Nước R.O trong chạy thận nhân tạo là gì? Thông tin cần biết

Nước R.O là nước gì?

Nước R.O (Reverse Osmosis) là nước được lọc bằng phương pháp thẩm thấu ngược. Với cơ chế đẩy nước từ nơi có áp suất thẩm thấu cao đến nơi thấp hơn nên nước bị ép qua 1 lớp màng bán thấm bằng áp lực cao. Lớp màng có khả năng lọc vi trùng, phân tử nhỏ, virus, khoáng, kim loại, … và chỉ cho nước đi qua, thu được nước siêu tinh khiết.

Do đó, máy lọc R.O rất hao nước, ban đầu có thể hao hụt tới 90%, 10 lít nước chỉ lọc ra 1 lít nước R.O. Các hệ thống lọc R.O phần lớn áp dụng cho các hệ thống công suất thấp, dùng để nấu ăn hoặc uống, không thể dùng cho toàn bộ nhà vì mức hao hụt nước cao.

Nước R.O trong chạy thận nhân tạo là gì?

Nước R.O trong chạy thận nhân tạo là nguồn nước sinh hoạt đã qua xử lý kỹ lưỡng, được dùng để chạy thận nhân tạo cho người bệnh và được Hiệp hội vì sự tiến bộ của Thiết bị y tế (AAMI) đánh giá đạt tiêu chuẩn quốc tế. Hệ thống xử lý nước R.O bắt đầu vào Việt Nam từ cuối những năm 90 của thế kỷ 20 và được xem là “trái tim” của hệ thống chạy thận nhân tạo.

Nước R.O trong chạy thận nhân tạo được dùng trong kỹ thuật lọc máu thường quy (Hemodialysis – HD). Loại nước này được áp dụng trong pha dịch lọc máu (từ dung dịch đậm đặc A, B hoặc từ bột) có thành phần gần giống huyết thanh. Bên cạnh đó, nước R.O còn được xử lý qua quả lọc, tái sử dụng nhiều lần.

Trong kỹ thuật thẩm tách siêu lọc máu (HDF Online), nước R.O được dùng để tạo nước siêu tinh khiết, pha với dịch đậm đặc. Sau đó, dịch được pha trộn trực tiếp với máu của người bệnh trong khoang tĩnh mạch (Blood vessel) rồi lọc qua màng lọc High flux. Do đó, chất lượng nước R.O ảnh hưởng trực tiếp đến độ an toàn, hiệu quả điều trị và chất lượng sống của người bệnh khi chạy thận nhân tạo.

Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, không ít lần xảy ra các biến chứng nặng nề, thậm chí ảnh hưởng trực tiếp đến tính mạng người bệnh do chất lượng nước R.O trong chạy thận nhân tạo không đạt chuẩn.

Nước R.O trong chạy thận nhân tạo có tác dụng gì?

Nước R.O trong chạy thận nhân tạo có tác dụng đảm bảo an toàn cho người bệnh do không chứa các chất độc hại. Việc sử dụng nước R.O giúp giảm nguy cơ nhiễm trùng và các biến chứng liên quan đến việc sử dụng nước trong quá trình chạy thận.

Bên cạnh đó, việc sử dụng nước R.O giúp bảo vệ và kéo dài tuổi thọ của các thiết bị chạy thận nhân tạo. Nước không tinh khiết dễ gây hư hỏng các thiết bị do cặn bẩn và các chất hóa học ăn mòn. Ngoài ra, sử dụng nước R.O giúp cải thiện chất lượng điều trị cho người bệnh suy thận cũng như đảm bảo quá trình lọc máu diễn ra thuận lợi. (1)(2)

Tầm quan trọng của nước R.O trong chạy thận nhân tạo

Nước R.O có vai trò quan trọng trong chạy thận nhân tạo. Người bình thường uống khoảng 12 -14 lít nước/tuần, các chất tan trong nước được hấp thu chọn lọc qua hệ tiêu hóa (không phơi nhiễm trực tiếp với máu), được chuyển hóa ở gan và đào thải qua thận.

Người bệnh chạy thận nhân tạo phải tiếp xúc trực tiếp với khoảng 360 lít nước/tuần (khoảng 120 lít/ca lọc thận), các độc chất  hòa tan trong nước phơi nhiễm trực tiếp với máu của người bệnh, trong khi chức năng lọc của thận gần như không còn để có thể đào thải các chất độc ra khỏi cơ thể. Do đó, chất lượng nước R.O dùng trong lọc thận nhân tạo đóng vai trò quan trọng, đảm bảo an toàn cho người bệnh khi chạy thận nhân tạo.

Nguồn nước sinh hoạt từ nước bề mặt và nước ngầm. Trong đó, nước bề mặt (sông, suối, ao, hồ) chứa nhiều sinh vật, vi khuẩn, chất thải công nghiệp, phân hoá học, nước thải sinh hoạt. Nước ngầm ít chất hữu cơ hơn nhưng có nhiều chất vô cơ như sắt, canxi, magie, sulfate…

Do đó, trước khi lọc máu, nước sinh hoạt phải được lọc qua màng R.O để được làm sạch và mềm nước. Nếu chất lượng nước không đảm bảo sẽ gây nhiều biến chứng cấp tính, mạn tính và tăng tỷ lệ tử vong ở người bệnh.

Các nguy cơ của bệnh nhân lọc máu liên quan tới chất lượng nước

Khi chạy thận nhân tạo có diễn ra quá trình “back filtration”, là sự dịch chuyển của nước từ ngăn dịch vào ngăn máu bên trong quả lọc do chênh lệch áp suất thẩm thấu, làm các độc chất trong nước đi vào máu người bệnh gây các biến chứng trong điều trị, các tác nhân gây biến chứng chia thành 2 nhóm: tác nhân hóa học và tác nhân sinh học.

Các tác nhân hóa học (vô cơ) gồm:

• Các độc chất như nhôm, đồng, flourid, nitrat, chì, kẽm, sulfat… do nguồn nước đầu vào bị ô nhiễm, gây các biến chứng cấp và mạn tính như: bệnh não do nhôm, thiếu máu, loạn dưỡng xương, tan huyết… khi chạy thận nhân tạo.
• Các ion có trong dịch lọc thận (natri, kali, magnesi, calci) gây các biến chứng về huyết áp, tim mạch, rối loạn vận động cơ…
• Các nguyên tố vi lượng (antimony, arsenic, barium, beryllium, boron, cadmium, chromium, cobalt, iodine, sắt, mangan, thủy ngân, molybdenum, nickel, selenium, bạc, tellurium, thallium và vanadium) không đi qua màng lọc R.O, hiện vẫn chưa có nghiên cứu hoặc báo cáo tai biến nào liên quan đến các nguyên tố trên.
• Các hóa chất tiệt khuẩn, bảo quản (cloramine, hypocloride…) còn lại trong nước có thể đi xuyên qua màng R.O, gây tán huyết, hủy hoại hồng cầu, tụt huyết áp, suy tạng, nhiễm độc thần kinh, hôn mê, tử vong.

Các tác nhân sinh học virus, vi khuẩn, chất gây sốt, nội độc tố vi khuẩn… liên tục phát triển trong hệ thống cấp nước R.O gây ra các biến chứng cấp tính (sốt, rét run, tụt huyết áp, rối loạn vận động cơ…) và các biến chứng mạn tính (hội chứng ống cổ tay, viêm mạn tính các niêm mạc, thoái hóa dạng bột…). Các vi khuẩn có thể phát triển tạo thành các mảng bám Biofilm gây bít tắc các màng lọc, tạo thành nội độc tố vi khuẩn, gây nhiễm khuẩn huyết…

Những vấn đề cần lưu ý trước khi xây dựng hệ thống xử lý nước R.O

Vật liệu dùng để thiết kế, lắp đặt hệ thống xử lý nước R.O chạy thận nhân tạo cần đảm bảo không tương tác hóa học với nước tinh khiết, tương thích vật liệu, phù hợp với phương pháp tiệt khuẩn. Ưu tiên sử dụng vật liệu inox 316, không sử dụng phụ tùng có chất liệu đồng, nhôm, mạ kẽm (các mối hàn, các khóa, khớp nối…).

Hệ thống xử lý nước R.O bao gồm các cột lọc và lắp đặt theo thứ tự sau: cột lọc đa tầng, cột làm mềm (trao đổi ion), 2 cột than hoạt lắp nối tiếp nhau, giữa các cột phải lắp các đồng hồ đo áp lực để theo dõi áp lực nước vào cột và nước ra khỏi cột để đánh giá hiệu lực cột.

Phòng lọc nước R.O cần tránh ánh sáng để rêu không mọc trong hệ thống cấp nước, có nhiệt độ phù hợp vì khi nhiệt độ tăng lên hiệu lực lọc của các cột tiền xử lý bị suy giảm (cột trao đổi ion, cột than hoạt).

Thiết kế các điểm lấy mẫu ở những vị trí phù hợp để kiểm tra chất lượng nước, hiệu lực của các cột lọc; phải bố trí các sensor (thiết bị cảm biến) để theo dõi nhiệt độ nước.

Với hệ thống R.O cần được thiết kế, lắp đặt để theo dõi được lưu lượng nước vào, lưu lượng nước thải, giám sát độ dẫn điện của nước R.O, tổng chất rắn hòa tan… Các yêu cầu kiểm tra, giám sát, vệ sinh, bảo trì, thay thế vật liệu đối với hệ thống cấp nước R.O dùng trong lọc thận và các điều trị liên quan

Nguồn nước đầu vào là nước sạch dùng cho sinh hoạt, đáp ứng tiêu chuẩn QCVN 01-1:2018/BYT, được kiểm nghiệm định kỳ 6 tháng/lần.

Cột lọc đa tầng để loại bỏ các sét, cặn lơ lửng có kích thước >10 micrômét, định kỳ rửa ngược hàng ngày hoặc ít nhất 3 lần/tuần. Cột làm mềm (cột trao đổi ion) loại bỏ các ion Ca+2, Mg+2… ngăn kết tủa, bảo vệ màng R.O. Cột cần được hoàn nguyên hàng ngày bằng nước muối bão hòa để duy trì hiệu lực trao đổi ion.

Cột than hoạt loại bỏ cloramine, clorine, phải lắp nối tiếp 2 cột than hoạt, nếu chỉ lắp 1 cột, hiệu lực hấp phụ của cột than có thể bị hết tác dụng mà không có các dấu hiệu báo trước, các chất chlorine hoạt động tồn dư trong nước đi thẳng qua màng R.O gây tán huyết. Cần thử chlorine hàng ngày, nếu vượt ngưỡng phải dừng hoạt động.

Hàng ngày, giám sát chênh lệch áp lực nước vào và ra cột; kiểm tra độ cứng, chlorine dư sau cột than hoạt số 1; giám sát các chỉ tiêu độ dẫn điện của nước R.O; quan sát lưu lượng nước R.O, lưu lượng nước thải để đánh giá tình trạng màng R.O và ghi chép vào hồ sơ theo dõi trước ca chạy thận đầu tiên.

Thay thế các vật liệu khi hiệu lực bị suy giảm, khi các chỉ tiêu chất lượng không đáp ứng, đã bảo trì nhưng không phục hồi được. Kiểm nghiệm nước R.O với 23 chỉ tiêu hóa học định kỳ 6 tháng/lần; kiểm nghiệm 2 chỉ tiêu sinh học (tổng số vi khuẩn hiếu khí; nội độc tố vi khuẩn) định kỳ 1-3 tháng/lần.

Quy trình lọc nước tinh khiết R.O chạy thận nhân tạo

Nước nguồn vào là nước máy, đã qua xử lý sắt, clo tổng, nangan, asen, làm mềm… và phải đạt tiêu chuẩn QCVN02: 2009/BYT. Quy trình lọc nước tinh khiết R.O chạy thận nhân tạo bao gồm các bước sau:

1. Lọc thô

• Cột lọc đa tầng: chứa cát mangan, cát thạch anh. Cát mangan hấp thụ ion kim loại lên bề mặt vật liệu, xử lý hoàn toàn các thành phần kim loại có trong nước. Cát thạch anh giữ lại các chất cặn lơ lửng, có kích thước lớn.
• Cột lọc than: dùng nhiều loại than hoạt tính có khối lượng riêng và diện tích bề mặt tiếp xúc lớn. Than trong cột lọc sẽ khử mùi, hấp thụ clo dư thừa và các hợp chất hữu cơ khác trong nước.
• Cột trao đổi ion: các cation (hạt nhựa trao đổi ion dương) gốc Na+ sẽ trao đổi với các ion Mg2+, Ca2+ và cation kim loại khác có hóa trị cao lên bề mặt của các hạt trao đổi, làm mềm nước. Vì vậy, nước đầu tra của cột lọc than đạt tiêu chuẩn nước mềm.

2. Lọc Cartridge

• Nước được bơm tăng áp đến Cartridge Filter CF (bộ lọc Cartridge), bao gồm các lõi cartridge có đường kính lỗ lọc 5 micrômét, làm bằng vật liệu polyethylene và dài 20 inch (50,8 cm). Nhờ đó tách được cặn lớn hơn 5 micrômét, bảo vệ màng lọc R.O.

3. Lọc R.O

• Màng lọc R.O cấp 1: áp dụng cơ chế thẩm thấu ngược, nâng hiệu suất lọc nước lên đến 95%. Nguồn nước đầu ra đạt chuẩn nước tinh khiết do đã tách bỏ hoàn toàn các ion kim loại hóa trị 1 (Na+, K+…) hay anion CO32-, HCO3-… và các yếu tố vi sinh. Độ dẫn điện của nước R.O là 16µM/cm.
• Màng lọc R.O cấp 2: xử lý triệt để vi sinh vật trong nước, độ dẫn điện sau lọc là 5µS/cm.

4. Bồn chứa nước và khử trùng

Bồn chứa nước: bồn được làm bằng inox 316 có nắp đậy kín, lỗ thông hơi gắn phin lọc không khí, đèn cực tím thả chìm để khử trùng, tạo bước sóng gần với ngưỡng hấp thụ của ADN (264nm) có khả năng ức chế vi khuẩn hiệu quả. Đèn UV khử trùng lên tới 99.9%.

Lưu ý

• Các phương pháp này sẽ tạo ra endotoxin (tác nhân gây sốt) và các sản phẩm phụ khác, phải lắp đặt microfilter để lọc các chất này sau khử trùng hệ thống.
• Hệ thống UF (Ultra Filtration) có kích thước mặt lọc 0.01 micrômét giúp loại bỏ được hoàn toàn vi khuẩn, phần lớn các virus và endotoxin (nội độc tố).

5. Hệ thống cấp nước tinh khiết R.O trong chạy thận nhân tạo

Bao gồm 2 máy bơm luân phiên chạy 24/24, đèn UV diệt khuẩn, lõi lọc cartridge có đường kính lỗ lọc 0,22 micrômét được dẫn đến máy chạy thận và trở về bồn chứa nước thành phẩm.

6. Hệ thống cấp nước rửa quả lọc

Hệ thống cấp nước rửa quả lọc bao gồm 1 máy bơm, đèn UV diệt khuẩn, lõi lọc cartridge có đường kính lỗ lọc 0,22 micrômét được dẫn đến máy chạy thận. Rơ le áp được lắp khi hệ thống lấy nước rửa quả bơm bắt đầu hoạt động. Khi không lấy nước, hệ thống rửa quả bơm dừng hoạt động.

Tiêu chuẩn chất lượng nước sau khi xử lý

Nước nguồn sử cấp cho hệ thống xử lý nước R.O phải theo tiêu chuẩn nước sinh hoạt QCVN 02:2009 – BYT. Hiện vẫn chưa có tiêu chuẩn quốc gia về nước trong chạy thận nhân tạo. Các đơn vị Thận nhân tạo thường tham chiếu theo tiêu chuẩn của AAMI (2009 & 2014)

1. Nước trong chạy thận nhân tạo theo tiêu chuẩn của Mỹ (AAMI) – Tiêu chuẩn hoá sinh

Chất ô nhiễm	Nồng độ tối đa cho phép (mg/L)	Các biến chứng có thể thấy khi tiếp xúc
Nhôm	0.01	Thiếu máu, bệnh xương, bệnh thần kinh
Antimony	0.006	Buồn nôn/nôn
Asen, chì, bạc	0.005/chất	Ung thư, bệnh lý da, tổn thương thần kinh trung ương, não và thận
Vi khuẩn	<200CFU/ml	Tụt HA, buồn nôn/nôn
Berylium	0.004	Tổn thương xương
Cadmium	0.001	Buồn nôn/nôn, tiêu chảy, chảy nước dãi, rối loạn cảm giác, tổn thương gan, thận, xương
Calcium	2 (0.1mEq/L)	Buồn nôn/nôn, đau đầu, yếu cơ, mạch nhanh, tăng HA, rối loạn khoáng hóa xương, vôi hoá mô mềm, viêm tuỵ
Chloramines	0.1	Tán huyết, đau ngực, loạn nhịp, buồn nôn/nôn
Chlorine	0.5	Tán huyết, đau ngực, loạn nhịp, buồn nôn/nôn
Chromium	0.014	Tổn thương gan
Đồng, kẽm, barium	0.1/chất	Ớn lạnh, mặt đỏ, nôn vọt, tụt HA, thiếu máu, tổn thương gan, viêm tuỵ
Endotoxin	<2EU/ml	Tụt HA, buồn nôn/nôn
Fluoride	0.2	Đau ngực, buồn nôn/nôn
Magnesium	4 (0.3mEq/L)	Buồn nôn/nôn
Thuỷ ngân	0.0002	Tổn thương thận
Nitrate(N)	2	Tán huyết, tụt HA, buồn nôn/nôn, yếu cơ, lú lẫn
Kali	8 (0.2mEq/L)	Buồn nôn, ảnh hưởng xung lực thần kinh
Selenium	0.09	Mệt mỏi, dễ cáu, rụng tóc/móng
Natri	70 (3.0mEq/L)	Tăng cảm giác khát, buồn nôn, đau đầu, tăng HA, phù phổi, co giật, hôn mê
Sulfate	100	Rối loạn chuyển hoá acid, buồn nôn, nôn
Thallium	0.002	Tổn thương gan, thận

2. Nước trong chạy thận nhân tạo theo tiêu chuẩn của Mỹ (AAMI) – Tiêu chuẩn vi sinh

Mức độ vi trùng Microbiological level	Tiêu chuẩn trước AAMI 2009	Tiêu chuẩn mới AAMI 2014	Mức tác động trước AAMI 2009	Mức tác động mới AAMI 2014
Đơn vị khuẩn lạc Colony Forming Unit	<200CFU/mL	<100CFU/mL	≥50CFU/mL	≥50CFU/mL
Đơn vị nội độc tố Endotoxin Unit	<2EU/mL	<0.25EU/mL	≥1EU/mL	≥0.125EU/mL

Ghi chú:

• AAMI 2009: môi trường cấy là thạch TSA, nhiệt độ cấy 35°C, thời gian 3 ngày.
• AAMI 2014: môi trường cấy là thạch TGEA, nhiệt độ cấy 15-25°C, thời gian 7 ngày.

Cách để duy trì chất lượng nước là thiết lập chương trình quản lý chất lượng cụ thể cho hệ thống xử lý và phân phối nước R.O. Cần chi tiết hoá các hoạt động bảo trì, quy trình giám sát chất lượng nước theo kế hoạch định sẵn. Kết quả của các hoạt động trên phải được ghi chép cụ thể, rõ ràng theo thời gian.

Đơn vị Thận nhân tạo, khoa Nội thận – Lọc máu, PlinkCare TP.HCM là một trong những trung tâm chạy thận lớn nhất khu vực miền Nam, với nguồn nước R.O chuẩn quốc tế, phù hợp với cơ địa người Việt.

Trước đó, để hoàn thiện hệ thống xử lý nước R.O, PlinkCare TP.HCM đã gửi mẫu nước ngầm đang sử dụng tại khu vực phường 2, quận Tân Bình, TP.HCM sang Đức phân tích.

Dựa trên mẫu phân tích, bệnh viện đã đầu tư, xây dựng hệ thống máy lọc nước R.O riêng biệt, phù hợp cấu trúc địa chất, hạ tầng, nước, khí hậu và thời tiết Việt Nam.

Đối tác ở Đức sang để trực tiếp thực hiện các công đoạn thiết kế, sản xuất, lắp đặt, ứng dụng chế độ xử lý nước phù hợp. Đơn vị Thận nhân tạo hiện là cơ sở duy nhất tại TP.HCM sở hữu hệ thống lọc nước R.O hiện đại, tiên tiến, đạt tiêu chuẩn châu Âu.

Ngoài ra, nhân viên vận hành được đào tạo và cấp chứng chỉ đạt chuẩn chuyên môn về y tế, đặc biệt về giám sát nghiêm ngặt, xử lý nguồn nước R.O; ghi nhật ký thời gian, quá trình thực hiện kỹ thuật, kết quả sau khi thực hiện kỹ thuật.

Việc cung cấp nước R.O trong chạy thận nhân tạo mang lại kết quả tích cực cho người bệnh, hạn chế biến chứng đồng thời giảm chi phí sử dụng năng lượng và vận hành cho địa chỉ chạy thận nhân tạo.