透析机的基本参数和性能
大家都知道,血液透析治疗是终末期尿毒症患者的重要手段之一,它帮助了可逆性尿毒症度过危险期,帮助了终末期尿毒症延续了生命,为将要做肾脏移植患者作好了准备。那么,血液透析是通过一个什么样的装置来实现的呢?它又有哪些性能和基本参数呢?下面就让我们一同来了解一下。血液透析机的基本结构
血液透析机是一个较复杂的机电一体化设备,它主要有三部分组成:
体外血液循环通路(extracorporeal circulation path)
透析液循环通路 (fluid path)控制监测系统简单的说就是有血路、水路及电路三部分组成.
在血液透析过程中,血液透析机接受操作人员的指令后,负责控制及监测透析液通路及血液通路的各种参数,来确保整个透析过程持续、安全的进行。那么,透析机有哪些基本参数和性能呢?
体外血循环通路的参数和性能
体外血循环通路的目的就是将患者的血液引出体外、进入透析器(人工肾),并安全返回患者体内(图1),那么在这一过程中主要是通过血泵的蠕动来挤压管路,驱动管路内部血液流动。
在这过程里,有三个重要参数要注意:
1、体外循环的血液原则上越少越好:这个参数关系到透析器及管道的选择问题,因为由于患者身体增加了一个体外循环,这样就会给患者带来血液动力学的改变,所以透析器大小、透析管路的容积就直接关系到体外循环的血量的多少,所以在为患者选用合适的透析器时,一方面要考虑透析器的生物相容性,另一方面还要考虑透析器的面积、容积和毒素清除率及管道的容积,使体外循环的血量最少。从而使患者血液动力学的改变尽可能小。下面将本中心现有管道容积、透析器面积、容积、毒素清出率、价格列表比较,供临床使用时参考。
透析器及管道参数比较(列表)
2、血流量与超滤量的设定:一般透析机的血泵转速是10—600ML/分,目前临床上通常治疗血流量是200-300ML/分,血流量与超滤量是密切相关,一般情况,血流量《300ML/分,超滤量《100ML/分,即血流量与超滤量比率是《1/3,这主要与血液的粘稠度和毒素的清除率相关,假设血流量是300ML/分,超滤量也是300ML/分,大家想一想会出现什么情况?谁能回答?这也就是为什么我们一般情况下的单超量的设定时500ml/10分钟左右的原因,当然,单超的设定量和频率还与透析器膜的耐压即TMP相关,一般TMP<500mmHg,还与患者的的毒素高低相关,水储留的多少等多方面情况来确定,这要具体问题具体分析了。
3、在线血滤内生置换液的设定:这个参数看起来好像是水路系统上的问题,但是我把它化为血路系统来讲,就是因为这个参数与血流量相关。大家知道血滤是由于大量血浆中的溶质和水被滤出,就必须补充相当量的正常细胞外液组成相似的置换液,
1)大家知道血液透析清除溶质主要取决时间,而血液滤过清除溶质主要依赖置换液量。据文献介绍,后稀释血滤量不得少于30L每周60-90L,为达到Kt/V值>1.0的标准,超滤量应为体重的58%,临床研究发现,置换液量为体重的45%-50%是合适的,当然患者如果有一定残余肾功能,那么所需要的置换量可减少,如残余肾功能5ml/min,则一天清除量为7.2L, 目前在线血液滤过系统一次性治疗最多可产生99L置换液,对于前稀释血液滤过液量,目前尚无统一的方法但近年来有人研究每次前稀释血滤治疗的总滤液量与干体重的比值达到1.3以上时,患者表现出良好的血液净化效果,所以认为前稀释总滤液量/干体重的比值可以作为制定充分的治疗剂量,
2)一般血流量〉300mL/min ,血流量与置换量比例是1:1/3-1/2范围,此比例失衡假如超滤过大就会造成电解质交换不充分,从力学角度考虑还会有造成透析器破膜和红细胞破裂的危险,若超滤过小又会产生心脏难耐受,甚至心衰,所以综合考虑,一般每次4h治疗需置换量为20—40L,血流量与置换液量比例是1:1/3-1/2范围,血滤器选择高通量的透析器。
透析液通路参数的设定
在血液透析过程中,未了达到需也净化和电解质酸碱平衡的目的,,不但是透析液的化学成分很重要,其物理和微生物特性也同样重要。当血液与透析液接触时,产生双向弥散过程,溶质在透析膜两侧逐渐达到相同浓度,血液中的高浓度的尿毒症毒素经过弥散进入无毒素的透析液中,透析液中浓度较高的离子和缓冲减反向弥散入血,由于透析膜两侧的透析液和血液逆向流动,得以维持膜两侧浓度平衡,达到清除毒素,纠正电解质紊乱和酸碱失衡状态。所以透析液的作用是极为关键的,那末透析液的温度、浓度、压力及流速在进入了透析器以前,都在透析液通路内都得到了合适调整。
温度:透析液在流入透析器之前,首先要将透析用水加热至适宜温度后,再与浓缩液配比,最终流入透析器内的透析液要达到预先所设定的温度 ,透析器的入口处,透析液的温度通常维持在36.5-38之间。在临床上通常透析液温度设定为是37度,目前,有人主张低温透析,可改善低血压倾向患者的血管稳定性,使血液透析过程中对脱水的耐受性提高,但温度过低,可导致患者的冷感、寒战和低体温。一般最高调到38度
浓度:透析液在流入透析器内之前,是要经过透析机的透析液配比装置将浓缩透析液与透析用水按1:34比例混合的,使其成分、酸碱度和渗透压达到透析要求。通过监测电导度来监测透析液离子总浓度,透析液浓度以显示,显示范围12.8-15.7mS/cm(25度)下面就将透析液的各种成分的浓度范围列表如下(77页) 我中心目前有钾2.0/3.0/4.0,钙1.25/1.5/1.75,无醋酸7种透析液供临床患者的不同需要。我中心常用配方是使用的freseniues配方:(列表)
在此,将钾、钠、氯、镁、钙
压力:水供应压力:1.5-6.0bar,排水口高度最高1m,浓缩液供液压力最大吸入高度1米
流速:0/300/500/800ml/min,透析液流量一般设定为500ml/min,这是因为一般血流量为250ml/min, 一般透析液流量与血流量的比率为1:2,否则影响透析效果, 严格意义上讲血流量300ml/min时,透析液流量应设为〉600ml/min,由于fenrenues透析机不能连续设定,就设定为800ml/min,一般血流量200ml/min左右,透析液流量设为500ml/min,在此也强调一下,为了充分透析,除透析液流量与血流量的应按比率设定外,透析液与血流方向应呈逆向,这是因为(1)同向,会减小透析膜两侧的压力差,使TMP下降,影响超滤,(2)影响溶质交换,若同向,就会使交换过的水与新鲜血共存同行,新鲜水与再交换血齐头并进,从而影响交换率和清除率,所以,透析液与血流方向应呈逆向,以保证血液侧与透析液侧的最大溶质梯度。
透析机控制监测系统
为保证透析安全,透析机的控制监测系统,它负责监控水路及血路上所有传感器的信号,,从而控制透析参数,那末透析机主要监控那些参数呢?
透析液通路方面:透析液流量、温度、压力、浓度
血液通路方面 :血液流速、动、静脉压、血液中的气泡
其它检测 :漏血监测、超滤量及超滤率、跨膜压
透析液监测参数
1、流量:透析液流量测量误差一般不大于正负5-10%,就是说假如设定500ml/min时,若流量报警,此时透析液流量应超出了450-550ml/min范围
2、温度:透析液的温度应准确调节,并在血液透析中维持在特定的范围,以保持患者的舒适和中枢体温的平衡。透析机热敏电阻为探头,监测透析液温度误差不大于正负1.5度,一般35-39度之间可调,加热棒坏了,就会发生高、低温报警,下限一般为34度,上限为41度。由于温度的误差,机器的误差,为安全起见,一般临床上透析液温度设定范围为36.5-38之间。透析液温度较高可导致患者发热、高通气、心动过速、恶心、呕吐、低血压等, 达到39.5度时,就会发生溶血现象,40度时,红细胞就会破裂了,44—45度就会致人死亡。所以透析液温度《34度,或>41度将透析机将发生低温或高温报警。
3、浓度:透析液的浓度一般是通过对透析液的电导度的监测来获得。电导度代表了被测物的导电能力, 表示各种离子的总和,电导度的单位是Ms/cm”(毫西门子) 报警限为设定值的正负5%。,如我们在临床工作中,一般设定电导度为14,那么透析机在电导度低于13.3,高于14.7时就报警,设定电导度这个参数是十分重要的。临床上通常设定的电导度值为14,实际上是设定的阳离子总浓度140mmol,电导度值×10=阳离子毫摩尔数,刚才已经说过设定电导度值为14是阳离子浓度的总和,(k、Na、Ca、Mg离子的总和),也就是说它不代表Na离子的浓度,(列表)从表二可见,设定电导度14时,Na离子的浓度实际136左右,目前透析机还没有只分辨Na离子的浓度的能力,所以,在临床实际工作中,要想使钠浓度提高,可有两种方法:1、调电导度2、调Bic键。第一种方法在钠浓度升高的同时,钾、钙、镁也同时升高了,这比较适合血压低又脱水的患者;第二种方法调Bic键时,实际上是调B液,B液成分只有Na离子和Hco3离子,这种方法计算简单,比较适合急诊透析,在这里在介绍一下基础钠的调法:每日自检完后,光标停止的位置即为今日的基础钠值,基础钠值的意义,是给透析机一个背景值,也就是给透析机钠调整的标准。由于每天A、B液有误差,每个人的电导度又不同,这样每天基础钠的背景值就要变化,这样每天在此高度上下调整,给机器一个监视的标准,一个平台,也就是0线标准,假如医生设定某患者治疗钠为140mmol,则光标应为14.4 或调Bic键+4,(调钠透析)
血液通路方面的控制与监测参数
(一)血液流速
血流速在透析机上实际没有测量装置,其流速显示实际上是用血泵转速换算而来的,大致是“ml/min”
(二)动静脉压力的监测
用于检测体外循环管路内压力是否处于正常状态,其压力的大小主要取决于血液流速、血液通路各处的阻力及透析器大小。与患者本身的血压基本无关,在临床使用上,主要观察其压力值的相对变化。当管路接头脱落、打折、都有可能导致压力的变化,使透析机发生压力的报警,下面是一些其他情况导致的压力变化。
(1)泵前动脉压减少为负值,提示动脉血液流量不足 。
(2)静脉压增高,提示静脉回血通受阻
(3)泵后动脉压与静脉压差值变大,提示透析器可能有凝血。
(三)静脉气泡监测及静脉管夹
静脉气泡检测装置可以防止气泡进入管路的血液回流进入体内。有两种检测方式,一种通过监测静脉壶液面高度来防止气泡进入患者体内,装置在静脉壶上,另一种则直接检测静脉管路是否有气泡经过,装置在静脉管路上。前种方式与被检测管路有较大接触面积,工作可靠,一般不会有误报警,但因其对血液中混合有气体的情况检测能力比较差,目前的透析机基本不使用;后种方式则克服了前种报警装置的缺点,但因其与血液管路的接触面积较少,有时会发生误报警,特别是管路经过多次复用后。
当静脉检测装置发现管路中有气泡经过时,静脉夹动作,夹住下游静脉管路,血泵停转,发出报警,等待操作人员处理。
(四)其他监测装置
1.漏血报警:一般采用光电传感器测量血液中有无血液成份存在。在规定的最大透析液流量下,每分钟漏血>0.5ml时,漏血报警器应发出声光报警,同时关闭血泵,并阻透析液进入透析器。
2.跨膜压:跨膜压是通过计算血液侧与透析液侧的压力差得来的。血液测的压力计算各厂家的设备有所不同。有采用动脉压的平均值表示跨膜压的,也有直接采用静脉压的,也有采用静脉压乘已修正系数的。故不同机型间在同样情况下跨膜压有可能不同。跨膜压指示精确度为上下20mmHg(上下2.66kPa),一般最大跨膜压报警限不超过450mmHg(59.85kPa).
3超滤量:只有采用流量传感器的超滤系统才可能对超滤率及超滤量进行真正的测量。一般超滤精确度为30ml/h。超滤率的报警上限可由操作者设定,已防患者除水速度过快,下限为0。
电导度/mS/cm
14.014.514.7515.0 14.014.5 14.7515
k/mmol /L 2.02.2 2.3 2.43.03.13.33.5
Na/mmol/L 135141 146 148135143145148
电导度与离子浓度的关系
透析机可以通过改变透析液雨水的配比关系提高或降低透析液浓度,即电导率,但高浓度或高电率绝不等于高纳,因为高浓度是各离子浓度均升高,而高钠仅是钠离子浓度增高,可见如果提高电导度,k,Na浓度均增高,Na达到148时,钾已增加到了3.5 mmol/L ,容易引起高血钾,所以要采取调钠透析
可调钠透析:为了解决高钠透析液导致的口渴问题,高血压等问题。一些作者提出可调钠透析,即冲治疗开始到结束时,透析液钠浓度呈现从高到低或从低到高再到低的动态变化,保持透析中血钠高水平,有利于细胞内水分向细胞外转移,维持血容量稳定。可调钠的方法有三种:
1)上升型:透析液钠浓度呈上升型曲线,对透析后半期的血容量维持有一定作用,能明显减少肌肉痉挛的发生,但透析后血钠值较高,患者口渴明显。
2)下降型:透析液液钠浓度呈下降型曲线,可呈线形下降、阶梯样下降、脉冲样下降三种形式,是临床上最常用的方法,能明显维持透析时间的血容量,对透析失蘅症状也有一定的作用。
3)间断型:用较低纳浓度(130-135mmol/L)的透析液,在透析过程中,每间隔0.5-1小时用高浓度(145-150mmol/L)透析液,造成细胞外液洗涤的效果,有利于清除细胞的内毒素。第一种和第二种方法都需要结合超滤模式同时进行,如高钠高超滤,后低钠低超滤。所以,不管那种方法,原则上都不会增加患者的钠负荷,这更有利于稳定心血管功能。
血液透析中应用钠曲线模型指在找到一个合适患者的血浆钠浓度,达到对脱水的最大耐受程度,使机体在透析过程中保持相对的血容量稳定,同时又不导致体内钠潴留,减少透析后相关并发症。Sadowski等取初始钠浓度148mmol/L和终末钠浓度为138mmol/L,在透析过程中应用阶梯式和线形两种钠浓度变化模式。结果应用钠模型组患者透析中肌肉痉挛、头痛、恶心、透析中低血压、透析后乏力感、头晕等均低于对照组,也没有发现高钠引起的相关不良反应(血压增加、血钠升高、口渴等)。最后作者指出,阶梯式钠模型适于预防透析过程中头痛和改善低血压,线形钠模式适于减少透析中肌肉痉挛。
Keuchel等对13例患者采用电脑模拟三中超滤方式:①常规超滤和透析液钠浓度138mmol/L;②阶梯式超滤;③阶梯式超滤与阶梯式钠浓度模型(初始钠浓度150 mmol/L)联合。结果③组透析后细胞内液减少,而其他组细胞内液增加。De Vries对15例患者研究了①恒定钠浓度(140mmol/L);②阶梯钠浓度模型(148-140mmol/L)③钠梯度和超滤度联合三种治疗方式对毛细血管再充盈率、血容量、细胞内液和细胞外液的影响。结果在①组常规透析血容量降低明显,细胞内液和细胞外液下降均少于②组和③组;而②组和③组有明显的跨细胞水分进入细胞外液,因此临床不出现低血压和肌肉痉挛。
由于病情不一样,患者对钠浓度的反应也有区别,故应建立个体化的钠浓度模型才能有效防止血流动力学的不稳定性 坐在沙发认真学习 谢谢你,学习了。 hao hao xuexi 您的文章太好啦 !!!学习 学习了,谢谢
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