第6章 血液透析机
血液透析机(dialysismachine),简称血透机,由透析液供给系统,血液循环控制系统和超滤控制系统三部分组成。新一代血透机增加了病人监测系统,包括病人体温、血压、血容量及心电图等监测指标。
【透析液供给系统】
透析液供给系统分为中心供给和单机供给两种方式。中心供给系统是指透析液由机器统一配制,通过管道将稀释透析液送往各血透机,这个系统可降低成本,节省人力和工作时间,但由于透析液供给系统各成分固定,无法进行个体化透析,现今只有少数单位使用。大多数透析单位使用单机供给系统,该系统从反渗水进入透析机开始,到透析液进入透析器之前的旁路阀为止,可分为反渗水预处理,透析液配比和透析液监控三部分。
一、反渗水预处理
主要目的是加热和除气。加热器将水加热至35～37℃,接着采用负压抽吸方法,将热水中挥发出来的气体排除,以免测定透析液电导度产生误差,造成假漏血报警,通过透析膜进入患者血中形成空气栓塞以及影响超滤系统的准确性。
二、透析液配比
经过预处理后的水与浓缩透析液在混合室按一定比例稀释成所需浓度的最终透析液。目前血透机具有配制醋酸盐和碳酸氢盐两种透析液配比系统,前者只需要一个浓缩液泵,将浓缩液与反渗水按一定比例混合即可;后者则需要两个浓缩液泵,分别为酸性浓缩液泵和碳酸氢盐浓缩液泵。一般先将反渗水与含有钾、钠、氯、钙和镁的酸性浓缩液混合,pH可在2.7以下,再与碳酸氢盐浓缩液混合,pH达7.4左右,这样可减少钙、镁离子析出沉淀。
三、透析液监测
主要有电导度、温度、pH及漏血监测,通过微处理器反馈系统对透析液供给进行调控。
(一)电导度
正常范围在13.5～14.5毫姆欧(mMho)之间,通常为14.0。透析液电导度由透析液钠、钾、钙、氯和镁等各种离子电导度构成,由于钠离子在其中占绝大部分,因此,透析液电导度主要反映钠离子浓度。通过改变电导度,调整透析液中钠浓度,实现可调钠透析。一旦电导度过低或过高,监测报警,透析液通过旁路流出透析机。
(二)温度
正常范围为36.5～37.5℃,一般设置在37℃,最低可达35℃。温度超过42℃,可产生溶血,过低引起患者寒战。一旦监测报警,透析液通过旁路流出透析机。
(三)pH
透析液pH受透析液成分及浓度的影响,常随电导度异常而产生报警,故pH监测临床意义与电导度监测相似。
(四)旁路阀
这是保证患者安全的重要控制组件。正常情况下,符合要求的透析液通过该阀流经透析器。一旦透析液电导度,温度和pH出现波动,超出允许范围,旁路阀立即关闭通往透析器的通道,打开旁路口,将异常透析液从旁路直接排出,以保证患者安全。在单纯超滤、透析液压力异常、漏血报警等情况下,旁路阀亦打开,使透析液经旁路流出。
(五)漏血报警探测器
通常利用红外线检测透析器流出液中是否含有血液,从而判断透析器有无破膜,灵敏度<0.5ml血液/min。当透析器破膜时,血液进入透析液,漏血检测器发生漏血报警,同时停止血泵,防止进一步漏血。
透析液供给系统流程,见图6-1。
【血液循环控制系统】
血液透析体外循环由动脉血路,透析器和静脉血路三部分组成。动脉血路上有血泵、肝素泵、动脉壶和动脉压监测器。静脉血路上有静脉壶、静脉压监测器,空气探测器和静脉夹。
血液循环控制系统流程见图6-2。
一、血泵
为蠕动式,是驱动血液在体外循环中流动的动力。泵速在50～500ml/min。
二、动、静脉壶
在体外循环的血管路上设有动脉壶和静脉壶,捕捉从上游进入血路的空气。静脉壶位于进入体内之前的静脉血路上,动脉壶大多位于血泵之后。动、静脉壶一般都有1～3个接头,作用是:①排出聚集在壶内的空气,调节液面;②提供压力测定的部位,避免探头与血液直接接触;③动脉壶常用作各种输液、输血的接口;④静脉壶常作为空气探测部位。
三、动、静脉压力监测器
动脉压监测器大多位于血泵前,测定动脉负压,起监测动脉血流的作用。动脉接头松脱或输液等原因,使空气进入血路,动脉负压减小;血流量不足时,动脉负压增大。静脉压监测器位于体外循环透析器后,测定静脉回流的阻力。静脉压高说明血液回流受阻,静脉压低提示静脉血路接头松脱。当超过设定值时,压力监测器报警并停止血泵。
四、空气探测器和静脉夹
空气探测器采用超声探测的方法,将静脉壶或静脉管路置于超声发射和接收两个探头之间,当血液液面下降或有气泡进入静脉血流时,机器发出空气报警,血泵停转,静脉夹关闭,防止空气或气泡进入体内。
五、肝素泵
肝素泵将肝素从血泵和透析器之间的管路注入动脉血路,与人工间断推注相比,肝素泵持续推注,用量较为准确,便于精细调节,避免肝素血浓度出现峰谷波动。
【超滤控制系统】
超滤控制系统位于透析液进入透析器之前和出透析器之后的一段水路上,超滤准确性是衡量透析机性能优劣的一项重要指标。常用的超滤方式有三种:定压超滤、定容超滤和程序化超滤。
一、定压超滤
通过控制透析液的负压,直接改变跨膜压的大小,从而产生相应的超滤量,这种超滤控制方式不够精确,易引起低血压,超滤系数大的透析器不能采用定压超滤血透机。
二、定容超滤
通过独立的超滤泵,直接从水路中恒速地抽取所需的超滤量,而跨膜压的大小则随透析负压的改变而变化。定容超滤一般比较准确。
三、程序化超滤
从透析开始至透析结束,持续恒速超滤不一定是清除水分的最好方法,部分病人仍会发生低血压。结合可调钠透析,可在透析开始时,清除较多水分,然后逐渐减少超滤量。将不同超滤程序录入电脑,根据病人需要,采用不同的超滤程序,可达到理想的超滤目标,而不发生低血压。
【病人监测系统】
新一代透析机增加了病人监测系统,在医护人员与机器之间,医护人员与患者之间对话基础上,逐步实现血透机与患者之间的对话,即血透机根据透析患者状况,及时调整透析方案,给予适当处理,避免低血压并发症的发生。
一、体温监测(blood temperature monitor,BTM)
主要监测血液和透析液温度,以保持透析期间产热和散热平衡。也可设置血透机控制体温在某个范围内,如35℃,这种低温透析对增加血流动力学稳定,防止低血压特别有用。
二、血压监测(blood pressuremonitor,BPM)
血透机自动监测血压,当血压超过设定值时,血透机自动报警。
三、心电图监测(electrocardiogram monitor)
血透机可记录血透时心电图,并可传送到监测中心,实现远程透析监测。
四、血容量监测(blood volumemonitor,BVM)
血透机通过光学或超声感受器,测定动脉血路上的血细胞比容或蛋白浓度,推算出血容量的变化。当血液中水分超滤清除,血容量降低,血细胞比容和蛋白浓度增加,血透机通过测定计算出血容量下降程度。由于血容量下降在血压下降之前,及时干预可预防低血压的发生。干预措施包括降低超滤率,增加透析液钠浓度,输入生理或高渗盐水等。
五、瘘管血流量或再循环测定(measurement of access blood flow or access recirculation)
这两项指标根据稀释原理测定,见图6-3。注射5ml等渗或高渗盐水,快速增加透析器超滤率使血液浓缩,或快速降低透析液温度使回血温度降低,这三种方法均能改变血液物理参数。连接在动脉路上的感受器可检出血细胞比容,电导度或温度的变化。如果存在瘘管重复循环,静脉路上发生的改变,动脉路上即能检出变化。变化的幅度反映再循环的程度。为测出瘘管血流量,管路要反接,即动脉管路与静脉针连接,静脉管路与动脉针连接,形成瘘管再循环。按图6-3测出再循环比率,已知体外循环血量,就能计算出瘘管的血流量。
六、联机清除率监测器(online clearance monitoring,OCM)
能够测定透析期间的平均有效尿素清除率,透析剂量(Kt/V)和血浆钠浓度。其原理是基于尿素与血钠清除率相互间的直线关系,通过两个相互独立的温度补偿电导度传感器进行透析器前后电导度测量来测定血液钠离子的变化,反映钠离子的清除率,进而得出尿素清除率。在透析期间随时可以进行联机清除率测定,从而决定治疗期间内的清除率以及检测治疗期间内治疗效率是否降低。
【其他功能】
主要包括可调钠透析、血液透析滤过,自动化学或热消毒,以及单针透析等功能。
一、可调钠透析
血透机通过改变浓缩透析液和纯水配比,而改变最终透析液的钠浓度。可调钠透析适用于超滤易发生低血压或钠代谢异常的患者。
二、血液透析滤过
使用高通量透析器透析存在反滤过,加大超滤增加了溶质的对流清除,这称为血液透析滤过。用于血液透析滤过的水必须经血透机内2～3个滤器滤过,以保证纯净和无菌。
三、自动化学或热消毒
血透机均设有自动化学或热消毒设备,有的血透机两者兼备,以提供两次透析之间或一天透析结束时消毒,防止污染和交叉感染。
四、单针透析
大多数血透机采用双针透析,即从动脉针引出血液,透析后血液经静脉针回到病人体内。少数透析采用“Y”型单针透析,血透机先抽出血液,进行透析,透析后血液经同一根针,但不是同时回到病人体内,单针透析需要带有储存池的特殊血路管。单针透析只需要一次穿刺,但透析效率较低,有再循环风险,故很少使用。
【常见血透机报警原因及处理】
一、电导度低报警
(一)原因
①浓缩液用完;②浓缩液错误;③浓缩液管阻塞;④浓缩液管与吸管接头漏气;⑤水流量或水压异常;⑥报警限设置过高。
(二)处理
检查浓缩液是否正确;提起浓缩液吸管,观察浓缩液是否吸入:吸入则检查透析液流量是否正确,报警限设置是否正确;不吸入则检查浓缩液管有否扭曲打结,滤网是否堵塞,接头是否漏气。如未见异常则请维修人员。
二、静脉压高报警
(一)原因
①静脉腔滤网凝血阻塞;②静脉回路管道受阻;③患者静脉狭窄、血栓形成、中心静脉压增高;④患者侧卧体位、静脉受压。
(二)处理
观察静脉滤网有无凝块,肝素用量是否正确;检查血液回路有无受压、打结,静脉是否开放;检查动静脉管路与针头是否接反;移动静脉针位置或反转针头斜面,必要时重新穿刺静脉。用生理盐水冲洗静脉管路,可辨别凝血阻塞部位,如怀疑患者静脉狭窄,可行血管造影。
三、静脉压低报警
(一)原因
①静脉管与针头连接松脱或静脉针脱落;②透析器严重凝血;③静脉压测定口连接不当;④血流量减小。
(二)处理
检查整个静脉管路各接口和连接处有无漏血;检查静脉压测定是否正确,其滤网是否堵塞;改变血量时先调节静脉压报警限;高超滤偶可引起静脉压降低。
四、动脉压低报警(泵前压)
(一)原因
①动脉血流不足;②患者血压下降、心搏出量减小;③动脉管路受压、扭曲;④空气进入动脉血路;⑤从动脉端输血、输液。
(二)处理
检查动脉管路有无空气进入,管路是否受压、扭曲。如减小血流量后动脉压不继续下降,说明动脉血流不足,多为动静脉瘘狭窄或动脉针位置不当,但患者血压下降时动脉血流亦会减小,故应常规测血压,以免贻误病情。从动脉端输血或输液、抽血标本时,均应调节动脉压报警限。
五、空气报警
(一)原因
①大量空气进入血路;②动脉压低产生气泡;③透析液气泡进入血中;④静脉管路与超声探头之间有空隙;⑤静脉管路老化。
(二)处理
大量空气多从动脉血路吸入,如接头松脱、输液等,易被发现及纠正;小气泡进入血流,在检查原因并纠正后,应减慢血流,弹击静脉管路,使小气泡上升到静脉壶内抽出。如血中未见气泡,重新安装静脉壶和管路,改变探测部位,使静脉壶或管路与空气探测器探头贴妥,亦可用少许水或乳膏、霜剂填满管壁与探头之间的空隙。
六、漏血报警
(一)原因
①透析器破膜;②空气大量进入透析液;③漏血探测器有脏物沉积;④探测器故障。
(二)处理
观察透析液颜色,必要时从透析液出口处取样测定。如破膜,应立即停血泵、停超滤,更换透析器;如未见漏血,需观察有无空气或气泡进入透析液,通常在超滤率较大、透析液管与透析器接头较松的情况下发生,透析液除气不良也会产生大量气泡。若无漏血亦未见空气或气泡,则应暂停透析,冲洗机器,必要时将漏血探测器卸下清洗。若探测器故障,请专业人员维修。
以上只介绍几种常见的报警,不同机器还有许多各自不同的报警方式和内容,详情请阅读机器的操作手册。
(高翔 张斌)
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