容提出了许多宝贵意见,在此表示诚挚的谢意!
本书内容经过反复讨论斟酌和审阅修改,作者写作严谨求实,力争为广大读者提供一本全面系统、简明扼要、实用性强、内容先进和形式创新的工具书。希望本书能够成为我国广大透析工程师的工作和学习的好伙伴! 限于知识和时间,不足之处在所难免,敬请广大读者不吝指正。读者的喜爱就是对我们最大的鼓励和支持,衷心期待广大同道提出宝贵意见,共同为规范和提高我国血液净化工程技术,进而提高血液净化治疗水平作出贡献! 为我国广大尿毒症透析患者提供安全有效的透析治疗!复旦大学附属中山医院肾脏科、血液净化中心主任上海市肾病与透析研究所所长上海市肾脏疾病临床医学中心主任上海市肾脏疾病与血液净化重点实验室主任上海市血液透析质量控制中心主任丁小强2018 年2 月16 日第一章 透析临床工程师的工作职责第一节 透析临床工程师的工作职责和专业要求
血液净化是采用扩散、对流、吸附及分离等原理,清除血液中致病物质和多余水分并补充机体需要的物质,主要用于肾衰竭,包括急性肾损伤和终末期肾病治疗,也可用于肝衰竭及自身免疫性疾病等治疗。为完成这一治疗,需要血液净化专科医师、护士和工程技术人员共同参与,并且需要血液净化设备、相关耗材如透析器和血液管路等、水处理装置及透析液等,这些环节缺一不可,见图1-1-1。
透析临床工程师是保证透析相关设备正常运转的主要责任者,负责对透析相关设备进行维护、保养和相关监测,是保证透析安全和质量的重要人员。一、主要职责(一)透析设备的日常维护
透析设备的正确维护可延长使用寿命,降低故障率。血液净化中心(室)应建立由透析临床工程师负责的、对透析设备定期检查和维护的制度。定期进行透析设备的维护检查,确保透析设备的性能和安全性,保证治疗顺利进行,维持并提升医疗质量。透析设备的日常维护包括以下三方面:图1-1-1 血液透析治疗设施与环节
1.血液透析机维护与保养
(1)血液透析机应有国家食品药品监督管理总局(China Food and Drug Administration,CFDA)颁发的注册证、生产许可证及销售许可证等相关批件。
(2)确保血液透析机处于良好运行的工作状态。每台血液透析机均应当建立独立的运行档案,至少每6 个月应对血液透析机进行技术参数的校对。
(3)定期校准血液透析机的工作参数,按照生产厂家的要求进行消毒,包括化学消毒或热消毒等。
(4)每月应该对设备消毒剂进行检查和核对,包括消毒剂的浓度和有效使用日期等。
(5)完成日常维护操作,为每台设备建立独立的运行档案记录。
2.连续性肾脏替代治疗装置和血浆置换装置的维护与保养
(1)连续性肾脏替代治疗装置和血浆置换装置应有CFDA 颁发的注册证、生产许可证、销售许可证等相关证件。
(2)为保障治疗正常进行,应定期对设备进行技术安全性检查,要求至少每3 个月检查一次。
(3)完成日常维护操作,为每台设备建立独立的运行档案记录。
3.透析设备的清洗和消毒操作
透析临床工程师应根据透析设备的要求,指导、督促和检查透析设备操作人员对透析设备的清洗、消毒是否规范。
(1)清洗操作:
操作人员应在每次透析治疗完成后,拆除所有的管路系统,仔细检查每个压力传感器是否干净,确认无任何异物黏附在表面,并使用柔软、湿润的擦布擦拭机箱的外部表面和带有底轮的机座。
禁止使用化学清洗剂或化学消毒剂清洗或擦拭机器的显示屏幕。
(2)消毒操作:
操作人员在对机器的外部表面进行消毒时,所使用消毒剂种类及浓度需参照生产厂家设备说明书,了解有关消毒剂产品的用途、操作浓度、应用范围及使用安全性等内容。
由于机器控制单元系统中的器件不直接接触患者的血液,所以操作人员无需对机器内部器件进行消毒。(二)水处理设备的保养和监测
1.水处理室环境
水处理室应保持干燥,具备良好的通风条件,水、电分开,并配备良好的下水或地漏设施。
2.水处理设备
水处理设备应具备CFDA 颁发的注册证、生产许可证、销售许可证等相关证件。每台水处理设备应建立独立的工作运行档案,记录水处理设备的运行状态,包括设备使用的工作电压、水质电导度和各工作点的压力范围等。
3.水处理系统部件的维护和更换
水处理设备的滤砂、活性炭、阴阳离子树脂、反渗膜等需按照生产厂家要求或根据水质情况进行更换。
(1)石英砂过滤器:根据用水量每周反洗2～3 次,建议3～5 年更换1 次。
(2)活性炭过滤器:反洗的周期为2～3 次/周,建议1～2 年更换1 次。
(3)树脂软化器:阳离子交换树脂再生周期一般隔天或每天再生1 次,建议1～2 年更换1 次。
(4)精密过滤器:过滤精度为5～10μm,一般每2 个月更换1 次。
(5)反渗透膜:应根据原水的水质、使用频率、用水量及设备厂家推荐使用说明等决定,通常每2～5 年更换1 次。
(6)每天应对水处理设备进行维护与保养:包括冲洗、还原和消毒,每次消毒后应测定消毒剂的残余浓度,确保安全范围,保证透析供水。
(7)做好维护保养记录。
4.水处理设备的定期校验
应至少每6 个月对水处理系统进行技术参数校对。(三)透析用水的水质监控
1.细菌
透析用水细菌培养应每个月1 次,采样部位至少应包括反渗水出口和输水管路的末端。
2.内毒素
内毒素检测至少每3 个月1 次,有条件单位建议每个月1 次。采样部位同上。
3.化学污染物
化学污染物至少每年测定1 次。采样部位同上。
需注意的是,所有检测结果均应做好记录并归档,如存在异常,应立即进行分析,寻找原因并及时整改,保障用水安全。(四)透析液监测
透析临床工程师应负责对血液透析机透析器入口处的透析液进行监测,包括检测细菌菌落数和内毒素。要求血液净化中心(室)内所有血液透析机每年至少检测1 次,并做好记录和归档。对于存在异常的结果应立即分析原因,并及时整改,保障透析安全。二、其他职责(一)参与血液净化中心(室)质控与管理
透析工程师应参与血液净化中心(室)的质量控制与管理工作,包括定期总结、分析透析相关设备和透析用水水质的质量评估工作,参加血液净化中心(室)质量评估会议,提出改进意见。(二)其他工作
透析工程师应负责协助设备厂家、医院设备科对新设备如透析机、水处理设备等进行安装、调试和相关检测,保证新设备能安全有效运行,相关安装、调试及检测应建档保管。
透析工程师应与血液净化中心(室)负责医师、护士长共同完成透析相关设施设备的管理。协调医疗单位完成透析室房屋、电器设备、照明设备等设施和设备的维护保养工作。协助科室主任、血液净化中心(室)负责医师、护士长共同完成相关工作。三、专业要求
透析工程师应具备机械和电子学知识及一定的医学知识,熟悉血液净化中心(室)主要设备的性能、结构、工作原理和维修技术,并负责日常维护,保证设备正常运转;负责完成透析用水和透析液的质量监测,确保其符合相关的质量要求;负责所有设备运行情况的记录及档案保管。
透析工程师上岗前需参加透析相关知识的规范培训,取得合格证后方能独立工作。透析工程师应定期参加透析相关知识及透析设备相关知识的培训,根据要求完成培训课时或学分。
透析工程师应定期接受工作单位或相关质控中心组织的专业能力考核,考核不合格者不能从事透析工程师工作。第二节 透析临床工程师的管理
透析临床工程师主要负责对透析相关设备进行维护、保养和监测,是保证透析安全和质量的重要人员。但我国当前对透析临床工程师的管理包括准入、培训和考核等尚无系统、明确的规定。为此,根据国家卫生和计划生育委员会制定的《医疗机构血液透析室基本标准》和《血液净化标准操作规程(2010 版)》,结合我国透析临床工程师的现状,并借鉴日本、美国等发达国家的管理经验,提出如下管理要求:一、透析临床工程师的准入
1.透析临床工程师需具有机械和电子等相关知识学习背景或专业背景。
2.透析临床工程师需具有中专及以上学历。
3.透析临床工程师上岗前需经过国家或省市级血液透析或相关的质量控制中心或有资质单位组织的岗前培训,并取得合格证书。
4.透析临床工程师独立工作前需在指定的或有资质的三级医院血液净化中心(室)学习3 个月或有资质的透析临床工程师带教3 个月,并考核合格后方能独立工作。二、透析临床工程师的培训(一)上岗前培训
1.理论培训
透析临床工程师上岗前应参加由省市级血液透析质量控制中心等举办的岗前培训,并取得合格证书。
2.实践培训
原则上新上岗的透析临床工程师应在指定的或有资质的三级医院血液净化中心(室)临床学习3 个月,并考核合格后方能正式、独立工作;如无条件,新上岗的透析临床工程师也应在有资质的透析临床工程师现场指导3 个月、并考核合格,方能独立工作。相关培训和考核应有记录,并作为档案保管,以备督查。(二)在岗培训
透析临床工程师需定期进行培训,包括参加血液透析质量控制中心、医学会等学会和协会等组织的相关培训,参加医院内组织的透析工作人员的相关培训等。具体要求如下:
1.专业培训
要求每年至少参加1 次专业培训,每三年参加1 次省市级血液透析质量控制中心组织的培训,并考试合格后,方可继续从事血液透析工作。
2.科室培训
血液净化中心(室)制订院内(科内)血液净化相关知识的培训制度,透析临床工程师要求每季度至少参加1 次培训,相关培训和考核应有记录,以备督查。三、透析临床工程师考核
1.开展血液透析的医院应每年至少1 次对透析临床工程师进行专业能力的评估和考核,只有考核合格人员才能继续从事血液透析工作。
2.省市级血液透析质量控制中心应组织专家定期对在岗透析临床工程师的从业资质和能力进行督查和考核,考核合格后方可继续从事血液透析工作。四、医院对透析临床工程师的管理职责(一)院内(科内)
透析临床工程师在科室主任领导下、血液净化中心(室)负责医师指导下开展工作,科室主任负责组织、实施对透析临床工程师进行培训、考核和评估。
医院负责对透析临床工程师的人事档案、年终考核等进行管理,并对透析临床工程师的教育和培训提供支持,包括时间、空间和经费等提供支持。(二)院外
1.省市级血液透析质量控制中心负责组织透析临床工程师的上岗前培训和在岗培训;负责组织专家定期对在岗透析临床工程师的从业资质和能力进行督查和考核;负责对培训和考核合格后人员发放相关合格证书或准入证书等。
2.医学会等行业学会和协会可组织开展透析工程相关学术会议和培训项目,促进透析临床工程师专业知识提升。
3.透析设备厂家可组织开展专项设备维修保养的培训项目,提升透析临床工程师的专业能力。第三节 从医院管理角度评价透析临床工程师的地位
医院管理是指按照医院工作的客观规律,运用现代的管理理论和方法,对人、财、物、信息及时间等资源进行计划、组织、协调、控制,充分发挥整体运行功能,以取得最佳综合效益的管理活动过程。医院管理的终极目标是提高医院运行的效率和效益,更好地服务于社会。血液净化中心(室)作为一个以体外循环治疗为主的临床医疗部门,在医院救治危重肾脏疾病和其他危重病方面起着极其重要地作用。透析临床工程师作为血液净化中心(室)正常运行的重要人员,在血液净化中心(室)的高效运行、降低消耗、提高效益等方面均起到了非常重要的作用。一、保障血液净化中心(室)高效运行的作用
透析临床工程师的主要职责是维护透析设备的正常运行,保证透析中使用的透析液等透析材料的质量,保障血液净化安全有效进行。透析设备的正常运行可以使每次血液透析按时、高质量完成。当前我国随着医疗保障费用支付制度的改善及终末期肾病发病率的持续升高,需要接受透析治疗的患者快速增加,由此导致各个血液净化中心(室)的透析患者急剧增加,透析床位极度紧张。为此,需要每台透析设备每天尽量为更多的患者提供服务,如每天治疗3 班。此时,如透析设备无法正常运行或故障频发,则难以保证血液净化中心(室)的顺利运行。因此,透析临床工程师通过自己的专业工作,保证透析设备每天安全正常运行,可以提高血液净化中心(室)的高效运行,从而提高医院的运行效率,并带来更大的社会效益和经济效益。二、提高医院和社会效益,降低消耗
透析临床工程师通过对透析用水、透析液的严格检测,规范对水处理设备等透析设备的消毒管理,可提高透析液的质量品质。目前大量临床研究已发现,提高透析液的品质,降低透析液中内毒素水平可显著减轻维持性血液透析患者的炎症状态,改善患者的营养状态,降低心脑血管、感染等并发症的发生,从而改善患者预后,提高患者生活质量。
定期对透析设备的维护保养,可以减少透析设备的损害,延长设备的使用寿命,从而显著降低设备使用的成本、提高设备的效益。
透析工程师应定期对透析设备的维护保养记录、设备的运行状态等进行分析汇总,以便更好地掌握设备的保修和报废、更新节点。频繁的不必要的保修可增加服务费用;而超过使用期且故障频发的设备将显著增加维修成本,此时如坚持使用,不仅会增加透析治疗的风险,在成本控制方面也将带来不利。透析临床工程师通过掌握合适的设备更新时间节点,使设备的使用达到最佳的成本-效益,可显著降低医院的成本,提高医院的效益。
综上所述,透析临床工程师可以通过自己的专业工作来提高血液净化中心(室)的运行效率,保证患者的治疗效果和安全性,降低血液净化中心(室)的运行成本,从而使医院的效益达到最大化。此外,透析临床工程师通过自己的工作,可提高透析液的品质,从而改善患者的预后和生活质量,这对降低患者的整体医疗费用有重要作用。因此,从医院层面,需要对透析临床工程师的工作予以认可,在透析临床工程师的培训、教育以及日常工作中给予支持,加强透析临床工程师的管理。(邹建洲 黄华敏 宋羽成 柯晓洁 丁小强)参考文献
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6.Inc.Medical Education Institute.Core Curriculum for the Dialysis Technician.5th ed.Medical Education Institute,Inc.,2014.第二章 肾脏病基础知识第一节 肾脏结构与功能
泌尿系统包括肾脏、输尿管、膀胱、尿道及前列腺(男性)等器官,其中肾脏的主要功能是生成和排泄尿液,并借此排泄人体代谢废物,调节内环境和水、电解质及酸碱平衡。此外,肾脏还具有重要的内分泌功能,在调节血压、红细胞生成和骨骼生长等方面起重要作用。
肾脏(kidney)位于腹膜后脊柱两旁,相当于第12胸椎到第3 腰椎的位置,左右各一。右肾上方有肝脏,故位置比左肾略低。中国成年人肾脏的长、宽、厚分别为10.5～11.5cm、5～7.2cm、2～3cm,男性单个肾脏重约100～140g,女性略轻,见图2-1-1。图2-1-1 肾脏位置示意图
肾脏外包绕一层坚韧的纤维筋膜,称为肾包膜。肾脏剖面由外往内依次为皮质、皮髓交界、髓质和集合系统。其中髓质由8～18 个肾锥体构成,锥体底部面向肾表面,尖端称肾乳头,每1～2 个肾乳头被一个漏斗状的肾小盏包绕,2～3 个肾小盏汇合成肾大盏,肾大盏再汇合成肾盂,见图2-1-2。
肾脏的功能单位称为肾单位。每个肾单位包括肾小球和肾小管。肾小管包括近端肾小管、髓袢细段和远端肾小管。近端肾小管包括近曲小管和近端小管直部,远端肾小管包括远端小管直部和远曲小管。近端小管直部、细段和远端小管直部形成U形的袢,称为髓袢(Henle 袢或亨氏袢)。每个肾脏约有100 万个肾单位。肾单位连接集合管汇至肾盏,见图2-1-3。图2-1-2 肾脏形态和结构示意图图2-1-3 肾单位和集合管示意图
肾脏具有丰富的血液循环,占心输出量的20%～25%。肾动脉分支进入肾脏,最后形成入球小动脉进入肾小球,血液随之进入肾小球毛细血管袢,由出球小动脉流出。出球小动脉再形成复杂的肾小管周围毛细血管网,为肾小管提供血液供应,最后汇成肾静脉。
肾脏主要功能是生成尿液,以清除人体代谢废物,调节水、电解质及酸碱平衡,维持内环境稳定。肾脏还具有重要内分泌功能,在调节血压、红细胞生成、钙磷代谢和骨骼代谢等方面起重要作用。一、肾小球的结构与功能
肾小球(glomerulus)包括肾小球毛细血管丛和包曼囊。肾小球毛细血管内皮细胞、基底膜和毛细血管上皮细胞(包曼囊的脏层上皮细胞)构成具有半透膜性质的滤过膜。肾小球通过滤过膜发挥滤过功能。
滤过功能是肾脏最基本的生理功能之一,也是临床最常用的评估肾功能的参数,常用肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)表示。血液流经毛细血管时,血液内大体积物质如血细胞、大分子蛋白质留在血管内,约1/5 的物质包括小分子溶质和水分经过滤过膜过滤到包曼囊腔中,形成原尿。成人每天形成的原尿达180L。原尿的渗透压、pH 值和小分子溶质包括各种电解质及葡萄糖、氨基酸、尿素、肌酐等的浓度与血浆几乎完全相同。单位时间自血浆经肾小球滤过的液体量即为肾小球滤过率。成人男性基础静息状态下肾小球滤过率约2为120ml/(min·1.73m),女性约低10%。二、肾小球旁器的结构和功能
肾小球旁器(juxtaglomerular apparatus)位于肾小球的血管极,由球旁细胞、致密斑、入球小动脉、出球小动脉、球外系膜细胞构成,具有调节血压和肾小球滤过率等作用。球旁细胞由入球小动脉壁上的平滑肌细胞衍化而来,可分泌肾素。致密斑细胞由远曲小管起始部靠近血管极一侧的上皮细胞分化而来。致密斑夹在入球小动脉与出球小动脉形成的交角里,感受流经肾小管液中的氯和钠浓度,并通过调节球旁颗粒细胞释放肾素,从而调节入球小动脉的血管张力,以此来调节肾小球滤过率,此过程被称为管-球反馈。三、肾小管和集合管的结构与功能
肾小管(tubule)包括近端肾小管、髓袢细段和远端肾小管。肾小管和集合管具有重吸收和分泌功能。原尿中99%的水,几乎全部的葡萄糖和氨基酸,大部分的钠、氯、钾、碳酸氢根和部分尿素等被肾小管和集合管重吸收回血液。肾小管和集合管又可以把自身代谢产生的某些物质或血液中的某些物质分泌到肾小管液中,如氢离子、氨、钾、肌酐、尿酸和硫酸吲哚酚等。四、肾脏的内分泌功能
肾脏具有重要的内分泌功能,可以分泌肾素、促红细胞生成素、1,25-二羟维生素D、前列腺素和激肽类等物质,参与血流动力学、红3细胞生成、钙磷代谢和骨骼生长的调节等。第二节 常见肾脏疾病一、肾脏病的临床表现与诊断(一)肾脏病的临床表现
肾脏病的临床表现包括肾脏疾病本身的表现及肾功能减退后引起各系统并发症的表现,可以是症状、体征和实验室及影像学检查异常,包括尿色异常、尿泡沫增多、尿量异常、排尿异常、水肿、腰酸、腰痛、乏力、食欲减退、恶心、呕吐、贫血、高血压及精神神经异常等。继发性肾脏病尚可见原发病因造成的肾外表现,如皮疹、皮肤颜色改变、关节痛、口腔溃疡、脱发、腹痛及凝血异常等。肾脏病最常见的临床表现包括血尿、蛋白尿、水肿、高血压和肾功能减退等。临床上,肾脏病常常以某个综合征或症候群的形式出现。
1.血尿
泌尿系统任何部位出血并经尿液排出,均可引起血尿。取新鲜尿液10ml 以1500 转/分钟(rpm)离心5 分钟,取沉渣行显微镜检查,红细胞>3 个/高倍视野(HP)称为血尿。血尿可表现为肉眼血尿和镜下血尿。肉眼血尿表现为肉眼可见的尿色加深、尿呈红色或呈洗肉水样,镜下血尿只能通过显微镜检查发现。
2.蛋白尿
正常情况下尿液中含有一定量的蛋白质,包括肾小球滤过和肾小管分泌的蛋白质。尿液蛋白质定性呈阳性或尿蛋白排泄率>150mg/24h 称为蛋白尿。蛋白尿常表现为尿泡沫增多,但尿泡沫增多不仅限于蛋白尿。
3.水肿
肾性水肿多出现在组织疏松部位,如眼睑等,以及身体下垂部位,如脚踝和胫前部位,长期卧床时则最易出现在骶尾部。
4.高血压
肾脏病是高血压的重要病因(称为肾性高血压)。所有高血压患者均应仔细检查有无肾脏病。肾性高血压分为肾血管性和肾实质性。前者主要由动脉粥样硬化和大血管炎等导致的肾动脉主干及其分支狭窄所致,后者则由各种肾小球和肾小管间质疾病所致。
5.肾功能减退
肾功能减退是指各种急性和慢性肾脏疾病发展至较严重阶段出现肾脏功能的下降,主要表现为尿量异常(尿量减少、夜尿增多等)及毒素潴留和肾脏内分泌功能减退造成食欲减退、恶心、呕吐、乏力、贫血、高血压、心律失常、电解质和酸碱失衡等。
6.肾脏病常见的临床综合征或症候群
(1)肾炎综合征(nephritic syndrome):
以肾小球源性血尿为主要表现,常伴有蛋白尿,也可表现为单纯血尿。可伴有水肿和高血压。
(2)肾病综合征(nephrotic syndrome):
表现为大量蛋白尿和低白蛋白血症,24 小时尿蛋白排泄率大于3.5g,血清白蛋白低于30g/L,常伴水肿和高脂血症。
(3)无症状性蛋白尿和/或血尿:
无症状性蛋白尿(asymptomatic proteinuria)指轻、中度蛋白尿,不伴明显症状。无症状性血尿(asymptomatic hematuria)指除血尿外,不伴明显症状。可由肾小球疾病引起,也可由肾小管间质疾病引起。
(4)急性肾损伤(acute kidney injury,AKI):
是一组临床综合征,指各种原因导致的肾功能在短时间内快速下降。2012 年,改善全球肾脏病预后组织(Kidney Disease:Improving Global Outcomes,KDIGO)指南建议符合以下情况之一者即可诊断AKI:①48 小时内血肌酐升高≥26.5μmol/L(0.3mg/dl);②血肌酐升高超过基础值的1.5 倍及以上,且明确或经推断上述情况发生在7 天之内;③尿量<0.5ml/(kg·h),且持续6 小时以上。
(5)慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD):
指肾损伤(血、尿成分或肾脏组织学检查或影像学检查异常)或肾2小球滤过率低于60ml/(min·1.73m),时间超过3 个月。
肾炎综合征和肾病综合征仅出现于肾小球疾病。而急性肾损伤和慢性肾脏病是以病程及肾功能状况进行诊断,既可以包括肾小球疾病,也可以包括肾小管-间质疾病、肾血管病变、尿路梗阻等多种疾病造成的肾损伤。(二)肾脏病的诊断
肾脏疾病的诊断一般包括定位(解剖)诊断、病因诊断、临床诊断、病理诊断及功能诊断等五个层次。定位诊断是指按肾脏疾病发生部位进行诊断,肾脏疾病发生部位包括肾小球、肾小管、肾间质、肾盂肾盏及肾血管,并需与肾脏以外的其他泌尿系统疾病进行鉴别。病因诊断指原发性、继发性与遗传性疾病的鉴别,常见继发性肾小球疾病的病因包括糖尿病、高血压、系统性红斑狼疮、系统性血管炎、过敏性紫癜、淀粉样变、乙型病毒性肝炎及肿瘤等。临床诊断指按照临床综合征或症候群进行诊断,常见的临床诊断包括急性肾小球肾炎、慢性肾小球肾炎、快速进展性肾小球肾炎、肾病综合征、急性或慢性间质性肾炎、肾小管酸中毒及尿路感染等。病理诊断是依据肾穿刺活检术或肾脏手术病理检查结果进行诊断。功能诊断包括评价肾小球滤过率和肾小管功能。如果肾小球滤过率下降,还需明确是急性抑或慢性,及其病因。急性肾损伤和慢性肾脏病均需按肾功能减退程度进行分期,见图2-2-1。二、急性肾损伤
急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)指由多种病因引起的短时间内肾功能突然快速减退而出现的临床综合征。急性透析质量倡议(acute dialysis quality initiative,ADQI)、急性肾损伤网络(acute kidney injury network,AKIN)、KDIGO 等组织均对AKI 提出过定义和诊断标准的建议,并逐步完善。AKI 可发生在原来无肾脏疾病的患者,也可发生在原有慢性肾脏病的基础上,表现为肾小球滤过率突然下降伴氮质产物如肌酐和尿素氮等潴留,水、电解质和酸碱失衡及各系统并发症。图2-2-1 肾脏疾病的规范诊断
AKI 可见于临床各科,发病率在综合性医院为3%～10%,重症监护病房高达30%～60%。危重AKI 患者死亡率可高达30%～80%,存活患者约50%遗留永久性肾功能减退,部分发展为慢性肾脏病甚至尿毒症,需要维持性透析或肾移植治疗。(一)病因与发病机制
根据病因发生的解剖部位,AKI 分为肾前性、肾性和肾后性三大类。
肾前性AKI 指各种原因引起肾实质血流灌注减少,导致肾小球滤过减少和肾小球滤过率降低,约占AKI 的55%。肾性AKI 由各种原因导致肾实质损伤所致,约占AKI 的40%,最常见的是肾缺血和肾毒性物质导致的急性肾小管坏死,其他病因包括急性间质性肾炎、肾小球疾病和血管疾病等。肾后性AKI 的特征是急性尿路梗阻,梗阻可发生在从肾盂到尿道的尿路中任何部位,约占AKI 的5%。
1.肾前性AKI
肾前性AKI 由肾脏血流灌注不足所致。常见病因包括有效血容量不足、心排量降低、全身血管扩张、肾动脉收缩和肾自主调节反应受损,见表2-2-1。表2-2-1 肾前性急性肾损伤的主要病因续表
肾前性AKI 常可逆转,且死亡率低,故早期诊断并及时纠正潜在的病理生理异常极为关键。如果不早期干预,则肾实质缺血加重,进一步引起肾小管细胞损伤,发展为肾性AKI。
2.肾性AKI
肾性AKI 由多种原因引起,可累及肾单位和肾间质的任何部位。肾性AKI 可分为小管性、间质性、血管性和小球性(表2-2-2)。其中肾小管上皮细胞损伤,通常称为急性肾小管坏死(acute tubular necrosis,ATN),最为常见,常由缺血和肾毒性物质所致。表2-2-2 肾性急性肾损伤的主要病因
缺血性ATN 患者肾小球滤过率降低的主要原因是肾小管损伤、血流动力学异常及肾实质内炎症。肾脏灌注减少和炎症均可加重小管损伤,小管损伤引起小球滤过液反漏和小管内阻塞。肾内血管收缩降低肾小球内毛细血管静水压和血浆流量,直接导致肾小球滤过率下降。
肾毒性物质可引起肾小管的直接或间接损伤。肾脏血供丰富,且可通过逆流倍增机制及特殊转运子使肾髓质间质和小管腔内毒性物质浓度增高数十倍,小管上皮细胞的代谢作用还可使某些毒素转化为毒性更强的代谢物,这些因素均易造成小管上皮细胞损伤。肾毒性ATN 发生机制主要与直接小管损伤、肾内血管收缩、肾小管梗阻等有关。
急性间质性肾炎(acute interstitial nephritis,AIN)是引起AKI 的重要病因。AIN 的病因主要分为三类:①药物:通常由青霉素类、头孢菌素类、磺胺类等抗生素及非甾体类抗炎药等引起,其发病机制主要为Ⅳ型变态反应;②感染:主要见于细菌或病毒感染等;③特发性:见于系统性红斑狼疮、干燥综合征、冷球蛋白血症及原发性胆汁性肝硬化等。
血管性疾病导致的肾性AKI 包括肾脏微血管和大血管病变。传统的肾脏微血管疾病如血栓性血小板减少性紫癜、溶血-尿毒综合征、HELLP 综合征(溶血、肝酶升高、血小板减少)等均可引起肾小球毛细血管血栓形成和微血管闭塞,最终导致AKI。肾脏大血管病变如动脉粥样硬化的斑块破裂和脱落,导致肾脏微栓塞和胆固醇结晶栓塞,继而引起AKI。多见于原先患有动脉粥样硬化疾病的患者接受血管介入治疗或应用抗凝治疗后。
肾小球肾炎主要见于原发性和继发性新月体肾炎,以及系统性红斑狼疮、IgA 肾病等急性加重。
3.肾后性AKI
双侧尿路梗阻或孤立肾单侧尿路梗阻时可发生肾后性AKI。常见梗阻原因包括结石、肿瘤、前列腺肥大、肾乳头坏死、血凝块及某些腹膜后疾病等。尿路的功能性梗阻主要指神经源性膀胱。尿酸盐、草酸盐、阿昔洛韦、磺胺类、甲氨蝶呤及骨髓瘤轻链蛋白等可在肾小管内形成结晶,导致肾小管梗阻。
尿路发生梗阻时,尿路内反向压力首先传导到肾小球囊腔,由于肾小球入球小动脉扩张,早期肾小球滤过率尚能暂时维持正常。但如短时间内梗阻无法解除,肾小球滤过率逐渐下降。当梗阻持续时间达到12～24 小时时,肾血流量和肾小球滤过率降低,肾皮质大量区域出现无灌注或低灌注状态,导致肾小球滤过率明显下降。(二)临床表现
AKI 的临床表现差异很大,与病因和所处的病程分期有关。在病程后期肾功能严重减退时常出现明显症状,常见症状包括乏力、食欲不振、恶心、呕吐、瘙痒、尿量减少或尿色加深,容量过多导致急性左心衰时可出现气急、呼吸困难等。体检可见外周水肿、肺部湿啰音、颈静脉怒张等。AKI 的首次诊断常常不是基于临床症状与体征,而是基于实验室检查异常,特别是血肌酐的绝对或相对升高。
ATN 是肾性AKI 最常见类型,其临床病程可分为三期。
1.起始期
此期患者常遭受低血压、缺血、脓毒症和肾毒素等ATN 的病因,但尚未发生明显肾实质损伤。此期患者常无明显临床症状,如能及时采取有效措施,AKI 常常是可预防的。
2.维持期
该期肾实质损伤已经形成,肾小球滤过率维持在低水平,一般持续7～14天,也可低至数天或长至4～6 周。部分患者可出现少尿(尿量<400ml/d)和无尿(尿量<100ml/d),也有患者可无少尿,尿量在400～500ml/d 以上。后者称为非少尿型AKI,一般认为是病情较轻的表现。随着肾功能减退,临床上出现一系列尿毒症表现,主要是尿毒症毒素潴留和水、电解质及酸碱平衡紊乱所致,包括消化系统症状如食欲减退、恶心、呕吐、腹胀、腹泻等,严重者可发生消化道出血;容量过多导致的高血压、急性肺水肿、心力衰竭和感染等;因毒素滞留、电解质紊乱、贫血及酸中毒引起的心律失常及心肌病变;以及意识障碍、躁动、谵妄、抽搐、昏迷等尿毒症脑病症状。此外,血液系统受累可有出血倾向及贫血。
感染是AKI 常见且严重的并发症。在AKI 同时或在疾病发展过程中还可并发多脏器功能障碍综合征,死亡率高。此外,水、电解质和酸碱平衡紊乱表现为水过多、代谢性酸中毒、高钾血症、低钠血症、低钙和高磷血症等。
3.恢复期
此期肾小球滤过率逐渐恢复正常或接近正常范围。血肌酐逐渐下降。少尿型患者开始出现尿量增多,继而出现多尿,再逐渐恢复正常。与肾小球滤过率相比,肾小管上皮细胞功能的恢复相对延迟,常需数月后才能恢复。部分患者最终遗留不同程度的肾脏结构和功能损伤。(三)诊断
根据原发病因,肾功能急性进行性减退,结合相应临床表现、实验室与影像学检查,一般不难作出诊断。2012 年,KDIGO 指南建议的AKI 诊断标准(符合以下任一情况):①48 小时内血肌酐升高≥26.5μmol/L(0.3mg/dl);②血肌酐升高至基础值的1.5 倍及以上,且明确或经推断上述情况发生在7 天之内;③尿量<0.5ml/(kg·h),且持续6 小时以上,分期标准见表2-2-3。表2-2-3 急性肾损伤的KDIGO 分期标准注:eGFR:estimated glomerular filtration rate,估算肾小球滤过率
应仔细鉴别每一种可能的AKI 病因。先筛查肾前性和肾后性因素,再评估可能的肾性AKI 病因,若明确为肾性AKI,还应鉴别肾性AKI 病因是肾小球、肾血管或肾间质病变。此外,还应仔细寻找有无基础慢性肾脏疾病。必要时可考虑肾活检以明确诊断。(四)治疗
1.内科保守治疗
尽早识别并纠正可逆因素,及时干预治疗,避免肾脏进一步损伤,维持水、电解质、酸碱平衡是AKI 治疗的关键。
无论何种病因引起的AKI,都必须尽快纠正肾前性因素,尽早明确诊断,及时采取干预。充足补液对于肾前性和造影剂肾损伤防治作用已获肯定。
AKI 少尿期常因急性肺水肿、高钾血症、上消化道出血和并发感染等导致死亡,故应积极调节水、电解质和酸碱平衡,控制氮质潴留,供给适当营养,防治并发症和治疗原发病,并根据肾功能调整药物使用或监测药物浓度。
2.肾脏替代治疗
肾脏替代疗法是AKI 治疗的重要手段,治疗方法包括间歇性肾脏替代治疗(intermittent renal replacement therapy,IRRT)、连续性肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT)和腹膜透析。方法的选择应综合考虑患者病情、当地医疗资源等多方面因素,以安全、有效、简便、经济为主要原则。腹膜透析已较少用于重危AKI 的治疗,但在经济欠发达地区以及灾难性事件导致大量患者需要治疗时,仍可应用腹膜透析治疗。
AKI 肾脏替代治疗目的包括“肾脏替代”及“肾脏支持”,即维持体液、电解质和酸碱平衡,有效清除尿毒症毒素;防止或治疗可引起肾脏进一步损害的因素,促进肾功能恢复;为原发病和并发症的治疗创造条件;在一定程度上支持其他脏器功能(如有助于纠正急性呼吸衰竭和急性心力衰竭等)。
肾脏替代治疗指征:①当肾功能减退至不能满足机体的基本生理需要,甚至出现因水、电解质和酸碱失衡、尿毒症毒素潴留等导致的并发症;②如出现严重代谢性酸中毒、严重高钾血症、严重肺水肿、严重尿毒症症状而内科保守治疗无效时则需紧急透析。
肾脏替代治疗时机应综合考虑基础肾功能、AKI 病因严重程度及持续时间、AKI 病情进展情况、基础疾病、合并症及并发症严重程度、容量及血流动力学状态、出血及其他肾脏替代治疗相关风险等。预计AKI 病情进行性加重者倾向于早期开始肾脏替代治疗。
肾脏替代治疗剂量目前存在争论,KDIGO 指南建议AKI 患者接受肾脏替代治疗的剂量以30～35ml/(kg·h)为宜。
肾脏替代治疗模式根据临床实际情况决定。连续性肾脏替代疗法对血流动力学影响较小,适合重症患者的治疗,尤其是血流动力学不稳定、高分解代谢状态、需要大量补液以及重症感染、急性肺损伤等患者。间歇性肾脏替代疗法具有治疗灵活性、安全性、可操作性及经济性等优势,尤其适用于需要快速平稳纠正的危急情况如严重高钾血症等。三、慢性肾脏病
慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)指各种原因导致肾脏慢性损伤,表现为:①肾脏损伤≥3 个月,伴或不伴肾小球滤过率下降,肾脏损伤指肾脏结构或功能异常,临床上表现为肾脏病理学检查异常或2血、尿成分或影像学检查异常;②肾小球滤过率<60ml/(min·1.73m),且≥3 个月,伴或不伴肾脏损伤证据。国内外大型流行病学调查结果显示,普通成年人群CKD 患病率为11%左右。CKD 进行性进展引起肾单位和肾功能不可逆丧失,导致代谢产物和毒物潴留、水电解质和酸碱平衡紊乱以及内分泌失调,患者常常进展为终末期肾病(end stage renal disease,ESRD),需要肾脏替代治疗。
根据美国国家肾脏基金会制订的肾脏病透析质量倡议(kidney disease outcome quality initiative,KDOQI),CKD 根据肾小球滤过率下降程度可分为5 期(表2-2-4)。表2-2-4 慢性肾脏病的分期(一)病因
CKD 病因众多,包括肾小球疾病、肾小管间质疾病、肾血管性疾病、代谢性疾病和结缔组织疾病性肾损害、感染性肾损害及先天性和遗传性肾脏疾病等多种疾病(表2-2-5)。在我国以原发性肾小球肾炎最为多见,其次为糖尿病肾病、高血压肾小动脉硬化、狼疮性肾炎等。近年糖尿病肾病、高血压肾小动脉硬化的发病率明显升高。表2-2-5 慢性肾脏病常见病因续表(二)临床表现
CKD 患者早期可无临床症状,随着原发疾病的进展,逐渐出现血尿、蛋白尿、水肿、高血压、腰痛、夜尿增多等肾脏疾病临床表现,以及原发疾病特有的临床表现。CKD 发展至慢性肾衰竭时,早期也常无明显临床症状,多数患者常因急性因素引起肾功能急剧恶化或直到大部分肾功能丧失后才出现慢性肾衰竭的临床症状。
1.胃肠道
早期表现为食欲减退和晨起恶心、呕吐;晚期胃肠道可出现黏膜糜烂、溃疡,甚至发生胃肠道出血。
2.心血管系统
(1)高血压和左心室肥大:
CKD 患者进展至肾衰竭时约95%患者可合并高血压,导致高血压的原因包括钠水潴留、细胞外液增加引起的容量过多,肾素升高、交感神经反射增强、一氧化氮产生减少和内皮素分泌增加所致的内皮细胞功能异常等。
左心室肥厚与长期高血压、容量过多和贫血等有关,而动-静脉吻合术引起的心输出量增加,也加重了左心室负担。
(2)血管病变:
CKD 患者可出现冠状动脉粥样硬化和周围血管病变。CKD 患者的高血压、高同型半胱氨酸血症和脂质代谢紊乱可促进动脉粥样硬化的发生,钙磷代谢紊乱导致的血管转移性钙化也是引起血管病变的重要因素。
(3)充血性心力衰竭:
是CKD 患者进展至慢性肾衰竭后的重要死亡原因。发生与钠水潴留、高血压、贫血、酸中毒、电解质紊乱及心肌缺氧、心肌病变和心肌钙化等有关。
(4)心包炎:
CKD 患者进展至肾衰竭时可出现尿毒症性心包炎,与尿毒症毒素潴留、血小板功能减退、细菌或病毒感染等有关。早期表现为随呼吸加重的心前区疼痛,伴有心包摩擦音。病情进展可出现心包积液,甚至心脏压塞。
3.血液系统
(1)贫血:
贫血是CKD 患者常见的临床表现,CKD 病程的不同阶段均可合并不同程度的贫血。CKD 患者合并贫血的病因主要是促红细胞生成素合成不足,此外,缺铁,消化道出血、血液透析失血等引起的失血性贫血,合并血液系统肿瘤等也是引起贫血的重要因素。
(2)出血倾向:
与晚期CKD 患者血小板功能障碍有关。临床表现为鼻出血、月经量增多、术后伤口出血、胃肠道出血及皮肤瘀斑等,严重者可出现心包、颅内出血。
4.呼吸系统
晚期CKD 患者因肺毛细血管通透性增加,即使在没有容量负荷的情况下也可发生肺充血和水肿,称为“尿毒症肺”,临床表现为肺活量减少和弥散功能障碍。部分患者可发生尿毒症性胸膜炎。伴随钙、磷代谢障碍可发生转移性肺钙化,临床表现为肺功能减退。
5.神经肌肉改变
晚期CKD 患者出现神经病变可表现为中枢神经系统功能紊乱(尿毒症性脑病)和周围神经病变。其发生与尿毒症毒素潴留、水电解质酸碱失衡、感染、精神刺激等有关。尿毒症脑病可表现为淡漠、注意力不集中、失眠、焦虑、精神错乱等,严重者出现木僵、抽搐、昏迷。出现周围神经病变患者常有下肢感觉异常,患者常不断活动下肢,形成所谓“尿毒症不安腿综合征”。
晚期CKD 患者可出现肌无力和肌萎缩。
6.皮肤表现
晚期患者常有皮肤瘙痒且难以治疗,可能是继发性甲状旁腺功能亢进和皮下组织钙化所致。
7.骨骼系统
CKD 引起的骨骼病变称为肾性骨病或肾性骨营养不良。
(1)高转化性骨病:
临床表现为纤维囊性骨炎,可伴有骨质疏松和骨硬化,常合并甲状旁腺素(parathyroid hormone,PTH)水平升高。
(2)低转化性骨病:
早期表现为骨软化症,逐渐发展为无力型骨病。其发生与维生素D的缺乏、铝中毒等有关。此外,对甲状旁腺功能亢进症治疗过度、服用过量的钙和维生素D可引起再生不良性肾性骨营养不良,PTH 水平相对较低是其临床特征。
8.内分泌代谢紊乱
晚期患者可出现多种内分泌功能紊乱。常见包括钙磷、维生素D代谢异常导致甲状旁腺功能亢进症,引起肾性骨病;促红细胞生成素合成减少引起肾性贫血;甲状腺功能低下;下丘脑-垂体对肾上腺、生长激素、性腺功能调节紊乱,女性患者出现闭经、不孕,男性患者常见阳痿、精子缺乏和精子发育不良等;肾脏对胰岛素的清除减少,外周组织特别是肌肉组织的胰岛素抵抗而导致糖利用障碍。
9.感染
CKD 患者常存在体液及细胞免疫功能紊乱、白细胞功能障碍、营养不良等,易并发感染。临床上可表现为呼吸系统、泌尿系统及皮肤等部位各种感染,是CKD 患者重要的死亡原因。
10.代谢性酸中毒
晚期患者尿中排酸减少,在体内潴留,导致代谢性酸中毒,加重患者营养不良、肾性骨病及心血管并发症。严重代谢性酸中毒是慢性肾衰竭患者的重要死亡原因。
11.水、电解质平衡失调
(1)水钠平衡失调:
CKD 患者由于肾小球和肾小管功能失调,机体钠、水总量常轻度增加,一般无明显临床表现。而晚期患者肾脏调节水钠功能进一步丧失,水钠排泄减少,水钠潴留,若再摄入过多水分、钠盐,易导致容量过负荷而引起水肿、高血压、心力衰竭,甚至出现肺水肿、脑水肿等。
CKD 患者因呕吐、腹泻、大量出汗、发热等造成体液丢失时,未及时补充,可导致血容量不足及高钠血症,而若补水过量可发生低钠血症。因肾小管浓缩稀释功能明显障碍,水摄入过多,导致低钠血症。部分患者则因肾小管功能受损,尿钠排泄增多,可能发生低钠血症。
(2)钾平衡失调:
早期CKD 患者血钾一般可维持在正常水平。至晚期由于少尿、肾排泄钾障碍、代谢性酸中毒、钾摄入增加、高分解代谢等原因易导致高钾血症,出现心律失常,甚至心脏骤停。CKD 患者体内钾总含量常不足,但低钾血症并不多见。当钾摄入过少、使用利尿剂、大量出汗和腹泻等时可发生低钾血症。
(3)钙平衡失调:
CKD 患者因肾脏维生素D 的25 羟化障碍,活性维生素D 合成减33少,小肠钙吸收减少导致低血钙。但由于晚期患者多伴有酸中毒,掩盖了低钙引起的神经肌肉症状,而常常在纠正代谢性酸中毒后发生手足抽搐等低钙症状。
长期低血钙刺激可引起甲状旁腺弥漫性和结节性增生,当形成自主性功能腺瘤(三发性甲状旁腺功能亢进)时,可发生高钙血症。
(4)磷平衡失调:
CKD 患者随着肾功能进一步恶化,当肾小球滤过率低于20ml/min 时开始出现高磷血症,是严重肾衰竭的特征之一。高磷血症是造成继发性甲状旁腺功能亢进、肾性骨病的重要原因。(三)诊断
CKD 可按以下流程诊断:
1.明确是否存在CKD
需满足CKD 定义:肾脏结构或功能异常,或肾小球滤过率<60ml/2(min·1.73m)持续3 个月以上。对于既往无病史、也没有实验室或影像学检查的患者,出现肾脏结构或功能异常者应除外急性肾脏病变。
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