血液透析機體外循環組件的安全考量

馬穎慧，朱 宇，劉曉旭

(1首都醫科大學附屬北京佑安醫院 血液凈化中心，北京100069；2威高日機裝(威海)透析機器有限公司，山東威海264210)

血液透析機體外循環組件的安全考量

馬穎慧1，朱 宇2，劉曉旭1

(1首都醫科大學附屬北京佑安醫院 血液凈化中心，北京100069；2威高日機裝(威海)透析機器有限公司，山東威海264210)

血液透析機承擔著血液透析體治療外循環、透析液的配制、超濾控制及安全監控等功能。靜脈壓監測、空氣監測、靜脈夾是典型的安全組件，除此之外，血泵、肝素泵等體外循環的其他組件也都有其相應的安全考量。

血液透析；體外循環；安全

安全穩定的體外循環是完成血液透析治療的必要保障。透析機承擔著體外循環及安全監控的大部分功能。靜脈壓監測、空氣監測、靜脈夾是典型的安全組件，除此之外，完成體外循環的其他組件也都有其相應的安全考量。

1 血泵

透析機的血泵均為滾動泵，工作時泵頭滾輪擠壓泵管帶動血液流動。這一過程沒有泵體與血液的接觸，避免了交叉感染的可能。泵頭滾輪與泵管的擠壓處密閉，當報警發生血泵停止轉動時，此處阻斷動脈管、切斷體外血液與患者的聯系，保證患者動脈到血泵之間血液的安全，避免危險的擴大，扮演了“動脈夾”的角色。除此之外，泵門的存在給泵管與血泵的轉子提供了一個相對封閉、安全的空間。所有血泵上都安裝有檢測泵門是否關閉的感應裝置，確保只有在泵門關閉時血泵才會轉動。

國家標準提出“應考慮一種方法，防止血泵和(或)置換液泵在治療期間意外發生反向運轉。”現在某些機型已經采用了單向軸承的設計，使血泵只能順血流方向運轉。即使在電機反向運轉，或者手動搖泵方向錯誤時，保證血泵也不會反向運轉，防止因血液倒流的帶來的危險——血液倒流通過動脈針回到體內，沿途沒有氣泡監測和血栓過濾，有可能會導致不安全事件發生。

另外，當遇停電等意外狀況時，為了及時將血液回輸病人體內或者避免因停泵過久導致凝血的發生，血泵都設計了手動輔助轉泵的裝置，以確保病人體外血液的安全。但此裝置因使用較少，某些品牌的機器此處可能會“銹死”，日常維護時需注意。

2 肝素泵

肝素是透析過程中防止體外循環血栓形成的最常使用的抗凝劑。抗凝劑應該盡可能早的進入體外循環避免凝血的發生，可為何現在所有肝素泵泵入口都是在血泵后呢？這跟肝素泵自身的特點有關：所有的肝素泵都是以推為動力，來保證肝素注入量的精確與穩定的。血泵的轉動對動脈管路產生負壓，將血液快速的“抽”出體外。如果肝素泵入口在此，也會受到血泵“抽”的影響，泵入量的精確和穩定難以保障。而血泵后是整個體外循環管路中最大正壓且壓力相對最穩定的一點。所以在“盡早進入體外循環”和“精確與穩定地泵入”權衡下，血泵后這個位置才是最安全肝素泵泵入口。

肝素泵是一個微量注射泵，它的精度跟注射器的品牌型號息息相關。注射器公稱的是容量，肝素泵走的是長度，不同品牌型號的注射器，由于內徑不同，單位容積對應的長度可能略有不同。實際使用中，科室必須根據實際使用的注射器，調整機器內部設置；若更換注射器品牌型號，最好重新調整。避免出現因抗凝不準確，患者體外凝血或者體內出血的風險。

現在常用的肝素抗凝方式是“首劑+維持量”。首劑注入由護士上機操作時一次性完成，而維持量的開啟與否不同機型有所不同。有的機器是進入治療后自動開啟肝素泵，無需護士操作；有的則需要手動按下開關才能啟動，如果未開啟，在治療開始一段時間后(10min左右)機器發出警報音提示。此兩種方法都可以避免因肝素泵未開而導致維持量肝素注入不足的凝血，但后者是否會因此給患者帶來更大的凝血風險還需驗證。

肝素泵還有過載保護功能，如果肝素泵管夾子沒有打開，或者注射器推桿被卡住，機器會通過報警提示護士檢查。

3 血路壓力監測

3.1 靜脈壓

靜脈壓是在患者與透析器出口間體外管路中測得的壓力，其監測點位于整個體外循環的末端。臨床上靜脈壓監測實際測定的是靜脈壺內的壓力。監測值可以直接反應靜脈回流的阻力大小，同時也提示了該點前管路中發生的彎折、凝血等風險的可能。

靜脈壓是體外循環血路中唯一必需的壓力監測點。如何判斷靜脈壓力是否監測了呢？根據相關規定，透析機的靜脈壓治療下限報警點出廠設置為10mmHg而非0。如果靜脈壓不監測，傳感器探測到的壓力值則為0，透析機發出報警，治療無法進行。雖然一些日本機型允許將靜脈壓下限調整到負值，方便了在特殊情況下的治療，例如術中輔助透析，將血液回路連接到心臟體外循環設備上等，但任何操作人員，不得在不能保障安全的情況下，將靜脈壓治療下限設置為10mmHg以下。

正常情況下，流入與流出靜脈壺的血液量平衡，靜脈壓力穩定。靜脈脫針時，因回流阻力驟降，靜脈壓也會跟著迅速下降。靜脈回流受阻時，流入靜脈壺的血流量穩定但流出量減少，靜脈壓上升。當靜脈壺前(包括透析器前)管路打折或者有泄漏、透析器內凝血等狀況發生時，流入靜脈壺的血液減少，靜脈壓下降。

3.2 動脈壓

動脈壓是在患者與動脈血泵間體外管路中測得的壓力，位于血泵前，用來反映動脈穿刺點提供血流量的能力。過去，一些品牌沒有在這個位置設置壓力傳感器；新一代的某品牌血液透析機則是取消了動脈壺，直接通過夾在動脈管路上的傳感器測量動脈壓。

雖然治療中該點不一定要監測，但監測此點的安全意義不可小覷。如果整個血路中只有位于末端的靜脈壓一個監測點，假設管路與透析器內內血液250ml，當患者出現動脈脫針，血泵以300ml/min的泵速繼續運轉，血路壓力變化反應到靜脈壺需要50s左右的時間。國家標準也提出“基于目前采用的血液流速較快，使患者的脈管管路面臨安全方面的危險增大”，故認為，監測動脈壓是保護患者的一種合格的、必要的方法。

動脈壓的監測在某些品牌的機器上還有另外一層安全意義。因為患者的個體差異，血泵的設定值和實際血流量有著必然的誤差，泵前的負壓越大，誤差也會越大。有些機器可以通過動脈壓的監測估算出相對準確的血流量，并由此計算出患者可以接受的最大脫水量，當治療中設定的脫水量超限時予以提示。此功能主要給后稀釋血液透析濾過治療提供了更安全的保證，這也是為什么血濾治療時一定要監測動脈壓力的原因之一。

3.3 透析器前壓力

有些機器還設有位于血泵后、透析器前的壓力傳感器。從廣義上講，管路上壓力監測點越多，越能及時反映出各點的壓力變化，從而增加體外循環的安全性。

現在所使用的中空纖維透析器內纖維內徑僅為200μm左右，血液流過的阻力較大。加之病人的血液還在透析器內大量脫水，因此發生凝血或者破膜的風險相對更高。透析器前的壓力與透析器后的壓力(靜脈壓)同時監測，可直接反應透析器內的血路壓力變化。一般的說，透析器上的壓力降增加，反映透析器中空纖維絲端孔的通透能力下降。我們熟知的TMP是反映透析器中空纖維絲側孔的通透能力，二者同時監測，能夠更好的反映出透析器的凝血情況。

4 空氣探測

透析機上的空氣監測可分為兩種：靜脈壺監測和靜脈管監測。靜脈壺監測又稱液面監測，發生報警時還保持有一定的液面高度，屬于預警式的報警；靜脈管監測時由于靜脈管比較細，所以監測精度比較高。兩者都采用的是超聲探測的原理，在安全性考慮上各有優勢。

發生氣泡報警時，透析機會自動停止血泵運轉，夾閉靜脈夾阻斷靜脈回路。處理氣泡報警時，一般都會將血液管路從靜脈夾取出。需要注意的是：如果此時，靜脈壓的壓力比較高，血液管路中氣體壓力比較大，大量的氣體在釋放壓力的時候，必然會膨脹出巨大的體積。很多患者會因此空氣栓塞。

5 靜脈夾

靜脈夾是體外循環的最后一道關卡，只有當前方管路內全部安全的前提下才能打開。也就是說，只要血液側有任何安全隱患，此處都會夾閉。靜脈夾也有兩種不同的設計，但功能都是通過電磁鐵實現的。一種靜脈夾平時是開放的，需要夾閉時在電磁鐵的作用下閉合，這個設計在電磁鐵發生故障時可能會導致不能閉合帶來的風險。另一種平時是處于閉合狀態，監測系統確認前方無風險后，電磁鐵將此處打開，允許血液回輸體內，一旦電磁鐵故障，治療就不能進行。但這個設計在意外情況發生需要手動或備用電池驅動回血的時候，要人為打開靜脈夾，以免發生危險。

6 血液識別器

現在不少機型都在靜脈壺后安裝了血液識別器。它通血液與預沖液對光的透過率不同來區分管路里是血液還是生理鹽水，繼而區分是治療狀態還是預沖狀態，從而控制安全監測組件的啟動與關閉。

下面有兩點血液識別器應該可以但還未完全實現的安全功能：(1)治療期間，如果靜脈夾未正確安裝，可能導致空氣栓塞這類惡性事故的發生。有些血液識別器安裝在緊鄰靜脈夾的位置，方便提醒護士是否正確安裝了靜脈夾。但現在有些機型可能由于程序設計的原因，即使在治療過程中探測到“沒有血液”(即靜脈夾未夾)，也只是聲光提示，并沒有采取報警、停血泵、停止超濾等安全措施。(2)在治療初期的引血階段，肝素化不完全。如果在血液還沒有充滿透析器時就開始超濾，可能會導致前端血液過濃縮而增加凝血風險。如果機器可以在血液識別器探測到血液之前不允許開啟超濾，應該可在一定程度上避免此風險的發生。

透析機作為人工腎臟的動力與安全保證，在其60多年的發展中幾經變革，如何讓患者獲得更安全、更舒適的治療仍然是透析機發展中不變的追求。雖然機器可以通過更嚴格的監控保證患者的安全，但使用者的正確操作才是根本。“安全”是一切治療的保障，醫療設備如此，人亦然。

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2014-07-02

R197.39

A

1002-2376(2014)11-0003-03