急救及生命支持类设备质控|血液透析机的工作原理是怎样的

文摘   2024-12-26 07:30   北京  


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血液透析机是用于血液透析治疗的医疗设备,可替代患者肾脏部分功能,以维持正常生命体征。它还可以帮助患者度过逆性尿毒症危险期,维持后期尿毒症患者的生命,为肾移植做准备,延长救治时间。血透机是目前治疗急、慢性肾功能衰竭比较有效的医疗设备之一。


一、血液透析机的原理与功能

血透机是目前治疗急、慢性肾功能衰竭比较有效的医疗设备之一。血透机结构上由体外循环通路(血路部分)、透析液通路(水路部分)及控制检测电路(电路部分)三部分组成。

其中体外循环通路实现血液的体外循环,一般包括血泵、肝素泵、动静脉压力传感器、空气探测器、光学传感器等部件。

透析液通路则实现透析液的配比、输送功能,提供透析治疗所需要的透析液流量和离子浓度,一般由除气加热装置、透析液配比和输送装置、超滤装置组成。

控制检测电路实现血路系统和水路系统中各种参数的检测和报警功能,以确保透析治疗的安全。

图1  血透机结构原理图


血透机的原理
PRIINCIPLE

血泵将患者血液引出体外,途经透析器与透析液进行交换,并通过动静脉压传感器监测血流情况,空气传感器监测血液中气泡,再将透析后的血液输入患者体内。

透析液通路则提供患者所需要的适当温度、浓度、压力和酸碱平衡的透析液,透析液进入透析器并与患者血液在透析器中进行血液透析,最终达到离子平衡与酸碱度平衡,并将血液中含有多余的水分和毒素排出体外。

血透过程并由控制检测电路负责功能控制及监测报警,必要时触发报警和安全保护动作。


血透机的功能
FUNCTION
体外循环通路

01

血液透析过程中,为保证透析的安全有效,提供血流动力,在体外循环通路均有监测报警装置,如压力监测,空气探测器等(如下图2)。

图2 体外循环通路

提供血液动力:血泵给引出体外的血液提供动力,保证血液透析治疗顺利进行。

防止血液凝结:肝素泵将肝素持续地注入血液中,起到体外血液循环抗凝的作用,防止凝血。

动静脉压监测:动脉压监测器大多位于血泵前,测定血泵前压力。静脉压监测器位于体外循环透析器后,用来监测血液回流管路的压力。当动脉压和静脉压发生压力不足或压力过高时,机器均会报警,并且静脉夹立即夹紧,关闭血泵,阻止血液流动。

空气监测:空气检测系统用以监测静脉回输端或静脉滴壶中的空气气泡,一旦监测到气泡,系统立即驱动静脉夹夹紧,关闭血泵,阻止血液流动,保障患者安全。


透析液通路

02

透析液通路主要模块包括加热除气系统、透析液配比、超滤控制系统旁路阀液路控制监测系统。

3  透析液供给系统示意图







加热和除气

通常加热器将水加热到37℃左右,加热后的水与浓缩液混合并由温度传感器检测温度,反馈控制加热器使透析液温度与设定温度一致。为防止透析液中存在的气体引起血液空气栓塞、降低毒素清除率、影响透析液流量及电导率,采用负压原理清除透析液中的气体。






透析液配比

透析液的配比是将反渗水与浓缩液按一定比例稀释成所需浓度的透析液。目前主流的透析液(表1)为碳酸盐透析液,碳酸盐透析液采用酸性浓缩液(A液)和碱性浓缩液(B液)与反渗水配置而成。

表1 标准透析液的成分

透析液制备过程中,电导度传感器持续监测稀释完毕的透析液电导率直至达到要求,实现电导率的精确控制。不同厂家所采用的配比系统各有其特点,目前市面上主流品牌透析液系统见表2。

表2  各品牌透析液混合系统分类






超滤控制系统

血透机利用容量控制或跨膜压控制来达到超滤、去除血液中多余水分的目的。目前,血透机主要采用容量控制,临床上应用的血透机超滤控制系统可分为平衡腔加超滤泵、复式泵加超滤泵、流量传感器系统和差分质量流量计等类型,各典型超滤控制系统其工作原理见表3。

表3  常见超滤系统分类






透析液旁路控制

透析液旁路系统通过控制阀门开闭来控制透析液的流向,只允许符合要求的透析液通过它流经透析器。当透析液中pH值、温度、电导度异常及漏血发生时,透析液旁路系统立即关闭通往透析器的通道,打开旁路将异常透析液直接排出,保障患者安全。






漏血监测

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,从而判断透析器的透析膜是否破裂。当透析膜破裂时,血液进入透析液,漏血检测器发出漏血报警,旁路阀打开、透析液阀关闭同时停止血泵运转,防止进一步漏血。


本篇内容部分选自《急救及生命支持类医疗设备质控管理指南》
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