(完整版)血液透析机的结构与透析系统的工作原理.doc
血液透析机工作原理 2
血液透析机工作原理 2血液透析机工作原理血液透析机是一种用于治疗肾脏功能衰竭的医疗设备，通过模拟肾脏的功能，去除体内的废物和多余水分，维持体内电解质和酸碱平衡，从而帮助患者恢复健康。
下面将详细介绍血液透析机的工作原理。
1. 透析液的制备血液透析机的工作原理首先涉及透析液的制备。
透析液是一种特殊的溶液，含有适当的电解质浓度，以及与患者体内血液成分相似的化学成分。
透析液的制备通常通过混合水和特定的透析液浓缩液，然后通过滤过、杀菌等步骤得到。
2. 血液循环系统血液透析机的工作原理涉及到血液循环系统。
透析液和患者的血液通过一种称为透析器的装置进行交换。
透析器由一系列的膜组成，这些膜具有特殊的孔隙大小，可以允许废物和多余水分通过，而阻止红细胞和蛋白质等大分子物质通过。
3. 血液循环的建立血液透析机的工作原理还涉及到建立血液循环。
在透析过程中，患者的血液通过一根称为动脉导管的管道进入透析器，然后经过透析器中的膜，废物和多余水分被去除。
处理后的血液再通过一根称为静脉导管的管道返回患者体内。
4. 透析过程中的监测和调节血液透析机的工作原理还包括对透析过程中的各项指标进行监测和调节。
透析机内部有一系列的传感器和控制器，可以实时监测患者的血压、血流速度、透析液的电解质浓度等重要指标。
根据监测到的数据，透析机会自动调节透析液的成分和流速，以确保透析过程的安全和有效。
5. 透析过程的时间和频率血液透析机的工作原理还需要根据患者的具体情况确定透析过程的时间和频率。
透析过程的时间通常为3-4小时，每周进行2-3次。
这些参数的设定需要根据患者的肾功能、体重、血液化学指标等因素进行个体化调整。
总结：血液透析机的工作原理是通过透析液和患者的血液之间的交换，去除体内的废物和多余水分，维持体内电解质和酸碱平衡。
透析过程中，透析液和血液通过透析器进行交换，废物和多余水分被去除，处理后的血液再返回患者体内。
透析过程中的各项指标会被监测和调节，以确保透析的安全和有效。
血液透析机工作原理 2
血液透析机工作原理 2血液透析机工作原理血液透析机是一种重要的医疗设备，用于治疗慢性肾衰竭等肾脏疾病。
它通过模拟肾脏的功能，清除体内多余的废物和水分，维持体内电解质和酸碱平衡，从而帮助患者维持生命的正常运转。
以下将详细介绍血液透析机的工作原理。
1. 血液透析机的基本组成血液透析机主要由血液透析器、血液泵、透析液制备系统、监护系统等部分组成。
- 血液透析器：血液透析器是血液透析机的核心部分，它由多个纤维束组成，纤维束上有许多微小的孔隙，用于分离血液和透析液。
血液在透析器内部流动，通过透析膜的作用，废物和水分从血液中被清除。
- 血液泵：血液泵用于推动血液流经透析器，保证透析过程的顺利进行。
- 透析液制备系统：透析液制备系统用于制备透析液，透析液中含有特定的成分，用于与血液中的废物进行交换。
- 监护系统：监护系统用于监测透析过程中的各项指标，如血液流速、透析液流速、血液压力等，确保透析过程的安全和有效。
2. 血液透析机的工作原理血液透析机的工作原理主要包括血液循环、透析过程和废物清除三个方面。
- 血液循环：在透析过程开始前，患者的血液会通过导管连接到血液透析机的血液泵上。
血液泵会根据设定的参数，将血液推动进入血液透析器。
在血液透析器中，血液与透析液进行交换，去除体内多余的废物和水分。
- 透析过程：透析过程是血液透析机的核心步骤。
在血液透析器中，血液和透析液通过透析膜进行交换。
透析膜上的孔隙大小可以控制废物和水分的通过，而保留血液中的有益成分。
废物和水分通过透析膜进入透析液中，而透析液中的电解质和营养物质则通过透析膜进入血液中。
- 废物清除：透析过程中，废物和水分会从血液中被清除，从而帮助患者维持体内的平衡。
清除废物的效果取决于透析液中的成分，透析液中的电解质浓度和pH值等参数可以根据患者的具体情况进行调整，以达到最佳的治疗效果。
3. 血液透析机的应用范围和优势血液透析机主要用于治疗慢性肾衰竭等肾脏疾病，对于无法通过药物治疗或其他方法治疗的患者来说，是一种重要的治疗手段。
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。
血液透析机的原理和结构
一、血液管道（hemodialyser）
功能：引导血流。将血液从患者动脉引 出进入透析器，然后回到患者的静脉。
二、透析器（dialyser）
•功能：净化血液 •基本结构：血液间隙、透析膜及透析液间隙 组成。 •基本原理：建立平行的流体通路，保证血液 及透析液之间的接触面积最大。
平板型
盘管型 空心纤维透析器
透析器的结构
端盖 /F凸缘密封O形圈Βιβλιοθήκη 端口封闭物血液连接头
透析液连接头
血液管道和透析器现在都是 一次性使用的，相当于血液透 析机的附件。
三、透析液供给装置 （hemodialysis machine） 又称血液透析机
功能：配制透析液以及 排出透析废液。 基本结构：由比例泵、 加温器、透析液驱动泵 等构成。
血液透析机的背景
血液透析技2术应用于临床 不过40年历史，但随着工程技 术的发展和血液透析机的更型 换代，进一步促进了血液透析 技术的发展，并被越来越多的 学者所接受，我国于七十年代 引进第一台血液透析机，目前 全国在役的血液透析机有十几 多个品牌。
血液透析机是用于治疗急、 慢性肾功能衰竭的主要体 外循环设备。
重碳酸透析 液供给装置
透析液供给装置的结构
旁路阀
血液回路
透析器
肝素泵、血泵、动静脉 血压检测、气泡探测器 比例泵、加热器、电导 率pH计、透析液流量控 制装置、漏液探测器、
除气系统……
透析液回路
透析器
透析液供 给装置
工作原理
血液管道在监控系统的自动控制 下引出的病人血液，通过透析器， 与用浓缩液和水经过透析液供给 装置配制成合格的透析液进行溶 质扩散、渗透和超滤作用；作用 后的病人血液通过血液管道及监 控系统返回病人体内，同时透析 用后的液体作为废液由透析液供 给装置排出；不断循环往复，完 成整个透析过程。
透析机结构及原理
血液透析机结构血液透析机就是就是比较复杂得高精度血液净化设备,主要由体外血液循环系统、透析液通路、电路控制与监测、人机交互装置组成、血液透析机工作时:透析用浓缩液与透析用水经过透析液供给系统配制成合格得透析液,通过血液透析器,与血液循环系统引出得病人血液进行溶质弥散、渗透与超滤等作用清除血液中得尿毒;作用后得病人血液通过血液监护警报系统返回病人体内,同时透析后得液体作为透析废液由透析液通路系统排出;不断循环往复,从而达到治疗得目得,完成整个透析过程。
一、体外血液循环系统ﻫ体外血液循环系统部分主要包括血液血泵、肝素泵、动静脉压监测与空气监测及静脉管夹等、(1)血泵血液透析时,血泵用来克服体外血液循环管路与透析器得阻力,推动血液循环以维持血液透析治疗得顺利进行。
由于血液在人体内循环就是脉动形式,从而血泵多采用蠕动泵,通过滚轴顶部压迫血液循环管路,再通过泵头得转动推动血液蠕动前进。
血液透析机上没有血液流量检测装置,血液流量就是通过检测血泵转速间接计算出来,血泵转速通过光耦传感器检测。
病人得血流情况与各种毒素得清除有关,因此血泵滚轴顶部与凹槽间距设定一定要精确。
血泵停转时,泵头可以压紧血液管路而不产生血液泄露,但也不能压得过紧,否则,会使滚轴顶部与管道间摩擦阻力过大使马达超负荷运行而减少使用寿命。
管路也有可能因为压得过紧而破裂,发生事故。
同时管道压得过紧也会导致红细胞破裂而发生溶血,危害病人健康、当然血液管路也不可压得太松,压得太松则血泵转动时会有血液回流,造成血液流量测量不准,从而造成毒素清除量不准,影响治疗效果、(2)肝素泵由于病人得血液在体外循环,很容易发生凝血现象,因此必须向病人体内注入肝素防止发生凝血、肝素泵相当于临床上应用得微量注射泵,用以持续向病人血液中注射肝素。
肝素泵通常采用电动机推动注射器式,肝素泵得流量与起止时间由电脑控制。
(3)动静脉压监测ﻫ动脉压监测用来监测透析器内血栓、凝固与压力得变化。
血液透析的基本设备及原理
血液透析的基本设备及原理
血液透析的基本原理是利用血液透析器内的半透膜进行物质交换，以达到清除体内有毒物质及多余水分，治疗疾病的目的。
血液透析是急慢性肾功能衰竭患者肾脏替代治疗方式之一，透析时将患者血液及透析液同时引进透析器，借助透析膜两侧溶质和渗透梯度，通过弥散、超滤、吸附和对流进行物质交换，清除体内的有毒物质和过多的水分、维持电解质和酸碱平衡，并将经过净化的血液回输体内。
血液透析设备主要由透析机、水处理设备、透析器等构成，用于急慢性肾功能衰竭、严重酸中毒、高钾血症以及药物或毒物中毒等疾病的治疗；需要注意的是，颅内出血或颅内压升高、药物难以纠正的休克以及难治性心律失常患者禁忌使用透析治疗。
血液透析机工作原理 2
血液透析机工作原理 2血液透析机工作原理血液透析机是一种用于治疗肾功能衰竭的医疗设备，通过模拟肾脏的功能，清除体内的废物和过多的液体，维持体内的电解质平衡。
下面将详细介绍血液透析机的工作原理。
一、透析原理血液透析是通过半透膜分离技术，将患者的血液与透析液分隔开来，使得废物和多余的液体通过半透膜从血液中转移到透析液中。
透析液中的电解质浓度和酸碱度与正常血浆相似，从而实现血液中废物和液体的清除。
二、透析器透析器是血液透析机的核心部件，也称为人工肾脏。
它由数十万根直径约0.2毫米的空心纤维组成，纤维内部是血液通道，纤维外部是透析液通道。
血液和透析液通过这些纤维进行接触，实现废物和液体的转移。
三、血液通路血液透析机通过血液通路将患者的血液引入透析器，然后再将透析后的血液返回患者体内。
血液通路包括动脉通路和静脉通路。
动脉通路是将血液从患者的动脉中抽取出来，经过透析器后返回患者的静脉中；静脉通路是将血液从患者的静脉中抽取出来，经过透析器后返回患者的静脉中。
四、透析液制备透析液是用于清除血液中废物和液体的溶液。
透析液的制备是根据患者的具体情况和治疗需求，调整透析液中的电解质浓度和酸碱度。
透析液的制备通常包括水质处理、药物添加和调节电解质浓度等步骤。
五、控制系统血液透析机的控制系统负责监测和控制透析过程中的各项参数。
控制系统可以实时监测患者的血液流速、透析液流速、血液压力、透析液温度等参数，并根据设定的治疗方案进行调节。
控制系统还可以提供报警功能，当出现异常情况时，及时提醒医护人员进行处理。
六、透析过程透析过程通常分为4个阶段：血液引流、透析、漂洗和回输。
首先，将患者的血液引流到透析机中，经过透析器清除废物和液体；然后，用透析液进行漂洗，将透析液中的废物和液体清除；最后，将透析后的血液回输到患者体内。
七、注意事项在使用血液透析机时，需要注意以下事项：1. 严格控制透析液的制备和使用，确保透析液的质量。
2. 定期检查透析器的通透性和清洁度，以保证透析效果。
血液透析机工作原理
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)。
溶质弥散、渗透、超滤二 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。
其工作原理是：透析用浓缩液和透析用水经过透析液供给系统配制成合格的透析液，通过血液透析器，与血液监护警报系统引出的病人血液进行溶质弥散、渗透和超滤作用；作用后的病人血液通过血液监护警报系统返回病人体内，同时透析用后的液体作为废液由透析液供给系统排出；不断循环往复，从而达到治疗的目的，完成整个透析过程。
如图1所示：1-2代表的是血路；3-5-7表示透析液在配置好后准备透析或者透析液不正确时，透析液处于旁路未通过透析器的情况；3-6-7表示正常透析时，透析液流经透析器的路线；6表示进行单超时的情况。
三 血液透析机各部分功能1. 血液监护警报系统部分血液监护警报系统以Gambro AK 95为例如图2所示，对各部分功能作简要介绍。
半透膜a.血泵(Blood Pump)用来推动血液循环以维持血液透析治疗的顺利进行。
通常来说，血泵部分往往具有转速检测功能，用来监测病人的血流情况，而血流又与各种毒素的清除有关(如图3所示)，因此血泵转轮与凹槽间距设定一定要精确，并需要经常调整，根据血路泵管的情况，一般将间距设定为3.2~ 3.3mm，不可太松，否则会造成血流检测不准；也不可太紧，如果太紧会造成管路破裂，发生事故。
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血液透析机的结构与透析系统的工作原理
一、血液透析机的结构
血液透析机品牌很多，但结构基本相同，都是由透析液环路单元、血液环路单元、透析器和显示与控制单元组成。
血液透析机的模型如图4-2 所示。
二、血液透析系统的组成及工作原理
（一）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系统。
中心供给系统是指透
析液由一台机器统一配制，通过管道将稀释的透析液送往各个血透机，这个系统可降低成本，节省
人力和工作时间，但由于透析液供给成分固定，无法进行个体化透析．目前只有少数医疗单位使用。
大多数医疗单位使用单机供给系统，该系统从反渗水进人透析机开始，到透析液进入透析器前的旁路阀为止，可分为反渗水预处理、透析液配比和透析液监控三部分。
1.反渗水预处理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 5℃，然后采用负压抽吸方法．将热水中挥发出来的气体排除，以免在测定透析液电导度时产生误差，造成假漏血报警，影响超滤系统的准确性。
如果气体通过透析膜进入患者血液中还会形成空气栓塞。
2.透析液的配比经过预处理后的水与浓缩透析液在混合室内按一定比例稀释成所需浓度的透析
液。
血透机具有同时配制醋酸盐和碳酸氢盐两种透析液配比系统，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、镁离子析出沉淀的机会。
透析液都是以浓缩或粉末的形式由厂家供给，使用前通过比例配制系统稀释成所需的透析液，一般
为 l 份浓缩液与 34 份水混合，制成 1：35 的透析液。
目前常用的配比系统为电路反馈比例稀释系统，
其原理如图 4 -4 所示。
浓缩液由泵推动均匀不断地与水混合稀释，电导计持续监测稀释完毕的透析液的电解质浓度．经电路反馈渊整泵的转速，控制稀释比例。
电导度增加，泵转述减慢，电导度下降，泵转速加快，从而保证浓编透析液按比例混合。
在很多机器中，水和浓缩透析液分别有各自的泵，水泵的转速常常是恒定的，同定于 500ml/min ．仅通过电路反馈机制调控浓缩液泵的运转。
3．透析液的监测透析液的监测主要有电导度、温度、pH 及漏血等监测。
是通过微处理器反馈系统对透析液供给进行调控。
(1)电导度的监测：透析液正常电导范围在 13. 0-14. 5mfl ，通常为 14mfl 。
电导度的大小由透析液中的钠、钾、钙、氯和镁等各种离子电导度决定，由于钠离子在其中占绝大部分，因此，透析液电导度主要反应钠离子浓度。
透析液巾钠离子浓度过高易造成患者口渴、心力衰竭；过低易引起患者抽搐、低血压等症状。
(2)温度监测：透析液的温度，正常值应为 36 5-37. 5℃，一般设为 37℃，最低可达 35℃。
温度超过 42℃，会使患者产生溶血现象；过低会引起患者寒战现象。
(3) pH 监测：透析液pH 受透析液成分及浓度的影响，常随电导度异常而产生报警，pH 监测的临床意义与电导度监测相似。
有些血液透析机不安装pH 监测探头。
4.旁路阀旁路阀是保证患者安全的重要控制组件。
只有符合要求的透析液才能通过该闽流经透析器。
当透析液电导度、温度翻pH 出现波动，超出允许范围时，旁路阎就会蓝即关闭通往透析器的
通道，打开旁路口，将异常透析液从旁路Ef 接排出，以保证患者安全。
在单纯超滤、透析液压力异常、漏血报警等情况下，旁路阀也打开，使透析液经旁路流血。
5.漏血报警探洲器通常利用红外线检测透析器流出液中是甭含有血液，从而判断透析器有无破膜。
当透析器破膜时，血液进入透析液，漏血检测器发出漏血报警，同时停止血象运转，防止进一步
漏血。
6.超滤控制系统超滤控制系统位于透析液进入透析器之前和出透析器之后的一段透析液管路上，超滤准确性是衡量透析机性能优劣的一项重要指标。
常用的超滤方式有定压超滤、定容超滤和程序化超滤三种。
(1)定压超滤：通过控制透析液的负压，直接改变跨膜压的大小，从而产生相应的超滤量．这种
超滤控制方式不够精确，易引起低血压。
(2)定容超滤：通过独立的超滤泵，直接从透析液路中恒速地抽取所需的超滤量，而跨膜压的大
小则随透析负压的改变而变化。
定容超滤一般比较准确。
用泵控制容量的定容超滤：定容超滤控制
是容量调控，超滤控制部分是一个闭合系统，通过微探测器控制的泵在透析输入的流量中将需超滤的
液体定容移出，其精确度取决于超滤泵的校正。
超滤控制系统如图4- 5 所示。
容量平衡装髓：有很多血液透析机的容量超滤系统是通过容量平衡装置来实现的。
容量平衡装赞是由两个平衡室及8 个开关瓣膜组成 (图 4-6) ．每个平衡室又被弹力膜分为新鲜透析液室及州后透折液室两部分，每个室有两个开关瓣膜，当新鲜透析液泵人左面的室内时，液体压力作用于弹力膜，使右面室的开关瓣膜开放，使等量的用后透析液排出，新鲜透析液可以充满整个平衡室。
在第二期，用后透析液进入平
衡室的右侧，压力作用于弹力膜，将等量的新鲜透析液排人透析器。
两个容量平衡室交替同步工作，保证了透析液的不断流动。
由于流入或流出容量平衡室的透析液的容量拥同，超滤泵所超滤出来的液体实际上即为透析器内的超滤址。
(3)程序化超滤：是指从透析开始至透析结束，将不同超滤程序录人电脑，根据患者的需要，采用
不同的超滤程序，达到超滤目标。
持续恒速超滤不一定是清除水分的昂好方法，部分患者用持续
恒速超滤会发生低压。
程序化超滤在临床应用上是在透析开始时尽可能多地清除水分，然后逐渐减少超滤量的方法，达到理想的超滤目标。