平衡腔透析系统的超滤误差分析与优化方案
平衡腔透析系统的超滤误差分析与优化方案(本方案专利号:202210945015.X)本改进方案设计背景:本人在两家平衡腔系统血透机公司累计从事技术服务工作13年,两家平衡腔系统血透机在实际的透析过程中都会出现偶发超滤误差过大的情况(少的时候几百毫升,多的时候甚至会到达1000毫升以上)。在医院和临床医护人员沟通中发现除了我所工作过的两家血透机,其它公司的平衡腔系统血透机也会出现偶发超滤误差过大的情况。据此可发现偶发超滤误差过大是平衡腔透析系统血透机所共有的问题。下面将对平衡腔透析系统血透机偶发误差过大进行分析并提出优化方案。分析平衡腔透析系统偶发误差过大需先说明一下平衡腔系统透析机的空气分离方法。目前有两种:一种是用空气分离泵把空气直接排到废液通道;另一种是通过一个空气分离阀与除气腔连接,当探针探测到空气时打开空气分离阀通过除气腔的负压(一般在负500以下)把空气排走。目前多数平衡腔血透机采用的是通过除气腔排走透析系统空气的方法。下面就给出通过除气腔排走透析系统空气的平衡腔透析系统优化方案。一, 空气分离阀平衡腔透析系统的超滤原理与误差分析及优化方案 如上图所示,平衡腔透析系统工作原理如下:平衡腔系统对透析器供给透析液对病人进行透析治疗并保证透析液进出平衡,病人体内多余的水份由超滤泵负责清除,当空气探针探测到空气是由空气分离阀打开通过除气压排走系统里面的空气。 正常情况下,平衡腔系统,空气分离系统(空气分离阀和空气探针),超滤泵三者各司其职,在保证病人透析治疗的同时并清除精确病人多余的水份。但是在实际的透析治疗中也会出现偶发超滤误差大的问题。 针对空气分离阀平衡腔透析系统超滤误差的问题,下面对平衡腔系统,空气分离系统,超滤泵进行逐一分析如下:1. 平衡腔系统平衡腔结构如图所示,由8个电磁阀和平衡腔腔体组成。当血透机使用一定年限后,由于电磁阀老化或者被渗漏的透析液腐蚀,可能造成电磁阀关闭不严或某个电磁阀与其它的电磁阀开关不同步的情况发生。这就可能造成平衡腔进出不平衡,从而导致透析病人超滤误差大的情况发生。3. 空气分离系统正常情况下,空气探针探测到空气,空气分离阀打开通过除气压排出空气;空气探针探测到液体时,空气分离阀关闭。但是当空气探测功能出故障时(比如平衡腔系统中实际并无空气,空气探针误报警),这时空气分离阀打开就会把平衡系统里面的透析液抽走,这种情况就会造成透析病人多脱水。当空气分离阀出现关闭不严时,平衡系统里面的透析液也会被除气腔抽走造成透析病人多脱水。当平衡系统里面空气过多而空气分离泵没有及时排出时,超滤泵抽出的液体中可能会含有部分空气而导致病人脱水不准。3.超滤泵超滤泵使用过程中由于磨损老化问题,其超滤液体的体积可能会发生变化就会造成透析病人脱水不准的情况发生。 经过以上分析,平衡腔系统,空气分离系统,超滤泵三者都可能会造成透析病人出现超滤误差问题。但是在实际使用过程中空气分离系统和超滤泵导致出现超滤误差的情况相对较多,而空气分离系统出问题容易出现超滤误差大会对透析病人造成伤害。鉴于以上问题,对超滤系统实施监测已经非常重要。但由于每次透析病人的脱水量不同(少的几百毫升,多的几千毫升),因此超滤监测不易实现(采用平衡腔透析系统的血透机目前没有一种进行超滤监测)。因此,能设计出一个成本不高又不需占用太多空间的超滤监测的方案才能符合需求。 二.超滤监测的设计方案图100ML容量腔大小约1个水杯,占用空间少具备可实施性(若设计体积较大则实施困难)。组件:1个100ML容量腔,4个电磁阀(1,2,3,4号电磁阀),2组探针(2,3号探针),1个打气泵。 超滤监测原理:开始时100ML容量腔为空,1号探针和2号探针均探测到空气。此时1号电磁阀打开,2号电磁阀关闭,3号电磁阀关闭,4号电磁阀关闭,空气分离阀关闭。 当超滤泵工作产生液体进入100ML容量腔时空气通过1号电磁阀排出,液面逐渐升高。当平衡腔系统空气探针探测到空气时,1号电磁阀关闭,2号电磁阀关闭,3号电磁阀关闭,4号电磁阀打开,空气分离阀打开。平衡腔系统里面的空气经过4号电磁阀,100ML容量腔,空气分离阀排出到除气腔。液体进入100ML容量腔时2号探针会先探测到液体,1号探针会间隔一段时间探测到液体。 当1号探针探测到液体时,超滤泵立即停止工作,1号电磁阀关闭,2号电磁阀关闭,3号电磁阀关闭,4号电磁阀关闭,空气分离阀关闭。此时超滤监测系统计量100ML。 超滤监测系统计量后。1号电磁阀关闭,4号电磁阀关闭,空气分离阀关闭。2号电磁阀和3号电磁阀打开,打气泵工作,空气经2号电磁阀,100ML容量腔,3号电磁阀把液体排出。1号探针和2号探针会先后探测到空气。当2号探针探测到空气时,系统进入下一工作周期并累加超滤量。 三. 加入超滤监测技术的优点1.加入超滤监测后,空气分离系统和超滤泵被共同监测。当空气分离系统出现故障和超滤泵误差过大时都能被监测系统发现(尤其是空气分离系统出现故障可能会导致出现1000ML以上的超滤误差)。1.加入超滤监测后,在机器自检阶段就能监测超滤泵的精度(比如超滤监测达到100ML时,超滤泵的累计体积应在95-105之间,此时误差在5%范围内),如果超滤泵误差过大就能提前发现问题并报警,检修后再使用避免对病人造成伤害。 2.血透机运行过程中。当累加监测超滤量和超滤泵计量进行对比,当二者差值过大(比如达到500ML以上,可能空气分离系统工作不正常或超滤泵误差过大)时机器发出报警并提示超滤误差过大,可提前下机保证透析病人安全。3.当透析过程中出现超滤误差过大时便于判断故障。如果在透析过程中就出现超滤误差过大报警就说明超滤泵误差过大或者空气分离系统工作不正常。而超滤泵计数与超滤监测数据误差很小,但透析病人下机后实际超滤误差较大则说明平衡腔系统不平衡。 终上所述,平衡腔透析系统超滤监测功能对空气分离系统和超滤泵实施监测。透析过程中当二者出故障时能对病人起到较好的保护作用,并且能对出现超滤误差过大提供数据分析帮助发现问题。将会对平衡腔透析系统的透析安全提供有力保障,是一项值得推广和应用的技术。100ML容量腔约为水杯大小,不会占用太多空间。 备注:由于平衡腔系统的进出流量非常大(一般在每分钟500毫升以上),因此对平衡腔系统实施监测的难度非常大且成本很高,故在此未对平衡腔系统提出监测方案。
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