趙麗萍 張飛鴻* 周 怡

在線血容量監(jiān)測(cè)在血液透析患者數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的應(yīng)用

趙麗萍①?gòu)堬w鴻①*周 怡①

目的：依據(jù)血容量監(jiān)測(cè)的相關(guān)原理及監(jiān)測(cè)方法，將血液透析患者在線血容量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化管理。方法：將在線血容量監(jiān)測(cè)儀所記載的血液透析患者的治療參數(shù)通過相關(guān)技術(shù)形式對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行下載研究分析。結(jié)果：血容量監(jiān)測(cè)可以直觀了解患者透析過程中血容量的變化，有助于避免透析中低血壓的發(fā)生，并可評(píng)價(jià)患者干體重。在充分獲取數(shù)據(jù)的同時(shí)，有效利用血容量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(BVMS)，對(duì)相關(guān)治療數(shù)據(jù)進(jìn)行下載、輸出及編輯，實(shí)現(xiàn)了信息化管理。結(jié)論：通過掌握血容量變化(ΔBV)與血壓關(guān)聯(lián)性的畫面構(gòu)成，在一定程度上可以推測(cè)血壓下降的原因； 通過將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合可有助于干體重的管理，有利血液透析患者數(shù)據(jù)信息的管理，并可根據(jù)患者臨床表現(xiàn)結(jié)合血容量監(jiān)測(cè)來確定合適的超濾量，調(diào)整干體重，制定適合的治療方案。

血液透析；血容量監(jiān)測(cè)；信息化管理；干體重

[First-author’s address]Department of Nephrology Hemodialysis Room, the 6thPeople’s Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200233, China.

隨著血液透析技術(shù)的不斷改進(jìn)，尿毒癥患者的生存率已得到了明顯的延長(zhǎng)，但在血液透析治療中以癥狀性低血壓及難治性高血壓為主的透析相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率卻無明顯減少，嚴(yán)重影響著透析效果及患者的長(zhǎng)期生存率，是目前國(guó)內(nèi)外腎臟病學(xué)者廣泛關(guān)注的課題[1-2]。影響血液透析患者血壓的因素較多且較復(fù)雜，但其中一個(gè)最主要的原因是血容量(blood volume，BV)控制不當(dāng)[3-4]。有研究表明，血容量監(jiān)測(cè)(blood volume monitoring，BVM)是一種在血液透析治療中足夠精確的測(cè)量血容量變化率(ΔBV%)的方法[5-6]。在血液透析治療過程中監(jiān)測(cè)ΔBV%對(duì)評(píng)估干體重十分有益。而如何將大量與其監(jiān)測(cè)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析管理是研究面臨的難題之一。

本研究在借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)相關(guān)技術(shù)形式及對(duì)其功能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行下載研究分析，為患者建立相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息庫(kù)，改變過去數(shù)據(jù)錄入單一的紙質(zhì)化的形式，減少了數(shù)據(jù)錄入的復(fù)雜度，使其更易掌握，同時(shí)極大降低了工作量，一定意義上也確保了大量數(shù)據(jù)的真實(shí)性，不僅為血液透析患者減少透析相關(guān)并發(fā)癥提供幫助，更為優(yōu)化血液透析患者的管理提供一個(gè)技術(shù)平臺(tái)。

1 血容量監(jiān)測(cè)儀的相關(guān)原理及監(jiān)測(cè)方法

1.1 相關(guān)原理依據(jù)

對(duì)循環(huán)BV的評(píng)估，臨床上常規(guī)采用Hct(即血紅細(xì)胞占全血細(xì)胞總體積的百分比)來衡量。目前，我國(guó)醫(yī)療機(jī)構(gòu)使用較多的有德國(guó)Fresenius公司研究生產(chǎn)的4008系列血液透析機(jī)，其選配血容量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(blood volume monitoring system，BVMS)；5008系列血液透析機(jī)(標(biāo)配BVMS)；日本Nikkiso公司研究生產(chǎn)的DBB-27血液透析機(jī)(選配BVMS)。德國(guó)Fresenius血透機(jī)的BVMS由一個(gè)自動(dòng)反饋調(diào)控的閉合環(huán)路構(gòu)成。

在臨床治療中的監(jiān)測(cè)指標(biāo)有適時(shí)相對(duì)血容量、適時(shí)超率速度和適時(shí)超率量，被反饋調(diào)控的指標(biāo)是超率速度。超率速度的適時(shí)目標(biāo)數(shù)值由環(huán)路中的計(jì)算裝置自動(dòng)根據(jù)適時(shí)血容量和超率量的數(shù)據(jù)計(jì)算得出。血容量的變化自動(dòng)由光學(xué)方法測(cè)定，通過測(cè)定體外血流管路中血紅蛋白對(duì)等波長(zhǎng)紅外線的吸收率的變化，依據(jù)超聲學(xué)的原理而推測(cè)血紅蛋白濃度的變化，進(jìn)而得出紅細(xì)胞壓積、相對(duì)血容量的變化。Nikkiso公司研究生產(chǎn)的血液透析機(jī)的BVM儀器主要利用近紅外線光反射測(cè)量原理，在治療過程中對(duì)血液管路中的血液進(jìn)行非接觸式的監(jiān)測(cè)，通過其反射光的強(qiáng)度變化來監(jiān)測(cè)ΔBV。

本研究累計(jì)完成200例血透患者的在線BVM，研究使用的是Nikkiso公司研究生產(chǎn)DBB-27血液透析機(jī)的BVM儀器。在治療中該儀器反射光的強(qiáng)度隨著血液的濃縮和稀釋而相應(yīng)的變化，正是利用這一性質(zhì)通過連續(xù)地測(cè)定反射光強(qiáng)度自測(cè)定開始時(shí)起的變化，不間斷地監(jiān)視ΔBV。測(cè)量血紅細(xì)胞壓積(Hematocrit，Hct)的方法有多種，常用的有血球儀計(jì)數(shù)法、血?dú)夥治鰞x法和微量離心法。其中儀器法容易受抗凝、混勻、溫度及取樣時(shí)間等因素影響，環(huán)境因素導(dǎo)致的誤差較大；微量離心法是最為穩(wěn)定和精準(zhǔn)的，是世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的常規(guī)方法。因此，為了驗(yàn)證血容量監(jiān)測(cè)儀的精度，最佳的對(duì)比方法為同一患者在同一時(shí)間段內(nèi)的血容量監(jiān)測(cè)儀顯示ΔBV和通過微量離心法測(cè)量和計(jì)算而得到的ΔBV的對(duì)照。

在透析時(shí)間tx時(shí)間點(diǎn)時(shí)，從Hct值推導(dǎo)出ΔBV的計(jì)算公式1。

式中t0為計(jì)算ΔBV所使用的開始時(shí)間；Hct(t0)為在(t0)時(shí)間點(diǎn)的采血Hct值；Hct(tx)為在透析時(shí)間tx時(shí)采血Hct值。

由于血液中的血球不會(huì)因?yàn)橥肝龅倪M(jìn)行而減少，患者血液中的血球(總體積)不會(huì)發(fā)生變化。Hct是血液中血球體積所占的百分比。因此，血液中的循環(huán)血液總量用BV(L)表示公式2。

式中左邊：在t0時(shí)間點(diǎn)血球總體積，右邊：在tx時(shí)間點(diǎn)血球總體積用公式3表示。

將公式(2)變形為公式4。

將公式(4)代入公式(3)即得到公式5。

1.2 測(cè)定方法及原理

(1)血容量監(jiān)測(cè)儀的測(cè)定方法是對(duì)于在進(jìn)行血液透析治療中的患者，以非接觸的方式連續(xù)地監(jiān)測(cè)以開始測(cè)定時(shí)點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)位的循環(huán)血液量變化率ΔBV%的儀器。

血細(xì)胞總量＝循環(huán)血量×Hct

血液透析時(shí)脫水不會(huì)引起血細(xì)胞總量的變化，基于此通過連續(xù)性的測(cè)定血液濃稠稀薄等可連續(xù)獲得ΔBV。

(2)血容量監(jiān)測(cè)儀原理。向有血液流動(dòng)的血液管路照射近紅外光，通過測(cè)定反射光的強(qiáng)度可連續(xù)的、非接觸的監(jiān)測(cè)ΔBV。以ΔBV%開始監(jiān)測(cè)時(shí)的點(diǎn)為基準(zhǔn)的相對(duì)值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果循環(huán)血液量比開始測(cè)定時(shí)點(diǎn)減少就以負(fù)百分?jǐn)?shù)顯示該減少率，如果增加則以正百分?jǐn)?shù)顯示該增加率。血容量監(jiān)測(cè)儀采取近紅外線反射方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從指定的血液回路動(dòng)脈側(cè)滴液腔下部的軟管外面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從測(cè)定模塊內(nèi)的發(fā)光部往血液回路中流動(dòng)的血液照射近紅外線，通過其反射光的光強(qiáng)度變化來監(jiān)測(cè)ΔBV。通過其適用Hct值范圍內(nèi)，受光部接受的反射光強(qiáng)度是隨著血液的濃縮、稀釋而變化。通過連續(xù)地測(cè)定受光強(qiáng)度自測(cè)定整個(gè)血透治療過程的血容量變化。在治療中，影響測(cè)定結(jié)果的血液管路系統(tǒng)物理性能不變，受光部所接受的反射、散射光的強(qiáng)度變化反映了血容量的變化。此外，因采用其吸光特性幾乎不受紅血球中的血紅蛋白氧飽和度影響的特定波長(zhǎng)的光線，排除了血氧飽和度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。

1.3 血容量監(jiān)測(cè)儀的使用特點(diǎn)

血容量監(jiān)測(cè)儀的使用形態(tài)如圖1所示，將BV計(jì)模塊連接至透析裝置上，安裝在透析器支架的滴壺支架下部，將動(dòng)脈壺出口部的血液管路安裝至測(cè)定模塊部位，由血液管路表面進(jìn)行監(jiān)測(cè)。BV不需要比色儀等特殊耗材，從血液管路表面即可直接進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在血透機(jī)顯示屏上實(shí)時(shí)顯示患者從血透治療開始至結(jié)束的過程中血壓及脈搏變化情況，ΔBV及ΔBV%的整個(gè)變化過程(如圖所示2)。

圖1 血容量監(jiān)測(cè)儀裝置圖

圖2 血容量監(jiān)測(cè)儀顯示畫面

2 血容量監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)下載

(1)數(shù)據(jù)下載通過血透機(jī)外圍設(shè)備的通信端口(RS232）、個(gè)人電腦(帶RS-232C D-sub9孔式連接器)以及用于連接RS232與電腦的電纜來實(shí)現(xiàn)完成。將數(shù)據(jù)下載到電腦后通過使用應(yīng)用軟件Hyper Terminal(Hilgraeve產(chǎn)品)完成。在Hyper Terminal中，用于連接透析裝置與電腦的端口的屬性設(shè)定為“位/s(9600)，數(shù)據(jù)位(8)，奇偶檢驗(yàn)(無)，結(jié)束位(1)，流程控制(硬件)”；并在HyperTerminal的屬性→設(shè)定→ASCII的設(shè)定下，使用“接收ASCII數(shù)據(jù)”中的“對(duì)輸入數(shù)據(jù)加以換行符”生效。通過此軟件并以csv形式下載數(shù)據(jù)并用Microsoft Excel直接讀進(jìn)→下載后進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯。所下載的數(shù)據(jù)項(xiàng)目被記錄在第一行單元格。

(2)用電纜將電腦連接至裝置的外圍設(shè)備端口→啟動(dòng)電腦→啟動(dòng)電腦應(yīng)用軟件HyperTerminal→點(diǎn)擊“傳送(T)”→點(diǎn)擊下拉菜單中的“文本捕捉(C)”→輸入用來保存數(shù)據(jù)的文件夾及文件的名稱(.csv)→點(diǎn)擊“開始”。在透析裝置上觸摸“BV計(jì)數(shù)據(jù)輸出”鍵→顯示“BV計(jì)數(shù)據(jù)輸出”屆面。BV計(jì)數(shù)據(jù)輸出鍵的位置顯示在BV計(jì)屆面上或按鍵屆面的體外循環(huán)系按鍵組中。系統(tǒng)結(jié)束時(shí)在電腦應(yīng)用軟件HyperTerminal上點(diǎn)擊“通信C”打開窗口→點(diǎn)擊“切斷D”→終止HyperTerminal運(yùn)行，從裝置上拆下電纜。

2.2 數(shù)據(jù)分析

從被下載的數(shù)據(jù)上來講，包括選配規(guī)格，主要有以下內(nèi)容：時(shí)刻、治療時(shí)間、ΔBV、脫水速度、脫水累計(jì)值、血流量、透析液電導(dǎo)度、最高和(或)最低血壓及脈搏。但是需要注意，所下載數(shù)值的位數(shù)是在裝置內(nèi)部處理時(shí)的起始位數(shù)，并可以將單次治療所記錄的全部數(shù)據(jù)由Microsoft Excel轉(zhuǎn)變?yōu)閳D標(biāo)的形式保存，更利于臨床治療的觀察和分析(如圖3所示)。

圖3 患者單次血透治療時(shí)血容量監(jiān)測(cè)儀分析圖

臨床工作者需要結(jié)合血壓等其他數(shù)據(jù)來有效地運(yùn)用ΔBV。通常ΔBV隨著透析時(shí)間的經(jīng)過多有下降的傾向，考慮到每個(gè)患者ΔBV變化的不同，綜合各種因素，除了所列項(xiàng)目之外還有脫水速度、側(cè)支再循環(huán)以及被生理鹽水稀釋的血液的影響，也有因體位變換引起的測(cè)定前及測(cè)定中的體位、血液中的鈉離子及蛋白質(zhì)濃度的影響，另外還有透析器生物相容性、使用造影劑等其他各種各樣的影響。尤其在調(diào)整透析患者干體重的過程中，綜合考慮這些因素后，在線血容量監(jiān)測(cè)防止了透析中低血壓的發(fā)生，避免了干體重高估或被低估；同時(shí)可避免某些因素對(duì)血壓的影響，因此更具真實(shí)性。

3 討論

透析中低血壓是血液透析過程中主要并發(fā)癥之一，其發(fā)生率在10%～40%[7-9]。雖然透析中低血壓受心輸出量、血管張力、神經(jīng)內(nèi)分泌及心血管的副交感神經(jīng)功能障礙等眾多因素影響，但主要原因還是透析過程中脫水導(dǎo)致的有效循環(huán)血量下降[10-11]。透析低血壓患者常有較為嚴(yán)重的尿毒癥心血管病變，且與發(fā)生較高的病死率相關(guān)[12-13]。在血液透析過程中進(jìn)行在線無創(chuàng)性血容量監(jiān)測(cè)，可以直觀了解透析過程中患者血容量的變化，有助于避免透析中低血壓的發(fā)生及評(píng)價(jià)患者干體重。通過易于掌握ΔBV與血壓關(guān)聯(lián)性的畫面構(gòu)成，在一定程度上可以推測(cè)血壓下降的原因。通過與CTR檢查數(shù)據(jù)相結(jié)合可有助于干體重的管理，并且不增加患者檢驗(yàn)的費(fèi)用。在充分獲取數(shù)據(jù)的同時(shí)，有效利用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，將專業(yè)軟件對(duì)治療數(shù)據(jù)下載、輸出及編輯，為監(jiān)測(cè)血透患者的透析數(shù)據(jù)(血壓、脈搏及脫水速度等)進(jìn)度表進(jìn)行累積，不需要特殊消耗品真正實(shí)現(xiàn)無紙化。從被下載的大量數(shù)據(jù)上來講，所下載數(shù)值的位數(shù)是在裝置內(nèi)部處理時(shí)原來的位數(shù)，通過編輯與治療的患者保持相對(duì)應(yīng)；而且包含了大量的數(shù)據(jù)信息，內(nèi)容包括時(shí)刻、治療時(shí)間、ΔBV、脫水速度、脫水累計(jì)值、血流量、透析液電導(dǎo)度以及最高和(或)最低血壓及脈搏等，同時(shí)所下載數(shù)值的位數(shù)是在裝置內(nèi)部處理時(shí)的原來的位數(shù)，不需特殊消耗品、無維護(hù)成本，可積累每次的數(shù)據(jù)真正實(shí)現(xiàn)了信息化。同時(shí)以與其他透析數(shù)據(jù)(血壓、脈搏及脫水速度等)相同的時(shí)間進(jìn)度表累積，可通過(各種各樣數(shù)據(jù)的持續(xù)累積)進(jìn)行治療狀態(tài)的解析、治療方案的選擇真正的實(shí)現(xiàn)智能化。

綜上所述，雖然ΔBV與血壓下降關(guān)系緊密，但是也存在與血壓下降不直接相關(guān)的ΔBV變化的例子[14-15]。并且ΔBV終究只是顯示患者狀態(tài)的一種參數(shù)而已，在透析治療時(shí)還應(yīng)參照其他的生命體征及檢查數(shù)據(jù)。在此背景下，以ΔBV為指數(shù)的脫水控制的作用開發(fā)，值得在今后研究治療時(shí)慎重探討。

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Design studies and discussions of online blood volume monitoring system in hemodialysis patient data information management

ZHAO Li–ping, ZHANG Fei-hong, ZHOU Yi// China Medical Equipment,2014,11(3):25-28.

Objective:According to the relevant principles of blood volume monitoring and monitoring methods, to apply online monitoring data information management in the blood volume monitoring for hemodialysis patients.Methods:through the relevant technical form and its function of monitoring data to study and analyze of treatment parameters of hemodialysis patients described in online blood volume monitor, to achieve data analyzed by using information management system.Results:the blood volume can be visually monitored during the hemodialysis to understand changes in the blood volume of hemodialysis patients, it helps to avoid the occurrence of hypotension and evaluation of patients with dry weights during the hemodialysis. The data can be downloaded, exported, and edited at the same the while fully access to treatment data by effective using of blood volume monitoring data management system (BVMS), in order to achieve data analyzed by using information management system.Conclusion:by understanding the correlation between ΔBV and blood pressure screen composition can help to speculate the reasons for drop in blood pressure; by combining the examination data can help to control dry weight management, by fully accessing to data can help to manage hemodialysis patient data information management system, and according to patients expression and display of blood volume monitoring to determine the appropriate amount of ultrafiltration, adjust dry weight and develop an appropriate treatment plan.

Hemodialysis; Blood volume monitor; Information management; Dry weight

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.03.009

1672-8270(2014)03-0025-04

R197.324

A

2013-07-10

①上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院血液透析中心 上海 200233

*通訊作者：zhangfeihong28@126.com

趙麗萍,女,(1974- ),本科學(xué)歷，主管技師。上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院血液透析中心，從事血液凈化技術(shù)工作。