擴散與對流清除率的比較｜Diffusion vs Convection-Based Clearances (Hemodiafiltration)

Brenner & Rector's The Kidney, 12th Edition — Chapter 16

Generated by Claude Code from teaching notes

KEY TAKEAWAYS

Key Takeaways (1/2)

• HDF = 擴散 + 強制對流的混合治療，可在劑量相關（dose-related）的方式下，擴展中大分子尿毒素的清除範圍；online HDF 全球逾 40 萬名 ESKD 病人使用，以歐洲與亞洲為主。
• 後稀釋（postdilution）模式溶質清除效率最高，但需配合 blood flow – mL/min；以 24 L/session（100 mL/min）或更高的總超過濾量為劑量目標；預稀釋等效劑量 ×2、混合稀釋 ×1.5（含 80% 後稀釋比例）。
• β-2-microglobulin（11,800 Da）血清前透析濃度相較 high-flux HD 下降 10%–20%；時間平均濃度降幅更大。更大分子（15–45 kDa，含 complement factor D、leptin 16 kDa、FGF23 30 kDa、 light chains、AGEs）清除亦顯著提升；但 protein-bound 尿毒素（indoxyl sulfate、-cresyl sulfate）清除無顯著改善（-cresyl sulfate 僅降 5%–10%）。

Key Takeaways (2/2)

• 五個 mortality RCT：CONTRAST、Turkish、FRENCHIE 未見顯著益處，ESHOL 顯示 30% mortality 降低；Peters 2016 四試驗 IPD 合併顯示總體 mortality 降低，且益處在 L 替代液亞群最強。CONVINCE (2023) 在限定高劑量族群中顯示約 20% 相對 mortality 降低，Vernooij 2024 五試驗 IPD meta-analysis 結論一致。
• 肝素（含 LMWH）不可從動脈端 bolus 注入：首次通過 high-efficiency HDF 迴路可清除 UFH 高達 50%、LMWH 高達 80%；應改由靜脈針/靜脈線 bolus；若必須從動脈端，則延遲 3–5 分鐘後再起動體外循環。
• 超純水（ultrapure water）+ 雙層 ultrafilter 為技術前提；以 RO + 多重 microfiltration 製備，並需定期微生物監測與 ultrafilter 更換。
• 近年使用低 albumin sieving coefficient（）的 HDF 膜，albumin 流失已非問題；protein-leaking 膜用於 HDF 仍屬禁忌（off-label）。

TEACHING SLIDES

TEACHING SLIDES

Hemodiafiltration 擴散與對流清除率｜Daugirdas 6e Ch16

01 為什麼需要 HDF

• 傳統擴散型透析：中大分子清除有限
• HDF = 擴散 + 強制對流（hybrid）
• Dose-related 擴展分子量清除範圍
• 全球逾 40 萬名 ESKD 病人使用，歐亞為主
• 主要益處：病人預後（outcomes）改善

02 擴散 vs 對流機轉

• 擴散速率 ∝ 1/√MW，中大分子清除差
• 對流 = solvent drag，與 MW 無關
• Sieving coefficient：0（不通透）~ 1.0（完全通透）
• 高通量 HD 的 internal filtration：4–6 L/session
• HDX（super high-flux 膜 + 減小內徑）internal filtration 可達 4 L/h

03 Internal vs External HDF

• Internal HDF = HDX，純靠 internal filtration
• External HDF = online HDF，externally 注入替代液
• 外部替代液模式：post / pre / mixed
• 本章聚焦 external online HDF

04 Online HDF 流程（圖：Figure 16.1）

• 自來水 → 預處理 → RO → 透析液
• 第一道 ultrafilter（機內） → ultrapure dialysis fluid
• 第二道 ultrafilter（substitution 路徑） → 替代液
• 替代液由 substitution pump 注入血液迴路
• 雙層 ultrafilter 是安全關鍵

05 替代液模式 A：Postdilution（圖：Figure 16.2A）

• 替代液於 dialyzer 出口後注入
• 溶質清除效率最高
• 風險：血液濃縮、蛋白濃縮、凝血
• 範例：QB 350、替代 100 mL/min → 血漿流 200、移除 100 → 嚴重濃縮

06 替代液模式 B：Predilution（圖：Figure 16.2B）

• 替代液於 dialyzer 入口前注入
• 避免血液濃縮；Hct、蛋白下降
• 血液與血漿流速上升 → dialyzer clearance 上升
• 但替代液 toxin-free → 稀釋入口尿毒素
• 小分子淨清除 ≈ 不做 HDF；β-2-M 淨清除 < postdilution

07 替代液模式 C：Mixed Dilution（圖：Figure 16.2C）

• 上游 + 下游同時注入
• 總替代液量 ×2
• Pre:Post 流速比 ≈ 1.33:1.0（post 約 80%）
• 折衷：血液濃縮減輕、清除仍可觀
• 代價：兩支 pump、特殊管路與軟體

08 HDF 模式優缺比較（表：Table 16.1）

• Post：效率高、替代液省；缺點血液濃縮、膜 fouling、albumin leak
• Pre：血液稀釋、膜保護；缺點小分子清除下降、替代液 ×2
• Mixed：避免雙缺點；缺點硬體複雜、用量 ×1.5
• 選模式先看 QB：≥350 → post；QB 勉強 → pre；兩者兼顧 → mixed

09 技術前提：Ultrapure Water

• 預處理 + 一到兩組 RO 串聯
• 機內 sterilizing ultrafilter + 第二道 ultrafilter
• Distribution loop 持續循環
• 化學 + 微生物品質定期監測
• Ultrafilter 依場次或時間定期更換

10 處方目標：Total UF Volume

• Postdilution 4h：≥ 24 L/session（100 mL/min）
• Predilution 等效：× 2 = 200 mL/min
• Mixed（80% post）等效：× 1.5 = 150 mL/min
• 血管通路：AVF/AVG 優先；導管可接受
• 針 15G 或 14G；QB 350–400 mL/min

11 Hemodiafilter 規格

• 水力通透 KUf > 50 mL/h/mmHg
• β-2-M sieving coefficient > 0.6
• 交換面積 1.6–2.5 m²
• Albumin sieving coefficient < 0.001（現行膜）
• Protein-leaking 膜用於 HDF = off-label 禁忌

12 抗凝：肝素關鍵教學

• HDF 比 HD 凝血活性高（rapid UF、濃縮、抗凝劑流失）
• 首次通過 high-efficiency HDF：UFH 清除 up to 50%、LMWH up to 80%
• 肝素 bolus → 從靜脈針/靜脈線注入
• 若從動脈埠 → 延遲 3–5 分鐘再啟動 QB
• 劑量個別化、階段性滴定

13 治療時間與電解質

• HDF 不縮短治療時間；相同 240 min、效率更高
• 延長或 4×/wk 可能更有利（進一步降尿毒素、改善血壓）
• 透析液與替代液電解質 = 與一般 HD 相同
• 病人監測項目 = 與一般 HD 相同

14 溶質移除：小分子與中分子

• 小分子（urea、Cr、磷）清除 +10%–15%
• β-2-M（11,800 Da）前透析值降 10%–20%，時間平均降更多
• β-2-M 越高 → 心血管與感染相關死亡率越高
• Phosphate 前透析值可降，輔助骨礦管理

15 溶質移除：大分子與蛋白結合型

• 15–45 kDa：complement factor D、leptin 16 kDa、FGF23 30 kDa
• Immunoglobulin κ/λ、AGEs、CMPF 等
• 蛋白結合型（indoxyl sulfate、p-cresyl sulfate）：無顯著改善
• p-cresyl sulfate 僅降 5%–10%

16 臨床效應（I）

• IDH 與 morbid events 減少（Locatelli、Morena）
• 推測：熱負平衡、移除血管擴張介質、改善內皮
• 控制熱/容積試驗中 HDF vs HD 無差異（Buchanan）→ 冷替代液為重要因素
• HR-QOL 結果不一；CONVINCE 顯示 physical/cognitive/pain/social 下降較慢

17 臨床效應（II）

• 殘餘腎功能：可能較好，證據不足
• EPO 抗性下降（Panichi）
• 營養：食慾、蛋白攝取、肌肉脂肪量較佳
• 微量元素 / 水溶性維生素流失略增，必要時補充
• β-2-M amyloidosis：歷史 cohort 顯示益處；近年無直接比較

18 死亡率 RCT 整合

• CONTRAST、Turkish、FRENCHIE：陰性
• ESHOL：mortality 降 30%
• Peters 2016 IPD 合併：總體 mortality 降低，≥24 L 亞組最強
• CONVINCE 2023：限定高劑量族群，相對風險降約 20%
• Vernooij 2024 五試驗 IPD meta-analysis：一致

19 兒童與 Albumin 流失

• 兒童：發炎降、cIMT 進展減緩、catch-up growth（Shroff 3H study）
• 現代膜 albumin sieving < 0.001，流失已非問題
• High-cutoff 膜 + HDF → albumin 過度流失
• Protein-leaking 膜：off-label，不建議
• 營養素流失風險普遍可由飲食/補充彌補

20 臨床決策要點 Take Home

• QB ≥ 350–400、目標 ≥ 24 L/session（post-dilution）
• 雙層 ultrafilter + ultrapure water 是前提
• 肝素絕不從動脈埠 bolus；從靜脈端給
• β-2-M 與 15–45 kDa 中大分子是主要受益目標
• CONVINCE + Vernooij 2024 鞏固 HDF mortality 益處（high-volume 族群）