CN100518836C - 透析过滤的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种双级过滤滤筒(10)。滤筒(10)可作为中间稀释血液透析过滤滤筒或后续消毒过滤滤筒。滤筒(10)包括具有第一端和相对的第二端的外壳(12)。外壳(12)在滤筒(10)的第一端具有初始的流体入口(20)和出口(60)。外壳(12)还划分为第一和第二过滤级(14，16)，第一过滤级(14)包括设置在外壳(12)第一端和第二端之间的第一过滤元件(40)。第二过滤级(16)包括设置在外壳(12)第一端和第二端之间的第二过滤元件(42)，流体出口(64)在第一端与第二过滤元件相通。

Description

透析过滤的方法

发明领域

本发明涉及过滤装置和方法，并尤其涉及一种过滤筒，它在一种应用中用作血液透析过滤器，在另一应用中用作生产无菌液的流体过滤器。

发明背景

对于末期肾病(ESRD)最常用的治疗主要由血液透析过程组成，其中要被清洁的血液在半透性薄膜一侧流动，生理溶液，透析液在薄膜的另一侧流动，借此血液中的毒素从一侧传送到另一侧。该治疗中的主驱动力是扩散作用。该过程在去除小分子量(MW，Molecular Weight)毒素如尿素和肌氨酸酐时一般是有效的。然而，该过程在去除中等范围分子量(MW)物质，如分子量大于约1kDa的物质时，由于这些物质的低扩散系数而不太有效。

血液透析过滤器在很小程度上用作治疗设备。在血液透析过滤器中，扩散与过滤相结合来从血液中去除毒素。无菌、非致热的替换液在它进入血液透析过滤筒之前或之后加入到血液中。替换液替换了在血液透析过滤过程中通过半透性薄膜过滤的血浆(plasma water)，血液透析过滤较之血液透析的优点是使用了过滤与扩散相结合来去除毒素。由于这种结合，血液透析过滤器在通过过滤去除小分子物质，如肌氨酸酐和尿素，以及去除更大数量的中等范围物质时都变得更加有效。

要使血液透析过滤变得有效，必须满足两个基本的需求。第一是用于需要高过滤速度以产生毒素高清除的患者治疗透析过滤器(diafilter)。第二是用于消毒过滤器或串联过滤器，这些过滤器能够以连续的方式提供大容量无菌输送液。

关于第一种需求，血液透析过滤器的技术设计状态基本上等同于那些高流量透析器。这些过滤器由在一圆柱形外壳中的一束空心纤维组成。在血液透析过滤系统操作期间，替换液注射到过滤筒上游(预稀释)或下游(后稀释)的血液中。

使用预稀释或后稀释方案的透析过滤装置具有自身的效率局限性。预稀释方案允许用于相对不受限制的过滤，然而，由于血液在到达过滤器之前被稀释，因此溶质通过扩散的总质量传输降低了。换句话说，去除毒素的效率要小于预期的。后稀释方案具有保持血液浓度高的优点，使得溶质更有效地扩散和对流，然而，过滤时血液细胞增高的浓度以及因而更高的血液粘度，造成了可被过滤的流体量受到了限制。一般仅限于近似25％的血液流量。

对于第二种需求，血液透析过滤需要有大容量的无菌输送液，因此，IV输送(吊1升的盐水袋)的标准方法不合适。通常需要改用一种以连续方式制作无菌液的方法来满足这一需求。

有多种方法使血液透析过滤用的无菌输送液通过一个或一系列过滤器得到过滤，以使它在输送到病人血流之前先消毒。这些过程的过滤装置必须去除内毒素、细菌和其他引起发热的化合物。如果过滤器在该过程发生故障，病人会由于不充分的过滤而发生败血症或发热反应。

目前存在几种过滤技术和装置。例如在“国际人造器官期刊”第20卷，1997年第3期，153-157页，D.Limido等人在“用于带有在线制备碳酸氢纳置换液的预稀释HF的AK-100 ULTRA的临床鉴定”一文中所描述的置换液的在线制造。Mathieu的美国专利US 4 784768描述了另一种消毒过滤器。大多数现有技术方案具有关键性的缺陷，它们或者是依靠一个单独的过滤器来消毒液体，或者使用两个独立并串联的过滤器，会提高成本和复杂性。

对于过滤器存在这样的需求，即能够提供后续的消毒过滤，制造适合病人输送的生理液体。

发明内容

在尝试满足第一个需求，即提供一种适应高过滤速度的透析过滤器时，一个透析过滤器的实施例通过提供这样一种方案来减少和/或消除了已有技术血液透析过滤装置的缺陷，即血液在被部分或不完全透过式过滤后再稀释。本发明的透过式过滤方案结合了预稀释方案的优点，如高过滤速度，和后稀释方案的优点，如高扩散和高对流效率。本透析过滤器可适用于结合传统的透析过滤机器进行操作，包括但不限于Fresenius 4008 On-Line Plus，Gambro AK 200 Ultra。另外，该透析过滤器可用于传统血液透析机，包括但不限于Fresenius2008H，Baxter SPS 1550，Cobe Centry System 3等，这些机器经过改进用来提供一置换液源。例如，泵或阀门可计量来自主透析液流三通管的透析液，并使其通过消毒过滤器。

当用作透过式过滤筒时，本发明具有血液和透析液输入口和输出口。过滤筒包括单一的外壳，例如一圆柱型外壳，该外壳覆盖了两个血液透析过滤级，其中第一级有一个血液输入口，第二级有一个血液输出口。相应地，本发明在一个单独的圆柱型外壳内完成了双级透析过滤，该外壳中设置了一圆柱形空心纤维束。透析过滤器因而具有传统透析器的外观，但其两端或端盖的结构却不同于传统透析器设计的结构。第一端盖既包括血液入口，也包括血液出口，二者由内壁和密封件隔开，设计用来将过滤器隔离成第一透过式过滤级和第二透过式过滤级。第二端盖用作血液/置换液混合腔，具有一用来接收替换液的输入口。

在本发明的透析过滤器实施例中，血液输入口和输出口位于滤筒的第一端部。透析液出口最后也位于第一端部或其附近处。例如，在一个示范性实施例中，血液输入口和输出口以及透析液入口都位于过滤筒的顶部(第一端部)。主圆柱型外壳包括一束纵向的高流量半透性空心纤维，它在各端部通过封装化合物，如聚氨酯，与透析液腔相密封。替换液入口和透析液入口位于一相对的第二端，如过滤筒底部，或其附近处。在替换液输入口处，无菌的置换液与部分透析过滤的血液相混合。这发生在一通用顶部区域，在那里血液离开第一级的空心纤维并进入第二级的空心纤维。透析液流对于两个过滤级是通用的，它在第一级与血液流逆流运行，并在第二级与血液流并流运行。

第一级的逆流流体保持尿毒素的最大浓度梯度，使得小分子量(MW)溶质得到高扩散程度的清洗。本滤筒设计所必需的第二级的并流透析液流，由于在这一级对流清洗与扩散清洗相比占优势因而可以接受。第一级和第二级的相对过滤速度由在这两级血液稀释和血液浓度抵抗流过薄膜的效果所被动地控制。

在血液流过第二级的空心纤维后，血液通过位于与血液输入口同一端的血液输出口离开透析过滤器。

本发明的另一实施例尝试满足提供大容量无菌传输液的第二个需求。它通过在单个滤筒和单一纤维束中提供串联(后续)过滤，来致力于克服已有技术的缺陷。由于后续过滤，增加了消毒的保证和内毒素的去除。由于单束设计，与当前技术状态相比，也更简化和方便了。

滤筒的消毒过滤器实施例在外观和功能上与透过式过滤实施例类似，仅有一些不同。消毒过滤器具有一单个圆柱形外壳，其中设置一圆柱型空心纤维束。然而，对于消毒过滤器只需要一个端盖。该端盖是具有未消毒流体输入口和消毒流体输出口的双口端盖，两个口由一内壁和将过滤器分为主副过滤级的密封件所隔开。在装置的另一端，纤维继续由密闭在封装化合物中的端部所包住。由于这种闭塞端的过滤结构，就不需要第二端盖了。

在滤筒的消毒过滤器实施例中，流体输入口喝输出口位于装置的一端，如顶部。流体可以是透析液，它作为机器透析液流的一部分被排出，以便用作透析过滤治疗中的置换液。在滤筒的透析过滤实施例中用作透析液口的端口在消毒过滤器实施例中通常是封闭的。在这一实施例中，它们可用于过滤器的起动、测试或消毒。

在操作中，未消毒液进入第一级(主过滤)的输入口和纤维。由于纤维腔在另一端是是封闭的，所有流体强制性穿过薄膜过滤，并进入外壳(过滤)空间。在此实施例中的薄膜是这样的，在过滤期间，它从流体中去除内毒素和所有细菌，使其成为无菌输送质量的流体。在两个过滤级之间通用的外壳空间类似于透析过滤实施例中的透析液腔。在通用空间中的消毒液于是后过滤进入第二级(副过滤)的纤维腔。消毒液然后在顶部输出口离开滤筒。这一设计有利地提供了副过滤的安全性，确保了消毒，又具有传统单束滤筒的便利。

本发明的其他特征和优点将结合附图从下面的具体描述中变得更清楚。

附图说明

图1是根据一个实施例的用作透析过滤器的单束过滤筒的横截面示意图；

图2是根据一个实施例的用于图1透析过滤器的一端盖的横截面图；

图3是用于图1透析过滤器的另一种端盖的横截面图；

图4是根据一个实施例用于制造无菌输送液的单束过滤筒的横截面示意图；

图5是根据一个实施例用于图4过滤筒的一端盖的横截面图；

图6是根据另一个实施例用于图4过滤筒的一端盖的横截面图。

优选实施例的具体描述

参考图1，示意性地表示了根据一个实施例的中间稀释血液滤筒10的横截面图。滤筒10包括一外壳12，如将要在以下更具体描述的，它具有第一级14和第二级16。外壳12最好是圆柱形，由刚性塑料材料构成。外壳12包括一纵向束的半透性空心纤维18，用作传送毒素的装置，这些毒素通过纤维18的内腔部分从血液流中去除。可使用商业上针对这一目的所存在的许多半透性空心纤维18。例如，半透性空心纤维18可以是多种尺寸，可由聚合物，如聚砜构成，或以纤维素为基。

在本发明的一个实施例中，滤筒10适于与血液透析过滤机器一起操作，如Fresenius 4008 On-Line Plus或Gambro AK 200 Ultra或改进的血液透析机器，如Fresenius 2008H，Cobe Centry System 3或Baxter SPS 1550。

在操作时，借助于血液泵和血液线从病人传来的血液，通过输入口20进入滤筒10的第一级14，该输入口20最好一体化地形成在安装在外壳12第一端的顶盖22上。顶盖22具有一内顶部空间24，实际上划分为第一内顶部空间安26和第二内部顶空间28。由于顶盖22最好为圆形，第一和第二内部顶部顶空间26和28同样也为圆形。在这一实施例中，第一内顶部空间26是环绕第二内顶部空间28的环形。

第一和第二内顶部空间26和28通过第一封装化合物30与滤筒10的其他部分隔开，该封装化合物在外壳12的第一端处围绕空心纤维18外表面形成一密封层。如所示的，顶盖22是可拆卸型，可以螺紧在外壳12上。

内顶部空间24通过O形环32密封于外部环境，该O形环靠着封装化合物30进行密封。本领域技术人员可以看出，在这种结构中顶盖22也能永久地连接，也能通过其他方法，如扣接型结构进行连接。

血液通过输入口20进入第一内顶部空间26，最好是以切线流方向进入，以便血液在从接口34处进入空心纤维18之前，能够更均一地灌注到第一内顶部空间26。在本实施例中，接口34是封装化合物30的上表面。接口34最好包括一聚氨酯接口结构。第一内顶部空间26可通过几种技术来与第二内顶部空间28隔开。例如，如图1所示，第一内顶部空间可通过一环形壁36来与第二内顶部空间28隔开，该环形壁将内顶部空间24分别划分为第一和第二空间26、28。更好地，内壁36形成顶盖22整体的一部分。内壁36向内延伸，从顶盖22上部的内表面朝向纤维18。要在第一和第二内顶部空间之间提供一密封层，最好要包括一内部O形环38。在图示实施例中，内部O形环38设置在内壁36端部，内壁在与其相对处连接到顶盖22。当顶盖22与接口34相接合时，内O形环38提供一个密封作用。

根据本发明，空心纤维18的各部分分割成第一部分和第二部分，一般分别以40和42来指示。很容易看出第一纤维部分40具有多个独立的空心纤维18，类似地，第二纤维部分42也具有多个独立的空心纤维18。第一纤维部分40与第一内顶部空间26流体相通，第二纤维部分42与第二内顶部空间28流体相通。空心纤维18的分隔可通过使用多种不同技术来实现，包括但不限于在封装过程之前，在外壳12的第一端处将隔离物44插入到空心纤维束18中。

在一个示范性实施例中，隔离物44是由适当材料，如塑料材料制成的环形圈形式。隔离物44将单个圆柱型空心纤维束18分割成第一纤维部分40(在此称为外部纤维束环)和第二现为部分42(在此称为内部圆柱型纤维束)。换句话说，外部纤维束环40围绕着内部圆柱型束42。隔离物44还可有双重作用，用作内部O形环38的O形环座。外部纤维束环40构成了动脉(arterial)纤维束，内部圆柱形纤维束42在此称为静脉(venous)纤维束。动脉纤维束40与第一内顶部(动脉)空间26流体相通，静脉纤维束42与第二顶部(静脉)空间28流体相通。

在封装过程(potting process)期间，隔离物44可包在第一封装化合物30中。隔离物44最好由相对非刚性塑料，如聚乙烯制成，它可以修整成与第一封装化合物相平。

当血液通过输入口20进入第一内顶部空间26时，血液向下横穿动脉纤维40的内部，该动脉纤维设置在透析过滤发生的透析过滤器过滤空间(透析液腔)46内。动脉纤维40的外侧插入到透析液中。这产生了毒素的第一级血液透析过滤，即过滤和扩散，这发生在过滤空间46内沿动脉纤维40的整个长度上。这也使得血液部分地血液透析过滤，换句话说，在这一级完成了去除血液中存在的一些毒素。在本发明的一个实施例中，血浆中的相当一部分，如大约20％-60％，随着血液流过第一级14而得到了过滤。经过部分血液透析过滤的血液离开动脉纤维40，进入连接到外壳12另一端的中间级顶部空间48。进入中间级顶部空间48的血液处于血液浓缩状态，也就是说血液中的血球浓度(hematocrit)水平增加了。根据本发明的一个实施例，对于第一级14和第二级16通用的过滤空间46，类似于前面参考内顶部空间24与第一封装化合物30的隔离的描述，例如由一第二封装化合物50来与中间级顶部空间48所隔开。

作为血液离开第一级14进入第二级16的转换级，中间级顶部空间48具有一最好由刚性塑料材料制成的第二顶盖54，并连接到外壳12的第二端。在这一示意图中，第二顶盖54是可卸除型，并通过螺纹丝杠连接到外壳12。本领域普通技术人员可以发现，顶盖54可以多种方式连接，包括扣接技术。中间级顶部空间48可通过一第二O形圈56来密封于外界环境。如图1所示，第二O形圈56设置在聚氨酯接口52和第二顶盖54之间。

在操作中，血液通过输入口20泵入，穿过第一内顶部空间26，进入动脉纤维40。在输入口20处的压力因而高于透析过滤器其他位置的压力。血液会自然而然地流向低压区域，因此血液流向中间级顶部空间48。

在进入第二级16之前驻留在中间级顶部空间48的血液，由通过顶部输入口58进入滤筒10的生理无菌溶液所稀释。在中间级顶部空间48中的血液得到稀释，也就是说，血液血球浓度水平降低了。

由于第二内顶部空间28与第一级和中间级顶部空间48相比处于低压，稀释的血液进入设置在第二级16的静脉纤维42，并以类似于前面参考第一级14所描述的方式，由静脉纤维42运送到第二内顶部空间28。进一步的血液透析过滤在沿着这些静脉纤维的长度上发生，直至血液离开并进入第一顶盖22的第二内顶部空间28(静脉空间)，并从形成在第一顶盖22上的输出口60离开。输出口60代表了与透析过滤器其他位置，包括代表了最高压力位置的输入口20，相比较低压力的位置，因此，稀释的血液从中间级顶部空间48流向输出口60。输出口60称为静脉口。静脉口60是与输入口20同样类型的，如标准转动锁定接口(standard twist lock connector)。当稀释和部分透析过滤的血液流过静脉纤维42，另外的毒素通过扩散和过滤从血液中去除，因而当血液释放到第二内顶部空间28时，血液已处于透析过滤状态。

在本发明的一个实施例中，血液以这样的速度通过滤筒10进行透析过滤，即，使血液血球浓度水平在通过静脉口60离开第二级16时，基本上是与血液通过输入口20进入第一级14时相同的水平。正如标准血液透析过程一样，血液血球水平需要有小的变化来控制基本的完全过滤，并保持病人流体平衡。

透析液流动与连接最好与标准透析过程一样。透析液通过透析液输入口62，如本领域公知的标准Hansen接口进入滤筒10。本发明中的透析液灌注和流经围绕在空心纤维18外侧的过滤空间46。透析液通过透析液出口64离开滤筒10。最好地，透析液入口62和透析液出口64是同一类型的口，例如Hansen接口。透析液泵入代表了高压位置的入口62，同时出口64代表了低压位置，因此透析液沿着从入口62到出口64的方向流动。

在本发明的一个实施例中，透析液沿从入口62到出口64的方向流动。由于过滤空间(透析液腔)46对于两级是通用的，因此透析液在第一级14与血液逆流运行，在第二级16与血液并流运行。在第一级中，血液从内顶部空间26流向第二封装化合物50，在于封装接口52处进入第二级16之前，流经中间级顶部空间48，然后由于系统的压差流向静脉出口60。过滤作用从血液到透析液穿过空心纤维18(静脉和动脉纤维40、42)的半透性壁发生。整体过滤速度是透析液输出流和置换液输入流的函数，其优点是能够远远大于传统的后稀释血液透析过滤所获得的速率。根据本发明的一个实施例，整体过滤速度是从约25％到约85％，最好是从约40％到60％的血液流速。这些流动可通过传统血液透析过滤机器中的泵进行控制。

第一和第二级14、16的相对过滤速度可由血液腔40、42与过滤空间(透析液腔)46之间的相对横跨膜压力(TMP)来被动地控制，它倚赖于多个因素，如各血液腔中的血液浓度，血液流速。例如，第一级14中的血液是浓缩的，更粘稠的，但是处于高压；而第二级16中的血液是稀释的，少粘稠的，处于低压。随着压力变得稳定，更高的相对过滤速度可在第二级16中实现。

在这一示意图中滤筒10的制造类似于人造肾脏(未示出)的制造。空心纤维18束设置在外壳12中。隔离物44插入空心纤维18的第一端。因此，紧随着的是标准封装技术(potting technique)，它使得封装化合物通过透析液入口和出口62、64被插入，同时滤筒10在一离心机中旋转以形成第一和第二封装化合物30、50。顶盖22、54通过许多适当的技术来连接到外壳12，包括但不限于螺纹丝杠。可拆卸的顶盖设计对于透析过滤器的再使用比较有利，它使得形成在封装接口34和52处的凝结材料或碎片更容易被去除。透析过滤器的再生类似于标准透析器，其中血液输入口20和输出口60以及透析液入口和出口62、64连接到一个透析器再生机器。唯一的限制是在置换输入口58加上了盖子。

为了图示的目的，根据一个实施例的滤筒10内的血液流用箭头66指示。

现在参考图2和图3，它们表示了隔离纤维18以及连接两个口的顶盖以形成两级的另外的方法。透析过滤器的操作是相同的，仅有制造方法不同。

在图2中，隔离环82设计带有一空心的芯。当环82和聚氨酯30在封装过程完成后进行修剪时，芯被打开，这样环82中具有了一个通道。还设置了一个内壁84，它从顶盖86向内延伸。在这一实施例中，内壁84是环形的；然而，也可以是其他形状。内壁84具有一插进去的延伸端，该延伸端可与隔离环82的内表面焊接或粘接。换句话说，延伸端容纳在环82的通道中，用作固定和定位该延伸端。在这一示意图中，顶盖86也固定地连接到一外套(外壳)88上。顶盖86粘接或焊接到外壳88的圆周环90上，以便密封内顶部空间与外界环境。为了便于制造，内粘接和外粘接最好同时进行。

在图3中，顶盖86到外壳88的连接与图2相同。差别是在内壁84的密封上。在这一示意图中，内壁84的顶端直接与封装化合物30相密封。本领域普通技术人员可看出在这里可使用多种方法。一些例子如：加热聚氨酯直至变软，将顶端压入接口34，然后使聚氨酯冷却并密封在壁84周围；以及另外地，将一细环形环插入到封装化合物中，然后通过粘接剂或挤压装配来将壁顶端密封到环面。

如图3所示的顶部固定方法不需要封装之前插入到纤维束中的隔离物，因为这种封装过程很有利地是，它等同于该技术的标准透析器的封装过程。该设计的缺陷是，另外还可用于过滤血液的纤维的小环形环被内壁84所密封。这些纤维基本上是未使用过的纤维。

参考图4，它示意性地表示了用作根据一个实施例的消毒过滤器滤筒110的横截面图。该滤筒设计类似于透析过滤器实施例，除了端部构造不同以外。

滤筒110包括一外壳112，它具有一初始过滤级114，和一后续过滤级116。正如在透析过滤器实施例中的，外壳112最好是圆柱型，并包含一纵向半透性空心纤维118束。如前所述，纤维118有多种尺寸，可由多种不同材料构成。纤维118用作从引入的流体中过滤出细菌和内毒素的装置，并产生无菌输送质量的流体。滤筒110可在任何需要无菌液的应用中使用，包括指定为仅仅是示范性应用的在线血液透析过滤。

在操作中，生理液，如透析液通过输入口120进入初始过滤级114，该输入口最好是一体化地形成在安装在外壳112第一端的顶盖122上。输入口120可以是任何适当类型的流体连接口。一次安装的顶盖122分成两个内顶部空间，基本内顶部空间126和二级内顶部空间128。基本和二级顶部空间126、128在这一实施例中都假定为半圆形，分别与初始过滤级114和后续过滤级116相连。基本和二级顶部空间126、128并不限于半圆形，相反这些空间126、128可以假定许多不同形状。例如，本领域普通技术人员可以看出消毒过滤器实施例中的纤维束可划分为环形级而不是半圆级。这会影响中心级的形成。各级的形状对于消毒过滤器的性能影响并不严重；因此可以使用多种形状。

内顶部空间126、128由第一封装化合物130与滤筒110的过滤空间124相隔离，该封装化合物密封在纤维118外侧和外壳112那端部的周围。

如所示的，顶盖122通过焊接或粘接到外壳外侧的圆周环132来固定连接到外壳112上。这种粘接为内顶部空间126、128提供了与外界环境的一种密封。本领域普通技术人员可以看出从顶部122到外壳112的持久连接可以用多种方式来完成。还可以看出顶部能类似于图1透析过滤器实施例所示意的，用O形环密封件以可拆卸的形式来进行连接。然而，本领域普通技术人员也能看出不与血液一起使用的消毒过滤器并不需要一个可拆卸的顶盖。

在所示实施例中，将内顶部空间彼此隔离开来的密封件也可作为与外界环境的第二密封层。如图所示，顶盖122具有两个一体化形成的，横跨顶盖122横截面的内壁136。在两个壁136之间的是开口槽134，它也横跨过顶盖122的横截面，并向外界开放。当内壁136的末端以粘接或焊接或其他方式连接到一两腔纤维隔离肋138时，各内顶部空间126、128既密封于外界，也彼此密封。隔离肋138跨过外壳112的横截面延伸。正如图1的透析过滤器的隔离环44一样，隔离肋138起到双重目的。在封装之前肋138将空心纤维118分割成第一纤维部分140和第二纤维部分142。在封装之后肋138通过聚氨酯进行修剪从而开出两个通道，这两个通道用作内顶部空间126、128的壁136的密封点。

未消毒生理液通过入口120泵入，进入第一顶部空间126，在那里它通过封装接口144进入第一部分140的纤维118。由于液体在压力下泵入入口120，因而入口120是高压位置。第一纤维部分140构成了初始过滤级114。流体流入纤维118，该纤维有效地从液体中去除了细菌和内毒素。由于空心纤维118相对的端部由第二封装化合物146所密封，所有液体被迫穿过纤维薄膜。在第一纤维部分140流动的液体由于存在的压差而被引导穿过纤维薄膜，其中围绕第一纤维部分140纤维的区域与第一部分140纤维118内侧的压力相比，处于低压。

现在消毒过滤后的液体驻留在围绕着空心纤维118的内壳空间124中。该空间124类似于图1透析过滤器实施例的透析液腔。然而，在消毒过滤器操作期间，外壳口148保持密封以防止无菌液与外界的任何交流。在空间124内的压力于是将液体移到第二部分142的纤维118中。液体穿过这些纤维118的薄膜进入纤维内腔，进行二次过滤。这样第二过滤部分142构成了后续过滤级116。

两次过滤的无菌液然后离开，进入第二内顶部空间128，再从顶部输出口150输出。输出口150处于比过滤器其他位置都更低的压力，因而使得液体按前述流动通道流动，即让进入第一部分140纤维118的流体被引导穿过两个独立的纤维膜，以便流入第二内顶部空间128，并最终穿过输出口150。输出口150可以是任何容易适用IV输送装置的类型(例如luer口)。消毒滤筒中液体的大体流动用箭头152来表示。实线箭头表示内腔液体流动，同时虚线箭头表示两级之间的流动。

内壁136和隔离肋138也可由本领域普通技术人员以多种不同方式来配置。然而，如图4所示，本设计具有一特别安全的特征。在未消毒的输入液腔126和无菌液输出腔128这两个腔的顶盖处，一潜在的危险是两腔间流体的分支，可能会对输出流具有潜在的污染。这不仅能通过隔离各腔的两个明显的密封件，而且可以通过开口槽134的两个密封件的存在，来得到减轻。如果两种密封都损坏了，可以看出液体会退出开口槽134，这是最小阻力的一条通路，而不是可能地传送到另一腔。

在过滤器正常运作时被密封的外壳口148可以用于起动和测试。口148可以是用来进行防漏连接的任何适当的类型，包括透析过滤器实施例中的Hansen口。在起动加注操作中，无菌液泵入口148，在那里它将迫使空气排出过滤腔124和纤维腔118，并最终离开两个顶部口120和150。尽管通过输入口120的起动加注由于纤维118在其一端被堵住，而导致纤维118中存在有夹入的空气，这种设计仍是一套有利的方法。多个口用来检测纤维的泄漏，例如执行空气压力衰减测试。通过将空气泵入过滤腔124，人们可以同时有效地对两个过滤级114和116的纤维118进行测试。

现在将注意力转向图5和图6，它们表示了用于将顶盖连接到外壳端的两种辅助设计。本领域普通技术人员可以看出还可以使用其他的一些方法。

图5表示了具有一单通道芯而不是图4所示双通道的一个隔离肋162。因此，顶盖164的内壁端166只是在其外侧表面粘接到隔离肋162。在其内部通道面168没有粘接。

图6表示了不具有隔离肋的结构。因此，封装过程得到了简化，同样一标准透析器也得到了简化。顶盖174的内壁172的末端设计成使它们可以直接密封到聚氨酯130中。正如在透析过滤器实施例中一样，可以采用多种方法来实现密封，包括：在接口144出加热聚氨酯直至变软，然后将末端压入其中，以及将通道插入到封装化合物130中，通过焊接或挤压装配来密封末端。通过这两种技术，沿着中央隔离线的一些纤维，包括开口槽134处的，都会被密封而不用于过滤。

本领域普通技术人员可以看出，本发明并不限于参考附图所描述的实施例。本发明仅由下面的权利要求书来限定。

Claims (2)

1.一种过滤流体的方法，包括：

在双级过滤滤筒的输入口接收一流体；

使流体通过第一空心纤维过滤元件的内腔部分；

使流体穿过第一空心纤维过滤元件进入外壳的内腔；

使流体流向第二空心纤维过滤元件进入其内腔部分；以及

使流体流过第二空心纤维过滤元件的内腔部分，到达输出口，通过输出口流体被排出，其中输入口和输出口都在双级滤筒的同一端，第一和第二空心纤维过滤元件都包括开口端和封闭端，封闭端都在双级滤筒的另一端，其中，开口端包括输入口和输出口，并与封闭端相对。

2.权利要求1的方法，其中至少一部分流体在第一空心纤维过滤元件的第一方向流动，至少一部分流体在第二空心纤维过滤元件的第二方向流动，第一和第二方向是彼此相对的。

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