KR20080063517A - 체외 유체 순환기 - Google Patents

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KR20080063517A
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토마스 어빈 폴덴
마틴 조셉 크른코비치
크리스틴 스크래퍼
린 젠센
모젠 레이하니팜
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프레제니우스 메디칼 케어 홀딩스 인코퍼레이티드
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Abstract

체외 유체 시스템에서 사용하기 위한 챔버에 대해 서술한다. 이 챔버는 하부 입구 포트 및 하부 출구 포트를 갖는다. 이 챔버의 상부에 있는 미소공 필터에 의해 액체 내의 공기가 챔버로부터 분출될 수 있다. 사용 중에, 이 챔버는 살린으로 채워진다. 그런 다음 혈액이 챔버로 유입된다. 살린의 층은 챔버 내의 혈액의 층보다 위에 있다. 혈액이 챔버를 통해 흐를 때 살린은 정체된다. 살린은 혈액이 필터와 접촉하지 못하게 하며 단백질이 필터에 퇴적하지 않게 한다.

Description

체외 유체 순환기{EXTRACORPOREAL FLUID CIRCUIT}
본 발명은 체외 유체 순환기에 관한 것이다. 혈액 투석에 의해, 컴포넌트들이 혈액에 대해 한외 여과(ultrafiltration) 및 확산(diffusion)을 수행하도록 설계된 체외 순환기를 이용하여 독성 물질과 신진대사의 노폐물을 혈류에서 제거한다. 혈액이 체내로 되돌아오기 전에, 혈액에서 공기 거품을 제거하여 색전증(embolisms)을 방지한다.
도 1을 참조하면, 통상적인 체외 순환기(100)는 혈액이 흐르는 관(tubing) 및 혈액에 대해 여과 및 투석을 행하는 컴포넌트를 포함한다. 혈액은 환자(105)로부터 동맥관(11)을 통해 흐른다. 혈액은 점적통(drip chamber)(115)으로 한 방울씩 떨어지는데, 이 점적통(115)에서는, 점적통(115) 내의 공기를 감지하는 센서(125)가 순환기(100)의 동맥 측 상에서의 혈압을 결정한다. 펌프(120)는 순환기(100)를 통하는 경로를 따라 혈액을 계속 보낸다. 투석기(130)는 혈액에서 노폐물을 분리한다.
투석기(130)를 통과한 후, 혈액은 정맥관(140)을 통해 점적통(150)으로 흐른다. 이 점적통(150)은 에어 트랩(air trap)으로서 기능할 수 있다. 혈액 내의 자유 가스(free gas)가 점적통(150)으로 배출된 후 혈액이 환자에게 계속 주입될 수 있다. 센서(170)는 관(165)을 통해 점적통 내의 공기를 감지한다. 센서(170)는 순환기(100)의 정맥 측 상의 혈압을 결정할 수 있다.
헤파린(heparin) 또는 약물(160)이 점적통(150) 내의 혈액에 첨가될 수 있다. 혈액이 산소에 노출되면, 혈액은 응고하기 시작한다. 이 응고를 방지하기 위해 헤파린을 혈액에 첨가하여도, 일부는 계속 응고될 수 있다. 점적통(150)은 응고물이 점적통에서 빠져나가 환자(150)에게 가지 못하게 하는 필터를 포함한다. 혈액은 계속해서 점적통으로부터 정맥관(180) 및 거품 검출기(175)를 통해 나아가서 환자(105)에게로 되돌아간다.
체외 혈액 순환기 내의 혈액이 공기에 노출되지 않게 하는 공기 없는 점적통(airless drip chamber)에 대해 서술한다. 이 공기 없는 점적통은 독립체(stand-alone item)일 수 있거나, 또는 이 점적통에 혈액을 들어오게 하거나 나가게 하는 채널들을 포함하는 통합된 유체 순환기 및 이 통합된 유체 순환기를 통하는 압력을 측정할 수 있는 포켓과 일체화될 수 있다. 통합된 유체 순환기는 혈액 투석 장치 또는 그외 체외 유액 라인에 플러그되는 1회용 컴포넌트이다.
일반적으로, 한 관점에서, 본 발명은 체액으로부터 공기를 제거하는 장치에 관한 것이다. 장치는 하부 영역과 상부 영역, 그리고 하부 영역에 또는 하부 영역 근처에 유체 입구(liquid entry port)와 출구 포트(liquid exit port)로 이루어지는 한 쌍의 포트를 가지는 수직 챔버를 가진다. 이 상부 영역에 또는 상기 상부 영역 근처에 미소공 필터가 있다. 입구 포트로부터 수직 챔버를 통해 출구 포트로 액체가 통과하여, 수직 챔버로부터 공기를 제거하면서 수직 챔버에 액체를 채운다.
본 발명의 구현예는 하나 이상의 이하의 특징부를 포함할 수 있다. 이 미소공 필터는 소수성 재료(hydrophobic material)를 포함할 수 있다. 이 미소공 필터는 수직 챔버의 상부 표면의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 유체 입구 포트 및 유체 출구 포트는 수직 챔버의 하부 표면에 있을 수 있다. 챔버는 입구 포트와 출구 포트 사이에 댐(dam)을 가질 수 있다. 수직 챔버는, 제1 액체와 제2 액체가 혼합될 수 있고 제2 액체가 수직 챔버를 통해 흐를 때, 수직 챔버 내의 제1 액체와 수직 챔버 내의 제2 액체 사이의 경계면을 유지하기에 충분한 높이를 가진다. 수직 챔버는 상부 영역보다 넓은 하부 영역을 가질 수 있다. 액체가 출구 포트를 통과하기 전에 클롯 필터를 통과하도록 이 클롯 필터가 위치한다. 미소공 필터는 챔버의 상부에 연결된 하우징 내에 끼워 맞추어질 수 있다. 챔버의 하부 표면은 입구 관(entry tube) 및 출구 관(exit tube)을 수용할 수 있도록 충분히 넓으며, 입구 관은 입구 포트에 연결되어 있고 출구 관은 출구 포트에 연결되어 있다.
다른 구현예에서, 본 발명은 체외 순환기에서 체액으로부터 공기를 제거하는 방법에 관한 것일 수 있다. 제1 액체는, 수직 챔버 내에 실질적으로 공기가 남아 있지 않도록 챔버를 채우기 위해, 수직 챔버의 하부 영역으로 입구 포트를 통해 통과된다. 제2 액체는 입구 포트를 통과하고, 이에 의해 제1 액체의 일부를 수직 챔버의 하부 영역으로부터 출구 포트 밖으로 뽑아낸다. 제1 액체와 제2 액체 사이에 액체-액체 경계면(liquid-liquid interface)을 형성한다. 제2 액체 내의 가스 거품을 미소공 필터를 통해 수직 챔버의 상부 영역 밖으로 뽑아낸다.
본 발명의 구현예는 하나 이상의 이하의 특징부를 포함할 수 있다. 제2 액체와 제1 액체는 혼합될 수 있으며, 수직 챔버는, 제1 액체가 정체되기 때문에, 제1 액체와 제2 액체가 혼합되는 것을 방지할 수 있도록 충분히 길 수 있다. 이 방법은 제2 액체 내의 공기가 분출된 후, 출구 포트를 통해 제2 액체를 통과시키고, 환자에게 전달하기 위해 출구 포트를 통해 실질적으로 공기 없는 제2 액체를 통과시키는 단계를 포함한다. 제1 액체는 살린일 수 있다. 제2 액체는 혈액일 수 있다. 제2 액체는 댐을 넘어 출구 포트 밖으로 뽑아질 수 있다. 이 방법은 클롯 필터와 출구 포트를 통해 제2 액체를 통과시키는 단계를 포함한다.
또 다른 구현예에서, 본 발명은 체액 정화 장치에 탈착 가능하게 안착되도록 구성된 통합된 유체 순환기 컴포넌트에 관한 것일 수 있다. 이 컴포넌트는 리지드 본체(rigid body) 및 플렉시블 지원부(flexible backing)를 포함한다. 리지드 본체는 실질적으로 평평한 주요부(main portion) 및 이 주요부로부터 연장하는 복수의 오목부(recessed portion)를 가진다. 플렉시블 지원부는 오목부 중 적어도 하나를 덮는다. 이 오목부 중 하나는 수직 챔버를 형성한다. 수직 챔버는 상부 영역에 또는 상부 영역 근처에 미소공 필터를 가진다. 하나의 오목부는 수직 챔버의 하부 영역과 유체가 통하도록 연결된 채널을 형성한다. 다른 오목부는 수직 챔버의 하부 영역과 유체가 통하는 다른 채널을 형성한다.
본 발명의 구현예는 하나 이상의 다른 특징부를 포함할 수 있다. 플렉시블 지원부는 리지드 본체의 평평한 주요부에 밀봉되고, 오목부들을 적어도 부분적으로 에워쌀 수 있다. 채널보다 넓은 하나의 오목부가 채널들 중 하나를 중첩할 수 있다. 채널들은 리지드 본체의 에지로 연장할 수 있다. 채널들은 관들과 유체가 통하도록 연결될 수 있다. 수직 챔버는 제2 채널에 인접하는 클롯 필터를 포함할 수 있다. 미소공 필터는 소수성 재료를 포함할 수 있다. 수직 챔버는, 제1 액체와 제2 액체가 혼합될 수 있고, 제2 액체가 상기 수직 챔버를 통해 흐를 때 제1 액체가 실질적으로 정체될 때, 수직 챔버 내의 제1 액체와 수직 챔버 내의 제2 액체 사이의 경계면을 유지하기에 충분한 높이를 가질 수 있다. 컴포넌트는 네오프렌 개스킷(neoprene gaskets)과 같은 주입 사이트를 포함할 수 있다. 컴포넌트는 적어도 채널들을 지원하는 리지드 지원부를 포함할 수 있다.
본 발명은 하나 이상의 이하의 이점을 실현하도록 구현될 수 있다. 챔버 내의 혈액이 공기와 접촉하지 않을 수 있다. 공기가 챔버 내의 혈액과 접촉하지 않음으로써 혈액에 생기는 응고의 가능성이 줄어든다. 챔버의 상부에 있는 소수성 미소공 필터에 의해 챔버 내로 자유 가스 또는 공기가 들어와서 나갈 수 있다. 챔버는, 살린과 같은 제1 유체가 챔버의 상부의 근처에 위치하고, 혈액이 챔버의 하부 근처에 위치하며, 이 두 액체의 혼합이 거의 일어나지 않도록 충분한 높이를 가진다. 챔버의 길이는 살린이 정체할 수 있고 액체들의 혼합을 방지할 수 있을 정도로 충분한 높이를 가지며, 이에 의해 혈액이 미소공 필터와 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 살린은 혈액 내의 대부분의 단백질이 미소공 필터와 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 단백질이 미소공 필터에 퇴적하면, 필터가 젖게 되고, 필터의 소수성 속성이 억제될 수 있다. 즉, 미소공 필터가 젖게 되면, 필터는 혈액이 챔버로부터 빠져나가게 할 수 있다. 또한, 단백질이 필터에 모이면, 필터는 공기를 통과시키는 기능을 충분히 수행하지 못하게 된다. 입구 포트와 출구 포트 사이의 챔버 내의 댐은 공기 거품을 미소공 필터 쪽으로 전환시킨다. 그런 다음 혈액 내의 미소 거품은 출구 포트를 통하지 않고 미소공 필터를 통해 분출될 수 있다. 시스템은 혈액-공기 경계면이 없으므로 항응고제의 사용을 줄인다. 응고 형성의 감소, 항응고제의 필요성의 감소, 및 혈액 내의 가스의 감소는 혈액 투석을 받는 환자에게는 안정성(safety measure)에 있어서 바람직하다.
압력 측정을 위한 포켓, 유체 흐름용 채널 및 단일의 통합된 유체 순환기로의 공기 없는 챔버와 같은 컴포넌트를 배치함으로써, 복수의 개별적인 컴포넌트를 생략할 수 있다. 컴포넌트의 수가 적을수록 오퍼레이터는 작업을 더 용이하게 할 수 있고 오퍼레이터 실수의 위험성도 줄일 수 있다. 통합된 유체 순환기는 컴포넌트의 통합성을 유지하는 리지드 사이드(rigid side)를 가지며, 압력 측정 또는 온도 측정과 같은 측정을 수행할 수 있게 하는 플렉시블 부분을 가진다. 이 플렉시블 측면은 리지드 측면에 대해 밀봉될 수 있으므로, 리지드 측면과 플렉시블 측면을 함께 밀봉하도록 통합된 유체 순환기를 장치에 단단히 고정시키도록 장치를 구성할 필요성이 없어진다. 대안적으로, 통합된 유체 회로는 멤브레인을 가진 2개의 리지드 측면을 중요한 위치에만 가질 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에 대한 상세는 첨부된 도면 및 이하의 상세한 설명에 개시된다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점은 상세한 설명, 도면 및 청구의 범위로부터 분명하게 될 것이다.
도 1은 종래의 투석 시스템에 대한 개략도이다.
도 2는 공기 없는 챔버의 개략적인 단면도이다.
도 2a는 공기 없는 챔버의 개략적인 상면도이다.
도 2b는 공기 없는 챔버의 개략적인 저면도이다.
도 2c는 공기 없는 챔버의 개략적인 사시도이다.
도 2d, 도 2e, 도 2f는 각각 공기 없는 챔버의 개략적인 단면도이다.
도 3은 체외 순환기의 공기 없는 챔버의 개략도이다.
도 4는 체외 순환기의 공기 없는 챔버의 흐름도이다.
도 4a는 공기 없는 챔버를 통하는 혈액 흐름 경로에 대한 개략도이다.
도 5는 일체화된 체외 순환기의 평면도이다.
도 5a는 도 5의 일체화된 체외 순환기의 단면도이다.
도 6은 일체화된 체외 순환기의 사시도이다.
도 7은 도 3에 도시된 공기 없는 챔버를 유지하도록 구성된, 관 조립체를 유지하기 위한 혈관 가이드(bloodline guide)에 대한 사시도이다.
도 2, 도 2a, 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 일부의 실시예에서, 공기 없는 챔버(230)가 체외 유체 순환기의 컴포넌트로서 제공된다. 공기 없는 챔버(230)는 실질적으로 액체를 채우기 위한 공동(hollow)이다. 이 공기 없는 챔버(230)는 가스를 혈액으로부터 제거하는 데 사용될 수 있지만, 플라즈마를 포함하는 체액(bodily fluids)과 같은 많은 다른 유체에도 사용될 수 있다. 공기 없는 챔버(230)는 상부 영역(234)과 하부 영역(236)을 구비하는 데, 이 상부 영역과 하부 영역은 사용 중인 챔버의 방향에 따라 상대적이다. 공기 없는 챔버(230)의 하부 영역(234)에는 입구 포트(entry port)(240)와 출구 포트(exit port)(242)가 있다. 일부의 구현예에서, 이 포트들(240, 242)은 공기 없는 챔버(230)의 하부 표면에 위치한다. 다른 구현예에서 있어서는, 도 2f에 도시된 바와 같이, 포트들(240, 242) 중 적어도 하나가 공기 없는 챔버(230)의 측면에 위치한다. 하나의 구현예에서, 포트들(240, 242) 사이에는 댐(dam)(248)이 있다. 댐(248)은 적어도 일부가 하나의 측벽으로부터 반대의 측벽으로 연장한다. 하나의 구현예에서, 댐(268)은 각각의 측벽과 접촉하고 있어서 입구 포트(240)로 들어오는 모든 유체가 댐(248)의 상부 위를 흐른 다음 출구 포트(242)를 흘러나오게 된다. 하나의 구현예에서는, 출구(242)에 인접하여 클롯 필터(clot filter)(254)가 위치한다. 유체는 이 클롯 필터(254)를 통해 흐른 다음 출력 포트(242) 밖으로 흘러나간다. 하나의 구현예에서, 클롯 필터(254)는 약 50-500 미크론 범위의 다공성(porosity)을 가진다.
포트(240, 242)는 관형의 연장부(tubular shaped extension)들과 유체가 통할 수 있는 챔버 내의 홀이다. 이 연장부들은 압축 피팅(pressure fitting) 또는 압축 본딩(pressure bonding)에 의해 관들에 연결될 수 있다. 연장부들은 챔버와 일체로 형성될 수 있거나, 뒤이어서 본딩 또는 용접에 의해 챔버에 부착될 수 있다.
챔버(230)의 상부 영역(236)에는 미소공 필터(microporous filter)(260)가 있다. 미소공 필터(260)에 의해 챔버(230)로부터 가스가 새어나올 수 있다. 미소 공 필터(260)의 세공들은, 외부의 입자 및 유기체가 외부 공기로부터 챔버(230) 내로 들어오는 것을 방지할 수 있도록 충분히 작다. 하나의 구현예에서, 미소공 필터(260)는 소수성 재료(hydrophobic material)을 포함한다. 소수성 미소공 필터에 의해, 챔버(230)가 실질적으로 액체로 채워져 있을 때 이 액체가 챔버(230) 밖으로 새어나가지 못한다. 0.45 미크론 이하, 예를 들어 0.22 미크론의 미소공 크기를 갖는 필터가 적절하다. 이 필터는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)이나 그외 다른 적절한 물질로 형성될 수 있다.
챔버(230)가 혈액으로 채워져 있을 때, 혈액 내의 단백질이 필터에 축적되는 것을 방지함으로써, 필터(260)의 소수성 특성을 유지할 수 있다. 혈액과 필터(260) 사이에 장벽(barrier), 예를 들어 상세히 후술되는 바와 같은 액체 장벽(268)을 제공함으로써 혈액 전체를 필터로부터 유지할 수 있다. 챔버(230)의 높이는 이 장벽(268)을 충분히 유지하므로, 장벽(268) 위의 액체가 장벽 아래의 액체와 실질적으로 혼합되지 않도록 할 수 있다.
챔버의 형상은 적절하게 연장되어 있다. 일부의 구현예에서, 도 2 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 챔버(230, 230')가 대략 원뿔형 또는 하부에서 플레어(flare)를 가지도록 챔버(230, 230')의 하부 영역이 상부 영역(236)보다 넓다. 일부의 구현예에서는, 도 2e에 도시된 바와 같이, 챔버(230')가 직사각형 또는 실린더형을 가지도록 챔버(230')의 상부 및 하부 치수가 대략 동일하게 되어 있다. 또한, 하부 영역(230)이 상부 영역(236)보다 좁을 수 있다. 포트(240, 242)가 챔버의 하부 표면에 있는 경우, 하부 표면은, 포트(240, 242)뿐만 아니라 챔버에 유 체가 들어오고 나갈 수 있게 하는 포트들에 결합된 관을 수용할 수 있을 정도로 충분히 큰 치수를 갖는다. 예를 들어, 관의 외부 직경이 6.25mm인 경우, 하부 표면은 적어도 12.5mm의 폭을 갖는다. 챔버(230)는 적어도 2인치의 높이, 양호하게는 3 내지 4인치의 높이가 될 수 있지만, 챔버(230)의 정확한 치수는 액체 장벽(268)이 유지되는 한 중요하지 않다.
챔버는 의료 기기에 적절한 재료, 즉 의료 등급 재료(medical grade material)로 형성된다. 제조의 용이성, 즉시 이용 가능성 및 일회성 속성으로 인해, 폴리비닐클로라이드, 폴리카보네이트, 폴리오레핀스, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌과 같은 플라스틱이나 또는 그외 적절한 의료 등급 플라스틱이 사용될 수 있다. 챔버는 몰딩에 의해, 예를 들어 압출 성형(extruding), 사출 중공 성형(blow molding) 또는 사출 성형(injection molding)에 의해 형성된다. 챔버를 통해 흐르는 액체를 관찰할 수 있도록 챔버는 투명 또는 깨끗한 재료로 형성될 수 있다. 챔버의 상부에 있는 미소공 필터는 여러 가지 방식으로 챔버에 연결될 수 있다. 하나의 구현예에서, 필터는 캡타입의 하우징에 끼워 맞춰질 수 있고 이 하우징은 챔버의 상부에 나사로 고정되거나 용접될 수 있다. 다른 실시예에서는, 에폭시를 이용하여 미소공 필터를 챔버에 확실하게 부착시킬 수 있다. 또 다른 구현예에서는, 미소공 필터를 사출 성형 공정 동안 동시에 몰딩할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 액체 여과 및 공기 제거를 위한 시스템의 체외 유체 순환기 내에 공기 없는 챔버(airless chamber)(230)가 정렬되어 있다. 시스템을 준비(prime)시키기 위하여 여과되어야 하는 유체(제2 유체)와 융화될 수 있는 제1 유체를 시스템으로 유입한다(단계 404). 혈액 투석에서, 제1 유체는 살린(saline)과 같이 혈액과 융화 가능한 용액이다. 살린은 동맥 채널(330)을 통해 동맥 혈압 센서(336)로 흐른다. 동맥 혈압 센서(336)는 동맥 측 상의 순환기(324)를 통해 흐르는 유체의 압력을 감시하기 위해 트랜스듀서를 포함한다. 그런 다음 살린은 연동 펌프(peristaltic pump)와 같은 펌프(120)를 접경하는 채널의 일부를 통해 흐른다. 펌프(120)는 살린을 시스템(324)을 통해 흐르게 하다. 일부의 구현예에서, 동맥 혈압 센서(336)는 펌프(120)의 뒤에 위치한다. 대안적으로, 동맥 혈압 센서가 펌프(120)의 앞뒤에 모두 위치할 수 있다. 그런 다음 살린은 투석기(130)로 흐른 다음 정맥 혈압 센서(360)로 흐른다.
다음에, 살린, 또는 제1 유체는 챔버(230)의 입구 포트를 통해 챔버에 채워진다(단계 412). 챔버를 완전하게 채우기 위해, 일단 살린이 챔버 내로 유입되면 정맥 채널(368)이 죄어져서 포지티브 압력이 생성될 수 있다. 살린이 챔버에 채워질 때 챔버의 상부에서 미소공 필터를 통해 공기가 배출된다. 챔버가 완전하게 채워지면, 살린은 필터와 접촉하고 챔버는 실질적으로 공기가 없는 상태로 된다. 그렇지만, 필터가 소수성이기 때문에, 살린은 필터를 통해 배출되지 않는다. 정맥 채널(368)이 풀린 후에는, 챔버의 출구 포트를 통해 정맥 채널(368)로 살린이 배출된다.
그런 다음, 체액과 같은 제2 액체, 예를 들어 혈액이 시스템(418)으로 유입된다. 혈액은 살린과 동일한 루트를 따라 진행하며, 대부분에 있어서, 순환기를 통해 살린을 밀어낸다. 혈액이 챔버 내로 들어오면, 혈액은 출구 포트를 통해 챔 버의 하부에서 살린을 밀어낸다(단계 422). 그렇지만, 혈액은 챔버(230) 내의 모든 살린을 밀어내지는 못한다. 챔버(230)의 높이 때문에, 혈액은 챔버(230) 내로 들어온 다음, (도 4a의 투명 재료로 형성된 공기 없는 챔버에 도시된 바와 같이) 흐름 경로(flow path)를 따라 출구 포트로 되돌아 흐르기 전에 챔버의 높이의 일부를 통과할 뿐이다. 살린과 혈액 사이의 경계면(interface)(268)은 챔버(230) 내의 대부분의 혈액의 최대한의 범위(furthest extent)를 설명하고 있다. 혈액과 살린 사이의 경계면(268)은 육안으로 볼 수 있으며 챔버의 전체 폭에 걸쳐 뻗어 있다. 혈액과 살린은 혼합되지 않는 것이 아니기 때문에, 경계면(268) 주위의 두 액체 사이에는 약간의 혼합물이 존재한다.
살린은 혈액이 필터와 접촉하지 못하게 한다. 그렇지만, 시스템의 동작을 방해하지 않으면서 혈액의 일정 비율이 살린 내에 존재할 수 있다. 즉, 살린과 혈액이 가스로 하여금 시스템으로부터 새어 나가게 해서 시스템 내에 액체를 유지할 수 있도록 하기 위해, 공기 없는 챔버에 있어서 살린은 혈액으로부터 완전하게 자유로울 수 없다. 실질적으로 살린이 대부분인 용액은 필터가 단백질로 덮이게 되지 않게 한다. 챔버가 충분히 길어진 경우, 혈액이 챔버를 통해 흐를 때 살린은 상대적으로 정체된 채 유지되기 때문에, 혈액은 챔버의 상부 부분에서 살린과 혼합하지 않는다.
투석기에 의해 유입된 공기 또는 혈액으로부터 용액 밖으로 나온 공기와 같이, 혈액 내에 있는 모든 해방된 가스 또는 공기는, 혈액 및 살린 내의 작은 공기 방울처럼 올라가게 되어, 결국 미소공 필터를 통해 공기가 새어나가게 된다. 챔 버(230) 내측의 댐(48)에 따라, 혈액은 챔버의 하부를 직선으로 횡단하여 출구 포트로 가는 것이 아니라 댐의 위로 이동한다. 혈액의 흐름을 위로 향하게 함으로써, 공기를 포함한 혈액은 적어도 댐의 높이보다 높은 높이로 위로 흐르지 않은 채 챔버 내로 흐를 수 없어 바로 챔버로 다시 들어오지 못한다. 댐의 표면 영역 및 챔버의 내부 벽은 미소 거품을 포함하는 공기가 혈액으로부터 분리되어 미소공 필터를 통해 유체 순환기를 빠져나갈 수 있게 한다.
유체 순환기를 통하여, 상당한 공기-혈액 경계면 없이 혈액이 흐른다. 혈액이 공기와 접촉하면서 들어오지 않으므로 응고가 생길 가능성이 낮지만, 추가의 안전을 위해 혈액은 챔버 내의 선택 필터를 통과할 수 있다. 일부의 구현예에서, 챔버를 통과한 후, 혈액은 추가의 안전 수단으로서 온도 또는 공기 검출 센서와 같은 하나 이상의 센서를 지나가거나 통과한다.
하나의 구현예에서, 공기 없는 챔버 및 하나 이상의 다른 컴포넌트는 통합된 유체 순환기와 일체화될 수 있다. 이 통합된 유체 순환기는, 공기 없는 챔버와 같은, 전술한 바와 같은 컴포넌트들을 가지는데, 이 컴포넌트들은, 하나의 조립체(assembly)로 함께 형성되거나, 이산적인 개별의 기기 또는 모듈러 기기가 아니라 몰딩 통합된다. 이 통합된 유체 순환기는 혈액 투석기처럼, 혈액 정화기와 같은, 장치에 탈착 가능하게 안착되도록 구성되어 있다. 이 통합된 유체 순환기는, 오퍼레이터가 단지 이 통합된 유체 순환기를 장치에 넣고 단지 몇 가지의 추가적인 접속 후 작동하기 시작하는 카세트 또는 카트리지와 유사하다.
도 5를 참조하면, 통합된 유체 순환기(512)는 리지드 본체(rigid body)(518) 및 플렉시블 지원부(flexible backing)(도시되지 않음)를 갖는다. 리지드 본체는 하나 이상의 오목부(concave portion) 또는 침강부(depressed portion)가 (뒤쪽에서 볼 때) 리지드 본체(518)의 전면(front surface)으로부터 돌출하는 실질적으로 평평한 면(520)을 갖는다. 이 플렉시블 지원부는 침강부만을 덮거나, 침강부 외의 부분을 덮어, 리지드 본체의 후면(back surface) 전체를 덮도록 적용될 수 있다.
통합된 유체 순환기는 공기 없는 챔버(526)로서 기능하는 침강부를 갖는다. 전술한 바와 같은 침강부에 의해, 공기 없는 챔버(526)는 상부 영역에 미소공 필터(528)를 포함하며 댐(560) 및 클롯 필터(568)를 선택적으로 포함한다. 리지드 본체(518) 내의 제1 채널(534)은 리지드 본체(518)의 에지로부터 공기 없는 챔버(526)의 저부 영역까지 이른다. 채널(534)의 일부 위에, 정맥 리세스 또는 포켓(548)이 형성된다. 플렉시블 지원부는 정맥 포켓(548)을 지지한다. 정맥 포켓(548)은 장치 내의 트랜스듀서가 플렉시블 지원부를 통하는 정맥의 유체 압력을 측정할 수 있는 크기로 되어 있다. 제2 채널(578)은 공기 없는 챔버의 출구로부터 리지드 본체(518)의 에지까지 연장한다. 제1 채널 및 제2 채널은 리지드 본체(518)의 동일한 에지 또는 상이한 에지로 연장한다. 제1 채널(534) 및 제2 채널(578)은 공기 없는 챔버(526)와 유체가 통하도록 연결되어 있다.
일부의 구현예에서는, 리지드 본체(518) 내에 제3 채널(584)이 형성된다. 이 제3 채널(584)은, 통합된 유체 순환기가 장치 내에 있지 않거나 투석기에 연결되어 있지 않을 때, 제1 채널 또는 제2 채널과 유체가 통하도록 연결되어 있지 않다. 일부의 구현예에서는, 제3 채널(584)을 따라 동맥 포켓(588)이 형성된다. 동 맥의 유체 압력(arterial fluid pressure)은 동맥 포켓(588)의 플렉시블 지원부를 통해 측정될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제3 채널(584)의 일단은 리지드 본체(518)의 하나의 에지로 연장하고, 타단은 동일한 또는 상이한 에지로 연장한다.
선택적으로, 리지드 본체(518)를 횡단하여 제4 채널(592)이 연장한다. 일부의 구현예에서는, 리지드 본체 내에 추가의 리세스 및 채널이 형성된다.
일부의 구현예에서는, 예를 들어 제1, 제2, 제3 및 제4 채널이 에지로 연장하는 위치에서, 관(594a, 594b, 594c, 594d 및 594e)들이 리지드 본체(518)에 연결된다. 이 관들은 공지의 기술을 이용하여 리지드 본체에 연결된다. 일부의 실시예에서, 이 관들은 리지드 본체(518) 내의 사전 형성된 그루브(pre-formed groove)들에 맞춰진다. 이 관들은 그루브들에 맞춰진 압력일 수 있다. 다른 구현예에서, 이 관들은 리지드 본체(518)에 고정된다. 선택적으로, 관(594a, 594b, 594c, 594d 및 594e)들의 단부에는 이 관들을 투석기 또는 환자와 같은, 장치의 컴포넌트에 연결하기 위한 패스너(fastener)들이 있다. 관(594d)은 장치 내의 연동 펌프(peristaltic pump)를 둘러싼다. 관(594a 및 594e)들은 투석기에 연결된다. 관(594b 및 594c)들은 환자에 연결된다.
각각의 리세스는 평평한 표면(520)으로부터 대체로 동일한 거리로 돌출할 수 있다. 대안적으로, 채널과 같은, 리세스 중 일부는, 공기 없는 챔버(526)와 같은, 다른 리세스들보다 얕을 수 있다. 도 5a를 참조하면, 통합된 순환기(512)의 단면은 포켓(548), 채널(534) 및 챔버(526)의 일부의 윤곽을 나타낸다. 리지드 본 체(526)는 약 2mm 미만, 예를 들어 약 1mm 미만의 전체 두께를 가질 수 있다. 플렉시블 멤브레인(564)은 리지드 본체(520)의 배면(back)을 덮는다.
일부의 구현예에서는, 리지드 본체(518) 내에 형성되어 있는 하나 이상의 채널 대신, 리지드 본체 내의 피처(feature)에 관이 직접 연결된다. 예를 들어, 제2 채널(578)을 형성하는 대신, 공기 없는 챔버(526)에 관(594b)을 직접 연결할 수 있다.
일부의 구현예에서, 통합된 순환기(512)는 2개의 리지드 측면을 가진다. 제1 리지드 측면은 전술한 바와 같다. 제2 리지드 측면은 실질적으로 평평하며 제1 측면 내에 형성된 포켓에 인접하여 위치하는 개구를 갖는다. 개구는 플렉시블 멤브레인으로 덮여 있다.
일부의 구현예에서, 통합된 순환기(512)는 순환기의 하나 이상의 측면으로부터 연장하는 포스트를 갖는다. 포스트는 장치 내의 리세스와 짝을 이루어, 장치 내에서 센서와 같은 컴포넌트를 가지는 통합된 순환기(512)의 정확한 정합(registration)을 보장한다. 일부의 구현예에서, 통합된 순환기(512)는 래치, 클립, 또는 장치(512)을 갖는 통합된 순환기(512)를 인쇄 정합하고 이 통합된 순환기(512)를 적소에 정지시키기 위한 기기를 가진다.
장치는 통합된 순환기를 적소에 유지시키는 메커니즘을 가질 수 있다. 이 메커니즘은 문(door), 잠금 기기(locking device), 또는 통합된 순환기를 장치에 단단히 접촉시켜 유지하기 위한 흡입 기기를 포함할 수 있다. 통합된 순환기가 장치 내에 안착되면, 압력 트랜스듀서(pressure transducer)들이 플렉시블 지원부에 연결되어 각각의 대응하는 위치에서 유체 압력을 직접 측정한다. 통합된 순환기를 장치과 접촉시킴으로써 압력 트랜스듀서들은 순환기를 통하는 흐름을 감지할 수 있다. 통합된 유체 순환기가 장치과 접속되어 장치의 컴포넌트에 연결되면, 오퍼레이터는 전술한 순환기 챔버(230)를 사용하는 방식과 유사한 방식으로 통합된 유체 순환기를 사용한다.
공기 없는 챔버(230)와 마찬가지로, 리지드 본체(518)는 의료 등급 재료로 구성된다. 플렉시블 지원부는, 유연성이 있고, 실리콘 탄성 중합체를 포함한 탄성 중합체와 같이 의료용에 적합한 중합체로 구성된다. 다른 적절한 재료로는, 고밀도 폴리 에틸렌 및 저 밀도 폴리 에틸렌, 고밀도 폴리 프로필렌 및 저 밀도 폴리 프로필렌, 폴리아미드로 이루어진 별도의 공동 압출성형된 단층 또는 다층, 나일론, 실리콘 또는 유연성 있는 어플리케이션 기술에서 흔히 공지된 그외 재료를 들 수 있다. 플렉시블 지원부는, 레이저, 초음파 또는 RF 용접 또는 접착제에 의해 리지드 본체(518)의 배면에 부착된다. 일부의 구현예에서는, 각각의 리세스의 에지가 플레시블 지원부에 밀봉되도록 플렉시블 지원부가 부착된다. 대안적으로, 플렉시블 지원부는 리지드 본체의 에지에만 부착된다. 플렉시블 지원부가 평평한 부분으로부터 리세스를 밀봉하지 않는 경우, 통합된 유체 순환기에 밀봉되는 장치는, 순환기를 통해 흐르는 유체가 리세스 밖으로 그리고 지원부와 평평한 표면(520) 사이에 누설되지 않도록 충분한 압력을 가하도록 구성된다. 리지드 부분(518)의 배면에서, 리세스를 에워싸는 릿지(ridge)가 형성될 수 있다. 이 릿지는 순환기에 압력이 가해질 때 평평한 부분(518)에 대해 플렉시블 멤브레인을 밀봉하는 데 도움 을 줄 수 있다.
일부의 구현예에서는, 하나 이상의 리세스에 주입 사이트(injection site)(598)가 형성된다. 이 주입 사이트(598)를 사용하여 약물(drug) 또는 용액(solution)을 주입할 수 있다. 적절한 주입 사이트(598)는 바늘(needle)이 들어오고 나갈 수 있는 네오프렌 개스킷(neoprene gasket)으로 형성되어 있어, 바늘이 나갈 때 네오프렌 개스킷은 누설 또는 분출하지 않는다.
도 6은 통합된 유체 순환기(512)의 사시도를 나타낸다. 도 5에서와 같이, 리세스를 나타내기 위해 통합된 유체 순환기(512)로부터 플렉시블 멤브레인을 생략하였다.
도 7을 참조하면, 장치의 컴포넌트와 관련해서 관 조립체(tubing assembly)를 적절한 얼라인먼트로 유지하기 위해 혈관 가이드(bloodline guide)(700)를 구성한다. 관 조립체는 공기 없는 챔버(230) 및 도 3에 도시된 바와 같은 관을 포함하며, 일부의 실시예에서는, 혈관 가이드 내의 압력을 검출하기 위해 허용되는 컴포넌트들을 포함한다. 혈관 가이드(700)는 평평한 표면을 가진 리지드 본체(718)를 포함한다. 리세스(726)는 공기 없는 챔버(230)를 끼워 맞추도록 구성된 리지드 본체(718) 내에 형성된다. 리세스(734, 778, 784 및 792)는 관을 수용하도록 하는 크기로 되어 있다. 리세스(748, 762 및 788)는 부착된 컴포넌트를 유지하거나 압력을 감시할 수 있는 관의 부분을 유지하도록 하는 크기로 되어 있다. 혈관 가이드(700)의 실시예는 리세스(726, 748, 734, 762, 778, 784, 788 및 792) 중 하나 이상을 포함한다. 일부의 구현예에서, 리세스(748, 762 및 788)는 리지드 본 체(718) 내에 만들어진 홀이다.
일부의 실시예에서, 혈관 가이드(700)는 커버(도시되지 않음)를 포함한다. 이 커버는 평평한 플라스틱 단편과 같은 평평한 층이다. 이 커버는 혈관 가이드와는 별개일 수 있으며, 예를 들어 클립에 의해 혈관 가이드에 일시적으로 부착될 수 있다. 일부의 구현예에서, 이 커버는 혈관 가이드(00)의 배면에 걸쳐 이 커버를 구부리기 위한 힌지를 가지는 혈관 가이드(700)의 한 측으로부터 연장하며, 이에 의해 리세스를 덮는다. 일부의 구현예에서, 이 커버는 리세스(748, 762, 788)와 정렬되는 홀들을 갖는다. 이 홀들은 개방되어 있거나 멤브레인으로 덮일 수 있다. 이 홀들은 압력 트랜스듀서와 같은 감지 디바이스가 리세스 내의 컴포넌트 내의 유체의 압력을 검출할 수 있게 한다.
일부의 구현예에서, 혈관 가이드(700)는 예를 들어 혈관 가이드(700)의 에지에서, 관들을 정확한 위치에 유지하기 위한 클립을 포함한다. 통합된 순환기(500)와 마찬가지로, 혈관 가이드(700)는 이 혈관 가이드(700)를 멤브레인에 의해 적절하게 정렬하기 위한 포스트를 포함할 수 있다. 혈관 가이드(700)는 투명하기 때문에, 사용자는 혈관 가이드가 멤브레인에 적재될 때, 이 혈관 가이드 내의 컴포넌트 및 관들이 적절하게 정렬되는 것을 볼 수 있다.
공기 없는 챔버 및 관들을 포함하는 조립체가 혈관 가이드(700) 내에 배치되면, 혈관 가이드(700)는 멤브레인에 적재된다. 일부의 구현예에서, 혈관 가이드(700)는 포스트, 래치 또는 적절한 정합을 멤브레인으로 보장하기 위한 그외의 메커니즘을 포함한다.
여기서 설명한 공기 없는 챔버를 체외 혈액 순환기에서 사용하면 이 체외 혈액 순환기를 통해 흐르는 혈액과 공기가 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 챔버 내에서 이와 같이 공기가 접촉하는 것을 방지하면 혈액 내에 응고가 생기는 가능성을 낮출 수 있다. 혈액이 챔버에서 배출되기 전에 혈액 내에 공기가 존재하는 경우, 챔버의 상부에 있는 소수성 미소공 필터(hydorphobic microporous filter)는 챔버에 들어오는 공기를 빠져나가게 할 수 있다. 이 소수성 미소공 필터는 공기 없는 챔버의 일부이거나 공기 없는 챔버에 직접 연결될 수 있다. 이에 따라 공기는 유체가 채워진 챔버로부터 용이하게 빠져나갈 수 있다. 그러므로 순환기로부터 공기를 빼내기 위해 챔버의 상부에 라인들을 연결할 필요가 없다. 공기-혈액 경계면을 제거함으로써 환자를 치료하기 위한 안정성을 높일 수 있다. 혈액에 응고가 생기면, 환자는 심각한 손상을 입을 수 있다. 혈액 응고는 혈전(thrombus), 색전증(embolism), 심장마비(heart attack) 또는 뇌출혈(stroke)을 일으킬 수 있다. 혈액 내의 공기 거품들도 또한 공기 색전증을 일으켜 환자에게 손상을 줄 수 있다. 환자의 혈액이 체외 순환기를 통해 흐르는 동안 공기와 접촉하지 않으면, 공기가 혈액으로 들어오지 않으므로, 치료 중에 공기 색전증 및 혈액 응고가 생기는 것을 방지할 수 있다. 응고의 가능성이 완화되므로, 혈액에 추가되는 항응고제(anticoagulant)의 양을 줄일 수 있다. 치료 중에 혈액 내의 첨가제를 줄이는 것은 환자의 건강에 이롭기 때문에 바람직하다.
챔버는 혈액으로 채워지기 전에 먼저 살린으로 채워진다. 챔버는 살린 및 혈액이 챔버 내로 유입될 수 있을 정도의 충분한 높이를 가지고 있고, 살린은 챔버 의 상부 근처에 위치하고 혈액은 하부 근처에 위치하므로, 2개 유체의 혼합이 거의 생기지 않는다. 살린은 혈액 내의 대부분의 단백질이 챔버의 상부에 있는 필터와 접촉하지 않게 한다. 단백질이 필터에 축적되면, 필터의 소수성 속성이 억제될 수 있어, 즉 필터는 젖게 되어, 액체가 챔버의 내부로부터 챔버의 외부로 누설될 수 있게 된다. 또한, 단백질이 필터에 모이면, 필터는 공기를 통과시키는 작동을 충분히 수행하지 못한다. 그러므로 충분히 긴 챔버는 살린을 상부에 정체되게 하여 단백질이 필터와 접촉하지 못하게 된다.
입구 포트와 출구 포트 사이의 챔버 내의 댐은 미소 거품(microbubble)들을 축적시키는 표면을 제공할 수 있다. 그런 다음 혈액 내의 이 미소 거품들은 출구 포트를 통하기보다는 챔버를 통해 빠져나갈 수 있다. 응고의 형성을 감소시키고 혈액 내의 가스를 감소시키면 혈액 투석의 치료를 받는 환자는 더 안전하다. 이 댐은 또한 액체를 챔버까지 끌어당겨, 액체 및 이 액체와 함께 이동하는 어떠한 가스라도 가스가 챔버의 상부로 빠져나가기 전에는, 즉시 챔버 밖으로 밀려나가지 않게 한다.
압력 측정을 수행하는 포켓, 유체 흐름을 위한 채널 및 공기 없는 챔버와 같은, 컴포넌트들을 단일의 통합된 유체 순환기로 배치하면, 복수의 별도의 컴포넌트가 필요 없게 된다. 컴포넌트의 수를 작게 하면 오퍼레이터는 컴포넌트를 이용하는 작업을 더 쉽게 할 수 있고 오퍼레이터 실수의 위험성을 줄일 수 있다. 통합된 유체 순환기는 컴포넌트의 통합성을 유지하는 리지드 측(rigid side)을 가지며, 압력 측정 또는 온도 측정과 같은 측정을 수행할 수 있게 하는 플렉시블 부분을 가진 다. 또한, 통합된 순환기 내의 포켓으로 인해 챔버의 상부와 유체가 통할 수 있게 연결되는 압력 감지 라인이 필요 없게 된다.
본 발명의 다양한 실시예들에 대해 서술하였다. 그럼에도, 본 발명의 정신 및 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 여기서 서술한 컴포넌트들을 플라즈마와 같은 다른 유체와 함께 사용할 수 있다. 또한, 살린이 아닌 유체를 사용하여 시스템을 준비할 수 있다. 따라서, 이하의 청구의 범위의 범주 내에서 다른 실시예들이 가능하다.

Claims (35)

  1. 체외 순환기(extracorporeal circuitry) 내의 체액(bodily liquid)으로부터 공기를 제거하는 장치에 있어서,
    하부 영역과 상부 영역, 그리고 상기 하부 영역에 또는 상기 하부 영역 근처에 유체 입구 포트(liquid entry port)와 유체 출구 포트(liquid exit port)로 이루어지는 한 쌍의 포트를 가지는 수직 챔버; 및
    상기 상부 영역에 또는 상기 상부 영역 근처에 미소공 필터
    를 포함하며,
    상기 수직 챔버로부터 공기를 제거하면서 상기 수직 챔버에 상기 액체를 채우기 위하여, 상기 입구 포트로부터 상기 수직 챔버를 통해 상기 출구 포트로 액체가 통과되는, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미소공 필터는 소수성 재료(hydrophobic material)를 포함하는, 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유체 입구 포트 및 상기 유체 출구 포트는 상기 수직 챔버의 하부 표면에 있는, 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미소공 필터는 상기 수직 챔버의 상부 표면의 적어도 일부를 형성하는, 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 입구 포트와 상기 출구 포트 사이에 댐(dam)을 더 포함하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수직 챔버는, 제1 액체와 제2 액체가 혼합될 수 있고 상기 제2 액체가 상기 수직 챔버를 통해 흐를 때, 상기 수직 챔버 내의 상기 제1 액체와 상기 수직 챔버 내의 상기 제2 액체 사이의 경계면을 유지하기에 충분한 높이를 가지는, 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수직 챔버의 상기 하부 영역은 상기 상부 영역보다 넓은, 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 챔버의 상기 하부 영역에 위치하는 클롯 필터(clot filter)를 더 포함하며,
    상기 클롯 필터는, 상기 액체가 상기 출구 포트를 통과하기 전에 상기 클롯 필터를 통과하도록 위치하는, 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 미소공 필터는 상기 챔버의 상기 상부 영역에 연결된 하우징 내에 끼워 맞추어지는, 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하부 표면은 입구 관(entry tube) 및 출구 관(exit tube)을 수용할 수 있도록 충분히 넓으며,
    상기 입구 관은 상기 입구 포트에 연결되어 있고 상기 출구 관은 상기 출구 포트에 연결되어 있는, 장치.
  11. 체외 순환기 내의 체액으로부터 공기를 제거하는 방법에 있어서,
    상기 수직 챔버 내에 실질적으로 공기가 남아 있지 않도록 챔버를 채우는 위해, 상기 수직 챔버의 하부 영역으로 입구 포트를 통해 제1 액체를 통과시키는 단계; 및
    상기 수직 챔버의 상기 하부 영역으로 상기 입구 포트를 통해 제2 액체를 통과시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 제1 액체의 일부를 상기 수직 챔버의 상기 하부 영역으로부터 상기 출 구 포트 밖으로 배출시켜 상기 제1 액체와 상기 제2 액체 사이에 액체-액체 경계면(liquid-liquid interface)을 형성하고, 상기 제2 액체를 통과시키는 단계에서는, 상기 제2 액체를 통과시킴으로써 상기 제2 액체 내에 함유되어 있는 모든 가스 거품을 미소공 필터를 통해 상기 수직 챔버의 상부 영역 밖으로 배출시키는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 액체는 상기 제1 액체와 혼합될 수 있으며,
    상기 수직 챔버는, 상기 제1 액체가 정체되기 때문에, 상기 제1 액체와 상기 제2 액체가 혼합되는 것을 방지할 수 있도록 충분히 긴, 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 액체 내의 모든 가스가 분출된 후, 상기 출구 포트를 통해 상기 제2 액체를 통과시키고, 환자에게 전달하기 위해 상기 출구 포트를 통해 실질적으로 공기 없는 제2 액체를 통과시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 입구 포트를 통해 제1 액체를 통과시키는 단계는, 상기 입구 포트를 통해 혈액-융화성 컴포넌트(blood-compatible component)를 통과시키는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 입구 포트를 통해 제1 액체를 통과시키는 단계는, 상기 입구 포트를 통해 살린(saline)을 통과시키는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 입구 포트를 통해 제2 액체를 통과시키는 단계는 상기 입구 포트를 통해 혈액을 통과시키는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 입구 포트를 통해 상기 제2 액체를 통과시킨 후, 상기 제2 액체가 상기 댐을 넘도록 하는 단계; 및
    상기 제2 액체가 상기 댐을 넘도록 한 후, 상기 제2 액체를 출구 포트로 통과시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제2 액체를 클롯 필터를 통과시키는 단계; 및
    상기 제2 액체를 클롯 필터를 통과시킨 후, 상기 제2 액체를 출구 포트를 통해 통과시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 체액 정화 장치 내에 탈착 가능하게 안착되도록 구성된 통합된 유체 순환기 컴포넌트에 있어서,
    실질적으로 평평한 주요부(main portion) 및 상기 주요부로부터 연장하는 복수의 오목부(recessed portion)를 가지는 리지드 본체(rigid body); 및
    상기 복수의 오목부 중 적어도 하나를 덮는 플렉시블 지원부(flexible backing)
    를 포함하며,
    제1 오목부는 상부 영역에 또는 상부 영역 근처에 미소공 필터를 가지는 수직 챔버를 형성하며, 제2 오목부는 상기 수직 챔버의 하부 영역과 유체가 통하도록 연결된 제1 채널을 형성하며, 제3 오목부는 상기 수직 챔버의 상기 하부 영역과 유체가 통하도록 연결된 제2 채널을 형성하는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 플렉시블 지원부는, 상기 리지드 본체의 상기 평평한 주요부에 밀봉되고, 상기 복수의 오목부들을 적어도 부분적으로 에워싸는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 오목부는 상기 제1 채널과 중첩되는 제4 오목부를 포함하며, 상기 제4 오목부는 상기 제1 채널보다 넓은, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 오목부는 제3 채널을 형성하는 제5 오목부를 포함하며,
    상기 제3 채널은 상기 리지드 본체의 에지로 연장하고, 상기 제1 오목부, 상기 제2 오목부, 상기 제3 오목부 또는 상기 제4 오목부와 직접 접촉하지 않는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 오목부는 상기 제3 채널과 중첩되는 제6 오목부를 포함하며, 상기 제6 오목부는 상기 제3 채널보다 넓은, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제3 채널은, 상기 리지드 본체와 결합된 제1 관과 유체가 통하도록 연결되어 있는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 오목부는 제4 채널을 형성하는 제7 오목부를 포함하며,
    상기 제4 채널은 상기 리지드 본체의 적어도 하나의 에지로 연장하며, 상기 제1 오목부, 상기 제2 오목부, 상기 제3 오목부, 상기 제4 오목부, 상기 제5 오목부 또는 상기 제6 오목부와 직접 접촉하지 않는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 복수의 오목부는 상기 제4 채널과 중첩되는 제8 오목부를 포함하며, 상기 제8 오목부는 상기 제4 채널보다 넓은, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  27. 제19항에 있어서,
    상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 상기 리지드 본체의 에지로 연장하는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 리지드 본체에 결합된 관(tube)들을 더 포함하며, 상기 관들은 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널과 유체가 통하도록 연결되어 있는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  29. 제19항에 있어서,
    상기 수직 챔버는 상기 제2 채널에 인접하는 클롯 필터를 더 포함하는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  30. 제19항에 있어서,
    상기 미소공 필터는 소수성 재료를 포함하는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  31. 제19항에 있어서,
    상기 수직 챔버는, 제1 액체와 제2 액체가 혼합될 수 있고, 상기 제2 액체가 상기 수직 챔버를 통해 흐를 때 상기 제1 액체가 실질적으로 정체될 때, 상기 수직 챔버 내의 상기 제1 액체와 상기 수직 챔버 내의 상기 제2 액체 사이의 경계면을 유지하기에 충분한 높이를 가지는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  32. 제19항에 있어서,
    하나 이상의 주입 사이트(injection site)를 더 포함하며,
    상기 주입 사이트들은 상기 리지드 본체 상에 형성되고 상기 하나 이상의 주입 사이트는 오목부와 중첩되는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 하나 이상의 주입 사이트는 네오프렌 개스킷(neoprene gasket)을 포함하는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  34. 제19항에 있어서,
    리지드 지원부(rigid backing)를 더 포함하며, 상기 리지드 지원부는 적어도 제1 채널 및 제2 채널을 지원하며, 상기 리지드 지원부는 상기 플렉시블 지원부가 위치하는 적어도 하나의 개구를 포함하는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
  35. 체액 정화 장치에서의 사용을 위한 통합된 유체 순환기 컴포넌트에 있어서,
    실질적으로 평평한 주요부 및 상기 주요부로부터 연장하는 복수의 오목부를 가지는 리지드 본체;
    상기 복수의 오목부 중 적어도 하나를 덮는 플렉시블 지원부; 및
    복수의 플렉시블 관
    를 포함하며,
    제1 오목부는 상부 영역에 또는 상부 영역 근처에 소수성 미소공 필터를 가지는 수직 챔버를 형성하며, 상기 수직 챔버는, 제1 액체와 제2 액체가 혼합될 수 있고, 상기 제2 액체가 상기 수직 챔버를 통해 흐를 때 상기 제1 액체가 실질적으로 정체될 때, 상기 수직 챔버 내의 상기 제1 액체와 상기 수직 챔버 내의 상기 제2 액체 사이의 경계면을 유지하기에 충분한 높이를 가지며,
    제2 오목부는 상기 제1 오목부의 하부 영역과 유체가 통하도록 연결된 제1 채널을 형성하며,
    제3 오목부는 상기 제1 오목부의 상기 하부 영역과 유체가 통하도록 연결된 제2 채널을 형성하며,
    상기 제2 오목부 및 상기 제3 오목부는 상기 리지드 본체의 에지로 연장하며, 상기 제2 오목부 및 상기 제3 오목부 각각은 상기 복수의 플렉시블 관 중 하나의 관과 유체가 통하도록 연결되어 있으며,
    제4 오목부는 상기 제3 오목부의 한 구획부(section)와 중첩되고 상기 제3 오목부보다 넓으며,
    제5 오목부는 제3 채널을 형성하고 상기 리지드 본체의 에지로부터 연장하며, 상기 제5 오목부는 상기 복수의 플렉시블 관 중 하나의 관과 유체가 통하도록 연결되어 있는, 통합된 유체 순환기 컴포넌트.
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