CN107708762A - 用于进行吸附透析的盒和装置 - Google Patents
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Abstract
用于吸附透析的盒。具有柔性壁的容器被布置成提供封装吸附粉末的内部空间,所述吸附粉末包含活性炭、磷酸盐吸附剂和钾离子吸附剂以及其他吸附剂。提供足量的活性炭用于通过活性炭吸附尿素。盒通过在内部空间中产生负压而形成真空压紧的运输盒,由此使粉末颗粒固定并且盒变刚性。在使用之前,盒通过将液体引入到内部空间中来进行灌注,所述引入在低压下进行。在使用期间,透析溶液被循环通过仍暴露于负压的盒,由此柔性壁被抽吸紧靠粉末材料。腹膜透析回路包括过滤器,在所述过滤器中,形成具有过滤器和腹膜腔的一次回路,并且形成具有过滤器和吸附剂盒的二次回路。
Description
发明领域
本发明涉及用于进行吸附透析的盒以及用于进行吸附透析的装置和方法。
背景
在没有正常肾功能的情况下,肾病患者需要透析用于除去不需要的血液物质并且用于保持水平衡。这样的透析可以在肾移植之前的等待时间中或在患者的剩余生命期间使用。
具有残余肾功能的肾病患者常常被推荐腹膜透析,因为残余肾功能可能被维持较长时间。末期肾病患者可以通过血液透析或可选择地腹膜透析来治疗。
在这样的透析期间,大量的透析流体被使用和丢弃。吸附透析提供了一种有吸引力的方法,该方法通过再生和重新使用用过的透析流体来减少大量的透析流体。
在吸附透析期间,透析流体穿过包含吸附剂材料的吸附柱。这样的材料可以是粉末形式。
吸附透析可以被用于血液透析,其中在透析器外侧的用过的透析液穿过吸附柱,并且废物被吸附。在另一种方式中,用过的透析液穿过辅助透析器的内部空间,其中纯化流体穿过辅助透析器的外部过滤空间以从透析流体中除去不需要的物质。纯化流体穿过吸附剂材料。
吸附剂透析还可以被用于腹膜透析。透析流体从腹膜腔中除去并且穿过吸附剂材料并返回到患者。在可选择的方式中,透析流体穿过过滤器或透析器的内部空间,其中纯化流体穿过过滤器的外部过滤空间以从透析流体中除去不需要的物质。纯化流体穿过吸附剂材料。
大多数吸附剂透析系统使用脲酶将尿素分解成铵和二氧化碳,铵被吸附在其上。这个过程难以控制,并且存在铵经由透析流体进入身体的风险,这是不合意的。本领域中存在对于不使用脲酶除去尿素的吸附剂透析系统的需求。
大多数吸附柱使用活性炭,活性炭对于除去肌酸酐、尿酸和其他有机分子是有效的。另外,一些重金属(痕量物质)被吸附。但是,尿素被很差地吸附。另外,重金属的泄漏和颗粒碳的排放可能是问题。
吸附柱通常在粉末呈干燥状态的情况下被运输。粉末对磨损敏感,并且活性炭颗粒在运输期间可能容易被分解,这是不合意的。
在使用之前,粉末盒需要被灌注(prime)。活性炭通常是疏水的,这使得在灌注步骤期间难以润湿粉末。另外,在灌注期间,存在将气泡封装在柱中的风险。
专利文献US4031010A1公开了一种在一次性包装中的组合的透析器和吸附器单元。透析器与吸附器是一体的,所述吸附器含有化学吸附剂以使透析液再生。在优选的实施方案中,透析器以套筒的形式安装在作为核心的吸附剂容器周围。将透析液引入透析器,然后立即循环通过包含在吸附器中的化学吸附剂。其中从透析器透析出的杂质的主要组分可以被吸附,由此透析液被再生。套筒可以是吸附器和透析器的核心。
在使用柱或吸附器单元期间,存在以下的风险:优先渗透流动通道(preferentialflow path)或隧道在粉末内部以及在柱壁与粉末之间形成。这样的优先渗透流动通道降低了效率。
发明概述
因此,本发明的目的是单独地或以任何组合的形式减轻、缓解或消除上面确认的缺陷和缺点中的一个或更多个。其他目的从下文的描述中呈现。
在一个方面中,提供了一种用于透析的盒,其包括具有内部空间的容器,所述内部空间具有可变体积,所述内部空间包含用于吸附剂透析的粉末材料,其中所述容器包括由柔性材料制成的至少一部分,并且其中所述容器的内部空间在使用期间包括相对于环境压力的负压。吸附剂材料可以包括活性炭。
在一个实施方案中,可以在盒的入口处布置有减压阀以降低在盒的入口管线(inlet line)处的压力。减压阀可以与所述盒被一体地布置。减压阀可以被布置成将压力减小至少50毫巴。减压阀可以是可调节的以在液体经过所述减压阀的通道处将压力减小50毫巴、100毫巴、150毫巴、200毫巴或500毫巴。
在另外的实施方案中,盒可以在用于透析治疗系统之前用流体灌注,其中这样的灌注在相对于环境压力的负压下进行。吸附透析可以通过使纯化流体经过在所述内部盒空间中具有负压的盒循环来进行,所述负压为低于环境压力至少约50毫巴。
在另一方面中,提供了一种用于进行透析的装置,其包括如上文所述的盒和用于使纯化流体穿过用于吸附透析的盒的泵,所述吸附透析是通过使所述纯化流体在所述内部空间中在负压循环经过盒,所述负压为低于环境压力至少约50毫巴。
在另外的方面中,提供了一种如上文所述的盒,其中所述粉末材料是磷酸盐结合树脂(phosphate binding resin),所述磷酸盐结合树脂包括具有被固定的金属离子的基于聚苯乙烯的树脂,所述被固定的金属离子的磷酸盐具有低的溶解度,并且因此能够捕获磷酸盐。金属离子可以通过金属螯合配体被固定,所述金属螯合配体可以包括可以与金属离子形成络合物的亚氨基二乙酸。金属离子可以是镧离子(La3+)或铁离子(Fe2+或Fe3+)。
在另一个实施方案中,具有亚氨基二乙酸配体的聚苯乙烯树脂可以以包含结合至螯合位点的氢离子的第一形式和以包含结合至螯合位点的钠离子的第二形式被提供,其中所述第一形式和所述第二形式以用于在与碳粉末材料接触时抵消透析流体的pH的升高的所述第一形式和所述第二形式之间的比率来组合。
在另外的实施方案中,还提供了包含不具有被固定的金属离子的亚氨基二乙酸(IDA)配体的第二聚苯乙烯树脂,所述第二聚苯乙烯树脂用于吸附从所述第一亚氨基二乙酸(IDA)-金属络合物泄漏的任何金属离子,所述第二聚苯乙烯树脂被布置在具有亚氨基二乙酸(IDA)配体的所述第一聚苯乙烯树脂的下游,所述亚氨基二乙酸配体与金属离子(M)已经形成络合物。
附图简述
本发明的另外的目的、特征以及优点将参考附图从本发明的实施方案的以下详细描述变得明显,在附图中:
图1是包含吸附剂材料的盒的实施方案的平面图。
图2是根据本发明的装置的实施方案的示意图。
图3是示出尿素吸附至活性炭的图。
图4是包含吸附剂材料的盒的另一个实施方案的平面图。
图5是示出磷酸盐浓度的图。
图6是示出在盒中的不同粉末材料的平面图。
实施方案的详细描述
下面,本发明的若干实施方案将被描述。这些实施方案以说明的目的被描述,以使技术人员能够实施本发明并公开最佳方式。然而,这样的实施方案并不限制本发明的范围。另外,特征的某些组合被示出和讨论。然而,不同的特征的其他组合可能在本发明的范围内。
基于吸附的腹膜透析系统需要一个或若干个盒来吸附来自腹膜透析流体中的物质,所述腹膜透析流体被灌输到患者中并且从患者中被除去。
图1示出根据本发明的实施方案的吸附盒11。盒封装吸附剂材料12。入口管13和出口管14将流体导入和导出盒以使流体穿过吸附剂材料。在图1中,入口管13和出口管14由盖15和16密封。两个另外的管17和18被布置在盒中用于在盒中初始引入吸附剂材料。
根据图1中所示的实施方案的盒是矩形的并且包括两个塑料片材21、22,这两个塑料片材通过沿着边缘的封焊23、24、25、26而彼此密封。另外存在封焊27、28、29,其被布置成使得在盒内形成曲流状的空间(meander-like space)。其他设计是可能的。可选择地,底部塑料片材22可以由刚性材料的片材代替,并且顶部塑料片材21可以由柔性材料制成。
塑料片材是柔性的并且基本上是非弹性的。因此,如果流体在压力下被引入,则曲流状空间被胀大并且形成串联地连接的四个基本上圆柱形的空间。
在焊接过程期间,管13、14、17、18以密封的方式穿过焊接部。管13和14最初是闭合的,如所示的。
通过下部管17插入喷嘴,并且将吸附剂粉末引入在边缘焊接部25和中间焊接部27之间的下部第一圆柱形空间中。然后,将喷嘴重新引导到在焊接部27和焊接部28之间的第二下部空间中,并且将吸附剂粉末引入该空间直至其被填充。经由上部管18重复相同的过程,由此在焊接部28与焊接部29之间的第三圆柱形空间被填充,接着是在焊接部29和边缘焊接部23之间的第四圆柱形空间被填充。以这种方式,盒的整个内部空间被填充有吸附剂粉末。
在一个实施方案中,粉末是干燥的粉末,并且盒以干燥状态被填充。粉末被填满,使得基本上全部空间被粉末占据。
如果需要的话,可以将盒摇动或完全颠倒几次,以便均匀地分布和压紧粉末。
如果存在几种不同的粉末材料,则可以沿曲流状的流动通道以期望的顺序来布置这样的材料。可选择地,粉末材料可以被混合。
在填充盒之后,将盒内的内容物暴露于真空,这导致粉末颗粒朝向彼此被挤压。另外,塑料片材被吸向颗粒。以这种方式,形成真空压紧的硬盒,其可以以这种形状方便地运输。另外,该盒容易处理和操作,用于在透析设备中插入到位。此外,在运输和储存期间,颗粒相对于彼此被固定,这意味着颗粒不被进一步崩解。
管17和18在引入粉末后被密封。管可以通过在管处布置盖17a和18a并且例如通过粘合剂或通过热焊接密封盖来密封。管17和18可以被用于在被密封之前提供真空压力。
获得硬盒所需的真空压力或负压不是决定性的。已经有的小的负压可能是足够的。为了具有安全余量,可以使用低于环境压力约30毫巴的负压。如果提供50毫巴或100毫巴的负压,则获得安全余量。
然而,根据本发明的实施方案,低得多的负压是有利的,例如低于环境压力800毫巴或900毫巴,更多的参见下文。
通常,环境压力是大气压力。然而,在一些实施方案中,环境压力可以是高于或低于大气压力的压力。当盒内压力低于环境压力时,无论环境压力如何,均可获得坚硬且刚性的盒。重要的是盒内的所有空气从内部空间排出。
入口管13和出口管14可以初始设置有安全销31和32,所述安全销31和32初始以气密方式密封管13和14。当安全销破裂时,密封打开并且流体可以流过管。在一些实施方案中,盖子15和16可能是不必要的。另外,至少出口管14设置有用于防止颗粒离开盒的过滤器14a。这样的过滤器13a也可以设置在入口管13中。
使吸附剂盒具有真空压紧的容器或袋的性质存在几个优点。粉末材料将受到抵抗机械损伤的保护,并且将保持粉末完整性。如果存在几种不同的粉末材料,则它们在处理期间不会掺混。粉末是干的,并且只含有少量的空气。搁置时间可以被改善。硬的真空压紧的盒更容易处理。损伤的盒通过真空压力的失去而容易地被指示。
在运输和可能的搁置时间之后并且在使用之前,盒需要通过将液体引入盒中而被灌注,由此液体接触粉末并围绕粉末并且替换仍存在于盒内的少量空气。
通过将入口管13连接到液体源并且将出口管14连接到负压源来进行这样的灌注。然后,安全销破裂,并且液体被允许通过入口管进入,同时在出口管处维持负压。当盒被填充有液体时,灌注过程准备就绪。
在灌注程序期间,随着压力增加,粉末颗粒内部的任何空气的体积都会减小,并且液体至少部分地进入多孔颗粒的内部空隙,这被预期对于吸附性能是有利的。例如,如果盒内的初始压力是约50毫巴(绝对压力),并且在灌注期间的压力增加到约500毫巴,则在颗粒的孔内的空气体积减小10倍,这导致灌注液进入每个颗粒内的约90%的空隙。
在实施方案中,粉末盒可以包括吸附剂材料,例如活性炭粉末,更多的参见下文。
粉末材料可以是用于吸附透析的任何吸附剂粉末材料。吸附剂材料的实例公开于例如专利公布WO2009157877A1、WO2014007716A1、WO2014081367A1、WO2014081368A1、WO2014081369A1中。下文讨论另外的实例。
盒可以被用在用于血液透析或腹膜透析的透析装置中。下文将描述在腹膜透析装置中的使用。
图2示出了可以使用根据图1的盒的腹膜透析装置的示意图。
在图2的左侧示出了患者50的腹膜腔51。两个导管52和53被插入腹膜腔中,用于将腔连接到腹膜透析装置。底部导管52被用于从腔中取出腹膜液,并且上部导管53被用于将腹膜液供应到腔。但是,可选择地,可以使用相反的方向。可选择地,可以使用双腔导管。
用于从患者中取出透析流体的取出管线56经由夹具区段57被连接到下部导管52,下部导管52包括用于打开和关闭在取出管线56和下部导管52之间的连接的手动夹具器件58。透析流体穿过取出管线56到达患者泵(patient pump)61并且进一步到达过滤器60的内部空间64。
在患者泵61的每一侧布置有两个压力计62、63,用于测量在这些位置处的压力。过滤器60的内部空间64是构成过滤器的中空纤维内的空间。过滤器可以是具有穿过外部过滤空间的中空纤维束的中空纤维过滤器。过滤器的内部空间64是中空纤维的内部。过滤器可以是透析器。
流体从过滤器的内部空间64穿过止回阀65,并且进一步到达回流管线(returnline)66,回流管线66经由夹具区段67被连接到上部导管52,夹具区段67包括用于打开和关闭在回流管线66和上部导管53之间的连接的手动夹具器件68。
回流管线66包括正好在止回阀65之前的T型连接器75。添加剂流体供应管线76借助于添加剂流体泵77和添加剂流体供应袋78将浓缩的添加剂流体提供到回流管线66。
添加剂可以是浓缩的葡萄糖溶液,其被添加用于使葡萄糖浓度在返回到患者的腹膜透析流体中维持恒定。还可以提供其他添加剂以保持其恒定的浓度,例如碳酸氢盐、钠、钙、钾、镁等的离子。
因此,传到腹膜腔的腹膜液被连续地(或间歇地)补给有葡萄糖和/或其他添加剂,以便使透析流体的组成在腹膜腔中保持基本上恒定。
取出管线56包括与下部导管52的连接相邻的T型连接器59,并且回流管线66包括与上部导管53的连接相邻的T型连接器69。T型连接器59、69被用于连接排放袋71、72和PD流体供应袋73。
过滤器60的中空纤维的外部空间84被连接到过滤器的入口连接器82和出口连接器83。出口连接器83被连接到与粉末盒的入口连接器86连接的盒入口管线85。来自盒的出口连接器88经由盒出口管线90连接到T型连接器89。盒出口管线90借助于纯化流体泵91将流体返回到过滤器的入口连接器82。两个压力计92、93布置在泵91的每一侧。
排放泵94被连接到T型连接器89,用于从系统中抽出流体以通过排放管线96、经由手动夹具器件98和止回阀97到达排放袋95。
样品口87和79可以布置在盒的前面和后面。
下文描述装置的正常操作。
腹膜腔填充有透析流体,并且发生分子、离子和物质与血液的交换。另外,发生超滤作用。
在一次回路中,透析流体借助于泵61和下部导管52和取出管线56(夹具58打开)而从腹膜腔中被抽出。泵61的操作由压力表或压力计62和63监测。透析流体穿过过滤器60的中空纤维的内部空间64。透析流体离开过滤器,并且经由回流管线66传到上部导管53并且进一步传到腹膜腔。通过添加剂流体泵77、从添加剂流体袋78添加添加剂流体的连续供应。可以存在几种添加剂,具有单独的袋和计量泵。可选择地,所有添加剂被包含在同一个袋中,并通过一个泵进行计量。
措辞“透析流体”是指进入包括腹膜腔的主回路和过滤器的中空纤维内部的任何流体。措辞“纯化流体”是指进入包括过滤器和纯化盒的中空纤维的外部的二次回路的任何流体(参见下文)。
由于存在透析流体的连续循环,所以从血液到透析流体(以及在相反的方向上)发生有效的物质交换。另外,葡萄糖(和/或其他物质)的连续供应使腹膜腔中的葡萄糖浓度基本恒定。通过在过滤器之后添加葡萄糖,过滤器中损失的葡萄糖(和/或其他物质)的量被最小化。
在二次回路中,纯化流体经由出口83离开外部过滤空间84。通过泵91产生吸入压力,并且这样的吸入压力促使纯化流体从过滤器60的出口83经由盒供应管线85传到盒入口连接器86。纯化流体穿过盒中的粉末并且传到出口88并且进一步经由T型连接器89和管线90传到泵91并且进一步传到外部过滤空间84的入口82。纯化流体通过除去不需要的离子和物质而在盒中被再生,如下文进一步讨论的。当流体沿着中空纤维在其外部通过时,透析流体中的不需要的物质越过中空纤维膜通过扩散到达在膜的另一侧的纯化流体。另外,可以发生横跨过滤器中空纤维膜的流体的对流。
由于系统被关闭,压力将根据腹膜腔中的压力自行调整。然而,由于葡萄糖的浓度,将发生经由腹膜的超滤作用,并且腹膜腔中的透析流体体积将增加。这将通过在压力计62中以及压力计63和93中增加的压力来表现。
这样的压力增加可能抵消进一步的超滤作用。在一个实施方案中,排放泵94可以被启动并且可以经由T形连接器89和排放管线96将预定体积的流体从二次回路泵送出来而到达排放袋95。在排放管线96中的夹具97是打开的。当二次回路中的体积减小时,一些流体将从一次回路穿过中空纤维膜而通过对流传到二次回路,直到获得平衡。
取出流体到排放袋可以每小时发生两次。每次取出100ml的体积。可以由医生决定来使用其他的体积和时间。取出可以是连续的或间歇的。
可选择地,盒可以在约4小时的时间段后被更换。盒可以具有约800ml的流体含量,这意味着每次更换盒时800ml的流体被从系统中取出。
本实施方案的目的是在恒定的负压下操作粉末盒,否则存在邻近柔性塑料片材和在盒中的其他地方形成优先渗透流动通道的风险。
由于泵91被布置成通过盒吸入流体,所以通过在过滤器60和盒供应管线85中的流动阻力获得负压。这样的负压可能足以防止优先渗透流动通道。
另外,减压阀99可以布置在盒供应管线85中。减压阀99布置成在例如50毫巴的预定压力下打开。因此,确保了盒在低于环境压力至少50毫巴的负压下操作。为了具有更大的余量,预定的减压可以是100毫巴或150毫巴。在这样的条件期间,盒的塑料片材被抽吸紧靠粉末的主体的外表面,这导致没有优先渗透流动通道可以被建立。通过压力计92测量和监测负压。期望的是,测得的负压应当为低于环境压力不超过200毫巴。
减压阀99可以是可调节的压力调节阀,使得调节阀的打开压力可以被调节。这样的调节可以是手动或自动的。
减压阀可以可选择地或另外地与盒一体地布置。
计算机100被布置成接收来自压力计和来自泵的信号。计算机控制泵的操作。这样的布置是常规的。
当透析阶段结束时,将透析流体从患者取出,例如到布置在低高度位置的排放袋72,使得透析流体可以通过重力取出。
在使用之前,透析装置应当暴露于灌注步骤,其中所有的管线、管和器件都填充有液体,并且所有的空气都从系统中被置换。如图2中所示,灌注步骤通过将灌注流体袋73和排放袋71连接到T型连接器59和69来进行。排放袋72由夹具关闭。通过关闭夹具58和68将患者与透析装置断开。
在第一步骤中,泵61被操作并且将来自袋73的流体传到过滤器60的内部空间64并且进一步经由管线66和止回阀65到达排放袋71。泵61以低速操作,使得管和器件内的空气被置换至排放袋71并且管被流体清洗。任何污染物都被除去。添加剂流体泵77可以同时操作,以便置换管线76中的任何空气。
在预定的时间段之后,泵91在其反向上操作,并且泵94还在其正常方向上操作,而夹具97是打开的。由于连接器86和88中的安全销仍然被关闭,所以盒87被关闭。在一次回路中的流体穿过过滤器的半透膜到达二次回路,并且以相反方向出来经由入口82并且经由管线90和泵91以及管线96和泵94到达排放袋95。以这种方式,空气从管线90和过滤器的外部空间84中被除去。以这种方式,过滤器完全没有在过滤器内的任何空气。
最后,泵91被停止,并且在连接器86和88的安全销破裂。排放泵94可以被停止或者可以运行。因此,在盒87内盛行的负压被连接到盒供应管线85,并且在管线85内的任何空气进入盒87中。然后,纯化流体开始从出口83流入管线85并且到达盒87。
如果在灌注之前盒内的负压是低的,比用于形成真空压紧的容器所需的压力低得多,则这是有利的。因此,在实施方案中,提供了预定的盒负压,例如低于环境压力500毫巴、800毫巴或950毫巴。安全销32一破裂,盒内的负压就由压力计92测量。如果盒的负压不足,例如比低于环境压力800毫巴更高,则盒被宣布有泄漏并可以被丢弃。
可以操作泵94以保持由压力表92监测的在盒的出口88处的压力是低的。然而,排放泵94可以是蠕动泵,其在低压下泵送空气中是无效的。因此,如果负压不足,则对于泵94形成负压需要很长时间,并且排放泵不可以被用于降低压力。
仍然在负压下,灌注流体进入盒并且围绕粉末颗粒。灌注流体从入口86一路缓慢地传到出口88,并且润湿粉末颗粒并且离开到达排放袋95。当灌注流体离开出口88并到达泵94时,二次回路准备好使用。然而,可以首先将预定量的诸如约200ml的灌注流体冲洗到排放袋,以便从盒中除去污染物和其他不想要的物质和产物。
灌注流体经由盒供应管线85以低压进入盒并且盒内部的空气被除去,并且灌注流体在粉末颗粒暴露于所述盒负压时围绕粉末颗粒。当压力最终上升例如从低于环境压力950毫巴至500毫巴时,仍然留在多孔颗粒内部的空气的气压将从低压增加到较高的压力,这导致在这样的多孔颗粒内部的空气体积降低。由于粉末颗粒完全被灌注流体围绕,所以这样的灌注流体将进入多孔颗粒的空隙并且接触颗粒的大的内表面。因此,灌注流体在负压下灌注之后将与粉末颗粒具有大的接触表面,并且随后返回到较高的压力。预期这样的改善的颗粒润湿会增加吸附。
如果负压是高的,即绝对压力是低的,例如低于环境压力800毫巴或更低(950毫巴),如上所述的,则预期这样的改善的润湿作用将进一步改善。当压力从200毫巴的绝对压力增加到800毫巴的绝对压力时,多孔颗粒的空隙内的任何空气体积减小四分之一,这促进了粉末颗粒的大表面的润湿。
二次回路的灌注步骤可能需要很长时间,例如大于20分钟。由于希望尽快开始腹膜透析循环,所以这样的循环可以在二次回路被完全灌注之前开始。
开始腹膜透析循环的合宜的时间是在过滤器被完全灌注时的时间之后但在盒被完全灌注时的时间之前。在上文的步骤序列中,这个时间点可以是当泵91停止其反向操作并且盒安全销破裂并且盒灌注开始时。
流体袋73可以包括本领域中公知的具有期望的组成的腹膜透析流体。现在,在回流管线56中的夹具58被打开,并且由于泵61是不活动的,所以来自袋73的透析流体被允许经由重力进入腹膜腔。在供应管线66中的夹具68也被打开,并且腹膜腔内的任何空气和/或液体被允许逸出到排放袋71。如图2中所示,流体袋73被布置在使得重力产生流体的流入的高度位置。
在预定的时间段之后,泵61开始操作并且开始使透析流体经由取出管线56离开腹膜腔并且穿过过滤器且经由回流管线66回到腹膜腔来循环。排放袋71被断开或夹紧。由于流体从一次回路经由中空纤维膜出去到达二次回路以便用流体填充盒,所以流体袋73仍被连接。流体袋73在预定的高度位置处的布置确保了在盒87的灌注期间在腹膜腔中保持正压。流体袋73可以被保持直到盒被完全灌注,或者可以在泵61开始操作时或其之间的任何时间被移除。
当盒87被灌注时,泵91被启动并且泵94被停止。因此,纯化流体在二次回路中循环。如上所述,可以首先使预定量的流体出去到达排放袋95。
在二次回路中的流量可以是低的,例如约10ml/min至50ml/min。在这样的低流量下,可能不会形成穿过粉末材料的优先渗透通道(preferential path)。通过经过管线的流动阻力和/或通过在减压阀99上的另外的压降来确保相对于周围环境大气的和在盒内的负压。要提到的是,盒中的粉末材料不溶解或体积变化,这意味着粉末颗粒可以通过盒内的负压被保持固定。然而,一些粉末材料在灌注期间可能会溶胀,但是在灌注之后和在随后的处理期间保持基本上恒定的体积。
在灌注步骤期间,灌注流体从一次回路中被取出并且穿过中空纤维的膜到达二次回路。横跨膜孔存在大的压降,并且这样的压降将有助于在灌注步骤期间将盒的入口压力保持为低的。另外,减压阀99加强压降。这些压力降加强以保持小于例如200毫巴的绝对压力的低灌注压力。在灌注之后,当压力增加到例如800毫巴的绝对压力时,多孔颗粒的空隙内的空气体积减小四分之一,这促进了粉末颗粒的大表面的润湿。
为了进一步减少盒中的优先渗透通道的形成,可以布置分隔壁,分隔壁将穿过盒的流动通道分成若干流动通路,如图4中所示。图4中所示的盒110包括从入口管一路延伸并且几乎到达出口管的两个分隔壁111、112。另外,提供了三个入口管113、114、115,当打开对应的阀116、117、118时,该三个入口管向每个单独的通路提供纯化流体。第一阀116可以在处理的第一个1小时期间被打开,随后第一阀在下一个小时期间被关闭并且第二阀117被打开,以此类推。以这种方式,避免了优先渗透通道,特别是在拐角。另外,吸附剂材料被更有效地利用,特别是活性炭颗粒。可以有一个、两个、三个、四个或五个分隔壁,或甚至还更多。
在盒120的实施方案中,吸附剂粉末包括活性炭121、磷酸根离子结合粉末122和钾离子结合粉末123,参见图6。另外,可以存在用于除去重金属和其他金属或金属离子的金属螯合粉末或材料124。在进口和出口区域,可以布置有另外的活性炭粉末材料125、126。
粉末颗粒不需要是球形的,而是可以具有任何形状。例如,活性炭(和其他粉末材料)可以以薄片、棒、微粒、纤维或球形颗粒的形式被提供。粉末材料可以具有不同的尺寸。
已知的是,活性炭确实吸附少量的尿素,参见例如EP0013403A1。根据实施方案的盒被设计成包括足够量的活性炭用于吸附腹膜透析装置中的尿素。因此,对于尿素的除去不再需要使用脲酶。
因此,根据实施方案提供了待用于吸附透析的盒。提供了一种具有柔性壁的塑料容器,其被布置成提供封装吸附粉末的内部空间,所述吸附粉末包含活性炭、磷酸盐吸附剂和钾吸附剂以及其他吸附剂。提供足量的活性炭用于通过活性炭吸附尿素。
盒通过在内部空间中提供负压而形成真空密封的运输包,由此使粉末颗粒固定并且盒变刚性。
在运输之后并且在使用之前,盒通过将液体引入到内部空间中来进行灌注,所述引入在低压下进行。
在使用期间,透析溶液被循环通过仍暴露于负压的盒,由此柔性壁被抽吸紧靠粉末材料。
腹膜透析回路包括过滤器,在所述过滤器中,形成包括过滤器和腹膜腔的一次回路,并且形成具有过滤器和吸附剂盒的二次回路。
该系统可以通过将血液代替腹膜透析流体传到过滤器来用于血液透析。在这种情况下,不添加葡萄糖,但可能需要其他添加剂,并且使用血管(blood path)中的常规组分,例如空气阱和其他安全措施。
盒也可以用于没有过滤器的腹膜透析,其中腹膜透析流体直接穿过盒。
盒可以被提供为如上所述的塑料袋。可以使用盒的其他设计,例如具有一些刚性壁和一些柔性壁的容器。柔性壁将确保颗粒在负压下被压缩,并且颗粒之间的摩擦将导致硬的包。
柔性壁可以是非弹性的,这将有助于盒的填充以及在填充期间保持其形状。然而,壁可以可选择地是弹性的并且填充可以在模具中进行。当弹性壁暴露于所述负压时,包将变成刚性且硬的并且形成真空压紧的容器或盒。
在可选择的实施方案中,真空压紧的盒中的负压仅足以使盒保持刚性且硬的,例如低于环境压力约50毫巴。泵94可以由能够产生约800毫巴的负压的泵代替,例如离心泵。在此实施方案中,在盒的出口处的上部安全销32首先破裂,而泵91是不活动的并且泵94是活动的以便将盒内的压力减小到约200毫巴或50毫巴的压力。当获得所需的负压时,如由压力计92所测量的,打开第二安全销86并且开始盒的灌注。当盒填充有液体并且液体到达泵94时,负压被释放到低于环境压力约150毫巴或500毫巴的负压,由此在粉末的空隙内的空气尺寸减小,如上文提到的。
压力调节阀99可以被操作以便维持阀上的足够的减压。因此,压力调节阀99可以初始地被调节到约800毫巴的减压,其被增加到例如600毫巴以便允许将液体引入盒中。当盒填充有液体时,调节阀可以被调节到150毫巴。
在另一个可选择的实施方案中,透析袋73被用作积聚袋。袋73被布置在预定的高度位置处,例如在上部导管53上方约30cm处,这将是大约患者肩部的高度位置。袋73始终被连接到系统。如果超滤作用导致透析流体的体积增加,则这样的增加的体积可能积聚在袋73中。
当盒被灌注时,灌注流体从在袋73中积聚的流体中取出。以这种方式,在腹膜腔中保持基本恒定的压力。可选择地,袋73可以在需要时连接和断开。
当更换盒时,例如使用4小时之后,旧的盒断开,并且连接新的真空压紧的盒。新的盒需要被灌注,因此允许一定体积的流体替换盒内的空气,如上文所述的。从一次回路中取出流体的体积,这意味着已经从患者超滤的任何流体被用于灌注目的。如上所述,可以丢弃预定量的流体,例如200ml,然后盒被连接到在二次回路流中的过滤器。
过滤器或透析器有效地维持白蛋白和较大的物质和细胞不与吸附剂盒接触。因此,在腹膜透析中的白蛋白损失被最小化。
吸附剂透析可以在白天以每个四小时的四个阶段来进行。之后,过滤器和整个管组被丢弃,并且使用新的过滤器和管组。可选择地,腹膜透析可以持续更长时间,例如24小时或36小时或更长。
在另一个可选择的方式中,腹膜透析在夜间在患者睡觉时进行。以这种方式,可以使用较大的盒,因为患者不移动,并且不进行盒的更换。以在这种方式,连续或间歇地除去流体至排放袋95可能是合适的。
在下文中,公开了尿素吸附到活性炭的三个实施例。
实施例I.
将5g的三种不同的活性炭A、B和C称量在250mL的e-烧瓶中。向每个烧瓶中加入100mL来自腹膜透析患者的、含有26.5mmol/L尿素的用过的透析流体。用磁力搅拌器在室温搅拌烧瓶持续4小时。一式两份地分析来自烧瓶和来自原始透析流体的样品的尿素浓度,并且使用尿素浓度的降低来计算由炭结合的尿素的量,参见下表。
实施例II.
在三个烧瓶中称量5g的活性炭。向每个烧瓶中加入50mL的18mmol/L尿素水溶液。将每个烧瓶保持在不同的温度,一个在2℃的冰水浴中,一个在室温,并且一个在37℃的加热箱中。通过磁力搅拌器搅拌烧瓶持续2.5h。一式两份地分析来自烧瓶和来自原始尿素溶液的样品的尿素浓度,并且使用尿素浓度的降低来计算由炭结合的尿素的量,参见下表。
实施例III.
将300g的活性炭X和活性炭Y填充在800mL圆柱形Plexiglas流动柱中。将来自腹膜透析患者的用过的透析流体借助于蠕动泵以16ml/min的流量泵送通过柱。在3小时期间在不同时间点在柱的出口处取出流体的样品。分析在来自出口的样品和被泵送到柱中的透析流体的样品中的尿素浓度,并且在柱出口处的尿素浓度的时间过程被绘图。在被泵送到柱中的透析流体中的尿素浓度被描绘成虚线。考虑到流体的流量,通过将尿素时间过程曲线和虚线之间的区域积分来计算被活性炭结合的尿素的总量。对于碳X的总尿素结合为31.2mmol,且对于碳Y为28.5mmol,分别给出0.104mmol/g和0.095mmol/g活性炭的特定尿素结合。
期望的是每天除去约175mmol尿素。如果在四小时期间使用盒,并且然后每天更换四次,则每个盒应除去30mmol尿素,这需要每个盒约300克的活性炭。另外,通过排放的流体除去尿素。
由于过滤器布置在透析流体和盒之间,所以过滤器将防止白蛋白和其他蛋白质到达盒。因此,由于与活性炭的任何结合,没有白蛋白或仅有少量的白蛋白损失。过滤器还作为微生物过滤器操作,由此在过滤器的外侧的流体和材料可以不需要是无菌的。另外,从盒泄漏的任何颗粒都被过滤器阻挡。
另一个问题是在腹膜透析和血液透析期间从透析流体中的磷酸盐除去。高磷酸盐血症是患有肾衰竭的患者中的常见状况。通过常规透析除去磷酸盐往往是不够的,并且磷酸盐水平必须通过限制饮食摄入和使用口服磷酸盐结合剂进一步控制。在透析流体被再生和再循环的系统中,需要连续地从透析流体中除去磷酸盐,目的是保持透析膜上的磷酸盐的浓度梯度是高的并且有助于尽可能高效地从患者的血液中除去磷酸盐。
目前的临床上使用的口服磷酸盐结合剂包括例如司维拉姆、聚烯丙基胺聚合物、碳酸镧和乙酸钙/碳酸钾。碳酸镧是高度不溶性的镧盐,其在消化道的条件下变得稍微更可溶,释放出游离的镧离子。由于磷酸镧具有还更低的溶解度,源于食物的磷酸根离子与从碳酸镧中释放的镧离子作为磷酸镧被沉淀。沉淀的磷酸盐保留在消化道内,并且因此磷酸盐在不增加全身磷酸盐水平的情况下从身体中被除去。
镧还具有作为磷酸盐螯合剂的其他应用,例如用于磷酸盐过载的湖(phosphate-overloaded lake)的修复,所述磷酸盐过载的湖是在其中基于磷酸盐的肥料渗入河和湖中的农业区域中的常见问题。在这种情况下,镧离子可以被结合到膨润土,即具有离子交换性质的硅酸铝粘土。镧-膨润土被添加到湖水中,并且镧离子通过形成高度不溶性的LaPO4来捕获磷酸根离子,LaPO4沉入湖的底部。磷酸盐因此以不溶性的、生物不可得的形式(biologically unavailable form)被隔离并且固定在底部沉积物中。
磷酸镧以及其他金属磷酸盐的差的水溶性可以被用于在透析流体再生系统中从透析流体中除去磷酸盐。然而,将游离金属离子以可溶性金属盐的形式添加到流体中或从离子交换剂释放是不可行的,因为该离子可能在与磷酸盐沉淀之前扩散到患者的血液中。游离金属离子可能对患者产生严重毒性的全身影响。另外,在流体中会形成的不溶性金属-磷酸盐沉淀颗粒可能阻塞流体通道中的过滤器,并且在腹膜透析流体的情况下可能引起腹膜的刺激并可能被输入淋巴系统吸收,这潜在地造成不可预知的生物效应。
为了解决这个问题,提供了将磷酸根离子结合在被固定的金属离子上的方式,所述被固定的金属离子被保持在基于聚苯乙烯的树脂上,这在先前没有描述过。透析流体通过树脂床被再循环,并且磷酸根离子由于金属-磷酸盐的低溶解度而被结合到被固定的金属离子,如果在水溶液中游离存在,则形成不溶性盐。以这种方式,金属离子从未被释放到透析流体中,并且磷酸根结合到金属离子,并且因此保持在树脂中。
为了将诸如镧的金属离子结合到聚苯乙烯树脂上而泄漏最小,使用含有金属螯合配体的树脂。如本领域中所熟知的,多价金属离子可以通过与两个羧酸基团键合而与亚氨基二乙酸(IDA)容易地络合。此外,与附近的亚氨基官能团的键进一步加强了络合。
亚氨基二乙酸与金属离子(M)形成络合物。
与普通阳离子交换剂相比,IDA配体对金属离子是高度选择性的并且具有高得多的键强度,这在碱性、中性和微酸性pH条件下给出非常稳定的金属离子的结合。只有在非常低的pH值(约2或低于2)时,金属离子才被释放并且交换为H+。具有IDA配体的聚苯乙烯树脂是可商购的,并且被用于从矿石、电镀溶液(galvanic plating solution)、酸洗槽和流出物中的金属回收。用于从饮用水中除去重金属的等级也是可用的。还可以使用具有其他金属螯合配体的树脂,例如膦酸酯配体、乙二胺配体或双-吡啶甲基胺配体(bis-picolylamine ligand)。树脂的聚苯乙烯“骨架”可以被可以用金属螯合配体官能化的其他形成树脂的聚合物代替。
金属离子可以通过将聚苯乙烯树脂浸泡在诸如以下的可溶性金属盐的溶液中而与IDA配体(或其他金属螯合配体)结合在该聚苯乙烯树脂上:CuCl2、ZnCl2、MnCl2、SnCl2、NiCl2、FeCl2、FeCl3、LaCl3、ZnSO4、NiSO4、MnSO4、SnSO4、CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3。浸渍溶液的浓度和体积被选择为使得相对于树脂上的IDA配体的数量而言过量的金属离子是可用的。继续浸泡持续适当的时间以允许所有的IDA配体与金属离子结合,例如0.5-4小时。可以使用定轨摇床或搅拌溶液中的树脂的悬浮液的其他手段。金属溶液可以通过倾析或过滤从树脂中被分离。树脂可以用水洗涤若干次,以便除去未结合在IDA配体上的过量金属离子。在洗涤之后,树脂可以被干燥。
将金属结合到树脂上的另一种方法是使用流动系统,其中树脂被包含在流动通道(例如圆柱形柱)中,并且沿着该流动通道泵送金属盐的溶液。在结合之后,可以将水泵送穿过系统以除去任何过量的金属离子。树脂可以从流动系统中被除去并干燥,或者通过使待再生的透析流体流过树脂而被直接用于磷酸盐结合。
可以将干燥的树脂以足以结合所需量的磷酸根离子的量并入前述的透析盒中。
与聚合物树脂上的螯合配体结合的金属离子可能会从树脂泄漏到树脂周围的流体中。泄漏取决于在周围流体的特定条件下金属对树脂的亲和力。亲和力越高,泄漏越低。为了防止与树脂分开的金属离子从盒中泄漏出,可以将结合游离金属离子的吸附剂置于含有金属离子的磷酸盐结合吸附剂的下游。这样的吸附剂可以与用于通过加入金属离子产生磷酸盐结合树脂的金属螯合树脂相同,或者其可以是具有另一种金属螯合配体的树脂。这种金属吸附树脂将重新捕获可能从磷酸盐结合树脂泄漏的任何金属离子,并且防止它们离开盒并到达患者。
金属螯合树脂可以另外被用于pH调节。活性炭可能导致正在与该活性炭接触的透析流体的pH的升高。为了恢复pH,氢离子可以从金属螯合吸附剂释放。为此,金属螯合吸附剂应含有与螯合位点结合的氢离子。在IDA-配体的情况下,氢将被结合在亚氨基-二乙酸的两个酸基上,参见上文。氢离子相对于例如结合在配体上的钠离子的比例可以通过将以氢形式的树脂与以钠形式的树脂以与释放氢离子来抵消由活性炭引起的pH升高的需求相匹配的比例混合来调节。
实施例1.不同金属在聚苯乙烯-IDA树脂上的结合
定轨摇床上,将200g可商购的聚苯乙烯-IDA树脂浸泡在2L的金属盐溶液中持续3小时。取出溶液的样品用于分析残余金属浓度,并且倾析金属盐溶液。树脂用自来水通过倾析洗涤5次,并且然后转移到具有足够小以便保持所有树脂颗粒的筛孔尺寸的筛上。筛中的树脂在流水中冲洗持续约5分钟。将树脂转移至具有2.5L去离子超纯水的容器中,并在定轨摇床上搅拌。在筛中的漂冲洗程序每天重复两次,并且在每次冲洗之后将树脂置于新鲜的超纯水中。洗涤程序继续持续4-8天,并且然后树脂在40℃干燥持续3天,直至含水量<10%。根据初始金属盐浓度、在浸泡时间结束时金属的浓度和树脂的初始重量来计算结合在树脂上的金属离子的量。
树脂上结合的金属的量与200mmol/L的浓度基本没有差别。然而,在改变Fe的浓度(100-400mmol/L)的情况下,结合的金属的量与浓度强烈地相关。
实施例2.磷酸盐在聚苯乙烯-IDA-金属树脂上的结合
将1g在实施例1中描述的每种聚苯乙烯-IDA-金属树脂在250mL的e-烧瓶中称重。向每个烧瓶中加入由PD患者捐献的、含有3mmol/L磷酸盐的200mL的用过的腹膜透析(PD)流体。将烧瓶在定轨摇床上在37℃搅拌持续四小时。从最初的PD流体中并且在浸泡树脂四小时之后取出用于测定磷酸盐浓度的样品。根据初始和最终的磷酸盐浓度的差、流体体积和所用树脂的量来计算磷酸盐结合。
显然,与Cu和Zn相比,具有结合的Fe、La和Mn的树脂给出更高的磷酸盐结合。注意到,在具有Mn-树脂以及在较低程度上的Zn-树脂的烧瓶中的PD流体是浑浊的并且明显含有沉淀物,这可能是由于从树脂中浸出游离金属离子,该游离金属离子将与流体中的磷酸根沉淀。这样的浸出和沉淀会从流体中除去磷酸盐,并且给出磷酸盐结合的错误的高测量。
IDA配体对不同金属的亲和力不同,这反映了金属离子与配体分开并浸入流体中的趋势。亲和力受到周围流体关于诸如pH、离子强度和其他络合物形成物质的参数的条件的影响。一般而言,以上测试的金属的亲和顺序报告为Cu2+>Fe3+>Zn2+>Fe2+>Mn2+。配体对Mn的较低亲和力支持浸出和Mn-磷酸盐沉淀的假设。
实施例3.磷酸盐在流动柱中的结合
圆柱形plexiglass柱(长19cm)填充有30克干燥的聚苯乙烯-IDA-金属树脂。含有约1.5mmol/L磷酸盐的PD流体以1L/h的流量被泵送穿过该柱,持续4小时。从柱的出口每30min取出用于磷酸盐分析的样品。用于分析金属浓度的样品从在测试结束时已经穿过柱的收集的流体体积中取得。通过将出口流体中的磷酸盐的浓度分布(concentrationprofile)相对于穿过该系统的流体的体积进行积分(参见图5中的图)来计算柱中结合的磷酸盐的量。
该图示出了使用源于将聚苯乙烯-IDA树脂浸泡在Fe2(SO4)3溶液中所获得的聚苯乙烯-IDA-Fe树脂的、来自上述测试的磷酸盐浓度结果。虚线表示泵送入柱中的流体的磷酸盐浓度,实线是从出口流体的样品测量的磷酸盐浓度,并且阴影区域代表磷酸盐浓度相对于时间的积分,其可以被转换成当流量已知时的流体的体积。从这个计算中可以得出柱中结合的磷酸的摩尔量。
用具有与IDA配体结合的不同金属的树脂重复该测试。结果在下文被制成表格。
来自含有Mn和Zn的树脂的出口流体是浑浊的并且明显地含有沉淀物。对于这些树脂,出口流体中磷酸盐浓度的时间过程与逐渐饱和的吸附剂的预期形状不同,但是类似于大约对于Mn-树脂0.8mmol/L和对于Zn-树脂1.2mmol/L的浓度的直线。这表明磷酸盐不是通过结合在树脂上而是通过采用浸出金属离子的沉淀而被除去的,并且因此结合在树脂中的磷酸盐的计算不是合适的。尽管在出口流体(其在分析金属浓度之前被过滤出)中存在沉淀的金属磷酸盐,但是在所收集的流体中浸出的游离的Mn和Zn的浓度是高的。
实施例4.在聚苯乙烯-IDA树脂上的La与Fe(III)离子的比较
在流动柱测试中给出最高磷酸盐结合的聚苯乙烯-IDA树脂的两个金属配体是La(III)和Fe(III)(参见实施例3)。根据实施例3中的结果,Fe(III)作为给出最高磷酸盐结合的配体突出出来。然而,实施例3的树脂是由不同的金属盐制备的(La(III)树脂从LaCl3制备并且Fe(III)树脂从Fe2(SO4)3制备),并且金属溶液的浓度在结合在树脂上期间不同(200mmol/L的LaCl3和400mmol/L的Fe2(SO4)3)。
为了在相同条件下比较这两种金属配体,在实施例1中描述的结合程序中,使用200mmol/L的LaCl3和200mmol/L的FeCl3重复金属在聚苯乙烯-IDA树脂上的结合。将30g的每种树脂并入作为本发明的一部分在上文描述的透析盒中。该盒还含有等量的用于钾结合的离子交换剂、和用于尿素和肌酸酐的结合的活性炭。
将含有约1.5mmol/L磷酸盐、20mmol/L尿素、3.5mmol/L钾离子和1mmol/L肌酸酐的PD流体以1L/h的流量泵送穿过盒持续4小时。从盒的出口每30min取出用于分析磷酸盐、尿素、钾和肌酸酐的样品。用于分析金属浓度的样品从在测试结束时已经穿过盒的收集的流体体积中取得。
在下表中总结了由盒所结合的物质的量。
从在4小时测试期间已经通过柱的所收集的PD流体的样品中分析了金属配体从纯化柱的泄漏,参见下表。
在这个比较中,具有La-树脂的盒比具有Fe-树脂的盒多结合了0.8mmol的磷酸盐。从盒中的金属泄漏是从含有Fe-树脂的盒中比从含有La-树脂的盒中高几个数量级。
实施例5.从磷酸盐结合剂泄漏的La离子在金属螯合树脂上的结合
圆柱形plexiglass柱(长19cm)填充有30g干燥的聚苯乙烯-IDA-La树脂。类似但较短的柱(长10cm)填充有10g干燥的聚苯乙烯-IDA树脂,并且在第一柱之后使用硅胶管和取样口连接。PD流体以1L/h的流量被泵送穿过串联连接的柱持续4小时。在若干个时间点采集来自第二柱出口和来自柱之间取样口的样品,并且分析La浓度。结果在下表中提供。
从第一柱浸出的La的浓度在测试的开始时最高,并且在4小时(240分钟)期间下降约100倍。含有金属螯合树脂的第二柱在第一柱的出口处的La浓度在0min和20min时降低约100倍,并且在60min时降低约1000倍。在4小时的时间点处,第二柱的出口处的La的浓度低于分析的检测极限。
从实施例中描述的测试中获得的结果示出,磷酸盐可以被结合在借助于螯合配体IDA保持在聚苯乙烯树脂上的金属离子上,并且以此方式可以从PD流体中除去磷酸盐。结果还导致以下的意外的发现:当被固定在聚苯乙烯-IDA树脂上时,3价的金属离子例如Fe3+和La3+给出最高的磷酸盐结合。金属离子从树脂中浸入PD流体中不符合对于IDA配体通常所描述的亲和力顺序,但是令人惊讶的是Cu最易于浸出,其次是Mn和Zn,Mn和Zn应当对IDA具有比Cu低的亲和力,如上文提到的。铁的浸出低于提及的三种金属,但是大大高于La的浸出,La是在这些条件下最紧密结合的金属离子。显然,用过的PD流体的特定化学环境给出金属离子对IDA配体的改变的亲和力,这不能从对实施例2中提及的亲和性顺序的普遍盛行的理解来预测。如实施例5中所示,通过在磷酸盐结合树脂的下游并入金属螯合树脂,可以减少从吸附剂盒中浸出金属离子的释放。
在权利要求中,术语“包括(comprises)/包括(comprising)”不排除其他元件或步骤的存在。此外,尽管单独列出,但是多个装置、元件或方法步骤可以通过例如单个单元实施。另外地,尽管单独的特征可以包括在不同的权利要求或实施方案中,但是这些特征可能可以被有利地组合,且包括在不同的权利要求中并不意味着特征的组合不是可行的和/或有利的。此外,单数引用不排除复数。术语“一个(a)”、“一个(an)”、“第一”、“第二”等不排除复数。权利要求中的参考标记仅仅提供为澄清示例且不应该解释为以任何方式限制权利要求的范围。
尽管本发明在上面已经参考具体的实施方案和实验被描述,但是本发明并不旨在限于本文陈述的具体的形式。相反,本发明仅仅限于所附权利要求,且除了上面那些具体实施方案的其他实施方案在这些附加权利要求的范围内是同样可能的。
Claims (15)
1.一种用于透析的盒,包括具有内部空间的容器,所述内部空间具有可变体积,所述内部空间包含用于吸附剂透析的粉末材料,
其中所述容器包括由柔性材料制成的至少一部分,并且其中所述容器的所述内部空间在使用期间包括相对于环境压力的负压。
2.根据权利要求1所述的盒,其中所述吸附剂材料包括活性炭。
3.根据权利要求1或2所述的盒,其中减压阀被布置在所述盒的入口处以降低在所述盒的入口管线处的压力。
4.根据权利要求3所述的盒,其中所述减压阀与所述盒被一体地布置。
5.根据权利要求3或4所述的盒,其中所述减压阀被布置成将压力减小至少50毫巴。
6.根据权利要求3或4所述的盒,其中所述减压阀是可调节的以在液体经过所述减压阀的通道处将压力减小50毫巴、100毫巴、150毫巴、200毫巴或500毫巴。
7.根据前述权利要求中任一项所述的盒,其中所述盒在用于透析治疗系统之前用流体灌注,其中所述灌注在相对于环境压力的负压下进行。
8.根据权利要求4所述的盒,其中吸附透析通过使纯化流体经过在所述内部空间中具有负压的所述盒循环来进行,所述负压为低于环境压力至少约50毫巴。
9.一种用于进行透析的装置,包括根据权利要求1至6中任一项所述的盒和用于使纯化流体穿过用于吸附透析的所述盒的泵,所述吸附透析是通过使所述纯化流体在所述内部空间中在负压循环经过所述盒,所述负压为低于环境压力至少约50毫巴。
10.根据权利要求2所述的盒,其中所述粉末材料是磷酸盐结合树脂,所述磷酸盐结合树脂包括具有被固定的金属离子(M)的基于聚苯乙烯的树脂,所述被固定的金属离子的磷酸盐具有低的溶解度用于捕获磷酸根离子。
11.根据权利要求10所述的盒,其中所述金属离子被金属螯合配体固定。
12.根据权利要求11所述的盒,其中所述金属螯合配体包括与所述金属离子(M)已经形成络合物的亚氨基二乙酸(IDA)。
13.根据权利要求12所述的盒,其中所述金属离子(M)是镧离子或铁离子Fe-III(Fe3+)或Fe-II(Fe2+)。
14.根据权利要求12或13所述的盒,其中具有亚氨基二乙酸(IDA)配体的所述聚苯乙烯树脂可以以包含结合至螯合位点的氢离子的第一形式和以包含结合至螯合位点的钠离子的第二形式被提供,其中所述第一形式和所述第二形式以用于在与所述碳粉末材料接触时抵消所述透析流体的pH的升高的所述第一形式与所述第二形式之间的比率来组合。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的盒,还包括第二聚苯乙烯树脂,所述第二聚苯乙烯树脂包含不具有被固定的金属离子的亚氨基二乙酸(IDA)配体,所述第二聚苯乙烯树脂被布置在所述第一聚苯乙烯树脂亚氨基二乙酸(IDA)-金属络合物的下游,用于吸附从所述第一亚氨基二乙酸(IDA)配体中泄漏的任何金属离子。
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