透析機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

1、血液透析機(jī)結(jié)構(gòu)血液透析機(jī)是是比較復(fù)雜的高精度血液凈化設(shè)備，主要由體外血液循環(huán)系統(tǒng)、透析液通路、電路控制與監(jiān)測(cè)、人機(jī)交互裝置組成。血液透析機(jī)工作時(shí)：透析用濃縮液和透析用水經(jīng)過(guò)透析液供給系統(tǒng)配制成合格的透析液，通過(guò)血液透析器，與血液循環(huán)系統(tǒng)引出的病人血液進(jìn)行溶質(zhì)彌散、滲透和超濾等作用清除血液中的尿毒；作用后的病人血液通過(guò)血液監(jiān)護(hù)警報(bào)系統(tǒng)返回病人體內(nèi)，同時(shí)透析后的液體作為透析廢液由透析液通路系統(tǒng)排出；不斷循環(huán)往復(fù)，從而達(dá)到治療的目的，完成整個(gè)透析過(guò)程。一、體外血液循環(huán)系統(tǒng)體外血液循環(huán)系統(tǒng)部分主要包括血液血泵、肝素泵、動(dòng)靜脈壓監(jiān)測(cè)和空氣監(jiān)測(cè)及靜脈管夾等。（1）血泵血液透析時(shí)，血泵用來(lái)克服體外血液循環(huán)管

2、路和透析器的阻力，推動(dòng)血液循環(huán)以維持血液透析治療的順利進(jìn)行。由于血液在人體內(nèi)循環(huán)是脈動(dòng)形式，從而血泵多采用蠕動(dòng)泵，通過(guò)滾軸頂部壓迫血液循環(huán)管路，再通過(guò)泵頭的轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)血液蠕動(dòng)前進(jìn)。血液透析機(jī)上沒有血液流量檢測(cè)裝置，血液流量是通過(guò)檢測(cè)血泵轉(zhuǎn)速間接計(jì)算出來(lái)，血泵轉(zhuǎn)速通過(guò)光耦傳感器檢測(cè)。病人的血流情況與各種毒素的清除有關(guān)，因此血泵滾軸頂部與凹槽間距設(shè)定一定要精確。血泵停轉(zhuǎn)時(shí)，泵頭可以壓緊血液管路而不產(chǎn)生血液泄露，但也不能壓得過(guò)緊，否則，會(huì)使?jié)L軸頂部與管道間摩擦阻力過(guò)大使馬達(dá)超負(fù)荷運(yùn)行而減少使用壽命。管路也有可能因?yàn)閴旱眠^(guò)緊而破裂，發(fā)生事故。同時(shí)管道壓得過(guò)緊也會(huì)導(dǎo)致紅細(xì)胞破裂而發(fā)生溶血，危害病人健康。當(dāng)

3、然血液管路也不可壓得太松，壓得太松則血泵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)有血液回流，造成血液流量測(cè)量不準(zhǔn)，從而造成毒素清除量不準(zhǔn)，影響治療效果。（2）肝素泵由于病人的血液在體外循環(huán)，很容易發(fā)生凝血現(xiàn)象，因此必須向病人體內(nèi)注入肝素防止發(fā)生凝血。肝素泵相當(dāng)于臨床上應(yīng)用的微量注射泵，用以持續(xù)向病人血液中注射肝素。肝素泵通常采用電動(dòng)機(jī)推動(dòng)注射器式，肝素泵的流量和起止時(shí)間由電腦控制。（3）動(dòng)靜脈壓監(jiān)測(cè)動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè)用來(lái)監(jiān)測(cè)透析器內(nèi)血栓、凝固和壓力的變化。當(dāng)血流不足時(shí)，動(dòng)脈壓就會(huì)降低；當(dāng)透析器內(nèi)有凝血和血栓形成時(shí)，動(dòng)脈壓就會(huì)升高；靜脈壓監(jiān)測(cè)用來(lái)監(jiān)測(cè)管路血液回流的壓力。當(dāng)透析器凝血或血栓形成、血流不足以及靜脈血回流針頭脫落時(shí)，靜脈壓就

4、會(huì)下降；如果血路回流管扭曲堵塞或回流針頭發(fā)生堵塞時(shí)，靜脈壓就會(huì)升高。以上情況發(fā)生時(shí)，機(jī)器會(huì)自動(dòng)報(bào)警。動(dòng)靜脈壓監(jiān)測(cè)采用壓力傳感器檢測(cè)，替代了用原來(lái)壓力計(jì)指針顯示，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化顯示。動(dòng)靜脈壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)直接反映了血液循環(huán)通路的暢通情況。（4）空氣監(jiān)測(cè)及靜脈管夾血液管道連接不緊、穿刺針頭松動(dòng)、管路由細(xì)微的破損等情況會(huì)造成空氣進(jìn)入血液管道，同時(shí)血泵轉(zhuǎn)動(dòng)造成的負(fù)壓也可能會(huì)使血液中溶解的氣體從血液中分離出來(lái)。另外采用中空纖維透析器時(shí)，膜內(nèi)的微小氣泡不易排凈。當(dāng)氣泡進(jìn)入人體后，會(huì)形成空氣栓塞，導(dǎo)致病人死亡，因此必須有空氣監(jiān)測(cè)及靜脈管夾裝置，以防氣泡進(jìn)入人體。空氣監(jiān)測(cè)一般用超聲波探測(cè)的原理，氣泡通過(guò)裝有空氣監(jiān)測(cè)裝

5、置的血液回路時(shí)，可檢測(cè)出氣泡，此時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)驅(qū)動(dòng)靜脈管夾將血液靜脈管路夾死，避免空氣進(jìn)入人體。同時(shí)，血泵會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，透析液從旁路流走，機(jī)器發(fā)出警報(bào)。此時(shí)，應(yīng)快護(hù)理人員應(yīng)快速排出氣泡，否則血液回路中的血液因停止流動(dòng)而發(fā)生凝血。當(dāng)氣泡排出后，開動(dòng)血泵，恢復(fù)血液透析。 二、透析液通路透析液通路包括溫度控制系統(tǒng)、配液系統(tǒng)、除氣系統(tǒng)、電導(dǎo)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、超濾監(jiān)測(cè)和漏血監(jiān)測(cè)等部分組成。（1）溫度控制系統(tǒng)透析液溫度關(guān)系到透析液電導(dǎo)度的測(cè)量精準(zhǔn)度和病人體溫，溫度控制系統(tǒng)包括加熱和溫度檢測(cè)兩部分，溫度檢測(cè)可以控制加熱裝置加熱情況來(lái)調(diào)節(jié)溫度。溫度檢測(cè)在正常透析時(shí)，一般將符合治療標(biāo)準(zhǔn)的反滲透水加熱至36-40，與濃縮液

6、混合后由溫度傳感器檢測(cè)溫度，進(jìn)而控制加溫使得透析液溫度與設(shè)定的溫度符合，一般透析液溫度控制在37左右，根據(jù)病人情況可適當(dāng)調(diào)節(jié)。當(dāng)溫度大于機(jī)器限制值（一般43）時(shí)，機(jī)器報(bào)警，進(jìn)入旁路保護(hù)狀態(tài)，并切斷加熱器電源停止加熱。具有熱消毒的機(jī)器，在進(jìn)行熱消毒時(shí)加熱溫度可以達(dá)到95左右。熱交換器是利用透析廢液的溫度給給進(jìn)入透析機(jī)的ro水預(yù)熱，從而節(jié)約能源，縮短加熱器加熱時(shí)間。（2）配液系統(tǒng)將、濃縮液以一定比例與ro水混合，配制離子濃度合格的透析液。a、b濃縮液混合比例由機(jī)器預(yù)先設(shè)定。目前很多機(jī)器都采用陶瓷泵進(jìn)行配比，通過(guò)調(diào)整a液泵、b液泵轉(zhuǎn)速快慢來(lái)達(dá)到配制透析液的精確性。陶瓷比例泵的活塞及外套由精密陶瓷制作

7、，使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，耐磨且排量精準(zhǔn)可調(diào)，可準(zhǔn)確的控制混合比例。（3）除氣系統(tǒng)在溫度和負(fù)壓的作用下，在水和濃縮液中存在一定的空氣，配制透析液過(guò)程中由于碳酸鹽的存在也會(huì)有氣體的生成，這些氣泡在在通過(guò)透析器膜外側(cè)時(shí)，會(huì)附著在膜表面，減少血液和透析液交換面積，降低廢物清除率和水的超濾率，影響透析液效率；同時(shí)氣泡會(huì)影響電導(dǎo)度和超濾控制系統(tǒng)測(cè)量，因而必須除去透析液中的空氣。除氣時(shí)利用負(fù)壓和加熱原理，一般除氣壓設(shè)為-550mmhg左右，在負(fù)壓和加熱作用下，氣體從水中分解形成氣泡上浮并從頂端排走，出去氣體的水從底端的出口流入下一級(jí)水路。（4）電導(dǎo)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于透析液自動(dòng)配比的機(jī)器，透析液濃度監(jiān)測(cè)及其重要。由于

8、透析液成分定量分析較復(fù)雜和費(fèi)時(shí)，最簡(jiǎn)單的方法就是監(jiān)測(cè)透析液的電導(dǎo)度，通過(guò)電導(dǎo)度測(cè)量來(lái)反映透析液離子成分濃度。一般碳酸鹽透析功能的血液透析機(jī)往往配置有2個(gè)電導(dǎo)度監(jiān)測(cè)模塊，首先檢測(cè)b液的濃度，如果b液濃度達(dá)到要求再吸a液，然后檢出的電導(dǎo)率就是透析液的實(shí)際電導(dǎo)率（有的機(jī)器是先檢測(cè)a液的濃度，如果a液濃度達(dá)到要求再吸b液）。電導(dǎo)度監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到的電導(dǎo)度值傳到cpu電路，與設(shè)定電導(dǎo)度相比較，進(jìn)而控制濃縮液配制系統(tǒng)，使其配制出符合要求的透析液。通常測(cè)定透析液中液濃度范圍為14.3ms/cm，b液濃度維持在3.0 ms/cm左右。在a、b液與ro水混合形成透析液過(guò)程中，冷的a、b液會(huì)造成溫度的降低。由于電導(dǎo)

9、度對(duì)溫度較敏感，因而在每個(gè)電導(dǎo)度測(cè)量傳感器旁都有一個(gè)溫度傳感器，對(duì)電導(dǎo)度進(jìn)行溫度補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)度的精準(zhǔn)測(cè)量。（4）超濾控制系統(tǒng)超濾控制系統(tǒng)位于透析液進(jìn)入透析器之前和出透析器之后的一段透析液通路上。超濾是利用跨膜壓的壓力來(lái)達(dá)到超濾、去除血液中水分的目的。超濾的精準(zhǔn)性是衡量透析機(jī)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。目前市場(chǎng)上血液透析機(jī)的超濾控制系統(tǒng)主要可分為流量傳感器系統(tǒng)和平衡腔兩類，美國(guó)baxter公司使用的是前者，而其它大部分使用是后者。平衡腔系統(tǒng)采用的是容量控制方法，在透析過(guò)程中平衡腔可以保證透析液的進(jìn)出平衡，而從流出透析的廢液經(jīng)超濾泵超濾掉病人體內(nèi)多余的水分。（6）漏血監(jiān)測(cè)系統(tǒng)血液透析過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生透析器破膜現(xiàn)象，這時(shí)就會(huì)發(fā)生漏血，造成病人血液丟失，同時(shí)細(xì)菌也會(huì)進(jìn)入人體導(dǎo)致感染，因此必須有漏血監(jiān)測(cè)裝置。漏血監(jiān)測(cè)裝置一般采用光電比色的原理制成。當(dāng)血液泄露進(jìn)入透析液中后，透析液對(duì)光