血液透析用水處理系統(tǒng)與水質(zhì)監(jiān)控

刁占帥，桑紅娟

(1沭陽協(xié)和醫(yī)院血液凈化中心;2沭陽協(xié)和醫(yī)院設(shè)備科，江蘇沭陽223600)

血液透析用水處理系統(tǒng)與水質(zhì)監(jiān)控

刁占帥1，桑紅娟2

(1沭陽協(xié)和醫(yī)院血液凈化中心;2沭陽協(xié)和醫(yī)院設(shè)備科，江蘇沭陽223600)

血液透析用水水質(zhì)的好壞，直接關(guān)系到病人的透析質(zhì)量，而水處理系統(tǒng)水質(zhì)的好壞，不僅與我們前期選擇機(jī)器質(zhì)量的好壞有關(guān)，更重要的是做好使用過程中的日常管理和監(jiān)測工作，根據(jù)監(jiān)測的情況做好維護(hù)和保養(yǎng)工作。

血透水處理系統(tǒng);維護(hù)和監(jiān)測;超純凈透析

近年，隨著高通量透析的逐漸推廣，提出了超純透析用水的概念，對水質(zhì)提出了更高的要求。本文簡單介紹了水處理系統(tǒng)的運行原理、安裝流程、日常維護(hù)和監(jiān)測，透析用水的質(zhì)量監(jiān)控以及超純透析用水的概念。

1 水中的超標(biāo)物質(zhì)及其對人體的危害

水處理的源頭供水按規(guī)范要求需使用符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的自來水［1］，也有的醫(yī)院因為自來水水質(zhì)不穩(wěn)定而使用醫(yī)院備用井的地下水。水中的超標(biāo)物質(zhì)主要包括微生物、化學(xué)污染物和不溶性顆粒。自來水水質(zhì)不穩(wěn)定的醫(yī)院，夏季要特別注意水中氯和氯胺的含量。在某些地下水硬度較高的地區(qū)，使用地下水時要特別關(guān)注微生物污染和硬度的檢測。微生物主要是細(xì)菌及其釋放和降解產(chǎn)物(內(nèi)毒素)，偶爾也有真菌、病毒和酵母等［2］。細(xì)菌可以附著在反滲膜、輸送水管道、儲水箱等地方，可進(jìn)入透析用水和透析液中繁殖。如果透析膜出現(xiàn)破壞，細(xì)菌就可以進(jìn)入患者的血液中，引起菌血癥。即使透析器不破膜，細(xì)菌的產(chǎn)物和細(xì)胞膜的成分也可以通過透析器膜孔進(jìn)入血液，引起患者的熱源反應(yīng)，使患者出現(xiàn)發(fā)熱、寒戰(zhàn)、低血壓、惡心等癥狀，嚴(yán)重的導(dǎo)致患者死亡。細(xì)菌可以被加熱和化學(xué)方法殺死，也可以被水處理系統(tǒng)過濾掉。內(nèi)毒素是革蘭陰性菌細(xì)胞壁的成分，可引起發(fā)熱反應(yīng)，患者長期與含有內(nèi)毒素的水接觸，可引發(fā)慢性并發(fā)癥，如免疫功能下降、淀粉樣變、動脈粥樣硬化、血管疾病、分解代謝亢進(jìn)、促紅素抵抗等。內(nèi)毒素很難被清除，保持水中細(xì)菌的低濃度，保持水和透析液處于流動狀態(tài)，可以避免內(nèi)毒素的積累。

常見的化學(xué)污染物有:鈣、鎂、鉀、鋁、砷、鉛、活性氯、氯胺和硝酸鹽等。其中鈣和鎂超標(biāo)可引起患者惡心、嘔吐、頭痛、虛弱、高血壓等“硬水綜合征”表現(xiàn);鉀超標(biāo)可引起心律失常、心跳停止;鋁超標(biāo)可引起透析腦病(癡呆)、骨軟化癥、小細(xì)胞性貧血;氯胺超標(biāo)可引起溶血、貧血、高鐵血紅蛋白血癥［3］。其表現(xiàn)可以是急性的，也可是慢性的，而某些并發(fā)癥是致命的。

2 水處理系統(tǒng)的組成及各部分的作用

2.1 前處理系統(tǒng)

2.1.1 反滲透系統(tǒng)的水源

整個水處理系統(tǒng)要求恒定的供水流量和供水壓力，供水增壓泵用于克服前處理對水的阻力，保障反滲機(jī)進(jìn)水壓力與流量，增壓泵的水壓控制在0．3～0．5Mpa。壓力罐具有緩沖作用，防止震動和水流快速流過管道，維持水流量。

2.1.2 普通過濾器(砂濾和濾芯)

沉淀式過濾器(多介質(zhì)過濾器):主要填充物為石英砂粒時稱為砂濾罐，利用分子大小阻隔5～500μm的微粒，去除原水中的泥、沙、懸浮顆粒等。如水中含鐵較多可在2～5層石英砂上面增加一些錳綠砂，利用其催化作用使鐵沉淀而清除。

2.1.3 軟水器(樹脂罐)

可去除水中的鈣、鎂離子，防止“硬水綜合征”，同時也可防止下游設(shè)備中有碳酸鈣形成而堵塞反滲膜。常用陽離子交換樹脂(鈉型交換樹脂)，主要機(jī)理是鈣、鎂離子與鈉離子交換，達(dá)到清除鈣、鎂離子的目的。

2.1.4 活性炭過濾器(活性炭罐)

主要用來清除自來水中的游離氯，也可清除可溶性有機(jī)物、致熱原和色素等。

2.2 反滲透裝置系統(tǒng)

包括保安過濾器、反滲透膜及膜殼、高壓泵、閥門、傳感器、儀表、控制電路等。作用機(jī)理是在高濃度的溶液一側(cè)施加壓力并超過滲透壓，溶劑就反向從高濃度一側(cè)，通過反滲透膜向低濃度一側(cè)移動。水進(jìn)入反滲裝置后，透過反滲膜的水稱為純水或反滲水。水處理的反滲透膜是一種極小分子孔徑的半透膜，可阻隔溶解性無機(jī)物及細(xì)菌、內(nèi)毒素、病毒和顆粒等有害物質(zhì)，利用其離子排斥的原理，尚可去除90%～95%的雙價離子和95%～99%的單價離子。其產(chǎn)水量受溫度、pH值、給水壓力、給水含鹽量等影響。

新的規(guī)范［1］要求，新建血液凈化單位水處理設(shè)備必須采用雙極或多極反滲透裝置。兩極反滲透系統(tǒng)可有效提高透析用水的水質(zhì)，在一級反滲透系統(tǒng)去除水中90%以上的離子基礎(chǔ)上，第二級反滲透系統(tǒng)再去除70%以上的離子，同時進(jìn)一步降低微生物、內(nèi)毒素及其他物質(zhì)可能對透析用水所造成的長期污染。

2.3 后處理系統(tǒng)

包括衛(wèi)生級管件、儲水容器、單向閥和透析機(jī)接口等組成輸送部分。一般不設(shè)水箱，防止細(xì)菌生長，但許多醫(yī)院考慮到配液、沖洗、故障后的停機(jī)緩沖，仍在水處理管路上設(shè)置純水箱，如果必須采用，需保證水箱密封、能消毒、桶壁光滑，不留死角，箱體的最低點安裝排液口，便于排空。

水處理系統(tǒng)要求是一個密閉的循環(huán)系統(tǒng)，供水管道上避免死腔和分支，盡量減少輸送管道旁路所引起的水滯留，如果管道上有閥門，應(yīng)安裝在側(cè)支上，且側(cè)支長度不能超過循環(huán)管道，可選擇內(nèi)徑較細(xì)的管道，保證高流速，選擇沒有接頭、裂紋、內(nèi)壁光滑的材料，以防止細(xì)菌附著在管壁上。

3 水處理系統(tǒng)的布局和安裝流程合理

布局合理，整個血液透析中心劃分為:清潔區(qū)、半污染區(qū)和污染區(qū)。水處理機(jī)器安置于清潔區(qū)內(nèi)，避免陽光直射，防塵、防高溫、防震動，有良好的通風(fēng)條件，具備足夠的空間便于操作、檢修和水質(zhì)取樣。

按照沉淀式過濾器→活性炭過濾器→軟水器→保安過濾器→反滲透機(jī)裝置→超精密過濾器→(水箱)的順序安裝。如果水源中含氯和氯胺不高，可以將軟水器安裝在活性炭過濾器前面，因為高濃度鈉可以一定程度減慢細(xì)菌在炭過濾器和反滲膜中的生長［4］。直供式水處理系統(tǒng)的循環(huán)水必須在反滲透系統(tǒng)的前端接入循環(huán)，而不是在其后端接入水箱。

4 水處理系統(tǒng)的日常維護(hù)和監(jiān)測［1］

4.1 沉淀式過濾器、活性炭過濾器和軟水器的反沖

反沖可沖洗截留物質(zhì)，松動濾料。監(jiān)測濾罐前后的壓力差，如達(dá)到68．95KPa，說明濾罐堵塞并污染，需要增加反沖次數(shù)。監(jiān)測活性炭過濾器出水的余氯或氯胺或總氯，如超標(biāo)，需要反沖來增加活性炭的接觸面積。反沖洗一般每周2～3次，設(shè)在無人透析的夜間進(jìn)行。

4.2 樹脂的再生

定期用飽和鹽水對樹脂進(jìn)行再生，每天開機(jī)時監(jiān)測軟水器的出水硬度;每天關(guān)機(jī)時檢查軟水器鹽桶內(nèi)鹽量，保證鹽桶有足夠未溶解的鹽，如不足要及時向鹽桶內(nèi)加鹽，并充分的攪拌，否則樹脂不能充分再生，將增加水的硬度。

4.3 反滲透系統(tǒng)的監(jiān)測和日常維護(hù)

按制造商推薦周期監(jiān)測反滲透裝置的脫鹽率＞90%，每天持續(xù)監(jiān)測反滲透裝置的產(chǎn)水量、濃水流量和水回收率;控制反滲透系統(tǒng)的回收率，系統(tǒng)回收率應(yīng)小于75%，一般排水流量計指示是產(chǎn)水流量計的1/2。調(diào)節(jié)反滲透膜的工作壓力，高壓泵出口壓力一般在1～1．5Mpa，壓力增高產(chǎn)水量增加。

5 器件的更換［1］

水處理設(shè)備的許多材料具有多孔結(jié)構(gòu)，適合細(xì)菌附著和透過，其部分工藝采用膜材料，長期使用受化學(xué)物質(zhì)的影響，會導(dǎo)致老化，降低清除能力。當(dāng)清洗、反沖和再生恢復(fù)不了它們的功能時，就應(yīng)更換，以保證水質(zhì)。一般石英砂過濾器每年更換1次，活性炭過濾器建議每年更換1次，樹脂軟化器一般每1～2年更換1次，精密過濾器一般每2個月更換1次，反滲透膜每2～3年更換1次。

6 水處理系統(tǒng)的清洗消毒

水處理系統(tǒng)消毒的主要目的是預(yù)防微生物的繁殖，而不是發(fā)現(xiàn)微生物生長后再進(jìn)行殺滅和清除生物膜。微生物繁殖后，如果較長時間得不到殺滅，應(yīng)會在反滲膜和反滲水輸送管路內(nèi)部形成生物膜，并釋放內(nèi)毒素，此時生物膜通過消毒極難清除，往往需要更換器件，花費數(shù)以萬元計，才能使水質(zhì)達(dá)標(biāo)。故需要有計劃地、預(yù)防性地進(jìn)行定期消毒。

常用的方法有化學(xué)消毒法、臭氧消毒法和熱消毒法。注意需要根據(jù)不同品牌水處理系統(tǒng)的要求進(jìn)行消毒;在相關(guān)濃度和溫度情況下，達(dá)到足夠的接觸時間才能達(dá)到消毒效果;消毒劑不得和水處理系統(tǒng)起化學(xué)或者物理反應(yīng);化學(xué)消毒完成后要對殘余消毒劑進(jìn)行沖洗并測定殘余消毒劑的濃度，合格后方可使用;消毒的過程復(fù)雜，花費時間長，需要制定詳細(xì)的消毒流程，按步驟執(zhí)行并記錄。

目前最常用的消毒方法為化學(xué)消毒中的過氧乙酸消毒法，我院使用的杭州天創(chuàng)水處理系統(tǒng)，廠家要求消毒方法為:配置0．3%～0．5%的過氧乙酸，靜置24h后，加入系統(tǒng)中循環(huán)30min，浸泡40min，沖洗15min，清洗80min，清洗結(jié)束后，測定管路中殘余的過氧乙酸濃度不過超過1mg/L［1］，否則要反復(fù)沖洗，直到余氯檢測合格方可使用。

如果在反滲水管路上加裝水箱，需要用紫外線進(jìn)行實時輻射殺菌，一般選擇波長在254nm的紫外線對殺滅細(xì)菌最有效，輻射量最少為30MW·s/ cm2，當(dāng)最小輻射量低于16 MW·s/cm2時要更換燈管。殺菌的同時增加了水中的內(nèi)毒素，因此一般在其后級安裝精密過濾器，以保證出水的內(nèi)毒素指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求［1］。

7 透析用水的水質(zhì)監(jiān)控

監(jiān)控內(nèi)容包括透析用水的微生物和內(nèi)毒素含量、電導(dǎo)率、pH值、化學(xué)污染物含量、軟水硬度和游離氯含量。規(guī)范要求每月監(jiān)測水箱和輸送管路的細(xì)菌含量，每3個月監(jiān)測內(nèi)毒素含量［1］。但王質(zhì)剛等認(rèn)為需要每月監(jiān)測水箱和輸送管路的細(xì)菌和內(nèi)毒素含量［2］。取樣點為反滲水離開反滲透系統(tǒng)進(jìn)入儲水桶之前;儲水桶出水口;反滲水輸送系統(tǒng)回路終點;透析液配制室反滲水進(jìn)口;如有復(fù)用室，則其反滲水進(jìn)口也要取樣。取樣點不需要消毒。取樣點須打開反滲水沖洗至少1min。要求細(xì)菌菌落總數(shù)＜200cfu/mL，內(nèi)毒素＜2EU/mL，如果超標(biāo)，需要對系統(tǒng)進(jìn)行消毒，并每周檢測，直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。細(xì)菌菌落總數(shù)＞50cfu/mL，內(nèi)毒素＞1EU/ mL，即要進(jìn)行干預(yù)［5］。干預(yù)措施如下［1］:①檢查反滲水輸送系統(tǒng)的消毒程序及反滲水輸送管道系統(tǒng)中的死角、細(xì)菌過濾器。②清洗和消毒反滲膜，消毒反滲水輸送系統(tǒng)，包括整個輸送循環(huán)管路。③在反滲水輸送系統(tǒng)安裝內(nèi)毒素過濾器和(或)增加細(xì)菌過濾器的消毒頻率。④確保機(jī)器上的進(jìn)水管已經(jīng)消毒。

電導(dǎo)率應(yīng)小于10μs/cm，一般控制在5μs/cm以下，如發(fā)現(xiàn)升高較快需查找原因［1］。純水的pH值應(yīng)維持在5～7的范圍［1］。

化學(xué)污染物必須符合中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY0572-2005《血液透析和相關(guān)治療用水》的標(biāo)準(zhǔn)，并參考2008年AAMI(美國醫(yī)療器械促進(jìn)協(xié)會)標(biāo)準(zhǔn)，至少每年測定1次［6］。軟水總硬度＜17．2ppm，每日檢測1次［1］。游離氯:活性炭罐出水口的余氯＜0．5mg/L或氯胺＜0．1mg/L或總氯＜0．1mg/L，每班檢測1次［1］?；瘜W(xué)污染物、軟水硬度和游離氯檢測結(jié)果和化驗單應(yīng)登記并保留。新安裝的水處理系統(tǒng)或懷疑水處理系統(tǒng)有問題時應(yīng)提高檢測頻度;如果確定處理設(shè)備存在問題而不能及時糾正，就應(yīng)停止使用［7］。

8 高通量透析和超純透析用水的概念

高通量透析是指使用對尿素的超濾系數(shù)＞20mL/(h·mmHg·m2)的透析器進(jìn)行的透析。此種治療方式一般每次3h，每周6～9h，較使用普通透析器的每次4h，每周8～12h明顯縮短;高通量膜的生物相容性好;對中、大分子具有高通透性都是其優(yōu)勢所在。高通量透析治療時透析液流量可達(dá)800～1000mL/min。隨著超濾系統(tǒng)的加大，在透析器出口處，存在靜水壓梯度，治療過程中可出現(xiàn)“反超濾”，致使透析液中的污染物進(jìn)入血液，因此對透析用水的要求更高。故建議使用超純透析液時行高通量透析［2］。

超純透析液目前無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，一般要求細(xì)菌菌落總數(shù)＜0．1 cfu/mL，內(nèi)毒素＜0．03EU/mL［2］。蔣建平、侯凡凡認(rèn)為［8］使用超純透析液能改善患者慢性炎癥反應(yīng)狀態(tài)、氧化應(yīng)激和脂質(zhì)代謝，推測使用超純透析液可以減少血液透析患者心血管疾病風(fēng)險，降低患者死亡率。

9 討論

尿毒癥行血液透析患者治療時需大量接觸反滲水，每周使用量約300～400L，水的質(zhì)量直接影響患者的透析質(zhì)量和生命安全。血液凈化中心的醫(yī)護(hù)人員不能只重視尿毒癥患者本身的疾病，忽略了透析用水的水質(zhì)、水處理設(shè)備的質(zhì)量和維護(hù)，導(dǎo)致透析用水質(zhì)下降，對患者造成不良后果。

血液凈化中心需成立以主任、護(hù)士長、醫(yī)護(hù)技術(shù)骨干和工程師組成的質(zhì)量控制小組，質(zhì)控小組的醫(yī)護(hù)人員必須熟悉水處理系統(tǒng)的作用、日常維護(hù)和因水質(zhì)問題所致并發(fā)癥的臨床表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)問題，及時和工程師溝通，查找原因，盡早維修，防止問題持續(xù)或擴(kuò)散。工程師要定期做好水處理系統(tǒng)的維護(hù)，保證水處理系統(tǒng)每日正常運轉(zhuǎn);根據(jù)設(shè)備的要求進(jìn)行沖洗和消毒;定期進(jìn)行透析用水的相關(guān)指標(biāo)檢測，確保其符合相關(guān)質(zhì)量控制的要求;每半年對水處理系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)參數(shù)校對。質(zhì)控小組要落實上述措施的執(zhí)行情況，記錄相關(guān)過程，及時總結(jié)，持續(xù)改進(jìn)。

［1］季大璽，邢昌贏．血液凈化中心(室)水處理建設(shè)管理規(guī)范［M］．南京:東南大學(xué)出版社，2012:22 -44．

［2］王質(zhì)剛，陳仙明，呂維敏．血液透析用水處理和透析液//王質(zhì)剛．血液凈化學(xué)［M］．第3版．北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社，2010:59．

［3］王質(zhì)剛．透析與腎移植實用手冊［M］．北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社，2007，100-101．

［4］朱弋，李曉東，吳新社．血液凈化水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及質(zhì)量裝備［J］．中國醫(yī)學(xué)裝備，2011，8(4):36．

［5］葉朝陽．血液凈化的水處理配置和質(zhì)量控制要求［J］．中國血液凈化，2009，08:419．

［6］陳香美．血液凈化標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程［M］．南京:人民軍醫(yī)出版社，2010，14．

［7］中國醫(yī)院協(xié)會血液凈化中心管理分會．血液透析質(zhì)量控制和管理指導(dǎo)原則［S］．中國血液凈化，2010，9 (1):3．

［8］蔣建平，侯凡凡．超純透析液對心血管系統(tǒng)的影響［J］．中國血液凈化，2009，8(8):415

TH789

A

1002-2376(2015)01-0031-04

2014-10-15