血液透析水処理プロセスはどのように機能しますか?
血液透析は、腎臓の機能を代替し、血液から老廃物や余分な水分を除去するために使用される医療処置です。透析中、患者の血液はダイアライザー（または人工腎臓）を通して濾過され、有害物質や余分な水分が除去され、体の正常な機能が維持されます。透析液の純度は患者の健康と治療結果に直接影響するため、透析水は透析プロセスの中核です。
この記事では、血液透析水処理およびその主要なリンクを詳細に説明します。
血液透析用水処理の基本要件は何ですか?
血液透析用水は、極めて厳しい品質基準を満たす必要があります。透析中、患者は大量の水にさらされるため、水質が基準を満たしていないと、感染症、炎症、中毒などの深刻な健康問題を引き起こす可能性があります。そのため、透析用水は、微生物、化学物質、重金属など、人体に有害な可能性のあるすべての物質を除去するために、複数の浄化と消毒を経る必要があります。
アメリカ腎臓学会およびその他の関連規格によれば、透析用水は以下の要件を満たす必要があります。
● 微生物負荷: 水中の細菌数は非常に少なく、通常は 100 CFU/mL 未満である必要があります。
● エンドトキシン含有量: エンドトキシンのレベルは厳密に管理する必要があり、通常は 0.25 EU/mL 未満です。
● 化学的純度: 水中のカルシウム、マグネシウム、塩素、鉛、銅などのミネラルや重金属、および有機汚染物質を除去します。
血液透析水処理のプロセスはどのように実行されますか?
デザインは血液透析水処理システム非常に複雑で、水質が基準を満たすようにするためには複数の段階の浄化が必要です。主な手順には、原水の前処理、RO処理、純水の貯蔵と分配、最終的な監視と制御が含まれます。各手順の詳細な説明は次のとおりです。
原水前処理
前処理段階の主な役割は、原水中の浮遊物質、塩素、クロラミン、および後続の機器に損傷を与えたり水質に影響を与えたりする可能性のあるその他の物質の大部分を除去することです。一般的な前処理装置には次のものがあります。
● マルチメディアフィルター：水中のシルトやサビなどの大きな浮遊粒子や不純物を除去するために使用されます。
● 活性炭フィルター：水中の有機物、塩素、クロラミンを吸収します。これらを除去しないと、逆浸透膜や患者に損傷を与える可能性があります。
● 軟水器：イオン交換樹脂により水中のカルシウムイオンとマグネシウムイオンを除去し、水の硬度を下げ、逆浸透膜のスケール形成を防ぎます。
逆浸透処理
逆浸透（RO）処理は透析水処理の中核ステップです。逆浸透システムは半透膜を使用して高圧下で水をろ過し、ほぼすべての可溶性物質と微生物を除去します。ROシステムは水中の塩分、重金属、有機物、細菌、ウイルスを効果的に除去し、水質の高純度を確保します。
逆浸透システムの性能は透析水の品質に直接影響します。そのため、通常は安全性を高めるために 2 段階逆浸透システムが使用されます。2 段階システムは直列に接続された 2 つの RO ユニットで構成され、最初の RO 処理後の水は 2 番目の RO ユニットを再度通過してさらに浄化されます。
純水の貯蔵と分配
逆浸透処理後の水は純水と呼ばれ、専用のパイプラインを通じて透析装置に輸送する必要があります。処理後の保管や輸送中に水中の微生物や化学物質が水質を再汚染する可能性があるため、保管および配送段階も厳密に管理する必要があります。
● 純水貯蔵タンク：逆浸透処理後の純水を貯蔵します。通常、水質が外界の影響を受けないように、ステンレス鋼またはその他の耐腐食性材料で作られています。
●紫外線消毒装置：配水管内に設置し、水中の微生物をさらに殺菌し、透析水の無菌性を確保します。
● 循環システム：配管内に純水を継続的に流し、滞留水での細菌の増殖を防ぎます。
最終的な監視と制御
透析水の品質を確保するには、水処理システムのあらゆる側面をリアルタイムで監視する必要があります。主な監視項目は次のとおりです。
● 導電率モニタリング：水の導電率を測定することで、水中の総イオン濃度を反映し、ROシステムの淡水化効果を判断することができます。
● 微生物モニタリング：定期的なサンプリングにより水中の細菌やエンドトキシンのレベルを検出し、水質が基準を満たしていることを確認します。
● 化学物質の監視: 水中の残留塩素、重金属、その他の有害な化学物質を検出し、その濃度が安全な範囲内であることを確認します。
なぜ血液透析にはこのような厳格な水処理が必要なのでしょうか?
透析中、患者の血液は透析装置を通して透析液と直接接触します。透析液は透析水と濃縮電解質溶液の混合物です。透析水に微生物、エンドトキシン、有害な化学物質が含まれている場合、これらの汚染物質が直接患者の血液に入り、深刻な合併症を引き起こします。したがって、透析水処理のすべてのリンクは、水質の純度と安全性を確保するために、非常に高い基準を満たす必要があります。
厳密に処理されていない水には、次のような人体に有害なさまざまな物質が含まれている可能性があります。
● 微生物とエンドトキシン: 水中の一般的な細菌とエンドトキシンは、患者に感染症や炎症反応を引き起こす可能性があります。
● 重金属：鉛や水銀など、人体に蓄積すると神経系や腎臓に損傷を与える可能性があります。
●残留塩素とクロラミン：これらの物質が効果的に除去されない場合、透析中に患者の体内に入り込み、血液の溶血などの深刻な問題を引き起こす可能性があります。