(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
置換流体源と血液透析装置を含む血液透析システムにおける血液濾過透析装置であって、
清浄化される血液を受ける第１の血液入口と部分的に濾過透析された血液を排出する第１の血液出口とを有する第１の血液側区画と；
第１のｐＨを有する第１の透析物流体を受けるための第１の透析物入口と第１の透析物出口とを有する第１の透析物区画と；を含む第１の透析装置と：
血液／置換流体混合物を得るために前記の部分的に濾過透析された血液を前記源からの置換流体と混合するチャンバと：
前記血液／置換流体混合物を受ける第２の血液入口と濾過透析された血液を排出する第２の血液出口とを有する第２の血液側区画と；
第２の透析物入口と第２の透析物出口とを有する第２の透析物区画であって、前記透析物入口は第２のｐＨを有する第２の透析物流体を受けるためのものであり、前記第１の透析物流体の前記第１のｐＨは前記第２の透析物流体の前記第２のｐＨより低いものであるところの第２の透析物区画と；を含む第２の透析装置と：を備え、
第２の透析物流体源を備え、前記第１の透析物流体が、前記第１の透析物流体を生成するために前記第２の透析物のｐＨを低下するｐＨ調整剤で処理された前記第２の透析物流体源からの前記第２の透析物流体の一部を含むことを特徴とする血液濾過透析装置。
【請求項２】
前記第１の透析物流体の前記の第１のｐＨは、前記第１の血液側区画における前記血液のｐＨより低く、前記第２の透析物流体の前記第２のｐＨは前記の血液／置換流体混合物のｐＨより高い請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ｐＨ調整剤は濃縮された酸である請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ｐＨ調整剤はクエン酸である請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の透析物流体は、前記第２の透析物流体の前記一部を前記ｐＨ調整剤を収容する容器へ送ることによって生成し、前記第２の透析物流体のｐＨは前記第１の透析物流体を生成するために前記ｐＨ調整剤への接触によって低下する請求項１に記載の装置。
【請求項６】
濃縮された酸で処理される前記第２の透析物流体の一部を備える酸溶液を受ける混合チャンバを備え、前記混合チャンバは前記第２の透析物出口からの前記第２の透析物流体を受け、それによって、前記酸溶液及び前記第２の透析物流体とを混合して前記第１の透析物流体を生成する請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の透析物出口をドレインに結合して、それによって、前記透析物流体が、前記第１の透析物区画を介して流れた後、前記第１の透析物出口を通って前記ドレインに流れる請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第１のｐＨは約７．０以下である請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第２のｐＨは約７．０より大きい請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記第２のｐＨは約７．０より大きくかつ約７．８より小さい請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の透析装置における前記血液のｐＨが、前記第１の透析物と拡散連通する前記第１の透析装置における前記血液によって、前記血液／置換流体混合物のｐＨにより低い請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
透析物流体源と：
清浄化される血液を受ける第１の血液入口と部分的に濾過透析された血液を排出する第１の血液出口とを有する第１の血液側区画と；
第１のｐＨを有する第１の透析物流体を受けるための第１の透析物入口と第１の透析物出口とを有する第１の透析物区画と；を含む第１の透析装置と：
血液／置換流体混合物を得るために前記の部分的に濾過透析された血液を前記源からの置換流体と混合するチャンバと：
前記血液／置換流体混合物を受ける第２の血液入口と濾過透析された血液を排出する第２の血液出口とを有する第２の血液側区画と；
第２の透析物入口と第２の透析物出口とを有する第２の透析物区画であって、前記透析物入口は第２のｐＨを有する第２の透析物流体を受けるためのものであり、前記第１の透析物流体の前記第１のｐＨは前記第２の透析物流体の前記第２のｐＨより低いものであるところの第２の透析物区画と；を含む第２の透析装置と：を備え、
前記第２の透析物流体は前記第２の透析物出口から、前記第２の透析物流体が前記第１の透析物流体を生成するように前記第２のｐＨから前記第１のｐＨへ低下させるチャンバへ流れ、前記第１の透析物流体は前記第１の透析物入口へ運ばれることを特徴とする血液清浄化システム。
【請求項１３】
置換流体源を備え、前記置換流体を前記の部分的に清浄化された血液と混合して前記第２の血液入口に運ばれる血液／置換流体混合物を生成し、前記第２のｐＨは前記血液／置換流体混合物のｐＨより高く、前記第１のｐＨは前記第１の透析装置における前記血液のｐＨより低い請求項１２に記載の血液清浄化システム。
【請求項１４】
前記血液は前記第１の透析装置において濾過透析を受け、前記血液／置換流体混合物は前記第２の透析装置において濾過透析を受ける請求項１３に記載の血液清浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透析及び血液濾過透析に関し、特に、血液中の毒素を除去するために改良された血液濾過方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
血液透析及び血液濾過透析は、体外血液清浄化システムの一部として、患者の血液から毒性物質を除去し、それによって、患者の血液における毒素のレベルを低減するための周知の方法である。これらの方法はいずれも、カートリッジを２つの区画に分ける半透膜を含むカートリッジを介して血液を流すことを基本としている。一般には、血液透析は、血液がカートリッジの血液側の区画を介して流れる一方、清浄液、例えば、透析物溶液がカートリッジの透析物側の区画を介して流れるプロセスである。毒素は、血液側の区画から透析物の区画への半透膜を介して拡散することによって血液から除去される。拡散レートは、血液における、透析物流体に対するより高い毒素濃度間で確立された濃度勾配によって決定される。血液濾過透析は、膜の血液側から膜の透析物側への流体の多量の流れ（バルク流れ）によって毒素を運搬するのを促進する半透膜を介しての血漿（プラスマ）水の伝達流によって、拡散によって毒素の通常の除去が増加するプロセスである。半透膜を介して血漿水の輸送は、膜を介した、一般に膜間圧力差（Transmembrane pressure(TMP))と称される圧力勾配を確立することによって実施される。血液濾過透析においては、置換流体の等価量若しくは置き換え流体を、膜を介してフィルタリング（濾過）された血漿水を置き換えるために、血液に付加しなければならない。この置換流体は通常、血液がカートリッジに入る前（希釈前モード）、又は、血液がカートリッジから出た後（希釈後モード）のいずれかにおいて付加される。
【０００３】
直列につながった２つのカートリッジを用いる血液濾過透析システムも公知である。このようなシステムでは、半透膜を介して血漿水の同時の拡散及びフィルタリングを提供する従来の透析物カートリッジとして、第１のカートリッジを用いる。第２のカートリッジでは、毒素が血液から透析物流体へ拡散し、反対の圧力勾配が、膜を介した透析物側区画から血液側区画へ透析物流体を逆フィルタリングするために用いられる。逆フィルタリングされた透析物流体は、第１のカートリッジにおいて、血液側区画から透析物側区画へフィルタリングされた血漿水の量を置換するために、置換流体として機能する。このような方法は、Transactions of American Society of Artificial Internal Organs(1984), pp. 377-380に掲載されたJ.H.Millerらを著者とする“Technical Aspects of High-Flux Hemodiafiltration for Adequate Short(Under 2 Hours) Treatment ”に開示されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
血液透析／血液濾過透析応用品は直列に結合された２つのカートリッジを用いる。第１のカートリッジにおける透析物流体は、毒素除去効率を改善するために、（透析物流れの電解質レベルを調整することによって）高浸透圧性に、若しくは、低浸透圧性に生成される。この方法は、Collinsらの名で出願された“Non-Isosmotic Diafiltration System”の発明の名称のＰＣＴ出願PCT/US99/25804に開示されており、その内容全体が本願に参考として組み込まれている。
【０００５】
本発明の一実施形態では、第１の濾過カートリッジに入る透析物流体の水素イオン濃度（あるいはｐＨ）が第２の酸性溶液を導入することによって低下させる方法を含んでいる。第２の濾過カートリッジは、第１の濾過カートリッジにおいて生ずる血液ｐＨシフトに対する補正をするように機能する。この方法の一利点は、それによって、血液ｐＨの通常の限界外で第１のカートリッジにおいて拡散及び／又は濾過透析プロセスを実施することができるようになることである。この方法は、低いｐＨでタンパク質をより容易に分離するタンパク結合物資のような特定の物質の除去を改善する。この方法によって、ｐＨの変化に起因して、荷電極性基（酸性若しくはアルカリ性）の数の変化、及び／又は、血液タンパク質の構造変化（例えば、血液流れにおいて循環するこれらのタンパク質、若しくは、半透膜の近傍で蓄積及び／又は吸収するこれらのタンパク質）に影響を受ける他の物質の除去が促進することが可能となる。
【０００６】
第１のカートリッジの透析物流れに用いられる酸がクエン酸であるときは、他の利点もある。この場合には、イオン化されたクエン酸分子は、第１のカートリッジの血液側区画へ拡散することができ、イオン化カルシウムに結合する。これは、クエン酸塩が反凝固特性を有するので、カートリッジにおいて凝固する量を低減する潜在的能力を有する。イオン化カルシウムは、第２のカートリッジを通過する標準の透析物からカルシウムの逆拡散及び／又は逆濾過によって血液流れいおいて置き換えられる。置換流体が上述のように２つのカートリッジの間に導入されれば、これは血液流れに対してカルシウム源として機能する。
【０００７】
本発明の目的は、好適には直列に結合された２つのカートリッジ（若しくは、２つの段階）を用いた透析／濾過透析の方法を提供することである。ここで、その方法は、第１のカートリッジの透析物流体流れに酸性溶液を導入することによって、所定の物質の除去を改善するものである。そのプロセスは、第１のカートリッジにおける血液が低ＰＨ透析物溶液に反して透析若しくは濾過透析される一方、第２のカートリッジにおける血液は標準の透析物（例えば、ｐＨの範囲が７．０から７．８の範囲内）に反して透析若しくは濾過透析を行うものである。第２のカートリッジは、３つの主要な機能、すなわち、１）第１のカートリッジにおいて低ｐＨ透析物によって生じたた血液ｐＨシフトを補正すること、２）標準透析物に反する拡散若しくは濾過透析によって血液毒素を除去し続けること、３）血液中の電解質の不均衡を補正すること、を行うように働いてもよい。血液透析応用では、血液ｐＨ及び電解質不均衡の補正は、第２のカートリッジの血液側区画と透析物区画と分割する半透膜を介しての物質（例えば、重炭酸塩）及び電解質を中性化する拡散によって、実施することができる。血液濾過透析応用品では、このような補正は、第２のカートリッジの半透膜を介した拡散に加え、中性化する物質（例えば、重炭酸塩）及び電解質を含む置換流体を血液流れに導入することによって実施する。
【０００８】
本発明は、透析物流体経路へ第２の酸性溶液を付加することができる改善された透析装置において具現されてもよい。装置は、透析物を準備するのに必要な脱ガス及び水を加熱するための水準備モジュールや、流れバランスシステム及び限界濾過（ＵＦ）ポンプを含んでもよい限界濾過制御システムや、水流れに透析物濃縮物を導入する透析物調和システムや、体外回路を介した循環血液に対する血液ポンプを含む体外モニタリング及び制御コンポーネントのような現在の透析装置で使用される他の基礎部材を含んでもよい。
【０００９】
血液濾過透析を実施する際に、本発明のシステムは、（透析物流体を用いて置換流体をオンラインで準備するときにポンプと置換流体フィルタを含む）置換流体システムと、２つの透析物カートリッジの相対限界濾過率を規制するために（透析物間ポンプを含む）透析物間流れ制御システムとを含んでもよい。
【００１０】
好適な実施形態では、清浄化される血液は第１の透析装置若しくは透析カートリッジに流れ込む。カートリッジは、カートリッジを２つの区画、清浄化される血液を含む第１の区画と透析物流体を含む第２の区画とに分割する半透膜を含む。この区画における透析物流体のｐＨは、透析物をこの第１の透析装置カートリッジに運ばれる前に、（クエン酸のような）第２の酸性流れの付加によって、標準透析物のｐＨ以下（例えば、ｐＨ＜７．０）に低下する。この効果は、所定の物質の除去を促進するために、血液のｐＨを低下することである。これらの物質は、低いｐＨの状態で分離するタンパク結合物質と、血液流におけるタンパク質の荷電極性基（酸性若しくはアルカリ性）の数の変化によって影響を受ける物質を含んでもよい。クエン酸を用いる特別の場合のために、効果には、クエン酸塩の反凝固特性に起因して体外回路において血液凝固が低下することを含んでもよい。
【００１１】
血液が第１の透析装置カートリッジの血液区画を介して流れるとき、血液のｐＨが低下するのに加えて、血液と透析物流体との間の濃度勾配に起因した拡散によって毒素が除去される。また、電解質は、透析物流体に酸性流れを付加した結果として生じる又は生じない希釈量に依存して不均衡であってもよい。濾過透析の実施すると、血液側区画からの血漿水の一部が半透膜を通って透析物区画の中へ入るので、さらなる毒素の除去が対流によって生ずる。
【００１２】
第１の透析装置血液側区画を出る際、部分的に透析／濾過透析された血液は置換流体と混合してもよい。置換流体は重炭酸塩のような必要な中性化剤と適当な電解質レベルとを含むので、置換流体は第１のカートリッジプロセスに起因したｐＨシフト及び電解質不均衡の補正を補助する。
【００１３】
次いで、血液は第２の透析装置カートリッジに入る。この第２のカートリッジでは、血液は標準範囲内で電解質を含む標準な透析物に対して透析（若しくは濾過透析）される。血液毒素は拡散（及び、もしかすると対流）によって半透膜を通って透析物流体へ移動し続ける一方、透析物からの電解質及び中性化剤は半透膜を通って血液に移動してもよい。第２のカートリッジを出る際、血液ｐＨ及び電解質組成は通常の範囲内である。
【００１４】
透析物流体は公知のように、処理される水に透析物濃縮物を比例させることによって準備する。透析物流体の透析装置カートリッジへの流れ及びカートリッジからの流れは、公知の流れバランスシステムを用いて精密に制御する。本発明による患者の処置では、患者の乾燥重量を維持するために、装置は典型的には血漿水の一部を除去しなければならない。これは、公知のように限界濾過ポンプを用いて行うことができる。濾過透析を行うときに、置換流体は、少なくとも一つの殺菌フィルタ若しくは置換流体フィルタを通して濾過することによって新鮮な透析物流体の一部を用いて、ライン上で生成してもよい。
【００１５】
新鮮な透析物は第２のカートリッジの透析物入口に入り、そこでは透析物は血液流に反平行に流れてもよい。透析物流体をカートリッジを横切るので、毒素及び血液からの限界濾過された血漿水は透析物流体に蓄積する。いくらかの電解質及び透析物からの中性化剤は、それらが透析物における高濃度から血液における低濃度へ移動するので、透析物流体から枯渇してもよい。
【００１６】
第２の透析物出口を出る部分的に使われた透析物流体は、透析物ｐＨを７．０以下に低下させるために、酸性溶液（好適には、クエン酸酸性溶液）の計量された一部と混同チャンバで混合する。一実施形態では、酸性溶液源は、処理された水の一部を粉状の乾燥酸を含む閉容器を通して流すことによって得られる飽和溶液である。第２の実施形態では、酸性溶液はポンプを用いて外部に備えられた容器から導入される。次いで、混合された透析物流れは、透析物入口へ流れる。２つのカートリッジにおいて濾過される血漿水の相対量を制御するレギュレーターを用いてもよい。例えば、半透膜を介した計量された圧力差（ＴＭＰの）を用いて計算されたアルゴリズムを基礎にして速度を変化させるサーボ制御透析物間ポンプを用いてもよい。
【００１７】
次いで、部分的に使われた酸性透析物流体は、第１のカートリッジの透析物入口に入る。それがカートリッジを通って流れるので、血液毒素及び濾過された血漿水はこの流体に蓄積してもよい。低ｐＨのこの透析物流体は膜を介した水素イオンの不均衡につながるので、血液のｐＨは通常範囲以下に低下してもよい。クエン酸を用いた好適な例では、抗凝固剤としてクエン酸塩の固有の特性によって、他の抗凝固（抗凝血）特性が得られてもよい。使われた透析物流体は第１のカートリッジを出て、終いにはドレインへ流れ出ていく流れバランスシステムへ戻ってもよい。
【００１８】
この方法が典型的に透析物モードで少なくとも２つの透析装置カートリッジによって実施すること、又は、２つの高フラックス透析装置を用いて実施することができること、又は、濾過透析カートリッジが血液濾過透析モードであることは、当業者には明らかである。限界ファクターは、第１のカートリッジによって生ずる摂動から回復するために、第２のカートリッジの能力である。好適な方法には濾過透析モードを含み、そこでは、患者への注入の前に、通常の範囲に血液を回復させるのを補助するために、置換流体が２つのカートリッジ間に血液流に導入される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の他の態様は、添付図面と合わせたときに、以下に含まれる好適な実施形態の詳細な説明においてさらに容易にその真価が認識される。
【００２０】
図１及び図２では、イオンでエンハンス（促進）された透析／濾過に対する好適な装置及びそれを用いた方法を開示している。尚、同様な部材については同じ符号を用いている。
【００２１】
図１では、内部加熱システムを用いる血液透過／濾過透析装置の第１の実施形態を開示している。水源１０２は、透析物、置換流体等を作るために、水若しくは食塩水のような他の基礎流体をシステム１００へ供給する。次に、加熱、脱ガス及び／又は当業者に公知な適当な方法によって、入る流体を前処理する水準備モジュール１０４に、水若しくは他の流体を供給する。
【００２２】
次に、前処理された流体を適当な細管等を介して、入口コントローラ１０６ａと出口コントローラ１０６ｂとを有する流れバランスシステム１０６へ輸送する。システムがシステム１００の内部部材に入るか若しくは出ていく流体の流量を連続的にモニターしかつ調整するシステムであってもよい。流れ調整システム１０６は、予め定義したパラメータ内で自動的に機能性を実現するようにプログラムされた一又は二以上のマイクロプロセッサ等を含んでもよい。
【００２３】
前処理された流体はまず、入口コントローラ１０６ａを介してシステム１００の内部部材に輸送される。患者から除去される流体の総量に等価な前処理された流体の一部は、限界濾過ポンプ１０８を介してドレイン１３４へ吸い上げられてもよい。前処理された流体の残りの部分は適当な細管等を介して補助ポンプ１１０へ輸送される。
【００２４】
ポンプ１１０は、以下に説明するような透析装置カートリッジ１２２に付与するための、第２の酸性溶液を生成するために、クエン酸のような濃縮酸を含む閉容器１１２に、前処理された流体の所定の一部を輸送する。ポンプ１１０は、第２の酸性溶液を作るために前処理された流体の所定の一部を受容するようにプログラムされた例えば、マイクロプロセッサコントローラによって制御されてもよい。また、ポンプ１１０を介した流れは、必要に応じて手動でモニターし、調整してもよい。
【００２５】
第２の酸性溶液は、容器１１２から酸性入口バルブ１１４に流れる。酸性入口バルブは同様に、所定の流量の第２の酸性溶液を流すことができるように自動で若しくは手動で制御してもよい。次いで、第２の酸性溶液は混合チャンバ１１６に流れる。混合チャンバ１１６は、以下に記載するように、第２の透析装置カートリッジ１３８の出口１４８から透析物溶液を受ける第２の入口を有する。混合チャンバ１１６は、所定量の第２の酸性溶液が透析物間ポンプ１１８を介して第１の透析装置カートリッジ１２２の入口１２０に流れることができるように、自動で若しくは手動でモニターされかつ調整されてもよい。
【００２６】
ポンプ１１０を介して受けられない前処理された流体の残りの一部は、第２の透析装置カートリッジ１３８の入口１４６へ輸送される。システム１００は、第１の透析装置カートリッジにおいて処理された血液を回復するのに要する適当なｐＨを決定するモニター手段を備えてもよい。一度そのレベルを決定すると、酸性ポンプ１５４及び／又は重炭酸塩ポンプ１５６は、流体を入口１４６に供給する前に、残留している前処理された流体のｐＨを調整するために、さらなる酸性濃縮物１５０若しくは重炭酸塩濃縮物１５２に引き出すために用いてもよい。
【００２７】
清浄化される血液は患者から受けられ、第１の透析装置カートリッジ１２２に入る。血液は、従来公知の、例えば、フレキシブルなポリ塩化ビニルから成る血統細管のような、適当な細管によって運ばれる。入る血液の流量は通常、１００−６００ｍｌ／ｍｉｎ、好適には、２００−５００ｍｌ／ｍｉｎの範囲である。第１の透析装置カートリッジ１２２は、透析装置カートリッジ１２２を血液側区画１２６と透析物区画１２８へ分割する半透膜１２４を含む。血液は血液側区画１２６を通っていくので、血液物質を含む血漿水を半透膜１２４を通して濾過する。同時に、透析物口１２０から受ける加熱された酸性透析物は、血液流に反対の方向で透析物区画１２８を通って流れる。血液物質及び毒素は、血液区画１２６における血液と透析物区画１２８における酸性透析物との間の濃度差に起因した拡散によって半透膜１２４を介して輸送される。血液から除去される血液物質及び毒素を含む酸性透析物は、透析物ポンプ１３２及び出口コントローラ１０６ｂを介してドレイン１３４へ輸送される。
【００２８】
次いで、部分的に透析された血液は、導管１３６を介して第１の透析装置カートリッジ１２２を出る。血液は導管１３６を通って流れ、第２の透析装置カートリッジ１３８の血液側区画１４２に入る。第２の透析装置カートリッジは好適には、第２の透析装置カートリッジ１３８を血液側区画１４２と透析物区画１４４とに分割する半透膜１４０を含む。血液が血液側区画１４２を通るので、血液物質を含む血漿水は半透膜１４０を通って濾過される。処理された血液のｐＨは、血液側区画１４２における低いｐＨの血液と透析物区画１４４における高いｐＨの透析物との間のｐＨ濃度の差によって、所望のレベルに戻る。清浄化された血液は、第２の透析装置血液側区画３８を出て、例えば、従来公知のような血統ＰＶＣ細管のような適当な細管を介して（図示しない）患者へ再循環される。透析物は、出口１４８を通って第２の透析装置血液側区画１３８の透析物区画１４４を出て、上述のような混合チャンバ１１６へ供給される。
【００２９】
透析装置カートリッジ１２２及び１３８は、血液透析、血液濾過透析、血液濾過、若しくは、血液濃縮に適したタイプ、例えば、米国マサシューセッツ州レキシントンのフレゼニウス・メディカル・ケア社から入手できるフレゼニウスＦ６０、イリノイ州ディアフィールドのバクスター・ヘルス・ケア社から入手できるバクスターＣＴ１００、ミネソタ州ミネアポリスのミンテック・コーポレーションから入手できるミンテック・ヘモコアＨＰＨ４００、又は、スイスのホスパルＡ・Ｇから入手できるホスパル・フィルトラル１６であってもよい。膜１２４，１４０は媒体若しくは高フラックス膜、例えば、米国マサシューセッツ州レキシントンのフレゼニウス・メディカル・ケア社、ミネソタ州ミネアポリスのミンテック・コーポレーション、イリノイ州ディアフィールドのバクスター・ヘルス・ケア社若しくは、スイスのホスパルＡ・Ｇから入手できるポリスルホン、セルロース・トリアセテート若しくはアクリロニトリル膜であるのが好ましい。
【００３０】
濾過透析が所望されている本発明の実施形態では、血液は、血液／置換流体混合物を形成するために、導管１３６の入口１８０での第１及び第２の透析装置カートリッジの間で無菌の置換流体と混合してもよい。これを実現する一方法は、Collinsらの名で出願された“Method for Efficient Diafiltration”の発明の名称のＰＣＴ出願PCT/US99/17468に開示されており、その内容全体が本願に参考として組み込まれている。Collinsらは、両方のカートリッジにおいて同時に血液区画から透析物区画へ血漿水の送り濾過を実施するために直列でつなげた２つのカートリッジを用いる。置換流体は、第１のカートリッジから出た後でかつ第２のカートリッジに入る前に血液に直接付加される。
【００３１】
本発明では、無菌の置換流体の準備は、置換濾過ポンプ１５８を介して入口コントローラ１０６から受けた前処理された透析物の一部の濾過によって実施される。前処理された透析物は、最大４０，０００ダルトンの好適な分子量がカットオフされた少なくとも２つの濾過膜１６６，１７４を通過して流れる。これを実施するために、新鮮な透析物溶液の一部は、第２の透析装置カートリッジ１３８の透析物区画１４４の入る前に、いくつかの点で透析物流体の流れを分けてもよい。透析物溶液の分けられた部分は、置換流体ポンプ１５８につながる導管等を通って流れてもよい。置換流体ポンプ１５８は、導管を下って第１の置換流体フィルタカートリッジ１６０の入口１６２へいくように流体に力を付与するのに要する圧力を生成する。
【００３２】
第１の置換濾過カートリッジ１６０は、濾過カートリッジ１６０を上流区画１６４と下流区画１６８とに分割する半透膜１６６を含む。第１の上流区画１６４は入口１６２を有する。第１の下流区画１６８は導管１７０につながる一又は二以上の出口を有する。第１の下流区画１６８からの置換流体は、第２の置換流体カートリッジ１７１を第２の上流区画１７２と第２の下流区画１７６とに分割する半透膜１７４を含む第２の置換流体カートリッジ１７１に流れ込む。無菌置換流体は、第２の出口１７８を介して第２の置換流体カートリッジ１７１を出て、第１のカートリッジ１２２を出る血液と混合して上述の血液／置換流体混合物を形成する。
【００３３】
置換流体として使用されていない前処理された透析物は、透析物区画１４４の入口１４６を介して第２の透析装置カートリッジ１３８に入り、血液側区画１４２を横切るときに血液流れに対して反平行に流れる。濾過透析中、過度の血漿水が半透膜１４０を介して濾過され、透析物流体と混合されることによって、処理された血液が注入されるほど、患者の“乾燥重量”が維持される。濾過された血漿水と共に透析物流体が、上述の混合チャンバ１１６へ流体を向ける管若しくは導管を介して出口１４８で第２の透析装置カートリッジ１３８を出ていく。
【００３４】
図２では、外部装備酸性溶液流れを用いる血液透析／血液濾過透析システム２００の第２の実施形態を示している。システム２００は、酸性溶液１１２ａが外部源から前混合されること、システム１００におけるように装置内で混合されるのではなく、酸性ポンプ１１３によって混合チャンバ１１６へ引き出されることを除いてシステム１００と同様である。
【００３５】
上述のような本発明の透析／濾過透析方法及び装置は、現存の限界濾過型透析装置に結合したアド・オン型システムとして用いられてもよい。しかしながら、本発明の透析／濾過透析方法及び装置は、単体のスタンドアロン透析／濾過透析装置においても実現されていることを正しく認識するべきである。
【００３６】
本発明の一実施形態では、透析／濾過透析装置は、第１及び第２の透析装置カートリッジ１２２，１３８を含む。また、第１及び第２の透析装置セクションを独立に有する単一のカートリッジを使用してもよい。
【００３７】
装置はまた、半透膜を含んでもよい少なくとも一の無菌フィルタ１６０，１７１を含んでもよい。無菌フィルタ１６０，１７１は透析物からバクテリア、 (菌体)内毒素及び他の微粒子を除去するように作動し、それによって、適当な置換流体流れをオンラインで生成する。本発明に対応した使用の際に、無菌／非発熱性置換流体は、透析物入口ラインからの新鮮な透析物溶液の一部を引き出すこと、及び、一又は二以上の無菌フィルタカートリッジ１６０，１７１を介してそれをポンピングすることによって準備してもよい。本発明の実施形態では、無菌フィルタカートリッジ１６０，１７１は、溶液が置換流体として血液に導入される前に透析物溶液の少なくとも二重の濾過を実施するものである。この二重濾過は、２つの独立な限界濾過カートリッジ又は置換流体の多重濾過を実施するための多重セクションを有する単一のカートリッジによって実施することができる。オンライン置換流体を生成するために多重濾過を使用することによって、本発明のシステムをより安全にすることができ、処理中にフィルタの一つが作動しなくなる。
【００３８】
本発明の一実施形態の作動中、血液が第１の透析装置カートリッジ１２２の血液側区画１２６に入り、それによって、一部の血漿水は隣接する透析物区画１２８への半透膜１２４を介して濾過される。血液が第１の透析装置カートリッジ１２２を出ていくと、置換流体が、血液が濾過されて第１の透析装置カートリッジから出ていく率より高い率で血液に付加されてもよい。希釈化された血液は第２の透析装置カートリッジ１３８の血液側区画１４２に入り、それによって（過剰量の置換流体と等しい）付加血漿水は濾過されて半透膜１４０を通り、隣接する透析物区画に入る。この方法では、置換流体は、第１の透析装置カートリッジに対して希釈後（post-dilution）流体として、及び、第２の透析装置カートリッジに対して希釈前（pre-dilution）流体として作用する。
【００３９】
透析物流体は透析装置又は当業者に公知な他の方法によって生成してもよい。本発明の実施形態では、透析物流体は第２の透析装置カートリッジ１３８に入り、血液流の反平行に流れる。透析物流体は血液側流体に対して濃度勾配を付与するように作用し、それによって半透膜１４０を介して溶質の拡散を促進する。透析物が透析物区画を通って横切るとき、透析物流量が上述のように透析物区画１４４へ濾過される血漿水に起因して増大する。第２の透析装置カートリッジ１３８を出る際、透析物流体を混合チャンバ１１６へポンピングされてもよい。透析装置カートリッジ１２２，１３８を出る際、使用される透析物は透析装置（図示せず）若しくはドレイン１３４のいずれかに戻ってもよい。
【００４０】
本発明に対応して用いられる（図示しない）透析装置は、透析物の準備、透析物流量の測定、圧力のモニタリング、総限界濾過の制御、血液の存在のために使用された透析物のモニタリング等の通常の機能全てを実施してもよい。濾過透析アドオンシステムは透析装置に関連して作動し、それによって、透析装置からの透析物流体は、血液濾過透析アドオンシステムによって各々の透析装置及び無菌フィルタカートリッジへ再分布するものである。濾過透析アドオンシステムの流体ハンドリング部材を、処理の濾過透析の面を制御しかつ実施するためのマイクロプロセッサユニットと共に集積してもよい。
【００４１】
前に開示したシステムはさらに、システムの部材の作動を調和するために必要となるように、ポンプ、モニター装置、バルブ、電子部品、コントローラ、管継手、細管等を含んでもよい。
【００４２】
本発明をこれまで示した実施形態において詳細に開示したが、それら実施形態は例示に過ぎなく、かつ、特許請求の範囲によって特定される本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、当業者によってなされる変形が可能であることは理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  内部供給酸流れを用いた多段階血液濾過透析装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】  外部供給酸流れを用いた多段階血液濾過透析装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１２２  第１のカートリッジ
１２４  第１の膜
１３８  第２のカートリッジ
【図１】
0004729224.tif 000002
【図２】
0004729224.tif 000003