人工肾artificial kidney

系利用特种材料半透明膜的透析原理，将人体内有毒物质排出体外的一种治疗装置。临床使用的人工肾大致可归纳为标准平板型人工肾(又称kiil型透析器)、卷管型人工肾(又称Coil型人工肾)、空心纤维型人工肾等3大类，目前广泛使用的为后者。近年来人工肾向多功能小型化方向发展，研制吸附性人工肾、超滤型人工肾。对治疗急、慢性肾功能衰竭尿毒症发挥了重要作用。

人工肾

又称“血液透析”。一种部分替代肾功能的装置。由透析器和透析液两部分组成。方法是通过血管的连接，使病人的血液引到体外，进入透析机，清除血液中蛋白质有害代谢物，纠正体内电解质和维持酸碱平衡。适用于肾功能衰竭和尿毒症患者。

人工肾

人工肾是一种替代肾脏功能的装置，主要用于治疗肾功能衰竭和尿毒症。它将血液引出体外，利用透析、过滤、吸附、膜分离等原理排出体内过剩的含氮化合物、新陈代谢产物或愈量药物等，以调节水和电解质平衡，然后再将净化的血液引回体内。人工肾是目前临床广泛使用，疗效显著的一种人工器官。
早在十九世纪中叶就有用透析法除去血中尿素的设想。1913年Abel等用火棉胶膜制成管状透析装置进行了动物透析实验。1943年Kolff等首次将转鼓型人工肾用于临床，获得成功，开创了人工肾治疗肾功能衰竭患者的历史。1960年，Quiton等用聚四氟乙烯-硅橡胶制成第一个动、静脉血液短路导管(A-V外瘘)，用于临床，此后又相继研制出平板型人工肾、蟠管型人工肾和空心纤维人工肾，并研制成功完善的人工肾监护系统，为透析病人长期存活提供了条件。
除血液透析外，近十年来还开发了血液滤过、血液灌流和腹膜透析等新的人工肾技术，并进行了建立患者一人工肾系统数学模型的工作，以便估算病患者接受人工肾治疗的时间及指导最佳化疗方案的设计。
人工肾的基本结构包括血液净化器、液体供给系统和自动监视装置三个部分。
血液净化器 血液净化器是人工肾的核心。依据不同的工作原理可分为透析型、滤过型和吸附型三种类型。(1) 透析类血液净化器（简称透析器）: 是利用透析膜两边液体浓度平衡原理制成。当膜两侧溶质浓度不同时，跨膜产生一定的渗透压差，溶质由浓度高一侧经膜向浓度低一侧扩散输运；水分（或溶剂）则从低浓度一侧向高浓度一侧渗透，最后达到动态平衡。透析器利用一层合成的高分子半透膜隔开患者的血液与特制的透析液，通过扩散作用除去患者血液中的某些代谢废物和毒物，并保持患者水和电解质的平衡。
临床使用的透析膜主要有三种类型。
❶盘管型透析器：又称Kolff型透析器，将透析膜制成细管状，长5～10m，绕在特制的网架上。透析时血液在透析膜管内流动，透析液在管外沿网架流动，透析面积在0.8～1.2m²左右。最早使用的双盘管型，因预充血量大，流体阻力大而被淘汰。近来发展了小容量盘管型透析器，应用正压透析；
❷平板型透析器：Kiil于1960年研制标准平板透析器，它用聚丙烯板制成带槽支承板，板间铺放两张半透膜，血液流经两膜间，透析液在膜板间流动，透析面积约1m2左右，可反复使用。但体积大、操作繁杂、消毒不严密。近年发展成固定式多层小平板透析器，体积小，透析面积大(1.0～1.8m²)，预充血量在100ml以下，经严格消毒，安全可靠；
❸空心纤维型透析器：是目前国外临床主要使用的一种血液净化器。它由内径为200μm，壁厚30μm左右的高分子材料制成的空心丝1.0～1.5万根束在一起，装入长20cm，直径7cm左右的圆筒形有机玻璃容器中制成，透析面积1～1.5m2，预充血量100ml左右。严格消毒，安全可靠，用后须弃去。近期，临床改进了清洁消毒方法，可重复使用。
(2)滤过型血液净化器（简称滤过器）: 是利用微孔膜压力梯度作用下产生溶液的流体力学渗透的原理制成。流体中的颗粒或溶质分子与膜孔的相对大小是分离的关键。当流体中的颗粒或溶质分子比膜的孔径小时，在压力差作用下将随体积流透过膜，反之则被挡住。滤过器以除水性能优异，对代谢废物中的中等分子量物质去除性能高为主要特点，这是透析器所不能达到的。
(3) 吸附型血液净化器（简称灌流器）: 是利用分离色谱的原理制成。当血液流经不同孔径和不同孔径分布的固体吸附剂表面，由于物理作用（范德华力）和化学作用（化学键合力）而使代谢废物和毒物被吸附剂吸附，达到清除目的。这种直接血液灌流的方法对于愈量药物中毒的治疗效果好；目前仍不能纠正水和电解质失调。
液体供给系统 对于不同类型的血液净化器，由于供液的种类不同，采用不同的液体供给系统。透析型人工肾的液体供给系统由透析液循环装置和透析液供应装置两部分组成。透析液的循环一般由循环泵推动； 透析液供应由比例泵自动将浓缩透析液按比例稀释供给透析器使用。在大型透析中心，上述工作由集中的供液装置完成。滤过型人工肾的液体供给系统根据血液滤过时超滤液量多少，用相应的等渗电解质液进行补偿，以达到体液的生理平衡。它由滤液计量装置与等渗液反馈供给装置两部分组成。
自动监视装置 为保证血液净化器中血液和供液系统的正常循环，人工肾都具备自动监护装置，对温度、负压、供液流量进行自动控制与调节，对动、静脉压、浓度、漏血等自动监视。人工肾在治疗过程中一旦出现异常情况，立即自动报警，并能切断电路，从而增加了人工肾的安全性。大型透析中心还设有中央监视台，统一监视各台人工肾的运行。
人工肾的临床应用 由于人工肾安全可靠，疗效显著，故已被广泛地用于临床，透析中心也普遍建立。
(1)可有效地排除人体代谢废物，缓解由于代谢废物累积而造成的病理生理变化，就尿素的清除而言，一次有效地透析4～6小时，可使血浆中尿素值降低50～70%，连续透析可使其稳定于较低的水平。
(2)能有效地调节电解质平衡。有些因水代谢失调及由其导致的电解质失调均可用人工肾得到调节。
(3) 可有效地排除体内潴留的水分，使患者的血压增高，肺水肿、心力衰竭等症状得到明显改善。
人工肾治疗的适应症：
❶急性肾功能衰竭： 血钾高于6.0mEg/L; 血尿素氮迅速上升，每日30mg%或超过100mg%;
❷慢性肾功能衰竭： 适用于血液尿素氮超过100mg%；内生肌酐清除率低于10ml/min;
❸药物中毒：如巴比类、安眠酮、眠尔通、海洛因、非那西汀、环磷酰胺等；
❹急性肝功能衰竭： 某些自体免疫性疾病（如牛皮癣），严重的精神分裂症以及非终末期心力衰竭和急性肺水肿的急救等。
人工肾治疗是一种急救措施，没有绝对的禁忌症。但是为了保证人工肾治疗的安全有效，对于休克或低血压，显著的心脏扩大并伴有心肌严重受损，严重心律紊乱，严重出血症状，严重糖尿病和脑溢血等患者，暂不宜进行人工肾治疗。
急性肾功能衰竭透析时，出现的副作用及并发症不多；慢性肾功能衰竭患者长期透析时，并发症及副作用较多。并发症的主要表现有以下几种。
❶少尿：透析后经常发生少尿，尿量可减少1/2或1/3以上，一般发生每次透析后1～3天内，以后逐渐增加；
❷溶血：当透析液渗透压低、管道及透析器清洗不足、消毒液残留、血泵使用不当等情况下，易发生溶血；
❸发热：透析早期寒颤继而高热，此与人工肾消毒灭菌不严，清洗不净有关，也可能与预冲液较快进入体内而引起输血反应等有关；
❹心血管系统并发症：比较常见，是慢性肾功能衰竭患者死亡的重要原因之一。如透析脱水过多、过快，以及低钠透析等因素可能引起低血压、心包炎、高血钾症、高血脂症、严重心律失常等，导致心脏扩大和心力衰竭；
❺感染：由于长期人工肾治疗的患者免疫功能低下，易导致动、静脉外瘘，肺部及尿路感染、败血症、肝炎等。
❻贫血： 透析引起的营养障碍和肾功能衰竭都可导致贫血；
❼钙代谢异常及内分泌系统功能紊乱等。
人工肾是近年来发展较快的一种人工器官，由于它具有良好的治疗效果，和继续扩大使用领域的潜力，人们将继续重视人工肾技术的应用和开发，特别是加强人工肾新材料的研究； 加强透析液用水的精制，营养液补充透析，正压式透析，吸附透析法和血浆分离法等新技术的开发； 联合滤过、透析技术和血浆分离——吸附技术的应用；患者——人工肾系统的进一步完善；由电子计算机进行数据采集和自动控制的大型人工肾中心的建立； 新的植入式人工肾的设计和使用等等。