當慢性腎臟病（CKD）患者進展至終末期腎臟病（ESRD），且腎小球濾過率（GFR）低於10ml/1.73㎡時，就必須考慮腎臟替代療法（KRT）。目前，最有效的KRT是腎移植，然而，腎移植除了供體腎臟短缺外，患者還必須接受免疫抑制治療。因此，許多ESRD患者都無法接受腎移植治療。
鑒於以上情況，許多ESRD患者接受了其他KRT療法，如血液或腹膜透析，但是這些KRT有許多問題，比如每周3/4次的血液透析將對患者的工作、生活產生巨大影響。因此，美國腎臟病學會（ASN）、美國食品藥品監督管理局（FDA）以及一些患者組織均呼籲希望有顛覆性的KRT出現，如便攜式透析裝置（WAK）甚至植入性人工腎臟。顛覆性的KRT將有利於患者的工作、生活和精神狀態，進一步改善患者的最終預後。
2022年9月21日，Artificial Organs發佈了來自美國專家的綜述，該綜述總結了目前WAK和人工腎的研究和臨床應用狀態。據悉，部分WAK已用於臨床研究，而人工腎臟的原型機也已經問世。該綜述將新型KRT技術分為WAK、體外生物人工腎系統（BAK）、體內人工腎臟和其他方法。本文將主要介紹便攜式透析機，以饗讀者。
與血液透析相比，腹膜透析不需要血液通路，且透析液的使用量低於血液透析。鑒於此，相較於血液透析，腹膜透析技術更適用於便攜式透析機。此外，便攜式腹膜透析可能比便攜式血液透析操作更為安全。
目前，已經有4種便攜式腹膜透析和1種便攜式血液透析機已經問世，具體內容見表1。
表1 便攜式透析機總結表
ViWAK是一種便攜式腹膜透析機，通過雙腔腹膜導管和小型電池驅動旋轉泵進行連續腹膜透析。ViWAK系統使用聚苯乙烯樹脂和活性炭對血液中的毒素進行吸附。日間透析時，將2L標準葡萄糖基透析液注入腹膜腔內，留駐2L，透析液可循環使用10h。日間透析結束後，排出所有透析液使用2L艾考糊精透析液進行夜間透析。然而，ViWAK缺乏選擇性尿毒症毒素清除系統，也不能糾正電解質變化。儘管體外研究表明，ViWAK可以去除肌酐和中分子，但由於其局限性，目前暫無動物或人體研究報告。
AWAK是另一種便攜式腹膜透析機，與ViWAK相比，AWAK是一個單腔型腹膜透析機。其透析流程為，注入標準葡萄糖透析液至患者腹膜腔，以4L/h的間歇透析液再循環方式進行透析，等效透析量為96L/d。為了達到減少透析用水，減輕整機質量的需求，AWAK採用了改良型循環透析吸附技術（REDY）。REDY可監測尿毒症毒素和電解質的變化，並且可以調節電解質。應用REDY後，AWAK的透析液大約只需要1個月更換一次，但吸附劑盒需要4~8h更換一次。目前，動物和人體研究結果顯示，AWAK超濾尿素、肌酐和磷的效果較好，與常規腹透相當，但有超過一半的患者主訴透析液引流後有腹部不適。目前，AWAK的商業應用正在開發中。
WEAKID項目是由歐盟資助，由荷蘭科學團隊進行的研究，旨在製造可商用的便攜式透析機。WEAKID項目有2種透析系統，分別是①大容量的夜間治療裝置；②小體積的日間連續治療裝置。與AWAK同樣採取了間歇式透析模式，並有吸附盒。吸附盒需每日更換兩次，含有活性炭與離子交換器。WEAKID並未採用標準葡萄糖透析液，其透析液中葡萄糖較少，但因其沒有靜態駐留，保留了高滲透梯度，使WEAKID可高效超濾。同時，由於減少了葡萄糖濃度，可以防止腹膜惡化，增加腹膜透析的時間。體外研究證實，WEAKID可以清除鉀、磷、尿素和肌酐，並且其效率優於普通腹膜透析。一項基於尿毒症豬模型的研究證實，肌酐和磷的清除率分別提高了2倍和1.6倍。
CLS是由瑞典公司Triomed AB設計的便攜式腹膜透析機。在初次使用CLS時，需要向患者腹膜腔內注入2L透析液。CLS的腹膜透析液可連續循環使用，但每4h需要更換吸附盒。在臨床研究中，CLS與自動化腹膜透析在尿素、肌酐和磷酸鹽清除方面，有相同的效率。此外，在透析期間，CLS組患者腹膜腔內透析液的葡萄糖濃度穩定，可實現長期高效超濾，並且未觀察到不良事件或患者不適。
目前，Gura團隊開發了一款具有透析液再生功能的便攜式血液透析機。該透析機由可穿戴的血液透析設備和電池驅動的透析泵組成。與常規血液透析相似，透析泵將肝素化的血液泵入透析機。在便攜式血液透析機中，廢液通過含尿素酶的腔室，將尿素分解；通過含磷酸鋯、水合氧化鋯的腔室，可吸附、凈化廢液中的磷酸鹽；通過活性炭腔室，則吸附與凈化其他化合物。經過上述步驟，廢液將重新變為透析液，這便是透析液再生功能，將極大地減少透析液的用量。目前，FDA已批准該設備的相關臨床試驗。該試驗的結果顯示，5例患者的尿素、肌酐、磷酸鹽和β2微球蛋白清除率較好，這可能是便攜式血液透析設備的曙光。
上述5種便攜式透析設備已經有3款進入了臨床研究階段，並取得了部分成效。這或許意味着，在不遠的未來，ESRD患者僅需一個「腰包」或「背包」即可回歸社會、工作和家庭，也能夠像正常人群一樣享受說走就走的旅行。
參考文獻：
1. Groth T, Stegmayr BG, Ash SR, et al. Wearable and implantable artificial kidney devices for end-stage kidney disease treatment-Current status and review. Artif Organs. 2022 Sep 21.
