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1.中空繊维ダイアライザーの解剖学

中空繊維透析器バンドルは、血液と透析液の間で溶質と体液を移動させる7〜17x10 3半透性中空繊維で構成されています。 典型的な繊維は、内径が180〜200ミクロン、壁厚が30〜40ミクロンであり、表面積が1.0〜2.5m2となる。 繊維は、繊維束を通る透析液の流れを均等に分散させるための起伏などの特徴を有することができる。

The fiber bundles are encapsulated in a housing that forms the dialysate compartment. The header is the space surrounded by end caps and polyurethane potting material to hold the hollow fibers and form a barrier between the blood and dialysate compartments. The headers guide blood from the dialyzer inlet into the membrane fibers and from the membrane fibers to the dialyzer outlet. The end caps can be removed from some タイプのdialyzers.

これらの場合、Oリングを使用して、エンドキャップとポッティング材料との間にシールを作成します。 血液と透析液は反対方向 (向流) に流れ、拡散性溶質移動を最大化します。

2. ダイアライザー membrane materials and biocompatibility

非合成膜は、綿などの天然材料に由来し、合成膜よりも生体適合性が低い。 生体適合性は、ヒドロキシル基を置換することによって改善できます。これにより、セルロース膜が体を活性化して白血球減少症を引き起こす能力が低下します。 セルロース置換部分には、酢酸、ジエチルアミノエチル (DEAE) 、ベンジル、ポリエチレングリコール、およびビタミンEが含まれます。 得られたフィルムは、変性セルロースフィルムと呼ばれる。

米国では、二酢酸セルロースと三酢酸セルロース膜のみがまだ臨床的に広く使用されています。 修飾セルロース膜は、高フラックスまたは低フラックスであり得る。

3. ダイアライザーの性能特性

血液透析による尿素などの小さな溶質の除去の主なモードは、血漿水と透析液の間の濃度勾配に沿った下方拡散です。 透析液から血漿水への小さな溶質 (例えば、HCO3-) の移動も、主に拡散によって起こります。 拡散速度は、膜の厚さおよび多孔性および膜内の溶質の拡散率の関数である。 これは、特定の溶質の膜拡散係数として表されます。 小分子の拡散速度は最大であり、膜内の溶質の拡散率は溶質サイズの増加とともに対数的に減少します。 フィルムの厚さが増加し、空隙率が低下するにつれて、拡散速度も低下する。

血液透析による大きな溶質の除去の主なモードは対流であり、これらの溶質を含む水は水圧勾配に応じて血漿から透析液に流れます。 対流速度は、限外ろ過速度、溶質サイズ、および膜細孔サイズの関数です。 溶質が膜の細孔を通過する能力は、特定の溶質に対する膜のふるい係数として表されます。 ふるい係数1.0の溶質は膜を自由に通過できますが、ふるい係数ゼロの溶質は膜を通過できません。

Convection is better at removing large solutes than diffusion because the reduction in sieving coefficient is not as pronounced as the reduction in diffusion coefficient with increasing solute size. ダイアライザー manufacturers typically provide sieving coefficients for albumin, beta-2 microglobulin, myoglobin, and lysozyme as parameters for albumin leakage and convection performance.