李睿興
(梧州市工人醫(yī)院醫(yī)學(xué)裝備部,廣西梧州 543099)
血液透析機(jī)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(jī)本質(zhì)上是一臺(tái)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(jī)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(dǎo)度的透析液輸送至透析器,通過與患者血液進(jìn)行對(duì)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(jī)(以下簡稱“金寶透析機(jī)”)是目前國內(nèi)使用較廣泛的血液透析設(shè)備。該型號(hào)透析機(jī)內(nèi)部設(shè)計(jì)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(hù)人員,但是在長期的使用中也暴露出該型號(hào)透析機(jī)的一些不足之處。
與其他品牌的血液透析機(jī)不同,金寶透析機(jī)內(nèi)部連通電磁閥、電導(dǎo)度傳感器、超濾單元等水路節(jié)點(diǎn)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(jì)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(dāng)流量不變時(shí),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(qiáng),g為重力加速度,h為液體相對(duì)基準(zhǔn)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(qiáng)小,流速小的地方壓強(qiáng)大。金寶透析機(jī)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(diǎn)。
金寶透析機(jī)正常工作時(shí),管路中液體流速為500 ml/min,經(jīng)過計(jì)算可知軟、硬管之間的壓強(qiáng)差約為89.5 Pa。金寶透析機(jī)處于消毒沖洗狀態(tài)時(shí),管路中最大流量可達(dá)700 ml/min,此時(shí)軟硬管之間的壓強(qiáng)差達(dá)到175.05 Pa,是正常工作時(shí)壓強(qiáng)差的近2倍。如此大的壓強(qiáng)差,加上硬管對(duì)于水流的沖擊以及電動(dòng)機(jī)、電磁閥工作時(shí)震動(dòng)的緩沖吸收作用沒有軟管強(qiáng),直接造成金寶透析機(jī)在大流量工作(即消毒沖洗)時(shí)極易出現(xiàn)脫管故障。由于金寶透析機(jī)水路軟、硬管連接的地方比水路采用軟管的透析機(jī)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(jī)水路故障多的印象。
1.2.1 內(nèi)部管路改用硅膠軟管
將金寶透析機(jī)內(nèi)部管路更換成其他透析機(jī)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(yīng)減少,脫管故障也可顯著減少。采用硬管時(shí)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(shí),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(jī)器所需管路類型也相應(yīng)減少,對(duì)廠家來說可以降低生產(chǎn)成本。
1.2.2 硬管路端口設(shè)計(jì)成喇叭口
減少端口處的管壁厚度,將硬管端口設(shè)計(jì)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(shí)流速逐漸加大,減少水流對(duì)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(jì)卡口錐度
將硬管端口設(shè)計(jì)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
CHVA閥為金寶透析機(jī)消毒液閥。CHVA閥位于吸消毒液路徑的末端,與CBVA閥相連。機(jī)器吸消毒液時(shí)CHVA閥打開,消毒液由CHVA閥、CBVA閥、B液接口流入機(jī)器內(nèi);機(jī)器完成吸消毒液后進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)消毒及沖洗時(shí),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(gè)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(jī)常用的消毒液有復(fù)合檸檬酸和次氯酸鈉,其中次氯酸鈉消毒劑中含有強(qiáng)氧化成分Cl+,會(huì)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(huì)造成電磁閥密封不嚴(yán)。嚴(yán)重時(shí)就會(huì)吸不上消毒液,而金寶透析機(jī)默認(rèn)設(shè)置沒有消毒液缺乏報(bào)警,只能依靠使用者觀察消毒液的使用量,極易出現(xiàn)機(jī)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]。
2.2.1 設(shè)置缺乏消毒液提醒
金寶透析機(jī)預(yù)設(shè)程序中有“消毒液電導(dǎo)度檢測”的設(shè)置項(xiàng),設(shè)置路徑是:進(jìn)入“維修/預(yù)設(shè)定模式”,依次進(jìn)入選項(xiàng)“Preset→Manual→Disinfection→Heat disinfection→Heat decalcification(ALT2)→Heat decalc.cond.check”,設(shè)置好消毒液電導(dǎo)度下限“LL”和上限“HL”的數(shù)值,即可利用消毒液電導(dǎo)度檢測功能實(shí)現(xiàn)機(jī)器無消毒液提醒。設(shè)置這一選項(xiàng)需要事先了解機(jī)器在正常進(jìn)行檸檬酸熱消毒時(shí)電導(dǎo)度的變化范圍。完成設(shè)置后,只要完成吸消毒液操作,電導(dǎo)度超出設(shè)置的范圍,機(jī)器就認(rèn)為消毒液存在問題,即會(huì)出現(xiàn)“消毒液成分不正確,請(qǐng)檢查消毒液”的報(bào)警,提示醫(yī)護(hù)人員檢查消毒液或者工程師檢查機(jī)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(jī)器流量變化影響較大,容易出現(xiàn)誤報(bào)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(dǎo)度檢測裝置,在機(jī)器吸消毒液階段通過直接監(jiān)測消毒原液的電導(dǎo)度,控制消毒液的吸入量,從而保證機(jī)器不會(huì)出現(xiàn)無消毒液的“空”消毒。
瑞典金寶公司作為世界上較早研究、生產(chǎn)透析機(jī)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(jìn)性和獨(dú)創(chuàng)性同時(shí)又帶來了機(jī)器局部的復(fù)雜性,使產(chǎn)品零部件的工作可靠性有所下降。通過對(duì)機(jī)器零部件設(shè)計(jì)和制造的升級(jí)改進(jìn),有望解決金寶透析機(jī)內(nèi)部管路容易脫落、不吸消毒液的問題,降低機(jī)器的維修次數(shù),延長設(shè)備平均故障間隔時(shí)間[5],獲得更好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。