第三节　透　析　液

透析液是血液透析安全、有效的重要保证。透析液通过透析膜与血液进行水和溶质交换,从而清除尿毒症毒素和水分、补充碱基和钙等物质,起到维持水、电解质和酸碱等内环境稳定的重要作用。为达到满意的溶质清除,在血液透析过程中需要应用大量透析液。透析液由血液透析浓缩液或干粉加符合标准的透析用水配制而成。在配制和使用过程中,应加强对透析液的安全管理,保持透析液浓度的稳定和适宜的溶解度,避免含有对机体有害的物质,保证透析液的有效性和安全性。

一、常用血液透析浓缩液种类

血液透析浓缩液是指一种含有高浓度电解质的液体,按指定比例与透析用水混合、稀释成透析液后使用。为便于运输、储存,减少细菌繁殖,增加浓缩液稳定性,可将浓缩液以固体形式制成干粉,此时需要在透析机上配备在线干粉溶解装置或另外的配液装置,按照适当浓度溶解后使用。近年来,随着干粉制作工艺的发展,可将各电解质成分和葡萄糖微粉化加工,提高了溶解性,同时自动溶解装置逐渐普及,干粉制剂得到广泛应用。

根据碱基不同,常用浓缩液可分为两种:乙酸盐浓缩液和碳酸氢盐浓缩液。过去应用最普遍的是乙酸盐浓缩液,随着透析工程技术的发展,碳酸氢盐浓缩液已逐渐取代乙酸盐浓缩液。

乙酸盐浓缩液以乙酸作为缓冲剂,按一定比例加入透析用水配制成透析液。透析液中乙酸盐的浓度为35～40mmol/L。在血液透析过程中,乙酸盐从透析液弥散至患者体内,在肝脏或骨骼肌中代谢,产生碳酸氢根离子,以补充患者体内丢失的碳酸氢根离子、纠正酸中毒。

乙酸盐浓缩液的高离子浓度及酸性环境,不利于细菌存活和生长,而且乙酸盐的化学稳定性好,浓缩的乙酸盐与钙、镁等离子不易结合形成沉淀,制备、贮存和使用方便。通常由一个包装的乙酸盐浓缩液或干粉加透析用水按适当比例配制成透析液使用。

乙酸进入血液的速度如超过机体对乙酸代谢的速度,血液乙酸浓度将升高,引起乙酸盐不耐受并发症,如血压下降(由于扩张末梢血管和抑制心肌收缩引起)、低氧血症(血氧消耗过多)及乏力、抽筋、头痛、恶心、呕吐等。因此,乙酸盐透析液不适用于对乙酸盐代谢不充分的患者,如老年人、儿童、糖尿病患者、呼吸障碍伴低氧血症者、重度贫血者及应激状态,也不适用于短时高效透析。此外,合并心脑血管疾病、急性危重疾病伴有多脏器功能衰竭等患者,亦不适合使用乙酸盐透析液。

碳酸氢盐浓缩液以碳酸氢盐作为缓冲剂,按一定比例加入透析用水配制成透析液使用,是目前最常用的浓缩液。碳酸氢盐透析更符合患者的生理状态,能够迅速纠正代谢性酸中毒,避免低氧血症,有良好的心血管稳定性,可避免出现乙酸盐透析时常出现的不良反应。

碳酸氢盐浓缩液很不稳定,易受环境温度、储存时间、溶液搅拌和震动等影响,在存放过程中可不断释放二氧化碳,使碳酸氢盐浓度逐渐降低。在过碱环境中,碳酸氢根离子与钙、镁离子易发生沉淀,形成不溶性的碳酸钙和碳酸镁。在过酸环境下,可使二氧化碳分解增加。此外,碳酸氢盐浓缩液易生长细菌。因此,常将碳酸氢盐分出,成为两剂化制剂,分别为酸性浓缩液(A 液)和碱性浓缩液(B 液)。A 液中含除碳酸氢盐以外的透析液中所需的电解质(包括氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙等)和葡萄糖。B 液含碳酸氢盐,通常为碳酸氢钠,部分B 液尚含有氯化钠(表4-3-1)。两种剂型把碳酸氢根离子与钙、镁离子分开,实际使用时临时配制,两剂分别进入机器后再混合稀释形成最终使用的透析液。考虑到浓度的稳定性、pH 调整、回路管理等问题,通常在A 液中加入少量乙酸或枸橼酸。A 液呈酸性,浓缩原液中钙离子和镁离子均为溶解状态。B 液呈碱性,但因A 液中添加了少量的乙酸或枸橼酸,A 液和B 液混合后,A 液中的有机酸和B 液中等摩尔数的碳酸氢根离子反应,产生二氧化碳,pH 下降,确保了钙离子和镁离子的溶解性。也可进一步将葡萄糖分出,成为三种制剂。

A 液和B 液均有液体和粉剂两种剂型。通常采用A 液为液体、B 液为粉剂的形式,亦有A 液和B 液均为液体或粉末使用。A 液和B 液混合生成透析液的典型模式如图4-3-1 所示。目前一般使用透析液供给装置来进行透析液的稀释调整,按照“A 液∶B 液∶透析用水”或者“A 液∶(B 液+透析用水)”的方法表示。常用透析液稀释比例有四种,分别为35X(1∶1.225∶32.775)、36.1X(1∶1.10∶34.00)、36.83X(1∶1.83∶34.00)、45X(1∶1.72∶42.28),目前临床使用较多的是35X 的稀释比例。

二、标准碳酸氢盐透析液离子浓度及酸碱度

碳酸氢盐透析液是目前最常用的透析液,其组成成分及浓度原则上应接近人体细胞外液成分,包括钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、碱基(碳酸氢根)、乙酸盐或枸橼酸盐等电解质及葡萄糖(表4-3-2)。为达到透析治疗目的并避免严重并发症,透析液的组成中应注意以下几类物质成分:希望积极去除的物质、要防止过度去除的物质、不需要扩散传递的物质(浓度梯度尽可能接近0)、通过逆向扩散从透析液向血液转移的物质等。

透析液中电解质原则上应接近人体细胞外液成分,并根据需要调节钠、钾、钙及碱基等浓度。

Na⁺是血浆和组织间液中的主要电解质成分。透析液中Na⁺浓度为135～145mol/L(mEq/L),多为140mmol/L(mEq/L)。在血透技术发展的早期,由于透析膜的滤过性能较低,利用扩散原理,常将透析液Na⁺浓度设于较低值以清除血液中的Na⁺,而随着滤过性能较高的透析膜应用于临床,通过对流作用清除Na⁺成为可能,目前设定透析液Na⁺浓度时常与血清Na⁺浓度相同或接近。

维持血浆渗透压可保持血流动力学稳定,因此常针对合并透析中低血压等血流动力学不稳定的患者以高钠透析,即将透析液的Na⁺浓度调整至142～143mmol/L(mEq/L)。但是,高钠透析可导致患者透析中及透析后口渴、饮水增多,增加发生高血压、心力衰竭的风险。因此,目前在临床实践中多采取“可调钠”模式,即在透析治疗过程中,通过透析机操作,分阶段改变透析液的Na⁺浓度,如在透析前半程使用高钠透析液,后半程则逐渐调低Na⁺浓度,使透析结束时血Na⁺浓度达到生理正常范围。当透析液中Na⁺浓度升高时,更多的Na⁺以扩散形式通过透析膜流向血液侧,使血液中细胞外液的Na⁺浓度上升,进而促使体内细胞内和细胞间多余的水分回流至血液中,在透析过程中经超滤方法得以清除。“可调钠”模式有助于患者血流动力学的稳定,从而获得更好的超滤效果。

此外,有研究表明调低透析液Na⁺浓度[如调至138mmol/L(mEq/L)左右]可降低高血压发生率,减少透析间期体重增加量。

K⁺主要分布于细胞内,是细胞内液中含量最高的阳离子,具有重要的生理作用。机体通过保持细胞膜两侧K⁺平衡来传递信号,对维持细胞特别是心肌和骨骼肌的生理功能意义重大。血液透析治疗主要通过弥散作用,使患者体内血浆中的K⁺浓度维持在正常范围[3.5～5.0mmol/L(mEq/L)]。透析液中的K⁺浓度一般设定在0～4mmol/L(mEq/L),通常为2.0mmol/L(mEq/L),低于人体正常的血清钾浓度,从而有效维持透析患者的钾平衡。但对于禁食、摄食困难、肠道炎症性疾病、慢性腹泻等患者,透析液中K⁺浓度过低可能导致透析后低钾血症,诱发心律失常。对这些患者,可适当提高透析液K⁺浓度[2.5～3.0mmol/L(mEq/L)],具体方法包括选择K⁺浓度2.5mmol/L(mEq/L)的在售透析液,或在A 原液中加入适当剂量的钾盐。

Ca²⁺存在于人体细胞及全身各处,是构成骨骼、牙齿等的重要成分及参与肌肉运动、凝血、神经信号传递等调节的重要物质。人体血浆中Ca²⁺浓度为2.15～2.56mmol/L(4.30～5.12mEq/L),其中约55%的Ca²⁺与白蛋白等结合,称之为螯合钙。血浆内的游离钙浓度为1.10～1.27mmol/L(2.20～2.54mEq/L)。透析液中Ca²⁺为游离钙,其浓度为1.25～1.75mmol/L(2.50～3.50mEq/L),临床治疗中多应用为1.25mmol/L(2.50mEq/L)或1.50mmol/L(3.00mEq/L)两种规格,并根据患者实际情况(如血清Ca²⁺浓度,血清甲状旁腺素水平,重要药物如磷结合剂、活性维生素D、拟钙剂等使用情况等)进行个体化选择。当存在使患者血浆Ca²⁺浓度升高的因素,如使用含钙磷结合剂、活性维生素D₃ 等时,可使用较低Ca²⁺浓度的透析液;当存在使患者发生低钙血症的因素,如甲状旁腺手术后,可选择较高Ca²⁺浓度的透析液。

Mg²⁺调节神经肌肉系统生理活动的重要物质。Mg²⁺能催化酶反应,是分解碳水化合物的关键物质。Mg²⁺在血浆中的浓度范围为0.75～1.10mmol/L(1.50～2.20mEq/L),透析液中Mg²⁺浓度范围通常为0.25～0.375mmol/L(0.50～0.75mEq/L)。

透析液中的Cl^-含量取决于某些化学物质,如氯化钠、氯化钾、氯化镁和氯化钙。血浆中Cl^-的浓度范围为95～110mmol/L(mEq/L)。透析液中Cl^-浓度范围通常为98～124mmol/L(mEq/L)。

HCO₃^-是一种缓冲剂,在含有HCO₃^-的溶液中,添加酸或碱均能维持溶液中pH 值稳定。HCO₃^-能中和细胞代谢过程中所产生的酸。健康的肾脏通过调节体内碳酸氢根离子浓度,保持细胞生存所需的pH 值稳定。尿毒症患者尿中无法排出足够的酸,血液中潴留大量酸性物质,可导致酸中毒。透析液中的HCO₃^-能帮助纠正患者体内酸中毒,维持pH 值稳定。正常血浆内HCO₃^-浓度范围为22～27mmol/L(mEq/L)。透析液中HCO₃^-浓度通常为30～40mmol/L(mEq/L),pH 通常为7.1～7.3。

考虑到透析液稳定性、pH 调整等因素,通常在A 液中加入少量乙酸。A 液中的乙酸与B 液中的HCO₃^-反应形成CH₃COO^-。CH₃COO^-在最终配比完成后的透析液中浓度通常为2～4mmol/L(mEq/L),部分通过扩散作用进入患者血液,在肝脏中代谢为HCO₃^-。

为避免出现乙酸不耐受现象,可使用无乙酸透析液,以枸橼酸替代乙酸。A 液中的枸橼酸与B 液中的HCO₃^-反应形成枸橼酸根离子。最终形成的透析液中枸橼酸根离子的浓度通常为2.4mEq/L(1.2mmol/L HC₆H₅O₇^2-或2.4mmol/L H₂C₆H₅O₇^-)。枸橼酸盐透析液可减小透析器凝血风险和减少肝素剂量,并能更好纠正酸碱失衡,血流动力学也更稳定,最终提高透析疗效。枸橼酸根离子易与Ca²⁺结合,因此枸橼酸盐透析液中实际Ca²⁺浓度低于理论值,也可轻度降低患者血浆中Ca²⁺浓度。

透析液中的葡萄糖(C₆H₁₂O₆)能防止血糖丢失,并能减少异化作用(肌肉萎缩),同时能给透析液带来渗透效应而有助于超滤。透析液中葡萄糖通常接近生理浓度,多为5.6～11.1mmol/L(100～200mg/dl),血浆中葡萄糖浓度为3.6～6.4mmol/L(65～115mg/dl)。但含糖透析液易滋生细菌,应注意无菌操作和保存。

为便于保存,当前多数市售的透析液均为无糖透析液,因此在使用中应注意低血糖反应。若无特殊情况,应避免使用高于生理浓度的葡萄糖透析液。

三、透析液监测和管理

透析液成分的异常变化可能对患者造成致命危害。临床透析工程师必须切实做好透析液净化、透析液检测管理以及透析机的维护管理等工作,构建安全的透析治疗环境。透析液检测管理是保证透析安全治疗的重要环节,见表4-3-3。

目前在我国多数使用的透析液均为市售成品,其浓度及质量相对稳定,因此多无需日常常规进行透析液浓度的定期检测,但是在如下情况时应注意及时对透析液浓度进行检测:①新使用的透析机;②透析机配比系统等出现故障以及维修后;③透析患者出现异常反应,可能是透析液电解质浓度异常所致时;④透析机电导度出现异常报警时;⑤透析工作人员怀疑透析液成分存在异常风险时;⑥其他透析工作人员认为需要检测时。

为了保证透析液的安全,建议每年对每台透析机的透析液进行一次生化检测,以决定该透析机是否可继续安全使用。

透析液供给装置通常用2 个以上的浓度监测装置进行实时监控,但由于不能保证装置绝对安全,调整设置时、透析液变更时、浓度调整时、保养后或者是日常管理时,应测定透析液电解质等的实际浓度,确认并记录是否为适当浓度。

随时间变化从透析液供给装置(供多人使用的情况下应包含数台透析监测装置)多次抽样,测定Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、HCO₃

^-、葡萄糖等浓度以及pH,确认浓度是否适当,并保存记录。

在透析室用于浓度测定的设备包括:渗透压计、电解质(Na⁺、K⁺)测定装置、血液血气分析装置、电导度计以及pH 计等。

在开始供给透析液时,应确认并记录透析液供给装置的浓度以及温度是否适当,对透析液供给装置(供多人使用的情况下应包含数台透析监测装置)进行抽样检测,测定电解质(Na⁺、K⁺)浓度以及pH,确认浓度是否适当并记录。因考虑到日常浓度检测,故电解质检测钠、钾即可。关于pH 测定应注意:含乙酸的碳酸氢盐透析液为7.2～7.4,不含乙酸的碳酸氢盐透析液为7.5～8.0。有条件时,推荐进行渗透压测定。

每次测定全部项目可能是无法实现的,但应间隔一定时间(推荐每周一次)测定记录一次。

对于单人用透析装置,由于在治疗中取样检测较困难,只能通过定时确认、记录设备上设置的浓度计进行监测;对于多人用透析装置,推荐不仅可以定时确认、记录设备上的浓度计,也可随时间变化多次对供应中的透析液抽样检测,尽可能对“透析准备”中所述的所有项目进行检测,至少应对电导度以及pH 进行检测,并确认、记录是否适当。此外,推荐在开始透析后每隔一小时进行一次检测,至少应在治疗中以及治疗结束后30 分钟到1小时之间进行检测,并确认、记录是否适当。

应再次确认测定的数据,并与过去的数据进行比较,确认有无明显变化。此外,剩余的B 液应废弃,不能放置至第二天使用。

透析液中微生物水平可通过内毒素(endotoxin,ET)活性值和活菌数反映。每台透析机至少每年应检测一次内毒素及活菌数,如果透析机发生内部管路脱落、破损等故障时,也应及时进行内毒素及活菌数检测。

ET 活性值可采用鲎试剂试验法(比浊法、比色法)测定。采样之后不能直接测定时,需使用加入稳定剂的容器,冷藏保存,并在一周之内(反渗水在三天之内)进行测定。推荐在本透析室内进行测定,也可以委托给经过批准的单位测定。为确定污染部位而测定A 液、B 液的ET 活性值时,应将A 原液稀释40 倍,B 原液稀释20 倍后进行测定,以防止阻塞。

活菌数可采用平板培养法或膜过滤(membrane filtration,MF)法测定。通常使用胰蛋白胨葡萄糖浸膏琼脂(tryptone glucose extract agar,TGEA)培养基、reasoners 2 琼脂(R2A)培养基,或其他等效培养基。不应使用血琼脂培养基和巧克力琼脂培养基。接种的标本量应在0.05～100ml 以上,按照污染程度适当调整。应根据菌种最佳生存条件和透析室水质设定培养温度和培养时间,培养温度通常为17～23℃,培养时间为168 小时(7天)。标本采集后应立即接种;标本若不能立即接种,可4℃保存,但不能超过24 小时。

进行平板培养时,要事先将培养基从冷藏库中取出,充分干燥后使用。采用无菌操作在培养基上接种,用接种棒在培养基上均匀地涂抹标本。无接种棒时,可将培养基适当倾斜,使液体标本均匀分布。当接种液体被培养基吸收之后将盖子向下,倒置培养皿进行培养。

使用孔径0.45μm 以下的适当材质的膜。MF 的直径推荐50mm。此外,cartridge 型MF 需要灌入液体培养基,也有不需要从cartridge 中取出行MF 的培养方法。

对肉眼可见的菌落数进行计算并记录。建议记录菌落的形状、颜色及菌落形成所用的天数。

应从制造商推荐的专用采样部位采样,尽可能让透析液长时间(5 分钟以上)以500ml/min 以上的流量流动之后进行采样。

应从制造商推荐的专用采样部位,尽可能让透析液长时间(1 分钟以上)流动之后对清洁中的处理水进行采样。

尽可能让透析液长时间(5 分钟以上)以500ml/min 以上的流量流动之后进行采样。推荐在透析机透析液入口处加装专用的采样装置,采样时先进行外部消毒,再进行采样。采样装置应尽可能一次性使用。也可在透析机透析液入口侧连接器出口双向接口处采样。

具体采样规范详见本书第八章第六节“透析用水和透析液的采样规范”。

透析液微生物检测判断有多个标准,常见标准如表4-3-4 所示。我国国家食品药品监督管理总局2015 年颁布的透析用水和透析液的标准如下:

ET 活性值:0.25EU/ml 以下,干预水平:0.125EU/ml;活菌数:100CFU/ml 以下,干预水平:50CFU/ml。

ET 活性值:0.5EU/ml 以下,活菌数:100CFU/ml 以下。

四、透析液的安全管理

透析液的安全管理应纳入血液净化中心(室)的质控范围。应秉承对透析液的生成、配制及使用过程等进行全程质控,且所有数据可溯源的理念,保证透析治疗过程中所有环节都安全可靠。安全合格的透析液是血液透析治疗的基本保证,目前市场上的透析机都具备安全制备透析液的功能,在每次治疗开始前都会对透析液的电导值进行检测,检测通过方允许进行透析治疗;在透析治疗过程中机器本身也会对透析液实时监控,如果超出一定的安全范围会触发声光报警,此时透析机会自动切换到旁路模式,暂停透析治疗。

透析液安全管理中首先要保证透析用水的质量安全,严格管控透析用水生产中的各个环节,对水处理系统的各单元(包括原水进入到预处理系统的沙芯过滤器、 砂罐、 活性炭罐、 树脂软化罐,再到反渗机、 细菌过滤器,直至透析机的反渗水进水口)实行实时动态监控,每天对炭罐取样口进行余氯及总氯检测,对树脂软化罐进行硬度检测,对反渗机进行电导度监测; 定期做好水处理系统反渗机的反渗膜消毒,输送回路及储水桶的消毒; 每月对反渗机出水及回水口进行细菌及内毒素检测; 每年对反渗机出水及回水口进行化学污染物检测,以保证透析用水的质量符合透析治疗用水的标准。见表4-3-5。

此外,对治疗用透析机,从新机开箱验机开始就要对透析液的钾、钠、氯和碳酸氢根、细菌及内毒素等进行检测,所有项目合格后方可投入到后续的透析治疗使用。在透析机的使用过程中做好透析机每班的消毒工作,每年2 次由透析机厂家进行系统的保养维护,尤其是对透析液电导率和温度进行专业的校正。在透析治疗期间出现电导率故障,经过检修或更换相应配件后,需对透析液的电导进行检测并做一次全面的生化检测,各项指标合格后方能用于透析治疗。这样既能确保透析液的安全可靠,也能保证治疗效果。

建议每年对每台透析机的透析液进行一次生化检测,以决定该透析机是否可继续安全使用。每年应对所有使用中的透析机进行全覆盖的细菌及内毒素检测,发现问题及时解决,见表4-3-6。

透析工程师应对透析液的安全使用负最大责任,需认真负责管理好透析液的质量,从浓缩液的运输、储存、使用、水处理机的维护保养、透析机的透析液质量安全等全过程进行管理、监控、记录,在制度上保证、工作中规范、管理上负责,把透析液安全管理工作做好(图4-3-2)。

(吕文律　邹建洲　柯晓洁　丁小强)

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