场景：美国一档医学科普栏目《健康视界》
主持人查尔斯：大家好，欢迎收看《健康视界》。
今天，我们非常荣幸邀请到了肾脏病学领域的两位顶尖专家，珍妮弗教授和约翰逊教授，来和我们聊聊一个非常前沿的话题——可穿戴血液透析技术。
首先，让我们以热烈的掌声欢迎两位嘉宾！
珍妮弗教授：谢谢主持人，也感谢各位观众。今天，我们来聊聊一个可能彻底改变肾衰竭患者生活的创新技术。
约翰逊教授：是的，主持人。想象一下，如果肾衰竭患者能够摆脱传统透析设备的束缚，自由地进行日常活动，这将是多么巨大的改变。
主持人：那我们现在的家庭透析技术有哪些限制呢？
珍妮弗教授：目前的家庭透析设备虽然比过去有所进步，但仍然存在一些问题。
比如，设备体积大、操作复杂，而且对患者的远程监控有限。
约翰逊教授：没错，而且这些设备通常需要专业的医疗人员来操作，这在人力资源紧张的情况下是个大问题。
主持人：我明白了。那么，可穿戴透析技术是如何克服这些挑战的呢？
珍妮弗教授：可穿戴透析技术的核心在于它的便携性和用户友好性。
它采用微型化设计，使用新型生物材料，能够更有效地清除体内毒素。
约翰逊教授：此外，这些设备还能实现远程监控，让患者在家中或外出时都能得到及时的医疗支持。
主持人：听起来真是革命性的进步。那么，目前这项技术的发展到了哪一步呢？
珍妮弗教授：目前，可穿戴透析技术还处于研发阶段。虽然已经有原型设备被开发出来，但要真正投入临床使用，还需要克服一些技术难题。
约翰逊教授：是的，包括如何确保设备的安全性、可靠性，以及如何让它对患者来说既经济又实用。
主持人：珍妮弗教授，您能说一下目前家庭血液透析设备有哪些限制吗？
珍妮弗教授：主持人，目前的家庭血液透析设备虽然比传统的要小，但仍然体积庞大，不易移动。
比如NxStage System Oset Medical的Tablo设备，它们都需要较大的空间，并且不易于在家中移动。
约翰逊教授：是的，这些设备虽然可以在某些情况下搬运，但并不便携。
真正的以患者为中心的家庭透析治疗应该能够在患者选择的时间和地点进行，并且尽量减少对家庭的医疗化。
主持人：那么，这些设备在安全性方面又如何呢？
珍妮弗教授：许多患者担心在家中透析的安全性，尤其是那些独自进行家庭透析的患者。尽管数据显示，家庭透析中严重不良事件如针头脱落或导管断开是罕见的，
但患者和护理伙伴仍然对自我穿刺、独立透析的脆弱性以及远程患者监测表示担忧。
约翰逊教授：此外，血管通路或透析回路的凝血在家庭透析中并不比传统中心透析更常见，
但患者自已处理这些情况可能会更加困难和繁重，尤其是在没有护士或透析技师在旁协助的情况下。
主持人：听起来，虽然新技术带来了希望，但仍然存在一些固有的局限性。
那么，可穿戴透析技术的历史和发展又是怎样的呢？
珍妮弗教授：可穿戴透析技术的开发可以追溯到20世纪70年代中期。
Willem Kolff，他在40年代开创了血液透析作为治疗肾衰竭的方法，他在1975年描述了一种可穿戴的血液透析模块，
这种模块像胸包一样穿戴，间歇性地连接到一个5加仑的塑料水袋上，用于清除小分子量的毒素。
珍妮弗教授：主持人，可穿戴透析技术的概念可以追溯到1970年，当时REDY透析系统商业化，它采用了能够再生透析液的吸附剂。
约翰逊教授：是的，同年，Kolff开发了一种“可穿戴人工肾脏”，它包含用于去除一些有机和中等分子的活性炭。
主持人：那么，这项技术是如何发展的呢？
珍妮弗教授：到了1980年，Neff和Slifkin开发了一种“人工肾小球”——一种可穿戴的血液滤过装置。
约翰逊教授：而Murisasco设计了一种使用微型吸附剂盒的可穿戴血液滤过系统。
主持人：这些早期的尝试听起来非常创新。那么，后来的技术是如何演进的呢？
珍妮弗教授：1990年，BioLogic-HD机器结合了吸附剂技术、超滤控制和单针接入，为家庭环境提供了便利。
约翰逊教授：进入2000年，Allient HD机器结合了当代的透析器和设备技术，尽管它从未上市。
主持人：那么，最近的进展呢？
珍妮弗教授：2010年，华盛顿大学进行了Gura的WAK的首次美国试验。
约翰逊教授：到了2020年，KidneyX重新设计了透析的第一阶段和第二阶段的竞赛，
以及KidneyX人工肾脏奖的第一阶段，包括两种可穿戴的肾脏替代疗法设备。
主持人：听起来，我们正在朝着一个非常激动人心的方向发展。那么，这些技术的未来又将如何呢？
珍妮弗教授：我们正在努力克服现有的限制，比如开发能够去除全谱尿毒症毒素的吸附系统，以及实现真正的便携性和可穿戴性。
珍妮弗教授：主持人，可穿戴透析技术的早期尝试可以追溯到1970年代末，
当时Neff和Slifkin在纽约皇后区的Elmhurst医院设计了一种可穿戴的血液滤过装置，他们称之为“人工肾小球”。
这个装置没有申请专利，它没有外部泵，仅通过患者自身的血管压力来驱动。
约翰逊教授：是的，但由于没有对流的透析液循环，充分的溶质清除依赖于大量的每日血液滤过，这要求患者摄入大量的电解质替代液，这限制了该技术的实际应用。
主持人：那么，这项技术是如何发展的呢？
珍妮弗教授：到了1980年代中期，Murisasco等人设计了一种使用REDY系统获得的吸附剂的小型盒式可穿戴血液滤过系统，
每天更换四次，以净化85%的超滤体积，其余15%未处理直接排出。
约翰逊教授：不幸的是，使用这个实验性装置的患者必须维持非常严格和定制的饮食，
尽管病例报告显示与常规血液透析治疗的患者相比，尿素症状和容量超负荷并发症得到了更好的控制。
主持人：那么，最近的进展呢？
珍妮弗教授：近年来，我们看到了对可穿戴透析技术的兴趣和资金投入的空前增长。
2018年，肾脏健康倡议（KHI）发布了一份白皮书，题为《创新肾脏替代疗法的技术路线图》。
约翰逊教授：肾脏创新加速器（KidneyX）也于2018年启动，这是一个由美国卫生与公众服务部和美国肾脏病学会之间的公私合作伙伴关系。
主持人：这些听起来都是非常重要的步骤。那么，这些技术的未来又将如何呢？
珍妮弗教授：我们正在努力克服现有的限制，比如开发能够去除全谱尿毒症毒素的吸附系统，以及实现真正的便携性和可穿戴性。
主持人：两位专家，珍妮弗教授和约翰逊教授，我们目前面临的最大挑战是什么呢？
珍妮弗教授：主持人，尿素清除是可穿戴肾脏替代技术面临的最大挑战之一。
我们需要找到一种有效且高效的方法来处理每天必须从体内清除的尿素负荷。
约翰逊教授：是的，尿素是通过蛋白质和其他含氮物质的代谢在肝脏中形成的，然后在有正常肾功能的个体中通过尿液和肠道排出。
在传统的单次通过血液透析中，积累的尿素负荷每周通过三次或更频繁地通过扩散清除到透析液中，然后被丢弃而不是重复使用。
主持人：那么，可穿戴透析技术是如何处理这个问题的呢？
珍妮弗教授：在可穿戴透析概念中，透析液必须在闭环回路中实时再生并重复使用。
为此，已经提出了多种方法来解决如何在治疗患者中处理每日尿素负荷的问题。
约翰逊教授：目前，早期可穿戴肾脏替代设备最常用的方法是使用含有尿素酶的墨盒，与吸附剂墨盒串联使用，将尿素酶解成氨和二氧化碳，然后由基于锆的吸附材料吸附氨。
主持人：那么，目前有哪些可能的解决方案呢？
珍妮弗教授：一种新的纳米材料，称为MXenes，由二维过渡金属碳化物和氮化物组成，
显示出作为新型尿素结合吸附材料的潜力，这可能消除了对固定化尿素酶的需求。
约翰逊教授：除了酶法，其他在可穿戴透析技术中处理尿素的方法还包括电化学和光化学分解尿素。
电氧化是一种早在20世纪60年代就提出的方法，用于将尿液中的水回收用于载人航天器，它使用小型金属电极模块将尿素转化为氮气、水和二氧化碳。
主持人：听起来很有前景。那么，这些方法目前的发展情况如何呢？
珍妮弗教授：最近，使用二氧化钛纳米线进行尿素的光分解被提出并探索作为一种高效率的透析液再生机制，用于可穿戴透析技术。
约翰逊教授：这种光氧化方法的测试显示，在体外能够去除治疗相关的尿素量（大约14克）在24小时内，而且所需的能量大大减少。
珍妮弗教授：主持人，血管通路是可穿戴肾脏替代设备面临的一个挑战。目前，我们使用的血管通路选项，
如基于硅胶或聚氨酯的中心静脉导管（CVCs）、动静脉瘘和动静脉移植，都有其固有的局限性。
约翰逊教授：是的，尽管动静脉通路是传统中心和家庭血液透析的首选血管通路，
但设计用于患者在日常生活活动中穿戴的可穿戴透析设备可能会大大增加针头脱落的风险，以及随之而来的血管撕裂或血管通路出血的风险。
主持人：那么，目前有哪些可能的解决方案呢？
珍妮弗教授：近年来，已经有许多进展，包括多种抗菌导管锁定溶液和CVC端口的抗菌帽，以减少CVC感染的风险。
约翰逊教授：此外，过去十年中，在血液透析血管通路的新型疗法开发方面也取得了许多进展，
包括创新的防污生物材料、新的生物工程移植、用于远程患者监测的流量和氧饱和度传感器，以及改进的针头脱落检测设备。
主持人：接下来，让我们谈谈人因工程和患者安全。
珍妮弗教授：新可穿戴透析设备的成功的采用将需要一个患者和技术之间的新接口范式，
因此必须结合以人为中心的设计原则，确保设备的设计和操作符合患有肾衰竭的个体的期望、偏好和能力。
约翰逊教授：确实，需要在患者和护理伙伴中进行详细而艰苦的定性工作，以收集这些数据，并应考虑包括重量、舒适度、人体工程学、操作方面、感知安全性、可见性等在内的全套设计元素。
主持人：那么，我们如何确保这些创新能够成功地发展并被患者接受呢？
珍妮弗教授：这需要我们继续以患者为中心的努力，开发创新的替代传统血液透析模式的替代方案。
虽然可穿戴肾脏替代设备在50多年前就被提出，但过去十年中，新技术的研究和开发出现了复兴，这可能最终实现这一愿景。
约翰逊教授：目前的家庭血液透析机存在重要的局限性，这些局限性代表了阻碍更大比例的患有需要透析的慢性肾衰竭的个体广泛采用的障碍。
可穿戴透析设备克服了成功开发和采用这些技术的关键障碍，将重塑肾脏替代疗法的格局，并有可能显著改善患有肾衰竭的个体的生活。
主持人：在我们结束今天的节目之前，我想我们的观众可能还有很多问题想要问。比如，这种可穿戴透析设备大概什么时候能上市呢？
珍妮弗教授：这是一个非常好的问题。目前，我们正处于临床试验阶段，这意味着我们正在测试这些设备在实际患者身上的效果和安全性。
如果一切顺利，我们可能在未来几年内看到这些设备被批准用于临床。
约翰逊教授：是的，但我们需要强调的是，尽管我们对这项技术充满希望，但它仍然需要经过严格的测试和监管审批过程。
我们不能急于求成，必须确保这些设备对患者是完全安全的。
主持人：完全理解。安全总是第一位的。那么，对于正在等待这种新技术的患者，您有什么建议呢？
珍妮弗教授：对于正在等待的患者，我建议他们继续与他们的医疗团队保持密切沟通，了解最新的治疗选项和进展。
同时，维持健康的生活方式，比如合理饮食和适量运动，这对于他们的整体健康也是非常重要的。
约翰逊教授：我同意珍妮弗教授的看法。此外，患者也可以通过加入支持团体或参与在线社区来获取信息和情感支持。这些团体可以提供宝贵的资源和经验分享。
主持人：这真是一些实用的建议。看来，无论是等待新技术的患者，还是正在接受传统治疗的患者，都有很多事情可以做来改善他们的生活质量。
珍妮弗教授：确实如此。我们希望我们的节目能够为患者提供有价值的信息，并鼓励他们保持积极的态度。
约翰逊教授：是的，积极的心态对于应对慢性疾病是非常重要的。
我们相信，随着科技的进步，未来会有更多的治疗选择和更好的生活质量。
主持人：非常感谢珍妮弗教授和约翰逊教授今天的分享。
希望我们今天的讨论能够帮助大家更好地理解可穿戴透析技术，并为肾衰竭患者带来希望。
珍妮弗教授：谢谢主持人，也感谢所有观众的参与。
约翰逊教授：希望我们下次还能有机会和大家探讨更多关于肾脏健康的话题。
主持人：当然，我们期待在未来的节目中再次见到两位教授。
现在，我们的节目即将结束，再次感谢大家的收看。
祝大家有一个健康快乐的一天，再见！
