家庭血液透析的基本原理、國內(nèi)外現(xiàn)狀與未來展望

18/18家庭血液透析的基本原理、國內(nèi)外現(xiàn)狀與未來展望慢性腎病已成為全球重大公共衛(wèi)生問題。血液透析是腎臟替代治療的主要方式，包括中心透析和家庭透析兩種主要模式。中心透析模式是患者在醫(yī)院或透析中心等臨床環(huán)境中接受專業(yè)醫(yī)務(wù)人員的定期治療。家庭透析模式是患者經(jīng)專業(yè)醫(yī)務(wù)人員指導(dǎo)在家庭環(huán)境中開展透析治療。受新冠病毒肺炎疫情影響，家庭透析模式再次受到公眾關(guān)注。

本文將從家庭血液透析的基本原理、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、國內(nèi)外現(xiàn)狀、賽道分析、未來展望做出簡要介紹。

一、血液透析和家庭血液透析

尿毒癥，又稱終末期腎病（ESRD），主要由糖尿病，腎小球腎炎和高血壓等疾病引發(fā)，患者由于喪失部分甚至全部腎功能，體內(nèi)累積大量毒素。尿毒癥主要通過腎移植，血液透析和腹膜透析進(jìn)行治療，但腎源有限，同時(shí)當(dāng)患者腹膜通透性下降后(平均3.6年)，腹膜透析也將無法使用，因此血液透析成為尿毒癥（終末期腎病，ESRD）的主要治療手段。血液透析（Hemodialysis，簡稱HD）是將血液抽出體外，經(jīng)過中空纖維膜，與透析液進(jìn)行物質(zhì)交換，清除血液中的代謝廢物，維持電解質(zhì)和酸堿平衡，清除體內(nèi)多余水分，并將凈化后血液回輸?shù)恼麄€(gè)過程。血液透析技術(shù)經(jīng)過60多年的發(fā)展，目前比較成熟。血液透析需要每周進(jìn)行3次4小時(shí)的常規(guī)治療，清除因腎臟功能不全而導(dǎo)致的毒素累積。

（圖：美國ESRD患者采用的治療模式，以中心式血液透析為主，遠(yuǎn)大于累積的腎移植患者，腹膜透析和家庭血液透析）

中心式血液透析目前仍然是主要治療模式。由于無法治愈和缺乏腎源，大多數(shù)尿毒癥患者必須終身透析。在中心治療模式下，患者每周一半的時(shí)間用于血液透析治療，且由于預(yù)約，排隊(duì)和體檢，實(shí)際的影響更大。因此絕大多數(shù)工作崗位，都不適合血透患者，美國血透患者的失業(yè)率高達(dá)80%。對于患者而言，疾病帶走的不僅是健康，還包括工作，正常人的生活，自由和未來的希望。

家庭血液透析(HomeHD,HHD)則提供以患者為中心的治療模式，患者、家屬或相關(guān)護(hù)理人員通過相應(yīng)培訓(xùn)，并服從專業(yè)醫(yī)務(wù)人員的指導(dǎo)，就可以在家里進(jìn)行血液透析。家庭血液透析需要患者具有一定的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和衛(wèi)生條件，能夠提供專用家庭空間放置血液透析設(shè)備及其配套設(shè)備，特別是水處理設(shè)備占地空間較大且需鋪設(shè)專用管路。

相比于傳統(tǒng)的中心式透析模式，家庭血液透析擁有諸多優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面：

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在家里可以進(jìn)行更長或更頻繁地透析，包括夜間睡眠透析，臨床獲益更高，特別是血壓控制上；

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患者對促紅細(xì)胞生成素的需求減少，食欲改善，也可以減輕疲勞和瘙癢癥狀。

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家庭血液透析患者的生存率較普通血液透析的患者更高；

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降低血液透析對患者生活和工作的影響，降低心理壓力，回歸正常生活；

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家庭血液透析的綜合費(fèi)用只有中心式血液透析的60%以下。

二、HHD-美國開啟去中心化——新的發(fā)展與機(jī)遇

家庭血液透析于20世紀(jì)60年代早期始于波士頓、西雅圖和倫敦。根據(jù)美國腎臟數(shù)據(jù)系統(tǒng)，自1973年開始Medicare(美國“醫(yī)療照顧”保險(xiǎn))ESRD項(xiàng)目以來至2002年，在終末期腎病患者中采取家庭血液透析的患者比例穩(wěn)步降低，并一直維持在低位。2019年，美國總統(tǒng)特朗普頒布總統(tǒng)行政令，鼓勵(lì)美國55萬ESRD患者接受家庭血液透析HHD，推進(jìn)血液透析的去中心化。

筆者以為，血液透析的去中心化包括3個(gè)目的：

一、提倡以患者為中心的醫(yī)療服務(wù)理念?；貧w以患者為中心的治療模式，減少血液透析對患者生活和工作的影響。

二、降低服務(wù)費(fèi)。美國醫(yī)保的20%(1140億美金)用于腎病相關(guān)治療，美國ESRD患者血液透析的年費(fèi)用高達(dá)93000美金，其中服務(wù)費(fèi)占大頭，家庭血液透析能大幅降低醫(yī)療服務(wù)費(fèi)。

三、去壟斷。其中包括行業(yè)壟斷和區(qū)域壟斷。美國有超過7700家血透中心，其中89%都是商業(yè)盈利性質(zhì)，而費(fèi)森尤斯Fresenius和DaVita兩家血透巨頭就占據(jù)了80%的市場。區(qū)域壟斷是指患者家庭周圍區(qū)域，至多1-2家血透中心，血透中心的議價(jià)能力極高，其收費(fèi)比Medicare的baserate高出了3倍以上。

因此，去中心化最終的目的在于，降低血透對患者生活的影響，降低失業(yè)率和降費(fèi)。美國CMS（醫(yī)療保險(xiǎn)和醫(yī)療補(bǔ)助服務(wù)中心）快速跟進(jìn)，出臺了史上最強(qiáng)補(bǔ)貼政策，包括患者/家屬的培訓(xùn)費(fèi)，Doctorfee和透析機(jī)費(fèi)用的65%的報(bào)銷補(bǔ)貼。整體上，美國市場針對HHD的法規(guī)完善，政策補(bǔ)貼，美國血液透析市場正在經(jīng)歷一場30年難遇的顛覆性變革。

去中心化無疑對傳統(tǒng)巨頭的透析中心以及商業(yè)模式形成巨大的挑戰(zhàn)，并帶來新的商業(yè)機(jī)會(huì)。對此，市場反應(yīng)迅速。血透巨頭費(fèi)森尤斯Fresenius迅速推進(jìn)并購，很快以高達(dá)20億美金的價(jià)格，收購了家庭血液透析龍頭公司Nxstage，以減緩行業(yè)變革對自己的沖擊。

此外資本市場反應(yīng)迅速，納斯達(dá)克上市美企OutsetMedical的血透機(jī)在20年3月被FDA批準(zhǔn)用于家庭血液透析，20年?duì)I收接近5000萬美金，21年預(yù)計(jì)超過1億美金，市值也迅速突破24億美金。Quanta也在20年12月獲得FDA批準(zhǔn)，并于21年6月獲得D輪高達(dá)2.45億美金的融資。在沉寂已久的血液透析賽道，歐美資本市場再次燃起熊熊大火。

三、家庭血液透析賽道分析

血液透析機(jī)根據(jù)透析液的處理方式，分為透析液一次性通過型（SinglePass）和透析液循環(huán)再生型（SorbentDialysis，又稱吸附透析）兩條技術(shù)路線。SinglePass型透析的設(shè)備昂貴而耗材便宜，適合透析中心模式，SorbentDialysis的主機(jī)便宜而耗材昂貴，但便利性和可普及性更優(yōu)，更適合家庭環(huán)境。

（一）一次性通過型（SinglePass）家庭血液透析

（圖：一次性通過型HHD）

SinglePass型透析機(jī)的透析液是一次性通過的，非常依賴于水源和水質(zhì)，因此需要配備水源和水處理系統(tǒng)，提供持續(xù)性地產(chǎn)生純水，用于配置透析液。SinglePass型透析機(jī)單次血透治療耗水500L，純水和透析液120L，當(dāng)前市場上絕大多數(shù)透析機(jī)都是這種類型。為了解決SinglePass型透析機(jī)主機(jī)和水處理系統(tǒng)昂貴的問題，行業(yè)巨頭逐漸形成了以透析中心為主的治療模式，配備大型中心式的水處理系統(tǒng)，患者也不需要購買設(shè)備，只需要支付治療費(fèi)用。

在中心治療模式下，人力和場地成本增加了，此部分成本在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期并不明顯，中心模式得以迅速發(fā)展，壟斷了大部分透析市場。但近十幾年來美國人力和場地成本的逐步增加以及醫(yī)療場所設(shè)備的飽和，使得成本結(jié)構(gòu)發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。例如，費(fèi)森尤斯在2020年企業(yè)年報(bào)中指出，北美市場設(shè)備和耗材的營收只占10%，服務(wù)費(fèi)占90%。人力和場地成本高企，這部分費(fèi)用又轉(zhuǎn)嫁給患者和醫(yī)保。由于行業(yè)壟斷和治療模式單一，患者只能接受現(xiàn)實(shí)，承擔(dān)高昂的治療費(fèi)用。

目前政府支付方開始推進(jìn)血液透析的去中心化，希望傳統(tǒng)治療模式能夠回歸到家庭血液透析當(dāng)中，減少血透對患者生活的影響。在去中心化的刺激下，SinglePass型家庭血液透析機(jī)生產(chǎn)商將水處理系統(tǒng)小型化。例如，Nxstage和Quanta設(shè)計(jì)配備額外的水處理系統(tǒng)，而Outset則自帶一個(gè)水處理系統(tǒng)。這類機(jī)型售價(jià)昂貴，Nxstage超過1萬美金，Outset更超過4萬美金，需要患者自費(fèi)購買。設(shè)備的安裝需要對患者家庭的水路和電路進(jìn)行改造，改造費(fèi)、治療的水電費(fèi)均需患者自行承擔(dān)。不僅如此，美國基礎(chǔ)設(shè)施年久失修，水源水質(zhì)問題也導(dǎo)致了部分家庭無法滿足SinglePass型透析機(jī)對用水高要求。

2020年家庭血液透析的人數(shù)約13500人，這意味著從05年Nxstage獲批到現(xiàn)在，經(jīng)過16年的獨(dú)立市場化運(yùn)轉(zhuǎn)，SinglePass型的HHD只占所有ESRD患者的2.5%，并沒有出現(xiàn)前面所期待的顛覆性變革。這一實(shí)踐結(jié)果難免讓人懷疑：用現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行簡單的場景轉(zhuǎn)換，是否能夠打開HHD市場？SinglePass又是否適合家庭場景？

隨著疫情因素和政府補(bǔ)貼，采用家庭血液透析的患者數(shù)量持續(xù)上升。2019年后，采用家庭血液透析的患者直線上升。

（二）透析液循環(huán)再生型（SorbentDialysis）家庭血液透析

（圖：透析液循環(huán)再生型HHD）

SorbentDialysis，即吸附透析，采用透析液再生系統(tǒng)，將透析后的透析廢液，運(yùn)用脲酶，磷酸鋯，氧化鋯和活性炭等清除里面的有害成分，產(chǎn)生的再生透析液重新用于血液透析。透析液再生能夠有效降低純水和水處理系統(tǒng)的需求，其所需的透析液只有2-6L，遠(yuǎn)低于一次性通過型所需要的120L，而且小型便攜，適合家庭環(huán)境，對患者的生活和工作影響較小。吸附劑也起到了細(xì)菌過濾膜的功效，有效降低感染率。

SorbentDialysis這套系統(tǒng)最早由NASA開發(fā)，用于宇航員尿液的回收利用，1973年第一代商業(yè)化的機(jī)型REDYMachine（Regenerationofdialysate）取得了巨大的商業(yè)成功。在1973-1994年間，REDY系統(tǒng)成功實(shí)施了600萬次血液透析治療，并且大多數(shù)都是在家里進(jìn)行，證明了其良好的便利性，安全性和臨床價(jià)值。

但是吸附透析的致命弱點(diǎn)（Achillesheel）是耗材價(jià)格極其昂貴，制作及維修的專業(yè)人才培訓(xùn)極其嚴(yán)格，早期系統(tǒng)含有鋁等生物毒性材料，這最終導(dǎo)致了其被SinglePass型逐步淘汰出市場。但盡管如此，依然有人希望改進(jìn)REDY系統(tǒng)，為患者提供更方便的服務(wù)，打開市場，重現(xiàn)當(dāng)年的輝煌。美國RenalSolution公司推出了自己的AllientAndEagleSorbentSystem，并于2007年通過510K認(rèn)證，獲得FDA批準(zhǔn)。但是耗材成本問題依然沒有解決，這款機(jī)型一臺未賣。費(fèi)森尤斯出于保護(hù)性目的，以2億美金迅速收購RenalSolution，由此我們也可以看出，這個(gè)賽道存在的挑戰(zhàn)（耗材成本）和巨頭對這個(gè)賽道死灰復(fù)燃的恐懼。

由于SinglePass型透析在家庭血液透析賽道上發(fā)展緩慢，疊加疫情影響，更加適合家庭環(huán)境的SorbentDialysis，開始重回人們的視野當(dāng)中。Diality成立于2018年，2020年10月獲得1250萬美金的B輪融資，專注設(shè)備層面的創(chuàng)新，其樣機(jī)正在走510K認(rèn)證。瑞士公司Nextkidney也于21年6月完成首輪600萬歐元的融資，創(chuàng)新主要集中在吸附材料的組成上面。

美敦力13年入局便攜式透析，2017年樣機(jī)獲得中國藥監(jiān)局審批綠色通道，但由于沒有解決耗材成本問題，缺乏市場化潛力，項(xiàng)目并沒有推進(jìn)型檢和臨床測試，項(xiàng)目反復(fù)調(diào)整并停滯了4年多。由于未能及時(shí)解決耗材成本問題，使得美敦力錯(cuò)過了這波疫情帶來的去中心化紅利，讓SinglePass型透析機(jī)率先發(fā)力，開始市場推廣。

透析液再生型血液透析機(jī)采用吸附透析，需額外用一個(gè)吸附模塊對透析廢液進(jìn)行處理，并且這個(gè)模塊是一次性的，因此耗材成本高昂，最終被淘汰，但這種機(jī)型可非常小型便攜，無需對家庭水路電路進(jìn)行改造，設(shè)備成本較低，更適合家庭采購和使用。

四、家庭血透的困難與挑戰(zhàn)

除了SinglePass的設(shè)備成本和水質(zhì)問題，以及SorbentDialysis的耗材成本問題，還有很多因素限制著HHD的發(fā)展，這里介紹一二：

（一）患者自身及家庭環(huán)境

接受家庭血液透析的患者及其家人、護(hù)理人員必須通過相應(yīng)培訓(xùn)，具備血液透析基礎(chǔ)知識，熟練掌握血液透析設(shè)備及其配套設(shè)備、耗材的操作要求，充分了解血液透析相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，能夠及時(shí)處理血液透析常見問題，嚴(yán)格服從專業(yè)醫(yī)務(wù)人員的指導(dǎo)。僅僅是培訓(xùn)費(fèi)就非常高昂，Nxstage在北美的培訓(xùn)費(fèi)高達(dá)16000美金。而且有25%的患者在后面又放棄HHD家庭血透，重回透析中心，其中主要的原因就是不能有效的掌握血管介入和血液機(jī)器的操作。

此外，家庭血液透析需要患者具有良好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和衛(wèi)生條件，能夠提供專用家庭空間放置血液透析設(shè)備及其配套設(shè)備，特別是水處理設(shè)備占地空間較大且需鋪設(shè)專用管路。

（二）醫(yī)療支持與安全擔(dān)憂

家庭血液透析必須依靠專業(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的支持。醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)結(jié)合患者自身意愿，對患者是否適合開展家庭血液透析進(jìn)行評估。醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)定期開展患者培訓(xùn)，持續(xù)動(dòng)態(tài)評估患者能力。醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)指定專人負(fù)責(zé)，在患者治療期間提供技術(shù)支持。醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)建立家庭血液透析質(zhì)控體系，形成相應(yīng)操作規(guī)范。家庭血液透析在美國運(yùn)行多年，法規(guī)完善，政策補(bǔ)貼。

但在中國，安全問題是中國醫(yī)生和監(jiān)管部門最大的擔(dān)憂。在仁濟(jì)醫(yī)院試點(diǎn)的家庭血液透析，采用了透析中心向家庭延伸醫(yī)療服務(wù)的模式，并通過遠(yuǎn)程交互和監(jiān)控來保障安全。在仁濟(jì)，中國家庭血液透析的患者的人數(shù)首次突破了零，隨著美國接受HHD的人數(shù)逐步增加，中國也將摸索出適合自己的HHD服務(wù)摸索和安全方針。我國幅員遼闊，各地經(jīng)濟(jì)水平、醫(yī)療資源、水質(zhì)條件、人員素質(zhì)能力等方面均存在著不平衡性，開展和推廣家庭血液透析尚存在不少困難，率先在有條件的地區(qū)開展家庭血液透析試點(diǎn)工作將是今后的發(fā)展方向。

五、家庭血液透析未來展望

在美國，隨著患者和政府支付方的去中心化需求加劇，初創(chuàng)公司，巨頭和資本的不斷入局，新技術(shù)的不斷注入，美國血液透析市場將在未來10-15年內(nèi)發(fā)生顛覆性變化。屆時(shí)很大部分的血液透析將在患者家中完成治療，治療終端將實(shí)現(xiàn)去壟斷，治療模式和服務(wù)提供方也將逐漸多元化。

而中國的老齡化進(jìn)程和龐大的糖尿病患者基數(shù)，使得尿毒癥患者快速增加，當(dāng)前接受血液透析治療的患者超過了80萬，但尿毒癥的整體治療率低于30%，患者非常分散，大量下沉市場。比如小型縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、郊區(qū)和農(nóng)村的患者，無法得到有效治療，而城市的透析中心又人滿為患，醫(yī)護(hù)往往三班倒。因此，中國醫(yī)療市場的結(jié)構(gòu)性矛盾為家庭血液透析的發(fā)展提供了良好的條件，部分具備前瞻性的初創(chuàng)企業(yè)也開始布局中國市場。

我們相信，未來的血液透析，將不再是以犧牲患者生活和工作的前提下，不得不做的治療，而是以患者為中心的整體式醫(yī)療服務(wù)。誰能以患者為中心，在市場競爭當(dāng)中，打造出最適合患者的產(chǎn)品鏈和商業(yè)模式，形成自己的特色和護(hù)城河，誰就能在這場全球行業(yè)巨變中，占有一席之地！

六、國內(nèi)首家布局便攜式家庭血液透析賽道

獨(dú)特的“酶+血液凈化”技術(shù)平臺，能夠高效、快速、有選擇性地清除血液，血漿，透析廢液當(dāng)中的有害小分子，可以用于治療難治型代謝病，癌癥和肝腎功能的替代。

（圖：透析再生型透析機(jī)的原理圖）

首款產(chǎn)品是心光自己研發(fā)的便攜式血液透析機(jī)，它采用透析液再生技術(shù)，獨(dú)立于水源，無需對家庭水源和電源進(jìn)行改造。治療以患者為中心，患者可以自由