本文摘要
- 當腎臟失去正常功能，便需要洗腎，透析療法能代替腎臟功能，幫助清除體內廢物和多餘水分，透析療法分為血液透析和腹膜透析。
- 血液透析是將患者的血液抽出體外，經過透析機的人工半透膜過濾掉廢物和多餘水分，淨化後再輸回體內的過程。
- 腹膜透析則使用病友腹腔內壁及臟層上的天然半透膜－腹膜作為過濾介質，將透析液導入體內淨化。
- 水處理對於透析液極為重要，常見自來水中的化學物質鋁、氯胺、氟化物、銅和鋅、內毒素對腎病患者有潛在風險。
- 創新的LORRIC超音波流量計能夠幫助水處理設備商實現自動化數據收集和傳輸
一、洗腎是什麼？台灣洗腎的人多嗎？
人體腎臟有調節水份、電解質、過濾血液中廢物的功能，除家族遺傳外，人隨著年齡，或不健康的飲食習慣，造成腎臟功能損壞，長久下來廢物在體內累積形成毒素，導致「尿毒症」症狀，所謂「洗腎」便是以人為方式清理腎臟內的廢物，這種治療方式稱為「透析」。
根據國民健康署統計，2023年全台灣有超過90,000名洗腎病患，並且預計將持續增加，洗腎人數的增加，主要與人口老化、慢性病有關，腎臟病在台灣的好發年齡層主要集中在40歲以上的人群，特別是65歲以上的老年人口中，患有高血壓、糖尿病以及高血脂等慢性病的族群，較一般人更容易引發腎臟疾病。由於台灣的腎臟移植率相對較低，造成洗腎盛行率高。
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二、洗腎要洗一輩子嗎？如何預防洗腎？
洗腎是否需要一輩子進行，主要是取決於患者的腎臟病嚴重程度。若是急性腎損傷，譬如說有些患者可能因急性腎損傷需要短期透析，視腎功能恢復情況，有機會停止透析。如果是慢性腎衰竭的病友，通常需要長期甚至終身進行透析，除非能接受腎臟移植，而移植手術需要合適的捐贈腎臟，並且患者必須符合手術條件才能進行。
許多腎友在透析前一年，都已診斷出患有慢性病，其中三高(高血壓、高血糖、高血脂)是造成慢性腎臟疾病的主要原因，因此要預防腎臟疾病，可以從「控三高」開始做起，日常生活中可以注意體重控制、規律運動，並進行定期健康檢查如定期抽血（血中肌酸酐和尿素氮）和驗尿（尿蛋白），也可注意自己有無下肢水腫，尿液出現泡沫或血尿的情況。
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三、洗腎如何進行？血液透析介紹
常聽到的洗腎，其實就是透析治療，透析療法分為血液透析和腹膜透析，血液透析是一種透過體外循環進行的透析方式，而腹膜透析則利用體內的腹膜作為過濾系統。台灣多數患者選擇血液透析。
1. 血液透析
簡單來說，血液透析(Hemodialysis)是將病患血液抽出體外，淨化後再輸回體內，血液抽出來後會被導入血液透析機器(也稱人工腎臟)，血液通過人造半透膜進行過濾，來清除血液中的廢物和多餘的水分，接著再藉由導管回到人體。血液透析治療必須到洗腎中心進行，腎友每週大約需要到洗腎中心2~3次接受治療，每次透析時間約4到5小時，此外，「因為血液透析是間歇性的清除體內廢物和水份，要格外注意飲食，院方會嚴格限制鉀、磷、鹽和水份的攝取量，蛋白質也需要適度攝取（約1.0 ~ 1.2gm/kg），如果病患有糖尿病，還會限制糖分攝取。
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2. 腹膜透析
腹膜透析(peritoneal dialysis)則使用病友腹腔內壁及臟層上的天然半透膜－腹膜作為過濾介質，將血液在體內淨化。病友需先做外科手術將導管插入腹腔中，以作為透析液的輸入輸出通道。腎友在家中放置連續性可攜帶式腹膜透析(CAPD)機器，治療過程中，透析液會從腹膜透析導管注入腹腔，在腹膜中與血液交換廢物和電解質，然後再排出體外。
腹膜透析治療可由腎友在家中自行進行，每日更換 4 至 5 次，將透析液滯留腹腔大約4小時，另外也有全自動腹膜透析(簡稱APD)，可以利用晚上睡眠時進行療程。腹膜透析飲食限制較小，不過病友須謹慎操作，平時也要留心照顧導管，避免導管移位。
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四、水處理在透析設備的重要性
血液透析療程中，由於透析液會直接與患者的血液接觸，因此醫院對透析用水的水質要求極為嚴格，讓我們先來認識一般自來水中常見的化學物質對腎臟病友的潛在風險，並近一步理解水處理在透析設備的重要性。
鋁 (Aliminum)
自來水供水系統通常含有鋁，鋁作為絮凝劑，用來去除懸浮顆粒，健康人體的腎臟可以過濾體內多餘的鋁，然而功能受損的腎臟無法有效排除鋁，導致鋁在體內堆積，從而產生骨軟化症等骨骼問題，或是透析腦病症候群等神經系統問題。
氯胺 (Chloramine)
氯胺作為飲用水消毒劑，對於較長的供水系統有良好的抑菌功能，然而，在血液透析過程中，若沒有去除氯胺，氯胺便會穿透透析膜進入血液，與血紅蛋白反應，造成紅血球破壞，引起患者溶血性貧血。
氟化物 (Fluoride)
我們常聽到含氟牙膏，氟化物可以強化牙齒琺瑯質，添加在飲用水中可以促進口腔健康，而對於腎臟病友而言，由於腎臟無法有效過濾多餘的氟化物，則可能導致搔癢、噁心和心律不整。
銅和鋅 (Copper and zinc)
供水系統的管道及配件可能由銅和鋅製成，隨著時間的推移，這些金屬可能會從管道和配件中浸出進入供水系統。功能正常的腎臟可以有效利用以及過濾多餘的銅和鋅，而無法有效過濾的腎臟，可能產生銅中毒、引發溶血性貧血，或是免疫功能受損等。
內毒素 (Endotoxin)
自來水的水源可能含有各種微生物，包括革蘭氏陰性菌，市政供水系統添加氯胺來滅菌，然而革蘭氏陰性菌死後，細胞壁破裂，會釋放出內毒素，一般人體透過肝臟細胞和免疫系統處理內毒素，而血液透析療程中，由於透析液會直接接觸患者血液，若沒有過濾內毒素，可能引起敗血症。
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五、超純透析液(ultrapure water)怎麼製作？
現在我們理解，自來水中含有許多物質，一般都能正常被人體代謝，但是對於受損的腎臟卻是一大威脅，因此在血液透析中，「水處理」便是極為重要的環節。
透析中心根據醫療器材促進協會 (AAMI) 和國際標準組織 (ISO) 制訂的製備透析溶液的水純度標準（微生物數量<100 CFU/mL，水內毒素應< 0.25 EU/mL），來製備用於清洗患者血液的「超純透析液」。
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1. 預處理（前處理）Pre-treatment
主要在過濾雜質，保護處理系統
1)砂濾（preliminary filtration）-去除大顆粒物質、沉澱物和懸浮固體。
2)活性碳過濾（Activated Carbon Filtration）-水通過裝有顆粒活性炭（GAC）的過濾器，活性碳吸附化合物，從而去除水中的有機污染物、餘氯和氯胺。
3)軟水處理（Water Softening）-使用離子交換樹脂軟化水，通過鈉離子與鈣、鎂離子交換來降低水的硬度，防止水垢形成。
4)精密過濾器（Micron Filters）-微米顆粒過濾器, 過濾1μm 雜質。
2. 主處理系統 Primary Purification Process
進行水質純化的階段
5) 反滲透（Reverse Osmosis, RO）- 靜水壓力驅動水穿過半透膜並排除 > 90% 的污染物，去除水中的溶解鹽、金屬離子、細菌和內毒素。
6) 去離子處理（Deionization, DI）- 使用混合床離子交換樹脂去除剩餘的陽離子和陰離子，近一步去除離子污染物。
3.後循環系統 Post-treatment System
著重於殺菌及濾菌與循環
7) 超濾器（Ultrafiltration, UF）- 由於DI離子交換樹脂過程中為潮濕環境，會導致細滋生，因此需使用超濾器去除水中的細菌。
8) 紫外線消毒（Ultraviolet Disinfection, UV）- 利用紫外線燈管發出的UV-C光波，破壞水中微生物的DNA和RNA，達到殺菌效果。
9)微孔精密過濾器（Microfiltration）- 最終階段，使用0.2微米的終端過濾器進行過濾，確保水質的最高純度
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六、超音波流量計幫助水處理設備商實現自動化數據收集和傳輸
這次我們拜訪了泰國的Lee Med Tech Co.,Ltd.(อำเภอน้ำพอง), Lee Med Tech Co.,Ltd.是一家水處理設備商，為Fort Kawila Hospital的醫院血液透析中心提供水處理設備及雲端數據服務。
我們來到設備現場，將LORRIC FU-ES超音波流量計安裝在RO逆滲透設備的管路上，LORRIC FU-ES超音波流量計 內建RS485通訊協議功能，能夠將偵測到的流量資訊傳到PLC可程式化邏輯控制器，PLC接收到輸入信號之後，就會根據裝置內編寫的控制指令進行運算處理，監督和自動化控制這些機械和電力系統。PLC將取得的資料資料透過MQTT協定使用 TCP / IP 通訊協定來傳輸資料到指定的雲端網路，如此一來便可以幫助醫院收集及整理透析用水的數據，也就是只要登錄雲端資料庫，無論用電腦設備或是行動裝置，都可以隨時掌握水的用量與相關數據。
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選擇LORRIC FU-ES超音波流量計的理由
1.FU-ES超音波流量計是管外夾式設計，不需切管與停機，即能夠在不影響設備運行的情況下安裝。
2.FU-ES支援多種通訊協定，設備商可以依據需求選擇：類比輸出自帶電 16位元 4-20mA, Modbus RTU RS485, 二線式光耦開關訊號(兼容NPN/PNP)。
3.EchoSense軟體技術，能夠自動偵測管徑、管規、偵測環境等數據，安裝完成便能啟動，不需要設定複雜參數。這次拜訪Lee Med Tech，我們將FU-ES安裝在PVC、不鏽鋼316、PVDF不同材質管路上，實測結果都能夠正常運行。
透過 FU-ES超音波流量計內建的多種通訊協定支援以及安裝設計，LORRIC成功幫助設備商實現自動化的流量數據收集，提供透析中心雲端數據庫，我們也期許品牌未來持續助力設備業與醫療行業，推動更多前瞻性的應用。
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LORRIC FU-ES超音波流量計