和义广业【行业分析】之血液透析系列，本篇主要讲解血液透析所需的产品结构组成以及相关核心技术与部件，血液透析患者进行治疗的场所建设要求与标准。
血液透析疗法是利用半透膜原理，将患者血液和透析液同时引入透析器，借助于膜两侧的溶质梯度、渗透梯度和水压梯度，通过弥散(diffusion)、对流(convection)、吸附(adsorption)清除毒素，通过超滤(ultrafiltration)和渗透(osmosis)清除体内潴留过多的水分同时可补充需要的物质，纠正电解质和酸碱平衡紊乱。
经过临床医生与科学家18世纪50年代就开始探索如何治疗，直到19世纪60年代才逐渐出现代透析耗材与设备的雏形，具体血液透析历史发展可以参考文献《血液净化发展史——血液透析》[1]如下图所示为现代透析的设备与耗材组成。
血液净化技术最初主要是指血液透析，后来基于对“弥散”、“对流”和“吸附”原理和技术，逐步在血液透析的基础上开发出腹膜透析、血液灌流、血液滤过、血浆置换和免疫吸附等多种技术。目前来说，血液透析治疗技术是慢性肾衰竭患者主要治疗方式，本系列内容均已血液透析为主。
血液透析机主要由三部分组成：A.体外血液循坏回路；B.透析液通路；C.监测装置。血液透析机领域的关键核心技术包括：液体平衡、浓度监控、漏液检测、超滤计量、气泡排除以及整机设计[4]。
a) 血泵——通过挤压管路，驱动血液的流动，为血液回路提供稳定的血流量，一般采用蠕动泵；
b) 肝素泵——持续注射肝素为体外血液循环提供抗凝保证，多采用注射泵或蠕动泵，还有设中和肝素的鱼精蛋白泵；
c) 压力监测器——体外血液循环回路出现异常，如血流通路不畅、透析器凝血、血路管折叠、血管通路接头脱落等，均会引起血管通路内压力的异常变化，压力监测器及时报警，并采取措施，保证透析安全进行；
d) 气泡监测器——防止气体顺静脉回流入患者体内的装置，一般采用超声波检测方式，即超声波发射器发射的超声波通过血液传递给血路管对侧的接受器，超声波在液体中传递衰减，若有空气进入血液，接受器接收到超声波强度降低，输出电信号变化，并为透析机内置电脑测知，然后电脑驱动静脉血路夹卡住静脉管路，阻止气泡进入体内，同时报警。
a) 加热模块——将透析用水加热到适宜的温度，然后与浓缩液配比，得到预先设定温度的最终透析液，一般在35-40℃之间，若＜34℃或＞41℃将发生低温或高温报警；
b) 除气装置——若透析液中气体过多，气体可通过透析膜进入体内或附着于透析膜表面，减少有效交换面积。除气装置工作原理是含有气体的水被泵入除气室，在负压作用下，气体膨胀成较大气泡上浮，从顶端出口处排出，而已除去气体的水从底端出口流走，进入水路的下一级。为增强除气效果，可先加热水，同时予以透析液负压，使气体膨胀易于分离；
c) 配比装置——将水与浓缩液以一定的比例配比，获得适当离子浓度的透析液；
d) 电导率装置——在至少两个电极间施加交变电压，测定流经液体的电导率，同时通过温度探头测得温度补偿，算出25℃的电导率，以反应透析液离子总的浓度；
不可调装置在安装时已按处方需要设定流量，在血液透析过程中，操作人员不能重新设定透析液流量。
可调装置可由操作人员通过面板重新设定透析液流量，为高流量透析提供更多的方便和治疗选择。一般血液透析时透析液流量为500ml/min，有时可以重新设定为800ml/min，进行高流量透析。
将不合格的透析液直接导入透析器下游，不流入透析器，是重要的安全装置；
在医生下达单纯超滤的操作指令时，旁路阀将透析液直接导入透析器下游，使透析器中的弥散过程停止。
当发生漏血警报、血泵停转或有必要停止透析过程的时候，隔离阀与旁路阀配合，可以完全截断透析器的透析液的进出，实现透析器“隔离”。
g) 超滤控制系统——由透析机自动完成，操作者只需设定最终超滤的目标值和透析时间。
h) 漏血监测装置——用于监测透析器是否发生破膜，造成血液中的红细胞穿过破损的膜进入透析液。其工作原理是通过光电管接收光信号，若透析液中存在血液有形成分，光信号会因被阻挡而衰减，为透析机内电脑所测知。在规定最大透析液流量下，每分钟漏血大于0.5ml，检测装置报警，同时关闭血泵，并阻止透析液进入透析器。
根据医招采发布的2020年国内血液透析仪数据，以销售数量计算，全球血透之王费森尤斯以31.28%的市场份额高居榜首，贝朗和日机装的市场份额相差无几，分别以20.49%和20.14%位列第二第三，百特则以11.91%的市场份额排在了第四，第五是尼普洛，市场份额为7.49%。进口五大厂商的血液透析仪占据了国内91.31%的市场份额。
中空透析器从1966年开始使用，是目前最常用的透析器样式，如下图所示：
图.透析器结构[6]
现代透析器主要由透析膜和支撑结构组成。透析膜是最关键组成，血液和透析液在膜两侧逆向流动，进行物质交换，透析膜通常为密集空心纤维结构以增加接触面积。
透析过程需尽可能清除患者血液中潴留的有毒物质，保留对患者有益的某些元素和血浆蛋白；患者血液中缺乏的物质应从透析液中得到补充，同时，避免透析液中的某些细菌及其产物进入血液中，如内毒素。另一方面，血液透析器的性能不仅取决于膜对水和溶质的渗透性，还受透析器几何尺寸影响的血液和透析液的流动状态有关。
相对分子质量小于300的称为小分子物质，如肌酐、尿素，在血流200ml/min时，尿素的清除率为150~190ml/min，肌酐的清除率为130~170ml/min。中分子物质如维生素B12的清除率在低流量透析器为30~60ml/min，高流量透析器可达150ml/min。主要与透析膜材料、厚度、面积及工艺水平有关。
透析器超滤系数（kuf）是指在1mmHg的跨膜压力下，每小时通过膜超滤的液体的毫升数，单位为ml/（h·mmHg）。临床上通常将kuf大于20ml/（h·mmHg）称为高通量透析器。
空心纤维透析器血室预冲量一般为50~120mI，与透析器膜面积有关。
透析器膜的耐受压力一般标准为：不超过66.67kPa（500mmHg）。复用的透析器强度降低。
透析膜的生产有很高的制膜技术要求，既要求生产企业对化学、材料学、流体力学等学科有深入的基础研究，同时也需要生产企业有匹配临床医学要求的理论基础，在此基础上企业还需要掌握生物医用膜制备的核心机理，配套高端生产设备的开发、调试和维护最终才能生产出有效、安全的产品。
传统透析机没有透析液的配比装置，操作人员需预先配置透析液，并贮存在足够大的容器中以供透析使用（4小时约120 L）。
现代透析机透析液供给依赖于预先配置的浓缩液及透析用水处理装置，透析液由透析浓缩液和透析用水在透析过程中由机器的配比装置，自动按一定比例混合而成，并立即用于透析。分为两类：
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单机独立的供液系统：透析液配比过程是在每台血液透析机内完成；可以根据个人需要改变浓缩稀释比例，或改变透析液成分，来控制最终透析液中的离子浓度，有利于实现个体化的透析处方。
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多机共享的中央供液系统：透析液配比系统与血液透析机分离，一般放在水处理间内，为多台透析机共享。不要求具有配液系统的透析机，可节省每台透析机造价，还可节省操作人员的劳动。但是，该系统不能改变浓缩稀释比例，即透析液处方固定，这不利于个体化透析；而且该系统对配比系统的可靠性和安全性要求较高。
优点：准备过程简单，占地面积小；立即使用，减少污染；适于碳酸氢盐透析。
缺点：可能发生配比错误，导致生命危险；容器占地面积大，消毒困难，易污染，破坏环境；不适于碳酸氢盐透析液，因其久置会引起沉淀
透析用水处理系统是以反渗透为核心，结合辅助系统，对原水中的污染物脱除，使系统的产水满足血液透析的要求，同时保证系统长期稳定的运行[8]。
透析用水处理系统是以反渗透为核心，结合辅助系统，对原水中的污染物脱除，使系统的产水满足血液透析的要求，同时保证系统长期稳定的运行。透析水处理系统如下图所示：
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YY 0572-2015属于强制性行业标准，于2017年1月1日起实施；YY 0572-2015规定了血液透析及相关治疗用水的最低标准；
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YY/T 1269-2015属于推荐性行业标准，于2016年1月1日起实施；规定了血液透析和相关治疗用水处理设备的常规控制要求；不适用于单床血液透析和相关治疗用水处理设备的日常使用、维护和监测；
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YY 0598-2015属于强制性行业标准，于2017年1月1日起实施；规定了血液透析及相关治疗浓缩物的最低标准；
目前中国的ESRD患者几乎全部是在医生与护士的监护下进行血液透析，只有在2020年仁济医院开展了家庭血液透析尝试，但是还没有大面积推广开来。患者一周三次到医院透析中心或者独立的第三方透析中心进行治疗。以下是我国对于血液透析中心的政策与建设要求。
2010年1月24日，原卫生部发布《卫生部办公厅关于加强血液透析质量安全监管工作的通知》（卫办医管发〔2010〕18号文），随后影响中国血液透析未来十年发展的三个重要规范文件陆续出台。
（1） 原卫生部发布《卫生部关于对医疗机构血液透析室实行执业登记管理的通知》（卫医政发〔2010〕32 号文），通知附件为《医疗机构血液透析室基本标准（试行）》，标志着我国确认了法定的血液透析室的基本标准。
（2） 原卫生部发布《卫生部关于印发<医疗机构血液透析室管理规范>的通知》（卫医政发〔2010〕35号），标志着我国有了法定的对血液透析室日常管理的统一规范或者说指导。
（3） 原卫生部发布《卫生部关于印发<血液净化标准操作规程（2010 版）的通知》（卫医管发〔2010〕15号文），标志着我国有了统一的血液净化临床操作规范。
（4）2016年12月21日，原国家卫计委下发了“67号文”，这标志着作为一个新型医疗机构类别，独立血液透析中心可以在全国范围内设置。为独立血液透析中心指明了发展道路：鼓励向连锁化、集团化发展，建立规范化、标准化的管理与服务模式。
（1） 建立血液透析中心单位或者个人必须符合《医疗机构管理条例》及《医疗机构管理实施细则》。
（2） 血液透析中心属于单独设置的医疗机构，由省级及以上卫健委或其委托授权的机构审批。
（3） 血液透析中心为独立法人单位，独立承担相应法律责任。
（4） 血液透析中心10公里范围内必须有具备急性并发症救治能力的二级及以上综合医院，并与其签订血液透析急性并发症患者救治的医疗服务协议，建立绿色通道，保障转诊通道畅通。透析中心在年检时，必须出具相关的工作内容证明材料。
（5） 血液透析中心应当与区域内至少一家具有血液透析慢性并发症诊治能力的三级综合医院建立协作关系，与其签订血液透析慢性并发症患者诊治的医疗服务协议，开通绿色通道，建立双向转诊通道。血液透析中心在年检时，必须出具相关的工作内容证明材料。
（1） 医疗用房使用面积应不少于总面积75%，房屋应具备双路供电或应急发电设施。
（2） 每个血液透析单元由一台血液透析机和一张透析床（椅）组成，使用透析床单元面积不少于3.6平方米；使用透析椅单元面积不少于3.2平方米。透析床（椅）间距应符合医疗救治及医院感染控制的要求， 新建独立透析中心两床之间床间距应不少于1.0米。
（3） 透析治疗区内应设置护士工作站，便于护士对患者实施观察及护理技术操作。
（4） 水处理间使用面积应不少于水处理机占地面积的1.5倍。
（5） 透析中心应设置医疗废物暂存处，配置污物和污水处理设施及设备。
根据独立透析中心提供的血液透析服务的实际需求，参照国外独立透析中心人员设置标准，建议我国独立血液透析中心人员配置如下：
（1）医师：少于40台血液透析机的中心至少有2名执业医师，医师具有6个月以上在三级医院血液透析室工作经历或者培训经历。其中1名医生需固定注册在该机构内，并从事血液透析3年以上；另1名可固定或者多点执业于该机构。透析中心主任应该具有肾脏病学中级以上专业技术职务任职资格并从事血液透析3年以上。之后每增加20台血透机至少增加1名固定注册在该机构的具有3年以上血液透析工作经验的执业医师。
（2）护士：每台透析机应配备0.3 - 0.5名护士；一名护士一般情况下同时可照看5-6台透析机，在自动化程度高的中心，一名护士可同时照看最多8台透析机。护士具有3个月以上在三级医院血液透析室工作经历或者培训经历。至少有1名注册护士具有中级以上专业技术职务任职资格并从事透析护理工作 3 年以上。
（3）技师：独立透析中心应拥有自己的技师。中心规模超过40台机器以上的至少有1名固定在该中心的技师，40台机器以下的中心可以和其他中心共享一名技师，进行日常设备的维护和检测。技师在中心的工作时间每周不应少于2 个工作日。日常透析用水的检测工作和集中供液的透析液可以由技师或受过培训的护士完成；设备的维护维修可通过签署外包服务来完成。血液透析技师应该接受过相关专业技术和管理的培训，并取得合格证书，具备机械、电子学证书和相应医学知识，熟悉血液透析机、水处理设备的性能。
[1] 资料来源：梁耀先,左力.血液净化发展史——血液透析[J].中国血液净化,2019,18(07):439-441+472.
[2] 资料来源：重庆山外山招股说明书
[3] 资料来源：网络公开资料整理，部分内容引用-第四军医大学唐都医院肾脏内科
[4] 资料来源：山外山招股说明书
[5] 张洁敏,于亚楠,代朋,牟倡骏.中空纤维型透析器在血液净化技术中的应用现状及展望[J].膜科学与技术, 2020,40(05):144-150..
[6] 图片资料来源于网络公开资料，侵权联系删除
[7] 资料来源：百度百科
[8] 资料来源：刘学军《血液透析水处理系统的组成及维护保养》
[9] 中国非公立医疗机构协会肾脏病透析专业委员会-《独立血液透析中心建设和管理规范》
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作者：DU
审核：晓柏
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