透析装置是用于治疗急、慢性肾功能衰竭及部分中毒性疾病的重要医疗设备。它通过弥散、对流和过滤等作用,清除患者血液中的有害代谢废物和多余电解质,维持体内环境稳定。以下将详细介绍透析装置的主要组成部分及其工作原理。
透析装置的组成部分
透析机
透析机是透析装置的核心部分,负责使血液及透析液顺利流过透析器,监测和控制透析治疗过程,确保患者安全。它分为体外循环控制系统、透析液供给系统和超滤控制系统三大部分。
透析机的复杂性和多功能性使其成为透析治疗中不可或缺的设备。其精确的参数控制和实时监测功能保障了治疗的稳定性和安全性。
透析器
透析器是血液和透析液进行溶质交换的场所,由半透膜和支撑结构组成。常用的透析器为空心纤维型,由8000~12000根直径约200μm的空心纤维组成。
透析器的性能直接影响透析效果,膜的面积、厚度、孔径大小及表面电荷等因素都会影响其清除率和超滤效率。选择合适的透析器是确保高效透析的关键。
透析液
透析液含有多种离子和非离子物质,基本成分包括钠、钾、钙、镁等阳离子,以及氯和碱基等阴离子,部分透析液还含有葡萄糖。透析液通过弥散、对流和超滤作用清除代谢废物,维持水、电解质和酸碱平衡。
透析液的成分和浓度需要精确控制,以确保与血液中的正常浓度相近,从而有效清除废物并补充体内所需的营养物质。
水处理系统
水处理系统负责去除自来水中的杂质、有机物、微生物及内毒素,提供高纯度水供透析使用。它包括水的预处理系统(如砂滤、软化、活性炭吸附和微过滤)、水的净化系统(如反渗、去离子)等。
高质量的水处理系统是确保透析液纯净和无菌的关键,能够有效预防透析过程中的感染和并发症。
透析装置的工作原理
弥散和对流
弥散是通过半透膜两侧的浓度梯度,使溶质从浓度高的一侧向浓度低的一侧移动,最终达到膜两侧浓度平衡的过程。对流是通过膜两侧的压力梯度使溶质随着水的跨膜移动而移动。
这两种作用机制共同确保了透析液能够有效地清除血液中的废物和多余水分,维持体内环境的稳定。
超滤
超滤是通过半透膜两侧的压力差,使液体在透析膜上作跨膜运动,从而去除病人体内过多的水分。超滤量与膜两侧的水压梯度成正比。超滤是透析过程中去除多余水分的重要手段,通过精确控制超滤系数和跨膜压,可以实现目标脱水量,保持患者的水分平衡。
透析装置的未来发展
智能化与便携化
未来透析设备将更加智能化和便携化,如可穿戴或植入式人工肾,结合物联网和人工智能技术,实现实时监测和个性化治疗。这些技术进步将显著提高患者的治疗体验和生活质量,减少对医院的依赖。
生物工程与再生医学
生物人工肾的开发结合了干细胞技术和微芯片,模拟肾脏的代谢和激素分泌功能。3D打印技术也在研发用于制造个性化透析设备或配件。这些创新技术有望在未来替代部分透析需求,提供更接近自然肾脏功能的治疗方案。
环保与可持续发展
新型透析膜材料和高效水处理技术将减少资源浪费和环境污染。节能设计和水资源循环利用也是未来发展的重要方向。环保和可持续发展不仅是技术发展的趋势,也是社会对医疗行业提出的要求,有助于提高医疗服务的整体水平。
透析装置通过其复杂的组成部分和精确的工作原理,有效地维持了尿毒症患者的生理功能。未来,随着技术的不断进步和创新,透析装置将更加智能化、便携化和环保,进一步提升患者的生活质量和治疗体验。
透析装置的工作原理是什么
透析装置的工作原理主要基于半透膜技术,通过弥散、对流、吸附和超滤四种机制来实现血液净化。以下是详细解释:
透析装置的基本结构
透析装置主要由血液监护警报系统和透析液供给系统两部分组成。血液监护警报系统包括血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气监测等;透析液供给系统包括温度控制系统、配液系统、除气系统、电导率监测系统、超滤监测和漏血监测等部分。
透析装置的工作过程
- 透析液制备:透析用浓缩液和透析用水经过透析液供给系统配制成合格的透析液。
- 血液引出:通过血管通路将患者的血液引出体外。
- 物质交换:血液在透析器内与透析液进行接触,通过半透膜进行溶质弥散、渗透和超滤作用。血液中的代谢废物和过多的电解质向透析液移动,而透析液中的钙离子、碱基等向血液中移动。
- 血液回输:作用后的病人血液通过血液监护警报系统返回病人体内。
- 废液排出:透析用后的液体作为废液由透析液供给系统排出。
透析装置的工作原理
- 弥散:溶质通过半透膜,从高浓度溶液向低浓度方向运动。在血液透析中,血液中的毒素(如尿素、肌酐等)通过浓度梯度从高浓度(血液侧)向低浓度(透析液侧)扩散,从而实现毒素的清除。
- 对流:溶质伴随溶剂(水)一起通过半透膜的运动。通过施加一定的压力,使血液在半透膜表面产生一定的流速,从而带动溶质(包括废物和多余水分)一起通过半透膜进入透析液中。
- 吸附:通过电荷或分子间力学的作用,物质与膜表面的结合。透析器内的吸附剂(如药用炭颗粒等)可以吸附血液中的某些毒素和异常升高的蛋白质。
- 超滤:液体在静水压力梯度或渗透压梯度作用下通过半透膜的运动。在血液透析中,超滤过程主要是清除血液中多余的水分。
血液透析和腹膜透析的区别是什么
血液透析和腹膜透析是两种常见的肾脏替代治疗方法,它们在多个方面存在显著的区别:
透析方式
- 血液透析:利用人工透析器清除体内废物和多余的液体,需要将患者的血液引出体外,通过透析器进行过滤,然后将净化后的血液回输体内。
- 腹膜透析:通过将透析液引入腹腔,利用腹膜作为半透膜自然过滤废物,不需要体外循环。
透析频率和时间
- 血液透析:通常每周进行3-4次,每次约4小时。
- 腹膜透析:可每日或每间隔数日自行在家完成,每次换液操作30分钟左右,日间每次间隔4~6小时,夜间可间隔8~12小时。
操作地点
- 血液透析:需要在医院或透析中心由专业人员监督下进行。
- 腹膜透析:可在家中由患者自主执行。
患者活动限制
- 血液透析:对患者日常活动影响较小。
- 腹膜透析:可能会影响某些身体活动,特别是在治疗期间需避免剧烈运动。
并发症风险
- 血液透析:常见的并发症包括低血压、高血压等心血管事件。
- 腹膜透析:常见并发症为腹膜炎。
对残余肾功能的影响
- 血液透析:可能影响残余肾功能,维持性血液透析3—6个月后,可能导致患者完全无尿。
- 腹膜透析:可更好地保护残余肾功能,即使长年透析,患者仍有尿液。
生活质量
- 血液透析:需要定期前往医院,时间安排不灵活,但由专业医护人员操作,患者不需要学习透析技巧或负责设备使用。
- 腹膜透析:操作相对简单,可在家中进行,对心血管系统影响较小,但需要患者具备一定的自我管理能力。
透析装置有哪些常见故障及解决方法
透析装置在临床应用中可能会遇到多种故障,了解这些故障及其解决方法对于确保患者安全和治疗效果至关重要。以下是一些常见的故障及其解决方法:
1. 透析机静脉压高报警
原因:
- 静脉穿刺处血肿
- 静脉穿刺针有血块或脂肪粒堵塞
- 静脉管路回路受阻、扭曲、折叠或受压
- 患者静脉通路狭窄、血管硬化
- 患者处于高凝状态
- 动脉流量欠佳
解决方法:
- 在穿刺前仔细选择血管,避开疤痕和血肿
- 检查静脉穿刺针有无渗血或血肿
- 调整静脉针位置或针斜面,必要时重新穿刺
- 检查静脉管路有无扭曲、折叠或受压
- 若怀疑患者静脉狭窄,可行血管造影或彩色多普勒超声波检查
- 高凝患者注意抗凝剂量的使用及使用时间
- 用生理盐水冲洗静脉管路以辨别凝血阻塞部位,及时调整肝素用量
2. 透析机静脉压低报警
原因:
- 静脉管路与穿刺针连接不紧密或穿刺针脱出
- 动脉管路受压、扭曲、折叠
- 患者血管条件差或穿刺技术不熟练
- 血泵后血管路破裂
- 透析器出现凝血
- 静脉压力传感器故障
解决方法:
- 检查管路与穿刺针连接是否紧密,穿刺针有无脱出
- 检查静脉压测定管路夹子是否打开,动脉管路有无扭曲、折叠、受压
- 若动脉流量不佳,可调整穿刺针或更换穿刺位置
- 若管路损坏则应立即更换
- 若透析器出现凝血,根据凝血情况决定是否更换透析器
- 上机前应检查静脉压保护罩有无异常,及时更换;如遇压力传感器故障,应立即通知维修人员
3. 透析机空气报警
原因:
- 血泵前管路破裂
- 动脉端管路与穿刺针衔接脱落或动脉针滑出血管外
- 输液口管路与输液器间夹子未夹紧
- 监测泵前动脉压时动脉压接口衔接不紧密,发生漏气
- 空气监测异常,感应故障
解决方法:
- 关血泵,检查动脉管路有无上述情况
- 查明原因,立即更正后开血泵,低血流量,弹击静脉管路,使气泡进入静脉壶内,将气泡弹出后将血流量调至正常值
- 上机前检查血路管有无破损,若在透析过程中发现管路有破损应立即关泵更换管路
- 检查感应器是否异常,及时纠正
- 调整静脉壶内液面高度,一般为整个静脉壶的三分之二
4. 透析机漏血报警
原因:
- 透析器破膜
- 透析液中有大量气体形成假报警
- 透析液管接口与透析器连接不紧密
- 透析器预冲时透析器血室外除气不良
- 漏血探测器异常故障
解决方法:
- 可先肉眼观察透析器动脉端透析液出口处透析液颜色有无变红,如破膜,应立即更换透析器
- 观察空气及气泡产生位置,透析液进水管内大量气泡提示透析液除气不良
- 透析器预冲时除尽透析血室外气体,透析血室外预充时让液体从下往上流
- 如未见漏血、空气及气泡,则可能为漏血探测器有污物沉淀存在,应立刻请技术人员维修
5. 透析机电导度报警
原因:
- 浓缩液型号错误、浓缩液成分不正确、A/B液放反
- 浓缩液吸液管阻塞、漏气或因浓缩液用完而吸入过多的空气
- 水流量不足或水压过低、透析用水不合标准
- 报警线设置过高或过低、电导度测试系统故障
- 机器的浓度配比系统故障,如浓缩液泵管老化、变形等
解决方法:
- 检查浓缩液是否正确,或重新更换一桶浓缩液
- 提起吸液管观察浓缩液是否吸入,若吸入则检查透析液流量及报警线设置是否正确,若不吸入,则可将浓缩液接口重新接回机器冲洗或者敲打滤网,排除滤网内空气
- 若泵管老化变形应立即更换泵管,如机器故障应立即通知技术人员维修
- 机器电导度故障维修后必须通过实验室检测透析液浓度,正常后方可使用
- 机器消毒一定要按照机器说明书进行消毒
6. 透析机温度及流量报警
原因:
- 温度监控失灵导致透析液温度超过设定值
- 透析液流量控制系统故障,导致透析液流量不稳定
- 停水或透析用水水压不足
解决方法:
- 检查透析供水是否充足
- 机器故障及时通知技术人员维修
7. 透析机跨膜压报警
原因:
- 患者超滤量过小
- 在透析结束前30分钟内过多增减超滤量
- 患者血流量不佳
解决方法:
- 在穿刺前仔细选择血管,避开疤痕、血肿
- 检查静脉穿刺针有无渗血或血肿
- 调整静脉针位置或针斜面,必要时重新穿刺
- 检查静脉管路有无扭曲、折叠或受压
- 若怀疑患者静脉狭窄,可行血管造影或彩色多普勒超声波检查
- 检查透析液管道是否受压折叠通畅
- 如遇跨膜压增高,查看透析器颜色是否变深,如变深在静脉压正常情况下应立即更换透析器
- 若为无抗凝剂透析,则立即回血
- 若颜色不变可以用生理盐水冲洗管路,了解是否凝血或者哪一部分凝血
- 机器发生故障,如透析液压力传感器故障等,应立刻请技术人员维修