KR20180075550A - 멤브레인 카테터 - Google Patents
멤브레인 카테터 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180075550A KR20180075550A KR1020187013572A KR20187013572A KR20180075550A KR 20180075550 A KR20180075550 A KR 20180075550A KR 1020187013572 A KR1020187013572 A KR 1020187013572A KR 20187013572 A KR20187013572 A KR 20187013572A KR 20180075550 A KR20180075550 A KR 20180075550A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- catheter
- blood
- membrane
- transport
- substance
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 201
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 180
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 180
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 79
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000006163 transport media Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 48
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 48
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 48
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 31
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 23
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 claims description 18
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 claims description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims description 14
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 14
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 14
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 14
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 230000004087 circulation Effects 0.000 claims description 11
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 7
- 150000002303 glucose derivatives Chemical class 0.000 claims description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 4
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 claims description 4
- 244000052769 pathogen Species 0.000 claims description 3
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 claims description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 claims description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 140
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 36
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 36
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 20
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 20
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 20
- 238000013461 design Methods 0.000 description 16
- 239000002088 nanocapsule Substances 0.000 description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 13
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 13
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 12
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 10
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 10
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 10
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 8
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 8
- 239000000306 component Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- -1 that is Substances 0.000 description 5
- 206010001526 Air embolism Diseases 0.000 description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 4
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 4
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 4
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 3
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 3
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 3
- 239000000385 dialysis solution Substances 0.000 description 3
- 238000002618 extracorporeal membrane oxygenation Methods 0.000 description 3
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 3
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 3
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 3
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 2
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 2
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 206010020591 Hypercapnia Diseases 0.000 description 2
- 102000015696 Interleukins Human genes 0.000 description 2
- 108010063738 Interleukins Proteins 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 description 2
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 2
- DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N creatinine Chemical compound CN1CC(=O)NC1=N DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLCKLZIHJQEMCU-UHFFFAOYSA-N cyano prop-2-enoate Chemical class C=CC(=O)OC#N NLCKLZIHJQEMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 2
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000002158 endotoxin Substances 0.000 description 2
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 2
- 238000001631 haemodialysis Methods 0.000 description 2
- 230000000322 hemodialysis Effects 0.000 description 2
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000004199 lung function Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005399 mechanical ventilation Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000009325 pulmonary function Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 description 2
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- QBPPRVHXOZRESW-UHFFFAOYSA-N 1,4,7,10-tetraazacyclododecane Chemical compound C1CNCCNCCNCCN1 QBPPRVHXOZRESW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000030090 Acute Disease Diseases 0.000 description 1
- 206010001605 Alcohol poisoning Diseases 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000003846 Carbonic anhydrases Human genes 0.000 description 1
- 108090000209 Carbonic anhydrases Proteins 0.000 description 1
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 1
- 208000014085 Chronic respiratory disease Diseases 0.000 description 1
- 208000000059 Dyspnea Diseases 0.000 description 1
- 206010013975 Dyspnoeas Diseases 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 102000051325 Glucagon Human genes 0.000 description 1
- 108060003199 Glucagon Proteins 0.000 description 1
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 208000032843 Hemorrhage Diseases 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035150 Hypercholesterolemia Diseases 0.000 description 1
- 208000002682 Hyperkalemia Diseases 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 238000012695 Interfacial polymerization Methods 0.000 description 1
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 1
- 206010027439 Metal poisoning Diseases 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010039897 Sedation Diseases 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000010100 anticoagulation Effects 0.000 description 1
- 238000002617 apheresis Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 208000034158 bleeding Diseases 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 239000003633 blood substitute Substances 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002612 cardiopulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229940109239 creatinine Drugs 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229950010048 enbucrilate Drugs 0.000 description 1
- JJJFUHOGVZWXNQ-UHFFFAOYSA-N enbucrilate Chemical compound CCCCOC(=O)C(=C)C#N JJJFUHOGVZWXNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- MASNOZXLGMXCHN-ZLPAWPGGSA-N glucagon Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(O)=O)C(C)C)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC=1C=CC=CC=1)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@@H](N)CC=1NC=NC=1)[C@@H](C)O)[C@@H](C)O)C1=CC=CC=C1 MASNOZXLGMXCHN-ZLPAWPGGSA-N 0.000 description 1
- 229960004666 glucagon Drugs 0.000 description 1
- 208000007345 glycogen storage disease Diseases 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 208000010501 heavy metal poisoning Diseases 0.000 description 1
- 238000002615 hemofiltration Methods 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- 229920001480 hydrophilic copolymer Polymers 0.000 description 1
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 1
- 229940072221 immunoglobulins Drugs 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 230000003907 kidney function Effects 0.000 description 1
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N lactide Chemical compound CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000001690 micro-dialysis Methods 0.000 description 1
- 238000002324 minimally invasive surgery Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- VOFUROIFQGPCGE-UHFFFAOYSA-N nile red Chemical compound C1=CC=C2C3=NC4=CC=C(N(CC)CC)C=C4OC3=CC(=O)C2=C1 VOFUROIFQGPCGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 239000002674 ointment Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000012959 renal replacement therapy Methods 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000036280 sedation Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- PRZSXZWFJHEZBJ-UHFFFAOYSA-N thymol blue Chemical compound C1=C(O)C(C(C)C)=CC(C2(C3=CC=CC=C3S(=O)(=O)O2)C=2C(=CC(O)=C(C(C)C)C=2)C)=C1C PRZSXZWFJHEZBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14525—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using microdialysis
-
- A61M1/1032—
-
- A61M1/1036—
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
- A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
- A61M1/1621—Constructional aspects thereof
- A61M1/1623—Disposition or location of membranes relative to fluids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
- A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
- A61M1/1654—Dialysates therefor
- A61M1/1676—Dialysates therefor containing proteins, e.g. albumin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
- A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
- A61M1/1678—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes intracorporal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
- A61M1/3679—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits by absorption
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M25/00—Catheters; Hollow probes
- A61M25/0043—Catheters; Hollow probes characterised by structural features
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/10—Location thereof with respect to the patient's body
- A61M60/104—Extracorporeal pumps, i.e. the blood being pumped outside the patient's body
- A61M60/109—Extracorporeal pumps, i.e. the blood being pumped outside the patient's body incorporated within extracorporeal blood circuits or systems
- A61M60/113—Extracorporeal pumps, i.e. the blood being pumped outside the patient's body incorporated within extracorporeal blood circuits or systems in other functional devices, e.g. dialysers or heart-lung machines
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/10—Location thereof with respect to the patient's body
- A61M60/122—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body
- A61M60/126—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable via, into, inside, in line, branching on, or around a blood vessel
- A61M60/13—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable via, into, inside, in line, branching on, or around a blood vessel by means of a catheter allowing explantation, e.g. catheter pumps temporarily introduced via the vascular system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/20—Type thereof
- A61M60/205—Non-positive displacement blood pumps
- A61M60/216—Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller
- A61M60/237—Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller the blood flow through the rotating member having mainly axial components, e.g. axial flow pumps
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/30—Medical purposes thereof other than the enhancement of the cardiac output
- A61M60/36—Medical purposes thereof other than the enhancement of the cardiac output for specific blood treatment; for specific therapy
- A61M60/37—Haemodialysis, haemofiltration or diafiltration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/30—Medical purposes thereof other than the enhancement of the cardiac output
- A61M60/36—Medical purposes thereof other than the enhancement of the cardiac output for specific blood treatment; for specific therapy
- A61M60/38—Blood oxygenation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/40—Details relating to driving
- A61M60/403—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps
- A61M60/405—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being hydraulic or pneumatic
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/40—Details relating to driving
- A61M60/403—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps
- A61M60/408—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being mechanical, e.g. transmitted by a shaft or cable
- A61M60/411—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being mechanical, e.g. transmitted by a shaft or cable generated by an electromotor
- A61M60/416—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being mechanical, e.g. transmitted by a shaft or cable generated by an electromotor transmitted directly by the motor rotor drive shaft
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/40—Details relating to driving
- A61M60/403—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps
- A61M60/419—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being permanent magnetic, e.g. from a rotating magnetic coupling between driving and driven magnets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/80—Constructional details other than related to driving
- A61M60/855—Constructional details other than related to driving of implantable pumps or pumping devices
- A61M60/884—Constructional details other than related to driving of implantable pumps or pumping devices being associated to additional implantable blood treating devices
- A61M60/886—Blood oxygenators
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/80—Constructional details other than related to driving
- A61M60/855—Constructional details other than related to driving of implantable pumps or pumping devices
- A61M60/884—Constructional details other than related to driving of implantable pumps or pumping devices being associated to additional implantable blood treating devices
- A61M60/888—Blood filters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14532—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
- A61B5/6847—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
- A61B5/6852—Catheters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/087—Single membrane modules
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
본 발명은 혈관 내 사용을 위한 카테터(44)를 포함하는 장치에 관한 것으로, 여기서 카테터(44)는 혈액 유입부(100) 및 혈액 배출부(15)를 갖고, 장치의 동작 중 혈액 유입부(100)를 통해 카테터(44) 내로 유동하는 혈액의 적어도 일부가 멤브레인(4')과 접촉하도록 카테터(44) 내에 배치된 멤브레인(4')을 포함한다. 멤브레인(4')은 수송 매질과 혈액 간에 교환되는 적어도 하나의 물질의 교환이 이루어지도록 하며, 수송 매질은 교환되는 물질이 용해될 수 있는 수송액이다. 카테터(44)는 장치의 동작 중 혈액 유입부(100)와 혈액 배출부(15) 사이의 압력차를 적어도 부분적으로 보상하도록 구성되는 이송 장치(65)를 포함한다. 또한, 본 발명은 이러한 유형의 장치를 사용하여 진단 목적으로 정맥혈에서 적어도 하나의 물질을 제거하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 혈액으로부터 또는 혈액 내로 물질을 교환하거나 대체하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일반적인 적용분야는 동물 또는 인간의 신체검사 또는 치료 분야이다. 상세하게는, 이와 관련하여, 특정 물질을 신체의 혈액에서 신체 외부로 수송하거나 역으로 신체 외부에서 신체의 혈액으로 수송하는 것이 가능하다. 특히, 혈액 내의 특정 물질의 흔적에 기초하거나, 혈액 내의 특정 물질의 정량 측정법(quantitative measuring)에 기초한 진단 방법은 전술한 일반적인 적용분야에 속한다. 또한, 본 발명의 적용분야에는 신체기관, 특히 폐, 신장 또는 간의 활동을 지원하거나 대체하는 기능도 포함한다. 따라서, 본 발명은 비내인성(non-endogenous) 물질, 특히 약물 또는 약제를 투여하는데 사용될 수도 있다. 특히, 유망한 적용분야는 폐기능 또는 신장기능의 장기적 지원에 관한 것이다(지속적 신대체요법, CRRT: Continous Renal Replacement Terapy).
예를 들어 내인성 또는 외인성의 독소 제거 또는 혈액에서 용해된 물질의 제거를 지칭하는 것으로서 혈액 투석, 혈액 여과 또는 혈액 투석여과와 같은 다양한 치료법을 포함하는 체외 혈액 정화 장치(ECBP, ExtraCorporeal Blood Purification)가 상술한 적용분야에 속한다. 주요 개념은 환자로부터 혈액 인출, 외부 여과 장치에서 물질 제거("정화") 및 정맥에 접근하여 정화된 혈액을 반환하는 것이다.
GB 2 004 092 A는 혈관 내 멤브레인 카테터를 이용하여 혈액 내 포도당 함량을 측정하는 장치를 나타낸다. 이와 관련하여, 측정액은 순환식으로 카테터의 외측을 형성하는 멤브레인을 지나 유도되어 신체 외부로 전달되고, 여기서 먼저 산소가 액체에 첨가된다. 그 후에, 측정액은 효소 반응기(enzyme reactor)에 공급되며, 혈액 내 포도당 농도가 반응기의 배출구에서 산소의 분압을 통해 결정된다. 이러한 설계에 있어서, 멤브레인의 표면은 카테터의 크기에 의해 제한되어, 비교적 소량의 혈액만이 멤브레인과 접촉하고 측정액과 교환된다.
WO 2008/046630 A1은 미소투석법(microdialysis)을 이용하여 혈액 내 물질의 농도를 지속적으로 감시하는 장치를 나타낸다. 여기에, 혈액으로 둘러싸여 있고 관류액(perfusate)이 통과하는 튜브형 멤브레인이 사용될 수 있다. 이러한 튜브형 멤브레인은 당연히 혈액 유입구 또는 혈액 배출구를 갖지 않는다. 튜브형 멤브레인의 대체물로서 평면형 멤브레인이 기재되어 있으며, 여기서 혈액 및 은 각각 평면형 멤브레인의 대향측에 구비되어 사행(meanders)으로 연장되는 라인(line)을 통해 명백하게 체외 방식으로 펌핑된다.
또한, 본 발명의 분야에서, 체외막산소공급(ECMO: ExtraCorporeal Membrane Oxygenation) 시스템 또는 체외 이산화탄소 제거(ECCO2R: ExtraCorporeal CO2 Removal) 시스템을 이용하여 환자의 폐기능을 지원하는 것은 이미 공지되어 있다. 이러한 시스템들은 보통 캐뉼라(cannula), 임펠러 펌프, 튜브 시스템, 멤브레인 산소 공급기, 안전 시스템 및 열교환기를 포함하고, 이들은 신뢰성 있으며 다루기 용이하다. 하지만, 이들은 광범위한 유통(distribution)과 사용 빈도와 관련된 다수의 한계(고비용이고, 크기가 매우 대형이며, 환자가 움직이지 못함)를 갖는다. 이는 치료중에 환자의 움직임으로 인해 캐뉼라의 위치가 변하는 리스크가 존재하기 때문에, 환자는 움직일 수 없는 상태(진정된 상태)가 되어야함을 의미한다. 또한, 통상적인 시스템에 있어서, 하나 이상의 카테터를 통해 혈액을 신체의 외부로 전달하고, 산소가 추가되고 이산화탄소가 제거된 혈액을 신체 내부로 다시 되돌리는 것이 요구된다.
따라서, CO2가 증가하는 급성 및 만성 호흡기 질환(hypercapnia(과탄산혈증))을 갖는 다수의 환자는 예상될 모든 이점들을 가진 상태로 소형화된 휴대용 ECCO2R의 이점을 누릴 수 있으며, 그로 인해 환자들이 조기에 움질일 수 있는 상태가 될 수 있으므로 환자들에게 진정제를 장기간 투여하거나 추가적으로 투여할 필요가 없고, 질병 초기 단계에 이미 이 치료법이 사용될 수도 있다. 상세하게는, 환자의 대다수가 확대된 호흡 작용의 결과로서, 호흡 곤란 및 과탄산혈증으로 인한 환기(ventilation)만을 필요로 하기 때문에 기계적 환기에 대한 완전한 방지가 가능하다.
이미 시장성이 있는 혈관 내 멤브레인 산소 공급기는 과거에 임상 실험을 거쳤으며, 환자에의 사용이 승인되었다. 이 기술의 주목표는 혈관 내 멤브레인 산소 공급기에 의해 혈액 내 산소 부족을 개선하거나, 산소의 충분한 가용성을 보장하는 것이다. 이 목표를 달성하기 위해, 혈관계 내의 카테터 내로 기체가 공급되어야 할뿐만 아니라 혈액과 기상(gas phase) 사이의 넓은 접면이 요구되는데, 이는 잠재적으로 가스색전증(gas embolism)의 위험을 심각하게 증가시킨다. 요구되는 넓은 최소면적에 대한 문제는 높은 가스유량으로 체외로 유출되는 전개형(unfoldable) 중공 섬유망의 도입으로 해결되었다. 이 기술에는 여러 가지 제한사항이 존재하는데, 그 중에는 낮은 산소(O2) 전달량, 높은 혈전 형성 성향(thrombohenicity)으로 인해 난률를 갖는 섬유계통, 중공 섬유의 파손에 대한 민감성 및 필연적으로 정해진 카테터의 크기가 있다. 따라서, 이 기술은 병원에서 수용될 수 없다.
특허 문헌과는 상이하게 설계 변경된 혈관 내 멤브레인 산소 공급기가 공지되어 있다. 예를 들면, WO 2004/016300 A2는 혈액에 산소를 공급하기 위한 카테터의 형태인 정맥 산소 공급기를 개시하며, 이 산소 공급기는 섬유 다발을 포함하고, 섬유들은 제 1 연결부에 의해 기체 공급부에, 제 2 연결부에 의해 기체 배출부에 각각 연결된다. 섬유 다발은 동작 중에 섬유들의 제 2 연결부에 대한 섬유들의 제 1 연결부의 상대 회전에 의해 산소 공급기의 종방향을 중심으로 꼬여있다. 따라서, 섬유들은 연속적인 기체도관(gas conduits)으로서 섬유 다발의 전체 길이에 이른다. 산소 공급기의 동작 중에, 산소는 확산 기체가 혈액과 교환되는 표면에서 제 1 연결부를 통해 섬유들 내로 유동하여 공급되기 때문에, 혈액 내 산소의 농축 및 이산화탄소의 제거를 동시에 얻게 된다. 따라서, 제 2 연결부에는 섬유들 내에 산소와 이산화탄소의 혼합 기체가 존재하며, 혼합 기체는 튜브 내의 배출 챔버와 환자의 신체 외부의 튜브를 통과한다. 산소 공급기 내로 유동하는 혈액은 비틀린 섬유 다발을 통과하여 펌프에 도달하며, 펌프에서 혈액은 정맥의 순환 방향으로 수송되고 배출부를 통해 산소 공급기에서 배출된다. 따라서, 혈압 강하는 펌프에 의해 보상되어, 배출부에서의 압력은 다시 생리학적 압력을 갖게 된다. 이산화탄소와 산소를 효과적으로 교환하기 위해서는, 카테터에서 거의 실현될 수 없는 중공 섬유의 매우 큰 멤브레인 표면이 필요하며, 결국 가스색전증이 발생할 위험을 더 증가시킨다.
US 2010/0258116 A1은 이산화탄소의 상이한 제거 방법, 구체적으로 혈액 산소 공급기를 다룬다. 특정 교환 장치와 관련하여서는 상세한 설명을 찾을 수 없지만, 체외 교환 장치뿐만 아니라, 혈관 내 카테터에 대해 설명되어 있다. 카테터의 구조는 상세하게 기재되어 있지 않으며, 특히 혈액 유입부 및 혈액 배출부를 갖는 어떠한 카테터도 도시하지 않는다. 또한, 카테터와 관련해서는, 오로지 교환 매질로서 기체의 공급만이 기재되어 있다.
US 4,631,053 A는 혈관 내 멤브레인 산소 공급기를 개시한다. 교환 매질로서, 표준 상태에서 기체인 산소의 사용만을 개시한다. 오로지 산소 공급 라인으로서 사용될 뿐, 수송 매질은 명백히 사용되지 않으며, 가능한 수송 매질의 회수는 도시되어 있지 않는다.
GB 2 505 068 A에 있어서, 심장의 기능을 지원하도록, 샤프트(shaft)를 통해 카테터 펌프와 연결된 체외의 구동장치가 도시되어 있다. 명백하게, 개시된 구동장치는 그 크기 때문에 혈관 내 카테터의 일 부품으로서 사용되기에는 부적합하다.
US 2013/053623 A1에 도시된 펌프는 심장의 기능을 지원하는데 사용되므로, 본 발명의 장치의 적용 분야와는 완전히 상이하다는 것을 의미한다. 당연히, 도시된 펌프는 본 발명에 따른 장치에서의 멤브레인을, 즉 물질의 교환을 위한 멤브레인을 포함하지 않는다.
공지되어 있는 장치 및 방법에 대해 상술한 단점들에 기초하여, 본 발명은 물질이 효율적으로 혈액 내외로 운반될 수 있는 장치 또는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 장치는 최소 침습술(minimally invasive surgeries)의 기준을 충족시킬 것이며, 환자 및 그/그녀의 혈액 순환에 대해 가능한 적게 영향을 미칠 것이다. 특히, 체외 순환 회로 또는 순환의 단점과 혈액의 불필요한 표면 접촉이 감소될 것이다. 또한, 혈액에서 독소 물질의 제거는 현재 사용되고 있는 방법과 비교하여 향상될 것이다. 예를 들면, 본 발명에 따른 시스템에 의해, 가스색전증의 리스크가 감소될 것이며, 이와 동시에, 특히 멤브레인의 교환율과 이를 달성하기 위해 요구되는 카테터의 크기 사이의 비율과 관련하여 교환 장치의 성능이 향상될 것이다.
따라서, 본 발명은 혈관 내 사용을 위한 카테터를 포함하는 장치에 관한 것으로, 여기서 카테터는 혈액 유입부 및 혈액 배출부를 갖고 멤브레인을 포함한다. 멤브레인의 제 1 측면은 수송 매질과 접촉하고, 멤브레인은 장치의 작동 중 혈액 유입부를 통해 카테터 내로 유동하는 혈액의 적어도 일부가 혈액 배출부를 통해 배출되기 전에, 멤브레인의 제 1 측면과 대향하는 멤브레인의 제 2 측면과 접촉하도록 카테터 내에 배치된다. 수송 매질과 혈액 간에 교환되는 적어도 하나의 물질의 교환이 이루어지도록 한다. 특히, 각각의 장치에 있어서, 카테터는 혈액 유입부와 혈액 배출부 사이의 압력차를 적어도 부분적으로 보상하기 위해 구성되는 이송 장치를 포함한다.
또한, 본 발명은 혈관 내 사용을 위한 카테터를 포함하는 장치에 관한 것으로, 여기서 카테터는 혈액 유입부와 혈액 배출부를 갖고 멤브레인을 포함한다. 멤브레인의 제 1 측면은 수송 매질을 수용하기 위한 내강(lumen)의 범위를 규정하며, 멤브레인은 장치의 작동 중 혈액 유입부를 통해 카테터 내로 유동하는 혈액의 적어도 일부가 혈액 배출부를 통해 배출되기 전에, 멤브레인의 제 1 측면과 대향하는 멤브레인의 제 2 측면과 접촉하도록 카테터 내에 배치된다. 멤브레인은 장치의 동작 중 내강에 수용된 수송 매질과 혈액 간에 교환되는 적어도 하나의 물질의 교환이 이루어지도록 하며, 카테터는 장치의 동작 중 혈액 유입부와 혈액 배출부 사이의 압력차를 적어도 부분적으로 보상하도록 구성되는 이송 장치를 포함한다.
또한, 본 발명은 진단 목적으로 상술한 장치 중 하나를 사용하여 정맥혈에서 적어도 하나의 물질을 제거하는 방법에 관한 것으로, 여기서 제거되는 물질은 본 장치의 카테터의 멤브레인을 통해 교환되는 물질이다.
또한, 본 발명은 상술한 장치 중 하나를 사용하여 혈액에서 또는 혈액 내로 적어도 하나의 물질을 대체하거나 교환함으로써 동물 또는 인간의 신체를 치료하는 방법에 관한 것이다.
따라서, 본 발명에 따르면, 교환되는 물질이 용해될 수 있는 수송액인 수송 매질이 제공된다. 이는 수송 매질이 장치의 동작 중에(표준 상태인 경우) 액상임을 의미한다. 수송 매질로서 액체가 사용되기 때문에, 물질의 제거 및 공급은 실질적으로 더욱 잘 제어되며 보다 효율적인 방식으로 수행될 수 있어서, 예를 들면 가스색전증의 리스크가 현저하게 감소된다. 또한, 혈전증(thrombose)의 발병 리스크가 미미해진다. 혈액이 환자의 체외로 수송되지 않기 때문에, 이와 관련된 출혈 합병증(bleeding complication)에 따른 조직 항응고제(systemic anticoagulation)를 필요로 하지 않는다. 이와는 별도로, 적합한 수송액을 사용하여 보다 빠르거나 보다 높은 순환으로 인해, 일반적으로, 멤브레인, 즉 액체에 적합한 멤브레인(예컨데, "액상 멤브레인")을 통해 교환되는 물질의 더 높은 교환이 달성될 수 있으며, 요구되는 멤브레인의 표면이 축소되어 카테터 내에 압력차를 감소시킨다. 카테터가 이송 장치를 포함하는 경우, 더 낮은 압력차를 맞추기 위해 요구되는 이송 장치의 이송속도도 그에 따라 감소되며, 이는 일반적으로 이송 장치의 크기의 감소 및 그에 따른 전체적인 카테터 크기의 감소를 가능케 한다. 임의의 이송 장치가 없는 카테터의 경우, 비교적 낮은 압력차로 인해 카테터의 횡단면이 축소될 수 있다. 본 발명과 관련된 전체 시스템의 크기 감소를 가능케 함으로써, 적용이 용이해지고, 결론적으로 합병증의 리스크가 감소된다. 이미 시장에서 사용 가능한 구성품을 사용함으로써, 전체 시스템은 휴대가 가능하며, 콘솔과 함께 또는 콘솔에 있는 체외 순환 회로가 가방에 들어맞도록 크기가 조정될 수 있다.
수송 매질로서 수송액을 사용하기 때문에, 본 장치의 멤브레인은 액체에 적합한, 즉 2가지의 액체 사이에 물질이 교환되도록 설계되고 구성된 멤브레인이다. 이러한 멤브레인을 구비하여 액체와 기체 사이에 물질 교환이 이루어질 수 있었거나 어느 정도 이루어질 수 있다 하더라도, 전체로서의 멤브레인 구성과 그 중에서도 제공된 접촉면 및/또는 기계적 안정성으로 인해, 멤브레인은 기체의 수송 매질과 함께 사용되도록 설계되지 않는다.
특히 크기가 작아 유리한 유형의 구성에 있어서, 이송 장치는 토크를 생성하기 위한 구동장치 및 토크를 전달하기 위해 구동장치에 연결된 펌프 로터(rotor) 또는 임펠러를 포함한다. 이와 관련하여, 토크는 바람직하게는 카테터가 연장되는 종방향과 실질적으로 평행하게 배치되는 축의 샤프트를 따라 전달된다. 여기서, 펌프 로터는 축류 펌프의 임펠러에 대응된다.
이송 장치가 전기 모터를 포함하는 경우, 특히 로터의 회전 속도를 제어함으로써 이송 장치를 간단하게 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 이송 장치에 대한 신뢰도는 전기 모터의 신뢰도에 의해 실질적으로 제한된다.
대안적으로, 이송 장치는 동작 중에 수송 매질이 주위로 유동하는 터빈 요소를 포함할 수 있다. 이러한 이송 장치에 있어서, 수송 매질의 유동 에너지 중 일부는 순환하는 혈액에 전달된다. 가장 간단하고 가장 신뢰성 있는 경우에 있어서는, 터빈 요소가 직접 펌프 로터와 결합되어 두 요소가 동일한 회전 속도로 작동할 수 있도록 하는 것이다. 이와 관련하여, 각 블레이드의 형상(즉 표면), 형태 및 배치에 의해 구동 관계가 결정될 수 있다. 상술한 유형의 구동장치는 별도의 전원이 필요 없다는 추가적인 이점을 갖는다. 특히, 신체 외부에서 구동장치의 전원 연결부가 요구되지 않기 때문에, 신뢰성뿐만 아니라 장치의 동작 안전성이 향상된다.
구동장치와 관련하여, 펌프 로터는 자기 결합부(magnetic coupling)를 통해 구동장치와 연결되는 것이 바람직하다. 여기서, 자기 결합부는 회전축을 따라 토크를 전달하기 위한 2개의 결합부를 포함하며, 각각의 결합부는 서로에 대해 회전 가능한 영구자석을 포함한다. 예를 들면, 자기 결합부로는 동심 링 결합(concentric ring coupling) 또는 디스크 결합(disc coupling)이 사용될 수 있다. 예를 들어 연속 샤프트 형태인 연속 기계적 연결과 비교할 때, 자기 결합부는 전달되는 토크가 제한된다는 이점을 갖는다. 따라서, 특히 오류가 발생하는 경우, 예상치 못한 상태는 배제될 수 있다. 예를 들면, 하나의 요소가 봉쇄된 경우에도, 개별적으로 결합된 다른 요소는 특정 제한 조건하에서 여전히 움직일 수 있다. 예를 들어 펌프 로터가 고장나거나 차단된 경우, 자기 결합부에 의해 최대로 전달된 토크를 극복한 후에 펌프 로터는 거의 자유롭게 작동할 수 있으므로, 블로킹 펌프 로터(blocking pump rotor)와 비교하면, 혈류는 더 적은 유동 저항을 받아, 예를 들면 혈액 응고(외부 또는 외면(foreign surface)에서 활성화됨)로 인한 혈전증과 같은 합병증에 대한 리스크가 감소하게 된다. 또한, 토크의 한계로 인해, 펌프의 파손을 막을 수도 있다.
또한, 이에 따라 형성된 펌프 임펠러 또는 펌프 로터는 바람직하게는 현수 방식(suspended manner)으로 지지될 수도 있다. 예를 들면, "Berlin Heart"사의 심장 지원 시스템(INCOR)에 따른 베어링이 제공될 수 있다.
특히 소형의 자기 결합부에서 목표하는 토크를 전달할 수 있기 위해, 결합부 중 하나가, 결합부의 영구자석과 회전 불가능하게 연결된 적어도 부분적으로 강자성(ferromagnetic)인 가이딩 요소를 포함하는 것이 바람직하다고 밝혀졌다. 여기서, 가이딩 요소 중 일부는 다른 결합부의 영구자석 외측에 반경 방향으로 배치된다. 이는 자기 결합부가 서로에 대해 회전할 수 있는 2개의 결합부를 포함하는 것을 의미한다. 여기서 구동측(drive-side) 결합부는 구동측 영구자석을 포함하며, 출력측(output-side) 결합부는 회전축을 따라 구동측 영구자석으로부터 일정 거리를 두고 대향하는 출력 측 영구자석을 포함한다. 결합부 중 하나는 적어도 부분적으로 강자성인 가이딩 요소를 포함하며, 가이딩 요소는 결합부의 영구자석과 회전 불가능하게 연결되어 있다. 가이딩 요소 중 일부는 반대편 영구자석 외측에 반경 방향으로 배치된다. 종래의 동심 링 결합과 비교하면, 이러한 설계는 제조가 보다 용이하며, 보다 경제적인 이점을 가지며, 전체적으로, 토크의 일부가 결합부의 정면을 통해 전달되기 때문에, 결합면이 넓을 필요가 없는 이점을 갖는다. 종래의 디스크 결합과 비교하면, 이러한 설계는 특정 토크 전달을 위해 필요한 반경 크기가 더 작아도 되는 이점을 갖는다. 가이딩 요소는 동심 링 커플링의 외부 결합부와 유사한 컵 또는 중공 원통 형상일 수 있으며, 원주 방향으로 각각의 다른 결합부를 둘러쌀 수 있다. 즉, 가이딩 요소는 바람직하게는 두 영구자석 외측에 반경 방향으로 연장된다. 이와 관련하여, 가이딩 요소는 예를 들어 박벽의(thin-walled) 중공 원통으로 형성될 수 있으므로, 크기의 변화 없이 디스크 결합의 자화량이 가능한 범위까지 최대로 유지되고, 이와 동시에, 동심 링 결합의 크기와 유사한 크기의 전달 가능 토크가 이러한 가이딩 요소와 그로부터 일정 거리를 둔 반대편 영구자석 사이에서 획득될 수 있다. 영구자석의 자화 방향은 바람직하게는 회전축에 수직으로 배향된다. 즉, 이들 자석의 극은 원주방향으로 S극에서 N극으로 연장되며, 적어도 2극(two-pole) 설계에서는 회전축에 대해 서로 정반대이다. 가이딩 요소에 의해, 영구자석으로부터 반경 방향으로 연장하는 자기력선들은 다발이 되며, 가이딩 요소의 강자성 재료로 인해 결합부들 간의 자기력이 더 증가하게 된다. 강자성 물질 내의 자기력선을 압축시킴으로써 토크를 전달하기 위한 자기력이 상승된다. 바람직하게는, 동일한 크기의 결합을 갖는 동심 링 결합과 비교할 때, 영구자석의 부피가 더 크기 때문에, 더 짧은 축방향 연장 및 그에 따른 결합부의 베어링 상에 더 낮은 반경방향 수평력이 얻어질 수 있다.
자기 결합부의 영구자석은 각각 2극, 4극 또는 6극의 영구자석일 수 있다. 바람직하게는 이들은 각각 2개의 반원통형 자극(magnetic poles)을 갖도록 2극으로 설계된다. 가이딩 요소는 자기 단락 회로(magnetic short circuit)를 방지하기 위해, 가이딩 요소를 적어도 2개의 강자성부로 분리하는 적어도 하나의 반자성(diamagnetic) 분리부를 포함할 수 있다. 반경방향 외측 배치 이외에도, 가이딩 요소는 회전 불가능하게 연결된 영구자석의 배면에서 연장될 수도 있으며, 배면은 반대편 영구자석으로부터 멀어지는 쪽을 향한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 가이딩 요소는 회전축에 수직으로 배치된 크로스 웹(cross web) 및 양면에 형성된 컵 형상의 리세스들(recesses)을 구비하여 실질적으로 H-형의 종단면을 포함할 수 있으며, 여기서 영구자석은 이들 리세스들 중 하나에 수용되며 회전 불가능하게 연결된다. 이는 가이딩 요소가 중공 원통형 피복(jacket)을 포함할 수 있고, 바람직하게는 실질적으로 피복의 절반 높이에 배치된 중간 베이스(intermediate base)로 설계될 수 있다.
배면이 반대편 영구자석으로부터 멀어지는 쪽을 향하고 가이딩 요소와 회전 불가능하게 연결된 영구자석의 배면에 반자성 차폐 요소(diamagnetic shielding element)가 배치되면, 자기 결합부의 가이딩 요소 내에서 특히 고밀도의 자기력선이 획득될 수 있다. 이러한 방식으로, 결합부 외부로 자기력선이 흐르는 것을 방지할 수 있으며, 이와 관련된 손실이 감소될 수 있다.
또한, 자기 결합부에서, 전면이 반대편 영구자석을 향하는 가이딩 요소와 회전 불가능하게 연결된 영구자석의 전면에 반자성 차폐 요소가 배치되는 경우, 특히 회전축을 중심으로 하는 영역에 배치되는 경우가 바람직하다고 밝혀졌으며, 차폐 요소는 가이딩 요소와 외측에서 원주 방향 또는 반경 방향으로 인접하는 것이 바람직하다. 이러한 차폐는 소정의 자기력에서 전달되는 토크가 증가할 수 있도록, 회전축으로부터 반경 방향으로 보다 멀리 떨어진 영역으로 자기장을 유도하거나 방향을 전환시키는 것을 가능케 한다.
수송 매질이 혈액으로 전이(transition)되는 것을 확실하게 방지하기 위해, 2개의 결합부가 밀폐되어 분리되는 것 또한 바람직하다. 이러한 밀폐 분리는 예를 들어 자기 결합부의 두 결합부 사이에 밀폐 벽을 배치함으로써 달성될 수 있으며, 밀폐 벽은 전자기적으로 부도체이어야 한다. 특히, 하우징의 자성 반전(reversal of magnetism) 및/또는 하우징 내 유도 와전류(eddy current)로 인한 손실을 방지할 수 있도록, 실질적으로 비자성이고, 전기적으로 부도체인 하우징 내에 결합부 중 적어도 하나가 수용될 수 있다.
본 발명의 이점들로부터 특히 넓은 범위에서 유리한 용도는 혈액에서 CO2를 제거하는데 사용되는 것이다. 즉, 혈액에서 교환되는 물질은 CO2이다. 이와 관련하여, 수송액은 37℃에서 수송액 100ml에 대해, 적어도 140ml CO2, 특히 적어도 180ml CO2의 용해도를 가질 수 있다. 이에 비해, 40mmHg(대략, 5332.88Pa)의 동맥혈에서 CO2의 용해도(물리적 용해)는 대략 2.6ml/100ml이며, 90mmHg(11998.98Pa)에서는 대략 0.3ml/100ml이다.
수송액은 과불화탄소(perfluorocarbon) 또는, 특히 특정 단백질 또는 포도당 유도체가 농축된 알부민 용액(albumin solution) 및/또는 전해질 용액일 수 있거나, 상업적으로 이용 가능한 투석액일 수 있으며, 투석액은 이온 교환기, 활성 탄소 또는 기타 흡착제를 통해 부가적으로 처리되는 것이 바람직하다. 본 발명은 탈염수로 이루어지거나 탈염수를 포함하는 수송 매질로서 투석액(dialysis liquid)과 함께 사용될 수 있으며, 탈염수는 생리학적으로 세포외 액체와 동일한 농도의 중탄산염뿐만 아니라 다양한 전해질을 포함한다. 동작 중에, 혈액과 투석액은 저분자 물질(5 내지 15kDa 미만, 원자 질량 단위인 달톤과 관련됨)(요독증 물질(uraemic toxins), 전해질)이 투과될 수 있는 반투과성 멤브레인(semipermeable membrane)을 따라 역류(counterflow)로 유도될 수 있다. 따라서, 전해질이 아닌 초과 요독증 물질에 대해서만 최대 농도 구배(concentration gradient)가 획득될 수 있다. 추가적으로 액체가 분리된다면, 혈액에서 용액을 밀어내는 압력 구배(pressure gradient)가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명은 예를 들어 중금속 중독 및 알코올 중독의 경우에 사용될 수 있다.
혈액에서 CO2의 교환 또는 CO2의 제거와 관련하여, 과불화탄소가 특히 바람직한 수송액으로 밝혀졌다. 이는 수송액이 과불화탄소(PFC, PerFluoroCarbons) 계열의 액체인 것이 바람직하며, 과불화탄소는 생리학적 조건과 주위 온도에서 액상으로 존재한다. PFC는 혈액보다 10배 높은 CO2 수용력을 갖는다(PFC에 대한 CO2의 용해도는 210ml/dl이며, O2의 용해도는 53ml/dl임). 과불화탄소 이외에도, 예를 들어 헤모글로빈계 산소 운반체 등의 다른 혈액 대체물질이 적합할 수 있다. 적합한 과불화탄소는 낮은 표면장력을 더 가지며, 높은 확장 계수로 인해 표면에 쉽게 퍼진다. CO2 운반에 대한 이러한 특성 및 이들 특성의 큰 잠재성은 전술한 액체를 중공 섬유의 멤브레인을 유동하는 용도에 특히 적합하게 하여, 낮은 혈류 하에서 자발적이거나 기계적으로 유지되는 환기 중 호흡 일량(breathing work)을 경감하기 위해서, 특히 지속적으로 형성된 이산화탄소의 일부를 제거할 수 있다. 따라서, 대략 300ml/min(카테터를 통해/카테터를 통한 종래의 방법으로, 본 발명에서는 실제로 동일한 시간에만 접촉함)의 혈류 속도를 갖는 표준 체중의 환자의 경우에, 효율적인 CO2 전달을 위한 최소 교환 면적은 적어도 0.84m2의 크기가 될 수 있도록 설계될 것이다.
단백질-결합 독소를 교환하기 위해, 수송액은 알부민을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 경우에, 본 발명은 알부민 투석을 수행하는데 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 알부민과 결합한 독소와 수용성(水溶性)의 작은 분자만이 투과될 수 있는 멤브레인이 사용된다. 혈액 순환측 독소의 농도 구배는 알부민 함유 수송액측보다 크다. 농도 구배와 알부민-결합 독소에 대한 멤브레인의 투과성으로 인해, 이러한 독소는 멤브레인을 통과하고(확산), 수송액 내의 자유 알부민에 결합한다. 회로를 통해, 독소와 결합한 알부민은 투석 측에서 다른 해독 장소로 이동될 수 있다. 제 1 해독 장소로서, 예를 들어 물(독소)에 용해된 분자를 여과하고 전해질 레벨을 확인하는 완전한 투석 장치가 제공될 수 있고, 제 2 해독 장소로서는, 비(非)음이온 독소를 여과하는 활성탄 여과장치(activated carbon filter)가 제공될 수 있다. 음이온 독소는 음이온 여과장치를 통해 회로에서 배출된다. 이렇게 정화된 알부민은 멤브레인에서 다시 독소를 흡수한다. 따라서, 알부민은 혈액 순환 측에서 다시 자유 상태가 될 것이며, 새로운 독소를 운반할 수 있게 되어 혈액이 해독될 것이다. 상술한 재처리에 대한 대안으로서, 알부민을 함유한 수송액은 멤브레인을 통과한 후에 폐기될 수도 있다.
또한, 특수 수송액(예를 들면, 투석액, 생리 식염수)이 조제되거나 혼합되어, 예를 들면 전해질 장애(고칼륨혈증)를 치료하거나, 혈당, 병리학적 포도당 분자(pathological glucose molecules)(당원병(glycogen storage diseases) 치료 목적), 지방질(이상지질혈증(dyslipidoses) 치료 목적), 요소(urea) 또는 크레아티닌(creatinine)을 수송하거나, 일반적인 치료 성분채집술(therapeutic apheresis)에 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 각각의 물질(들)을 교환하기 위해 특화된 멤브레인, 예를 들어 반투과성 멤브레인이 사용될 수 있다. 과불화탄소 외에 특별히 바람직한 수송액은 특히 알부민 용액 및/또는 전해질 용액이거나, 이온 교환기, 활성탄 또는 기타 흡착기를 통해 부가적으로 처리되는 상업적으로 이용 가능한 투석액이다.
본 발명은 예를 들어 인공 췌장으로서 사용될 수 있으며, 여기서 혈액은 멤브레인을 통해 수송액에서 인슐린을 흡수할 수 있고, 수송액으로 글루카곤을 전달할 수 있다. 멤브레인은 예를 들어 폴리우레탄으로 이루어질 수 있다.
상술한 수송액이 사용되는 경우, 본 발명은 자발적 또는 기계적 환기 중 호흡일량을 경감하기 위해서, 지속적으로 생성된 이산화탄소의 일부가 액체, 특히 과불화탄소를 통해 제거된다는 점에서 과탄산혈증을 방지할 수 있다. 과불화탄소는 CO2뿐만 아니라, 모든 호흡 기체인 O2, N2 및 NO에 대해 높은 용해도를 보인다. 따라서, 사용되는 멤브레인의 기체 교환 표면은 종래의 혈관 내 멤브레인 산소 공급기에 요구되는 표면만큼 클 필요는 없다. 이에 따라, 카테터는 종래의 투석 카테터 또는 단일 포트 ECMO 카테터의 크기로 구현될 수 있다. 유사한 속성의 기체 결착 효과를 달성하기 위해 종래의 혈관 내 멤브레인 산소 공급기에서 현재까지 사용된 산소의 기체 결착력보다 훨씬 높은 기체 결착력을 갖는 과불화탄소액을 사용함으로써, 혈액과 멤브레인의 접촉면은 CO2를 효율적으로 제거할 수 있도록 훨씬 작아야 한다.
또한, 본 발명은 감결합(decoupler) 물질을 포함하는 수송액과 함께 사용될 수 있다. 일반적으로, 독소는 독소보다 단백질 또는 지방질의 특이적 결합부위에 대해 더 높은 친화성을 갖는 물질들로 대체될 수 있다. 이러한 물질들을 감결합 물질이라고 지칭한다. 감결합 물질로서, 원칙적으로는 생리적 물질이 바람직하지만, 필요하다면 독성 측면에서 안전하다고 간주되는 비(非)생리적 물질이 사용될 수도 있다. 이러한 물질들은 결합부위에 더 높은 특이적 결합 친화력을 가지므로, 화학 평형의 변화가 발생하고 독소가 방출된다. 그 후에, 방출된 독소는 혈액 또는 혈액 성분에서 제거되는 수 있다(효소, 흡착 작용 또는 멤브레인 프로세스에 의해).
방출된 독소를 수송액에서 제거하기 위해, 초미세여과 프로세스를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이와 관련하여, 다수의 성분으로 구성된 용액은 분자량에 따라 분리될 수 있다. 이러한 프로세스는 특히 저분자 물질을 분리하는데 적합하다. 선택된 멤브레인에 의해 분리 한계(exclusion limit), 즉 대략 90%까지 함유되는 물질의 분자량이 결정된다. 여기서 구동력은 멤브레인의 양면 사이의 압력차이다. 획득된 초미세여과액은 주로 저분자 물질, 즉 일반적으로 독소를 함유한다. 하지만, 여과액에는 소량의 단백질(대략 1%)도 존재할 수 있다. 초미세여과와 투석에 있어서, 단일 통로와 재순환 사이를 구별해야 한다.
카테터의 멤브레인과 관련하여, 멤브레인은 적어도 교환되는 물질이 투과될 수 있는 선택 투과성 멤브레인이 바람직하다. 용도에 따라서, 즉 특히 교환되는 물질과 그에 따른 수송액에 따라서, 멤브레인의 설계, 재료 및 구조가 이에 맞게 적용될 수 있다. 재료로는, 예를 들어 친수성/친수화 코폴리머(hydrophilized copolymer) 및 친수성 폴리머 혼합물이 적합하다. 구체적으로, 멤브레인 재료로는, 폴리에틸렌, 열가소성 폴리우레탄, 폴리술폰(PSU), 폴리에테르술폰(PES), 폴리아크릴에테르술폰(PAES), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리아미드(PA), 폴리아크릴로니트릴(PAN) 및/또는 에틸렌 비닐 알코올 코폴리머(EVOH)뿐만 아니라, 셀룰로오스, 트리아세틸 셀룰로오스(CTA) 또는 질산 셀룰로오스로 이루어지는 군의 하나 이상의 성분과의 혼합물을 사용할 수 있다. 오직 PSU 또는 PSE로만 이루어지거나, 실질적으로 PES, PVP 및 PA(PEPA)의 혼합물, 또는 실질적으로 PAES, PVP 및 PA의 혼합물로 이루어지는 멤브레인을 사용하는 것이 바람직하다. 멤브레인에 대한 기공(pore) 크기는 0.01㎛와 0.1㎛ 사이일 수 있다. 또한, 멤브레인은 예를 들어 헤파린(heparin)으로 코팅될 수 있다.
멤브레인이 중공 섬유 멤브레인인 경우, 작은 공간에서도 특히 넓은 접촉면을 획득할 수 있다. 여기서, 실제 접촉면은 중공 섬유 또는 모세혈관의 내벽에 의해 형성된다. 중공 섬유 멤브레인은 최대 20,000개의 개별 모세혈관 또는 중공 섬유를 포함할 수 있다. 개별 중공 섬유의 직경은 0.01mm와 1mm 사이, 특히 0.1mm와 0.5mm 사이이다. 물질 교환을 위한 접촉면을 형성하는 멤브레인의 전체 표면적은 0.01m2와 최대 10m2 사이이며, 바람직하게는 0.1m2와 1m2 사이이다. 중공 섬유를 이루는 재료는 상술한 성분 중 하나 이상의 성분으로 구성될 수 있으며, 여기서 PMP(폴리메틸펜텐)가 바람직하다. 본 발명에 따른 성능과 관련하여, 그리고 적용 가능하다면 동작 중에 카테터를 통한 혈액의 이송과 관련하여, 멤브레인의 세선(filigree) 중공 섬유는 보호용 카테터 시스(sheath)에 수용될 수 있다. 넓은 접촉면으로 인한 유동 저항은 이송 장치에 의해 적어도 부분적으로 보상될 수 있다.
보다 바람직하게, 멤브레인 재료는 나노캡슐 또는 마이크로캡슐을 포함할 수 있거나, 이러한 캡슐을 사용하여 제조될 수 있다. 나노캡슐은 폴리아크릴레이트, 바람직하게는 폴리(n-부틸 시아노아크릴레이트)(PACA)뿐만 아니라, 폴리(락티드 코 글리콜리드)(PLGA)와 같은 폴리머와 알부민으로부터 계면 중합을 통해 생성될 수 있다. 이러한 나노캡슐은 3nm 내지 20nm의 매우 좁은 내벽 두께를 갖는 것을 특징으로 한다. 나노캡슐은 과불화탄소(PFC)로 충전된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 나노캡슐의 생성 중에, 보다 우수한 방식으로 특정 및 식별될 수 있도록, 자분(magnetic particles)뿐만 아니라 형광 염료(예를 들면, 나일 레드(Nile red))가 나노캡슐에 첨가될 수 있다. (Delphine Moinard-Checot, Yves Chevalier, Stephanie Briancon et al. "Mechanism of nanocapsules formation by emulsion-diffusion process", Journal of Colloid and Interface Science 317 (2008) 458-468; Christian Erdmann, Christian Mayer, "Permeability profile of poly(alkyl cyanoacylate) nanocapsules", Journal of Colloid and Interface Science 478 (2016) 394-401).
마이크로캡슐은 예를 들어 실리콘, 특히 실례로 2중 모세관법을 이용한 Semicosil 949UV의 자외선 경화(UV-curing) 실리콘으로부터 생산될 수 있다. 이러한 마이크로캡슐은 실리콘으로 이루어진 외곽 쉘(outer shell) 및 충전물을 포함한다. 충전물은 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산마그네슘, 염화나트륨, 생리식염수뿐만 아니라, 상술한 재료들의 혼합물을 포함할 수 있다. 충전물은 탄산무수화효소 또는 사이클렌 아연(ⅱ)(cyclen Zn(ⅱ))와 같은 이의 화학적 등가물을 더 포함할 수 있다. 또한, 충전물은 수송 매질에 수용되는 PACA 나노캡슐(상술함)로 이루어질 수 있다. 또한, 마이크로캡슐의 충전물은 순수 과불화탄소 또는 과불화탄소의 에멀전(emulsion)으로 실질적으로 이루어질 수 있다. 형광 염료가 캡슐 재료 및/또는 충전물에 첨가될 수 있다. 또한, 물질의 포화를 확인할 수 있도록, 예를 들어 색상 변화로 pH 값의 변화를 지시하는 발색 지시약(예를 들면, 티몰 블루(thymol blue))을 충전물에 첨가할 수 있다. (A.S.Utada, E.Lorenceau, D.R.Link, P.D.Kaplan, H.A.Stone, D.A.Weitz, "Monodisperse Double Emulsions Generated from a Microcapillary Device", SCIENCE VOL 308 22 APRIL 2005; John J.Vericella, Sarah E.Baker,*, Joshuah K. Stolaroff et al., "Encapsulated liquid sorbents for carbon dioxide capture", nature communications, 2015, DOI: 10.1038/ncomms7124).
이러한 나노캡슐 및/또는 마이크로캡슐은 예를 들어 폴리머, 시아노아크릴레이트, 실리콘(록타이트 등)을 이용한 폴리메틸펜텐(PMP), 폴리프로필렌(PP) 또는 실리콘과 같은 멤브레인 재료 표면에 부착될 수 있다. 따라서, 수송 재료와 캡슐 간에 화학 결합이 생성되며, 이는 표면 확대에 기여하고 최소한의 난류로 확산 경계층을 단절시킨다. 따라서, 본 발명의 카테터의 멤브레인에는 나노캡슐 및/또는 마이크로캡슐이 제공될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 이러한 나노캡슐 및/또는 마이크로캡슐은 예를 들어 폴리머 내로 혼합되거나 교반되므로, 실리콘과 같은 기존 폴리머 내에 도입될 수 있다. 캡슐들은 기본 재료 내로 확산되며, 예를 들어 PFC로 충전된 캐비티(cavity)를 형성하여 기본 재료의 투과성을 증가시킨다. 대안적으로, 나노캡슐 및/또는 마이크로캡슐은 2개의 얇은 폴리머 레이어, 바람직하게는 실리콘(Silpuran) 레이어들 사이에 도입될 수 있다. 따라서, 버블 포일(bubble foils)이 형성된다. 이는 캡슐의 안정성을 증가시킨다. 이렇게 생성된 재료는 본 발명에 따른 카테터의 멤브레인으로 사용되는데 특히 적합하다.
또한, 마이크로캡슐 및/또는 나노캡슐은 예를 들어 폴리머, 시아노아크릴레이트, 실리콘(록타이트 등)을 이용하여 서로 결합될 수 있으며, 포일 또는 작은 중공 튜브를 생성하는데 사용될 수도 있고, 포일 및 작은 중공 튜브는 본 발명에 대한 카테터의 멤브레인으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 예를 들어 팔과 다리의 정맥에 최소한으로 침습하는 용도로 특히 적합하다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 장치의 크기는 카테터 기술에 사용되는 크기를 따른다(예를 들면, 2.3mm 내지 12.7mm 또는 7 내지 40Fr의 외경). 정맥에 적용되도록 설계됨이 바람직하며, 본 장치의 외경을 10mm 이하, 바람직하게는 8.7mm 이하, 특히 8.0mm 이하로 하는 것이 실제로 가장 적절하다고 확인되었다. 또한, 본 발명에 따른 장치의 길이는 표준 정맥 카테터 형식, 즉 대략 100mm 내지 400mm, 특히 150mm 내지 250mm(혈관 내)를 따르는 것이 바람직하다. 외측에 사용되는 재료에도 이와 동일하게 적용되며, 또한 여기서 카테터 기술에 있어서 이미 공지된 재료가 사용될 것이다.
하지만, 유동 저항과 그에 따라 완전히 보상되어야 하는 이송 장치의 출력을 낮게 유지하기 위해, 중공 섬유 멤브레인의 섬유 대부분이 카테터의 종방향 연장과 실질적으로 평행하게 배치되는 것이 유리하다. 여기서, 카테터의 연장되는 종방향은 동작 중에 카테터를 둘러싸는 혈관 내 혈액의 주 유동 방향과 당연히 일치한다.
카테터의 동일한 단부에서, 바람직하게는 동일한 원위 단부에서 수송 매질을 유입 및 배출할 수 있는 간단한 방법은 멤브레인, 특히 중공 섬유 멤브레인을 구부리는 것이다. 카테터의 대향 (근위)단부에서 멤브레인을 180°로 구부리면, 중공 섬유의 양 단부는 카테터의 동일 단부에 위치하게 된다.
원칙적으로, 멤브레인 이외에도 수송 매질을 위한 폐쇄된 저장 공간을 갖는 일회용 카테터를 사용하는 것이 가능하여, 본 발명에 따른 이점들을 누릴 수 있다 하더라도, 카테터는 수용액을 위한 유입부 및 배출부를 갖는 것이 바람직하며, 유입부와 배출부는 체외 교환 장치와 연결되어 교환 장치와 함께 순환 또는 회로 시스템을 형성한다. 순환 시스템은 수송액을 이송하기 위한 펌프를 갖는다. 이 경우에 이중 내강 카테터(double lumen catheter)라 지칭한다. 이러한 교환 장치 및, 순환 또는 회로 시스템은 원칙적으로 공지되어 있으며, 특히 폐기능(ECMO, ECCO2R)과 투석을 지원하기 위한 용도로 참조된다.
폐기능 지원 용도와 관련하여, 교환 장치는 멤브레인 산소 공급기인 것이 바람직하다. 하지만, 교환 장치는 흡수기(β2 마이크로글로불린, 류머티즘 인자(rheumatoid factors), 지방질, 면역 글로불린 또는 내독소(endotoxin)의 제거 용도), 예를 들어 활성탄 흡수기 또는 레진(resin) 흡수기일 수도 있으며, 수송 매질로부터 물질의 확산, 초미세여과 및/또는 대류를 위한 멤브레인 장치일 수 있거나, 기타 여과 장치일 수 있다.
이러한 장치는 체외 교환 장치와 카테터를 함께 사용 가능하게 하나의 키트(kit)로 이루어지는 것이 바람직할 수 있으며, 여기서 키트에는 카테터와 교환 장치 사이에서 수송액을 이송하기 위해 카테터와 교환 장치에 연결된 적어도 하나의 튜브를 추가적으로 포함한다. 이와 관련하여, 튜브는 적어도 2개의 채널 또는 라인을 갖는 것이 바람직하며, 여기서, 카테터로 수송액을 공급하기 위한 유입 채널 및 카테터에서 수송액을 배출하기 위한 배출 채널이 구비된다.
특히, 키트 내의 교환 장치가 휴대용 교환 장치인 경우, 바람직하게는 운반 수단을 갖는 휴대용 교환 장치인 경우, 간단하고 지속적인 사용이 가능하다. 운반 수단으로서는, 예를 들어 손목 스트랩용 체결부나, 벨트 또는 의류의 다른 부분에의 체결부가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 방법과 관련하여, 진단 목적으로 제거되는 물질이 질병 지시약인 경우가 특히 바람직하며, 이에 따라, 존재의 유무(예: 항체) 또는 양(예: 염증성 단백질, 사이토카인, 보체인자 등)이 질병 또는 질병의 경과와 관련된 내인성(endogenous) 물질이 포함된다. 특히, 예를 들어 최소한 병원체(pathogen) 또는 최소한 항체, 신체에 유독한 물질(예를 들면, 칼륨, 칼슘 등의 생리적 범위를 벗어나는 포도당 또는 전해질), 신체에서 배설되지 못하는 물질(포도당, 구리 등과 관련된 축적증 참조), 또는 일반적으로 양적이나 질적으로 질병의 경과와 관련된 내인성 물질, 특히 최소한 특정 질병에 특이한 단백질 또는 질병의 경과에 의해 생성되는 물질(예들 들면, 보체(complement), 사이토카인, 인터류킨(interleukin) 또는 항체)이 포함된다. 이러한 물질이 예를 들어 포도당인 경우, 본 방법은 예를 들어 혈당을 측정하기 위한 진단 방법의 일부분일 수 있다.
이하에, 본 발명에 따른 장치 및 방법의 바람직한 실시예뿐만 아니라 이들의 바람직한 조합을 설명한다.
1. 혈관 내 사용을 위한 카테터를 포함하는 장치로서, 카테터는 혈액 유입부 및 혈액 배출부를 가지고 멤브레인을 포함하며, 멤브레인의 제 1 측면은 수송 매질과 접촉하며, 장치의 작동 중 혈액 유입부를 통해 카테터 내로 유동하는 혈액의 적어도 일부가 혈액 배출부를 통해 카테터에서 배출되기 전에 멤브레인의 제 1 측면과 대향하는 멤브레인의 제 2 측면과 접촉하도록 배치되며, 멤브레인은 수송 매질과 혈액 간에 교환되는 적어도 하나의 물질의 교환이 이루어지도록 하며, 카테터는 혈액 유입부와 혈액 배출부 사이의 압력차를 적어도 부분적으로 보상하도록 구성된 이송 장치를 포함하며, 수송 매질은 교환되는 물질이 용해될 수 있는 수송액인 것을 특징으로 하는 장치.
2. 실시예 1에 있어서, 이송 장치는 토크를 생성하기 위한 구동장치와 토크를 전달하기 위해 구동장치와 연결된 펌프 로터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 실시예 2에 있어서, 구동장치는 전기 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 실시예 2에 있어서, 구동장치는 장치의 동작 중 수송 매질이 주위로 유동하는 터빈 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 실시예 2 내지 실시예 4 중 어느 하나에 있어서, 펌프 로터는 자기 결합부를 통해 구동장치에 연결되며, 자기 결합부는 회전축을 따라 토크를 전달하기 위한 2개의 결합부를 포함하며, 서로에 대해 회전 가능하고, 각각 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 실시예 5에 있어서, 결합부 중 하나는, 결합부의 영구자석과 회전 불가능하게 연결된 적어도 부분적으로 강자성인 가이딩 요소를 포함하며, 가이딩 요소 중 하나는 다른 결합부의 영구자석 외측에 반경 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 실시예 6에 있어서, 가이딩 요소는 가이딩 요소를 적어도 2개의 강자성부로 분리하는 적어도 하나의 반자성 분리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 실시예 5 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 2개의 결합부는 밀폐되어 분리되는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 실시예 1 내지 실시예 8 중 어느 하나에 있어서, 교환되는 물질은 CO2이며, 수송액은 37℃의 수송액 100ml에 대해 적어도 140ml CO2, 특히 적어도 180ml CO2의 용해도를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 실시예 1 내지 실시예 9 중 어느 하나에 있어서, 수송액은 과불화탄소 또는, 특히 특정 단백질 또는 포도당 유도체가 농축된 알부민 용액 및/또는 전해질 용액이거나, 또는 바람직하게는 이온 교환기, 활성 탄소 또는 기타 흡착기를 통해 부가적으로 처리된 상업적으로 이용 가능한 투석액인 것을 특징으로 하는 장치.
11. 실시예 1 내지 실시예 10 중 어느 하나에 있어서, 수송액은 감결합 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 실시예 1 내지 실시예 11 중 어느 하나에 있어서, 멤브레인은 적어도 교환되는 물질이 투과될 수 있는 선택 투과성 멤브레인인 것을 특징으로 하는 장치.
13. 실시예 1 내지 실시예 12 중 어느 하나에 있어서, 멤브레인은 중공 섬유 멤브레인인 것을 특징으로 하는 장치.
14. 실시예 13에 있어서, 대부분의 중공 섬유 멤브레인의 중공 섬유 대부분이 카테터가 연장되는 종방향과 실질적으로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 실시예 1 내지 실시예 14 중 어느 하나에 있어서, 멤브레인은 구부러진 것을 특징으로 하는 장치.
16. 실시예 1 내지 실시예 15 중 어느 하나에 있어서, 나노캡슐 또는 마이크로캡슐이 멤브레인의 표면에 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 실시예 1 내지 실시예 16 중 어느 하나에 있어서, 멤브레인은 그 밖의 동종의 수송 재료 내에 내장된 나노캡슐 또는 마이크로캡슐을 포함하거나, 멤브레인은 서로 결합된 나노캡슐 또는 마이크로캡슐로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 실시예 1 내지 실시예 17 중 어느 하나에 있어서, 카테터는 수송액에 대한 유입구 및 배출구를 갖고, 이들은 체외 교환 장치와 연결되어, 교환 장치와 함께 순환 시스템을 형성하며, 순환 시스템은 수송액을 이송시키기 위한 펌프를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 실시예 18에 있어서, 교환 장치는 멤브레인 산소 공급기인 것을 특징으로 하는 장치.
20. 실시예 18 또는 실시예 19 중 어느 하나에 따른 장치, 및 카테터와 교환 장치 사이에 수송액을 전달하기 위해 카테터 및 교환 장치와 연결된 적어도 하나의 튜브를 포함하는 키트.
21. 실시예 20에 있어서, 교환 장치는 바람직하게 운반 수단을 갖는 휴대용 교환 장치인 것을 특징으로 하는 키트.
22. 혈관 내 사용을 위한 카테터를 포함하는 장치로서, 카테터는 혈관 유입부 및 혈관 배출부를 갖고, 멤브레인을 포함하며, 멤브레인의 제 1 측면은 수송 매질을 수용하기 위한 내강의 범위를 규정하며, 장치의 작동 중 혈액 유입부를 통해 카테터 내로 유동하는 혈액의 적어도 일부가 혈액 배출부를 통해 혈액이 배출되기 전에 멤브레인의 제 1 측면과 대향하는 멤브레인의 제 2 측면과 접촉하도록 배치되며, 멤브레인은 장치의 동작 중 내강에 수용된 수송 매질과 혈액 간에 교환되는 적어도 하나의 물질의 교환이 이루어지도록 하며, 교환되는 물질이 용해될 수 있는 수송액을 수용하기 위한 내강은 수송 매질로 설계되며, 멤브레인은 장치의 동작 중 수송액과 혈액 간에 교환이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
23. 실시예 22에 있어서, 멤브레인은 액체에 적합한 멤브레인인 것을 특징으로 하는 장치.
24. 실시예 22 또는 실시예 23 중 어느 하나에 있어서, 멤브레인은 수송액으로서 과불화탄소 또는, 특히 특정 단백질 또는 포도당 유도체가 풍부한 알부민 용액 및/또는 전해질 용액이거나, 또는 바람직하게는 이온 교환기, 활성 탄소 또는 기타 흡착기를 통해 부가적으로 처리된 상업적으로 이용 가능한 투석액인 것을 특징으로 하는 장치.
25. 실시예 22 내지 실시예 24 중 어느 하나에 있어서, 카테터는 동작 중 혈액 유입부와 혈액 배출부 사이의 압력차를 적어도 부분적으로 보상하도록 구성된 이송 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
26. 혈관 내 사용을 위한 카테터를 포함하는 장치로서, 카테터는 혈액 유입부 및 혈액 배출부를 가지고 멤브레인을 포함하며, 멤브레인의 제 1 측면은 수송 매질과 접촉하며, 장치의 작동 중 혈액 유입부를 통해 카테터 내로 유동하는 혈액의 적어도 일부가 혈액 배출부를 통해 카테터에서 배출되기 전에 멤브레인의 제 1 측면과 대향하는 멤브레인의 제 2 측면과 접촉하도록 카테터 내에 배치되며, 멤브레인은 수송 매질과 혈액 간에 교환되는 적어도 하나의 물질의 교환이 이루어지도록 하며, 수송 매질은 교환되는 물질이 용해될 수 있는 수송액인 것을 특징으로 하는 장치.
27. 실시예 1 내지 실시예 26에 따른 장치 또는 키트를 사용하여, 진단의 목적으로 정맥혈에서 적어도 하나의 물질을 제거하는 방법에 있어서, 제거되는 물질은 장치 중 카테터의 멤브레인을 통해 교환되는 물질인 방법.
28. 실시예 27에 있어서, 제거되는 물질은 질병 지시약, 특히 적어도 병원체(pathogen)이거나 적어도 항체(antibody), 신체에 유독한 물질, 신체에서 배설되지 못하는 물질, 또는 양적이나 질적으로 질병의 경과와 관련된 내인성 물질, 특히 적어도 특정 질병에 특이한 단백질이거나 질병의 경과에 의해 생성되는 물질인, 방법.
29. 실시예 1 내지 실시예 26에 따른 장치 또는 키트를 사용하여 혈액으로부터 또는 혈액 내로 적어도 하나의 물질을 대체하거나 교환함으로써, 동물 또는 인간의 신체를 치료하는 방법.
30. 실시예 22 내지 실시예 25 중 어느 하나에 따른 장치를 액체 수송 매질과 함께 사용하는 방법.
31. 실시예 30에 있어서, 액체 수송 매질은 과불화탄소 또는, 특히 특정 단백질 또는 포도당 유기체가 농축된 알부민 용액 및/또는 전해질 용액이거나, 또는 바람직하게는 이온 교환기, 활성 탄소 또는 기타 흡착기를 통해 부가적으로 처리된 상업적으로 이용 가능한 투석액인 것을 특징으로 하는 사용 방법.
32. 실시예 30 또는 실시예 31 중 어느 하나에 있어서, 액체 수송 매질은 감결합 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 방법.
이하에서, 본 발명은 한정되지 않는 첨부 도면을 참조하고, 특히 바람직한 실시예를 이용하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 측면 혈액 유입부와 중앙 배치된 중공 섬유 멤브레인을 갖는 혈관 내 카테터가 구비된 장치의 종단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 중앙 혈액 통로, 측면 배치된 중공 섬유 멤브레인 및 근위 역류(reflux) 내강을 갖는 혈관 내 카테터를 구비한 장치의 종단면도를 개략적으로 도시한다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 카테터의 횡단면도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 근위 역류 내강을 제외한 중앙 혈액 통로 및 측면 배치된 중공 섬유 멤브레인을 갖는 혈관 내 카테터가 구비된 장치의 종단면도를 개략적으로 도시한다.
도 5는 혈액 통로의 원위 단부에 모터구동 이송 장치를 갖는 도 4에 따른 장치의 종단면도를 개략적으로 도시한다.
도 6은 측면 배치된 중공 섬유 멤브레인, 측면 혈액 유입부 및 카테터의 원위단부의 터빈구동 이송 장치를 갖는 장치의 종단면도를 개략적으로 도시한다.
도 7은 비틀린 중공 섬유 멤브레인을 갖는 혈관 내 카테터의 다른 설계 변경 예를 도시한다.
도 8은 도 1 내지 도 7 중 어느 하나에 따른 카테터와 함께 사용되기 위한 체외 순환 시스템을 도시한다.
도 1은 측면 혈액 유입부와 중앙 배치된 중공 섬유 멤브레인을 갖는 혈관 내 카테터가 구비된 장치의 종단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 중앙 혈액 통로, 측면 배치된 중공 섬유 멤브레인 및 근위 역류(reflux) 내강을 갖는 혈관 내 카테터를 구비한 장치의 종단면도를 개략적으로 도시한다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 카테터의 횡단면도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 근위 역류 내강을 제외한 중앙 혈액 통로 및 측면 배치된 중공 섬유 멤브레인을 갖는 혈관 내 카테터가 구비된 장치의 종단면도를 개략적으로 도시한다.
도 5는 혈액 통로의 원위 단부에 모터구동 이송 장치를 갖는 도 4에 따른 장치의 종단면도를 개략적으로 도시한다.
도 6은 측면 배치된 중공 섬유 멤브레인, 측면 혈액 유입부 및 카테터의 원위단부의 터빈구동 이송 장치를 갖는 장치의 종단면도를 개략적으로 도시한다.
도 7은 비틀린 중공 섬유 멤브레인을 갖는 혈관 내 카테터의 다른 설계 변경 예를 도시한다.
도 8은 도 1 내지 도 7 중 어느 하나에 따른 카테터와 함께 사용되기 위한 체외 순환 시스템을 도시한다.
도 1에 있어서, 혈관 내 카테터(2)를 구비한 장치(1)의 종단면도를 개략적으로 도시한다. 카테터(2)는 정맥을 통해 삽입되어 하대정맥 또는 상대정맥에 위치하도록 제공된다. 원칙적으로 카테터(2)는 통상적인 설계에 따를 수 있으며, 적용 또는 용도에 따라 요구되는 특성들을 갖는다. 카테터(2)는 카테터 튜브(3)를 포함한다. 카테터 튜브(3)는 이완된 상태에서 실질적으로 원형의 횡단면을 갖는다. 카테터 튜브(3)의 직경은 정맥, 특히 카테터가 사용될 정맥의 직경보다 작게 적용된다. 카테터 튜브(3)는 통상적으로 카테터에 사용되는 탄성 재료, 예를 들어 생체에 적합한(biocompatible) 폴리우레탄으로 이루어진다. 카테터 튜브(3)에는, 카테터 튜브(3)에서 길게 연장되는 멤브레인(4'), 특히 중공 섬유 멤브레인(4)이 배치된다. 간결성을 위해, 중공 섬유 멤브레인(4)은 하나의 개별 중공 섬유(5)로만 표현되나, 실제로는 상술한 바람직한 멤브레인 재료 중 하나로 이루어지는, 복수의 반투과성 중공 섬유를 포함한다. 하기에 중공 섬유(5)의 기능이 기재된다면, 각각의 설명은중공 섬유 멤브레인(4)의 제 2 중공 섬유 및 다른 중공 섬유 각각에 동일하게 적용된다. 중공 섬유 멤브레인(4)은 수송액이 카테터(2)의 원위 단부(6)에서 수송액 유입부(7)를 통해 중공 섬유 멤브레인(4) 내로 유입되어, 중공 섬유 멤브레인(4)의 중공 섬유(5)를 통과하고, 수송액 배출부(8)를 통해 배출될 수 있도록 설계된다. 따라서, 수송액은 유입부(7)와 배출부(8) 사이의 중공 섬유 멤브레인(4) 또는 이의 중공 섬유(5)를 통과한다. 따라서, 중공 섬유(5)의 내면은 수송액과 접촉하는 중공 섬유 멤브레인(4)의 제 1 측면을 형성한다. 중공 섬유(5)의 단부들(9)은 연결 영역(10)의 매립체(embedding mass)(11)에 의해 고정되며, 매립체(11)(예를 들면, 에폭시 수지)와 연결된다. 카테터의 근위 단부(12) 영역에서, 중공 섬유(5)가 유입부(7)와 배출부(8) 사이에 연속 루프 방식으로 연장되도록 중공 섬유(5)는 절곡부(13)를 갖는다.
혈관 내 카테터(2)는 혈액이 그 주위를 유동하고 그를 통과할 수 있도록 추가로 설계된다. 이를 위해, 카테터 튜브(3)는 원위 단부(6)의 연결 영역(10) 바로 외측에 적어도 하나의 측면 혈액 유입부(14)를 갖는다. 근위 단부(12)에서, 카테터 튜브(3)가 개방되어, 개방부가 혈액 배출부(15)를 형성한다. 카테터(2) 내부 및, 카테터(2) 외부로의 혈류는 방향 화살표(16)로 나타낸다. 이와 관련하여, 동작 중 혈액 유입부(14)를 통해 카테터(2) 내로 유동하는 혈액의 적어도 일부가 중공 섬유(5)의 외측면과 접촉하도록, 혈액은 측면 혈액 유입부(14)를 시발점으로 중공 섬유 멤브레인(4)의 중공 섬유(5) 주변으로 유동하며, 외측면은 중공 섬유 멤브레인(4)의 제 1 측면과 대향하는 제 2 측면을 형성한다. 중공 섬유(5)의 재료로 인해, 중공 섬유(5) 및 그에 따른 전체로서의 중공 섬유 멤브레인(4))은 중공 섬유(5) 내부의 수송액과 중공 섬유(5)를 둘러싼 혈액 사이에 적어도 하나의 물질 교환을 가능케 한다.
유입부(7) 및 배출부(8)는 연결 영역(17)에서 보급 튜브(feeding tube)(18)와 연결된다. 보급 튜브(18)는 동축(coaxial) 내부 튜브(19)를 갖는다. 도 1에 나타낸 실시예에 있어서, 내부 튜브(10) 내에 형성된 채널은 공급 채널(supply channel)(20)로서 기능하며, 보급 튜브(18)의 외피와 내부 튜브(19) 사이에 형성된 채널은 수송액의 배출 채널(21)로서 기능한다. 보급 튜브는 탄성 연결체(22)(예를 들면, 폴리우레탄)를 이용하여 연결 영역(17)에서 카테터(2)와 연결된다.
도 2 및 3에서는 중앙 혈액 통로(24)를 갖는, 혈관 내 카테터(23)를 구비한 장치(22)의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다. 하기에 달리 설명하지 않는 한, 하나의 카테터 튜브(25)를 구비한 카테터(23)의 기본적인 설계는 도 1과 관련하여 설명된 카테터(2) 및 카테터 튜브(3)와 대응된다.
중앙 혈액 통로(24)는 개방형 채널로서, 카테터(23)의 중앙에서 종방향 축을 따라 연장된다. 따라서, 혈액 통로(24)는 카테터(23) 중 원위 단부(27)의 중앙 혈액 유입부(26) 및 카테터(23)의 근위 단부(29)의 중앙 혈액 배출부(28)를 카테터 튜브(25)와 평행하게 연결시킨다.
카테터(23)에는 실질적으로 원통형인 중공 섬유 멤브레인(30)이 배치되며, 여기서 반투과성 중공 섬유(31, 32)는 중앙 혈액 통로(24) 주변으로 카테터(23)의 종방향 연장과 실질적으로 평행하게 배치된다. 간결성을 위해, 중공 섬유 멤브레인(30)은 2개의 개별 중공 섬유(31, 32)로만 표현되나, 실제로는 상술한 바람직한 멤브레인 재료 중 하나로 이루어지는, 복수의 반투과성 중공 섬유를 포함한다. 제 1 중공 섬유(31)는 카테터(23)의 원위 단부(27)의 보급 튜브(34) 중 공급 채널(33에 연결된다. 제 2 중공 섬유(32)는 카테터(23)의 원위 단부(27)의 보급 튜브(34) 중 배출 채널(35)에 연결된다. 하기에 제 1 중공 섬유(31) 또는 제 2 중공 섬유(32)의 기능이 기재되는 경우, 각각의 설명은 제 1 중공 섬유(31)에 따른 중공 섬유 멤브레인(30)의 다른 모든 중공 섬유의 제 1 부분, 또는 제 2 중공 섬유(32)에 따른 중공 섬유 멤브레인(30)의 다른 모든 중공 섬유의 제 2 부분 각각에 동일하게 적용된다.
도 1의 카테터(2)와 대응하여, 모든 중공 섬유(31, 32)의 제 1 단부는 매립체(37)(예를 들면, 에폭시 수지)에 의해 카테터(23)의 원위 단부(27)의 제 1 고리형 연결 영역(36)에 고정되며, 매립체(37)와 연결된다. 카테터(23)의 근위 단부(29)에서, 모든 중공 섬유(31, 32)의 제 2 단부는 매립체(37)(예를 들면, 에폭시 수지)에 의해 제 2 고리형 연결 영역(38)에 고정되며, 매립체(39)와 연결된다. 중공 섬유(31, 32)는 이들의 제 2 단부에서 역류 내강(40)에 연결되며, 역류 내강(40)은 카테터 튜브(25) 내의 고리형 채널로서 카테터(23)의 원위 단부(29)에 형성된다. 따라서, 유입부(41)를 통해 카테터(23)의 원위 단부(27)에서 멤브레인(30) 내로 유입된 수송액이 중공 섬유 멤브레인(30)의 제 1 중공 섬유(31)를 통과하고, 카테터의 근위 단부(29)에서 역류 내강(40)으로 방향이 전환되고, 제 2 중공 섬유(32)로 유도되어 제 2 중공 섬유(32)를 통과하고, 배출부(42)를 통해 배출되는 방식으로, 중공 섬유 멤브레인(30)이 설계된다.
따라서, 중공 섬유(31, 32)의 내측면은 수송액과 접촉하는 중공 섬유 멤브레인(30)의 제 1 측면을 형성한다. 카테터(23) 내부 및, 카테터(23) 외부로의 혈류는 방향 화살표(43)로 나타낸다. 이와 관련하여, 동작 중에 혈액 유입부(26)를 통해 카테터(23) 내로 유동하는 혈액의 적어도 일부는 중공 섬유(31, 32)의 외측면과 접촉하도록, 혈액은 중앙의 혈액 통로(24)를 시발점으로 중공 섬유 멤브레인(30)의 중공 섬유(31, 32) 주변으로 유동하며, 외측면은 중공 섬유 멤브레인(30)의 제 1 측면의 반대편에 놓여있는 중공 섬유 멤브레인(30)의 제 2 측면을 형성한다. 중공 섬유(31, 32)의 재료로 인해, 중공 섬유 및 그에 따른 전체로서의 중공 섬유 멤브레인(30)은 중공 섬유(31, 32) 내부의 수송액과 중공 섬유(31, 32)를 둘러싼 혈액 사이에 적어도 하나의 물질 교환이 이루어지도록 한다.
도 4에는 카테터(44)를 구비한 본 발명에 따른 장치의 다른 대안적인 설계 변경 예가 도시된다. 하기에 달리 설명하지 않는 한, 카테터 튜브(45)를 갖는 카테터(44)의 기본적인 설계는 도 1 내지 3과 관련하여 설명된 카테터(2 또는 23)와 대응된다.
상술한 카테터들(2, 23)과는 달리, 도 4에 따라 카테터(44)의 멤브레인(4')을 형성하는 카테터(44)의 중공 섬유 멤브레인(46)은 도 2와 같이 중앙 혈액 통로(24) 주위에 원통형으로 배치되지만, 각각의 중공 섬유들(47, 48)은 도 1과 같이 카테터(45)의 근위 단부(49) 영역 내에 절곡부(13)를 갖는 루프 형태로 형성된다. 따라서, 중공 섬유 멤브레인(46)은 높이의 절반에서 외측으로 전향된 원통과 대응되게 배치된다. 중공 섬유들(47, 48)의 단부(50, 51)는 매립체(53)(예를 들면, 에폭시 수지)에 의해 고리형의 연결 영역(52) 내에 고정되며, 매립체(53)와 연결된다. 카테터(45)의 중심 종방향에 대해 반경 방향으로 내부에 놓여있는 중공 섬유(47, 48)의 단부(50)는 수송액을 위한 중공 섬유 멤브레인(46)의 고리형 유입부(54)로 이어진다. 이와 대응되게, 카테터(45)의 중심 종방향에 대해 반경 방향으로 외부에 놓여있는 중공 섬유(47, 48)의 단부(51)는 수송액을 위한 중공 섬유 멤브레인(46)의 고리형 배출부(55)로 이어지며, 여기서 고리형 배출부(55)는 유입부(54)와 동심으로 유입부(54) 외부에 반경 방향으로 배치된다. 중공 섬유 멤브레인(46)의 유입부(54)는 보급 튜브(57)의 공급 채널(56)과 연결된다. 중공 섬유 멤브레인(46)의 배출부(55)는 보급 튜브(57)의 배출 채널(58)과 연결된다. 그렇지 않으면, 보급 튜브(57)는 도 1에 따른 보급 튜브(18)와 동일한 방식으로 설계된다.
제시된 예시에 있어서, 보급 튜브(57)가 연결 영역(59)에서 2개의 튜브 경로(60)로 나뉘도록, 보급 튜브(57)의 채널들(56, 58)은 고리형 유입부(54)와 고리형 배출부(55)의 반경 방향으로 대향하는 두 위치에서 끝난다. 유입부(54)를 통해 중공 섬유 멤브레인(46) 내로 유입된 수송액은 중공 섬유(47, 48)의 절곡부(13)까지 카테터(45)가 연장되는 종방향과 평행하게 중공 섬유 멤브레인(46)의 중공 섬유(47, 48)를 통과하고, 카테터의 원위 단부(61)로 되돌아가 배출부(55)를 통해 배출된다.
중공 섬유 멤브레인(46)의 유입부(54)의 내부에 반경 방향으로, 카테터(45)는 원위 단부(61)에서 혈액 통로(24)로 향하는 중앙 혈액 유입부(62)를 갖는다. 근위 단부(49)에서, 카테터 튜브(44)는 개방되어, 그 개방부가 도 1과 같이 혈액 배출부(15)를 형성한다. 카테터(45) 내부로 및, 카테터(45) 외부로의 혈류는 방향 화살표(63)로 나타낸다. 이와 관련하여, 동작 중 혈액 유입부(62)를 통해 카테터(45) 내로 유동하는 혈액의 적어도 일부는 중공 섬유(47, 48)의 외측면과 접촉하도록, 혈액은 혈액 유입부(62)를 시발점으로 중공 섬유 멤브레인(46)의 중공 섬유(47, 48) 주변으로 유동한다. 설명의 반복을 피하기 위해, 혈액과의 물질 교환에 관해서는 도 1 및 2에 관한 각각의 설명이 참조되며, 멤브레인은 도 1 및 2에 도시되어 있다.
도 1 내지 도 4에서는 간결성을 위해, 이송 장치가 없는 본 장치를 도시하고 설명했으므로, 도 5 및 6 각각은 특히 도 2 및 4에 도시된 카테터들(23 또는 44), 바람직하게는 혈액 유입부들(26 또는 62) 내에 개별적으로 사용될 수 있는 이송 장치들(64, 65)을 도시한다. 따라서, 카테터(44)는 도 5 및 6에 개략적으로만 나타냈으며, 카테터(44)뿐만 아니라 그 안에 배치된 멤브레인의 기능 및 설계와 관련하여서는, 도 1 내지 4에 관한 앞선 설명이 참조된다.
도 5에 나타낸 이송 장치는 펌프 로터(66) 및 전기 모터(68) 형태의 구동장치(67)를 포함한다. 동작하는 동안, 전기 모터(68)는 샤프트(69)를 통해 토크를 펌프 로터(66)에 전달한다. 샤프트(69)는 전기 모터(68)의 반대편에 놓여 있는 스테이터(71) 내의 단부(70)에 의해 지지된다. 스테이터(71)는 날개(72)를 통해 연결 영역(52)에서 카테터(44)에 체결된다. 여기서, 날개(72)는 측면 혈액 유입부(미도시)를 통해 카테터(44) 내로 유입되는 혈액의 유동 방향(방향 화살표(73)로 나타냄)과 실질적으로 평행하거나 약간 기울어져 배치된다. 펌프 로터(66) 자체는 블레이드(74)를 가지며, 블레이드(74)는 펌프 로터(66)의 회전시 블레이드들(74) 사이에서 축 방향으로 혈액을 수송하기 위해 프로펠러 형태로 배치되어 있다.
동작 중 펌프 로터(66)는, 구동장치(85')를 형성하는 전기 모터(68)에 의해 혈액 유입부에서 혈류의 가속화와 그에 따른 카테터(44) 원위 단부(61)에서 초과 압력이 발생하는 방식으로 구동된다. 이와 관련하여, 획득된 초과 압력이 혈액 유입부 및 혈액 배출부(15) 간의 압력차를 보상하도록, 전기 모터(68)의 회전 속도는 컨트롤러(미도시)를 통해 제어된다(도 5 참조). 따라서, 카테터(44) 내부의 중공 섬유(47, 48)에 의해 발생한 유동 저항이 효과적으로 보상된다. 그러므로, 카테터(44)의 내강을 통해 이동하는 혈액의 양은 카테터가 멤브레인을 구비하지 않는 경우에, 중공 카테터 튜브(45)를 통해 이동되는 양과 동일하다.
스테이터(71)에 대한 고정을 위해, 전기 모터(68)는 전기 모터를 카테터(44)에 연결시키는 매립체(76)에 내장된다.
도 6은 이송 장치(65)에 대한 다른 바람직한 실시예를 도시한다. 이송 장치(65)는 카테터(44)의 원위 단부(77)를 형성한다. 이송 장치(65)는 자기 결합부(79)와 펌프 스테이터(80) 사이에 회전 가능하게 배치되어 펌프 스테이터(80) 내 샤프트(81)로 회전 가능하게 지지되는 펌프 로터(78)를 포함한다. 펌프 스테이터(80)는 측면 날개(82)를 통해 제 1 연결 고리(83)에 체결된다. 제 1 연결 고리(83)는, 중공 섬유 멤브레인(46)의 중공 섬유(47, 48)들이 내장되고 연결되는 매립체(84)를 포함하며, 여기서 중공 섬유(47, 48)는 축 방향, 즉 카테터(44)의 종방향과 평행하게 제 1 연결 고리(83)를 통해 연장된다. 제 1 연결 고리(83)는 반경 방향의 외측에서 카테터(44)의 카테터 튜브(45)와 연결된다.
이송 장치(65)는 구동장치(85')로서 터빈 요소(85)를 추가로 포함하며, 터빈 요소(85)는 샤프트(87)를 중심으로 회전 가능하도록 터빈 스테이터(86)에 지지된다. 샤프트(87)는 자기 결합부(79), 특히 구동측(drive-side) 결합부(88)와 터빈 요소(85)를 회전 불가능하게 연결한다. 터빈 스테이터(86)는 구동측 결합부(88)와 터빈 로터로서 기능하는 터빈 요소(85) 사이에 배치되며, 여기서 샤프트(87)는 터빈 스테이터(86)을 통해 연장된다. 터빈 스테이터(86)는 보급 튜브(93) 중 내부 튜브(92)의 섹션(91)에 체결되는 측면 날개(89)를 가지며, 섹션(91)은 연결 영역(90)에서 확장된다. 이와 대응하여, 터빈 요소(85)도 확장된 섹션(91) 내에 배치되어 보급 튜브(93)의 공급 채널(94)을 통해 공급되는 수송액(95)이 유동하게 된다. 방향 화살표(95)에 의해 나타낸 바와 같이, 수송액(95)은 공급 채널(94)을 벗어나, 토크 수용하기 위한 터빈 요소(85)에 배치된 프로펠러형 블레이드(97)를 통해 확장된 섹션(91)으로 유동하고, 터빈 스테이터(86)의 날개(89)를 지나 중공 섬유 멤브레인(46)의 유입부(54)에 도달한다.
중공 섬유 멤브레인(46)의 고리형 유입부(54) 및 배출부(55)는 도 4의 연결 영역(52)과 유사한 제 2 연결 고리(98)에 형성되며, 제 2 연결 고리(98)는 중공 섬유(47, 48)의 단부(50, 51)가 유입부(54) 또는 배출부(55)로 이어지도록 내장되는 매립체(99)를 포함한다. 카테터(44)는 제 2 연결 고리(98)와 제 2 연결 고리(98) 부근에 배치된 제 1 연결 고리(83) 사이에 측면 혈액 유입부(100)를 갖는다.
구동측 결합부(88) 이외에도, 자기 결합부(79)는 펌프 로터(78)와 회전 불가능하게 연결된, 이와 대응되는 출력측 결합부(101)도 포함한다. 스테이터들(80, 86) 내에 분리된 샤프트들(81, 87)을 통해 회전 가능하게 지지되기 때문에, 구동측 결합부(88)는 출력측 결합부(101)에 대해 회전 가능하게 지지된다. 출력측 결합부(101)는 펌프 로터(78)의 샤프트(81)와 회전 불가능하게 연결된 출력측 2극 영구자석(102)을 포함한다. 구동측 결합부(88)는 터빈 요소(85)의 샤프트(87)와 회전 불가능하게 연결된 구동측 2극 영구자석(103)을 포함한다. 출력측 영구자석(102)은 중공 원통형 피복을 갖는 실질적으로 컵 형상의 가이딩 요소(104)에 의해 원주방향으로 둘러싸여 있다. 이와 관련하여, 출력측 영구자석(102)과 가이딩 요소(104) 사이에 간극 또는 간격이 있어서, 출력측 결합부(101)는 비접촉식으로 구동측 결합부(88)와 결합된다. 가이딩 요소(104)는 주로 강자성 재료로 이루어진다. 가이딩 요소(104)의 피복은 협소한 각진 영역에서만 반자성 분리(미도시)에 의해 차단된다. 실질적으로 이러한 분리는 가이딩 요소(104)를 절반으로 나눠진 2개의 강자성 요소 또는 쉘(shell)로 분할한다. 따라서 이러한 분리를 통한 교차 평면은 가이딩 요소(104)와 연결된 구동측 2극 영구자석(103)의 자화(磁化, magnetisation) 방향과 수직이다. 따라서, 이러한 분리에 의해 규정된 가이딩 요소(104)의 강자성부는 구동측 영구자석(103)에 따라 자화된다.
비접촉 결합으로 인해, 구동측 결합부(88)와 출력측 결합부(101) 사이에 밀폐(hermetic) 분리가 제공된다. 밀폐 분리는 제 2 연결 고리(98)의 반경 방향의 내측면과 밀폐되게 연결된 포일에 의해 형성된다.
동작 중 공급된 수송액의 유동에 의해, 터빈 요소(85)에는 블레이드(97)를 통해 토크가 터빈 요소(85)에 가해진다. 터빈 요소(85)는 샤프트(87)를 통해 자기 결합부(79)의 구동측 결합부(88)에 토크를 전달한다. 결합부들(88, 101) 간의 자기력에 의해, 구동측 결합부(88)에서 출력측 결합부(101)로 토크가 전달되며, 여기서 자기력의 동력은 결합부(88, 101)의 서로에 대한 "슬립"이 발생하는 토크 이상의 특정 최대 전달 가능 토크를 결정한다. 출력측 결합부(101)는 구동측 결합부(88)에 의해 가해진 토크를 샤프트(81)를 통해 펌프 로터(78)에 전달한다. 측면 프로펠러형 블레이드(105)를 이용하여, 펌프 로터(78)는 블레이드(105) 사이에 위치한 혈액을 혈액 유입부(100)에서 카테터(44) 내부의 혈액 통로(24) 방향으로 이송한다. 이러한 방식으로, 이송 장치(65)는 혈액 배출부(24)의 근위 단부와 혈액 유입부(100) 사이에 압력차를 발생시키며, 이는 중공 섬유 멤브레인(46)의 유동 저항으로 인한 카테터(44)의 근위 단부와 원위 단부(미도시) 사이의 압력차를 바람직하게 그리고 실질적으로 완전히 보상한다. 여기서, 터빈 요소(85) 및 펌프 로터(78)는 바람직하게는 중공 섬유(47, 48) 내 수송액의 유속과 혈액 통로(24) 내 혈액의 유속 사이의 최적비가 획득되도록 서로 조정된다.
상술한 실시예에 있어서, 이송 장치(64, 65)는 각각 카테터(44)의 원위 단부(27, 77) 영역에 배치된다. 물론, 카테터(44) 내 임의의 위치에 배치되는 것 또한 가능하며, 이에 따라 예상되는 바와 같이 이와 유사한 이점들이 달성될 수 있다. 또한, 본 발명의 범위 및 본 발명에 따른 기능에서 벗어나지 않고, 각각의 스테이터 또는, 일부 스테이터 또는 전체적으로 단지 하나의 스테이터에 대한 각각의 로터(펌프 로터 또는 터빈 요소)에 대해 도시된 배치와 다른 배치가 가능한 것도 당연하다.
또한, 중공 섬유 멤브레인 대신에, 다른 유형의 멤브레인이 카테터 내에 사용될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다른 유형의 멤브레인에 따른 상이한 유동 저항으로 인해 예상되는 압력차에 적합하게 이송 장치를 변경 할 수 있다.
도 7은 정맥을 통해 삽입되어 하대정맥 또는 상대정맥에 위치하도록 제공되는 혈관 내 카테터(106)의 다른 설계 변경 예를 도시한다. 카테터(106)는 원칙적으로 통상적인 설계에 따를 수 있으며, 적용 또는 용도에 따라 요구되는 특성들을 갖는다. 따라서, 카테터(106)는 특히 원형의 횡단면을 갖는 카테터 튜브(107)를 포함하고, 횡단면의 직경은 정맥의 직경에 적합하게 변경될 수 있으며, 특히 정맥의 직경보다 근소하게 작게 적용될 수 있다. 카테터 튜브(107)는 통상적으로 카테터에 사용되는 탄성 재료, 예를 들어 생체에 적합한 폴리우레탄으로 이루어진다. 카테터 튜브(107)에는 카테터 튜브(107)의 종방향으로 연장되는 중공 섬유 멤브레인 모듈(108)이 포함되고, 중공 섬유 멤브레인 모듈(108)은 기체에 대해서는 투과성이지만 액체에 대해서는 불투과성인 복수의 중공 섬유를 가지며, 상술한 재료 중 하나, 예를 들어 폴리에틸렌 또는 열가소성 폴리우레탄으로 이루어지는 중공 섬유 멤브레인을 구비한다. 중공 섬유 멤브레인 모듈(108)은 카테터(106)의 원위 단부에서 중공 섬유를 통해 유동하는 매질이 제 1 카테터 연결부(109)를 통해 중공 섬유 멤브레인(108)으로 공급되고 제 2 카테터 연결부(110)를 통해 배출될 수 있도록 설계된다. 따라서, 이하에서 상세하게 설명될 매질은 제 1 카테터 연결부(109)와 제 2 연결부(110) 사이의 중공 섬유 멤브레인 모듈(108)을 통과한다. 도 7은 카테터 내부를 따라 일종의 루프 형태로 제 1 카테터 연결부(109)와 제 2 카테터 연결부(110) 사이에서 연장되는 중공 섬유 다발로서 중공 섬유 멤브레인 모듈(108)의 가능한 설계 변경 예를 도시한다. 중공 섬유의 제 1 단부는 제 1 카테터 연결부(109)와 연결되며, 제 2 단부는 제 2 카테터 연결부(100)와 연결된다. 연결 영역에서, 중공 섬유는 에폭시 수지 등에 의해 서로 주조(cast)될 수 있거나 서로 연결될 수 있다. 루프 형태로 연장되는 중공 섬유 다발는 추가적으로 비틀릴 수 있다. 또한, 혈관 내 카테터(106)는 혈액이 그 주위로 유동하고 그를 통과하도록 설계된다. 이를 위해, 튜브(107)는 예를 들어 2개의 카테터 연결부(109, 110) 바로 외부에 다수의 유입 개구(111)를 구비할 수 있으며, 근위 단부 영역에 다수의 배출 개구(112)를 구비할 수 있다.
중공 섬유 멤브레인 모듈(108)은, 중공 섬유의 일부에서 매질이 혈액의 유동 방향과 평행하게 유동하고, 중공 섬유의 타부에서 매질이 혈액과 반대 방향으로 유동하도록 설계될 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 2개의 카테터 연결부(109, 110)는 이들이 동축 상에 위치하도록 도시되었지만, 이들은 중공 섬유 멤브레인 모듈(108)의 설계에 따라 서로 나란히 배치될 수도 있다(도 1 또는 도 2 참조). 또한, 카테터 연결부(109, 110)는 특히 동축으로 일부분을 통해 연장되는 가요성 튜브와 연결되며, 가요성 튜브에는 제 1 연결부(109)에 연결되는 보급 튜브(113)와 제 2 연결부(5)에 연결된 배출 튜브(114)가 포함된다.
지금까지 도 1 내지 7에 도시되고 설명된 카테터(2, 23, 44 및 106)는 카테터들(2, 23, 44 및 106) 중 하나와 함께, 체외 구성품들이 추가로 속하는 순환 또는 회로 시스템(115)을 형성하는 대형 장치의 일 구성품일 수 있다. 도 8은 이렇게 체외로 제공된 구성품, 즉 보급 튜브(118)의 공급 채널(117)을 지나 카테터(도 8에는 도시되지 않음)를 통하도록 수송액을 이송하는 펌프(116)를 개략적으로 도시한다. 펌프(116)는 보급 튜브(118)와 연결된다. 추가 구성품은 배출 채널(120)로부터 배출되는 유송액이 유입되는 산소 공급기(119)이다. 산소 공급기(119)는 기체 공급부(121) 및 기체 배출부(122)를 갖는 통상적이고 표준적인 멤브레인 산소 공급기(119')일 수 있다. 이러한 순환의 체외부에, 예를 들어 수송액을 체온까지 가열하는 열교환기(123)뿐만 아니라, 예를 들어 압력 측정 장치, 유동 측정 장치, 기포 감지기 등의 도시되지 않은 다른 구성품도 추가적으로 배치된다.
동작 중 정맥에서는, 정맥으로 전달되는 CO2가 농축된 대부분의 혈액이 카테터(106)의 원위 단부와 근위 단부 사이의 중공 섬유 멤브레인 모듈(108)과 접촉하게 된다. 이와 관련하여, 각각의 특정 용도의 수송액은 중공 섬유 멤브레인 모듈(108)을 통해 펌핑되며, 중공 섬유 멤브레인 모듈(108)의 수송액 일부는 혈액의 유동 방향으로 유동하고, 일부는 혈액의 유동 방향과 반대로 유동한다. 중공 섬유의 표면에서, 예를 들어 이산화탄소(CO2)는 혈액에서 수송액으로 전달된다. CO2가 농축된 수송액은 배출 채널(120)을 통해 중공 섬유 멤브레인 모듈(108)뿐만 아니라 카테터(106)에서 배출된 뒤, 이산화탄소는 통과되되 산소는 선택적으로 수송액에 추가되는 외부 산소 공급기(119)로 유도된다. 단순한 실시예에 있어서, 외부 산소 공급기(119)는 주변 공기를 공급받는다. 산소 공급기(119)에서의 기체 교환 처리 과정을 통해, 수송액은 주변 공기로부터 산소를 흡수하여, 산소가 중공 섬유 멤브레인 모듈(108) 내에 유동하는 혈액으로 운반되도록 한다. 본 발명의 대안적인 실시예에 있어서, 수송액에는 산소 공급기(119)에서의 산소 공급에 의한 산소 용량의 프레임 내에서 산소가 농축될 수 있다. 체온까지 가열된 수송액은 회로 내의 중공 섬유 멤브레인 모듈(108)에 다시 추가된다. 수송액이 중공 섬유 멤브레인 모듈(108)을 통과하는 혈액의 유동 방향뿐만 아니라 혈액 유동의 반대 방향으로도 펌핑되기 때문에, 중공 섬유 멤브레인(108) 내의 기체 전달 효율이 특히 높다.
CO2 교환에 대한 적용예와 마찬가지로, 본 장치는 혈액에서 다른 물질. 예를 들어 내독소를 제거하는데 사용될 수도 있다. 이와 관련하여, 수송액으로서, 이에 부합하는 적합한(예를 들면, 상업적으로 이용 가능한) 투석액이나 활성탄소/이온 교환기/흡착기에 의한 그 제제, 또는 내독소 중화 단백질(ENP: Endotoxin-Neutralizing Protein)이나 알부민이 농축된 등장액(isotonic liquid)이 제공될 수 있다. 폐순환 또는 폐회로 시스템 대신에, 투석액은 저장 공간에서 인출될 수 있으며, 카테터를 통해 핌핑된 후 폐기를 위해 별도의 저장 공간에 축적될 수 있다.
또 다른 대안으로서, 폐순환 시스템(115)에서 산소 공급기(119) 대신에 또는 산소 공급기(119)에 추가하여, 예를 들면, 흡착 여과장치가 구비된 여과장치가 제공되어, 교환되는 물질이 여과장치를 통해 수송 매질로부터 분리된다.
본 발명에 따른 장치는 환자에 의해 운반될 수 있는 휴대용의 작은 유닛으로 설계될 수 있으며, 특히 외부의 멤브레인 산소 공급기(119)에 주변 공기가 공급되도록 설계될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 장치는 부가적인 장치로서 종래의 체외방식, 특히 종래의 투석 회로 전반에도 사용될 수 있다.
Claims (18)
- 혈관 내 사용을 위한 카테터(44)를 포함하는 장치로서,
상기 카테터(44)는 혈액 유입부(100) 및 혈액 배출부(15)를 갖고, 멤브레인(4')을 포함하며,
상기 멤브레인(4')의 제 1 측면은 수송 매질과 접촉하며,
상기 멤브레인(4')은 상기 장치의 동작 중 상기 혈액 유입부(100)를 통해 상기 카테터(44) 내로 유동하는 혈액의 적어도 일부가 상기 혈액 배출부(15)를 통해 상기 카테터(44)에서 배출되기 전에 상기 멤브레인(4')의 제 1 측면과 대향하는 상기 멤브레인(4')의 제 2 측면과 접촉하도록 상기 카테터(44) 내에 배치되며,
상기 멤브레인(4')은 상기 수송 매질과 혈액 간에 교환되는 적어도 하나의 물질의 교환이 이루어지도록 하며,
상기 카테터(44)는 상기 장치의 동작 중 상기 혈액 유입부(100)와 상기 혈액 배출부(15) 사이의 압력차를 적어도 부분적으로 보상하도록 구성된 이송 장치(65)를 포함하며,
상기 수송 매질은 교환되는 상기 물질이 용해될 수 있는 수송액인 것을 특징으로 하는 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 이송 장치(65)는 토크를 생성하기 위한 구동장치(85')와 토크를 전달하기 위해 상기 구동장치(85')와 연결된 펌프 로터(78)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 구동장치(85')는 전기 모터(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 구동장치(85')는 상기 장치의 동작 중 상기 수송 매질이 주위로 유동하는 터빈 요소(85)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프 로터(78)는 자기 결합부(79)를 통해 상기 구동장치(85')에 연결되며,
상기 자기 결합부(79)는 회전축을 따라 토크를 전달하기 위한 2개의 결합부(88, 101)를 포함하며,
상기 결합부(88, 101)는 서로에 대해 회전 가능하고, 각각 영구자석(103, 102)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 결합부들 중 하나(88)는 상기 결합부(88)의 상기 영구자석(103)과 회전 불가능하게 연결된 적어도 부분적으로 강자성(ferromagnetic)인 가이딩 요소(104)를 포함하며,
상기 가이딩 요소(104)의 일부는 상기 다른 결합부(101)의 상기 영구자석(102) 외측에 반경 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수송액은,
과불화탄소(perfluorocarbon) 또는, 특히 특정 단백질 또는 포도당 유도체가 농축된 알부민 용액(albumin solution) 및/또는 전해질 용액이거나, 또는
바람직하게는 이온 교환기, 활성 탄소 또는 기타 흡착기를 통해 부가적으로 처리된 상업적으로 이용 가능한 투석액인 것을 특징으로 하는 장치. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 카테터(44)는 체외 교환 장치가 구비된 순환 시스템(115)을 형성하기 위해 상기 체외 교환 장치와 연결된 수송액 유입부(54) 및 수송액 배출부(55)를 가지며,
상기 순환 시스템(115)은 상기 수송액을 이송하기 위한 펌프(116)를 갖는 것을 특징으로 하는 장치. - 상기 제 8 항에 따른 장치와,
상기 카테터와 상기 교환 장치 간의 상기 수송액 이송을 위해 상기 교환 장치 및 상기 카테터와 연결된 적어도 하나의 튜브를 포함하는 키트. - 제 9 항에 있어서,
상기 교환 장치는 휴대용 교환 장치이고, 바람직하게는 운반 수단을 구비한 휴대용 교환 장치인 것을 특징으로 하는 키트. - 혈관 내 사용을 위한 카테터(44)를 포함하는 장치로서,
상기 카테터(44)는 혈액 유입부(100) 및 혈액 배출부(15)를 갖고, 멤브레인(4')를 포함하며,
상기 멤브레인(4')의 제 1 측면은 수송 매질을 수용하기 위한 내강(lumen)의 범위를 규정하며,
상기 멤브레인(4')은 상기 장치의 동작 중 상기 혈액 유입부(100)를 통해 상기 카테터(44) 내로 유동하는 혈액의 적어도 일부가 상기 혈액 배출부(15)를 통해 상기 카테터(44)에서 배출되기 전에, 상기 멤브레인(4')의 제 1 측면과 대향하는 상기 멤브레인(4')의 제 2 측면과 접촉하도록 카테터(44) 내에 배치되며,
상기 멤브레인(4')은 상기 장치의 동작 중 상기 내강 내에 수용된 상기 수송 매질과 혈액 간에 교환되는 적어도 하나의 물질의 교환이 이루어지도록 하며,
상기 카테터(44)는 상기 장치의 동작 중 상기 혈액 유입부(100)와 상기 혈액 배출부(15) 사이의 압력차를 적어도 부분적으로 보상하도록 구성된 이송 장치(65)를 포함하며,
상기 멤브레인(4')은 액체에 적합한 멤브레인인 것을 특징으로 하는 장치. - 혈관 내 사용을 위한 카테터(44)를 포함하는 장치로서,
상기 카테터(44)는 혈액 유입부(100) 및 혈액 배출부(15)를 갖고, 멤브레인(4')을 포함하며,
상기 멤브레인(4')의 제 1 측면은 수송 매질과 접촉하며,
상기 멤브레인(4')은 상기 장치의 동작 중 상기 혈액 유입부(100)를 통해 상기 카테터(44) 내로 유동하는 혈액의 적어도 일부가 상기 혈액 배출부(15)를 통해 상기 카테터(44)에서 배출되기 전에 상기 멤브레인(4')의 제 1 측면과 대향하는 상기 멤브레인(4')의 제 2 측면과 접촉하도록 상기 카테터(44) 내에 배치되며,
상기 멤브레인(4')은 상기 수송 매질과 상기 혈액 간에 교환되는 적어도 하나의 물질의 교환이 이루어지도록 하며,
상기 수송 매질은 교환되는 상기 물질이 용해될 수 있는 수송액인 것을 특징으로 하는 장치. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 장치 또는 키트를 사용하여 진단 목적으로 정맥혈에서 적어도 하나의 물질을 제거하는 방법에 있어서,
상기 제거되는 물질은 상기 장치의 상기 카테터(44)의 상기 멤브레인(4')을 통해 교환되는 물질인, 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 제거되는 물질은 질병 지시약, 특히 적어도 병원체(pathogen)이거나, 적어도 항체, 신체에 유독한 물질, 신체에서 배설되지 못하는 물질, 또는 양적이나 질적으로 질병의 경과와 관련된 내인성(endogenous) 물질, 특히 적어도 특정 질병에 특이한 단백질이거나 질병의 경과에 의해 생성되는 물질인, 방법. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 장치 또는 키트를 사용하여, 신체의 혈액으로부터 또는 혈액 내로 적어도 하나의 물질을 대체하거나 교환함으로써, 동물 또는 인간의 신체를 치료하는 방법.
- 제 11 항에 따른 장치를 액체 수송 매질과 함께 사용하는 방법.
- 제 16 항에 있어서,
상기 액체 수송 매질은,
과불화탄소 또는, 특히 특정 단백질 또는 포도당 유도체가 농축된 알부민 용액(albumin solution) 및/또는 전해질 용액이거나, 또는
바람직하게는 이온 교환기, 활성 탄소 또는 기타 흡착기를 통해 부가적으로 처리된 상업적으로 이용 가능한 투석액인 것을 특징으로 하는 사용 방법. - 제 16 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 수송 매질은 감결합(decoupler) 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP15189777.4 | 2015-10-14 | ||
| EP15189777 | 2015-10-14 | ||
| PCT/EP2016/074776 WO2017064285A1 (de) | 2015-10-14 | 2016-10-14 | Membrankatheter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180075550A true KR20180075550A (ko) | 2018-07-04 |
Family
ID=54325438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020187013572A KR20180075550A (ko) | 2015-10-14 | 2016-10-14 | 멤브레인 카테터 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10905813B2 (ko) |
| EP (1) | EP3362119B1 (ko) |
| JP (1) | JP6899590B2 (ko) |
| KR (1) | KR20180075550A (ko) |
| CN (1) | CN108472424B (ko) |
| AU (1) | AU2016337004A1 (ko) |
| BR (1) | BR112018007521A2 (ko) |
| CA (1) | CA3000908A1 (ko) |
| ES (1) | ES2797095T3 (ko) |
| MX (1) | MX2018004596A (ko) |
| RU (1) | RU2018117513A (ko) |
| WO (1) | WO2017064285A1 (ko) |
| ZA (1) | ZA201802187B (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021153956A1 (ko) * | 2020-01-31 | 2021-08-05 | 한양대학교 산학협력단 | 카테터 시스템 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106902404B (zh) * | 2015-12-23 | 2019-08-02 | 丰凯医疗器械（上海）有限公司 | 经皮辅助泵血装置 |
| EP4233989A3 (en) | 2017-06-07 | 2023-10-11 | Shifamed Holdings, LLC | Intravascular fluid movement devices, systems, and methods of use |
| JP7319266B2 (ja) | 2017-11-13 | 2023-08-01 | シファメド・ホールディングス・エルエルシー | 血管内流体移動デバイス、システム、および使用方法 |
| DE102018201007B3 (de) | 2018-01-23 | 2019-06-13 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Implantierbares Medizinprodukt |
| CN112004563A (zh) | 2018-02-01 | 2020-11-27 | 施菲姆德控股有限责任公司 | 血管内血泵以及使用和制造方法 |
| WO2020003110A2 (en) * | 2018-06-25 | 2020-01-02 | Modeus Inc. | Percutaneous blood pump and introducer system |
| EP3666303A1 (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-17 | Abiomed Europe GmbH | Catheter for intravascular blood pump |
| JP2022540616A (ja) | 2019-07-12 | 2022-09-16 | シファメド・ホールディングス・エルエルシー | 血管内血液ポンプならびに製造および使用の方法 |
| WO2021016372A1 (en) | 2019-07-22 | 2021-01-28 | Shifamed Holdings, Llc | Intravascular blood pumps with struts and methods of use and manufacture |
| EP4034192A4 (en) | 2019-09-25 | 2023-11-29 | Shifamed Holdings, LLC | INTRAVASCULAR BLOOD PUMP SYSTEMS AND METHODS OF USE AND CONTROL THEREOF |
| DE102019007144A1 (de) * | 2019-10-15 | 2021-04-15 | ProMedTec Germany GmbH | Verfahren und Anordnung zur Verbesserung des Austausches von Gasen über semipermeable Membranen im wässrigen Milieu |
| CN113926074B (zh) * | 2021-11-04 | 2023-10-31 | 丰凯利医疗器械(上海)有限公司 | 导流传动装置以及血泵系统 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2737922A1 (de) | 1977-08-23 | 1979-03-08 | Fresenius Chem Pharm Ind | Kuenstliche endokrine druese |
| US4631053A (en) * | 1984-03-19 | 1986-12-23 | Taheri Syde A | Oxygenator |
| JPH04180771A (ja) | 1990-11-16 | 1992-06-26 | Ube Ind Ltd | 血液ポンプ一体型人工肺 |
| SE9400347L (sv) * | 1994-02-03 | 1995-07-17 | Gambro Ab | Apparat för peritonealdialys |
| DE50308855D1 (de) | 2002-07-22 | 2008-01-31 | Novalung Gmbh | Intravenöser oxygenator |
| US7763097B2 (en) * | 2006-06-08 | 2010-07-27 | University of Pittsburgh—of the Commonwealth System of Higher Education | Devices, systems and methods for reducing the concentration of a chemical entity in fluids |
| WO2008046630A1 (en) | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Joanneum Research Forschungsgesellschaft Mbh | Devices for and methods of monitoring a parameter of a fluidic sample by microdialysis |
| EP2109163A1 (de) | 2008-04-08 | 2009-10-14 | Alcan Technology & Management Ltd. | Substrat mit aufgedruckter Struktur |
| US9162017B2 (en) | 2011-08-29 | 2015-10-20 | Minnetronix, Inc. | Expandable vascular pump |
| US9446179B2 (en) * | 2012-05-14 | 2016-09-20 | Thoratec Corporation | Distal bearing support |
| EP4186557A1 (en) | 2012-07-03 | 2023-05-31 | Tc1 Llc | Motor assembly for catheter pump |
| US9421311B2 (en) | 2012-07-03 | 2016-08-23 | Thoratec Corporation | Motor assembly for catheter pump |
| US9308302B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-04-12 | Thoratec Corporation | Catheter pump assembly including a stator |
| AT515555B1 (de) * | 2014-05-15 | 2015-10-15 | Tech Universität Wien | Magnetkupplung |
| US9345824B2 (en) * | 2014-07-07 | 2016-05-24 | Assistocor Gmbh & Co Kg | Ventricular assist device |
| US10709827B2 (en) * | 2015-10-14 | 2020-07-14 | Technische Universität Wien | Membrane catheter |
-
2016
- 2016-10-14 RU RU2018117513A patent/RU2018117513A/ru not_active Application Discontinuation
- 2016-10-14 EP EP16781481.3A patent/EP3362119B1/de active Active
- 2016-10-14 JP JP2018519428A patent/JP6899590B2/ja active Active
- 2016-10-14 KR KR1020187013572A patent/KR20180075550A/ko active IP Right Grant
- 2016-10-14 CA CA3000908A patent/CA3000908A1/en active Pending
- 2016-10-14 WO PCT/EP2016/074776 patent/WO2017064285A1/de active Application Filing
- 2016-10-14 BR BR112018007521-3A patent/BR112018007521A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2016-10-14 MX MX2018004596A patent/MX2018004596A/es unknown
- 2016-10-14 AU AU2016337004A patent/AU2016337004A1/en not_active Abandoned
- 2016-10-14 ES ES16781481T patent/ES2797095T3/es active Active
- 2016-10-14 CN CN201680071107.2A patent/CN108472424B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2016-10-14 US US15/768,705 patent/US10905813B2/en active Active
-
2018
- 2018-04-04 ZA ZA2018/02187A patent/ZA201802187B/en unknown
-
2021
- 2021-01-15 US US17/150,275 patent/US20210162109A1/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021153956A1 (ko) * | 2020-01-31 | 2021-08-05 | 한양대학교 산학협력단 | 카테터 시스템 |
| KR20210098200A (ko) * | 2020-01-31 | 2021-08-10 | 한양대학교 산학협력단 | 카테터 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3362119A1 (de) | 2018-08-22 |
| MX2018004596A (es) | 2019-09-04 |
| US10905813B2 (en) | 2021-02-02 |
| US20210162109A1 (en) | 2021-06-03 |
| RU2018117513A (ru) | 2019-11-14 |
| AU2016337004A1 (en) | 2018-05-10 |
| JP2018535731A (ja) | 2018-12-06 |
| CN108472424A (zh) | 2018-08-31 |
| WO2017064285A1 (de) | 2017-04-20 |
| EP3362119B1 (de) | 2020-03-25 |
| ES2797095T3 (es) | 2020-12-01 |
| CA3000908A1 (en) | 2017-04-20 |
| US20180214055A1 (en) | 2018-08-02 |
| ZA201802187B (en) | 2020-10-28 |
| CN108472424B (zh) | 2021-05-07 |
| JP6899590B2 (ja) | 2021-07-07 |
| RU2018117513A3 (ko) | 2020-03-10 |
| BR112018007521A2 (pt) | 2018-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210162109A1 (en) | Membrane catheter | |
| US10543052B2 (en) | Portable dialysis cabinet | |
| CA2495459C (en) | Selective plasma exchange therapy | |
| US6409699B1 (en) | Continuous flow-through peritoneal dialysis (CFPD) method with control of intraperitoneal pressure | |
| JP6514109B2 (ja) | 血液透析濾過方法 | |
| CN110072569B (zh) | 用于体外血液处理的系统、处理设备、套件和用于体外血液处理的系统的操作方法 | |
| JP7474715B2 (ja) | 単一および多臓器不全の移動式治療のための装着可能モジュール式体外生命維持デバイス | |
| US9950103B2 (en) | Combination kidney and liver dialysis system and method | |
| WO2011000086A1 (en) | Method and apparatus for reducing serum phosphate in hemodialysis patients | |
| US11904083B2 (en) | Treatment aspects for reducing the carbon dioxide content in the blood | |
| JP4201313B2 (ja) | 有害物質結合アルブミン除去システム | |
| RU2812169C2 (ru) | Носимое модульное устройство экстракорпорального жизнеобеспечения для мобильного лечения единичной или полиорганной недостаточности | |
| Raff et al. | Membrane Processes in Artificial Organs | |
| Kim et al. | -Extracorporeal Blood-Filtering Technologies | |
| Bernardo et al. | Evolution of dialyzer designs | |
| Aboras et al. | Continuous convective renal replacement (CCRR) system: A new modality of wearable artificial kidney | |
| KR20220121780A (ko) | 작동 유체와 두 유체 교환 매체 간의 질량 전달을 위한 작동 유체 처리 디바이스 | |
| JP2004049301A (ja) | 血液浄化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |