金寶AK96血液透析機缺陷分析與改進建議

李睿興

（梧州市工人醫(yī)院醫(yī)學裝備部，廣西梧州 543099）

0 引言

血液透析機是為患者去除血液中有毒物質(zhì)，維持患者生命的重要醫(yī)療設(shè)備。血液透析機本質(zhì)上是一臺為患者配制、提供合格透析液并且排除患者體內(nèi)多余水分的機器，其按照程序設(shè)定的配方，吸入一定比例的A、B濃縮液，配制成一定電導度的透析液輸送至透析器，通過與患者血液進行對流、彌散、吸附、過濾等過程排除毒素，并通過特定裝置幫助患者排出體內(nèi)多余水分[1]。

金寶AK96血液透析機（以下簡稱“金寶透析機”）是目前國內(nèi)使用較廣泛的血液透析設(shè)備。該型號透析機內(nèi)部設(shè)計緊湊[2]、使用界面簡潔，并有中文提示信息，大大方便了廣大醫(yī)護人員，但是在長期的使用中也暴露出該型號透析機的一些不足之處。

1 內(nèi)部管路容易松脫

1.1 原因分析

與其他品牌的血液透析機不同，金寶透析機內(nèi)部連通電磁閥、電導度傳感器、超濾單元等水路節(jié)點的管路采用金寶特有的PEX硬管。該類型管材可以連續(xù)使用10 a不產(chǎn)生形變。雖然PEX硬管性能優(yōu)越，但是要將其與水路其他部件連接，必須使用硅膠接頭。由于管路和接頭的內(nèi)徑存在差別，這種設(shè)計使水路管道極易松脫。

根據(jù)流體連續(xù)性方程，流體通過管路任一橫截面上的流量保持不變，即

其中，Q代表流量，v代表管路中流體流速，S代表管路橫截面積。

由公式（1）可知，當流量不變時，橫截面積小的管路中流體流速高，橫截面積大的管路中流體流速低。

根據(jù)伯努利方程：

其中，ρ為管路中流體密度，p為管路中壓強，g為重力加速度，h為液體相對基準面的高度，C為恒量。

由公式（2）可知，流體中流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大。金寶透析機硅膠接頭的內(nèi)徑為6.5mm，PEX硬管的內(nèi)徑為4.68mm。軟硬管路交接的地方管路直徑出現(xiàn)突變，形成了水路壓力的聚集點。

金寶透析機正常工作時，管路中液體流速為500 ml/min，經(jīng)過計算可知軟、硬管之間的壓強差約為89.5 Pa。金寶透析機處于消毒沖洗狀態(tài)時，管路中最大流量可達700 ml/min，此時軟硬管之間的壓強差達到175.05 Pa，是正常工作時壓強差的近2倍。如此大的壓強差，加上硬管對于水流的沖擊以及電動機、電磁閥工作時震動的緩沖吸收作用沒有軟管強，直接造成金寶透析機在大流量工作（即消毒沖洗）時極易出現(xiàn)脫管故障。由于金寶透析機水路軟、硬管連接的地方比水路采用軟管的透析機多一倍，即使假設(shè)管路材質(zhì)、性能一樣，發(fā)生故障的概率一樣，可能故障出現(xiàn)的次數(shù)也比其他產(chǎn)品多一倍，這就使用戶產(chǎn)生了金寶透析機水路故障多的印象。

1.2 改進建議

1.2.1 內(nèi)部管路改用硅膠軟管

將金寶透析機內(nèi)部管路更換成其他透析機普遍使用的硅膠軟管，簡化水路接口的結(jié)構(gòu)，軟、硬管轉(zhuǎn)接的地方相應減少，脫管故障也可顯著減少。采用硬管時每一段管路的形狀都是唯一的，很難隨便替換，而采用軟管時，形狀、長短均可以根據(jù)安裝部位不同靈活改變截取的長度，機器所需管路類型也相應減少，對廠家來說可以降低生產(chǎn)成本。

1.2.2 硬管路端口設(shè)計成喇叭口

減少端口處的管壁厚度，將硬管端口設(shè)計成外徑不變、內(nèi)徑逐漸變小的內(nèi)喇叭口，使液流通過軟、硬管相接處時流速逐漸加大，減少水流對硬管端口的作用力，減小管路的受力，脫管故障可以減少甚至消除。

1.2.3 在硬管上設(shè)計卡口錐度

將硬管端口設(shè)計加工成卡口（如圖1所示），增大硅膠接頭與硬管之間的摩擦力，改變管路的受力性能，使管路不易脫落。

圖1 硬管端口卡口

2 CHVA閥易老化，導致不吸消毒液

2.1 原因分析

CHVA閥為金寶透析機消毒液閥。CHVA閥位于吸消毒液路徑的末端，與CBVA閥相連。機器吸消毒液時CHVA閥打開，消毒液由CHVA閥、CBVA閥、B液接口流入機器內(nèi)；機器完成吸消毒液后進行內(nèi)部循環(huán)消毒及沖洗時，CHVA閥關(guān)閉，消毒液和反滲水經(jīng)B液接口、CBVA閥形成循環(huán)路徑。CBVA閥可以得到反滲水沖洗，但CHVA閥在整個消毒程序中無法得到反滲水沖洗且長期浸泡在殘存的消毒液中。金寶透析機常用的消毒液有復合檸檬酸和次氯酸鈉，其中次氯酸鈉消毒劑中含有強氧化成分Cl+，會加速橡膠、塑料等制品老化。長期接觸消毒劑且得不到?jīng)_洗是CHVA閥閥膜極易老化龜裂，比其他電磁閥的閥膜壽命短得多的原因。

一旦CHVA閥閥膜老化會造成電磁閥密封不嚴。嚴重時就會吸不上消毒液，而金寶透析機默認設(shè)置沒有消毒液缺乏報警，只能依靠使用者觀察消毒液的使用量，極易出現(xiàn)機器執(zhí)行了消毒程序卻沒有吸入消毒劑的假消毒現(xiàn)象[3]。

2.2 改進建議

2.2.1 設(shè)置缺乏消毒液提醒

金寶透析機預設(shè)程序中有“消毒液電導度檢測”的設(shè)置項，設(shè)置路徑是：進入“維修/預設(shè)定模式”，依次進入選項“Preset→Manual→Disinfection→Heat disinfection→Heat decalcification（ALT2）→Heat decalc.cond.check”，設(shè)置好消毒液電導度下限“LL”和上限“HL”的數(shù)值，即可利用消毒液電導度檢測功能實現(xiàn)機器無消毒液提醒。設(shè)置這一選項需要事先了解機器在正常進行檸檬酸熱消毒時電導度的變化范圍。完成設(shè)置后，只要完成吸消毒液操作，電導度超出設(shè)置的范圍，機器就認為消毒液存在問題，即會出現(xiàn)“消毒液成分不正確，請檢查消毒液”的報警，提示醫(yī)護人員檢查消毒液或者工程師檢查機器相關(guān)功能。但由于這種方法是檢測管路中稀釋后的消毒液，受消毒原液濃度變化、機器流量變化影響較大，容易出現(xiàn)誤報警[4]。

2.2.2 加裝專用消毒液傳感裝置

在CBVA和CHVA閥中間加裝專用的消毒液電導度檢測裝置，在機器吸消毒液階段通過直接監(jiān)測消毒原液的電導度，控制消毒液的吸入量，從而保證機器不會出現(xiàn)無消毒液的“空”消毒。

3 小結(jié)

瑞典金寶公司作為世界上較早研究、生產(chǎn)透析機的廠家，其產(chǎn)品在技術(shù)上有不少與眾不同的理念、方法。但技術(shù)的先進性和獨創(chuàng)性同時又帶來了機器局部的復雜性，使產(chǎn)品零部件的工作可靠性有所下降。通過對機器零部件設(shè)計和制造的升級改進，有望解決金寶透析機內(nèi)部管路容易脫落、不吸消毒液的問題，降低機器的維修次數(shù)，延長設(shè)備平均故障間隔時間[5]，獲得更好的社會效益和經(jīng)濟效益。