2008 Fiscal Year Annual Research Report
透析器ハウジング形状が透析液流動に与える影響の検討
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19700388
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
山本 健一郎 Waseda University, 高等研究所, 助教 (00434316)
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| Keywords | 医用化学工学 / 透析器 / 流動解析 / 物質移動解析 |
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| Research Abstract |
血液透析とは、円箇状のハウジングに収められた約1万本の中空糸膜(内径約200μm、厚さ約45μm)からなる透析器を用いて、腎不全患者の血液中から病因物質を拡散・濾過させることで分離除去するプロセスである。透析器の性能は、使用される膜の溶質透過能だけでなく、血液と透析液の接触効率すなわち流動状態に大きく依存する。そのため、これを最適化し除去性能を高めることが重要であり、研究が多くなされてきた。本研究では、透析器ハウジング形状(バッフル、テーパ構造,透析液出入口部位など)に着目し、これが透析液流動に及ぼす影響について検討することで, 高性能な透析器の設計についての指針を得ることを目的とする。
本年度は、透析液流動解析における分布流体抵抗値の算出方法を検討することで、透析液流動と物質移動の解析精度を向上させることを検討した。解析結果の妥当性に関しては、ハウジング形状(テーパ構造)および中空糸充填率の異なる3種類の試作透析器を用いて水系において測定した実測値と比較することにより検証した。その結果、透析液側圧力損失に関する実測値と解析値の誤差は約6%となり、従来のErgun式を用いた手法よりも精度良く解析することができた。このことから、本手法により、中空糸型透析器における透析液流動を精度よく評価できると期待される。現在解析を進めている血液流動の解析結果と合わせて、今後は物質移動に関する解析を進める。
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