一種快速加溫透析配液設(shè)備的技術(shù)改造

郭赤，趙育新，李濤，

米永巍，蘇東東廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科，湖北 武漢 430070

0 前言

透析液（dialysate）的配制是血透中心大量的、重復(fù)的工作之一。透析的原理是，溶質(zhì)通過半透膜從高濃度向低濃度方向的運動，其中包括溶質(zhì)的移動和水的移動，臨床上用彌散現(xiàn)象來分離純化血液，使之達到凈化的目的[1]。而大多數(shù)醫(yī)院使用的透析液B液是由一定量的B粉在反滲水中溶解配制而成。作者在長期的醫(yī)療工作中發(fā)現(xiàn)在配制B液時存在以下問題：冬季氣溫較低，B粉溶解速度較慢，花費的配制時間較長，甚至達5～6 h。因此，提出對原有的配液設(shè)備進行改造，以便提高配制效率。

1 改造前的配液系統(tǒng)

改造前的配液系統(tǒng)（圖1）是依靠人工控制反滲水進水的，即通過控制進水開關(guān)來控制進水量，見圖1。系統(tǒng)也無水位控制實時加溫和溫度顯示功能，僅有攪拌功能，不適用于低溫條件下工作，故冬季配液受到較大限制。

2 系統(tǒng)改造方案與工作原理

為了達到快速配液的目的，在配液時，采用邊往配液桶加反滲水邊加溫控溫的方案，即當(dāng)配液桶中反滲水達到設(shè)定的用量時，桶內(nèi)的反滲水溫度也達到設(shè)定值，約為30℃，這樣可以保證寒冷的冬季和炎熱的夏季所需配液時間相同，便于科室的工作安排。

2.1 改造后的配液系統(tǒng)

該改進快加溫配液設(shè)備主要由加熱器、水型位自動控制器、配液桶、攪拌器、電動閥、管路和進出水閥等7部分組成。其原理圖，見圖2；實物圖，見圖3。

反滲水的加熱采用市售的具有即時加熱功能的加熱器，該加熱器通過分檔快加熱技術(shù)實現(xiàn)反滲水的即時加熱功能，通過程控電路調(diào)整加熱器功率來實現(xiàn)不同的溫度控制。采用防干燒保護技術(shù)確保加熱器不會因干燒而損壞，即無水供應(yīng)時加熱器停止加熱。水位自動控制器由電動閥、水位電極、溫度探頭和水位自動控制器組成。其中，溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器[2]，也可以根據(jù)實際情況來選定[3]；電動閥采用全自動軸向閥門，反應(yīng)時間＜2 s；兩路水位電極用于控制高低反滲水液面高度，以實現(xiàn)水量的控制；溫度探頭用于水溫信號的采集，通過內(nèi)置單片機測量系統(tǒng)實現(xiàn)水位自動控制和溫度的實時顯示功能。配液桶為原有的，容積為100 L，不必特殊改造，攪拌器采用循環(huán)水?dāng)嚢柩b置。最后通過管路將這7部分連接而成。

2.2 工作原理

接通加熱器電源，打開進水口閥，將加熱器調(diào)至合適的檔位，并將水位自動控制器設(shè)置適當(dāng)?shù)乃?啟動系統(tǒng)，電動閥門開啟，反滲水通過加熱器加熱到達配液桶內(nèi)，直至達到預(yù)設(shè)容量時電動閥才關(guān)閉，并停止加水。注意，應(yīng)在反滲水加滿前加入B粉，達到配液量時，啟動攪拌泵攪拌，總共約0.5 h，B粉即可完全溶解。

3 實驗方法與結(jié)果

采用我院改進型快加溫透析液配液設(shè)備，配液桶容積為100 L，設(shè)定反滲水容量為70 L，將配液桶的反滲水溫分別調(diào)整至15℃、20℃、25℃、30℃和35℃5檔，觀察反滲水水溫與B粉溶解的時間關(guān)系，各反滲水水溫值分別記錄3次，取其均值（表1）。

表1 實測反滲水水溫與B粉溶解的時間關(guān)系

表1顯示了反滲水水溫與B粉溶解時間的關(guān)系：反滲水溫度越低B粉溶解時間越長，隨著反滲水溫度的提高，B粉溶解速度先成線性關(guān)系，當(dāng)超過一定溫度后再增加溫度，B粉溶解速度的提高就不會那么明顯；反滲水溫度過高，對系統(tǒng)的能耗也就越大，并且反滲水水溫太高會導(dǎo)致碳酸氫鹽的揮發(fā)[4-5]，從而影響透析液的作用。如反滲水溫＞25 ℃時，B粉的溶解時間均＜30 min；當(dāng)反滲水水溫達到30℃時，B粉的溶解時間僅為20 min；當(dāng)反滲水水溫達到35 ℃時，B粉的溶解時間為19 min，減少不多。所以我們通常將反滲水水溫度設(shè)定在30 ℃，就可滿足日常透析液配制的要求。從2011年1月至今，我們設(shè)計的改進型快加溫透析液配液設(shè)備用于血透中心的透析液配制，達到了預(yù)想的設(shè)計效果，使用科室滿意，大大提高了配液室的工作效率。

4 討論

以往解決冬季透析液配液主要方法有3種：① 通過增加配液桶的數(shù)量來增加配液量，保證當(dāng)日需求，多個配液桶同時配液的確可以提高反滲液的產(chǎn)量并加快配液速度，但多個配液桶往往占據(jù)較多的室內(nèi)場地，占用過多的資源；② 將反滲水加熱，再匯入配液桶內(nèi)，通過提高反滲水溫度來加快配液速度，其缺點是操作較為麻煩，且溫度不易掌握和控制；③ 采購現(xiàn)成的帶加溫保溫功能的配液桶來解決，這需另購設(shè)備增加成本，而帶加溫保溫功能的配液桶往往功率不大，加溫也要花費一定時間[6-7]。此外，還有濃配法，即傳統(tǒng)生產(chǎn)透析液的常用方法由于高濃度碳酸氫鈉溶液不穩(wěn)定，隨溫度和時間的變化不斷釋放二氧化碳，從而導(dǎo)致碳酸氫鈉的濃度逐步下降、pH 值降低，并使Ca2+、Mg2+等離子發(fā)生沉淀。

與上述方法相比，我們設(shè)計的改進型快加溫透析液配液設(shè)備完全克服了它們的缺陷。其優(yōu)點：① 采用即時快速加溫技術(shù)，當(dāng)配液桶中反滲水達到預(yù)定值時，反滲水溫也同時達到預(yù)定的溫度，一般設(shè)定30 ℃，此時加熱器停止工作設(shè)備不再消耗能源；② 醫(yī)院在任何季節(jié)所花費的配液時間均相同，并能當(dāng)場配置當(dāng)場使用，便于科室的工作安排；③ 在反滲水達到設(shè)定水位前，加入透析粉B粉，達到配液量時，啟動攪拌泵，約20 min便可使配液桶內(nèi)的B粉完全溶解，加上加水時間10 min，總共約30 min，與原方法相比大大節(jié)省的配液時間，比單桶配液方法提高6倍的配液量；④ 節(jié)省了設(shè)備占用空間，費用也大為降低；⑤ 在使用過程中攪拌溫度和攪拌時間連續(xù)可調(diào)，且系統(tǒng)操作簡單；⑥ 在密閉條件下生產(chǎn)透析液，生產(chǎn)時間短、污染機會較少，克服了傳統(tǒng)的 “開放式”生產(chǎn)透析液時間長、易被細菌污染的缺陷。

目前，系統(tǒng)主要由加熱器、水位自動控制器、配液桶、攪拌器、電動閥、管路和進出水閥等7部分組成[8]。在此基礎(chǔ)上，還可增加上水閥與電動閥（并聯(lián)），便于夏季溫度較高時使用；還可進一步改進為一體式快加溫定量系統(tǒng)。

[1]陳華,張鋒.人工腎透析液的制備與合理使用[J].臨床醫(yī)學(xué),2007,27(6):75-76.

[2]王曉寧,陳光輝,李如華,等.基于MAX1415的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,32(2):14-16.

[3]楊秋蘭.淺談溫度測量的發(fā)展現(xiàn)狀[J].科學(xué)傳播,2010,23(14):113-116.

[4]陳華,張鋒.人工腎透析液的制備與合理使用[J].臨床醫(yī)學(xué),2007,27(6):75-76.

[5]蘭伯恩,李漢彝.配制碳酸氫鹽透吸液B液時注射用水溫度的選擇[J].中國藥業(yè),2003,12(3):5.

[6]陳春全,蔡志群,張建勇,等.B型人工腎透析液生產(chǎn)工藝改進[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2004,20(5):378-379.

[7]歐偉光.一種半自動透析液攪拌裝置的研制[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2004,19(10):5-6.

[8]唐立源,朱興喜.血液透析機的主要參數(shù)設(shè)定和檢測方法[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2011,26(12):63-65.