CN108697987B - 用于过滤流体的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
用于过滤流体(特别是用于透析血液的流体)的过滤器装置(10)。所述过滤器装置(10)包括壳体(12),所述壳体(12)具有第一端(14)和第二端(16),并且限定在所述第一端(14)和所述第二端(16)之间延伸的流体腔室(18)。所述过滤器装置10还包括设置在所述壳体(12)的所述第一端(14)的第一盖(20),并且所述第一盖(20)包括第一流体端口(22)、第一隔室(24)、第二隔室(26)和分隔所述第一隔室(24)与所述第二隔室(26)的第一内部分隔壁(28)。所述过滤器装置(10)还包括设置在所述壳体(12)的第二端(16)的第二盖(20),并且所述第二盖(20)包括第二流体端口(32)、第三流体端口(33)、第三隔室34)、第四隔室(36)和分隔所述第三隔室(34)与所述第四隔室(36)的第二内部分隔壁(38)。所述过滤器装置(10)还包括布置在所述壳体(12)内的多根中空纤维(40),其中所述多根中空纤维(40)中的每一根包括半渗透膜,并且限定纵向延伸穿过各自的中空纤维(40)的内部的流体通道。所述过滤器装置(10)还包括第一密封构件(42),所述第一密封构件(42)将所述流体腔室(18)与所述第一隔室(24)和所述第二隔室(26)分隔,所述第一密封构件(42)具有背离所述第二盖(30)的第一纵向端。所述过滤器装置(10)还包括第二密封构件(46),所述第二密封构件(46)将所述流体腔室(18)与第三隔室(34)和第四隔室(36)分隔,所述第二密封构件(46)具有背离所述第一盖(20)的第二纵向端。此外,所述过滤器装置(10)包括第四流体端口(50)和第五流体端口(52),所述第四流体端口(50)和第五流体端口(52)均设置在流体腔室(18),并且位于所述第一密封构件(42)的所述第一纵向端与所述第二密封构件(46)的所述第二纵向端之间。
Description
发明领域
本发明涉及用于过滤流体的过滤器装置、系统和方法。在透析型处理中和用于与血液透析过程、血液透析过滤和超滤相似和相关的过滤过程的限定应用。
发明背景
具有中空纤维的过滤器装置被用于例如透析领域中用于各种目的。此类过滤器因此也可以被称为透析器,其被用于例如血液透析(HD)中,其中血液被引导进入中空纤维的半渗透膜的内侧并且沿着中空纤维的半渗透膜的内部被引导,同时透析流体围绕中空纤维的外侧被引导。由此可以在中空纤维的膜上发生各种对流和扩散过程。这些过程例如用于纯化和从血液中去除过量的流体,特别是废产物,例如尿液排泄物。另外,血液中的电解质浓度可以调整和/或标准化,并且可以将例如碳酸氢盐或乙酸盐的缓冲液添加至血液中。HD过程在去除具有低分子量的物质方面是有效的。
上述过滤器装置通常也可以用在所谓的血液过滤(HF)中,其中将替代流体添加至血液。根据这个过程,血液被引导通过中空纤维的内侧,尽管在这种情况下,通常没有透析流体围绕纤维外侧而通过。在此,通过中空纤维的半渗透膜上的压力差从血液中去除过量的流体,特别是血浆水以及废产物。替代流体可以在过滤单元之前或之后添加。这被认为分别是在先或在后的稀释HF处理。
目前类型的过滤器装置的另一种应用包括血液透析过滤(HDF):HD和HF的组合,其中透析液在中空纤维的外侧流动,而血液在中空纤维的内侧流动,并且同时在半渗透膜上(即在中空纤维的内侧和外侧之间)存在压力梯度。可以将灌注流体在过滤之前或之后添加至血液中。该过程可以导致较高的过滤速度,并且特别有效地去除具有低分子量和中等分子量的物质。
US 7,622,041 B2公开了过滤器装置,其包括壳体和两个端盖,其中一个端盖布置在壳体的每一端。壳体包括具有两个相对端的纵向延伸的管状壁。在两个相对端中的每一端提供流体端口,用于引入来自患者的血液并在过滤后去除血液。两个额外的流体端口各自布置在两个端盖之一上,两个额外的流体端口用于引入和去除透析流体。多根中空纤维布置在壳体内,用于将引入的血液从一个端盖引导至另一个端盖。
尽管由上述现有技术已知的过滤器装置能够过滤血液和纯化灌注流体,但是该装置通过将一个或多个内壁包括在壳体内侧以将将壳体的内部空间分成两个或更多个隔室而具有相对复杂的设计。
发明概述
本发明的目的是提供用于过滤流体的过滤器装置、系统和方法,其能够容易地生产有用的流体,例如灌注流体和/或替代流体,实现容易的灌注和/或冲洗过程,同时保持过滤的安全性和效率。
在本发明的第一方面中,提出了用于过滤流体的过滤器装置,其包括:
-壳体,所述壳体具有第一端和第二端,并且限定在第一端与第二端之间延伸的流体腔室;
-第一盖,所述第一盖设置在壳体的第一端,并且包括第一流体端口、第一隔室、第二隔室和分隔第一隔室与第二隔室的第一内部分隔壁;
-第二盖,所述第二盖设置在壳体的第二端,并且所述第二盖包括第二流体端口、第三流体端口、第三隔室、第四隔室和分隔第三隔室与第四隔室的第二内部分隔壁;
-多根中空纤维,所述多根中空纤维布置在壳体内,其中多根中空纤维中的每一根包括半渗透膜,并且限定纵向延伸穿过各自的中空纤维的内部的流体通道,其中每根中空纤维的流体通道均被各自的中空纤维的半渗透膜包围;
-第一密封构件,所述第一密封构件将流体腔室与第一隔室和第二隔室分隔,第一密封构件具有背离第二盖的第一纵向端;
-第二密封构件,所述第二密封构件将流体腔室与第三隔室和第四隔室分隔,第二密封构件具有背离第一盖的第二纵向端;
-第四流体端口和第五流体端口,所述第四流体端口和第五流体端口均设置在所述流体腔室并且位于第一密封构件的第一纵向端与第二密封构件的第二纵向端之间;
其中第一流体端口布置在第一隔室,其中第二流体端口布置在第三隔室,其中第三流体端口布置在第四隔室,
其中多根中空纤维包括第一组纤维和第二组纤维,其中第一组纤维的每根中空纤维从第一隔室延伸穿过流体腔室至第三隔室,并且其中第二组纤维的每根中空纤维从第二隔室延伸穿过流体腔室至第四隔室,以及
其中第四流体端口和第五流体端口彼此流体连接,并且经由流体腔室与多根中空纤维的外部流体连通。
在本发明的另一方面中,提出了用于过滤流体的系统,其包括上述过滤器装置和替代流体管线,用于将第三流体端口选择性地流体连接至过滤器装置的第一流体端口或过滤器装置的第二流体端口,替代流体管线布置在过滤器装置的壳体的外侧。
在本发明的又一方面,提出了使用上述过滤器装置过滤流体的方法,该方法包括以下步骤:
-将第一流体通过第一流体端口引入过滤器装置中;
-将第一流体经由第一隔室、第一组中空纤维的内部中的流体通道和第二隔室从第一盖引导至第二盖;
-将第一流体通过第二流体端口从过滤器装置排出;
-将第二流体通过第四流体端口引入过滤器装置中;
-将第二流体的第一部分通过第五流体端口从过滤器装置排出;
-通过将第二流体的第二部分经由流体腔室从第四流体端口引导至第二组中空纤维的外部、通过第二组中空纤维的半渗透膜进入第二组中空纤维的内部中的流体通道并且至第三流体端口来过滤第二流体的第二部分;以及
-将过滤的第二流体的第二部分通过第三流体端口从过滤器装置排出。
本发明的优选实施方案限定在从属权利要求中。应理解的是,所要求保护的系统和方法具有与要求保护的过滤器装置和如在从属权利要求中所限定的相似和/或相同的优选实施方案。
第一流体端口和第二流体端口被配置成将来自外部的第一流体引入过滤器装置中,并且在过滤之后去除引入的第一流体。例如,第一流体端口用作流体入口,而第二流体端口用作流体出口。
随后,引入的第一流体到达与第一流体端口直接流体连接的第一隔室。然后第一流体进入第一组中空纤维的内部流体通道,并且可以在到达第二盖之前流过流体腔室。在到达与第一组中空纤维的第二开口端以及第二流体端口直接流体连接的第二盖的第三隔室之后,第一流体可以通过第二流体端口从过滤器装置去除。
此外,第二流体可以通过第四流体端口引入过滤器装置中,并且在流入流体腔室的内侧之后,通过第五流体端口从过滤器装置去除。第四流体端口可以布置成比第五流体端口更接近过滤器装置的第二端。
由于第一隔室与第一盖的第二隔室分隔,因此没有流体可以在第一隔室和第二隔室之间流动。出于同样的原因,没有流体可以在第二盖的第三隔室与第四隔室之间流动。
第一密封构件限定第一隔室和第二隔室的面向流体腔室的纵向端。第二密封构件限定第三隔室和第四隔室的面向流体腔室的纵向端。第一组中空纤维和第二组中空纤维分别经由第一密封构件和第二密封构件连接至第一盖和第二盖。第一密封构件和第二密封构件优选地被配置成实现密封效果,使得仅沿第一组中空纤维和第二组中空纤维的内部流体通道流动的流体可以从中心流体腔室进入第一盖和第二盖的各自隔室。换而言之,没有流体可以通过密封构件直接从中心流体腔室进入第一盖和第二盖中的一个隔室或各自隔室。
因此可以使用根据本发明的过滤器装置进行透析型处理。在这种情况下,来自患者的血液作为第一流体在第一流体端口被引入过滤器装置中,其中透析流体作为上述第二流体在第四流体端口被引入过滤器装置中。
以这种方式,经由第一流体端口引入过滤器装置的血液进入第一盖的第一隔室,然后流过第一组中空纤维的内部流体通道至第二盖的第三隔室,使得它最终可以经由第二流体端口离开过滤器装置。由于第一组中空纤维各自包括半渗透壁,因此可以在这些半渗透膜上进行各种对流和扩散过程。此类过程用于纯化和补充血液,并且从血液中去除过量的流体。
表述“第四流体端口和第五流体端口经由流体腔室与多根中空纤维的外部流体连通”意指进入第四流体端口或第五流体端口的流体可经由流体腔室到达多根中空纤维的外部。特别地,由于第四流体端口和第五流体端口经由流体腔室与第一组中空纤维中的每一个的外部/外侧流体连通,因此例如通过第四流体端口引入流体腔室中的透析流体可以到达第一组中空纤维的半渗透膜的外表面。这有利于去除过量流体并且将废产物从第一组中空纤维的内部流体通道通过半渗透膜扩散进入第一组中空纤维外部的流体腔室内的空间。过量流体和废产物可以例如通过第五流体端口与透析流体一起从流体腔室中去除。
可以例如包含水的替代流体可以在过滤单元之前或之后添加。
在血液透析过滤期间,从患者的血液中去除一定量的血浆水。这种血浆水的缺乏需要被替换。本文提出的装置允许基于透析流体的过滤来替换血浆水。透析流体通过第四流体端口引入过滤器装置。由于第四流体端口和第五流体端口均不仅流体连接至第一组中空纤维的外部/外侧,而且还经由流体腔室流体连接至第二组中空纤维中的每一个的外部/外侧,包含在引入的透析流体中的有用物质可以通过半渗透膜渗透第二组中空纤维的内部流体通道(从中空纤维的外侧至内侧),由此使得透析流体被过滤。然后,包含有用物质的该经过滤的透析流体可以用作替代流体,该替代流体替换血液透析过滤期间从患者提取的血浆水。其可以进入第二盖的第四隔室,并且通过与第四隔室直接流体连接的第三流体端口离开过滤器装置
以这种方式,根据本发明的过滤器装置用作基于第二流体(例如透析流体)用于产生、纯化和/或过滤有用流体的过滤器,所述有用流体例如替代流体、灌注流体和/或缓冲流体。有利的是,即使不提供额外的过滤器,也可以产生替代流体,因为过滤器装置已经实现了这种额外的过滤器的功能,即过滤来自第二流体(例如透析流体)的有用流体。
由于在流体腔室内不提供壁以分隔第一组中空纤维与第二组中空纤维的情况下,基于第二流体产生、纯化和/或过滤有用流体是可能的,因此本发明也是有利的。虽然通常可以在本发明中提供这样的壁,但是在本发明中不必这样做,以便生产和/或纯化有用的流体。
流体腔室优选形成为单隔室腔室,以容纳第一组中空纤维和第二组中空纤维,并且在它们之间没有壁。而且,通过第四流体端口引入的第二流体可以在通过第五流体端口离开过滤器装置之前到达第一组中空纤维和第二组中空纤维。
在优选实施方案中,第四流体端口和第五流体端口与流体腔室直接流体连接,直接流体连接位于第一密封构件的第一纵向端与第二密封件的第二纵向端之间。
以这种方式,流体可以通过第四流体端口和第五流体端口的开口直接在各自流体端口与流体腔室之间流动,所述第四流体端口和第五流体端口的开口位于第一密封构件的第一纵向端和第二密封构件的第二纵向端内。
这确保了通过第四流体端口和/或第五流体端口引入流体腔室的流体不能够流入第一盖的第一隔室和第二隔室或第二盖的第三隔室和第四隔室。第四流体端口和第五流体端口的前述开口优选地布置成延伸超过在纵向方向上朝向流体腔室的第一密封构件和第二密封构件的纵向端。
在另一个优选实施方案中,流体腔室在空间上被壳体的内部管状壁、第一密封构件和第二密封构件限制。
以这种方式,流体腔室被壳体的内部管状壁周向地限制,其中流体腔室被第一密封构件和第二密封构件(特别是面朝流体腔室的第一密封构件和第二密封构件的纵向端)沿着纵向限制。
在另一优选实施方案中,第一隔室通过第一密封构件和第一内部分隔壁与第二隔室流体隔离,和/或其中第三隔室通过第二密封构件和第二内部分隔壁与第四隔室流体隔离。
在另一个优选实施方案中,第一密封构件和/或第二密封构件包括用于容纳第一组中空纤维和/或第二组中空纤维的封装化合物。
封装化合物对于提供锚定机构以固定中空纤维和/或将各自的盖的隔室相对流体腔室密封是有利的。
在另一个优选实施方案中,过滤器装置还包括布置在第一盖的第二隔室的第六流体端口,第六流体端口被封闭构件封闭。
以这种方式,过滤器装置可以相对于垂直于壳体的纵向方向的中间表面对称地构造。这使得能够将壳体两端的不同流体端口用作流体入口或流体出口。
在另一个优选实施方案中,第一组中空纤维包含比第二组中空纤维更多的纤维。根据示例性实施方案,第一组中空纤维可以占布置在过滤器装置内的中空纤维的至少70%、至少80%或至少90%。
以这种方式,通过引导第一流体穿过第一组中空纤维来增加过滤速度。特别是,透析型处理是更有效的。
在另一个优选实施方案中,流体腔室具有至少一个具有圆形-圆柱形形状的部件。
这对于过滤器装置的对称设计是有利的,使得其可以用于沿着流体腔室在任一方向上引导流体。此外,与不规则形状的腔室相比,圆柱形流体腔室相对容易形成。
根据本发明的用于过滤流体的系统对于过滤通过第四流体端口或第五流体端口引入过滤器装置中的第二流体并且由此从过滤的第二流体产生替代流体是有利的,其中所述替代流体可以添加至患者的处理过的血液中,以补偿在血液透析过滤期间发生的从患者血液典型去除的血浆水。因此,由于根据本发明的系统能够过滤透析流体以产生替代流体,因此不需要提供额外/附加的替代流体的源。
在优选实施方案中,该系统还包括:(i)动脉管线,所述动脉管线用于将患者接口的动脉侧流体连接至过滤器装置的第一流体端口的,(ii)静脉管线,所述静脉管线用于将患者接口的静脉侧流体连接至过滤装置的第二流体端口,(iii)第一泵,所述第一泵用于将第一流体泵送至第一流体端口中和/或用于从过滤器装置的第二流体端口排出第一流体,以及(iv)第二泵,所述第二泵用于将第二流体泵送至第四流体端口中和/或用于从过滤器装置的第五流体端口排出第二流体。
该系统有利地实现这种类型的处理,其中血液从患者的动脉侧获取,并且在由过滤器装置过滤之后被提供给患者接口的静脉侧。此外,由第二泵辅助第二流体(特别是透析流体)的流动。
在另一个优选的实施方案中,替代流体管线流体连接至动脉管线和/或静脉管线。
当替代流体管线流体连接至动脉管线时,过滤器装置可以按预稀释模式使用。当替代流体管线流体连接至静脉管线时,过滤器装置可以按后稀释模式使用。
在另一个优选实施方案中,该系统还包括另一管线,所述另一管线用于将过滤器装置的第二流体端口流体连接至废物处理单元和/或废物袋。
以这种方式,该系统可用于进行过滤器装置的灌注和/或回洗,其中可以选择和/或以安全的方式进一步处理从过滤器装置中去除的废流体,由此有利地使对环境的影响最小化。
附图说明
参考下文描述的实施方案,本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以说明。在以下附图中:
图1示意性地示出了根据本发明的过滤器装置;
图2A示意性地示出了根据本发明的系统,该系统包括图1中所示的过滤器装置;
图2B示出了使用图1所示的过滤器装置,特别是使用图2A所示的系统,根据本发明用于过滤流体的方法;
图3示出了根据本发明的另一实施方案的系统;
图4示意性地示出了根据本发明的另一实施方案的系统;
图5示意性地示出了根据本发明的又一实施方案的系统;以及
图6示意性地示出了根据现有技术的过滤器装置。
发明详述
用于过滤流体(特别是用于现有技术中通常已知的透析型处理)的过滤器装置100示意性地示于图6中。过滤器装置100包括壳体112和两个端盖120、130。壳体112包括具有两个相对端114、116的纵向延伸的管状壁154,其中端盖120、130各自布置在两端114、116之一。流体端口122、132布置在两个端盖120、130中的每一个处,用于引入来自患者的血液,并且在过滤后去除血液。两个额外的流体端口150、152各自布置在两端114、116之一。两个额外的流体端口150、152用于引入和去除透析流体。多根中空纤维140布置在壳体112的腔室内,用于将引入的血液从一个端盖120引导至另一个端盖130。
图1示出了可用于处理血液(如在“常规”透析器中)和(另外地)过滤透析流体的过滤器装置10。过滤器装置10包括具有第一端14和第二端16的壳体12,并且限定在第一端14与第二端16之间延伸的流体腔室18。如图1所示,流体腔室18优选具有基本上为圆形-圆柱形的形状。
第一盖20设置在壳体12的第一端14,并且包括第一流体端口22、第一隔室24、第二隔室26和分隔第一隔室24与第二隔室26的内部分隔壁28。类似地,第二盖30设置在壳体12的第二端16,并且包括第二流体端口32、第三隔室34、第四隔室36和分隔第三隔室34与第四隔室36的内部分隔壁38。
多根中空纤维40布置在壳体12内,每个纤维40限定沿着纵向延伸穿过各自的中空纤维的内部的内部流体通道。每根纤维均包括半渗透膜,所述半渗透膜侧向地限制各个内部流体通道。半渗透膜优选布置成使尺寸小于阈值尺寸的物质从纤维外部进入内部流体通道,和/或离开内部流体通道到达纤维外部。
第一密封构件42设置在壳体12的第一端14,用于将流体腔室18与第一隔室24和第二隔室26分隔。第一密封构件42具有背离第二盖30的第一纵向端44。此外,第二密封构件46设置在第二端16,用于将流体腔室18与第三隔室34和第四隔室36分隔,第二密封构件46具有背离第一盖20的第二纵向端48。
过滤器装置10还包括第四流体端口50和第五流体端口52,第四流体端口50和第五流体端口52均设置在流体腔室18,并且位于第一密封构件42的第一纵向端44与第二密封构件46的第二纵向端48之间。
第一流体端口22布置在第一隔室24,由此使得直接流体连接至第一隔室24。第二流体端口32布置在第三隔室34,由此使得直接流体连接至第三隔室34。第三流体端口33布置在第四隔室36,由此使得直接流体连接至第四隔室36。
多根中空纤维40包括第一组纤维40a和第二组纤维40b。第一组40a的每根中空纤维从第一隔室24延伸通过流体腔室18至第三隔室34,其中第二组40b的每根中空纤维从第二隔室26延伸通过流体腔室18至第四隔室36。
第一组中空纤维40a和第二组40b各自从第一开口端延伸至第二开口端。第一开口端各自被第一密封构件42容纳。第二开口端各自容纳在第二密封构件46。第一密封构件42和第二密封构件46在此各自提供为封装化合物,纤维40a、40b延伸进入所述封装化合物。在图1中,示出了两个密封构件42、46分别布置在第一盖20和第二盖30内。然而,这只是示例性的。通常,两个密封构件42、46中的至少一个可以朝向壳体18的中心布置在各自的盖的外侧。
第一隔室24与第一组中空纤维40a的内部流体通道在它们的第一开口端直接流体连接。第三隔室34与第一组中空纤维40a的内部流体通道在它们的第二开口端直接流体连接。类似地,第二隔室26与第二组中空纤维40b的内部流体通道在它们的第一开口端直接流体连接。第四隔室36与第二组中空纤维40b的内部流体通道在它们的第二开口端直接流体连接。
第四流体端口50和第五流体端口52彼此流体连接并且经由流体腔室18与多根中空纤维40的外侧流体连通。这意味着引入第四流体端口50和第五流体端口52之一的流体能够经由流体腔室18到达这两个流体端口中的另一个。而且,引入这两个流体端口之一的流体能够到达第一组中空纤维40a和第二组中空纤维40b的半渗透膜的外表面。
第一流体端口22和第二流体端口32被配置用于将来自外部的第一流体引入过滤器装置10中,并且用于在过滤之后去除引入的第一流体。优选地,第一流体端口22用作流体入口,其中第二流体端口32用作流体出口。
如图1所示,引入的第一流体随后到达与第一流体端口24直接流体连接的第一隔室24。第一流体然后进入第一组中空纤维40a的内部流体通道,并且可以在到达第二盖30之前流过流体腔室18。在到达第二盖30的第三隔室34之后,其中第三隔室34与第一组中空纤维40a的第二开口端以及第二流体端口32直接流体连接,第一流体可以通过第二流体端口32从过滤器装置10去除。
此外,第二流体可以通过第四流体端口50引入过滤器装置10中,并且在流入流体腔室18内之后,第二流体通过第五流体端口52从过滤器装置10去除。第四流体端口50可以布置成比第五流体端口52更接近过滤器装置10的第二端16。
由于第一隔室24与第一盖20的第二隔室26分隔,因此没有流体可以在第一隔室24与第二隔室26之间流动。出于同样的原因,没有流体可以在第二盖30的第三隔室34和第四隔室36之间流动。
第一密封构件42限定第一隔室24和第二隔室26的面向流体腔室18的纵向端。第二密封构件46限定第三隔室34和第四隔室36的面向流体腔室18的纵向端。第一组中空纤维40a和第二组中空纤维40b分别经由第一密封构件42和第二密封构件46连接至第一盖20和第二盖30。
因此可以使用根据本发明的过滤器装置10来进行透析型处理。在这种情况下,可以将来自患者的血液作为第一流体引入过滤器装置10中,其中透析流体可作为第二流体被引入过滤器装置10中。
以这种方式,通过第一流体端口22引入的血液在第一组中空纤维40a的内部流体通道中流动通过滤器装置10的流体腔室18。由于第一组中空纤维40a包括各个半渗透膜,因此可以在这些半渗透膜上发生各种对流和扩散过程。此类过程用于纯化和补充血液,并且从血液中去除过量流体。
特别地,由于第四流体端口50和第五流体端口52经由流体腔室18与第一组中空纤维40a流体连通,因此例如通过第四流体端口50引入流体腔室18的透析流体(第二流体)可以到达第一组中空纤维40a的半渗透膜的外表面。这促进去除过量流体和将废产物从第一组中空纤维40a的内部流体通道通过其半渗透膜扩散至流体腔室18内的这些纤维40a的外部。可以例如通过第五流体端口52从流体腔室18中去除过量流体和废产物连同透析流体。
可以使用替代流体、灌注流体或缓冲液(例如碳酸氢盐、乙酸盐等)调节待引入过滤器装置10的血液。因此形成包含在引入的血液中的替代流体、灌注流体或缓冲流体的物质可以从第一组中空纤维40a的内部流体通道内通过半渗透膜扩散至这些中空纤维40a的外部,并且最后通过第五流体端口52从过滤器装置10中去除。
将第二流体(例如透析流体)通过第四流体端口50引入过滤器装置10中。由于第四流体端口50和第五流体端口52经由流体腔室18与第二组纤维40b流体连通,包含在引入的第二流体中的有用物质可以通过这些纤维40b的半渗透膜渗透进入第二组中空纤维40b的内部流体通道中,从而过滤透析流体。然后,这种过滤的透析流体可以用作替代流体,该替代流体在血液透析过滤期间替换从患者排出的血浆水。所述血浆水可以进入第二盖30的第四隔室36,并通过与第四隔室36直接流体连接的第三流体端口33离开过滤器装置10。
以这种方式,根据本发明的过滤器装置10用作基于第二流体(例如透析流体)产生有用流体(例如替代流体、灌注流体和/或缓冲流体)的过滤器。有利的是,即使在流体腔室18内未提供用于分隔第一组中空纤维与第二组中空纤维分隔的壁,也可以产生替代流体。在没有这种壁的情况下,流体腔室18形成为单隔室腔室,以容纳第一组中空纤维40a和第二组中空纤维40b。而且,通过第四流体端口50引入的第二流体可以在通过第五流体端口52从过滤器装置10去除之前到达第一组中空纤维40a和第二组中空纤维40b。
优选地,第四流体端口50和第五流体端口52与流体腔室18直接流体连接,直接流体连接仅位于第一密封构件42的第一纵向端44与第二密封构件46的第二纵向端48之间。以这种方式,第四流体端口50和第五流体端口52在两个盖20、30处与所有隔室24、26、34、36流体分隔。更优选地,第四流体端口50和第五流体端口52被布置为完全背离第一盖20和第二盖30和/或第一密封构件42和第二密封构件46。
如图1的优选实施方案所示,流体腔室18侧向或周向地被壳体12的管状壁54限制,并且由第一密封构件42和第二密封构件46纵向地限制。此外,第一隔室24通过第一密封构件42和第一内部分隔壁28与第二隔室26流体分隔,其中第三隔室34通过第二密封构件46和第一内部分隔壁38与第四隔室36流体分隔。
图1中所示的过滤器装置还包括第六流体端口23,该第六流体端口23布置在第一盖20的第二隔室26,第六流体端口23由诸如盖的封闭构件56封闭。这对于过滤器装置10相对于壳体12的一半长度处的中间表面的对称形式是有利的。
第一组中空纤维40a可以优选地包括比第二组中空纤维40b更多的纤维。例如,第一组中空纤维40a可以占布置在过滤器装置10的壳体12内的中空纤维40的全部量的至少70%。
根据本发明的过滤器装置10可以被配置为透析器,并且可适用于不同类型的透析,例如血液透析(HD)、血液过滤(HF)和血液透析过滤(HDF)。
图2A示意性地示出了根据本发明的实施方案的用于过滤流体的系统58a。系统58a包括如图1所示的过滤器装置10和替代流体管线60,根据是否需要预稀释处理或后稀释处理,所述替代流体管线60用于将过滤器装置10的第三流体端口33选择性地流体连接至第一流体端口22/动脉管线62或第二流体端口32/静脉管线64。替代流体管线60布置在过滤器装置10的壳体12的外侧。
图2中的系统58a还包括动脉管线62和静脉管线64,动脉管线62用于将患者接口的动脉侧流体连接至过滤器装置10的第一流体端口22,静脉管线64用于将患者接口的静脉侧流体连接至过滤器装置10的第二流体端口32。另外,系统58a包括第一泵,所述第一泵是用于将第一流体泵送进入第一流体端口22的动脉泵66。可选地或另外地,静脉泵可以提供用于从过滤器装置10的第二流体端口32排出第一流体。第二泵68提供用于将第二流体泵送进入第四流体端口50。可选地或另外地,泵可以提供用于从过滤器装置10的第五流体端口52排出第二流体。
如图2的优选实施方案所示,替代流体管线60在端口78流体连接至动脉管线62,并且在另一个端口75流体连接至静脉管线64。
图2B示出了使用图1所示的过滤器装置10(特别是使用图2A所示的系统58a)根据本发明用于过滤流体的方法。在步骤201中,来自患者接口的动脉侧的血液通过动脉管线62并随后通过第一流体端口22被引入过滤器装置10中,其中该步骤优选地由动脉泵66促进。在步骤202中,引入的动脉血液依次经由第一隔室24、第一组中空纤维40a和第二隔室26从第一盖20引导至过滤器装置10的第二盖30。在步骤203中,所引导的血液通过第二流体端口32从过滤器装置10排出,其中可以通过静脉泵(未示出)来促进该步骤。
在步骤204中,将透析流体通过第四流体端口50引入过滤器装置10中,其中优选地使用入口透析泵68来促进该步骤。在步骤205中,引入的透析流体通过第五流体端口52从过滤器装置10排出,其中可以使用出口透析泵(未示出)来促进该步骤。在透析流体已经引入过滤器装置10的流体腔室18之后,第四流体端口50与第一组中空纤维40a和第二组中空纤维40b之间的流体连接使得透析流体能够经由流体腔室18到达纤维40a、40b。
在另一个步骤中,可以通过过滤第二流体(透析流体)来产生第三流体,特别是有用流体,例如替代流体、灌注流体和/或缓冲流体。第二流体优选通过纤维40b的半渗透膜过滤至第二组中空纤维40b中。第二流体可以通过这些纤维40b的半渗透膜渗透进入第二组中空纤维40b的内部流体通道中,由此使得第二流体被过滤。该过滤的第二流体是(或可以用作)第三流体(替代流体)。随后,在进入替代流体管线60之前,第三流体优选通过从第二组纤维40b的内部通道经由第四隔室36流动至第三流体端口33而从过滤器装置10排出(图1)。这优选地通过泵70来促进。
替代流体管线60可以选择性地连接至动脉管线62或静脉管线64。可以通过操作静脉管线64与替代流体管线60之间的处于闭合状态的阀74并且通过操作动脉管线62与替代流体管线60之间的处于打开状态的阀72来实现预稀释模式。在该配置中,如上所述产生的第三流体可以经由打开的阀72从第三流体端口33泵送至端口78。在端口78,第三流体在被再次引入过滤器装置10之前与来自患者接口的动脉侧的血液混合。
此外,通过以相对于预稀释状态相反的方式操作阀72和阀74,即处于关闭状态的阀72和处于打开状态的阀74,可以实现后稀释模式。在该配置中,如上所述产生的第三流体可以经由打开的阀74从第三流体端口33泵送至端口75。在端口75,第三流体在进入患者接口的静脉侧之前与来自过滤器装置10的第二流体端口32的经过滤的血液混合。
图3示意性地示出了根据本发明的另一个实施方案的系统58b。系统58b包括如图1至图2所示的过滤器装置10和如图2所示的替代流体管线60。此外,系统58b包括管线83,该管线83用于将过滤器装置10的第二流体端口32流体连接至废物处理单元82。废物处理单元82优选地是用于进一步处理废物的废物处理选项(WHO)。优选地,管线83包括用于检测和/或收集气泡的静脉滴注腔室80,由此增加系统58b的安全性。静脉滴注腔室80在透析处理期间是重要的,但在灌注期间不起作用。如图3所示,两个透析泵68a、68b分别各自与第四流体端口50和第五流体端口52之一连接,其中泵68a,68b处示出的箭头指示泵送方向。
图4示意性地示出了根据本发明的另一个实施方案的系统58c。系统58c类似于图3所示的系统58b,但是这里的管线83不是连接至废物处理单元而是连接至废物袋84。
图2至图4所示中所示的所有系统58a、58b、58c优选地配置成在透析流体路径中仅包括除过滤器装置10之外的一个或两个额外的过滤器。这使得在系统中总共只能使用两个或三个过滤器(包括过滤器装置10本身)以进行过滤,特别是以便通过经由这些过滤器过滤替代流体来生产替代流体。
可以在根据图2至图4中所示的本发明实施实施方案的装置10中使用的中空纤维膜是所谓的高通量膜。高通量膜是传统的透析膜。根据它们的渗透性,为了区别于“低通量”膜,将其归类为“高通量”膜。装置中使用的高通量膜,例如Gambro的H系列、Gambro的透析器以及Fresenius Medical Care的EMIC2或F180NR透析器现在已经上市几年了。本文使用的高通量膜主要是基于聚砜或聚醚砜的膜,并且其制备方法已经于例如US5,891,338或EP 2 113 298 A1中描述。在来自BellcoSocietàuniper-sonale a.Rl.的HF 17G过滤器中使用另一种称为高通量膜的聚亚苯基膜。本文使用的表述“高通量膜”通常是指具有5kDa至10kDa的MWRO和25kDa至65kDa的MWCO的膜,如根据Boschetti等人通过葡聚糖筛分测量所确定的(Extendedcharacterization of a new class of membranes for blood purification:The highcut-off membranes.Int J Artif Organs 2013;36(7),455-463))。它们的平均孔半径为3.5nm至5.5nm,其中根据Boschetti-de-Fierro等人(2013年)的基于葡聚糖筛分系数由MWCO测定孔径。本发明装置中的中空纤维膜的填充密度为35%至68%,即透析器中存在的所有中空纤维膜的横截面积的总和为包括半渗透性中空纤维膜束的壳体部分的横截面积的35%至68%。根据本发明的一个实施方案,本发明装置中的中空纤维膜的填充密度为45%至60%。如果在半透性中空纤维膜束中存在n个中空纤维膜,则DF是单个中空纤维膜的外径,DH是包括束的透析器外壳部分的内径,因此可以根据n*(DF/DH)2来计算填充密度。
图1中所示的过滤器装置10以及图2至图4中所示的系统58a、58b、58c可以用于进行过滤器装置10的灌注和/或回洗。
过滤器装置10,特别是透析器,通常可以在干燥状态下递送。在透析型处理的准备中,首先将透析器用生理水溶液或灌注流体填充并且流过。这个过程被称为透析器准备或灌注。这种灌注流体通常从含有盐水流体的外部盐水袋中提取。
使用根据本发明的过滤器装置10或系统58a、58b、58c,可以使用产生上述第三流体的方式基于透析流体通过产生灌注流体来完成灌注。特别地,可以通过从引入的透析流体中过滤出第三流体并且通过经由替代流体管线60引导第三流体进入第一流体端口22来产生灌注流体。泵70可以促进该过程。由于透析流体中含有污染物,透析流体通常不适合直接用作灌注流体。因此,本发明能够生产灌注流体并且在不使用任何盐水袋的情况下能够进行过滤器装置10和/或中空纤维40的灌注。
回洗过程在过滤流体之后进行,特别是在透析型处理几乎完成之后。剩余的经过滤的流体(例如血液)需要被泵入静脉管线以进入患者接口的静脉侧。这通常使用来自盐水袋的盐水流体作为回洗流体来完成。
使用根据本发明的过滤器装置10或系统58a、58b、58c,可以通过使用产生如上所述第三流体的方式基于透析流体产生回洗流体来完成回洗。特别地,可以通过将第三流体从引入的透析流体中过滤出并且通过引导第三流体经由替代流体管线60进入第一流体端口22来产生回洗流体。可以通过泵70来促进该过程。由于透析流体中含有污染物,透析流体通常不适合直接用作回洗流体。因此,本发明能够产生回洗流体并且在不使用任何盐水袋的情况下进行过滤器装置10和/或中空纤维40的灌注。
包括根据本发明的装置10的系统58d的又一个实施方案示意性地示于图5中。该实施方案尤其应说明根据本发明的装置10不限于参考根据图2至图4所示的实施方案的系统58a、58b、58c的上述流动方向。因此,流体端口50和流体端口52中的任一个可以是入口而另一个是出口。流体端口22和流体端口32也是如此。此外,第一流体不限于在第一组纤维40a内流动。它同样可以很好地在纤维40a、40b的外侧流动,而第二流体反而在纤维40a内流动。在这种设置中,通过将透析流体引入端口33或端口23产生替代流体,并使其在从第二组纤维40b的内部传送至外部时被过滤。在透析处理的情况下,这意味着替代流体与透析器10内的血液混合。
在图5中示意性示出的实施方案中,来自患者接口的动脉侧的血液被泵66’从动脉管线62泵送至第五流体端口52。第四流体端口50连接至静脉管线64。因此血液流过纤维40a、40b外部的装置10的流体腔室18。本实施方案中的一部分透析流体在第二流体端口32处进入装置10,在第一组纤维40a内流动,并且再次在第一流体端口22离开装置10。另一部分透析流体在第三流体端口33进入装置10并且流经第四隔室36进入第二组中空纤维40b的内部。当替代流体从第二组纤维40b的内部传送至外部时,使这部分透析流体被过滤而产生替代流体。然后替代流体可以与纤维40a、40b外侧的流体腔室18中的血液混合,并且然后可以与血液一起在第四流体端口50离开装置10。
如果以图5所示的方式操作装置10,则优选使用特殊类型的中空纤维膜。可用于图5所示实施方案的中空纤维膜是其中血液与膜外侧接触并且透析流体通过中空纤维的内腔引导的膜。此类膜在本领域中是已知的,并且已经在例如WO 2008/046779A1中描述。在US2015/0314057A1中提供了关于在外侧使用具有其选择性层的膜的进一步考虑。在这种情况下的包装密度如前所述进行计算,并且将有利地为30%至60%。
其遵循一系列另外的实施方案:
1.用于过滤流体的过滤器装置,包括:
-壳体,所述壳体具有第一端和第二端,并且限定在所述第一端与所述第二端之间延伸的流体腔室;
-第一盖,所述第一盖设置在所述壳体的所述第一端,并且包括第一流体端口、第一隔室、第二隔室和分隔所述第一隔室与所述第二隔室的第一内部分隔壁;
-第二盖,所述第二盖设置在所述壳体的所述第二端,并且包括第二流体端口、第三流体端口、第三隔室、第四隔室和分隔所述第三隔室与所述第四隔室的第二内部分隔壁;
-多根中空纤维,所述多根中空纤维布置在所述壳体内,其中所述多根中空纤维中的每一根均包括半渗透膜并且限定纵向延伸穿过各自的中空纤维的内部的流体通道;
-第一密封构件,所述第一密封构件将所述流体腔室与所述第一隔室和所述第二隔室分隔,第一密封构件具有背离所述第二盖的第一纵向端;
-第二密封构件,所述第二密封构件将所述流体腔室与所述第三隔室和所述第四隔室分隔,第二密封构件具有背离所述第一盖的第二纵向端;
-第四流体端口和第五流体端口,所述第四流体端口和所述第五流体端口均设置在所述流体腔室并且位于所述第一密封构件的所述第一纵向端与所述第二密封构件的所述第二纵向端之间;
其中所述第一流体端口布置在所述第一隔室,其中所述第二流体端口布置在所述第三隔室,其中所述第三流体端口布置在所述第四隔室,
其中所述多根中空纤维包括第一组纤维和第二组纤维,其中所述第一组纤维的每一根中空纤维均从所述第一隔室延伸穿过所述流体腔室至所述第三隔室,并且其中所述第二组纤维的每一根中空纤维从所述第二隔室延伸穿过所述流体腔室至所述第四隔室,
其中所述第四流体端口和所述第五流体端口彼此流体连接,并且均经由所述流体腔室与所述多根中空纤维的外部流体连通。
2.根据实施方案1所述的过滤器装置,其中所述第四流体端口和所述第五流体端口与所述流体腔室直接流体连接,所述直接流体连接位于所述第一密封构件的所述第一纵向端与所述第二密封构件的所述第二纵向端之间。
3.根据实施方案1或2所述的过滤器装置,其中所述流体腔室在空间上被所述壳体的内壁、所述第一密封构件和所述第二密封构件限制。
4.根据实施方案1至3中任一项所述的过滤器装置,其中所述第一隔室通过所述第一密封构件和所述第一内部分隔壁与所述第二隔室流体隔离,和/或其中所述第三隔室通过所述第二密封构件和所述第二内部分隔壁与所述第四隔室流体隔离。
5.根据实施方案1至4中任一项所述的过滤器装置,其中所述第一密封构件和/或所述第二密封构件包括用于容纳所述第一组中空纤维和/或所述第二组中空纤维的封装化合物。
6.根据实施方案1至5中任一项所述的过滤器装置,还包括布置在所述第一盖的所述第二隔室的第六流体端口,所述第六流体端口由封闭构件封闭。
7.根据实施方案1至6中任一项所述的过滤器装置,其中所述第一组中空纤维包括比所述第二组中空纤维多的纤维。
8.根据实施方案7所述的过滤器装置,其中所述第一组中空纤维占所述多根中空纤维中的至少70%。
9.根据实施方案1至8中任一项所述的过滤器装置,其中所述流体腔室包括具有基本上圆柱形形状的部件。
10.用于过滤流体的系统,包括实施方案1至9中任一项所述的过滤器装置,还包括替代流体管线,所述替代流体管线用于将所述第三流体端口选择性地流体连接至所述过滤器装置的所述第一流体端口或所述过滤器装置的所述第二流体端口,所述替代流体管线布置在所述过滤器装置的所述壳体的外侧。
11.根据实施方案10所述的系统,还包括:
-动脉管线,所述动脉管线用于将患者接口的动脉侧流体连接至所述过滤器装置的所述第一流体端口;
-静脉管线,所述静脉管线用于将所述患者接口的静脉侧流体连接至所述过滤器装置的所述第二流体端口;
-第一泵,所述第一泵用于将第一流体泵送至所述第一流体端口和/或用于将所述第一流体从所述过滤器装置的所述第二流体端口排出;以及
-第二泵,所述第二泵用于将第二流体泵送至所述第四流体端口和/或用于将所述第二流体从所述过滤器装置的所述第五流体端口排出。
12.根据实施方案11所述的系统,其中所述替代流体管线流体连接至所述动脉管线和/或所述静脉管线。
13.根据实施方案10至12中任一项所述的系统,还包括管线,所述管线用于将所述过滤器装置的所述第二流体端口流体连接至废物处理单元和/或废物袋。
14.根据实施方案10至13中任一项所述的系统,还包括除所述过滤器装置之外的仅一个或两个额外的过滤器。
15.使用实施方案1至9中任一项所述的过滤器装置过滤流体的方法,包括步骤:
-将第一流体通过所述第一流体端口引入所述过滤器装置;
-将所述第一流体经由所述第一隔室、所述第一组中空纤维内部中的所述流体通道以及所述第二分隔室从所述第一盖引导至所述第二盖;
-将所述第一流体通过所述第二流体端口从所述过滤器装置排出;
-将第二流体通过所述第四流体端口引入所述过滤器装置;
-将所述第二流体的第一部分通过所述第五流体端口从所述过滤器装置排出;
-通过将所述第二流体的第二部分经由所述流体腔室从所述第四流体端口引导至所述第二组中空纤维的外部、通过所述第二组中空纤维的可渗透半渗透膜进入所述第二组中空纤维(40b)内部的所述流体通道并且至所述第三流体端口来过滤所述第二流体的第二部分;以及
-将所述第二流体的经过滤的第二部分通过所述第三流体端口从所述过滤器装置排出。
Claims (16)
1.用于过滤流体的系统,包括用于过滤流体的过滤器装置(10),其中所述过滤器装置(10)包括:
-壳体(12),所述壳体(12)具有第一端(14)和第二端(16),并且限定在所述第一端(14)与所述第二端(16)之间延伸的流体腔室(18);
-第一盖(20),所述第一盖(20)设置在所述壳体(12)的所述第一端(14),并且包括第一流体端口(22)、第一隔室(24)、第二隔室(26)和分隔所述第一隔室(24)与所述第二隔室(26)的第一内部分隔壁(28);
-第二盖(30),所述第二盖(30)设置在所述壳体(12)的所述第二端(16),并且包括第二流体端口(32)、第三流体端口(33)、第三隔室(34)、第四隔室(36)和分隔所述第三隔室(34)与所述第四隔室(36)的第二内部分隔壁(38);
-多根中空纤维(40),所述多根中空纤维(40)布置在所述壳体(12)内,其中所述多根中空纤维(40)中的每一根包括半渗透膜,并且限定纵向延伸穿过各自的中空纤维(40)的内部的流体通道;
-第一密封构件(42),所述第一密封构件(42)将所述流体腔室(18)与所述第一隔室(24)和所述第二隔室(26)分隔,所述第一密封构件(42)具有背离所述第二盖(30)的第一纵向端(44);
-第二密封构件(46),所述第二密封构件(46)将所述流体腔室(18)与所述第三隔室(34)和所述第四隔室(36)分隔,所述第二密封构件(46)具有背离所述第一盖(20)的第二纵向端(48);
-第四流体端口(50)和第五流体端口(52),所述第四流体端口(50)和所述第五流体端口(52)均设置在所述流体腔室(18),并且位于所述第一密封构件(42)的所述第一纵向端(44)与所述第二密封构件(46)的所述第二纵向端(48)之间;
其中所述第一流体端口(22)布置在所述第一隔室(24),其中所述第二流体端口(32)布置在所述第三隔室(34),其中所述第三流体端口(33)布置在所述第四隔室(36),
其中所述多根中空纤维(40)包括第一组纤维(40a)和第二组纤维(40b),其中所述第一组纤维(40a)的每一根中空纤维从所述第一隔室(24)延伸穿过所述流体腔室(18)至所述第三隔室(34),并且经由延伸穿过所述第一组纤维(40a)的每一根中空纤维内部的所述流体通道将所述第一隔室(24)与所述第三隔室(34)流体连接,并且其中所述第二组纤维(40b)中的每一根中空纤维从所述第二隔室(26)延伸穿过所述流体腔室(18)至所述第四隔室(36),并且经由延伸穿过所述第二组纤维(40b)的每一根中空纤维内部的流体通道将所述第二隔室(26)与所述第四隔室(36)流体连接,以及
其中所述第四流体端口(50)和所述第五流体端口(52)彼此流体连接,并且均经由所述流体腔室(18)与所述第一组纤维(40a)和第二组纤维(40b)的中空纤维的外部流体连通,
并且其中所述系统还包括替代流体管线(60),所述替代流体管线(60)被配置成可在预稀释模式与后稀释模式之间切换,在所述预稀释模式中,所述第三流体端口(33)流体连接至所述过滤器装置(10)的所述第一流体端口(22),在所述后稀释模式中,所述第三流体端口(33)流体连接至所述过滤器装置(10)的所述第二流体端口(32),所述替代流体管线(60)布置在所述过滤器装置(10)的所述壳体(12)的外侧。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述替代流体管线(60)包括第一阀(72)和第二阀(74),所述第一阀(72)布置成在所述第三流体端口(33)与所述第一流体端口(22)之间流体连接,所述第二阀(74)布置成在所述第三流体端口(33)与所述第二流体端口(32)之间流体连接,其中在所述预稀释模式中,操作所述第一阀(72)成为打开状态,并且操作所述第二阀(74) 成为关闭状态,并且其中在所述后稀释模式中,操作所述第一阀(72)成为关闭状态,并且操作所述第二阀(74)成为打开状态。
3.根据权利要求1所述的系统,其中所述第四流体端口(50)和所述第五流体端口(52)与所述流体腔室(18)直接流体连接,所述直接流体连接位于所述第一密封构件(42)的所述第一纵向端(44)与所述第二密封构件(46)的所述第二纵向端(48)之间。
4.根据权利要求1所述的系统,其中所述流体腔室(18)在空间上被所述壳体(12)的内壁(54)、所述第一密封构件(42)和所述第二密封构件(46)限制。
5.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一隔室(24)通过所述第一密封构件(42)和所述第一内部分隔壁(28)与所述第二隔室(26)流体隔离,和/或其中所述第三隔室(34)通过所述第二密封构件(46)和所述第二内部分隔壁(38)与所述第四隔室(36)流体隔离。
6.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一密封构件(42)和/或所述第二密封构件(46)包括封装化合物,所述封装化合物用于接纳所述第一组中空纤维(40a)和/或所述第二组中空纤维(40b)。
7.根据权利要求1所述的系统,还包括布置在所述第一盖(20)的所述第二隔室(26)的第六流体端口(23),所述第六流体端口(23)由封闭构件(56)封闭。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一组中空纤维(40a)包括比所述第二组中空纤维(40b)多的纤维。
9.根据权利要求8所述的系统,其中所述第一组中空纤维(40a)占所述多根中空纤维(40)中的至少70%。
10.根据权利要求1所述的系统,其中所述流体腔室(18)包括具有基本上圆柱形形状的部件。
11.根据权利要求1所述的系统,还包括:
-动脉管线(62),所述动脉管线(62)用于将患者接口的动脉侧流体连接至所述过滤器装置(10)的所述第一流体端口(22);
-静脉管线(64),所述静脉管线(64)用于将所述患者接口的静脉侧流体连接至所述过滤器装置(10)的所述第二流体端口(32);
-第一泵(66),所述第一泵(66)用于将第一流体泵送至所述第一流体端口(22)和/或用于将所述第一流体从所述过滤器装置(10)的所述第二流体端口(32)排出;以及
-第二泵(68),所述第二泵(68)用于将第二流体泵送至所述第四流体端口(50)和/或用于将所述第二流体从所述过滤器装置(10)的所述第五流体端口(52)排出。
12.根据权利要求11所述的系统,其中所述替代流体管线(60)流体连接至所述动脉管线(62)和/或所述静脉管线(64)。
13.根据权利要求1所述的系统,还包括管线(83),所述管线(83)用于将所述过滤器装置(10)的所述第二流体端口(32)流体连接至废物处理单元(82)和/或废物袋(84)。
14.根据权利要求1所述的系统,还包括除所述过滤器装置(10)之外的仅一个或两个额外的过滤器。
15.使用过滤器装置(10)过滤流体的方法,所述过滤器装置(10)包括:
-壳体(12),所述壳体(12)具有第一端(14)和第二端(16),并且限定在所述第一端(14)与所述第二端(16)之间延伸的流体腔室(18);
-第一盖(20),所述第一盖(20)设置在所述壳体(12)的所述第一端(14),并且包括第一流体端口(22)、第一隔室(24)、第二隔室(26)和分隔所述第一隔室(24)与所述第二隔室(26)的第一内部分隔壁(28);
-第二盖(30),所述第二盖(30)设置在所述壳体(12)的所述第二端(16),并且包括第二流体端口(32)、第三流体端口(33)、第三隔室(34)、第四隔室(36)和分隔所述第三隔室(34)与所述第四隔室(36)的第二内部分隔壁(38);
-多根中空纤维(40),所述多根中空纤维(40)布置在所述壳体(12)内,其中所述多根中空纤维(40)中的每一根包括半渗透膜,并且限定纵向延伸穿过各自的中空纤维(40)的内部的流体通道;
-第一密封构件(42),所述第一密封构件(42)将所述流体腔室(18)与所述第一隔室(24)和所述第二隔室(26)分隔,所述第一密封构件(42)具有背离所述第二盖(30)的第一纵向端(44);
-第二密封构件(46),所述第二密封构件(46)将所述流体腔室(18)与所述第三隔室(34)和所述第四隔室(36)分隔,所述第二密封构件(46)具有背离所述第一盖(20)的第二纵向端(48);
-第四流体端口(50)和第五流体端口(52),所述第四流体端口(50)和所述第五流体端口(52)均设置在所述流体腔室(18),并且位于所述第一密封构件(42)的所述第一纵向端(44)与所述第二密封构件(46)的所述第二纵向端(48)之间;
其中所述第一流体端口(22)布置在所述第一隔室(24),其中所述第二流体端口(32)布置在所述第三隔室(34),其中所述第三流体端口(33)布置在所述第四隔室(36),
其中所述多根中空纤维(40)包括第一组纤维(40a)和第二组纤维(40b),其中所述第一组纤维(40a)的每一根中空纤维从所述第一隔室(24)延伸穿过所述流体腔室(18)至所述第三隔室(34),并且经由延伸穿过所述第一组纤维(40a)的每一根中空纤维内部的所述流体通道将所述第一隔室(24)与所述第三隔室(34)流体连接,并且其中所述第二组纤维(40b)中的每一根中空纤维从所述第二隔室(26)延伸穿过所述流体腔室(18)至所述第四隔室(36),并且经由延伸穿过所述第二组纤维(40b)的每一根中空纤维内部的流体通道将所述第二隔室(26)与所述第四隔室(36)流体连接,以及
其中所述第四流体端口(50)和所述第五流体端口(52)彼此流体连接,并且均经由所述流体腔室(18)与所述第一组纤维(40a)和第二组纤维(40b)的中空纤维的外部流体连通,
其中使用所述过滤器装置(10)包括步骤:
-将第一流体通过所述第一流体端口(22)引入所述过滤器装置(10);
-将所述第一流体经由所述第一隔室(24)、在所述第一组中空纤维(40a)内部的所述流体通道以及第三隔室(34)从所述第一盖(20)引导至所述第二盖(30);
-将所述第一流体通过所述第二流体端口(32)从所述过滤器装置(10)排出;
-将第二流体通过所述第四流体端口(50)引入所述过滤器装置(10);
-将所述第二流体的第一部分通过所述第五流体端口(52)从所述过滤器装置(10)排出;
-通过将所述第二流体的第二部分经由所述流体腔室(18)从所述第四流体端口(50)引导至所述第二组中空纤维(40b)的外部、通过所述第二组中空纤维(40b)的半渗透膜进入所述第二组中空纤维(40b)内部的所述流体通道并且至所述第三流体端口(33)来过滤所述第二流体的第二部分;以及
-将所述第二流体的经过滤的第二部分通过所述第三流体端口(33)从所述过滤器装置(10)排出。
16.根据权利要求15所述的方法,还包括步骤:
-提供替代流体管线(60),所述替代流体管线(60)布置在所述过滤器装置(10)的所述壳体(12)外侧,
-将所述替代流体管线(60)在预稀释模式与后稀释模式之间切换,在所述预稀释模式中,所述替代流体管线(60)将所述第三流体端口(33)流体连接至所述过滤器装置(10)的所述第一流体端口(22),在所述后稀释模式中,所述替代流体管线(60)将所述第三流体端口(33)流体连接至所述过滤器装置(10)的所述第二流体端口(32)。
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