心力衰竭的血液超滤治疗

        心力衰竭是二十一世纪影响最大的心血管疾病之一，尽管治疗的进展，包括ACEI,ARB,β-受体阻滞剂，
CRT,ICD,CRT(D)的应用，总病死率仍然居高不下。在失代偿性心力衰竭患者超滤治疗近年不断引起关注。
本文就目前进展进行综述。
超滤
体外超滤（Extracorporeal ultrafiltration,UF）治疗，是指用机械装置从外周或中心静脉把血液
抽出，通过第二个泵产生的静水压对血浆进行过滤，过滤后再输送回患者静脉的过程。
体外超滤清除过多体液的理念是Silverstein等在1974年作为对标准血液透析的改进首次提出[1]；并因
此扩大了其应用范围，用于顽固性充血性心力衰竭患者[2]。以后开始初步探索[3]。Jaski[4] 的SAFE研究首先
用可移动床边血滤设备，由外周静脉通路可以快速、安全的清除过多体液。这被无对照组的小样本研究证
实[5]。2007年的第一个UF的前瞻、随机、双盲对照研究，急性失代偿性心力衰竭的超滤与静脉利尿剂研究
(Ultrafiltration versus intravenous diuretics for patients hospitalized for acute decompensated
heart failure, UNLOAD])[6]证实血滤的有效性。
超滤液为等渗等张液，由水和电解质组成，后者的浓度与没有血细胞和蛋白的血浆浓度一样，超滤液
分子量大而不能通过过滤器，所以UF不同于透析的替代，不会清除出高钾血症患者过多的血钾，不会纠正
酸/碱平衡紊乱，也不会清除积累的毒素。UF不会改变血浆电解质的浓度，不会产生类似于使用利尿剂的
低钾血症或低镁血症。
心力衰竭患者UF的治疗目标是纠正失代偿心力衰竭患者的容量过度负荷，消除血管内容量不足或电解
质浓度异常，恢复血管内和间隙容量正常化，且不会导致电解质异常或神经激素激活。
目前中国大陆应用的超滤机器品种较多，包括：美国百特Aquarius 型，美国费森尤斯4008s 型，德国
贝朗Dialog 型，日本日机装DBG-01 型，日本东丽TR8000 型，日本旭化成Plasauto iQ21，丽珠HA230
（HA330-2）型，瑞典金宝超清除0（AK100）型等。均为多功能型，包括：SCUF（缓慢持续超率）、CVVH
（持续静静脉血液滤过）、CAVH(连续动静脉血液滤过)、CVVHD（持续静静脉血液透析）、CVVHDF（持续静
静脉血液透析滤过）、TPE（血浆置换）等多种治疗模式。其中CVVH 模式应用较多，SCUF 模式较少应用，
实际上。
Aquadex FlexFlow(CHF Solutions, Inc, Brooklyn Park, MN)是欧美心力衰竭UF 的主流产品，是目
前美国FAD 批准（2002 年）的唯一专用于心力衰竭UF 装置。见图1。它由控制面板、体外血液泵、静脉
管路组成，该机型小巧，简单，只用于心衰患者的过多水分和钠的清除，即SCUF，允许从外周静脉抽出血
液及回输血液。与传统的超滤机比，体液清除率范围10–500 ml/h，体外血液容积可仅33ml，它可调节
血流速度10-40 mL/min。而传统的超滤机，能调节的血流速度可超过200 mL/min，体外血液容积超过75ml。
Aquadex FlexFlow 国内尚未推出，国内应用的UF 机均为多用途UF 机。具体在各单位超滤液配方以及UF
的具体工作方式有所不同。尚待进一步探讨。
图1，美国FDA批准的用于心力衰竭超滤治疗的Aquadex system机器图片与示意图。
UF作用机制
UF作用机制见表1[7]。它在清除体液、稳定电解质、保持内环境相对稳定、改善心功能几个方面综合起
作用。CVVH模式下，通过体外血液泵及UF层的抽吸(负压)或增加静脉管路阻力（正压）的调节泵血，双腔
静脉-静脉导管可产生500–1000 ml/h的UF率，UF数小时，心率、血压、体循环血管阻力不会受到影响，
心输出量增加或保持稳定；肺毛细血管楔压无变化或降低；右房压和肺循环血管阻力降低；相对改善射血
分数，减少胸片心胸比。心衰患者肾功能减退是比基础肌酐更重要的病死率预测因素[8]。终末期心衰患者，
营养不良-炎症综合症（malnutrition-inflammation complex syndrome）[9]，血清白蛋白水平过低，导致
血滤时从血管外液回吸收能力降低，导致血容量降低和肾功能恶化。在体外UF过程中，体液从血管内滤除，
血管外间质体液渗入血管内以维持血液动力学稳定。UF清除的是等渗等张液，故增加钠的排除，不影响相
关的电解质耗竭（Na, K, Mg, Ca）。在UF影响肾功能方面起重要作用，UNLOAD研究没有发现和UF比应用
利尿剂在预防肾小球滤过率或肾血流量减低方面有优势[10]。但UF能恢复心衰患者对利尿剂的反应，包括增
加利尿和排尿钠作用，改善肾功能。
心衰患者强化利尿剂使用会恶化肾血液动力学，进一步兴奋神经内分泌轴[11]，激活SNS和RAS。UF减少
神经内分泌轴如ANS、RAS、抗利尿激素系统的兴奋作用[12]，UF对心脏血液动力学的有益作用表现在同时降
低左室和右室的充盈压，改善心输出量，结果增加心排血量，对心脏血液动力学的改善表现为持续性的，
停止UF后心脏血液动力学也继续改善[13]。目前没有研究表明急性失代偿性心力衰竭患者UF可改善生存率。
表1，UF作用机制
原理 治疗目标
调节体液 减轻肺水肿
减少腹水和/或外周水肿
稳定血液动力学
改善氧合作用
促进血液中物质而不增加血容量
能提供部分营养支持而不增加血容量
调节溶质 调节酸-碱平衡
调节血清钠浓度
消除对心肌抑制作用的物质或已知毒素
纠正尿毒症(改善肾脏血液动力学)
纠正高钾和其他电解质紊乱
稳定内环境 降低静脉压进一步增加纯跨毛细血管压力梯度改变，利于间质体液重吸收
恢复利尿剂反应
减少神经内分泌激活，包括SNS和RAS
UF的安全性和有效性
目前没有数据证实UF对心衰患者长期死亡率的有益影响。对UF的安全性和有效性也仅限于短期随诊。
UF可在外周静脉置鞘管，使严重心力衰竭患者得以方便置管[4]，尽管整个UF过程是生物相容性的，但包括
滤过器，管路以及血液的体外交换过程，一定程度的激活炎症反应---激活有害的细胞因子[14]等，使UF本
身存在潜在恶化作用。
Bart 等的一项临床研究表明，UF8 小时，48 小时后显著增加心衰患者液体清除和减少体重[5]。失代偿
性心力衰竭并利尿剂抵抗早期超滤研究（Early Ultrafiltration in Patients With Decompensated HF and
Observed Resistance to Intervention With Diuretic Agents, EUPHORIA）究表明，20 例体液过剩和利
尿剂抵抗的心衰患者，早期UF 治疗能减少住院天数和在出院30-90 天内改善临床症状[15]。
失代偿心力衰竭体液潴留快速缓解研究（Relief for Acutely Fluid-Overloaded Patients With
Decompensated Congestive Heart Failure ,RAPID-CHF) [5]表明，20例心衰患者早期UF是可行，可耐受的，
并能显著清除体液和降低体重。另一项200例心衰患者的随机对照的UNLOAD研究表明，与标准药物治疗对照组比
较，治疗48h后，UF组体重丢失增加38%，纯体液丢失超过28%；出院随访90天内，长期UF组总的再次住院
次数减少50%[6]。UNLOAD亚组分析，UF与弹丸注射及持续泵注利尿剂比较，体重丢失分别为5kg，2.5kg，
3.6kg(P=.001)，90天的 再住院率分别为18%，29%，39% (P=.037)，UF组和持续泵注利尿剂组比病死率分
别为9.6%和19.4%，尽管没有统计学差异[6]，利尿剂不能达到UF的效果原因为其排钠能力较差，尿钠浓度过
低[16]。正因为UF与利尿剂作用的差别，二者合用可更有效地清除潴留体液，清除过多的钠，减轻淤血。
UF临床应用
目前，AHA/ACC,ESC,加拿大心脏病学会的心力衰竭治疗指南均提出UF的适应范围。见表2。
表2，目前UF治疗心力指南
学会 内容
美国心脏病学会/美国心脏病协会[17] 如果有严重的肾功能不全或水肿，药物治疗无效，可以考虑UF或血液过滤以控制液体潴留。
这个手段有显著的临床意义，可能可恢复传统剂量的髓袢利尿剂的利尿反应。(IIa,B)
加拿大心脏病学会[16] 在慎重选择的患者，应考虑间断缓慢的持续静脉-静脉UF（CVVF），前提是对入院病人进
行密切观察，并与肾病学家或对UF有经验的专科医生会诊后决定。
欧洲心脏病学会[18] 在有选择的心衰患者，UF 可用于减少液体过剩（肺水肿和/或外周水肿）和纠正利尿剂抵
抗的顽固性低钠血症。不能确定UF 是否能加快急性心力衰竭和容量过度负荷患者的恢复
和缩短住院时间容量过度负荷(IIa,B)
UF治疗具体方案
UF治疗地点及工作人员
目前的可移动式UF设备，操作简单，不需专门护士，但为工作的安全性和有效性，需由经过培训的、
熟悉操作、充分理解并认识UF的并发症包括体液清除率过高导致低血压和急性肾功能衰竭以及其他血-泵
题外治疗的并发症如血栓、出血或溶血的专业医护人员完成。Aquadex FlexFlow是目前标准的失代偿性心
力衰竭UF设备，可推到病床边，由护士连接操作，参数设计通常由心脏科医生、监护病房医生、肾病科医
生完成，必要时需在重症病房特别监护。
UF静脉通道
与传统的透析机比较，外周静脉通路就可以行UF，且并非一定要用中心静脉导管。UF前首先建立UF静
脉通路，单个双腔中心静脉或外周静脉通道，二个外周静脉通道都可用于UF。通常心衰患者因为年龄、心
输出量低、体液潴留（fluid overload）等，需慎重考虑UF路径，并应考虑导管相关的感染问题。Aquadex
system需要较小的血流速度 (通常为 40mL/min，甚至可减少到10mL/min)。故与传统的UF比较，近中心静
脉通路均可用[19]。UF的静脉-静脉双腔导管可放置在股静脉、颈内静脉或锁骨下静脉，首选外周静脉通路，
因为这可减少中心静脉通路相关的并发症和感染机会，特别是预期要长期UF患者更如此。
UF治疗方法
持续UF治疗方案包括CAVH，CVVH, SCUF。在简化的间歇外周静脉-静脉UF技术出现之前，没有体外血
液泵，血管通路必须有合适的动-静脉压力梯度，以CAVH 方法为主；CVVH，SCUF仅被推荐用于伴严重疾病、
低血压、心衰患者[20]，CVVH需要体外血液泵，可能会发生空气栓塞和血液丢失；SCUF空气栓塞罕见，出血
受到UF本身限制，但体外血液泵持续泵血提供的UF率不足以达到理想SCUF。SCUF下，UF率在0–20 ml/min
变动，目标大约是5ml/min。而CVVH，UF率可达到40ml/min。
现在的CVVH，体外血液泵可调节血流速度达100–150ml/min以上，体外血液泵包括旋转挤压蠕动泵、
动脉压力感受器、空气检测器和静脉压力报警装置。UF率可直接由UF管路的泵控制或间接改变血流速度控
制，静脉压可由静脉管路的螺旋夹子或由超滤层抽吸产生的负压控制。临床上，血滤对治疗心力衰竭患者
的血液动力学有更好的稳定作用，成为目前心力衰竭UF治疗的主流模式。
CVVH 原理，通过超滤作用脱水和对流作用清除溶质，利用置换液输注模仿人体肾小管的重吸收作用，
将患者血液引入具有良好通透性并与肾小球滤过面积相当的半透膜过滤器中，在半透膜两侧的溶质浓度和
渗透压是等同的，当血液通过过滤器时，血液内的水分就被滤过（类似肾小球滤过），对流作用小分子清
楚效率比弥散作用相对缓慢，置换液的输注缺乏像肾小管一样的选择性，置换液的成分处方必须通过严密
的监测患者血液成分改变而随时调整，特别对电解质和酸碱调节效率的问题，以达到清除潴留于血中过多
的水分和溶质的治疗目的。置换液配方成分至关重要。
CVVH 前稀释是在血液进入滤器前被置换液稀释，优点是血液在滤器内不会因为过度浓缩而凝血，可以
小剂量抗凝甚至无抗凝下也可进行血滤，保证滤器合理使用寿命（滤器寿命延长=治疗时间延长=保证疗
效）。缺点是：使滤出液中同时带走置换液，治疗的清除效率低，大分子的炎症介质难清除，置换液耗用
多，置换液大量交换，患者体温散失相对难于控制。
后稀释CVVH，要求较高，优点是，滤出液都来自患者自身，处方的置换液交换量全确切达到对流清除
目的，不会浪费置换液。缺点是，必须用足够的抗凝剂输注，在处方置换液流速时必须考虑总超滤量（置
换液量+患者脱水量）<血流速的20%。
SCUF 操作更简单，不需置换液，通常只用于单纯不合并肾功能不全的心衰患者脱水，不能清除代谢产
物及炎症介质。
慢的UF率比更长时间的UF更能增加血液动力学耐受性。间歇单纯超滤在中、重度心衰是有效的[21]。Dahl
等提出明尼苏达方案[22]。见表3。
表3，明尼苏达UF方案
UF连接鞘管，首选2个18G静脉鞘管，在上肢表浅静脉置管（最好再置一个备用鞘管，以防在通路堵塞时替代），抽血路径最
好在中心静脉；如果只放置一个18G静脉鞘管，则为双腔鞘管，置入颈内静脉，中心管作为抽血路径，外周静脉管路作为回血路径；如
何不适合用外周静脉，双腔导管置入颈内静脉，较大管腔作为回血路径。
UF患者常规在监护病房。
在UF过程中，继续用利尿剂和奈西立肽（nesiritide）。
肝素通过气泡捕捉器（bubble trap）泵入超滤前的抽出的血液中。
监测APTT72–105秒。
血流速度40 mL/min。
UF率设置在400 mL/h4小时，然后200 mL/h4h，（这通常在第二天UF时，后4h也是400 mL/h）。
持续应用同一个过滤器，除非发现血栓或达到治疗目的。
目前 UF 时，置换液配方有若干，国内以Port 配方及南京军区总医院配方为主，各单位亦有自己的改
良Port 置换液配方，以及有公司生产的置换液商品（如青岛华仁药业股份有限公司的血液超滤置换液）。
UF时抗凝
为避免UF 时血栓，所有治疗模式都需用肝素抗凝。目前标准治疗方案为在过滤器前的血液中泵入肝
素（抽血管路），密切监测aPTT 为72- 105 秒。尽管皮下注射依诺肝素没有对过滤器提供直接的高剂量
抗凝作用，但也成功用于UF 过程中[4]。有出血倾向者，考虑用低分子肝素，但其凝血监测有一定困难。低
分子肝素抗Ⅹa 因子作用强于抗Ⅱa，有较强抗栓作用，而抗凝血作用较弱，出血危险性小，生物利用度高
及使用方便优点，一般情况下，因PTT，aPTT 监测无效，通常靠临床经验调整。出血时，用鱼精蛋白中和
剂量不好掌握。如有严重出血患者需进行无肝素透析，则行前稀释为佳。严重凝血障碍（如DIC）时，如
测定试管法凝血时间超过30min，可不使用肝素透析（或减少盐水冲洗过滤器的频率及容量）。也可在UF
前抽血管路内弹丸注射低分子肝素钙注射液4000-6000U，随后追加低分子肝素钙注射液3000U/4-6 小时，
具体根据患者具体情况确定。
UF开始时设置
Minnesota方案之前，UF时最初的UF率最大为40 mL/min，由主治医师按经验决定。Minnesota标准方
案为UF率，400 mL/h4小时，然后200 mL/h4h，（这通常在第二天UF时，后4h也是400 mL/h）。以清除足
够的体液，减轻患者充血。心衰UF另外一个好处是，UF率的控制能准确的预测超滤后的结果，如程控UF率
500 mL/h，UF8 h，将清除4L体液。
UF时的相关治疗
在UF过程中，继续用利尿剂和奈西立肽，在FU过程中，继续补充钾和镁，因为用利尿剂时排钾和镁，
需补充相关电解质，而UF时则不需补充电解质，只是等渗液被清除。有认为，在使用利尿剂时持续补钾患
者，UF时停用利尿剂继续补钾时，很容易出现高钾的风险。
UF时常遇到的问题
通常开始UF时，UF系统自动监测和报警，并在显示器上显示相关的故障，以方便解决。最常见的问题
是，管路和过滤器形成血栓。过滤器血栓可继发于低的血流速度，缺乏适当的抗凝，血液处高度浓缩状态。
UF时间越长，如48-72小时，越容易血栓形成。血栓形成后对病人没有过多的害处，因为会自动停止UF，
Aquadex System的整个过滤器存贮的血液不超过27ml，如要继续UF，则需替换管路和过滤器。
UF的并发症
因为红细胞不能滤过，血液回流管路血液浓缩，增加血液粘稠度和管壁切应力，增加了血流阻力。
Aquadex System提供的血流速度可到40 mL/min，使过滤过程中，血液浓缩能力减弱，降低血流阻力和减
少管壁血栓形成的机会。而对其他决定血流阻力的因素静脉管路的管径和长度，应选择更短的管路和更大
的管径。也可能会出现体外血液泵相关并发症如空气栓塞。为避免过滤器血栓产生，用肝素抗凝是必须的，
尽管aPTT反应的是血清水平，但主要是作用于过滤器本身抗凝。在抗凝同时，也要注意有抗凝出血风险。
UF治疗时间
UF时，医生一个重要决策是体液清除速度和清除量。超滤的目的，理论上是按同样的速率把间质水肿
的水分重吸收到血管腔内（血浆再充盈率）。实际上，UF时血浆再充盈率与超滤率水平并不一样，不能保
持一致的血管内和间质的静水压。目前UF时，UF率多凭经验。尽管红细胞压积有一定意义，数值增加，血
浆容积减少，但不能以此测定血浆再充盈率。是否继续UF，取决于临床症状的改善和充血的解除。必须监
测红细胞压积判断是否发生血液浓缩；其他因素包括肺水肿和外周水肿是否消退，颈静脉压是否降低，血
清肌酐升高的数值。心衰患者，腹水重吸收显著慢于间质。对这样的患者，UF率应该更慢些。
UF患者选择
急性失代偿性心力衰竭UF患者，应是成年人（>18岁），1，肾功能不全或利尿剂抵抗（sCr≥mg/dl，每天
用大剂量的利尿剂，呋塞米＞80mg，托拉塞米＞40mg，或布美他尼＞2mg）。2，至少包括以下2项，1)中度以
上外周水肿，2）颈静脉怒张，颈静脉扩张≥7 cm，或中心静脉压>10 cm H2O，或PCWP或LVEDP>20 mm Hg，
3）胸片提示肺水肿或胸腔积液，4）肝大、腹水或骶周肿，5）肺部有啰音、夜间阵发性呼吸困难或端坐呼吸。
射血分数不是绝对指标。急性失代偿性心力衰竭时UF的禁忌症包括：1）不能建立和维持外周静脉通路；2）
高凝状态；3）狭窄性瓣膜病；4）签知情同意书时收缩压＜90mmHg，心源性休克的症状和体征；5）需要
一定静脉压维持血压；6）肾终末期疾病需要透析；7）严重恶病质状态；8）有明显出血风险；9）有肝素
诱导血小板减少性紫癜的患者不能使用肝素也禁忌UF。也要考虑长期UF而需建立永久静脉通道对病死率的
影响以及，UF时抗凝药物的应用问题：UF时血流速度远低于透析速度，UF时间显著长于透析时间，延长抗
凝药物的使用增加出血的风险；患者身高、体重也影响是否可行UF。红细胞压积不是决定UF的因素，没有
血容量过低时，红细胞压积≥40%仍可作UF。
UF的成本/疗效比
在中国，心力衰竭是心血管疾病花费最高的病种之一。如何使失代偿性心衰尽快控制，出院并减少再
住院次数引人关注。对心衰患者，花费不高的治疗并不意味着是最佳成本/疗效比。没有显著疗效的花费
较低的治疗方案，长远看增加住院天数和再次住院次数。花费更高但是有效的治疗方案，长期看因能减少
住院天数和或再次住院率减少花费。与UF方案比，心衰患者应用利尿剂的方案花费低，但因其疗效和相关
的合并症，不是最佳成本/疗效比的方案。与每天单纯的药物治疗相比，UF相关的花费主要是过滤器和连
接管。如果患者显著的容量负荷过重，预计要进行数天利尿，与传统药物治疗比较，可考虑积极性UF。有
认为血滤能减少住院次数而减少长期的治疗费用[6]。
小结
大量心衰患者因住院次数增加而增加卫生保健系统的经济负担，对失代偿性心衰迫切学要新的确切的
治疗方案。心衰的UF 治疗已有数十年的历史，随着技术的进步，与传统药物治疗比较，超滤治疗可快速
清除更多的容量负荷和钠盐，减少心衰患者水钠潴留，使患者能尽快出院及减少再住院次数。但目前UF
是心力衰竭治疗花费最高的措施之一，其滤器、过滤管、过滤液均为一次性，进行UF，也需训练有素的人
员。与传统治疗比较，UF 毫无疑问是有希望的治疗手段，在这方面，有望有更新的技术和设备的出现以及
对UF 治疗机制的更深刻的理解。现对这项技术的效用评估应慎重，UF 的一些关键问题如长期用的安全性
没有结论。目前的看法，心衰病人的UF 治疗应慎重，限于院内住院病人和并以已发表的研究做入选标准
的依据，避免不适宜的扩大UF 适应症。UF 仍未解决的问题包括理想的体液清除率，即安全的最大容量负
荷清除速度且不会导致血管内血容量不足；什么时候达到正常细胞外液容量停止UF；UF 对心脏重塑的效
应；心源性恶液质患者低的血液渗透压对血浆再充盈率的影响；UF 经济上的花费成本/疗效比等。目前拓
展研究包括研制实时红细胞压积感受器，以自动调节UF 率。进一步的研究也包括临床区别UF 清除等渗等
张液与利尿剂治疗的尿钠过少的差别。技术的进步，简化UF 的治疗过程，使能快速有效的治疗充血。现
接受这项技术更多的是经济问题而不是临床病情选择因素。
参考文献：