인공신장기 08606022 오은선 08606030 이지은.

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1 인공신장기 오은선 이지은

2 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

3 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.

4 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.

5 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.

6 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.

7 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.

8 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.

9 인공 신장기 혈액에서 노폐물을 걸러내는 장치

10 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.

11 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.

12 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

13 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.

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

15 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.

16 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.

17 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.

18 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.

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

20 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.

21 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.

22 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.

23 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.

24 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.

25 포팅부분 중공사막 하우징 및 캡

26 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.

27 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

28 혈액정화 방법 혈액여과 혈액투석여과 혈장교환

29 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.

30 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

31 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.

32 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.

33 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

34 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

35 http://blog. naver. com/dpwlstkfkd11
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