当慢性肾脏病（CKD）患者进展至终末期肾脏病（ESRD），且肾小球滤过率（GFR）低于10ml/1.73㎡时，就必须考虑肾脏替代疗法（KRT）。目前，最有效的KRT是肾移植，然而，肾移植除了供体肾脏短缺外，患者还必须接受免疫抑制治疗。因此，许多ESRD患者都无法接受肾移植治疗。
鉴于以上情况，许多ESRD患者接受了其他KRT疗法，如血液或腹膜透析，但是这些KRT有许多问题，比如每周3/4次的血液透析将对患者的工作、生活产生巨大影响。因此，美国肾脏病学会（ASN）、美国食品药品监督管理局（FDA）以及一些患者组织均呼吁希望有颠覆性的KRT出现，如便携式透析装置（WAK）甚至植入性人工肾脏。颠覆性的KRT将有利于患者的工作、生活和精神状态，进一步改善患者的最终预后。
2022年9月21日，Artificial Organs发布了来自美国专家的综述，该综述总结了目前WAK和人工肾的研究和临床应用状态。据悉，部分WAK已用于临床研究，而人工肾脏的原型机也已经问世。该综述将新型KRT技术分为WAK、体外生物人工肾系统（BAK）、体内人工肾脏和其他方法。本文将主要介绍便携式透析机，以飨读者。
与血液透析相比，腹膜透析不需要血液通路，且透析液的使用量低于血液透析。鉴于此，相较于血液透析，腹膜透析技术更适用于便携式透析机。此外，便携式腹膜透析可能比便携式血液透析操作更为安全。
目前，已经有4种便携式腹膜透析和1种便携式血液透析机已经问世，具体内容见表1。
表1 便携式透析机总结表
ViWAK是一种便携式腹膜透析机，通过双腔腹膜导管和小型电池驱动旋转泵进行连续腹膜透析。ViWAK系统使用聚苯乙烯树脂和活性炭对血液中的毒素进行吸附。日间透析时，将2L标准葡萄糖基透析液注入腹膜腔内，留驻2L，透析液可循环使用10h。日间透析结束后，排出所有透析液使用2L艾考糊精透析液进行夜间透析。然而，ViWAK缺乏选择性尿毒症毒素清除系统，也不能纠正电解质变化。尽管体外研究表明，ViWAK可以去除肌酐和中分子，但由于其局限性，目前暂无动物或人体研究报告。
AWAK是另一种便携式腹膜透析机，与ViWAK相比，AWAK是一个单腔型腹膜透析机。其透析流程为，注入标准葡萄糖透析液至患者腹膜腔，以4L/h的间歇透析液再循环方式进行透析，等效透析量为96L/d。为了达到减少透析用水，减轻整机质量的需求，AWAK采用了改良型循环透析吸附技术（REDY）。REDY可监测尿毒症毒素和电解质的变化，并且可以调节电解质。应用REDY后，AWAK的透析液大约只需要1个月更换一次，但吸附剂盒需要4~8h更换一次。目前，动物和人体研究结果显示，AWAK超滤尿素、肌酐和磷的效果较好，与常规腹透相当，但有超过一半的患者主诉透析液引流后有腹部不适。目前，AWAK的商业应用正在开发中。
WEAKID项目是由欧盟资助，由荷兰科学团队进行的研究，旨在制造可商用的便携式透析机。WEAKID项目有2种透析系统，分别是①大容量的夜间治疗装置；②小体积的日间连续治疗装置。与AWAK同样采取了间歇式透析模式，并有吸附盒。吸附盒需每日更换两次，含有活性炭与离子交换器。WEAKID并未采用标准葡萄糖透析液，其透析液中葡萄糖较少，但因其没有静态驻留，保留了高渗透梯度，使WEAKID可高效超滤。同时，由于减少了葡萄糖浓度，可以防止腹膜恶化，增加腹膜透析的时间。体外研究证实，WEAKID可以清除钾、磷、尿素和肌酐，并且其效率优于普通腹膜透析。一项基于尿毒症猪模型的研究证实，肌酐和磷的清除率分别提高了2倍和1.6倍。
CLS是由瑞典公司Triomed AB设计的便携式腹膜透析机。在初次使用CLS时，需要向患者腹膜腔内注入2L透析液。CLS的腹膜透析液可连续循环使用，但每4h需要更换吸附盒。在临床研究中，CLS与自动化腹膜透析在尿素、肌酐和磷酸盐清除方面，有相同的效率。此外，在透析期间，CLS组患者腹膜腔内透析液的葡萄糖浓度稳定，可实现长期高效超滤，并且未观察到不良事件或患者不适。
目前，Gura团队开发了一款具有透析液再生功能的便携式血液透析机。该透析机由可穿戴的血液透析设备和电池驱动的透析泵组成。与常规血液透析相似，透析泵将肝素化的血液泵入透析机。在便携式血液透析机中，废液通过含尿素酶的腔室，将尿素分解；通过含磷酸锆、水合氧化锆的腔室，可吸附、净化废液中的磷酸盐；通过活性炭腔室，则吸附与净化其他化合物。经过上述步骤，废液将重新变为透析液，这便是透析液再生功能，将极大地减少透析液的用量。目前，FDA已批准该设备的相关临床试验。该试验的结果显示，5例患者的尿素、肌酐、磷酸盐和β2微球蛋白清除率较好，这可能是便携式血液透析设备的曙光。
上述5种便携式透析设备已经有3款进入了临床研究阶段，并取得了部分成效。这或许意味着，在不远的未来，ESRD患者仅需一个“腰包”或“背包”即可回归社会、工作和家庭，也能够像正常人群一样享受说走就走的旅行。
参考文献：
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.
