CRRT
抗凝篇
1、CRRT 设备抗凝需求
抗凝要求：抗凝充分，减少血细胞的丢失，减少凝血事件。
抗凝排序：局部枸橼酸抗凝（RCA）→ 系统抗凝剂 → 无抗凝剂。
2、患者抗凝需求
出血高危人群：首选 RCA；
高凝状态：首选系统抗凝剂；
血栓性疾病：首选系统抗凝剂。
3、抗凝剂的联合应用
对于高凝或者具有抗凝需求的患者，局部枸橼酸联合系统抗凝剂可能是 CRRT 最优化的抗凝模式。以 COVID-19 患者为例，该类患者表现以血小板激活、炎症风暴、血栓、栓塞事件为主，针对该类人群，简单使用局部枸橼酸抗凝对体内血栓没有直接作用 [1]。
图 1 COVID19 患者高凝状态模型
图源：参考文献 [1]
最新研究提示，RCA 联合肝素的抗凝方式反而能够比单用肝素或 RCA 提供更加完美的抗凝策略，提示未来 CRRT 的抗凝选择或将不再局限于某种抗凝剂，而是两种甚至两种以上抗凝剂的组合 [2,3]。
图 2 滤器存活率
图源：参考文献 [2]
图 3 基于不同抗凝方案的连续静脉-静脉血液透析回路（CCVHD）无凝血存活率
图源：参考文献 [3]
近期发表的荟萃分析提示，虽然目前使用抗凝剂仍以肝素和 RCA 为主，但抗凝效果最好的反而是以 RCA 联合低分子肝素、或局部肝素联合前列环素为主的抗凝手段 [4]。因此，临床针对高龄或具有抗凝需求的患者，局部枸橼酸联合系统抗凝剂可能才是 CRRT 的最优化抗凝模式。
图 4 不同抗凝策略的滤器寿命排名
图源：参考文献 [4]
4、抗凝效果的检测
（1）血气分析
RCA 需要反复检测滤气后的离子钙以反映其抗凝效果，主要检测手段为血气分析，而由于检测钙离子只是血气分析项目中非常少的一部分，因此通过血气分析仅检测钙离子不但造成费用浪费，会导致患者血液的损耗。
（2）废液中离子钙水平
前期研究发现，废液中的离子钙水平与滤器后血液离子钙水平相关性良好，可以通过实时监测废液中离子钙水平代表患者滤器后血液离子钙水平 [5]。
图 5 CRRT 枸橼酸抗凝滤器后离子钙监测示意图
（图源：讲者提供）
因此，可以通过新方法（即在废液中安装芯片，通过实时微流控的方式对患者废液中离子钙进行监测），可以更好、更快速地了解到患者离子钙的变化。
图 6 废液中离子钙水平与滤器后血液离子钙水平的相关性
图源：参考文献 [5] 及讲者提供
该技术经四川大学华西医院与电子科技大学合作，将电信号变为生物学信号，以更好地监测废液中离子钙水平。目前早期发现该技术对钠、钾、钙均能做到特异性和敏感性在 95% 以上，未来可能成为 RCA 过程中钙离子监测更方便、更快捷、更廉价的手段。
图 7 废液中离子钙水平的监测方式
图源：讲者提供
CRRT
AI 篇
1、多模态信息数据收集
人工智能（AI）在未来医学发展中能够起到非常关键的作用，在 CRRT 治疗的危重患者中，可以通过 AI 手段收集患者多模态信息数据，包括治疗信息（HIS 系统）、CRRT 参数信息、患者信息（LIS 系统）；同时通过 AI 判断出患者 CRRT 预警、抗生素推荐剂量、能量补充方案、微量元素补充、实时剂量监测、压力异常预警、血气智能调控等数据；信息化及 AI 智能助力工作效率提升。
图 8 华西医院的 CRRT 的智能管理
图源：讲者提供
目前，CRRT 的无线数据接口已经完善，能够实时、无限地对 CRRT 中所有数据进行采集。这项技术也将推广到体温计、尿袋、心电监护、呼吸机等各种设备上，整合后了解患者所有信息。另一方面，这些信息动态调整后用于 AI 的学习和训练，通过建立 CRRT 专科大数据模型和 AI 模型，将来或能对 CRRT 治疗处方及预后判断提供更好的帮助，做到更多的 AI 辅助决策。
图 9 CRRT 的 AI 技术
图源：讲者提供
2、CRRT 智能预警系统 2023-2025
CRRT 智能预警系统中共制定有 15 个模块，包括：
（1）抗凝
局部枸橼酸抗凝智能预警系统
体外循环凝血预警系统
（2）药物
抗生素剂量智能调整系统
营养-能量智能补充系统
（3）连接
治疗模式连接指导系统
ECMO-CRRT 连接智能系统
（4）疾病
急性肾损伤智能干预系统
脓毒症智能干预系统
重症胰腺炎智能干预系统
肝衰竭智能干预系统
急性中毒智能干预系统
（5）报警
压力报警指导操作系统
特殊报警指导操作系统
3、人工智能预测凝血：CRRT 物联及凝血事件预警
凝血对患者的危害包括有效治疗时间缩短、血液消耗、出血风险增大、治疗费用增加等，通过透析过程中压力数据的实时分析，可为临床提供更精准的凝血预警, 减少凝血事件发生。目前，多个模型预测算法在已有患者的数据集上, 提前 30 分钟凝血预测准确率接近 90%，可以保证在过程中对患者从容不迫地进行护理和下机，保证治疗更加顺畅。
4、CRRT 静脉壶的血栓实时监测
滤器凝血的部位除了滤器，还包括静脉壶，近红外成像检测技术能够通过光源持续照射，定量地三维打印出患者血栓的大小、体积和密度，以便更好判断出患者的滤器和血液中形成血栓的程度及其风险的预警。
图 10 近红外成像检测技术用于静脉壶中血栓预警示意图
图源：讲者提供
光源选择：血红蛋白和水是血液的主要组成部分，对 700 ~ 900 nm 近红外波段光的吸收相比其他波段最弱；此外，医院病房为使用场景时，因其主要照明手段是节能灯，在 850 nm 范围内没有发射光谱，采用 850 nm 波段近红外波段可以有效避免环境光对测试过程的影响，因此选择 850nm 窄波段成像相机搭配 850 nm 光源照明。
图 11 荧光下有无 850 光源对比图
图源：讲者提供
图像采集硬件模块搭建：利用树莓派搭建便携式近红外成像采样系统，对静脉壶进行原位信息采集和记录，基于视觉相机的原理进行血栓检测。
图 12 图像采集硬件模块示意图
图源：讲者提供
视觉相机原理血栓预警：捕捉动态图片，观察血液流动判定血栓形成情况；图像处理找到动态区域，确定血栓情况。
图 13 视觉相机原理血栓预警
图源：讲者提供
近红外成像检测技术针对患者不同静脉壶的测定，能够更好地辅助判断血栓相关位置，甚至测量到血栓形成的部位和时机。
图 14 有无血栓形成对比图
图源：讲者提供
CRRT
治疗液体篇
1、低磷血症
中国 CRRT 治疗液体具有低磷血症风险，低磷血症会增加机械通气时间、增加 ICU 住院时间、增加 CRRT 干预时间 [6]。
2、置换液的实践与创新
针对高钠血症、低钠血症、低磷血症、营养不良、高钙血症、低钙血症等特殊人群的置换液需求，常规置换液溶质浓度不能满足，可通过创新发明可灵活调整溶质浓度的新型置换液，实现个体化精准治疗。
图 15 新型置换液配方
图源：讲者提供
* 相关临床试验（上下滑动查看）
该研究纳入 7 家中心 90 例患者，早期华西数据（试验组 20 例，对照组 20 例）分析显示，通过磷酸盐血滤置换液的使用，可使患者低磷血症的发生率下降 40% 以上。
图 16 华西血磷数据（截至 2024 年 9 月 10 日）
图源：讲者提供
2024 年 12 月已开展多中心、Ⅲ期临床试验，期待通过该研究能够使磷酸盐血滤置换液尽快上市，在临床上提供更好的治疗需求。
CRRT
医工创新篇
1、抗菌抗凝旋动流血液透析导管研发
新型旋动流复合涂层透析导管通过结构和材料的改进，能够减少血栓和感染的风险，提高 CRRT 治疗的效率。
图 17 抗菌抗凝旋动流血液透析导管研发项目总览
图源：讲者提供
（1）结构改造
新型血液透析导管基于导管模型建立及血流动力学探索结果，重新布局，加入管腔内旋动流设计，导管内部可见螺旋交错的螺旋设计。
图 18 新型旋动流透析导管设计示意图
图源：讲者提供
（2）材料改进
抗凝抗菌涂层研发中发现，采用负载铜铵-肝素涂层的导管能够更好地减少细菌的附着，对 1×106 CFU/mL 大肠杆菌、金黄色葡萄球菌杀菌率均达 99.9%。
体外动物实验证实，铜铵-肝素涂层对金黄色葡萄球菌的杀菌率为 99.9%，对大肠埃希菌的杀菌率为 99.3%，可减少 89.2% 的血栓形成量。
图 19 无涂层透析导管与铜铵-肝素涂层导管杀菌对比
图源：讲者提供
2、灾害现场对 CRRT 重症患者的救治
每年受灾人数超过 1 亿 [6]，CRRT 的灾区现场救治至关重要，但地震、泥石流等灾害现场救治存在瓶颈，要求设备具有便携式的特点。
独创式便携式 CRRT 设备相比和传统 CRRT 设备，体积缩小 80%、重量缩小 50%、增加 AI 辅助模块、实现远程数据互联、环境抗性显著增强，能够实现现场救治，使对很多患者不一定要到医院，在灾害现场就能得到良好救治。
图 20 独创式便捷式 CRRT 设备创新点
图源：讲者提供
3、打造全产业链 CRRT 的 「 华西造」
目前，华西肾科治疗液体、滤器国内领先，设备、透析导管、信息管理平台、溶质芯片检测及智能教学模型国际领先，目标在 5 年内打造全产业链 CRRT 的 「华西造」。
图 21 华西肾科目前成绩
图源：讲者提供
特别说明 | 本文仅供医疗卫生等专业人士参考
审核 | 四川大学华西医院 张凌教授
投稿 | huangwendi@dxy.cn
题图 | 站酷海洛
参考文献（上下滑动查看）
