Quả lọc là nơi máu và dịch lọc tiếp xúc và là nơi vận chuyển chất hòa tan giữa dịch lọc và máu đi qua màng bán thấm. Về cơ bản, quả lọc là một cái hộp hoặc ống có bốn phần. Hai phần là thuộc khoang máu và hai phần thuộc khoang dịch. Màng lọc trong quả lọc chia ra làm hai thành phần.
1. Cấu tạo quả lọc
Ở quả lọc sợi rỗng (còn được gọi là mao mạch), máu được chảy vào trong bầu của ở một đầu của hình trụ, được gọi là đầu. Từ đây, máu chảy vào hàng nghìn các mao mạch nhỏ được liên kết chặt chẽ thành một bó (Hình 1). Quả lọc được thiết kế để máu chảy qua các sợi và dịch lọc chảy bên ngoài các sợi đó. Khi qua mao mạch, máu được thu lại ở đầu bên kia của vỏ hình trụ và đến đường vào mạch máu. Trong lịch sử, quả lọc tấm đã được sử dụng, và cũng như thiết kế trên, máu và dịch lọc chảy qua các khoang riêng được ngăn cách bởi màng lọc. Ở cả hai cấu hình, máu và dịch lọc di chuyển ngược chiều nhau, để có được sự chênh lệch nồng độ tối đa giữa máu và dịch lọc ở mỗi phần của quả lọc.
1.1. Màng lọc.
Các quả lọc sử dụng trong lâm sàng gần đây chủ yếu sử dụng màng lọc được tạo bởi các polymer tổng hợp như: polysulfone, polyethersulfone, polyacrylonitrile (PAN), polyamide, và polymethylmethacrylate (PMMA). Cần chú ý rằng, nhiều nhà sản xuất sử dụng chất liệu polysulfon, tuy nhiên vẫn có sự khác biệt, và do đó không thể coi là giống hệt nhau. Màng tổng hợp có tính tương hợp sinh học cao hơn các màng đã sử dụng trong lịch sử được làm từ cellulose, vì lý do này, cũng như trong thực tế màng cellulose được cho là màng low flux, sử dụng màng cellulose đã được loại bỏ. Thực tế, một số màng cellulose không thay thế nhóm OH được sản xuất lâu hơn.
Màng cellulose được làm từ các chuổi phân tử chứa nhóm chứa hydroxyl (OH). Nhóm OH chịu một trách nhiệm lớn cho tính tương hợp sinh học thấp của màng. Hàng loạt những nỗ lực nhằm cải thiện tinh tương hợp sinh học bằng phản ứng hóa học thay thế nhóm chức OH bằng acetate. Những màng đó đã được biết bằng các tên khoa học như cellulose acetate, cellulose diacetate, and cellulose triacetate, phụ thuộc vào số nhóm chức OH được thay thế trong phân tử cellulose. Các màng đó vẫn tiếp tục được sử dụng trong lâm sàng. Một phương pháp khác đã được thêm vào là phối hợp amino vào dung dịch cellulose trong quá trình tạo công thức hóa học cho màng. Và kết quả, bề mặt màng thay đổi, tính tương hợp sinh học tăng.
Hình 4.3: Máu và dịch lọc chảy qua các phần khác nhau của quả lọc sợi hoặc quả lọc tấm
1.2. Màng bọc
Để cải thiện tính tương hợp sinh học bằng cách phủ một lớp lên trên bề mặt màng một chất chống oxy hóa như vitamin E. Các nhà lâm sàng thường sử dụng màng đó để cải thiện sự oxy hóa máu của bệnh nhân, trong một số nghiên cứu, liều heparin giảm và giảm đông máu.
1.3. Protein mất qua màng
Do một số độc tố uremic có liên kết chặt với albumin, một ý tưởng là sử dụng màng có tính thấm cao với albumin. Albumin mất qua lọc máu khi sử dụng màng này, nhưng đi kèm với mất albumin, một số độc tố liên kết dạng protein sẽ được loại bỏ khỏi cơ thể. Trong lâm sàng sử dụng các loại màng đó là không thông dụng. Các phân tử trọng lượng rất lớn qua màng cho phép vận chuyển tự do của các phân tử lớn nhưng cũng làm mất đi albumin. Các màng đó được sử dụng để điều trị bệnh nhân có lắng đọng chuỗi nhẹ yêu cầu chạy thận để loại bỏ các chuỗi nhẹ tự do từ máu.
1.4. Tính thấm của màng với chất hòa tan và nước
Tính thấm của màng với chất hòa tan và nước có thể thay đổi ở mỗi màng quả lọc được xác định bởi nhà sản xuất, thay đổi tỷ lệ polymer (thường là kích cỡ lỗ màng), hoặc bằng cách thay đổi độ dầy của màng.
1.5. Hiệu quả so với flux của màng.
Khả năng của quả lọc với loại bỏ các chất hòa tan trọng lượng phân tử nhỏ, như ure, là chức năng nguyên thủy của diện tích màng nhân với tính thấm của màng với ure. Quả lọc hiệu quả cao cơ bản là quả lọc lớn bằng đặc tính diện tích màng cao và khả năng loại bỏ ure lớn. Quả lọc hiệu quả cao có thể có lỗ lớn và nhỏ, và do đó có cả quả lọc có độ thanh thải cao và thấp với các phân tử trong lượng trung bình, như β2-microglobulin (MW 11,800) . Màng lọc High flux có lỗ màng lớn và có khả năng cho phép các phân tử lớn như β2-microglobulin đi qua. Thông thường độ thanh thải β2-microglobulin không được báo trong các đặc tính của màng. Màng high flux có tính thấm cao với nước, có chỉ số KUF trên 10 mL/h/mmHg, thường là trên 20 mL/h/mmHg.
2. Giải thích một số đặc điểm kỹ thuật của quả lọc
Các thông tin cơ bản của ủa lọc bao gồm KUF, độ thanh thải của một số chất hòa tan như ure, creatinin, vitamin B12, và phosphate (và có thể là β2-microglobulin); diện tích màng; thể tích mồi dịch; chiều dài sợi; và độ dầy của thành sợi. (hình 1).
2.1. KUF
Hệ số UF, được định nghĩa ở Chương 3, là thể tích nước huyết tương tính bằng số mL trên một giờ, trên mỗi mmHg của TMP. Màng lọc có thể được phân loại thành low flux hoặc high flux thay đổi theo KUF và thanh thải phân tử lớn. Không có phân loại quốc tế, nhưng có thể nói, quả lọc có KUF nhỏ hơn 8 mL/h/mmHg là quả lọc low flux, ngược lại, quả lọc có KUF lớn hơn 20 ml/h/mmHg được goi là quả lọc high flux. Quả lọc có KUF ở khoảng 8 – 20 mL/h/mmHg là quả lọc trung bình; Chúng cao hơn khoảng này và được gọi là high flux bởi khả năng cho β2-microglobulin đi qua.
Đối với quả lọc có KUF ở 2.0, có thể loại bỏ 1000 mL/h, 500 mmHg TMP sẽ cần. Nói cách khác, nếu KUF là 8.0, TMP cần là 125 mmHg. Khi KUF cao, một lỗi nhỏ trong TMP sẽ gây ra một sai sót lớn ở số lượng dịch loại bỏ. Vì lý do này, quả lọc có KUF lớn hơn 6.0 (thường là lớn hơn 8.0) chỉ được sử dụng với máy lọc sử dụng kiểm soát UF.
Chỉ số KUF được đưa ra bởi nhà sản xuất trên bảng đặc tính kỹ thuật quả lọc thường là chỉ số trong phòng thí nghiệm. Trong thực hành, KUF thường thấp hơn (5 – 30%). Một số nhà máy đưa cả KUF trong phòng thí nghiệm và thực nghiệm.
2.2. Độ thanh thải
Giống như thận tự nhiên, hiệu quả loại bỏ chất hòa tan có thể biểu thị dưới dạng độ thanh thải. Nó được định nghĩa là thể tích máu với loại bỏ chất hòa tan trên một đơn vị thời gian vận chuyển qua quả lọc. Độ thanh thải được tính là:
Trong đó Ks là độ thanh thải chất S, Cbi là nồng độ trong máu đến, Cbo là nồng độ trong máu đi, Qb là tốc độ máu
2.2.1. Hệ số vận chuyển khối (K0A)
K0A là độ thanh thải tối đa về mặt lý thuyết được tính bằng mL trên một đơn vị thời gian của một chất hòa tan ở một tốc độ máu và tốc độ dịch lọc nhất định. Để đưa vào màng lọc, K0A sẽ cân đối với diện tích màng, mặc dù có một giới hạn trong tăng K0A khi diện tích màng trở lên rất lớn. K0A ure là hiệu quả quả lọc làm sạch ure cũng như các chất hòa tan có trong lượng phân tử tương tự.
Quả lọc với K0Aure < 500 ml/phút chỉ được sử dụng trong lọc máu hiệu quả thấp cho những bệnh nhân nhỏ. Quả lọc với K0A từ 500 – 800 là quả lọc hiệu quả trung bình, sử dụng để điều trị thông thường. Quả lọc K0A trên 800 sử dụng cho lọc máu hiệu quả cao, dù là một chỉ số liên quan; một vài quả lọc hiện đại sử dụng thông thường ngày nay có K0A từ 1200 đến 1600 mL/phút.
2.2.2. Độ thanh thải ure:
Chỉ số độ thanh thải được đưa ra bởi nhà sản xuất quả lọc đối với ure (MW 60 Da) được đo trong phòng thí nghiệm. Độ thanh thải thường được báo ở lưu lượng máu 200, 300, 400 mL/phút. Chỉ số trong đặc tính kỹ thuật quả lọc cho độ thanh thải ure cao hơn trong sử dụng thực tế nhưng hữu ích sử dụng để so sánh các quả lọc.
2.2.3. Độ thanh thải creatinin
Một số nhà sản xuất đưa ra độ thanh thải creatinin (MW 113). Độ thanh thải creatinin thường bằng khoảng 80% độ thanh thải ure và không hữu ích trong lâm sàng, độ thanh thải của hai phân tử hầu hết là cân đối, bất kể loại màng lọc của quả lọc
2.2.4. Độ thanh thải phosphate
Do để đề phòng tăng phosphate máu để cải thiện kết quả điều trị, một số nhà sản xuất quả lọc đưa ra độ thanh thải phosphate của quả lọc. Nó được báo cáo trong bảng đặc tính kỹ thuật quả lọc. Rào cản chính của loại bỏ phosphats là hạ khá nhanh nồng độ phosphor máu xảy ra đầu buổi lọc. Vì vậy, chỉ cải thiện một cách khiêm tốn trong loại bỏ phosphorua so với sự tối ưu hóa dụng màng đã được hy vọng, cải thiện là không đáng kể.
2.2.5. Độ thanh thải vitamin B12 và là β2-microglobulin
Độ thanh thải trong phòng thí nghiệm của B12 (MW 1355) được thêm vào để cho biết quả lọc cho phép các phân tử lớn đi qua tốt như thế nào. Gần đây, đã trở thành thói quen, chú ý đến độ thanh thải β2-microglobulin (BW: 11800) hơn là vitamin B12. Đo độ thanh thải β2-microglobulin trong phòng thí nghiệm là có vấn đề và không được báo cáo. Một vấn để với quả lọc có tính thấm rất cao để tăng loại bỏ β2-microglobulin sẽ tăng khả năng mất albumin. Nó chỉ ra rằng vấn đề ở đây là không có sự đồng nhất của kích thước lỗ lọc trong màng. Kỹ thuật nano mới cho phép tạo ra màng có khả năng loại bỏ cao β2-microglobulin nhưng chỉ mất đi lượng nhỏ albumin.
2.3. Diện tích màng
Diện tích màng của hầu hết các loại quả lọc dùng cho bệnh nhân người lớn nằm trong khoảng 0.8 đến 2.5 m2. Quả lọc có kích thước nhỏ hơn được sử dụng cho bệnh nhân trẻ em hoặc sử dụng cho bệnh nhân người lớn có trọng lượng nhỏ. Diện tích màng lớn thường có độ thanh thải ure cao hơn, mặc dù quả lọc còn cho biết độ dầy của màng là yếu tố quan trọng. Trong lịch sử, diện tích màng có vai trò trong phản ánh tính tương hợp sinh học, đặc biệt sử dụng màng lọc cellulose không thay thế nhóm. Chức năng này ít quan trọng hơn ở quả lọc hiện nay được sản xuất từ màng tổng hợp.
2.4. Thể tích quả lọc
Thể tích quả lọc thường trong khoảng 60 – 120 ml và liên quan đến diện tích màng. Nên nhớ rằng thể tích của đường máu là khoảng 100 – 150 ml, do đó thể tích của toàn bộ vòng tuần hoàn ngoài cơ thể là khoảng 160 – 270 mL. Chỉ số thể tích vòng tuần hoàn ngoài cơ thể là quan trọng để điều trị cho trẻ em và người lớn có trọng lượng thấp.
2.5. Chiều dài và độ dầy sợi:
Thông tin này ít có giá trị lâm sàng. Cả hai thông số cho thấy dòng chảy qua quả lọc, với tác động lên hiệu quả quả lọc
2.6. Phương thức tiệt khuẩn:
Có 4 phương thức tiệt khuẩn là chùm tia electron, tai gamma, nhiệt độ, hoặc khí ethylene oxide. Sử dụng khí ethylene oxide không phổ biến vì xảy ra tình trạng phản vệ nặng ở bệnh nhân có mẫn cảm với ethylene oxide và ô nhiễm môi trường.
BSCKI Nguyễn Thanh Hùng
Bài trước: Tuần hoàn dịch lọc thận nhân tạo
Bài tiếp: Chuẩn bị người bệnh trước phẫu thuật tạo đường vào mạch máu
