Water for dialysis

1、1 YEAR, Legal owner透析用水介绍2013.042 YEAR, Legal owner水 H2O 一个氧原子和两个氢原子相结合 无色、无味的透明液体 一侧正价、一侧负价，因此水分子之间和其它带电分子之间有很强的结合力 正因如此，纯水被广泛的认为是广用溶剂，很容易和其它物质接触相溶H+H+O-3 YEAR, Legal owner地球水分布地球水盐水（海洋）97%淡水3%淡水地表淡水冰川68.7%地下水30.1%其它0.9%地表水0.3%湖泊87%湿地11%河流2%4 YEAR, Legal owner4 ”只是普通的水!”自来水含有大量物质和污染物透析液的 95 %是净化后的自

2、来水5 YEAR, Legal owner5 透析与用水正常人: 15 升/周透析病人: 360 升/周选择性吸收不需要的物质由肾脏排出体外非选择性通过透析器膜转移到血液中6 YEAR, Legal owner6 透析 一个双向过程去除溶质去除过量的液体吸入缓冲液 (碳酸氢盐)调整电解质吸收 ?透析膜血液透析液7 YEAR, Legal owner 人体72%水8 YEAR, Legal owner病人因水中相关污染物造成的影响1. 急性 过量接触高浓度的有害物质引起 比如比如: 氯, 硬度2. 慢性持续接触低浓度的能对病人健康产生影响的物质引起比如比如: 微生物, 低浓度的铝9 YEAR,

3、Legal owner9 水中的物质 治疗影响 贫血铝, 氯胺, 铜, 锌 骨骼疾病铝, 氟化物 溶血氯胺, 铜, 硝酸盐 高血压钙, 钠 低血压细菌, 内毒素, 硝酸盐 代谢性酸中毒低 pH值, 硫酸盐 肌肉无力钙，镁 恶心, 呕吐 细菌, 内毒素, 钙, 铜, 神经系统疾病 低pH值, 镁, 硝酸盐, 硫酸盐, 锌 脑病(老年痴呆症) 铝 摘自摘自 A Manual on Water Treatment for Dialysis”, Doug Luehmann, FDA 1989.10 YEAR, Legal owner1988美国氯胺44 +1993美国氟化物 3 +, 8 +1994葡

4、萄牙铝18 +1996库拉索岛铝 (无RO处理)10 + 巴西蓝藻 (无RO处理) 60 +1998香港福尔马林残留 3 +, 6 +2000美国硫化氢2 +, 10 +2007马来西亚氯/氯胺 30 +2008英国供水含 H2O2 1+, 4 +所有都是由于不恰当的预处理设计或缺少知识、意识和规程造成的没有一个是由于RO系统失效造成的! + 死亡死亡 + 住院住院与透析用水相关的医疗事故11 YEAR, Legal owner11 来自池塘、湖泊和河流 各种藻类和有机物会产生颜色和气味 随着季节变化，水质发生变化 工厂、农场和污水污染饮用水水资源 地表水12 YEAR, Legal owne

5、r12 通过地球表层自然过滤 低有机物含量(在这个过滤过程中被去除) 碳酸钙和碳酸镁通常溶解在过滤过程中，增加水的硬度 铁和锰溶解后使水呈现褐色 溶解性固体含量较高,导致高电导率 人造毒素，如杀虫剂和除草剂水资源 地下水13 YEAR, Legal owner13 地表水地表水随季节变化低低低高大参数参数温度电导, TDS硬度铁, 锰有机物, 胶体季节变化地下水地下水基本恒定高高高低小不同水资源的水质14 YEAR, Legal owner14 水质分析 为什么?进水分析: 保证一个WRO很好的运行条件产水分析:保证产水质量与各国透析行业用水标准相吻合 15 YEAR, Legal owner

6、15 为何要做原水水质分析?在开始一个透析用水水处理工程之前需要对原水进行水质分析水质报告需要综合性的:理化参数 (如. 色度, 浊度, 味道, 电导)需要用于决定预处理尺寸的物质可能影响膜的性能和寿命的物质 (如: TOC, SDI)可能影响病人健康的物质 (如: 铝, 硝酸盐, 氟化物, 重金属)水质分析报告可以从当地水务局获得否则需要到一个权威的实验室进行一次水质分析1. 需要考虑到不同季节的水质变化16 YEAR, Legal owner16 物理分析化学分析微生物分析水质分析17 YEAR, Legal owner17 水质分析理化理化 味道 种类和强度. 干净的地表水应该无味 色度

7、 有机物、铁和锰等 化学需氧量 有机物含量 浊度 水中胶体的含量决定一个水处理大小的重要参数决定一个水处理大小的重要参数 硬度 氯 铁 锰18 YEAR, Legal owner18 污染物污染物硬度 (Ca + Mg)铁,锰 颗粒 胶体 氯 硅 (少) 主要存在于主要存在于地下水地下水 地表水 地表水 市政水地下水如何去除如何去除软化 曝气，砂滤，除铁过滤器 过滤器, 降低回收率 降低回收率活性炭 降低回收率 影响RO性能的污染物19 YEAR, Legal owner19 透析水的质量 发展1950s:- 急性透析 - 自来水1960s:- 慢性透析 - 硬水综合征 - 软化器 - 溶血症

8、- 活性炭过滤1970s:- 长期慢性透析 - 反渗透 (RO)- 铝中毒 - 电离- 意识到化学污染物的危害- 第一份水质标准 (AAMI) 20 YEAR, Legal owner20 1. 透析时会有毒害的物质 Aluminium铝0.01 mg/LSulfates硫酸盐 100 mg/L Fluoride氟化物0.2Nitrates (as N)硝酸盐 2.0 Chloramines氯胺0.1Copper铜 0.1 Chlorine (free) 余氯0.5Zinc锌 0.12. “安全饮用标准” (USA)有规定的物质例如: 砷, 镉, 硒, 铬等.透析时的限值: 饮用水限值的1/1

9、03. 透析液中的物质 Calcium钙2 mg/LPotassium钾8 mg/L Magnesium锰4Sodium钠 70 4. 微生物水平水: 200 CFU/ml透析液: 2000 CFU/ml培养方法培养方法: TSA (Tryptic Soy Agar, 48 hours, 35-37C)透析用水AAMI 标准 (1981)21 YEAR, Legal owner21 进水半透膜 (水能通过但是离子等被截留)8-12 bar浓水排放产水去透析机 一般脱盐率 95 % 溶解性盐 99+% 细菌和内毒素 99% 分子量 200 道尔顿的物质 反渗透 基础原理22 YEAR, Lega

10、l owner22 机械式过滤器活性炭过滤器软化器反渗透污染物Na+其他离子Ca2+Mg2+颗粒1-25 m氯胺透析水处理化学角度23 YEAR, Legal owner23 1980s: - 碳酸氢钠透析 - 提高水处理和透析机的设计 - 高效渗透透析器 - 提高微生物意识 透析水的质量 发展1950s:- 急性透析 - 自来水1960s:- 慢性透析 - 硬水综合征 - 软化器 - 溶血症- 活性炭过滤1970s:- 长期慢性透析 - 反渗透 (RO)- 铝中毒 - 电离- 意识到化学污染物的危害- 第一份水质标准 (AAMI) 24 YEAR, Legal owner24 RO膜对于细菌

11、的截留率 前 降低 后100 000 cells/ml24 IU/ml0.1 cells/ml 6 log 3 log反渗透系统能有效去除微生物和内毒素但是.25 YEAR, Legal owner25 沿着水流的微生物生长情况透析机透析器浓缩液软化器流程活性炭log CFU/ ml病房管路反渗透因为二次生长，随着时间细菌会再增长26 YEAR, Legal owner26 细菌被保护性的粘多糖包围 可在各种材料上形成 难以去除 释放内毒素和代谢产物生物膜 是什么?27 YEAR, Legal owner27 细菌可能穿过透析膜28 YEAR, Legal owner28 细菌培养取合适的样品

12、体积于培养皿中，配以合适的生长介质培养皿在一定的温度下经过一定的时间进行培养最后计数菌落数结果用菌落形成单位表示Colony Forming Units/ml (CFU/ml)29 YEAR, Legal owner29 ”老老” ” ” ”新新”Media 介质Blood agar TGEATSA R2ATemp 温度35-37C 17-23CTime 时间48小时 7 天培养方法30 YEAR, Legal owner30 Day 1Tryptone Glucose Extract Agar (TGEA)Reasoners Agar No. 2 (R2A)Tryptone Soy Agar

13、(TSA)Blood Agar (BA)Day 2Day 3Day 4Day 5Day 6Day 7不同介质，完全不同的结果“New” “Old” 31 YEAR, Legal owner31 Endotoxin内毒素 革兰氏阴性细菌细胞壁的细胞碎片（常见的水中细菌） 有时候也被称为热源体 (= 造成发烧) 高浓度存在于市政水中 (10 50 EU/ml) 饮用无危险, 因为饮用水没有限值 透析用水标准限制: 0,25 EU/ml32 YEAR, Legal owner33 YEAR, Legal owner 鲎试剂法 测量内毒素活性 结果以 IU/ml表示 测量方法对小 LPS 片段不精确

14、( 100 D) 自来水中的正常浓度: 10 -50 EU/ml 限值 (EU/ml)- 透析水: 0,25 - 标准透析液: 0,5- 超纯水 (在线): 0,03Endotoxin analysis内毒素分析 (LAL-test)34 YEAR, Legal owner34 培养37 1C1 hourFirm gel固定 = +阳性No gel 脱落= -阴性Sample样品LALReagent鲎试剂Sensitivity灵敏度: 0.015 IU/mlEndotoxin analysis - gel clot test凝胶法35 YEAR, Legal owner35 急性影响:- 发烧

15、- 畏寒- 过敏反应临床影响: - 激活免疫系统 (单核细胞活化) (产生细胞因子)长期影响: - 慢性抑郁- 营养不良- 促红细胞生成素的需求增加 - 透析相关性淀粉样变含有危害物的透析液 临床影响36 YEAR, Legal owner36 如何降低微生物污染?透析机前面安装一个超滤单元2. 频繁针对从RO开始的所有元件及管路的预防性消毒37 YEAR, Legal owner37 1990s - - 持续追求洁净的透析液 - 系统整体设计2000s: - 整合消毒- 在线治疗- ISO 标准 (全球)1980s: - 碳酸氢钠透析 - 提高水处理和透析机的设计 - 高效渗透透析器 - 提

16、高微生物意识 透析水的质量 发展1950s:- 急性透析 - 自来水1960s:- 慢性透析 - 硬水综合征 - 软化器 - 溶血症- 活性炭过滤1970s:- 长期慢性透析 - 反渗透 (RO)- 铝中毒 - 电离- 意识到化学污染物的危害- 第一份水质标准 (AAMI) 38 YEAR, Legal owner38 透析液管理的新 ISO 标准 (2009-2011) ISO 26722:2009Water Treatment equipment for haemodialysis applications and related therapies (for manufacturers)

17、血液透析应用的水处理设备和相关疗法 ISO 13958:2009Concentrates for haemodialysis and related therapies (for manufacturers)血液透析浓缩液和相关疗法 ISO 13959:2009Water for haemodialysis and related therapies血液透析用水和相关疗法 ISO 11663:2009Quality for dialysis fluid for haemodialysis and related therapies 血液透析用水血液透析用水质量和相关疗法质量和相关疗法 ISO

18、23500:2011Guidance for the preparation and quality management of fluids for haemodialysis and related therapies (intended for users)血液透析用水的制备和质量管控指导和相关疗法39 YEAR, Legal ownerISO 13959 适用于各种透析治疗模式的用水质量1.透析时会有毒害的物质(mg/l) Aluminium铝0.01 Lead 铅0,2 Total chlorine 总氯0.1Nitrate (as N)硝酸盐2 Copper铜0.1Sulfate硫

19、酸盐 100Fluoride氟化物0.2 Zink锌0,12. 微量元素微量元素 (mg/l)锑 0.006; 砷 0.005; 钡 0.1; 铍 0.0004; 镉 0.001; 铬 0.014; 汞 0.0002; 硒 0.09;银 0.005; 铊 0.002(透析用水的限值: 饮用水的1/10)3. 透析液中的电解质透析液中的电解质 (mg/l)calcium钙2 potassium钾8 magnesium镁4sodium钠70 4. 微生物水平微生物水平水: 100 CFU/ml,内毒素: 0.25 EU/ml;. 注意: 培养方法培养方法: TGEA, 7 days, 20 C40 YEA