楊林,戴劍峰,盧蘇生
蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程處,江蘇 蘇州 215006
血液透析機(jī)又叫人工腎,主要用于急性腎功能衰竭及慢性腎功能衰竭的治療,亦可用于急性中毒和其他疾病如肝性腦病、嚴(yán)重水電解質(zhì)紊亂、酸堿平衡失調(diào)等常規(guī)療法無(wú)效時(shí)的治療,是目前緩解尿毒癥的常規(guī)治療手段[1]。
在臨床血液透析的儀器中,水處理系統(tǒng)是非常重要的設(shè)備,透析用水占透析液98%以上,因此,透析用水對(duì)于血液透析至關(guān)重要[2]。水處理系統(tǒng)安裝不合理,日常維護(hù)保養(yǎng)不規(guī)范等,都將嚴(yán)重影響血液透析的質(zhì)量。
2012年初,連云港市發(fā)生群體性血透安全事故。為確保全省的血透質(zhì)量安全,江蘇省衛(wèi)生廳于3月組織專(zhuān)家對(duì)全省血液透析工作進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢查。此次檢查中,首次將工程技術(shù)人員加入到檢查專(zhuān)家組中,并強(qiáng)調(diào)著重對(duì)水處理設(shè)備狀況和管理進(jìn)行監(jiān)督(筆者為其中一員)。
檢查中發(fā)現(xiàn),各醫(yī)療機(jī)構(gòu)水處理設(shè)備基本能夠滿足工作要求,但在管理上存在著較多的問(wèn)題:① 工程技術(shù)人員配備不齊全,承擔(dān)水處理設(shè)備質(zhì)量控制工作的人員往往是醫(yī)生、護(hù)士、護(hù)工等,未配置專(zhuān)職工程師,設(shè)備科工程人員也未能及時(shí)地與血透中心進(jìn)行溝通和監(jiān)管;② 缺少相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)的記錄文本規(guī)范,各單位所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)和記錄格式以及檢測(cè)頻次均不統(tǒng)一,多個(gè)單位出現(xiàn)記錄補(bǔ)填和作假情況;③ 對(duì)水處理系統(tǒng)缺乏規(guī)范化控制體系,對(duì)于檢測(cè)的數(shù)據(jù)與應(yīng)采取的處置措施不明確,導(dǎo)致有記錄無(wú)分析,沒(méi)有相應(yīng)監(jiān)管體制。針對(duì)以上情況,本文提出了水處理系統(tǒng)的質(zhì)量控制指標(biāo)體系,對(duì)血液透析中如何加強(qiáng)工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)水平提出幾點(diǎn)建議。
反滲水處理系統(tǒng)由預(yù)處理部分、反滲部分、水貯存和輸送系統(tǒng)3大部分組成。水處理間應(yīng)該保持干燥,水、電分開(kāi),生產(chǎn)廠家或?qū)B毠こ處熋堪肽陸?yīng)對(duì)水處理系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)參數(shù)校對(duì)[3]。
預(yù)處理系統(tǒng)的主要功能是防止懸浮雜質(zhì)、膠體、微生物對(duì)反滲膜表面的污染,防止難溶性鹽在膜上析出結(jié)垢,除去殘余氯,防止殘余氯對(duì)膜的侵蝕及對(duì)人體的損害。在水進(jìn)入預(yù)處理前,應(yīng)根據(jù)原水壓情況考慮是否設(shè)計(jì)前級(jí)加壓泵,使出水壓控制在0.3~0.5 MPa,若自來(lái)水水壓>0.3 MPa,可不裝前級(jí)加壓泵[4]。
預(yù)處理系統(tǒng)包括砂濾罐、樹(shù)脂罐、活性碳罐,根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)考慮添加濾芯過(guò)濾,去除水中的懸浮雜質(zhì)和錳砂過(guò)濾除鐵。
砂濾罐用于去除水中的懸浮物和膠體,最常用的過(guò)濾介質(zhì)是石英砂。當(dāng)水流經(jīng)過(guò)濾介質(zhì)的床層時(shí),懸浮物和膠體會(huì)因物理作用吸附于過(guò)濾介質(zhì)表面。石英砂罐內(nèi)容物的有效直徑為0.5~1.2 mm,過(guò)濾介質(zhì)最小設(shè)計(jì)層深度為0.8 m,設(shè)計(jì)過(guò)濾流速通常<10~20 m/h[4]。
樹(shù)脂罐是利用離子交換原理去除水中離子態(tài)物質(zhì),主要是鈣離子和鎂離子,實(shí)現(xiàn)水的軟化。樹(shù)脂罐應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注再生周期的設(shè)定,如晚間對(duì)軟水器進(jìn)行再生,次日早晨,水處理機(jī)啟動(dòng)30 min后測(cè)定樹(shù)脂罐出水硬度,如不合格說(shuō)明再生無(wú)效或樹(shù)脂失效,需重新再生或更換樹(shù)脂;如合格正常使用。每天透析治療、透析機(jī)清洗消毒結(jié)束后,再次測(cè)定軟水器出水硬度,如不合格說(shuō)明現(xiàn)樹(shù)脂不能保障每天的透析治療用水量,應(yīng)更換或增加樹(shù)脂,直至測(cè)定到N天不合格,軟水器再生周期定為(N-2)天(N>2)[6]。
活性碳罐是利用物理吸附原理和表面催化作用去除水中的有機(jī)物和殘余氯。活性碳罐應(yīng)置于樹(shù)脂罐后,因?yàn)樯肮藓突钚蕴脊拊跒V除雜質(zhì)的同時(shí)易滋生細(xì)菌,利用水中自帶余氯在流經(jīng)砂罐和活性碳罐時(shí)可起到抑菌的作用。利用活性炭除去游離氯和氯胺有一個(gè)空床接觸時(shí)間的概念,EBCT是水流過(guò)過(guò)濾器與活性炭接觸的時(shí)間,除去游離氯為6 min;除去氯胺為10 min。
在安裝預(yù)處理系統(tǒng)時(shí)要注意砂、樹(shù)脂、活性碳等內(nèi)容物的量與產(chǎn)水量的匹配,一般情況下前級(jí)內(nèi)容物要盡可能多,應(yīng)≤罐體的大小的2/3。整個(gè)預(yù)處理的出水流量設(shè)計(jì)應(yīng)為反滲機(jī)出水量的2.5倍以上。
預(yù)處理部分的質(zhì)控應(yīng)對(duì)出水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)。應(yīng)在預(yù)處理和反滲膜中間設(shè)置取水口,定期檢測(cè)出水的余氯含量和硬度。在日程維護(hù)保養(yǎng)中還應(yīng)關(guān)注各級(jí)濾過(guò)結(jié)構(gòu)的前后壓差值,條件允許的單位在預(yù)處理各級(jí)罐之間可以安裝壓力表,每日對(duì)壓力情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄分析。根據(jù)壓差值的記錄分析,設(shè)置合理的反沖周期,當(dāng)壓力差為30~60 kPa時(shí),可進(jìn)行反洗,1周2~3次,保證壓差≤10 psi(0.069 MPa)。標(biāo)稱(chēng)精度在10~25μm的濾芯使用壓力差應(yīng)<40 kPa,1~2個(gè)月更換1次。
反滲機(jī)(Reverse Osmosis System)是水純化系統(tǒng)的核心,一般前面加微量過(guò)濾器去除1~5μm微粒,醫(yī)院根據(jù)產(chǎn)水量要求來(lái)確定反滲膜的大小,并在安裝反滲機(jī)時(shí)考慮預(yù)留消毒進(jìn)水口。反滲機(jī)工作時(shí)應(yīng)保證供水充足,并且無(wú)空氣進(jìn)入管道,管道內(nèi)水溫保持25oC最佳,PH值5.0~8.0。
反滲機(jī)的工作參數(shù)有透水量、脫鹽率和系統(tǒng)回收率等。每臺(tái)透析機(jī)用水一般為30 L/h,要同時(shí)考慮配液和復(fù)用機(jī)的用水需求[7]。系統(tǒng)回收率是指系統(tǒng)總產(chǎn)水量與總給水量的比例,計(jì)算方法如下:
脫鹽率=(1-產(chǎn)品水中總?cè)萁夤绦挝?給水中總?cè)芙夤绦挝铮?00%
≈(1-產(chǎn)品水電導(dǎo)/給水電導(dǎo))×100%
系統(tǒng)回收率=(總的產(chǎn)水流量/總的給水流量)×100%[5]
系統(tǒng)回收率越高則消耗的水量越少,但回收率過(guò)高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品水的脫鹽率下降、微溶鹽沉淀、濃水滲透壓過(guò)高膜元件產(chǎn)水量降低。在實(shí)際應(yīng)用中系統(tǒng)回收率應(yīng)控制在60%~75%,脫鹽率控制在96%~99%。
反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水量和出水水質(zhì)是反滲膜(RO)的質(zhì)控指標(biāo),反滲膜的更換周期與系統(tǒng)的維護(hù)和運(yùn)轉(zhuǎn)有關(guān),對(duì)復(fù)合膜一般要求產(chǎn)水量在同等壓力下≥80%,透鹽率≤1.5倍,出水電導(dǎo)度合格。反滲透系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)格按照膜生產(chǎn)商的設(shè)計(jì)導(dǎo)則,不同系統(tǒng)存在著一定的差異,但反滲機(jī)主要運(yùn)行監(jiān)控參數(shù)基本一致,包括高壓泵進(jìn)出水水壓、RO產(chǎn)品水流量、RO濃水流量、RO給水電導(dǎo)率、RO產(chǎn)品水電導(dǎo)率等。一般復(fù)合膜運(yùn)行壓力在1~1.6 MPa,低壓膜運(yùn)行壓力在1.05 MPa。工程技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)監(jiān)測(cè)的指標(biāo)計(jì)算工作壓力、透水量、脫鹽率和系統(tǒng)回收率等,保證在合理的工作范圍內(nèi)。當(dāng)發(fā)生下列情況時(shí),需對(duì)膜進(jìn)行清洗:① 標(biāo)準(zhǔn)RO水流量下降10%;② 標(biāo)準(zhǔn)膜壓差增加10%;③標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)脫鹽率下降2%;④ 確認(rèn)有污染或結(jié)垢發(fā)生;⑤有微生物污染或生長(zhǎng)趨勢(shì)。
對(duì)反滲機(jī)產(chǎn)品水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè),保障進(jìn)入透析設(shè)備的水質(zhì)合格。目前透析用水的主要標(biāo)準(zhǔn)有7項(xiàng),見(jiàn)表1。
表1 反滲水水質(zhì)控制指標(biāo)
按照表1所示的檢測(cè)頻次對(duì)水處理系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量控制。出現(xiàn)水質(zhì)不合格時(shí),應(yīng)考慮停止透析治療,逐級(jí)排查,對(duì)照質(zhì)控指標(biāo)查找并解決問(wèn)題,將水質(zhì)恢復(fù)至合格狀態(tài)。一般應(yīng)首先檢測(cè)預(yù)處理部分出水水質(zhì),如果檢測(cè)到氯胺或者游離氯超標(biāo)必須更換活性碳,如果硬度超標(biāo)則需考慮鹽添加和樹(shù)脂再生是否及時(shí),樹(shù)脂是否過(guò)期。對(duì)于細(xì)菌數(shù)和內(nèi)毒素超標(biāo)可能是反滲機(jī)需要消毒、RO需更換或者貯存供水輸送系統(tǒng)存在大量微生物。
水貯存和輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)是水處理系統(tǒng)中的重要組成部分。反滲水應(yīng)盡量即產(chǎn)即用,不貯存保留,但直供式結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易發(fā)生故障,穩(wěn)定性差[9]。根據(jù)目前的實(shí)際情況,水貯存桶無(wú)法全部去除,但需要確保供水和輸送系統(tǒng)能夠自循環(huán)。要安裝水循環(huán)管路,使反滲水從貯水罐到透析機(jī),多余的水再回到貯水罐。在管路或者貯水罐中安裝紫外線燈,循環(huán)消毒。水輸送系統(tǒng)量避免出現(xiàn)水流停滯,管路死腔或盲端,器材表面不平,形成銳角彎曲等。供水管路應(yīng)選用衛(wèi)生級(jí)管件,采用密閉循環(huán)透析機(jī)串連供水方式,提高反滲水的流速以加大水流的剪切力。
水貯存和輸送系統(tǒng)的質(zhì)控指標(biāo)主要是細(xì)菌數(shù)和內(nèi)毒素的數(shù)量,該指標(biāo)已經(jīng)涵蓋在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中。后級(jí)管路消毒方法包括化學(xué)消毒、熱消毒、臭氧消毒等,對(duì)反滲膜的消毒應(yīng)采用化學(xué)消毒法,可使用的消毒劑包括福爾馬林、過(guò)氧乙酸等。管路消毒必須是閉路大循環(huán)方式,無(wú)歧路,無(wú)分支,無(wú)死腔,無(wú)死角,每周至每月1次,根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備配置設(shè)置合理的浸泡時(shí)間和沖洗時(shí)間,消毒后檢測(cè)消毒劑殘余量是否合格。
為保證透析用水需求,輸送管路末端應(yīng)安裝流量表測(cè)量流速,流速=流量/輸水管截面積,直供水下推薦最小流速為1.5 英尺/s,非直供水下最小流速為3英尺/s。
重視工程技術(shù)人員在水處理和血液透析設(shè)備管理中的作用,根據(jù)醫(yī)院血液透析中心的規(guī)模配備數(shù)量匹配的工程師。建議20臺(tái)以上設(shè)備的單位配備專(zhuān)職工程師,并根據(jù)設(shè)備數(shù)量的增加情況增加專(zhuān)職工程師人數(shù)。透析設(shè)備較少的單位由設(shè)備管理部門(mén)配備兼職工程師,并保證在血液透析中心的日工作時(shí)間。
針對(duì)目前工程技術(shù)人員缺少相應(yīng)的培訓(xùn)和考核機(jī)制,導(dǎo)致工程技術(shù)人員專(zhuān)業(yè)水平參差不齊,衛(wèi)生主管部門(mén)應(yīng)逐步開(kāi)展工程技術(shù)人員的培訓(xùn)和考核工作,建立衛(wèi)生部門(mén)、生產(chǎn)廠家和自我學(xué)習(xí)相結(jié)合的培訓(xùn)和繼續(xù)教育體制,提高工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)水平。
由主管單位建設(shè)信息化平臺(tái),各級(jí)血透中心每日將水處理各項(xiàng)指控?cái)?shù)據(jù)上報(bào)至信息化監(jiān)控平臺(tái),監(jiān)控中心對(duì)未及時(shí)上報(bào)以及上報(bào)數(shù)據(jù)超警戒值的單位進(jìn)行人工干預(yù)。有條件的地區(qū)可以探索利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)水處理指標(biāo)的智能化檢測(cè)和記錄。
針對(duì)目前工程技術(shù)方面缺乏質(zhì)量控制工作參考資料的現(xiàn)狀,組織專(zhuān)家根據(jù)對(duì)各地血透水處理狀況的調(diào)查和分析,編寫(xiě)適用性廣的水處理設(shè)備質(zhì)控指南,便于各級(jí)血透中心進(jìn)行參考,建立規(guī)范化的水處理質(zhì)量控制規(guī)范。
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