체외 혈액 회로의 프라이밍 방법 및 장치(METHOD AND APPARATUS FOR PRIMING AN EXTRACORPOREAL BLOOD CIRCUIT)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2012년07월04일
(11) 등록번호 10-1148716
(24) 등록일자 2012년05월10일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
A61M 1/16 (2006.01) A61M 1/34 (2006.01)
A61M 1/36 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2009-7023260
(22) 출원일자(국제) 2007년04월12일
심사청구일자 2009년11월06일
(85) 번역문제출일자 2009년11월06일
(65) 공개번호 10-2010-0005210
(43) 공개일자 2010년01월14일
(86) 국제출원번호 PCT/IB2007/000944
(87) 국제공개번호 WO 2008/125893
국제공개일자 2008년10월23일
(56) 선행기술조사문헌
WO1996040320 A1*
WO2005118485 A1
EP0992254 A
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
감브로 룬디아 아베
스웨덴 22010 룬트 피.오.박스 10101
(72) 발명자
파바 마시모
이탈리아 아이-41037 미란돌라 비아 파보리타 넘
버 3
수프리티 마우로
이탈리아 아이-41036 메돌라 비아 도니제티 넘버
14
스카글리온 알레산드로
이탈리아 아이-41037 미란돌라 비아 폴라스트리
넘버 32
(74) 대리인
신정건, 김태홍
전체 청구항 수 : 총 65 항 심사관 : 현승훈
(54) 발명의 명칭 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법 및 장치
(57) 요 약
본 발명에 따른 체외 혈액 회로를 프라이밍하는 방법 및 장치에서는 동맥 라인(79)의 환자측 단부를 제1 배출
포트(61)에 연결하고 정맥 라인(87)의 환자측 단부를 제2 배출 포트(62)에 연결한다. 이들 2개의 배출 포트는
투석기(33)를 배수부에 연결하는 사용 투석액 라인에 연결된다. 동맥 및 정맥 라인은 프라이밍 유체로 채워지
고, 동맥 및 정맥 라인에 수용된 공기는 부분적으로는 제1 배출 포트를 통해 부분적으로는 제2 배출 포트를 통
해 배기된다. 2개의 체크 밸브(65, 66)가 사용 투석액 라인으로부터 2개의 배출 포트를 향한 흐름을
방지한다. 본 발명은 프라이밍 구성을 준비하는 데에 있어서 조작자측에서의 실수의 위험성을 감소시킬 뿐만
아니라, 프라이밍 단계 중에 체외 혈액 회로의 오염의 위험성도 감소시킨다.
대 표 도
등록특허 10-1148716
- 1 -
특허청구의 범위
청구항 1
체외 혈액 회로를 프라이밍(priming)하는 방법으로서,
반투과성 멤브레인을 구비한 타입의 혈액 처리 기구의 혈액 챔버, 환자로부터 처리될 혈액을 인출하기 위한
동맥 라인, 및 혈액이 처리된 경우 그 혈액을 환자에게 되돌려 보내기 위한 정맥 라인을 포함하고, 상기 동맥
라인에는 제1 동맥 단부 및 제2 동맥 단부가 있고 상기 정맥 라인에는 제1 정맥 단부 및 제2 정맥 단부가 있
는, 체외 혈액 회로를 제공하는 단계;
상기 제1 동맥 단부 및 제1 정맥 단부를 혈액 처리 기구의 혈액 챔버에 연결하는 단계;
상기 제2 동맥 단부를 제1 배출 포트에, 상기 제2 정맥 단부를 제2 배출 포트에 연결하는 단계;
상기 제1 배출 포트 및 제2 배출 포트에 유체 회로를 연결하는 단계;
상기 제1 배출 포트와 제2 배출 포트 사이의 흐름을 제어 또는 제한하는 수단을 상기 유체 회로에 연결하는
단계로서, 제1 배출 포트와 제2 배출 포트 사이의 흐름을 방지하는 흐름 방지 수단을 유체 회로에 연결하는
단계를 포함하는 것인 단계;
상기 체외 혈액 회로를 프라이밍 유체로 채우는 단계; 및
상기 체외 혈액 회로로부터 과잉의 유체를 제1 배출 포트 또는 제2 배출 포트를 통해 배출시키는 단계
를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 2
제1항에 있어서, 상기 과잉의 유체는 체외 혈액 회로로부터 부분적으로는 제1 배출 포트를 통해 부분적으로는
제2 배출 포트를 통해 배출되는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 3
제1항에 있어서, 상기 유체 회로에 배수부를 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍
방법.
청구항 4
제1항에 있어서, 상기 제1 배출 포트 및 제2 배출 포트에 유체 회로를 연결하는 단계는,
반투과성 멤브레인에 의해 상기 혈액 챔버로부터 분리된 체외 혈액 처리 기구의 유체 챔버와 배수부 사이에
사용 유체 라인을 연결하는 단계;
상기 제1 배출 포트와 사용 유체 라인 사이에 제1 분기 라인을 연결하는 단계; 및
상기 제2 배출 포트와 사용 유체 라인 사이에 제2 분기 라인을 연결하는 단계
를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 5
제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 분기 라인은 사용 유체 라인 상의 분기점으로부터 분기하는 공통의 라인의
관(tract)을 구비하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 6
제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 분기 라인은 사용 유체 라인의 제1 및 제2 분기점으로부터 각각 분기되는
것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 7
제1항에 있어서, 상기 흐름 방지 수단을 유체 회로에 연결하는 단계는, 제1 배출 포트를 향한 흐름을 방지하
등록특허 10-1148716
- 2 -
도록 구성된 제1 체크 밸브를 유체 회로에 연결하는 단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 8
제1항에 있어서, 상기 흐름 방지 수단을 유체 회로에 연결하는 단계는, 제2 배출 포트를 향한 흐름을 방지하
도록 구성된 제2 체크 밸브를 유체 회로에 연결하는 단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 9
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 배출 포트를 체외 혈액 처리용 장치의 케이싱에 고정되게 연결하는 단계를
더 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 10
제1항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로를 채우는 단계와 체외 혈액 회로부터 과잉의 유체를 배출하는 단계는,
동일한 제1 및 제2 배출 포트, 또는 동일한 유체 회로, 또는 동일한 흐름 제어 수단을 이용하여 상이한 체외
혈액 회로에 대해 복수회 동안 반복하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 11
제1항에 있어서, 상기 제2 동맥 단부 및 제2 정맥 단부는 모두 상기 제1 배출 포트 및 제2 배출 포트에 각각
분리 가능하게 연결되는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 12
제1항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로를 채우는 단계는 동맥 라인을 제1 혈액 펌프에 결합하고 제1 혈액 펌프
를 작동시키는 단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 13
제1항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로를 채우는 단계는 정맥 라인을 제2 혈액 펌프에 결합하고 제2 혈액 펌프
를 작동시키는 단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 14
제1항에 있어서, 상기 제1 배출 포트 또는 제2 배출 포트로부터 유체를 흡인하는 흡인 수단을 상기 유체 회로
에 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 15
제14항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로로부터 과잉의 유체를 배출하는 단계는 상기 흡인 수단을 작동시키는
단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 16
제1항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로를 채우는 단계는 상기 반투과성 멤브레인을 통과해 유체 챔버에서 혈액
챔버로 프라이밍 유체를 운반하는 단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 17
제1항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로를 채우는 단계는, 상기 체외 혈액 회로에 프라이밍 유체 컨테이너를 연
결하는 단계와, 이 컨테이너로부터 체외 혈액 회로로 프라이밍 유체를 운반하는 단계를 포함하는 것인 체외
혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 18
제17항에 있어서, 상기 컨테이너는 정맥 라인 또는 동맥 라인으로부터 분기된 서비스 라인을 통해 체외 혈액
회로에 연결되는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 19
제1항에 있어서, 상기 제1 동맥 단부는 혈액 처리 기구의 혈액 챔버의 상부에 연결하고, 상기 제1 정맥 단부
등록특허 10-1148716
- 3 -
는 혈액 챔버의 하부에 연결하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 20
제1항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로부터 과잉의 유체를 배출하는 단계는, 과잉의 유체를 제1 배출 포트와
제2 배출 포트를 통해 동시에 배출하는 단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 21
제1항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로로부터 과잉의 유체를 배출하는 단계는, 과잉의 유체를 번갈아가면서 제
1 배출 포트 및 제2 배출 포트를 통해 배출하는 단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 22
제1항에 있어서, 상기 동맥 라인을 동맥 클램프에 연결하고 상기 정맥 라인을 정맥 클램프에 연결하는 단계를
더 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 23
제22항에 있어서, 상기 과잉의 유체를 배출하는 단계는,
상기 제1 배출 포트로부터 유체를 흡인하는 흡인 수단을 상기 유체 회로에 연결하는 단계; 및
상기 정맥 클램프를 폐쇄하고, 상기 제1 배출 포트로부터 유체를 흡인하는 흡인 수단을 작동시키는 단계
를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 24
제22항에 있어서, 상기 과잉의 유체를 배출하는 단계는,
상기 제2 배출 포트로부터 유체를 흡인하는 흡인 수단을 상기 유체 회로에 연결하는 단계; 및
상기 동맥 클램프를 폐쇄하고, 상기 제2 배출 포트로부터 유체를 흡인하는 흡인 수단을 작동시키는 단계
를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 25
제1항에 있어서, 상기 동맥 라인에 공기-혈액의 분리를 위한 동맥 챔버를 연결하고 상기 정맥 라인에 공기-혈
액 분리를 위한 정맥 챔버를 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 26
제1항에 있어서, 상기 흐름을 제어 또는 제한하는 수단을 연결하는 단계는, 상기 제1 배출 포트와 제2 배출
포트 사이에서 상기 유체 회로에, 제1 배출 포트에 연결된 흡입부를 갖는 제1 펌프; 제2 배출 포트에 연결된
흡입부를 갖는 제2 펌프; 혈액 처리 기구에 의해 체외 혈액 처리를 받는 환자의 유체 밸런스를 제어하는
기구; 제1 배출 포트와 배수부 사이에 배치된 제1 밸브; 및 제2 배출 포트와 배수부 사이에 배치된 제2 밸브
로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 요소를 연결하는 단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라
이밍 방법.
청구항 27
제1항에 있어서, 상기 제2 동맥 단부 또는 제2 정맥 단부는 혈관계 접속부(vascular access)에 연결하도록 구
성된 환자측 단부인 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 28
제1항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로를 프라이밍 유체로 채우는 단계는, 상기 혈액 챔버에 펌핑 수단을 연결
하는 단계; 및 프라이밍 유체를 혈액 챔버를 통과해 이송시키기 위해 펌핑 수단을 작동시키는 단계를 포함하
며, 상기 펌핑 수단은 펌핑 수단의 상이한 작동 속도에 상응하는 적어도 2개의 미리 설정된 값에 기초하여 단
속적으로 작동시키며, 이 단속적 작동은 프라이밍 유체의 흐름에 속도 변화를 야기하고, 이 속도 변화는 기포
등록특허 10-1148716
- 4 -
가 반투과성 멤브레인으로부터 분리되도록 급격하게 이루어지는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 29
제1항에 있어서, 프라이밍 유체 공급원을 체외 혈액 회로의 접속 구역에 연결하는 단계를 더 포함하며, 상기
접속 구역은 제2 동맥 단부 및 제2 정맥 단부로부터 거리를 두고 배치되는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍
방법.
청구항 30
제29항에 있어서, 상기 접속 구역은 정맥 라인 또는 동맥 라인 상에 배치된 분기점을 포함하는 것인 체외 혈
액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 31
제29항에 있어서, 상기 접속 구역은 혈액 처리 기구의 혈액 챔버를 획정하는 반투과성 멤브레인을 포함하는
것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 32
제1항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로를 채우는 단계와 상기 체외 혈액 회로부터 과잉의 유체를 배출하는 단
계는, 동일한 제1 및 제2 배출 포트 또는 동일한 유체 회로를 이용하여 상이한 체외 혈액 회로에 대해 복수회
동안 반복하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 방법.
청구항 33
체외 혈액 회로를 프라이밍하는 장치로서,
유체 회로;
상기 유체 회로에 연결된 제1 배출 포트;
상기 유체 회로에 연결된 제2 배출 포트;
반투과성 멤브레인 타입의 혈액 처리 기구의 혈액 챔버, 환자로부터 처리될 혈액을 인출하기 위한 동맥 라인,
및 처리된 혈액을 환자에게 되돌려 보내기 위한 정맥 라인을 포함하고, 상기 동맥 라인에는 혈액 챔버에 연결
된 제1 동맥 단부 및 제1 배출 포트에 연결된 제2 동맥 단부가 있고, 상기 정맥 라인에는 혈액 챔버에 연결된
제1 정맥 단부 및 제2 배출 포트에 연결된 제2 정맥 단부가 있는, 체외 혈액 회로;
상기 체외 혈액 회로를 프라이밍 유체로 채우는 충전 수단;
상기 제1 배출 포트 또는 제2 배출 포트를 통해 체외 혈액 회로부터 과잉의 유체를 배출시키는 배출 수단;
상기 유체 회로에 연결되어, 상기 제1 배출 포트와 제2 배출 포트 사이에 흐름을 제어 또는 제한하는 수단으
로서, 제1 배출 포트와 제2 배출 포트 사이의 흐름을 방지하는 흐름 방지 수단을 포함하는 것인 제1 배출 포
트와 제2 배출 포트 사이에 흐름을 제어 또는 제한하는 수단 및
상기 충전 수단 및 배출 수단에 연결되고 프라이밍 방법을 수행하도록 프로그래밍된 제어 유닛
을 포함하며, 상기 프라이밍 방법은,
상기 체외 혈액 회로를 프라이밍 유체로 채우는 단계; 및
상기 제1 배출 포트 또는 제2 배출 포트를 통해 체외 혈액 회로부터 과잉의 유체를 배출시키는 단계
를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 34
제33항에 있어서, 상기 과잉의 유체 배출 단계는, 과잉의 유체를 체외 혈액 회로로부터 부분적으로는 제1 배
출 포트를 통해 부분적으로는 제2 배출 포트를 통해 배출하는 단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이
밍 장치.
등록특허 10-1148716
- 5 -
청구항 35
제33항에 있어서, 상기 유체 회로에 연결된 배수부를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 36
제33항에 있어서, 상기 혈액 처리 기구는 반투과성 멤브레인에 의해 혈액 챔버로부터 분리된 유체 챔버를 포
함하며,
상기 유체 회로는, 상기 유체 챔버를 배수부에 연결하는 사용 유체 라인, 이 사용 유체 라인을 제1 배출 포트
에 연결하는 제1 분기 라인, 및 사용 유체 라인을 제2 배출 포트에 연결하는 제2 분기 라인을 포함하는 것인
체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 37
제36항에 있어서, 상기 제1 및 제2 분기 라인은 사용 유체 라인 상의 분기점으로부터 분기하는 공통의 라인의
관을 구비하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 38
제36항에 있어서, 상기 제1 및 제2 분기 라인은 사용 유체 라인의 제1 및 제2 분기점으로부터 각각 분기되는
것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 39
제33항에 있어서, 상기 흐름 방지 수단은 상기 유체 회로에 연결되어 제1 배출 포트를 향한 흐름을 방지하도
록 구성된 제1 체크 밸브를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 40
제33항에 있어서, 상기 흐름 방지 수단은 상기 유체 회로에 연결되어 제2 배출 포트를 향한 흐름을 방지하도
록 구성된 제2 체크 밸브를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 41
제33항에 있어서, 상기 제1 배출 포트 및 제2 배출 포트는 체외 혈액 처리용 장치의 케이싱에 연결되는 것인
체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 42
제33항에 있어서, 상기 프라이밍 방법을 수행하도록 조작자가 제어 유닛에 명령을 전송할 수 있게 구성된 사
용자 인터페이스를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 43
제33항에 있어서, 상기 제2 동맥 단부 및 제2 정맥 단부는 모두 제1 배출 포트 및 제2 배출 포트에 각각 분리
가능하게 연결되는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 44
제33항에 있어서, 상기 동맥 라인이 결합되는 제1 혈액 펌프를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은 제1 혈액 펌프
에 연결되며, 상기 체외 혈액 회로를 채우는 단계는 제1 혈액 펌프를 작동시키는 단계를 포함하는 것인 체외
혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 45
제33항에 있어서, 상기 정맥 라인이 결합되는 제2 혈액 펌프를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은 제2 혈액 펌프
에 연결되며, 상기 체외 혈액 회로를 채우는 단계는 제2 혈액 펌프를 작동시키는 단계를 포함하는 것인 체외
혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 46
등록특허 10-1148716
- 6 -
제33항에 있어서, 상기 유체 회로에 연결되어, 상기 제1 배출 포트 또는 제2 배출 포트로부터 유체를 흡인하
는 흡인 수단을 더 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 47
제46항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 흡인 수단에 연결되며, 상기 체외 혈액 회로부터 과잉의 유체를 배
출하는 단계는 상기 흡인 수단을 작동시키는 단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 48
제33항에 있어서, 상기 충전 수단은 상기 반투과성 멤브레인을 통과해 유체 챔버에서 혈액 챔버로 유체를 운
반하는 운반 수단을 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 49
제33항에 있어서, 상기 충전 수단은 상기 체외 혈액 회로에 연결되는 프라이밍 유체의 컨테이너와, 이 컨테이
너로부터 체외 혈액 회로로 프라이밍 유체를 운반하는 운반 수단을 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍
장치.
청구항 50
제49항에 있어서, 상기 컨테이너는 정맥 라인 또는 동맥 라인으로부터 분기되는 서비스 라인을 통해 체외 혈
액 회로에 연결되는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 51
제33항에 있어서, 상기 제1 동맥 단부는 혈액 처리 기구의 혈액 챔버의 상부에 연결되고 상기 제1 정맥 단부
는 혈액 챔버의 하부에 연결되는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 52
제33항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로로부터 과잉의 유체를 배출하는 단계는, 과잉의 유체를 제1 배출 포트
와 제2 배출 포트를 통해 동시에 배출하는 단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 53
제33항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로로부터 과잉의 유체를 배출하는 단계는, 과잉의 유체를 번갈아가면서
제1 배출 포트 및 제2 배출 포트를 통해 배출하는 단계를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 54
제33항에 있어서, 상기 동맥 라인 및 정맥 라인 각각에 연결되는 동맥 클램프 및 정맥 클램프를 포함하는 것
인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 55
제54항에 있어서, 상기 유체 회로에 연결되어 상기 제1 배출 포트로부터 유체를 흡인하는 흡인 수단을 포함하
며, 이 흡인 수단 및 정맥 클램프에 상기 제어 회로가 연결되며, 상기 과잉의 유체를 배출하는 단계는, 상기
정맥 클램프를 폐쇄하는 단계 및 상기 제1 배출 포트로부터 유체를 흡인하는 흡인 수단을 작동시키는 단계를
포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 56
제54항에 있어서, 상기 유체 회로에 연결되어 상기 제2 배출 포트로부터 유체를 흡인하는 흡인 수단을 포함하
며, 이 흡인 수단 및 동맥 클램프에 상기 제어 회로가 연결되며, 상기 과잉의 유체를 배출하는 단계는, 상기
동맥 클램프를 폐쇄하는 단계 및 상기 제2 배출 포트로부터 유체를 흡인하는 흡인 수단을 작동시키는 단계를
포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 57
제33항에 있어서, 상기 동맥 라인에 연결된 동맥 공기-혈액 분리 챔버 및 상기 정맥 라인에 연결된 정맥 공기
등록특허 10-1148716
- 7 -
-혈액 분리 챔버를 더 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 58
제33항에 있어서, 상기 흐름을 제어 또는 제한하는 수단은, 제1 배출 포트에 연결된 흡입부를 갖는 제1 펌프;
제2 배출 포트에 연결된 흡입부를 갖는 제2 펌프; 혈액 처리 기구에 의해 체외 혈액 처리를 받는 환자의 유체
밸런스를 제어하는 기구; 제1 배출 포트와 배수부 사이에 배치된 제1 밸브; 및 제2 배출 포트와 배수부 사이
에 배치된 제2 밸브로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 요소를 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프
라이밍 장치.
청구항 59
제33항에 있어서, 상기 제2 동맥 단부 또는 제2 정맥 단부는 혈관계 접속부에 연결하도록 구성된 환자측 단부
인 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 60
제33항에 있어서, 혈액투석 처리 또는 혈액(투석)여과 처리를 수행하도록 구성되는 것인 체외 혈액 회로의 프
라이밍 장치.
청구항 61
제33항에 있어서, 상기 충전 수단은 상기 혈액 챔버에 연결된 펌핑 수단을 포함하며, 상기 제어 유닛은 체외
혈액 회로를 프라이밍 유체로 충전하는 단계가 상기 펌핑 수단의 상이한 작동 속도에 상응하는 적어도 2개의
미리 설정된 값에 기초하여 펌핑 수단을 단속적으로 작동시키는 단계를 포함하도록 프로그래밍되며, 단속적
작동은 혈액 챔버를 통한 프라이밍 유체의 흐름에 속도 변화를 야기하고 이 속도 변화는 기포가 반투과성 멤
브레인으로부터 분리되도록 급격하게 이루어지는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 62
제33항에 있어서, 상기 체외 혈액 회로의 접속 구역에 연결되는 프라이밍 유체 공급원을 포함하며, 상기 접속
구역은 제2 동맥 단부 및 제2 정맥 단부로부터 거리를 두고 배치되는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 63
제62항에 있어서, 상기 접속 구역은 상기 정맥 라인 또는 동맥 라인에 배치된 분기점을 포함하는 것인 체외
혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 64
제62항에 있어서, 상기 혈액 처리 기구는 반투과성 멤브레인에 의해 혈액 챔버로부터 분리된 유체 챔버를 포
함하며, 상기 충전 수단은 반투과성 멤브레인을 통과하여 유체 챔버에서 혈액 챔버로 유체를 역여과(back-
filtering)하는 역여과 수단을 포함하며, 상기 접속 구역은 반투과성 멤브레인을 포함하는 것인 체외 혈액 회
로의 프라이밍 장치.
청구항 65
체외 혈액 회로의 프라이밍 장치로서,
배출 장치; 및
공기를 수용한 체외 혈액 회로
를 포함하며, 상기 배출 장치는,
배수부;
제1 배출 포트;
제2 배출 포트;
상기 제1 배출 포트 및 제2 배출 포트와 배수부를 연결하는 유체 회로; 및
등록특허 10-1148716
- 8 -
상기 제1 배출 포트와 제2 배출 포트 사이의 흐름을 방지하는 흐름 방지 수단
을 포함하고, 상기 체외 혈액 회로는,
반투과성 멤브레인을 구비하는 타입의 혈액 처리 기구의 혈액 챔버;
상기 혈액 챔버에 연결된 제1 동맥 단부 및 상기 제1 배출 포트에 연결된 제2 동맥 단부를 갖는 동맥
라인; 및
상기 혈액 챔버에 연결된 제1 정맥 단부 및 상기 제2 배출 포트에 연결된 제2 정맥 단부를 갖는 정맥
라인
을 포함하는 것인 체외 혈액 회로의 프라이밍 장치.
청구항 66
삭제
청구항 67
삭제
청구항 68
삭제
청구항 69
삭제
청구항 70
삭제
청구항 71
삭제
청구항 72
삭제
청구항 73
삭제
청구항 74
삭제
청구항 75
삭제
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 체외 혈액 회로를 프라이밍(priming)하는 방법 및 장치에 관한 것이다. [0001]
구체적으로, 한정적인 것은 아니지만 본 발명은 투석 세트의 프라이밍에 유용하게 적용된다.[0002]
배 경 기 술
미국 특허 제4,707,335호에서는 혈액 처리를 위한 멤브레인 분리판 및 이 분리판과 관련된 유체 운반 라인을[0003]
등록특허 10-1148716
- 9 -
소독하여 재사용하기 위한 시스템을 개시하고 있다. 이 시스템은, 내부적으로는 공동을 형성하고 외부적으로
는 동맥 혈액 라인 및 정맥 혈액 라인의 환자측 단부에 연결되는 2개의 커넥터를 형성하여, 이들 혈액 라인을
서로 연통시켜 재사용을 위해 소독액을 순환시킬 수 있는 유체 폐회로를 형성하는 매니폴드를 포함한다.
미국 특허 제5,948,251호에서는 소독 포트, 배출 포트 및 혈액 펌프가 마련된 투석 장치(dialysis machine)를[0004]
개시하고 있다. 또한, 혈액 배관 세트를 소독하는 방법을 개시하는 데, 이 방법은 혈액 배관 세트의 일단부
를 소독 포트에 연결하고, 그 반대측 단부를 배출 포트에 연결하는 것을 포함한다. 혈액 배관 세트는 소독액
을 소독 포트로부터 배출 포트로 펌핑하는 혈액 포트에 연결된다.
국제 특허 출원 공개 공보 제WO 96/40320호에 개시된 프라이밍 방법에 따르면, 혈액 처리 전에, 폐기형 혈액[0005]
배관 세트와 투석기(dialyser)(새로운 투석기 또는 사용하였던 투석기)가 투석 장치에 부착되어 환자에게 사
용하도록 조작자에 의해 준비된다. 혈액 배관 세트와 투석기는 체외 혈액 회로로부터 공기를 제거하는 한편,
이 회로를 세정하도록 멸균 식염수로 채워진다. 멤브레인으로부터 미량의 원하지 않는 모든 물질의 완전한
제거를 보장하도록 식염수는 미리 정해진 시간 동안 투석기를 통해 재순환된다. 이러한 재순환은 또한 회로
자체를 환자에게 연결하기 전에 회로 내에 잔류하는 임의의 과잉의 공기를 배출시키는 것을 보장한다. 혈액
배관 세트는 동맥 및 정맥 라인의 2개의 환자측 단부를 배수 시스템에 연결된 배출 라인에 연결되는 배출 포
트에 연결하도록 T 또는 Y형 커넥터를 포함한다. 이러한 배출 라인은 투석 장치의 배출 회로의 일부분, 즉
투석기의 소모된 투석기액의 출구를 배수 시스템에 연결하는 회로이거나, 전술한 배출 회로부터 분리된 라인
일 수 있다. 배수 시스템은 혈액 처리 중에 사용 투석 유체를 투석 장치로부터 받아들이는 것과 동일한 것이
다. 배출 밸브가 배출 라인을 선택적으로 개폐한다. 배출 밸브는 수동으로 작동되거나, 투석 장치의 제어
유닛에 의해 제어될 수 있다. 최초 프라이밍 구성에서, T 또는 Y형 커넥터의 하나의 단부는 배출 포트와 밀
봉되게 결합되는 한편, 나머지 두 단부는 동맥 및 정맥 라인에 결합된다. 동맥 혈액 챔버에 연결된 서비스
라인에는 식염수 백이 연결된다. 정맥 및 동맥 라인은 투석 장치의 제어 유닛에 의해 제어될 수 있는 해당
클램프에 의해 폐쇄된다. 동맥 혈액 챔버의 배기 밸브는 (수동으로 또는 자동 명령 밸브에 의해) 개방되어,
그 챔버가 중력에 의해 백으로부터 떨어지는 식염수로 채워질 수 있게 한다. 동맥 챔버가 식염수로 채워진
경우, 배기 밸브가 폐쇄되고, 자동 프라이밍 과정이 시작될 수 있다. 동맥 클램프는 미리 정해진 시간 동안
개방되어, 배출 포트에 연결된 동맥 라인의 환자측 단부와 동맥 챔버 사이에 포함된 동맥 라인의 관(tract)이
식염수로 채워질 수 있게 한다. 이어서, 동맥 클램프는 폐쇄되고 정맥 클램프가 개방되며, 혈액 펌프가 체외
혈액 회로의 나머지 부분을 백으로부터의 식염수로 채우도록 회전(순방향 회전, 즉 혈액 처리 중에 통상적인
회전 방향)하기 시작한다. 회로가 채워지면, 배출 밸브가 폐쇄되고 동맥 클램프가 개방되며, 혈액 펌프는 체
외 혈액 회로를 통해 식염수를 순환시키도록 역방향(혈액 처리 동안에 통상적인 회전 방향에 반대 방향)으로
회전하게 된다. 이러한 단계 중에, 투석기의 혈액 구획 내에 잔존하는 모든 공기가 동맥 챔버 내로
운반되어, 그 챔버의 상부에 유지된다. 그 후에, 혈액 펌프는 추가적인 재순환 단계를 위해 순방향
회전하며, 그 동안에 투석 장치의 한외여과 시스템(ultrafiltration system)이 멤브레인을 통과해 투석기의
혈액 구획에서 투석액 구획으로 흐르는 한외여과 흐름을 생성하여, 멤브레인의 청결성을 보장한다. 환자가
체외 혈액 회로에 연결된 후에, Y 또는 T형 커넥터는 제거된다.
국제 특허 출원 공개 공보 제WO 96/40320호에 개시된 방법의 단점 중 하나는 특히 재순환 단계에서 배출 포트[0006]
로부터 비롯된 오염성 제제에 의한 체외 혈액 회로의 오염의 위험성이다.
다른 단점은, 프라이밍 구성에서 투석 장치의 장치 준비 단계 중에 조작자가 특별한 주의와 관심을 가져야 하[0007]
며, 그 결과 작업 시간이 증가하고, 조작자가 가외의 일을 하게 되며, 잘 훈련된 조작자를 필요하고, 그리고
실수의 위험성이 있다는 점이다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 목적은 종래 기술에 있어서의 전술한 제약 및 단점을 해소한 프라이밍 방법 및 장치를 제공하는 데[0008]
에 있다.
본 발명의 다른 목적은 프라이밍 과정 중에 체외 혈액 장치의 오염의 위험성을 감소시키는 데에 있다. [0009]
본 발명의 이점은 프라이밍 구성의 준비 단계 중에 조작자의 업무를 용이하게 하여, 작업 시간과 실수의 위험[0010]
성을 감소시킨다는 점이다.
또 다른 이점은 프라이밍 과정 중에 재순환 단계를 피할 수 있다는 점이다. 이는 투석기 챔버로부터 이미 배[0011]
출된 공기의 역류의 위험성을 감소시킨다.
등록특허 10-1148716
- 10 -
전술한 목적 및 기타 다른 목적들은 모두 첨부된 청구 범위의 하나 이상의 청구항들에서 기술하는 본 발명에[0012]
의해 달성된다.
사용되는 프라이밍 유체는 물이거나, 사람의 혈액에 대해 등장성(isotonic)을 갖는 유체, 예를 들면 등장성[0013]
식염수 혹은 투석액이거나, 또 다른 액체일 수 있다.
게다가, 본 발명자들은 아래의 설명에서 프라이밍 과정 중에 투석기 또는 혈액(투석)필터의 반투과성 멤브레[0014]
인을 형성하는 중공 섬유들의 내부에 기포의 분리의 문제점에 대한 해결책을 개시한다. 특히, 중공 섬유의
다발을 갖는 타입의 투석기 또는 혈액(투석)필터에 대해 설명한다. 특히, 투석기 또는 혈액(투석)필터의 혈
액 챔버는 중공 섬유 다발의 중공 섬유들의 내부 용적을 포함하는 한편, 유체 챔버(투석액 챔버 및/또는 여과
된 유체 챔버)는 중공 섬유의 외측면과 중공 섬유 다발을 에워싸는 케이싱 사이에 포함된 용적을 포함한다.
체외 회로의 프라이밍 과정은 투석 또는 혈액(투석)여과 치료를 위해 그 회로를 환자에게 연결하기 전에 회로
내에 수용된 공기를 제거하는 것을 목표로 하고 있음은 공지되어 있다. 프라이밍 과정 중에 기포의 완전한
분리를 보장하기 위해, 추가적인 발명에 따라 투석기 또는 혈액(투석)필터를 프라이밍하는 방법 및 장치를 제
공하며, 이에 대해 아래에서 상세하게 설명한다. 프라이밍 방법의 제1 실시예에서, 프라이밍 방법은, 중공
섬유 다발의 중공 섬유들의 내부 용적에 의해 획정되는 혈액 챔버를 갖는 투석기 또는 혈액(투석)필터를 제공
하는 단계; 혈액 챔버를 적어도 하나의 혈액 라인에 연결하는 단계; 이 혈액 라인을 적어도 하나의 혈액 펌프
에 연결하는 단계; 혈액 챔버를 프라이밍 유체 공급원에 연결하는 단계; 및 프라이밍 유체를 그 공급원으로부
터 혈액 챔버로 이송시키도록 혈액 펌프를 작동시키는 단계를 포함하며, 혈액 펌프는 혈액 펌프의 상이한 작
동 속도에 상응하는 2개(또는 3개 이상)의 미리 설정된 값에 기초하여 단속적으로 작동시키며, 이 단속적 작
동은 프라이밍 유체 흐름의 속도를 변화시켜 중공 섬유의 내측으로부터 기포를 분리시키게 된다. 프라이밍
유체 흐름의 속도의 변화는 중공 섬유의 내측으로부터 기포를 분리시킨다. 프라이밍 유체 흐름의 속도 변화
는 비교적 급격하게(brusque) 일어날 것이다. 이러한 속도 변화는 기포를 분리시키기에 충분하게 급격할 것
이다. 속도 변화에서의 급격한 정도는 특히 중공 섬유 다발의 형태에 좌우될 것이다. 프라이밍 방법의 제2
실시예에서, 제1 실시예의 프라이밍 유체 공급원은 혈액 챔버에 연결되어, 혈액 챔버가 프라이밍 유체 공급원
과 혈액 펌프 사이에 배치되게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 또는 제2 실시예의 혈액 펌프는 프라이밍
유체를 그 공급원에서부터 혈액 챔버로, 이어서 이 혈액 챔버에서 혈액 펌프의 입구로 이송시키도록 작동할
수 있다. 전술한 모든 실시예에 있어서, 상기한 미리 설정된 값 중 적어도 하나의 값은 또한 프라이밍 유체
흐름의 속도가 0에 상응하는 값일 수 있다. 전술한 모든 실시예에 있어서, 상기한 미리 설정된 값들은 프라
이밍 유체를 그 공급원에서 혈액 챔버로, 이어서 이 혈액 챔버에서 혈액 펌프의 입구로 다양한 속도(그 중 하
나는 속도값이 0일 수 있음)로 이송하는 것에 상응한다. 전술한 모든 실시예에 있어서, 프라이밍 유체 공급
원은 혈액 챔버에 연결된 프라이밍 유체 컨테이너를 포함할 수 있으며, 및/또는 혈액 투석 또는 혈액(투석)필
터에서 발생하는 역여과 흐름(back-filtration flow)이 반투과성 멤브레인을 통과한다. 전술한 모든 실시예
에 있어서, 혈액 펌프는 튜브 변형식 펌프, 예를 들면 로터리 펌프를 포함할 수 있다. 전술한 모든 실시예에
있어서, 미리 설정된 값 중 적어도 2개는 동일 방향으로의 혈액 펌프의 동일 또는 상이한 작동 속도에 상응한
다. 프라이밍 장치의 제1 실시예에 있어서, 프라이밍 장치는, 중공 섬유 다발의 중공 섬유들의 내부 용적에
의해 획정되는 혈액 챔버를 갖는 투석기 또는 혈액(투석)필터; 혈액 챔버에 연결된 적어도 하나의 혈액 라인;
이 혈액 라인에 연결된 적어도 하나의 혈액 펌프; 이 혈액 챔버에 연결된 적어도 하나의 프라이밍 유체 공급
원; 및 프라이밍 유체를 프라이밍 유체 공급원에서 혈액 챔버로 이송시키게 혈액 펌프를 작동시키도록 프로그
래밍된 제어 유닛을 포함하며, 혈액 펌프는 혈액 펌프의 상이한 작동 속도에 상응하는 2개(또는 3개 이상)의
미리 설정된 값에 기초하여 단속적으로 작동하며, 이러한 단속적인 작동은 프라이밍 유체 흐름의 속도를 (급
격하게) 변화시켜, 중공 섬유의 내측으로부터 기포를 분리시키게 된다. 프라이밍 장치의 제2 실시예에 있어
서, 제1 실시예의 프라이밍 유체 공급원이 혈액 챔버에 연결되어, 혈액 챔버가 프라이밍 유체 공급원과 혈액
챔버 사이에 배치되게 한다. 프라이밍 장치의 다른 실시예에서, 제어 유닛은, 제1 또는 제2 실시예의 혈액
펌프가 프라이밍 유체를 프라이밍 유체 공급원에서 혈액 챔버로, 이어서 이 혈액 챔버에서 혈액 펌프의 입구
로 이송시키게 작동하도록 프로그래밍될 수 있다. 전술한 모든 실시예에 있어서, 상기한 미리 설정된 값 중
적어도 하나의 값은 또한 프라이밍 유체 흐름의 속도가 0에 상응하는 값일 수 있다. 전술한 모든 실시예에
있어서, 상기한 미리 설정된 값들은 프라이밍 유체를 프라이밍 유체 공급원에서 혈액 챔버로, 이어서 이 혈액
챔버에서 혈액 펌프의 입구로 다양한 속도(그 중 하나는 속도값이 0일 수 있음)로 이송하는 것에 상응한다.
전술한 모든 실시예에 있어서, 프라이밍 유체 공급원은 혈액 챔버에 연결된 프라이밍 유체 컨테이너를 포함할
수 있으며 및/또는 혈액 투석 또는 혈액(투석)필터에서 발생하는 역여과 흐름이 반투과성 멤브레인을 통과하
며, 프라이밍 장치는 특히 역여과를 위해 프로그래밍된 제어 유닛에 의해 명령되는 역여과 수단을 포함한다.
등록특허 10-1148716
- 11 -
전술한 모든 실시예에 있어서, 혈액 펌프는 튜브 변형식 펌프, 예를 들면 로터리 펌프를 포함할 수 있다. 전
술한 모든 실시예에 있어서, 상기한 미리 설정된 값들 중 적어도 2개는 동일 방향으로의 혈액 펌프의 동일 또
는 상이한 작동 속도에 상응한다. 기포의 완전한 분리의 문제점을 해결한 추가적인 발명에 있어서의 방법 및
장치에 관한 전술한 실시예들은 프라이밍 유체의 배출의 문제점에 관한 제1 발명에 대해서 본 명세서에서 앞
서 설명하였고 이하에 더 설명할 방법 및 장치의 모든 실시예에 조합될 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부 도면에서 단지 비한정적인 예로서 도시하고 있는 본 발명의 다양한 실시[0015]
예에 대한 아래의 상세한 설명으로부터 보다 명확히 드러날 것이다.
실 시 예
도 1에 있어서, 도면 부호 1은 전체적으로 혈액투석여과 장치를 나타내며, 도면 부호 2는 물 공급원에 연결된[0023]
입구 단부, 도면 부호 3은 입구에서의 압력 센서를, 도면 부호 4는 입구 압력 조절기, 도면 부호 5는 입구에
서의 온-오프 밸브, 도면 부호 6은 입구에서의 물을 위한 한외필터, 도면 부호 7은 제1 열교환기, 도면 부호
8은 제2 열교환기, 도면 부호 9는 가열 및 탈기 회로의 입구에서의 흐름의 존재(또는 흐름의 전환)를 감지하
는 센서 또는 흐름 센서, 도면 부호 10은 가열기, 도면 부호 11은 가열 및 탈기 회로에서의 온도 센서, 도면
부호 12는 탈기 쵸크(choke) 또는 제한기(restrictor), 도면 부호 13은 탈기 쵸크 또는 제한기의 바이패스 밸
브, 도면 부호 14는 탈기 펌프를 제어하기 위한 압력 센서, 도면 부호 15는 탈기 펌프, 도면 부호 16은 가열
및 탈기 회로에서의 제1 기액 분리기, 도면 부호 17은 제1 기액 분리기의 배기구에 연결된 제1 탈기 밸브, 도
면 부호 18은 가열 및 탈기 회로를 위한 체크 밸브 또는 역류 방지 밸브, 도면 부호 19는 가열 및 탈기 회로
의 출구에서의 압력 조절기, 도면 부호 20은 물과 농축액을 갖고 투석 유체를 실시간으로 조제하는 기구, 도
면 부호 21은 투석기의 상류측에서 신선 투석 유체를 이송시키기 위한 펌프, 도면 부호 22는 신선 투석 유체
를 위한 제2 기액 분리기, 도면 부호 23은 제2 기액 분리기의 배기구에 연결된 제2 탈기 밸브, 도면 부호 24
는 제2 기액 분리기의 하류측에서 신선 투석액의 몇몇 파라미터(특히, 온도, 전도도 및 pH)를 측정하는 센서
시스템, 도면 부호 25는 제어 시스템에서 여분의 유체 밸런스 보호 시스템, 도면 부호 26은 유체 밸런스를 위
한 제어 시스템, 도면 부호 27은 투석액 한외필터의 입구에서의 압력 센서, 도면 부호 28은 투석액 한외필터
의 바이패스를 위한 제1 바이패스 밸브, 도면 부호 29는 투석액 한외필터, 도면 부호 30은 폐기형 치환 유체
라인을 위한 연결부, 도면 부호 31은 투석기 바이패스를 위한 제2 바이패스 밸브, 도면 부호 32는 투석기 입
구에서의 압력 센서, 도면 부호 33은 투석기, 도면 부호 34는 투석기 출구에서의 온-오프 밸브, 도면 부호 35
는 투석기 출구에서의 압력 센서, 도면 부호 36은 투석기 하류측에서 사용 투석액을 이송시키기 위한 펌프,
도면 부호 37은 사용 투석액을 위한 제3 기액 분리기, 도면 부호 38은 제3 기액 분리기의 배기구에 연결된 제
3 탈기 밸브, 도면 부호 39는 (제3 기액 분리기의 하류측에서) 사용 투석액의 몇몇 파라미터(특히, 온도, 전
도도, 압력 및 혈액 누설의 존재 유무)를 측정하는 센서 시스템, 도면 부호 40은 유체 밸런스를 위한 제어 시
스템의 하류측에서 압력을 안정시키기 위한 흡인 펌프, 도면 부호 41은 출구에서의 상시 개방형 온-오프
밸브, 도면 부호 42는 출구에서의 압력 센서, 도면 부호 43은 출구에서의 체크 밸브 또는 역류 방지 밸브, 도
면 부호 44는 배수부에 연결된 출구 단부, 도면 부호 45는 물 한외필터의 플러싱 라인, 도면 부호 46은 플러
싱 라인의 쵸크 또는 제한기, 도면 부호 47은 플러싱 라인의 온-오프 밸브, 도면 부호 48은 여러 기액 분리기
의 배기구에 연결된 배기 회로, 도면 부호 49는 여러 기액 분리기의 배기구에 연결된 쵸크 또는 제한기, 도면
부호 50은 유체 라인 및 배기 회로와 공통된 라인의 관에서 작동하는 체크 밸브 또는 역류 방지 밸브, 도면
부호 51은 회로의 (완전한) 열적 또는 화학적 소독을 위한 재순환 회로, 도면 부호 52는 소독제를 공급하는
수단을 포함하는 화학적 소독제 공급원, 도면 부호 53은 열적 또는 화학적 소독 중에 재순환을 가능하게 하는
제1 온-오프 밸브, 도면 부호 54는 열적 또는 화학적 소독 중에 투석기의 바이패스를 위한 한쌍의 커넥터, 도
면 부호 55는 투석기 바이패스에서의 흐름 센서, 도면 부호 56은 열적 또는 화학적 소독 중에 재순환을 가능
하게 하는 제2 온-오프 밸브, 도면 부호 57은 프라이밍 유체의 제1 배출 포트에 소독제를 공급할 수 있게 하
는 제1 온-오프 밸브, 도면 부호 58은 프라이밍 유체의 제2 배출 포트에 소독제를 공급할 수 있게 하는 제2
온-오프 밸브, 도면 부호 59는 프라이밍 유체의 제1 배출 포트의 소독을 위한 제1 분기 라인, 도면 부호 60은
프라이밍 유체의 제2 배출 포트의 소독을 위한 제2 분기 라인, 도면 부호 61은 프라이밍 유체의 제1 배출 포
트, 도면 부호 62는 프라이밍 유체의 제2 배출 포트, 도면 부호 63은 프라이밍 유체의 제1 배출 라인, 도면
부호 64는 프라이밍 유체의 제2 배출 라인, 도면 부호 65는 프라이밍 유체의 제1 배출 라인 상의 체크 밸브
또는 역류 방지 밸브, 도면 부호 66은 프라이밍 유체의 제2 배출 라인 상의 체크 밸브 또는 역류 방지 밸브,
도면 부호 67은 프라이밍 유체의 제1 및 제2 배출 라인을 사용 투석액 라인에 결합하는 라인, 도면 부호 68은
물 가열 및 탈기 회로의 상류측에서 외부 환경에 연결되는 라인, 도면 부호 69는 외부 환경에 대한 연결 라인
의 온-오프 밸브, 도면 부호 70은 외부 환경에 대한 연결 라인의 입구에 배치된 공기 필터, 도면 부호 71은
등록특허 10-1148716
- 12 -
제1 투석액 한외필터 바이패스 라인, 도면 부호 72는 제2 투석기 바이패스 라인, 도면 부호 73은 투석액 한외
필터 플러싱 라인, 도면 부호 74는 투석액 한외필터 플러싱 라인의 온-오프 밸브, 도면 부호 75는 치환 유체
공급 라인, 도면 부호 76은 치환 유체 이송 펌프, 도면 부호 77은 치환 유체 한외필터, 도면 부호 78은 치환
유체 한외필터의 배기 시스템, 도면 부호 79는 체외 혈액 회로의 동맥 라인, 도면 부호 80은 혈액 이송 펌프,
도면 부호 81은 동맥 라인에서 기액 분리를 위한 동맥 챔버, 도면 부호 82는 동맥 챔버를 위한 서비스 라인,
도면 부호 83은 동맥 라인의 동맥 클램프, 도면 부호 84는 동맥 라인에서의 접속 지점, 도면 부호 85는 항응
고제 공급 라인, 도면 부호 86은 항응고제 공급원, 도면 부호 87은 체외 혈액 회로의 정맥 라인, 도면 부호
88은 정맥 라인에서 기액 분리를 위한 정맥 챔버, 도면 부호 89는 정맥 챔버에 대한 서비스 라인, 도면 부호
90은 정맥 라인에서의 정맥 클램프, 도면 부호 91은 정맥 라인에서의 접속 지점, 도면 부호 92는 정맥 라인에
서의 기포 센서(공기 검출기), 도면 부호 93은 혈액 존재 감지 센서(환자 센서), 그리고 도면 부호 94는 헤모
글로빈 또는 적혈구 용적률 센서(혈액 체적 센서)를 지칭한다.
혈액투석여과 장치(1)는 혈액투석 장치 및/또는 혈액여과 장치로서 이용될 수 있다. 예를 들면, 물 공급원은[0024]
도시 급수원이거나, 의료용 급수원일 수 있다. 물 공급원은 또한 정수 처리 시설의 출구일 수 있다. 입구
단부는 장치(1)의 유압 회로 내로 비교적 큰 입자가 유입되는 것을 방지하도록 도시 생략한 공지 형태의 필터
에 연결할 수 있다. 압력 센서(3)는 이 압력 센서(3)에 의해 제공되는 신호에 따라 가열기(10)를 제어하도록
프로그래밍된 제어 유닛에 연결된다. 특히, 제어 유닛은 입구에서의 압력이 미리 정해진 압력 한계 레벨 아
래로 떨어지는 경우에 가열기(10)를 정지시킨다. 압력 조절기(4)는 이 조절기의 하류측의 압력을 미리 설정
된 일정한 레벨로 유지한다. 이 레벨은 가열 회로에서의 물의 비등점이 유효한 열적 소독을 달성하기에 충분
하게 높도록 미리 설정된다. 밸브(5)는 상시 폐쇄형으로서, 특히 물을 회로에 공급해야할 경우에 제어 유닛
의 명령에 따라 개방된다. 밸브(69)는 상시 폐쇄형으로서, 특히 공기를 장치(1)의 유압 회로 내로 도입해야
하는 경우(예를 들면, 회로를 비우는 과정 중에)에 제어 유닛의 명령에 따라 개방된다. 한외필터(6)는 박테
리아 또는 내독소(endotoxins)의 유입을 방지한다. 2개의 열교환기(7, 8)는 앞뒤로 직렬로 배치된다. 이들
2개의 열교환기(7, 8)는 투석기(33) 상류측의 유체 운반 라인(물 또는 신선 투석액 공급 라인)과 투석기(33)
하류측의 유체 운반 라인(사용 투석액 배출 라인) 간에 열교환하도록 구성된다. 가열기(10)는 센서(11)에 의
해 측정된 온도에 따라 물을 가열하도록 제어 유닛에 의해 피드백 방식으로 제어된다. 센서(9)는 센서(9)를
가로지르는 흐름이 미리 정해진 한계 흐름 레벨 아래로 떨어지는 경우 개입하도록, 특히 가열기(10)를 정지시
키도록 프로그래밍된 제어 유닛에 연결된다. 쵸크 또는 제한기(12)의 바이패스 밸브(13)는 상시 폐쇄형으로
서, 특히 회로의 열적 소독 과정 중에 제어 유닛에 의한 명령에 따라 개방된다. 탈기 펌프(15)는 센서(14)에
의해 측정된 압력에 따라 펌프(15)를 작동시키도록 프로그래밍된 제어 유닛에 연결된다. 펌프(15)는 예를 들
면 기어 펌프와 같은 용적식 펌프이다. 기액 분리기(16)에는 공지의 형태로 도시 생략한 액체 레벨 센서(예
를 들면, 적외선 또는 초음파 센서)가 마련된다. 이 액체 레벨 센서는 분리기 챔버(16)에 축적된 공기를 단
부(44)를 향해 배기시켜 배수부에 배출하기 위해 해당 탈기 밸브(17)를 개방하도록 프로그래밍된 제어 유닛에
연결된다. 기구(20)는 물 및 농축액으로부터 시작하여 투석액을 조제하는 임의의 공지의 시스템을 포함할 수
있다. 기구(20)는 투석액이 원하는 조성 및 온도를 갖도록 보장하기 위해 제어 시스템 및 보호 시스템을 포
함하고 있다. 특히, 기구(20)는 Gambro BICART SELECT
시스템을 포함할 수 있다. 실시간 조제 기구(20)에 추가로 또는 그 대안으로, 장치(1)는 외부의 중앙 집중
식 조제 플랜트로부터 투석액을 받도록 된 시스템을 포함할 수 있다. 펌프(21)는 제어 시스템(26) 및/또는
보호 시스템(25)에 의해, 및/또는 압력 센서(32)에 의해 제공되는 신호에 따라 펌프(21)를 제어하도록 프로그
래밍된 제어 유닛에 연결된다. 기액 분리기(22)에는 공지의 형태로 도시 생략한 액체 레벨 센서(예를 들면,
적외선 또는 초음파 센서)가 마련된다. 이 액체 레벨 센서는 분리기 챔버(22) 내에 축적된 공기를 단부(44)
를 향해 배기시킨 후에 배수부로 배출하기 위해 해당 탈기 밸브(23)를 개방시키도록 프로그래밍된 제어 유닛
에 연결된다. 제어 시스템(26)은 혈액투석 장치 또는 혈액(투석)여과 장치의 임의의 공지의 유체 밸런싱 시
스템을 포함한다. 특히, 제어 시스템(26)은 2개의 유량계(예를 들면, Coriolis 유량계와 같은 질량 유량계)
를 포함하며, 이들 유량계 중 하나는 투석기의 상류측에 다른 하나는 투석기의 하류측에 배치되어 제어 유닛
에 연결된다. 보호 시스템(25)은 특히 제어 시스템(26)의 2개의 유량계와는 다른 형태의 2개의 유량계를 포
함할 수 있다. 특정 경우에, 보호 시스템의 2개의 유량계는 예를 들면 2개의 기어 유량계와 같은 2개의 체적
유량계를 포함한다. 보호 시스템(25)의 2개의 유량계는 하나는 투석기의 상류측에 다른 하나는 투석기의 하
류측에 배치되어 제어 유닛에 연결된다. 한외필터(29)는 박테리아 또는 내독소가 투석기(33)를 향해 보내지
는 것을 방지한다. 센서(27, 32) 및/또는 센서(35)는 한외필터(29)의 투석막 압력(trans-membrane pressur
e)을 측정하고 한외필터의 상태를 모니터링하는 데에 이용된다. 밸브(74)는 상시 폐쇄형으로서, 한외필터
등록특허 10-1148716
- 13 -
(29)의 접선 방향 세척 단계 중에 개방된다. 연결부(30)와 바이패스 밸브(31) 사이에는 치환 액체 라인에 대
한 연결부에서 미리 정해진 양압을 유지하도록 압력 조절기(도시 생략)가 배치된다. 밸브(31)는 혈액투석(또
는 혈액투석여과) 장치나 혈액여과 장치를 구성하는 데에 이용될 수 있다. 펌프(36)는 투석기 하류측의 유량
계와 투석기 상류측의 유량계에 의해 측정된 유량들 간의 차에 따라 제어 유닛에 의해 제어되어, 환자 체중
손실 및/또는 한외여과의 원하는 유량을 달성한다. 기액 분리기(37)에는 공지의 형태로 도시 생략한 액체 레
벨 센서(예를 들면, 적외선 또는 초음파 센서)가 마련된다. 이 액체 레벨 센서는 분리기 챔버(37) 내에 축적
된 공기를 단부(44)를 향해 배기시킨 후 배수부로 배출하기 위해 해당 탈기 밸브(38)를 개방시키도록 프로그
래밍된 제어 유닛에 연결된다. 투석기(33)(또는 혈액필터나 혈액투석필터)는 중공 섬유 다발 타입으로, 반투
과성 멤브레인이 중공 섬유 다발로 이루어진다. 일반적으로 혈액 챔버는 중공 섬유의 내부 공간으로 형성되
는 한편, 유체 챔버, 즉 투석 유체(투석액) 챔버는 중공 섬유의 외측면과 중공 섬유 다발을 에워싸는 케이싱
사이에 포함된 공간에 의해 형성된다.
화학적 소독제 공급원(52)은 투석 장치 또는 혈액(투석)여과 장치를 위한 임의의 공지의 화학적 소독 기구를[0025]
포함할 수 있다. 특히, 화학적 소독제 공급원은 하나 이상의 소독제 컨테이너를 위한 하나 이상의 연결부,
소독제를 투약하기 위한 하나 이상의 펌프, 하나 이상의 온-오프 밸브, 및 적어도 하나의 흐름 센서나 흐름
존재 감지 센서를 포함할 수 있다. 제1 배출 포트(61)는 제2 배출 포트(62)와 마찬가지로, 본 명세서에 참조
로 인용되는 미국 특허 제5,041,215호에 개시한 타입의 배관 세트와 배수부 사이의 커플링을 포함하는 연결부
에 의해 혈액 라인(동맥 라인 및 정맥 라인)의 해당 환자측 단부에 결합된다. 그러나, 예를 들면, 다른 형태
의 분리 가능한 커넥터[예를 들면, 루어 커넥터(luer connector)]를 이용할 수도 있다. 소독 단계 중에, 소
독 유체[가열기(10)에서 온 가열 유체, 화학적 소독제 공급원(52)에서 온 화학적 소독제, 또는 투석기에 사용
할 수 있는 임의의 다른 형태의 소독제]가 제1 밸브(57)는 개방하고 제2 밸브(58)는 폐쇄한 상태에서 제1 분
기 라인(59)을 통해 제1 포트(61)로, 또는 제1 밸브(57)는 폐쇄하고 제2 밸브(58)는 개방한 상태에서 제2 분
기 라인(60)을 통해 제2 포트(62)로 선택적으로 공급되어, 회로가 소독 유체로 완전히 채워지는 것을 보장한
다. 동맥 라인 분리 챔버(81) 및 정맥 라인 분리 챔버(88)는 동맥 및 정맥 라인의 해당 챔버의 압력 측정 시
스템에 (도시 생략한 공지의 방식으로) 연결된다. 공지의 형태의 그러한 압력 측정 시스템은 각 챔버마다 변
형 가능한 멤브레인을 갖는 형태의 기구를 포함할 수 있는 데, 그 멤브레인은 챔버에 연결되어, 챔버의 내부
와 접촉하는 내측 및 장치의 제어 유닛에 연결된 압력 변환기와 연통하는 외측을 갖는다. 공지의 형태의 압
력 측정 장치는 각 챔버마다 챔버의 내부와 연결된 제1 단부 및 압력 변환기에 연결된 제2 단부를 갖는 서비
스 라인을 포함하며, 일반적으로 이러한 제1 단부와 제2 단부 사이에 공지의 형태의 변환기 보호 장치가 위치
한다.
도 1에서는 프라이밍 구성의 혈액투석여과 장치를 도시하고 있다. 프라이밍 과정은 자동적으로 행해진다.[0026]
예를 들면, 조작자는 그 장치의 사용자 인터페이스 상의 프라이밍 시작 버튼을 누름으로써 프라이밍 과정을
시작할 수 있다. 사용자 인터페이스는 예를 들면 터치 스크린을 포함할 수 있다. 프라이밍 시작 버튼은 터
치 버튼을 포함할 수 있다. 장치(1)에 의해 수행되는 자동 프라이밍 과정은 도 2의 실시예에 관한 "이중 니
들 회로에 대한 역여과에 의한 프라이밍"이라는 제목의 단락에서 후술하는 단계들을 포함한다. 도 1의 장치
는 또한 도 1의 체외 회로를 일단 도 3 및 도 4의 체외 회로로 대체하면 도 3 및 도 4에 관해 후술하는 바와
같은 프라이밍 과정을 수행하는 데에도 이용될 수 있다.
도 2 내지 도 4에서는 본 발명의 프라이밍 장치의 3가지 상이한 실시예를 도시하고 있다. 도 2 내지 도 4의[0027]
실시예들은 도 1의 실시예의 일부 요소와 동일하여 도면에서 동일한 도면 부호를 사용하여 나타내고 있는 일
부 요소를 포함한다. 이러한 요소의 설명을 위해, 도 1에 관한 설명이 표시된 설명이 제시되어 있다. 또한,
도 2 내지 도 4의 3가지 실시예 모두에 대해 공통되어 동일한 도면 부호로 나타내고 있는 몇몇 요소가 있다.
이들 요소에는 특히 투석기(33), 투석 유체 회로, 및 체외 혈액 회로를 포함하는 투석 장치가 포함된다. 투
석기(33)는 혈액 챔버, 투석 유체 챔버, 및 이 투석 유체 챔버로부터 혈액 챔버를 분리시키는 반투과성 멤브
레인을 포함한다. 투석 유체(투석액) 챔버는 신선 유체 공급 라인을 포함한다. 신선 유체는 예를 들면 투석
액, 등장성 식염수, 또는 다른 처리 유체일 수 있다. 신선 유체 공급 라인은 신선 유체 공급원(예를 들면,
투석액 백, 등장성 식염수 백, 물과 농축액으로부터 투석액 또는 등장성 식염수를 실시간으로 제조하는 기구,
또는 처리 유체 분배를 위한 중앙 집중식 시스템)을 투석기(33)의 투석액 챔버의 입구에 연결한다. 투석액
회로는 또한 사용된 유체를 배출하도록 투석액 챔버(33)의 출구를 배수부(예를 들면, 포집 백 또는 의료용 배
출 시스템)에 연결하는 배출 라인을 포함한다. 투석액 회로는 또한 투석기(33)를 우회하여 신선 액체 공급
라인을 사용 액체 배출 라인에 연결하는 바이패스 라인(72)을 포함한다. 신선 액체 공급 라인에는 신선 유체
를 이송시키기 위한 수단이 마련되며, 이 수단은 본 실시예의 경우 예를 들면 기어 펌프나 다른 형태의 용적
등록특허 10-1148716
- 14 -
식 펌프와 같은 제1 펌프(21)를 포함한다. 바이패스 라인(72)은 제1 펌프(21)와 투석기(33)사이에 배치된다.
신선 액체 공급 라인은 투석기(33) 상류측의 신선 액체의 압력을 검출하는 제1 압력 센서(32)를 포함한다.
바이패스 라인(72)에는 바이패스 밸브(31)가 마련되며, 이 바이패스 밸브는 본 실시예의 경우 유체를 투석기
(33) 또는 바이패스 라인(72)으로 선택적으로 안내하는 3웨이 밸브를 포함한다. 제1 압력 센서(32)는 제1 펌
프(21)와 투석기(33) 사이에 배치된다. 투석액 회로는 또한 투석기(33) 하류측의 유체 압력을 검출하는 제2
압력 센서(35)를 포함한다. 본 실시예에서, 하류측의 제2 압력 센서(35)는 바이패스 라인(72) 상에
위치한다. 사용 유체 배출 라인에는 온-오프 밸브(34)가 마련된다. 사용 유체 배출 라인에는 사용된 액체를
이송시키는 수단이 마련되며, 이 수단은 본 실시예의 경우 예를 들면 기어 펌프나 다른 용적식 펌프와 같은
제2 펌프(36)를 포함한다.
투석 장치는 반투과성 멤브레인을 통과해 혈액 챔버에서부터 투석 유체 챔버로 보내지는 한외여과 흐름을 제[0028]
어하는 한외여과 수단을 포함한다. 투석 장치는 또한 반투과성 멤브레인을 통과해 투석 유체 챔버에서부터
혈액 챔버로 보내지는 역여과 흐름을 제어하는 역여과 수단을 포함한다. 한외여과 수단은 역여과 수단과 마
찬가지로, 전체 흐름이 한쪽 방향으로 또는 선택적으로는 그 반대쪽 방향으로 멤브레인을 가로지르게 되도록
공지의 방식으로 작동하는 제1 펌프(21) 및 제2 펌프(36)를 포함한다. 한외여과 수단은, 공지의 형태(도시
생략)로 모두 이루어진 제어-조정 수단 및 측정 수단(도시 생략)과 조합되어, 투석 처리 중에 환자의 체중 손
실을 제어하는 유체 밸런싱 시스템을 형성한다. 사용 유체 배출 라인은 제2 펌프(36) 하류측에 배치되는 흡
인 수단을 포함하며, 이 흡인 수단은 본 실시예의 경우 예를 들면 기어 펌프나 다른 용적식 펌프와 같은 흡인
펌프(40)를 포함한다. 투석액 회로는 유체 밸런싱 시스템과 흡인 수단 사이에 포함된 사용 유체 배출 라인의
중간 관(intermediate tract)에서의 압력을 검출하는 제3 압력 센서(95)를 포함하며, 특히 제3 압력 센서(9
5)가 작동하게 되는 중간 관은 제2 펌프(36)와 제3 흡인 펌프(40) 사이에 포함된다.
투석액 회로는 제1 분기 라인 또는 제1 프라이밍 배출 라인(63)과 제2 분기 라인 또는 제2 프라이밍 배출 라[0029]
인(64)을 포함하며, 이들 라인은 사용 액체 배출 라인의 중간 관에 분기 관계로 연결된다. 본 실시예에서,
각 분기 라인, 즉 제1 및 제2 분기 라인은 중간 관에서부터 분기된다. 도 1의 경우와 같이, 각 분기 라인이
중간 관으로부터 분기하는 공통의 관으로부터 분기하도록 할 수도 있다. 제1 분기 라인은 그 제1 단부에 프
라이밍 유체의 일부분을 배출하도록 제1 연결 포트 또는 제1 프라이밍 유체 배출 포트(61)를 포함한다. 제1
분기 라인에는 제1 연결 포트를 향한 흐름을 방지하는 제1 체크 밸브(65)가 마련되어 있다. 제2 분기 라인은
그 제2 단부에서 프라이밍 유체의 일부분을 배출하도록 제2 연결 포트 또는 제2 프라이밍 유체 배출 포트(6
2)를 포함하고 있다. 제2 분기 라인에는 제2 연결 포트를 향한 흐름을 방지하는 제2 체크 밸브(66)가 마련되
어 있다. 제1 및 제2 연결 포트는 투석 장치에서 조작자가 외부로부터 용이하게 접근할 수 있는 구역에, 예
를 들면 투석 장치의 전면 패널에 배치된다. 제1 및 제2 연결 포트(61, 62)는 아래에서 보다 상세하게 설명
하는 바와 같이 회로 프라이밍 단계 중에 체외 혈액 회로의 제1 및 제2 단부에 밀봉되게 탈부착식으로 연결하
도록 되어 있다.
체외 혈액 회로는 환자로부터 처리할 혈액을 인출하기 위한 혈액 인출 라인, 즉 동맥 라인(79)과, 처리된 혈[0030]
액을 환자로 돌려보내기 위한 혈액 복귀 라인, 즉 정맥 라인(87)을 포함한다. 동맥 라인(79)은 혈액 처리 단
계 중(프라이밍 단계도 마찬가지임)에 투석기(33)(도 2 내지 도 4 참조)의 혈액 챔버의 입구에 연결되는 기구
측 단부와, 이 기구측 단부 반대측에 위치하여, 혈액 처리 중에 환자의 혈관계에 연결되는 혈관 접속 기구에
연결되는 환자측 단부를 구비하고 있다. 마찬가지로, 정맥 라인은 처리 단계 중(프라이밍 단계도 마찬가지)
에 투석기(33)의 혈액 챔버의 출구에 연결되는 기구측 단부와, 이 기구측 단부의 반대측에 위치하여, 혈액 처
리 단계 중에 환자의 혈관계에 연결되는 혈관 접속 시스템에 연결되는 환자측 단부를 구비하고 있다. 프라이
밍 단계 동안의 구성에 모두 관련된 도 2 내지 도 4에 도시한 경우에 있어서, 동맥 및 정맥 라인의 기구측 단
부는 특히 처리 동안과 마찬가지로 투석기의 혈액 챔버에 연결되는 한편, 환자측 단부는 유체 시일에 의해 제
1 및 제2 연결 포트(61, 62)에 분리 가능하게 연결된다. 특히, 환자측 단부와 연결 포트 간의 각각의 연결부
는 본 명세서에 참조로 인용된 미국 특허 제5,041,215호에 개시한 형태의 배관 세트와 배수부 사이의 커플링
을 포함한다.
동맥 라인(79)은 혈액 펌프(80)에 결합된 펌프 세그먼트를 더 포함하며, 본 실시예에서 혈액 펌프(80)는 튜브[0031]
변형식 로터리 타입(연동식 : peristaltic)으로 이루어지고, 펌프 세그먼트는 개방 링 형상에 부합하는 변형
가능한 튜브(압착 가능한 튜브)의 관(tract)이다. 동맥 라인(79)은 또한 작동 중에 투석 장치의 제어 및 명
령 유닛에 의해 제어되는 자동 동맥 클램프(83)에 결합되는 압착 가능한 관을 포함한다. 동맥 라인(79)은 또
한 기액 분리를 위한 동맥 챔버(81)를 포함하며, 이 동맥 챔버에는 동맥 압력 측정 기구(96)가 제공되어
있다. 도시한 실시예에서, 측정 기구(96)는 제어 및 명령 유닛에 연결된 동맥 압력 센서에 도시 생략한 공지
등록특허 10-1148716
- 15 -
의 방식으로 작동적으로 연결된 변형 가능 멤브레인을 포함한다. 동맥 클램프(83)는 동맥 챔버(81)와 동맥
라인의 환자측 단부 사이에 배치된다.
정맥 라인(87)은 투석 장치의 제어 및 명령 유닛에 의해 제어되는 자동 정맥 클램프(90)에 작동적으로 결합된[0032]
압착 가능한 관을 포함한다. 정맥 라인(87)은 또한 기액 분리를 위한 정맥 챔버(88)를 포함하며, 이 정맥 챔
버에는 정맥 압력 측정 기구(97)가 마련된다. 본 실시예에서, 측정 기구(97)는 제어 및 명령 유닛에 연결된
정맥 압력 센서에 도시 생략한 공지의 방식으로 작동적으로 연결된 변형 가능 멤브레인을 포함한다. 정맥 클
램프(90)는 정맥 챔버(88)와 정맥 라인의 환자측 단부 사이에 배치된다.
투석 처리 전에, 특히 환자를 체외 혈액 회로에 연결하지 전에, 투석기(33)와 체외 혈액 라인, 즉 동맥 라인[0033]
(79)과 정맥 라인(87)은 모두 공기로 채워져 있으며 이 공기는 배출되어야 한다. 이를 위해, 프라이밍 과정
이 수행되며, 이 프라이밍 과정은 통상 등장성 액체(예를 들면, 식염수 또는 투석 유체)로 이루어진 프라이밍
유체로 투석기(33)와 혈액 라인(79, 87)을 충전하고 플러싱 또는 세정하는 것으로 이루어진다. 도 2 및 도 3
의 실시예의 경우, 투석기의 혈액 챔버와 동맥 및 정맥 라인을 위한 프라이밍 유체는 투석기(33)의 반투과성
멤브레인을 통과해 투석액 챔버에서부터 혈액 챔버로 흐르는 역여과 흐름에 의해 제공된다. 이 경우, 프라이
밍 유체(예를 들면, 식염수 또는 투석액)는 물과 농축액으로부터 시작하여 투석 장치에 의해 실시간으로 조제
될 수 있다. 하지만, 도 4의 실시예의 경우, 투석기의 혈액 챔버와 동맥 및 정맥 라인을 위한 프라이밍 유체
는 분리 가능한 연결부(99)에 의해 체외 혈액 회로, 특히 정맥 라인에 연결되는 미리 정해진 체적의 컨테이너
(98)(예를 들면, 가요성 벽을 갖는 백)에 의해 제공된다. 이 실시예에서, 컨테이너(98)는 투석기(33)에 연결
된 기구측 단부와 정맥 클램프(90) 사이에 포함된 정맥 라인(87)의 관에 연결된다. 특히, 컨테이너(98)는 예
를 들면 서비스 라인(89)에 의해 정맥 챔버(88)에 연결된다. 이 경우, 서비스 라인(89)은 컨테이너(98)에 연
결된 대응 커넥터에 결합되는 커넥터(예를 들면, 루어 커넥터 또는 다른 분리 가능 커플링)를 구비하여, 연결
부(99)를 형성하도록 되어 있다. 도시하지 않은 다른 예에서, 정맥 라인(87), 예를 들면 투석기(33)에 연결
된 기구측 단부와 정맥 챔버(88) 사이에 포함된 정맥 라인(87)의 관으로부터 예를 들면 Y형 또는 T형 연결부
에 의해 분기되는 보조 라인이 마련되고, 이 보조 라인이 컨테이너(98)에 연결된 대응 커넥터와의 분리 가능
한 연결을 위한 커넥터가 마련된 단부를 구비할 수 있다.
도 3에서는 단일 니들 투석 회로를 위한 프라이밍 장치를 도시하고 있다. 동맥 라인(79)은 투석기(33)의 혈[0034]
액 챔버 입구에 연결되는 동맥 라인의 기구측 단부와 혈액 펌프(80) 사이에 배치되는 혈액 저장용 제2 챔버
(100)를 포함한다. 이러한 제2 동맥 챔버(100)는 예를 들면 제1 동맥 챔버(81)의 센서(96)와 동일한 센서인
압력 센서(도시 생략)에 연결된다. 정맥 라인(87)은 예를 들면 튜브 변형식 로터리 펌프와 같은 제2 정맥 혈
액 펌프(101)에 연결된다. 제2 정맥 혈액 펌프(101)는 개방 링 형상에 부합하고 혈액 펌프에 결합하도록 구
성된 정맥 라인의 관에 작동적으로 연결될 수 있다. 정맥 라인(87)은 또한 투석기(33)의 혈액 챔버 출구에
연결되는 정맥 혈액 단부와 제2 혈액 펌프(101) 사이에 배치되는 혈액 저장용 제2 챔버(102)를 포함한다. 이
러한 제2 정맥 챔버(102)는 예를 들면 제1 정맥 챔버(88)의 센서(97)와 동일한 센서인 압력 센서(도시 생략)
에 연결된다.
이중 니들 회로에 있어서의 역여과에 의한 프라이밍[0035]
이하, 프라이밍 구성으로 투석 장치를 도시하고 있는 도 2를 참조하여 프라이밍 과정에 대해 보다 상세하게[0036]
설명할 것이다.
단계 1(설정) : 동맥 및 정맥 혈액 챔버(81, 88)가 투석 장치의 전면 패널 상에 장착된다. 동맥 혈액 라인은[0037]
혈액 펌프(80)에 연결된다. 동맥 및 정맥 혈액 라인의 기구측 단부는 투석 처리 동안과 같이 투석기(33)의
혈액 챔버에 결합된다(통상, 동맥 라인의 기구측 단부는 상부 연결부에 연결되는 반면, 정맥 라인의 기구측
단부는 하부 연결부에 연결된다). 동맥 및 정맥 혈액 라인의 환자측 단부들은 각각 2개의 프라이밍 유체 배
출 포트(61, 62) 중 하나에 연결되며(도 2 참조), 이 때 환자측 단부는 임의의 배출 포트에 연결될 수 있는
데, 다시 말해 제1 배출 포트(61)와 제2 배출 포트(62) 중 어느 것에 동맥 또는 정맥 라인의 환자측 단부가
연결되는지는 중요하지 않다는 점을 유념해야 한다. 동맥 라인은 동맥 클램프(83)에 결합된다. 정맥 라인은
정맥 클램프(90)에 결합된다. 정맥 클램프는 폐쇄된다. 투석기의 투석 유체 챔버는 투석 처리 동안과 마찬
가지로 투석 유체 회로에 연결된다(도 2 참조). 투석기(33)의 멤브레인의 투과도의 정격값 또는 공칭값이 예
를 들면 자동 판독기를 통한 투석기 인식에 의해 투석 장치의 제어 및 명령 유닛에 입력된다.
단계 2(투석기의 투석 챔버로부터 공기를 제거하면서 프라이밍 과정의 시작) : 이 단계는 투석액(또는 다른[0038]
프라이밍 유체)이 투석기로 보내지도록 준비된 경우에 시작된다. 프라이밍 유체는 투석 장치에 의해 물 및
등록특허 10-1148716
- 16 -
농축액으로부터 실시간으로 조제되는 투석액 또는 등장성 식염수일 수 있으며, 이하에서는 간략화를 위해 포
괄적 의미로부터 벗어나지 않고 프라이밍 유체로서 이용되는 투석액에 대해 설명할 것이다. 투석액이 투석
장치에 의해 실시간으로 조제되는 본 실시예에 있어서, 투석액은 온도 및 전도도가 미리 정해진 허용 가능 범
위 내에 있다면 투석기를 위해 준비된 상태로 된다. 투석액이 준비된 경우, 정맥 클램프(90)가 개방된다.
동맥 클램프(83)는 개방 상태로 유지된다. 혈액 펌프(80)는 정지 상태로 유지된다. 투석기의 출구에서 사용
투석액 배출 라인 상의 온-오프 밸브(34)는 개방된다. 바이패스 밸브(31)는 바이패스 라인(72)을 폐쇄하고
투석기(33)를 향한 흐름을 허용하도록 작동한다. 흡인 펌프(40)는 체외 혈액 회로에서 특정 압력을 유지하도
록 제어된다. 특히, 흡인 펌프(40)는 제3 압력 센서(95)에 의해 피드백 제어하에서 미리 정해진 압력으로 유
지된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 흡인 펌프(40)는 동맥 압력 센서(96) 및/또는 정맥 압력 센서(97)에
의해 제어될 수 있다. 역여과 수단은 투석기(33)의 멤브레인을 가로질러 투석액 챔버에서 혈액 챔버로 흐르
는 역여과 흐름이 0이거나 적도록 제어된다. 본 단계 중에, 투석액의 흐름은 투석액 챔버를 그 입구에서 출
구(특히, 투석 처리 중의 사용시 배치 상태로 투석기를 배치하였을 때에 저부에서 상부로)로 가로질러, 투석
액 챔버를 채우고 그 투석액 챔버를 접선 방향으로 플러싱 또는 세정하게 된다. 이 단계 중에, 투석액 챔버
내에 수용된 공기는 사용 (투석) 유체 배출 라인을 통해 배기되고, 이에 따라 배수부로 배출된다. 본 실시예
에서, 신선 액체의 제1 펌프(21)는 (도 1의 예와 관련하여 앞서 이미 설명한 바와 같이) 예를 들면 피드백 신
호를 제공하는 흐름 센서를 사용하여 설정 흐름으로 제어된다. 사용 투석액의 제2 펌프(36)는 투석기의 TMP
투석막 압력에 따라 예를 들면 0의 TMP 압력을 달성하도록 제어되어, 역여과 흐름이 대략 0이 되게 한다.
TMP 투석막 압력은 예를 들면 상류 센서(32), 하류 센서(35) 및 정맥 센서(97)에 의해 제공되는 압력 신호[어
쩌면, 추가적으로 혈액 펌프(80)와 투석기(33) 사이에 배치되는 도시 생략한 동맥 센서에 의해 제공되는 압력
신호]를 이용하여 공지의 방식으로 산출된다. 그러나, 제1 펌프(21) 및 제2 펌프(역여과 수단)를 위한 다른
형태의 제어도 가능한 데, 이 경우 2개의 펌프 모두를 해당 흐름을 나타내는 2개의 신호에 의해 또는 두 흐름
간의 차를 나타내는 신호에 의해 제어하거나, 2개의 펌프 모두를 TMP 투석막 압력에 따라 제어하는 등이 가능
하다. 이 단계는 사용 투석액 배출 라인에 배치된 기포 센서(공지의 형태로 도시 생략)가 어떠한 추가적인
기포도 검출하지 못하는 경우나, 미리 정해진 휴지기간 후에 종료된다.
단계 3(투석기의 혈액 챔버, 동맥 라인 및 정맥 라인의 일부분으로부터 공기 제거) : 이 단계 동안에, 정맥[0039]
클램프(90)는 개방된 상태로 유지된다. 동맥 클램프(83)는 개방 상태로 유지된다. 투석기(33)의 출구에서의
사용 투석액의 온-오프 밸브(34)는 개방 상태로 유지된다. 투석기의 바이패스 밸브(31)는 투석액을 투석기
(33)에 공급하게 되는 바이패스 폐쇄 위치로 유지된다. 흡인 펌프(40)는 예를 들면 제3 압력 센서(95)에 의
해 측정되는 압력, 동맥 센서(96)에 의해 측정되는 동맥 압력, 또는 정맥 센서(97)에 의해 측정되는 정맥 압
력에 따라 설정 압력으로 제어된다. 역여과 수단은 0보다 큰 역여과 흐름이 얻어지도록 제어된다. 본 실시
예에서, 제1 펌프(21)는 투석기 상류측에서 투석액에 대해 미리 정해진 유량이 얻어지도록 흐름 센서에 의해
피드백 제어된다. 제2 펌프(36)는 BFF = Kuf * TMP[여기서, Kuf는 투석기(33)의 멤브레인의 투과도]의 역여
과 흐름이 생성되도록 미리 정해진 TMP 투석막 압력값으로 피드백 제어된다. 혈액 펌프(80)는 반대 방향(도
2에서는 시계 방향)으로, 즉 투석기에서부터 동맥 라인의 환자측 단부로, 다시 말해 투석 처리 중의 회전 방
향에 대해 반대 방향으로 제어된다. 혈액 펌프(80)는 미리 정해진 순서에 따라 제어된다. 예시적인 순서가
이하의 표에 제시되어 있다.
스테이지[0040] 혈액 펌프 유량 시간(초)
1 0.75*BFF 15
2 0.25*BFF 30
3 0.50*BFF 30
4 0.25*BFF 30
5 0 20
6 0.75*BFF 30
7 0.50*BFF 10
각 스테이지에서의 혈액 펌프의 흐름은 정맥 라인(87)에서 투석기(33)의 혈액 챔버를 향한 역류를 방지하도록[0041]
총 역여과 흐름 BFF보다 작다[체크 밸브(66)는 그러한 역류를 방지하기 위한 추가적인 안전 장치임을 유념해
야 한다]. 혈액 펌프의 속도에서의 각각의 변경[스테이지 1에서 스테이지 2로, 스테이지 2에서 스테이지 3으
로, 등등)은 급격한 흐름 변경에 의해 야기된 충격 효과에 의해 투석기 멤브레인의 혈액측으로부터 기포의 분
등록특허 10-1148716
- 17 -
리를 촉진시키기 위해 예를 들면, 2/10초와 20/10초 사이에 포함되는 시간과 같은 비교적 짧은 시간에 또는 1
초미만의 시간에 이루어진다. 혈액 펌프의 미리 설정된 속도 변화율은 예에 제시한 것과는 달리하면서도, 여
전히 투석기(33)의 멤브레인의 혈액측, 즉 본 실시예에서 중공 섬유의 내벽에 부착된 기포를 분리하는 효과를
여전히 달성할 수 있다.
단계 4(액체 레벨을 상승시키기 위해 흡인 펌프에 의해 동맥 및 정맥 혈액 챔버에 음압을 생성) : 이 단계 중[0042]
에, 정맥 클램프(90)는 개방 상태로 유지된다. 동맥 클램프(83)는 개방 상태로 유지된다. 투석기 하류측의
온-오프 밸브(34)는 개방 상태로 유지된다. 바이패스 밸브(31)는 투석액이 투석기에 공급되게 바이패스 폐쇄
위치에 유지된다. 혈액 펌프(80)는 정지하거나, 미리 정해진 속도로 반대 방향(시계 방향)으로 제어된다.
역여과 수단은 역여과 흐름이 실질적으로 0으로 되도록 제어된다. 특히, 제1 펌프(21)가 미리 정해진 유량으
로 제어된다. 제2 펌프(36)는 투석막 압력 TMP의 미리 정해진 값(실질적으로 0)으로 제어된다. 흡인 펌프
(40)는 동맥 및 정맥 분리 챔버(81, 88)에서 액체 레벨의 상승 효과에 의해 혈액 회로로부터 가스(공기)를 운
반하도록 하나 이상의 압력값, 예를 들면 제3 압력 센서(95)에 의해 측정되는 값, 및/또는 동맥 압력 센서
(96)에 의해 측정되는 값, 및/또는 정맥 압력 센서(97)에 의해 측정되는 값에 따라 제어된다. 이 단계는 체
외 혈액 회로에서 미리 정해진 압력 레벨에 도달한 경우(예를 들면, 4 또는 5초 후)에 종료된다. 특히, 이
단계는 동맥 압력[센서(96)에 의해 측정되는 압력] 및/또는 정맥 압력[센서(97)에 의해 측정되는 압력]이 미
리 정해진 값(예를 들면, -300㎜Hg와 같은 음압)에 도달하거나 그 값을 초과한 경우에 종료된다.
단계 5 (안정화 단계: 레벨을 상승시킨 후에 음압을 점진적으로 상승시킴) : 정맥 클램프(90), 동맥 클램프[0043]
(83) 및 투석기 출구에서의 온-오프 밸브(34)는 개방 상태로 유지된다. 바이패스 밸브(31)는 바이패스 폐쇄
위치에 유지된다. 혈액 펌프(80)는 정지 상태로 유지되거나, 반대 방향(시계 방향)으로 미리 정해진 속도로
제어된다. 역여과 수단은 정맥 라인(87)에서부터 투석기(33)의 혈액 챔버로의 흐름(특히, 공기 흐름)을 방지
하도록 혈액 펌프(80)에 의해 생성되는 흐름보다 큰 역여과 흐름을 생성하게 제어된다. 본 실시예에서, 제1
펌프(21)는 미리 정해진 신선 투석액 흐름에 따라 제어되는 반면, 제2 펌프(36)는 미리 정해진 값의 투석막
압력 TMP를 생성하도록 제어된다. 이 TMP 값은 역여과 흐름 BFF = Kuf * TMP이 혈액 펌프(80)의 흐름보다 크
게 되도록 투석기(33)의 멤브레인의 투과도 Kuf(처음부터 알고있거나 현장에서 산출할 수 있음)에 기초하여
결정(계산)된다. 흡인 펌프(40)는 체외 혈액 회로에서 미리 정해진 음압을 유지하도록 제어될 수 있는 데,
특히 흡인 펌프(40)는 제3 압력 센서(95) 및/또는 동맥 압력 센서(96) 및/또는 정맥 압력 센서(97)에 의해 피
드백 제어될 수 있다. 이 단계는 소정 휴지시간(예를 들면, 20초) 후에 또는 체외 혈액 회로에서의 압력이
미리 정해진 값으로 유지되었거나 그에 대해 미리 정해진 시간(예를 들면, 20초) 동안 유지된 후에 종료된다.
이 단계 중에, 분리 챔버(81, 88) 내의 레벨은 안정된다.
단계 6(투석기 멤브레인의 혈액측으로부터의 기포의 추가적인 분리) : 정맥 클램프(90), 동맥 클램프(83) 및[0044]
투석기 입구에서의 온-오프 밸브(34)는 개방 상태로 유지된다. 바이패스 밸브(31)는 바이패스 폐쇄 위치로
유지되어, 투석기(33)를 향한 공급이 개방된다. 흡인 펌프(40)는 미리 정해진 압력값, 특히 제3 압력 센서
(95) 및/또는 동맥 압력 센서(96) 및/또는 정맥 압력 센서(97)에 의해 측정된 값으로 유지된다. 역여과 수단
은 비교적 높은 음압의 투석막 압력 TMP(예를 들면, TMP = -600㎜Hg)을 결정하도록(즉, 투석액 챔버에서 혈액
챔버로 가는 방향으로 역여과 흐름을 생성하도록) 제어된다. 특히, 제1 펌프(21)는 미리 정해진 일정한 흐름
으로 제어되는 한편, 제2 펌프(36)는 원하는 투석막 압력 TMP에 따라 제어된다. 투석막 압력 TMP는 결정된
역여과 흐름과 상관 관계(BFF = Kuf * TMP)가 있으며, 여기서 Kuf는 전술한 바와 같이 미리 결정되어 있어 투
석기 인식(예를 들며, 자동 판독기 또는 투석기 데이터를 입력하는 조작자에 의해) 후에 알 수 있거나, 소정
투석막 압력과 이에 해당하는 기지의 한외여과 또는 역여과 흐름(예를 들면, 투석 장치의 유량 밸런싱 시스템
에 의해 측정됨)으로부터 현장에서 결정할 수 있다. 혈액 펌프(80)는 예를 들면 아래의 표에 나타낸 바와 같
이 미리 정해진 순서에 기초하여 제어된다.
스테이지[0045] 혈액 펌프 유량 시간(초)
5.1 0.25*BFF 40
5.3 0.75*BFF 40
5.4 0.25*BFF 10
이 경우도 역시 혈액 펌프 흐름은 총 역여과 흐름 BFF에 대한 비율로 표시하고 있다.[0046]
단계 7(이 단계의 종료시에 체외 혈액 회로에서 도달할 미리 정해진 값을 단계 4보다는 낮게 하여 단계 4를[0047]
등록특허 10-1148716
- 18 -
반복) : 이 단계 중에, 정맥 클램프(90)는 개방 상태로 유지되고, 동맥 클램프(83)는 개방 상태로 유지되며,
투석기 하류측의 온-오프 밸브(34)는 개방 상태로 유지되며, 바이패스 밸브(31)는 바이패스 폐쇄 위치에 유지
되고, 혈액 펌프(80)는 정지하거나 미리 정해진 속도로 반대 방향(시계 방향)으로 제어된다. 역여과 수단은
역여과 흐름이 실질적으로 0으로 되도록 제어된다. 특히, 제1 펌프(21)가 미리 정해진 유량으로 제어되는 한
편, 제2 펌프(36)는 투석막 압력 TMP의 미리 정해진 값(실질적으로 0)으로 제어된다. 흡인 펌프(40)는 동맥
및 정맥 분리 챔버(81, 88)에서 액체 레벨의 상승 효과에 의해 혈액 회로로부터 가스(공기)를 운반(흡인)하도
록 하나 이상의 압력값, 예를 들면, 제3 압력 센서(95)에 의해 측정되는 값, 및/또는 동맥 압력 센서(96)에
의해 측정되는 값, 및/또는 정맥 압력 센서(97)에 의해 측정되는 값에 따라 제어된다. 이 단계는 체외 혈액
회로에서 미리 정해진 압력 레벨에 도달한 경우(예를 들면, 4 또는 5초 후)에 종료된다. 특히, 이 단계는 동
맥 압력[센서(96)에 의해 측정되는 압력] 및/또는 정맥 압력[센서(97)에 의해 측정되는 압력]이 단계 4보다
큰 미리 정해진 레벨(예를 들면, TMP = -450㎜Hg)에 도달하거나 그 레벨을 초과한 경우에 종료된다.
단계 8(동맥 분리 챔버 및 정맥 분리 챔버 모두에서 액체 레벨의 안정화) : 이 단계는 2개의 하위 단계를 포[0048]
함한다. 제1 하위 단계에서, 정맥 클램프(90)는 개방 상태로 유지되고, 동맥 클램프(83)는 개방 상태로 유지
되며, 투석기 하류측의 온-오프 밸브(34)는 개방 상태로 유지되며, 바이패스 밸브(31)는 바이패스 폐쇄 위치
에 유지된다. 혈액 펌프(80)는 소정 흐름을 생성하도록 미리 정해진 속도로 반대 방향(시계 방향)으로 작동
한다. 흡인 펌프(40)는 미리 정해진 압력[예를 들면, 제3 압력 센서(95)에 의해 측정되는 압력]으로 피드백
제어된다. 역여과 수단은 혈액 펌프(80)의 흐름보다 큰 역여과 흐름을 보장하기 위해 미리 정해진 음압의 투
석막 압력 TMP(예를 들면, -600㎜Hg)을 생성하도록 제어된다. 이러한 제1 하위 단계는 미리 정해진 휴지기간
(예를 들면, 30초) 후에 종료된다. 제2 하위 단계는 역여과 수단이 제1 하위 단계보다 작은 투석막 압력
TMP(예를 들면, -450㎜Hg)을 결정하도록 제어된다는 점에서 제1 하위 단계와 다르다. 혈액 펌프(80)는 역여
과 흐름보다 낮은 유량을 생성하도록 반대 방향으로 작동한다. 제2 하위 단계는 정해진 휴지기간(예를 들면,
20초) 후에 종료된다.
단계 9(이제 챔버 내의 투석액 레벨이 안정되었고 투석 장치를 환자에게 연결할 준비가 되었음) : 전술한 제2[0049]
하위 단계의 종료 시에, 정맥 클램프(90)는 폐쇄되고, 동맥 클램프(83)는 폐쇄되며, 혈액 펌프(80)는 정지된
다. 투석 관찰자는 어떠한 역여과 흐름 또는 한외여과 흐름도 존재하지 않음을 조사한다. 예를 들면, 투석
관찰자는 투석막 압력 TMP가 약 0(TMP ≒ 0)임을 확인할 수 있다. 투석 관찰자는 제2 센서(35)에 의해 측정
되는 투석기 하류측 압력이 약 0임을 조사한다. 투석기 관찰자는 동맥 압력 센서(96) 및/또는 정맥 압력 센
서(97)에 의해 측정되는 혈액 회로 내의 압력이 약 0임을 체크한다. 이러한 체크 후에, 프라이밍 과정을 종
료하고, 그 체외 회로를 공지의 방식으로 환자에게 연결할 수 있다.
단일 니들 회로에 있어서의 역여과에 의한 프라이밍[0050]
본 실시예의 경우(도 3 참조), 투석기 및 투석액 회로는 도 2의 예와 같다. 본 실시예의 경우에 대안적으로[0051]
및 등가적으로 도 1의 회로를 사용할 수 있다. 체외 혈액 회로는 도 2(또는 도 1)를 참조로 설명한 것 외에,
기액 분리를 위한 제2 동맥 챔버, 기액 분리를 위한 제2 정맥 챔버, 정맥 라인 상에 배치된 제2 혈액 펌프를
포함한다. 제2 동맥 챔버는 제1 (동맥) 혈액 펌프와 투석기 사이에 배치된다. 제2 정맥 챔버는 제1 정맥 챔
버와 투석기 사이에 배치된다. 제2 (정맥) 혈액 펌프는 제1 정맥 챔버와 제2 정맥 챔버 사이에 배치된다.
도 3에서는 프라이밍 구성의 회로를 도시하고 있다.
이하, 도 3의 회로의 프라이밍 과정을 설명한다.[0052]
단계 1(설정) : 4개의 분리 챔버가 투석 장치의 전면 패널에 장착된다. 동맥 및 정맥 라인은 해당 혈액 펌프[0053]
에 결합되는 한편, 투석 처리 동안과 같이 투석기에 연결된다. 동맥 라인 및 정맥 라인의 환자측 단부는 제1
및 제2 프라이밍 유체 배출 포트에 연결된다. 동맥 및 정맥 라인은 해당 동맥 및 정맥 클램프에 결합된다.
정맥 클램프는 폐쇄된다. 투석기의 투석액 챔버는 투석 처리 동안과 같이 투석기에 투석 회로에 연결된다.
단계 2(투석액 챔버로부터 공기의 배기) : 이 과정은 투석액(또는 등장성 식염수)이 준비된 경우에 시작될 것[0054]
이다. 이를 위해, 투석 관찰자는 투석액의 온도 및 전도도가 적절한지를 체크한다. 이러한 체크가 일단 수
행되면, 정맥 클램프가 개방되어 개방 상태로 유지되고, 동맥 클램프가 개방 상태로 유지되며, 투석기 하류측
의 밸브가 개방된다. 바이패스 밸브는 바이패스 라인을 폐쇄하고 투석기를 향한 투석액 흐름을 개방한다. 2
개의 혈액 펌프는 정지 상태로 유지한다. 제1 펌프 및 제2 펌프는 투석액 챔버의 입구에서 출구로 투석액의
접선 방향 흐름을 야기하여, 투석 챔버 내에 수용된 공기를 배출시키는 한편, 그 챔버를 투석액으로 채우고
플러싱한다. 공기 및 과잉의 투석액은 배수부로 배출된다. 특히, 제1 펌프는 미리 정해진 일정한 흐름으로
등록특허 10-1148716
- 19 -
제어되는 한편, 제2 펌프는 약 0의 투석막 압력 TMP로 제어되어, 멤브레인을 통한 흐름이 0이 되게 한다. 흡
인 펌프는 예를 들면 동맥 압력, 정맥 압력, 또는 제3 센서에서의 압력과 같은 미리 정해진 압력으로 제어된
다. 이 단계는 기포 센서가 투석기 하류측의 투석액 회로 내의 공기의 존재를 더 이상 검출하지 못하는 경우
에 또는 미리 정해진 휴지기간 후에 종료된다.
단계 3(혈액 챔버로부터 공기의 제거) : 정맥 클램프는 개방 상태로 유지하고, 동맥 클램프는 개방 상태로 유[0055]
지하며, 투석기 하류측의 밸브는 개방상태로 유지하고, 바이패스 밸브는 바이패스 폐쇄 위치로 유지한다. 흡
인 펌프는 체외 혈액 회로에서의 미리 정해진 압력값으로 제어된다. 제1 펌프는 미리 정해진 유량값으로 제
어된다. 제2 펌프는 역여과 흐름 BFF = TMP * Kuf을 생성하도록 미리 정해진 투석막 압력 TMP 값으로 제어된
다. 정맥 혈액 펌프는 미리 정해진 순서로 가변 유량으로 (도 3에서 반시계 방향으로) 제어된다. 동맥 혈액
펌프는 미리 정해진 순서에 따라 가변 유량으로 (도 3에서의 시계 방향으로) 제어된다. 아래의 표는 전술한
순서들을 나타낸다.
스테이지[0056] 동맥 혈액 펌프 속도 정맥 혈액 펌프 속도 시간(초)
1 0.25*BFF 0.25*BFF 40
2 0.25*BFF 0.5*BFF 45
3 0.5*BFF 0.5*BFF 40
4 0.75*BFF 0.25*BFF 45
단계 4(다양한 분리 챔버에서의 액체 레벨의 결정) : 정맥 클램프는 개방 상태로 유지하고, 동맥 클램프는 개[0057]
방 상태로 유지하며, 투석기 하류측의 온-오프 밸브는 개방 상태로 유지하고, 바이패스 밸브는 바이패스 폐쇄
위치에 유지한다. 흡인 펌프는 체외 혈액 회로에서의 미리 정해진 압력값으로 제어된다. 제1 펌프는 미리
정해진 유량값으로 제어된다. 제2 펌프는 미리 정해진 투석막 압력 TMP 값으로 제어된다. 투석기의 혈액 챔
버로부터 유체를 흡인하기 위해 정맥 혈액 펌프는 반시계 방향으로 회전하고 동맥 펌프는 시계 방향으로 회전
한다. 이들 동맥 및 정맥 혈액 펌프와 흡인 펌프는 예를 들면 다음의 순서에 따라 제어된다.
스테이지[0058] 동맥 혈액 펌프 BP의
속도(㎖/min)
정맥 혈액 펌프 BP2의
속도(㎖/min)
흡인 펌프 PW의
압력(㎜Hg)
시간
(초)
1 150 50 -400 30
2 100 100 -300 10
3 100 100 -200 10
4 150 50 -100 10
5 150 50 -10 30
6 100 100 -10 30
7 150 50 -400 30
8 50 150 -300 10
9 50 150 -200 10
10 50 150 -100 10
11 50 150 -10 30
단계 5(분리 챔버에서의 압력 안정화) : 정맥 클램프는 개방 상태로 유지하고, 동맥 클램프는 폐쇄하며, 투석[0059]
기 하류측의 밸브는 개방 상태로 유지하고, 바이패스 밸브는 바이패스 폐쇄 위치에 유지한다. 흡인 펌프는
체외 혈액 회로에서의 미리 정해진 압력값으로 제어된다. 제1 펌프는 미리 정해진 유량으로 제어된다. 제2
펌프는 미리 정해진 투석막 압력 TMP로 제어된다. 정맥 펌프 및 동맥 펌프는 정지된다. 이 단계는 미리 정
해진 시간(예를 들면, 30초) 동안 지속된다.
단계 6(프라이밍 과정의 종료) : 정맥 클램프는 폐쇄하고, 동맥 클램프는 폐쇄 상태로 유지하며, 투석기 하류[0060]
측의 밸브는 개방하고, 바이패스 밸브는 바이패스 폐쇄 위치에 유지한다. 흡인 펌프는 체외 혈액 회로에서의
미리 정해진 압력값으로 제어된다. 제1 펌프는 미리 정해진 유량 레벨로 제어된다. 제2 펌프는 멤브레인을
통한 흐름이 0(BFF = 0)이 되도록 미리 정해진 투석막 압력값 또는 범위로 제어된다. 정맥 펌프 및 동맥 펌
프는 정지 상태로 유지한다. 이 단계는 미리 정해진 시간(예를 들면, 5초) 동안 유지되고, 그 후에 회로를
등록특허 10-1148716
- 20 -
환자에게 연결한다.
전술한 두 경우 모두, 프라이밍 과정을 시작하기 전에, 투석 장치의 제어 유닛은 멤브레인 필터(투석기)의 멤[0061]
브레인의 투과도 값 Kuf을 예를 들면 투석기를 인식(예를 들면, 투석기와 관련된 식별 코드를 자동 판독기에
의해 인식함으로써)함으로써 획득하거나, 예를 들면 투석기가 유압 회로에 결합된 후에 한외여과 유량과 이에
해당하는 투석막 압력을 측정하고 이어서 (공지의 방식으로) 투과도 Kuf를 계산함으로써 투과도 지수를 결정
하는 자동적 과정에 의해 획득할 수 있다.
전술한 두 경우 모두, 프라이밍 과정 중에, 혈액 펌프를 설정된 유량으로 제어하며; 제1 상류 펌프(P1)를 설[0062]
정된 유량으로 제어하고; 제2 하류측 펌프(P2)를 원하는 압력(특히, 투석막 압력)으로 제어하며; 흡인 펌프
(Pw)를 원하는 압력(특히, 흡인 펌프 상류측 압력)으로 제어하고; 바이패스 밸브를 프라이밍 과정의 시작시에
역여과 흐름이 시작하기 전에 바이패스 개방 위치에서 바이패스 폐쇄 위치로 전환하며; 투석기 바이패스 하류
측의 온-오프 밸브는 프라이밍 과정의 시작시에 역여과 흐름이 시작되기 전에 개방된다.
백으로부터 온 프라이밍 유체에 의한 프라이밍[0063]
이하에서는 프라이밍 구성의 투석 장치를 도시하고 있는 도 4를 참조하여 프라이밍 방법에 대해 보다 상세하[0064]
게 설명한다. 도 4는 이중 니들 투석용 장치에 관한 것이다. 그러나, 그 과정은 단일 니들 투석용 장치에도
적용할 수 있다.
단계 1(설정) : 동맥 및 정맥 혈액 챔버가 투석 장치의 전면 패널에 장착된다. 동맥 혈액 라인은 혈액 펌프[0065]
에 연결된다. 동맥 및 정맥 혈액 라인의 기구측 단부는 투석 처리 동안과 같이 투석기의 혈액 챔버에 결합된
다(통상, 동맥 라인의 기구측 단부는 상부 소켓에 연결되는 반면, 정맥 라인의 기구측 단부는 하부 소켓에 연
결된다). 동맥 및 정맥 혈액 라인의 환자측 단부들은 각각 2개의 프라이밍 유체 배출 포트 중 하나에 연결되
며, 이 때 본 실시예의 경우 환자측 단부는 임의의 배출 포트에 연결될 수 있는 데, 다시 말해 동맥 또는 정
맥 라인의 환자측 단부일 수 있는 정해진 환자측 단부가 제1 배출 포트와 제2 배출 포트 중 어느 것에 연결되
는지는 중요하지 않다는 점을 유념해야 한다. 동맥 라인은 동맥 클램프에 결합된다. 정맥 라인은 정맥 클램
프에 결합된다. 동맥 클램프는 폐쇄된다. 정맥 클램프는 폐쇄된다. 투석기의 투석액 챔버는 투석 처리 동
안과 마찬가지로 투석 회로에 연결된다. 투석기의 멤브레인의 투과도의 정격값, 공칭값 또는 실제값이 예를
들면 투석기의 인식에 의하거나, 한외여과 흐름 및 투석막 압력에 대한 측정값으로부터 이루어진 투과도의 계
산에 의해 투석 장치의 제어 및 명령 유닛에 제공된다.
단계 2(투석기의 투석액 챔버로부터 공기를 제거하면서 프라이밍 과정의 시작) : 이 단계는 투석액이 투석기[0066]
로 보내지도록 준비된 경우에 시작된다. 투석액 챔버를 위한 프라이밍 유체는 투석 장치에 의해 물 및 농축
액으로부터 실시간으로 조제되는 투석액 또는 등장성 식염수일 수 있으며, 본 실시예에서는 포괄적 의미로부
터 벗어나지 않고 투석액 챔버에 대한 프라이밍 유체로서 이용되는 투석액에 대해 설명할 것이다. 프라이밍
유체(투석액)가 투석 장치에 의해 실시간으로 조제되는 본 실시예에 있어서, 투석액은 온도 및 전도도가 미리
정해진 허용 가능 범위 내의 값을 갖는다면 투석기를 위해 준비된 상태로 된다. 투석액이 준비된 경우, 투석
기의 출구에서 사용 투석액 배출 라인 상의 온-오프 밸브(V2)가 개방된다. 바이패스 밸브는 바이패스 라인을
폐쇄하고 투석기를 향한 흐름을 허용하도록 작동한다. 정맥 클램프는 폐쇄 상태로 유지된다. 동맥 클램프는
폐쇄 상태로 유지된다. 혈액 펌프는 정지 상태로 유지된다. 흡인 펌프는 체외 혈액 회로에서 특정 압력을
유지하도록 제어된다. 특히, 흡인 펌프는 제3 압력 센서에 의해 미리 정해진 압력으로 미리 정해진 압력으로
피드백 제어된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 흡인 펌프는 동맥 압력 센서 및/또는 정맥 압력 센서에 의해
제어될 수 있다. 역여과 수단은 투석기의 멤브레인을 가로질러 투석액 챔버에서 혈액 챔버로 흐르는 역여과
흐름이 0이거나 적도록 제어된다. 본 단계 중에, 투석액은 투석액 챔버를 통과해 그 입구에서 출구(특히, 투
석 처리 중의 사용시 배치 상태로 투석기를 배치하였을 때에 저부에서 상부로)로 흘러, 투석액 챔버를 채우고
그 투석액 챔버를 접선 방향으로 플러싱 또는 세정하게 된다. 이 단계 중에, 투석액 챔버 내에 수용된 공기
는 사용 투석액 배출 라인을 통해 배기되고, 이에 따라 배수부로 보내진다. 도시한 실시예에서, 신선 투석액
의 제1 펌프는 예를 들면 피드백 신호를 제공하는 제1 흐름 센서를 이용하여 설정 흐름으로 제어된다. 사용
투석액의 제2 펌프는 역여과 흐름 또는 한외여과 흐름이 0이 되도록, 예를 들면 피드백 신호를 제공하는 제2
흐름 센서를 이용하여 설정 흐름에 따라 제어된다. 사용 투석액의 제2 펌프는 투석기의 TMP 투석막 압력에
따라 예를 들면 TMP 압력이 실질적으로 0이 되도록 제어될 수 있다. 투석막 압력은 예를 들면 상류 센서
(Pin), 하류 센서(Pout) 및 정맥 센서(Pven)에 의해 제공되는 압력 신호를 이용하여 공지의 방식으로 결정된
다. 그러나, 제1 및 제2 펌프(역여과 수단)를 위한 다른 형태의 제어도 가능한 데, 이 경우, 예를 들면 펌프
들을 두 흐름 간의 차를 나타내는 신호에 의해 제어하거나, 2개의 펌프 모두를 투석막 압력 TMP에 따라 제어
등록특허 10-1148716
- 21 -
하거나, 하나의 펌프를 회전 속도의 설정값에 기초하여 제어하고 다른 펌프는 투석막 압력의 설정값에 따라
제어하는 등이 가능하다. 이 단계는 투석액 배출 라인에 배치된 기포 센서(공지의 형태로 도시 생략)가 기포
를 더 이상 검출하지 못하는 경우나, 미리 정해진 휴지기간 후에 종료된다. 후속 단계 중에, 투석기 출구로
의 사용 투석액 흐름에 대한 온-오프 밸브(V2)는 개방 상태로 유지된다. 투석기의 바이패스 밸브는 개방, 즉
바이패스 개방 위치로 되어, 투석액이 투석기를 우회하여 배수부로 보내진다. 바이패스의 개방에 대한 대안
적으로, 역여과 또는 한외여과 흐름이 0이 되도록 역여과 및 한외여과 수단을 제어할 수도 있다.
단계 3(투석기의 혈액 챔버, 동맥 라인 및 정맥 라인의 일부분으로부터 공기 제거) : 이 단계에서, 정맥 클램[0067]
프는 폐쇄 상태로 유지된다. 동맥 클램프는 개방된다. 흡인 펌프(Pw)는 설정된 압력으로, 예를 들면 제3 압
력 센서에 의해 측정된 압력, 동맥 압력 또는 정맥 압력으로 제어된다. 혈액 펌프는 프라이밍 유체를 백에서
부터 흡인하여 그 유체를 정맥 챔버에서 투석기의 혈액 챔버로 운반한 후에 동맥 라인을 따라 이 동맥 라인에
연결된 폐액 연결 포트를 향해 운반하여 최종적으로 배수부로 운반하도록 투석 처리 동안의 통상의 방향과는
반대 방향(도 4에서 시계 방향)으로 제어된다. 혈액 펌프는 미리 설정된 일정한 속도로 작동한다. 이 단계
중에, 프라이밍 유체는 정맥 챔버와 투석기 사이에 포함된 정맥 라인의 일부분을 채우며, 또한 프라이밍 유체
는 투석기의 혈액 챔버와 동맥 라인을 채운다. 이와 동시에, 그 내에 수용된 공기도 배수부로 배출된다. 흡
인된 체적은 프라이밍 백의 상응하는 체적 감소를 생성한다. 이 단계는 체외 혈액 회로 내로 미리 정해진 체
적의 프라이밍 유체가 도입된 후에, 즉 예를 들면 혈액 펌프(용적식 펌프)가 미리 정해진 횟수만큼의 회전을
완료한 후거나 미리 정해진 휴지기간 후에 종료된다.
단계 4(정맥 라인의 나머지 부분으로부터 공기 제거) : 이 단계 중에, 정맥 챔버와 정맥 라인의 환자측 단부[0068]
사이의 체외 혈액 회로 부분이 채워진다. 이 단계 동안에, 정맥 클램프는 개방된다. 동맥 클램프는 개방된
다. 혈액 펌프는 정지된다. 흡인 펌프는 백으로부터 프라이밍 유체의 흐름을 흡인하도록 제어된다. 이 단
계는 정맥 라인 상의 기포 센서가 공기의 존재를 더 이상 검출하지 못한 후에, 흡인 펌프의 작동부터 시작하
여 미리 정해진 휴지기간이 경과한 후에, 또는 기포 센서가 공기의 존재를 더 이상 검출하지 못하게된 때부터
시작하여 미리 정해진 휴지기간이 경과한 후에 종료된다. 대안적으로, 전술한 단계 3 및 4는 동시에 수행될
수 있는 데, 정맥 클램프를 개방 상태로 유지하고, 혈액 펌프에 의해 백으로부터 프라이밍 유체의 일부분을
동맥 연결 포트를 향해 흡인하는 한편, 흡인 펌프에 의해 백으로부터 프라이밍 유체의 다른 일부분을 정맥 연
결 포트를 향해 흡인하여, 혈액 펌프 유량이 흡인 펌프의 부분에서 흡인 작용이 존재하는 경우에도 프라이밍
유체의 정량의 흐름을 생성하기에 충분히 높게 함으로써 정맥 챔버에서 (투석기의 혈액 챔버를 거쳐) 동맥 라
인의 환자측 단부로 가는 방향의 제1 프라이밍 흐름과, 정맥 챔버에서 정맥 라인의 환자측 단부로 가는 방향
의 제2 프라이밍 흐름을 확정하도록 수행될 수 있다. 두 가지 경우 모두에 있어서, 혈액 펌프(및/또는 흡인
펌프) 작동 사이클이 포함되어, 투석기 멤브레인으로부터 기포의 분리를 용이하게 하도록 미리 정해진 시간
간격(예를 들면 앞서 설명한 바와 같은 시간 간격)으로 상이한 속도로 제어되어, 멤브레인에 떨림(jog)을 생
성할 수 있는 가변적인 속도를 갖는 단속적인 흐름을 생성할 수 있다.
첨부한 표 1에서, 백으로부터 온 프라이밍 유체에 의한 이러한 프라이밍 과정에서 수반되는 다양한 요소들의[0069]
작동예를 나타내고 있다. 표 1에서, 각각의 단일 단계 1 내지 13의 지속 기간은 초 단위로 나타내며, 혈액
펌프에 관한 값은 혈액 펌프 속도를 분당 밀리리터(㎖/min)로 나타내며, OP 및 CL은 동맥 클램프, 정맥 클램
프, 바이패스 밸브, 및 V2 밸브에 관한 것으로 개방 구성(OP) 및 폐쇄 구성(CL)을 각각 나타내며, 펌프(P1)
및 펌프(P2)에 관한 값은 분당 밀리리터(㎖/min)로 나타낸 펌프(P1, P2)의 설정 속도값이며, 펌프(Pw)에 관한
값은 펌프(Pw)의 피드백 제어를 위한 설정값으로 이용되는 밀리미터 수은(㎜Hg) 단위로 나타낸 제3 압력 센서
에 의해 측정된 압력값이다.
도 5 내지 도 13에서는 본 발명의 프라이밍 장치의 몇몇 변형예를 개략적으로 도시하고 있다.[0070]
도 5는 도 1의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 도 5에서는 도 1과 동일한 도면 부호가 사용되고 있다.[0071]
도 5의 프라이밍 장치는 2개의 프라이밍 유체 배출 포트(61, 62)를 포함한다. 각 프라이밍 유체 배출 포트는
사용 처리 유체 배출 라인에 해당 프라이밍 유체 배출 라인(63, 64)에 의해 연결된다. 2개의 프라이밍 유체
배출 라인(63, 64)은 사용 처리 유체 배출 라인으로부터 분기된 공통의 관에서 합쳐진다. 각각의 프라이밍
유체 배출 라인(63, 64)은 해당 프라이밍 유체 배출 포트(61, 62)를 향한 흐름을 방지하는 체크 밸브(65, 6
6)에 각각 연결된다. 사용 처리 유체 배출 라인은 입구(흡인 또는 흡입용)가 2개의 프라이밍 유체 배출 포트
(61, 62)에 연결되어 있는 흡인 기구[예를 들면, 흡인 펌프(40)]에 연결된다. 도 6은, 체크 밸브(65, 66) 대
신에(또는 그에 추가하여), 예를 들면 프라이밍 장치의 제어 유닛에 의해 제어될 수 있는 온-오프 밸브(103,
104)가 배치되는 도 5의 실시예(나아가서는 도 1의 실시예)의 변형예를 도시하고 있다. 도 7은, 체크 밸브
등록특허 10-1148716
- 22 -
(65, 66) 대신에(또는 그에 추가하여), 제2 흡인 수단을 제1 프라이밍 유체 배출 포트(61)와 제2 프라이밍 유
체 배출 포트(62) 사이에 배치한 도 5의 실시예(나아가서는 도 1의 실시예)의 다른 변형예를 도시하고 있다.
또한, 도 5의 실시예(나아가서는 도 1의 실시예)와 관련된 도 7의 변형예에서, 2개의 프라이밍 유체 배출 라
인(63, 64)은 사용 처리 유체 배출 라인으로부터 공통 라인의 관을 갖지 않은 채 개별적으로 분기된다.
특히, 제2 흡인 수단은 2개의 프라이밍 유체 배출 포트 중 하나에 연결된 입구(흡인 또는 흡입용)와, 흡인 펌
프(40)의 입구(흡인 또는 흡입용)에 연결된 출구(급송용)를 갖고 있다. 도시한 예에서, 제2 흡인 수단은 제2
흡인 펌프(105)를 포함한다. 이 제2 흡인 펌프(105)는 사용 처리 유체 배출 라인에 배치된다. 제2 흡인 수
단은 2개의 프라이밍 유체 배출 라인(63, 64)이 분기되는 2개의 분기점 사이에 배치된다.
도 8은, 프라이밍 유체 배출 라인(63, 64)이 사용 유체 배출 라인으로부터 개별적으로, 즉 공통 라인의 관을[0072]
갖지 않은 채 분기되는 도 5의 실시예(나아가서는 도 1의 실시예)에 대한 또 다른 변형예를 도시하고 있다.
도 8의 변형예에서, 체크 밸브(65, 66)에 추가하여 또는 그 대신에, 예를 들면 특히 2개의 온-오프 밸브와 같
은 2개의 밸브, 2개의 흐름 조절기, 또는 2개의 흐름 쵸크나 제한기(고정형이나 예를 들면 제어되는 방식의
가변형일 수 있음) 등의 다른 흐름 제어 요소가 이용될 수 있다.
도 9는, 체크 밸브(65, 66) 대신에(또는 그에 추가하여), 제2 흡인 수단[예를 들면, 제2 흡인 펌프(105)]을 2[0073]
개의 프라이밍 유체 배출 라인(63, 64) 중 어느 하나에 배치한 도 5의 실시예(나아가서는 도 1의 실시예)의
또 다른 변형예를 도시하고 있다. 이 예에서, 제2 펌프(105)는 제2 프라이밍 유체 배출 라인(64)에 연결되어
있다. 도 7의 예와 도 9의 예 모두에 있어서, 제1 및 제2 흡인 수단은 프라이밍 장치의 제어 유닛에 의해 제
어되어, 프라이밍 과정 중에 2개의 프라이밍 유체 배출 포트 중 하나의 포트에서 다른 하나 포트로의 흐름을
방지하거나, 적어도 제한하게 된다.
도 10은, 체크 밸브(65, 66) 및 사용 처리 유체 라인 상에 배치된 흡인 수단[펌프(40)] 대신에(또는 그에 추[0074]
가하여), 2개의 별개의 흡인 수단이 제공되는 데, 그 중 제1 흡인 수단[예를 들면, 펌프(106)]은 제1 프라이
밍 유체 배출 라인(63) 상에 배치되는 한편, 제2 흡인 수단[예를 들면, 펌프(105)]은 제2 프라이밍 유체 배출
라인(64) 상에 배치되는 도 5의 실시예(나아가서는 도 1의 실시예)의 또 다른 변형예를 도시하고 있다. 도
10의 프라이밍 유체 배출 라인(63, 64)은 도 7 또는 도 8의 실시예와 마찬가지로 공통의 관 없이 개별적으로
구성될 수 있다.
도 11은, 2개의 프라이밍 유체 배출 라인 중 하나[예를 들면, 제2 프라이밍 유체 배출 라인(64)]가 체외 혈액[0075]
처리 장치[예를 들면, 혈액투석 장치 및/또는 혈액(투석)여과 장치]의 유체 밸런성 기구의 상류측에 배치된
유체 운반 라인에 연결되는 도 5의 실시예(나아가서는 도 1의 실시예)에 대한 또 다른 변형예를 도시하고 있
다. 도 11에서, 도면 부호 107은 전체적으로 처리 장치에 속하는 구성 요소 세트를 가리킨다. 구성 요소 세
트(107)는 특히 유체 밸런싱 기구[예를 들면, 혈액 투석 장치 및/또는 혈액(투석)여과 장치에 이용되는 임의
의 형태의 밸런싱 기구]와 혈액 처리 기구[예를 들면, 공지의 형태의 혈액투석기 및/또는 혈액(투석)필터]를
포함할 수 있다. 구성 요소 세트(107)는 또한 도 1의 처리 장치의 구성 요소 중 하나 이상(임의의 가능한 조
합)을 포함할 수 있다. 특히, 프라이밍 유체 배출 라인[예를 들면, 제1 프라이밍 유체 배출 라인(63)]이 사
용 처리 유체 배출 라인으로부터 분기되도록 이루어질 수 있는 한편, 다른 프라이밍 유체 배출 라인[예를 들
면, 제2 프라이밍 유체 배출 라인(64)]은 신선 처리 유체 공급 라인으로부터 분기될 수 있다. 도 11의 실시
예에서도 2개의 체크 밸브가 도 5의 실시예에서와 같이 2개의 프라이밍 유체 배출 라인(63, 64)에
배치되거나, 다른 흐름 제어 요소가 해당 포트(61, 62)를 향해 역류하는 것을 방지 또는 제한하도록 제어 또
는 구성될 수도 있다.
도 12는, 하나의 프라이밍 유체 배출 라인[예를 들면, 제1 프라이밍 유체 배출 라인(63)]이 도 5와 같이 사용[0076]
처리 유체 배출 라인에 연결되는 한편, 다른 프라이밍 유체 배출 라인[예를 들면, 제2 프라이밍 유체 배출 라
인(64)]은 예를 들면 도 1의 장치와 같은 체외 혈액 처리 장치의 유체 운반 라인(108)에 연결되는 도 5의 실
시예(나아가서는 도 1의 실시예)에 대한 또 다른 변형예를 도시하고 있다. 유체 운반 라인(108)은 예를
들면, 한외필터(예를 들면, 투석액 조제 기구의 하류측의 투석액 한외필터 또는 투석액 조제 기구의 상류측의
물 한외필터)의 접선 방향 플러싱 라인, 기액 분리 챔버의 배기 라인, 소독 시스템 라인, 물 혹은 투석액의
탈기 라인, 물 혹은 투석액 가열 시스템의 라인, 투석기 바이패스 라인, 또는 배수부에 연결되고 프라이밍 배
출 유체를 흡인하는 흡인 수단이 마련된 보조 프라이밍 라인을 포함할 수 있다. 유체 운반 라인(108)은 도
12에서 도면 부호 109로 나타낸 흐름 제어 요소에 연결된다. 이 흐름 제어 요소(109)는 프라이밍 유체 배출
라인(64)이 분기되는 분기점의 하류측(여기서, 하류는 프라이밍 과정 중에 과잉의 유체의 배출 흐름 방향에
대해 의미하는 것이다)의 유체 운반 라인(108)에 연결된다. 흐름 제어 요소(109)는, 예를 들면 하나 이상의
등록특허 10-1148716
- 23 -
밸브(온-오프 밸브, 체크 밸브, 흐름 분배 밸브, 흐름 제한 밸브 등) 및/또는 유량 조절기, 또는 압력 조절기
(흡인 펌프, 가변 제어 쵸크 또는 제한기, 고정형 쵸크 또는 제한기, 압력 조절기 등), 또는 전술한 요소들
둘 이상의 조합을 포함할 수 있다.
도 13은, 유체 운반 라인(108)이 사용 유체 배출 라인으로부터 분기되는 도 12의 실시예의 특정 경우를 도시[0077]
하고 있다. 이러한 특정 경우에서, 유체 운반 라인(108)은 사용 처리 유체 배출 라인에 배치된 흡인 수단[예
를 들면, 흡인 펌프(40)]의 입구(흡인 또는 흡입용)에 연결된다. 도 12 및 도 13의 실시예들 모두에 있어서,
각각의 프라이밍 유체 배출 라인(63, 64)에는 예를 들면 특히 체크 밸브나 제어 유닛에 의해 명령되는 온-오
프 밸브 등과 같은 하나 이상 밸브 등의 해당 흐름 제어 요소가 마련될 수 있다. 두 프라이밍 유체 배출 라
인(63, 64) 모두가 신선 액체(물, 투석액, 등장성 식염수 또는 기타 처리 액체) 공급 라인의 관에, 또는 예를
들면 혈액 처리 기구[투석기(33)] 상류측에 배치된 관과 같은 도 1의 장치의 유압 회로의 유체 운반 라인 중
임의의 관에 분기 관계로 연결되는 다른 실시예도 마련될 수 있다. 두 프라이밍 유체 배출 라인(63, 64)은
모두 유체 운반 라인(108)에 분기 관계로 연결되고 그 사이에 흐름 제어 요소(109)가 배치될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조로 전술한 프라이밍 과정은 도 5 내지 도 13의 장치 각각에 대해서 수행될 수 있다.[0078]
이를 위해, 도 5 내지 도 13의 장치 각각은 예를 들면 도 2 내지 도 4를 참조로 설명한 임의의 체외 회로와
같은 체외 회로에 작동적으로 협력한다.
다른 실시예(도시 생략)에서, 도 2 내지 도 4의 투석기 대신에, 혈액투석필터 또는 혈액필터가 마련된다. 이[0079]
경우, 프라이밍 장치는 혈액투석여과 장치 및 혈액여과 장치에 각각 적용되는 것으로, 도 1 내지 도 4의 실시
예에 대해 설명한 것과 동일한 특징을 갖는다. 이들 경우 모두, 역시 도 5 내지 도 13을 참조로 설명한 임의
의 프라이밍 장치와 작동적으로 협력할 수 있다.
앞서 설명한 모든 실시예에 있어서, 프라이밍 유체 공급원은 전술한 공급원 외에 또는 그 대신에, 혈액(투[0080]
석)여과 장치(1)에 의해 조제되는 등장성 식염수(예를 들면, 치환 유체)의 공급 라인을 포함할 수 있으며, 이
공급 라인은 물과 농축에 의한 투석 유체의 실시간 조제 기구(20)에 연결된 입구 단부와, 체외 혈액 회로(정
맥 라인 및/또는 동맥 라인)에 연결된 1개 또는 2개의 출구 단부를 구비한다. 이 공급 라인은 조제 액체가
혈액 회로에 주입하기에 적합하도록 그 액체를 한외여과하는 한외필터를 포함할 수 있다. 이 공급 라인은 예
를 들면 치환 액체 공급 라인(75)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 배출 포트는 비폐기형이며, 여기서 폐기형은 예를 들면 1회 사용과 같은 제한된 횟수만큼 사용하[0081]
도록 정해지거나, 많아야 미리 정해진 횟수 또는 작업 사이클 동안 사용하도록 정해지거나, 또는 미리 정해진
작동 시간 이하로 사용하도록 정해진 요소를 의미하는 한편, 비폐기형 요소는 무한정 혹은 어떤 경우에는 다
수의 횟수 또는 작업 사이클(예를 들면, 적어도 10회, 100회, 1000회, 또는 5000회의 프라이밍 사이클) 동안
사용하도록 정해지거나, 프라이밍 장치의 상응하는 작동 시간(예를 들면, 2시간, 20시간, 200시간, 또는 1000
시간의 프라이밍 시간) 동안 사용하도록 정해진 요소를 의미한다. 비폐기형 요소의 사용 기간은 프라이밍 사
이클 또는 프라이밍 횟수 대신에, 처리(처리 전, 처리 동안 또는 처리 후에 그 요소가 사용됨) 횟수(많음)에
기초하여 정해지거나, 프라이밍 장치가 협력하게 되는 체외 혈액 처리 장치의 작동 시간(그 동안에 비폐기형
요소가 작동 상태로 유지됨)에 기초하여 정해질 수 있다. 분명하게는, 장치의 임의의 구성 요소와 마찬가지
로, 프라이밍 폐유체 배출 포트는 예를 들면 추가적인 세척을 위해서나, 고장 혹은 오작동으로 인한 예기치
않은 교환을 위해서나, 또는 마모로 인한 계획된 교환 등을 위해 제거가 필요할 수 있다. 임의의 경우, 배출
포트는 통상의 조건 하에서 적어도 10회, 100회, 1000회, 또는 5000회의 프라이밍 사이클 동안 또는 실제로는
전체 장치의 총 작동 수명 동안 프라이밍 장치에 영구적으로 연결한 채로 유지하도록 구성된 구성 요소이다.
다시 말해, 제1 및 제2 배출 포트는 모두 프라이밍 장치의 케이싱에, 즉 체외 혈액 처리 장치에 제거 불가능
한 방식으로 또는 영구적으로 연결된다. 이는 실질적으로 배출 포트가 장치 케이싱의 패널(예를 들면, 전면
패널) 상에서 조작자기 용이하게 접근할 수 있는 위치에 배치된 2개의 개구(110)를 포함함을 의미한다(도 14
및 도 15 참조). 다시 말해, 전술한 각 장치들은 수용 공간을 내부에 획정하는 케이싱을 포함한다. 전술한
각 장치에 있어서, 2개의 프라이밍 유체 배출 포트는 각각 케이싱의 패널에 형성된 개구(110)를 포함한다.
전술한 각 장치의 처리 유체 회로는 적어도 부분적으로 수용 공간 내에 배치된다. 특히, 제1 및 제2 프라이
밍 유체 배출 라인은 수용 공간 내에 배치된다.
전술한 장치 각각에 있어서, 제1 배출 포트(61)에는 이 제1 배출 포트의 폐쇄 위치와 개방 위치를 취할 수 있[0082]
는 제1 해치(111)가 마련된다(도 14 및 도 15 참조). 제1 배출 포트(61)에는 또한 제1 해치(111)의 적어도
한가지 위치를 나타내는 신호를 제공하도록 구성된 제1 센서(도시 생략)가 마련된다. 제2 배출 포트(62)에는
이 제2 배출 포트의 폐쇄 위치와 개방 위치를 취할 수 있는 제2 해치(112)가 마련된다(도 14 및 도 15 참조).
등록특허 10-1148716
- 24 -
제2 배출 포트(62)에는 또한 제2 해치(112)의 적어도 한가지 위치를 나타내는 신호를 제공하도록 구성된 제2
센서(도시 생략)가 마련된다. 두 해치(111, 112)는 각각 예를 들면, 힌지와 같은 장치 케이싱에 대한 회전
커플링 또는 슬라이딩 커플링을 포함할 수 있다. 2개의 센서는 각각 예를 들면 홀 센서(Hall sensor)와 같은
해당 해치(111, 112)의 위치 센서를 포함할 수 있다. 각각의 센서는 해당 해치가 폐쇄 위치에 있는 경우에만
제어 유닛으로 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 제어 유닛은 제1 센서로부터 수신한 신호 및 제2 센서로
부터 수신한 신호에 따라 프라이밍 방법을 수행하도록 프로그래밍된다. 특히, 제어 유닛은 해치(111, 112)
중 적어도 하나가 폐쇄 위치에 있는 것으로 검출된 경우에 프라이밍 과정의 수행에 동의하지 않도록 프로그래
밍된다.
제1 및 제2 해치가 프라이밍 폐유체를 위한 제1 및 제2 배출 포트 모두를 폐쇄할 수 있는 단일 해치로 통합된[0083]
실시예가 제공될 수도 있다. 이 경우, 2개의 배출 포트는 나란해 배치되어, 동일한 폐쇄 해치와 작동적으로
협력하게 된다. 이 경우, 하나의 해치 위치 센서가 단일 해치에 작동적으로 협력할 수 있다.
<도면 부호>[0084]
1 : 혈액투석여과 장치 2 : 물 입구[0085]
3 : 입구 압력 센서 4 : 입구 압력 조절기[0086]
5 : 입구 온-오프 밸브 6 : 입구에서의 물의 한외필터[0087]
7 : 제1 열교환기 8 : 제2 열교환기[0088]
9 : 가열 및 탈기 회로의 입구에서의 흐름의 존재를 감지하는 센서 또는 흐름 센서 [0089]
10 : 가열기[0090]
11 : 가열 및 탈기 회로에서의 온도 센서[0091]
12 : 탈기 쵸크 또는 제한기(restrictor)[0092]
13 : 탈기 쵸크 또는 제한기의 바이패스 밸브[0093]
14 : 탈기 쵸크 또는 제한기의 압력 센서[0094]
15 : 탈기 펌프[0095]
16 : 가열 및 탈기 회로에서의 제1 기액 분리기[0096]
17 : 제1 탈기 밸브[0097]
18 : 가열 및 탈기 회로를 위한 체크 밸브[0098]
19 : 가열 및 탈기 회로의 출구에서의 압력 조절기[0099]
20 : 물과 농축액으로 투석액을 실시간 조제하는 기구[0100]
21 : 신선 투석액을 이송시키기 위한 펌프[0101]
22 : 신선 투석액을 위한 제2 기액 분리기[0102]
23 : 제2 탈기 밸브[0103]
24 : 신선 투석액의 몇몇 파라미터(특히, 온도, 전도도, 및 pH)를 측정하는 센서 시스템[0104]
25 : 제어 시스템에서 여분의 유체 밸런스 보호 시스템[0105]
26 : 유체 밸런스 제어 시스템[0106]
27 : 투석액 한외필터의 입구에서의 압력 센서[0107]
28 : 투석액 한외필터의 바이패스를 위한 제1 바이패스 밸브[0108]
29 : 투석액 한외필터[0109]
30 : 치환 유체용 폐기형 라인을 위한 연결부[0110]
31 : 투석액 한외필터의 바이패스를 위한 제2 바이패스 밸브[0111]
등록특허 10-1148716
- 25 -
32 : 투석기 입구에서의 압력 센서[0112]
33 : 투석기 34 : 투석기 출구에서의 온-오프 밸브[0113]
35 : 투석기 출구에서의 압력 센서[0114]
36 : 사용 투석액을 이송시키기 위한 펌프[0115]
37 : 사용 투석액을 위한 제3 기액 분리기[0116]
38 : 제3 탈기 밸브[0117]
39 : 사용 투석액의 몇몇 파라미터(특히, 온도, 전도도, 압력, 혈액 손실의 유무)를 측정하는 센서 시스템[0118]
40 : 유체 밸런스 제어 시스템의 하류측 압력의 안정화를 위한 흡인 펌프[0119]
41 : 출구에서의 상시 개방형 온-오프 밸브[0120]
42 : 출구에서의 압력 센서 43 : 출구에서의 체크 밸브[0121]
44 : 배수부에 연결된 출구 단부 45 : 물 한외필터의 플러싱 라인[0122]
46 : 플러싱 라인 상의 쵸크 또는 제한기[0123]
47 : 플러싱 라인 상의 온-오프 밸브[0124]
48 : 여러 기액 분리기의 배기구에 연결된 배기 회로[0125]
49 : 여러 기액 분리기의 배기구에 연결된 쵸크 또는 제한기[0126]
50 : 플러싱 라인 및 배기 회로와 공통된 라인의 관에서 작동하는 체크 밸브[0127]
51 : 회로의 완전한 열적 또는 화학적 소독을 위한 재순환 회로[0128]
52 : 소독제를 공급하는 수단을 포함하는 화학적 소독제 공급원[0129]
53 : 열적 또는 화학적 소독 중에 재순환을 가능하게 하는 제1 온-오프 밸브[0130]
54 : 열적 또는 화학적 소독 중에 투석기의 바이패스를 위한 한쌍의 커넥터[0131]
55 : 투석기 바이패스에서의 흐름 센서[0132]
56 : 열적 또는 화학적 소독 중에 재순환을 가능하게 하는 제2 온-오프 밸브[0133]
57 : 프라이밍 유체의 제1 배출 포트에 소독제를 공급할 수 있게 하는 제1 온-오프 밸브[0134]
58 : 프라이밍 유체의 제2 배출 포트에 소독제를 공급할 수 있게 하는 제2 온-오프 밸브[0135]
59 : 프라이밍 유체의 제1 배출 포트의 소독을 위한 제1 분기 라인[0136]
60 : 프라이밍 유체의 제2 배출 포트의 소독을 위한 제2 분기 라인[0137]
61 : 프라이밍 유체의 제1 배출 포트[0138]
62 : 프라이밍 유체의 제2 배출 포트[0139]
63 : 프라이밍 유체의 제1 배출 라인[0140]
64 : 프라이밍 유체의 제2 배출 라인[0141]
65 : 제1 체크 밸브 66 : 제2 체크 밸브[0142]
67 : 프라이밍 유체의 제1 및 제2 배출 라인을 사용 투석액 라인에 결합하는 라인 [0143]
68 : 가열 및 탈기 회로의 상류측에서 외부 환경에 연결되는 라인[0144]
69 : 외부 환경에 대한 연결 라인의 온-오프 밸브[0145]
70 : 공기 필터 [0146]
71 : 제1 바이패스 라인(투석액 한외필터 바이패스) [0147]
등록특허 10-1148716
- 26 -
72 : 제2 바이패스 라인(투석기 바이패스)[0148]
73 : 투석액 한외필터 플러싱 라인[0149]
74 : 투석액 한외필터 플러싱 라인의 온-오프 밸브[0150]
75 : 치환 액체 공급 라인 76 : 치환 액체 펌프[0151]
77 : 치환 액체 한외필터[0152]
78 : 치환 액체 한외필터의 배기 시스템 [0153]
79 : 동맥 라인 80 : 혈액 펌프[0154]
81 : 동맥 챔버 82 : 동맥 챔버의 서비스 라인[0155]
83 : 동맥 클램프 84 : 동맥 라인에서의 접속 지점[0156]
85 : 항응고제 공급 라인 86 : 항응고제 공급원[0157]
87 : 정맥 라인 88 : 정맥 챔버 [0158]
89 : 정맥 챔버의 서비스 라인 90 : 정맥 클램프[0159]
91 : 정맥 라인에서의 접속 지점 92 : 기포 센서[0160]
93 : 혈액 존재 검출 센서 또는 환자 센서[0161]
94 : 헤모글로빈 센서, 또는 적혈구 용적률 혹은 혈액 체적 센서[0162]
95 : 흡인 펌프(40)의 상류측의 제3 압력 센서[0163]
96 : 동맥 압력 측정 기구[0164]
97 : 정맥 압력 측정 기구[0165]
98 : 프라이밍 유체 컨테이너(백)[0166]
99 : 프라이밍 유체 컨테이너와 체외 혈액 회로 사이의 분리 가능한 연결부[0167]
100 : 단일 니들 체외 처리를 위한 제2 동맥 혈액 저장 챔버[0168]
101 : 단일 니들 체외 처리를 위한 제2 (정맥) 혈액 펌프[0169]
102 : 단일 니들 체외 처리를 위한 제2 정맥 혈액 저장 챔버[0170]
103 : 프라이밍 장치의 제어 유닛에 의해 명령되는 제1 온-오프 밸브[0171]
104 : 프라이밍 장치의 제어 유닛에 의해 명령되는 제2 온-오프 밸브[0172]
105 : 제1 프라이밍 유체 배출 라인과 제2 프라이밍 유체 배출 라인 사이에서 작동하는 제2 흡인 펌프[0173]
106 : 제1 프라이밍 유체 배출 라인과 제2 프라이밍 유체 배출 라인 사이에서 작동하는 제3 흡인 펌프[0174]
107 : 유체 밸런싱 기구 및 혈액 처리 기구(교환기 또는 투석 필터 멤브레인)를 포함하는 체외 혈액 처리 장[0175]
치의 유압 회로에 속하는 구성 요소들의 시스템
108 : 유체 운반 라인 109 : 흐름 제어 요소[0176]
110 : 2개의 프라이밍 유체 배출 포트(61, 62)를 획정하는 개구[0177]
111 : 제1 해치 112 : 제2 해치[0178]
등록특허 10-1148716
- 27 -
[표 1] 백으로부터 공급에 의한 프라이밍 과정[0179]
[0180]
도면의 간단한 설명
이하의 상세한 설명은 비한정적인 예로서 제시된 첨부 도면을 참조하여 기술할 것이다.[0016]
도 1은 본 발명의 체외 혈액 회로를 충전 및 플러싱(flushing)하는 장치가 마련된 혈액투석여과 장치이며,[0017]
도 2는 본 발명의 체외 혈액 회로를 충전 및 플러싱하는 장치의 제2 실시예이고,[0018]
도 3은 본 발명의 체외 혈액 회로를 충전 및 플러싱하는 장치의 제3 실시예이이며,[0019]
도 4는 본 발명의 체외 혈액 회로를 충전 및 플러싱하는 장치의 제4 실시예이이고,[0020]
도 5 내지 도 13은 본 발명의 프라이밍 장치의 몇몇 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이며,[0021]
도 14 및 도 15는 프라이밍 장치의 케이싱의 전면 패널의 부분도로 2개의 프라이밍 유체 배출 포트를 나타내[0022]
는 도면이다.
등록특허 10-1148716
- 28 -
도면
도면1
등록특허 10-1148716
- 29 -
도면2
등록특허 10-1148716
- 30 -
도면3
등록특허 10-1148716
- 31 -
도면4
도면5
등록특허 10-1148716
- 32 -
도면6
도면7
도면8
도면9
도면10
등록특허 10-1148716
- 33 -
도면11
도면12
도면13
등록특허 10-1148716
- 34 -
도면14
도면15
등록특허 10-1148716
- 35 -