医疗器械血液透析器清除率功效性验证的尿素测试

血液透析器的清除率是评价其功效性的核心指标，而尿素作为小分子毒素的代表，因与临床透析疗效直接相关，成为清除率验证的首选指示物。尿素测试的准确性直接影响透析器性能评价的可靠性，需从指示物选择、原理方法、系统搭建到数据处理全流程严格控制。本文围绕医疗器械血液透析器清除率功效性验证中的尿素测试展开，详细说明各环节的关键要点与实操细节。

尿素作为清除率验证指示物的合理性

尿素是肝脏持续生成的小分子代谢废物（分子质量60Da），分布于全身体液（分布容积约占体重50%~60%），生理浓度稳定（健康人血尿素3.2~7.1mmol/L）。从透析原理看，尿素的传递主要依赖膜的弥散作用，与透析器膜孔径、面积及通透性能直接相关。更关键的是，尿素清除效果与临床“Kt/V”透析充分性指标直接挂钩——K为尿素清除率，t为透析时间，V为尿素分布容积，因此选尿素作指示物，既能反映透析器核心性能，也能对接临床需求，这也是ISO 13959等国际标准明确规定的原因。

尿素测试的原理与方法选择

行业主流方法是“尿素酶-谷氨酸脱氢酶法”，原理分两步：尿素酶将尿素水解为氨和二氧化碳，氨再与α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶催化下生成谷氨酸，伴随NADH氧化为NAD+（NADH在340nm有特征吸收）。通过检测340nm吸光度下降值，可间接定量尿素浓度。这种方法特异性高（尿素酶仅作用于尿素）、灵敏度高（可测0.1mmol/L尿素），符合ISO 14637标准要求。部分实验室用紫外分光光度法，但酶法因操作简便、成本适中更常用。

测试前的样品与试剂准备

血液模拟液需按ISO 13959配制：含40g/L牛血清白蛋白（模拟血液蛋白）、150mmol/L氯化钠（维持渗透压）、15~20mmol/L尿素（模拟透析前血尿素水平），搅拌均匀后用0.22μm滤膜过滤。透析液需符合厂家要求，通常尿素浓度为0mmol/L（模拟新鲜透析液），电解质浓度需与血液模拟液平衡（避免渗透压差异）。试剂方面，尿素酶需4℃保存，使用前验证活性；GLDH试剂避免反复冻融；NADH现用现配，防止氧化。

测试系统的搭建与校准

需搭建“血液-透析液循环系统”：包括血泵（控血液流量）、透析液泵（控透析液流量）、37℃恒温装置（模拟体温）、压力监测器（控压力）。系统密封测试：关闭泵后10分钟压力下降≤5mmHg视为合格。分光光度计每月校准：用空白试剂调零，已知浓度尿素标准液（5、15、25mmol/L）绘标准曲线，R²≥0.999。血泵与透析液泵流量用流量计验证，误差≤5%。

尿素清除率实验的操作流程

设置参数：血流量200ml/min、透析液流量500ml/min、温度37℃、pH7.3~7.4（模拟人体环境）。系统循环30分钟至稳定（出口血尿素浓度5分钟变化≤1%）。取样点：血液进口（Cb_in）、血液出口（Cb_out）、透析液进口（Cd_in）、透析液出口（Cd_out），每点取3ml，连续取3次（间隔5分钟）求平均。样品处理：血液模拟液离心（3000rpm，10分钟）去蛋白，透析液直接用，2小时内测定或-20℃保存（≤24小时）。

尿素浓度测定与清除率计算

取1ml上清液加2ml尿素酶-GLDH试剂，37℃反应10分钟，340nm测吸光度。用标准曲线算浓度（如曲线A=0.05C+0.01，C=(A-0.01)/0.05）。清除率按质量平衡计算：血液侧Kb=Qb×(Cb_in-Cb_out)/Cb_in，透析液侧Kd=Qd×Cd_out/Cb_in（Cd_in=0），取两者平均值。例如Qb=200ml/min、Cb_in=18mmol/L、Cb_out=10mmol/L，Kb=200×(18-10)/18≈88.9ml/min；Qd=500ml/min、Cd_out=3mmol/L，Kd=500×3/18≈83.3ml/min，平均86.1ml/min。

干扰因素的控制策略

温度需控37℃±0.5℃（过高失活尿素酶），pH控7.3~7.4（过低抑制GLDH）。蛋白质干扰：离心去白蛋白，或加5%三氯乙酸沉淀。试剂污染：密封保存试剂（防氨气混入）。管路吸附：实验前用10mmol/L尿素溶液泡管路2小时，饱和吸附。

结果的有效性验证与记录

验证标准：标准曲线R²≥0.999，同一样品RSD≤2%，标准物质测定偏差≤5%。记录需包括样品编号、试剂批号、流量、温度、pH、吸光度、浓度、清除率等，保存5年。若结果异常（如低于标称值10%），需查试剂、系统泄漏、操作误差，重新实验。