인공신장기 08606022 오은선 08606030 이지은

신장 강낭콩 모양, 전면이 후면 보다 튀어나와 있고 길이 10cm, 너비 5cm, 두께 3cm에 무게는 양쪽 신장 을 합해 약 200g 왼쪽 신장이 약간 작음

정상신장은 어떤 기능을 수행할까? 정상신장은 두 가지 중요한 기능을 한다. - 수액 및 전해질균형의 조절 - 대사 노폐물의 배설, 수액의 양과 전해질 양 사 이의 균형 있는 조절 대사산물의 배설로 이들이 중독치까지 축적되는 것을 막는다.

신장의 기능적 단위? 신장의 기능적 단위 – 네프론 사구체와 세뇨관으로 구성 사구체 - 얇은 벽의 모세혈관층이 배같이 생긴 보우만씨낭이라 불리는 상피막으로 둘러싸여 있는 것 낭 내의 공간은 근위세뇨관으로 열리고 근위세뇨관은 피질에 서 몇 번 구부러진다. 곧 세뇨관은 직선으로 되어 수질로 내려 와서 U회전을 만드는데 이를 헨리씨고리라 한다.

이는 원사구체 근처에서 다시 구부러지고(원위세뇨관) 마지막으로 다른 세뇨관들과 같이 집합관을 형성한다 이는 원사구체 근처에서 다시 구부러지고(원위세뇨관) 마지막으로 다른 세뇨관들과 같이 집합관을 형성한다. 이 관들은 합쳐서 소변을 신장신우로 운반한다. 바깥(피질) 그리고 안(수질)피질은 사구체를 함유하며 수질은 세뇨관의 대부분을 함유한다.

사구체가 하는 일? 혈액압력과 모세혈관층의 얇은 벽 때문에 초여과가 생긴다. 혈압이 떨어지거나 수술, 심장부전으로 심박출량이 감소하 면 여과가 감소한다. 수분이나 분자량이 알부민보다 적은 물질은 보우만낭으로 통과한다. 이러한 물질들로 전해질, 요소, 크레아티닌, 요산, 당, 아미노산, 분자량이 적은 단백 이 포함된다. 이 수액을 사구체여과액이라 부르고 생산율 을 사구체 여과율이라 한다. 사구체가 손상 받으면 혈장알 부민이 여과액 속으로 빠져나간다.

세뇨관의 기능은? 재흡수 및 배설을 한다. 매일 약180L의 수분과 물질이 사 구 체를 통과한다. 다른 성분들과 함께 근위 및 원위 세뇨관의 기능으로 약99%의 수분이 재흡수된다. 수액은 점점 농축 되어 세뇨관을 따라 내려갈수록 소변과 비슷해지게 된다. 항이뇨호르몬에 의해 원위 세뇨관에서 마지막 조절이 있다. 즉 세뇨관은 수분, 전해질, 필수적인 물질을 혈액으로 재흡 수한다.

신질환에서는 어떻게 되나? 모든 네프론이 같은 기능을 하는 것은 아니다. 어떤 단위들 은 적은 혈액을 받고 예비 기능을 한다. 진행성 신질환에서 는 예비가 없어지며 남은 네프론은 비대해진다. 기능 네프 론의 수가 감소될수록 남은 단위는 증가된 물질부하를 처 리 해야 한다. 결국 배설할 수 있는 물질의 한계가 있으며 이 때문에 결국 체액의 농도는 증가되어야 한다.

인공 신장기 혈액에서 노폐물을 걸러내는 장치

유래 1913년 -> 아벨에 의해 동물을 대 상으로 시도 콜프는 셀로판지로 반투막을 만들어 처음으로 환자에게 사용, 투석액으로 정상인의 혈액과 비슷한 전해질용액을 사용하면 셀로판 반투막을 통하여 노폐물이 확산되어 환자의 혈액이 정상화된다. 1943년 -> 콜프가 급성 신부전환자의 생명을 구하는데 성공, 그 후 혈액투석은 인공신장의 개념으로 널리 사용됨.

이후 여러 가지 합성물질의 반투막이 개발 모양 - 코일형·평판형·모세관형 등으로 고안됨 혈액이 응고되지 않는 헤파린이란 약제가 개발, 신체에서 다량 의 혈액을 빼내어 투석 후 돌려줄 수 있는 동정맥루를 팔에 만드 는 방법이 크게 기여함 혈액 및 투석액을 적절히 순환시키고, 부종이 있는 신체로부터 적당량의 수분을 제거할 수 있는 기계, 전자장치 개발 인공신장기는 고분자 재질의 분리막과 투석이라는 분리 메커니 즘을 이용 -> 혈중 독성물질을 제거하는 신장의 역할을 수행 근래에 들어 분리막의 종류 및 형태가 다양하게 개발되었지만 기본 분리 메커니즘은 같다고 할 수 있다.

언제 사용할까? 신장 기능 저하 - 혈중요소질소, 크레아티닌 같은 여러 물질들이 축적되어 빈혈, 고혈압 심 하면 구토, 출혈, 호흡곤란이 일어나 생명 유 지가 불가능 → 이 때 인공 신장기를 사용해 수분, 염분 및 여러 노폐물을 혈액으로부터 제거

왜 투석기로 혈액 속의 모든 물질이나 수분을 제거하지 못하나? 투석액은 정상 혈장농도와 같은 전해질 용액으로 구성 되어있다. 물 분자는 막을 통해서 혈액과 투석액 사이에서 어느 방향이든 자유롭게 통과 한다. 이온 역시 어느 방향이든 통과 가능하며 이 때 속도는 입자크기와 전하에 달려있다. 막의 혈액 쪽에 주어진 종류의 입자가 과다하면 초과 량의 일부는 투석액으로 가서 평형을 이루려고 한다.

필터로 혈액이 통과하면 여러 작용을 거쳐 맑은 피로 다시 몸 속에 들어간다.

인공신장기 원리 투석 →“분리” → 혈액 속의 노폐물과 수분을 인공 신장기 로 제거해 주는 과정 ( = 투석의 원리 ) 투석 →“분리” → 혈액 속의 노폐물과 수분을 인공 신장기 로 제거해 주는 과정 인공신장기내에 막의 구멍보다 작은 분자는 통과하지만 더 큰 입자는 통과하지 못하는 반투과성막이 있다.

압축공기 및 CO2 압축공기 - 공기에 압력을 가하여 부피를 줄인 것 밸브를 열어주면 무거운 기체인 이산화탄소는 압축공기를 이용해 신선한 투석액에 압력을 가할 때 아래쪽으로 가라앉고 압축공기가 빠른 속도로 나오면서 투석액을 밀어 투석막으로 보낸다.

혈액은 반투과성막의 바깥쪽으로 투석액이 흘러 투석이 일어남 투석액 - 혈액과 같은 성분으로 요소를 제외하고는 같은 성분 포도당, 아미노산, 무기 염류의 농도를 혈액과 비슷하게 한 용액을 사용한다. 요소의 성분은 제외되었지만 나머지 성분으로 삼투압을 유지하게 된다.

반투성 막을 사이로 혈액 쪽 - 포도당, 아미노산, 비타민, 요소 투석액 - 포도당, 아미노산, 비타민 농도가 같은 상태가 되려면 투석액의 삼투압이 혈액의 삼투압과 같아야 한다. 요소 → 혈액 쪽에만 많기 때문에 혈액 속에서 교환된 투석액으로 요소를 걸러냄.

인공 신장기 원리 => 반투과성막을 사이에 두고 혈액과 투석액이 미세구멍을 통해 확산으로 물 질이 교환되는 것이다.

투석기효율 어떤 투석기나 궁극적인 효율의 측도는 그것이 환자에게 만족스럽고 안전한 임상적 결과를 내는 것이다. 기술적 측면에서는 물질 질량이동, 초여과, 혈액 용적 및 혈류의 내부 저항을 다루어야 한다.

구조 인공신장기가 중공사 형태의 분리막을 이용하여 제조되고 있다. 중공사형은 단위체적당 충전되 는 막의 면적을 크게 할 수 있어 소형화 및 성능 향상이 가능하다. 인공신장기는 중공사, 하우징, 캡, 포팅(potting) 수지 등으로 구성되어 있다.

중공사막(Hollow fiber) 케이스 내부 가운데 부분이 비어있는 실을 가리 키며 혈액정화 기능을 수행한다. 혈중의 uremic toxin, exession, 물 등을 제거하며, 투석액으로 부터 부족한 이온을 보충한다. 우수한 투과성능 및 균일한 기공크기를 갖추어야 한다. 막으로서 중공사는 다루기 쉽고, 내압성이 높으며, 단위체 적당 표면적이 크다는 장점이 있다.

하우징 및 캡 하우징 및 캡은 폴리카보네이트 재질로 제조되 며, 이것은 인공신장기 제조 이후 멸균 등의 공 정에서 변형이 없어야 한다. 하우징에 비해 캡은 혈액과 직접 접촉하기 때문에 특별한 관리가 요 구된다.

포팅 부분 공사 번들을 하우징에 삽입하고 이를 고정시키 고 중공사 사이사이를 누수 없이 메꿔주는 공정 을 포팅이라 하며, 중공사 양단에 고정화 물질을 주입시켜 하우징에 고정시킨다.

포팅부분 중공사막 하우징 및 캡

인공 신장 혈액 투석 전 -> 동정 맥루라는 수술을 함 -> 혈액투석을 하려면 분당 200ml 이 상의 혈액을 빼내어 필터로 걸러낸 후 다시 몸 속으로 넣어 주어야 하는데 말초 혈관으로는 충분한 혈액을 빼내 기 힘들고 혈관이 쉽게 손상되어 막히 는 등 혈액투석 치료에 적합하지 않아 체내의 동맥과 정맥을 연결하는 수술 이 요구된다.

수술 부위는 시계 차는 손목 부위나 더 위쪽에 한다 수술 부위는 시계 차는 손목 부위나 더 위쪽에 한다. 혈관 수술을 하면 체내의 정맥 혈 관에 동맥혈이 흐르게 되어 팔의 정맥이 커져 만져보면 찌릿찌릿하거나 윙윙거림이 느껴지며, 귀를 대면 휘이익 소리가 난다. 이런 느낌과 소 리가 있어야 수술이 잘 된 것 이다

혈액정화 방법 혈액여과 혈액투석여과 혈장교환

혈액여과 -> 혈액중의 수분을 용질과 한 외여과한 후 보충 액을 충 진시켜주는 방식 신장이 혈구성분을 투과시키지 않는 사구체막에서 혈액을 여과하고 여과액 속에서 물, 염류, 단백질을 재 흡수하는 메 커니즘에서 힌트를 얻었으며 이러한 여과막의 기공 크기는 분자량1만 이상의 용질은 컷오프 되도록 조정하며 막의 혈 액 적합성 등을 고려하여 조직압이 낮을수록 좋다.

혈액투석여과 -> 혈액투석과 여과를 조합한 방법 멸균된 투석액을 혈액의 역방향으로 흐르게 함으로써 저분 자량의 용질을 확산에 의해 제거하고 비교적 분자량이 큰 중분자량의 독성물질을 한외여과에 의해 제거하는 방법

혈장교환 -> 두 개의 필터를 이용 1차 필터 - 신사구체와 유사한 기능을 갖게 한 막이며, 여 1차 필터 - 신사구체와 유사한 기능을 갖게 한 막이며, 여 과용 막에 비해 기공 크기를 크게 하여 혈액으로부터 혈구 와 혈장을 분리한다. 2차 필터 - 1차 필터를 투과한 단백질 중 병인물질이라 생각되는 면역글로블린을 제거한다.

혈액여과에서는 제기되는 문제 혈액유출이 해가 될 수 있다. 단백질이 막 표면에서 굳어지는 경향이 있어 막 을 가로지르는 물의 흐름이 느려진다. 대체액의 주입은 수분 과잉이나 부족을 막기 위 해 미리 예상해야 한다.

장점 환자가 병원에 오기 때문에 다른 환자나 치료진 과 정기적으로 접촉하게 되어 위로가 되고, 의료 진이 치료해 주므로 안전하다 주 2~3회 치료로 충분하다 집에 특별한 도구가 필요 없으며 동정맥루 수술 후에는 신체에 카테터를 달고 다니지 않아도 된 다

단점 고정된 스케줄에 맞춰 주 2~3회 투석실에 와야 하는 번거로움이 있다 기계에 의존해야 한다 고정된 스케줄에 맞춰 주 2~3회 투석실에 와야 하는 번거로움이 있다 기계에 의존해야 한다 치료 때마다 두 번 주사에 찔려야 한다 주 2~4회만 투석하므로 식이나 수분의 제한이 심하다 투석과 투석 사이에 쌓인 노폐물은 몇 시간에 걸 쳐 빼므로 투석 후 피로하거나 허약감을 느낄 수 있다

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