血液透析装置内部の物質輸送の計測

测量血液透析机内的质量传输

• 批准号: 09874083
• 负责人: 大須賀 敏明
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09874083/
• 关键词: Dialysis; capillary; hydraulic conductivity; diffusion; permeable flow; MRI; contrast agente; Spin-echo; Membrane; Capillary; Filtration; permeoble flow; bydraulis conductivity; dialysis; membrane; copillary; filtration; heavy water; god

透析器は,直径5センチ長さ25センチのアクリル製の円筒容器の中に、外直径230ミクロン内直径160ミクロンの中空糸が1万本格納されている。この構造は、現在では血液透析器に限らず、廃液処理器等全ての透析器に相似な構造となっている。中空糸の内部に血液が流れ、血液中の老廃物は透析膜である中空糸膜を濃度差と圧力差によって中から外へ透過して、中空糸の外側に流れる透析液(生理食塩水)に吸収される。中空糸膜の実効表面積は2平方メートル以上となり、腎臓の機能を失った人々が生存することが可能である。中空糸膜の外部を流れる透析液の流れが均一でないと、膜の実効表面積が低下して透析効率を下げることになる。透析液の均一性を非破壊的に調べる方法としては、X線CTが用いられてきた。X線撮影はバリウムの水溶液等の比重と粘度が生理食塩水とかけ離れている造影剤を必要とするため、本研究では核磁気共鳴NMRに空間分解を持たせたMRI(Magnetic Resonance Imaging)を用いて、透析液の流れが均一であることをX線CTよりもより鮮明な画像で明らかにできた。病院で用いられるMRIはX線を用いる放射線被爆がないことをX線CTに比べた長所としている。超微量のガドリニウム等の常磁性イオンの移動も追跡でき、造影剤の比重と粘度が生理食塩水に類似であるMRIのX線CTに比べた長所を定量的に明らかにできた。ある時刻より透析液の入り口より注入したガドリニウムイオンの移動を追跡した画像を数値流体力学で再現して、透析器内部の透析液の圧力分布をもとめることができた。

Long dialyser は, diameter of 5 セ ン チ さ 25 セ ン チ の ア ク リ の ル system has drifted back towards ¥ の cylinder container に, outside diameter 230 ミ ク ロ ン inside diameter of 160 ミ ク ロ ン の hollow si が 1 Wan Benge na さ れ て い る. こ の tectonic は, now で は blood dialyzer に limit ら ず, full て 廃 liquid 処 manage の dialyser に similar な tectonic と な っ て い る. Hollow si の internal れ に が blood flow, blood の old 廃 は dialysis membrane で あ る hollow si membrane を concentration difference と pressure differential に よ っ て in か ら へ outside through し て, hollow si の lateral flow に れ る dialysate eat salt water (physical) に suction 収 さ れ る. Hollow si membrane の be working surface area は 2 square メ ー ト ル above と な り, renal function of perforatien の を lost っ た people 々 が survival す る こ と が may で あ る. Hollow si membrane の external を flow れ る dialysate flow の れ が uniform で な い と, membrane の be sharper low surface area が し て dialysis services rate under を げ る こ と に な る. Dialysate の homogeneity を not broken 壊 に adjustable べ る method と し て は, X-ray CT が い ら れ て き た. X line piece of shadow は バ リ ウ ム の aqueous の proportion と viscosity が physiological food salt water, such as と か け from れ て い る imaging tonic を necessary と す る た め, this study で は nuclear Magnetic 気 Resonance NMR に を hold space decomposition た せ た MRI (Magnetic Resonance Imaging) を い て, dialysate flow の れ が uniform で あ る こ と を X-ray CT よ り も よ り な portraits で bright Ming ら か に で き た. Hospital で with い ら れ る MRI は X-ray を with い る radiation to be が な い こ と を X-ray CT に than べ た long by と し て い る. Ultramicro の ガ ド リ ニ ウ ム の is often such as magnetic イ オ ン の mobile も tracing で き proportion, imaging tonic の と physiological food salt water viscosity が に similar で あ る の X-ray CT MRI に than べ た long に を quantitatively by Ming ら か に で き た. あ る moment よ り dialysate の into り mouth よ り injection し た ガ ド リ ニ ウ ム イ オ ン の mobile を tracing し た portrait を the numerical fluid mechanics で reappearance し て, dialyser internal の dialysate の pressure distribution を も と め る こ と が で き た.

项目成果

Toshiaki OSUGA: "Dialysate Pressure Isobars in a Hollow Fiber Dialyzer" Artificial Organs. October. (1998)

Toshiaki OSUGA：“中空纤维透析器中的透析液压力等压线”人造器官。

T. Osuga and H. Tatsuoka: "1.5T Steady Magnetic Field Effect on Neuro Conduction of a Bullfrog Sciatic Nerre in a Partial Active State"Magnetic Resonance Imaging. 17巻5号. 791-794 (1999)

T. Osuga 和 H. Tatsuoka：“1.5T 稳定磁场对部分活动状态下牛蛙坐骨神经传导的影响”，磁共振成像，第 17 卷，第 5 期，791-794（1999 年）

Toshiaki Osuga: "Comparison of Growth of Laminar Flows in Capillary"Japanese Journal of Applied Physics. 38巻. 6564-6567 (1999)

Toshiaki Osuga：“毛细管中层流增长的比较”日本应用物理学杂志第 38 卷。6564-6567 (1999)

Toshiaki Osuga: "Explicit Thickness Formulae for the Potential, Field and Charge Density of a Planar Electric Double Layer"Membrane. 24巻3号. 174-181 (1999)

Toshiaki Osuga：“平面双电层势、场和电荷密度的显式厚度公式”膜，第 24 卷，第 3 期。174-181 (1999)

T.osuga and H.Tatsuoka: "1.5T.Steaoy Magnetic Fiela Effect on Neuro Conduction of a Bulltrog Sciatic Newe in a Partiol Active State" Magnetic Resonance Imaging to be published in. 出版予定. (1999)

T.osuga 和 H.Tatsuoka：“1.5T.Steaoy Magnetic Fiela Effect on Neuro Conduction of a Bulltrog Sciatic Newe in a Partiol Active State” 磁共振成像即将发表。出版计划（1999 年）。