專(zhuān)利名稱(chēng)：用連續(xù)正壓血漿超濾治療急性和慢性腎病的裝置和方法
血液透析是廣為人知并且常常是指定的腎衰竭治療方法，與腎臟移植相反，它具有需要把血液從患者的血管移出，在體外通過(guò)透析和/或超濾處理血液以去除毒素，然后使血液返回到患者體內(nèi)的缺點(diǎn)。對(duì)患者和醫(yī)護(hù)人員而言，血液透析主要的缺點(diǎn)，包括頻繁接觸血管，離體循環(huán)的凝結(jié)，對(duì)感染的易感性，溶血作用，“峰谷綜合癥”(“peaksand valleys syndrome”)，笨重的高技術(shù)裝置，治療時(shí)患者不能活動(dòng)和大量的所需的醫(yī)學(xué)檢查和看護(hù)，以及成本極高。盡管最近使用腎臟替換治療技術(shù)，其中尤其是連續(xù)體外超濾在急性血液透析方面的進(jìn)展表現(xiàn)出改善，全血的移出仍然有嚴(yán)重的缺點(diǎn)。
在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,950,224，5,151,082公開(kāi)了在體內(nèi)取出血漿、在患者的身體和血管內(nèi)把血漿與其它血液成分分離開(kāi)的方法和裝置。該裝置使用泵送裝置推動(dòng)流體在體內(nèi)系統(tǒng)中流出，其中血漿被從患者泵送到治療裝置例如透析裝置中，在透析裝置血漿中有毒的代謝廢物被去除。在透析液被處理以去除廢物和毒素后，使再生的透析液，即處理的血漿返回，并重新導(dǎo)入到患者的血液系統(tǒng)中。這種方法被稱(chēng)為血漿透析。
盡管血漿透析具有如上的優(yōu)點(diǎn)，但是，在第三世界的國(guó)家或在沒(méi)有廣泛的購(gòu)買(mǎi)、使用、維護(hù)或管理該系統(tǒng)和使用該方法的醫(yī)療支持基礎(chǔ)的較少特定條件的環(huán)境下，對(duì)患者而言該治療方法和使用的裝置是不能利用和不實(shí)用的。
本發(fā)明涉及使用連續(xù)正壓超濾的體內(nèi)取出血漿的方法，其中在容器中收集含毒素的超濾液并棄去。超濾液是含有通常由健康腎臟去除的毒素的血漿部分。對(duì)取出的血漿不進(jìn)行透析，也不把從患者身上取出的流體(濾液)返回到患者體內(nèi)。因此，不需要購(gòu)買(mǎi)和維護(hù)透析裝置，也不需要進(jìn)行透析和操作這類(lèi)儀器的醫(yī)學(xué)技術(shù)人員。通過(guò)口服流體來(lái)補(bǔ)給代替從患者取出的流體體積，如果需要的話(huà)，在為個(gè)別患者補(bǔ)給的流體的量超過(guò)單獨(dú)口服的合理的量時(shí)注入流體。這種系統(tǒng)和方法可以被稱(chēng)為血漿超濾治療(PUT)。該裝置和使用的方法將在下文描述。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是PUT裝置部件的第一個(gè)實(shí)施方案的示意圖，畫(huà)的是單腔導(dǎo)管構(gòu)造；圖2畫(huà)的是使用雙腔導(dǎo)管PUT系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施方案和允許為患者注入補(bǔ)充流體的裝置；圖3畫(huà)的是本發(fā)明的PUT系統(tǒng)的移植的血漿取出部件的位置和配置。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述在圖1所示的PUT系統(tǒng)部件包括皮下移植到患者血管或動(dòng)脈的單腔導(dǎo)管11。導(dǎo)管由適當(dāng)大小的生物相容的材料例如聚胺酯制成。對(duì)50-60kg的患者通常是#6F，盡管依據(jù)對(duì)患者的規(guī)定可以使用較大或較小的導(dǎo)管。血漿取出元件30固定附加到導(dǎo)管11附近或末端，并經(jīng)頸內(nèi)靜脈被皮下移植到上腔靜脈中，其中該元件位于右心房上部。
血漿取出元件可以是例如公開(kāi)在上述專(zhuān)利或美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,735,809中的一種中空纖維膜部件。如本文所使用，血漿或漿是指含通常由腎臟去除的毒素的血漿的任何部分。優(yōu)選的血漿取出元件包括中空的拉長(zhǎng)微孔纖維或微孔濾板膜部件，其孔徑足以允許血漿和在血漿中的毒素通過(guò)，如上述的專(zhuān)利，尤其是美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,224,926和5,735,809所示的元件。在后者中，優(yōu)選的導(dǎo)管包括一個(gè)拉長(zhǎng)的微孔中空聚合纖維回路的圓周扇形配件，該回路與導(dǎo)管的腔連接，跨膜通量是1-15ml/min/cm2(H2O)/bar。優(yōu)選的元件還具有截留篩濾系數(shù)在2×104和4×106道爾頓的100-500cm2的總外表面積。這種膜不僅能阻止細(xì)菌或大病毒從患者體外輸送，并且還阻止從元件外面輸送到導(dǎo)管內(nèi)腔。在微孔纖維或膜中使用的聚合物可以是聚丙烯、聚胺酯或其它合適的生物相容材料。
在圖1中，使用單腔導(dǎo)管，其中只有血漿從患者中取出，不返回或注入任何物質(zhì)。在圖2的實(shí)施方案中，雙腔導(dǎo)管25還能用來(lái)注入補(bǔ)充的流體。在這兩個(gè)實(shí)施方案中，導(dǎo)管被專(zhuān)業(yè)人員使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的外科方法皮下移植到患者的血管中，動(dòng)脈或靜脈。導(dǎo)管優(yōu)選包涂上一層硅氧烷組合物或鍍銀層，在真空中使用血漿聚合方法以提高平滑性、潤(rùn)滑性，生物相容性以及防止細(xì)菌繁殖。這類(lèi)涂層也被公知在移植延續(xù)時(shí)間在其表面抗血栓形成，并且在導(dǎo)管表面上降低蛋白質(zhì)的吸附。導(dǎo)管和血漿取出元件的整個(gè)表面也可以包涂上一層共價(jià)鍵合的肝素，肝素也被用來(lái)提高抗血栓性能。進(jìn)而，其它現(xiàn)有技術(shù)的涂層例如聚乙二醇衍生物和/或水凝膠也可以用來(lái)防止蛋白質(zhì)粘附到設(shè)備上。血漿取出設(shè)備也優(yōu)選在導(dǎo)管皮下界面包括一個(gè)纖維管頭(fibrous cuff)36(圖3)，提供膜組織向內(nèi)生長(zhǎng)的基質(zhì)。這種向內(nèi)生長(zhǎng)在表皮提供了一層表皮屏障，用來(lái)防止外界細(xì)菌和外界物質(zhì)的侵入。
如圖1和圖2所示，使用一個(gè)合適的接頭將優(yōu)選包括一個(gè)軟質(zhì)塑料材料的流體導(dǎo)管12連接到外導(dǎo)管上，該接頭例如Luer鎖定型設(shè)備，可以避免塑料管12和導(dǎo)管11，25之間疏忽的，偶然的或無(wú)意的斷開(kāi)。然而，任何其它的對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的合適的連接構(gòu)件或設(shè)備，優(yōu)選是滿(mǎn)足Luer標(biāo)準(zhǔn)的都可以使用。這種設(shè)備可以是快速斷開(kāi)或螺紋型的鎖定機(jī)構(gòu)，以便于替換、修補(bǔ)和/或清洗管子，而不擾亂移植的血漿取出過(guò)濾器和接管元件。管12也優(yōu)選提供有一個(gè)單向閥或逆止閥14以避免流體返回到血漿取出元件和患者中，和一個(gè)緊急真空釋放閥18，以在應(yīng)用的跨膜壓力過(guò)度時(shí)通過(guò)把真空釋放到大氣終止血漿流動(dòng)。部件還優(yōu)選包括可變的流動(dòng)控制設(shè)備16以允許患者血漿流出的速度。該流速控制設(shè)備可以是任何類(lèi)型的流體流動(dòng)限制器，例如可變的孔板臨界流動(dòng)設(shè)備?？梢约尤胍粋€(gè)流速計(jì)以幫助患者或治療師監(jiān)視和調(diào)節(jié)血漿流速。流速設(shè)備的使用提供了優(yōu)點(diǎn)，允許系統(tǒng)適應(yīng)患者的生活方式和/或需要。例如，患者可以在身體活動(dòng)時(shí)以一定的流速操作系統(tǒng)，在不活動(dòng)休息或睡眠時(shí)期以另一種流速操作系統(tǒng)。因此這種靈活性就模仿了患者的生理情況，其中正常的腎臟功能在睡眠時(shí)間通常被抑制，在活動(dòng)增加的時(shí)間加速，這時(shí)口服流體的攝入通常也較多。
排出袋或收集容器22，優(yōu)選有不可壓縮的壁，與管12的末端連接，用來(lái)接收和收集流出的血漿。容器優(yōu)選在表面有印刷的容積線(xiàn)和用來(lái)選擇棄去內(nèi)容物的停止開(kāi)關(guān)。一個(gè)虹吸回路20，優(yōu)選是內(nèi)置式的，可以用來(lái)通過(guò)管12的末端與容器22連接。虹吸回路的使用可以不管系統(tǒng)元件的位置而確保真空鎖定。因此，在系統(tǒng)的元件處于真空鎖定連接下，即，連接在一起這樣在容器22和血漿取出元件之間沒(méi)有真空損失，確保了從患者排出的血漿連續(xù)和控制流動(dòng)。因?yàn)橐粯?biāo)準(zhǔn)英尺的水產(chǎn)生負(fù)壓(真空)0.029bar，在距靜脈水平約2英尺(60cm)的垂直距離戴上容器，將跨越接管取出元件提供足夠的壓力差，用來(lái)50％的膜通量。對(duì)患者而言戴一個(gè)收集容器在取出元件水平兩英尺之下是不實(shí)用或不方便的，可以使用一個(gè)手工操作的真空泵，并且在虹吸機(jī)構(gòu)情況下附加到收集袋22，用來(lái)沿血漿取出膜產(chǎn)生負(fù)壓差。替換系統(tǒng)包括一個(gè)手工真空泵例如橡膠球或在24下兩側(cè)各有逆止閥，并連接到排出容器的不可壓縮部分。這種泵設(shè)備產(chǎn)生的真空可以通過(guò)血漿進(jìn)入容器的流速和/或使用一個(gè)簡(jiǎn)單的真空表觀察。容器的大小暗合形狀可以根據(jù)患者的需要選擇。對(duì)大多數(shù)患者而言?xún)缮膭傂运芰先萜骺梢允沁m合的。
在圖2中表示的是一個(gè)雙腔接管25，提供了一個(gè)允許補(bǔ)充的液體注入到患者中的第二管道。這種液體可以包括抗生素、注射用治療流體等。在所述專(zhuān)利中雙腔導(dǎo)管已經(jīng)公知，并且被清楚描述。在患者體外，導(dǎo)管被分成如圖3所示的兩部分。入口導(dǎo)管29可以通過(guò)一個(gè)接頭27被連接到注入袋28中，該接頭可以包括Luer型配件。進(jìn)口導(dǎo)管優(yōu)選被提供有細(xì)菌濾器以阻止細(xì)菌和病毒通過(guò)該路徑進(jìn)入體內(nèi)，也可以被固定連接到注入袋28上。在進(jìn)口源優(yōu)選使用一個(gè)單向閥或逆止閥。也可以把流動(dòng)控制設(shè)備加到導(dǎo)管29或接管27中，其中流體被重力流注入，盡管如果能負(fù)擔(dān)的話(huà)可以使用一個(gè)注入泵。在本領(lǐng)域中通常或一般使用的流動(dòng)控制裝置，例如滴室和管咬合器。在患者不活動(dòng)或休息期通常進(jìn)行流體注入。另外，在在連續(xù)流動(dòng)收集和棄去如前所述的血漿流上圖2中所示的實(shí)施方案與圖1的基本相似。
在圖3中表示了包括通過(guò)頸靜脈32和腔靜脈33的導(dǎo)管25和過(guò)濾元件30的血漿取出元件。在最近的研究中，已經(jīng)表明具有如上所述類(lèi)型的涂層的血漿取出元件的可有望移植2-3年。沒(méi)有這種涂層，壽命降低到18個(gè)月?；颊咂つw表面和管頭26之間的空間還應(yīng)當(dāng)用抗菌溶液定期清洗。
以一個(gè)女性患者作為一個(gè)實(shí)施例，該患者年齡36歲，體重50公斤(110磅)，沒(méi)有超代謝，殘留的腎功能是1.5ml/min(2.2L/天)血漿尿清理，日蛋白質(zhì)消耗是0.8gm/kg/天(剛位于營(yíng)養(yǎng)不良率之上)，需要排出3.375L/天，24小時(shí)等于2.34ml/min。然而使用的該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)調(diào)整大小到要使用該系統(tǒng)的患者最大需要的流速的約兩倍，從而適應(yīng)患者的生活方式和需要。還發(fā)現(xiàn)可以規(guī)定血漿取出元件具體的截留篩濾系數(shù)以獲得達(dá)9×105道爾頓的不同的血漿成分帶寬，允許更高分子量的血漿蛋白質(zhì)排出，這對(duì)于治療免疫系統(tǒng)疾病的提取物和其它被認(rèn)為是毒素的中分子例如β微球蛋白是必需的。本系統(tǒng)的其它變化和修改包括冷凍血漿排出液，該排出液可以被收集和在遠(yuǎn)處透析，處理和作為自體注入流體返回到患者，或者在目前的血庫(kù)使用于其他緊急需要的患者。另外，如圖2所示的流體注入系統(tǒng)，也可以使用其他治療方法例如化學(xué)療法，IPO注入，胰島素注入，營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充等。這些和其他優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種從患者血液中去除毒素的裝置，包括一個(gè)在其末端上或附近連接有血漿取出過(guò)濾元件的單腔導(dǎo)管，所述的導(dǎo)管和所述濾器能夠移植到患者的腔靜脈或頸靜脈中并在那里引導(dǎo)血漿；一個(gè)從所述導(dǎo)管接受和引導(dǎo)血漿連接到所述導(dǎo)管的彈性管，和一個(gè)配置在那里防止流體從所述管流到所述導(dǎo)管的單向閥；和一個(gè)與所述管配合接收和收集血漿的容器。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述過(guò)濾元件包括一個(gè)截留篩濾系數(shù)為2×104和4×106的中空纖維和/或膜片。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述過(guò)濾元件包括總外表面積為100-500cm2中空纖維和/或膜片。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述過(guò)濾元件包括總外表面積為100-500cm2中空纖維和/或膜片。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于過(guò)濾膜的通量系數(shù)為1-15ml/min/cm2/bar。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于過(guò)濾膜的通量系數(shù)為1-15ml/min/cm2/bar。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于包括一個(gè)與所述管配合的可變流動(dòng)控制閥。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于包括一個(gè)用來(lái)在所述管中產(chǎn)生真空引起和維持流體流過(guò)的虹吸設(shè)備。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于包括一個(gè)與所述管或所述容器配合在所述管中產(chǎn)生真空引起和維持流體流過(guò)的真空泵。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述泵包括一個(gè)手動(dòng)真空泵和一個(gè)或多個(gè)逆止閥。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于包括一個(gè)與所述管配合以終止其中的流體流動(dòng)的真空釋放閥。
12.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于包括一個(gè)與所述管配合以終止其中的流體流動(dòng)的真空釋放閥。
13.一種從患者血液中去除毒素的裝置，包括一個(gè)在其第一末端上或附近連接有血漿取出過(guò)濾元件的雙腔導(dǎo)管，所述的導(dǎo)管和所述濾器能夠移植到患者的腔靜脈或頸靜脈中，所述導(dǎo)管有一個(gè)從患者引導(dǎo)血漿的第一個(gè)腔和一個(gè)把流體引導(dǎo)回患者的第二個(gè)腔；一個(gè)與所述導(dǎo)管的第二個(gè)腔配合用來(lái)把流體引導(dǎo)到所述患者中的注入流體流動(dòng)引導(dǎo)裝置；一個(gè)從所述第一個(gè)腔配合用來(lái)從患者引導(dǎo)血漿的彈性管，和一個(gè)配合在那里用來(lái)防止流體返回所述患者的單向閥；和一個(gè)與所述管配合用來(lái)接收和收集血漿的容器。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于所述過(guò)濾元件包括一個(gè)截留篩濾系數(shù)為2×104和4×106的中空纖維和/或膜片。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于所述過(guò)濾元件包括總外表面積為100-500cm2中空纖維和/或膜片。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于所述過(guò)濾元件包括總外表面積為100-500cm2中空纖維和/或膜片。
17.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于過(guò)濾膜的通量系數(shù)為1-15ml/min/cm2/bar。
18.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于包括一個(gè)與所述管配合的可變流動(dòng)控制閥。
19.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于包括一個(gè)用來(lái)在所述管中產(chǎn)生真空引起和維持流體流過(guò)的虹吸設(shè)備。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述真空泵包括一個(gè)與所述管或所述容器配合在所述管中產(chǎn)生真空引起和維持流體流過(guò)的真空泵。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述真空泵包括一個(gè)手動(dòng)真空泵和一個(gè)或多個(gè)逆止閥。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于包括一個(gè)與所述管配合以終止其中的流體流動(dòng)的真空釋放閥。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于包括一個(gè)與所述管配合以終止其中的流體流動(dòng)的真空釋放閥。
24.一種從患者血液中去除毒素的方法，包括把一個(gè)在其末端上或附近連接有血漿取出過(guò)濾元件的單腔導(dǎo)管移植到患者的血管中；把要從患者血液中取出的含毒素的血漿部分通過(guò)所述的過(guò)濾單元并把所述血漿沿所述導(dǎo)管引導(dǎo)；和棄去從患者身體取出的所述血漿。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于所述導(dǎo)管和過(guò)濾元件移植的血管是上腔靜脈。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于包括把所述導(dǎo)管與所述過(guò)濾單元相反的一端連接到一根拉長(zhǎng)的彈性管上并引導(dǎo)所述要棄去的血漿通過(guò)。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于包括一個(gè)收集單元并引導(dǎo)所述要棄去的血漿從所述管到所述收集單元中。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于提供一個(gè)與所述管配合的單向閥用來(lái)防止血漿從所述管流到所述導(dǎo)管在中。
29.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于提供一個(gè)可變的與所述管配合的流動(dòng)閥用來(lái)選擇改變通過(guò)的血漿的流動(dòng)速率。
30.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于提供一個(gè)可變的與所述管配合的流動(dòng)閥用來(lái)選擇改變通過(guò)的血漿的流動(dòng)速率。
31.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于包括在所述管和所述導(dǎo)管中產(chǎn)生一個(gè)真空以引起和維持血漿流過(guò)。
32.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于提供在所述管和所述收集單元之間一個(gè)虹吸裝置，并使用該虹吸裝置產(chǎn)生足夠的真空以引起和維持血漿流經(jīng)所述管到所述收集單元中。
33.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于在所述管和所述收集單元之間提供一個(gè)虹吸泵，并使用該虹吸泵產(chǎn)生足夠的真空以引起和維持血漿流經(jīng)所述管到所述收集單元中。
34.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于提供一個(gè)與所述管連接的真空釋放閥以選擇終止所述真空并停止血漿在所述導(dǎo)管和所述管中的流動(dòng)。
35.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于所述雙腔導(dǎo)管有一個(gè)用來(lái)引導(dǎo)患者的要棄去的血漿的第一腔和一個(gè)用來(lái)引導(dǎo)流體到患者上的第二腔。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于包括一個(gè)含有要注入到患者中的流體的流體源并把所述流體通過(guò)所述第二腔引導(dǎo)到患者上。
37.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于連續(xù)把血漿沿所述導(dǎo)管通過(guò)所述過(guò)濾單元并經(jīng)所述管到所述收集單元。
38.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于連續(xù)把血漿沿所述導(dǎo)管通過(guò)所述過(guò)濾單元并經(jīng)所述管到所述收集單元。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于包括在患者身體活動(dòng)增加的時(shí)間增加血漿流動(dòng)的速率，在身體活動(dòng)降低的時(shí)間降低血漿流動(dòng)的速率。
40.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于包括連續(xù)把血漿通過(guò)所述過(guò)濾單元并把所述患者的血漿經(jīng)過(guò)所述導(dǎo)管的所述第一腔，并選擇和定期連續(xù)把流體從所述流體源經(jīng)所述導(dǎo)管的第二個(gè)腔引導(dǎo)到患者。
41.如權(quán)利要求24所述的方法，包括提供一個(gè)截留篩濾系數(shù)的級(jí)別為2×104到4×106道爾頓的血漿取出過(guò)濾元件。
42.如權(quán)利要求37所述的方法，包括提供一個(gè)截留篩濾系數(shù)的級(jí)別為2×104到4×106道爾頓的血漿取出過(guò)濾元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)連續(xù)正壓血漿超濾治療急性和慢性腎臟疾病的裝置,包括一個(gè)血漿取出元件,該元件包括移植到患者腔靜脈和頸靜脈的導(dǎo)管和連接到導(dǎo)管一端的血漿取出過(guò)濾元件,一個(gè)連接到導(dǎo)管的管以接收和收集血漿,一個(gè)用來(lái)防止流體從管流動(dòng)到導(dǎo)管的單向閥,和一個(gè)接收和收集血漿的容器。通過(guò)把導(dǎo)管和血漿取出過(guò)濾元件移植到患者的腔靜脈對(duì)患者進(jìn)行治療,把要從患者取出的含毒素的血漿經(jīng)過(guò)濾元件并沿導(dǎo)管通過(guò),收集和棄去收集的血漿。
文檔編號(hào)A61M1/34GK1275087SQ98810010
公開(kāi)日2000年11月29日 申請(qǐng)日期1998年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月10日
發(fā)明者雷諾茲·G·戈薩奇, K·文卡特 申請(qǐng)人:特蘭斯維沃公司