不用触屏、不戴手套:血透机也能“隔空”操作了?

来源: 2026.03.18
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血液透析为全球逾200万终末期肾病患者提供了生命支持。尽管血液透析设备日趋精密,其运行仍高度依赖操作人员与机器间的频繁交互。在现有技术条件下,这类操作不可避免地需要接触透析机,因而要求操作者频繁清洁双手并更换手套。



近期,美国伊利诺伊大学医学院研究团队在《美国肾脏病学会杂志》(JASN)上发表综述,介绍了一种可降低透析机接触污染风险的创新成果:辅助性全息非接触式控制系统控制系统可与现有触摸式透析机并行使用,通过投射三维控制界面,使医护人员无需物理接触即可完成常见治疗调整。




辅助性全息非接触式控制系统


该全息控制系统将全息界面与血液透析机的控制单元相集成系统采用智能手机大小的微型投影仪,可安装于透析机,在设备旁空气中投射三维全息显示屏(1)。界面设有四个高频使用的操作按钮,基于透析治疗中的普遍性筛选确定:血流量调节——以±10 mL/min的增量微调;超滤率调节——优化血流动力学稳定性(如按100 mL/h梯度降低超滤率)。



重置/重启/停止:用于在发生(如泵前压力报警等)中断后,使报警静音并恢复治疗。按下单独的功能图标时,可对血泵、超滤率和透析液流(例如,将透析液流转入旁路)执行停止/启动命令。


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1. 全息控制模块


A展示了该模块作为辅助控制模块安装在血液透析机上的情形。图中可见,透析机顶部的原有触屏控制装置得以保留。该辅助全息控制模块旨在与原有的触屏控制装置并行工作。


B展示了拟议中的透析机全息控制装置的细节。


C展示了一款配备所谓“浮动 pictogram”的全息控制设备




该设计灵感源于已进入原型测试阶段的非接触式技术。设想如下场景:技术人员立于透析机前,面前悬浮着四个发光的全息按钮——分别用于血流量(Qb)上调/下调及超滤率上调/下调。只需挥动手掌即可“复位”以解除报警,轻拂手指调节Qb,或通过一个简单手势暂停血泵。所有操作均无需接触任何设备表面,也无需在操作间隙反复进行手部消毒或更换手套。精简的指令集确保了操作的直观性,无需像全息控制台那样经历学习曲线。该全息控制器被设计为辅助模块,操作者随时可通过透析机触摸屏上的常规控制功能无缝接管。

从技术架构来看,该系统通过有线或无线方式(依据专利说明)接入透析设备的安全接口,实现与设备软件的数据交互。传感器(如红外或运动探测器)实时捕捉手部动作,并将其解析为控制指令。投影单元采用基于激光的光学技术,确保即使在光线充足的诊室内,投射出的全息图像仍清晰可见。该专利虽涵盖可实现复杂控制的完整界面方案,但本模块仅保留少量高频使用指令,从而大幅简化操作流程,无需对临床工作人员进行额外培训。

案例一:静脉导管功能不良

以一个真实场景为例:患者因静脉导管功能不良,血流速度维持在300 mL/min。由于导管尖端在静脉内的微小位移,每半小时便会触发一次泵前压报警。按照常规流程,技师需佩戴手套,重新设定设备,将血流速度降至250 mL/min,并进行观察。为确保透析充分性,技师稍后往往尝试将流速重新提升至所需水平。然而,这可能再次引发报警,导致流速再次下调——如此往复。在这一系列操作中,每一次接触机器都需要伴随手部消毒及手套更换。



 

借助全息操作模块,上述调整过程变得异常顺畅:一个“启动/停止”手势即可关闭报警音,一个“血泵速度降低”手势即可下调流速,待情况稳定后,再通过“血泵速度提高”手势恢复流速——全程无需任何物理接触。



案例二:透析中低血压


另一个典型案例:患者在透析过程中出现血压下降。此时,只需一个快速的“超滤速度降低”手势,即可减缓液体清除速率,有助于防止血压进一步下降;或直接点击超滤启动/停止图标,将超滤速度归零——全程无需接触设备表面。





减少物理接触:破解透析室感染防控难题


透析室是医院感染的高风险区域。患者多存在免疫功能低下,既面临导管相关血流感染的风险,也易受物体表面污染的威胁。在繁忙的透析室中,医护人员每班次需反复接触设备,每一次接触都可能成为病原体传播的途径,而阻断这一风险主要依赖频繁更换手套或严格洗手。采用非接触式操作界面,可显著减少上述物理接触。以一次需进行8次参数调整的透析治疗为例,使用该模块可节省6至8次手套更换,既降低了耗材成本,也减少了交叉感染的可能。


后疫情时代,随着公众对病原体传播方式的认知不断加深,该技术有望推动透析治疗向更严格的无菌规范靠拢。该模块设计为可加装至现有透析机,便于临床推广。同时,随着越来越多具备技术素养的患者选择居家透析,这一界面简洁、操作直观的非接触控制系统,同样适用于家庭透析场景。


目前,该设备尚未建成功能完整的原型机,其降低感染率的理论优势仍有待在实际应用场景中验证。



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参考文献:

Daugirdas, J. T. (2025). Ancillary Holographic No-Touch Control of Hemodialysis Machine Settings. Journal of the American Society of Nephrology, 37(3), 607–609. https://doi.org/10.1681/ASN.0000000807.


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