2015年人工腎行業的現狀與發展前景分析

　　隨著技術的進步，人工腎行業的發展也越來越成熟，那麼人工腎行業的現狀是怎樣的?前景又是如何呢?具體詳情，請詳見下文小編為你整理的2015年人工腎行業的現狀與發展前景分析：

　　腎臟是人體的主要排泄器官之一，它存調節和維持人體內環境、體液及電解質平衡方面起著極其重要作用。進行性腎臟疾患可使腎單位受損逐步喪失功能。一旦腎臟 功能不足以維持人體新陳代謝的平衡即出現腎功能衰竭，重者轉為尿毒症，危及患者 生命。這種終末期腎病患者的年發病率在世界範圍約為50 - 150人/百萬人口，歐洲略低於亞洲和非洲。 人工腎是一種替代腎臟功能的裝置，它將患者血液引出體外，利用透析、過濾、 吸附、膜分離等原理排除患者體內過剩的含氮化合物、新陳代謝產物或愈量藥物等，調節水、電解質平衡，然後再將淨化血液引回體內。亦可利用人體的生物膜(如腹膜)進行透析達到替代腎臟部分功能的目的。

　　由於人工腎治療疾患的適廟i證範圍不斷擴大，一些過去認為很難治療的免疫性疾病如：硬度病，全身肌無力，系統性紅斑狼瘡等都 能得到有效的控制，人工腎治療已發展為一種行之有效的血液淨化技術。據1995年初統計，目前全世界已有546 600人依賴人工腎存活，依賴腹膜透析存活有95 200人，其 中歐洲、北美各占153 700人，日本140 600人。 近年來，由於各學科的互相滲透，互為依託，特別是人工腎的基礎研究取得較大進展，推進了新裝置，新器具的開發，出現了一些人工腎的新技術，主要包栝血液濾過、血液灌流、血漿分離、連續動靜脈血液濾過、免疫吸附等。圖9—4為血液透析裝置示意圖。

　　(一)透析再生型的人工腎

　　這是對透析液用尿素吸附劑進行再生的人工腎裝置。由於透析液可循環使用，透 析液一次使用量由200L降至5.5L，從而大大減小了人工腎裝置的體積。目前有商品出 售的透析液再生系統Redy裝置，內裝有尿酶、磷酸鋯、活性碳等。近期，有報導可直 接吸附尿素的吸附劑，可望在人工腎臨床使用。

　　(二)碳酸氫鈉透析液的應用

　　用醋酸鹽透析液治療中有的患者出現諸如噁心、嘔吐等失衡綜合徵。據近期研究發現，有相當一部分是由於患者對傳統的醋酸鹽透析液不耐受而引起的，因此改用碳酸氫鈉替代醋酸鹽。使透析治療過程更接近於生理條件，使透析過程心血管功能較為 平穩。臨床實踐證明，碳酸氫鈉透析液的應用除能減輕上述症狀外，還可以解決血壓 低下及心肌抑制因素。

　　(三)正壓式透析

　　改變常規的透析液一惻負雎進行透析的方式，採用血液側為正雎，透析液側壓力接近零的方式進行透析。透析液由輸液泵供給，透析器血路出口處增設一特製的雙腔 囊以增加透析器靜脈端阻力，動脈端用血泵使透析器血液側保證一定正壓。臨床應用 表明，和負壓透析相比較，正￡E透析對尿索、肌閉等溶質清除率高(肌酐清除率可達65%以上)，透析超濾性能好，一般超濾速率可達2.0ml/ (mmHg۰h۰m2)以上，患者透 析前、後血壓的平穩性略有下降，透析反應輕。

　　(四)血液濾過

　　這是模擬腎小球濾過的一種血液淨化方法，利用濾過膜兩側的壓力梯度，一面向血液中補充等滲電解質溶液，M時通過l島效濾過膜濾過血液，將血液中的水分、蓄積 的代謝產物、電解質和其他物質濾過排除，達到血液淨化目的。由於它對小分子溶質和中分子溶質的清除牢幾乎相川，臨床應用取得很好的療效。失衡綜合徵、症狀性低血壓、高血壓症、末梢神經炎等疾病得到控制或不發生。近期又採用序貰濾過透析， 即一次治療中，依次進行濾過及透析;聯合透析、濾過，即一次治療中透析、濾過同時進行。這種序貫和聯合使用的透析器，常用的有聚丙烯腈膜(AN69透析器】及聚甲基丙烯酸甲酯膜(東麗，Filtryzer B1，B1，L)以及聚碸膜(Fresenius，PS400)等。

　　(五)連續動靜脈血液濾過

　　這是由Kramer等人提出的新血液淨化方法，它亦利用血液濾過的原理，不同的是 它用一個小型的血液濾過器(直濾腎)與患者動靜脈連接，不需要血泵，利用動、靜脈間的壓力差作為推動力進行血液濾過。這種由聚碸及聚丙烯腈製成的濾過器，膜面積為0.25 - 0.6m2，用環氧乙烷進行消毒。由於它流體阻力小，超濾速度大，動靜脈壓差足以維持柔和而持續地排除體液。由於這種連續濾過方式，不會造成體液分布的劇烈改變，不產生失衡綜合徵及低血壓，因此，即使對心源性休克患者，亦能較滿意地獲得負的體液平衡。

　　(六)血液灌流 它通過血液引出體外直接和吸附劑接觸，吸附血液中過剩溶質而達到淨化作用的目的，它能吸附分子量較高的溶質，使用免疫吸附劑還能吸附血液中免疫複合物。由於血液灌流過程中血液與吸附劑直接接觸，清除率較高。尤其適用於治療愈量藥物中毒等病症。作為人工腎使用的問題是一般吸附劑(如活性炭)不吸附尿素，亦不能清 除水分。近期採用血液灌流與血液透析合併使用的方法，以提高療效。加拿大Chang等人製成灌流、透析組合式人工腎，臨床使用可縮短治療時間，提高對中分子代謝物的清除率，延長透析間隔。血液灌流器還可以與血液濾過器、血漿分離器串聯使用， 使淨化的血漿濾過液重新輸叫患者體內

　　(七)血漿分離

　　這是近年來臨睞血床應用的新方法，它將血液移出體外，將血漿與血細胞分開，棄去 血漿，重新補充新鮮血漿和血細胞合併輸回體內，達到淨化的血液的目的。特別是膜 式血漿分離器的研製成功，推進了這項技術的發展。由於它將血漿分離後棄去，因此 即使是高分子量的毒物、與蛋白結台的毒物以及存在於血漿中的各種免疫複合物等均能清除。這是其他各種人工腎血液淨化方法望塵莫及的。 除以人工腎治療方法改進外，人工腎的發展主要依賴於膜技術的進艘。據不完全 統計，世界上目前有300多種透析器生產，近年來用於臨床的透析膜示於表9-1。

　　1.纖維素衍生物

　　纖維素衍生物由於原料易得，價格低廉，而其濕態機械強度和尿素等溶質的透過率能滿足人工腎臨床的初步要求，特別是近幾年紡絲技術提高，膜厚已由原先的16μm降至6μm，而濕強度仍滿足臨床要求。因此其用量仍居人工腎用膜的首位。問題是這 類膜的超濾能力和劉小等分子量代謝產物的透過性能較差，血液相容性也小能令人滿 意。這些力面性能的改進仍有大量的研究工作需要進行。

　　(1)銅氨纖維求。銅氨纖維素製成透析膜義稱銅玢膜、銅仿膜，它的用量雖因國家不山而有差別，但其總用量仍居各種透析膜之首。據不完全統計日本銅氨纖維索透 析膜用量占所用透析用膜的73%，美國占37%，西歐占55%。 用銅氨鹽法製備的銅氨纖維素膜，由於具有較高的聚合度，可以製成濕態強度高的超薄膜。

　　同時，膜的微觀結構具有很高的膨潤性，其表面結構規撼，因此這種超薄膜很好地符合人工腎的要求，並能以恰當的比例透過血液中代塒廢物、離子和水分。 它問世不久，很快地得到醫務工作者的認可，在臨床得到推廣。早期升發的鐧仿膜較厚，膜厚15~ 20μm，後來臨床使用其膜厚一般為10 - 13μm，膜孔平均30埃左右，超 濾脫水量為3.5ml/ (mmHg۰h۰m2)左右。近年在制膜過程中進一步進行定l耐拉伸以降 低膜厚，臨床應用的錒氨纖維素膜厚已降到6 - 9μrn，如膜厚由11μm降低到8μm，發現膜孔加大，超濾量可提高到4.1 ml/(mmHg۰h۰m2)，中分子量代謝物的清除率亦得 到提高。 銅氨纖維膜臨床使用的問題主要有二個，一是它對中等分子量尿毒索的透過性能較差，通過減小膜厚可望解決這個問題。二是此種膜可通過旁路系統激活補體C3、 c5，進而造成白細胞暫時性下降、血中氧分壓下降、首次使用過敏綜合徵等臨床病症。

　　近期還發現由於補體激活，一方面作用於中性多形核白細胞，同時也激活單核細胞，使其釋放白細胞介素-I。白細胞介素I刺激免疫細胞釋放β2微球蛋白，這也是患者 長期使用銅氨纖維素透析器體內&微球蛋白顯著升高的原因之一。因此，銅氨纖維素 空心纖維的血液相容性有待提高。近期有報導，若採用聚氨酯塗復及聚丙烯腈處理的 銅氨纖維素膜表面，則可改善其血液相容性。

　　(2)醋酸纖維索。

　　它是纖維索的醋酸酯。若改變醋酸纖維素的酯化度，控制成膜條件及進行後處理，則可以製備具有不同孔徑、厚度的醋酸纖維空心纖維膜。它的剛量在各種總透析器用量中西歐占30%，日本占22%。世界上第一種空心纖維透析器 1965年就是美國的Cordis - Dow公司用醋酸纖維素來製備的。 醋酸纖維空心纖維的生產方法主要右二種。一種是美國Cordis - Dow公司的生產方法。

　　它在醋酸纖維中加入和醋酸纖維混溶性好的增塑劑環丁碸，在熔融狀態下紡絲， 爾後鹼液進行皂化處理。在脫醋酸的工序中，增塑劑被溶解出來，膜形成微孔，具有 透析性能。這種方法，由於環丁碸和醋酸纖維互溶性優良，增塑劑的存在影響醋酸纖 維的結晶。由於它結晶度小而影響其機械強度。目前Cordis - Dow公司製成一種不經皂化的醋酸纖維空心纖維透析器，不僅透水性優越，強度亦有提高。另一種方法是日本帝人株式會社採用的方法。它的基本技術思路是醋酸纖維索中加入一種和其互溶性不好的增塑劑如聚醚。同樣採用熔紡和皂化處理。

　　但是，由於聚醚和醋酸纖維互溶性不好，僅滯留在醋酸纖維分子的非晶區，聚醚存在不影響醋酸纖維晶區的結晶速度，成膜後結晶依然能迅速進行，強度得到提高。而非晶區由於增塑劑的作用膨潤性加大，皂化工序中溶出形成微孔而使膜具有優良的透過性。 醋酸纖維透析膜由於採用融紡工藝，所以尺寸穩定，膜面光滑。同時它還具有可以用加熱的方法來滅菌消毒的優點。臨床使用醋酸纖維透析器的問題，大體上與銅鯴 纖維透析器相仿。生物相容性的提高，仍然是今後研究的主要方向。更多人工腎行業最新相關資訊，請查閱中國報告大廳發布的《2012-2017年中國人工腎行業競爭態勢及企業競爭力對比研究報告》。

　　2.嵌段、共聚、接枝聚合物

　　纖雛素透析膜由於有激活補體，導致一系列生理反應及臨床病症的問題，人們期望製備具有更好的血液相容性的透析膜。此外，人工腎用的透析膜材料還必須同時滿 足對尿素等溶質的滲透性和濕態強度這兩個方面的要求。綜合考慮上述因索，就膜材料的結構而言，溶質的滲透性主要由於親水基團，親水非品區造成的空穴提供的，而 膜的濕態強度與疏水基團及疏水結晶區的存在密切相關。從血液相容性的提高來L兌亦希望透析膜具有兩相分離的結構。因此，近年來都注意採用嵌段、共聚、接枝等方法製備、開發新的人工腎用的透析膜材料。

　　(1)聚丙烯腈——丙烯磺酸鹽共聚物。

　　這類共聚物是由丙烯腈與丙烯磺酸鈉共聚 而成。找聚物的大分子內部，既有親水性鏈段(聚丙烯磺酸鏈鹽)，又有疏水性鏈段 (聚丙烯腈)，前者提供了尿素的溶質通透陀，後者提供r濕態強度。同時，由於分子鏈局部上帶有負電荷，能防血小板的粘附與變形，改善膜的血液相容性，調節親疏水單體比例以及制膜條件，可以制錯具有不同孔徑的透析膜。這種膜的特點是對中分 子量的溶質透過性高、膜表面不激活補體，血液相容性好，用於臨床的聚丙烯腈透析器大多數是平膜製成的積層式平板刪透析器。

　　最著名的是法國Rhone - Poulenc公司用 丙烯腈與甲基丙烯磺酸鈉的平板型RP-6透析器，因其中分子量溶質清除率高及良好 的血液相容性而受到臨床醫生的歡迎。 美國Mosanto公司曾將聚丙烯腑共聚膜製成空心纖維，臨床使用中發現由於脫水量太大而後停止推廣，日本旭化株式會社製成內徑為200μm，壁厚為50μm的空心纖維透 析器，對5萬分子量溶質的截留率達95%。

　　(2)聚乙烯一乙烯醇共聚物。

　　聚乙烯一乙烯醇共聚物(EVAL)是由乙烯和醋酸乙烯共聚，爾後通過酯交換脫醋酸而製得。由於聚乙烯鏈段和聚乙烯醇鏈段的親疏水性 小舊，前者疏水後析親水，結晶形態辦不同，岡此調節EVAL分子中聚乙烯和聚乙烯醇的比例以便控制醋酸乙烯酯的不同的水解度，能製備出具有不同滲透性能的膜材。 特別指出的足這種制料具有良好的血液相容性。日本町樂麗公刮用乙烯基含量33%的 EVAL共聚物溶解在二甲基亞礬中，在3℃下進行濕法紡織絲製造出空心纖維。內徑 275μm，膜厚32μm，膜孔較大，這種栩料做成的空心纖維透析器KF - 101在臨床應用 效果良好，它對中等分子量溶質的滲透性是銅仿膜的1.5-2倍，脫水效果亦不錯，尤 其可貴的是用這種透析器進行血液透析，患者町以不用或少用肝素，從而避免了患者 進行血液透析治療中由於長期使用肝素而致的骨質疏鬆、凝血性能低下等疾病。

　　(3)正在開發研究的一些共聚物。

　　聚醚聚碳酸酯兆聚物(PCAC)是近年開發的新品種，它用聚醚(聚乙二醇)、雙酚A和光氣製備的嵌段共聚物。親水性的聚醚鏈 段和疏水性的碳酸酯鏈段的相互嵌段的結構，提供了足夠高的濕態強度和優異滲透性 能。American Membrane公司開發製備的聚碳酸酯膜最著名，與銅仿膜相比，它對中分子吐代謝物有較高的滲透速率，與j￡他高分子腆相比溶質滲透性高2-3倍，而脫水性 能卻保持在人工腎允許的範圍內。

　　此外，它還具有町熱熔封閉，濕態強度高，可用 γ射線消毒特點。PCAC是一種很有開發價值的新材料。 聚乙烯醇一丙烯腈等三元接枝兆聚物，日本大球保治兒、平林義彰等人從1979年 以來連續發表-系列文章，報導聚乙烯醇一丙烯腑接枝α甲基丙烯酸β羥乙酯及接枝N取代羥丙基丙烯醯胺共聚膜的製備、後處理及其性能，認為這是一種極有希望的新 的透析膜材料。 聚離子複合膜是新的透析膜材料發展方向之一，這類複合物製成的透析膜的特點是血液擁容性優良，滲透性能可以在很大的幅度內調整。截留分子量大小亦能控制。 文獻中報導的這類複合物有聚乙烯醇縮醛陽離子及陰離子衍生物的複合物;聚丙烯醯 胺N取代的剛離子及陰離子衍生物的複合物，聚丙烯酸與N取代陽離子丙烯醯胺的復 合物;甲基丙烯胺烷基磺酸與N取代陽離子丙烯醯胺的複合物以及類似Ioplex- 101結 構的Iopex - 103複合物。

　　3.均聚物

　　新的均聚物開發也是近期人工腎透析膜發展趨勢之一。日本東麗株式社開發了聚 甲基丙烯酸甲酯( PMMA)空心纖維透析膜。1970年丹澤宏在研究反滲透膜時發現在適當的溶劑中將全同立構的PMMA和無規或間同立構的PMMA混合，形成一種固態絡合物。這種溶液加熱町以形成溶膠，冷卻時形成凝膠，他發現改變二類聚合物的比例 濃度，溶膠—凝膠轉換溫度、水處理溫度等條件可以製備具有不同滲透特性的滲透膜， 在這些工作基礎上，東麗株式會社從1973年開始開發卒心纖維透析器的工作。他們將二種PMMA溶於二甲基亞碸(DMSO)中，爾後加熱到110℃，在溶膠狀態下進行紡絲， 冷卻後溶膠恢復為凝膠狀態，爾後再浸在水中。

　　由於DMSO與水可以無限比例混溶， 凝膠中溶劑DMSO逐漸被水所轉換，形成孔穴得到透析性能良好的PMMA空心纖維， 一般這類透析膜的滲水性能太高，不適宜血液透析。後來又發展了和纖維素共混的PMMA透析器。太田和夫成功地將它們用於臨床。它是世界上第一個用於臨床的合成高分子材料的空心纖維透析器。聚碸也是近年認為生物相容性優異，性能良好的透析膜材料，由於它是疏水性材料，近年來劉它進行親水改性如：磺化聚碸，研究發現改 性後的聚碸不僅生物相容性改善而且水及溶質清除率均能提高。這類膜剝中分子物質的清除率及對水的超濾率優於其他材料。美國Minntech公司、NMC公司，德國AKZO公司、Fresenius公司均有此產品。Fresenius的產品PS400和血仿膜具有相同的血液相容 性，重複使用效果也好。

　　4.其他新型高分子膜捌料近年正在研究開發一些新的膜捌料，用天然高分子材料骨膠原製成空心纖維膜，也具有優異的性能。日本皮革株式會社提出的製法：將2%骨膠原溶液調節至pH為3， 通過一隻噴嘴進入到35%的NaCl溶液中，用紫外線輻射1分鐘，再用0.1%濃度Na2CO3溶液(含5%NaCl)處理，再以水洗，在40℃下乾燥製成外徑為372μm，膜厚 24μm的空心纖維，對肌酐的傳質係數為4.9×10-4cm/s。海洋甲殼類生物的外殼內含 有大量的甲殼素，它的分子結構和碳水化台物具有相似的結構。用鹼對甲殼素進行乙醯處理，乙醯化後生成的殼聚糖溶於酸，這種酸性水溶液可以製成透析膜。實驗測定 結果發現這種膜的濕態強度、透水性以及透過中分子量溶質的能力均優於銅仿膜。因此這類來繇於生物體的材料引起了人們極大的關注。

　　應當看到，各種新型膜捌料的出 現都有自己的一些特點。對原有的膜材料，特別是與纖維素類膜材料的一砦性能相比， 生物相容性及一些理化性能得到改善。但新晶種的出現及台成膜的應川結果導致治療 費用的上漲，增加Jr患者經濟上的壓力。有意義的灶最近的統計資料表明，世界範圍 內法國透析患者的成活率最高、存活期最長，而法國使用的膜材料85%以上是傳統的銅仿膜，與其他一些國家相比法國足使用其他膜捌料最少的國家。這表叫，要提高患 者的成活率及存活期，單純依賴於使用昂貴的膜材料不一定會解決所有問題，還需與 綜合治療配合。

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