KR20010070642A - 휴대용 혈액투석기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 혈액투석장치에 관한 것으로서, 특히 주사바늘(10)의 내부에 차단막(15)을 구비하여 인입로(13)와 인출로(14)를 별도로 형성하고, 주사바늘의 하단부 좌측 소정부위에 혈액이 배출되는 출혈구(12)와 상기 주사바늘의 하단부 우측 소정부위에 입혈구(11)를 구비함으로써, 구동부(40)의 구동력에 의한 펌핑작용으로 입혈구(11)를 통해 흡입된 혈액이 상기 인입로(13)를 통해 혈액투석 필터(30)에 전달되어 필터링된후 다시 인출로(14)와 출혈구(12)를 통해 체내에 공급되는 휴대용 혈액투석기를 제공함으로써, 혈액투석시 두 곳에 주사바늘을 꽂아야 하는 고통을 감소함과 동시에 가정에서 안전하게 혈액투석을 수행함으로써 병원치료 횟수를 줄여 시간과 비용이 대폭적으로 절감되는 효과가 있다.

Description

휴대용 혈액투석기{PORTABLE HEMODIALYZER}

본 발명은 혈액투석장치에 관한 것으로서, 특히 주사바늘의 내부에 차단막을 구비하여 혈액의 인입로와 인출로를 별도로 형성하고, 구동부의 펌핑작용에 의해 주사바늘의 우측 소정부위에 구비된 입혈구를 통해 흡입된 혈액이 인입로를 통해 필터에 도달하고, 상기 필터를 통해 필터링된 깨끗한 혈액이 다시 인출로와 출혈구를 통해 체내에 주입되는 휴대용 혈액투석기에 관한 것이다.

혈액이란 혈관속을 흐르고 있는 액상의 조직을 의미하는 것으로서, 선명한 적색을 띠고 있으며, 불투명하고 균일하게 보인다. 그러나, 혈액의 작은 방울을 유리판에 얇게 펴고 현미경으로 보면 투명한 액체 속에 혈구가 부유하고 있어 균일하지 않음을 알 수 있다. 혈액의 주된 역활은 각종 물질의 운반이며, 폐에서 섭취한 산소나 소화관에서 흡수한 영양소 등을 전신의 모든 세포로 보내고, 반대로 세포에서 만들어진 탄산가스나 노폐물을 운반해서 폐, 신장 또는 피부 등을 통해서 몸 밖으로 배출한다. 또 골격근이나 간과 같이 열생산이 왕성한 곳으로부터 다른 부분으로 열을 옮겨서 체열의 분포를 균등하게 하고, 피부에서 방열하여 체온을 일정하게 유지시키는 데도 관여한다.

혈액은 적혈구, 백혈구, 혈소판, 혈장으로 되어 있으며, 적혈구는 원반 모양이며 핵이 없고, 백혈구는 모양이 일정하지 않으며 핵이 있고, 혈소판은 크기가 작고 핵이 없으며, 혈장은 액체 성분이다. 상기 적혈구는 전체 혈액중 차지하는 비율이 45％로서 산소 운반등을 담당하며, 백혈구는 식균 작용, 혈소판은 혈액 응고, 혈장은 물질 운반에 관여하는데, 상기 혈액의 구성성분중 가장 크기가 큰 백혈구는 모양이 일정치 않으며 크기는 12∼25㎛ 정도이며, 상기 적혈구는 원반형으로 중앙부가 오목하며 지름은 8㎛ 정도이다.

일반적으로 어혈이란 체내의 혈액이 일정한 자리에 정체되어 노폐물이 많아져 생기는 한의학상의 병증으로서, 그 중 경맥 밖으로 넘쳐 조직의 틈에 괴어 괴사된 혈액을 악혈이라 하고, 혈행의 운행이 저해되어 경맥관내 또는 기관내에 정체된 것은 축혈이라 하는데, 이들도 어혈에 속한다. 즉, 체내에 음식물이 소화되어 노폐물이 되면 여러기관에 의해 몸 밖으로 배설되는데, 이 기관에 장애가 있거나 또는 노화 등으로 배설이 원만하지 못하면 노폐물은 혈액과 림프등에 정체하여 병의 원인이 된다. 이와 같은 어체물을 많이 함유하는 혈액이 어혈이다.

상기 어혈이 혈관 또는 조직에 정체되면 입이 마르는 증세가 나타나며, 자각적으로 복부가 팽만함으로 느끼며, 전신이 후끈거리게 된다. 또한, 피부나 점막에 자줏빛 반점이나 푸른 핏대가 보이며, 상어껍질 모양으로 피부가 거칠어지고 대변의 색깔은 검고 출혈하기 쉬운 증세를 보인다. 즉, 피부과, 안과, 신경과, 산부인과, 내과 등에서 취급되는 여러가지 병의 원인이 되기도 한다.

한편, 급성 및 만성 신부전증에 대한 치료로 많이 사용되는 것이 혈액투석인데, 환자의 혈액에서 너무 많은 물과 단백질 대사의 결과 발생한 질소함유성 노폐물을 제거하고, 혈장의 산, 염기의 평형과 전해질 농도가 개선되도록 구성된 용액에 투석막으로 만든 관을 넣고, 이 관 속에 환자의 혈액 일부를 순환시킴으로써 주요한 신기능을 대행시키는 것으로서, 이 혈액 투석을 행하는 장치를 인공신장이라 한다.

즉, 혈액투석이란 혈액 속의 노폐물과 수분을 인공신장기를 이용하여 제거하는 과정을 말하는 것으로서, 상기 인공신장기내에는 현미경으로 볼 수 있을 만한 통로나 구멍을 가진 아주 작은 단순한 물질로 된 얇은 판이나 관을 가진 막이 있는데, 이 막은 구멍보다 작은 입자는 통과하지만 더 큰 입자는 통과하지 못하게 하는 특징이 있다. 이러한 반투막을 이용하여 노폐물과 수분을 제거하게 되는 혈액투석을 시행하려면 혈액투석기계와 인공신장기가 필요하면, 환자는 팔에 두 개의 혈관 주사를 맞게 된다.

혈액투석실에 온 환자는 침대에 누워 두 개의 혈관 주사를 맞게 되는데, 하나는 혈액을 빼내는데 이용되고, 다른 하나는 혈액 투석기를 통과한 혈액이 체내로 들어가는데 이용된다. 혈액은 인공 신장기 내의 반투과 막 안쪽으로 통과하게 되면, 이 반투과막의 바깥쪽으로 투석액이 흘러 투석이 일어나게 된다. 투석이란 신장에서 배설되지 못하는 수분 및 전해질과 노폐물같은 작은 입자들을 확산과 정수압의 원리로 제거하는 과정이다.

혈액투석을 하기 위해서는 분당 200㎖의 혈액을 빼내고 넣어 주어야 하는데, 일반 말초 혈관으로는 충분한 혈액을 빼내기 힘드므로 체내의 동맥과 정맥을 연결하여 주는 수술이 요구된다. 이러한 수술은 부분 마취로 수술장에서 하게되며, 수술부위는 대부분이 손목 1∼2 인치 위에 위치하게 된다. 혈관수술을 하게 되면 체내의 정맥혈관에 동맥혈이 흐르게 되어 팔의 정맥이 커지고 강해지게 되므로 수술부위를 만져보면 자릿 자릿하거나 윙윙거리는 느낌이 느껴지며, 수술 부위에 청진기를 대고 들어보면 윙윙거리는 소리가 마치 천둥 소리처럼 들리게 된다. 이러한 느낌과 소리가 있어야 수술이 잘 된 것이며, 수술 후 최소 한달(당뇨 환자의 경우 2달)이 지나야 혈액투석을 할 수 있게 된다.

상기 혈액투석은 환자가 정기적으로 병원이 방문하기 때문에 의료진으로부터 정기적인 검진이 가능하고, 주 2회 또는 3회의 치료를 받음으로써 일반적인 사회활동을 유지할 수 있는 장점이 있는 반면에 고정된 스케줄에 맞춰 병원을 방문해야 하는 번거로움과 치료때마다 두번 주사에 찔려야 하는 고통이 수반되며, 식이요법이나 수분의 제한이 병행되어야 한다는 단점이 있었으며, 치료시마다 병원을 방문하게 되어 의료비용이 과다하게 지출되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 주사바늘의 내부에 차단막을 구비하여 인입로와 입출로를 별도로 형성하고, 주사바늘의 하단부 좌측 소정부위에 혈액이 배출되는 출혈구와 상기 주사바늘의 우측 소정부위에 입혈구를 구비함으로써, 구동부의 구동력에 의한 펌핑작용으로 입혈구를 통해 흡입된 혈액이 상기 인입로를 통해 필터에 전달되어 필터링된후 다시 인출로와 출혈구를 통해 체내에 공급되는 휴대용 혈액투석기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 휴대용 혈액투석기의 주사바늘을 확대도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 의한 주사바늘이 인체의 혈관에 삽입된 상태를 나타낸 사시도,

도 3는 본 발명에 의한 휴대용 혈액투석기의 구성을 개략적으로 나타낸 도시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1: 혈관 10: 주사바늘

11: 입혈구 12: 출혈구

13: 인입로 14: 인출로

15: 차단막 16: 하단부

17: 결합부 20: 튜브

30: 혈액투석 필터 40: 구동부

50: 제어부 60: 센서부

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 내부에 차단막을 구비하여 인입로와 인출로를 별도로 구비하는 주사바늘과, 상기 주사바늘에 연결되어 혈액을 수송하는 연질의 의료용 튜브와, 상기 튜브로부터 공급된 혈액을 필터링하여 다시 배출하는 혈액투석 필터와, 상기 혈액투석 필터의 일측 소정부위에 구비되어 있으며 혈액의 이동속도에 따라 소정의 전기적 신호를 발생하는 센서부와, 혈액이 상기 혈액투석 필터에서 투석될 수 있도록 구동력을 발생하는 구동부와, 상기 구동부를 제어하며 센서부에서 소정의 전기적 신호가 발생되는 경우 구동부의 동작을 중지시키는 제어부로 구성되어 있다.

이하에서 첨부된 도면에 의해 본 발명에 의한 휴대용 혈액투석기를 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 주사바늘(10)은 내부에 차단막(15)을 구비하여 좌측의 인출로(14)와 우측의 인입로(13)가 서로 소통되지 못하는 구조를 형성하고 있으며, 하단부(16)는 혈관에 삽입이 용이하도록 뾰족한 상태를 유지함과 동시에 혈액의 유입과 유출이 차단되도록 막힌 상태이다. 또한, 상기 주사바늘(10)의 인출로(14)의 소정부위에는 혈액이 배출되도록 출혈구(12)가 구비되어 있으며, 상기 주사바늘(10)의 인입로(13)의 소정부위에는 혈액이 유입되도록 입혈구(11)가 구비되어 있다.

한편, 상기 출혈구(12)는 하단부(16)에 근접하여 형성되어 있으며, 상기 입혈구(11)는 하단부(16)에서 소정의 거리를 두고 형성되어 있으므로 출혈구(12)에서 배출된 혈액이 입혈구(11)로 재순환되는 것을 방지한다.

또한, 상기 주사바늘(10)의 상단부는 두개의 의료용 튜브(20)를 착탈할 수 있도록 결합부(17)가 형성되어 있으며, 상기 결합부(17)는 튜브(20)가 용이하게 이탈하는 것을 방지하기 위해 턱이 형성되어 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 주사바늘(20)은 인체의 혈관(1)에 비스듬히 삽입되었을때 좌측의 입혈구(11)를 통해 혈액이 흡입되고, 우측의 출혈구(12)를 통해 혈액이 배출됨으로써 인체의 혈류흐름을 방해하지 않게 된다.

상기 튜브(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 혈액투석 필터(30)의 상부와 하부에 연결되어 있으며, 주사바늘(10)의 입혈구(11)와 인입로(13)를 통해 흡입된 혈액은 구동부(40)의 구동력에 의해 혈액투석 필터(30)의 상부로 공급되고, 상기 혈액투석 필터(30)에 의해 필터링된 후 혈액투석 필터(30)의 하부를 통해 배출되며, 상기 혈액투석 필터(30)의 하부를 통해 배출된 깨끗한 피는 다시 튜브(20)와 주사바늘의 인출로(14)와 출혈구(12)를 통해 체내의 혈관(1)으로 공급된다.

상기 혈액투석 필터(30)는 일반적으로 많이 사용하는 중공사형 필터를 사용하며, 상기 혈액투석 필터 내부에서 혈액이 응고되는 것을 방지하기 위해 헤파린을 사용한다. 또한, 상기 혈액투석 필터(30)의 일측 소정부위에는 혈류속도를 측정하는 혈류센서(도시되지 않음)로 구성된 센서부(60)를 구비하고 있으며, 상기 센서부(60)에서는 일반적인 유량센서의 원리를 적용하여 필터링되어 배출되는 혈류의 이동속도에 따라 소정의 전기적 신호를 발생한다.

상기 센서부(60)의 전기적 신호는 제어부(50)에 전달되며, 상기 제어부(50)에서는 미리 설정된 혈류속도보다 필터링된 혈류속도가 더 큰 경우 제어신호를 발생하여 구동부(40)의 동작을 정지시킨다. 상기 제어부(50)에 미리 설정된 혈류속도는 혈액투석을 시술하는 혈관에 따라 조정가능하며, 혈관 및 인체에 무리가 가지 않도록 일정부분의 오차를 미리 감안하여 조정하도록 구성되어 있다.

상기 구동부(40)의 모터(도시되지 않음)는 가정에서 사용할 수 있도록 교류형 모터를 사용할 수 있으며, 필요에 따라 직류전원을 사용한 DC 모터를 사용할 수도 있는데, 상기 모터의 구동력은 구동부에 구비된 펌프(도시되지 않음)를 작동시키며, 상기 펌프의 펌핑작용에 의해 혈액투석 필터(30)가 필터링작업을 수행하게 된다.

본 발명에 의한 휴대용 혈액투석기는 주사바늘(10)의 내부에 차단막(15)을 구비하여 인입로(13)와 인출로(14)를 별도로 형성하고, 주사바늘의 하단부 좌측 소정부위에 혈액이 배출되는 출혈구(12)와 상기 주사바늘의 하단부 우측 소정부위에 입혈구(11)를 구비함으로써, 구동부(40)의 구동력에 의한 펌핑작용으로 입혈구(11)를 통해 흡입된 혈액이 상기 인입로(13)를 통해 혈액투석 필터(30)에 전달되어 필터링된후 다시 인출로(14)와 출혈구(12)를 통해 체내에 공급됨으로써, 혈액투석시 두 곳에 주사바늘을 꽂아야 하는 고통을 감소함과 동시에 가정에서 안전하게 혈액투석을 수행함으로써 병원치료 횟수를 줄여 시간과 비용이 대폭적으로 절감되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 혈액투석장치에 있어서,

   내부에 차단막을 구비하여 인입로와 인출로를 별도로 구비하는 주사바늘과, 상기 주사바늘에 연결되어 혈액을 수송하는 연질의 의료용 튜브와, 상기 튜브로부터 공급된 혈액을 필터링하여 다시 배출하는 혈액투석 필터와, 상기 혈액투석 필터의 일측 소정부위에 구비되어 있으며 혈액의 이동속도에 따라 소정의 전기적 신호를 발생하는 센서부와, 혈액이 상기 혈액투석 필터에서 투석될 수 있도록 구동력을 발생하는 구동부와, 상기 구동부를 제어하며 센서부에서 소정의 전기적 신호가 발생되는 경우 구동부의 동작을 중지시키는 제어부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액투석기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 주사바늘은 주사바늘은 내부에 차단막을 구비하여 좌측의 인출로와 우측의 인입로가 서로 소통되지 못하는 구조를 형성하고 있으며, 상기 주사바늘 인출로의 소정부위에는 혈액이 배출되도록 출혈구가 구비되어 있고, 상기 주사바늘 인입로의 소정부위에는 혈액이 유입되도록 입혈구가 구비되어 있으며, 하단부는 혈관에 삽입이 용이하도록 뾰족한 상태를 유지함과 동시에 혈액의 유입과 유출이 차단되도록 막힌 상태이고, 상단부는 의료용 튜브를 삽입했을때 쉽게 이탈하지 않도록턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 혈액투석기.