王歷歷

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院腎臟內(nèi)科，上海 200011）

1 前言

眾所周知，ESRD患者由于腎臟功能損傷，緩沖液體系無法維持，體內(nèi)電解質(zhì)可能產(chǎn)生偏差，大量患者需要通過血液透析設(shè)備進(jìn)行治療。血液透析是腎臟替代治療的主要手段之一，是慢性腎衰竭患者賴以生存的主要治療方法，通過彌散、超濾及對(duì)流方式清除血液中的有害成分和過多水分，糾正患者體內(nèi)酸堿失衡和電解質(zhì)紊亂，代替腎臟的排泄功能。

一般來說，透析設(shè)備可以通過精確定容量吸取濃縮的原液（A液與B液，A液內(nèi)含鈉、鉀、鈣等離子，B液內(nèi)主要含碳酸氫根與鈉離子），在設(shè)備的混合室內(nèi)配比一定量的反滲水之后（根據(jù)配方不同，通常為A:B:RO水=1:1.225:32.775或A:B:RO水=1:1.83:34），配置成新鮮的透析液，在透析器的膜兩側(cè)利用彌散的方法糾正患者電解質(zhì)的偏差。透析液電解質(zhì)若超出范圍，會(huì)對(duì)患者造成傷害，而合理的透析液電解質(zhì)濃度會(huì)對(duì)患者的治療有益。

本研究通過逆向思維實(shí)驗(yàn)，探討市場(chǎng)上某系列血透機(jī)使用的單一電導(dǎo)率傳感器監(jiān)測(cè)代替電解質(zhì)監(jiān)測(cè)會(huì)存在的不足之處。

2 血透設(shè)備對(duì)于透析液成分的監(jiān)測(cè)方法

由于技術(shù)或者成本上的原因，目前國際與國內(nèi)絕大多數(shù)的透析機(jī)設(shè)備均未配置直接檢測(cè)電解質(zhì)成份配套裝置，而是使用電導(dǎo)率傳感器取而代之。值得注意的是，在血液透析中監(jiān)測(cè)的電導(dǎo)率而非電導(dǎo)度，溶液的電導(dǎo)率是溶液的特殊屬性，不同濃度、不同成分的溶液其電導(dǎo)率在絕大多數(shù)情況下不會(huì)相同，而電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，電導(dǎo)隨溶液形狀的改變而變化，對(duì)研究監(jiān)測(cè)液體成分組成意義不大。

液體電解質(zhì)與電導(dǎo)率之間有很強(qiáng)的相關(guān)性。液體內(nèi)部若含有離子將可以導(dǎo)電，其導(dǎo)電的性能由電導(dǎo)率數(shù)值反應(yīng)，能一定程度上反映液體內(nèi)電解質(zhì)的濃度。但兩者又有非常巨大的區(qū)別。從原理上分析，離子濃度反映的是某溶液中各種不同離子的含量，其單位一般使用mmol/L（毫摩爾每升），而電導(dǎo)率反映的是某液體（成份可以單一，也可以涵蓋多種離子成份）導(dǎo)電的性能，在透析機(jī)上電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)單位為mS/cm（毫西門子每厘米）。根據(jù)臨床指南，通常在治療時(shí)，透析設(shè)備上的鈉離子濃度會(huì)設(shè)定為140mmol/L左右，而此時(shí)，一般對(duì)應(yīng)后機(jī)器上總透析液電導(dǎo)度傳感器的讀數(shù)為14.0 ms/cm左右，兩者數(shù)字在肉眼觀察時(shí)極其相似，極易造成醫(yī)護(hù)人員的誤解，錯(cuò)認(rèn)為兩者是一樣的。從邏輯上分析，某未知離子成分與濃度的液體可以測(cè)量出唯一的電導(dǎo)率與其對(duì)應(yīng)，但相反，某單一數(shù)值的電導(dǎo)率可以由多種成分與濃度的離子液體混合后測(cè)量得到。因此，它們之間是充分非必要關(guān)系。根據(jù)以上推論，引伸到血液透析治療中，理論上，正常吸取透析濃縮液時(shí)，若機(jī)器工作正常，將得到確定的正確電解質(zhì)液體。但在特殊情況下，機(jī)器若只測(cè)試電導(dǎo)率合格，只代表該液體總體離子導(dǎo)電性能與理想中液體相同，并不能完全證明配置的透析液符合各個(gè)電解質(zhì)成分的要求。

3 逆向思維分析單一電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)法的風(fēng)險(xiǎn)因素

在臨床使用過程中，偶爾會(huì)發(fā)現(xiàn)使用單一電導(dǎo)度傳感器的血液透析機(jī)在錯(cuò)誤地吸取AB濃縮液后（A液吸桿吸取B液，B液吸桿吸取A液），能順利通過機(jī)器自檢的情況，原因在于單電導(dǎo)度測(cè)量液體濃度時(shí)，監(jiān)測(cè)數(shù)值認(rèn)證波形簡單，混合后的透析液只需在某個(gè)波峰時(shí)間段達(dá)到要求的電導(dǎo)度閾值即可，此時(shí)，若開始進(jìn)行治療，會(huì)引起一定風(fēng)險(xiǎn)。幸運(yùn)的是，經(jīng)過很短的一段時(shí)間后，透析液電導(dǎo)率終將偏離正常水平，此時(shí)機(jī)器能夠監(jiān)測(cè)到數(shù)值偏差，即使已經(jīng)上機(jī)治療，設(shè)備也會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，提醒醫(yī)護(hù)人員注意問題，并自動(dòng)切換至旁路，避免問題透析液與患者血液的接觸，保證患者的安全。

該方法在一定程度上能夠達(dá)到保護(hù)患者的作用，但如果存在透析濃縮液X，其內(nèi)部電解質(zhì)成份異常，但其電導(dǎo)率水平與正常電導(dǎo)率水平相似甚至完全一致，此時(shí)，設(shè)備是否會(huì)有能力產(chǎn)生報(bào)警提示，避免對(duì)患者造成治療上的風(fēng)險(xiǎn)。

國內(nèi)絕大多數(shù)血透室在日常中能接觸到的液體有桶裝濃縮A液、桶裝濃縮B液、反滲機(jī)制造的透析用水（RO水）、市政自來水、消毒用桶裝過氧乙酸、消毒用桶裝C液（主要成份為檸檬酸，另外可能還包含蘋果酸與乳酸等）、消毒用次氯酸鈉（或稱含氯消毒劑，某些產(chǎn)品需要加入透析用水來調(diào)和成符合要求的濃度后使用）等。配送的各個(gè)品牌桶裝產(chǎn)品大多都使用白色或半透明的塑料材質(zhì)包裝，外觀類似，體積約在5～12L之間分布。

此外，較多廠商配套的AB原液體積在10～12L，由于單次治療使用量大約為5～6L，因此，單次下機(jī)后，必定有較多液體剩余。部分透析室為了節(jié)約成本，會(huì)讓衛(wèi)生員在兩班間期，將剩余的同類液體留用或者混合，分配給下午第二班的患者繼續(xù)治療，偶爾也存在衛(wèi)生員錯(cuò)誤地混合了液體，導(dǎo)致異常狀況的產(chǎn)生。也由于以上各種條件，為透析機(jī)吸錯(cuò)液體提供了條件與溫床。

4 雙盲測(cè)試與固定配比測(cè)試

4.1 測(cè)試準(zhǔn)備

我們分別使用兩種方法測(cè)試，嘗試探索與發(fā)現(xiàn)在正常的工作流程下，各種成分不同、電導(dǎo)率類似的液體是否能通過血液透析設(shè)備嚴(yán)格的自我診斷檢查，會(huì)被錯(cuò)誤地用在治療患者的可能性。測(cè)試使用市場(chǎng)占有率較大的費(fèi)森尤斯4008B、4008S online plus型血液透析或透析濾過設(shè)備，盡量使用較新的設(shè)備，并在實(shí)驗(yàn)前，請(qǐng)?jiān)瓘S工程師使用電導(dǎo)度檢測(cè)器定標(biāo)電導(dǎo)度傳感器與溫度傳感器，確保設(shè)備性能一切正常。除了機(jī)器內(nèi)部能顯示的電導(dǎo)率測(cè)試讀數(shù)之外，外部另使用獨(dú)立的測(cè)試電導(dǎo)率表MesaLabs 90XL，確保設(shè)備電導(dǎo)度的準(zhǔn)確與一致性。電解質(zhì)分析采用雅培公司istat型電解質(zhì)分析儀，透析濃縮液使用威高瑞可安牌。由于溫度會(huì)對(duì)電導(dǎo)度測(cè)試產(chǎn)生影響，統(tǒng)一將機(jī)器配置的透析液溫度設(shè)置為最常見的37℃。通過機(jī)器自檢后，不接觸患者模擬上機(jī)，穩(wěn)定30min后，透析液采樣并讀取相關(guān)數(shù)據(jù)。

4.2 雙盲隨機(jī)配比法

首先使用雙盲測(cè)試，讓不知情的衛(wèi)生員對(duì)給出的數(shù)桶濃縮液體進(jìn)行隨機(jī)混合（為了設(shè)備的安全，只使用透析A濃縮原液與透析用水混合配比），混合15次后，得到15桶未知的不同成份的液體X。血透機(jī)不擁有人類智能，不能預(yù)測(cè)我們給出的液體成分，開機(jī)自檢后，使用默認(rèn)配方設(shè)置，我們用設(shè)備的紅色吸桿連接原裝濃縮A液，使用藍(lán)色吸桿連接未知濃度的混合后的濃縮液X。結(jié)果有14桶液體在自檢時(shí)無法通過，機(jī)器電導(dǎo)率報(bào)警。發(fā)生一例在吸入隨機(jī)盲選配比的濃縮液體X后，血透機(jī)能通過自檢的情況，其自檢完成待機(jī)一段時(shí)間后，電導(dǎo)度光標(biāo)持續(xù)維持在13～15.5ms/cm的顯示范圍內(nèi)，此時(shí)，若給予的治療配方基礎(chǔ)鈉設(shè)置為140mmol/L，處方鈉設(shè)置為127mmol/L，觀察電導(dǎo)度會(huì)穩(wěn)定在非常常見的14.3ms/cm，血透機(jī)不發(fā)生任何報(bào)警與提示。維持該狀態(tài)一段時(shí)間后，使用istat機(jī)器采樣透析液進(jìn)行電解質(zhì)分析，得到的結(jié)果與正常透析液相比有較大的區(qū)別?！痢痢林禐闇y(cè)量值超出讀數(shù)范圍較大，無法讀數(shù)（詳細(xì)見表1）。

表1 吸取液體X后電導(dǎo)度與電解質(zhì)的比較

4.3 固定配比法

該實(shí)驗(yàn)探索并找到一種對(duì)機(jī)器無害的特殊濃縮液Y，來代替原本的碳酸氫鈉濃縮B液。濃縮液Y配方：（A液：RO水=1:4.83），即可使用600ml的威高瑞可安透析A原液，加入2900ml的透析用RO水，得到3500ml的濃縮Y原液。在測(cè)試時(shí)，使用血透機(jī)的紅色A液吸管吸取正常A液，使用藍(lán)色B液吸管來吸取Y液。觀察發(fā)現(xiàn)每次都能通過機(jī)器自檢，非接觸患者模擬上機(jī)30min后，不同的費(fèi)森尤斯血液凈化機(jī)型，電導(dǎo)率均穩(wěn)定在日常治療監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)，機(jī)器無任何報(bào)警（詳細(xì)見表2）。

由表2可見，不同機(jī)型的血液凈化設(shè)備，當(dāng)使用Y原液來代替濃縮B液時(shí)，無論是機(jī)器內(nèi)部自帶的電導(dǎo)率傳感器或者標(biāo)準(zhǔn)的定標(biāo)用電導(dǎo)率表，對(duì)其配比生成后的透析液的電導(dǎo)度測(cè)量值都幾乎沒有差別，但兩種透析液的電解質(zhì)成分均已發(fā)生了較大變化，相比正常的透析液，吸取Y液體后的特殊“透析液”，其鈉離子與鈣離子分別下降了12.14%和15.04%，碳酸氫根離子濃度與PH值甚至都已經(jīng)超出了電解質(zhì)測(cè)試儀的測(cè)試范圍，根據(jù)成分原理推測(cè)，由于未吸取B緩沖液，假的“透析液”內(nèi)部的碳酸根離子濃度應(yīng)為0mm/L，PH值將小于7，呈酸性。

表2 吸取液體Y后電導(dǎo)度與電解質(zhì)的比較

由于該液體混合配比后的“透析液”電導(dǎo)率測(cè)試正常，若在治療時(shí)發(fā)生該情況，假的“透析液”將直接通過設(shè)備的嚴(yán)格檢測(cè)，到達(dá)透析器內(nèi)透析膜與患者的血液進(jìn)行接觸。根據(jù)以上推論，結(jié)果患者將會(huì)進(jìn)一步酸中毒、低鈉、低鈣，導(dǎo)致的后果是患者持續(xù)嚴(yán)重低血壓、抽筋、酸中毒加重甚至死亡。

為不損壞機(jī)器，該實(shí)驗(yàn)配置的Y液體只使用了濃縮A液與RO水的成分。血透設(shè)備消毒使用檸檬酸時(shí)其混合稀釋后液體電導(dǎo)率約為2ms/cm，次氯酸鈉消毒液稀釋混合后的電導(dǎo)率約為4ms/cm，都已經(jīng)非常接近正常單獨(dú)吸取B液混合后的電導(dǎo)率約3ms/cm。若使用血透室常見的檸檬酸、次氯酸鈉、過氧乙酸等包裝相近的消毒液錯(cuò)誤配比混合，后果可能將更加可怕。

5 結(jié)語

目前，血液透析設(shè)備只使用電導(dǎo)率傳感器來替代監(jiān)測(cè)電解質(zhì)，其能夠?qū)ξ〉腁B原液進(jìn)行極大程度的鑒別，但這并不是萬能的，通過逆向思維的實(shí)驗(yàn)，我們能夠證明當(dāng)錯(cuò)誤吸入了血透室容易得到的幾類液體時(shí)，的確會(huì)有極小的概率欺騙透析設(shè)備的電導(dǎo)率傳感器，使患者的血液接觸到錯(cuò)誤而危險(xiǎn)的“透析液”，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

為了避免該類事故的發(fā)生，除了更好地做好血透室的管理之外，未來可以在技術(shù)與成本的允許下，嘗試多種測(cè)試方法聯(lián)合，比如，既采用透析液電導(dǎo)率測(cè)試，又輔助增加透析液的滲透壓測(cè)試的雙重法，可以進(jìn)一步減少由于吸入錯(cuò)誤濃縮液卻無法產(chǎn)生報(bào)警繼續(xù)治療導(dǎo)致的對(duì)患者的傷害。而我們更推薦在血透設(shè)備中直接加裝電解質(zhì)測(cè)試裝置，比如，離子選擇電極法測(cè)試透析液電解質(zhì)，在傳感器無故障的前提下，將從原理上完全杜絕此類風(fēng)險(xiǎn)，確保治療的進(jìn)一步安全。