CN102176934B - 透析设备的流动系统和便携式透析设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了透析设备的流动系统，其包括：透析液导管，其能够与患者身体的腹腔以流体方式连通并与流动通路以流体方式连通，所述流动通路使透析液在流出模式下从患者身体流向能够去除所述透析液中污染物的吸附剂，并且在流入模式下将基本上不含污染物的所述透析液返回至所述患者身体；泵，其用于在流出模式和流入模式下将所述透析液沿着流动通路移动；以及多个阀门，其沿着所述流动通路布置并且配置为在流出模式下使所述透析液从所述透析液导管流向用于去除其中污染物的所述吸附剂，并在流入模式下使基本上不含所述污染物的透析液流回至用于向所述患者身体传送的所述透析液导管。本发明还提供了便携式透析设备，其包括具有用于连接患者身体的装置的壳体，所述壳体包括以上公开的流动通路。

Description

透析设备的流动系统和便携式透析设备
技术领域
本发明涉及在透析设备中使用的流动系统以及包含所述流动系统的便携式透析设备。
背景
肾是人体内平衡系统的重要器官。肾作为身体中的自然过滤器装置其能够从血液中去除有毒代谢废物例如尿素。肾功能衰竭或肾功能障碍可以引起血液中毒素的累积和失调的电解质水平，这可以导致对个体健康有害的不期望的后果。在此方面，具有受损肾功能的患者经常不得不经受透析以用于去除血液中的有毒废物并恢复血液中电解质的最佳水平。
过去几年里，患有晚期肾疾病(ESRD)的患者所使用的透析的主要形式是血液透析。血液透析涉及体外系统的使用，所述体外系统通过传送大量的患者血液通过过滤单元或透析器直接从患者的血液中去除毒素。在常规血液透析方法中，整个透析期间患者必须花费数小时不动从而妨碍了患者的移动。血液透析的另一缺点是在治疗过程期间需要使用抗凝血剂，其可能不可避免地增加了体内出血的危险。
患有肾功能衰竭的患者所使用的其它形式的透析为腹膜透析，其最常应用在下列两种技术中：“持续非卧床腹膜透析”(CAPD)和“自动化腹膜透析”(APD)。在CAPD中，将新鲜透析液注入至患者的腹(腹膜)腔，通过扩散将在血液中的代谢废物和电解质透过腹膜与透析液进行交换。为了使电解质和代谢废物发生充分的扩散，在用新鲜的透析液去除并更换(失效的透析液)之前，将透析液在腹(腹膜)腔中停留两三个小时。持续非卧床腹膜透析的主要缺点是低水平的毒素清除并需要不断地更换失效的透析液，其对于患者来说是困难的并且能够中断他的/她的日常活动。
为了克服以上提到的常规血液透析和持续非卧床腹膜透析治疗的问题，近年来已经开发了自动化腹膜透析(APD)。在APD中，在夜间或当患者休息时进行透析。透析液被自动地交换和更换。这引起较频繁的更换透析液和更好的毒素清除以及最低限度地中断患者的日常活动。
然而，上述描述的所有透析技术仍然具有若干缺点。例如，血液透析不能去除蛋白结合的毒素，而腹膜透析需要大量损失对患者有益的蛋白质。因为应用时间的限制和/或所使用的透析液的体积(由于成本限制)，血液透析CAPD和APD不能提供尿毒症的毒素的最佳清除率。在其中血液透析设备包含再生单元例如能够使失效的透析液再生的吸附剂的情况下，这些透析设备的总体规模和重量往往太大而不可携带，因此不能改善患者的移动能力。由于为了确保充分去除毒素所使用的吸附剂的沉重性使这样的设备还难以携带，其是由所述设备的间断使用所引起的需要。另外，已知的再生血液透析设备的流动系统需要多个泵，其相应不期望地增加了设备的总体规模、重量和功耗。
亟需提供克服或者至少改进上述一种或多种缺点的用于透析设备的流动系统。还亟需提供用于透析设备的流动系统，其确保适当的和有效的透析设备功能，而不用在设备规模、重量和功耗上进行妥协。
发明概述
根据第一个方面，本文提供了透析设备的流动系统，其包括：
透析液导管，其能够与患者身体的腹腔以流体方式连通并与流动通路以流体方式连通，所述流动通路使透析液在流出模式下从患者身体流向能够去除所述透析液中污染物的吸附剂，并且在流入模式下将基本上不含污染物的所述透析液返回至所述患者身体；
泵，其用于在流出模式和流入模式下将所述透析液沿着流动通路移动；以及
多个阀门，其沿着所述流动通路布置并且配置为在流出模式下使所述透析液从所述透析液导管流向用于去除其中污染物的所述吸附剂，并在流入模式下使基本上不含所述污染物的透析液流回至用于向所述患者身体传送的所述透析液导管。
有利地，该流动系统不需要多个泵来使透析设备有效运转。更有利地，仅需要一个泵来将液体泵送至吸附剂，之后返回至患者身体。这明显减小了透析设备的规模和重量，并且还节省了运行功耗，由此进一步节省了在可移动的和可穿戴的设备的实施方案中所显示的较小蓄电池尺寸所需的空间。在一个实施方案中，所述流动系统仅包括一个泵，其在流入模式和流出模式均可运转。在另一实施方案中，所述流动系统包括总共一个泵。
在另一实施方案中，本文提供了透析设备的流动系统，其包括：
流动通路，其用于使透析液从患者身体流向能够去除所述透析液中污染物的吸附剂并且返回至所述患者身体；
泵，用于使所述透析液沿着所述流动通路移动；以及
一系列阀门，其沿着所述流动通路布置并且配置为在流出模式下，使所述透析液流向用于去除其中的污染物的所述吸附剂，以及在流入模式下，使基本上不含所述污染物的透析液流回所述患者身体。
其中在所述吸附剂模式和所述流入模式中，所述泵使所述透析液流体沿着所述流动通路移动。在一个实施方案中，所述流动通路使透析液从患者的腹腔流向能够去除所述透析液中污染物的吸附剂并返回至所述患者的腹腔。
在一个实施方案中，所述流动系统还包括沿着流动通路布置的纤维蛋白过滤器装置，其在流出模式下，在所述透析液进入所述泵、所述多个阀门和所述吸附剂之前从透析液中去除纤维蛋白。可将所述纤维蛋白过滤器装置布置在与所述透析液导管相邻的所述流动通路上。例如，可将所述纤维蛋白过滤器装置布置在患者身体和泵之间并且沿着所述流动通路。在一个实施方案中，将所述纤维蛋白过滤器装置布置在紧邻患者身体例如腹腔出口处。有利地，在透析液进入流动系统之前，所述纤维蛋白过滤器装置能够去除粘液中存在的纤维蛋白或者产生于腹腔的凝结物形式的纤维蛋白。这有利地降低了堵塞流动系统的危险。更有利地，滤除包含纤维蛋白的物质延长了流动系统的使用寿命。所述纤维蛋白过滤器装置可以是过滤设备、滤纸或适于过滤掉透析液中的包含纤维蛋白的物质的任何装置。
所述流动系统还可包括沿着所述流动通路布置的微生物过滤器装置，所述微生物过滤器装置配置为当透析液沿着流动通路传送时从所述透析液中去除微生物。所述微生物过滤器装置布置在沿着流动通路的所述泵和透析液导管之间。所述微生物过滤器装置可以是能够从透析液中去除细菌的细菌过滤器。过滤器装置还起到去除不经意进入流动系统的任何微生物的作用。因为流动系统运转以再生和再构成失效的透析液，用于从透析液中过滤微生物的微生物过滤器装置的存在确保了返回至患者身体的透析液的无菌状态。微生物过滤器装置可以是过滤设备、滤纸或适于过滤掉透析液中的包含纤维蛋白的物质的任何装置。
在一个实施方案中，所述流动体系还包括泵模块，其具有所述泵和在其中布置的部分所述流动通路，所述泵模块能够与患者身体连接；以及吸附剂模块，其能够与所述泵模块可逆连接并且具有吸附剂和在其中布置的其它部分的所述流动通路的，其中当所述吸附剂模块与所述泵模块连接时，吸附剂模块的流动通路与泵模块的流动通路以流体方式连通。有利地，当其中所含的吸附剂失效时，能够容易更换含吸附剂的吸附剂模块。这对使用者来说显著地提高了使用的舒适和方便。吸附剂模块能够通过连接器容易与泵模块的流动系统的其余部分重新连接。因此，在包含所述吸附剂的可拆卸吸附剂模块中可以包含至少部分所述流动通路，所述可拆卸吸附剂模块在非操作模式下能够与所述泵流体分离。
所述流动系统还可包括沿着所述流动通路布置的用于从透析液中去除气体的通气口装置。在一个实施方案中，所述通气口装置包括吸附剂通气口，所述吸附剂通气口位于流出模式下的吸附剂下游，用于从已经通过与吸附剂接触所产生的透析液中去除气体。有利地，当在流出模式下，将吸附剂通气口布置在吸附剂下游时，当透析液与吸附剂反应时从吸附剂释放的大量气体能够从流动系统被迅速并有效地释放。更有利地，这防止了郁积气体的累积，该气体的累积可以使流动系统内的压力不期望地增加。可将所述吸附剂通气口布置在所述吸附剂模块内并且与其中的流动通路以流体方式连通。在一个实施方案中，沿着所述流动通路，布置所述吸附剂通气口紧邻吸附剂以用于去除来自透析液的气体。
在一个实施方案中，所述通气口装置包括脱气装置，所述脱气装置位于流入模式下的微生物过滤器装置的上游，用于在透析液传送至所述微生物过滤器装置之前从透析液中去除气体。可将所述脱气装置布置在所述泵模块内并且与其中的流动通路以流体方式连通。有利地，当在流入模式下将脱气装置布置在微生物过滤器装置的上游时，能够在透析液通过诸如细菌过滤器的微生物过滤器装置之前去除透析液中存在的气体。有利地，由于存在粒径大于过滤器装置的孔径的气泡增加了损坏过滤器装置的危险，因此位于流入模式下的微生物过滤器装置上游的脱气装置在透析液通过过滤器装置之前通过去除透析液中的气体降低了这样的危险。在一个实施方案中，本文公开的脱气装置可以具有抗细菌功能。例如，所述脱气装置还可配备其他过滤器以防止诸如细菌的微生物从空气中进入流动系统。可将所述脱气装置布置在紧邻微生物过滤器装置处。本文公开的通气口装置还可以由能够从流动系统去除气体的任何装置所代替。
在一个实施方案中，所述流动系统还可包括控制器，所述控制器配置为启动用于在流入模式和流出模式下运转的泵。可将所述控制器布置在所述泵模块中以确保紧凑。在一个实施方案中，将所述控制器与位于所述泵模块中的电源例如电池或电池组进行电耦合。还可以将所述控制器直接与输电干线电耦合。所述控制器还可以配置为启动用于沿着所述流动通路传送透析液的多个阀门，其中所述阀门选自夹管阀、梭形滑阀、导向阀和电磁阀中的至少一种。这使透析液从患者身体的流入和流出是自动的。当使用诸如夹管阀的阀门控制透析液的流量时这是特别有用的。
在另一实施方案中，通过在沿着所述流动通路中的透析液的流动方向操作多个阀门。这样的阀门可以是止回阀。有利地，当使用止回阀时，能够操作流动系统，而不需要另外类型的阀门例如夹管阀。
在一个实施方案中，所述流动系统还包括传感器，在流入模式和流出模式中的至少一种模式下，所述传感器用于检测从透析液导管传送的透析液的量。所述控制器可配置为测定由传感器检测出的透析液的量，并由此根据所检测出的透析液的负载量来改变所述泵的运转速率。
在一个实施方案中，泵配置为沿着所述流动通路移动透析液，且不使泵的任何移动部分与透析液接触。所述泵可以为蠕动泵和隔膜泵中的至少一种。有利地，当使用蠕动泵或者隔膜泵时，没有活动机械组件与透析液接触。这能够使流动系统成为闭合回路系统并且因为透析液与任何活动机械组件没有接触，基本上降低了透析液污染的危险。优选地，泵能够实现透析液流速为0.1l/hr至20l/hr。有利地，本发明人发现该流速范围有效和高效地从透析液中去除污染物。
在一个实施方案中，所述流动系统还包括用于将期望的添加剂分配至透析液中的添加剂分配装置。所述分配装置包括布置在所述吸附剂模块中的分配器并且其与所述用于向其中添加所述添加剂的所述流动通路以流体方式连通。分配器可以通过所述控制器进行启动以根据其流速调节添加至所述透析液的添加剂的量。添加至透析液中的添加剂有益地使在透析期间已经从透析液损失的营养素复原。
所述流动系统还可包括与所述流动通路以流体方式连通的贮存室，所述贮存模块配置为贮存已经通过所述吸附剂去除的基本上没有污染物的透析液。可以将贮存室布置在吸附剂模块中。
在另一实施方案中，所述流动系统还包括氨传感器，所述氨传感器配置为在流入模式下将透析液传送至所述透析液导管之前，测定所述透析液中存在的氨。有利地，用于测定存在于透析液中的氨的传感器在吸附剂必须被更换之前使吸附剂的利用最大化。由于存在传感器，患者将能够准确确定流动系统的吸附剂何时必须更换。更有利地，由于能够充分最大限度地利用流动系统的吸附剂，因此在流动系统内不需要包含额外的吸附剂物质作为预防措施；这样的额外吸附剂最终可能未充分利用。因此，由于不需要包含额外的吸附剂物质，使整体的流动系统和透析设备能够保持紧凑，并且还能够减少由于未充分利用的物质的废物。可以将氨传感器布置在泵模块中。
根据第二个方面，本文提供了便携式透析设备，其包括：
壳体，其具有用于连接患者身体的装置，所述壳体包括：
透析液导管，其能够与患者身体的腹腔以流体方式连通并与流动通路以流体方式连通，所述流动通路使透析液在流出模式下从患者身体流向能够去除所述透析液中污染物的吸附剂，并且在流入模式下将基本上不含污染物的所述透析液返回至所述患者身体；
泵，其用于在流出模式和流入模式下将所述透析液沿着流动通路移动；以及
多个阀门，其沿着所述流动通路布置并且配置为在流出模式下使所述透析液从所述透析液导管流向用于去除其中污染物的所述吸附剂，并在流入模式下使基本上不含所述污染物的透析液流回至用于向所述患者身体传送的所述透析液导管。便携式透析设备可以连接患者的身体并且被患者容易地搬运。
在一个实施方案中，所述用于连接的装置配置为使透析设备与患者的躯干连接。有利地，透析设备被患者容易地搬运并且使患者在进行透析的同时基本上不受妨碍他的/她的正常日常活动。在一个实施方案中，用于连接的装置包括带，所述带配置为衔接患者下部躯干的腰部或者臀部。在另一实施方案中，用于连接的装置包括能够由患者背起的背包，所述背包具有用于收纳所述壳体的袋。这可以使透析设备的重量能够分布于患者的大面积的上部躯干，从而提高了使用者的舒适性。
本文公开的便携式透析设备还可包括上述用于流动系统的任何组件。
在第三个方面中，本发明提供便携式透析设备以治疗患有肾功能障碍的患者，所述肾功能障碍例如肾功能衰竭或肾相关疾病。
定义
本文使用的下列词语和术语应该具有指定的含义：
本文使用的术语“吸附剂”广义上是指一类物质，其特征在于它们吸附和/或吸收期望的受关注的物质的能力。
本文使用的术语“无毒的”是指当在人体中存在时，产生较少甚至不产生不利反应的物质。
在该说明书的上下文中，术语“污染物”是指在透析液中通常对人健康有害并且其在透析液脱毒过程中期望被去除的任何组分，通常为有毒组分。典型的污染物包括但不限于铵、磷酸盐、尿素、肌酐和尿酸。
本文使用的术语“生物相容性”是指对人或者动物身体不会产生不利的生物反应的物质的性质。
本文使用的术语“上游”是指相对于参考点并与透析液流的相反方向上的流动通路内的定位。
本文使用的术语“下游”是指相对于参考点并在透析液流的方向上的流动通路内的定位。
本文使用的术语“裂缝压力”是指气动系统的内部压力引发的阀门开启的点。
本文使用的术语“再生”是指通过吸收尿毒症毒素来使透析液解毒的作用。
本文使用的术语“复原”是指将再生透析液转化为基本上与在透析之前的新鲜腹膜透析液相同状态和化学组成的作用。
本文使用的术语“流出模式”是指透析液从患者身体通过吸附剂的流动。该流动被标记自患者身体。
本文使用的术语“流入模式”是指透析液从吸附剂至患者身体的流动。该流动被标记至患者身体。
本文使用的术语“超滤模式”是指透析液从患者身体至超滤袋的流动。该流动被标记至患者身体。
词语“基本上”不排除“完全地”，例如组合物“基本上没有”Y可以是完全没有Y。在必要的情况下，词语“基本上”可以从本发明的定义中省略。
除非另外具体说明，术语“包括(comprising)”和“包括(comprise)”以及其语法变型是指表示“开放式(open)”或“包含在内的(inclusive)”的表达方式使它们包含列举的成分但还允许包含另外的未列举的成分。
如本文使用的，在配方成分的浓度的上下文中，术语“约”通常是指所示值的+/-5％，更通常是指所示值的+/-4％，更通常是指所示值的+/-3％，更通常地是指所示值的+/-2％，甚至更通常是指所示值的+/-1％以及甚至更通常是指所示值的+/-0.5％。
所述的整篇公开中，可以以范围的方式公开某些实施方案。应当理解，以范围方式的描述仅仅为了方便和简洁，而不应该理解为对本公开范围的不可改变的限制。因此，范围的描述应认为是在所述范围内含有具体公开的所有可能的子范围以及单独的数值。例如，诸如从1至6的范围描述应认为在所述范围内含有诸如从1至3、从1至4、从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等的具体公开的子范围以及例如1、2、3、4、5和6的单独数值。该应用不考虑范围的宽度。
实施方案的详细公开
现在，公开透析设备和便携式透析设备的流动系统的示例性、非限制性实施方案。
透析设备的流动系统包括：
透析液导管，其能够与患者身体的腹腔以流体方式连通并与流动通路以流体方式连通，所述流动通路使透析液在流出模式下从患者身体流向能够去除所述透析液中污染物的吸附剂，并且在流入模式下将基本上不含污染物的所述透析液返回至所述患者身体；
泵，其用于在流出模式和流入模式下将所述透析液沿着流动通路移动；以及
多个阀门，其沿着所述流动通路布置并且配置为在流出模式下使所述透析液从所述透析液导管流向用于去除其中污染物的所述吸附剂，并在流入模式下使基本上不含所述污染物的透析液流回至用于向所述患者身体传送的所述透析液导管。便携式透析设备包括壳体，其具有用于连接患者身体的装置，所述壳体包括：
透析液导管，其能够与患者身体的腹腔以流体方式连通并与流动通路以流体方式连通，所述流动通路使透析液在流出模式下从患者身体流向能够去除所述透析液中污染物的吸附剂，并且在流入模式下将基本上不含污染物的所述透析液返回至所述患者身体；
泵，其用于在流出模式和流入模式下将所述透析液沿着流动通路移动；以及
多个阀门，其沿着所述流动通路布置并且配置为在流出模式下使所述透析液从所述透析液导管流向用于去除其中污染物的所述吸附剂，并在流入模式下使基本上不含所述污染物的透析液流回至用于向所述患者身体传送的所述透析液导管。
当需要时，所述阀门可以配置为允许单向流动或双向流动。阀门可以是夹管阀、梭形滑阀、导向阀、电磁阀、止回阀或其组合。流动系统/透析设备还可以与控制器连接，例如配置为以自动方式开启和关闭阀门的控制系统。还可以通过由其它阀门状态上的控制系统接收到的反馈信息来支配任一阀门的开启和关闭。控制系统还可以转换泵的方向。阀门可以由生物相容性或生物学惰性材料制成。在一个实施方案中，阀门由能够承受流动系统内的压力而在期望的性能上没有任何可观变化的材料制成。
在一个实施方案中，流动系统/透析设备仅包括总共唯一泵。
该泵可以由适于产生流动的任何装置所代替，所述流动是通过在流动回路中任意两点之间产生压力差而产生的。在一个实施方案中，所述泵选自蠕动泵、活齿泵、隔膜泵、活塞泵、液压泵、气动泵和机械泵。有利地，由于设计的流动系统仅需要一个泵，而对期望的压力没有任何损失，该压力是在透析液泵送通过一系列其它过滤器装置之前使透析液从腹腔泵送通过吸附剂并返回至腹腔所需要的。在一个实施方案中，所述泵能够使透析液流速达到约0.1l/hr至约20l/hr。
该公开的流动系统/透析设备还可以与能够从透析液去除纤维蛋白的过滤器以流体方式连通。从透析液去除纤维蛋白可以降低透析设备的流动系统的堵塞的危险。在一个实施方案中，在透析液流至吸附剂之前，用于去除纤维蛋白的过滤器装置从透析液流中去除纤维蛋白。这可以降低阻塞的危险。在另一实施方案中，在透析液进入泵和阀门组件之前，用于去除纤维蛋白的过滤器装置从透析液流中去除纤维蛋白。这可以防止对流动系统功能性至关重要的诸如传感器、阀门和泵的组件的阻塞和堵塞，并且增加吸附剂的使用寿命。在一个实施方案中，用于去除纤维蛋白的过滤器装置由聚氯乙烯(PVC)制成。在一个实施方案中，用于去除纤维蛋白的过滤器装置由聚丙烯制成。过滤器装置还能够承受流动系统内的压力而在它期望的性能上的没有任何可观改变。流动系统/透析设备还可以与用于去除透析液中存在的细菌和任何微生物的细菌过滤器装置以流体方式连通。在一个实施方案中，用于去除微生物的细菌过滤器装置的孔径不超过约0.2微米。
在另一实施方案中，细菌过滤器装置的表面积为约0.05m2至约0.60m2。细菌过滤器装置的表面积可以为约0.185m2。细菌过滤器装置还能够承受流动系统内的压力而在它期望的性能上的没有任何可观改变。
在一个实施方案中，流动系统/透析设备与至少一个通气口以流体方式连通，该通气口能够将透析液中积聚的气体包含物释放至空气。凭借机械阀或膈膜阀可发生气体包含物的释放。在一个实施方案中，在浮阀中积聚并释放气体包含物。在另一实施方案中，可通过孔径为不超过0.20微米的疏水半渗透膜释放气体包含物，其中疏水膜可渗透气体但是不可渗透透析液。在一个实施方案中，利用适当的定向止回阀将通气膜的外表面密封来防止大气不期望地涌入透析液通路。在一个实施方案中，将一所述通气口布置在紧邻吸附剂处并且在吸附剂的下游。有利地，紧邻吸附剂布置的通气口使气体包含物能够有效地释放并且防止流动系统和/或透析设备内的其它组件的超压、故障以及气体包含物对患者具有有害影响。在另一实施方案中，在流动通路内可将一所述通气口布置在紧邻无菌过滤器装置处并且在无菌过滤器装置的上游。气体包含物的完全释放防止了气体包含物对无菌过滤器装置阻塞。
流动系统/透析设备还可以与至少一个气体去除器(脱气装置)以流体方式连通。气体去除器能够去除在透析操作过程中或者在吸附剂中的透析再生过程中产生的任何不期望的气体例如二氧化碳气体。在一个实施方案中，气体去除器包括能从流动系统释放不期望气体的通气口。通气口可以是机械通气口，例如浮动通气口。通气口还可以受可渗透气体但不可渗透透析液的疏水膜的影响。在另一实施方案中，气体去除器为疏水膜通气口或者为疏水通气口和亲水过滤器装置的组合。
在一个实施方案中，流动系统/透析设备还可以与至少一个能够补充期望添加剂至透析液流中的分配系统(“富集模块”)以流体方式连通。期望的物质可以包含对于人体正常功能的所必需物质，其选自钾、钙和镁。期望的物质还可以包含透析功效所必需的渗透剂，例如葡萄糖、低聚糖或氨基酸。在一个实施方案中，期望的物质包含通常促进人体健康的物质例如补充剂、营养素、维他命和辅助剂。期望的物质还可以包含诸如药物和激素的治疗物质。有利地，富集模块不需要任何另外的排放或泵送机械装置以确保精确量的期望物质分配至透析液。更有利地，这降低了透析设备的总体功耗和重量。
流动系统/透析设备还可以与贮存模块以流体方式连通。贮存模块能够贮存在返回至患者之前离开吸附剂的再生的和/或复原的透析液。贮存模块还能够贮存过量的透析液(“超滤液”)或另外的透析液，该透析液可以间歇地从患者的腹腔去除或引入至患者的腹腔。
在一个实施方案中，流动系统/透析设备还与至少一个压力传感器以流体方式连通。在一个实施方案中，流动系统/透析设备与两个压力传感器以流体方式连通，第一压力传感器能够检测出流入透析设备和从透析设备流出的透析液的压力，同时第二压力传感器能够检测出进入吸附剂之前的透析液的压力。压力传感器还可以提供反馈信息输入至压力调节器以调节流至和流出透析设备的透析液的压力。压力传感器还可以提供反馈信息以在测定的压力超出可接受范围的情况下引发警报。
流动系统/透析设备还可以与氨传感器以流体方式连通。氨传感器可以“串联(in-line)”在流动通路中以用于使再生的透析液从吸附剂返回至患者。在另一实施方案中，氨传感器可以通过3路连接器和适当的给药系统“离线(off-line)”连接至流动通路中的任意点以用于使再生的透析液从吸附剂返回至患者。在一个实施方案中，氨传感器能够检测以游离氨或铵离子形式存在于透析液中的氨浓度。氨传感器还可以提供反馈信息输入至透析设备的控制系统从而如果氨浓度超出非期望的上限范围，控制系统可以启动警报器和/或停用泵。
在另一实施方案中，氨传感器包括“串联”在流动通路中的流通池以用于使再生的透析液从吸附剂返回至患者，同时使所有再生的透析液通过所述池。
在另一实施方案中，所述流通池可以通过3路连接器和适当的给药系统“离线”连接至流动通路中的任意点以用于使再生的透析液从吸附剂返回至患者。给药系统可以仅使少部分再生透析液通过所述池。给药系统可以包括压力调节器、节流孔、夹管阀、微分配阀(microdispense valve)或泵。可以在诸如滤袋(drip bag)的合适容器中收集通过所述传感器池的透析液用于后续处理。
在一个实施方案中，氨传感器布置在位于吸附剂阳离子交换层下游的透析液流动通路的任何部分中。在一个实施方案中，将氨传感器布置在位于所有阳离子和阴离子交换层下游和有机化合物吸收剂层上游的透析液流动通路中。有利地，该布置方式确保了对可能从氨传感器泄漏的痕量有害物质再吸附。
在一个实施方案中，氨传感器还可以是氨选择性电位计或安培计电极。
在一个实施方案中，流动系统/透析设备接收和/或向警报系统发送反馈信号。警报系统能够发出声觉和/或视觉警报并且还能显示警报的原因。当透析液的压力、体积和/或流量不在期望的范围内时，警报系统能够发出警报。在另一实施方案中，当代谢毒素(最明显的是氨)的浓度不在期望的范围内时，警报系统能够发出警报。优选地，当流动系统的任何组分需要更换时，例如当吸附剂失效和需要更换时，警报系统也可以发出警报。有利地，还可以将警报系统连接至控制系统从而当透析设备的功率状态低时发出警报。在一个实施方案中，当泵流量和泵角速度脱离正常工作范围时，警报系统也发出警报。
控制系统可以与能够询问存储器的处理器结合，所述存储器具有用于将透析液从外部来源泵送至透析设备和从透析设备返回至外部来源的预定指令。控制系统可以连接至诸如键盘的用户界面和诸如液晶显示器的图像用户界面，用于操作者与控制系统交流。
在一个实施方案中，控制系统包括存储器，其具有用于存储所述预定指令的计算机算法。控制系统还可以包括诸如安全数码(SD)卡的可移动存储设备以采集和记录透析设备和患者的关键信息。有利地，连接至控制系统的液晶显示器是触摸感应的并且能够向控制系统的其它组件回放使用者的指令。
控制系统可控制将新鲜透析液传递至腹腔并将失效的透析液传递出腹腔。控制系统还可以控制每次传递透析液的时间、过程和量。控制系统可以接收来自压力传感器和氨传感器的反馈信息。
控制系统能够存储透析液的传递历史。控制设备还能够存储和处理由使用者输入的透析液分配参数(即量和持续的时间)。控制系统还能够控制从富集模块流至透析液中的期望物质的分配输出。
为了控制分配输出能够采用各种运算法则。系统可以采用预定的程序设定值作为起始点和历经时间，能够根据使用者的需要制定这些设置。
有利地，控制系统具有学习能力使它访问现有的知识或存储以应用即时设置。该学习能力优选通过软件进行编码。的包括分配速率和分配周期的现有知识或存储的历史是基于过去事件并且被存储在存储器中。透析系统本身可通过连接至控制装置的硬接线通信，或通过无线通信或者通过便携式数据退出系统来远程监控。
可以通过交流(A.C)电源或者直流(D.C)电源驱动流动系统/透析设备。在一个实施方案中，当流动系统/透析设备仅能通过D.C电源驱动时，流动系统/透析设备可以另外包括整流器以整流由A.C电源产生的电流。在一个实施方案中，通过小型电池驱动流动系统以确保可携带性。在一个实施方案中，通过可再充电电池来驱动流动系统，所述可再充电电池能够驱动流动系统/透析设备持续使用至少八小时的。透析液通过的导管可以由有弹性的、化学和生物惰性的材料制成。
导管还能够承受透析设备的流动系统的压力而不泄漏。在一个实施方案中，导管为由诸如尼龙、硅氧烷或聚氨酯的医疗级聚合物制成的管道。管道和流动系统的其它组件还可以使用由诸如医疗级聚合物的弹性材料制成的连接器进行连接，所述医疗级聚合物如尼龙或聚碳酸酯或聚砜。在另一实施方案中，至少一种连接器具有双重锁(double-lock)快速释放和碘盖(iodine cap)特征以防止泄漏、溢出和细菌污染。
还可以将流动系统/透析设备安装在具有可佩带构造的运输工具上，从而使使用者容易搬运包含流动系统的透析设备。具有可佩带构造的运输工具可以使患者在静止或者移动时进行连续的腹膜透析。有利地，运输工具允许患者自由移动而不会不期望地限制患者的正常移动范围。在一个实施方案中，由轻质的、防火的和防水的(不吸收水的)的材料制成运输工具。运输工具还可以由充分坚硬足以保护透析设备的组件和管道免受敲击和意外收聚的材料制成。在一个实施方案中，对运输工具进行人体工学设计来分配透析设备的重量从而使产生自透析设备重量的压力均匀分布在使用者的身体上，防止过多的压力集中在使用者身体的具体部位，由此提供了患者的穿着舒适性。在一个实施方案中，运输工具是腰包的形式。在另一实施方案中，运输工具是腰包的形式并且具有至少一条通过患者肩膀的背带。在另一实施方案中，运输工具是用两条背带通过患者每个肩膀的能够在背部穿着的背包(双肩背包)的形式。有利地，还可以将运输工具进行美学设计以用于可佩带的运动生活方式并且能够作为台式设备使用。
附图简述
附图例示了公开的实施方案并且说明了公开的实施方案的工作原理的作用。然而，应当理解设计附图仅用于说明的目的而不是作为限制本发明的说明。
图1a为所公开的流动系统的一个实施方案的示意图，其中透析液从腹腔流向吸附剂。
图1b为所公开的流动系统的一个实施方案的示意图，其中透析液从富集模块流至腹腔。
图2a为另一装置中的流动系统的示意图，其中透析液从腹腔流向吸附剂。
图2b为另一装置中的流动系统的示意图，其中透析液从富集模块流至腹腔。
图3a为另一装置中的流动系统的示意图，其中透析液从腹腔流向吸附剂。
图3b为另一装置中的流动系统的示意图，其中透析液从富集模块流至腹腔。
图4为用于去除本文所公开的超滤液的流动回路的示意图。
图5a为在流动系统内具有若干止回阀的另一装置中的流动系统的示意图，其中透析液从腹腔流向吸附剂。
图5b为在流动系统内具有若干止回阀的另一装置中的流动系统的示意图，其中透析液从富集模块流至腹腔。
图5c为在图4所示的另一装置中用于去除本文所公开的超滤液的流动系统的示意图。
图6为本文所公开的流动系统的控制系统的原理框图。
图7为显示在流动系统的实施方案中透析液流动的流程图。
图8a-8c为运输工具的一个实施方案的图片，所述运输工具用于本文所公开的透析设备/流动系统。
图9a-9c为运输工具的另一实施方案的图片，所述运输工具用于本文所公开的透析设备/流动系统。
图10a-10c也为运输工具的另一实施方案的图片，所述运输工具用于本文所公开的透析设备/流动系统。
图11为本文所公开的整个流动系统的一个实施方案的原型图。
图12为运输工具的一个实施方案的图片，所述运输工具用于本文所公开的透析设备/流动系统。
图13为马甲形式的运输工具的另一实施方案的图片，所述运输工具用于本文所公开的透析设备/流动系统。
图14a和图14b为马甲形式的运输工具的另一实施方案的CAD(计算机辅助制图)，所述运输工具用于本文所公开的透析设备/流动系统。
详细描述
现在参考图1a，其示出了所公开流动系统(200)的一个实施方案，其中透析液从腹腔(60)流向吸附剂(84)。首先将透析液从腹腔(84)抽出并通过压力传感器(62)以测定从腹腔(60)提取的透析液压力是否在安全范围内。
在使透析液继续流动之前，阀门检验点1(64)确保阀门D(92)是关闭的。一旦阀门检验点1(64)指示阀门D(92)关闭，透析液就由泵A(70)泵送通过阀门A(66)。然后，透析液流至阀门检验点2(72)，其检测阀门C(68)是否关闭。如果是肯定的，透析液继续通过阀门B(74)流向压力传感器(76)。在透析液通过连接器A(78)继续流至包含吸附剂(84)的下一流动回路(202)之前，压力传感器(76)测定透析液流是否处于合适的压力。
在包含吸附剂(84)的流动回路(202)中，透析液流过阀门检验点3(80)，其检测作为流动反馈系统的部分的阀门B(74)是否关闭以确保透析液通过正确通路返回至腹腔(60)。然后，透析液继续流过纤维蛋白过滤器(82)以去除可能对吸附剂(84)产生损害的任何剩余的纤维蛋白。在去除剩余的纤维蛋白之后，透析液通过吸附剂(84)用于去除尿素和上述其它不期望的离子。再生的透析液离开吸附剂(84)流向贮存模块(86)用于暂时存储过量的透析液。在此之后，透析液流过富集模块(88)，该富集模块在透析液返回至腹腔(60)之前任选分配预定量的诸如激素、营养素等的期望物质进入透析液。阀门检验点4(90)存在于邻近富集模块的出口处以检测作为流动系统的反馈控制部分的阀门A(66)是否关闭以确保透析液通过正确的通路返回至腹腔(60)。
现在参考图1b，其示出了所公开流动系统(204)的一个实施方案的示意图，其中透析液从富集模块(88)流向腹腔(60)。当透析液离开富集模块(88)时，其通过阀门检验点4(90)来测定阀门A(66)此刻是否关闭的。如果肯定，透析液流经连接器A(78)通过压力传感器(76)，所述压力传感器(76)再次测定透析液流的压力是否在合适范围用于进入腹腔(60)。然后，透析液流经此刻开启的阀门C(72)流向泵A(70)。泵A(70)提供了使透析液传递回腹腔(60)的驱动力。泵A(70)推动透析液通过阀门D(92)流至气体去除器(94)以去除透析操作过程中释放出的任何不期望的气体。将少量透析液分路进入压力调节器(96)，该压力调节器接收来自压力传感器的反馈信息并且相应地通过改变泵A(70)的推动力来调节透析液流的压力。然后，少量透析液进入氨传感器(97)以测定透析液中的氨水平在安全范围内。检测之后，然后将该少量透析液收集在滤袋(98)中丢弃。多数透析液从气体去除器(94)流至细菌过滤器(99)用于在使透析液返回至腹腔(60)之前从透析液中去除细菌。
参考图2a，其示出了具有位于邻近腹腔(60’)出口处的纤维蛋白过滤器(82’)的另一装置中的流动系统(200’)，其中透析液从腹腔(60’)流向吸附剂(84’)，即流出模式。与上述图1a中所示技术特征相同的若干技术特征由相同的标注数字表示，但是具有上标符号(’)。阀门A(66’)和B(74’)开启同时阀门C(68’)和D(92’)关闭。潮气量(tidal volume)(由临床医生规定)的透析液从患者的腹腔(60’)通过纤维蛋白过滤器(82’)、压力传感器B(62’)、泵(70’)、流量传感器(67’)、压力传感器A(76’)和吸附剂(84’)泵送至贮存模块(86’)。在该模式过程中，通过泵(70’)的速率控制流速并维持在由临床医生确定的恒定速率。当流量传感器(67)检测出体积等于潮气量的透析液已经被泵送至贮存模块(86)时，系统进入如图2b所示的流入模式。
在流出模式过程中，特别当患者卧床时，连接患者腹腔(60’)至系统的管可能会闭塞。在这样的情况下，腹膜压力传感器(62’)检测出异常压力并且系统引发视听警报，仅当情况再次恢复正常时才能清除所述视听警报。可以通过位于压力传感器(62’)上的“静音”按钮经过可编程的短暂时间将听觉警报变成静音。
参考图2b，其示出了具有邻近腹腔(60’)出口的纤维蛋白过滤器(82’)的另一装置中的流动系统(204’)，其中透析液从富集模块(88’)流至腹腔(60’)，即流入模式。与上述图1b中所示技术特征相同的若干技术特征由相同的标注数字表示，但是具有上标符号(’)。阀门C(68’)和D(92’)开启同时阀门A(90’)和B(80’)关闭。在贮存模块(86’)中含有的透析液通过压力传感器A(76’)、流量传感器(67)、气体去除器(94’)、细菌过滤器(99’)和压力传感器B(62’)泵送返回至患者的腹腔(60’)。在该模式过程中，通过泵(70’)的速率控制流量并且维持在由临床医生确定的恒定速率。当贮存模块(86’)的压力传感器检测出异常压力，即贮存模块(86’)的信号为空的时，系统返回至如图2a所示的流出模式。
在流出模式过程中，特别当患者卧床时，可能够连接患者腹腔(60’)至系统的管会闭塞。在这样的情况下，腹膜压力传感器(62’)检测出异常压力并且系统引发视听警报，仅当情况再次恢复至正常时才能清除所述视听警报。可以通过位于压力传感器(62’)上的“静音”按钮经过可编程的短暂时间将听觉警报变成静音。
在流入模式过程中，系统(204’)泵送少量透析液通过氨传感器(97’)。透析液中氨的存在将引起系统(204’)在贮存模块(86’)为空的之后自动停止并且引发视听警报以提示患者更换吸附剂(84’)。当氨传感器(97’)没有检测到透析液中的任何氨时，警报将会自动清除。可以通过氨传感器(97’)上的“静音”按钮经过可编程的短暂时间将听觉警报变成静音。
系统还保持跟踪含有的吸附剂(84’)的使用时间。当使用中的吸附剂(84’)持续超过预定的使用寿命时，引发视听警报以提示患者更换吸附剂(84’)。电源中断之后警报将会自动清除。可以通过“静音”按钮经过可编程的短暂时间将听觉警报变成静音。
参考图3a，其示出了具有富集模块(88”)位于吸附剂(84”)和贮存模块(86”)之间的另一装置中的流动系统(200”)，其中透析液从腹腔(60”)流向吸附剂(84”)，即流出模式。与上述图2a所示技术特征相同的若干技术特征由相同的标注数字表示，但是具有上标符号(”)。如图3a所示的在流出模式中操作的流动系统(200”)与图2a的以上描述相似。
参考图3b，其还示出了具有位于吸附剂(84”)和贮存模块(86”)之间的富集模块(88”)的另一装置中的流动系统(204”)，其中透析液从富集模块(88”)流至腹腔(60”)，即流入模式。与上述图2b中所示技术特征相同的若干技术特征由相同的标注数字表示，但是具有上标符号(”)。如图3b所示的在流出模式中操作的流动系统(200”)与图2b的以上描述相似。
现在参考图4，其示出了用于去除本文所公开的超滤液的流动回路(206)即超滤去除模式的示意图。与以上所述的技术特征相同的若干技术特征由相同的标注数字表示，但是具有上标符号(’)。
在超滤模式过程中，将包含患者产生的超滤液量的透析液总量从患者的腹腔(60’)泵送至超滤袋(208)。当腹膜压力传感器B(62’)检测出腹腔(60’)为空的异常压力信号时，然后将等于临床医生规定的起始总量的透析液量泵送返回至患者的腹腔(60’)。超滤袋(208)中剩余量为超滤液并将其丢弃。通过从腹腔(60’)中泵送出的量减去泵送至患者的腹腔(60’)的量来确定该量并且记录在安全数码(SD)卡中用于临床医生的临床评价。
在操作过程中，只要吸附剂(未显示)连续使用没有超过它的使用寿命，患者就能够通过按位于其上的开始/停止按钮来多次开始/停止泵(70’)。将在操作过程中检测的参数记录在SD卡中用于临床医生的临床评价。
参考图5a，其还示出了在流动系统内具有若干止回阀(110、112、114、116、118、120、122和124)的另一装置中的流动系统(200”’)，其中透析液从腹腔(60”’)流向吸附剂(84”’)，即流出模式。与上述图3a中所示技术特征相同的若干技术特征由相同的标注数字表示，但是具有上标符号(”’)。除了在该构造中由若干止回阀(110、112、114、116、118、120、122和124)替换图3a中所述的阀门检验点(通过阀门驱动电动机进行操作)之外，如图5a所述的在流出模式中操作的流动系统(200”’)与图3a的以上描述相似。止回阀使流动系统以非常简单的方式执行。图5a还示出了存在于贮存模块上的释放郁积气体的另外的通气口(126)和通向超滤液袋(102)的易碎阀(breakable valve)100。
参考图5b，其还示出了在流动系统内具有若干止回阀(110、112、114、116、118、120、122和124)的另一装置中的流动系统(204”’)，其中透析液从富集模块(88’)流至腹腔(60’)，即流入模式。与上述图3b中所示技术特征相同的若干技术特征由相同的标注数字表示，但是具有上标符号(”’)。除了在该构造中由若干止回阀(110、112、114、116、118、120、122和124)替换图3a中所述的阀门检验点(通过阀门驱动电动机进行操作)之外，如图5b所述的在流入模式中操作的流动系统(200”’)与图3b的以上描述相似。止回阀使流动系统以非常简单的方式执行。图5b还示出了存在于贮存模块上的释放郁积的气体的另外的通气口(126)和通向超滤液袋(102)的易碎阀100。
参考图5c，其示出了用于去除本文所公开的超滤液的流动系统(206”’)，即为图4所示构造的替换构造中的超滤模式。与上述图4中所示技术特征相同的若干技术特征由相同的标注数字表示，但是具有上标符号(”’)。除了在该装置中由若干止回阀(110、112、114、116、118、120、122和124)替换如图3a中描述的阀门检验点(通过阀门驱动电动机进行操作)之外，如图5c中所述的超滤模式中流动系统(200”’)的操作与图4的以上描述相似。止回阀使流动系统以非常简单的方式执行。图5c还示出了存在于贮存模块上的释放郁积气体的另外的通气口(126)和通向超滤液袋(102)的易碎阀100。
现在参考图6，其示出了本文所公开的流动系统的一实施方案的控制系统(500)的原理框图。流动系统的控制系统(500)由充电电池(502)驱动。流动系统旁的充电电池(502)的电接入由包含on/off开关(未显示)的电源管理模块(504)确定。电源管理模块(504)还允许充电电池驱动实时时钟(506)，该实时时钟本身包含在充电电池(502)故障情况下的备用电池。控制系统(500)还包含微控制器(516)，该微控制器被预编程序以对控制系统和流动系统的各个组件的信号进行接收及对它们发射信号。将微控制器电连接至氨传感器(518)、声觉视觉指示器(508)、泵电机(510)、阀门电机(512)、安全数码(SD)卡界面(514)、仪表放大器(520、522)、开关按钮(524)、压力传感器(526、528)、流量传感器(530)和阀门限位开关(532)。
当使用时，流动系统首先由电源管理模块(504)上的开启开关启动。当开启开关被按下时，电源管理模块(506)使电源接通微控制器(516)以及控制系统、流动系统和透析设备的其它组件以启动整个透析设备。启动泵电机(510)和阀门电机(512)以驱动透析液从患者的腹腔进入透析设备。压力传感器(528)检测腹腔压力以测定腹腔和泵之间是否发生任何阻塞。然后将信号从压力传感器(528)发送至仪表放大器(522)，其放大信号并且将放大的信号传送至微控制器(516)。类似地，在通过仪表放大器(520)将信号传送至微控制器(516)之前，压力传感器(526)检测贮存模块的压力以测定腹腔和泵之间是否发生任何阻塞。然后从得自压力传感器(526、528)的扩大信号中，微控制器(516)确定是否启动声觉视觉指示器(508)以提醒使用者发生的任何阻塞。还可以通过微控制器(516)从流量传感器(530)和阀门限位开关(532)接收反馈信号。从由流量传感器(530)和阀门限位开关(532)得到的反馈信号中，微控制器(516)确定流动的方向是否正确并且继续启动阀门电机(512)，其依次控制开启和关闭该系统中的各种不同的阀门以确保透析液流处于正确的方向。控制系统还可以程序化为在使用6小时之后音效关闭听觉-视觉指示器(508)并且将使用的6小时45分钟作为对使用者的提示信号以更换失效的吸附剂。通过实时时钟(506)实时检测使用时间。SD-卡界面(514)贮存患者的具体需要并且保存流动系统的操作过程中所发生的事件日志作为临床医生的参考。
参考图7，其示出了显示流动系统(600)的一个实施方案中的透析液流动的流程图，其中透析液的流动如由向上箭头所示的从腹腔(604)流向吸附剂(602)。首先将透析液从腹腔(604)抽出并且通过传递装置(606)和压力传感器(608)以测定从腹腔(604)提取出的透析液的压力是否在安全范围内。
透析液流经纤维蛋白过滤器装置(610)以去除可能对流动系统(600)产生损坏的任何剩余的纤维蛋白。去除剩余的纤维蛋白之后，透析液通过泵(612)、流量传感器(614)和另一压力传感器(616)。然后，透析液通过连接器A(618)并且继续前进至吸附剂(602)。透析液通过吸附剂(602)用于去除上述尿素和其它不期望的离子。离开吸附剂(602)的再生的透析液流向富集模块(620)，在透析液到达用于暂时贮存过量透析液的贮存模块(622)之前，该富集模块分配预定量的诸如激素、营养素、抗生素等的期望物质流入透析液。
将透析液的潮气量(由临床医生规定)从患者的腹腔(604)泵送至贮存模块(622)。在该流出模式过程中，由泵(612)的速率控制流速并且将流速维持在由临床医生确定的恒定速率。当流量传感器(614)检测出体积等于潮气量的透析液已经被泵送进入贮存模块(622)时，系统进入流入模式，其中透析液从贮存模块(622)流至腹腔(604)。
在流出模式过程中，特别当患者卧床时，连接患者腹腔(604)至系统的管可能会闭塞。在这样的情况下，较邻近传递装置(606)的压力传感器(616)检测出异常压力并且系统引发视听警报，仅当情况再次恢复至正常时才能清除所述视听警报。可以通过“静音”按钮经过可编程的短暂时间将听觉警报变成静音。
图7还示出了如由起始于贮存模块的箭头方向所示，透析液从贮存模块(622)至腹腔(604)的流动。当透析液离开贮存模块(622)时，其通过连接器A(618)并且继续向前通过压力传感器(616)、流量传感器(614)和泵(612)。
然后，将透析液转移至脱气装置(624)。在使透析液从脱气装置(624)继续向前流至细菌过滤器(626)之前，少量透析液将从流动系统(600)吹扫至氨传感器(628)用于检测透析液中的氨。然后，测定透析液中的氨水平是否在安全范围内。并且多数的透析液从脱气装置(624)流至细菌过滤器(626)用于去除细菌。此刻，透析液从细菌过滤器(626)流至压力传感器(608)、纤维蛋白过滤器装置(610)和传递装置(606)并且流回至腹腔(604)。在该模式过程中，由泵(612)的速率控制流速并且维持在如由临床医生确定的恒定速率。当较邻近连接器(618)的压力传感器(616)检测出贮存模块(622)为空的异常压力时，系统返回至从腹腔(604)流向吸附剂(622)的流出模式。
在流入模式过程中，特别当患者卧床时，连接患者的腹腔(604)至系统的管可能会闭塞。在这样的情况下，较邻近纤维蛋白过滤器装置(610)的压力传感器(608)检测出异常压力并且系统引发视听警报，仅当情况再次恢复至正常时才能清除所述视听警报。可以通过“静音”按钮经过可编程的短暂时间将听觉警报变成静音。
在流入模式过程中，流动系统(600)转移少量的透析液通过氨传感器(628)。透析液中存在的氨将导致流动系统(600)在贮存模块(622)为空的后自动停止并且引发视听警报以提示患者更换吸附剂(602)。当氨传感器(628)不能检测出透析液中的任何氨时，警报将会自动清除。可以通过“静音”按钮经过可编程的短暂时间将听觉警报变成静音。
系统还保持跟踪存在的吸附剂(602)的使用时间。当使用中的吸附剂(602)持续超过预定的使用寿命时，引发视听警报以提示患者更换吸附剂(602)。电源中断之后警报将会自动清除。可以通过“静音”按钮经过可编程的短暂时间将听觉警报变成静音。
当更换吸附剂的视听警报启动之后，患者将停止透析模式并且在去掉连接器B中的密封件之后启动超滤模式的操作。这使全部体积的透析液从腹腔用泵输送进入超滤袋。当由邻近传递装置的压力传感器检测出的异常负压提示腹腔为空的时，系统将使等于潮气量加上补气量的总量(如由临床医生确定)的一定量的透析液返回进入患者的腹腔。超滤袋中的透析液的剩余量为患者产生的全部超滤液减去消耗之后的吸附剂中的透析液量。
在完成超滤模式之后，系统关闭并且处理模块从非处理模块分离并替换为新的处理模块。在此之后充电电池替换为新的充电电池。
现在参考图8a-8c，其示出了用于透析设备/流动系统的运输工具(700)的一个实施方案。将透析设备/流动系统连接至能够戴在使用者腰周围的带状的运输工具(300)。一个隔室(702)能够贮存处理模块，而另一隔室(704)能够贮存透析设备/流动系统的非处理部件。将运输工具(700)连接至用于固定运输工具至使用者的带扣(706)。
参考图9a-9c，其示出了用于透析设备/流动系统的吊袋式的运输工具(710)的另一实施方案的图片。将透析设备/流动系统连接至能够悬挂通过使用者肩膀的运输工具(710)。一个隔室(712)能够贮存处理模块，而另一隔室(714)能够贮存透析设备/流动系统的非处理部件。传递装置和纤维蛋白过滤器装置位于运输工具(718)的反面。将运输工具(700)连接至用于固定运输工具至使用者的带扣(706)和用于悬挂通过使用者肩膀的舒适的吊带(716)。
参考图10a-10c，其示出了用于透析设备/流动系统的背包式的运输工具(740)的另一实施方案的图片。将透析设备/流动系统连接至具有通过使用者肩膀的背带(752a和752b)的类似背包的运输工具(740)。背带(752a和752b)支撑整个透析设备/流动系统并且将透析设备/流动系统的重量分布遍及患者的双肩。一个隔室(744)能够贮存处理模块，而另一隔室(742)能够贮存透析设备/流动系统的非处理部件。传递装置和纤维蛋白过滤器装置位于运输工具(748)的反面。将运输工具(740)连接至用于固定运输工具至患者的带扣(750)。
现在参考图11，其示出了本文公开的整个流动系统的一个实施方案的原型图，具有上述描述的处理模块(800)、流动系统的非处理组件(802)和传递装置(804)。
现在参考图12，其示出了用于透析设备/流动系统(302)的运输工具(300)的一个实施方案。透析设备(302)连接至能够戴在使用者腰周围的带状的运输工具(300)。从透析设备/流动系统(302)伸出来的管(304)起到使透析液从使用者的腹腔流向透析设备(302)和从透析设备/流动系统(302)流回至腹腔的导管的作用。
参考图13，其示出了用于透析设备/流动系统(308)的马甲式的运输工具(306)的另一实施方案的图片。将透析设备/流动系统(308)连接至具有通过使用者肩膀的两条背带(304a、304b)的类似马甲的运输工具(306)。背带(304a、304b)支撑整个透析设备/流动系统并且将透析设备/流动系统(308)的重量分布遍及患者的双肩。
现在参考图14a和图14b，其示出了用于本文公开的透析设备/流动系统的马甲式的运输工具的另一实施方案的CAD(计算机辅助设计)。如图13b中显示的，位于运输工具(420)上的按钮(400)在适当的位置分离支撑透析设备/流动系统的连接器并且与患者的躯干接触。位于运输工具(420)侧面上的按钮(404)起到从运输工具(420)分离处理模块的作用。运输工具还包括凹形连接器(406)起到用于透析的来回于患者的腹腔的液体导管的作用。为了患者使用的舒适，运输工具(420)布置了具有on/off按钮(408)、双向开关按钮(410)、间断警报(412)和液晶屏幕(416)的可移动的电子控制板(414)以指示例如氨或压力的异常情况。有利地，控制板(414)具有便于使用的简单界面。更有利地，这允许老年人和运动中的那些人使用舒适。运输工具(420)本身对透析还提供了隔离，确保环境温度不会不利地影响透析液的温度。运输工具(420)还充分坚硬以保护透析设备/流动系统的组件和管免受敲击和意外压缩。运输工具(420)还是轻质的、防火的和防水的(非水吸收的)。此外，将运输工具(420)人体工学地设计具有均匀分布的重量以防止压痛点和身体压力。运输工具(420)和透析设备/流动系统的总重量范围为2.5kg至3.5kg。
当使用时，患者穿着具有安装在其上的双模块(未显示)的马甲/运输工具(420)。然后，患者将来自运输工具(420)的凹形连接器(406)连接至从腹腔伸出来的另一凸形连接器(未显示)。在此之后，使用on/off按钮(408)开启透析设备。然后，将液晶屏幕(416)点亮以显示透析设备/流动系统开启。通常，将吸附剂模块设计成为使用八小时之后进行更换或补给。在使用的指定的八小时之前，蜂鸣警报(412)将事先响2小时，随后响1小时15分钟以提醒患者更换失效的吸附剂。为了更换失效的吸附剂，患者首先使用on/off按钮(408)关闭透析设备/流动系统。然后，使用分离按钮(404)将失效的吸附剂从运输工具(420)中去除。更换新的吸附剂并且患者再次开启机器。
应用
所公开的流动系统可以用作腹膜透析或血液透析。有利地，流动系统仅需要一个泵。有利地，因为在透析设备中仅需要一个泵来运转流动系统，使透析设备的总重量和规模比常规透析系统减小。这再次提高了透析设备的可携带性和患者的可移动性。更有利地，因为仅需要一个泵，使运转透析设备的流动系统所需的总功耗降低。这是指使用诸如蓄电池的低能量贮存设备，其反过来降低了设备的总重量和使用者必须承受的重量。此外，在补给或更换下一个能量贮存设备之前，运行透析设备的流动系统需要较少的能量延长了能量贮存设备使用的持续时间。这有利地减少了频繁补给或更换能量贮存设备的麻烦。
尽管已经使用合理的努力来描述本发明的等效的实施方案，但是在阅读前述公开内容之后对本领域的技术人员显而易见的是，在不违背本发明的实质和范围下可以对本发明进行各种其它的修饰和修改并且其企图在附加的权利要求范围内包含所有这样的修饰和修改。

Claims (65)

1.透析设备的流动系统，其包括：
透析液导管，其能够与患者身体的腹腔以流体方式连通并与流动通路以流体方式连通，所述流动通路使透析液在流出模式下从患者身体流向能够去除所述透析液中污染物的吸附剂，并且在流入模式下将基本上不合污染物的所述透析液返回至所述患者身体；
泵，其用于在流出模式和流入模式下将所述透析液沿着所述流动通路移动；
多个阀门，其沿着所述流动通路布置并且配置为在流出模式下使所述透析液从所述透析液导管流向用于去除其中污染物的所述吸附剂，并在流入模式下使基本上不合所述污染物的透析液流回至用于向所述患者身体传送的所述透析液导管；以及
贮存室，其与所述流动通路以流体方式连通，所述贮存模块配置为贮存基本上没有污染物的透析液，所述污染物通过所述吸附剂去除。
2.如权利要求1所述的流动系统，其中所述流动系统仅包括一个泵，所述泵在流入模式和流出模式下均可运转。
3.如权利要求1所述的流动系统，其还包括：
沿着流动通路布置的纤维蛋白过滤器装置，其在流出模式下，在所述透析液进入所述泵、所述多个阀门和所述吸附剂之前从透析液中去除纤维蛋白。
4.如权利要求3所述的流动系统，其中所述纤维蛋白过滤器装置布置在与所述透析液导管相邻的所述流动通路上。
5.如权利要求1所述的流动系统，其还包括：
沿着所述流动通路布置的微生物过滤器装置，所述微生物过滤器装置配置为当透析液沿着所述流动通路传送时从所述透析液中去除微生物。
6.如权利要求5所述的流动系统，其中所述微生物过滤器装置沿着所述流动通路布置在所述泵和透析液导管之间。
7.如权利要求1所述的流动系统，其还包括：
泵模块，其具有所述泵和在所述泵模块中布置的部分所述流动通路，所述泵模块能够与患者身体连接；以及
吸附剂模块，其能够与所述泵模块可逆连接，并且具有吸附剂和在所述吸附剂模块中布置的其它部分所述流动通路；
其中当所述吸附剂模块与所述泵模块连接时，所述吸附剂模块的流动通路与所述泵模块的流动通路以流体方式连通。
8.如权利要求1所述的流动系统，其还包括沿着所述流动通路布置的用于从透析液中去除气体的通气口装置。
9.如权利要求8所述的流动系统，其中所述通气口装置包括吸附剂通气口，所述吸附剂通气口位于流出模式下的所述吸附剂下游，用于从与所述吸附剂接触所产生的透析液中去除气体。
10.如权利要求9所述的流动系统，其中所述吸附剂通气口布置在所述吸附剂模块中，并且与其中的所述流动通路以流体方式连通。
11.如权利要求8所述的流动系统，其中所述通气口装置包括脱气装置，所述脱气装置位于流入模式下的微生物过滤器装置的上游，用于在所述透析液传送至所述微生物过滤器装置之前从所述透析液中去除气体。
12.如权利要求11所述的流动系统，其中所述脱气装置布置在泵模块内，所述泵模块具有所述泵和在所述泵模块中布置的部分所述流动通路，所述泵模块能够与患者身体连接，并且所述脱气装置与其中的所述流动通路以流体方式连通。
13.如权利要求1所述的流动系统，其还包括控制器，所述控制器配置为启动用于在流入模式和流出模式下运转的泵。
14.如权利要求7所述的流动系统，其还包括控制器，所述控制器配置为启动用于在流入模式和流出模式下运转的泵，其中所述控制器布置在所述泵模块中。
15.如权利要求14所述的流动系统，其中所述控制器与位于所述泵模块中的电源电耦合。
16.如权利要求13或14所述的流动系统，其中所述控制器配置为启动用于沿着所述流动通路传送透析液的多个阀门。
17.如权利要求16所述的流动系统，其中所述阀门选自夹管阀、梭形滑阀、导向阀和电磁阀中的至少一种。
18.如权利要求1所述的流动系统，其中所述多个阀门在沿着所述流动通路中的透析液的流动方向上运转。
19.如权利要求18所述的流动系统，其中所述阀门为止回阀。
20.如权利要求13所述的流动系统，其包括传感器，在流入模式和流出模式中的至少一种模式下，所述传感器用于检测从所述透析液导管传送的透析液的量。
21.如权利要求20所述的流动系统，其中所述控制器配置为测定由所述传感器检测出的透析液的量，并由此根据所检测出的透析液负载量来改变所述泵的运转速率。
22.如权利要求1所述的流动系统，其中所述泵配置为不使所述泵的任何移动部分与所述透析液接触而沿着所述流动通路移动透析液。
23.如权利要求22所述的流动系统，其中所述泵为蠕动泵和隔膜泵中的至少一种。
24.如权利要求22或23所述的流动系统，其中所述泵能够实现透析液的流速为0.1l/hr至20l/hr。
25.如权利要求1所述的流动系统，其还包括用于将期望的添加剂分配至所述透析液中的添加剂分配装置。
26.如权利要求7所述的流动系统，其还包括用于将期望的添加剂分配至所述透析液中的添加剂分配装置，其中所述分配装置包括分配器，其布置在所述吸附剂模块中并且与用于向其中添加所述添加剂的所述流动通路以流体方式连通。
27.如权利要求13所述的流动系统，其还包括用于将期望的添加剂分配至所述透析液中的添加剂分配装置，其中所述分配装置包括分配器，其布置在所述吸附剂模块中并且与用于向其中添加所述添加剂的所述流动通路以流体方式连通，并且其中通过所述控制器来启动所述分配器以根据透析液的流速来调节添加至所述透析液中的添加剂的量。
28.如权利要求7所述的流动系统，其中所述贮存室布置在所述吸附剂模块中。
29.如权利要求1所述的流动系统，其还包括氨传感器，所述氨传感器配置为在流入模式下将透析液传送至所述透析液导管之前，测定所述透析液中存在的氨。
30.如权利要求7所述的流动系统，其还包括氨传感器，所述氨传感器配置为在流入模式下将透析液传送至所述透析液导管之前，测定所述透析液中存在的氨，其中所述氨传感器布置在所述泵模块中。
31.如权利要求1所述的流动系统，其中所述透析液导管包括用于从所述患者身体传送透析液的流出导管和用于向所述患者身体传送透析液的流入导管。
32.便携式透析设备，其包括：
壳体，其具有用于连接患者身体的装置，所述壳体包括：
透析液导管，其能够与患者身体的腹腔以流体方式连通并与流动通路以流体方式连通，所述流动通路使透析液在流出模式下从患者身体流向能够去除所述透析液中污染物的吸附剂，并且在流入模式下将基本上不合污染物的所述透析液返回至所述患者身体；
泵，其用于在流出模式和流入模式下将所述透析液沿着流动通路移动；
多个阀门，其沿着所述流动通路布置并且配置为在流出模式下使所述透析液从所述透析液导管流向用于去除其中污染物的所述吸附剂，并在流入模式下使基本上不合所述污染物的透析液流回至用于向所述患者身体传送的所述透析液导管；以及
贮存室，其与所述流动通路以流体方式连通，所述贮存模块配置为贮存基本上没有污染物的透析液，所述污染物通过所述吸附剂被去除。
33.如权利要求32所述的便携式透析设备，其中所述用于连接的装置配置为使所述透析设备与患者的躯干连接。
34.如权利要求33所述的便携式透析设备，其中所述用于连接的装置包括带，所述带配置为衔接患者下部躯干的腰部或者臀部。
35.如权利要求33所述的便携式透析设备，其中所述用于连接的装置包括能够由患者背起的背包，所述背包具有用于收纳所述壳体的袋。
36.如权利要求32所述的便携式透析设备，其中所述流动系统仅包括一个泵，所述泵在流入模式和流出模式下均可运转。
37.如权利要求32所述的便携式透析设备，其还包括：
沿着所述流动通路布置的纤维蛋白过滤器装置，其在流出模式下，在所述透析液进入所述泵、所述多个阀门和所述吸附剂之前从透析液中去除纤维蛋白。
38.如权利要求37所述的便携式透析设备，其中所述纤维蛋白过滤器装置布置在与所述透析液导管相邻的所述流动通路上。
39.如权利要求32所述的便携式透析设备，其还包括：
沿着所述流动通路布置的微生物过滤器装置，所述微生物过滤器装置配置为当透析液沿着所述流动通路传送时从所述透析液中去除微生物。
40.如权利要求39所述的便携式透析设备，其中所述微生物过滤器装置沿着所述流动通路布置在所述泵和透析液导管之间。
41.如权利要求32所述的便携式透析设备，其还包括：
泵模块，其具有所述泵和在所述泵模块中布置的部分所述流动通路，所述泵模块能够与患者身体连接；以及
吸附剂模块，其能够与所述泵模块可逆连接，并且具有吸附剂和在所述吸附剂模块中布置的其它部分所述流动通路；
其中当所述吸附剂模块与所述泵模块连接时，所述吸附剂模块的流动通路与所述泵模块的流动通路以流体方式连通。
42.如权利要求32所述的便携式透析设备，其还包括沿着所述流动通路布置的用于从所述透析液中去除气体的通气口装置。
43.如权利要求42所述的便携式透析设备，其中所述通气口装置包括吸附剂通气口，所述吸附剂通气口位于流出模式下的吸附剂下游，用于从已经通过与吸附剂接触所产生的透析液中去除气体。
44.如权利要求41所述的便携式透析设备，其中所述通气口装置包括吸附剂通气口，所述吸附剂通气口位于流出模式下的吸附剂下游，用于从已经通过与吸附剂接触所产生的透析液中去除气体，并且其中所述吸附剂通气口布置在所述吸附剂模块内并且与其中的流动通路以流体方式连通。
45.如权利要求42所述的便携式透析设备，其中所述通气口装置包括脱气装置，所述脱气装置位于流入模式下的微生物过滤器装置的上游，用于在透析液传送至所述微生物过滤器装置之前从所述透析液中去除气体。
46.如权利要求41所述的便携式透析设备，其中所述通气口装置包括脱气装置，所述脱气装置位于流入模式下的微生物过滤器装置的上游，用于在透析液传送至所述微生物过滤器装置之前从所述透析液中去除气体，并且其中所述脱气装置布置在所述泵模块内，并且与其中的所述流动通路以流体方式连通。
47.如权利要求32所述的便携式透析设备，其还包括控制器，所述控制器配置为启动用于在流入模式和流出模式下运转的泵。
48.如权利要求41所述的便携式透析设备，其还包括控制器，所述控制器配置为启动用于在流入模式和流出模式下运转的泵，并且其中所述控制器布置在所述泵模块中。
49.如权利要求48所述的便携式透析设备，其中所述控制器与位于所述泵模块中的电源电耦合。
50.如权利要求47所述的便携式透析设备，其中所述控制器配置为启动用于沿着所述流动通路传送透析液的多个阀门。
51.如权利要求50所述的便携式透析设备，其中所述阀门选自夹管阀、梭形滑阀、导向阀和电磁阀中的至少一种。
52.如权利要求32所述的便携式透析设备，其中所述多个阀门在沿着所述流动通路中的透析液的流动方向上运转。
53.如权利要求52所述的便携式透析设备，其中所述阀门为止回阀。
54.如权利要求47所述的便携式透析设备，其包括传感器，在流入模式和流出模式中的至少一种模式下，所述传感器用于检测从所述透析液导管传送的透析液的量。
55.如权利要求54所述的便携式透析设备，其中所述控制器配置为测定由所述传感器检测出的透析液的量，并由此根据所检测出的透析液负载量来改变所述泵的运转速率。
56.如权利要求32所述的便携式透析设备，其中所述泵配置为不使所述泵的任何移动部分与所述透析液接触而沿着所述流动通路移动透析液。
57.如权利要求56所述的便携式透析设备，其中所述泵为蠕动泵和隔膜泵中的至少一种。
58.如权利要求56或57所述的便携式透析设备，其中所述泵能够获得透析液的流量为0.1l/hr至20l/hr。
59.如权利要求32所述的便携式透析设备，其还包括用于将期望的添加剂分配至所述透析液中的添加剂分配装置。
60.如权利要求41所述的便携式透析设备，其还包括用于将期望的添加剂分配至所述透析液中的添加剂分配装置，其中所述分配装置包括分配器，其布置在所述吸附剂模块中并且与用于向其中添加所述添加剂的所述流动通路以流体方式连通。
61.如权利要求60所述的便携式透析设备，其中由控制器来启动所述分配器以根据其流量调节添加至所述透析液的添加剂的量，所述控制器配置为启动用于在流入模式和流出模式下运转的泵。
62.如权利要求41所述的便携式透析设备，其中所述贮存室布置在所述吸附剂模块中。
63.如权利要求32所述的便携式透析设备，其还包括氨传感器，所述氨传感器配置为在流入模式下将透析液传送至所述透析液导管之前，检测所述透析液中存在的氨。
64.如权利要求41所述的便携式透析设备，其还包括氨传感器，所述氨传感器配置为在流入模式下将透析液传送至所述透析液导管之前，检测所述透析液中存在的氨，其中所述氨传感器布置在所述泵模块中。
65.如权利要求32所述的便携式透析设备，其中所述透析液导管包括用于从所述患者身体传送透析液的流出导管和用于向所述患者身体传送透析液的流入导管。
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