人工肝脏是医疗体系中重要的器官支持疗法,有望成为重型肝炎肝衰竭及其他一些肝病最常用和最有效的手段之一。由于肝脏在人体代谢的中枢地位、复杂性及肝病的多发性,使得人工肝支持比其他任何人工器官更具发展潜力和挑战性。
一位20多岁的年轻人因患肝炎而致肝硬化,前不久,病人突然肝病急性发作,继而发生急性肝功能衰竭。只见病人面色萎黄,深度昏迷,生命垂危。医生立即紧急抢救,将病人的血引入“人工肝”,经过十几个小时的救治,病人黄疸逐渐消退,病情缓解,度过危险期后,回病房继续治疗,近日已缓解出院。
治疗肝功能衰竭目前最有效的手段就是“人工肝脏支持”即人工肝。这是因为人的肝脏有极强的代偿或再生能力,当病人肝脏遭到广泛损害而出现肝功能衰竭时,如果能给肝脏以暂时的人工支持或辅助治疗,则有可能给肝细胞的恢复提供必需的时间,从而达到抢救病人生命和提高治疗效果的目的。
肝脏既是人体内最大的器官,又是人体最大的制造工厂和化学加工厂。人所有吃进去和消化后的东西都要经过肝脏进行加工、分化和解毒,而且人体的造血、凝血及胆汁生成等重要功能都与肝脏直接相关。因此,肝脏是个血液循环极其丰富的器官,有着庞大而复杂的血管网来保证血液与肝细胞密切接触。据统计,每分钟流经肝脏进行物质代谢和解毒的血液达1500毫升之多。所以,人如果患肝病就会影响机体功能,一旦出现肝衰竭则很快危及生命安全。据国外专家统计:急性肝功能衰竭病人出现Ⅳ级肝昏迷,如仅依靠一般对症治疗,其死亡率达80%;而患者年龄在65岁以上者死亡率可达100%。这个调查结果与1944年有关的临床数据相比,其进步可谓微乎其微。
目前在世界上约有75000人用人工肾维持生命,人工心脏体外循环、呼吸机等类似生命救护辅助装置每时每刻都在为治病救人服务。但是,人工肝技术尽管已有半个世纪的历史,但真正作为临床全面安全应用还是近几年的事。例如前面提到的病例就是使用了小猪的新鲜肝脏,在实验室将其肝细胞分离出来并维持活性。治疗所用的1000毫升猪肝细胞悬浮液中,大约有100亿个肝细胞。
不过,请放心。明确指出,这些猪肝细胞是放在人工肝的生物反应器中,只是替代人的肝脏工作一段时间,完全不会进入人体,基本上是安全的,没有副作用。猪与人类的同源性最为接近,猪肝构造与人的肝脏也基本相同,所以选择猪肝细胞来替代人的肝脏工作是较安全的。
人工肝脏
人工肝脏简称为人工肝,它作为独立于其他人工器官而存在的历史并不长。人工肝的研究始于20世纪50年代,1956年Sorrentino证明了新鲜肝组织匀浆能代谢酮体、巴比妥和氨,首次提出了“人工肝脏”的概念。北京佑安医院人工肝治疗中心是目前亚洲最大的人工肝脏支持中心,世界上8种技术,可完成7种,居于国内外先进水平。段教授特别强调,人工肝脏是借助体外机械、化学或生物性装置,暂时或部分替代肝脏功能,从而协助治疗肝脏功能不全或相关疾病。人工肝与一般内科药物治疗的最大区别在于,前者主要通过“功能替代”治病,后者主要通过“功能加强”治病。因此,在临床应用此项新技术时要特别注意适应症的鉴别,并非都用猪肝细胞,每种疗法各有利弊,要因人因病选用。
人工肝目前尚无统一分类,传统上按照人工肝组成及性质分为非生物型人工肝、生物型人工肝及组合型生物人工肝。20世纪50年代,多数的研究者认为引起肝昏迷的主要原因是毒性物质在体内的异常蓄积,而且这些毒素多数是可透析的小分子物质(小于500道尔顿),因此早期人工肝装置的设计以提供小分子毒物血液净化的功能为主。 血液\血浆灌流
血液灌流的确切含义是血液吸附,即溶解在血液的物质被吸附到具有丰富表面积的固态物质上藉以从血液中清除毒物。血液灌流设备主要由血液灌注机、附件(动脉和静脉管路等)及血液灌流器组成。常用的灌流器有两种:一类是活性炭,一类是合成树脂。
活性炭主要由椰子壳为原料制成,其他还有石油、木材、聚乙烯醇、骨骼、糖类等。活性炭与血液直接接触会引起血液有形成分如红细胞、白细胞及血小板的破坏,同时有炭微粒脱落引起的脏器血管微栓塞的危险。1970年加拿大学者张明瑞应用白蛋白火棉胶半透膜包裹活性炭制成的微胶囊进行血液灌流,既提高了活性炭的血液相容性,又有效地防止了炭颗粒脱落。活性炭能有效吸附分子量为5000道尔顿以内的中小分子水溶性物质,如硫醇、r-氨基丁酸和游离脂肪酸,但不能有效的吸附血氨,对与白蛋白结合的毒素吸附能力也很差。
吸附树脂是网状结构的高分子聚合物,包括中性、阴阳离子交换树脂。临床上应用较多的是吸附树脂,其吸附能力略逊于活性炭,但对各种亲脂性及带有疏水基团的
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