血液透析设备组成、原理及相关不良事件

1. 血液透析设备组成、原理及相关不良事件

2. 内容提要 一、血液透析基本概念、原理、设备 二、血液透析设备的不良事件 三、病例分析

3. 血液透析原理 • 正常人体肾脏的功能 • 排泄功能 排除体内蛋白质代谢终末产物，主要成分有尿素、氨基酸、尿酸、肌酐、肌酸和氨等。 • 调节体液平衡 • 调节电解质平衡 • 调节酸碱平衡 维持人体血液正常的PH值，保持在7.35～7.45之间。 • 分泌生物活性物质

4. 血液透析基本概念、原理 • 血液透析概念： • 指把患者血液引出体外并通过一种净化装置除去其中某些致病物质，调节水、电解质与酸硷平衡的一种治疗模式。 • 2.原理：弥散、对流、吸附。

5. 血液透析基本概念、原理 血液透析原理 血液中各种可透过物质通过透析器中的半透膜弥散，对流和过滤等作用，进行物质交换或排出，使机体内在环境接近正常人，从而达到治疗目的。

6. 血液透析基本概念、原理 半透膜 • 半透膜是一种具有微孔的膜，能够允许直径比其孔洞小的溶质分子及水分子通过，而将直径大于膜孔的物质挡于膜的一侧。具有半透膜性质的物质，在人体有腹膜、胸膜、膀胱等浆膜。 • 血液透析中使用的半透膜称为透析膜，根据膜平衡原理，半透膜两侧液体各自所含溶质浓度的梯度及其所形成的不同渗透浓度，可使水及小分子物质如电解质、尿素、肌酐等含氮的废物从浓度高的一侧通过半透膜向浓度低的一侧移动（弥散作用），从而清除体内代谢废物，纠正电解质和酸碱平衡紊乱；同时利用超滤压和渗透压两种压力清除水分；而血液中血细胞、蛋白质等物质，透析液侧的致热源、病毒和细菌均不能通过半透膜的膜孔。

7. 血液透析基本概念、原理 溶质转运——弥散与对流 • 弥散 血液透析中溶质转运的基础是弥散作用。溶液溶质的分子或微粒存在着布朗 运动，依赖膜两侧的浓度差，由高浓度侧向低浓度侧移动，直到两侧浓度相等，这种现象称为弥散。 • 对流 对流是溶质随着溶剂（水）的跨膜移动而移动。对流的移动速度比弥散快得多。

8. 血液透析基本概念、原理 水分的清除——渗透与超滤 • 渗透 渗透是指依靠两侧的渗透压差，使水分向高渗压方向转移。 • 超滤 水依赖膜两侧的压力差，从高压侧向低压侧滤出称为超滤。是血液透析清除水分的主要途径，因渗透水量很少，一般忽略不计，所以水的清除量可表示为： 超滤水量=超滤系数×跨膜压×透析时间

9. 血液透析基本概念、原理 吸附 吸附是指溶质分子通过正负电荷的相互作用与膜表面的亲水基结合。

10. 血液透析设备组成 • 透析器 • 透析机 • 透析液 • 水处理系统

11. 血液透析 设备组成 透析器 目前最常用的是空心纤维型透析器，由数万条薄壁空心纤维组成，纤维素两端与透析器外壳固定。血液在空心纤维内流过，透析液以相反方向在纤维外流动。

12. 血液透析 设备组成 透析机 透析机是一个较为复杂的机电一体化设备，它由 体外循环系统 血路 透析液系统 水路 微电脑系统 电路 其功能设计是围绕溶质的转运与水的超滤进行的

13. 血液透析 设备组成 透析液 透析液的主要成分包括 碳酸氢根离子 醋酸根离子 钠离子 钾离子 钙离子 镁离子等

14. 血液透析 设备组成 水处理系统 城市自来水或其他水源，经过水处理系统除去离子、微粒、细菌、病毒、内毒素等物质，使产水达到血液透析用水的水质要求。 过滤器 离子交换 活性碳过滤器 过程包括： 反渗透系统 供水管道

15. 水处理系统

16. 血液透析 设备组成 水处理系统 • ①过滤器主要成分是石英砂和锰沙，主要去除水中的悬浮物、胶体和铁； • ②离子交换树脂，主要除去水中离子状态的物质如钙、镁离子； • ③活性炭过滤主要除去水中的有机物和残余氯；

17. 血液透析 设备组成 水处理 ④反渗透：在浓缩液上加外力以克服自然渗透压，且该外力大于渗透压时，水分子自然流动的方向就会相反，使得浓缩液的浓度更大，这一过程就是渗透的相反过程。称为反渗透。其是通过反渗透膜实现，反渗膜是一种很精密的过滤器，其孔径小于0.001μm，可以除去细小的悬浮固体、细菌和内毒素等。 ⑤供水管道：经过处理后的反渗水进入供水管道，再分配到各台透析机。

18. 血液透析设备的不良事件 • 水处理系统设备不良事件 • 机透析机设备不良事件 • 透析器不良事件 • 透析管路不良事件

19. 水处理系统设备不良事件 • 透析用水微生物污染 • 透析用水化学物质超标对人体的毒性

20. 水处理系统设 备 不 良 事 件 透析用水微生物污染 • 由于水处理设备老化、维护不当而造成透析用水中微生物含量超标,主要是细菌、内毒素等 • 可引发患者透析过程中发冷、寒战、肌肉痛、血压下降、呕吐等症状，称之为热原反应。 • 透析液微生物标准见下表(AMMI标准）

21. 水处理系统设 备 不 良 事 件 透析用水化学物质超标对人体的毒性 水处理系统设备运转不良可以导致透析用水中一些化学物质含量超标，其对人体的毒性作用见下表

22. 透析机设备不良事件 • 透析血路设备及其不良事件 • 透析水路设备及其不良事件 • 微电脑控制系统

23. 透析机设备不 良 事 件 透析血路设备及其不良事件 • 血泵：控制体外血流速度，一般为蠕动泵，它输出是靠泵轮和泵体压紧泵管，形成密闭的容积实现的，其输出是脉动的。 • 血泵滚轮磨损、马达或电路板损坏可能导致患者血液在体外凝固，导致患者失血。

24. 透析机设备不 良 事 件 透析血路设备及其不良事件 肝素泵：体外应用肝素以防止血液凝固 • 肝素泵具有提前停止功能，有过载保护功能，有快速注入功能。 • 肝素泵是丝杠丝母结构，为推力泵。 • 肝素泵的注入端都在血泵后。 • 肝素泵停止工作或运转不良则导致血液抗凝不充分，导致体外血液凝固，失血。

25. 透析机设备不 良 事 件 透析血路设备及其不良事件 • 压力监测装置：当血路情况发生变化时，如血管通路不畅，透析器凝血，血路管折叠等情况会引起通路内压力异常变化，通过压力监测装置及时发出警报，以提示医护人员检查管路。 • 压力监测装置感应失效则可能导致患者血液体外凝固、血栓形成、血管损伤等反应。

26. 透析机设备不 良 事 件 透析血路设备及其不良事件 • 气泡监测及静脉夹：空气栓塞是危险最大的治疗安全隐患之一 • 任何动力的体外循环都必须要有空气报警器的保护 • 常见的气泡监测器在静脉管路或静脉壶。 • 气泡监测一般采用超声的方法，当有空气进入血液时，电脑将驱动静脉管路夹夹住静脉管路，阻止气泡进入病人体内，同时发出警报。 • 气泡监测传感器过度敏感则导致透析机频繁报警； • 气泡监测传感器失灵则可能导致血液中气泡未被监测到导致病人出现空气栓塞，出现咳嗽、气促、呼吸困难等症状。

27. 透析机设备不 良 事 件 透析机水路设备及其不良事件 • 加热装置 • 除气装置 • 透析液配比装置 • 漏血监测 • 容量平衡装置 • 超滤控制装置 • 流量控制装置 • 消毒清洗系统 • 电导率监测

28. 透析机设备不 良 事 件 透析水路设备及其不良事件 加热装置:将透析液加热至事宜的温度，使其与人体温度相近，其温度报警限一般为34℃-41℃。 如加热装置损坏、供水不足、进水温度过冷，均可导致透析液过冷，而导致病人寒战。

29. 透析机设备不 良 事 件 透析水路设备及其不良事件 除气装置:将透析用水中气体除去，防止透析液中气体过多附着在透析膜表面损失有效交换面积。如除气装置损坏，可导致透析液中气泡过多，透析不充分，同时影响超滤准确性。

30. 透析机设备不 良 事 件 透析水路设备及其不良事件 透析液配比装置:其功能是将浓缩的透析液与透析用水混合，以获得含有适当离子浓度的透析液。 透析液配比装置失效则会导致透析液中离子成分异常，进而出现酸、碱及电解质紊乱失衡，如下表所示

31. 透析机设备不 良 事 件 透析水路设备及其不良事件 漏血监测 • 用于监测透析器是否发生破膜，患者血中的红细胞是否穿过破损的膜而进入透析液中。 • 在规定的最大透析液流量下，每分钟漏血大于0.5ml时，漏血监测器应能发出报警。 • 漏血传感器灵敏度漂移或光敏管烧坏，可导致病人透析器破膜漏血而未被感知，导致病人失血、贫血。

32. 透析机设备不 良 事 件 透析水路设备及其不良事件 容量平衡装置 • 可以保证流入、流出平衡装置的透析液容量相等，以保证透析治疗脱水的准确性。 • 现在透析机常用的平衡装置分为平衡腔和复式泵。 • 容量平衡装置是透析机的重要装置，其工作不良可导致： 1、病人除水过量而导致低血压、休克； 2、病人除水未达标或体重反增加，使水潴留过多，进而导致心衰、肺水肿，表现为喘憋，呼吸困难

33. 透析机设备不 良 事 件 透析水路设备及其不良事件 超滤控制装置 • 在透析过程中，液体在压力作用下通过透析膜的运动称为超滤。 • 超滤是透析过程中移除病人多余水分的重要手段。多数透析机靠超滤泵清除多余的水分。 • 当超滤泵误差较大，将会引起超滤量误差。表现为 • 1、病人除水过量而导致低血压、休克； • 2、病人除水量减少，使水潴留过多，进而导致心衰、肺水肿，表现为喘憋，呼吸困难。

34. 透析机设备不 良 事 件 透析水路设备及其不良事件 流量控制装置 • 流量控制装置是透析液流量的控制装置，分为可调和不可调。一般透析液流量设定为500ml/min。一些透析机可调整透析液流量至800ml/min。 • 流量控制装置失调可导致患者透析不充分，增加透析慢性并发症。

35. 透析机设备不 良 事 件 透析水路设备及其不良事件 消毒清洗系统 • 对透析机进行正确的消毒维护，可以减少致热源反应，保证患者的安全，同时也使透析机处于良好的工作状态。 • 目前常见的透析机消毒方式有：化学消毒、热消毒、冷化学消毒。 • 消毒清洗不彻底或有消毒液残留可能导致患者在透析过程中出现寒战、流涕、呼吸急促等反应。

36. 透析机设备不 良 事 件 透析水路设备及其不良事件 • 是通过监测透析液电导率来间断监测透析液中离子总浓度的装置。通过在至少两个电极间施加交变电压，测得流经液体的电导率，再通过温度补偿折算出25℃的电导率，使其能够反映总离子浓度。 • 设备发生电导监测故障或显示故障后可导致病人电解质紊乱，出现各种电解质、酸碱平衡失调的症状。 • 特别要强调的是当电导率显示出现问题时，可能会导致更严重的后果。 电导率监测

37. 透析机设备不 良 事 件 体外循环通路 微电脑 监测信号 （传感器） 操作面板 显示板 操作人员 声光报警 控制信号 透析液通路 微电脑控制监测系统 • 微电脑控制装置是血透机的大脑，他负责接受操作指令，处理来自水路、血路上所有传感器的信号，按照预先编制的程序，进行开环、闭环控制。 • 大多数透析机采用两套完全独立的微电脑系统，分别负责控制功能和监测功能，以确保透析机的安全。 • 如果微电脑控制系统出现故障，透析机无法正常工作，一般情况下不会导致病人严重的危害。

38. 透析器不良事件 • 透析膜成分导致的不良事件 • 透析膜消毒不良导致不良事件 • 透析器复用导致的不良事件

39. 透析膜成分导致的不良事件 透 析 器 不良事件 透析膜的分类 • 纤维素膜：再生型纤维素膜，改良型纤维素膜，合成改良型纤维素膜。纤维素膜生物相容性较差，容易引发患者过敏反应，如流涕，流泪。 • 合成膜：聚砜膜，聚丙烯晴，聚乙基乙烯基甲醇，聚甲基丙烯酸甲酯，聚碳酸酯，聚酰胺等。合成膜生物相容性好，超滤性能强，不易引起患者的不良事件。

40. 透析膜消毒不良导致不良事件 透 析 器 不良事件 透析膜消毒方式可分为： • γ射线：副作用少见 • 环氧乙烷：少量环氧乙烷残留，可导致病人出现低血 压、咳嗽、流涕等过敏反应 • 蒸汽：副作用少见

41. 透析器复用导致的不良事件 透 析 器 不良事件 由于透析器成本较高，一些地区采用环氧乙烷消毒的方法重复使用透析器。透析器复用可能导致患者出现的不良事件包括： • 1）消毒剂残留：复用的透析器消毒剂未冲洗干净而残留后，可导致病人出现消毒剂过敏的现象如咳嗽、血压下降、恶心、呕吐等 • 2）细菌污染：复用的透析器未消毒彻底，可能造成菌血症及热源反应。导致病人发热、周身疼痛、关节痛、胸痛等症状 • 3）传染性疾病的传播：重复使用透析器，可能会传染乙型肝炎病毒、HIV,HCV等疾病 • 4）透析器清除率下降：透析器使用多次后，蛋白质及血块可能会堵塞中空纤维，导致透析器的清除效率降低。导致病人的长期并发症增加。

42. 透析管路不良事件 1、漏血：透析管路密闭性不良，或接触不良，多见于复用的透析管路，在复用冲洗过程中被穿刺针等锐器刺破所致。可导致病人失血、空气栓塞。 2、血泵管与血泵间隙不匹配：透析管路与透析机要求的管路不符，导致血泵管与血泵之间的间隙不匹配。 1）间隙过大可能导致实际血流量小于透析机显示的 血流量 2）间隙过小可能导致机械性溶血增加。 3、穿刺针与管路连接处不紧密导致出血。

43. 病例分析 病例1 • xxx男性，48岁，慢性肾小球肾炎，慢性肾功能不全尿毒症，维持性血液透析15年，本次透析拟透析4小时，除水3.0Kg，超滤率750ml/h，普通肝素抗凝。透析2小时突然出现咳嗽，胸闷，憋气，呼吸困难，口唇紫绀，查体：BP:120/75mmHg，R:25次/分，P:98次/分,面色苍白，口唇紫绀，右上肺呼吸音低，未闻及干湿啰音，心音低钝，心率98次/分，各瓣膜区未闻及杂音。检查透析机各项压力指标均在正常值范围内，检查透析管路时发现，管路动脉端可见成串较小的气泡，追寻气泡的起源处，发现动脉管路处可见一针眼。

44. 病例分析 病例1 • 诊断：空气栓塞 • 治疗： 1、即刻夹住静脉管路 2、高流量吸氧 3、头低脚高位，左侧卧位，避免空气进入脑组织 4、低分子右旋糖苷改善微循环。 • 原因分析： 1、透析管路密闭性破坏：因当时透析管路为复用管路，每次透析结束后需医护人员进行环氧乙烷消毒，冲洗。该过程中可能导致针头刺破透析管路而未被发现，当用密闭性不良的管路连接病人时，由于血泵运转导致的负压将大量空气吸入血液中。 2、透析机气泡报警装置失灵：常规来说当气泡总量超过0.5ml时，气泡报警装置就会发出警报，同时关闭静脉夹，以防止气泡进入体内。该气泡报警装置失灵，导致医护人员未能及时发现气泡，而导致大量气泡由下腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→引发患者不适主诉。

45. 病例分析 病例2 • xxx男性，24岁，大学三年级学生，因患慢性肾小球肾炎，慢性肾功能不全尿毒症期，需要维持性血液透析治疗，透析前Cr:1890umol/L,BUN:78mol/L.本次为首次透析治疗，拟透析2小时，除水1.0Kg，普通肝素抗凝。透析1.5小时开始出现恶心、呕吐、头痛。透析结束后返回病房，上述症状加重，并出现抽搐、瞻望、昏迷。即刻查化验，Cr540umol/L,BUN25mmol/L,渗透压由透析前的390mmol/L下降至340mmol/L.

46. 病例分析 病例2 • 诊断：透析失衡综合征 • 透析失衡综合征：主要机制是“尿素逆渗透效应”在透析中血浆尿素氮比脑脊液中尿素氮下降得快，血脑之间产生渗透梯度，使水进入脑脊液中，引起脑水肿。 • 治疗： • 1、使用小面积低效率透析器：使用面积0..7-0.8m2的空心纤维透析器，同时血流量保持在100-150ml/min左右 • 2、短时多次透析：首次透析要根据患者血浆BUN和渗透压水平来决定，如二者水平较高的情况下，需要采用短时、多次透析的方法，来缓慢降低BUN和渗透压水平，以防止透析失衡的发生。 • 3、增加血浆渗透压：静脉输入甘露醇或甘油，以提高血浆渗透压。

47. 病例分析 病例3 • XXX医院血液透析中心，频繁出现病人贫血事件，将贫血病人的EPO调大剂量，增加静脉铁的输入，仍未见有明显起色，并且贫血病人数量日益增加。透析中心多次检测透析液成分未见有明显异常。后经多次专家会诊，考虑可能为透析水处理系统在净化透析用水中有一定纰漏，予以增加活性炭罐后，贫血症状得以改善。

48. 病例分析 病例3 • 结论：考虑可能为反渗水中活性氯超标？ • 治疗：增加活性炭吸附活性氯后，可以把水中的活性氯吸附掉，活性氯非离子氯，而是以分子形态存在于水中的氯，它进入人体后可形成氯胺导致病人溶血、贫血

49. 病例分析 病例4 • XXX ,40岁，女性，因患慢性肾小球肾炎，慢性肾功能不全尿毒症期，需要维持性血液透析治疗，透析前Cr:620umol/L,BUN:23mol/L.本次为首次透析治疗，拟透析2小时，除水1.0Kg，普通肝素抗凝。透析开始后20分钟后，出现周身瘙痒、流涕、呼吸困难，查体未见明显异常，透析机设置均正常。

50. 病例分析 病例4 • 诊断：首次使用综合征 • 治疗：其根本是一种过敏反应，与环氧乙烷消毒剂有关。 • 1）立即停止透析 • 2）血液不回输给患者 • 3）肾上腺素或抗组胺药 • 预防：防止再次使用含环氧乙烷消毒的透析器，停止使用ACE抑制剂。