一種快速加溫透析配液設(shè)備的技術(shù)改造

郭赤，趙育新，李濤，

米永巍，蘇東東廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科，湖北 武漢 430070

0 前言

透析液（dialysate）的配制是血透中心大量的、重復(fù)的工作之一。透析的原理是，溶質(zhì)通過(guò)半透膜從高濃度向低濃度方向的運(yùn)動(dòng)，其中包括溶質(zhì)的移動(dòng)和水的移動(dòng)，臨床上用彌散現(xiàn)象來(lái)分離純化血液，使之達(dá)到凈化的目的[1]。而大多數(shù)醫(yī)院使用的透析液B液是由一定量的B粉在反滲水中溶解配制而成。作者在長(zhǎng)期的醫(yī)療工作中發(fā)現(xiàn)在配制B液時(shí)存在以下問(wèn)題：冬季氣溫較低，B粉溶解速度較慢，花費(fèi)的配制時(shí)間較長(zhǎng)，甚至達(dá)5～6 h。因此，提出對(duì)原有的配液設(shè)備進(jìn)行改造，以便提高配制效率。

1 改造前的配液系統(tǒng)

改造前的配液系統(tǒng)（圖1）是依靠人工控制反滲水進(jìn)水的，即通過(guò)控制進(jìn)水開(kāi)關(guān)來(lái)控制進(jìn)水量，見(jiàn)圖1。系統(tǒng)也無(wú)水位控制實(shí)時(shí)加溫和溫度顯示功能，僅有攪拌功能，不適用于低溫條件下工作，故冬季配液受到較大限制。

2 系統(tǒng)改造方案與工作原理

為了達(dá)到快速配液的目的，在配液時(shí)，采用邊往配液桶加反滲水邊加溫控溫的方案，即當(dāng)配液桶中反滲水達(dá)到設(shè)定的用量時(shí)，桶內(nèi)的反滲水溫度也達(dá)到設(shè)定值，約為30℃，這樣可以保證寒冷的冬季和炎熱的夏季所需配液時(shí)間相同，便于科室的工作安排。

2.1 改造后的配液系統(tǒng)

該改進(jìn)快加溫配液設(shè)備主要由加熱器、水型位自動(dòng)控制器、配液桶、攪拌器、電動(dòng)閥、管路和進(jìn)出水閥等7部分組成。其原理圖，見(jiàn)圖2；實(shí)物圖，見(jiàn)圖3。

反滲水的加熱采用市售的具有即時(shí)加熱功能的加熱器，該加熱器通過(guò)分檔快加熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)反滲水的即時(shí)加熱功能，通過(guò)程控電路調(diào)整加熱器功率來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的溫度控制。采用防干燒保護(hù)技術(shù)確保加熱器不會(huì)因干燒而損壞，即無(wú)水供應(yīng)時(shí)加熱器停止加熱。水位自動(dòng)控制器由電動(dòng)閥、水位電極、溫度探頭和水位自動(dòng)控制器組成。其中，溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器[2]，也可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選定[3]；電動(dòng)閥采用全自動(dòng)軸向閥門，反應(yīng)時(shí)間＜2 s；兩路水位電極用于控制高低反滲水液面高度，以實(shí)現(xiàn)水量的控制；溫度探頭用于水溫信號(hào)的采集，通過(guò)內(nèi)置單片機(jī)測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水位自動(dòng)控制和溫度的實(shí)時(shí)顯示功能。配液桶為原有的，容積為100 L，不必特殊改造，攪拌器采用循環(huán)水?dāng)嚢柩b置。最后通過(guò)管路將這7部分連接而成。

2.2 工作原理

接通加熱器電源，打開(kāi)進(jìn)水口閥，將加熱器調(diào)至合適的檔位，并將水位自動(dòng)控制器設(shè)置適當(dāng)?shù)乃?啟動(dòng)系統(tǒng)，電動(dòng)閥門開(kāi)啟，反滲水通過(guò)加熱器加熱到達(dá)配液桶內(nèi)，直至達(dá)到預(yù)設(shè)容量時(shí)電動(dòng)閥才關(guān)閉，并停止加水。注意，應(yīng)在反滲水加滿前加入B粉，達(dá)到配液量時(shí)，啟動(dòng)攪拌泵攪拌，總共約0.5 h，B粉即可完全溶解。

3 實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果

采用我院改進(jìn)型快加溫透析液配液設(shè)備，配液桶容積為100 L，設(shè)定反滲水容量為70 L，將配液桶的反滲水溫分別調(diào)整至15℃、20℃、25℃、30℃和35℃5檔，觀察反滲水水溫與B粉溶解的時(shí)間關(guān)系，各反滲水水溫值分別記錄3次，取其均值（表1）。

表1 實(shí)測(cè)反滲水水溫與B粉溶解的時(shí)間關(guān)系

表1顯示了反滲水水溫與B粉溶解時(shí)間的關(guān)系：反滲水溫度越低B粉溶解時(shí)間越長(zhǎng)，隨著反滲水溫度的提高，B粉溶解速度先成線性關(guān)系，當(dāng)超過(guò)一定溫度后再增加溫度，B粉溶解速度的提高就不會(huì)那么明顯；反滲水溫度過(guò)高，對(duì)系統(tǒng)的能耗也就越大，并且反滲水水溫太高會(huì)導(dǎo)致碳酸氫鹽的揮發(fā)[4-5]，從而影響透析液的作用。如反滲水溫＞25 ℃時(shí)，B粉的溶解時(shí)間均＜30 min；當(dāng)反滲水水溫達(dá)到30℃時(shí)，B粉的溶解時(shí)間僅為20 min；當(dāng)反滲水水溫達(dá)到35 ℃時(shí)，B粉的溶解時(shí)間為19 min，減少不多。所以我們通常將反滲水水溫度設(shè)定在30 ℃，就可滿足日常透析液配制的要求。從2011年1月至今，我們?cè)O(shè)計(jì)的改進(jìn)型快加溫透析液配液設(shè)備用于血透中心的透析液配制，達(dá)到了預(yù)想的設(shè)計(jì)效果，使用科室滿意，大大提高了配液室的工作效率。

4 討論

以往解決冬季透析液配液主要方法有3種：① 通過(guò)增加配液桶的數(shù)量來(lái)增加配液量，保證當(dāng)日需求，多個(gè)配液桶同時(shí)配液的確可以提高反滲液的產(chǎn)量并加快配液速度，但多個(gè)配液桶往往占據(jù)較多的室內(nèi)場(chǎng)地，占用過(guò)多的資源；② 將反滲水加熱，再匯入配液桶內(nèi)，通過(guò)提高反滲水溫度來(lái)加快配液速度，其缺點(diǎn)是操作較為麻煩，且溫度不易掌握和控制；③ 采購(gòu)現(xiàn)成的帶加溫保溫功能的配液桶來(lái)解決，這需另購(gòu)設(shè)備增加成本，而帶加溫保溫功能的配液桶往往功率不大，加溫也要花費(fèi)一定時(shí)間[6-7]。此外，還有濃配法，即傳統(tǒng)生產(chǎn)透析液的常用方法由于高濃度碳酸氫鈉溶液不穩(wěn)定，隨溫度和時(shí)間的變化不斷釋放二氧化碳，從而導(dǎo)致碳酸氫鈉的濃度逐步下降、pH 值降低，并使Ca2+、Mg2+等離子發(fā)生沉淀。

與上述方法相比，我們?cè)O(shè)計(jì)的改進(jìn)型快加溫透析液配液設(shè)備完全克服了它們的缺陷。其優(yōu)點(diǎn)：① 采用即時(shí)快速加溫技術(shù)，當(dāng)配液桶中反滲水達(dá)到預(yù)定值時(shí)，反滲水溫也同時(shí)達(dá)到預(yù)定的溫度，一般設(shè)定30 ℃，此時(shí)加熱器停止工作設(shè)備不再消耗能源；② 醫(yī)院在任何季節(jié)所花費(fèi)的配液時(shí)間均相同，并能當(dāng)場(chǎng)配置當(dāng)場(chǎng)使用，便于科室的工作安排；③ 在反滲水達(dá)到設(shè)定水位前，加入透析粉B粉，達(dá)到配液量時(shí)，啟動(dòng)攪拌泵，約20 min便可使配液桶內(nèi)的B粉完全溶解，加上加水時(shí)間10 min，總共約30 min，與原方法相比大大節(jié)省的配液時(shí)間，比單桶配液方法提高6倍的配液量；④ 節(jié)省了設(shè)備占用空間，費(fèi)用也大為降低；⑤ 在使用過(guò)程中攪拌溫度和攪拌時(shí)間連續(xù)可調(diào)，且系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單；⑥ 在密閉條件下生產(chǎn)透析液，生產(chǎn)時(shí)間短、污染機(jī)會(huì)較少，克服了傳統(tǒng)的 “開(kāi)放式”生產(chǎn)透析液時(shí)間長(zhǎng)、易被細(xì)菌污染的缺陷。

目前，系統(tǒng)主要由加熱器、水位自動(dòng)控制器、配液桶、攪拌器、電動(dòng)閥、管路和進(jìn)出水閥等7部分組成[8]。在此基礎(chǔ)上，還可增加上水閥與電動(dòng)閥（并聯(lián)），便于夏季溫度較高時(shí)使用；還可進(jìn)一步改進(jìn)為一體式快加溫定量系統(tǒng)。

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