作者：应滋栋
编辑：清修 禅定 爱·多多
血透机，是作为血净人的我们日常工作不可或缺的部分，那么它究竟是什么原理？怎么样完成治疗？不同机型之间有什么区别？恐怕不少小伙伴们都还是“一脸懵逼”的样子……
在魔都的西南角，有一位叫小应的血透工程师，他为我们慢慢揭开了这层“神秘”的面纱……..
在获得【小应聊血液净化工程】的授权后，将他的这篇文章分享给大家，一起了解机器，一起为专注的血净人打call……
（经小应授权，文章略有删改）
血透机比较复杂，可以细分成很多部分：混合、平衡、超滤、消毒等等模块……
今天就来说说大家比较关心的超滤系统……
为什么要说超滤系统？因为超滤的结果最直观，下机后一上秤，就可以直接知道结果。而且病人往往最纠结的就是超滤脱水，这个结果关系到两次透析之间能喝多少水的问题。
让我们先来回顾一下超滤系统的历史：
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最初Kolff的转鼓系统是通过向透析液中加入葡萄糖提高渗透压，通过渗透的原理进行超滤的。
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因为这种方法完全不能控制超滤量，所以到了1947年Nils发明的转鼓系统就使用了负压的原理进行超滤，这个方法一直沿用至上世纪70年代。
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随着中分子理论的提出，以及高通量透析器的出现，负压控制的超滤就遇到了问题。在进行高通治疗时，会出现反超，为了解决这个问题，到了1972年法国的Rhone-Poulenc公司，就开发出了第一台容量控制超滤的血透机Rodial 75，不过它的透析液输送是循环式的，所以它有个75L的大桶。
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到了70年代末期各家血透机制造厂商就陆续开发出了单通道容量控制的血透机，一直沿用至今。
现在我们用的血透机都属于容量控制超滤，可以分为两大类，
第一类为固定腔体类加超滤泵的组合
第二类为流量计类
先聊一聊第一类固定腔体类的设备：
下面这张图就是固定腔体类的具体分类，分为平衡腔类和复式泵类。
首先来说说使用平衡腔系统的机器：
平衡腔都有2个腔体和8个电磁阀组成，每个腔体内都有一块膜片。
平衡腔的工作周期分为两步，以贝朗血透机的平衡腔为例，下图左侧为第一个周期，右侧为第二个周期。
其实很简单，当一个腔体在向透析器供液时，另一个腔体将相同容量的液体排出血透机，保证了进出透析器的容量是相等的。当膜片达到腔壁时平衡腔的状态就自动进行切换进入到第二个周期。
虽然血透机平衡腔的工作原理是相同的，但在细节上每个厂家还是有很大的差别。（见下图）
首先每个厂家的平衡腔容量大小不同
其次他们的切换依据也不同
我简单总结了一下：（可能有些数据不对，望读者见谅）
接下来是日机装特有的复式泵：
复式泵是具有两个相同容积泵室的柱塞泵。它同样有两个工作状态，分别为供液和排液。（如下图所示）
供液时，复式泵腔体内柱塞向左移动，左侧腔体内的透析液进入透析器，而透析器中的废液进入右侧的腔体。
排液时，复式泵腔体内柱塞向右移动，新鲜透析液进入左侧的腔体，右侧腔体内的废液被排出。
其实，还有一类是固定腔体类加超滤泵的组合机器：Nipro的硅油腔：
在国内早期Nipro的机型像NCU5，NCU8，NCU10等都是使用硅油腔的，但现在最新的18，55包括欧洲的Surdial X都选用了平衡腔。只有日本本土的机器仍然使用硅油腔，除非引进日本的中央供液系统（CDDS），我估计以后也没有机会再使用硅油腔了，所以就不做详细介绍了。
对于腔体类的超滤系统，无论是平衡腔还是复式泵，它们都只是保证进出透析器的流量是个恒定值，那么就还需要额外的超滤泵进行超滤。
超滤泵主要用的是柱塞泵，柱塞泵的类型有很多，我就挑一个最常见的，工作原理如图：
在吸液时，柱塞流道朝向腔体吸入口，伴随柱塞的旋转，腔体容积逐渐增大形成局部真空，液体被吸入腔体内，随着柱塞继续旋转，当柱塞流道错开腔体吸入口时，吸液过程完成。
排液时柱塞流道向腔体吐出口靠近，腔体容积逐渐减少，液体被压缩排出。
我们再来说流量计类型的超滤系统
这个类型的机器也可以分为两大类：
一种是差分质量流量计，Bellco品牌的血透机无论是Formula系列还是将来要进国内市场的Flexya都使用了这个方案。金宝早期的Artis也选用了差分质量流量计，后来由于未知的原因又改回了UF cell
那么UF cell就是另一种流量计类型的超滤系统，国内最新的AK98还有未来上市的Artis都是使用了这个方案。
首先说说差分质量流量计：
可能Bellco的用户有限，所以了解的人不太多。其实差分质量流量计在石油行业用的很多，它是基于科里奥利原理，科氏力与液体质量，液体的运动速度，以及旋转体系的角速度有关。
对于Bellco的差分质量流量计，它由两根U型管和一个线圈组成，新鲜透析液与废液的流向相反（如下图）。
治疗时受到线圈产生的磁场驱动，两根U型管以固定频率进行振动。管内的科氏力使U型管中点前后两段产生方向相反的相位差。通过两个传感器分别记录进出口端的相对位移，就可得出质量流量，再计算出超滤量。
那么接下来，就是是金宝的UF cell：
它是基于法拉第定律来测量液体的流量的。超滤单元包括两个形状相同的管路，管路位于固体铁氧磁芯内，周围包裹着线圈。
大家都知道电流经过线圈时会产生电磁场。所以当透析液流经磁场时，它所在的管路会产生一个低电压。在每条管路内都装有的铂电极用来测量电压，就可以来直接确定透析液流量。最终，这两条通道内的流量差值就是我们需要的超滤量。
介绍完容量平衡的原理，我们继续和大家聊一下影响超滤的因素：
主要分为以下几点：
1、设备制造的允许误差。
无论是哪个品牌的机器，超滤系统都存在误差。
让我们来看一下机器的说明书：对于腔体类型的超滤系统，它的允许误差为腔体的误差加上超滤泵的误差。
对于流量计类型超滤系统误差为：
再来看看国标YY0054-2010血液透析装置关于脱水量的允许误差内容：
2、秤的准确性和重复性。
建议秤的精度到小数点后一位就够了，不建议使用指针式的，本身有些病人就站不稳，如果用了指针式的那体重就永远称不对了。秤的重复性是指每次称的体重是固定值，不能第一次是70kg，第二次是69.5，第三次又变成70.5。
3、治疗时摄入的水和食物，治疗时的排泄物。
这两个太难估算了，你可能有办法让病人在治疗时不吃东西，但是排泄的话，算了人都有三急的。
4、上下机引血回血时的盐水用量。
如果有些设备有自动引血和回血的功能还是建议充分的利用起来，因为使用了这个功能后用户可以根据自己的需要设定具体的盐水用量。
对于没有这个功能的血透机，特别是回血的时候，每个病人对回血的要求不同，有些想多喝点水的病人会要求少回些盐水，有些在乎每一滴血的病人希望把血都回干净。
5、置换液管路衔接部位漏水？
这是一个容易忽视的地方。在进行online HDF治疗时，如果置换液管与机器的连接处没有紧密的连接，会导致实际补液量会低于设定补液量，造成多脱水的情况。
关键连接不紧在有些机器是不会报警的，如果工作人员在巡视时再没有发现，那后果就会非常严重。
既然超滤系统如此重要，最后我再来说一下超滤系统保养的内容。
对于任何血透机，首先在每次治疗前一定要进行自检！
但是现在还是有部分医院为了节省时间，会跳过自检，这样做是非常危险的！因为自检可以排除95%以上透析机的常见故障。
还有一点需要注意的是不能随意关闭设备在治疗时的检测功能，例如费森在治疗时每12.5分钟进行的平衡系统检测。
对于费森的机器，如果你频繁看到治疗时出现“Cyclical PHT”的报警，请马上回血下机！因为没人知道会多脱水还是少脱水，病人需要重新称重，更换设备继续治疗。
对于超滤系统，治疗时往往不会出现报警，一般都是等在治疗过程中病人出现了问题，比如脱水过度，造成严重的低血压才会发现。
其次对于平衡腔的系统，需要定期检查平衡腔电磁阀是否有漏液情况，并且需要检查平衡腔进出口的压力是否在正常范围内。
对于固定腔体类的系统来说，固定腔体进出口的压力决定了进出腔体的流量，如果进出的流量不相等，那么超滤肯定会出现较大的误差。
对于日机装的复式泵，我们需要注意的是泵进出口4个单向阀，根据厂家说明书，我们应定期更换单向阀保证治疗的正常进行。
对于超滤泵我们要定期清理结晶。超滤泵长时间使用会出现磨损，漏气的情况，这时就需要及时的定标，对于漏气严重的则需要更换超滤泵腔体。
对于流量计类型的超滤控制系统，每天除钙、除蛋白以及定期的除铁是保证超滤系统准确性的最有效方法。但是一定要注意消毒液的浓度，有的老师为了追求消毒效果会提高消毒液浓度，这样做反而容易腐蚀流量计影响超滤的准确性。
超滤系统大致就包括以上这些内容，希望大家看了之后别再为超滤纠结了。
参考、引用、图片来源：
1. Fresenius 5008 Service Manual
2. B.Braun Dialog Service Manual
3. Nikkiso DBB26 彩页
4. Bellco Formula彩页
5. Iwaki Pump 彩页
6. Gambro Ak98 Operator’s Manual
7. B.Braun Dialog IQ Instructions for Use
8. YY0054-2010
—THE END—
作者丨小应
✨来源：小应，来自魔都的专业工程师。
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