四川大学华西医院张凌教授
全球范围内,重症患者中急性肾损伤(AKI)发病率和病死率居高不下,且预后不佳。连续性肾脏替代治疗(CRRT)是治疗AKI、脓毒症等危重症的重要救治手段,其技术的持续创新对改善患者预后至关重要。我院自2009年在付平教授的带领下在国内率先成立AKI-CRRT亚专业,致力于重症血液净化技术的创新实践。
一、置换液的创新实践
早期,置换液通过手工配置,存在费时费力、无菌操作不规范、溶质浓度误差大、保存时间短及易致医源性感染等问题。针对上述问题,2009年我院率先转化了国内唯一能够使用的碳酸氢盐含钙置换液,并深入开展了对置换液中溶质最佳配置浓度的探索研究。其创新成果包括:(1)新型置换液研发及实践:可灵活调整溶质浓度的新型置换液,能够依据患者的特殊病情,实现个体化精准治疗,突破了传统置换液的局限,并在此基础上开发新型多功能包装液袋,可精确调节多种溶质浓度,实现个体化治疗,该技术已成功转化。(2)新药研发与临床试验:成功获得Ⅱ类新药批件后,2023年开展了磷酸盐血液滤过置换液的随机、开放、平行对照、多中心、Ⅱ期GCP临床试验。截至今年9月10日,试验结果初步显示,使用磷酸盐置换液24h(20%%)、48h(20%%)内低磷血症明显低于传统的无磷置换液。
二、抗凝技术的创新
1.枸橼酸抗凝技术(RCA)的发展。我院在国际上率先提出使用含钙置换液的简化RCA技术。该技术通过精确测算废液中钙丢失,科学制定血液-枸橼酸-置换液流速比例(1∶1.3∶0.3),具有量化比例合理、钙平衡易控、无需补钙等优势。在多种CRRT设备背景下,单中心及多中心随机对照研究均证实含钙置换液与无钙置换液的RCA抗凝效果相当,但含钙置换液临床使用更加简便易行。
2.枸橼酸封管液的创新。枸橼酸封管液在导管更换频率、溶栓比例、住院时长等方面优于肝素,安全性更佳,高浓度的枸橼酸封管液还具有抗菌活性。但使用袋装枸橼酸封管存在包装浪费以及增加污染和感染概率的问题。我院研发出新型枸橼酸封管液装置专利,在确保封管效果的前提下,解决了包装浪费以及感染风险增加的问题,为临床透析后的封管操作提供了更为优化的选择方案,该技术已成功转化。
三、智能化管理与监测技术
1.人工智能预测体外循环寿命。我院通过医工结合、多学科协作,利用CRRT过程中压力数据的实时分析及静脉壶红外线持续监测技术,实现了对体外循环凝血的精准预警。多个模型预测算法在已有患者的数据集上验证,提前30min凝血预测准确率接近90%,为临床干预提供了有力依据,已获得专利多项。
2.离子钙监测新技术、RCA需持续监测滤器后离子钙评估抗凝效果,临床花费较大且消耗患者血液。我院通过和电子科技大学黄伟教授团队合作,研发基于微流控芯片技术研发的可实时监测(<1min)离子钙、钠、钾的废液袋,解决了传统离子钙检测方法存在的便携性差、设备耗材及检测费用高、细菌入血风险、血量丢失影响预后等问题,该技术已成功转化。
3.AI赋能的CRRT智能化管理系统。我院研发出国内首家CRRT物联及设备数据实时采集系统,对治疗信息和患者信息进行了整合,在AI的助力赋能下,构建起从疾病智能干预、治疗模式连接智能指导、报警指导、凝血智能预警到药物营养能量智能补充系统的全维度一体化支撑体系,提升了治疗的便捷性、准确性、安全性,以及患者的治疗效果,该技术已成功转化并在多家医院正式实施。
四、血液净化器械创新
1.透析导管创新。针对血液透析导管感染及血栓形成问题,研发了抗菌抗凝旋动流血液透析导管。通过结构和材料改进,经体外和体内验证,显著降低了血栓形成和感染发生率,目前已获得专利多项。
2.便携式CRRT设备研发。传统CRRT设备因设备笨重、搬运困难以及电池功效低、续航时间短等缺陷,在灾区救治应用中受限严重。针对这些问题,我院拟研发出新一代便携式CRRT设备,该设备采用独特手提折叠式设计,体积和重量分别缩小80%与50%,电池功效得以提升1倍,且增加了AI辅助模块实现远程数据互联,环境抗性也显著增强,该课题获得科技部十四五重点项目计划支持。
五、总结
我院在重症血液净化技术方面走出了一条创新之路,在置换液、抗凝技术、智能化管理、设备与耗材等各个方面都取得了显著成果,提高了对重症患者的救治水平,为国内外重症血液净化技术的发展提供了借鉴。我们的5年目标是打造全产业链CRRT的“华西造”,致力于该领域的研究和创新,为重症患者带来更多的福祉。
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