KR101572304B1 - Blood purifying filter and blood purifying apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 혈액정화필터는, 한쪽으로 혈액이 유입되면 혈액으로부터 혈장을 분리하는 혈장분리필터, 상기 혈장분리필터와 연결되며 혈액 내의 독소 및 노폐물을 제거하는 혈액투석필터, 상기 혈장분리필터와 혈액투석필터의 설치 공간을 제공하는 한편, 상기 혈장분리필터와 혈액투석필터 외부에 혈장유동구간을 구획하는 하우징, 상기 혈장유동구간을 통과한 혈장이 배출될 수 있도록 혈장유출구를 포함하고, 상기 하우징은, 통형의 벽체, 상기 벽체 하부측에 상기 혈장분리필터와 결합하는 하부캡, 상기 벽체 상부측에 상기 혈액투석필터와 결합하는 상부캡을 포함하여 구성되며, 혈장 내의 독소 및 노폐물을 제거하기 위하여 상기 혈장유동구간에는 흡착제가 구비된다.
본 발명에 의한 혈액정화필터는, 혈액으로부터 혈장을 분리하는 혈장분리 절차, 분리된 혈장으로부터 간독소와 노폐물을 제거하기 위한 흡착 절차, 그리고 혈액 중의 요독소와 노폐물을 제거하기 위한 혈액투석 절차를 일체화시킴으로써, 혈액정화 요법을 필요로 하는 환자의 혈액을 효율적으로 정화함은 물론, 전체 혈액정화 장치를 소형화시키고, 한 개의 필터를 사용함으로써 설치 및 사용상의 편의성 향상시키며, 혈액정화 처치비용을 절감하는 장점이 있다.The blood purifying filter according to the present invention comprises a plasma separation filter for separating plasma from blood when blood flows into one side, a hemodialysis filter connected to the plasma separation filter for removing toxins and wastes in blood, A housing for partitioning a plasma flow section outside the plasma separation filter and a hemodialysis filter while providing a space for installing a dialysis filter, and a plasma outlet for discharging plasma passing through the plasma flow section, A lower cap connected to the plasma separation filter at a lower side of the wall, and an upper cap connected to the hemodialysis filter at an upper side of the wall. In order to remove toxins and waste materials in plasma, An adsorbent is provided in the plasma flow section.
The blood purifying filter according to the present invention integrates a plasma separation procedure for separating plasma from blood, an adsorption procedure for removing hepatic toxins and waste materials from separated plasma, and a hemodialysis procedure for removing urinary toxins and waste materials in blood It is possible to efficiently purify the blood of a patient who needs blood purification therapy, as well as to miniaturize the entire blood purification device and improve the convenience of installation and use by using one filter, and to reduce the cost of blood purification treatment .
Description
본 발명은 혈장분리필터를 이용하여 환자의 혈액 내의 혈장을 분리한 후, 활성탄(activated charcoal) 혹은 음이온 교환수지(anion exchange resin) 등의 흡착제를 이용하여 분리된 혈장 내의 독소를 제거하고, 동시에 환자 혈액 내의 수용성 독소 및 요독소(uremic toxin)를 제거하기 위한 혈액투석이 이루어지도록 구성되는 혈액정화용 필터 장치에 관한 것이다.
The present invention separates blood plasma in a patient's blood using a plasma separation filter and then removes the toxins in the separated plasma using an adsorbent such as activated charcoal or anion exchange resin, To a blood purification filter device configured to perform hemodialysis to remove water-soluble toxins and uremic toxins in blood.
간기능 저하, 신장 기능의 저하, 혹은 체내 전신성 염증반응을 동반하는 다중장기부전(multi-organ failure) 등의 질환은 체내에 독소들이 축적되는 현상을 동반한다. 간 혹은 신장 이식이 제때에 이루어지지 못하면, 체외로 혈액을 순환시켜서 투석, 여과, 혹은 흡착 등의 다양한 방법으로 혈액 내의 독소를 제거하는 혈액정화 요법이 반드시 시행되어야 한다.Diseases such as decreased liver function, decreased renal function, or multi-organ failure accompanied by systemic inflammatory reactions are accompanied by accumulation of toxins in the body. If liver or kidney transplantation is not done in time, blood purification should be performed to circulate the blood outside the body and remove toxins in the blood by various methods such as dialysis, filtration, or adsorption.
특히, 간은 우리 몸에 있는 여러 가지 영양소들을 처리하는 대사 기능과 우리 몸에 필요한 영양소들을 보관하는 기능, 담즙과 알부민 등의 혈장 단백질을 합성하는 기능, 그리고 알코올이나 약물 등 우리 몸에서 생긴 여러 가지 독소들을 해독하는 등 많은 기능을 수행한다. 따라서, 간의 기능이 손상되면 암모니아, 빌리루빈 등 간 대사를 통해서 제거되어 할 물질들이 체내에 쌓이게 되고, 이로 인해 황달, 간성 혼수, 나아가 다중장기 부전이라는 치명적인 합병증을 야기하게 된다.Especially, the liver has a function to metabolize various nutrients in our body, a function to store nutrients necessary for our body, a function to synthesize plasma proteins such as bile and albumin, and various kinds of substances It performs many functions such as decrypting toxins. Therefore, when the liver function is impaired, the substances to be removed through the liver metabolism such as ammonia and bilirubin are accumulated in the body, resulting in lethal complications such as jaundice, hepatic coma, and even multiple organ failure.
질병으로 인하여 간기능이 저하되어도, 간은 어느 정도 자가 회복(self recovery)이 가능하다고 알려져 있지만, 중증 혹은 급성 간부전의 경우는 간기능이 자가 회복될 때까지 환자가 생존할 수 없거나, 간기능이 스스로 회복되지 않는 경우도 많기 때문에, 간이식이 유일한 치료법으로 간주되고 있다. 하지만, 2010년 발표된 OPTN / SRTR Annual Report의 간이식 데이터를 보게 되면, 간이식을 기다리는 환자의 30-40% 만이 이식을 받는 것으로 알려져 있다. 이는 이식을 필요로 하는 환자에 비해 기증되는 공여 간의 수가 크게 부족하기 때문이다. 따라서, 간부전 환자에게 있어서 간이식 혹은 간의 자가 회복까지 간기능을 대신해 주기 위한 인공간 처치가 반드시 필요하게 된다.Although the liver is known to be capable of self recovery to some degree, even in the case of liver failure due to illness, severe or acute liver failure can not survive until the liver is self-recovering, Since it is often not recovered by itself, the liver is considered the sole therapy. However, if you look at the liver transplant data from the OPTN / SRTR Annual Report released in 2010, it is known that only 30-40% of the patients waiting for transplant are receiving the transplant. This is because the number of donated donations is significantly lower than in patients requiring transplantation. Therefore, for liver failure patients, artificial liver treatment is indispensable to replace liver function until liver transplantation or liver self-healing.
현재 임상에서 사용되고 있는 인공간 장치는 캠브로 사의 MARS(Molecular Adsorbent Recirculating System)와 프레제니우스 사의 Prometheus라는 장비로 한정되는데, MARS는 알부민이라는 혈장 단백질을 투석액에 섞어 혈액중에 존재하는 간독소(hepatic toxin)를 제거하는 매개체로 사용하는데, 이 알부민이 고가이기 때문에 MARS는 고가의 치료비가 소요된다. Prometheus는 혈액으로부터 혈장을 분리하고 분리된 혈장을 이온수지 흡착제를 통과시키면서 혈장에 존재하는 독소들을 제거하며, 혈장분리 및 흡착 후에 또다시 혈액 투석이 진행되는 것으로 구성되어 있다. 따라서, 이 Prometheus 장치는 혈장분리필터, 혈장으로부터 독소를 제거하는 두 개의 흡착필터, 그리고 혈액투석 절차 등 시스템이 복잡하고, 이로 인해 역시 MARS와 마찬가지로 고가의 치료비용이 요구된다.The artificial liver device currently in clinical use is limited to MARV (Molecular Adsorbent Recirculating System) of Cambros and Prometheus of PRESENIUS. MARS combines plasma protein called albumin into dialysate to detect hepatic toxin ), Because of the high cost of these albumin, MARS costs expensive treatment. Prometheus consists of separating plasma from the blood, passing the separated plasma through the ionic resin adsorbent, removing the toxins present in the plasma, and hemodialysis again after plasma separation and adsorption. Thus, the Prometheus device is complex with systems such as plasma separation filters, two adsorption filters to remove toxins from the plasma, and hemodialysis procedures, which, in turn, require expensive treatment costs as well as MARS.
이와 같은 종래의 인공간 시스템의 문제점을 해결하기 위하여, 고가의 알부민을 사용하지 아니하면서도 혈장 내의 독소를 제거할 수 있도록 구성된, 혈장 분리와 흡착의 과정을 한 개의 필터에 통합한 '혈액정화장치'(대한민국등록특허 제1071402) 특허가 등록된 바 있다. 하지만, '혈액정화장치' 특허의 경우, 혈장 분리와 혈장 흡착의 과정을 한 개의 필터 내에 구현하여 기존 인공간 장치에 비해 인공간 처치를 위한 전체 시스템을 간소화시켰지만, 추가로 혈액여과 혹은 혈액투석의 절차가 요구된다. 이는, 간부전 혹은 다중장기부전 등 집중적인 혈액정화 요법을 필요로 하는 환자의 경우, 흡착을 통해 간독소(hepatic toxin) 혹은 단백질결합(protein-bound) 독소를 제거하는 것 못지 않게, 신장 기능의 저하로 인해 체내에 축적되는 요독소(uremic toxin) 혹은 수용성(water-soluble) 독소를 제거하는 것도 중요하기 때문에 추가로 혈액투석의 절차가 요구된다고 볼 수 있다. In order to solve the problems of the conventional artificial liver system, a 'blood purifying device' that integrates plasma separation and adsorption processes in one filter, which is configured to remove toxins in the plasma without using expensive albumin, (Korean Patent No. 1071402) Patent has been registered. However, in the case of the 'blood purifying device' patent, the entire system for artificial liver treatment was simplified compared to the conventional artificial liver device by implementing the plasma separation and the plasma adsorption process in one filter, but the blood filtration or hemodialysis Procedures are required. In patients who require intensive blood purification therapy, such as hepatic insufficiency or multiple organ dysfunction, it is desirable to remove hepatic toxins or protein-bound toxins through adsorption, It is also important to remove uremic toxins or water-soluble toxins that accumulate in the body. Therefore, additional hemodialysis procedures are required.
전술한 바와 같이, 종래의 인공간 장치들에서는, 혈액투석필터, 혈장분리필터, 그리고 다수개의 흡착필터 등을 필요로 하기 때문에, 고가의 처치비용이 불가피할 뿐만 아니라, 이들 필터들이 모두 분리되어 있고 중력의 역방향으로 혈액 혹은 혈장이 흐르도록 구성되는바, 각 필터들의 배열 공간이 확보되어야 한다. 이로 인해 시스템의 크기가 커질 수밖에 없고, 또한 각 필터를 정해진 순서대로 배열해야하므로 설치 및 처치 준비에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다.
As described above, since conventional artificial liver devices require a hemodialysis filter, a plasma separation filter, and a plurality of adsorption filters, expensive treatment cost is inevitable and all of these filters are separated The blood or plasma flows in the reverse direction of the gravity, and the arrangement space of each filter must be secured. As a result, the size of the system is inevitably enlarged. Also, since each filter must be arranged in a predetermined order, it takes a long time to prepare for installation and treatment.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 혈액으로부터 혈장을 분리하는 혈장분리 절차, 분리된 혈장에 존재하는 독소를 제거하기 위한 흡착 절차, 그리고 혈액에 존재하는 독소를 제거하기 위한 혈액투석 절차를 한 개의 필터 내에 일체화시킴으로써, 혈액정화 요법을 필요로 하는 환자의 혈액을 효율적으로 정화함은 물론, 한 개의 필터를 사용함으로써 전체 혈액정화장치의 단순화 및 소형화가 가능하고, 설치 및 사용상의 편의성을 향상시키는 혈액정화필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Disclosure of Invention Technical Problem [6] The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a blood separation method and a blood separation method for separating plasma from blood, an adsorption procedure for removing toxins present in separated plasma, By integrating the dialysis procedure into one filter, it is possible to simplify and miniaturize the entire blood purification apparatus by using one filter, as well as efficiently purifying the blood of a patient in need of blood purification therapy, And an object of the present invention is to provide a blood purification filter that improves convenience.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 혈액정화필터는, 일측으로 혈액이 유입되면 혈액으로부터 혈장을 분리하는 혈장분리필터, 상기 혈장분리필터와 연결되며 혈액 내의 독소 및 노폐물을 제거하는 혈액투석필터, 상기 혈장분리필터와 혈액투석필터의 설치 공간을 제공하는 한편, 혈장분리필터와 혈액투석필터 외부에 혈장유동구간을 구획하는 하우징, 및 상기 혈장유동구간을 통과한 혈장이 배출될 수 있도록 혈장유출구를 포함한다. 상기 하우징은, 통형의 벽체, 벽체 하부측에 혈장분리필터와 결합하는 하부캡, 벽체 상부측에 혈액투석필터와 결합하는 상부캡을 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a blood purifying filter comprising: a plasma separation filter for separating blood plasma from blood when blood flows in one side; a blood dialyzer connected to the plasma separation filter for removing toxins and wastes in blood; A filter, a space for installing the plasma separation filter and a hemodialysis filter, a housing for partitioning a plasma flow section outside the plasma separation filter and the hemodialysis filter, and a plasma for separating plasma passing through the plasma flow section, Outlet. The housing includes a tubular wall, a lower cap coupled with the plasma separation filter on the lower side of the wall, and an upper cap coupled with the hemodialysis filter on the upper side of the wall.
상기 하부캡에는 혈액의 유동을 위한 하부캡 혈액포트와 상기 혈장분리필터와 용이하게 결합 가능하도록 하부캡 삽입홈이 구비되며, 상기 상부캡에는 혈액의 유동을 위한 상부캡 혈액포트와 상기 혈액투석필터와 용이하게 결합 가능하도록 상부캡 삽입홈, 그리고 투석액 유동을 위한 상부캡 유동구가 구비된다. 또한, 혈액의 누출이 없도록 상기 혈장분리필터와 혈액투석필터를 연결하는 연결구가 포함될 수 있다. The lower cap includes a lower cap blood port for blood flow and a lower cap insertion slot for easily coupling with the plasma separation filter. The upper cap includes an upper cap blood port for flowing blood, And an upper cap flow port for dialysate flow. In addition, a connection port connecting the plasma separation filter and the hemodialysis filter may be included so as to prevent leakage of blood.
상기 혈장분리필터는 내부 공간을 갖는 혈장분리필터 용기와 용기의 내부 공간에 수용되는 혈장분리막을 포함하며, 혈장분리필터 용기의 내부 공간은 혈장분리막에 의해 혈액이 유동하는 영역과 혈장이 유동하는 영역으로 구획된다. 혈장분리필터 용기의 일측에는 분리된 혈장이 상기 혈장유동구간으로 유동 가능하도록 혈장유동공이 구비되는 것을 특징으로 한다.The plasma separation filter includes a plasma separation filter vessel having an inner space and a plasma separation membrane accommodated in an inner space of the vessel. The inner space of the plasma separation filter vessel is divided into a region where blood flows and a region where plasma flows . And a plasma flow hole is provided at one side of the plasma separation filter vessel so that separated plasma can flow into the plasma flow section.
마찬가지로, 상기 혈액투석필터는 내부 공간을 갖는 혈액투석필터 용기와 용기의 내부 공간에 수용되는 혈액투석막을 포함하며, 혈액투석필터 용기의 내부 공간은 혈액투석막에 의해 혈액이 유동하는 영역과 투석액이 유동하는 영역으로 구획된다. 상기 혈액투석필터 용기의 일측에는 투석액 유동을 위하여 유동공이 구비된다.Similarly, the hemodialysis filter includes a hemodialysis filter container having an inner space and a blood dialysis membrane accommodated in the inner space of the container. The inner space of the hemodialysis filter container is divided into a region where blood flows through the hematoma membrane, As shown in Fig. At one side of the hemodialysis filter container, a flow hole is provided for the flow of dialysis fluid.
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상기 혈장유동구간에는 혈장에 존재하는 독소 및 노폐물을 제거하기 위하여 음이온 교환수지 혹은 활성탄 등의 흡착제가 구비될 수 있는데, 본 발명에 의한 혈액정화필터에 포함되는 흡착제는 혈액정화 요법을 필요로 하는 환자에 따라 변경되는 것이 바람직하다. In order to remove toxins and waste materials present in plasma, an adsorbent such as anion exchange resin or activated carbon may be provided in the plasma flow section. The adsorbent included in the blood purifying filter according to the present invention may be a patient requiring blood purification . ≪ / RTI >
상기 혈장유동공을 통해 유입된 혈장이 혈장유동구간 내에 구비된 흡착제와 충분히 접촉한 뒤 배출될 수 있도록, 혈장유동공은 하부캡이 위치한 측으로 치우친 혈장분리필터 용기에 마련되는 게 바람직하며, 혈장유출구는 상부캡 혹은 상부캡이 위치한 측으로 치우친 벽체에 마련되는 게 바람직하다. 그리고, 혈장유동공 및 혈장유출구를 통해서는 어떤 흡착제의 이동도 발생하지 않는 것이 바람직한데, 이를 위해서 다양한 방법들이 이용될 수 있다. 일례를 들어, 혈장유동공 혹은 혈장유출구를 흡착제보다 작은 크기로 제작하거나, 혈장유동공 혹은 혈장유출구를 흡착제보다 작은 크기의 기공을 갖는 필터로 감싸거나, 흡착제를 흡착제보다 작은 크기의 기공을 갖는 필터로 감싸거나, 흡착제와 혈장유동공 그리고 흡착제와 혈장유출구 사이에 분리벽이 설치될 수 있다. 마찬가지로, 다수 종의 흡착제가 사용된 경우 흡착제 간의 혼합을 방지하기 위하여 상기 분리벽이 설치될 수 있다.
Preferably, the plasma flow hole is provided in the plasma separation filter vessel which is positioned toward the side where the lower cap is located, so that the plasma introduced through the plasma flow hole can sufficiently be contacted with the adsorbent provided in the plasma flow section and then discharged. Is preferably provided on the wall which is offset to the side where the upper cap or the upper cap is located. Also, it is preferable that no adsorbent migrate through the plasma flow hole and the plasma outlet, and various methods can be used for this purpose. For example, the plasma flow hole or the plasma outlet may be made smaller than the adsorbent, the plasma flow hole or the plasma outlet may be surrounded by a filter having a pore size smaller than that of the adsorbent, or a filter having a pore size smaller than that of the adsorbent Or a separating wall may be provided between the adsorbent and the plasma flow hole and between the adsorbent and the plasma outlet. Likewise, if multiple adsorbents are used, the separating wall may be provided to prevent mixing of adsorbents.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 혈액정화필터를 포함하는 혈액정화장치는, 혈액펌프가 작동하여 인체 내의 혈액이 하부캡 혈액포트를 통해 혈장분리필터로 유입되면, 혈장펌프에 의한 유체당김으로 인해 혈장이 혈장분리막의 측벽을 관통하여 분리되고, 혈구를 포함하는 잔여 혈액은 연결구를 거쳐 혈액투석막으로 유동하며, 여기서 혈액투석을 통하여 혈액 중의 독소와 노폐물이 제거된 후 환자에게 회송된다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a blood purifying apparatus including a blood purifying filter, wherein when a blood pump is operated and blood in the human body flows into a plasma separation filter through a lower cap blood port, The blood is separated through the side wall of the plasma membrane due to the pulling, and the remaining blood including the blood cells flows to the hemodialysis membrane through the connector, where the toxins and waste materials in the blood are removed through hemodialysis and then returned to the patient.
분리된 혈장은 혈장분리필터 용기에 마련된 혈장유동공을 거쳐 혈장유동구간으로 이동하게 되고, 여기서 흡착제와의 접촉을 통해 혈장 내에 독소와 노폐물들이 제거된다. 흡착제를 통과한 깨끗한 혈장은 혈장펌프를 거쳐 다시 혈액유동관으로 회수된다.The separated plasma moves to the plasma flow section through the plasma flow hole provided in the plasma separation filter container, where toxins and waste materials are removed through contact with the adsorbent. The clean plasma that has passed through the adsorbent is returned to the blood flow tube through the plasma pump.
또한, 투석액 공급장치의 작동을 통해 투석액이 혈액투석필터로 공급되거나 혹은 혈액투석필터로부터 배출되는데, 상부캡과 혈액투석필터의 결합을 통해, 상부캡에 마련된 상부캡 유동구와 혈액투석필터 용기에 마련된 유동공이 서로 연결되어 상부캡 투석액 유로를 형성하고, 이를 통해 투석액이 혈액투석필터로 공급되거나 혹은 혈액투석필터로부터 배출된다. In addition, through the operation of the dialysis fluid supply device, the dialysis fluid is supplied to the hemodialysis filter or discharged from the hemodialysis filter, through the combination of the upper cap and the hemodialysis filter, the upper cap flow port provided in the upper cap, The flow holes are connected to each other to form an upper cap dialysis fluid flow path through which the dialysis fluid is supplied to the hemodialysis filter or discharged from the hemodialysis filter.
이와 같이, 한 개의 투석액 유로를 포함하는 경우, 투석액 공급장치에 의해 투석액이 혈액투석필터로 공급되는 시간과 투석액이 혈액투석필터로부터 배출되는 시간이 교번하여 발생하는 것이 바람직하다. 또한, 투석액 유동을 위한 유로는 그 개수와 위치, 모양이 변경될 수 있는데, 일례를 들어 상부캡을 통과하도록 구성된 투석액 유로는 혈액투석필터 용기과 상기 벽체을 관통하도록 설치되거나, 혹은 투석액의 유입과 유출을 분리하기 위하여 두 개의 분리된 투석액 유로가 마련될 수 있다. In this way, when one dialysis fluid channel is included, it is preferable that the time for supplying the dialysis fluid to the hemodialysis filter by the dialysis fluid supply device and the time for discharging the dialysis fluid from the hemodialysis filter are alternately generated. In addition, the number, the position, and the shape of the channel for the dialysis fluid flow may be changed. For example, the dialysis fluid channel configured to pass through the upper cap may be installed to penetrate the hemodialysis filter container and the wall, Two separate dialysis fluid channels may be provided for separation.
끝으로, 상기 혈액투석필터는 투석액의 유동을 통한 혈액투석의 기능 외에, 혈액 중의 수분과 노폐물을 제거하는 혈액여과필터의 기능으로 용이하게 변경되는 것을 특징으로 한다.
Finally, the hemodialysis filter is easily changed to a function of hemodialysis through the flow of the dialysis solution, and a function of a blood filtration filter for removing moisture and waste substances in the blood.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 혈액정화필터는 혈액으로부터 혈장을 분리하는 혈장분리 절차, 분리된 혈장으로부터 간독소 혹은 단백질결합 독소를 제거하기 위한 흡착 절차, 그리고 혈액에 존재하는 요독소 혹은 수용성 독소를 제거하기 위한 혈액투석 절차를 일체화시킴으로써, 혈액정화 요법을 필요로 하는 환자의 혈액을 효율적으로 정화함은 물론, 한 개의 필터를 사용함으로써 전체 혈액정화장치의 단순화 및 소형화가 가능하고, 설치 및 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있다.
As described above, the blood purifying filter according to the present invention is characterized in that it comprises a plasma separation procedure for separating plasma from blood, an adsorption procedure for removing hepatic toxin or protein-binding toxin from separated plasma, By integrating the hemodialysis procedure for removing toxins, it is possible to simplify and miniaturize the entire blood purification apparatus by using not only the blood of the patient who needs blood purification therapy efficiently, but also the one filter, The convenience of use can be improved.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터의 내부 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 혈장분리필터와 혈액투석필터, 그리고 하부캡 및 상부캡을 포함하는 하우징과의 결합 구조를 도시하는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터의 분해 단면도이다.
도 3은 혈장분리필터의 사시도이다.
도 4는 혈액투석필터의 사시도이다.
도 5a 및 5b는 혈액투석필터와 상부캡의 결합 단면의 확대도이다.
도 6은 투석액 유로가 벽체를 관통하도록 형성된 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터의 단면도이다.
도 7 및 도 8은 투석액의 유입과 유출을 분리하기 위하여 두 개의 투석액 유로가 마련된 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터의 단면도이다.
도 9는 분리벽의 사시도이다.
도 10은 중간벽이 포함된 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터를 포함하는 혈액정화장치의 개략도이다.
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터 내의 혈장 흐름을 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터 내의 투석액 흐름을 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 혈액정화필터의 내부 구성을 도시하는 단면도이다.
도 15 및 도 16은 투석액 유로가 변경된 본 발명의 제 2 실시예에 의한 혈액정화필터 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 혈액정화필터를 포함하는 혈액정화장치의 개략도이다.1 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a blood purification filter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of a blood purification filter according to a first embodiment of the present invention showing a coupling structure between a plasma separation filter, a hemodialysis filter, and a housing including a lower cap and an upper cap.
3 is a perspective view of the plasma separation filter.
4 is a perspective view of a hemodialysis filter.
5A and 5B are enlarged views of the cross section of the hemodialysis filter and the upper cap.
6 is a cross-sectional view of the blood purification filter according to the first embodiment of the present invention in which the dialysis fluid channel is formed to penetrate the wall.
FIGS. 7 and 8 are cross-sectional views of a blood purifying filter according to a first embodiment of the present invention, in which two dialysis fluid channels are provided to separate inflow and outflow of a dialysis fluid.
9 is a perspective view of the separating wall.
10 is a cross-sectional view of a blood purifying filter according to a first embodiment of the present invention including an intermediate wall.
11 is a schematic view of a blood purification apparatus including a blood purification filter according to the first embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view showing plasma flow in the blood purifying filter according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the flow of dialysis fluid in the blood purification filter according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a sectional view showing the internal structure of the blood purification filter according to the second embodiment of the present invention. FIG.
15 and 16 are sectional views of a blood purifying filter according to a second embodiment of the present invention in which the dialysis fluid channel is changed.
17 is a schematic view of a blood purification apparatus including a blood purification filter according to a second embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터를 상세히 설명한다.Hereinafter, a blood purifying filter according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어질 수 있다. 또한 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.In describing the present invention, the sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated or simplified for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. These terms are to be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the contents throughout the present specification.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터(100)의 내부 구성을 도시하는 단면도이고, 도 2는 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140), 그리고 하부캡(110) 및 상부캡(120)을 포함하는 하우징과의 결합구조를 도시하는 혈액정화필터(100)의 분해 단면도이다. 도 3과 도 4는 각각 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140)의 사시도이며, 도 5는 혈액투석필터(140)와 상부캡(120)의 결합 단면의 확대도이다.
FIG. 1 is a sectional view showing the internal structure of the
본 발명에 의한 혈액정화필터(100)는, 도 1과 도 2에 도시한 것처럼, 한쪽으로 혈액이 유입되면, 혈액으로부터 혈장을 분리하는 혈장분리필터(130), 상기 혈장분리필터와 연결되며 혈액 내의 독소 및 노폐물을 제거하는 혈액투석필터(140), 상기 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140)의 설치 공간을 제공하는 한편, 상기 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140) 외부에 혈장유동구간(108)을 구획하는 하우징, 및 상기 혈장유동구간(108)을 통과한 혈장이 배출될 수 있도록 혈장유출구(123)를 포함한다. 상기 하우징은, 통형의 벽체(102), 벽체(102) 하부측에 상기 혈장분리필터(130)와 결합하는 하부캡(110), 벽체(102) 상부측에 상기 혈액투석필터(140)와 결합하는 상부캡(120)을 포함하여 구성된다.1 and 2, the
상기 하부캡(110)에는 혈액의 유동을 위한 하부캡 혈액포트(111)와 상기 혈장분리필터(130)와 용이하게 결합 가능하도록 하부캡 삽입홈(112)이 마련되며, 상기 상부캡(120)에는 혈액의 유동을 위한 상부캡 혈액포트(121)와 상기 혈액투석필터(140)와 용이하게 결합 가능하도록 상부캡 삽입홈(124), 그리고 투석액 유동을 위한 상부캡 유동구(122)가 구비된다. 또한, 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140) 사이에 혈액 누출이 없도록 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140)를 연결하는 연결구(101)가 포함될 수 있으며, 상기 연결구(101)는 상기 혈액투석필터(140)와 혈장분리필터(130)의 결합을 견고히 하기 위하여 그 치수 및 모양이 변경될 수 있다.
The
도 3에 도시한 것처럼, 혈장분리필터(130)는 내부 공간을 갖는 혈장분리필터 용기(131)와 용기의 내부 공간에 수용되는 혈장분리막(132)을 포함하며, 혈장분리필터 용기(131)의 내부 공간은 혈장분리막(132)에 의해 혈액 유동영역과 혈장 유동영역으로 구획된다. 혈장분리필터(130) 일측으로 유입된 혈액은 혈장분리막(132) 안쪽의 혈액 유동영역을 통과하여 혈장분리필터 타측으로 배출되며, 이때 혈장은 혈장분리막(132)의 측벽을 반경 방향으로 관통하여 분리된다. 또한, 혈장분리필터 용기(131)에는 분리된 혈장이 상기 혈장유동구간(108)으로 유동 가능하도록 혈장유동공(133)이 구비되는 것을 특징으로 한다.3, the
도 3에 도시한 것과 같이, 상기 혈장유동공(133)은 원활한 혈장의 유동을 위하여, 혈장분리필터 용기(131)를 횡방향으로 둘러싸도록 다수 개 형성되는 것이 바람직다. 혈장분리필터(130)의 일단은 상기 연결구(101)를 통해 혈액투석필터(140)와 연결되고, 타단은 하부캡(110)과 결합되며, 이 하부캡(110)과의 결합을 통해 상기 하부캡 혈액포트(111)를 통과하는 혈액이 혈장분리필터(130) 내부의 혈액 유동영역으로 유동하도록 구획된다.
As shown in FIG. 3, the plasma flow holes 133 are preferably formed to surround the plasma
도 4에 도시된 것과 같이, 혈액투석필터(140)는 내부 공간을 갖는 혈액투석필터 용기(141)와 용기의 내부 공간에 수용되는 혈액투석막(142)을 포함하며, 혈액투석필터 용기(141)의 내부 공간은 혈액투석막(142)에 의해 혈액 유동영역과 투석액 유동영역으로 구획된다. 또한, 혈액투석필터 용기(141)에는 투석액 유동을 위하여 유동공(143)이 구비된다.4, the
도 5a 및 도 5b에 도시한 것처럼, 상기 혈액투석필터(140)와 상부캡(120)이 결합할 때, 상부캡(120)에 마련된 상부캡 유동구(122)와 혈액투석필터 용기(131)에 마련된 유동공(143)이 연결되어 상부캡 투석액 유로(144)를 형성하며, 상기 상부캡 투석액 유로(144)를 거쳐 투석액이 혈액투석필터(140)로 공급되거나 혹은 혈액투석필터(140)로부터 배출되는 것을 특징으로 한다. 또한, 혈액투석필터(140)와 상부캡(120)의 결합을 통해, 상부캡 혈액포트(121)를 통과하는 혈액은 혈액투석필터(140) 내부의 혈액 유동영역으로 흐르도록 구획된다. 즉, 상부캡(120)과 혈액투석필터(140)의 결합을 통해, 혈액 및 투석액이 정해진 영역으로 흐르도록 한정되는데, 이는 상부캡(120)과 혈액투석필터(140)의 각 결합부위에 화학적 접착을 통하여 결합하거나, 혹은 실리콘 등 연질의 오링을 각 접착 부위에 삽입하는 등의 방법을 이용하여 혈액과 투석액이 정해진 공간 외의 타 공간으로 흐르는 것을 방지할 수 있다. As shown in FIGS. 5A and 5B, when the
상기 상부캡 유동구(122)와 유동공(143), 그리고 이들의 연결을 통해 구성되는 상부캡 투석액 유로(144)는 도시된 형상 및 위치에 한정되지 않고, 투석액을 유동시킬 수 있는 다른 구조로 변경될 수 있다. 일례를 들어, 도 6에 도시한 것과 같이, 혈액투석필터 용기(141)의 일측벽에 용기 유동공(145)이 마련되고, 상기 용기 유동공(145)과 연결되며 상기 벽체(102)를 관통하도록 형성되는 벽체 투석액 유로(146)로 변경될 수 있으며, 이때 벽체 투석액 유로(146)는 투석액과 혈액투석막(142)의 접촉면적을 크게 하기 위하여 혈액투석필터(140)의 길이 방향의 중간부위에 설치되는 게 바람직하다.The upper
또한, 투석액의 유입과 유출을 분리하기 위하여 두 개의 유로가 마련될 수 있는데, 도 7에 도시한 것과 같이, 상부캡 투석액 유로(144)와 혈액투석필터 용기(141)와 벽체(102)를 관통하는 벽체 투석액 유로(146)가 함께 구비되어, 어느 하나의 유로를 통해 투석액이 공급되면, 사용된 투석액은 다른 하나의 유로를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다. 이때, 벽체 투석액 유로(146)는 투석액과 혈액투석막(142)의 접촉면적을 크게 하기 위하여 상기 상부캡 투석액 유로(144)의 반대방향에 설치되는 게 바람직하다. 마찬가지로, 도 8에 도시한 것과 같이, 혈액투석필터 용기(141)의 측벽과 상기 벽체(102)를 관통하도록 설치되는 두 개의 분리된 벽체 투석액 유로(146)가 구비되어 어느 하나의 유로를 통해 투석액이 공급되면 다른 하나의 유로를 통해 투석액이 배출될 수 있다.
7, the upper cap
상기 혈장유동구간(108)에는 혈장에 존재하는 독소 및 노폐물을 제거하기 위하여 흡착제가 구비되는데, 본 발명에 의한 혈액정화필터(100)에 포함되는 흡착제는 빌리루빈(brilirubin)과 같이 혈장 단백질에 결합되어 있으면서 전하를 띄고 있는 독소들을 이온 교환 기전에 의하여 제거하는 음이온 교환수지, 또는 트립토판(tryptophan) 및 중분자 크기의 수용성 독소 등을 물리적 흡착에 의해 제거할 수 있는 활성탄 등이 이용될 수 있다. 상기 흡착제는 파우더 형태, 알갱이 형태, 혹은 파우더 혹은 알갱이를 압착시킨 흡착제 블록의 형태 등으로 사용될 수 있으며, 본 발명에 의한 혈액정화필터에 포함되는 흡착제는 그 종류와 개수가 한정되지 않고, 혈액정화 요법을 필요로 하는 환자에 따라 변경되는 것이 바람직하다.The adsorbent contained in the
또한, 도 1에 도시한 것과 같이, 혈장유동공(133)을 통해 유입된 혈장이 혈장유동구간(108) 내에 구비된 흡착제와 충분히 접촉한 뒤 배출될 수 있도록, 혈장유동공(133)은 하부캡(110)이 위치한 측으로 치우친 혈장분리필터 용기(131)에 마련되는 게 바람직하며, 혈장유출구(123)는 상부캡(120) 혹은 상부캡(120)이 위치한 측으로 치우친 벽체(102)에 마련되는 게 바람직하다. 원활한 혈장의 배출을 위하여 다수 개의 혈장유출구(123가 설치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the plasma flow holes 133 are formed in the lower part of the plasma flow passage so that the plasma introduced through the plasma flow holes 133 can sufficiently be contacted with the adsorbent provided in the
여기서, 상기 혈장유동공(133)과 상기 혈장유출구(123)를 통해서는 어떤 흡착제의 이동도 발생하지 않는 것이 바람직하며, 이를 위해서 다양한 방법들이 이용될 수 있다. 일례를 들어, 혈장유동공(133) 혹은 혈장유출구(123)를 흡착제보다 작은 크기로 제작하거나, 혈장유동공(133) 혹은 혈장유출구(123)를 흡착제보다 작은 크기의 기공을 갖는 메쉬필터로 감싸거나, 흡착제를 흡착제보다 작은 크기의 기공을 갖는 메쉬필터로 감싸거나, 파우더 혹은 알갱이 형태의 흡착제를 압착시킨 흡착제 블록을 이용하거나, 또는 흡착제와 혈장유동공(133) 혹은 흡착제와 혈장유출구(123) 사이에 분리벽(103)이 설치될 수 있다. 상기 분리벽(103)은 흡착제의 통과를 억제하기 위하여 흡착제보다 작은 크기의 기공을 갖는 구조로 제작되거나, 혹은 도 9에 도시한 것과 같이, 지지벽(104)에 흡착제보다 작은 크기의 기공을 갖는 메쉬필터(105)를 부착한 형태 등으로 제작될 수 있다.Here, it is preferable that no adsorbent migrate through the
마찬가지로, 다수 종의 흡착제가 사용된 경우 흡착제 간의 혼합을 방지하기 위하여, 흡착제를 흡착제보다 작은 크기의 기공을 갖는 메쉬필터로 감싸거나, 파우더 혹은 알갱이 형태의 흡착제를 압착시킨 흡착제 블록을 이용하거나, 혹은 흡착제 사이에 상기 분리벽(103)이 설치될 수 있는 것을 특징으로 한다.Similarly, in order to prevent the mixing of the adsorbents when a plurality of adsorbents are used, the adsorbent is wrapped with a mesh filter having pores smaller than the size of the adsorbent, an adsorbent block in which a powder or granular adsorbent is pressed, And the
끝으로, 혈장유동구간(108) 내에서 혈장과 흡착제와의 유효 접촉면적을 더욱증대시키기 위하여, 도 10에 도시한 것과 같이, 중간벽(106)이 설치될 수 있다. 중간벽(106)은 혈장유동구간(108)에 위치하며, 상기 하부캡(110)에 고정되어 있고, 상기 상부캡이 위치한 측으로 치우친 방향에 유출공(107)을 갖는 것을 특징으로 한다. 중간벽(106)이 설치되었을 때, 혈장유출구(123)는 하부캡(110) 혹은 하부캡이 위치한 측으로 치우친 벽체(102)에 설치되는 것이 바람직하다.
Finally, in order to further increase the effective contact area between the plasma and the adsorbent in the
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터(100)와 이를 포함하는 혈액정화장치(200)의 작용에 대하여 설명한다. Hereinafter, the operation of the
도 11은 본 발명에 의한 혈액정화필터(100)를 포함하는 혈액정화장치(200)의 개략도이며, 도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터(100) 내의 혈장 흐름을 도시한 단면도이고, 도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터(100) 내의 투석액 흐름을 도시한 단면도이다. FIG. 11 is a schematic view of a
도 11에 도시한 것처럼, 본 발명에 의한 혈액정화장치(200)는 혈액정화필터(100), 혈액정화필터(100)와 환자를 연결하며 내부에 혈액이 유동하는 혈액유동관(211), 혈액유동관(211)에 설치되어 환자의 혈액을 이송시키는 혈액펌프(210), 상기 혈장유출구(123)와 혈액유동관(211)을 연결하며 내부에 혈장이 유동하는 혈장유동관(215), 혈장유동관(215)에 설치되어 혈장을 이송시키는 혈장펌프(214), 및 투석액을 공급하고 회수하는 투석액 공급장치(212)를 포함하여 구성된다. 혈액펌프(210)가 작동하여 환자의 혈액이 하부캡 혈액포트(111)를 통해 혈장분리필터(130)로 유입되면, 혈장펌프(214)에 의한 유체당김으로 인해 혈장분리필터(130) 내의 혈장 영역의 압력이 혈액 영역에 비해 낮아지고, 혈장은 혈장분리막(132)의 측벽을 관통하여 분리된다. 혈구를 포함하는 잔여 혈액은 상기 연결구(101)를 통해 혈액투석필터(140)로 유동하며, 여기서 혈액투석을 통하여 혈액 중의 독소와 노폐물이 제거된 후, 상부캡 혈액포트(121)를 거쳐 환자에게 회송된다. 또한 도 11에 도시한 것과 같이, 혈액펌프는 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140)를 통과하는 혈액 유량을 조절하기 위하여 혈액정화필터(100) 전단과 후단에 각각, 혈장분리용 혈액펌프(210a)와 혈액투석용 혈액펌프(210b)로 분리되어 설치될 수 있다.11, the
도 12에 도시한 것과 같이, 분리된 혈장은 혈장분리필터 용기(131)에 마련된 혈장유동공(133)을 통과하여 혈장유동구간(108)으로 이동하게 되고, 혈장유동구간(108)에서 흡착제와의 접촉을 통해 혈장 내에 존재하는 독소와 노폐물들이 제거된다. 흡착제를 통과한 깨끗한 혈장은 혈장펌프(214)를 거쳐 다시 혈액유동관(211)으로 회수된다. 다수 개의 혈장유출구(123)가 마련된 경우, 각각의 혈장유출구(123)를 통과하는 혈장 유량을 조절하기 위하여 각각의 혈장유출구(123)와 연결되는 혈장펌프(214)가 구비될 수 있다.12, the separated plasma passes through the
도 13에 도시한 것과 같이, 투석액 공급장치(212)의 작동에 의해 투석액이 상기 상부캡 투석액 유로(144)를 거쳐 혈액투석필터(140)로 공급되거나 혹은 혈액투석필터(140)로부터 배출된다. 이와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터(100)는 한 개의 투석액 유로를 가질 경우, 투석액 공급장치(212)에 의해 투석액이 혈액투석필터(140)로 공급되는 시간과 사용된 투석액이 혈액투석필터(140)로부터 배출되는 시간이 교번하여 발생하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터(100)에 포함되는 투석액 유로는 도 13에 도시한 것과 같이 상부캡(120)을 통과하도록 구성되는데 한정되지 않고, 그 모양과 위치, 개수가 변경될 수 있다.The dialysis liquid is supplied to the
본 발명의 제 1 실시예에 의한 혈액정화필터(100)에 있어서 혈액의 유동은 하부캡 혈액포트(111)로 유입되어 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140), 그리고 상부캡 혈액포트(121)를 거쳐 환자에게 회송되는데 한정하지 않고, 상부캡 혈액포트(121)를 통해 혈액투석필터(140)로 유입되며, 여기서 혈액투석이 먼저 일어나고, 이어서 혈장분리필터(130)를 지나면서 혈장이 분리된 후, 하부캡 혈액포트(111)를 거쳐 환자에게 회송될 수 있다.In the
끝으로, 상기 혈액투석필터(140)는 투석액의 유동에 의한 혈액투석의 기능 외에, 투석액 공급장치(212)의 작동에 의해 혈액 중의 수분과 노폐물을 제거하는 혈액여과필터의 기능으로 용이하게 전환될 수 있는 것을 특징으로 한다.
The
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 의한 혈액정화필터(100)를 상세히 설명한다. Hereinafter, a
도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 혈액정화필터(100)의 내부 구성을 도시하는 단면도이다. 도 15 및 도 16은 투석액 유로가 변경된 본 발명의 제 2 실시예에 의한 혈액정화필터(100) 단면도이다.FIG. 14 is a sectional view showing the internal structure of the
본 발명의 제 2 실시예에 의한 혈액정화필터(100)는, 도 14에 도시한 것과 같이, 한쪽으로 혈액이 유입되면 혈액으로부터 혈장을 분리하는 혈장분리필터(130), 상기 혈장분리필터(130)와 평행하게 설치되며 혈액 내의 독소 및 노폐물을 제거하는 혈액투석필터(140), 상기 혈장분리필터(130) 및 혈액투석필터(140)의 설치 공간을 제공하는 한편, 상기 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140) 외부에 혈장유동구간(108)을 구획하는 하우징, 및 상기 혈장유동구간(108)을 통과한 혈장이 배출될 수 있도록 혈장유출구(123)를 포함한다. 또한, 상기 하우징은, 통형의 벽체(102), 벽체 하부측에 상기 혈장분리필터(130) 및 혈액투석필터(140)와 결합하는 하부캡(110), 벽체 상부측에 상기 혈장분리필터(130) 및 혈액투석필터(140)와 결합하는 상부캡(120)을 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 14, the
상기 하부캡(110)은 상기 혈장분리필터(130)와 연결되는 제 1 하부캡 혈액포트(116), 상기 혈액투석필터(140)와 연결되는 제 2 하부캡 혈액포트(117), 그리고 혈장분리필터(130) 및 혈액투석필터(140)와 용이하게 결합 가능하도록 하부캡 삽입홈(122)을 포함한다. 마찬가지로, 상기 상부캡(120)은 상기 혈장분리필터(130)와 연결되는 제 1 상부캡 혈액포트(126), 상기 혈액투석필터(140)와 연결되는 제 2 상부캡 혈액포트(127), 그리고 혈장분리필터(130) 및 혈액투석필터(140)와 용이하게 결합 가능하도록 상부캡 삽입홈(114)을 포함한다. 또한, 상부캡(120)에는 투석액 유동을 위한 상부캡 유동구(122)가 설치될 수 있다.The
상기 혈장분리필터(130)는 내부 공간을 갖는 혈장분리필터 용기(131)와 용기의 내부 공간에 수용되는 혈장분리막(132)을 포함하며, 혈장분리필터 용기(131)의 내부 공간은 혈장분리막(132)에 의해 혈액 유동영역과 혈장 유동영역으로 구획된다. 또한, 상기 혈장분리필터 용기(131)에는 분리된 혈장이 상기 혈장유동구간(108)으로 유동 가능하도록 혈장유동공(133)이 설치되는 것을 특징으로 한다. 도 14에 도시한 것과 같이, 상기 혈장유동공(133)은 원활한 혈장의 유동을 위하여, 혈장분리필터 용기(131)를 횡방향으로 둘러싸도록 다수 개 형성되는 것이 바람직하다. 혈장분리필터(130)의 양단은 하부캡(110) 및 상부캡(120)과 결합하며, 이를 통해 제 1 하부캡 혈액포트(116)와 제 1 상부캡 혈액포트(117)를 통과하는 혈액은 혈장분리필터(130) 내부의 혈액 유동영역으로 유동하도록 구획된다.The
상기 혈액투석필터(140)는 내부 공간을 갖는 혈액투석필터 용기(141)와 용기의 내부 공간에 수용되는 혈액투석막(142)을 포함하며, 혈액투석필터 용기(141)의 내부 공간은 혈액투석막(142)에 의해 혈액 유동영역과 투석액 유동영역으로 구획된다. 혈액투석필터(140)의 양단은 상기 하부캡(110) 및 상부캡(120)과 결합하며, 이를 통해 제 2 하부캡 혈액포트(117)와 제 2 상부캡 혈액포트(127)를 통과하는 혈액이 혈액투석필터(140) 내부의 혈액 유동영역으로 유동하도록 구획된다.The
또한, 혈액투석필터 용기(141)에는 투석액 유동을 위하여 유동공(143)이 구비되며, 혈액투석필터(140)와 상기 상부캡(120)이 결합할 때, 상부캡(120)에 마련된 상부캡 유동구(122)와 혈액투석필터 용기(131)에 구비된 유동공(143)이 연결되어 상부캡 투석액 유로(144)를 형성하며, 이를 통해 투석액이 유동한다. 여기서, 상부캡 유동구(122)와 유동공(143), 그리고 이들의 연결을 통해 구성되는 상부캡 투석액 유로(144)는 도시된 형상 및 위치에 한정되지 않고, 투석액을 유동시킬 수 있는 다른 구조로 변경될 수 있다. 일례를 들어, 상부캡(120)에 설치된 투석액 유로는 상기 하부캡(110)을 통과하도록 변경될 수 있을 뿐만 아니라, 도 15에 도시한 것과 같이, 투석액의 유입과 유출을 분리하기 위하여, 하부캡(110)과 상부캡(120)에 각각 하부캡 유동구(118)와 상부캡 유동구(122)가 구비되고, 혈액투석필터 용기(141)에는 각각 상기 하부캡 유동구(118)과 상부캡 유동구(122)와 결합하는 유동공(147, 143)이 마련되어, 혈액투석필터(140)와 하부캡(110) 및 상부캡(120)의 결합을 통해, 상부캡(120)을 통과하는 상부캡 투석액 유로(144) 뿐만 아니라, 하부캡(110)을 통과하는 하부캡 투석액 유로(148)가 추가로 구비될 수 있다. 또한, 도 16에 도시한 것과 같이, 상기 상부캡 투석액 유로(144) 혹은 하부캡 투석액 유로(148)는 혈액투석필터 용기(141)와 상기 벽체(102)를 관통하는 벽체 투석액 유로(146)로 변경될 수 있다.
The
상기 혈장유동구간(108)에는 혈장에 존재하는 독소 및 노폐물을 제거하기 위하여 흡착제가 구비되는 것을 특징으로 한다. 상기 흡착제는 파우더 형태, 알갱이 형태, 혹은 파우더 혹은 알갱이를 압착시킨 흡착제 블록의 형태 등으로 사용될 수 있으며, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 혈액정화필터에 포함되는 흡착제는, 그 종류와 개수가 한정되지 않고, 혈액정화 요법을 필요로 하는 환자에 따라 변경되는 것이 바람직하다.The
또한, 상기 혈장유동공(133)을 통해 유입된 혈장이 혈장유동구간(108) 내에 구비된 흡착제와 충분히 접촉한 뒤 배출될 수 있도록, 혈장유동공(133)은 하부캡(110)이 위치한 측으로 치우친 혈장분리필터 용기(131)에 마련되는 게 바람직하며, 혈장유출구(123)는 상부캡(120) 혹은 상부캡이 위치한 측으로 치우친 벽체(102)에 마련되는 게 바람직하다. 원활한 혈장의 배출을 위하여 다수 개의 혈장유출구(123)가 설치될 수 있다.The
여기서, 상기 혈장유동공(133)과 상기 혈장유출구(123)를 통해서는 어떤 흡착제의 이동도 발생하지 않는 것이 바람직하며, 이를 위해서 전술한 바와 같이 다양한 방법들이 이용될 수 있다. 마찬가지로, 다수 종의 흡착제가 사용된 경우 흡착제가 서로 혼합이 되지 않는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that no adsorbent migrate through the
끝으로, 혈장과 흡착제와의 유효 접촉면적을 더욱 증대시키기 위하여, 상기 혈장유동구간(108)에 위치하며, 상기 하부캡(110)에 고정되어 있고, 상기 상부캡이 위치한 측으로 치우친 방향에 유출공(107)을 갖는 중간벽(106)이 설치될 수 있으며, 중간벽(106)이 설치된 경우 혈장유출구(123)는 하부캡(110) 혹은 하부캡이 위치한 측으로 치우친 벽체(102)에 설치되는 것이 바람직하다.
Finally, in order to further increase the effective contact area between the plasma and the adsorbent, the plasma is positioned in the
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 의한 혈액정화필터(100)와 이를 포함하는 혈액정화장치(200)를 상세히 설명한다. Hereinafter, a
도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 혈액정화필터(100)를 포함하는 혈액정화장치(200)의 개략도이다.17 is a schematic diagram of a
도 17에 도시한 것처럼, 혈액펌프(210)가 작동하여 혈액이 제 1 및 제 2 하부캡 혈액포트(116, 117)를 통해 혈장분리필터(130) 및 혈액투석필터(140)로 유입되면, 혈장펌프(214)에 의한 유체당김으로 인해, 혈장은 혈장분리막(132)의 측벽을 관통하여 분리되고, 혈구를 포함하는 잔여 혈액은 제 1 상부캡 혈액포트(126)를 통해 환자에게 회송된다. 동시에 혈액투석필터(140)에서는 혈액투석을 통하여 혈액 중의 독소와 노폐물이 제거된 후, 제 2 상부캡 혈액포트(127)를 거쳐 환자에게 회송된다. 혈액정화필터(100)는 혈액유동관(211)을 통해 환자와 연결되고, 혈액펌프(210a, 210b)는 혈액유동관(211) 상에 설치된다. 마찬가지로, 혈장펌프(214)는 혈장유출구(123)와 혈액유동관(211)을 연결하는 혈장유동관(215) 상에 설치되며, 혈장유출구(123)를 통과하는 혈장 유량을 조절하기 위하여 각각의 혈장유출구(123)와 연결되는 혈장펌프(214)가 구비될 수 있다. 또한, 도 17에 도시한 것과 같이, 혈액펌프는, 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140)로의 혈액 유량을 독립적으로 조절하기 위하여 혈장분리용 혈액펌프(210a)와 혈액투석용 혈액펌프(210b)로 분리되어 설치될 수 있다.17, when the
분리된 혈장은 혈장분리필터 용기(131)에 마련된 혈장유동공(133)을 통과하여 혈장유동구간(108)으로 이동하고, 혈장유동구간(105)에서 흡착제와의 접촉을 통해 혈장 내에 존재하는 독소와 노폐물들이 제거된다. 흡착제를 통과한 혈장은 혈장펌프(214)를 거쳐 다시 혈액유동관(211)으로 회수된다.The separated plasma passes through the
또한, 투석액 공급장치(212)의 작동에 의해 투석액이 상부캡 투석액 유로(144)를 거쳐 혈액투석필터(140)로 공급되고, 사용된 투석액은 마찬가지로 상부캡 투석액 유로(144)를 거쳐 혈액투석필터(140)로부터 배출된다. 이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 혈액정화필터(100)가 투석액 유동을 위하여 한 개의 투석액 유로를 갖는 경우, 투석액 공급장치(212)에 의해 투석액이 혈액투석필터(140)로 공급되는 시간과 혈액투석필터(140)로부터 배출되는 시간이 교번하여 발생하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 혈액정화필터(100)에 포함되는 투석액 유로는 상부캡(120)을 통과하도록 구성되는데 그치지 않고, 그 모양과 위치, 개수가 변경될 수 있다. The dialysis liquid is supplied to the
끝으로, 상기 혈액투석필터(140)는 투석액 유동을 통한 혈액투석의 기능 외에, 투석액 공급장치(212)에 의한 유체당김으로 인하여 혈액 중의 수분과 노폐물을 제거하는 혈액여과필터의 기능으로 용이하게 전환될 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition to the function of hemodialysis through the dialysis fluid flow, the
이와 같이, 본 발명에 의한 혈액정화필터(100)는 혈액으로부터 혈장을 분리하는 혈장분리 절차, 분리된 혈장으로부터 간독소 혹은 단백질결합 독소를 제거하기 위한 흡착 절차, 그리고 혈액으로부터 요독소 혹은 수용성 독소를 제거하기 위한 혈액투석 절차를 일체화시킴으로써, 혈액정화 요법을 필요로 하는 환자의 혈액을 효율적으로 정화함은 물론, 전체 혈액정화 장치를 소형화시킬 수 있고, 한 개의 필터를 사용함으로써 설치 및 사용상의 편의성을 향상시키며, 혈액정화 처치비용을 절감할 수 있다.As described above, the
이상, 앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한된다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량하거나 변경하는 것이 가능하며, 이러한 개량 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
The embodiments of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention, and the scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 혈액정화필터
101 : 연결구
102 : 통형의 벽체
103 : 분리벽
104 : 지지벽
105 : 메쉬필터
106 : 중간벽
107 : 유출공
108 : 혈장유동구간
110 : 하부캡
111 : 하부캡 혈액포트
112 : 하부캡 삽입홈
116 : 제 1 하부캡 혈액포트
117 : 제 2 하부캡 혈액포트
118 : 하부캡 유동구
120 : 상부캡
121 : 상부캡 혈액포트
122 : 상부캡 유동구
123 : 혈장유출구
124 : 상부캡 삽입홈
126 : 제 1 상부캡 혈액포트
127 : 제 2 상부캡 혈액포트
130 : 혈장분리필터
131 : 혈장분리필터 용기
132 : 혈장분리막
133 : 혈장유동공
140 : 혈액투석필터
141 : 혈액투석필터 용기
142 : 혈액투석막
143 : 유동공
144 : 상부캡 투석액 유로
145 : 용기 유동공
146 : 벽체 투석액 유로
147 : 유동공
148 : 하부캡 투석액 유로
149 : 투석액 유동영역
200 : 혈액정화장치
210 : 혈액펌프
210a : 혈장분리용 혈액펌프
210b : 혈액투석용 혈액펌프
211 : 혈액유동관
212 : 투석액 공급장치
213 : 투석액유동관
214 : 혈장펌프
215 : 혈장유동관100: blood purification filter
101: End connector
102: cylindrical wall
103: separating wall
104: Support wall
105: Mesh filter
106: Middle wall
107: Spillway
108: plasma flow section
110: Lower cap
111: Lower cap blood port
112: Lower cap insertion groove
116: first bottom cap blood port
117: second bottom cap blood port
118: Lower cap flow port
120: upper cap
121: Upper cap blood port
122: upper cap flow port
123: Plasma outlet
124: upper cap insertion groove
126: first upper cap blood port
127: second upper cap blood port
130: plasma separation filter
131: plasma separation filter vessel
132: plasma membrane
133: plasma flow ball
140: hemodialysis filter
141: hemodialysis filter container
142: blood dialysis membrane
143: Floating ball
144: upper cap dialysis fluid channel
145:
146: wall dialysis fluid channel
147: Floating ball
148: Lower cap dialysis fluid channel
149: Dialysis fluid flow area
200: blood purification device
210: Blood pump
210a: blood pump for plasma separation
210b: Blood pump for hemodialysis
211: blood flow tube
212: Dialysis fluid supply device
213: Dialysis fluid flow tube
214: Plasma pump
215: plasma flow tube
Claims (20)
내부 공간을 갖는 용기와 용기의 내부 공간에 수용되는 분리막을 포함하여 구성되며 혈액 내의 독소 및 노폐물을 제거하는 혈액투석필터(140);
상기 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140)의 설치 공간을 제공하는 한편, 상기 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140) 외부에 혈장유동구간(108)을 구획하는 하우징; 및
상기 하우징에 마련되며 혈장유동구간(108)을 통과한 혈장이 배출될 수 있도록 혈장유출구(123);를 포함하는 혈액정화필터.
A plasma separation filter (130) comprising a container having an inner space and a separation membrane accommodated in an inner space of the container and separating plasma in the blood;
A hemodialysis filter 140 comprising a container having an inner space and a separation membrane accommodated in an inner space of the container and removing toxins and wastes in the blood;
A housing for providing a space for installing the plasma separation filter 130 and the hemodialysis filter 140 and partitioning the plasma flow section 108 outside the plasma separation filter 130 and the hemodialysis filter 140; And
And a plasma outlet (123) provided in the housing for discharging plasma that has passed through the plasma flow section (108).
상기 혈장분리필터 용기(131)의 일측에는 분리된 혈장이 상기 혈장유동구간(108)으로 이동할 수 있도록 혈장유동공(133);이 구비되는 혈액정화필터.
The method according to claim 1,
And a plasma flow hole (133) is provided at one side of the plasma separation filter vessel (131) so that the separated plasma can move to the plasma flow section (108).
상기 하우징은,
통형의 벽체(102);
벽체 하부측에 상기 혈장분리필터(130)와 결합하는 하부캡(110);
벽체 상부측에 상기 혈액투석필터(140)와 결합하는 상부캡(120);을 포함하여 구성되는 혈액정화필터.
3. The method of claim 2,
The housing includes:
A tubular wall 102;
A lower cap 110 coupled to the plasma separation filter 130 on the lower side of the wall;
And an upper cap (120) coupled to the hemodialysis filter (140) on the upper side of the wall.
상기 혈장분리필터(130)와 혈액투석필터(140) 사이에 혈액 누출이 없도록 연결하는 연결구(101);가 포함되는 혈액정화필터.
The method of claim 3,
And a connection port (101) connecting between the plasma separation filter (130) and the hemodialysis filter (140) so as to prevent blood leakage.
혈액투석필터 용기(141)의 일측에 유동공(143)이 구비되고,
상부캡(120)에는 상부캡 유동구(122)가 구비되어,
상부캡(120)과 혈액투석필터(140)가 결합할 때, 상기 상부캡 유동구(122)와 상기 유동공(143)을 연결하는 투석액 유로(144)가 형성되는 혈액정화필터.
The method of claim 3, wherein
A flow hole 143 is provided on one side of the hemodialysis filter container 141,
The upper cap 120 is provided with an upper cap flow port 122,
And a dialysis fluid channel (144) connecting the upper cap flow port (122) and the fluid hole (143) is formed when the upper cap (120) and the hemodialysis filter (140) are combined.
혈액투석필터 용기(141)와 상기 벽체(102)를 관통하는 투석액 유로(146)를 갖는 혈액정화필터.
6. The method of claim 5,
And a dialysis fluid channel (146) penetrating the hemodialysis filter container (141) and the wall body (102).
혈액투석필터 용기(141)와 상기 벽체(102)를 관통하는 투석액 유로(146)를 갖는 혈액정화필터.
4. The method of claim 3,
And a dialysis fluid channel (146) penetrating the hemodialysis filter container (141) and the wall body (102).
상기 하우징은,
통형의 벽체(102);
벽체 하부측에 상기 혈장분리필터(130) 및 상기 혈액투석필터(140)와 결합하는 하부캡(110);
벽체 상부측에 상기 혈장분리필터(130) 및 상기 혈액투석필터(140)와 결합하는 상부캡(120);을 포함하여 구성되는 혈액정화필터.
3. The method of claim 2,
The housing includes:
A tubular wall 102;
A lower cap 110 coupled to the plasma separation filter 130 and the hemodialysis filter 140 on the lower side of the wall;
And an upper cap (120) coupled to the plasma separation filter (130) and the hemodialysis filter (140) on the upper side of the wall.
혈액투석필터 용기(141)의 일측에 유동공(143)이 구비되고,
상부캡(120)에는 상부캡 유동구(122)가 구비되어,
상부캡(120)과 혈액투석필터(140)가 결합할 때, 상기 상부캡 유동구(122)와 상기 유동공(143)를 연결하는 투석액 유로(144)가 형성되는 혈액정화필터.
The method of claim 8, wherein
A flow hole 143 is provided on one side of the hemodialysis filter container 141,
The upper cap 120 is provided with an upper cap flow port 122,
And a dialysis fluid channel (144) connecting the upper cap flow port (122) and the fluid hole (143) is formed when the upper cap (120) and the hemodialysis filter (140) are combined.
혈액투석필터 용기(141)의 일측에 유동공(147)이 구비되고,
하부캡(110)에는 하부캡 유동구(118)가 구비되어,
하부캡(110)과 혈액투석필터(140)가 결합할 때, 상기 하부캡 유동구(118)와 상기 유동공(147)을 연결하는 투석액 유로(148)가 형성되는 혈액정화필터.
10. The method of claim 9,
A flow hole 147 is provided at one side of the hemodialysis filter container 141,
The lower cap 110 is provided with a lower cap flow port 118,
And a dialysis fluid channel (148) connecting the lower cap flow port (118) and the fluid hole (147) is formed when the lower cap (110) and the hemodialysis filter (140) are combined.
혈액투석필터 용기(141)와 상기 벽체(102)를 관통하는 투석액 유로(146)를 갖는 혈액정화필터.
9. The method of claim 8,
And a dialysis fluid channel (146) penetrating the hemodialysis filter container (141) and the wall body (102).
혈장 내의 독소 및 노폐물을 제거하기 위하여 상기 혈장유동구간(108)에 흡착제;가 구비되는 혈액정화필터.
12. The method according to any one of claims 3 to 11,
And an adsorbent is provided in the plasma flow section (108) to remove toxins and waste materials in the plasma.
상기 혈장유출구(123)는, 상부캡(120) 또는 상부캡이 위치한 측으로 치우친 벽체(102)에 설치되는 혈액정화필터.
13. The method of claim 12,
Wherein the plasma outlet (123) is installed in the wall (102) which is offset to the side where the upper cap (120) or the upper cap is located.
상기 혈장유동공(133)과 혈장유출구(123)를 통한 흡착제의 이동이 발생하지 않도록,
혈장유동공(133)과 혈장유출구(123)가 흡착제보다 작은 크기로 제작되거나,
혈장유동공(133)과 혈장유출구(123)를 흡착제보다 작은 크기의 기공을 갖는 메쉬필터(105)로 감싸거나,
흡착제를 흡착제보다 작은 크기의 기공을 갖는 메쉬필터(105)로 감싸거나,
파우더 혹은 알갱이 형태의 흡착제를 압착시킨 흡착제 블록을 이용하거나, 또는
흡착제와 혈장유동공(133) 사이, 혹은 흡착제와 혈장유출구(123) 사이에 분리벽(103);이 설치되는 혈액정화필터.
13. The method of claim 12,
In order to prevent the movement of the adsorbent through the plasma flow hole 133 and the plasma outlet 123,
The plasma flow hole 133 and the plasma outlet 123 are made smaller than the adsorbent,
The plasma flow hole 133 and the plasma outlet 123 are wrapped with the mesh filter 105 having pores smaller than the size of the adsorbent,
The adsorbent is wrapped with the mesh filter 105 having pores smaller in size than the adsorbent,
Adsorbent block squeezed with a powder or granular adsorbent, or
A separating wall (103) is provided between the adsorbent and the plasma flow hole (133) or between the adsorbent and the plasma outlet (123).
상기 분리벽은,
흡착제의 통과를 억제할 수 있도록 흡착제보다 작은 크기의 기공을 갖는 구조로 제작되거나, 혹은 지지벽(104)에 흡착제보다 작은 크기의 기공을 갖는 메쉬필터(105)를 부착한 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 혈액정화필터.
15. The method of claim 14,
Wherein the separating wall comprises:
A structure having pores smaller than the size of the adsorbent so as to suppress passage of the adsorbent or a mesh filter 105 having pores smaller in size than the adsorbent is attached to the support wall 104 As a blood purification filter.
상기 혈장유동구간(108)에 위치하며, 상기 하부캡(110)에 고정되어 있고, 상기 상부캡(120)이 위치한 측으로 치우친 부위에 혈장이 통과할 수 있도록 유출공(107)을 갖는 중간벽(106);을 추가로 포함하는 혈액정화필터.
13. The method of claim 12,
And an intermediate wall having an outflow hole 107 for allowing plasma to pass through a portion of the plasma flow section 108 which is fixed to the lower cap 110 and is positioned on the side where the upper cap 120 is located, 106). ≪ / RTI >
상기 혈장유출구(123)는, 하부캡(110) 또는 하부캡이 위치한 측으로 치우친 벽체(102)에 구비되는 혈액정화필터.
17. The method of claim 16,
The blood purification filter according to claim 1, wherein the plasma outlet (123) is provided in a wall (102) biased toward a side where the lower cap (110) or the lower cap is located.
상기 혈액정화필터(100)와 환자를 연결하며 내부에 혈액이 유동하는 혈액유동관(211);
상기 혈액유동관(211)에 설치되어 환자의 혈액을 이송시키는 혈액펌프(210);
상기 혈장유출구(123)와 혈액유동관(211)을 연결하며 내부에 혈장이 유동하는 혈장유동관(215);
상기 혈장유동관(215)에 설치되어 혈장을 이송시키는 혈장펌프(214); 및
상기 혈액투석필터(140)로 투석액을 공급하거나, 또는 혈액투석필터(140)로부터 투석액 혹은 여과액을 회수하기 위한 투석액 공급장치(212);를 포함하는 혈액정화장치.
A blood purification filter (100) according to claim 12;
A blood flow tube 211 connecting the blood purification filter 100 and the patient and flowing blood therein;
A blood pump 210 installed in the blood flow tube 211 to transfer blood of the patient;
A plasma flow tube 215 connecting the plasma outlet 123 and the blood flow tube 211 and flowing plasma therein;
A plasma pump 214 installed in the plasma flow tube 215 to transfer plasma; And
And a dialysis fluid supply device (212) for supplying the dialysis fluid to the hemodiafiltration filter (140) or recovering the dialysis fluid or the filtrate from the hemodialysis filter (140).
상기 혈액펌프(210)는, 혈장분리필터(130) 및 혈액투석필터(140)를 통과하는 혈액 유량을 조절하기 위하여, 혈장분리용 혈액펌프(210a);와 혈액투석용 혈액펌프(210b);로 분리되어 설치되는 혈액정화장치.
The method of claim 18, wherein
The blood pump 210 includes a plasma pump 210a for blood plasma separation and a blood pump 210b for hemodialysis to regulate the flow rate of blood passing through the plasma separation filter 130 and the hemodialysis filter 140. And the blood purification device is installed separately.
상기 혈장유동구간(108)에 위치하며, 상기 하부캡(110)에 고정되어 있고, 상기 상부캡(120)이 위치한 측으로 치우친 부위에 혈장이 통과할 수 있도록 유출공(107)을 갖는 중간벽(106);을 추가로 포함하는 혈액정화장치.19. The method of claim 18,
And an intermediate wall having an outflow hole 107 for allowing plasma to pass through a portion of the plasma flow section 108 which is fixed to the lower cap 110 and is positioned on the side where the upper cap 120 is located, 106). ≪ / RTI >
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