中空纤维透析器束由7-17 x 10 3半透中空纤维组成,允许溶质和液体在血液和透析液之间传输。典型纤维的内径为180-200微米,壁厚为30-40微米,表面积为1.0-2.5 m2。所述纤维可具有波动等特征,以均匀地将透析液流分布于所述纤维束中。
纤维束封装在形成透析液室的壳体中。头部是由端帽和聚氨酯灌封材料包围的空间,以容纳中空纤维,并在血液和透析液之间形成一个屏障。所述集管引导血液从透析器入口进入膜纤维,并从膜纤维进入透析器出口。一些透析器的端盖可以拆下。
在这种情况下,o型圈用于在端盖和灌封材料之间形成密封。血液和透析液在相反的方向流动(逆流),以最大限度地扩散溶质转移。
非合成膜来自天然材料,如棉花,生物相容性不如合成膜。可以通过取代羟基来提高生物相容性,羟基会降低纤维素膜激活机体的能力,引起白细胞减少。纤维素取代的部分包括醋酸酯、二乙基氨基乙基(DEAE)、苄基、聚乙二醇和维生素e。得到的薄膜称为改性纤维素薄膜。
在美国,只有二醋酸纤维素和三醋酸纤维素膜仍被广泛应用于临床。改性纤维素膜可以是高通量或低通量。
血液透析去除小溶质(如尿素)的主要方式是沿着血浆水和透析液的浓度梯度向下扩散。小溶质(如HCO3-)从透析液转移到等离子体水也主要通过扩散发生。扩散速率与膜的厚度和孔隙率以及膜中溶质的扩散率有关。它表示为给定溶质的膜扩散系数。小分子的扩散速率最大,溶质在膜中的扩散率随溶质大小的增加呈对数递减。随着薄膜厚度的增加和孔隙率的降低,扩散速率也随之降低。
血液透析去除大溶质的主要方式是对流,因为含有这些溶质的水根据水力梯度从血浆流向透析液。对流速率是超滤速率、溶质大小和膜孔径大小的函数。溶质通过膜孔的能力表示为给定溶质的膜的筛分系数。筛分系数为1.0的溶质可以自由通过膜,筛分系数为0的溶质不能通过膜。
对流比扩散更能去除大溶质,因为随着溶质尺寸的增加,筛分系数的降低不如扩散系数的降低明显。透析器制造商通常提供白蛋白、β -2微球蛋白、肌红蛋白和溶菌酶的筛选系数作为白蛋白泄漏和对流性能的参数。