第6章 血液净化中心设备与營理(1)

（第一节）血液透析机

透析机工作原理是血液透析机在血液透析过程中，执行操作人员的透析指令，按特定的参数完成血液透析治疗的设备。

血液透析机基本结构是一个较为复杂的机一电一体化设备，它由体外循环通路（extra一corporealcirculationpath）、透析液通路（fluidpath.及基于微电脑技术的控制监测电路组成。简单来说，是由血路、水路及电路3部分构成的。

在血液透析过程中，血液透析机接受操作人员指示，负责控制及监测透析液通路及血液通路的各种参数，以保证整个透析过程可以持续、安全地进行。

一、体外循环通路

体外循环通路的目的是使得患者的血液可以安全地引出体外、进入透析器，并返回患者体内。

1.血液泵提供各种血管通路情况下稳定的血流速，一般采用蠕动泵，通过挤压管路以驱动内部血液流动。

2.肝素泵体外抗凝，采用注射泵。

3.压力监测当血路情况发生变化时，如血管通路不畅、透析器凝血、血路管折叠、通路中接头脱落，会引起通路内压力的异常变化。通过监测压力，可以及时发出警报、并采取措施，保证透析安全。

4.气泡监测及静脉夹防止气体顺静脉回血通路进入患者体内的装置。气泡监测器一般采用超声检测方式，传感器由超声波发射器及接受器组成。工作时，超声波发射器发射的超声波通过血液传递给血路管对侧的接受器。超声波在液体中传播的衰减少，当有空气进入血液时，接受器接收到的超声波强度降低，输出电信号发生变化，并为透析机内置电脑测知。电脑将驱动静脉管夹夹住静脉管路，阻止气泡进入患者体内，同时发出警报。

二、透析液通路

透析液通路使得适当温度、浓度、压力及流速的透析液进入透析液通路器，与患者血液在透析器内发生弥散、对流、超滤等透析基本过程，并以适当的速度移除患者体内多余的水分。不同于患者体外循环通路，各个厂家对透析液通路的设计差异较大，透析液通路一般流程。

1.加热/热交换将来水加热至适宜的温度，使得它与浓缩液配比后所得的最终透析液温度在用户所设定的温度，透析液温度一般在36一40°C。34°C和41°C一般为其低温和高温报警线。

2.除气装置将来水中的气体去除，防止透析液中气体过多，附着在透析膜表面，损失有效交换面积，引起超滤控制系统的测量误差，干扰其他传感装置的工作。

含有气体的来水（水气混合物）进入除气器，在负压作用下气体迅速膨胀形成较大气泡而上浮，并从顶端出口处排走。除去气体的水从底端出口流走，进入水路的下一级为加强除气效果，可先加热来水，使气体更容易逸出；给透析液加负压，使气体膨胀而易于分离。

3.配比装置将浓缩液以一定的比例与来水混合，获得有适当离子浓度的透析液。

4.电导率监测通过监测电导率，以监测透析液离子总的浓度。通过在至少两个电极间施加交变电压，已测得流经液体的电导率；通过温度补偿（另外的温度探头测得），折算出25°C下的电导率。使得电导率可以反映总离子浓度。

5.流量控制将透析液流量控制在用户所需的流速上，一般透析时为500ml/min。有些机器可以使用户在面板上调节透析液流量至800ml/min，以适应高通量透析的场合。

透析液的流量控制装置有两种，分为可调和不可调。不可调的流量控制装置由厂家在安装时应客户需要设定所需流量，在治疗之中，透析液流量不可由操作人员改变，这在高流量透析的场合可能会有不便。而可调流量装置则可由操作人员通过面板设定，可以提供更多的治疗选择。

6.旁路阀和隔离阀

（1）旁路阀的一个用途是可以将不合格的透析液直接导向透析器下游，而不流入透析器，是重要的安全装置。另一个用途是当用户下达单纯超滤的指令时，旁路阀将透析液直接导至透析器下游，使透析器中的弥散过程停止。

（2）隔离阀与旁路阀配合，可以完全截断透析器透析液的进出，实现透析器“隔离”。在发生漏血报警、血泵停转或用户认为有必要停止透析器中任何透析过程的时候，该装置均可将透析器进行“隔离”。

7.超滤控制系统传统的超滤控制系统是通过用户对TMP的调节，控制超滤的速度，使透析治疗最终达到超滤的目标。但现代的超滤控制系统完全是透析机自动完成的，用户所做的只是设定最终超滤的目标值而已。

8.漏血监测该装置是用于监测透析器是否发生了破膜，患者血液中的红细胞是否穿过破损的膜而进入透析液中。在规定最大透析液流量下，每分钟漏血>0.5ml时，漏血监测器应能发出报警，同时关断血泵，并阻止透析液进入透析器。

漏血监测装置安装在透析器下游。在正常情况下，流出透析器的透析液是无色透明的。当透析膜破损时，血液中的有形物质就会穿过透析膜破损处进入透析液，并随之进入漏血监测装置。光电管接收到的光信号因透析液中存在的血液有形物质的阻挡而衰减，为透析机内电脑所测知。

三、微电脑控制监测系统

微电脑控制监测系统是血透机的“大脑”，它负责接受操作人员通过操作面板输入的指令，处理来自水路及血路上所有传感器的信号，按照预先编制的程序，进行开环（无传感器）或闭环（有传感器）控制，由执行机构如泵、电磁阀、电热线圈控制透析参数。

为确保透析的安全，越来越多的生产厂家倾向于采用两套完全独立的微电脑系统，分别负责控制功能与监测功能，并在透析过程中不断复核两套系统所测得的透析参数。这样的透析机在透析的安全性上更好，但是因为需要独立的传感器件、微电脑系统及更复杂的设计，所以造价也会更高。

目前透析机实际多是介于非独立系统和完全独立系统之间的半独立的系统，主要是对透析参数的监测和控制在微电脑的使用上及传感器的使用上的独立程度不同，即在部分参数的控制和监测上从电脑到传感器完全独立，但在另一部分参数的控制和监测上又有所共享。

四、透析机监测装置

（一）透析机监测的主要透析参数

（1）透析液参数。流量、温度、压力、浓度（电导率）。

（2）血液参数。血流速、动静脉压力、气泡监测。

（3）其他参数。漏血监测、超滤量及超滤率、跨膜压（计算值）。

（二）透析液参数监测装置

1.透析液浓度透析液的浓度一般是通过对透析液的电导率监测来获得。电导率代表了被测物的导电能力，表征了透析液中各种离子的总量。为消除温度对同一离子浓度下的液体导电能力的影响，确实反应透析液的离子浓度情况，电导率的测量均有温度补偿。

透析液电导率单位为ms/cm，报警限为设定值的±5%。

2.透析液流量监测透析液流量测量一般有两种方式，一种是采用流量传感器直接测量，如BAXTER550/1550/MEIRIDAN的VOLUMESENSOR，另一种是采取间接的方式，如平衡腔换向的时间长短，还有手动调节，如NIPRO一NCU10。

透析液流量的测量单位为ml/min，最大流量不应小于600ml/min，其误差在士（5%一10%）。

3.透析液温度一般采用热敏电阻为探头。示值误差不大于±1.5°C。报警下限一般为34C，上限41C。为可靠起见，水银温度开关或热继电器也可用做后备温度监测装置。

4.透析液压力一般采用压力传感器。指示精度为±20mmHg，报警限为预置值的±20mmHg。

（三）血液通路方面的控制与监测

1.血流速血流速在透析机上实际没有测量装置，其流速显示实际上是由血泵转速换算而来的，单位是ml/min。

2.动静脉压力监测用于监测体外循环管路是否处于正常状态。其压力大小主要取决于血液流速、血液通路各处的阻力及透析器大小，与患者本身的血压基本无关。在临床使用上，主要需观察其压力值的相对变化。当管路接头脱落、弯折，都有可能导致压力的变化，使透析机发出警报，并停止血液泵，等待操作人员处理。其他一些导致压力变化的情况如下：（1）泵前动脉压负值增加，提示动脉血液通路情况变差。（2）静脉压增加，提示静脉回血通路情况变差。（3）泵后动脉压与静脉压差值变大，提示透析器可能有凝血。（4）指示精度±10mmHg，静脉压监护设有可调节的高低报警限，报警动作误差±10mmHg，其低限报警不得低于+110mmHg。

3.静脉气泡监测及静脉管夹静脉气泡监测装置可以防止气泡随静脉管路的血液回流进入患者体内，有两种方式：（1）通过监测静脉壶液面高度来防止气泡进入患者体内，装置在静脉壶上。（2）直接监测静脉管路是否有气泡经过，装置在静脉管路上。前一种方式与被监测管路有较大接触面积，工作可靠，一般不会有误报警，但因其对血液中混合有气体的情况监测能力较差，目前的透析机已基本不使用；后一种方式则克服了前种报警装置的缺点，但因其与血液管路的接触面积较少，有时会发生误报警，特别是管路经多次复用以后。

当静脉气泡监测装置发现管路中有气泡经过时，静脉管夹动作，夹住下游静脉管路，血泵停转，发出警报，等待操作人员处理。

（四）其他监测装置

1.漏血报警一般采用光电传感器测量透析液中有无血中有形物质的存在。在规定的最大透析液流量下，每分钟漏血>0.5ml时，漏血报警器应发出声光报警，同时关断血泵，并阻止透析液进入透析器。

2.跨膜压跨膜压是通过计算血液侧与透析液侧的压力差得来的。血液侧的压力计算各厂家有所不同。有采用动静脉压的平均值跨膜压的，也有直接采用静脉压的，也有采用静脉压乘以修正系数的。故不同机型间同样情况下，跨膜压可能不同。

跨膜压指示精度为±20mmHg。一般最大跨膜压报警限不超过450mmHg。

3.超滤量只有采用流量传感器的超滤系统才可能对超滤率及超滤量进行真正的测量。一般超滤精度为±30ml/h。超滤率的报警上限可由用户设定，以防患者除水速度过快，其下限为0。

（五）透析中报警装置

当透析机的监测装置发现透析参数发生异常，应及时发出报警，并做出相应的动作保证治疗的安全。报警一般通过声光讯号引起操作人员关注，然后通过进一步的灯光或文字提示，帮助操作人员进一步确定具体问题。

血透机的报警器声压不得<65dB。报警可分为3类。

1.操作报警操作顺序不当，或操作不到位，如该监测的参数为异常，机器将予黄灯警告，示意操作人员改正。

2.透析参数报警对透析过程中压力、流量、温度、超滤量方面的报警，机器将给予黄灯或红灯警告，需操作人员注意或干预。

3.机器故障报警机器出现故障，红灯警告，需联络维修人员解决。

（李首峰）

（第二节）血液透析用水处理系统

城市自来水或其他水源的水，经过水处理系统除去离子、微粒、细菌、病毒、内毒素等物质，使产水达到血液透析用水的水质要求。常用反渗透（RO）法，也可用蒸馏、去离子超滤等方法。

反渗透系统由前处理部分、反渗透机和后处理部分组成。前处理包括前级加压泵、沙滤或滤芯装置、除铁装置、软化装置、药用炭装置及连接管路等。经过以上处理，除去水中的较大颗粒、钙离子、镁离子、铁离子、氯及部分有机物，并提高水压，以达到反渗透膜的进水要求。反渗透机由保安滤器、反渗透组件（反渗透膜及膜壳）、高压泵、阀门、传感器、仪表、控制电路、消毒部分、连接管路、框架等组成。后处理包括卫生级管件、单向阀、透析机接口、支架等组成输送部分。

一、前处理部分

（一）前处理的必要性

良好的前处理能够满足反渗透机进水水质要求，就可以确保反渗透装置长期安全运行，渗透水流量、脱盐率、回收率稳定，膜的使用寿命延长。具体说，前处理是为了做到以下方面。

（1）防止膜表面污染。即防止微生物、胶体物质、悬浮杂质等附着在膜表面或污堵膜元件水流通道。

（2）防止膜表面结垢。反渗透装置运行中，由于水的浓缩，有一些难溶盐，如CaCO、CaSO4、MgCO3等沉积在膜表面，因此，要防止这些难溶盐生成。

（3）确保膜免受机械和化学损伤，以使膜保持良好的性能和使用寿命。

（二）反渗透系统的水源

医院透析用反渗透系统大多采用自来水作水源。其水质应符合国家饮用水标准。反渗透系统的出水水质、前处理的配置、设备的维护等都取决于水源的水质。单位在购买反渗透水处理系统前应做水质分析，根据水质及用水量配以相应的前处理和反渗透系统。

（三）前级加压泵

前级加压泵的作用是提高进水压力，克服前处理部分对水的阻力，保障反渗机进水压力与流量，一般由水泵、压力容器、连接管件、压力开关和控制电路组成。水压控制在0.3一0.5MPa，自来水水压>0.3MPa的医院可不装前级加压泵。

（四）介质过滤（砂滤）

介质过滤器可以除去悬浮物和胶体，很大程度是物理过程。这是基于当水流流过过滤介质的床层时，悬浮物和胶体会附着在过滤介质表面。过滤出水质取决于杂质和过滤介质的大小、表面电荷和形状等。最常用的过滤介质是石英砂，有效直径为0.5一1.2mm，过滤介质最小设计层深度为0.8m，设计过滤流速通常在10一20m/h。当水通过滤料床层进行过滤时，随着过滤出水的增多，床层中截留的固体杂质也增多，这时过滤器进出水的压力降增大，或床层除去悬浮固体杂质能力下降，当压力降增大一定程度（30一60kPa）或过滤出水水质下降到一定程度时，过滤器的床层需进行反洗，通过反洗清除滤料中截留的杂质，过滤器两次反洗之间的运行时间称为运行周期。应根据进出水水质及用量确定运行周期，一般每周反洗1次或2次。水的过滤要考虑两个重要因素：出水质量和出水数量。影响这两个指标的因素是进水特性和过滤器本身的特性。后者包括滤料特性、滤速和反洗方法。

医院透析用的过滤装置一般由筒形压力容器，颗粒滤料，进水、出水与自动反洗控制器，收集装置等组成。自动控制器可根据需要设定1周内的反洗次数和反洗时间，如每周一、周四各反洗1次，控制器按设定的时间自动进入反洗程序进行反洗，一般反洗时间设在夜间12时以后，也可根据需要随时用手动控制进行反洗。过滤介质充填体积为筒形压力容器体积的2/3，以利于反洗的进行。

（五）滤芯过滤