Kanamori, T., Suzuki, Y., Sakai, K., Kuwana, K, Nakanishi, H. TECHNICAL DETERMINATION OF OPTIMAL DIMENSIONS OF HIGH PERFORMANCE DIALYZERS. The depende

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1 Kanamori, T., Suzuki, Y., Sakai, K., Kuwana, K, Nakanishi, H. TECHNICAL DETERMINATION OF OPTIMAL DIMENSIONS OF HIGH PERFORMANCE DIALYZERS. The dependence of diffusive clearance of a high performance dialyzer (SSP-1. 5L) for vitaminbl2 on dialysate flow rate was larger than that of a conventional dialyzer(ssp-1.5h) with the same dimension as SSP-1.5L. Diffusive resistance of highly permeable membranes is no longer the sole factor governing removal rate of dialyzers for middle molecule substances. We determined optimal dimensions of high performance dialyzers, using empirical equations for dialysate- and blood-side mass transfer and the tortuous pore model combined with equations for estimating pressure drop and priming blood volume. The fraction of membrane diffusive resistance of SSP-1.5L for vitaminbl2 calculated from the theory was 0.73 times that of SSP-1.5H. The decrease in inner diameter of the membrane highly increased bloodside pressure drop in spite of slight improvement in diffusive clearance for vitaminbl2, leading to optimal inner diameter of approximately 200 Đm. The decrease in inner diameter of the shell also increased diffusive clearance for vitaminbl2. However, the fiber density of 75% with decreasing inner diameter of the shell was calculated to be the upper limit that would maximize the solute removal performance. Dimension of SSP-1. 5L was nearly equal to the optimal one calculated from the theory. KEYWORD:optimal dimension, high performance dialyzer, mass transfer, middle molecule substance, fiber density Jpn J Artif Organs 22(1), (1993) Department of Chemical Engineering, WASEDA University Ohkubo, Shinjuku-ku, Tokyo 169, Japan SENKO MEDICAL INSTRUMENT Mfg. Co., Ltd.

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6 ney 2nd ed, ed by Brenner W B Saunders BM, Rector Co. Philadelphia FC Jr 1981, ) 福 田 誠, 細 矢 範 行, 金 森 敏 幸, 酒 井 清 孝, 錦 戸 條 二, 渡 邉 哲 夫, 伏 見文 良:透 析 器 の至 適 設 計. 人 工 臓 器20: 59, ) Michaels ance AS;Operating criteria for separation gans Fig. 9 改良血液 ポー ト devices. 12;387, 6) Sakai IV. 結 using Jpn 21;207, 1)高 性 能 透 析 器 に つ い て も 通 常 透 析 器 と 同 様 に 化 学 工 and perform- and other membrane Amer Soc Artif Int Or of pore membranes 論 Trans K, Takesawa mination parameters hemodialyzers S, Mimura R, Ohashi radius H;Deter- of hollow-fiber tritium-labeled dialysis water. J Chem Eng ) 竹沢 真 吾, 小 沢 喜 久 夫, 三 村 理 七, 酒 井 清 孝:ダ イア ラ イザ ー に お け る 溶 質 の 膜 透 過 機 構. 人 工 臓 器13:146 学 的 手 法 で 至 適 設 計 が 可 能 で あ る. 0, ) 高 性 能 透 析 器 で は 形 状 に よ って 中分 子 量 物 質 の 除去 8) Popovich 性 能 も変 化 す る た め 至 適設 計 が 必 須 で あ る fects RP, Christopher of membrane TG, Babb AL;The diffusion properties on hemodialyzer 3) 中 空 糸 内径 の 減 少 中 空 糸 長 さ の増 加 は 溶 質 除 去 性 能 Advances in Bioengineering, を向 上 さ せ るが 同 時 に 血 液 側 圧 力 損 失 を 大 幅 に増 加 さ Eng Progr Symposium Ser せ る問 題 点 が あ る 9) Keller KH;Fluid Mechanics Organs, 4) 新 型 血 液 ポ ー トの 採 用 外 筒 の 小 径 化 は 溶 質 除 去 性 能 Washington D. C. の 向上 に 有 用 で あ る 10) 金 森 敏 幸, 酒 井 清 孝:バ and Mass Transfer Georgetown University cine:design Acad Sci 2) Klein Centella Holland of Ser LJ, 11 21;585, J, Colton Hemodialyzers 3) Colton Trans イ オ レ オ ロ ジ ー. 日本 ゴ ム 協 1989 CK, Lowrie Fig ) 金 森 敏 幸, 福 田誠, 酒 井 清 孝:Highly TD, Farrell BJr, 13)Sakai G, RL;Evaluation Membranes, dialysis. of U. S. Depart- and Welfare Bethesda 14) Takesawa Hidai consid-erations. The Kid- S, Terasawa H, Sakai computed terns EG;Hemodialysis;physical fibre Dial me 1992 determination of hollow Nephrol 1992 permeable of optimal membranes Transplant for clinical 4(Suppl.);73, ray and technical K;Technical dimensions PC, Mason R, 1977 principles 度境膜抵 抗に着 目し た透 析 器 至 適 設 計 法 の検 討. 人 工 臓 器21:982, mbraneの 溶 質 透 過 性 の 検 討. 膜17:19, F, Wathen Education, N. Y CK, Darby and Dialysis ment of Health, in medi- Bower JD, Buffaloe FF, Kennedy RS, Lipps Nolph KD, Villarroel Maryland LW Jr;Engineering an artificialkidney. E, Autian in Press 140 錦 戸 條 二, 渡 邉 哲 夫, 伏 見 文 良:濃 EF, Bluemle, RG Chem ) 青 木 美 貴, 阿 波 加 徹, 福 田 誠, 金 森 敏 幸, 酒 井 清 孝, 参 考 文 献 1) Leonard and performance. ed by Buckles Artificial 会 誌62:337, design No ;96, 1973, ef- and ultrafiltration Intern tomog-raphy in capillary Organs M, Sakagami K;Nondestructive of dialyzers. 34;794, M, Kobayashi evaluation dialysate Trans flow by Xpat- Am Soc Artif 1988 ジ ャ ケ ッ ト内 径 と ク リ ア ラ ン ス 人 工 臓 器22巻1号 1993年 69 T,

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