CN108367103B - 可植入肾脏替代治疗 - Google Patents

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Abstract

描述了用作可植入肾脏替代治疗(可植入人工肾脏)的各种类型的医疗设备。该设备从具有肾脏衰竭或末期肾脏病的患者的血液移除毒素和多余的水。另外，该设备的其它配置可以用作外部(体外)设备。

Description

可植入肾脏替代治疗
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年12月4日提交的名称为“AN IMPLANTABLE RENALREPLACEMENT THERAPY”的美国专利临时申请第62/262,915号的优先权，该美国专利临时申请通过引用以其整体并入本文。
通过引用的并入
在本说明书中提到的所有公布和专利申请通过引用并入本文，其通过引用并入本文的程度与每个单独出版物或专利申请被具体地和单独地指明通过引用并入的程度相同。
领域
本发明属于医疗设备和肾脏替代治疗(renal replacement therapies)的技术领域。
背景
全世界有近三百万患有肾脏衰竭(末期肾脏病)的患者。患者的生存依赖于透析，他们每周进行三次肾脏替代治疗，直到他们接受肾脏移植。五年内透析患者死亡率超过60％。平均而言，每位患者在美国透析一年的费用在82,000美元以上。患者在他们找到被捐献用于移植的肾脏之前，平均需要使用5到7年的透析。每周三次透析对患者施加生活方式限制，并且由于透析治疗引起的并发症，他们经受了更多的困难。
可植入肾脏替代治疗可以持续不断地并且自动24/7进入治疗，并消除去透析诊所的困难。一般来说，它可以为肾脏病患者提供更正常的生活，并且对于需要肾脏移植的患者来说，它可以是临时解决方案，直到他们找到被捐献用于移植的肾脏。
肾脏接收25％的心输出量。每4-5分钟总血量通过肾脏。肾脏每天生产180升流体并再吸收178.5升流体，每天产生1.5升酸性(pH～6)尿，尿还含有尿毒症毒素。
本公开的概述
本发明描述了一种医疗设备，它是用于具有末期肾脏病的患者的可植入肾脏替代治疗。
血液从髂动脉(或另一动脉)分流到过滤系统，过滤系统从血液中移除尿毒症毒素和多余的水。血液回到髂静脉(或另一静脉)，并且尿毒症毒素和多余的水进入膀胱。
该设备具有：(i)过滤系统，其阻止血蛋白(例如，白蛋白)的通过，但移除尿毒症毒素和过量的水；以及(ii)再吸收系统，用于将一些盐和水从过滤系统的滤液重新回收到血液中。该设备通过经皮驱动管路(percutaneous driveline)连接到患者的身体体外的控制单元。经皮驱动管路具有：(i)连接到患者身体内的电子器件的导线；和(ii)至少一个管，用于传输清洗流体以清洁过滤器并在堵塞时打开孔。患者还携带电池为设备供电。
通常，在一个实施方案中，肾脏替代治疗系统包括：(1)过滤系统，其具有进料侧、滤液侧和分离进料侧和滤液侧的非硅陶瓷过滤器；(2)再吸收系统，其具有进料侧、滤液侧和分离进料侧和滤液侧的非硅陶瓷过滤器；(3)无阀血液流动回路，其与动脉移植物、过滤系统进料侧的入口、过滤系统进料侧的出口、再吸收系统滤液侧的入口、再吸收系统滤液侧的出口和静脉移植物连通；(4)经皮驱动管路，其包括流体供应通道、流体返回通道、电力线缆和数据通信线缆；(5)过滤系统入口阀，其与流体供应通道和过滤系统滤液侧的入口连通；(6)再吸收系统第一出口阀，其与再吸收系统进料侧和流体返回通道连通；(7)再吸收系统第二出口阀，其与再吸收系统进料侧和与膀胱或尿收集袋连通的移植物连通；(8)滤液泵，其具有与过滤系统滤液侧连通的入口和与再吸收系统进料侧连通的出口；和(9)可植入壳体，其包含过滤系统、再吸收系统和滤液泵。
除了四个开口外，可植入壳体可以被完全密封。
该四个开口可以被定位成提供：经皮驱动管路与可植入壳体的内部部分的连通；血液流动回路入口与过滤系统进料侧的连通；血液流动回路出口与再吸收系统滤液侧的连通；以及与再吸收系统第二出口阀连通的开口。
可植入壳体除了五个开口外可以被完全密封。
该五个开口可以被定位成提供：流体供应管线、流体返回管线与可植入壳体的内部部分的连通；血液流动回路入口与过滤系统进料侧的连通；血液流动回路出口与再吸收系统滤液侧的连通；以及与再吸收系统第二出口阀连通的开口。
过滤系统非硅陶瓷过滤器可以被选择成将小于66,500道尔顿的血液成分过滤到过滤系统滤液侧。
再吸收系统非硅陶瓷过滤器可以尺寸设定成使滤液进料侧内的具有小于500道尔顿的分子量的成分进入再吸收系统滤液侧并且进入无阀血液流动回路。
过滤系统非硅陶瓷过滤器可以被选择成基本上保持在无阀血液流动回路内流动的血液内的所有白蛋白从过滤系统进料侧的入口流动通过过滤系统进料侧的出口，同时使具有65,000道尔顿以下的分子量的分子量流体穿过过滤系统滤液侧。
过滤系统非硅陶瓷过滤器可以包含氧化铝、氧化锌、氧化钛和热解碳中的一种或更多种。
过滤系统过滤器可以包含具有断裂韧度KIC值高于1.00(MPa.m1/2)的一种或更多种材料和结构。
再吸收系统非硅陶瓷过滤器可以包含氧化铝、氧化锌、氧化钛和热解碳中的一种或更多种。
过滤系统可以包含经皮驱动管路的流体供应通道、流体返回通道、电力缆线和数据通信缆线，流体供应通道、流体返回通道、电力缆线和数据通信缆线被封装在单个生物相容性护套内。
过滤系统可以包括以下传感器中的一个或更多个：测量过滤系统内的压力的传感器；测量过滤系统内的流量的传感器；测量再吸收系统内的压力的传感器；或测量再吸收系统内的流量的传感器。
过滤系统可以包括在过滤系统内的以下中的一个或更多个：测量血蛋白的量的传感器、测量血糖的量的传感器、测量血液尿素的量的传感器或测量血肌酸酐的量的传感器。
过滤系统可以包括在再吸收系统内的以下中的一个或更多个：测量血蛋白的量的传感器、测量血糖的量的传感器、测量血液尿素的量的传感器或测量血肌酸酐的量的传感器。
该系统可以包括：指示过滤系统中的非硅陶瓷过滤器的结垢或断裂的传感器，或指示再吸收系统中的非硅陶瓷过滤器的结垢或断裂的传感器。
通常，在一个实施方案中，该系统可以进一步包括具有电子显示器和计算机控制器的控制单元，该控制单元与过滤系统入口阀、再吸收系统第一出口阀、再吸收系统第二出口阀和滤液泵电子通信。
计算机控制器可以与传感器中的一个或更多个电子通信。
该系统还可以包括血液泵，血液泵具有与动脉移植物连通的入口和与过滤系统进料侧的入口连通的出口。
该系统可以包括计算机控制器，该计算机控制器还可以包括用于以预选功能模式操作系统的计算机可读指令，预选功能模式选自过滤模式、再吸收模式、过滤器清洁模式和尿冲洗模式。
预选功能模式可以是过滤模式，其中用于操作系统的计算机可读指令还可以包括关闭过滤系统入口阀、再吸收系统第一出口阀、再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以将滤液从过滤系统泵送到再吸收系统的指令。
预选功能模式可以是再吸收模式，其中用于操作系统的计算机可读指令还可以包括关闭过滤系统入口阀、再吸收系统第一出口阀、再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以将滤液泵送通过再吸收系统非硅陶瓷过滤器的指令。
预选功能模式可以是过滤器清洁模式，其中用于操作系统的计算机可读指令还可以包括打开过滤系统入口阀、打开再吸收系统第一出口阀、关闭再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以泵送清洁流体的指令。
预选功能模式可以是尿冲洗模式，其中用于操作系统的计算机可读指令还可以包括关闭过滤系统入口阀、关闭再吸收系统第一出口阀、打开再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以将滤液从再吸收系统泵送到与膀胱或尿收集袋连通的移植物的指令。
预选功能模式可以是服务模式(service mode)，其中用于操作系统的计算机可读指令还可以包括打开或关闭过滤系统入口阀、打开或关闭再吸收系统第一出口阀、打开或关闭再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以将滤液从再吸收系统泵送至与膀胱连通的移植物或不将滤液从再吸收系统泵送至与膀胱连通的移植物的指令。
该系统可以包括用于操作系统的计算机可读指令，该计算机可读指令还可以包括在预选功能模式期间控制血液泵的操作。
该系统还可以包括连接到控制单元的至少一个电池组。
控制器显示器还可以包括选择预选功能模式中的一个的触摸屏。
通常，在一个实施方案中，进行肾脏替代过滤治疗的方法，包括：(1)使血液从患者动脉移植物流动到无阀血液流动回路中，血液流动通过过滤系统进料侧的入口、过滤系统进料侧的出口、再吸收系统滤液侧的入口、再入口吸收系统滤液侧的出口和静脉移植物；(2)通过第一非硅陶瓷过滤器过滤在过滤系统进料侧中流动的血液中的一部分成分，以将滤液提供到过滤系统滤液侧；(3)将一部分滤液从过滤系统滤液侧泵送到再吸收系统的进料侧；和(4)通过第二非硅陶瓷过滤器过滤再吸收系统的进料侧中的一部分滤液，以将滤液成分的一部分提供到与血液流动回路连通的再吸收系统滤液侧。
该方法还可以包括使用与过滤系统入口阀、再吸收系统第一出口阀、再吸收系统第二出口阀和滤液泵电子通信的计算机控制器，通过操作(1)过滤系统入口阀、(2)再吸收系统第一出口阀、(3)再吸收系统第二出口阀以及(4)滤液泵来执行流动、过滤、泵送和过滤步骤中的一个或更多个，所述过滤系统入口阀与经皮驱动管路的流体供应通道和过滤系统滤液侧的入口连通，所述再吸收系统第一出口阀与再吸收系统进料侧和经皮驱动管路的流体返回通道连通，所述再吸收系统第二出口阀与再吸收系统进料侧和与膀胱连通的移植物连通，所述滤液泵具有与过滤系统滤液侧连通的入口以及与再吸收系统进料侧连通的出口。
计算机控制器可以与过滤系统入口阀、再吸收系统第一出口阀、再吸收系统第二出口阀和滤液泵无线电子通信。
计算机控制器可以在经皮驱动管路内使用有线连接与过滤系统入口阀、再吸收系统第一出口阀、再吸收系统第二出口阀和滤液泵电子通信。
该方法还可以包括在计算机控制器中执行计算机可读指令，以用于以预选功能模式操作治疗系统，所述预选功能模式选自过滤模式、再吸收模式、过滤器清洁模式和尿冲洗模式。
预选功能模式可以是过滤模式，并且执行用于操作系统的计算机可读指令，以关闭过滤系统入口阀、再吸收系统第一出口阀、再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以将滤液从过滤系统泵送到再吸收系统。
预选功能模式可以是再吸收模式，并且执行用于操作系统的计算机可读指令，以关闭过滤系统入口阀、再吸收系统第一出口阀、再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以将滤液泵送通过第二非硅陶瓷过滤器。
预选功能模式可以是过滤器清洁模式，并且执行用于操作系统的计算机可读指令，以打开过滤系统入口阀和再吸收系统第一出口阀，并且关闭再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以泵送清洁流体。
预选功能模式可以是尿冲洗模式，并且执行用于操作系统的计算机可读指令，以关闭过滤系统入口阀和再吸收系统第一出口阀，并且打开再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以将滤液从再吸收系统泵送至与膀胱连通的移植物。
该方法可以包括使来自患者的血液流动的步骤，该步骤还可以包括：在预选功能模式期间执行计算机可读指令，以控制血液泵的操作。
使用第一非硅陶瓷过滤器的过滤步骤将小于66,500道尔顿的血液成分的滤液提供到过滤系统滤液侧中。
使用第二非硅陶瓷过滤器的过滤步骤可以将具有在滤液进料侧内的具有小于500道尔顿的分子量的成分的滤液提供到再吸收系统滤液侧和无阀血液流动回路中。
第一非硅陶瓷过滤器可以被选择成基本上保持在无阀血液流动回路内流动的血液内的所有白蛋白从过滤系统进料侧的入口流动通过过滤系统进料侧的出口，同时使具有65,000道尔顿以下的分子量的分子量流体穿过过滤系统滤液侧。
通过第一非硅陶瓷过滤器和第二非硅陶瓷过滤器的过滤步骤可以包括以氧化铝、氧化锌、氧化钛和热解碳中的一种或更多种形成的过滤路径。
该方法还可以包括以下步骤中的一个或更多个：(1)使用经皮驱动管路的数据通信通道将来自测量过滤系统内的压力的传感器的压力读数传送至控制器；(2)使用经皮驱动管路的数据通信通道将来自测量过滤系统内的流量的传感器的压力读数传送至控制器；(3)使用经皮驱动管路的数据通信通道将来自测量再吸收系统内的压力的传感器的压力读数传送至控制器；(4)或使用经皮驱动管路的数据通信通道将来自测量再吸收系统内的流量的传感器的压力读数传送至控制器。
该方法还可以包括使用经皮驱动管路的数据通信通道将在过滤系统内的以下传感器中的一个或更多个的输出传送到控制器：测量血蛋白的量的传感器、测量血糖的量的传感器、测量血液尿素的量的传感器或测量血肌酸酐的量的传感器。
该方法还可以包括：使用经皮驱动管路的数据通信通道将以下传感器中的一个或更多个的输出传送到控制器：指示过滤系统中的非硅陶瓷过滤器的结垢或断裂的传感器，或指示再吸收系统中的非硅陶瓷过滤器的结垢或断裂的传感器。
该方法还可以包括在计算机控制器中执行计算机可读指令，以响应于一个或更多个通信步骤而操作过滤系统入口阀、再吸收系统第一出口阀、再吸收系统第二出口阀和滤液泵。
包含过滤系统和再吸收系统的部件的可植入壳体可以邻近动脉、静脉或膀胱中的一个被经皮植入。
包含过滤系统和再吸收系统的部件的可植入壳体可以邻近接受治疗的患者的皮肤被皮下植入。
控制器和包含过滤系统和再吸收系统的部件的壳体可以在患者体外并且经皮连接到动脉移植物、静脉移植物和连接到膀胱的移植物。
过滤系统和再吸收系统的部件可以被皮下植入，具有合适的经皮进入或皮下进入左侧静脉、左侧动脉和膀胱或尿收集袋或右侧静脉、右侧动脉和膀胱或尿收集袋的通路。
过滤系统和再吸收系统或相关联的方法可以提供处理后的滤液或双重处理后的滤液。
附图简述
本发明的新特征特别地在所附权利要求中陈述。通过参考以下详细描述和附图将获得对本发明的特征和优点的更好理解，该详细描述阐述了利用本发明的原理的说明性实施方案，在附图中：
图1示出了可植入肾脏替代治疗设备100。
图2是植入的过滤系统110的示意性侧视图200。
图3是具有血液泵255的植入的过滤系统110的示意图300。
图4是如图2中的植入的过滤系统110的视图400，过滤系统110配置成在尿冲洗模式下操作。
图5是如图2中的植入的过滤系统110的视图425，植入的过滤系统110配置成在过滤器清洁模式下操作。
图6是如图3中的植入的过滤系统110的示意图450，植入的过滤系统110配置成在尿冲洗模式下操作。
图7是如图3中的植入的过滤系统110的示意图475，植入的过滤系统110配置成在过滤器清洁模式下操作。
图8是如上所述的如图1中的过滤系统的视图，过滤系统在适当的左侧植入部位处被植入。
图9是治疗方法500，治疗方法500描述了用于图1、图2或图3的可植入肾脏替代治疗系统中的血液清洁方法、技术和机制以及其它配置，例如设备的实施方案的外部(体外)和皮下植入变体。
图10是治疗方法600，治疗方法600描述了图9的方法500的更一般的形式，用于肾脏替代治疗以外的应用。
详细描述
本发明涉及肾脏替代治疗，并且特别地涉及用于从具有末期肾脏病的患者的血液移除尿毒症毒素和过量水并通过膀胱排出其中一些的可植入医疗设备。本发明还描述了如何将一些分子量<500Da的分子(例如，一些盐和水)从由血液过滤的内容物再吸收回到血液中。
用于肾脏替代治疗的可植入系统的各种替代实施方案可以包括提供优于常规系统的许多优点的各种各样的不同配置。在本发明系统的一个或更多个不同实施方案中，可以以任何组合包括以下有利能力中的一个或更多个：
使用非硅陶瓷过滤材料，包括过滤系统连同或可选地再吸收系统，过滤系统具有进料侧、滤液侧和分离进料侧和滤液侧的非硅陶瓷过滤器，再吸收系统具有进料侧、滤液侧和分离进料侧和过滤器侧的非硅陶瓷过滤器。过滤系统非硅陶瓷过滤器和再吸收系统非硅陶瓷过滤器可以包含由氧化铝、氧化锌、氧化钛和热解碳中的一种或更多种以任何配置形成的过滤流动路径。
至少一个过滤器，用于阻止白蛋白在限定压力下从血液通过(MW＝66.5kDa)，同时让血液成分和分子量小于66.5kDa的流体通过；
至少一个过滤器，用于将分子量MW<500Da的一些分子从(a)中描述的过滤器的滤液中再吸收回到血液中，同时阻止分子量MW<500Da的一些其它分子的通过；
至少一个泵，用于在至少一个过滤器上生成并保持限定压力。
至少一个清洁机构，用于打开孔并且清洁过滤器的表面以防止结垢；
至少一个可选传感器，其测量诸如压力、膜积垢、膜破裂、血蛋白、血糖、血尿素、血肌酐等的量，传感器可以放置成直接与体液接触或定位成间接测量值而不接触体液；
至少一个电源，其是电池或有线连接或者将电力输送到设备的无线方法或这些方法中的至少两种的组合；
至少一个控制单元；
有线或无线通信系统，用于在患者的身体内的设备和患者的身体外部的控制单元之间建立通信线路，以发送和接收数据并且控制设备的不同部件的功能。这些特征和其它特征参考图1-10以及下面的描述被更好地理解。
在一些实施方案中，由本发明的实施方案产生的不含蛋白质或基本上不含蛋白质的超滤液可以本身对血液过滤应用中移除毒素之外的其它目的是有价值和有用的。例如，在本发明的超滤设备的各种实施方案中也发现在诊断应用中的使用。例如，该设备提供了用于选择性地筛选流体内的不需要的分子(例如，蛋白质)的装置，使得待分析的特定分析物(例如，小分子如葡萄糖、乳酸、电解质、离子，包括但不是限于钾、钠、钙、氯化物、氧气和二氧化碳)在没有干扰分子的情况下被分析。目前用于葡萄糖测量的电化学传感器严重地受到传感器蛋白质污染的阻碍，并且致力于发明阻垢剂以延长传感器寿命。基本上不含蛋白质但仍含有较小成分血液(包括但不限于钠、钾、氯化物、葡萄糖)的超滤液提供了测定葡萄糖浓度而无蛋白质结垢的溶液。因此，本发明的各种实施方式还提供用于分析小分子的系统，包括但不限于上面列出的那些系统。此外，由于细胞内水环境不同于细胞外液，对于电解质组成、磁电纳、光学、红外或磁共振波谱以及物质的其它物理性质对全血和不含蛋白质和细胞的超滤液的单独测试提供有关血液的细胞组成的详细信息。
此外，在还有的另一方面，如此产生的血液的不含蛋白质和细胞的超滤液本身对除了毒素的移除和血液成分的测量以外的目的可能是有价值的和有用的。至少临时支持代谢活性细胞所必需的血液成分在分子尺寸上是小的(例如，包括但不限于氧、葡萄糖、胰岛素、三碘甲状腺原氨酸和视黄酸)，而那些负责排斥同种异体移植物或异种移植物的免疫介质在分子尺寸上是大的，例如抗体或补体级联的组分，或驻留在细胞膜(例如，主要组织相容性复合物)中。因此，血液的超滤液流可用于供应营养物质，并通过有效的对流传输过程(而不是通过低效率的扩散传输)带走废物。因此，本文描述的系统的各种实施方式可以直接适用于考虑用于移植的任何广义的细胞群体，包括但不限于胰岛细胞移植、肝细胞移植、肾细胞移植以及一般移植任何同种异体或异种细胞类型。
如本文所使用的，术语“不含”是指已经移除了一种或更多种成分(例如，蛋白质成分)的混合物流体。“基本上不含...”的流体或混合物至少50％不含，优选至少75％不含，并且更优选至少90％不含与其另外地自然地相关联的成分。例如，“基本上不含蛋白质”的流体是具有未过滤或未纯化流体的至多50％或更少的蛋白质含量的流体。
如本文所使用的，术语“透析”是指通过膜过滤的形式或选择性扩散的过程；它通常用于从胶体和高分子量溶质分离扩散通过膜的低分子量溶质，而胶体和高分子量溶质不扩散通过膜。在一些实施方案中，流体进料通过半透膜，并且透析液进料通过该膜的另一侧；膜被一种或两种溶剂润湿，并且然后在流体之间扩散传输溶解的溶质。一种流体(透析液)的组成用于消耗一些分子的另一种流体(进料流体)的组成。
如本文所用，术语“过滤”是指通过使流体载体通过不会使颗粒通过的介质而从流体(例如，空气或液体)分离颗粒物质的过程。
如本文所用，术语“超滤”是指使流体经受过滤，其中过滤材料非常小；通常，流体包括胶体的溶解的溶质或非常细的固体材料，并且过滤器是微孔的、纳米多孔的或半渗透的介质。典型的介质是膜。待过滤的流体被称为“进料流体”。在超滤期间，进料流体被分离成已被过滤通过介质的“渗透物”或“滤液”或“超滤液”，以及“渗余物”，渗余物是进料流体的未过滤通过介质的部分或由介质保留的部分。
图1示出了可植入肾脏替代治疗设备100。
植入的过滤系统110通过经皮驱动管路150连接到控制单元160。
植入的过滤系统110通过管120连接到动脉(例如，髂动脉)102。植入的过滤系统110通过管130连接到髂静脉101(或任何其它静脉)。
植入的过滤系统110通过管140连接到膀胱103。
管120、130和140可以是医疗级聚合物移植物。
植入的过滤系统110具有至少一个过滤系统以从血液移除分子量小于65,000Da的一些血液成分(例如，尿毒症毒素、盐和水)。
植入的过滤系统110可以具有至少一个再吸收系统，以将分子量小于500道尔顿的一些血液成分(例如，一些盐和水)从由过滤系统产生的滤液返回到血液中。
经皮驱动管路150包含电源线和流体输送管以及数据输送线，并且将控制单元160连接到植入的过滤系统110。控制单元160通过电源线170连接到电池180。电池可以放置在悬挂器181中。另外，控制单元160附接到带190。
控制单元160包括与过滤系统和再吸收系统的部件进行电子通信的电子显示器(即，LCD或触摸屏)和计算机控制器。控制单元160配置成操作或控制例如如图2中的过滤系统入口阀、再吸收系统第一出口阀、再吸收系统第二出口阀和滤液泵以及血液泵(当被包括时，如在图3中)。下面的表1和2提供了这些阀的示例性配置，用于在预选功能模式下操作过滤和再吸收系统。通过说明性而非限制性的方式，预选功能模式可以选自过滤模式、再吸收模式、过滤器清洁模式、尿冲洗模式和服务模式。
经皮驱动管路150中的流体输送管主要用于将流体输入和输出植入的过滤系统110，以清洗过滤器并打开过滤器的堵塞孔。清洗溶液可以是用于肾脏替代治疗的静脉内(IV)流体、盐水溶液、透析液或替代流体中的至少一种，或者如果其通过过滤器进入血液则对血液而言是安全的任何其它流体。
可以将至少一袋清洗溶液附接到控制单元160。控制单元160可以将清洗溶液通过经皮驱动管路150泵送到植入的过滤系统110中。控制单元160可以通过经皮驱动管路150将已使用的清洗溶液从植入的过滤系统110收集在相同的袋或另一个袋中。
管120、130和140由生物相容性材料(例如，医用级涤纶(Dacron)或医用级聚四氟乙烯(PTFE))制成。
图2是植入的过滤系统110的示意性侧视图200。
血液从动脉通过连接件120被引流到过滤系统210中。
在一个实施方案中，设备入口处的血液流动率高达200ml/min，其由移植物120的尺寸设定。
血液穿过过滤系统210中的至少一个过滤器230的进料侧211。过滤系统210具有至少一个过滤器以从血液移除分子量小于65,000Da的一些血液成分(例如，尿毒症毒素、盐和水)。在过滤器230的滤液侧212处收集滤液，并且当阀260、270和280关闭时，使用微型泵250将滤液泵送到再吸收系统220的进料侧222中。微型泵250在过滤器240的一侧222上产生高于过滤器240的另一侧221处的压力的压力。血液穿过再吸收系统220中的至少一个过滤器240的一侧221。再吸收系统220具有至少一个过滤器，以将分子量小于500道尔顿(主要是一些盐和水)的一些血液成分从由过滤系统210产生的滤液返回到血液中。
在另一个实施方案中，再吸收系统220具有至少一个过滤器，以将分子量小于66,500道尔顿的一些血液成分从由过滤系统210产生的滤液返回到血液中。
在另一个实施方案中，再吸收系统220具有至少一个过滤器，以将分子量小于70,000道尔顿的一些血液成分从由过滤系统210产生的滤液返回到血液中。
在另一个实施方案中，再吸收系统220具有至少一个过滤器，以将分子量小于200,000道尔顿的一些血液成分从由过滤系统210产生的滤液返回到血液中。在其它实施方案中，过滤系统的孔径或过滤能力以及再吸收系统的孔径或过滤能力可根据期望的操作特性而变化。在一些方面，一个或更多个不同的或另外的过滤器或其它另外的处理部件可以被包括在可植入过滤单元110、控制单元160、过滤系统的实施方案或再吸收系统的实施方案内，或者作为过滤系统或再吸收系统中的一者或两者内的配置的一部分，以提供如本文所述的“处理后的滤液”或“双重处理后的滤液”能力。
在另一个实施方案中，滤液侧212、进料侧222、微型泵250和再吸收系统220中的一个或组合生产如以下在方法500(图9)中所描述的“处理后的滤液”和“双重处理后的滤液”中的至少一种。
在另一个实施方案中，滤液侧212、进料侧222、微型泵250和再吸收系统220中的一个或组合生产如以下在方法600(图10)中所描述的“处理后的滤液”和“双重处理后的滤液”中的至少一种。
管215将过滤系统210连接到再吸收系统220。
来自过滤系统210的血液通过连接管215进入再吸收系统220。
管130将再吸收系统220连接到静脉。
来自再吸收系统220的血液通过管130进入静脉101中。
由于动脉102中的血压高于静脉101中的血压，血液从管120流到管130。
图4是如图2中的植入的过滤系统110的视图400，过滤系统110配置成在尿冲洗模式下操作。
当阀260和阀270关闭且阀280打开时，微型泵250可用于将流体从过滤系统210的212侧和再吸收系统220的222侧通过管140输送到膀胱103。
图5是如图2中的植入的过滤系统110的视图425，植入的过滤系统110配置成在过滤器清洁模式下操作。
当阀280关闭并且阀260和阀270打开时，至少一种清洗溶液可以从经皮驱动管路通过连接管151和152泵入和泵出植入的过滤系统110。清洗溶液可以使过滤器230和240中的膜结垢和孔堵塞最小化。
图3是具有血液泵255的植入的过滤系统110的示意图300。
血液从动脉通过连接件120引流，并且被泵入过滤系统210中。在一个实施方案中，设备入口处的血液流率高达200ml/min，其由血液泵255设定。在另一个实施方案中，血液流动量>500ml/min，优选地血液流动量>800ml/min。
血液穿过过滤系统210中的至少一个过滤器230的进料侧211。过滤系统210具有至少一个过滤器以从血液移除分子量小于65,000Da的一些血液成分(例如，尿毒症毒素、盐和水)。在过滤器230的滤液侧212处收集滤液，并且当阀260、270和280关闭时，使用微型泵250将滤液泵入再吸收系统220的进料侧222中。微型泵250在过滤器240的一侧222上产生比过滤器240的另一侧221处的压力高的压力。血液穿过再吸收系统220中的至少一个过滤器240的一侧221。再吸收系统220具有至少一个过滤器，以将分子量小于500道尔顿(主要是一些盐和水)的一些血液成分从由过滤系统210产生的滤液返回到血液中。
在另一个实施方案中，再吸收系统220具有至少一个过滤器，以将分子量小于66,500道尔顿的一些血液成分从由过滤系统210产生的滤液返回到血液中。
在另一个实施方案中，再吸收系统220具有至少一个过滤器，以将分子量小于70,000道尔顿的一些血液成分从由过滤系统210产生的滤液返回到血液中。
在另一个实施方案中，再吸收系统220具有至少一个过滤器，以将分子量小于200,000道尔顿的一些血液成分从由过滤系统210产生的滤液返回到血液中。
在另一个实施方案中，滤液侧212、进料侧222、微型泵250和再吸收系统220中的一个或其组合生产如在示意图500中描述的“处理后的滤液”和“双重处理后的滤液”中的至少一种。
在另一个实施方案中，滤液侧212、进料侧222、微型泵250和再吸收系统220中的一个或其组合生产如在示意图600中描述的“处理后的滤液”和“双重处理后的滤液”中的至少一种。
管215将过滤系统210连接到再吸收系统220。
管130将再吸收系统220连接到静脉。
来自再吸收系统220的血液通过管130进入静脉101中。
由于血液泵255产生的压力且动脉102中的血压与静脉101中的血压相比更高，血液从管120流到管130。
由血液泵255产生的压力将血液从过滤系统210通过连接管215推入再吸收系统220中。
图6是如图3中的植入的过滤系统110的示意图450，植入的过滤系统110配置成在尿冲洗模式下操作。
当阀260和阀270关闭且阀280打开时，微型泵250可用于将流体从过滤系统210的212侧和再吸收系统220的222侧通过管140输送到膀胱103。
图7是如图3中的植入的过滤系统110的示意图475，植入的过滤系统110配置成在过滤器清洁模式下操作。
当阀280关闭并且阀260和阀270打开时，至少一种清洗溶液可以从经皮驱动管路通过连接管151和152泵入和泵出植入的过滤系统110。清洗溶液可以使过滤器230和240中的膜结垢和孔堵塞最小化。
表1描述了图2的设备200的由控制器160设定的各种功能模式和对应状态。
阀260 阀270 阀280 微型泵250
过滤模式 关闭 关闭 关闭 关/开
再吸收模式 关闭 关闭 关闭 开
过滤器清洁模式 打开 打开 关闭 开
尿冲洗模式 关闭 关闭 打开 开
表1
表2描述了图3的设备300的由控制器160设定的各种功能模式和对应状态。
阀260 阀270 阀280 微型泵250 血液泵255
过滤模式 关闭 关闭 关闭 关/开 开
再吸收模式 关闭 关闭 关闭 开 开
过滤器清洁模式 打开 打开 关闭 开 开
尿冲洗模式 关闭 关闭 打开 开 开
表2
在一些实施方案中，根据期望的操作和流体移动，在可植入过滤单元110、过滤系统或再吸收系统内操作的泵可在正向或反向方向上操作。因此，表1和表2还可以基于控制单元内的操作模式和控制系统以及指令来不仅指示“开”，而且指示方向(正向或反向)以及稳态、脉冲、增加速度或降低速度。此外，虽然过滤系统的一些实施方案已经被图示和描述为具有外部控制器与植入的过滤系统200、300，但其它配置也是可能的。
在一个另外的实施方案中，控制单元160和单泵过滤系统200(图1和图2的系统)位于身体外部，具有适当的经皮进入或皮下进入左侧静脉、左侧动脉和尿收集袋或右侧静脉、右侧动脉和尿收集袋的通路。
在又一个另外的实施方案中，控制单元160和双泵过滤系统300(图1和图3的系统)位于身体外部，具有适当的经皮进入或皮下进入左侧静脉、左侧动脉和尿收集袋或右侧静脉、右侧动脉和尿收集袋的通路。
在又一个另外的实施方案中，控制单元160在身体外部，单个泵过滤系统200(图2的系统)被皮下植入，具有适当的经皮进入或皮下进入左侧静脉、左侧动脉和膀胱或尿收集袋或右侧静脉、右侧动脉和膀胱或尿收集袋的通路。
在又一个另外的实施方案中，控制单元160在身体外部，双泵过滤系统300(图3的系统)被皮下植入，具有合适的经皮进入或皮下进入左侧静脉、左侧动脉和膀胱或尿收集袋或右侧静脉、右侧动脉和膀胱或尿收集袋的通路。图8是如图1中的过滤系统的视图，该过滤系统在如上所述的适当的左侧植入部位处植入。
根据以上各种配置的组合和修改，在一个方面，计算机控制器包括计算机可读指令，用于以预选功能模式操作系统，所述预选功能模式选自过滤模式、再吸收模式、过滤器清洁模式、尿冲洗模式和服务模式。
在一个特定的实施方案中，预选功能模式是过滤模式，其中用于操作系统的计算机可读指令还包括关闭过滤系统入口阀、再吸收系统第一出口阀、再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以将滤液从过滤系统泵送到再吸收系统的指令。
在一个特定实施方案中，预选功能模式是再吸收模式，其中用于操作系统的计算机可读指令还包括关闭过滤系统入口阀、再吸收系统第一出口阀、再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以使滤液泵送通过再吸收系统非硅陶瓷过滤器的指令。
在一个特定实施方案中，预选功能模式是过滤器清洁模式，其中用于操作系统的计算机可读指令还包括打开过滤系统入口阀、打开再吸收系统第一出口阀、关闭再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以泵送清洁流体的指令。
在一个特定实施方案中，预选功能模式是尿冲洗模式，其中用于操作系统的计算机可读指令还包括关闭过滤系统入口阀、关闭再吸收系统第一出口阀、打开再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以将滤液从再吸收系统泵送到与膀胱连通的移植物的指令。
在一个特定实施方案中，预选功能模式是服务模式，其中用于操作系统的计算机可读指令还包括打开或关闭过滤系统入口阀、打开或关闭再吸收系统第一出口阀、打开或关闭再吸收系统第二出口阀，同时控制滤液泵的操作以将滤液从再吸收系统泵送至与膀胱连通的移植物或不将滤液从再吸收系统泵送至与膀胱连通的移植物的指令。
在结合以上模式中的任一个模式的又一个实施方案中，用于操作系统的计算机可读指令还包括在针对如图3所配置的系统的预选功能模式期间控制血液泵的操作。
应理解的是，本文中所描述的系统的各种实施方案可以以多种不同的配置来提供，以提供许多有利的结果。在一个这样的方面中，图9是治疗方法500，其描述了用于图1、图2或图3的可植入肾脏替代治疗系统中的血液清洁方法、技术和机制以及其它配置，例如设备的实施方案的外部(体外)和皮下植入变体。
(i)使滤液与血液分离
在第一步骤505中，血液流入过滤系统，一些血液成分以被称为滤液的流体的形式与血液分离(步骤510)。选择过滤系统的操作特性，使得滤液不含任何血小板或基本上不含血小板。凝血和血栓形成主要是内皮细胞、血小板和可溶性凝血因子起作用，因此在不存在血小板的情况下，即使存在可溶性凝血因子，滤液也不会凝结。这一优点使我们能够进一步处理滤液而不会有凝血和血栓形成的风险。
在一个实施方案中，滤液基本上不含蛋白质(例如，白蛋白)和细胞元素(例如，红血球、白血球和血小板)。
在一个另外的实施方案中，滤液可以仍然具有大量的蛋白质(例如，白蛋白)，但是基本上不含细胞元素(例如，红血球、白血球和血小板)。
(ii)滤液处理阶段1
收集的滤液在此步骤中进行处理。
对于肾脏替代治疗应用，在步骤515，尿毒症毒素、过量流体和过量溶质与滤液分离。移除的尿毒症毒素、过量流体和过量溶质的组合产生尿(步骤535)。步骤520中的“处理后的滤液”是指在移除尿毒症毒素、过量流体和过量溶质后留下的滤液。在一个实施方案中，“处理后的滤液”基本上不含水溶性尿毒症毒素、蛋白质结合尿毒症毒素、蛋白质(例如，白蛋白)、过量流体、过量溶质中的至少一种。在另一个实施方案中，该步骤可以使用设备200中的至少一个过滤器230来完成。在又一个实施方案中，该步骤可以使用设备300中的过滤器230完成。
(iii)滤液处理阶段2
在步骤525中再次处理“处理后的滤液”以使其在化学、生物和物理上合适且安全以返回到血液中。经过这种额外处理的处理后的滤液是“双重处理后的滤液”。
例如，在一个实施方案中，根据为患者设定的要求调整“处理后的滤液”的温度、渗透压和pH中的一种或全部。
(iv)尿移除：
如在步骤540中，将尿从系统移除并收集在袋子或膀胱中。
(v)再吸收过程。
如在步骤530中，“双重处理后的滤液”被安全地返回到血液。
在一个实施方案中，在阶段(i)中收集的高达99.5％的滤液可以在该阶段返回到血液。
(vi)使血液在患者的身体内循环，并重复步骤(i)至(v)(步骤505至530)，直至达到设定结果。
参考图10，还可以理解还有的另外的替代方案。图10是描述图9的方法500的更一般形式的治疗方法600，用于肾脏替代治疗以外的应用。
(i)使滤液与血液分离
在第一步骤605中，进入过滤系统的一些血液成分以被称为滤液(步骤610)的流体的形式与血液分离。选择过滤系统的操作特性，使得滤液不包含任何血小板或基本上不含血小板。凝血和血栓形成主要是内皮细胞、血小板和可溶性凝血因子起作用，因此在不存在血小板的情况下，即使存在可溶性凝血因子，滤液也不会凝结。这一优点使我们能够进一步处理滤液而不会有凝血和血栓形成的风险。
在一个实施方案中，滤液基本上不含蛋白质(例如，白蛋白)和细胞元素(例如，红血球、白血球和血小板)。
在另外的实施方案中，滤液可能仍然具有大量的蛋白质(例如，白蛋白)，但是基本上不含细胞元素。
在另外的实施方案中，滤液仍然可以具有大量的蛋白质(例如，白蛋白)，但是基本上不含红血球、白血球和血小板中的至少一种。
(ii)滤液处理阶段1
在此步骤中处理来自步骤610的收集的滤液。在步骤615的分离过程中分离目标血液成分、分子或细胞或在血液流中循环的内容物。
在一个实施方案中，循环肿瘤细胞从收集的滤液分离。
在另一个实施方案中，病原体，例如细菌和病毒，可以从收集的滤液分离。
(iii)滤液处理阶段2
再次处理来自步骤620的“处理后的滤液”以使其在化学、生物和物理上合适且安全以返回至血液。我们在步骤625中将结果称为“双重处理后的滤液”。
例如，在一个实施方案中，根据为患者设定的要求调整“处理后的滤液”的温度、渗透压和pH中的一种或全部。
(iv)移除分离的流体和分子以及细胞：
在步骤640，将在阶段(ii)中分离的流体和分子以及细胞中的至少一种收集在容器中。
(v)再吸收过程。
在步骤630中将来自步骤625的“双重处理后的滤液”安全地返回到血液。
(vi)血液在患者的身体内循环，并且重复步骤(i)至(v)直至达到设定结果。
通过参考美国专利申请公开US 2012/0289881、美国专利申请公布US2016/0332119、美国专利8682431、美国专利9452249、美国专利申请US20160064117、美国专利申请US20160181730、美国专利8827890、美国专利7998054、美国专利申请US20120022645、美国专利申请US20150290377、WIPO专利申请WO2015134871、美国专利申请US20150290378、美国专利申请US20150290374、美国专利申请US20150294550和美国专利申请US20160175502，可以理解各种另外的替代或另外的实施方式的另外的细节，它们中的每一个均通过引用以其整体并入本文。
当一个特征或元素在本文被描述为“在另一特征或元素上”时，它可直接在其它特征或元素上，或也可能存在介入中间的特征和/或元素。相反，当一个特征或元素被描述为“直接在另一特征或元素上”时，不存在介入中间的特征或元素。应理解，当一个特征或元素被称为“连接”、“附接”或“耦接”到另一特征或元素时，它可直接连接、附接或耦接到其它特征或元素，或可存在介入中间的特征或元素。相反，当一个特征或元素被称为“直接连接”、“直接附接”或“直接耦合”到另一特征或元素时，不存在介入中间的特征或元素。虽然相对于一个实施方案进行了描述或示出，但是这样描述或示出的特征和元素可以应用于其它实施方案。本领域技术人员应理解，参考“邻近”另一特征设置的结构或特征可具有与相邻特征重叠或在相邻特征下方的部分。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，并且不意图限制本发明。例如，除上下文明确说明之外，如本文所用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”旨在同样包括复数形式。应进一步理解，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”当在本说明书中使用时，指定所陈述的特征、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、步骤、操作、元素、部件和/或它们的组。如本文所用的，术语“和/或”包括一种或更多种相关的所列项目中的任一组合和所有组合，并且可缩写为“/”。
空间相关的术语，诸如“在...下(under)”、“在...下方(below)”、“低于(lower)”、“在...上方(over)”、“上部(upper)”等可在本文中使用，以便于描述如附图所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。应理解的是，空间相关的术语旨在包括除了附图中描绘的取向之外的使用或操作中的设备的不同取向。例如，如果附图中的设备被反向，如被描述为“在其它元件或特征下”、“在其它元件或特征下方”的元件然后将被定位成“在其它元件或特征上”。因此，示例性术语“在...下”可涵盖在...上和在...下的两种取向。该设备可以另外地取向(旋转90度或以其它取向)，并且本文使用的空间相关的描述词被相应地解释。类似地，除另外特别说明之外，术语“向上(upwardly)”、“向下(downwardly)”、“竖直(vertical)”、“水平(horizontal)”等在本文中用于说明的目的。
虽然术语“第一”和“第二”在本文中可以用于描述各种特征/元件(包括步骤)，但是这些特征/元件不应该受这些术语的限制，除非上下文另有说明。这些术语可以用于将一个特征/元件与另一个特征/元件区分开。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一特征/元件可以被称为第二特征/元件，并且类似地，下面讨论的第二特征/元件可以被称为第一特征/元件。
在本说明书和所附权利要求书中，除非上下文另有要求，术语“包括(comprise)”及其诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”的变型意味着可以在方法和制品中共同使用各种部件(例如，组合物以及包括设备和方法的装置)。例如，术语“包括(comprising)”应被理解为暗示包含任何所述的元件或步骤，但不排除任何其它元件或步骤。
如本文在说明书和权利要求书中所用的，包括在示例中所用的，除非另有明确说明，所有数字可以被读作好像以词语“约(about)”或“大约(approximately)”开头，即使该术语没有明确出现。可以在描述幅度和/或位置时使用短语“约”或“大约”，以指示所描述的值和/或位置在值和/或位置的合理预期范围内。例如，数值可以具有为设定值(或值的范围)的+/-0.1％、设定值(或值的范围)的+/-1％、设定值(或值的范围)的+/-2％、设定值(或值的范围)的+/-5％、设定值(或值的范围)的+/-10％的值等。本文给定的任何数值也应该被理解为包括该值的约数或近似值，除非上下文另有指示。例如，如果公开了值“10”，那么“约10”也被公开。本文所引用的任何数值范围旨在包括包含在其中的所有子范围。还应理解，如本领域技术人员恰当地理解的，当公开了一个值时，“小于或等于”该值、“大于或等于该值”和值之间的可能范围也被公开。例如，如果公开了值“X”，那么“小于或等于X”以及“大于或等于X”(例如，其中X为数值)也被公开。还应理解，在整个申请中，以多种不同格式提供数据，并且该数据表示数据点的任何组合的端点和起点以及范围。例如，如果公开了特定数据点“10”和特定数据点“15”，则应当理解，大于、大于或等于、小于、小于或等于以及等于10和15被认为是公开的，以及在10到15之间也被公开。还应当理解，还公开了两个特定单元之间的每个单元。例如，如果公开了10和15，则还公开了11、12、13和14。
虽然上面描述了各种说明性实施方案，但是在不脱离如权利要求所描述的本发明的范围的情况下，可以对各种实施方案进行若干改变中的任一个。例如，在替代实施方案中，通常可以改变执行各种所描述的方法步骤的顺序，并且在其它替代实施方案中，可以一起跳过一个或更多个方法步骤。各种设备和系统实施方案的可选特征可以被包括在一些实施方案中而不被包括在其它实施方案中。因此，前面的描述主要被提供用于示例性目的，并且不应被解释为限制如在权利要求中阐述的本发明的范围。
本文所包括的示例和说明通过说明而非限制的方式示出其中可以实践主题的具体实施方案。如所提到的，可以利用和从其导出其它实施方案，使得可以做出结构和逻辑替换和改变而不脱离本公开的范围。仅为了方便，本发明主题的这样的实施方案在本文中可单独地或共同地由术语“发明”来提及，并且不意图将本申请的范围主动地限制为任何单个发明或发明构思，如果实际上多于一个被公开的话。因此，虽然本文已经说明和描述了特定实施方案，但是被认为实现相同目的的任何布置可以替代所示的特定实施方案。本公开旨在覆盖各种实施方案的任何和所有修改或变型。在阅读以上描述后，以上实施方案的组合以及本文未具体描述的其它实施方案对于本领域的技术人员将是明显的。

Claims (27)

1.一种肾脏替代治疗系统，包括：
过滤系统，其具有进料侧、滤液侧和使所述过滤系统的进料侧和所述过滤系统的滤液侧分离的非硅陶瓷过滤器；
再吸收系统，其具有进料侧、滤液侧和使所述再吸收系统的进料侧和所述再吸收系统的滤液侧分离的非硅陶瓷过滤器；
无阀血液流动回路，其与动脉移植物、所述过滤系统的进料侧的入口、所述过滤系统的进料侧的出口、所述再吸收系统的滤液侧的入口、所述再吸收系统的滤液侧的出口和静脉移植物连通；
经皮驱动管路，其包括流体供应通道、流体返回通道、电力线缆和数据通信线缆；
过滤系统入口阀，其与所述流体供应通道和所述过滤系统的滤液侧的入口连通；
再吸收系统第一出口阀，其与所述再吸收系统的进料侧和所述流体返回通道连通；
再吸收系统第二出口阀，其与所述再吸收系统的进料侧和与膀胱或尿收集袋连通的移植物连通；
滤液泵，其具有与所述过滤系统的滤液侧连通的入口和与所述再吸收系统的进料侧连通的出口；和
可植入壳体，其包含所述过滤系统、所述再吸收系统和所述滤液泵。
2.根据权利要求1所述的肾脏替代治疗系统，其中，所述可植入壳体除了四个开口之外是完全密封的。
3.根据权利要求2所述的肾脏替代治疗系统，其中，所述四个开口被定位成提供：所述经皮驱动管路与所述可植入壳体的内部部分的连通；所述无阀血液流动回路的入口与所述过滤系统的进料侧的连通；所述无阀血液流动回路的出口与所述再吸收系统的滤液侧的连通；以及与所述再吸收系统第二出口阀连通的开口。
4.根据权利要求1所述的肾脏替代治疗系统，其中，所述过滤系统的非硅陶瓷过滤器被选择成将小于66,500道尔顿的血液成分过滤到所述过滤系统的滤液侧。
5.根据权利要求1所述的肾脏替代治疗系统，其中，所述再吸收系统的非硅陶瓷过滤器的尺寸设定成使所述再吸收系统的进料侧内的具有小于500道尔顿的分子量的成分进入所述再吸收系统的滤液侧并且进入所述无阀血液流动回路。
6.根据权利要求1所述的肾脏替代治疗系统，其中，所述过滤系统的非硅陶瓷过滤器被选择成基本上保持在所述无阀血液流动回路内流动的血液内的所有白蛋白从所述过滤系统的进料侧的入口流动通过所述过滤系统的进料侧的出口，同时使具有65,000道尔顿以下分子量的流体穿过所述过滤系统的滤液侧。
7.根据上述权利要求中任一项所述的肾脏替代治疗系统，其中，所述过滤系统的非硅陶瓷过滤器和/或所述再吸收系统的非硅陶瓷过滤器包含氧化铝、氧化锌、氧化钛和热解碳中的一种或更多种。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的肾脏替代治疗系统，其中，所述过滤系统的非硅陶瓷过滤器包含断裂韧度KIC值高于1.00(MPa.m1/2)的材料和结构中的一种或更多种。
9.根据权利要求7所述的肾脏替代治疗系统，其中，所述过滤系统的非硅陶瓷过滤器包含断裂韧度KIC值高于1.00(MPa.m1/2)的材料和结构中的一种或更多种。
10.根据权利要求1所述的肾脏替代治疗系统，还包括以下传感器中的一个或更多个：测量所述过滤系统内的压力的传感器；测量所述过滤系统内的流量的传感器；测量所述再吸收系统内的压力的传感器；或测量所述再吸收系统内的流量的传感器。
11.根据权利要求1所述的肾脏替代治疗系统，还包括在所述过滤系统或所述再吸收系统内的以下中的一个或更多个：测量血蛋白的量的传感器、测量血糖的量的传感器、测量血液尿素的量的传感器或测量血肌酸酐的量的传感器。
12.根据权利要求1-6、9-11中任一项所述的肾脏替代治疗系统，还包括：指示所述过滤系统中的非硅陶瓷过滤器的结垢或断裂的传感器，或指示所述再吸收系统中的非硅陶瓷过滤器的结垢或断裂的传感器。
13.根据权利要求7所述的肾脏替代治疗系统，还包括：指示所述过滤系统中的非硅陶瓷过滤器的结垢或断裂的传感器，或指示所述再吸收系统中的非硅陶瓷过滤器的结垢或断裂的传感器。
14.根据权利要求8所述的肾脏替代治疗系统，还包括：指示所述过滤系统中的非硅陶瓷过滤器的结垢或断裂的传感器，或指示所述再吸收系统中的非硅陶瓷过滤器的结垢或断裂的传感器。
15.根据权利要求10-11、13-14中任一项所述的肾脏替代治疗系统，还包括：具有电子显示器和计算机控制器的控制单元，所述控制单元与所述过滤系统入口阀、所述再吸收系统第一出口阀、所述再吸收系统第二出口阀和所述滤液泵电子通信。
16.根据权利要求12所述的肾脏替代治疗系统，还包括：具有电子显示器和计算机控制器的控制单元，所述控制单元与所述过滤系统入口阀、所述再吸收系统第一出口阀、所述再吸收系统第二出口阀和所述滤液泵电子通信。
17.根据权利要求15所述的肾脏替代治疗系统，其中，所述计算机控制器与所述传感器中的一个或更多个电子通信。
18.根据权利要求16所述的肾脏替代治疗系统，其中，所述计算机控制器与所述传感器中的一个或更多个电子通信。
19.根据权利要求1-6、9-11、13-14中任一项所述的肾脏替代治疗系统，还包括血液泵，所述血液泵具有与所述动脉移植物连通的入口和与所述过滤系统的进料侧的入口连通的出口。
20.根据权利要求7所述的肾脏替代治疗系统，还包括血液泵，所述血液泵具有与所述动脉移植物连通的入口和与所述过滤系统的进料侧的入口连通的出口。
21.根据权利要求8所述的肾脏替代治疗系统，还包括血液泵，所述血液泵具有与所述动脉移植物连通的入口和与所述过滤系统的进料侧的入口连通的出口。
22.根据权利要求12所述的肾脏替代治疗系统，还包括血液泵，所述血液泵具有与所述动脉移植物连通的入口和与所述过滤系统的进料侧的入口连通的出口。
23.根据权利要求15所述的肾脏替代治疗系统，还包括血液泵，所述血液泵具有与所述动脉移植物连通的入口和与所述过滤系统的进料侧的入口连通的出口。
24.根据权利要求16-18中任一项所述的肾脏替代治疗系统，还包括血液泵，所述血液泵具有与所述动脉移植物连通的入口和与所述过滤系统的进料侧的入口连通的出口。
25.根据权利要求15所述的肾脏替代治疗系统，还包括连接到所述控制单元的至少一个电池组。
26.根据权利要求16-18、23中任一项所述的肾脏替代治疗系统，还包括连接到所述控制单元的至少一个电池组。
27.根据权利要求24所述的肾脏替代治疗系统，还包括连接到所述控制单元的至少一个电池组。
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