透析機的基本構造和原理

關于透析機的基本構造和原理2一、血液透析機的結構

血液透析機品牌很多，但結構基本相同，都是由透析液環(huán)路單元、血液環(huán)路單元、透析器和顯示與控制單元組成。血液透析機的模型如圖所示。

第2頁,共38頁，星期六，2024年，5月第3頁,共38頁，星期六，2024年，5月1、透析液環(huán)路單元（1）、RO水進水系統(tǒng)—減壓閥、熱交換器、平衡腔、加熱腔、除其腔。（2）、透析液系統(tǒng)—A、B液吸液閥、B液除氣腔、混合液腔、混合液除氣腔、透前泵、旁路、透后泵、漏血檢測器、A液電導/溫度探頭、混合液電導/溫度探頭、透前電導/溫度探頭、除氣泵、流量泵、平衡腔。第4頁,共38頁，星期六，2024年，5月2、血液環(huán)路單元（1）、動脈端—病人、動脈管路、血泵、動脈壺、透析器。（2）、靜脈端—靜脈管路、靜脈壺、液位檢測系統(tǒng)、空氣檢測系統(tǒng)。第5頁,共38頁，星期六，2024年，5月二、血液透析系統(tǒng)的組成及工作原理（一）透析液供給系統(tǒng)透析液供給系統(tǒng)分為中心供給和單機供給系統(tǒng)。中心供給系統(tǒng)是指透析液由一臺機器統(tǒng)一配制，通過管道將稀釋的透析液送往各個血透機，這個系統(tǒng)可降低成本，節(jié)省人力和工作時間，但由于透析液供給成分固定，無法進行個體化透析．目前只有少數醫(yī)療單位使用。大多數醫(yī)療單位使用單機供給系統(tǒng)，該系統(tǒng)從反滲水進人透析機開始，到透析液進入透析器前的旁路閥為止，可分為反滲水預處理、透析液配比和透析液監(jiān)控三部分第6頁,共38頁，星期六，2024年，5月1.反滲水預處理反滲水預處理主要目的是加熱和除氣。加熱器將水加熱至35～375℃，然后采用負壓抽吸方法．將熱水中揮發(fā)出來的氣體排除，以免在測定透析液電導度時產生誤差，造成假漏血報警，影響超濾系統(tǒng)的準確性。如果氣體通過透析膜進入患者血液中還會形成空氣栓塞。第7頁,共38頁，星期六，2024年，5月2.透析液的配比經過預處理后的水與濃縮透析液在混合室內按一定比例稀釋成所需濃度的透析液。血透機具有同時配制醋酸鹽和碳酸氫鹽兩種透析液配比系統(tǒng)，需要兩個濃縮液泵，分別為酸性濃縮液泵和碳酸氫鹽濃縮液泵。一般先將反滲水與含有鉀、鈉、氯、鈣和鎂的酸性濃縮液混合．pH可在2.7以下，再與碳酸氫鹽濃縮液混合，pH達7.4左右，這樣可減少鈣、鎂離子析出沉淀的機會。透析液都是以濃縮或粉末的形式由廠家供給，使用前通過比例配制系統(tǒng)稀釋成所需的透析液，一般為l份B濃縮液與7200ml水混合。目前常用的配比系統(tǒng)為電路反饋比例稀釋系統(tǒng)。濃縮液由泵推動均勻不斷地與水混合稀釋，電導計持續(xù)監(jiān)測稀釋完畢的透析液的電解質濃度．經電路反饋調整泵的轉速，控制稀釋比例。電導度增加，泵轉述減慢，電導度下降，泵轉速加快，從而保證濃縮透析液按比例混合。在很多機器中，水和濃縮透析液分別有各自的泵，水泵的轉速常常是恒定的，同定于500ml/min．僅通過電路反饋機制調控濃縮液泵的運轉。第8頁,共38頁，星期六，2024年，5月3．透析液的監(jiān)測透析液的監(jiān)測主要有電導度、溫度、pH及漏血等監(jiān)測。是通過微處理器反饋系統(tǒng)對透析液供給進行調控。(1)電導度的監(jiān)測：透析液正常電導范圍在13.6-14.5mfl，通常為14mfl。電導度的大小由透析液中的鈉、鉀、鈣、氯和鎂等各種離子電導度決定，由于鈉離子在其中占絕大部分，因此，透析液電導度主要反應鈉離子濃度。透析液中鈉離子濃度過高易造成患者口渴、心力衰竭；過低易引起患者抽搐、低血壓等癥狀。第9頁,共38頁，星期六，2024年，5月(2)溫度監(jiān)測：透析液的溫度，正常值應為36.5-37.5℃，一般設為37℃，最低可達35℃。溫度超過42℃，會使患者產生溶血現象；過低會引起患者寒戰(zhàn)現象。(3)pH監(jiān)測：透析液pH受透析液成分及濃度的影響，常隨電導度異常而產生報警，pH監(jiān)測的臨床意義與電導度監(jiān)測相似。有些血液透析機不安裝pH監(jiān)測探頭。第10頁,共38頁，星期六，2024年，5月4.旁路閥旁路閥是保證患者安全的重要控制組件。只有符合要求的透析液才能通過該閥流經透析器。當透析液電導度、溫度和pH出現波動，超出允許范圍時，旁路閥就會立即關閉通往透析器的通道，打開旁路口，將異常透析液從旁路Ef接口排出，以保證患者安全。在單純超濾、透析液壓力異常、漏血報警等情況下，旁路閥也打開，使透析液經旁路流出。第11頁,共38頁，星期六，2024年，5月5.漏血報警探洲器通常利用紅外線檢測透析器流出液中是否含有血液，從而判斷透析器有無破膜。當透析器破膜時，血液進入透析液，漏血檢測器發(fā)出漏血報警，同時停止血泵運轉，防止進一步漏血。

第12頁,共38頁，星期六，2024年，5月6.超濾控制系統(tǒng)超濾控制系統(tǒng)位于透析液進入透析器之前和出透析器之后的一段透析液管路上，超濾準確性是衡量透析機性能優(yōu)劣的一項重要指標。常用的超濾方式有定壓超濾、定容超濾和程序化超濾三種。(1)定壓超濾：通過控制透析液的負壓，直接改變跨膜壓的大小，從而產生相應的超濾量．這種超濾控制方式不夠精確，易引起低血壓。

第13頁,共38頁，星期六，2024年，5月(2)定容超濾：通過獨立的超濾泵，直接從透析液路中恒速地抽取所需的超濾量，而跨膜壓的大小則隨透析負壓的改變而變化。定容超濾一般比較準確。用泵控制容量的定容超濾：定容超濾控制是容量調控，超濾控制部分是一個閉合系統(tǒng)，通過微探測器控制的泵在透析輸入的流量中將需超濾的液體定容移出，其精確度取決于超濾泵的校正。容量平衡裝置：有很多血液透析機的容量超濾系統(tǒng)是通過容量平衡裝置來實現的。容量平衡裝置是由兩個平衡室及8個開關瓣膜組成．每個平衡室又被彈力膜分為新鮮透析液室及用后透折液室兩部分，每個室有兩個開關瓣膜，當新鮮透析液泵人左面的室內時，液體壓力作用于彈力膜，使右面室的開關瓣膜開放，使等量的用后透析液排出，新鮮透析液可以充滿整個平衡室。在第二期，用后透析液進入平衡室的右側，壓力作用于彈力膜，將等量的新鮮透析液排人透析器。兩個容量平衡室交替同步工作，保證了透析液的不斷流動。由于流入或流出容量平衡室的透析液的容量相同，超濾泵所超濾出來的液體實際上即為透析器內的超濾量。第14頁,共38頁，星期六，2024年，5月平衡腔第15頁,共38頁，星期六，2024年，5月(3)程序化超濾：是指從透析開始至透析結束，將不同超濾程序錄入電腦，根據患者的需要，采用不同的超濾程序，達到超濾目標。持續(xù)恒速超濾不一定是清除水分的最好方法，部分患者用持續(xù)恒速超濾會發(fā)生低血壓。程序化超濾在臨床應用上是在透析開始時盡可能多地清除水分，然后逐漸減少超濾量的方法，達到理想的超濾目標。第16頁,共38頁，星期六，2024年，5月（二）血液環(huán)路在血液透析機中，血液環(huán)路是指患者血液在體外流動的管路。血液環(huán)路由兩部分組成，血液由患者輸送至透析器的管路稱為動脈血液管路，血液由透析器返回患者體內的管路稱為靜脈血液管路。動脈血路中裝有血泵、肝素泵、動脈壺和動脈壓監(jiān)測器。靜脈血路中裝有靜脈壺、靜脈壓監(jiān)測器、空氣監(jiān)測器和靜脈夾，如圖所示。第17頁,共38頁，星期六，2024年，5月第18頁,共38頁，星期六，2024年，5月1．血泵血泵的作用是推動血液由透析器返回患者體內，并且保持適當的血流量。血泵通常為蠕動式血泵，血泵的速率范圍在50-500ml/min之問，精確度為±10%．血泵應該經常校正。血流速度最準確的方法是氣泡法，是將空氣泡注入血液環(huán)路，然后測量氣泡經過某一特定管路的時間。血泵中的管路輕度堵塞會使血流速降低，嚴重者可導致血紅細胞損傷。第19頁,共38頁，星期六，2024年，5月2.空氣收集室也稱為動靜脈壺。在血液環(huán)路中，測定壓力的裝置內設有空氣收集室。其主要作用是收集和排除不慎進入血液環(huán)路的空氣，在空氣收集室內測量血液環(huán)路內的壓力。空氣收集室一般都設有1-3個接頭，作用是：①排除聚集在壺內的空氣，調節(jié)液面；②提供壓力測定的部位，避免探頭與血液直接接觸；③動脈壺常用作各種輸液、輸血的接口。靜脈壺常作為空氣探測部位第20頁,共38頁，星期六，2024年，5月3．動、靜脈血液壓力監(jiān)測器動脈血壓監(jiān)測器大多位于血泵前，測定動脈負壓，起監(jiān)測動脈血流的作用。動脈接頭松脫或輸液等原因，使空氣進入血路，動脈負壓減??；血流量不足時，動脈負壓增大。靜脈壓監(jiān)測器位于透析器后．測定靜脈回流的阻力。靜脈壓高說明血液回流受阻，靜脈壓低提示靜脈血路接頭有松脫。第21頁,共38頁，星期六，2024年，5月4.肝素泵注射肝素的目的是防止血凝。肝索泵一般從血泵和透析器之間接入動脈血路，肝素泵實際上是一推進栓連接20ml的注射器，推進栓可使肝素連續(xù)或定量輸注。先進的肝素泵可自動預充肝素，直接讀出累積輸注量。與人工間斷推注相比，肝索泵持續(xù)推注．用量準確，便于精細調節(jié)，避免肝素在血液中的濃度出現峰谷波動。第22頁,共38頁，星期六，2024年，5月5.空氣探測器和靜脈夾空氣探測器采用超聲探測的方法，將靜脈壺或靜脈管路置于超聲發(fā)射和接收兩個探頭之問，當血液液面下降或有氣泡進入靜脈血流時，機器發(fā)出空氣報警，同時血泵停轉，靜脈夾關閉．防止空氣或氣泡進入患者體內。第23頁,共38頁，星期六，2024年，5月（三）監(jiān)測報警系統(tǒng)1.透析液環(huán)路的監(jiān)測報警系統(tǒng)主要包括電導度、溫度、氣體、透析液壓力及漏血的監(jiān)測。(1)電導度監(jiān)測：透析液制備完成之后．電導度的監(jiān)測是十分重要的。若患者接觸了高滲或低滲的透析液，可導致腦損傷或嚴重的溶血。電導計可監(jiān)測透析液中總的電解質組成。電導計應經常校正。它一般安置于透析液進入透析器之前，如果透析液的電導率不符合標準，透析機將自動打開旁路閥門，使透析液流入透析液管路。電導計的精確度受透析液溫度及氣泡的影響。第24頁,共38頁，星期六，2024年，5月(2)溫度監(jiān)測；透析液環(huán)路中有溫度指示計及熱敏元件．用來監(jiān)測透析液的溫度，使其保持在一個恒定的范圍內。透析液溫度的異?？梢鸹颊卟贿m甚至死亡。低溫一般不危及患者的生命，所以，透析液溫度的監(jiān)測主要是對高溫的監(jiān)測。溫度監(jiān)測的精確度一般小于0.5℃，透析液溫度超出正常范圍時，將會出現警報，并打開旁路閥門，將透析液排至透析液輸出系統(tǒng)。第25頁,共38頁，星期六，2024年，5月(3)壓力監(jiān)測：空心纖維型透析器依靠透析液負壓超濾，需要用負壓敏感元件來監(jiān)測和調整透析液的負壓。負壓過大可導致因超濾量過多而引起的低血壓，甚至膜破裂漏血；過低會引起透析液中溶解的氣體釋放。透析液的壓力，在正壓超過133Pa及負壓超過－59.98Pa時，機器將會出現報警。第26頁,共38頁，星期六，2024年，5月(4)透析液流量的監(jiān)測：透析液流量與透析治療的效果關系密切。最常用的透析液流速為500ml/min，波動范圍為50ml／min，超出此范圍將會報警。一般應用電子流量計監(jiān)測透析液的流量，精確率小于3%。第27頁,共38頁，星期六，2024年，5月(5)漏血檢測器：因為透析液的流速很高，肉眼很難看出血紅蛋白的存在。漏血檢測器是應用透析液的透光強度來監(jiān)測的。用單光束穿過透析液管路，照射到光電管上，如透析液中混有血液，則透析液透光減弱，光電效應改變，引起機器報警，并自動關閉血泵，以防止血液進一步丟失。用光電管檢測漏血量的敏感度為0.4~0.5mg/L，與此相當的血紅蛋白的濃度為70mg/L。如果透析液中混有空氣或其他物質也可發(fā)生報警。第28頁,共38頁，星期六，2024年，5月(6)超濾計：新型透祈機裝有超濾計來表明已超濾的容量。(7)空氣檢測器：當透析液中含氣量超過允許水平時，氣體監(jiān)測系統(tǒng)會發(fā)生報警信號，并開動旁路閥門，使透析液排出。第29頁,共38頁，星期六，2024年，5月2.血液環(huán)路的臨測報警系統(tǒng)血液環(huán)路的監(jiān)測報警系統(tǒng)主要包括壓力監(jiān)測和空氣監(jiān)測。(l)壓力監(jiān)測：血液環(huán)路的壓力檢測分動脈血液環(huán)路和靜脈血液環(huán)路壓力監(jiān)測兩種。血液環(huán)路壓力的監(jiān)測主要是預防及處理血液環(huán)路內的管道斷裂及梗阻，梗阻的原因有內源性及外源性，內源性為凝塊或血管壁的因素，外源性為管路絞鎖或止血鉗夾閉管路。如果血泵連續(xù)運轉，靜脈血液環(huán)路梗阻會造成空氣進入血液循環(huán)，動脈血液環(huán)路的梗阻會引起透析膜的破裂。第30頁,共38頁，星期六，2024年，5月血液環(huán)路壓力最常見的監(jiān)測部位是在血泵前的動脈側空氣收集室及透析器后的靜脈側空氣收集室。動脈血液環(huán)路的壓力監(jiān)測范圍一般為-31.99~17.99kPa．動脈血液環(huán)路的壓力可以反映穿刺針的阻力，內瘺所提供的血流情況。若動脈血液環(huán)路內持續(xù)的負壓未被檢測出來，會引起溶血及空氣進入血液環(huán)路。第31頁,共38頁，星期六，2024年，5月靜脈血液環(huán)路的壓力煉測范圍一般為-65~33.33kPa，精確度小于1.5%。它可以反映透析針及瘺管對血流量的阻力。如果透析器使用時間相對較長，靜脈血液環(huán)路的壓力增加時．表明痿管內靜脈窄。當血液環(huán)路內的壓力超過所規(guī)定的限制時，機器將報警并自動關閉血泵。第32頁,共38頁，星期六，2024年，5月(2)空氣檢測器：空氣栓塞是血液透析操作中最嚴重的并發(fā)癥，發(fā)生率為1/2000。一般來說，空氣栓塞是由氣泡造成，而不是大量的空氣引起的?？諝鈾z測器一般置于靜脈血液回路，對氣泡十分敏感，一旦測得，即自動夾閉管路，停止血泵。臨床上常用的空氣檢測器是超聲氣泡檢測系統(tǒng)?？諝膺M入透析系統(tǒng)的途徑：血液前管路接合處．鹽水輸入處，肝素輸入處?；騽用}針位置不當，引起過度負壓，引起血中溶解的氣體釋放。透析系統(tǒng)靜脈輸液不慎。監(jiān)測裝囂等處。