陳堅(jiān)

金華市中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程部 （浙江金華 321000）

隨著慢性腎病發(fā)病率的上升以及全球人口老齡化的加速，慢性腎病已逐漸成為世界性的公共衛(wèi)生問(wèn)題。血液透析為主要的腎臟替代治療方式之一，近年來(lái)接受該治療的患者數(shù)量日益增長(zhǎng)[1]。而透析液的電導(dǎo)率、溫度、流量是否精確，可直接影響患者的透析質(zhì)量與安全。通常情況下，血液透析機(jī)的透析液溫度設(shè)置在37 ℃左右，若溫度過(guò)高，則會(huì)出現(xiàn)溶血，特別是當(dāng)溫度超過(guò)42 ℃時(shí)，將導(dǎo)致嚴(yán)重的溶血，危及患者的生命安全；若溫度過(guò)低，則會(huì)導(dǎo)致患者出現(xiàn)寒戰(zhàn)、血管收縮、血壓升高、血流量降低等臨床現(xiàn)象[2]?，F(xiàn)介紹費(fèi)森尤斯及百特金寶兩種不同品牌血液透析機(jī)在出現(xiàn)透析液溫度偏差時(shí)的不同處理方法（特別是百特金寶血液透析機(jī)的溫度傳感器不具備校正功能，十分必要掌握糾正溫度偏差的方法），為同行提供參考。

1 血液透析機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

血液透析機(jī)品牌眾多，但結(jié)構(gòu)和功能基本相同[3-5]（基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1），其主要由血路系統(tǒng)和液路系統(tǒng)組成。血路系統(tǒng)通過(guò)血泵將患者的血液引出體外，在透析器中與透析液發(fā)生物質(zhì)交換后再輸送回患者體內(nèi)，其間，通過(guò)動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè)、抗凝劑注入、靜脈壺液位監(jiān)測(cè)、靜脈壓監(jiān)測(cè)、預(yù)充探測(cè)器等保障患者的治療安全。液路系統(tǒng)的作用是將純水和A、B 液混合，經(jīng)過(guò)電導(dǎo)度和溫度模塊、流量模塊完成合格透析液的配置并輸送至透析器與血液發(fā)生物質(zhì)交換，經(jīng)超濾模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)患者的精確脫水，由漏血探測(cè)器監(jiān)控患者是否發(fā)生漏血。

圖1 血液透析機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

血液透析機(jī)的基本工作原理是：首先，透析用的濃縮液和純水通過(guò)透析液供給系統(tǒng)，按照一定的比例配置成合格的透析液；然后，在透析器中與患者的血液產(chǎn)生溶質(zhì)的彌散、滲透、對(duì)流、吸附作用；最后，凈化后的血液通過(guò)血液報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)入患者體內(nèi)，而透析后的廢液通過(guò)血液透析機(jī)的排廢系統(tǒng)排出，如此循環(huán)，完成整個(gè)透析過(guò)程[6]。

2 故障實(shí)例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

1臺(tái)費(fèi)森尤斯4008S 型血液透析機(jī)在質(zhì)量檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)透析液溫度偏差超出合格范圍。

2.1.2 故障分析

費(fèi)森尤斯4008S 型血液透析機(jī)溫度控制系統(tǒng)的工作原理見(jiàn)圖2。設(shè)備的液路上共設(shè)置了3個(gè)溫度傳感器，分別是位于66號(hào)加熱塊的溫度傳感器2、電導(dǎo)度模塊7處的溫度傳感器3和109。血液透析機(jī)開(kāi)機(jī)自檢后，默認(rèn)溫度設(shè)定值為37 ℃，當(dāng)66號(hào)加熱塊內(nèi)的浮子開(kāi)關(guān)5到達(dá)高位時(shí)，可控硅開(kāi)關(guān)打開(kāi)，CPU 控制加熱棒54開(kāi)始加熱，溫度傳感器2根據(jù)校正時(shí)存儲(chǔ)在CPU 內(nèi)的數(shù)據(jù)來(lái)控制加熱棒工作的占空比，使透析液到達(dá)患者端時(shí)的溫度達(dá)到設(shè)定的37 ℃，同時(shí)溫度傳感器3進(jìn)行溫度檢測(cè)并反饋給CPU，若此處透析液的溫度不在35～39 ℃范圍內(nèi)，則發(fā)出溫度報(bào)警。溫度傳感器109與溫度傳感器3的檢測(cè)值經(jīng)比較后反饋給CPU，當(dāng)差值超過(guò)0.5 ℃時(shí)，則發(fā)出溫度偏差提示，同時(shí)關(guān)閉溫度傳感器109的檢測(cè)功能。

圖2 費(fèi)森尤斯4008S 型血液透析機(jī)溫度控制系統(tǒng)的工作原理

血液透析機(jī)自檢正常，未出現(xiàn)溫度相關(guān)報(bào)警，初步判斷故障由溫度傳感器出現(xiàn)偏移所導(dǎo)致。

2.1.3 故障處理

對(duì)血液透析機(jī)進(jìn)行溫度校正：進(jìn)入維修模式溫度校準(zhǔn)程序，連接A、B液，打開(kāi)流量開(kāi)關(guān)，溫度校正界面內(nèi)第1個(gè)ADC-digs值對(duì)應(yīng)的是3號(hào)溫度傳感器，DAC-digs值對(duì)應(yīng)的是2號(hào)溫度傳感器，第2個(gè)ADC-digs值對(duì)應(yīng)的是109號(hào)溫度傳感器；連接檢測(cè)儀，檢測(cè)患者端透析液的溫度，按加、減鍵調(diào)整DAC-digs值，第2個(gè)ADC-digs值隨之發(fā)生變化，當(dāng)檢測(cè)儀顯示溫度達(dá)到37 ℃并保持基本穩(wěn)定，只在小范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，按下“TONE MUTE”鍵保存數(shù)據(jù)[7]。3個(gè)溫度傳感器校正前、后的數(shù)值見(jiàn)表1。

表1 3個(gè)溫度傳感器校正前、后的數(shù)值

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

3臺(tái)百特金寶AK200US 型血液透析機(jī)在質(zhì)量檢測(cè)中均出現(xiàn)溫度偏低現(xiàn)象。

2.2.2 故障分析

該品牌血液透析機(jī)的溫度傳感器不具備校正功能，無(wú)法通過(guò)校正溫度傳感器糾正溫度偏差。再次進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，此次著重測(cè)試溫度設(shè)定為不同值時(shí)，實(shí)測(cè)溫度與設(shè)定溫度的差值，溫度分別設(shè)定為36.0、36.5、37.0、37.5、38.0、38.5 ℃，使用IBP HDC75檢測(cè)儀檢測(cè)透析液到達(dá)透析器時(shí)的實(shí)際溫度，當(dāng)溫度顯示趨于穩(wěn)定（在±0.04 ℃左右波動(dòng)）時(shí)，取其中間值，并記錄結(jié)果，3臺(tái)百特金寶AK200US 型血液透析機(jī)的溫度檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，3臺(tái)AK200US 型血液透析機(jī)的透析液確實(shí)存在溫度偏低的問(wèn)題，且隨著設(shè)定溫度的升高偏差整體呈逐漸增大的趨勢(shì)。血液透析機(jī)透析液質(zhì)量檢測(cè)規(guī)定，溫度實(shí)測(cè)值在設(shè)定值±0.5 ℃范圍內(nèi)為合格[8]，設(shè)備甲、乙、丙分別在設(shè)定值為37.5 ℃及以上、37.0 ℃及以上、37.5 ℃及以上時(shí)，溫度偏差超出了合格范圍。血液透析工程師與臨床科室醫(yī)師、廠家工程師一起進(jìn)行討論，分析造成透析液溫度偏低的原因，尋找解決辦法。

表2 3臺(tái)百特金寶AK200US型血液透析機(jī)在不同設(shè)定溫度下的溫度檢測(cè)結(jié)果（℃）

AK200US型血液透析機(jī)溫度控制系統(tǒng)的工作原理見(jiàn)圖3：該設(shè)備共設(shè)置了5個(gè)溫度傳感器，分別位于加熱器內(nèi)部（1個(gè)）、電導(dǎo)塊A（控制和保護(hù)各1個(gè)）和電導(dǎo)塊B（控制和保護(hù)各1個(gè)）內(nèi)。加熱器內(nèi)部和電導(dǎo)塊B“控制”側(cè)的溫度傳感器測(cè)定并參與調(diào)控液路溫度，電導(dǎo)塊B“控制”側(cè)的溫度傳感器（最接近患者側(cè)的溫度傳感器）測(cè)定最終溫度，其他的溫度傳感器用于電導(dǎo)測(cè)量中的溫度補(bǔ)償[9]。設(shè)備開(kāi)機(jī)后先檢測(cè)主板，再檢測(cè)電磁閥，隨后水箱進(jìn)水至中水位，加熱器開(kāi)始加熱；水箱內(nèi)有兩個(gè)加熱器和1個(gè)攪拌泵，攪拌泵攪拌水箱內(nèi)的水使溫度均勻，若水箱溫度達(dá)到42 ℃，流量電機(jī)、除氣電機(jī)開(kāi)始動(dòng)作，管路內(nèi)的水開(kāi)始流動(dòng)，電導(dǎo)塊A和電導(dǎo)塊B內(nèi)的溫度被控制系統(tǒng)控制在42 ℃，然后在每個(gè)電導(dǎo)塊內(nèi)進(jìn)行保護(hù)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間的溫度比較，并反饋給主板，待溫度達(dá)到42 ℃以上，且經(jīng)比較各溫度傳感器的偏差不超過(guò)0.5 ℃時(shí)，設(shè)備認(rèn)為溫度傳感器正常，此時(shí)，設(shè)備溫度部分的高溫自檢通過(guò)，開(kāi)始減小加熱棒的占空比供電，溫度下降，CPU以同樣過(guò)程檢測(cè)設(shè)備的設(shè)定溫度。若檢測(cè)設(shè)定溫度正確，則溫度測(cè)試完成，透析液溫度被調(diào)節(jié)在設(shè)定值（治療溫度），設(shè)備開(kāi)始進(jìn)行后續(xù)的壓力、電導(dǎo)度自檢。

圖3 AK200US 型血液透析機(jī)溫度控制系統(tǒng)的工作原理

3臺(tái)AK200US型血液透析機(jī)自檢均能正常通過(guò)，未出現(xiàn)任何報(bào)警，查看血透機(jī)自檢時(shí)的參數(shù)記錄發(fā)現(xiàn)，各溫度傳感器的偏差在±0.5 ℃范圍內(nèi)，可知3臺(tái)血液透析機(jī)并未發(fā)生故障[10]，因此，后續(xù)主要從使用年限、攪拌泵、檢測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度、設(shè)備布局機(jī)構(gòu)4方面尋找透析液溫度偏低的原因。（1）使用年限：3臺(tái)AK200US型血液透析機(jī)分別購(gòu)置于2008、2010、2011年，使用年限較長(zhǎng)，推測(cè)可能是血液透析機(jī)加熱系統(tǒng)工作效率下降無(wú)法滿足設(shè)備正常工作的要求，使透析液溫度偏低；考慮到經(jīng)濟(jì)因素，不可能在血液透析機(jī)無(wú)故障的情況下更換加熱組件；查閱歷年的透析液質(zhì)量檢測(cè)表，經(jīng)過(guò)與廠家工程師及其他醫(yī)院血液透析工程師的溝通交流，發(fā)現(xiàn)相較于其他機(jī)型，AK200US機(jī)型普遍存在溫度偏低的現(xiàn)象；根據(jù)表2可知，購(gòu)置于2008年的設(shè)備甲的溫度偏差反而最小，購(gòu)于2010年的設(shè)備乙和購(gòu)于2011年的設(shè)備丙的偏差較接近，由此推斷，使用年限并不是造成透析液溫度偏低的主要原因。（2）攪拌泵故障：AK200US型血液透析機(jī)內(nèi)有1個(gè)大水箱，水箱內(nèi)有兩個(gè)加熱棒和1個(gè)攪拌泵，攪拌泵攪拌水箱內(nèi)的水使溫度均勻，加熱器內(nèi)部的溫度傳感器測(cè)定并參與調(diào)控液路溫度，此溫度傳感器靠近加熱棒，假設(shè)攪拌泵故障不工作，則加熱棒附近的水溫達(dá)到設(shè)定溫度，加熱棒停止工作，水箱內(nèi)離加熱棒較遠(yuǎn)的水溫還未達(dá)到設(shè)定溫度，會(huì)導(dǎo)致整體水溫偏低；仔細(xì)分析液路圖可以發(fā)現(xiàn)，電導(dǎo)塊B“控制”側(cè)的溫度傳感器測(cè)定“最終”溫度，其他的溫度傳感器用于電導(dǎo)測(cè)量中的溫度補(bǔ)償，因此，即使攪拌泵故障，對(duì)最終的透析液溫度的檢測(cè)值的影響是可以忽略不計(jì)的，且經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，3臺(tái)血液透析機(jī)攪拌泵工作正常，故攪拌泵故障不是透析液溫度偏低的原因。（3）檢測(cè)時(shí)環(huán)境溫度的影響：以往，血液透析機(jī)的質(zhì)量檢測(cè)大多安排在夏季和秋季，且在血透室工作日輪流空出血液透析機(jī)進(jìn)行檢測(cè)；考慮到患者數(shù)量日益增多，設(shè)備常處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，于是，后期將質(zhì)量檢測(cè)安排在了血透室休息日進(jìn)行，第1次檢測(cè)時(shí)為12月份且血透室未開(kāi)空調(diào)，環(huán)境溫度為16.7 ℃，可能會(huì)使透析液溫度出現(xiàn)一定程度的降低；針對(duì)此情況，在工作日環(huán)境溫度為25.6 ℃時(shí)，再次進(jìn)行3臺(tái)AK200US型血液透析機(jī)的透析液溫度檢測(cè)，兩次溫度檢測(cè)的最大偏差見(jiàn)表3；由表3可知，季節(jié)因素引起的環(huán)境溫度變化確實(shí)會(huì)影響血液透析機(jī)的運(yùn)行情況[11]。（4）機(jī)器布局結(jié)構(gòu)：本次檢測(cè)的所有百特金寶血液透析機(jī)中，出現(xiàn)溫度偏低的均為AK200US型號(hào)，同品牌的AK95S/96機(jī)型未出現(xiàn)此問(wèn)題，根據(jù)圖3可知，AK200US機(jī)型的電導(dǎo)塊B“控制”側(cè)的溫度傳感器測(cè)定“最終”溫度，但該溫度傳感器位于水路較前端，之后透析液還要經(jīng)過(guò)可變流量電機(jī)、流量泵、超濾單元（UF-CELL）等部件，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的一段水路之后才可到達(dá)透析器，相較于AK95S/96機(jī)型，AK200US機(jī)型內(nèi)部空間大、散熱好，導(dǎo)致透析液溫度可能會(huì)發(fā)生一定程度的降低。

表3 3臺(tái)百特金寶AK200US 型血液透析機(jī)兩次溫度檢測(cè)的最大偏差（正值）比較

2.2.3 故障處理

根據(jù)以上原因分析，暫定以下解決方案：在工作日，使用IBP DHC75檢測(cè)儀檢測(cè)透析液到達(dá)透析器時(shí)的實(shí)際溫度，待檢測(cè)儀數(shù)值穩(wěn)定（在±0.04 ℃左右小范圍內(nèi)波動(dòng)），取其中間值作為實(shí)際溫度；調(diào)整血液透析機(jī)的溫度設(shè)定值，當(dāng)實(shí)測(cè)值為36.0、36.5、37.0、37.5、38.0 ℃時(shí)，記錄此時(shí)血液透析機(jī)的設(shè)定溫度，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4；在患者進(jìn)行治療時(shí)，護(hù)士根據(jù)表4中的對(duì)比數(shù)據(jù)人工進(jìn)行溫度補(bǔ)償，適當(dāng)提高設(shè)定溫度以得到想要的透析液實(shí)際溫度；此外，除了質(zhì)量檢測(cè)和預(yù)防性維護(hù)外，在每季度對(duì)此3臺(tái)血液透析機(jī)進(jìn)行以上6個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度檢測(cè)，保障對(duì)比表格數(shù)值的準(zhǔn)確性。

3 小結(jié)

血液透析機(jī)由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件眾多，發(fā)生故障的概率較高。血液透析機(jī)的故障基本都可以通過(guò)校準(zhǔn)參數(shù)或更換配件進(jìn)行解決。造成血液透析機(jī)溫度故障的原因較多，如加熱棒故障、加熱模塊電路板故障、溫度傳感器偏差、運(yùn)行故障等。本文涉及的兩例溫度偏差故障并不復(fù)雜。費(fèi)森尤斯4008S 型血液透析機(jī)只需進(jìn)行溫度傳感器校正即可。對(duì)于百特金寶血液透析機(jī)，由于設(shè)備本身不具備溫度傳感器校正功能，在溫度發(fā)生偏移的情況下，似乎只有更換新的加熱模塊才能解決問(wèn)題，但若涉及的設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，全部更換新的加熱模塊的成本較高，故本文通過(guò)一系列的尋因分析，并采用人工溫度補(bǔ)償?shù)姆绞绞乖O(shè)備滿足使用要求。需注意的是，對(duì)于溫度設(shè)定值與實(shí)測(cè)值的偏差，應(yīng)定期進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)及控制，以確保透析液溫度的準(zhǔn)確性。

我院現(xiàn)擁有51臺(tái)血液透析機(jī)，隨著患者數(shù)量的快速增加，每天工作2～3個(gè)班次，每周工作6 d，處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，血液透析工程師在平時(shí)進(jìn)行各種巡檢、預(yù)防性維護(hù)以及質(zhì)量檢測(cè)等工作時(shí)，應(yīng)盡量保障血液透析機(jī)的正常運(yùn)行[12-13]，以最大限度降低故障率。但故障無(wú)法完全避免，這便要求工程師透徹了解設(shè)備的工作原理和工作流程，如此，在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，才可分析得到引起故障的內(nèi)在原因，根據(jù)各品牌機(jī)型的實(shí)際特點(diǎn)采取靈活的處理方法，在保證設(shè)備正常使用的前提下，盡量縮短維修時(shí)間，降低維修成本。