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漫画“人工肾”——透析机的发展史

发布时间:2015-05-14作者:器械科

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↑1911年冬天,在美国的一家大医院里,一位患尿毒症的病人已经昏迷了好几天,情况十分危急。虽然医生已经奋力抢救了,但病人最后还是停止了心跳。

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↑抢救病人的年轻医生名叫爱贝尔,他善良而有责任心,病人的死让他十分难过。

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↑爱贝尔开始了尿毒症治疗的研究工作。他搜集了很多资料,萌发了一个大胆的想法:造一个人工“肾脏”,代替尿毒症患者已失去正常功能的肾脏来工作。

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↑要将这个想法变成现实可不容易,需要解决许多问题。肾脏最基本的功能就是将血液里的各种新陈代谢的废物过滤出来,形成尿液。

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↑在肾脏里有一层奇妙的滤过膜,能像筛子一样过滤废物。造人工“肾脏”,首先就要造出一个这样的膜。 

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↑爱贝尔将业余时间都花在了寻找滤过膜上。可他搜集到的薄膜要么“筛孔”太小,连废物也无法通过;要么“筛孔”太大,大得把血液里的红细胞、蛋白质等都漏出去。

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↑正当他的实验陷入困境时,一位同行给他提供了由火棉胶制成的薄膜。

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↑爱贝尔将薄膜铺在漏斗上,然后再缓慢地倒入狗的血液,只见一滴滴的清液往下滴。清液中只含有尿素等废物,而不含红细胞、白细胞和蛋白质。

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↑终于找到了!爱贝尔高兴极了。在此基础上,爱贝尔于1913年发明了一种原始的人工“肾脏”。

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↑为了让同行们了解自己的研究进展,爱贝尔邀请医学专家观看人工“肾脏”在兔子身上的使用情况。实验证明,火棉胶管滤出了大量的废物。

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↑可是,因为血液离开人体很快就会凝结,而且血液在经过人工“肾脏”时需要一个类似于泵的机器保持血液流动速度。这使得人工“肾脏”还不能用于救助尿毒症病人。

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↑1920年,医学专家研制出了一种效果良好的抗凝药物肝素。1923年,德国医学家哈斯对人工“肾脏”进行改进:在血液中加入一定比例的肝素,使血液不凝结,并用电动泵对过滤的血液加速。

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↑哈斯将这个改进过的人工“肾脏”应用于生命垂危的尿毒症患者身上,结果病人转危为安。

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↑1943年,荷兰医学家考尔夫又对哈斯的人工“肾脏”做了重大改进:采用新材料作为滤过膜;加大滤过膜的面积;安装血泵。这次改进使得人工“肾脏”能够真正地被广泛应用,拯救了许许多多尿毒症患者的生命。

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正史参考:

1、历史学家称最早的透析在古罗马皇帝的浴池。在那里四周用大理石铸造,池水沸腾充满蒸汽,那些尿毒症人们在浴池里通过出汗和蒸气浴使体内的毒素和水分清除到池水中。在人们寻求有效的透析方法的过程中,由于毒素和水分地逐渐堆积,无数的尿毒症病人死亡了。通常他们会静悄悄地死在家里,有人称之为“dropsy”(浮肿而死)。

2、从1850年开始,人们寻求清除毒素和水分的研究有了一定进展。1854年,苏格兰的化学家ThomasGraham利用牛的膀胱膜做为过滤分子的膜。在以后的近一个世纪里,科学家们遍寻可以作为半透膜使用的能够过滤水分和毒素同时又不容易破坏的材料。烟丝和纤维素膜一直应用到现在。

3、1943年,被公认为现代透析机之父的荷兰Groningen大学的年轻医生WilliamKolff。为了得到制造透析器必须的材料,他冒着生命危险伪造文书,制造了第一个现代鼓膜透析机。在其后的10年里,这个技术一直被作为全球的临床标准。Kloff的透析机非常简陋,他应用的是一个巨大的木条制成的旋转的鼓膜,缠绕了30~40米醋酸纤维素膜,然后放到一个巨大的透析液缸里。

4、20世纪60年代,华盛顿的Georgetown大学医院的GeorgeSchreiner医生开始为肾衰竭病人提供长期的透析治疗。另一方面,战争也使透析治疗在20世纪50年代有了很大的发展。当时,美国当局参加了朝鲜战争,战士的医疗问题使美国官员大伤脑筋。很多士兵在身体主要器官受伤后常继发肾衰竭,85%的人因此而致死,而战争的总体死亡率只有5%。为了解决这个问题,当局要求在前线使用30分钟的透析治疗。

5、20世纪60年代初,GeorgeSchreine医生的战地诊室成为第一个为慢性肾衰竭病人提供中心透析的地方。他的动静脉分流装置使血液持续流出体外循环往复,使长时间透析成为可能。纤维素膜的产生更促进了透析治疗在全世界开展。



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