血液透析滤过机器工作原理
血液透析装置的背景、基本结构及工作原理
血液透析装置的背景、基本结构及工作原理2.1 血液透析装置历史发展血液透析已经有近一个世纪的历史了，但是由于我国发展较晚，国内在50年代才开始逐步引入临床试用，到了60-70年代正式起步。
80年代后我国的血液透析进入了一个发展高潮时期，透析人数也逐渐增多。
到了90年代，我国的血液透析单位的年增加率超过40%，透析人数的年增加率将近20%，使得血液透析装置的数目也在不断增加。
目前，全世界正在面临这透析人群迅速增长的趋势，透析人群由2000年的426000人在10年内增加到2010年的2000000人，预计在2020年将会增加至400万人。
到目前，尿毒症患者的存活时间可长达30年，在全世界范围内约有超过100万尿毒症患者在接受血液透析治疗。
国内肾脏病情势也不容乐观，慢性肾脏病的总患病率为9.3%，也就是说每10个成人就有一人患病，而其中1%可能会发展成为尿毒症。
肾脏代替治疗是临床医学关于肾衰竭治疗的一朵奇葩，给肾脏功能衰竭的患者的治疗带来了光明和力量。
它不仅挽救了患者的生命，而且还持续显著的提高患者的生活质量。
[10]2.2 血液透析装置的基本结构2.2.1 体外血液循环通路循环通路是指患者血液体外循环的动力由血泵提供，患者血液从动脉引出，经动脉管路流至透析器，再经过透析器透析完成后回流至患者静脉的整个闭合回路。
如图2.1为血液透析体外循环回路。
完成整个回路所需要的设备包含：血泵、肝素泵、动（静）脉压力监测系统、空气探测器、静脉夹、漏血检测器。
图2.1 血液透析体外循环回路（1）血泵：由于在血液透析时，管道和透析器的内部均存在阻力，故需要采用血泵驱动血液的流动，它是决定血流量的主要因素,现在透析器多选用蠕动泵。
（2）肝素泵：肝素是使血液迅速达到抗凝作用的首选药物，为防止血液在透析器等体外管道中凝集，因此需要持续不断地注入肝素，所以使用肝素泵是必要的。
肝素泵和血泵一样，常采用蠕动泵。
肝素静脉注射5min可产生全身抗凝作用，其半衰期为4小时，可在4～6 小时排尽。
血液净化技术的原理及应用
血液净化技术的原理及应用概述血液净化技术是一种通过特定的设备和方法，将患者的血液进行过滤、吸附、解毒等处理，以清除体内的毒素、废物和炎症介质的技术。
它广泛应用于临床医学领域，以辅助或替代肾脏、肝脏等器官的功能，提供体内环境的平衡，从而改善患者的生理状态。
原理血液净化技术的原理主要包括以下几个方面：血液滤过血液滤过是血液净化技术中常用的方法之一。
它通过使用滤器将患者的血液分离为细胞和液体部分，使液体部分经过滤器，滤除其中的废物和毒素，然后再将血液重新回输回体内。
这种方法可以有效清除血液中的高分子废物，如尿素、肌酐等。
血液吸附血液吸附是通过将血液与吸附材料接触，利用物质间的吸附作用，去除血液中的有害物质。
常用的吸附材料包括活性炭、树脂等。
这种方法可以用于清除一些比较难以通过滤器去除的物质，如溶解性毒素、药物等。
血液透析血液透析是一种通过半透膜将血液中的废物和溶质与血液分离的技术。
在透析过程中，血液在一侧，透析液在另一侧，通过半透膜的选择性渗透作用，将废物和溶质从血液中移除，达到净化血液的目的。
应用血液净化技术广泛应用于多个临床领域，下面列举几个主要的应用方向：•肾脏替代治疗：血液净化技术被广泛应用于肾脏衰竭患者的治疗中。
尤其是在急性肾损伤、慢性肾功能不全等情况下，可以通过血液透析、血液滤过等方法清除血液中的废物和毒素。
•肝脏支持治疗：血液净化技术也可以应用于肝脏功能衰竭的患者。
由于肝脏是体内主要的代谢器官，当肝脏功能失调时，血液中的毒素无法正常代谢和清除。
通过血液净化技术，可以清除血液中的毒素和胆红素。
•血液净化与免疫治疗：血液净化技术还可以与免疫治疗相结合，用于治疗一些自身免疫性疾病，如系统性红斑狼疮、重症肌无力等。
通过血液净化技术，可以清除血液中的自身抗体和炎症介质，减少免疫反应。
•中毒患者救治：在一些中毒情况下，如药物中毒、重金属中毒等，血液净化技术可以将血液中的有害物质快速去除，防止继续对身体产生损害。
血液透析和滤过
（2）保护残余肾功能血液滤过减 Nhomakorabea了微炎症反应，预防反复由于低血压导致的肾缺血损害。
（3）低血压
减少低血压的发生率，可降至5%
影响血液滤过的因素：
（1）、滤过膜：不同滤过膜制作的滤过器的滤过率不 同。主要取决于膜的厚度、几何结构机器滤过系数与 有效面积。 （2）、跨膜压：血液滤过的动力。 （3）、血流量：血流量的大小与滤过率成正比。 （4）、血浆蛋白浓度与血细胞比容。
置换方式 前稀释
后稀释
优点
血液稀释
减少蛋白质和血红蛋白 浓度 减少粘滞性和渗透压
减少滤器纤维和透析膜 的堵塞
可以在不太理想血流量 或者出血倾向患者进行 治疗
有利于蛋白结合溶质的 清除
保持静水和溶质的膜通 透性
高溶质清除率 清除中大分子溶质 减少置换液容量
血液滤过适应症和益处
（1）减少β2-微球蛋白和淀粉样变
血液透析和血液滤过
血液透析原理
血液净化目的：替代衰竭肾脏的部分功能。（清除代谢废物， 调节水、电解质和酸碱平衡等。
血液净化技术的基本原理： 1、弥散：溶质依靠梯度差从浓度高的部位向浓度低的部位运动。
影响弥散的几个因素; ①溶质的浓度梯度 ②溶质的相对分子质量 ③膜的阻力 ④透析器效率的影响
2、超滤（对流）：是溶质通过半透膜运转的第二种机制。 （1）、当水分子在静水压和渗透压的驱动下通过半透膜时就发生超滤， 溶质随水分子等浓度通过膜孔而得到清除，称为溶剂拖拽。 （2）、利用对流清除溶质的效果主要由超滤率和膜对此溶质的筛选系数 决定。
超滤动力： 透析膜血液侧为正压，透析液侧由于负压泵抽吸而为负压，两者差值为跨 膜压（TMP)。由静水压和渗透压组成。
血液透析的原理及原理图
血液透析的原理及原理图血液透析是一种通过生物物理机制，清除和转运溶质和水分的治疗方法。
它的基本原理包括弥散、对流和吸附清除血液中的各种内源性和外源性毒素，以及超滤和渗透清除体内潴留的水分，同时纠正电解质和酸碱失衡，使机体内环境接近正常。
溶质转运包括弥散和对流两种方式。
弥散是指溶质依靠浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧转运，透析是指溶质通过半透膜从高浓度溶液向低浓度溶液中运动。
血液透析的溶质交换主要是通过弥散转运来完成的。
对流是指溶质伴随含有该溶质的溶剂一起通过半透膜的移动，不受溶质分子量和其浓度梯度差的影响。
血液透析和血液过滤时，水分从血液侧向透析侧或滤液侧移动，同时携带水分中的溶质通过透析膜，超滤液中的溶质转运，就是通过对流的原理进行的。
吸附是指通过正负电荷的相互作用或透析膜表面的亲水性基团选择性吸附某些蛋白质、毒物及药物。
在血液透析过程中，血液中某些异常升高的蛋白质、毒物和药物等选择性地吸附于透析膜表面，使这些致病物质被清除，从而达到治疗目的。
水的转运是指液体在水力学压力梯度或渗透压梯度作用下通过半透膜的运动，称为超滤。
临床透析时，超滤是指水分从血液侧向透析液侧移动。
反之，如果水分从透析液侧向血液侧移动，则称反超滤。
酸碱平衡的调节对透析患者至关重要。
由于肾功能障碍，透析患者每天会产生大量非挥发性酸，无法从体内排出，只能依靠碱基中和。
碳酸氢盐是中和酸性产物的主要物质，因此透析患者的血浆中H2CO3浓度通常较低。
在透析过程中，透析液中的碱基可以中和体内的酸性产物。
透析器的类型和膜性能对透析效率有很大影响。
聚砜膜、聚甲基丙烯酸甲脂膜和聚丙烯膜等膜材料对中分子物质和水分的清除效果较好。
透析器的有效透析面积也会影响透析效率，一般建议使用透析面积为1.2~1.5m2的透析器。
透析时间和血液、透析液的流量也会影响透析效率。
使用中空纤维透析器时，每周透析时间一般为12~15小时。
每分钟流入透析器内的血液和透析液流量与透析效果密切相关。
第6章 血液透析机
第6章血液透析机血液透析机(dialysis machine)，简称血透机，由透析液供给系统，血循环控制系统和超滤控制系统三部分组成。
新一代血透机增加了患者监测系统，包括患者体温、血压、血容量及心电图等监测指标。
[透析液供给系统]透析液供给系统分为中心供给和单机供给两种方式。
中心供给系统是指透析液由机器统一配制，通过管道将稀释透析液送往各血透机，这个系统可降低成本，节省人力和工作时间，但由于透析液供给系统各成分固定，无法进行个体化透析，现今只有少数单位使用。
大多数透析单位使用单机供给系统，该系统从反渗水进入透析机开始，到透析液进入透析器之前的旁路阀为止，可分为反渗水预处理，透析液配比和透析液监控三部分。
一、反渗水预处理主要目的是加热和除气。
加热器将水加热至35-37℃，接着采用负压抽吸方法，将热水中挥发出来的气体排除，以免测定透析液电导度产生误差，造成假漏血报警，通过透析膜进入患者血中形成空气栓塞以及影响超滤系统的准确性。
二、透析液配比经过预处理后的水与浓缩透析液在混合室按一定比例稀释成所需浓度的最终透析液。
目前血透机具有配置醋酸盐和碳酸氢盐两种透析液配比系统，前者只需要一个浓缩液泵，将浓缩液与反渗水按一定比例混合即可；后者则需要两个浓缩液泵，分别为酸性浓缩液泵和碳酸氢盐浓缩液泵。
一般先将反渗水与含有钾、钠、氯、钙和镁的酸性浓缩液混合，pH可在2.7以下，再与碳酸氢盐浓缩液混合，pH达7.4左右，这样可减少钙、镁离子析出沉淀。
三、透析液监测主要有电导度、温度、pH及漏血监测，通过微处理器反馈系统对透析液供给进行调控。
（一）电导度正常范围在13.5—14.5毫姆欧(mMho)之间，通常为14.0。
透析液电导度由透析液钠、钾、钙、氯和镁等各种离子电导度构成，由于钠离子在其中占绝大部分，因此，透析液电导度主要反映钠离子浓度。
通过改变电导度，调整透析液中钠浓度，实现可调钠透析。
一旦电导度过低或过高，监测报警，透析液通过旁路流出透析机。
血液透析原理
动脉端穿刺针
动脉化静脉 动脉
静脉端穿刺针 内瘘处静脉
内瘘处动脉
血液透析的模式
血液透析 ( HD ) 单纯超滤 ( 单超 ) 序贯透析 血液滤过 ( HF ) 血液透析滤过 ( HDF ) 血液灌流 ( HP )
血液透析的适应症
急性肾功能衰竭（ARF） 慢性肾功能衰竭（CRF） 配合肾移植 药物中毒
血液透析
禁忌症:
禁忌是相对的,关键是时机的掌握和透析模式的选 择
休克 ：收缩压<80mmHg 严重高血压 严重感染败血症 严重心功能不全或心律失常 难以控制的出血 精神病 晚期癌肿 极度衰竭的老年人
单纯超滤
原理
血液引入透析器后，不用透析液，单纯
赖增加负压，扩大透析膜跨膜压力差达到
100000 17400 1700 22000~29000 8000~9000 35000~40000 2500 2800 1060 4000 20000~50000
血液透析系统组成
透析机 透析器（人工肾）
• 透析过程中血液与透析液在透析器反向流动，使 溶质与水得到最大效能的转运，是透析机的主要 组成部分。
原理
结合血液透析和血液滤过的优点，即以弥 散高效清除小分子物质和通过对流清除中 分子物质
Convection VS. Diffusion
对流
弥散
Blood Flow
Convection Diffusion
Dialysate
适应症
血液透析滤过Leabharlann 顽固性高血压全身瘙痒
肾性骨营养不良合并腕管综合征
血液透析
急性肾功能衰竭
确诊急性肾小管坏死2天内 属高分解代谢型:每日血尿素氮增高>8.9mmol/l
血液透析
一血液透析原理透析是指半透膜两侧的溶液通过弥散、渗透及超滤作用，即溶质由浓度高的一侧向浓度低的一侧流动，而水分子由渗透压低的一侧向渗透压高的一侧流动的过程，最终达到动态平衡。
血液透析通过血液与透析液之间的溶液弥散和超滤来达到治疗目的。
因此透析过程也就是溶质进行弥散和滤过过程。
血液透析包括溶质的移动和水的移动，即血液和透析液在透析器(人工肾)内借半透膜接触和浓度梯度进行物质交换，使血液中的代谢废物和过多的电解质向透析液移动，透析液中的钙离子、碱基等向血液中移动。
从而清除患者血液中的代谢废物和毒物；调整水和电解质平衡；调整酸碱平衡。
具有人体肾脏的部分功能(但不能替代肾脏的内分泌和新陈代谢功能)。
透析原理包括：1、扩散；2、超滤；3、对流；4、吸附。
1、扩散：溶质从高浓度侧向低浓度侧运动的过程。
影响扩散的因素：溶质的浓度梯度、溶质的分子量、半透膜的阻力。
2、超滤：利用压力差将溶质或溶剂从一侧向另一侧运动的过程就是超滤。
例如透析时脱水。
3、对流：在这里所说的对流是最近开展新透析技术所提出的。
血液滤过就是利用对流原理进行的。
4、吸附：主要是利用活性炭的吸附原理。
如血液灌流，就是用炭肾清除血液中的大分子及中分子物质。
透析的物理学原理-----------半透膜透析的物理学原理---------弥散透析的物理学原理--------超滤透析的物理学原理------------渗透渗透和弥散的不同之处在于，其溶质不能通过半透膜，而水分仍旧可以通透，最终导致两侧浓度趋于平衡。
透析的物理学原理--------反渗透和超滤相类似，反渗透时也在膜的一侧加以压力。
反渗透技术常用于血液透析时净水的制作，后者用于配制透析液。
血液透析------------血液滤过流程图血液透析----------血管通路透析器的结构二、血液透析机结构及其工作原理血液透析机大致可以分为血液监护警报系统和透析液供给系统两部分。
血液监护警报系统包括血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气监测等；透析液供给系统包括温度控制系统、配液系统、除气系统、电导率监测系统、超滤监测和漏血监测等部分组成。
肾病科血液滤过与血液透析滤过技术指南2023版
血液滤过与血液透析滤过技术指南2023版一、血液滤过与血液透析利用扩散原理清除溶质不同，血液滤过(hemofi1.tration,HF)利用对流方式清除溶质和水分。
HF对中分子尿毒症毒素的清除及血流动力学的影响方面优于血液透析(hemodia1.ysis,HD),但因超滤量限制,对小分子尿毒症毒素清除则逊于常规HDC【原理】HF模仿肾单位的滤过重吸收原理,将患者血液引入膜面积与肾小球滤过膜面积相当的血液滤过器中,在跨膜压力差作用下,血浆水分及其溶质经由滤过膜上侧孔大量滤出。
为补偿被滤出液体和电解质，在滤过器后或前同步输入与正常细胞外液成分相仿的等量或略少于超滤量的置换液。
由于模拟了肾小球滤过和肾小球重吸收过程,HF是一种更接近于生理状态的肾脏替代治疗。
HF溶质清除率取决于超滤量及滤过膜筛系数，分子体积小于滤过膜侧孔孔径的溶质均能被清除,清除量与溶质血浆浓度成正比，而与溶质分子量无关,即滤除液溶质浓度与血浆浓度相等，又称为等渗超滤;而HD则是通过扩散作用清除溶质，其溶质清除率与溶质分子量成反比，因此超滤液中小分子溶质浓度远高于血浆，又称为高渗超滤。
HF尤其适合于需要清除过多中分子毒素、心血管功能差不能耐受HD治疗的患者。
【方法】HF需要具有良好通透性和生物相容性的滤过膜及血液滤过器、无菌置换液及配备精确容量平衡控制系统的血液滤过机。
1.血液滤过器血液滤过器的构造主要为空心纤维型，滤过膜是由高分子聚合材料制成的非对称膜,即由微孔基础结构支持的超薄膜，膜材料包括聚枫、聚醵枫、聚丙烯睛、聚酰胺等。
血液滤过器及滤过膜应该具备以下要求:①水分通透性高，超滤系数(KUf)M50m1.∕(h・mmHg);②溶质转运面积系数(KoA)及溶质清除率高,尿素清除率＞600m1.∕min,p2微球蛋白清除率＞60mI∕min;③膜表面积大(1.5m?以上)；④截留分子量明确，使代谢产物(包括中分子物质)顺利通过,而白蛋白等仍留在血液内;⑤由无毒、无致热原,具有与血液生物相容性好的材料制成；⑥物理性能高度稳定。
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血液透析滤过机器工作原理
血液透析滤过机器是一种用于治疗慢性肾功能衰竭的重要医疗设备。
在人体正常情况下，肾脏承担着过滤血液中废物和多余物质的功能，将其排出体外。
但是当肾功能出现问
题时，这种过滤作用会受到影响，导致血液中的废物和多余物质无法有效排除。
这时候就
需要借助血液透析滤过机器来进行人工血液净化，保持体内物质的平衡，维持生命活动的
正常进行。
本文将从血液透析滤过机器的工作原理、结构组成和运行流程等多个方面，详
细介绍这一重要医疗设备的工作机制。
一、血液透析滤过机器的工作原理
血液透析滤过机器的工作原理基于半透膜的特性和物质的渗透压差。
通常情况下，透
析机器内部包含两个液体室——血液室和透析液室。
血液室内的半透膜可以使得小分子量
的物质（如水、尿素、肌酐等）通过，从而将废物和多余物质从血液中滤出；而大分子量
的蛋白质和有用物质则无法穿透膜而被保留在血液中。
途径膜的对面是透析液室，这里的
透析液经过特殊处理，其中的成分浓度与血液中的有害物质浓度相近，透析机器通过调整
透析液的成分浓度来促使废物和多余物质从血液中渗透到透析液中。
最终，经过滤过的血
液和透析液重新混合，再次进入人体循环系统，完成了对废物和多余物质的有效清除。
二、血液透析滤过机器的结构组成
血液透析滤过机器通常包括以下几个主要组成部分：血液引流系统、透析膜滤过系统、透析液制备系统、透析液循环系统和监测控制系统。
血液引流系统用于将患者的血液引出体外并送入透析机器进行处理。
通常包括导管、
抗凝剂和抗凝剂泵等部分，保证血液在机器内部的流动。
透析膜滤过系统是血液透析滤过
机器的核心部分，包括血液室、膜组件和透析液室等，通过调节血液流速和透析液成分浓
度来实现对废物和多余物质的过滤。
透析液制备系统则是用于准备和调节透析液成分的部分，确保其符合治疗需要。
透析液循环系统用于将透析液从透析液室送入膜组件进行循环
使用。
而监测控制系统则负责监测血液流速、透析液成分浓度、患者生理参数等信息，并
通过控制设备的运行来确保治疗效果的实现。
三、血液透析滤过机器的运行流程
血液透析滤过机器的运行流程通常包括以下几个主要步骤：血管通路准备、设备调试
和监测、血液滤过处理和治疗结束。
在治疗开始前，首先需要对患者的血管通路进行准备，包括建立适当的血液引流通道，确保血液可以顺利流入透析滤过机器。
接下来是设备调试和监测阶段，操作人员需要对透析机器进行初始化设置，并对监测
控制系统进行校准和调试，确保设备的正常运行。
在监测控制系统确认正常后，可以开始
血液滤过处理。
这一阶段中，机器通过血液引出系统引流患者的血液，经过滤过系统的处理，将废物和多余物质从血液中清除出来，再将洁净的血液送回患者体内。
最后是治疗结束阶段，当治疗时间结束或患者的血液得到了充分净化时，操作人员需
要逐步关闭透析滤过机器并对患者的血管通路进行处理，确保患者的身体状态得到有效维护。
血液透析滤过机器的工作原理是基于渗透膜和物质渗透压差的特性，通过对废物和多
余物质的过滤和清除来维持体内物质的平衡。
其结构组成包括引流系统、滤过系统、透析
液制备系统、透析液循环系统和监测控制系统。
在运行流程中，需要对血管通路进行准备、设备进行调试监测和血液滤过处理，最终确保治疗的成功结束。
血液透析滤过机器的应用
为肾病患者提供了一种重要的治疗手段，对维护患者的生命健康具有重要意义。