陳鋭溢: 血液透析原理介紹

作者：陳鋭溢

此篇文章適合實習醫師、住院醫師研讀。

大家到腎臟科時，對於洗腎可能一知半解，一方面是內科住院醫師只要決定洗多久、脫多少水和打雙腔導管 ( double lumen )，另一方面是洗腎室有專業的護理人員，從接機到應付各種狀況都非常熟稔，但是知道透析機器的管路架構是一件非常有趣的事情，以下就血液透析分為血液迴路、透析溶液迴路、透析器分別說明。

血液迴路

血液迴路以「 Roller pump 」作為核心，有三個地方可以偵測壓力，分別為prepump、post pump和venous，對於「血液迴路的管路而言」，前段連接動脈的地方稱為「 inflow 」，動脈血液「流入」管線；後段連接靜脈的地方稱為「 Outflow 」，管路血液流出管路進入人體靜脈。

Prepump一開始有取樣口，是抽血的地方；P1可以偵測管路壓力，一旦超過上限或低於下限，警報就會響起，機器會停止運轉，在inflow的區域都是屬於負壓，所以如果管路未連接妥善，空氣容易跑入管腔，造成透析器透析效率降低；Saline infusion T line 是Prime充填 Saline於透析管路，以及將血液趕回身體內的路徑。

Pump可自行將血管完全阻塞，確保轉一圈，可以轉出完整的stroke volume，但是管路反覆的壓縮和放鬆，血液管線的stroke volume會逐漸減少；除此之外，BFR ( Blood flow rate )= 轉速 ( rpm ) X 血液管線泵浦段的容積 ( πr2 X 長度)。

Postpump，P2的壓力通常相當高，取決於血流量、血液黏稠度和透析器下游阻力。如果有突然上升的壓力，通常是血液凝固的訊息。P3 靜脈壓力監視器可以監測凝血狀態，內有一層0.2 μm的濾紙，可防止細菌或雜質進入，若管路扭結，壓力高出極限值，Pump會即時關閉，但是，不可以靠靜脈壓力報警來監視靜脈管線的斷開，因為大部份的阻力來自靜脈針具，若AV shunt靜脈針脫落，流出的壓力不會改變很大。

空氣偵測器位於靜脈端的Venous chamber的靜脈迴路上，以確保回到體內的血液完全無氣泡，空氣偵測是利用超音波及光學兩道防補性偵測，預防氣泡進入體內。

透析溶液迴路

每次透析患者約接觸120-200L的水，透析液流速一般標準設在 500cc/min，因此必須有獨立淨水系統；調配系統則是透析機將濃縮的電解質溶液或粉末混合，製成透析溶液；因為自來水一般低於室溫，所以必須加溫（35~38’C），溫度監視器的安全範圍設在36~42‘C，但加溫後容易會有氣體產生，所以必須要有加熱除氣的功能；為了避免電熱器被濃縮液腐蝕，透析液加熱位置是在RO水進入機器第一步處理過程。

AB液：A液是醋酸濃液 ( Acid concentrate ) 和B液是濃縮鹼液，重碳酸鈉( NaHCO3 )及純淨RO水以1:1.83:34之比例調配而成。

在透析迴路中必須監測導電度，是測量溶液內陽離子濃度的間接方法，透析液的混合是否正確必須加以監測，因無法直接偵測透析液成分的濃度，所以必須偵測導電度 ( Conductivity )代替。正常電導率為12~16 mS/cm，如果透析液濃度高，容易導致高血鈉，如果透析液濃度低，則有可能會發生溶血、低血鈉的現象。電導度超過正常範圍，可能原因有：濃縮液桶子空了、接頭未連接妥善、水液入口壓力太低、濃縮液有誤或混合腔室漏水。

平衡腔裡有一次水和二次水，一次水是未用過的水，二次水是廢水，歐美機型中間以膜隔開，日本機型則是陶瓷泵體，因為使用Volume System，所以平衡腔中進出水量一定，維持input=output ，其他多出來的液體就排掉，稱為ultrafiltration。

自來水中有細菌和內毒素，這些內毒素可能導致發炎反應，在透析溶液迴路有內毒素過濾器，目前建議，透析溶液生成水細菌<100 CFU ( Colony-forming units )，內毒素< 0.25 EU (Endotoxin units)。

壓力檢測器，可利用此處壓力和血液出口管線壓力，算TMP再以TMP算超過濾率；另外也有容積測量法( Volumetric method )，藉由平衡腔室 ( Balancing Chambers )和雙齒輪系統( Double gear Systems)，使流入透析器和流出透析器相同。

漏血檢測器，透析液內有血液表示透析膜有破裂的可能，利用光學法( photo-optical method )或紅外線來測知漏血現象，透析液內含雜質或氣泡等物質也會使透光度減少，造成警示器的假性呼叫。每公升透析液含0.25到0.35毫升的紅血球就能偵測出來。

透析器

血流進入毛細管內，透析液在外部流動，透析液流動方向和血液相反，使得兩者之間濃度梯度達最大化。透析器的規格KUF， UF是指每1 mmHg的膜上壓( transmemebrane pressure; TMP)每小時所能移除的水量( mL )，例如KUF ＝2 每小時移除1000mL，TMP 需要500 mmHg，但是KUF ＝8 每小時移除1000mL，TMP 只要125 mmHg，所以，KUF 越高，只要TMP設定有誤差就會使移除水量造成極大的錯誤。

K0A 是指血液與透析液流速無限大時，該透析器對某一物質理論上最大清除率 (mL/min )，我們可以用尿素的K0A用以衡量透析器清除尿素及類似分子量溶質的效率。K0Aurea < 500 mL/min 的透析器，用於「低效率」透析，或體型較小的病患，K0Aurea 500～800 mL/min 中等效率透析器，屬於常規療法，K0Aurea > 800 mL/min 的透析器，「高效率」透析使用。

充填容積 ( Prime Volume )：血液迴路管的Priming Volume：100~150 mL，而體外迴路管的總容積：160~270 mL。