枸橼酸局部抗凝机智能化研究

枸橼酸局部抗凝机智能化研究

薛迎风1,张灿伟2

潮州北斗肾病医院 521000

【摘要】本发明实施一种枸橼酸局部抗凝机实现智能化全自动，包括采样部，射样部，化验分析部，给药部和程序控制部在线实时提取血样并将血样输送至血样储存纯化器中储存与纯化；将血样存储纯化器中的血样经射样管输送到加样槽中；将血样经吸样管输送至分析仪中进行血样化验分析，以及将采样部，射样部，化验分析部和给药部连接到程序控制部根据化验分析部得出的数据结果对给药部发出指令，从而有效解决了现有技术中RCA方法手动计算、操作步骤繁琐耗时，延误调整给药剂量的时间，且费用高昂的技术问题。

【关键词】枸橼酸局部抗凝技术；智能化；全自动化

一、引言

本项目枸橼酸局部抗凝装置的全自动和智能化。在临床血液透析中，体外抗凝是血液净化顺利实施的关键，而枸橼酸局部抗凝(RCA)由于具有抗凝效果好、出血并发症少以及透析器使用寿命长等优点，成为目前高危出血患者体外循环抗凝理想选择[1]。但是传统枸橼酸局部抗凝装置在临床应用中存在操作复杂，临床应用阶段需要频繁检测，因此限制了它在临床中的应用[2]。基于临床应用中出现的问题，本研究项目通过临床RCA-CRRT数据采集、汇总、数据库建立、依据在线实时监测目标物质浓度数据，创新智能化调节枸橼酸泵给药速率、钙泵给药速率及调节泵速变化所依据的标准，从而制造出了原理展示机，以完全替代目前普遍采用的繁琐复杂的手工操作枸橼酸抗凝方法。

二、枸橼酸局部抗凝技术全自动智能化研究

（一）传统枸橼酸局部抗凝技术的缺点

结合临床应用效果可知，传统的RCA在临床的应用普遍存在以下几个问题：

需要在原有血液净化装置的基础上额外增加两个精密输液泵用于枸橼酸溶液和钙溶液的输注，操作繁琐。

枸橼酸输液泵和补钙输注泵是两个独立的泵，当治疗参数变化或者透析机因

报警、更换置换液/透析液等原因动脉泵停泵，就需要透析护士手动暂停/启动这两个泵，若操作不规范，可能造成医源性枸橼酸输注过多或高钙血症造成体外循环抗凝失败。

传统的枸橼酸抗凝方案主要采用监测-调整-再监测的“试错法”[3]，即根据经验先设定一个初始补钙速度，然后通过频繁监测体内和体外循环离子钙水平调整补钙速度。本院透析中心在应用RCA初始也采用这种经验性“试错法”方案，结果发现体内离子钙水平波动较大，且由于钙的变化滞后于钙的调整，难以准确把握补钙量。

此外，RCA时所投入的人力(至少需要一名受严格培训的血透护士和熟悉枸橼酸抗凝技术的医生在场)，物力(需要每2-4小时监测离子钙，每次测定费用150元)成本投入巨大。

（二）枸橼酸局部抗凝技术全自动智能化

1.设计目的

在于克服传统的枸橼酸抗凝技术的不足，本研究提供了一种全自动局部枸橼酸抗凝智能化装置，实现低人工自动化。

2.设计程序

首先将近几年用枸橼酸治疗所总结的大样本数据总结编制成数据库、编入源代码上位程序[4],并继续扩大在今后国内各大医院ICU中的治疗数据量。随后，把数据按病种、出血倾向（量化指标）、治疗前血游离钙（iCa）、体重、肝功等类别分组；依据组别的多种组合生成多种治疗模式，编制上位主程序、编制接口与下位PLC子程序联动。而编制上位主程序能根据不同种模式下自动设置初始剂量，同时并行自动检测系统子程序；编制机器主处理器上位程序可在任何时间节点根据钙离子传感器数据结果修正初始计量，维持剂量速率以自动检测系统修正后的速率为准；编制主处理器上位程序与钙离子分析仪、2台注射泵、机械手的通讯（Modbus,232协议）源代码；然后编制PLC下位程序源代码。最后进行机电一体化组装调试。

完成上述步骤后委托智能化自动化公司完成组装、调试、反复改型号、反复制作模具、修改程序、联调联试，最终实现稳定工作的首台原理展示机的自动化-智能化。具体如图1所示。

图1枸橼酸局部抗凝技术智能化装置

3.枸橼酸局部抗凝技术智能化意义

本发明相比现有技术具有以下优点：本装置专为RCA抗凝设计，将枸橼酸泵和补钙泵整合，该双泵系统又能与透析机动脉泵联动，同时嵌入了枸橼酸、钙输注数学模型，控制两个泵的速度，无需医护人员过多操作。以往RCA过程中需要每2-4小时监测体内和管路离子钙，24小时CRRT需要频繁监测6～8次，而通过软件计算的补钙速度补钙，监测间隔延长，24小时治疗仅需检测2～3次。一定程度上减轻了医护人员的劳动负荷，同时提高了安全性。提高危重急性肾损伤患者，尤其是合并高危出血风险患者，血液净化治疗的抢救成功率[5]。本研究项目一方面减轻了工作人员的劳动强度，另一方面减少了治疗费用。使得局部枸橼酸抗凝成为一种简便的抗凝技术，促进了它在临床的应用推广。

三、结论

枸橼酸局部抗凝全自动化和智能化技术以解决现有技术中RCA方法多以完全手动或部分手动操作，操作步骤繁琐耗时，且费用高昂的技术问题。但是外周血iCa水平、ACT（滤器后）数值、APTT（滤器后）等指标只能在动物实验中建立体外循环后实时检测化验分析方可得出数据，本次项目不包含这些内容，需另外立项实施完成检测。此外，按病种、出血倾向(量化指标)、治疗前血游离钙（iCa）、体重、肝功等类别分组，依据组别的多种组合生成多种治疗模式已经留接口，尚待另外立项继续完善。

参考文献

[1] 王婷立, 张凌, 陈志文,等. 枸橼酸抗凝在持续缓慢低效血液透析中的应用[J]. 中华内科杂志, 2014(12):4.

[2] 葛敏. 局部枸橼酸抗凝在心脏术后血液净化治疗中的临床应用[J]. 中国循环杂志, 2015, 000(0z1):86-86.

[3] 王佳, 余毅, 孙淑清,等. 局部枸橼酸体外抗凝在高危出血风险患者持续肾脏替代治疗中的应用[C]// 中国中西医结合学会肾脏疾病专业委员会学术年会. 2018.

[4] 高光勇, 任应祥, 王勇清,等. 带枸橼酸抗凝装置的血液净化设备:.

[5] 刘思伯. 局部枸橼酸抗凝技术在CVVH伴ECMO中的应用[C]// 中华医学会重症医学分会;大连市医学会. 中华医学会重症医学分会;大连市医学会, 2015.

作者简介：薛迎风  1960年12月   男   大连 汉族 硕士研究生 大连医科大学 主任医师 潮州北斗肾病医院  研究方向:   血液净化