透析機結(jié)構(gòu)及原理

1、血液透析機結(jié)構(gòu)血液透析機是是比較復(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、人機交互裝置組成。血液透析機 工作時：透析用濃縮液和透析用水經(jīng)過透析液供給系統(tǒng)配制成合格的透析 液，通過血液透析器，與血液循環(huán)系統(tǒng)引出的病人血液進行溶質(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血液監(jiān)護警報 系統(tǒng)返回病人體內(nèi)，同時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)，從而達到治療的目的，完成整個透析過程。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、動靜脈壓監(jiān)測和空 氣監(jiān)測及靜脈管夾等。（1）血泵血液透析時，血泵用來克

2、服體外血液循環(huán)管路和透析器的阻力，推動 血液循環(huán)以維持血液透析治療的順利進行。由于血液在人體內(nèi)循環(huán)是脈動形式，從而血泵多采用蠕動泵，通過滾 軸頂部壓迫血液循環(huán)管路，再通過泵頭的轉(zhuǎn)動推動血液蠕動前進。血液透析機上沒有血液流量檢測裝置，血液流量是通過檢測血泵轉(zhuǎn)速 間接計算出來，血泵轉(zhuǎn)速通過光耦傳感器檢測。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，泵頭可以壓緊血液管路而不產(chǎn)生血液泄露， 但也不能壓得過緊， 否則， 會使?jié)L軸頂部與管道間摩擦阻力過大使馬達超負荷運行而減少使用壽命。 管路也有可能因為壓得過緊而破裂，發(fā)生事故。同時管道壓得過緊也會導(dǎo) 致紅

3、細胞破裂而發(fā)生溶血， 危害病人健康。 當(dāng)然血液管路也不可壓得太松， 壓得太松則血泵轉(zhuǎn)動時會有血液回流，造成血液流量測量不準(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機推動注射器式，肝 素泵的流量和起止時間由電腦控制。（3）動靜脈壓監(jiān)測動脈壓監(jiān)測用來監(jiān)測透析器內(nèi)血栓、凝固和壓力的變化。當(dāng)血流不足 時，動脈壓就會降低； 當(dāng)透析器內(nèi)有凝血和血栓形成時， 動脈壓就會升高； 靜脈壓監(jiān)測用來監(jiān)測管路血液回流的壓力。當(dāng)透析

4、器凝血或血栓形成、血 流不足以及靜脈血回流針頭脫落時，靜脈壓就會下降；如果血路回流管扭 曲堵塞或回流針頭發(fā)生堵塞時，靜脈壓就會升高。以上情況發(fā)生時，機器 會自動報警。動靜脈壓監(jiān)測采用壓力傳感器檢測，替代了用原來壓力計指針顯示， 實現(xiàn)了數(shù)字化顯示。動靜脈壓監(jiān)測系統(tǒng)直接反映了血液循環(huán)通路的暢通情 況。（4）空氣監(jiān)測及靜脈管夾 血液管道連接不緊、穿刺針頭松動、管路由細微的破損等情況會造成 空氣進入血液管道，同時血泵轉(zhuǎn)動造成的負壓也可能會使血液中溶解的氣 體從血液中分離出來。另外采用中空纖維透析器時，膜內(nèi)的微小氣泡不易 排凈。當(dāng)氣泡進入人體后，會形成空氣栓塞，導(dǎo)致病人死亡，因此必須有 空氣監(jiān)測及靜脈管

5、夾裝置，以防氣泡進入人體?？諝獗O(jiān)測一般用超聲波探測的原理，氣泡通過裝有空氣監(jiān)測裝置的血 液回路時，可檢測出氣泡，此時檢測系統(tǒng)會驅(qū)動靜脈管夾將血液靜脈管路 夾死，避免空氣進入人體。同時，血泵會停止轉(zhuǎn)動，透析液從旁路流走， 機器發(fā)出警報。此時，應(yīng)快護理人員應(yīng)快速排出氣泡，否則血液回路中的 血液因停止流動而發(fā)生凝血。當(dāng)氣泡排出后，開動血泵，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)測系 統(tǒng)、超濾監(jiān)測和漏血監(jiān)測等部分組成。（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兩部分，溫度檢測可以控制加熱裝置加

6、熱情況來 調(diào)節(jié)溫度。溫度檢測在正常透析時，一般將符合治療標(biāo)準(zhǔn)的反滲透水加熱 至36-40 C，與濃縮液混合后由溫度傳感器檢測溫度，進而控制加溫使得透 析液溫度與設(shè)定的溫度符合，一般透析液溫度控制在37C左右，根據(jù)病人情況可適當(dāng)調(diào)節(jié)。當(dāng)溫度大于機器限制值（一般43 C）時，機器報警，進入旁路保護狀態(tài)，并切斷加熱器電源停止加熱。具有熱消毒的機器，在進 行熱消毒時加熱溫度可以達到95 C左右。熱交換器是利用透析廢液的溫度給給進入透析機的RO水預(yù)熱，從而節(jié)約能源，縮短加熱器加熱時間。（ 2）配液系統(tǒng)將A、E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器預(yù)先設(shè)定。目

7、前很多機器都采用陶瓷泵進行配 比，通過調(diào)整 A液泵、B液泵轉(zhuǎn)速快慢來達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，使用步進電機驅(qū)動，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 液過程中由于碳酸鹽的存在也會有氣體的生成，這些氣泡在在通過透析器 膜外側(cè)時，會附著在膜表面，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；同時氣泡會影響電導(dǎo)度和超濾控制系 統(tǒng)測量，因而必須除去透析液中的空氣。除氣時利用負壓和加熱原理，一 般除氣壓設(shè)為-550mmHg左右，在負壓和加熱作用下，氣體從水

8、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水路。（4）電導(dǎo)度監(jiān)測系統(tǒng) 對于透析液自動配比的機器，透析液濃度監(jiān)測及其重要。由于透析液 成分定量分析較復(fù)雜和費時，最簡單的方法就是監(jiān)測透析液的電導(dǎo)度，通 過電導(dǎo)度測量來反映透析液離子成分濃度。一般碳酸鹽透析功能的血液透 析機往往配置有 2個電導(dǎo)度監(jiān)測模塊，首先檢測B液的濃度，如果 B液濃度達到要求再吸 A液，然后檢出的電導(dǎo)率就是透析液的實際電導(dǎo)率（有的 機器是先檢測 A液的濃度，如果 A液濃度達到要求再吸 B液）。電導(dǎo)度監(jiān)測 模塊監(jiān)測到的電導(dǎo)度值傳到CPU電路，與設(shè)定電導(dǎo)度相比較，進而控制濃縮液配制系統(tǒng)，使其配制出符合要求的

9、透析液。通常測定透析液中液濃度 范圍為 14.3ms/cm ， B 液濃度維持在 3.0ms/cm 左右。在A B液與R0水混合形成透析液過程中，冷的A、B液會造成溫度的降低。由于電導(dǎo)度對溫度較敏感，因而在每個電導(dǎo)度測量傳感器旁都有一 個溫度傳感器，對電導(dǎo)度進行溫度補償，實現(xiàn)電導(dǎo)度的精準(zhǔn)測量。（ 4）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 液通路上。 超濾是利用跨膜壓的壓力來達到超濾、 去除血液中水分的目的。 超濾的精準(zhǔn)性是衡量透析機性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。目前市場上血液透析機 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，在透析過程中平衡腔可以保證透析液的進出平衡，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)測系統(tǒng) 血液透析過程中有時會發(fā)生透析器破膜現(xiàn)象，這時就會發(fā)生漏血，造 成病人血液丟失，同時細菌也會進入人體導(dǎo)致感染，因此必須有漏血監(jiān)測 裝置。漏血監(jiān)測裝置一般采用光電比色的原理制成。當(dāng)血液泄露進入透析液 中后，透析液