專利名稱：透析液再生單元的制作方法
透析液再生單元本發(fā)明涉及透析液再生單元(裝置)，其適于再生包含載體物質(zhì)的透析液。本發(fā)明 進一步涉及透析系統(tǒng)，以及涉及再生包含載體物質(zhì)的透析液的方法。當人的肝或腎不能執(zhí)行其正常功能時，不能去除或代謝某些物質(zhì)導(dǎo)致其在體內(nèi)的 積累。這些物質(zhì)可根據(jù)其水溶性進行區(qū)分水溶性和水不溶性(或蛋白質(zhì)結(jié)合的)?？衫?不同的體外方法以輔助替代衰竭的功能。血液透析是治療腎衰竭患者的黃金標準。為此， 使用的是這樣的透析器，其被半透膜分成兩個室。血液穿過透析器的血液室，其被半透膜與 穿過所述透析器透析室的透析液分開。生理透析液應(yīng)當包括這樣濃度的期望電解質(zhì)、營養(yǎng) 物和緩沖液，以使其在患者血液中的水平可達到正常。常規(guī)的血液透析對肝衰竭患者幾乎沒有幫助，尤其當他們沒有伴隨的腎衰竭時。 這主要是由于下列事實在肝衰竭中積累的主要的毒素象代謝物，例如膽紅素、膽汁酸、銅 和其它物質(zhì)象氣體、激素或藥物是蛋白質(zhì)結(jié)合的，并且因此很難通過血液透析去除。為了提高蛋白質(zhì)結(jié)合物質(zhì)的去除，對透析液組合物進行改進以包括白蛋白，其結(jié) 合從血液跨越半透膜流動到透析液的未結(jié)合毒素。然后，治療方式被稱為“白蛋白透析”。 白蛋白在透析液中的存在有助于從血液中去除蛋白質(zhì)結(jié)合物質(zhì)。白蛋白的應(yīng)用基于其是血 液中蛋白結(jié)合毒素的主要載體蛋白。然而，商業(yè)上可得到的白蛋白非常昂貴。因此，基于白蛋白的系統(tǒng)引起高的治療成 本。此外，這些系統(tǒng)呈現(xiàn)出令人不滿意的解毒效率平均地僅可獲得作為蛋白質(zhì)結(jié)合物質(zhì)標 記的膽紅素水平直至30%的減少。盡管基于白蛋白的滲析方法引起肝性腦病癥狀的改善， 但是因為有限的解毒效率和高的治療成本不可能實現(xiàn)這些數(shù)值的標準化。美國專利申請US 2005/0082225 Al涉及用于從生物流體尤其血液或血漿中去除 蛋白結(jié)合物質(zhì)的透析方法，其包含用于將要去除的蛋白結(jié)合物質(zhì)溶解到生物流體和/或透 析液的至少一個方法，以及涉及從生物流體去除蛋白結(jié)合物質(zhì)的方法。本發(fā)明的一個目的是提供再生包含載體物質(zhì)的透析液的改良裝置和方法。本發(fā)明的目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的透析液再生單元、根據(jù)權(quán)利要求26所 述的透析系統(tǒng)以及通過根據(jù)權(quán)利要求35所述的再生包含載體物質(zhì)的透析液的方法得以解 決。根據(jù)本發(fā)明實施方式的透析液再生單元——其適于再生包含載體物質(zhì)的透析 液——包括第一流動通道和第二流動通道。第一流動通道包括適于向第一流動通道中流動 的透析液中加入酸性液體的第一供給單元，以及位于第一供給單元下游的解毒單元。解毒 單元適于從第一流動通道中流動的酸化透析液中去除毒素。第二流動通道與第一流動通道 平行地延伸。第二流動通道包括適于向第二流動通道中流動的透析液中加入堿性液體的第 二供給單元以及位于第二供給單元下游的另外的解毒單元。另外的解毒單元適于從第二流 動通道中流動的堿化透析液中去除毒素。對于透析肝衰竭患者，使用的是包含載體物質(zhì)象例如白蛋白的透析液。這種透析 液一般非常昂貴。對于清潔和再生透析液，必須去除結(jié)合載體物質(zhì)的毒素。為了有效地去 除所述毒素，根據(jù)本發(fā)明實施方式的透析液再生單元包括平行地以流體連接的兩個流動通道。要再生的透析液被分流并且通過兩個流動通道輸送。在第一流動通道中，向透析液中加 入酸性液體。對于在酸性溶液中可溶的毒素，溶液中游離毒素的濃度增加。在位于酸性液 體供給單元下游的解毒單元，游離的毒素從第一流動通道中流動的酸性透析液中去除。通 過向透析液中加入酸性液體，促進了酸性可溶毒素的去除。此外，通過降低PH，堿性可溶毒 素可例如沉淀并且由此從透析液中去除。在與第一流動通道平行延伸的第二流動通道中，向在第二流動通道中流動的透析 液中加入堿性液體。由于PH的增加，游離的堿性可溶毒素的濃度增加，因此促進了堿性可 溶毒素的去除。這些毒素通過另外的解毒單元去除，另外的解毒單元位于堿性液體供給單 元的下游。另外的解毒單元適于從第二流動通道中流動的堿化透析液中去除毒素。此外， 通過增加PH，酸性可溶毒素可例如沉淀并且由此從透析液中去除。通過平行地提供酸性流動通道和堿性流動通道，酸性可溶毒素和堿性可溶毒素兩 者都可從透析液中有效地去除。因此，根據(jù)本發(fā)明實施方式的透析液再生單元能有效地去 除蛋白結(jié)合毒素。術(shù)語“毒素”在本文中被非常廣泛地理解并且又涵蓋了所有通常沒有被 直接稱為毒素的蛋白結(jié)合物質(zhì)，諸如藥物、電解質(zhì)、激素、脂肪、維生素、氣體和代謝降解產(chǎn) 物象膽紅素。在解毒單元的下游，來自第一流動通道的再生酸化透析液可與來自第二流動通道 的再生堿化透析液匯合，借此來自第一流動通道的酸化透析液和來自第二流動通道的堿化 透析液可至少部分相互中和。因此，通過將來自第一流動通道的酸化透析液流和來自第二 流動通道的堿化透析液流匯合，可以提供在生理PH值的再生透析液流。此外，再生透析液 的準確PH值可通過調(diào)節(jié)穿過第一和第二流動通道輸送的各自流體進行調(diào)整。因此，根據(jù)本 發(fā)明實施方式的透析液再生單元能提供在生理PH值的再生透析液。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，通過第一供給單元加入的酸性液體包括下列至少一種鹽 酸、硫酸、醋酸。優(yōu)選地，通過第二供給單元加入的堿性液體包括下列至少一種氫氧化鈉溶液、氫 氧化鉀溶液。另外優(yōu)選地，選擇這樣的酸性液體和堿性液體，以致于“生理”中和產(chǎn)物是在中和 期間產(chǎn)生的。例如，無論如何，一定濃度的所出現(xiàn)的中和產(chǎn)物可能在各自的生物流體中已經(jīng) 存在。例如，當使用含水鹽酸和含水氫氧化鈉溶液時，在酸化流體和堿化流體的中和期間產(chǎn) 生了一定濃度的NaCl。NaCl還存在于生物流體象例如血液或血清中。在優(yōu)選的實施方式中，第一供給單元適于將第一流動通道中透析液的pH調(diào)整到1 與7之間的pH，優(yōu)選地為2. 5與5. 5之間。在優(yōu)選的實施方式中，第二供給單元適于將第二流動通道中透析液的pH調(diào)整到7 與13之間的pH，優(yōu)選地為8與13之間。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，通過降低第一流動通道中透析液的pH，對于透析液中的至 少一些毒素，毒素-載體復(fù)合物與游離毒素和游離載體物質(zhì)的濃度比向有利于游離毒素的 方向移動，因而增加了透析液中游離毒素的濃度。通過降低第一流動通道中透析液的PH，酸 性可溶毒素(象例如鎂或銅)的溶解度增加，而酸性可溶毒素與載體物質(zhì)之間的結(jié)合親和 力降低。因此，溶液中游離毒素的濃度增加。另外優(yōu)選地，解毒單元適于至少部分去除所述游離毒素。由于游離毒素的濃度增
6加，所述毒素可以增加的速度被去除。另外，通過降低第一流動通道中透析液的pH值，一些堿性可溶毒素可例如被沉淀 并且由此從透析液中去除。在優(yōu)選的實施方式中，通過增加第二流動通道中透析液的pH，對于透析液中的至 少一些毒素，毒素_載體復(fù)合物與游離毒素和游離載體物質(zhì)的濃度比向有利于游離毒素的 方向移動，因而增加了透析液中游離毒素的濃度。通過增加第二流動通道中透析液的PHj^ 性可溶毒素(象例如膽紅素)的溶解度增加，而堿性可溶毒素與載體物質(zhì)之間的結(jié)合親和 力降低。因此，溶液中游離毒素的濃度增加。優(yōu)選地，另外的解毒單元適于至少部分去除所述游離毒素。由于游離毒素的濃度 增加，所述毒素可以增加的速度被去除。另外，通過增加第二流動通道中透析液的pH值，一些酸性可溶毒素可例如被沉淀 并且由此從透析液中去除。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，第一和第二流動通道中至少一個包括位于解毒單元例如過 濾裝置下游的溫度調(diào)節(jié)單元，所述溫度調(diào)節(jié)單元適于升高或降低透析液的溫度。例如，透析 液的加熱或冷卻可進一步增強上述效果。根據(jù)另外優(yōu)選的實施方式，通過增加透析液的溫度，對于透析液中的至少一些毒 素，毒素-載體復(fù)合物與游離毒素和游離載體物質(zhì)的濃度比向有利于游離毒素的方向移 動，因而增加了透析液中游離毒素的濃度。因此，游離毒素可以增加的速度被解毒單元去 除。優(yōu)選地，毒素包括下列的一種或多種代謝產(chǎn)物、膽紅素、膽汁酸、藥物、電解質(zhì)象 例如鎂、激素、類脂象例如游離脂肪酸、維生素、酚類、硫酸鹽、礦物質(zhì)、痕量元素象例如銅、 鐵、硒、錳、氣體象例如氧化氮或一氧化碳。另外優(yōu)選地，載體物質(zhì)包括下列的一種或多種白蛋白、人血清白蛋白、動物白蛋 白、基因工程白蛋白、球蛋白、脂蛋白、碳顆粒。包含白蛋白和至少一種另外的載體物質(zhì)的混 合物是優(yōu)選的。此外，載體物質(zhì)可選自這樣的物質(zhì)，其根據(jù)各種物理化學(xué)參數(shù)例如PH和/ 或溫度和/或光(波長)和/或壓力改變其與毒素的結(jié)合能力/親和力(例如由于構(gòu)造變 化)，尤其改變其與要從透析液線路中去除的毒素的結(jié)合能力。這樣的載體物質(zhì)使該載體 物質(zhì)在預(yù)定條件下結(jié)合毒素，而它們可通過改變條件被循環(huán)利用。在改進的條件下載體物 質(zhì)與毒素的復(fù)合物解離，這允許載體物質(zhì)被再引入透析液線路中。毒素通過例如沉淀反應(yīng) 或通過解毒單元諸如通過過濾(上述)去除。呈現(xiàn)與特定毒素(可逆地)結(jié)合性質(zhì)(取決 于物理化學(xué)性質(zhì))的載體物質(zhì)的實例可根據(jù)要結(jié)合毒素的特性進行選擇。一般地，糖苷、核 酸(和其衍生物)、脂肪酸、脂肪、碳分子、納米顆粒、記憶塑料、記憶金屬、蛋白、樹脂、來自 天然來源的二次植物物質(zhì)或其它復(fù)合化合物、碳水化合物或合成化合物例如聚合物，呈現(xiàn) 該特性。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，解毒單元和另外的解毒單元作為再生透析器、或作為超濾 裝置、或作為滲濾裝置或作為使沉淀反應(yīng)發(fā)生的裝置被實施。在解毒單元作為透析器被實 施的情況下，毒素可經(jīng)由半透膜穿到流出液。在優(yōu)選的實施方式中，解毒單元和另外的解毒單元每個都包括過濾泵和流出管 道——其適于將流出液從各自解毒單元抽出。在解毒單元，毒素穿到流出液。在流出液中，毒素濃度增加，而在透析液中，毒素濃度減少。優(yōu)選地，第一流動通道包括適于將透析液泵出穿過第一流動通道的第一泵，并且 第二流動通道包括適于將透析液泵出穿過第二流動通道的第二泵，所述第一泵和第二泵相 互獨立地運作。第一流動通道中的流動特性可與第二流動通道中的流動特性不同。例如， 在酸性環(huán)境中，載體物質(zhì)象白蛋白可具有與堿性環(huán)境中不同的形狀。因此，第一流動通道中 的流動阻力可與第二流動通道中的流動阻力不同。通過提供兩個分開的泵，可以補償這些 區(qū)別，并且可以實現(xiàn)第一和第二流動通道中透析液均等的流動。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，由第一流動通道供應(yīng)的酸化透析液可與由第二流動通道供 應(yīng)的堿化透析液匯合。在第一和第二流動通道的供給單元和解毒單元下游，兩股流動匯合， 并且產(chǎn)生再生透析液合一的流動。另外優(yōu)選地，當由第一流動通道供應(yīng)的酸化透析液與由第二流動通道供應(yīng)的堿化 透析液匯合時，酸化透析液和堿化透析液至少部分相互中和。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，透析液再生系統(tǒng)包括多個開關(guān)閥門。優(yōu)選地，在運行的第一階段，開關(guān)閥門被如此設(shè)定，以致于第一解毒單元被包括在 第一流動通道中并且第二解毒單元被包括在第二流動通道中，而在運行的第二階段，開關(guān) 閥門被如此設(shè)定，以致于第二解毒單元被包括在第一流動通道中并且第一解毒單元被包括 在第二流動通道中。優(yōu)選地，開關(guān)閥門如此運行，以致于酸化透析液被交替地供應(yīng)到第一解毒單元和 第二解毒單元而堿化透析液被交替地供應(yīng)到第二解毒單元和第一解毒單元。在運行的第一階段，第一解毒單元被暴露于酸性液體流。在運行的這個階段，酸性 可溶物質(zhì)象例如鎂可從透析液中去除。然而，其它物質(zhì)——在酸性環(huán)境中不溶——可在運 行的第一階段沉淀并且由此從透析液中去除。第二解毒單元在運行的第一階段被暴露于堿 性環(huán)境。因此，堿性可溶物質(zhì)象例如膽紅素可從透析液中去除并且在堿性環(huán)境中不溶的物 質(zhì)可在第二解毒單元中沉淀。不溶物質(zhì)的沉淀可削弱解毒單元的正常功能。例如，沉淀物 質(zhì)可引起解毒單元的堵塞。因此，因此，建議在運行的第二階段，開關(guān)閥門如此設(shè)置，以致于 第一解毒單元和第二解毒單元相互交換。現(xiàn)在，第二解毒單元被包括在第一流動通道中并 且第一解毒單元被包括在第二流動通道中。因此，第一解毒單元被暴露于堿性環(huán)境，并且在 運行的第一階段已經(jīng)沉淀的酸性不溶物質(zhì)可以被溶解并從透析液中去除。反之亦然，第二 解毒單元被暴露于酸性環(huán)境，其暗示著在運行的第一階段已經(jīng)沉淀的堿性不溶物質(zhì)可以被 溶解并從第二解毒單元中去除。通過周期交換第一和第二解毒單元，可以去除沉淀的物質(zhì)， 并且在長時間段確保解毒單元的正常功能。因此，解毒單元的壽命范圍被延長并且毒素從 透析液的去除增加。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，開關(guān)閥門被周期開關(guān)。因此，避免了沉淀物質(zhì)的積累。另外優(yōu)選地，開關(guān)閥門在定期的時間間隔自動開關(guān)，優(yōu)選地為每30至60分鐘。例 如，透析液再生單元可包括適于控制開關(guān)閥門操作的電子控制單元。根據(jù)本發(fā)明實施方式的透析系統(tǒng)包括生物流體線路、透析液線路、至少一個透析 器和如上述的透析液再生單元。在優(yōu)選的實施方式中，生物流體是血液或血漿。在優(yōu)選的實施方式中，透析系統(tǒng)包括透析液儲罐——其是透析液線路的部分，其中所述透析液再生單元適于從透析液儲罐抽出透析液、再生透析液以及將再生透析液再次 供給透析液儲罐。透析液儲罐可充當血液清洗線路和透析液再生單元之間的緩沖儲罐。透析液向血 液清洗線路的一個或多個透析器的供給可從透析液儲罐或者直接從再生單元實施，例如通 過將再生透析液流分成兩個線路——第一線路導(dǎo)向透析液儲罐并且第二線路導(dǎo)向血液清 洗線路的透析器。通過提供透析液儲罐，透析液線路可與透析液再生單元分離。例如，透析 液線路中的流動速度可與穿過透析液再生單元的流動速度獨立地進行選擇。具體地，透析 液再生單元中的流動速度可例如高于透析液線路中的流動速度。另外，在透析液再生單元 中，透析液的清洗可在非生理操作條件下進行。通過提供透析液儲罐和將透析液再生單元 與血液清洗線路分開，實現(xiàn)對患者血液有效的保護。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，透析液再生單元是分開的透析液再生線路的部分。根據(jù)另外優(yōu)選的實施方式，再生單元適于以連續(xù)操作和間歇操作再生透析液。由 于透析液儲罐的存在，透析液再生單元的間歇操作是可能的。根據(jù)可選的實施方式，透析液再生單元被整合到透析液線路中。在該實施方式中， 再生透析液流被直接供給透析器。優(yōu)選地，透析器包括生物流體室——其是生物流體線路的部分；透析液室——其 是透析液線路的部分；和半透膜，其將生物流體室和透析液室分開。透析系統(tǒng)進一步包括替代單元，適于將替代流體供給生物流體或透析液。例如，通 過添加替代流體，生物流體或透析液的體積可能增加。另外，替代流體可包括物質(zhì)象例如電 解質(zhì)、養(yǎng)分、緩沖液和其它重要的物質(zhì)，其可能在生物流體或透析液中不具有合適的濃度。 生理透析液和替代流體應(yīng)當相互補充，因而目的是返回到患者的清潔血液具有生理濃度的 電解質(zhì)、養(yǎng)分、緩沖液和其它重要的物質(zhì)。為了更好理解本發(fā)明以及顯示如何將其實現(xiàn)，現(xiàn)在將以實例的方式對附圖進行參 考，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式透析系統(tǒng)示意性框圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實施方式透析系統(tǒng)更詳細的視圖，以及圖2B顯示本發(fā)明的另一實施方式，其中透析系統(tǒng)包括透析液儲罐。圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的實施方式透析系統(tǒng)示意性框圖。經(jīng)由動脈血線路1，來自 患者的血液被供給透析器2。在血液被供給透析器2之前，預(yù)稀釋流體3被加入到血液中。 在透析器2中，血液和透析液的各自流動可以并流進行，如圖1所示。可選地，血液和透析 液的各自流動可以逆流進行。在透析器2，發(fā)生擴散、對流和/或超濾過程，并且患者的血液 被清洗。在血液穿過透析器2后，稀釋后的流體4被加入到清潔的血液。清潔的血液經(jīng)由 靜脈血線路5再供給患者。透析系統(tǒng)包括透析液再生線路6，其適于再生已經(jīng)穿過透析器2的透析液。在本發(fā) 明的實施方式中，使用的是包含載體物質(zhì)象例如白蛋白的透析液。具體地，透析液再生線路 6適于從透析液中去除蛋白結(jié)合毒素象例如膽紅素、膽汁酸等。第一，一種或多種流體7被 加入到透析液。然后，流體8在一定pH和溫度條件下例如通過過濾、滲濾、沉淀或透析從透 析液中去除。另外，一種或多種替代流體9可被加入以修正透析液中電解質(zhì)和其它重要物 質(zhì)的濃度。再生透析液流從透析液再生線路6供給透析器2。
圖2A給出根據(jù)本發(fā)明的透析系統(tǒng)實施方式的更詳細視圖。透析系統(tǒng)包括血液線路11，其帶有兩個透析器12A和12B。透析器12A和12B每 個包括血液室、透析液室和分離所述室的半透膜13A、13B。透析器12A、12B平行地以流體連 接。來自患者的血液經(jīng)由血液泵14穿過管道。在血液被供給透析器12A、12B之前，預(yù)稀釋 流體15經(jīng)由預(yù)稀釋泵16被加入到血液中。然后，血液穿過透析器12A、12B的血液室。在 清潔的血液返回到患者之前，稀釋后流體17經(jīng)由稀釋后泵18加入到血液中。血液流速可在100_600ml/分鐘之間但優(yōu)選地在150_400ml/分鐘之間，更優(yōu)選地 在150-250ml/分鐘之間。預(yù)稀釋流速可在l_201/h之間但優(yōu)選地在4_71/h之間。稀釋后 流速可在所選血液流速的5-30%之間，但優(yōu)選地在10-20%之間。在圖2A所示的實施方式中，透析液線路包括透析液再生單元19。已經(jīng)穿過透析液 再生單元19的透析液以150-2000ml/分鐘之間但優(yōu)選地在500_1100ml/分鐘之間的流速 用第一透析液泵20被泵到透析器12A、12B的透析液室。為了使電解質(zhì)和其它重要物質(zhì)變 成期望濃度，替代流體21、22可經(jīng)由各自泵23、24供給透析液。穿過透析器12A、12B的透 析液室后，透析液——其具有從患者中取出所加流體以減少其體積超載——經(jīng)由第二透析 液泵25輸送到透析液再生單元19。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，透析液再生單元19包括兩個流動通道27、28，其平行地 流體連通。在流動通道27——其還被稱為“酸性流動通道”，包含強酸的酸性溶液29經(jīng)由 酸泵30被加入到透析液。在流動通道28——其還被稱為“堿性流動通道”，包含強堿的堿 性溶液31經(jīng)由堿泵32被加入到透析液。透析液再生單元19包括兩個再生泵33、34，用于通過兩個流動通道27、28運輸透 析液。優(yōu)選地，兩個分離的泵被用于傳輸透析液，因為流體阻力在酸性流動通道27和在流 動通道28中可以不同。例如，載體物質(zhì)象例如白蛋白可在酸性或堿性條件下具有不同的形 狀并且因此對于不同的PH值具有不同的流動特性?？蛇x地，除了兩個泵外，帶有夾子或流 體測量工具的系統(tǒng)可被用于實現(xiàn)兩個流動通道27和28中恒定的流速。兩個流動通道27、28每個包括解毒單元35、36，其適于過濾或透析透析液以及從 透析液中去除毒素。解毒單元35、36可例如作為再生透析器、超濾單元、滲濾單元等被實 施。酸性流動通道27的再生泵33和堿性流動通道28的再生泵34將透析液向下游傳遞至 透析液再生單元19的兩個解毒單元35、36之一。透析液經(jīng)由包括開關(guān)閥門37、38的閥門 機制被供給解毒單元35、36。在堿性溶液流動穿過的解毒單元，堿性可溶毒素象例如膽紅素可通過過濾或透析 去除。在堿性條件下，溶液中堿性可溶毒素的濃度增加。由于游離毒素的這種濃度增加，促 進了游離毒素的去除。在酸性溶液流動穿過的其它解毒單元，這些堿性可溶毒素可例如沉 淀并且從透析液中去除。關(guān)于酸性可溶毒素象例如鎂，觀察到類似效應(yīng)。在酸性溶液中，溶液中酸性可溶毒 素的濃度增加，并且因此酸性可溶毒素可以增加的速度被去除。相反，在堿性溶液流動穿過 的解毒單元中，酸性可溶毒素被沉淀為例如氫氧化鎂，并由此從透析液中去除。開關(guān)閥門37、38適于通過在酸性側(cè)的再生泵33的運輸將酸化透析液的方向變至 解毒單元35或解毒單元36 (開關(guān)閥門37)，并且通過在堿性側(cè)的再生泵34的運輸將堿化透 析液的方向變至解毒單元36或解毒單元35 (開關(guān)閥門38)。開關(guān)閥門37、38例如每30-60分鐘改變流動方向，以致于各個解毒單元35、36 —次從再生泵33和34之一接收流體。然 而，根據(jù)所用的酸和所應(yīng)用的機制，流動方向的改變可每1至60分鐘發(fā)生一次。開關(guān)可自 動進行或個別地由用戶進行。每1至10分鐘，優(yōu)選地每1至5分鐘改變方向可能對于某些 應(yīng)用來說是優(yōu)選的。根據(jù)過濾類型，沉淀物質(zhì)可通過阻塞解毒單元35、36的孔引起解毒單元35、36的 阻塞。為了避免這一點，解毒單元35、36被輪換解毒單元，其在一段時間(例如30分鐘) 是酸性解毒單元，在下一段時間(例如30分鐘)被用在堿性流動通道。這意味著后來沉淀 的物質(zhì)被溶解并且通過過濾或透析高濃度地被去除。這還能夠在長時間段連續(xù)使用解毒單兀。例如，可手動或通過電子控制的閥門機制進行解毒單元35、36的開關(guān)?？稍诹黧w 線路的不同位置進行開關(guān)，最優(yōu)選的位置是解毒單元35、36的直接下游。然而，溫度調(diào)節(jié)單 元53、54可位于線路中和/或以這樣的方式控制，其使它們被包括到作用于解毒單元的開 關(guān)機構(gòu)中。例如酸化透析液的方向變化可與解毒單元35、36中酸化流體的方向變化一起實 現(xiàn)。然而，還可以實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)單元53、54和解毒單元35、36中例如酸化透析液方向的獨 立變化。通過將溫度調(diào)節(jié)單元包括在開關(guān)機制中，確保兩個單元沒有積累沉淀的載體物質(zhì) 例如白蛋白，其可由溫度調(diào)節(jié)單元53、54與堿化或酸化透析液的專門接觸而引起，尤其由 于該單元上的溫度作用。對于從解毒單元35、36去除流體和毒素，系統(tǒng)包括兩個過濾泵39、40，其起到從解 毒單元35、36去除流出液41、42的作用。為了平衡不同流體的體積，系統(tǒng)可包括多個測量 器(scales) 43-46，其適于不斷地測量所加酸29、所加堿31和流出液41、42的流體體積。在解毒單元35、36的下游，在解毒單元之一的外流中獲得的再生酸化透析液流與 在其它解毒單元的外流中獲得的再生堿化透析液流匯合。通過匯合酸化流和堿化流，酸和 堿相互中和，并且產(chǎn)生了 pH在6和8之間的生理范圍中的再生透析液流。再生透析液可被 供給透析器12A、12B。在透析液穿到透析器12A、12B之前，溫度調(diào)節(jié)單元可位于透析液線路 中。這使得再循環(huán)的透析液被調(diào)節(jié)至在透析器12A、12B的膜處接觸血液所需的溫度。優(yōu)選地，在酸性流動通道27中以及在堿性流動通道28中，加入酸和堿，其結(jié)合的 堿或酸是在人有機體中自然存在的離子。因此，確保通過匯合透析液酸化流和透析液的堿 化流獲得的再生透析液不包含任何非生理物質(zhì)。經(jīng)由位于解毒單元35、36上游堿側(cè)和酸側(cè)的傳感器47-50檢測透析液的各種系統(tǒng) 參數(shù)象例如PH值、溫度和傳導(dǎo)率。在酸性流動通道27中，傳感器47檢測加入酸之前的系 統(tǒng)參數(shù)并且傳感器48測量加入酸之后的系統(tǒng)參數(shù)。因此，在堿性流動通道28中，傳感器49 檢測加入堿之前的系統(tǒng)參數(shù)并且傳感器50測量加入堿之后的系統(tǒng)參數(shù)。系統(tǒng)可包括另外的傳感器單元51、52，其位于解毒單元35、36的流出流動通道中。 傳感器單元51、52適于檢測系統(tǒng)參數(shù)象例如pH值、溫度和傳導(dǎo)率。在每個流動通道27、28中，為了增加毒素的去除，可實現(xiàn)臨時增加透析液中游離 毒素濃度的另外方法步驟。這些方法步驟可包括例如下列的一種或多種加熱或冷卻透析 液，用電磁波照射透析液，改變透析液的鹽含量，加入與要取出的毒素結(jié)合的可透析物質(zhì)。在圖2A所示的實施方式中，各個流動通道27、28包括各自的溫度調(diào)節(jié)單元53、54。 例如，透析液的加熱可有助于弱化蛋白結(jié)合毒素和載體物質(zhì)之間的結(jié)合。加熱可例如經(jīng)由流體填充的管道系統(tǒng)的直接加熱或者通過用微波或紅外線照射而實現(xiàn)?？蛇x地，溫度調(diào)節(jié) 單元可適于冷卻透析液。通過改變透析液的溫度，溶液中游離毒素的濃度增加，因此增強了 毒素的去除。改變毒素_載體復(fù)合物與游離毒素和游離載體物質(zhì)的濃度比的另一可能方法步 驟是用電磁波照射透析液。例如，超聲波裝置可被用作用電磁波照射的裝置。其它合適的 裝置可以是例如適于產(chǎn)生光波、紫外線波、紅外線波、無線電波和微波的那些裝置。改變毒素_載體復(fù)合物與游離毒素和游離載體物質(zhì)的濃度比的另一可能方法步 驟是改變透析液的鹽含量。改變鹽濃度可有助于溶解要去除的毒素。此外，它還被用于恢 復(fù)再循環(huán)載體物質(zhì)對毒素的結(jié)合能力。尿素的加入對于提高載體物質(zhì)的結(jié)合能力可能是必 須的。改變毒素_載體復(fù)合物與游離毒素和游離載體物質(zhì)的濃度比的另一可能方法步 驟是向透析液中加入可透析化合物，所述可透析化合物適于結(jié)合要去除的毒素?？梢允?用的結(jié)合化合物是低/中分子量的可透析化合物，其通過對要去除的物質(zhì)強的親和力來判 別。優(yōu)選的化合物包括咖啡因，其結(jié)合膽紅素，以及常見的螯合劑象青霉胺、曲恩汀、去鐵 胺、preferiprone、HBED、維生素C、BAL、DMPS或DMSA，其結(jié)合金屬陽離子諸如銅離子或鐵離 子。圖2B顯示透析系統(tǒng)的可選實施方式。透析系統(tǒng)包括血液線路53，帶有兩個透析器 54A和54B。每個透析器54A和54B包括血液室、透析液室和分離室的半透膜55A、55B。透 析器54A、54B平行地以流體連接。來自患者的血液通過血液泵56泵出穿過透析器54A和 54B的血液室。圖2B的實施方式包括用于儲存再生透析液的透析液儲罐57。來自透析液儲罐57 的透析液通過第一透析液泵58泵出穿過透析器54A、54B的透析液室。為了使電解質(zhì)和其 它重要物質(zhì)達到期望濃度，替代流體59、60可經(jīng)由相應(yīng)的泵61、62供給透析液。在穿過透 析器54A、54B的透析液室后，透析液——其帶有從患者中取的所加流體——經(jīng)由第二透析 液泵63供給透析液儲罐57。透析液流從透析液儲罐57提供給透析液再生單元64。透析液再生單元64的內(nèi)部 設(shè)置與圖2A中所示的透析液再生單元19的內(nèi)部設(shè)置相同。透析液再生單元64包括兩個 流動通道——酸性流動通道和堿性流動通道，其平行地以流體連接。每個流動通道都包括
解毒單元。在圖2A中所示的實施方式中，提供分開的透析液再生單元65，用于再生包含在透 析液儲罐57中的透析液。透析液再生單元65 (第三線路)是與血液清洗線路分開的。血 液清洗線路包括血液線路53 (第一線路)和透析液線路(第二線路)。通過將透析液再生 單元與透析液線路分開，系統(tǒng)參數(shù)象流動、溫度和PH可獨立調(diào)節(jié)至兩個不同過程所需。例 如，血液清洗過程期間透析液流動可在150-2000ml/分鐘之間，而在再生過程期間，透析液 流動可在250-5000ml/分鐘之間，優(yōu)選地在1000_2000ml/分鐘之間。它可有助于通過透析 液儲罐分開兩個線路，因為在透析液再生單元透析液具有非生理PH和溫度值，其將對患者 的血液引起大的損害。包含在透析液儲罐57中的透析液可以在連續(xù)操作或間歇操作中進 行清洗。
1權(quán)利要求
透析液再生單元(19，64)，用于再生包含載體物質(zhì)的透析液，其具有第一流動通道(27)，其包括第一供給單元，其適于將酸性液體(29)加入到所述第一流動通道(27)中流動的透析液中，解毒單元，其位于所述第一供給單元的下游，所述解毒單元適于從所述第一流動通道(27)中流動的酸化透析液中去除毒素；第二流動通道(28)，其與所述第一流動通道(27)平行地延伸，所述第二流動通道(28)包括第二供給單元，其適于將堿性液體(31)加入到所述第二流動通道(28)中流動的透析液中，另外的解毒單元，其位于所述第二供給單元的下游，所述另外的解毒單元適于從所述第二流動通道(28)中流動的堿化透析液中去除毒素。
2.權(quán)利要求1的透析液再生單元，其中通過所述第一供給單元加入的所述酸性液體包 括下列至少一種鹽酸、硫酸、乙酸。
3.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的透析液再生單元，其中通過所述第二供給單元加入的所 述堿性液體包括下列至少一種氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液。
4.權(quán)利要求1-3中任一項的透析液再生單元，其中所述第一供給單元適于將所述第一 流動通道中所述透析液的PH調(diào)節(jié)至1與7之間的pH，優(yōu)選地為2. 5與5. 5之間。
5.權(quán)利要求1-4中任一項的透析液再生單元，其中所述第二供給單元適于將所述第二 流動通道中所述透析液的PH調(diào)節(jié)至7與13之間的pH，優(yōu)選地為8與13之間。
6.權(quán)利要求1-5中任一項的透析液再生單元，其中通過降低所述第一流動通道中所 述透析液的PH，對于所述透析液中的至少一些毒素，毒素-載體復(fù)合物與游離毒素和游離 載體物質(zhì)的濃度比向有利于游離毒素的方向移動，因而增加了所述透析液中游離毒素的濃 度。
7.權(quán)利要求6的透析液再生單元，其中所述解毒單元適于至少部分去除所述游離毒素。
8.權(quán)利要求1-6中任一項的透析液再生單元，其中通過增加所述第二流動通道中所 述透析液的PH，對于所述透析液中的至少一些毒素，毒素-載體復(fù)合物與游離毒素和游離 載體物質(zhì)的濃度比向有利于游離毒素的方向移動，因而增加了所述透析液中游離毒素的濃度。
9.權(quán)利要求8的透析液再生單元，其中所述另外的解毒單元適于至少部分去除所述游罔毒素。
10.權(quán)利要求1-9中任一項的透析液再生單元，其中所述第一和所述第二流動通道中 至少一個包括溫度調(diào)節(jié)單元，其位于所述解毒單元的下游，所述溫度調(diào)節(jié)單元適于增加或 降低所述透析液的溫度。
11.權(quán)利要求10的透析液再生單元，其中通過改變例如增加所述透析液的溫度，對于 所述透析液中的至少一些毒素，毒素-載體復(fù)合物與游離毒素和游離載體物質(zhì)的濃度比向 有利于游離毒素的方向移動，因而增加了所述透析液中游離毒素的濃度。
12.權(quán)利要求1-11中任一項的透析液再生單元，其中所述毒素包括下列的一種或多種代謝產(chǎn)物、膽紅素、膽汁酸、藥物、電解質(zhì)、激素、類脂、維生素、酚類、硫酸鹽、痕量元素、 礦物、氣體。
13.權(quán)利要求1-12中任一項的透析液再生單元，其中所述載體物質(zhì)包括下列的一種 或多種蛋白質(zhì)例如白蛋白、人血清白蛋白、動物白蛋白、基因工程白蛋白、球蛋白、脂蛋白； 碳顆粒糖苷；核酸(和其衍生物)；脂肪酸；脂肪；碳分子；納米顆粒；記憶塑料；記憶金屬； 樹脂；來自天然來源的二次植物物質(zhì)或其它復(fù)合化合物；碳水化合物或合成化合物例如聚 合物。
14.權(quán)利要求1-13中任一項的透析液再生單元，其中所述解毒單元和所述另外的解毒 單元被作為再生透析器、或作為超濾裝置、或作為滲濾裝置實施。
15.權(quán)利要求1-14中任一項的透析液再生單元，其中所述解毒單元和所述另外的解毒 單元每個都包括過濾泵和流出管道，其適于將流出液從各自解毒單元抽出。
16.權(quán)利要求1-15中任一項的透析液再生單元，其中所述第一流動通道包括適于將所 述透析液泵出穿過第一流動通道的第一泵，并且其中所述第二流動通道包 括適于將所述透 析液泵出穿過所述第二流動通道的第二泵，所述第一泵和第二泵相互獨立地運作。
17.權(quán)利要求1-16中任一項的透析液再生單元，其中由所述第一流動通道供應(yīng)的所述 酸化透析液與由所述第二流動通道供應(yīng)的所述堿化透析液匯合。
18.權(quán)利要求1-17中任一項的透析液再生單元，其中，當由所述第一流動通道供應(yīng)的 所述酸化透析液與由所述第二流動通道供應(yīng)的所述堿化透析液匯合時，所述酸化透析液和 所述堿化透析液至少部分相互中和。
19.權(quán)利要求1-18中任一項的透析液再生單元，其中通過匯合由所述第一流動通道供 應(yīng)的所述酸化透析液與由所述第二流動通道供應(yīng)的所述堿化透析液，得到PH值在6與8之 間，進一步優(yōu)選地在6. 9與7. 6之間的再生透析液流。
20.權(quán)利要求19的透析液再生單元，其進一步包括至少一個傳感器單元，其適于測定 所述再生透析液流的PH值。
21.權(quán)利要求1-20中任一項的透析液再生單元，其中所述透析再生系統(tǒng)包括多個開關(guān) 閥門。
22.權(quán)利要求21的透析液再生單元，其中在運行的第一階段，所述開關(guān)閥門被如此設(shè)定，以致于第一解毒單元被包括在所述第 一流動通道中并且第二解毒單元被包括在所述第二流動通道中，而在運行的第二階段，所述開關(guān)閥門被如此設(shè)定，以致于所述第二解毒單元被包括在 所述第一流動通道中并且所述第一解毒單元被包括在所述第二流動通道中。
23.權(quán)利要求21或權(quán)利要求22的透析液再生單元，其中所述開關(guān)閥門如此運行，以致 于所述酸化透析液被交替地供應(yīng)到所述第一解毒單元和所述第二解毒單元，而所述堿化透 析液被交替地供應(yīng)到所述第二解毒單元和所述第一解毒單元。
24.權(quán)利要求21-23中任一項的透析液再生單元，其中所述開關(guān)閥門被周期性開關(guān)。
25.權(quán)利要求21-24中任一項的透析液再生單元，其中所述開關(guān)閥門在定期的時間間 隔優(yōu)選地每1至60分鐘被自動開關(guān)，。
26.透析系統(tǒng)，其包括生物流體線路(11，53)，透析液線路，至少一個透析器(12A，12B，54A，54B)，根據(jù)權(quán)利要求1-25中任一項的透析液再生單元(19，64)。
27.權(quán)利要求26的透析系統(tǒng)，其中所述生物流體是血液或血漿。
28.權(quán)利要求26或權(quán)利要求27的透析系統(tǒng)，其進一步包括透析液儲罐，其是所述透析 液線路的部分，其中所述透析液再生單元適于從所述透析液儲罐抽出透析液、再生所述透 析液以及將再生透析液再次供給所述透析液儲罐。
29.權(quán)利要求28的透析系統(tǒng)，其中所述透析液再生單元是分開的透析液再生線路的部分。
30.權(quán)利要求28或權(quán)利要求29的透析系統(tǒng)，其中所述再生單元適于以連續(xù)操作和間歇 操作再生所述透析液。
31.權(quán)利要求26或權(quán)利要求27的透析系統(tǒng)，其中所述透析液再生單元被整合到所述透 析液線路。
32.權(quán)利要求26-31中任一項的透析系統(tǒng)，其中所述透析器包括生物流體室，其是所述 生物流體線路的部分；透析液室，其是所述透析液線路的部分；和半透膜，其將所述生物流 體室和所述透析液室分開。
33.權(quán)利要求26-32中任一項的透析系統(tǒng)，其進一步包括替代單元，適于將替代流體供 給所述生物流體或所述透析液。
34.權(quán)利要求33的透析系統(tǒng)，其中所述替代流體包括下列的一種或多種電解質(zhì)、養(yǎng) 分、緩沖液。
35.再生包含載體物質(zhì)的透析液的方法，所述方法包括 將透析液流分成第一液流和第二液流，向第一透析液流中加入酸性液體(29)， 通過過濾、透析、沉淀或滲濾酸化的第一透析液流而去除毒素， 向第二透析液流中加入堿性液體(31)， 通過過濾、透析、沉淀或滲濾堿化的第二透析液流而去除毒素， 匯合所述第一透析液流和所述第二透析液流。
36.權(quán)利要求35的方法，其進一步包括周期性開關(guān)多個開關(guān)閥門，以致于所述酸化透 析液流交替供給第一解毒單元和第二解毒單元，而所述堿化透析液流交替供給所述第二解 毒單元和所述第一解毒單元。
37.權(quán)利要求35或權(quán)利要求36的方法，其進一步包括下列之一或多個 調(diào)節(jié)所述酸化透析液的溫度；通過由于酸化引起的沉淀去除毒素； 調(diào)節(jié)所述堿化透析液的溫度； 通過由于堿化引起的沉淀去除毒素。
全文摘要
透析液再生單元——其適于再生包含載體物質(zhì)的透析液——包括第一流動通道和第二流動通道。第一流動通道包括適于向第一流動通道中流動的透析液中加入酸性液體的第一供給單元，以及位于第一供給單元下游的解毒單元。解毒單元適于從第一流動通道中流動的酸化透析液中去除毒素。第二流動通道與第一流動通道平行地延伸。第二流動通道包括適于向第二流動通道中流動的透析液中加入堿性液體的第二供給單元，以及位于第二供給單元下游的另外的解毒單元。另外的解毒單元適于從第二流動通道中流動的堿化透析液中去除毒素。
文檔編號A61M1/16GK101883594SQ200780101798
公開日2010年11月10日 申請日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者A·N·阿爾-查拉比, B·克賴曼, C·E·施賴伯 申請人:Hepa凈化有限公司