透析用水之處理

前言

  水是一種很好的天然溶劑,各式各樣的溶質,例如有機物,各種離子.藻類.細菌熱原.小細沙等,都有可能存在於水中。這些溶質的種類或濃度如果不適合人體,對於透析病人就會造成傷害,而且透析時間愈久傷害效應愈大,所以被使用為透析用水之前必須先要經過特殊淨化過程,以達到血液透析之標準。

透析用水為何要處理

  透析膜擴散作用的特性是毫無選擇性,也就是大小足以通過透析膜之孔洞,而且透析液內濃度大於血液濃度兩個條件下,理論上任何物質都會通過透析膜進入體內,直到兩側濃度逐漸達到平衡為止,這些物質中有的進入人體內與蛋白質結合後就不容易被清除出去<如一些重金屬離子>,有些則立即對身體產生傷害<如內毒素或其破裂碎片>。一般透析用水的來源不外乎兩種:地下水會自來水。目前台灣河川污染嚴重,甚至影響到地下水及自來水之飲水品質,所以沒有經過特殊處理之前是不適合用來作為血液透析治療用途。

水中之雜質與其來源

  水是很好的溶劑,會溶解各式各樣的物質,這些物質叫做不純物,水中不純物依存在的狀態可以分成<1>固態<2>液態<3>氣態三種形式;依大小之不同可以分成<1>懸濁物質<2>膠體物質及<3>溶解物質。

一般用水內常見的汙染物及造成的症狀

  有一些物質對於飲水標準而言是安全,但對於透析病人卻因為長期血液直接接觸且無法由腎臟排泄的關係,或許會造成嚴重的傷害。例如明礬是很理想雜物吸附劑,在自來水處理的過程中經常要使用到,但它的成份是硫酸鋁,如果使用透析治療之前沒有將自來水做適當的再處理,這些鋁離子會過量的堆積在病人體內而造成鋁中毒的症狀如骨病變,貧血或透析性腦病變等。

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一般水處理方法及原理

目前常用水處理方法有<一>沉澱物過濾法<二>硬水軟化法<三>活性碳吸附法<四>去離子法<五>逆滲透法<六>超過濾法<七>蒸餾法<八>紫外線消毒法等,線再將這些處理法之原理及功能一一說明。

一. 沉澱物過濾法

沉澱物過濾法的目的是將水源內之懸浮顆粒物質或膠體物質清除乾淨。這些顆粒物質如果清除,會對透析用水其他精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且簡單的淨水法,所以這個步驟常在水純化的初步處理,或有必要時,在管路中也會多加入幾個濾器以清除體積最大的雜質。

二. 硬水軟化法

硬水的軟化需使用離子交換法,它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子,靠此來降低水源內的鈣鎂離子的濃度。硬水軟化的過程中,鈉離子會逐漸被使用殆盡,則交換樹脂的軟化效果也會逐漸降低,這時需要做還原的工作,也就是每隔固定的時間加入特地濃度的鹽水,一般是10%。

三. 活性碳吸附法

它是屬於吸附作用,主要靠物理吸附能力來排除雜質,當吸附能力達飽和之後,吸附過多的雜質就會掉落下來污染下游的水質,所以必須定時利用逆沖的方式來清除吸附其上的雜質。

四. 去離子法

去離子法的目的是溶解於水中的無機離子排除,與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。一般是靠水質的電阻矽數或傳導度來判斷,去離子法所使用的離子交換樹脂同樣也戶造成系訊的繁殖引起菌血症,這是值得注意的一點。

五. 逆滲透法

逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物.有機物.細菌.熱原及其他顆粒等,是透析水用水之處理中最重要的一環。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能通過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相等為止。如果逆滲透前沒有做好前置處理則滲透膜上容易有污物堆積,例如鈣.鎂.鐵等離子,會造成逆滲透功能下降;有些摩容易被氯或氯氨所破壞,因此在逆滲透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。逆滲透雖然價錢較高,因為一般逆滲透摩的孔徑約在10A以下,它可以排除細菌.病毒及熱原甚至各種溶解性離子等,所以在準備血液透析用水最好準備這一道步驟。

六. 超過濾法

超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌污染。它也可用在水處理的最後步驟以防止上游的水在管路中被細菌污染。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳類似,平時是以逆沖法來清除附著其上的雜質。

七. 蒸餾法

蒸餾法是古老卻也是很有效的水處理法,它可以清除任何不可揮發性的雜質,但是無法排除可揮發性的汙染物,它需要很大的儲水槽來存放,這個儲水槽與輸送管卻是造成污染的重要原因,目前血液透析用水不用這種方式來處理。

八. 紫外線消毒法

紫外線消毒法是目前最常使用的方法之ㄧ,它的殺菌機轉是破壞細菌核酸的生命遺傳物質,使其無法繁殖。一般紫外線裝置依用途分照射型.浸泡型及流水型。在血液透析稀釋用水所使用的紫外線是安放在儲水槽到透析機器之間的管路上,也就是所有透析用水在使用之前都要接受一次紫外線的照射,以達到徹底殺菌的效果。對於紫外線感受性最大的是綠膿桿菌.大腸桿菌;相反的,耐受性較大的則是枯草菌芽孢體。

透析用水之細菌學觀點

細菌所產生的敗血症及熱原反應是透析中所不願意見到的,可是透析用水並非完全無菌的,細菌又是無所不在的生物,在原水,各種淨水設備法的主要功能只是針對化學物質的排除,所以醫護人員對於細菌這個問題必須存有戒心。細菌本身在透析膜沒有破裂的狀況下是不容易進入人體的,但他們會分泌內毒素及各種代謝產物,這些物質被證實會透過透析膜進入體內,使人發生頭痛.發燒及低血壓等反應所以對於淨水系統,管路及血液透析機器要定時加以消毒。

血液透析用水之標準

水質標準的重點在於防止無機離子及細菌感染,其缺憾是對於有機類及放射物質的污染程度並沒有標示對於AAMI的用水標準,細菌所形成的菌落數被允許的數目在200CFU/ml以下,經過透析機器之後的透析液流出液的菌落數目必須在2000CFU/ml以下。

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水品質之檢查與監視

為了使水淨化系統能夠正常操作及病人的安全顧慮,經常檢查與監視透析用水系統的品質是有必要性的,而透析用水的品質則靠管路設備內的監視器,例如導電度,入水及出水之水壓差等是否在正常範圍內,這些監視器需要工作人員定時檢查並加以記錄外對於水淨化之後的水質也要做定期檢查。雖然檢查頻率愈高對於病人的安全性愈高,但是經濟成本可能隨之增高。美國AAMI的建議對於透析用水的化學污染物濃度,如果有使用逆滲透及去離子處理的話,每壹年至少檢查一次;對於為生物的培養則每個月檢查至少一次。這樣護理人員對於水質的監視及系統的保養偷應該了然於心,如此才能盡量使透析用水能達到理想境界。

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