KR100245465B1 - 체외 혈액 치료 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 독소를 제거하기 위한 흡착수단 또는 독소 처리부를 다수개 구비하여 독소제거의 동작에 대한 신뢰성을 향상시킨 체외 혈액 치료 시스템( extracorporeal blood treatment system )에 관한 것으로서, 혈액에서 특정크기 이하의 분자 물질을 취출하는 혈액처리부와, 다수의 흡착 및 이온교환 필터로 혈액의 독소를 제거하는 독소처리부로 이루어진다. 이때, 상기 혈액처리부는 혈액 채취수단, 동맥압력 검출수단 및 혈액펌프, 일정크기 이하의 중소분자를 분리하는 주 분자필터, 정맥압력 검출수단 및 클램프, 혈액 주입수단으로 구성되고, 상기 독소처리부는 혈액펌프, 상기 주 분자필터에서 분리된 중소분자와 혼합된 혈액에서 소분자인 수분을 제거하는 보조 분자필터, 독소 성분을 제거하는 다수의 흡착수단, 기포를 제거하는 기포방지기, 순수 공급수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

체외 혈액 치료 시스템
본 발명은 체외 혈액 치료 시스템에 관한 것으로서 특히, 혈액내에 존재하는 독소를 체외 순환과정을 통하여 제거하도록 하는 체외 혈액 치료 시스템에 관한 것이다.
최근, 간부전 환자 및 약물중독 환자에 있어서 간기능을 보조할 수 있도록 인체의 혈액에 포함된 독소(toxin)를 제거하기 위한 연구가 진행되고 있는데, 혈액의 체외 순환과정을 통하여 흡착 및 이온교환을 수행함으로써 혈액내에 포함된 독소를 제거하는 장치가 개발되고 있다.
본 발명의 목적은 활성탄 필터 또는 이온교환 필터를 이용한 흡착수단을 다수개 구비시킴으로써 독소 제거의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 체외 혈액 치료 시스템을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 다수의 중공사막(中空絲膜,hollow fiber)이 탑재되어 특정크기 이하의 분자 물질을 분리시킬 수 있는 분자필터를 포함하는 독소처리부를 다수개 구비시킴으로써 독소 제거의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 체외 혈액 치료 시스템을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 체외 혈액 치료 시스템의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에서 분자필터의 원리를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 구성을 나타내는 도면.
＆lt; 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＆gt;
100 : 혈액처리부 110 : 혈액 채취수단
120 : 동맥압력 검출수단 130 : 혈액펌프
140 : 주 분자필터 150 : 정맥압력 검출수단
160 : 클램프 170 : 혈액 주입수단
200 : 독소처리부 210 : 혈액펌프
220 : 보조 분자필터 230 : 흡착수단
231 : 활성탄 필터 232 : 이온교환 필터
240 : 기포방지기 250 : 순수 공급수단
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 체내에서 나온 혈액에서 특정크기 이하의 분자 물질을 취출하고 나머지는 다시 체내로 주입하는 혈액처리부와, 상기 혈액처리부에서 취출된 분자 물질에서 독소를 제거하는 독소처리부로 이루어지는 체외 혈액 치료 시스템에 있어서,
상기 혈액처리부는 인체의 동맥으로부터 혈액을 채취하는 혈액 채취수단과, 상기 채취된 혈액이 이동되는 튜브에 장착되는 동맥압력 검출수단 및 혈액펌프과, 상기 채취된 혈액에서 일정크기 이하의 중소분자를 분리하는 주 분자필터와, 상기 주 분자필터를 통과한 혈액이 이동되는 튜브에 장착되는 정맥압력 검출수단 및 클램프와, 순환된 혈액을 다시 인체의 정맥으로 주입하는 혈액 주입수단으로 구성되고,
상기 독소처리부는 상기 주 분자필터에서 분리된 중소분자가 이동되는 튜브에 장착되는 혈액펌프와, 상기 혈액펌프에 의해 공급된 혈액성분에서 소분자인 수분을 제거하는 보조 분자필터와, 상기 보조 분자필터를 통과한 물질에서 독소 성분을 제거하는 다수의 흡착수단과, 상기 다수의 흡착수단을 통과한 성분에서 기포를 제거한 후 주 분자필터로 귀환시키는 기포방지기와, 상기 보조 분자필터에 연결되어 제거된 수분을 배출시키는 동시에 제거된 양 만큼 순수용액을 보충하는 순수 공급수단으로 구성되는 체외 혈액 치료 시스템을 제공한다.
이때, 상기 다수의 흡착수단은 각각 혈액의 중분자(단백질 성분) 속에 붙어 있는 음이온의 특성을 지닌 독소를 제거하는 활성탄 필터와, 중분자 이상에 결합되어 있는 음이온의 독소들을 수지(resin)를 이용하여 결합력을 끊고 대체 이온으로 교환시켜 독소를 제거하는 이온교환 필터로 이루어진다.
또한, 본 발명의 제2 특징에 따르면, 체내에서 나온 혈액에서 특정크기 이하의 분자 물질을 취출하고 나머지는 다시 체내로 주입하는 혈액처리부와, 서로 다른 크기의 분자를 분리하도록 순차적으로 연결되고 상기 혈액처리부에서 취출된 분자 물질에서 독소를 제거하는 다수의 독소처리부와, 상기 다수의 독소처리부 중 최종단계에서 제거된 수분을 배출시키는 동시에 제거된 양 만큼 순수용액을 보충하는 순수 공급수단으로 이루어지는 체외 혈액 치료 시스템에 있어서,
상기 혈액처리부는 인체의 동맥으로부터 혈액을 채취하는 혈액 채취수단과, 상기 채취된 혈액이 이동되는 튜브에 장착되는 동맥압력 검출수단 및 혈액펌프과, 상기 채취된 혈액에서 일정크기 이하의 중소분자를 분리하는 주 분자필터와, 상기 주 분자필터를 통과한 혈액이 이동되는 튜브에 장착되는 정맥압력 검출수단 및 클램프와, 순환된 혈액을 다시 인체의 정맥으로 주입하는 혈액 주입수단으로 구성되고,
상기 독소처리부는 상기 주 분자필터 또는 전단계의 보조 분자필터에서 분리된 중소분자가 이동되는 튜브에 장착되는 혈액펌프와, 상기 혈액펌프에 의해 공급된 혈액에서 소분자를 분리하는 보조 분자필터와, 상기 보조 분자필터를 통과한 물질에서 독소 성분을 제거하는 다수의 흡착수단과, 상기 다수의 흡착수단을 통과한 성분에서 기포를 제거한 후 주 분자필터 또는 전단계의 보조 분자필터로 귀환시키는 기포방지기로 구성되는 체외 혈액 치료 시스템을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 체외 혈액 치료 시스템은 체내에서 나온 혈액에서 특정크기 이하의 분자 물질을 취출하고 나머지는 다시 체내로 주입하는 혈액처리부(100)와, 상기 혈액처리부(100)에서 취출된 분자 물질에서 독소를 제거하는 독소처리부(200)로 이루어진다.
이때, 상기 혈액처리부(100)는 인체의 동맥으로부터 혈액을 채취하는 혈액 채취수단(110)과, 상기 채취된 혈액이 이동되는 튜브에 장착되는 동맥압력 검출수단(120) 및 혈액펌프(130)와, 상기 채취된 혈액에서 일정크기 이하의 중소분자를 분리하는 주 분자필터(140)와, 상기 주 분자필터(140)를 통과한 혈액이 이동되는 튜브에 장착되는 정맥압력 검출수단(150) 및 클램프(160)와, 순환된 혈액을 다시 인체의 정맥으로 주입하는 혈액 주입수단(170)으로 이루어진다. 상기 정맥압력 검출수단(150)은 혈액내의 기포(air)를 제거하는 기능을 동시에 수행한다.
또한, 상기 독소처리부(200)는 상기 주 분자필터(140)에서 분리된 중소분자가 이동되는 튜브에 장착되는 혈액펌프(210)와, 상기 혈액펌프(210)에 의해 공급된 혈액 성분 중에서 소분자인 수분을 제거하는 보조 분자필터(220)와, 상기 보조 분자필터(220)를 통과한 물질에서 독소 성분을 제거하는 다수의 흡착수단(230)과, 상기 다수의 흡착수단(230)을 통과한 성분에서 기포를 제거한 후 주 분자필터(140)로 귀환시키는 기포방지기(240)와, 상기 보조 분자필터(220)에 연결되어 제거된 수분을 배출시키는 동시에 제거된 양 만큼 순수용액을 보충하는 순수 공급수단(250)으로 이루어진다.
이때, 상기 다수의 흡착수단(230)은 각각 혈액의 중분자(단백질 성분) 속에 붙어 있는 음이온의 특성을 지닌 독소를 제거하는 활성탄 필터(231)와, 중분자 이상에 결합되어 있는 음이온의 독소들을 수지(resin)를 이용하여 결합력을 끊고 대체 이온으로 교환시켜 독소를 제거하는 이온교환 필터(232)로 이루어진다.
상기와 같이 구성된 체외 혈액 치료 시스템에서 주 분자필터(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 케이스(141) 내부에 다수의 중공사막(中空絲膜)(142)이 배치되어 상기 중공사막(142)의 내부에 혈액이 흐르고, 외부에는 투석액이 흐르도록 구성되어 있다. 이때, 상기 중공사막(142)의 벽면에 형성되어 있는 구멍을 통해 구멍의 크기보다 더 작은 구성물들이 중공사막(142)의 내부와 외부의 압력차에 의해 투석액 쪽으로 빠져나가게 됨으로써 혈액에서 일정크기 이하의 분자가 분리된다.
한편, 상기의 구성을 갖는 체외 혈액 치료 시스템의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 혈액펌프(130)를 동작시켜 혈액 채취수단(110)을 통해 환자의 동맥으로부터 혈액을 채취하여 주 분자필터(140)로 공급하면, 상기 주 분자필터(140)에서 특정크기 이하의 분자 즉, 혈구를 제외한 중소분자 물질(혈장, 단백질, 수분, 독소)들이 취출되어 독소처리부(200)로 빠지게 된다. 이때, 혈구 등의 나머지 물질은 상기 혈액 주입수단(170)을 통해 다시 인체의 정맥으로 주입된다.
그후, 상기 독소처리부(200)에서는 상기 주 분자필터(140)에서 분리된 중소분자 물질이 혈액펌프(210)의 동작에 의해 보조 분자필터(220)로 공급되면, 상기 보조 분자필터(220)에서는 공급된 중소분자 물질에서 소분자인 수분을 제거하고, 상기 다수의 흡착수단(230)에서 독소 성분을 제거하여 환자에게 주입한다. 이때, 상기 활성탄 필터(231)에 의해 혈액의 중분자(단백질 성분) 속에 붙어 있는 음이온의 특성을 지닌 독소를 제거하게 되고, 상기 이온교환 필터(232)에 의해 중분자 이상에 결합되어 있는 음이온의 독소들을 수지(resin)를 이용하여 결합력을 끊고 대체 이온으로 교환시켜 독소를 제거한다. 또한, 상기 순수 공급수단(250)을 통해서 상기 보조 분자필터(220)에서 제거되는 수분을 배출시키는 동시에 제거되는 양 만큼 순수용액(식염수)을 보충한다.
한편, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 구성을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 체내에서 나온 혈액에서 특정크기 이하의 분자 물질을 취출하고 나머지는 다시 체내로 주입하는 혈액처리부(100)와, 서로 다른 크기의 분자를 분리하도록 순차적으로 연결되고 상기 혈액처리부(100)에서 취출된 분자 물질에서 독소를 제거하는 다수의 독소처리부(200)와, 상기 다수의 독소처리부(200) 중 최종단계에서 제거된 수분을 배출시키는 동시에 제거된 양 만큼 순수용액을 보충하는 순수 공급수단(250)으로 이루어진다.
이때, 상기 혈액처리부(100)는 인체의 동맥으로부터 혈액을 채취하는 혈액 채취수단(110)과, 상기 채취된 혈액이 이동되는 튜브에 장착되는 동맥압력 검출수단(120) 및 혈액펌프(130)와, 상기 채취된 혈액에서 일정크기 이하의 중소분자를 분리하는 주 분자필터(140)와, 상기 주 분자필터(140)를 통과한 혈액이 이동되는 튜브에 장착되는 정맥압력 검출수단(150) 및 클램프(160)와, 순환된 혈액을 다시 인체의 정맥으로 주입하는 혈액 주입수단(170)으로 이루어진다.
또한, 상기 독소처리부(200)는 상기 주 분자필터(140) 또는 전단계의 보조 분자필터에서 분리된 중소분자가 이동되는 튜브에 장착되는 혈액펌프(210)와, 상기 혈액펌프(210)에 의해 공급된 혈액에서 소분자를 분리하는 보조 분자필터(220)와, 상기 보조 분자필터(220)를 통과한 물질에서 독소 성분을 제거하는 다수의 흡착수단(230)과, 상기 다수의 흡착수단(230)을 통과한 성분에서 기포를 제거한 후 주 분자필터(140) 또는 전단계의 보조 분자필터(220)로 귀환시키는 기포방지기(240)로 이루어진다.
상기와 같은 구성을 갖는 체외 혈액 치료 시스템은 도 2의 구성과 동일한 동작으로 독소를 제거하게 되는데, 각 보조 분자필터(220)에 탑재되어 있는 중공사막의 벽면에 형성되는 구멍의 크기가 서로 다르기 때문에 혈액내에 분포되어 있는 중소분자를 크기 별로 투과시켜 혈액내의 독소를 선택적으로 제거할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 체외 혈액 치료 시스템은 독소를 제거하기 위한 흡착수단 또는 독소처리부를 다수개 구비하기 때문에 독소제거에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 체내에서 나온 혈액에서 특정크기 이하의 분자 물질을 취출하고 나머지는 다시 체내로 주입하는 혈액처리부와, 상기 혈액처리부에서 취출된 분자 물질에서 독소를 제거하는 독소처리부로 이루어지는 체외 혈액 치료 시스템에 있어서,
    상기 혈액처리부는 인체의 동맥으로부터 혈액을 채취하는 혈액 채취수단과, 상기 채취된 혈액이 이동되는 튜브에 장착되는 동맥압력 검출수단 및 혈액펌프와, 상기 채취된 혈액에서 일정크기 이하의 중소분자를 분리하는 주 분자필터와, 상기 주 분자필터를 통과한 혈액이 이동되는 튜브에 장착되는 정맥압력 검출수단 및 클램프와, 순환된 혈액을 다시 인체의 정맥으로 주입하는 혈액 주입수단으로 구성되고,
    상기 독소처리부는 상기 주 분자필터에서 분리된 중소분자가 이동되는 튜브에 장착되는 혈액펌프와, 상기 혈액펌프에 의해 공급된 혈액에서 소분자인 수분을 제거하는 보조 분자필터와, 상기 보조 분자필터를 통과한 물질에서 독소 성분을 제거하는 다수의 흡착수단과, 상기 다수의 흡착수단을 통과한 성분에서 기포를 제거한 후 주 분자필터로 귀환시키는 기포방지기와, 상기 보조 분자필터에 연결되어 제거된 수분을 배출시키는 동시에 제거된 양 만큼 순수용액을 보충하는 순수 공급수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 체외 혈액 치료 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 흡착수단은 각각 혈액의 중분자(단백질 성분) 속에 붙어 있는 음이온의 특성을 지닌 독소를 제거하는 활성탄 필터와,
    중분자 이상에 결합되어 있는 음이온의 독소들을 수지(resin)를 이용하여 결합력을 끊고 대체 이온으로 교환시켜 독소를 제거하는 이온교환 필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 체외 혈액 치료 시스템.
  3. 체내에서 나온 혈액에서 특정크기 이하의 분자 물질을 취출하고 나머지는 다시 체내로 주입하는 혈액처리부와, 서로 다른 크기의 분자를 분리하도록 순차적으로 연결되고 상기 혈액처리부에서 취출된 분자 물질에서 독소를 제거하는 다수의 독소처리부와, 상기 다수의 독소처리부 중 최종단계에서 제거된 수분을 배출시키는 동시에 제거된 양 만큼 순수용액을 보충하는 순수 공급수단으로 이루어지는 체외 혈액 치료 시스템에 있어서,
    상기 혈액처리부는 인체의 동맥으로부터 혈액을 채취하는 혈액 채취수단과, 상기 채취된 혈액이 이동되는 튜브에 장착되는 동맥압력 검출수단 및 혈액펌프와, 상기 채취된 혈액에서 일정크기 이하의 중소분자를 분리하는 주 분자필터와, 상기 주 분자필터를 통과한 혈액이 이동되는 튜브에 장착되는 정맥압력 검출수단 및 클램프와, 순환된 혈액을 다시 인체의 정맥으로 주입하는 혈액 주입수단으로 구성되고,
    상기 독소처리부는 상기 주 분자필터 또는 전단계의 보조 분자필터에서 분리된 중소분자가 이동되는 튜브에 장착되는 혈액펌프와, 상기 혈액펌프에 의해 공급된 혈액에서 소분자를 분리하는 보조 분자필터와, 상기 보조 분자필터를 통과한 물질에서 독소 성분을 제거하는 다수의 흡착수단과, 상기 다수의 흡착수단을 통과한 성분에서 기포를 제거한 후 주 분자필터 또는 전단계의 보조 분자필터로 귀환시키는 기포방지기로 구성되는 것을 특징으로 하는 체외 혈액 치료 시스템.
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