인공 신장 (투석기) : 어떻게 작동합니까? 투석기의 유형

인공 신장은 어떻게 발견 되었습니까?

신부전 환자에게 신장 이식은 정상적인 삶에 대한 희망을 제공합니다. 그를 기다리는 사람들은 소위 인공 신장. 이 모든 것은 1913 년에 Abel, Rowntree, Turner라는 세 명의 미국인으로 시작되었습니다. 그들은 혈액 여과 장치를 만들고 싶었지만 재료가 없었습니다. 그것은 2 차 세계 대전 동안 네덜란드의 젊은 의사 인 Willem Kolff에 의해서만 발견되었습니다.이 물질은 셀로판으로, 하나가 다른 물질보다 크다면 두 물질을 분리 할 수있었습니다. Kolff는 요소가있는 혈액을 셀로판 백에 넣고 백을 인체와 비슷한 농도의 소금 수용액에 넣었습니다. 그런 다음 가방을 흔들고 15 분 후 혈액의 요소 함량을 확인했습니다. 모든 요소가 소금물 용액에 침투 한 것으로 밝혀졌습니다! 최초의 투석기 건설로 이어진 획기적인 발견이었습니다. 처음에 그들은 시행 착오를 바탕으로 일했고 인명 피해가 없었지만 시간이 지남에 따라 인공 신장은 자신의 장기가 작동하지 않는 사람들의 생명을 구하는 기본 도구가되었습니다.

인공 신장은 어떻게 작동합니까?

물론 현대 혈액 투석 기계는 Kolff가 설계 한 기계와 크게 다르지만 기본 작동 원리는 변경되지 않았습니다. 환자는 수술로 정맥 동맥 누공을 개발하거나 장치에 혈액을 주입하는 카테터를 삽입합니다. 거기에서 혈압이 안정되고 혈액이 응고되지 않도록 특수 항응고제가 첨가됩니다. 투석기는 실린더 모양으로 내부에는 약 1 만 1 천이 있습니다. 미세 모세관, 즉 직경이 약 200-300 마이크로 미터 인 얇은 튜브, 반투명 필름 (예 : 셀룰로오스)으로 만들어졌지만 다른 재료로도 만들어졌습니다. 혈액은 내부로 흐르고 (한 번에 약 50ml를 담을 수 있음) 외부에는 각 환자에 대해 개별적으로 준비된 투석액이 있습니다.

요소와 크레아티닌은 농도가 높은 혈액에서 농도가 낮은 액체 (처음에는 0)로 흐르고 혈액의 다른 특성은 변하지 않습니다 (예 : 중요한 단백질, 이온 또는 이온 손실 없음). 먼저 모든 혈액 세포 (확산 원리에 따라 더 낮은 농도의 용액에 있어야하기 때문에). 물과 전해질은 반투막을 양방향으로 통과 할 수 있으므로 혈중 농도는 변하지 않습니다. 신체에서 과도한 물을 제거하는 것도 중요합니다. 이것은 한외 여과라는 현상을 통해 이루어집니다. 튜브 내부의 압력 증가로 인해 물이 강제로 빠져 나가게됩니다.

마지막으로 정제 된 혈액은 환자의 몸으로 되돌아 가지만 그 전에 체온과 압력을 안정화하고 기포를 확인해야합니다. 감지되면 시스템이 라인을 고정하고 펌프를 중지합니다. 이것은 생명을 위협하는 공기 색전증을 예방하기위한 것입니다. 투석은 약 3 ~ 5 시간이 걸리며 환자는 일주일에 3 번 투석 센터에 신고해야합니다. 게다가 그는 거의 정상적인 생활, 일, 공부를 할 수 있습니다. 여행이 제한적일 수 있지만이 문제도 처리 할 수 있습니다 (유일한 문제는 투석 스테이션을 찾고 시술 시간을 계획하는 것입니다). 투석중인 사람들은 또한 낮은 수분과 낮은 나트륨 함량을 기반으로 한 적절한 식단을 따라야합니다.

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복막 투석

위에서 설명한 투석기는 체외 투석, 즉 혈액 투석을 수행하는 데 사용됩니다. 그러나 소위 복막 투석. 복막은 혈액을 여과하는 데 사용됩니다. 얇고 매끄러운 장액막은 복강을 감싸고 그 안의 장기를 덮습니다. 환자의 복강 (가장 바람직하게는 복강의 바닥-소위 더글러스 강)에 영구적으로 배치되는 Tenckhoff 카테터를 사용하여 투석액 (약 2 리터)을 복강으로 도입하고 약 20-30 분 동안 그대로 둡니다. 그런 다음 오염 된 유체는 동일한 카테터를 통해 다시 제거됩니다. 가장 중요한 것은 사람이 움직이지 않고 적절한 위생 상태로 집에서 혼자 복막 투석을 할 수 있다는 것입니다. 그러나 종종 환자는 복막염, 카테터 부위의 감염 및 탈장과 같은 골치 아픈 합병증으로 어려움을 겪습니다. 또한, 복막의 여과 능력은 시간이 지남에 따라 감소하며, 언젠가는 어쨌든 고전적인 투석으로 전환해야합니다. 반면 복막 투석은 나중에 혈액 투석이 시작될 때 필요한 혈관을 저장합니다.

휴대용 인공 신장 및 기타 현대 투석기

폴란드에서는 수천 명의 사람들 (세계적으로 1,300 만 명)이 일주일에 몇 번씩 시술을 위해 투석 센터에보고하기 때문에 정상적으로 생활하고 기능합니다. 지루하고 피곤합니다. 또한 당뇨병과 고혈압의 유병률이 증가함에 따라 그러한 사람들의 수가 여전히 증가하고 있다고 덧붙여 야합니다. 따라서 과학자들은 가능한 한 환자의 삶의 질을 향상시키기 위해 투석기의 개선 및 최소화에 노력하고 있습니다. 아직 테스트 단계에 있지만 도구 벨트처럼 착용하고 함께 걸을 수있는 이러한 장치가 이미 있습니다. 캘리포니아 대학의 과학자들은 인체에 이식 할 수있는 크기의 인공 신장을 연구하고 있습니다. 그들은 살아있는 신장 세포를 사용하여 성장하고 조직을 장치로 조작합니다. 그들은 신진 대사 역할을하고 물과 전해질 균형의 조절에 참여합니다. 이런 식으로 인공 신장은 이식 된 장기와 동일한 기능을 수행합니다. 전체 과정은 혈관을 흐르는 혈액의 압력에 의해 이루어집니다. 추가 펌프 나 외부 에너지 원이 필요하지 않습니다. 또한 환자는 면역 억제제를 강요받지 않습니다.바라건대, 이식 가능한 인공 신장이 곧 신부전 환자에게 실행 가능한 솔루션이 될 것입니다.