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透析的原理及血液透析機的功能

長庚醫院腎臟科教授林杰樑醫師

血液透析的原理

經由半透膜的兩端血液及透析液中的分子，經濃度的差異而互柤產生自由擴散的現象(Diffusion)叫作透析作用。半透膜可能人工腎臟的中空纖維膜或是腹部的腹膜。如此即可使血液中的尿毒分子，得以經透析液帶出體外。如果在透析液邊加上負壓或高透析壓物質如高濃度葡萄糖，則會使血液中的水份大量的移到透析液中，而帶離人體，此種作用即叫咋超過瀘(Ultrafiltation)。因此，在透析治療時，通常有兩種物理作用力在進行。一種是擴散(Diffusion)，又稱為廓清(Clearance)，另一種是超過濾(Ultrafiltation)，又稱之為對流(Convection)。

?壹、??????????????擴散或廓清(diffusionclearance)

血中尿毒經由透析膜的擴散作用的大小，與其濃度差、膜的表面積大小、膜之擴散係數有關。而膜之擴散係數又由材質、溫度、及介面電荷反應所決定。

?貳、??????????????超過濾或對流(UltrafiltationConvection)

血液在人工腎臟透析器中，因幫浦推動而產生壓力，另外透析液流動或人為製造出負的壓力。如果血中壓力為100mmHg，透析液壓力為負150mmHg，此時總共即有250mmHg的跨膜壓力(transmembranouspressure,TMP)，將血液中的水份伴有些大份子尿毒溶質，經由此種拉力移出人體血液，而由透析液帶走。。此种情形即叫超過濾(Ultrafiltation)。所謂超過濾率(Ultrafiltrationrate,UFR)，是指每一小時，每1mmHg的跨膜壓力(TMP)所能移除水份的.

目前市面上有各式各樣的血液透析機，雖然形狀都不相同，但是他們的功能都是類似的。事實上，血液透析量是否足夠﹖透析的是否乾淨﹖與血液透析機是關係不大的。血液透析機的主要功能，是在使透析治療安全及順利的進行。因此，好的透析機必須足夠敏感度，當異常發生，尚未影響病患安全前，即能發出警訊通知操作人員。甚至馬上停止幫浦轉動或讓透析液繞道，中止透析治療，以避免危險發生。當然，當沒有異常發生時，也不該有假性的警報發生，如此一旦有異常發生，常會使工作人員失去警戒。有時病人己出現危險的症候，但透析機器卻顯示一切正常。所以醫護人員不可完全相信機器，有時機器也會出現誤差，要以病人實際臨床情況為判斷依歸。

定期維修、保養、及消毒是維持透析機在最佳狀態的不二法門。在進行每一次血液透析冶療之並，都應先確定機器的功能及監測器都是正常的，才可以開始治療病人。血液透析機主要功能區分有﹕

?壹、基本功能(BasalFunction)

一、血液流路(Thebloodcircuit)

1.血液幫浦(bloodpump):推動血液以利血液透析治療進行。一般而言，血液幫浦須要定期校正。轉輪與凹槽空間通常為3.2-3.3mm，不可太緊，會造成管路破裂，致使矽(silicon)的微粒隨血流，累積肝臟，造成肝功能傷害。不可太鬆，如此會致使轉速與實際血液流速，誤差太大，越快則越不準確。致使病患透析量不足，長久易發生合併症。血液幫浦之前為負壓容易吸入空氣要特別小心。

四、漏血監測(Bloodleakage)﹕經由紅外線偵測透析液中的血紅素。在每公升透析液中，其偵測靈敏度可達0.25-0.35毫升血紅素。一般漏血偵測是使用光學原理進行(Photo-opticaltype)，如果機器消毒不徹底，容易引發假性警報，須清洗偵測器，才能恢復正常。

五、導電度監測(Conductivity)﹕測量透析液中陽離子的總量範圍為13.0-15.0ms/cm。約等於鈉濃度的十分之一。以確定濃縮透析藥水的安全性。經常是維持在13.8-14.0ms/cm之間。臨床上常為了透析順利進行，維持病患血壓穩定，常微調導電度，使透析液鈉濃度偏高，再階梯式下降，稱為高鈉透析。導電度太高，即透析液鈉濃度高，病人會因高鈉血症而血壓升高、昏迷等。如果導電度低，則病人容易因低鈉血症而噁心、嘔吐、抽搐、低血壓，而發生危險。有時甚至透析機上導電度是正常，但病人卻因鈉離子濃度異常而昏迷了。

六、酸鹼值監測(PH)﹕經由透析液酸鹼值的監測，預防放錯透析濃縮藥水，如漂白水、消毒劑等，避免病患發生發生死亡。在國內，此偵測器常因考慮成本，在損壞後，有些即不再裝置。如此，常會使病患發生危險。

七、繞道裝置(Bypass)﹕當透析液有任何異常出現，機器即出現自動出現繞道，避免病患發生危險。為最主要的安全功能。

?參、其他附加功能及消毒(OtherfunctionDisinfection)

一、其他附加功能﹕可用於中毒病患