휴대용 인체 투석용 투석액 재생 시스템 document_id A220623042347

신장 이상으로, 한 동물의 시스템 내에 생리학적인 교란이 발생할 수 있다. 이런 교란은 다양한 몸의 독소를 완전히 배설하는 시스템의 이상 및 물 및 요구 미네랄의 항상성을 유지하는 시스템의 이상을 포함할 수 있다. 투석 처리는 이런 신장 이상을 보상하는데 사용될 수 있다. 두 가지 타입의 투석 치료, 혈액 투석 및 복막 투석이 흔히 가용하다. 혈액 투석 처리는 전형적으로 혈액 투석 장치를 이용하는데 이는 외부 인공 신장으로 작동하여 혈액으로부터 몸의 독소를 분리한다. 환자는 혈액 투석 장치에 환자의 정맥과 동맥에 카테테르(catheters)를 삽입함으로써 연결되는데 환자를 장치에 연결하여 환자의 혈액이 혈액 투석 장치로 그리고 그로부터 유동하게 한다. 혈액 투석 장치에서, 혈액은 혈액의 독소가 이전되는 투석액을 접촉한다. 복막 투석은 혈액을 외부 시스템으로 제거함이 없이 혈액을 정화한다. 복막 투석에서, 투석액은 환자의 복강에 이식된 카테테르를 통해 환자의 복강에 주입될 수 있다. 투석 용액은 환자의 복막과 접촉하고, 폐기물, 독소 및 초과 수분은 복막을 통하여 환자의 혈류로부터 투석액으로 통과한다. 혈류로부터 투석액으로의 폐기물, 독소 및 수분의 이전은 확산 및 삼투압으로 인하여 발생하고, 즉 삼투압 기울기가 막을 가로질러 발생한다. 폐투석액은 환자의 복강으로부터 흘러나가고, 폐기물, 독소 및 초과 수분이 환자로부터 제거된다. 사이클은 필요한 만큼 반복된다. 전형적인 혈액 투석 장치에서, 혈액은 반투과막에 의해 주위의 투석액 용액으로부터 분리된다. 막은 통상적인 분자 용액에서의 물질 및 솔벤트(solvent)가 막을 통해 통과하도록 할 수 있는 포어(pores)를 함유하나, 이는 혈액의 세포 성분 및 고분자 중량 단백질 등의 큰 분자의 통과를 막도록 구성될 수 있다. 막은 추가적으로 박테리아의 통과를 막을 수 있다. 장치가 확산 및 삼투압에 의해 작동하기 때문에, 통상 투석액으로도 언급되는 투석액 용액은, 다양한 전해질 등의 혈액의 약간의 막을 통과하고 용해되고 통상적인 성분을 전형적으로 함유한다. 투석액은 또한, 약, 포도당 등의, 확산에 의해 혈류로 도입되도록 요구될 수 있는 물질의 다양한 농도를 포함할 수 있다. 상기 막에 더하여, 전형적인 혈액 투석 장치는 다양한 펌프 및 센서를 포함할 수 있다. 펌프 또는 버블러(bubblers)가, 통상적인 조건에서 혈액의 산소 함유량을 유지하도록 투석액에 산소를 도입하는데 이용될 수 있다. 펌프는 또한 혈류를 조절할 수 있다. 또한, 펌프는, 응고 방해 물질 등의 추가적인 물질을 혈액으로 도입하도록 설치될 수 있다. 헤파린 또는 구연산염(citrate) 등의 펌프된 응고 방해 물질은 혈액과 접촉하고 있는 표면 상에 혈액의 응고를 막을 수 있다. 추가적으로, 장치는, 투석액을 실질적으로 혈액과 같은 온도로 유지하는 히터뿐만 아니라 온도 센서 등의 센서를 포함할 수 있다. 효과적이기는 하나, 환자는 투석 치료에 존재하는 다양한 복잡함에 적응하여야 한다. 예를 들어, 환자는 투석 치료를 위해 병원 또는 클리닉 등의 투석 처리 시설로 가야한다. 투석은 전형적으로 일주일에 3회 또는 그 이상의 치료 등의 스케쥴이 요구되기 때문에, 투석 치료 시설로의 이런 방문은 환자에게 제한적이고 시간을 소모하는 것일 수 있다. 예를 들어, 투석 치료는 환자가 용이하게 여행할 수 있는 능력을 제한할 수 있다. 예를 들어, 여행을 선택한 환자는 다른 시설의 방문을 위한 예약을 해야 한다. 이런 약속은 어려울 수 있어서, 투석 환자가 여행하는 것을 복잡하게 한다. 어떤 상황에서, 투석 치료는 가정에서 수행될 수 있다. 이런 가정 상황이 더 편리할 수 있으나, 장비가 환자에게 불편함을 유발할 수 있는 실질적인 크기일 수 있다. 정수 시스템 등의 추가적인 장비가 요구될 수 있다. 정수 시스템은 처리를 더 복잡하게 하고 가정 투석 치료를 더 복잡하게 하는 추가적인 공간을 요한다. 전형적인 투석 장치는 휴대성을 막을 만큼의 크기일 수 있다. 예를 들어, 어떤 투석 장치는 실질적으로 냉장고 크기여서 용이한 휴대성을 막는다. 이런 투석 장치의 휴대성의 부족은 투석 환자를 위한 삶의 선택을 제한할 수 있다. 예를 들어, 가정 치료나 투석 치료 시설을 사용하는 많은 투석 환자는 이들의 치료를 위한 제한된 선택 및 요구되는 시간으로 인하여 여행 및 다른 기회를 제한해야 한다. 혈액 투석을 위해 요구되는 시간은 변할 수 있음이 알려진다. 예를 들어, 어떤 시스템에서, 혈액 투석 치료는 대략 4 시간 걸릴 수 있다. 치료 시설 또는 가정에 기초한 비휴대성 유닛을 사용할 필요 및 실질적인 시간은 환자가 여행 등을 못하게 한다. 이런 투석 치료에 요구되는 시간에 더하여, 투석 비용은 환자, 치료 시설, 건강 보험 회사, 노인 의료 보험, 등에 추가적인 복잡함을 제공한다. 예를 들어, 치료 시설은 치료 시설의 직원을 두고 유지하기 위한 많은 비용을 가진다. 또한, 투석 자체의 비용이 높을 수 있다. 투석 장치의 비용에 더하여, 투석액 및 환경 폐기물에 대한 반복하는 비용은 과중한 비용일 수 있다. 예를 들어, 종래의 혈액 투석에서, 많은 양의 투석액이, 예를 들면 대략 120 리터, 한 번의 혈액 투석 치료 동안 혈액을 투석하는데 사용된다. 폐투석액은 그후 폐기된다. 많은 양의 사용된 투석액은 투석의 비용을 증가시킨다. 추가적으로, 비용은, 요구되는 많은 양의 정화수로 인하여 증가될 수 있다. 예를 들어, 정화수를 생성하고, 저장하고 사용하는 장치로 인하여 비용이 증가될 수 있다. 또한, 이런 투석액, 바늘, 및 다른 의학적으로 오염된 생성물이 적절하게 폐기되어야 하고, 이는 투석 치료와 관련한 시간 및 비용을 더 증가시킬 수 있다.