인공신장기의 설계 프로젝트

소개글

인공신장기 디자인 프로젝트로 했던 보고서입니다.
혈액을 이루고 있는 구성성분, 걸러져 나가야할 성분과 남아있어야할 성분, Membrane의 재질 및 pore size, Hollow fiber의 굵기 및 길이,사용될 hollow fiber의 개수 결정, 환자에게 적용하기 위한 조건 결정 에 관한 보고서 입니다. 그래프를 통해서 그 결과를 보여주고 있습니다.

목차

서 론

혈액을 이루고 있는 구성 성분

Membrane의 재질 및 pore size

Hollow fiber의 굵기 및 길이

사용될 hollow fiber의 개수 결정

환자에게 적용하기 위한 조건 결정

참 고 문 헌

개인별 과제 수행 및 역할

본문내용

인공신장기에 사용되는 일반적인 fiber의 길이는 185~270 mm 이다. 지름과 표면적이 일정할 때 길이가 증가한다면, fiber의 개수는 줄어들 수 있다. 그 증가된 길이는 shear rate를 증가시키고 압력 강하를 일으킨다. 이 요소는 서로 반대 효과를 일으킨다. shear rate의 증가는 초여과를 증가시키고, 압력 강하는 fiber의 끝에 도달하기 전에 여과 평형이 일어날 수 있도록 한다.
또한 길이에 따른 blood component의 damage를 고려해 주어야 한다.
인공투석이란 신장이 그 기능을 충분히 발휘하지 못할 때 인공적으로 혈액중의 노폐물을 제거하여 깨끗한 혈액으로 바꾸어 내보내는 방법이다. 신장은 과잉 섭취된 물과 단백질 대사 결과 생성되는 질소 대사 노폐물을 분비하고, 혈장의 산·염기 평형과 전해질 농도를 조절하며, 내분비기능을 유지하는 일을 한다. 인공투석에는 2가지 방법이 있다. 첫째 환자 자신의 복막(腹膜)을 이용하는데, 이것을 복막투석이라고 한다. 둘째는 환자의 혈액에서 노폐물과 독소를 제거할 수 있게 된 용액 속에 인공투석 막(EVA막 등)으로 만들어진 관을 담그고 이 관 속으로 환자의 혈액 중 일부를 순환시키는 방법으로 하는 혈액투석이 있다. 이 중 혈액투석을 하는 장치를 인공신장이라 한다. 이를 이용해서 환자의 혈액을 뽑아내어 투석 막의 한쪽 편으로 흘려보내면서, 동시에 막 반대편에서는 투석액을 혈액과 반대 방향으로 흘려보낸다. 혈액중의 노폐물은 membrane을 통하여 이 투석액 속으로 들어가므로 혈액의 정화가 이루어진다. 정화된 혈액은 그대로 관을 통하여 환자의 몸으로 되돌려 보내진다.

참고 자료

1) Handbook of Dialysis, Third Edition, John T. Daugirdas, 2001
2) Replacement of Renal Function By Dialysis, William Drukker, 1983
3) Momentum and heat and mass transfer, J. E. Myer, 1981
4) Sargent JA, Gotch, FA : Nutrition and treatment of the acuteely ill patient using urea kinetics. Dial Transpl, 10:314, 1981
5) Abel JJ, Rowntree LG, Turner BB: On the Removal of diffusible substances from the circulating blood of living animals by dialysis. J Pharmacol Exp Ther 5:275, 1913-1914