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- 1、人工肾脏的透析过程：什么是血液透析？血透的工作原理是什么？
- 2、人工肾脏的透析过程，肾脏罢工以后透析技术的发明史
1、人工肾脏的透析过程：什么是血液透析？血透的工作原理是什么？
什么是血液透析？血透的工作原理是什么？
血液透析
名词解释
血液透析即称之为人工肾、洗肾，其利用半透膜原理，通过扩散、对流等方式将体内各种有害物质以及多余的代谢废物和过多的电解质移出体外，达到净化血液的目的，并且达到纠正水电解质及酸碱平衡的目的。
工作原理
当肾脏不能正常工作时，医生可能会建议透析将废物从血液中清除。健康的肾脏能自主过滤出废物、多余的液体和电解质（如血液中的钾和钠）这些废物经肾脏处理后，以尿液的形式排出体外。如果患上肾脏疾病时，肾脏会逐渐失去正常功能，导致有害和多余的液体堆积在体内使得血压增高（水钠潴留），以及骨骼或者血液问题（钾、钙等代谢紊乱）。透析也可以治疗急性肾功能衰竭（肾脏突然停止工作）或中毒时从身体内迅速移除某些药物或毒物。有一种透析叫血液透析（血透），血透时，医生会使用血透机（人工肾）在体外净化患者血液！
在血透开始前的几周或者几月，医生会在患者身上建立血管通路，医生会做一个动静脉短路或者动静脉瘘来合并血流，医生或者护士会将两根针插入患者的动静脉瘘管，体内外路建立，患者的血液就会慢慢从身体流到血透机里。通过血透机的透析液，患者的血液会经过半透膜和透析液过滤出血液中的废物和多余的液体以及电解质。
净化后的血液会从透析机中流出，
通过管道回到患者体内！
完成血液透析。
那么在重庆有哪些医院可以完成血液透析呢？
像重庆的三甲医院：
新桥医院
重医附一院
西南医院
大坪医院
重庆第四人民医院（急救中心）
都是可以的
除此之外像重庆中肾医院之类支持医保定点的医院也是患者的不错选择！
2、人工肾脏的透析过程，肾脏罢工以后透析技术的发明史
尿毒症算是明星疾病之一了，隔三差五就能从新闻中见到。[1] 所谓“尿毒”，顾名思义，它肯定跟肾脏有关。
血液，生命之树的养料（图片来源：singularityhub）
每个细胞都需要养分，而对养分的利用，会产生代谢废物。养分是通过血液循环到达细胞的，代谢废物也最终被排放到血液里。血液是“一视同仁”的，它不光运输养分、血细胞，也承载尿素、多胺等有毒物质。“鱼龙混杂”没关系，因为人体是由多个系统构成的，只要在某个部位，把有害物质清出去、把有益成分留下来就好。
肾小球的滤过功能（图片来源：mednur）
正常情况下，肾脏扮演着这种清洁工角色。假如肾脏功能异常，代谢废物在人体内大量堆积，便会伤害各器官，引起头昏、烦躁、食欲下降、心率紊乱等症状。这就是常说的“尿毒症”。尿毒症是急慢性肾功能衰竭的共同归途，也是这两种疾病最严重的症状。[2]
格雷姆的塑像（图片来源：commons.wikimedia）
19世纪中叶，格雷姆对法国学者René Joachim Henri Dutrochet的研究产生了兴趣。后者是植物学“大拿”，在研究植物的过程中，他注意到一个很好玩的现象——植物有时会吸水，有时则会失水。因此，他发明了一种仪器，用来测量植物细胞壁上的压力，他认为，这种压力，就是所谓的“生命力”。[4]
为了验证这一说法，格雷姆设计了一种特殊的器材。器材的主体，看上去像是一口钟。钟的上部是一个玻璃毛细管，毛细管上有刻度，可以显示水压；下部，蒙着一层膜；底部，则由穿孔的金属管支撑。通过往钟内灌注各种液体，格雷姆观察了不同液体的扩散现象，推翻了前辈的研究——液体运动是自发的，跟“生命力”无关，液体中的小分子物质会主动穿越半透膜，大分子物质则被隔绝在外。[5]
雷格姆的装置[5]
天才构想
在格雷姆之前，透析（dialysis）指身体虚弱；在他开创了渗透学说之后，学者们不禁开始思索：能不能利用这种技术，实现物质分离呢？
答案在半个世纪之后揭晓。
1914年，《纽约时报（New York Times）》报道了约翰·雅各布·阿贝尔（John Jacob Abel）和他的“人工肾脏”。
《纽约时报》的报道[6]
阿贝尔，1857年出生于美国。和当时很多青年才俊一样，他在大学毕业后，选择了去欧洲游学。最终拜入著名家者卡尔.路德维希门下，对生理学产生了浓厚的兴趣。不过，人生大事，穿衣吃饭。游学虽好，却不能游学一辈子。在返回美国之前，阿贝尔“悲哀”地发现，做临床医生似乎是自己唯一的选择。[7]
阿贝尔（图片来源：en.wikipedia）
尽管如此，阿贝尔并没有轻易妥协，他积极争取科研岗位，并且，很幸运地，在存款所剩无几时，得到了密歇根大学医学院的全职教职。
生理研究，可以分为两部分：或者研究物质对器官的影响，或者研究器官对物质的代谢。不管哪一种，都得首先把物质提纯出来。所以，渐渐地，阿贝尔对渗透学说产生了兴趣。
要想用渗透原理分离物质，首先得找到合适的渗透膜。阿贝尔选择了火棉胶，一是因为它的半渗透属性，二是因为常见。另一个难题，是效率。这一方面，还是要得研究人体学。人体内，大血管下面有小血管，小血管又连着毛细血管；虽然越来越细，但是物质交换的总面积，大大增加，因而物质代谢的效率十分高。这给了阿贝尔很大启发，他也在大管道下面，设置了很多平行的、细小的管道，用以增加渗透面积。
“Vividiffusion”，人工肾脏的雏形[3]
16，影响人类的数字
阿贝尔离清洁血液只有一步之遥了，这一步，却始终没能迈出去。
如果霍金可以多活一年，也许就能等到诺贝尔委员会的贺电；如果海森堡没有弄错原子弹的计算公式，也许，第二次世界大战还在打；如果阿贝尔能够预知到第一次世界大战的发生，也许，透析机会早三十年出现。
历史是充满偶然的！
要想为患者清洁血液，必须使用抗凝剂。当时，肝素尚未发明，水蛭素，一种从水蛭唾液中提取的物质，是唯一的选择；而安全有效的水蛭素，大部分由法国生产。随着第一次世界大战的爆发，法国陷入战火、水蛭素的来源断绝，阿贝尔无奈地终止了自己的研究。[5]
历史又是必然的。只要还存在尿毒症，就会有人向着人工肾脏的目标进发。
科尔夫（图片来源：thelancet）
和两位前贤比起来，威廉·科尔夫的学者气质不太浓——他更像是一位工程师。
第一次世界大战打了4年，接着是20年的中场休息。1940年5月，德国入侵荷兰。跟所有良知未灭的人一样，科尔夫不愿意跟纳粹组织合作。于是，他转移到了坎彭市的一所小医院。在那里，他充分发挥了自己“能用就行”的哲学，不但建立了欧洲第一个血库，而且成功完成了人类历史上第一例透析治疗。[8]
“能用就行”很容易被当作“凑合”。 “凑合”是对结果的妥协，“能用就行”却是尽量简化条件的智慧。科尔夫一直是一个追求简洁的人，他的人工肾脏，正是这种简洁的代表。[9]没有透析膜，他就用香肠肠衣；效率不够高，就增加肠衣的长度，一直加到了50码（约合46米）；为了把血液安全送回患者体内，他还研究了汽车发动机的水泵设计。
接受透析治疗的前15名患者，并没有出现明显好转。不过，科尔夫并不气馁，在原型机的基础上，他不断优化自己的方案，包括改进血液稀释剂和防止凝血等等。“有志者，事竟成。”1945年，科尔夫接收了一位因为肾衰竭而昏迷的患者，开始了自己第16次实验。
在忐忑不安的等待之后，这位患者终于醒了过来。[8]
血液透析示意图（原图出处：wikipedia）
总结
战争结束以后，科尔夫继续改进自己的设备，让血液透析机，成为了医院的标准配置。根据统计，我国维持血液透析病人的5年存活率是58%~80%，换句话说，因为有了血液透析，绝大多数患者可以长期存活。
不过血液透析只能去医院做，毕竟不大方便，所以，在血液透析之后，又诞生了腹膜透析技术。腹膜透析是一种十分取巧的解决方案。人的腹腔内，有一层腹膜，而腹膜是半透膜。利用腹膜的半透性，可以把透析液注入到患者体内，在血液和透析液完成物质交换以后，把透析液放出。这样，就不一定要去医院，甚至可以在睡眠时进行（全自动腹膜透析技术，APD），把患者从透析中解放出来。[10]
腹膜透析示意图（原图出处：wikipedia）
问题在于，不管是血液透析，还是腹膜透析，都不是一劳永逸的解决方案。一般而言，血液透析患者一年要进行145次透析，而腹膜透析患者，一年需要1376袋透析液，平均支出分别为8万元和7万元。[11]即使医保覆盖面不断扩大，这仍然是一笔不小的开销。
何时才能出现有效又廉价的尿毒症治疗方案呢？
——只要探索精神还在，总有后来者。
参考文献
[1]90后女孩患尿毒症 画表情包筹医药费_社会_环球网[EB/OL]. [2018-03-11]. http://society.huanqiu.com/article/2018-03/11655921.html.
[2]金惠铭, 王建枝. 病理生理学[M]. 人民卫生出版社, 2008.
[3]S I T, M K C, MOHAMED R. Dialysis: History, Development And Promise[M]. World Scientific, 2012.
[4]ZULKARNAEV A. BRIEF HISTORY OF THE STUDY OF DIFFUSION AND OSMOSIS IN THE CONTEXT OF DIALYSIS[J]. Nephrology Dialysis Transplantation, 2017, 32(suppl_3): iii37-iii38.
[5]GOTTSCHALK C W, FELLNER S K. History of the science of dialysis[J]. American journal of nephrology, 1997, 17(3–4): 289–298.
[6]EKNOYAN G. The wonderful apparatus of John Jacob Abel called the 《artificial kidney》[J]. Seminars in Dialysis, 2009, 22(3): 287–296.
[7]John Jacob Abel facts, information, pictures | Encyclopedia.com articles about John Jacob Abel[EB/OL]. [2018-03-06]. https://www.encyclopedia.com/people/medicine/medicine-biographies/john-jacob-abel#2830900017.
[8]BLAKESLEE S. Willem Kolff, Doctor Who Invented Kidney and Heart Machines, Dies at 97[J]. The New York Times, 2009.
[9]WATTS G. Willem Johan Kolff[J]. The Lancet, 2009, 373(9670): 1168.
[10]慕景强. 那把柳叶刀: 剥下医学的外衣[M]. 浙江大学出版社, 2013.
[11]肖月, 隋宾艳, 赵琨. 我国终末期肾病现状及透析技术的应用, 费用及支付情况分析[D]. 2011.
作者：赵言昌
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