KR100752414B1 - Artificial liver system of plasma separation, adsorption and filtration - Google Patents

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KR100752414B1
KR100752414B1 KR1020060089707A KR20060089707A KR100752414B1 KR 100752414 B1 KR100752414 B1 KR 100752414B1 KR 1020060089707 A KR1020060089707 A KR 1020060089707A KR 20060089707 A KR20060089707 A KR 20060089707A KR 100752414 B1 KR100752414 B1 KR 100752414B1
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filter
plasma
adsorption
artificial liver
liver system
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KR1020060089707A
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민병구
임기무
박중렬
문초혜
정미진
김지현
이사람
신우영
이동욱
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주식회사 뉴하트바이오
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Abstract

A PSAF(Plasma Separation, Adsorption and Filtration) artificial liver system is provided to cut down a medical fee by using replacement fluid of the blood plasma instead of expensive albumin and to easily remove and adsorb water-soluble toxic and protein binding toxic by using two adsorption filters and a hemofilter. A PSAF artificial liver system(1) is composed of a plasma separation filter(10) for separating the blood provided from a patient, into blood plasma and blood cells; an adsorption filter(30) connected to the plasma separation filter to filter the separated blood plasma; a hemofilter(50) connected to the adsorption filter to filter the blood plasma again; and a pump. The adsorption filter comprises an anion exchange resin filter(31) and a charcoal filter(33).

Description

ＰＳＡＦ 인공 간 시스템{Artificial Liver System of Plasma Separation, Adsorption and Filtration}PFASF Liver System TECHNICAL LIVER SYSTEM OF PLASMA SEPARATION, ADVISORATION AND FILTERATION

도 1은 종래 기술에 따른 MARS(Molecular Adsorbent Recirculating System) 인공 간 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도,1 is a block diagram schematically showing a MARS (Molecular Adsorbent Recirculating System) artificial liver system according to the prior art,

도 2는 종래 기술에 따른 MARS(Molecular Adsorbent Recirculating System) 인공 간 시스템의 혈액 투석기(Hemodialyzer) 구조를 개략적으로 나타내는 도면,2 is a view schematically showing a hemodialyzer structure of a MARS (Molecular Adsorbent Recirculating System) artificial liver system according to the prior art;

도 3은 종래 기술에 따른 SPAD(Single Pass Albumin Dialysis) 인공 간 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도,3 is a schematic view showing a single pass albumin dialysis (SPAD) artificial liver system according to the prior art,

도 4는 종래 기술에 따른 FPSA(Fractionated Plasma Seperation Adsorption) 인공 간 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도,Figure 4 is a schematic diagram showing a conventional FPSA (Fractionated Plasma Seperation Adsorption) artificial liver system,

도 5는 본 발명에 의한 PSAF(Plasma Separation, Adsorption and Filtration) 인공 간 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도.5 is a schematic view showing a PSAF (Plasma Separation, Adsorption and Filtration) artificial liver system according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

1 : 인공 간 시스템, 10 : 혈장 분리 필터,1: artificial liver system, 10: plasma separation filter,

30 : 흡착 필터, 31 : 음이온 교환수지 필터,30: adsorption filter, 31: anion exchange resin filter,

33 : 차콜 필터, 50 : 헤모 필터,33: charcoal filter, 50: hemo filter,

70 : 대체액 공급부, 90 : 펌프,70: replacement liquid supply unit, 90: pump,

91 : 제1 흡입 펌프, 93 : 제2 흡입 펌프,91: first suction pump, 93: second suction pump,

본 발명은 인공 간 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소량의 혈장 대체액만을 사용하여 혈장으로부터 수용성 독소 및 단백질 결합 독소의 제거가 가능하도록 이루어짐으로써 고가의 알부민을 사용할 필요가 없으며, 이로 인해 환자에게 전가되는 고가의 치료비를 절감할 수 있으며, 음이온 교환수지 필터와 차콜 필터로 이루어지는 두 개의 흡착용 필터 및 헤모 필터를 사용함으로써 혈장에서 단백질 결합 독소와 수용성 독소의 제거 및 흡착이 용이하고, 이로 인해 혈장의 정화 속도가 빨라 신혹한 정화가 가능할 뿐만 아니라, 효과적인 혈액 정화가 가능하며, 전체적인 구성이 간단하여 기계적 성질 및 제작이 용이한 PSAF 인공 간 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an artificial liver system, and more particularly, it is possible to remove water-soluble toxins and protein-binding toxins from plasma by using only a small amount of plasma replacement liquid, thereby eliminating the need for expensive albumin. It is possible to reduce the expensive treatment cost, and it is easy to remove and adsorb protein-bound toxins and water-soluble toxins from plasma by using two adsorption filters and hemofilters consisting of anion exchange resin filter and charcoal filter. It is related to the PSAF artificial liver system, which has a fast purification speed, enables not only amazing purification, but also effective blood purification, and its overall configuration is simple, so that the mechanical properties and manufacturing are easy.

일반적으로, 간이란 신체의 우측 상부 복강 내에 위치하고 있는 커다란 장기로서, 성인의 간은 그 무게가 대략 1.5Kg이고, 정상적인 간은 육안적으로 붉은 색조를 띄고 있으며, 표면은 매끈하다.In general, the liver is a large organ located in the upper right abdominal cavity of the body, the adult liver weighs approximately 1.5 kg, the normal liver is visually reddish, and the surface is smooth.

이러한 간의 기능은 대략 5가지로 나누어진다.These liver functions are roughly divided into five.

첫째, 간은 우리 몸에 있는 여러 가지 영양소들을 적절하게 처리하는 기능, 즉 대사기능을 담당하며, 장으로부터 흡수된 음식물들은 우리 몸의 여러 조직에서 사용할 수 있도록 간에서 적절히 변화되며, 여러 조직에서 영양소를 이용하고 남은 노폐물들은 다시 간으로 운반되어 처리된다.First, the liver is responsible for the proper processing, or metabolism, of the various nutrients in our body, and foods absorbed from the intestines are properly changed in the liver for use in various tissues of our body, and in many tissues. Afterwards, the remaining waste is transported back to the liver for disposal.

둘째, 간에서는 우리 몸에 필요한 몇 가지 영양소들을 보관하는 기능을 담당한다.Second, the liver is responsible for storing some of the nutrients our body needs.

셋째, 장에서 영양소의 흡수를 위하여 꼭 필요한 물질인 담즙을 생성하는 기능을 담당하고, 담도를 통해 이를 장으로 배출한다. 이러한 담즙이 생성되지 않을 경우, 여러 영양소의 흡수가 불가하여 영양결핍이 생기게 된다.Third, it is responsible for the production of bile, a substance that is essential for the absorption of nutrients in the intestine, and discharges it into the intestine through the biliary tract. If these bile is not produced, it is impossible to absorb various nutrients, resulting in malnutrition.

넷째, 우리 몸이 적절한 기능을 하는데 절대적으로 필요한 물질들을 만드는 기능을 담당한다. 대표적인 것이 알부민, 혈액 응고에 필요한 단백질 및 콜레스테롤 등이다.Fourth, it is in charge of making the substances that are absolutely necessary for our body to function properly. Representatives include albumin, proteins and cholesterol required for blood coagulation.

간의 상태가 나빠져 알부민을 잘 만들어내지 못할 경우, 몸이 붓는 현상(부종)이 생성되고, 혈액 응고와 관계된 단백질을 만들지 못하면 멍이 잘 들고, 잇몸에서 특별한 원인 없이 출혈이 발생된다.If the liver is bad and does not produce albumin well, swelling (swelling) can occur, and if you can't make proteins related to blood clotting, you'll have bruises and bleeding from your gums without any cause.

다섯번째, 술을 포함하는 알콜, 약물 및 우리 몸에서 생긴 여러 가지 다양한 독소를 해독하는 기능을 담당한다. 우리 몸에는 빌리루빈이라는 독소가 형성되고 있는데 간은 이 빌리루빈을 적절히 처리하여 담즙을 통해 배설하는 기능을 한다.Fifth, it is responsible for the detoxification of alcohol, drugs and various other toxins in our bodies. Our body is forming a toxin called bilirubin, which the liver properly processes and excretes through bile.

그러나, 간의 기능이 손상될 경우, 빌리루빈이 몸에 쌓이게 되고, 이로 인해 몸이 노랗게 변하는 황달이 발생하게 된다. 또한, 간 이 제대로 기능을 못하는 사람들은 약을 복용할 경우 약이 제대로 분해되지 못하여 약에 의한 부작용이 증강될 수 있다. However, if the liver function is impaired, bilirubin accumulates in the body, which causes yellow jaundice in which the body turns yellow. In addition, if the liver does not function properly, the drug can not be properly broken down by taking the drug may be augmented by side effects.

이렇게 간은 중간대사, 담즙분비, 합성, 이물배설(異物排泄), 해독 및 영양의 저장 등 광범위하고 다양하다.Liver metabolism, bile secretion, synthesis, foreign body excretion (異物 排泄), detoxification and nutrition and storage of a wide variety of.

여기서, 간의 기능은 본질적으로 두 개의 주요 기능, 즉 필수 단백질(Vital Protein)의 합성 기능과 단백질에 결합된 독소의 제거 기능으로 구분될 수 있다. 질병으로 간의 일부 기능이 침해되어도 다른 부분이 이것을 대상(代償)하게 되고, 그 사이에 회복되는 것이 보통이다. Here, the liver function may be divided into two main functions, namely, a synthetic function of essential protein and a function of removing toxin bound to the protein. Even if some of the liver's functions are infringed by the disease, other parts of the liver become the target, and it is normal to recover between them.

그러나, 중증의 간부전(肝不全)일 때는 어떤 방법으로든지 이것을 대행시켜야 하며, 이를 위한 통상적인 방법은 혈액 투석, 혈액 여과 또는 혈액 투석여과(Haemodiafiltration)이나, 이는 단지 적은 비율의 단백질 결합 물질만을 제거시킬 수 있다.However, in case of severe liver failure, this should be done in any way, and the usual method for this is hemodialysis, hemofiltration or haemodiafiltration, which will only remove a small percentage of protein binding material. Can be.

이러한 혈액 투석, 혈액 여과, 혈액 투석여과의 방법은 간 질환의 마지막 단계에서 간신 증후군이 발생하고 이에 의해 투석 치료가 요구되는 신부전이 발생되는 것을 방지하기 위하여 현재 간부전이 있는 많은 환자에게 사용되나, 단백질 결합 물질을 충분히 제거하지 못하고, 본질적으로 분자량이 작거나 중간 정도인 수용성 물질만을 제거하는 문제점이 있었다.These methods of hemodialysis, hemofiltration, and hemodialysis are currently used in many patients with hepatic insufficiency to prevent the development of hepatic syndrome at the last stage of liver disease and thereby to develop renal failure that requires dialysis treatment. There was a problem in that the binding material was not sufficiently removed, and only the water-soluble material having a small or medium molecular weight was removed.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 인공 간 시스템이 제안되었다. 여기서, 인공 간 시스템이란 간의 활동을 인공적으로 재현하기 위한 장치로서, 연 속적이거나, 간헐적으로 사용되는 경우, 간 기능의 회복을 위하여 최소 2주일 동안 사용가능하도록 고안하여야 하며, 급속한 진행성 간염인 경우, 뇌에 대사성 손상이 심각한 문제로 여겨지고 있기 때문에 인공간은 혈액의 정화 작용뿐만 아니라, 간의 대사 기능까지 담당할 수 있어야 한다.In order to solve the above problems, an artificial liver system has been proposed. Here, the artificial liver system is a device for artificially reproducing the activity of the liver, and when used continuously or intermittently, it should be designed to be available for at least two weeks for the recovery of liver function, and in case of rapid progressive hepatitis Because metabolic damage is considered a serious problem in the brain, the human space must be able to cover not only blood purification but also metabolism of the liver.

부분적으로 간의 기능을 대행하는 방법으로는 이온교환수지(樹脂)로 혈중 암모니아를 제거하는 방법[人工透析]이 있고, 전간기능(全肝機能)을 대행하는 것으로는 정상의 개의 간을 이용하는 방법(생물학적 인공간)과 돼지의 간을 적출하여 이용하는 방법(보조간) 등이 있으나, 아직 충분한 효과를 거두지 못하고 있다.Part of the function of the liver is a method of removing ammonia in the blood with ion exchange resin [人工 透析], and on behalf of the full liver function (normal) method of using the liver of the dog ( Biological human space) and the method of extracting and using the liver of pigs (secondary liver), etc., but have not yet achieved sufficient effects.

한편, 현재 임상으로 사용되고 있는 인공 간 시스템은 MARS(Molecular Adsorbent Recirculating System)와 SPAD(Single Pass Albumin Dialysis) 및 FPSA(Fractionated Plasma Seperation Adsorption) 등이 있다.On the other hand, the artificial liver system currently used clinically includes a Molecular Adsorbent Recirculating System (MARS), Single Pass Albumin Dialysis (SPAD), and Fractionated Plasma Seperation Adsorption (FPSA).

상술한 인공 간 시스템 중 MARS 인공 간 시스템은 도 1, 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 순환하는 알부민 함유 투석물(Dialysate)은 환산에 의해 환자로부터 적출된 단백질 결합 독소를 제거하고, 독소를 위한 투석물 내 알부민 결합 독소의 결합 부위(Binding Site)를 마련하기 위하여 차콜 필터(Charcol Filter) 및 음 이온 교환수지 필터(Anion Exchange Resin Filter)로 이루어지는 두 개의 흡수제 컬럼(Absorber Column)을 통과시킴으로써 혈액을 정화한다.MARS artificial liver system of the above-described artificial liver system is shown in Figures 1 and 2, circulating albumin-containing dialysate (Dialysate) to remove the protein-binding toxin extracted from the patient by conversion, Blood is passed through two Absorber Columns consisting of a Charcol Filter and an Anion Exchange Resin Filter to provide a binding site for albumin binding toxin in the dialysate. Cleanse

즉, 혈액 펌프를 이용하여 환자의 혈액을 혈액 투석기로 제공하고, 상기 혈액 투석기로 제공된 혈액이 갖는 단백질 결합 독소를 알부민 함유 투석물로 제거한다. That is, a blood pump is used to provide the patient's blood to the hemodialyser, and protein bound toxins of the blood provided to the hemodialyzer are removed with albumin-containing dialysis.

이때, 혈액이 갖는 단백질 결합 독소가 알부민에 흡착되고, 그 외 수용성 독소들이 확산에 의하여 알부민 투석액으로 이동한다. 알부민 투석액에 포함되어 있는 수용성 독소들은 알부민 투석기로 제공된 후 상기 알부민 투석기를 통하여 확산에 의해 제거되며, 수용성 독소가 제거된 알부민 투석액은 알부민 펌프를 통하여 차콜 필터(Charcol Filter) 및 레신(Resin)으로 이루어지는 두 개의 흡수제 컬럼(Absorber Column)을 통과함으로써 단백질에 결합한 독소들을 흡착에 의하여 제거하도록 이루어진다.At this time, the protein-bound toxins in the blood are adsorbed to albumin, and other water-soluble toxins are transferred to the albumin dialysate by diffusion. The water-soluble toxins contained in the albumin dialysis solution are provided by the albumin dialysis machine and then removed by diffusion through the albumin dialysis machine. The albumin dialysis solution from which the water-soluble toxin is removed is composed of a charcoal filter and a resin through an albumin pump. By passing through two absorber columns, toxins bound to the protein are removed by adsorption.

상술한 바와 같은 MARS(Molecular Adsorbent Recirculating System) 인공 간 시스템은 고가의 알부민을 투석액으로 사용함으로써 고가의 치료비가 환자에게 전가되며, 혈액 또는 혈장이 갖는 단백질의 제거에 따른 해독 효율, 즉 단백질 결합 물질의 지표로서 빌리루빈(Bilirubin) 수준에서 평균 약 10% 내지 30% 정도의 감소율만을 제공하는 문제점이 있었다.As described above, the MARS (Molecular Adsorbent Recirculating System) artificial liver system uses expensive albumin as a dialysate, and the expensive treatment cost is transferred to the patient, and the detoxification efficiency according to the removal of proteins in blood or plasma, namely, As an indicator, there was a problem of providing only a reduction rate of about 10% to 30% on average in bilirubin levels.

이는 비록 알부민에 기초한 투석 방법이 간성 뇌증의 징후를 개선한다고 할지라도, 고가의 치료비로 인해 그 가격의 정상화가 이루어질 수 없다는 문제점이 있었다.Although the albumin-based dialysis method improves the signs of hepatic encephalopathy, there is a problem that the price cannot be normalized due to the high cost of treatment.

한편, 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이, SPAD(Single Pass Albumin Dialysis) 인공 간 시스템이 제안되었으나, 이 또한 환자의 혈액이 갖는 단백질 결합 독소를 알부민을 통하여 제거하도록 이루어짐으로써 MARS(Molecular Adsorbent Recirculating System) 인공 간 시스템과 마찬가지로 고가의 치료비가 환자에게 전가되는 문제점이 있었다.On the other hand, as shown in Figure 3, a single pass albumin dialysis (SPAD) artificial liver system has been proposed, but also by removing the protein binding toxins in the blood of the patient through the albumin MARS (Molecular Adsorbent Recirculating System) As with the artificial liver system, expensive treatment costs have been passed on to patients.

상술한 바와 같이, 고비용의 알부민 사용량을 감소시키고자, 도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, FPSA(Fractionated Plasma Seperation Adsorption) 인공 간 시스템이 제안되었으나, 환자의 부분 혈장이 필터와 직접적으로 접촉한 후 환자에게 유입되도록 이루어짐으로써 안정성 측면에서 불리하다는 문제점이 있었다.As described above, to reduce the costly albumin usage, a Fractionated Plasma Seperation Adsorption (FPSA) artificial liver system has been proposed, as shown in Figure 4, but the patient's plasma after direct contact with the filter There was a problem in that it is disadvantageous in terms of stability by being introduced into.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 소량의 혈장 대체액만을 사용하여 혈장으로부터 수용성 독소 및 단백질 결합 독소의 제거가 가능하도록 이루어짐으로써 고가의 알부민을 사용할 필요가 없으며, 이로 인해 환자에게 전가되는 고가의 치료비를 절감할 수 있으며, 음이온 교환수지 필터와 차콜 필터로 이루어지는 두 개의 흡착용 필터 및 헤모 필터를 사용함으로써 혈장에서 단백질 결합 독소와 수용성 독소의 제거 및 흡착이 용이하고, 이로 인해 혈장의 정화 속도가 빨라 신혹한 정화가 가능할 뿐만 아니라, 효과적인 혈액 정화가 가능하며, 전체적인 구성이 간단하여 기계적 성질 및 제작이 용이한 PSAF 인공 간 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, it is possible to remove the water-soluble toxins and protein-binding toxins from the plasma using only a small amount of plasma replacement solution, it is not necessary to use expensive albumin, thereby transferring to the patient It is possible to reduce the expensive treatment cost, and it is easy to remove and adsorb protein-bound toxins and water-soluble toxins from plasma by using two adsorption filters and hemofilters consisting of anion exchange resin filter and charcoal filter. The purpose of the present invention is to provide a PSAF artificial liver system that is fast in purifying speed, enables not only incredible purification, but also effective blood purification, and its overall configuration is simple in terms of mechanical properties and manufacturing.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 인공 간 시스템에 있어서, 환자로부터 제공받은 혈액을 혈장과 혈구로 분리하는 혈장 분리 필터; 상기 혈장 분리 필터에 연결되되, 분리된 혈장을 필터링하는 흡착 필터; 상기 흡착 필터 에 연결되되, 필터링된 혈장을 재차 필터링하는 헤모 필터; 및 펌프; 를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an artificial liver system, comprising: a plasma separation filter for separating blood provided from a patient into plasma and blood cells; An adsorption filter connected to the plasma separation filter and filtering the separated plasma; A hemo filter connected to the adsorption filter and filtering the filtered plasma again; And a pump; Characterized in that consisting of a configuration including a.

바람직하게는, 상기 흡착 필터가 음이온 교환 수지와 차콜 필터로 이루어진다.Preferably, the adsorption filter consists of an anion exchange resin and a charcoal filter.

여기서, 상기 차콜 필터는 다중막 코팅(Albumin-Heparin Multilayer Coating) 기법을 이용하여 코팅처리되어 혈장 단백질에 결합되어 있는 독소인 트립토판(Tryptophan)을 흡착하여 제거하도록 이루어진다.Here, the charcoal filter is coated by using an Albumin-Heparin Multilayer Coating technique to adsorb and remove tryptophan, a toxin bound to plasma proteins.

더불어, 상기 음이온 교환 수지는 다중막 코팅(Albumin-Heparin Multilayer Coating) 기법을 이용하여 코팅처리되어 혈장 단백질에 결합되어 있는 독소이면서 음전하를 띄고 있는 비리루빈(Brilirubin)을 흡착하도록 이루어진다.In addition, the anion exchange resin is coated by using an Albumin-Heparin Multilayer Coating technique to adsorb toxins and negatively charged bilirubin (Brilirubin) bound to plasma proteins.

한편, 상기 헤모 필터가 혈장에 있는 암모니아 및 요소와 같은 수용성 톡신을 제거하도록 이루어진다.On the other hand, the hemo filter is made to remove water-soluble toxins such as ammonia and urea in the plasma.

바람직하게는, 상기 헤모 필터의 적소에 대체액 공급부가 구비되되, 상기 대체액 공급부는 헤모 필터를 통하여 수용성 톡신이 제거된 혈장내 전해질 농도의 대체액을 보충한다.Preferably, a replacement solution supply unit is provided in place of the hemo filter, wherein the replacement solution supply supplements the replacement solution of the plasma electrolyte concentration from which the water-soluble toxin is removed through the hemo filter.

여기서, 상기 펌프는 상기 혈장 분리 필터의 적소에 구비되되, 환자의 혈액을 혈장 분리 필터로 제공하는 제1 흡입 펌프와, 상기 혈장 분리 필터의 혈장을 흡착 필터로 제공하는 제2 흡입 펌프로 이루어진다.Here, the pump is provided in place of the plasma separation filter, the first suction pump for providing the blood of the patient to the plasma separation filter, and the second suction pump for providing the plasma of the plasma separation filter as the adsorption filter.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following examples are merely to illustrate the present invention is not limited to the contents of the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 PSAF(Plasma Separation, Adsorption and Filtration) 인공 간 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 PSAF(Plasma Separation, Adsorption and Filtration) 인공 간 시스템(1)은 혈장 분리 필터(10)와 흡착 필터(30)와 헤모 필터(50) 및 펌프(90)를 포함하는 구성으로 이루어지되, 상기 각 구성요소는 유체의 유동이 가능한 튜브 또는 관에 의하여 상호 연결된다.FIG. 5 is a schematic view showing a PSAF (Plasma Separation, Adsorption and Filtration) artificial liver system according to the present invention. As shown in the drawings, the plasma separation, adsorption and filtration (PSAF) artificial liver system 1 according to the present invention includes a plasma separation filter 10, an adsorption filter 30, a hemo filter 50, and a pump 90. It consists of a) configuration, each of which is interconnected by a tube or tube capable of the flow of fluid.

상기 혈장 분리 필터(Plasma Separation Filter, 10)는 환자로부터 제공받은 혈액을 혈장과 혈구로 분리한다.The plasma separation filter 10 separates blood provided from a patient into plasma and blood cells.

상기 흡착 필터(Adsorption Filter, 30)는 상기 혈장 분리 필터(10)에 연결되되, 분리된 혈장을 필터링한다.The adsorption filter 30 is connected to the plasma separation filter 10 to filter the separated plasma.

여기서, 상기 흡착 필터(30)는 음이온 교환수지 필터(Anion Exchange Resin Filter, 31)와 차콜 필터(Charcol Filter, 33)로 이루어진다.Here, the adsorption filter 30 includes an anion exchange resin filter 31 and a charcoal filter 33.

이때, 상기 음이온 교환수지 필터(31)는 혈장 단백질에 결합되어 있는 독소이면서 음전하를 띄고 있는 대표적 물질인 비리루빈(Brilirubin)과 같은 독소를 이온 교환 기전에 의하여 흡착한다.At this time, the anion exchange resin filter 31 adsorbs toxins such as brilirubin, a toxin that is bound to plasma proteins and has a negative charge, by an ion exchange mechanism.

또한, 상기 차콜 필터(33)는 혈장 단백질에 결합되어 있는 독소로서 대표적인 독소인 트립토판(Tryptophan)과 같은 독소를 흡착하여 제거한다.In addition, the char filter 33 adsorbs and removes a toxin such as tryptophan, which is a representative toxin bound to plasma proteins.

여기서, 상기 음이온 교환수지 필터(31)와 차콜 필터(33)는 알부민-헤파린 다중막 코팅(Albumin-Heparin Multilayer Coating) 기법을 이용하여 코팅처리됨으로써 흡착용 필터로 사용되며, 이로 인해 생체적 합성을 높임과 동시에 알부민에 의한 단백질 결합 독소의 제거 효율을 높일 수 있다.Here, the anion exchange resin filter 31 and the char filter 33 is used as an adsorption filter by coating by using an albumin-heparin multilayer coating technique, thereby making biosynthesis At the same time, it is possible to increase the efficiency of removing protein bound toxin by albumin.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 혈장 분리 필터(30)를 통하여 제공되는 혈장이 상기 흡착 필터(30)의 음이온 교환수지 필터(31)로 유입되어 비리루빈과 같은 독소가 제거된 후 차콜 필터(33)로 유입되어 트립토판과 같은 독소가 제거된다.By the structure described above, the plasma provided through the plasma separation filter 30 is introduced into the anion exchange resin filter 31 of the adsorption filter 30 to remove toxins such as bilirubin and then the char filter 33 ) Toxins such as tryptophan are removed.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 음이온 교환수지 필터(31)와 차콜 필터(33)가 순차적으로 연결되고, 상기 혈장 분리 필터(10)를 통하여 분리된 혈장이 음이온 교환수지 필터(31)와 차콜 필터(33)를 순차적으로 통과하도록 이루어져 있으나, 상기 차콜 필터(33)와 음이온 교환수지 필터(31)가 순차적으로 연결되고, 상기 혈장 분리 필터(10)를 통하여 분리된 혈장이 차콜 필터(33)와 음이온 교환수지 필터(31)를 순차적으로 통과하도록 이루어지는 것도 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the anion exchange resin filter 31 and the char filter 33 are sequentially connected, and the plasma separated through the plasma separation filter 10 is anion exchange resin filter 31 and the char filter. Although it is configured to pass sequentially through (33), the char filter 33 and the anion exchange resin filter 31 is sequentially connected, the plasma separated through the plasma separation filter 10 and the char filter 33 and It is also preferable to pass through the anion exchange resin filter 31 sequentially.

상기 헤모 필터(50)는 상기 흡착 필터(30)에 연결되되, 필터링된 혈장을 재차 필터링한다.The hemo filter 50 is connected to the adsorption filter 30 to filter the filtered plasma again.

여기서, 상기 헤모 필터(50)는 상기 흡착 필터(30)를 통하여 필터링된 혈장에서 수용성 톡신을 제거한다.Here, the hemo filter 50 removes the water-soluble toxin from the plasma filtered through the adsorption filter 30.

상기 펌프(90)는 상기 혈장 분리 필터(10)의 적소에 구비되되, 환자의 혈액을 혈장 분리 필터(10)로 제공하는 제1 흡입 펌프(91)와, 상기 혈장 분리 필터(10)의 혈장을 흡착 필터(30)로 제공하는 제2 흡입 펌프(93)로 이루어진다.The pump 90 is provided in place of the plasma separation filter 10, the first suction pump 91 for providing the blood of the patient to the plasma separation filter 10, and the plasma of the plasma separation filter 10. It consists of a second suction pump (93) for providing to the adsorption filter (30).

여기서, 상기 헤모 필터(50)의 적소에 대체액 공급부(70)가 구비되되, 상기 대체액 공급부(70)는 헤모 필터(50)를 통하여 수용성 톡신이 제거된 혈장에 대체액을 보충한다.Here, the replacement liquid supply unit 70 is provided in place of the hemo filter 50, the replacement liquid supply unit 70 supplements the replacement liquid to the plasma from which the water-soluble toxin is removed through the hemo filter 50.

이하, 본 발명에 의한 PSAF 인공 간 시스템(1)을 통한 혈액 정화 과정을 설명한다.Hereinafter, a blood purification process through the PSAF artificial liver system 1 according to the present invention will be described.

먼저, 환자의 혈액을 그 적소에 구비되는 제1 흡입 펌프(91)를 통하여 혈장 분리 필터(10)로 제공한다.First, the blood of the patient is provided to the plasma separation filter 10 through the first suction pump 91 provided in place.

그리고, 상기 제1 흡입 펌프(91)를 통하여 혈장 분리 필터(10)로 제공된 혈액은 상기 혈장 분리 필터(10)내에서 혈청과 혈구 및 혈장으로 분리되며, 분리된 혈장은 제2 흡입 펌프(93)를 통하여 흡착 필터(30)로 제공된다.The blood provided to the plasma separation filter 10 through the first suction pump 91 is separated into serum, blood cells, and plasma in the plasma separation filter 10, and the separated plasma is separated from the second suction pump 93. Is provided to the adsorption filter (30).

이때, 상기 혈장 분리 필터(10)에 의하여 분리된 혈청과 혈구는 다시 환자의 인체로 제공된다.At this time, the serum and blood cells separated by the plasma separation filter 10 are again provided to the human body of the patient.

상기한 바와 같이, 상기 혈장 분리 필터(10)를 통하여 분리된 후 흡착 필터(30)로 제공되는 혈장은 상기 흡착 필터(30)의 음이온 교환수지 필터(31)와 차콜 필터(33)를 순차적으로 통과하면서 필터링된다.As described above, the plasma which is separated through the plasma separation filter 10 and then provided to the adsorption filter 30 sequentially passes through the anion exchange resin filter 31 and the charcoal filter 33 of the adsorption filter 30. Filtered through.

이때, 상기 흡착 필터(30)의 음이온 교환수지 필터(31)와 차콜 필터(33)를 통과하는 혈장에서 알부민 이하 사이즈(Size)를 갖는 단백질 결합 독소가 제거되며, 상기 단백질 결합 독소가 제거된 혈장은 헤모 필터(50)로 제공된다.At this time, in the plasma passing through the anion exchange resin filter 31 and the charcoal filter 33 of the adsorption filter 30, the protein binding toxin having a size less than albumin is removed, and the protein binding toxin is removed. Is provided to the hemo filter 50.

상기 헤모 필터(50)로 제공된 혈장은 수용성 물질이 제거된 후 환자의 인체 로 제공된다. 즉, 상기 헤모 필터(50)는 상기 흡착 필터(30)를 통과한 후 제공되는 혈장에서 수용성 톡신을 제거 및 필터링한 후 환자의 인체로 제공한다.The plasma provided to the hemo filter 50 is provided to the human body of the patient after the water-soluble substance is removed. That is, the hemo filter 50 removes and filters the water-soluble toxin from the plasma provided after passing through the adsorption filter 30 and provides the same to the human body of the patient.

이때, 상기 헤모 필터(50)의 적소에 구비되는 대체액 공급부(70)에서 헤모 필터(50)를 통하여 수용성 톡신이 제거된 혈장에 대체액을 보충하고, 대체액이 보충된 혈장은 혈장 분리 필터(10)를 통하여 환자의 인체로 공급되는 혈청 및 혈구와 합쳐져 환자의 인체로 공급된다.At this time, the replacement liquid is supplemented to the plasma from which the water-soluble toxin is removed through the hemo filter 50 in the replacement liquid supply unit 70 provided in place of the hemo filter 50, and the plasma supplemented with the replacement liquid is the plasma separation filter 10. Through the combined serum and blood cells supplied to the patient's human body is supplied to the patient's body.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 혈액을 정화하기 위하여 별도로 알부민의 공급이 필요치 않으며, 혈장 분리 필터(10)를 통하여 혈청과 혈구에서 분리된 혈장만이 흡착 필터(30)와 헤모 필터(50)를 통하여 필터링되도록 이루어짐으로써 투석 속도가 빠르다.It is not necessary to separately supply albumin to purify the blood by the structure as described above, only the plasma separated from the serum and blood cells through the plasma separation filter 10 through the adsorption filter 30 and the hemo filter 50. It is made to be filtered, so the dialysis rate is fast.

또한, 대체액만을 공급하도록 이루어짐으로써 고가의 알부민에 따른 비용을 절감할 수 있으며, 기존의 인공 간 시스템에서 적용되는 필터를 제작할 필요가 없는 등 제작이 용이할 뿐만 아니라, 유지 보수가 간편하다.In addition, it is possible to reduce the cost due to the expensive albumin by only supplying the replacement solution, and not only easy to manufacture, but also easy to maintain, such as no need to manufacture a filter applied in the existing artificial liver system.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, those skilled in the art will recognize that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the appended claims. Anyone can easily know.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 소량의 혈장 대체액만을 사용하여 혈장으로부터 수용성 독소 및 단백질 결합 독소의 제거가 가능하도록 이루어짐으로써 고가의 알부민을 사용할 필요가 없으며, 이로 인해 환자에게 전가되는 고가의 치료비를 절감할 수 있으며, 음이온 교환수지 필터와 차콜 필터로 이루어지는 두 개의 흡착용 필터 및 헤모 필터를 사용함으로써 혈장에서 단백질 결합 독소와 수용성 독소의 제거 및 흡착이 용이하고, 이로 인해 혈장의 정화 속도가 빨라 신혹한 정화가 가능할 뿐만 아니라, 효과적인 혈액 정화가 가능하며, 전체적인 구성이 간단하여 기계적 성질 및 제작이 용이하다는 등의 효과를 거둘 수 있다.As described above, the present invention having the configuration as described above is possible to remove water-soluble toxins and protein-binding toxins from the plasma using only a small amount of plasma replacement solution, thereby eliminating the need for using expensive albumin. It is possible to reduce the expensive treatment cost, and it is easy to remove and adsorb protein-bound toxins and water-soluble toxins from plasma by using two adsorption filters and hemofilters consisting of anion exchange resin filter and charcoal filter. Fast purification speed allows not only a definite cleanse, but also effective blood purification, the overall configuration is simple, mechanical properties and easy to produce the effect can be achieved.

Claims (7)

인공 간 시스템에 있어서,In an artificial liver system, 환자로부터 제공받은 혈액을 혈장과 혈구로 분리하는 혈장 분리 필터(10);A plasma separation filter 10 for separating blood provided from the patient into plasma and blood cells; 상기 혈장 분리 필터(10)에 연결되되, 분리된 혈장을 필터링하는 흡착 필터(30); An adsorption filter 30 connected to the plasma separation filter 10 to filter the separated plasma; 상기 흡착 필터(30)에 연결되되, 필터링된 혈장을 재차 필터링하는 헤모 필터(50); 및A hemo filter 50 connected to the adsorption filter 30 for filtering the filtered plasma again; And 펌프(90);Pump 90; 를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PSAF 인공 간 시스템.PSAF artificial liver system, characterized in that consisting of a configuration comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 흡착 필터(30)가 음이온 교환 수지(31)와 차콜 필터(33)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PSAF 인공 간 시스템.PSAF artificial liver system, characterized in that the adsorption filter (30) consists of anion exchange resin (31) and charcoal filter (33). 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 음이온 교환 수지(31)는 알부민-헤파린 다중막 코팅(Albumin-Heparin Multilayer Coating) 기법을 이용하여 코팅처리되어 혈장 단백질에 결합되어 있는 독소이면서 음전하를 띄고 있는 비리루빈(Brilirubin)을 흡착하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 PSAF 인공 간 시스템.The anion exchange resin 31 is coated by using an Albumin-Heparin Multilayer Coating technique to adsorb toxins having a negative charge and bilirubin (Brilirubin) bound to plasma proteins. Featured PSAF artificial liver system. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 차콜 필터(33)는 알부민-헤파린 다중막 코팅(Albumin-Heparin Multilayer Coating) 기법을 이용하여 코팅처리되어 혈장 단백질에 결합되어 있는 독소인 트립토판(Tryptophan)을 흡착하여 제거하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 PSAF 인공 간 시스템.The charcoal filter 33 is coated by using an albumin-heparin multilayer coating technique, and the PSAF is characterized in that the adsorbed and removed tryptophan, a toxin bound to plasma proteins. Artificial liver system. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 헤모 필터(50)가 혈장에 있는 암모니아 및 요소와 같은 수용성 톡신을 제거하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 PSAF 인공 간 시스템.And the hemo filter (50) is configured to remove water-soluble toxins such as ammonia and urea in the plasma. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 헤모 필터(50)의 적소에 대체액 공급부(70)가 구비되되, 상기 대체액 공급부(70)는 헤모 필터(50)를 통하여 수용성 톡신이 제거된 혈장내 전해질 농도의 대체액을 보충하는 것을 특징으로 하는 PSAF 인공 간 시스템.Substituent solution supply unit 70 is provided in place of the hemo filter 50, the substitute solution supply unit 70 is characterized in that through the hemo filter 50 to supplement the replacement solution of the electrolyte concentration in the plasma of the water-soluble toxin removed PSAF artificial liver system. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 펌프(90)는 상기 혈장 분리 필터(10)의 적소에 구비되되, 환자의 혈액을 혈장 분리 필터(10)로 제공하는 제1 흡입 펌프(91)와, 상기 혈장 분리 필터(10)의 혈장을 흡착 필터(30)로 제공하는 제2 흡입 펌프(93)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PSAF 인공 간 시스템.The pump 90 is provided in place of the plasma separation filter 10, the first suction pump 91 for providing the blood of the patient to the plasma separation filter 10, and the plasma of the plasma separation filter 10. PSAF artificial liver system, characterized in that consisting of a second suction pump (93) to provide a suction filter (30).
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