血液透析机体外循环组件的安全考量

马颖慧，朱 宇，刘晓旭

(1首都医科大学附属北京佑安医院 血液净化中心，北京100069；2威高日机装(威海)透析机器有限公司，山东威海264210)

血液透析机体外循环组件的安全考量

马颖慧1，朱 宇2，刘晓旭1

(1首都医科大学附属北京佑安医院 血液净化中心，北京100069；2威高日机装(威海)透析机器有限公司，山东威海264210)

血液透析机承担着血液透析体治疗外循环、透析液的配制、超滤控制及安全监控等功能。静脉压监测、空气监测、静脉夹是典型的安全组件，除此之外，血泵、肝素泵等体外循环的其他组件也都有其相应的安全考量。

血液透析；体外循环；安全

安全稳定的体外循环是完成血液透析治疗的必要保障。透析机承担着体外循环及安全监控的大部分功能。静脉压监测、空气监测、静脉夹是典型的安全组件，除此之外，完成体外循环的其他组件也都有其相应的安全考量。

1 血泵

透析机的血泵均为滚动泵，工作时泵头滚轮挤压泵管带动血液流动。这一过程没有泵体与血液的接触，避免了交叉感染的可能。泵头滚轮与泵管的挤压处密闭，当报警发生血泵停止转动时，此处阻断动脉管、切断体外血液与患者的联系，保证患者动脉到血泵之间血液的安全，避免危险的扩大，扮演了“动脉夹”的角色。除此之外，泵门的存在给泵管与血泵的转子提供了一个相对封闭、安全的空间。所有血泵上都安装有检测泵门是否关闭的感应装置，确保只有在泵门关闭时血泵才会转动。

国家标准提出“应考虑一种方法，防止血泵和(或)置换液泵在治疗期间意外发生反向运转。”现在某些机型已经采用了单向轴承的设计，使血泵只能顺血流方向运转。即使在电机反向运转，或者手动摇泵方向错误时，保证血泵也不会反向运转，防止因血液倒流的带来的危险——血液倒流通过动脉针回到体内，沿途没有气泡监测和血栓过滤，有可能会导致不安全事件发生。

另外，当遇停电等意外状况时，为了及时将血液回输病人体内或者避免因停泵过久导致凝血的发生，血泵都设计了手动辅助转泵的装置，以确保病人体外血液的安全。但此装置因使用较少，某些品牌的机器此处可能会“锈死”，日常维护时需注意。

2 肝素泵

肝素是透析过程中防止体外循环血栓形成的最常使用的抗凝剂。抗凝剂应该尽可能早的进入体外循环避免凝血的发生，可为何现在所有肝素泵泵入口都是在血泵后呢？这跟肝素泵自身的特点有关：所有的肝素泵都是以推为动力，来保证肝素注入量的精确与稳定的。血泵的转动对动脉管路产生负压，将血液快速的“抽”出体外。如果肝素泵入口在此，也会受到血泵“抽”的影响，泵入量的精确和稳定难以保障。而血泵后是整个体外循环管路中最大正压且压力相对最稳定的一点。所以在“尽早进入体外循环”和“精确与稳定地泵入”权衡下，血泵后这个位置才是最安全肝素泵泵入口。

肝素泵是一个微量注射泵，它的精度跟注射器的品牌型号息息相关。注射器公称的是容量，肝素泵走的是长度，不同品牌型号的注射器，由于内径不同，单位容积对应的长度可能略有不同。实际使用中，科室必须根据实际使用的注射器，调整机器内部设置；若更换注射器品牌型号，最好重新调整。避免出现因抗凝不准确，患者体外凝血或者体内出血的风险。

现在常用的肝素抗凝方式是“首剂+维持量”。首剂注入由护士上机操作时一次性完成，而维持量的开启与否不同机型有所不同。有的机器是进入治疗后自动开启肝素泵，无需护士操作；有的则需要手动按下开关才能启动，如果未开启，在治疗开始一段时间后(10min左右)机器发出警报音提示。此两种方法都可以避免因肝素泵未开而导致维持量肝素注入不足的凝血，但后者是否会因此给患者带来更大的凝血风险还需验证。

肝素泵还有过载保护功能，如果肝素泵管夹子没有打开，或者注射器推杆被卡住，机器会通过报警提示护士检查。

3 血路压力监测

3.1 静脉压

静脉压是在患者与透析器出口间体外管路中测得的压力，其监测点位于整个体外循环的末端。临床上静脉压监测实际测定的是静脉壶内的压力。监测值可以直接反应静脉回流的阻力大小，同时也提示了该点前管路中发生的弯折、凝血等风险的可能。

静脉压是体外循环血路中唯一必需的压力监测点。如何判断静脉压力是否监测了呢？根据相关规定，透析机的静脉压治疗下限报警点出厂设置为10mmHg而非0。如果静脉压不监测，传感器探测到的压力值则为0，透析机发出报警，治疗无法进行。虽然一些日本机型允许将静脉压下限调整到负值，方便了在特殊情况下的治疗，例如术中辅助透析，将血液回路连接到心脏体外循环设备上等，但任何操作人员，不得在不能保障安全的情况下，将静脉压治疗下限设置为10mmHg以下。

正常情况下，流入与流出静脉壶的血液量平衡，静脉压力稳定。静脉脱针时，因回流阻力骤降，静脉压也会跟着迅速下降。静脉回流受阻时，流入静脉壶的血流量稳定但流出量减少，静脉压上升。当静脉壶前(包括透析器前)管路打折或者有泄漏、透析器内凝血等状况发生时，流入静脉壶的血液减少，静脉压下降。

3.2 动脉压

动脉压是在患者与动脉血泵间体外管路中测得的压力，位于血泵前，用来反映动脉穿刺点提供血流量的能力。过去，一些品牌没有在这个位置设置压力传感器；新一代的某品牌血液透析机则是取消了动脉壶，直接通过夹在动脉管路上的传感器测量动脉压。

虽然治疗中该点不一定要监测，但监测此点的安全意义不可小觑。如果整个血路中只有位于末端的静脉压一个监测点，假设管路与透析器内内血液250ml，当患者出现动脉脱针，血泵以300ml/min的泵速继续运转，血路压力变化反应到静脉壶需要50s左右的时间。国家标准也提出“基于目前采用的血液流速较快，使患者的脉管管路面临安全方面的危险增大”，故认为，监测动脉压是保护患者的一种合格的、必要的方法。

动脉压的监测在某些品牌的机器上还有另外一层安全意义。因为患者的个体差异，血泵的设定值和实际血流量有着必然的误差，泵前的负压越大，误差也会越大。有些机器可以通过动脉压的监测估算出相对准确的血流量，并由此计算出患者可以接受的最大脱水量，当治疗中设定的脱水量超限时予以提示。此功能主要给后稀释血液透析滤过治疗提供了更安全的保证，这也是为什么血滤治疗时一定要监测动脉压力的原因之一。

3.3 透析器前压力

有些机器还设有位于血泵后、透析器前的压力传感器。从广义上讲，管路上压力监测点越多，越能及时反映出各点的压力变化，从而增加体外循环的安全性。

现在所使用的中空纤维透析器内纤维内径仅为200μm左右，血液流过的阻力较大。加之病人的血液还在透析器内大量脱水，因此发生凝血或者破膜的风险相对更高。透析器前的压力与透析器后的压力(静脉压)同时监测，可直接反应透析器内的血路压力变化。一般的说，透析器上的压力降增加，反映透析器中空纤维丝端孔的通透能力下降。我们熟知的TMP是反映透析器中空纤维丝侧孔的通透能力，二者同时监测，能够更好的反映出透析器的凝血情况。

4 空气探测

透析机上的空气监测可分为两种：静脉壶监测和静脉管监测。静脉壶监测又称液面监测，发生报警时还保持有一定的液面高度，属于预警式的报警；静脉管监测时由于静脉管比较细，所以监测精度比较高。两者都采用的是超声探测的原理，在安全性考虑上各有优势。

发生气泡报警时，透析机会自动停止血泵运转，夹闭静脉夹阻断静脉回路。处理气泡报警时，一般都会将血液管路从静脉夹取出。需要注意的是：如果此时，静脉压的压力比较高，血液管路中气体压力比较大，大量的气体在释放压力的时候，必然会膨胀出巨大的体积。很多患者会因此空气栓塞。

5 静脉夹

静脉夹是体外循环的最后一道关卡，只有当前方管路内全部安全的前提下才能打开。也就是说，只要血液侧有任何安全隐患，此处都会夹闭。静脉夹也有两种不同的设计，但功能都是通过电磁铁实现的。一种静脉夹平时是开放的，需要夹闭时在电磁铁的作用下闭合，这个设计在电磁铁发生故障时可能会导致不能闭合带来的风险。另一种平时是处于闭合状态，监测系统确认前方无风险后，电磁铁将此处打开，允许血液回输体内，一旦电磁铁故障，治疗就不能进行。但这个设计在意外情况发生需要手动或备用电池驱动回血的时候，要人为打开静脉夹，以免发生危险。

6 血液识别器

现在不少机型都在静脉壶后安装了血液识别器。它通血液与预冲液对光的透过率不同来区分管路里是血液还是生理盐水，继而区分是治疗状态还是预冲状态，从而控制安全监测组件的启动与关闭。

下面有两点血液识别器应该可以但还未完全实现的安全功能：(1)治疗期间，如果静脉夹未正确安装，可能导致空气栓塞这类恶性事故的发生。有些血液识别器安装在紧邻静脉夹的位置，方便提醒护士是否正确安装了静脉夹。但现在有些机型可能由于程序设计的原因，即使在治疗过程中探测到“没有血液”(即静脉夹未夹)，也只是声光提示，并没有采取报警、停血泵、停止超滤等安全措施。(2)在治疗初期的引血阶段，肝素化不完全。如果在血液还没有充满透析器时就开始超滤，可能会导致前端血液过浓缩而增加凝血风险。如果机器可以在血液识别器探测到血液之前不允许开启超滤，应该可在一定程度上避免此风险的发生。

透析机作为人工肾脏的动力与安全保证，在其60多年的发展中几经变革，如何让患者获得更安全、更舒适的治疗仍然是透析机发展中不变的追求。虽然机器可以通过更严格的监控保证患者的安全，但使用者的正确操作才是根本。“安全”是一切治疗的保障，医疗设备如此，人亦然。

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2014-07-02

R197.39

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1002-2376(2014)11-0003-03