周 嬙 樊照鑫

血液透析是維持腎衰患者生命的有效手段。作為血液透析用水，其純度要求非常高，如果水中含有害物質(zhì)，很容易通過透析膜進(jìn)入患者的血液中，即使較低濃度的有害元素，長期蓄積也會(huì)導(dǎo)致慢性中毒。因此，做好水處理設(shè)備的日常維護(hù)與保養(yǎng)工作，對(duì)于保障透析質(zhì)量和患者的安全至關(guān)重要[1]。

1 血透水處理設(shè)備的重要性

長期以來水處理設(shè)備只是被認(rèn)作血透機(jī)的附屬產(chǎn)品，技術(shù)含量抵，只要出水量大就可以。然而從1993年葡萄牙水處理產(chǎn)水中的鋁污染、1996年西班牙的氯胺污染，以及美國俄亥俄州的甲醛污染等一系列水中不合格化學(xué)劑超標(biāo)帶來的嚴(yán)重人員傷亡事故中，不難發(fā)現(xiàn)水處理安全的重要性。透析治療過程中99.3%的透析液是水[2]。透析患者與用水直接相連，很小的失誤都能傷害到患者。由于血液透析中透析用水與患者血液接觸的機(jī)會(huì)是飲水總量的20倍以上，也就是說，每天攝入1000 ml水，按其安全上限所含的雜質(zhì)成分總量與血液透析時(shí)進(jìn)入患者體內(nèi)的雜質(zhì)總量相比，后者可能是前者的10～25倍[3]。另外，飲用水是通過胃腸道吸收而抵達(dá)血液中的。飲用水從胃腸道吸收時(shí)，細(xì)胞膜可選擇性吸收，從而改變了水中化學(xué)成分的含量比例。在血液透析過程中，水是通過非生物膜(人工膜)擴(kuò)散到血液中去的，透析膜不能選擇性吸收或排斥某種離子。這樣，透析液中所含的物質(zhì)，只要分子大小適合穿過透析膜，都可以進(jìn)入血液。結(jié)果，用作飲用的水可能是無害的，但是用作透析液可能是有毒的[4]。透析液中細(xì)菌和熱原物質(zhì)等微生物污染物嚴(yán)重威脅著透析患者的健康，世界各國對(duì)其都有著嚴(yán)格的規(guī)定[5]。為確保血透患者的安全，對(duì)血透用水有特殊的要求，必須清除所有對(duì)人體有害的、影響透析液濃度的、對(duì)透析設(shè)備造成損害的物質(zhì)[6]。

2 水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)及原理

2.1 水處理系統(tǒng)組成

一般的水處理系統(tǒng)由前處理系統(tǒng)、反滲機(jī)、反滲水輸送管路系統(tǒng)組成。其中前處理系統(tǒng)又包括精密濾過器、樹脂軟水器和鹽水罐[7](如圖1所示)。

圖1 水處理系統(tǒng)

2.2 工作原理

2.2.1 前處理系統(tǒng)

(1)精密過濾器。功能：水源中＞10 μm的懸浮粒子如淤泥、膠質(zhì)可引起混濁，水源中的污垢也可以包括活性炭、軟水樹脂和反滲膜使其性能下降甚至失效，利用過濾纖維孔徑大小過濾懸浮粒子。濾過器前后必需裝有水壓表、開關(guān)閥、旁路和采樣口。種類：①不同孔徑濾芯0.2～10 μm；②纖維式或膜式濾芯；③不同材質(zhì)。

(2)活性碳過濾器。功能：利用活性炭吸附填料以吸附方式清除水中氯和氯胺，有機(jī)化合物如除草劑、殺蟲劑和工業(yè)溶劑也可被吸附清除(AAMI 2006，Luehmann 1989)。

活性碳除氯不是單純的物理吸附，而是在其表面發(fā)生催化作用：

氧原子與碳原子由吸附狀態(tài)迅速的轉(zhuǎn)變：

氯與活性碳的反應(yīng)可如下式：

(3)樹脂軟水器和鹽水罐。功能：利用負(fù)電荷離子交換樹脂清除水中的硬水離子，如鈣鎂離子(交換釋出鈉離子)，保護(hù)反滲膜。軟水器前后需裝有水壓表、開關(guān)閥、旁路和采樣口。長期與氯和氯胺接觸，離子交換樹脂的使用壽命會(huì)縮短，如果進(jìn)水的氯和氯胺非常高，可以把軟水器安裝在碳濾器后。為了減小細(xì)菌對(duì)反滲膜造成的壓力，如果水源的氯和氯胺不高，可以把軟水器安裝在碳濾器前面，高鈉濃度可一定程度減慢細(xì)菌在碳濾器和反滲膜中的生長，減少前處理系統(tǒng)的生物污染。軟水器的離子交換能力是有限的，故在使用一定時(shí)間后，離子交換樹脂需要用飽和鹽水再生。

軟化過程：

樹脂再生過程：

2.2.2 反滲透工作原理

利用高壓將含有雜質(zhì)的原水或初步處理過的水經(jīng)半透膜將水中的雜質(zhì)分開產(chǎn)生純水，利用反滲膜可清除細(xì)菌、病毒、致熱原等[8](如圖2所示)。如果用一個(gè)只有水分子才能透過的薄膜將一個(gè)水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。隨后發(fā)現(xiàn)純水液面降低，而鹽水的液面升高。將水分子透過隔膜遷移到鹽水中的現(xiàn)象叫做滲透現(xiàn)象。鹽水液面升高不是無止境的，到了一定高度就會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，這時(shí)隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關(guān)。

圖2 反滲透狀態(tài)

在以上裝置達(dá)到平衡后,如果在鹽水端液面上施加一定壓力，此時(shí)水分子就會(huì)由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程被稱為反滲透現(xiàn)象。如果將鹽水加入到以上設(shè)施的一端，并在該端施加超過該鹽水滲透壓的壓力，就可以在另一端得到純水，這就是反滲透凈水的原理。

2.2.3 實(shí)際應(yīng)用

結(jié)合我院實(shí)際應(yīng)用情況介紹一般常用的水處理系統(tǒng)。目前，為了保證血透室正常運(yùn)轉(zhuǎn)，我院采用雙套水處理系統(tǒng)，分別為金寶CWP106H醫(yī)用單級(jí)熱消毒反滲透水處理和圖南TNRO-E4醫(yī)用雙級(jí)反滲透水處理設(shè)備。機(jī)器采用反滲透工藝原理，多級(jí)純水過濾，原水經(jīng)過4級(jí)前級(jí)預(yù)處理，以達(dá)到RO膜的進(jìn)料水要求。第一級(jí)：砂濾裝置或10 μm 水濾芯，去除水中＞25 μm的懸浮顆粒及泥砂等物質(zhì)；第二級(jí)：除氯裝置，去除水中的臭味及氯的副產(chǎn)品；第三級(jí)：去離子裝置，經(jīng)過離子交換去除水中的鈣、鎂等離子，使水質(zhì)軟化；第四級(jí)：5 μm水濾芯，再次濾除水中雜質(zhì)。經(jīng)過以上處理的水基本達(dá)到RO膜的進(jìn)料水標(biāo)準(zhǔn)，再次經(jīng)雙級(jí)RO膜處理后即可達(dá)到或超過透析用水要求。

3 透析用水的水質(zhì)監(jiān)控

根據(jù)血液透析用水處理的要求，嚴(yán)格監(jiān)控透析用水的水質(zhì)[9]。

(1)電導(dǎo)率正常值約10 μs/cm。

(2)純水的pH值應(yīng)維持在5～7的正常范圍。

(3)細(xì)菌培養(yǎng)應(yīng)每月1次，要求細(xì)菌數(shù)＜200 cfu/ ml；采樣部位為反滲水23輸水管路的末端。每臺(tái)透析機(jī)每年至少檢測(cè)1次。

(4)內(nèi)毒素檢測(cè)至少每3個(gè)月1次，要求細(xì)菌數(shù)＜200 cfu/ml，內(nèi)毒素＜2 EU/ml；采樣部位同上。每臺(tái)透析機(jī)每年至少檢測(cè)1次。

(5)化學(xué)污染物情況至少每年測(cè)定1次，軟水硬度及游離氯檢測(cè)至少每周進(jìn)行1次，參考2008年美國AAMI標(biāo)準(zhǔn)(見表1)。

表1 血液透析用水允許的化學(xué)污染物的最大質(zhì)量濃度

4 水處理設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)

水處理系統(tǒng)的日常維護(hù)得當(dāng)能夠避免不必要的故障，確保工作正常，并延長水處理設(shè)備的使用壽命，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，保證透析治療的安全。水處理系統(tǒng)的日常維護(hù)與保養(yǎng)是確保生產(chǎn)出合格的純水并將其安全地輸送到透析機(jī)中的必要條件[10]。

4.1 預(yù)處理部分的維護(hù)與監(jiān)測(cè)

(1)定期正沖、反沖，清洗濾料，防止濾料結(jié)塊。每周一次。

(2)活性炭罐定期監(jiān)測(cè)殘余氯(殘余氯測(cè)試紙或試劑)，殘余氯有較強(qiáng)的氧化性，如果和血液接觸將導(dǎo)致溶血、血細(xì)胞下降等嚴(yán)重后果。

(3)定期檢查更換前后級(jí)濾芯。

(4)監(jiān)測(cè)樹脂罐的出水硬度，建議每天檢測(cè)硬度試紙或試劑。

(5)定期進(jìn)行樹脂再生(3天一次或視情況)，保障樹脂再生充分性、飽和食鹽水吸入量。

(6)保障控制器工作正常，供電、時(shí)間調(diào)整。

4.2 反滲透水處理機(jī)的監(jiān)測(cè)與維護(hù)

(1)監(jiān)測(cè)出水電導(dǎo)率，在入水壓力不變時(shí)監(jiān)測(cè)出水量。

(2)按質(zhì)控要求進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)每月一次、內(nèi)毒素監(jiān)測(cè)三個(gè)月一次，化學(xué)污染物檢測(cè)每年一次[11]。

4.3 水處理的化學(xué)消毒

(1)一般選用酸性清洗劑清洗。通常用4%過氧乙酸進(jìn)行消毒，清除反滲透膜表面微生物細(xì)菌(每周一次)，過氧乙酸在反滲機(jī)內(nèi)形成循環(huán)→浸泡→循環(huán)→沖洗，約為140 min。

(2)檸檬酸消毒。當(dāng)發(fā)現(xiàn)反滲機(jī)供水量有所下降時(shí)，可能為反滲透膜表面鈣鎂覆蓋過多，應(yīng)用20%檸檬水浸泡2 h以上并沖洗。

(3)殘余內(nèi)毒素清除。內(nèi)毒素引發(fā)致熱源反應(yīng)，患者出現(xiàn)發(fā)熱、寒顫、惡心、嘔吐，低血壓、肌肉痙攣、頭痛等不良反應(yīng)。若水處理設(shè)備有儲(chǔ)水箱，要定期排放儲(chǔ)水箱中存水，清除殘余內(nèi)毒素[12]。

(4)福爾馬林消毒。當(dāng)發(fā)現(xiàn)內(nèi)毒素檢測(cè)超標(biāo)時(shí)，要對(duì)反滲機(jī)及供水管路進(jìn)行福爾馬林消毒。選用4‰濃度福爾馬林溶液浸泡管路24 h，充分沖洗并檢測(cè)反滲水福爾馬林殘余量。

5 結(jié)論

水處理設(shè)備對(duì)于血液透析來說至關(guān)重要。水質(zhì)的優(yōu)劣直接關(guān)系到患者透析的安全，臨床上許多難以解釋的癥狀往往是由水處理的不合格造成的, 嚴(yán)重時(shí)后果難以設(shè)想[13]。由于水處理系統(tǒng)的設(shè)備在長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)工作狀態(tài)下，部件易出現(xiàn)老化、生銹、彈簧疲勞等現(xiàn)象。為了保證水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，工程技術(shù)人員應(yīng)熟悉水處理系統(tǒng)工作狀態(tài)，并細(xì)心地做好日常維護(hù)保養(yǎng)工作[14]。如果不能認(rèn)真地加以對(duì)待，輕則將影響水處理設(shè)備的正常運(yùn)行，設(shè)備過早損壞；重者將造成大批患者的透析反應(yīng)，甚至出現(xiàn)醫(yī)療事故[15]。因此，只有加強(qiáng)對(duì)水處理設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)，嚴(yán)格地控制透析用水，使之符合標(biāo)準(zhǔn)，才能真正保證血液透析的質(zhì)量。

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