CN111511418B

CN111511418B - 具有二氧化碳生成和灌注的透析系统

Info

Publication number: CN111511418B
Application number: CN201880083023.XA
Authority: CN
Inventors: 斯特乌勒·霍博若; 扬·斯坦贝; T·林登; 奥洛夫·杨松; 佩尔·汉松
Original assignee: Gambro Lundia AB
Current assignee: Gambro Lundia AB
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2023-12-19
Anticipated expiration: 2038-12-11
Also published as: JP7317008B2; WO2019121167A1; CA3082240A1; EP3727494A1; AU2018387643B2; CN111511418A; AU2018387643A1; US20210178046A1; JP2021506351A

Abstract

一种体外疗法系统包括：(i)透析流体回路，该透析流体回路包括透析流体制备结构，该透析流体制备结构被配置为制备用于体外疗法治疗的透析流体；(ii)血液回路，其包括在体外疗法治疗期间使用的血液过滤器；(iii)血液泵，其可操作用来泵送血液以通过血液回路和血液过滤器；以及(iv)控制单元，其可与透析流体制备结构和血液泵操作，该控制单元被编程为制备与用于体外疗法治疗的透析流体不同的气体生成流体，其中该气体生成流体会产生二氧化碳(CO₂)气体，并且其中CO₂气体被用于灌注包括血液过滤器的血液回路。

Description

具有二氧化碳生成和灌注的透析系统

技术领域

本公开总体上涉及医疗递送。更具体地，本公开涉及体外疗法机器的灌注。

背景技术

由于各种原因，人的肾脏系统可能会衰竭。肾脏衰竭会产生几种生理紊乱。肾脏衰竭导致无法平衡水和矿物质或排泄日常代谢负荷。代谢的有毒终产物(尿素、肌酸酐、尿酸以及其他)可能会积聚在血液和组织中。

已经通过透析来治疗肾衰竭和肾功能下降。透析可以从体内去除废物、毒素和多余的水分，这些废物、毒素和多余的水分原本可由正常运行的肾脏去除。替代肾功能的透析治疗对于许多人而言至关重要，因为这种治疗可以挽救生命。

一种类型的肾衰竭疗法是血液透析(Hemodialysis，“HD”)，其通常使用弥散法从患者血液中去除废产物。在血液和被称为透析液或透析流体的电解质溶液之间的半渗透性透析器两侧会发生弥散梯度，从而导致弥散。

血液滤过(Hemofiltration，“HF”)是一种替代性肾脏替代疗法，它依赖于患者血液中毒素的对流传输。HF是通过在治疗过程中向体外回路中添加置换流体或替代流体(通常为10至90升此类流体)来实现的。在HF治疗过程中，置换流体和患者在各次治疗间积聚的流体会被超滤，从而提供对流输送机制，该机制特别有利于去除中分子和大分子(在血液透析中，少量的废物会连同各次透析之间产生的流体一起被去除，然而，去除该超滤液的溶质拖曳不足以提供足够的对流清除)。

血液透析滤过(Hemodiafiltration，“HDF”)是一种结合对流和弥散清除的治疗方式。HDF使用流过透析器的透析流体(类似于标准血液透析)来提供弥散清除。另外，置换溶液被直接提供给体外回路，使得增加的超滤成为可能，进而产生对流清除。

大多数HD(HF、HDF)治疗都在血液透析中心进行。如今，存在家庭血液透析(HomeHemodialysis，“HHD”)的趋势，部分原因是HHD可以每天地进行，相对于通常每周两次或三次的中心内血液透析治疗具有疗法优势。研究表明，与不那么频繁地发生但持续时间更长的治疗相比，更频繁的治疗可以去除更多的毒素和废产物。接受更频繁治疗的患者不会像接受中心内治疗的患者那样经历那么多下降性周期(down cycle)，而接受中心内治疗的患者在治疗之前会累积两到三天的毒素。在某些地区，最近的血液透析中心可能距离患者家数英里，导致上门治疗时间消耗了一天的大部分时间。HHD可以在夜间进行，或者在白天患者休息、工作或否则进行生产时进行。

在任何上述方式中，有必要在对患者进行治疗之前对相关设备进行灌注(prime)。灌注通常涉及用生理上相容的溶液(例如透析流体或生理盐水)替代空气。但是，可能难以将空气从血液回路的某些区域(例如透析器的膜内)去除。即使在使用溶液冲洗后也可能残留一些空气。

因此，需要一种改进的灌注系统和方法。

发明内容

本文所述的示例公开了适用于例如用于以下方面的流体递送的自动化系统和方法：血浆置换、血液透析(HD)、血液滤过(HF)、血液透析滤过(HDF)、连续性肾脏替代疗法(Continuous Renal Replacement Therapy，CRRT)、清血法、自身输血、针对脓毒症的血液滤过、和体外膜氧合(Extracorporeal Membrane Oxygenation，ECMO)疗法(体外疗法)。任何一种体外疗法都要求包括血液过滤器(透析器、滤血器等等)的血液回路在被连接到患者之前要被灌注。本公开陈述了使用二氧化碳(CO₂)气体来最初灌注血液回路的系统和方法。与灌注流体相比，CO₂气体能够更好地驱出被困在血液过滤器的膜中的空气，并且甚至是血液过滤器的膜的孔中的空气。CO₂气体还可以更好地冲掉(冲洗掉)位于血液回路的其他区域内的袋中的空气，所述袋例如由血液回路的滴注室的壳体形成的袋、或由血液回路中的连接件至导管(或连接件本身)或导管至导管的密封形成的袋。简而言之，与典型的灌注流体相比，CO₂气体能够更好地进入和冲洗较小的开放空间。

存在用于执行本公开的CO₂气体灌注的两个主要实施例。在一个主要实施例中，CO₂气体由系统本身产生，但在体外或血液回路之外。此时，CO₂气体被输送到血液回路或血液装置(set)中。在第二主要实施例中，CO₂气体由产生CO₂气体的流体载送到体外或血液回路中并被释放。

在第一主要实施例中，可以提供CO₂气室，该CO₂气室容纳混合在一起以形成CO₂气体的成分流体(constituent fluid)，并且于是存储至少一部分CO₂气体。混合在一起以形成CO₂气体的成分流体可以包括碳酸氢盐(例如，来自B-浓缩液)和以下任何一种：(i)柠檬酸溶液、(ii)乙酸溶液(例如，来自A-浓缩液)、(iii)乳酸溶液、(iv)苹果酸溶液、(v)盐酸(HCl)酸溶液、(vi)磷酸溶液、(vii)任何其他生物相容性酸溶液(例如，一种其阴离子存在于人体中的酸)以及(v)其混合物。在一个实施例中，该系统使用A-浓缩液和B-浓缩液制成用于治疗的透析流体。如果同样使用A-浓缩液和B-浓缩液来制造CO₂气体生成流体，则不需要额外的酸源，但是，由A-浓缩液和B-浓缩液制成的CO₂气体生成流体与由A-浓缩液和B-浓缩液制成的治疗流体在按配方上将有所不同，例如CO₂气体生成流体的pH值不同于治疗流体的pH值或更低。

如果使用柠檬酸溶液、乙酸溶液或除A-浓缩液以外的任何其他酸溶液，则需要提供单独的附加酸源，于是CO₂气体生成流体将具有与透析治疗流体不同的成分构成。在任何情况下，都可以提供准确的计量泵，以便以任何顺序将所需量的碳酸氢盐溶液和所需量的任何酸溶液泵送到气室中。碳酸氢盐和酸在短时间内混合形成CO₂气体。

在一个实施例中，提供了一种用来从CO₂气室的上部延伸到期望的气体注射位置的CO₂气体管线。CO₂气体管线可以依据CO₂气体管线被评定为可承受多少压力而在CO₂气体的形成过程中被打开或关闭(非常迅速地发生，大约数秒)。期望的注射位置例如可以是通向血液过滤器的端口的未用过的(fresh)透析流体管线、通向动脉或静脉血液管线的置换流体管线、或者通向用于容纳所连接的血液管线以进行灌注的机器的端口的管线。在任何情况下，都将期望的注射位置定位并布置为将CO₂气体递送到血液回路中

在某些情况下，可能需要降低CO₂气室下游的压力，以帮助从CO₂灌注流体中汲取出CO₂气体。可以例如通过反向操作血液泵以将透析器和通向透析器的CO₂气体管线置于负压力下来产生负压(underpressure)。在CO₂气体灌注期间还可以操作血液泵(例如，在正常方向和反方向上进行多次操作)，以帮助将CO₂气体分配到血液回路或血液装置的所有部分。在一个实施例中，在CO₂气体灌注期间，CO₂气体将空气从例如设置有血液装置的静脉空气收集器(air trap)的进出口中推出。如下所示，作为负压的另一种选择，或者或许除了负压以外，还可以混合或搅拌CO₂灌注流体以释放CO₂气体。

除了使用负压以从CO₂气体生成流体中释放CO₂气体之外或者作为对使用负压以从CO₂气体生成流体中释放CO₂气体的替代，计量泵还可以与再循环管线一起操作，该再循环管线使CO₂气体生成流体进行再循环，从而搅拌和搅动CO₂气体生成流体。搅拌和搅动CO₂气体生成流体有助于从流体中释放出CO₂气体。预期在从高度上来讲低于CO₂气体被收集且然后被递送至血液装置的位置的位置处搅拌和搅动CO₂灌注流体。

当已完成CO₂气体灌注时，第一主要实施例的系统和方法然后可以使用诸如准备用于治疗的透析流体或生理盐水等灌注流体对血液装置进行附加灌注。诸如准备用于治疗的透析流体或生理盐水等灌注流体可以例如经由静脉空气收集器的进出口从血液回路吸收CO₂气体和/或从血液回路排出气体。除CO₂气体灌注外，双级灌注也可实现出色的空气去除。

CO₂气体被CO₂气体生成流体载送到血液装置中(它在那里被释放)的第二主要实施例不需要CO₂气室或单独的计量泵。可以再次借助本文讨论的碳酸氢盐溶液和任何酸溶液来形成CO₂气体生成流体，例如：(i)柠檬酸溶液、(ii)乙酸溶液(例如，来自A-浓缩液)，(iii)乳酸溶液、(iv)苹果酸溶液、(v)盐酸(HCl)酸溶液、(vi)磷酸溶液、(vii)任何其他生物相容性酸溶液，以及(v)其混合物。可以经由本文讨论的任何进入位置(例如在透析器端口、置换端口或动脉和静脉管线连接端口)将CO₂气体生成流体递送至血液回路。

可能再次需要负压来将CO₂气体从CO₂气体生成流体中分离出来。可以通过使不同的泵以不同的速度运行来产生负压和/或通过将期望CO₂气体接触的一部分血液管线置于泵(例如蠕动血液泵)的负压力侧或进口侧来产生负压。可以再次在正常方向和反方向上多次运行血液泵，以确保将CO₂气体从CO₂气体生成流体中有效分离出来，并将CO₂气体有效地分配到血液装置的所有部分。

当第二主要实施例的CO₂气体灌注已经完成时，本公开的系统和方法再次使用例如准备用于治疗的透析流体或生理盐水等灌注流体来执行血液装置的附加灌注。诸如准备用于治疗的透析流体或生理盐水体等灌注流体可以例如经由静脉空气收集器的进出口从血液回路吸收CO₂气体和/或从血液回路逐出气体。

鉴于本文中的公开内容并且不以任何方式限制本公开，在本公开的第一方面中，除非另有说明，否则该第一方面可以与本文所列的任何其他方面组合，一种体外疗法系统包括：透析流体回路，其包括被配置用来为体外疗法治疗制备透析流体的透析流体制备结构；血液回路，其包括在体外疗法治疗期间使用的血液过滤器；血液泵，其可操作用来泵送血液以使其通过血液回路和血液过滤器；以及控制单元，其可与透析流体制备结构和血液泵一起操作，该控制单元被编程为制备与用于体外疗法治疗的透析流体不同的气体生成流体，其中该气体生成流体会产生二氧化碳(CO₂)气体，并且其中CO₂气体被用于灌注包括血液过滤器的血液回路。

在本公开的第二方面中，除非另有说明，否则该第二方面可以与本文列出的任何其他方面组合，所述控制单元还被编程为使用灌注流体(例如用于体外疗法治疗的透析流体或生理盐水)来从血液回路吸收CO₂气体和/或冲掉来自血液回路的CO₂气体，从而进一步灌注血液回路。

在本公开的第三方面中，除非另有说明，否则该第三方面可以与本文中列出的任何其他方面组合，所述CO₂气体在透析流体回路中产生并且被从透析流体回路递送到血液回路。

在本公开的第四方面中，除非另有说明，否则该第四方面可以在与本文中列出的任何其他方面组合的情况下与第三方面组合，此后使用灌注流体(例如用于体外疗法治疗的透析流体或生理盐水)吸收血液回路内的CO₂气体和/或从血液回路去除CO₂气体。

在本公开的第五方面中，除非另有说明，否则该第五方面可以与本文中列出的任何其他方面组合，所述CO₂气体由所述气体生成流体载送到血液回路中。

在本公开的第六方面中，除非另有说明，否则该第六方面可以在与本文中列出的任何其他方面组合的情况下与第五方面组合，所述系统被配置为将载送所述CO₂气体的气体生成流体的压力降低以促使CO₂气体被释放。

在本公开的第七方面中，除非另有说明，否则该第七方面可以在与本文中列出的任何其他方面组合的情况下与第五方面组合，此后使用灌注流体(例如用于体外疗法治疗的透析流体或生理盐水)吸收血液回路内的CO₂气体和剩余流体和/或从血液回路去除CO₂气体和剩余流体。

在本公开的第八方面中，除非另有说明，否则该第八方面可以与本文列出的任何其他方面组合，所述气体生成流体具有与用于体外疗法治疗的透析流体不同的pH。

在本公开的第九方面中，除非另有说明，否则该第九方面可以与本文中列出的任何其他方面组合，所述血液回路包括排放室，该排放室实现以下中的至少一个：(i)CO₂气体能够将空气从排放室的进出口推出；或(ii)例如用于体外疗法治疗的透析流体或生理盐水等灌注流体能够将CO₂气体从该进出口推出。

在本公开的第十方面中，除非另有说明，否则该第十方面可以与本文中列出的任何其他方面组合，所述体外疗法系统包括与透析流体制备结构流体连通的CO₂气室，该CO₂气室被布置并且其大小被确定为混合CO₂气体生成灌注流体，从而使得CO₂气体被生成。

在本公开的第十一方面中，除非另有说明，否则该第十一方面可以在与本文中列出的任何其他方面组合的情况下与第十方面组合，该系统包括计量泵，该计量泵被定位并布置成泵送碳酸氢盐和(i)柠檬酸溶液、(ii)乙酸溶液、(iii)乳酸溶液、(iv)苹果酸溶液、(v)盐酸(HCl)酸溶液、(vi)磷酸溶液、(vii)任何其他生物相容性酸溶液，或(v)其混合物。

在本公开的第十二方面中，除非另有说明，否则该第十二方面可以在与本文列出的任何其他方面组合的情况下与第十方面组合，所述体外疗法系统包括CO₂气体管线，其从CO₂气室延伸至可将CO₂气体引入血液回路中的位置。

在本公开的第十三方面中，除非另有说明，否则该第十三方面可以在与本文列出的任何其他方面组合的情况下与第十二方面组合，所述位置包括与血液过滤器的端口流体连通的管线或者与从血液过滤器延伸的血液管线流体连通的管线。

在本公开的第十四方面中，除非另有说明，否则该第十四方面可以与本文中列出的任何其他方面组合，所述体外疗法系统包括与透析流体制备结构流体连通的酸溶液的源。

在本公开的第十五方面中，除非另有说明，否则该第十五方面可以与本文中列出的任何其他方面组合，实现以下中的至少一个：(i)在灌注血液回路时替代流体泵被用于使气体生成流体移动；或(ii)在使用CO₂气体灌注血液回路时血液泵在至少一个方向上被操作。

在本公开的第十六方面中，除非另有说明，否则该第十六方面可以与本文中列出的任何其他方面组合，所述体外疗法系统包括：透析流体回路，其包括被配置用来为体外疗法治疗制备透析流体的透析流体制备结构；二氧化碳(CO₂)气室，其与透析流体制备结构流体连通；血液回路，其包括用于在体外疗法治疗期间使用的血液过滤器；以及可与透析流体制备结构一起操作的控制单元，该控制单元被编程为在CO₂气室中制备与用于体外疗法治疗的透析流体不同的气体生成流体，其中该气体生成流体在CO₂气室中生成CO₂气体，并且其中CO₂气体被用于灌注包括血液过滤器的血液回路。

在本公开的第十七方面中，除非另有说明，否则该十七方面可以在与本文中列出的任何其他方面组合的情况下与第十六方面组合，所述体外疗法系统包括再循环管线，其与所述CO₂气室流体连通以搅动气体生成流体来帮助释放CO₂气体。

在本公开的第十八方面中，除非另有说明，否则该十八方面可以与本文中列出的任何其他方面组合，一种体外疗法方法包括：将用于为体外疗法治疗制备透析流体的第一配方或设定值(setpoint)存储在计算机存储器中；将用于为二氧化碳(CO₂)气体灌注制备气体生成流体的第二不同的配方或设定值存储在计算机存储器中；提供流体制备结构以根据第二配方或设定值来制备气体生成流体；允许从气体生成流体中产生CO₂气体；以及使用CO₂气体灌注血液回路。

在本公开的第十九方面中，除非另有说明，否则该第十九方面可以在与与本文列出的任何其他方面组合的情况下与第十八方面组合，使用CO₂气体灌注血液回路包括使得CO₂气体能够进入血液回路。

在本公开的第二十方面中，除非另有说明，否则该第二十方面可以在与与本文列出的任何其他方面组合的情况下与第十八方面组合，允许产生CO₂气体以及使用该CO₂气体灌注血液回路包括：在CO₂气体进入血液回路之后使得能够从气体生成流体中释放CO₂气体。

在本公开的第二十一方面中，除非另有说明，否则该第二十一方面可以在与本文中列出的任何其他方面组合的情况下与第十八方面组合，所述流体制备结构包括碳酸氢盐源、A-浓缩液源、以及至少一个用于将碳酸氢盐和A-浓缩液与净化水混合的泵。

在本公开的第二十二方面中，除非另有说明，否则该第二十二方面可以在与本文列出的任何其他方面组合的情况下与第十八方面组合，用于制备气体生成流体的第二不同的配方或设定值涉及：(i)碳酸氢盐与含有柠檬酸的溶液之间的混合比；(ii)碳酸氢盐与含有乙酸的溶液之间的混合比；(iii)碳酸氢盐与含有乳酸的溶液之间的混合比；(iv)碳酸氢盐与含有苹果酸的溶液之间的混合比；(v)碳酸氢盐与含有盐酸(HCl)的溶液之间的混合比；(vi)碳酸氢盐与含有磷酸的溶液之间的混合比；(vii)碳酸氢盐与任何其他生物相容性酸溶液之间的混合比；或(v)其混合物。

在本公开的第二十三方面中，除非另有说明，否则该第二十三方面可以在与本文列出的任何其他方面组合的情况下与第十八方面组合，用于制备气体生成流体的第二不同的配方或设定值包括：与用于体外疗法治疗的透析流体不同的成分或与用于体外疗法治疗的透析流体相同的成分的不同组成。

在本公开的第二十四方面中，除非另有说明，否则该第二十四方面可以与本文列出的任何其他方面组合，CO₂气室与血液过滤器分开设置。

在本公开的第二十五方面中，除非另有说明，否则该第二十五方面可以与本文列出的任何其他方面组合，透析流体和气体生成流体由至少一种共用(common)浓缩液形成。

在本公开的第二十六方面中，结合图1至图4B公开的任何结构和功能都可以与结合图1至图4B公开的任何其他结构和功能相组合。

鉴于本公开和以上方面，因此本公开的优点是提供一种具有改进的灌注的体外疗法系统和方法。

本公开的另一个优点是提供一种能够产生用于灌注的其自己的CO₂气体的体外疗法系统和方法。

本公开的另一个优点是提供一种用于改善灌注的相对便宜的系统和方法。

本公开的又一个优点是提供一种生理上相容的用于改善灌注的系统和方法。

本公开的又一个优点是提供一种具有时效性的用于改善灌注的系统和方法。

本公开的又一个优点是提供一种仅需要很少附加设置或不需要附加设置的用于改善灌注的系统和方法。

本公开的又一个优点是减少典型的灌注流体(例如生理盐水)的量，这减少了成本和流体灌注时间。

本文讨论的优点可以在本文公开的一个或一些并且或许不是全部实施例中找到。在此描述了附加的特征和优点，并且从以下的详细描述和附图中将显而易见。

附图说明

图1A是采用本发明的CO₂气体生成和灌注的本公开的一种系统和方法的示意图。

图1B是图1A的系统的替代形式的示意图，并且包括用于搅拌或搅动CO₂灌注流体以从中释放CO₂气体的结构。

图1C是可与图1A和图1B中的系统一起使用的血液回路或血液装置的替代形式的示意图，并且包括血液装置中的用于容纳被CO₂气体替代的空气的压力测量管线。

图1D是图1C的系统的示意图，其示出了用于在治疗之前从血液装置中清除和吸收CO₂气体的灌注流体顺序。

图2A至图2D是本公开的另一系统和方法的示意图，其采用了本公开的用于CO₂气体生成和灌注的一个实施例，该实施例从血液回路内的CO₂气体生成流体中释放CO₂气体。

图3A至图3D是本公开的另一系统和方法的示意图，其采用了本公开的用于CO₂气体生成和灌注的另一个实施例，该实施例从血液回路内的CO₂气体生成流体中释放CO₂气体。

图4A和图4B是本公开的又一系统和方法的示意图，其采用了本公开的用于CO₂气体生成和灌注的另一个实施例，该实施例从血液回路内的CO₂气体生成流体中释放CO₂气体。

具体实施方式

本文所述的示例适用于递送诸如血液、透析流体、置换流体、净化水或无菌水、液体浓缩液或静脉内药物之类的医疗流体的任何医疗流体疗法系统。这些示例特别适合于肾衰竭疗法，例如所有形式的血液透析(HD)、血浆置换、血液滤过(HF)、血液透析滤过(HDF)、连续性肾脏替代疗法(CRRT)、血液分离、自体输血、脓毒症的血液滤过和体外膜氧合(ECMO)治疗，在本文中统称为或总体上单独称为体外疗法。而且，本文描述的系统和方法可以在临床或家庭环境中使用。在下面的示例中，体外疗法系统10a被描述为具有机器12的肾衰竭疗法系统，该机器12产生用于治疗的即时(online)透析流体。

现在参考图1A，示出了采用本公开的改进的灌注方法或程序的肾脏衰竭疗法系统10a的一个实施例。系统10a包括具有外壳或壳体的机器12。机器12的壳体托住下面详细描述的透析流体回路30的内容(connect)。机器12的壳体还支撑用户接口14，该接口允许护士或其他操作员与系统10a交互。用户接口14可具有可与触摸屏覆盖、机电按钮(例如，膜开关)或两者的组合一起操作的监视器屏幕。用户接口14与至少一个处理器16和至少一个存储器18电气通信。至少一个处理器16和至少一个存储器18还与本文所述的泵、阀和传感器(例如，透析流体回路30中的那些泵、阀和传感器)进行电气交互并且在适当的情况下控制它们。在本文中将至少一个处理器16和至少一个存储器18统称为控制单元20。从控制单元20延伸的虚线是通向和/或来自系统10a的泵、阀、传感器、加热器和其他电气设备的电气线路或信号线路。

透析流体回路30包括净化水管线32、A-浓缩液管线34和碳酸氢盐B-浓缩液管线36。净化水管线32从净化水设备或源22接收净化水。可以使用任何一种或多种工艺(例如反渗透、碳过滤、紫外线辐射、电去离子(EDI)和/或超滤)来净化水。

A-浓缩液泵38(例如蠕动泵或活塞泵)泵送来自A-浓缩液源24的A-浓缩液，以经由A-浓缩液管线34与来自净化水管线32的净化水混合。传导单元40测量A-浓缩液对净化水的传导效果，将信号发送到控制单元20，该控制单元20使用所述信号通过控制A-浓缩液泵38来适当地确定A-浓缩液的比例。可以借助来自温度传感器42的读数对A-传导率信号进行温度补偿。

在示出的实施例中，诸如蠕动泵或活塞泵的B-浓缩液泵44泵送来自净化水管线32的净化水，使其通过B-浓缩液管线36和沿B-浓缩液管线36定位的B-浓缩液源或碳酸氢盐筒(cartridge)26，进入净化水和离开传导率传感器40的A-浓缩液的混合物。传导单元46测量B-浓缩液对净化水/A-浓缩液混合物的传导效果，并向控制单元20发送信号，该控制单元20使用所述信号通过控制B-浓缩液泵44来适当地确定B-浓缩液的比例。也可以借助来自温度传感器48的读数对B-传导率信号进行温度补偿。

在接收浓缩液之前，将净化水脱气，以除去水中的气泡。经由与脱气室50流体连通放置的脱气泵51，在室50中对水进行脱气。由控制单元20控制的加热器52将用于治疗的净化水加热到例如37℃的体温。因此，离开传导单元46的流体是新制备的透析流体，该透析流体被适当地脱气和加热，并且适于传送至透析器102以用于治疗。可以说，用于肾脏疗法治疗(例如血液透析、血液滤过或血液透析滤过)的未用过的透析流体是根据配方或至少一个设定值(例如传感器40和46的传导率设定值)制成的，所述配方或至少一个设定值是根据适用于治疗、例如适用于患者的透析流体的生理成分而指定的。所述治疗配方或至少一个设定值可以与以下所述的为灌注产生透析流体(在本文中称为灌注流体)的配方或设定值不同，其中该透析流体被配制或调节成产生二氧化碳(CO₂)气体。

值得注意的是，灌注血液装置100通常是使用灌注流体完成的，该灌注流体可以被悬挂在架子上，并且通常是生理盐水溶液。当使用即时流体(透析机12自身会产生灌注流体)进行灌注时，依据机器12的类型会有几个选项。例如，灌注流体可以是为治疗而制备的透析流体、基于A-浓缩液的溶液(可能不是最好的替换)、或者氯化钠流体(如果机器12能够从它自己的其他浓缩液中分离出钠源的话)。上面列出的每个实例(包括盐水)均与本公开的CO₂生成灌注溶液不同。

图1A进一步示出了未用过的透析流体泵54，例如齿轮泵，其将用于治疗的未用过的透析流体递送到透析器102。控制单元20控制未用过的透析流体泵54以便以指定的流速将未用过的透析流体递送至透析器。使用过的透析流体管线56经由使用过的透析流体泵58使使用过的透析流体从透析器102返回到排放口(drain)60。控制单元20控制使用过的透析流体泵58以指定的流速从透析器102中牵引出使用过的透析流体。空气分离器62从使用过的透析流体管线56中分离出空气。压力传感器64感测使用过的透析流体管线56的压力并将对应的压力信号发送到控制单元20。

传导单元66测量流过使用过的透析流体管线56的使用过的流体的传导率，并将信号发送到控制单元20。还可以经由来自温度传感器68的读数来对单元66的传导率信号进行温度补偿。诸如光学检测器之类的血液泄漏检测器(未示出)寻找所使用的透析流体管线56中的血液的存在，例如以检测透析器膜是否具有裂口或漏洞。所示实施例中的热交换器72将离开透析流体回路30的使用过的透析流体发出的热量回收到排放口60，从而预热朝着加热器52行进的净化水以节省能量。

流体旁路管线74允许未用过的透析流体从未用过的透析流体管线76流到使用过的透析流体管线56，而无需接触透析器102。未用过的透析流体管78从机器12延伸并将未用过的透析流体从未用过的透析流体管线76载送至透析器102。使用过的透析流体管80也从机器12延伸，并将使用过的透析流体从透析器102载送到使用过的透析流体管线56。

透析回路30还包括超滤(UF)系统70。UF系统70监视流到透析器102的未用过的透析流体(和/或作为直接流到血液装置100的置换流体)和来自透析器102的使用过的流体的流速。UF系统70可以包括未用过的和使用过的流量传感器，其将分别指示未用过的透析流体的流速和使用过的透析流体的流速的信号发送到控制单元20。控制单元20使用该信号来设置使用过的透析流体泵58，以便使其以比未用过的透析流体泵54更快预定量地泵送，以在治疗过程中从患者身上除去规定量的UF。

还可以提供超滤器(未示出)以便在经由透析流体管线76和未用过的透析流体管78将未用过的透析流体递送到透析器102之前进一步净化该未用过的透析流体。可替代地或附加地，可以使用一个或多个超滤器来将来自未用过的透析流体管线76的未用过的透析流体净化到该流体可以用作用来执行前稀释或后稀释血液滤过或血液透析滤过的置换流体的程度。

系统10a提供多个阀92，例如电磁阀，每个阀都在控制单元20的控制下选择性地控制规定的治疗。特别地，旁路管线74中的阀92选择性地打开和关闭旁路管线，例如，以与未用过的透析流体管线76的阀92一起工作，以便当比如制备的透析流体在任一方面(成分、温度)不正确时将机器12设置为旁路模式。因此，主要出于安全原因使用旁路管线阀92。未用过的透析流体管线76中的阀92选择性地打开和关闭未用过的透析流体管线。使用过的透析流体管线56中的阀92选择性地打开和关闭使用过的透析流体管线。阀92和92w位于净化水管线32中，以选择性地打开和关闭至净化水源22的净化水管线，以对净化水进行脱气，并递送净化水以与浓缩液混合。还提供了多个阀92以操作UF系统70。

所示实施例中的阀92b1和92b2可以按灌注顺序(priming sequence)用于碳酸氢盐筒26。在所示实施例中，碳酸氢盐筒26容纳与净化水接触的粉末浓缩物，溶解碳酸氢盐粉末以形成饱和的浓缩液。在一种可能的灌注顺序中，控制单元20使阀92b1和92w关闭并且使阀92b2打开。未用过的透析流体泵54被操作，从而在筒中产生低于大气压的压力。然后控制单元20打开阀92b1以引入净化水。筒26被灌注，并且当传导单元46感测到传导率升高时，让控制单元20知道灌注顺序已经完成并且关闭阀92b2。

应当理解，透析流体回路30被简化并且可以包括未示出的其他结构(例如，更多的阀)和功能。而且，透析流体回路30示出了血液透析(HD)路径的一个示例。预期在未用过的透析流体管线76中提供一个或多个超滤器(未示出)以产生用于血液滤过(HF)的置换流体。还可以预期在从未用过的透析流体管线76分支出的一条或多条管线中提供一个或多个超滤器，以产生除了管线76中的未用过的透析流体以外的置换流体，以用于血液滤过(HF)或血液透析滤过(HDF)。

图1A进一步示出了可以与系统10a的机器12一起使用的血液回路或血液装置100的一个实施例。血液回路或装置100包括具有许多中空纤维半渗透膜的透析器102，其将透析器102分成血液隔室和透析流体隔室。透析流体隔室在治疗期间被放置成与未用过的透析流体管78的远端和使用过的透析流体管80的远端流体连通。对于HF和HDF，除了未用过的透析流体管78之外，在治疗过程中还将单独的置换管放置为与以下之一或两者流体连通：从动脉通路针(access needle)或套管(未示出)延伸的动脉管线104；或延伸到静脉通路针或套管(未示出)的静脉管线106。对于HDF，透析流体也流过透析流体管78到达透析器102，而对于HF，流过管78的透析流体被阻塞。

动脉压力囊(pod)108a可以放置在血液泵112(例如蠕动式或容积式膜泵)的上游，而静脉管线106包括压力囊108v。压力囊108a和108v与安装在机器12的壳体上的血压传感器(未示出)一起操作，该血压传感器分别向控制单元20发送动脉和静脉压力信号。静脉管线106包括静脉滴注室114，该静脉滴注室114在血液返回患者之前将患者血液中的空气去除。静脉滴注室114可以设置有疏水性或亲水性的进出口116。

在所示的实施例中，血液回路或装置100的动脉管线104由血液泵112操作，该血液泵112在控制单元20的控制下以所需的流速泵送血液。系统10a还提供多个血液端电子设备，其向控制单元20发送信号和/或从控制单元20接收命令。例如，控制单元20命令箍缩式夹具(图2A至图2D和图3A至图3D中的夹钳140)有选择地打开或关闭动脉管线104和/或静脉管线106。血量传感器(BVS，未示出)可以沿着血液泵112上游的动脉管线104定位。可以提供空气检测器(未示出)以寻找静脉血液管线106中的空气。

图1A进一步示出了用于使CO₂气体能够在透析流体回路30中产生并为了灌注目的而被递送到血液回路100的结构。特别地，透析流体回路30示出了碳酸氢盐灌注管线136，其在控制单元20的控制下通向第一三通电磁阀192a。在控制单元20的控制下的计量泵82(例如容积泵或膜泵)或者或许精确控制的蠕动泵或齿轮泵位于处于控制单元20的控制下的第一三通电磁阀192a和第二三通电磁阀192b之间。

第一三通电磁阀192a的第三支路流体连接至通向柠檬酸源28的柠檬酸管线128。用于源28的柠檬酸例如可以以按体积计的20％至60％的浓度来提供，并且在一个优选的实施例中以按体积计的50％的浓度来提供。柠檬酸上限因需要避免形成沉淀而受到影响。50％至60％的上限应避免这样的形成。为避免运送水，并避免尽可能多地更换浓缩液，浓度应尽可能高。否则，理论上可以使用较低的柠檬酸浓度，只要柠檬酸水平不低至允许细菌形成即可。

在所示实施例中，第二三通电磁阀192b的第二支路和第三支路流体连接到气体生成室90和返回管线84。气体生成室90可以根据需要由金属或塑料制成，并且包括用于接收来自计量泵82的流体的入口和与CO₂气体管线86流体连通的出口，该CO₂气体管线86流体连接到未用过的透析流体管线76。返回管线84将用于制造CO₂气体的流体返回到透析流体泵54上游的点，例如返回到碳酸氢盐B-浓缩液管线36。返回管线84允许控制单元20在打开阀以填充气体生成室90之前经由传导率传感器来验证阀192b处存在碳酸氢盐浓缩液。在没有这样的验证的情况下，作为代替，该系统可以首先用净化水填充气体生成室90，这可能导致不正确量的浓缩液被递送到该室。返回管线84有助于确保在将流体灌输到气体生成室90中之前用碳酸氢盐流体对碳酸氢盐灌注管线136进行灌注。

在一个实施例中，在控制单元20的控制下，脱气泵51主要用于在包括加热器52和脱气室50的脱气环路中产生低压力，该脱气室50对水进行脱气以用于灌注和治疗。在一个实施例中为了制造CO₂气体生成流体，系统10a当前可能正在产生用于治疗的透析流体，但是，系统10a不必这样做。然而，在任何情况下都应对碳酸氢盐筒26进行灌注。如图所示，返回管线84被定位和布置成使得控制单元20有利地不必停止B-浓缩液泵44就可以提供用于CO₂气体生成的碳酸氢盐溶液。控制单元20使计量泵82泵送(干的源或流体源)通过碳酸氢盐筒26至阀192b或泵送(干的源或流体源)从碳酸氢盐筒26至阀192b，并进一步进入返回管线84。当碳酸氢盐溶液刚好到达阀92w之前的点时，碳酸氢盐溶液可能开始进入主要的未用过的透析流体管线76，以便传导率传感器40和46检测碳酸氢盐溶液，从而将对应的信号馈送到控制单元20。

然后，控制单元20使阀192b切换，以使碳酸氢盐溶液进入气体生成室90。控制单元20可以使A-浓缩液泵38和B-浓缩液泵44以固定的(例如，较慢的)运行速度运行，以便浓缩液泵38和浓缩液泵44在制备B-浓缩液以用于CO₂气体生成的同时，继续制备用于治疗的透析流体(假设正在制备透析流体)。在一个实施例中，用于治疗的透析流体此时(在治疗之前)被用于灌注未用过的透析流体管线76和使用过的透析流体管线56。

当所需量的碳酸氢盐溶液已经被添加到气体生成室90中时，开始产酸步骤，例如，添加来自柠檬酸源28的柠檬酸、来自A-浓缩液源24的A-浓缩液或一些其他含酸流体。依据要使用哪种酸流体，酸泵送顺序可以变化。在所示的实施例中，直接使用来自源28的柠檬酸，即，控制单元20使计量泵82将所需量的柠檬酸从源28牵引到气体生成室90中。如果作为代替使用来自源24的A-浓缩液，控制单元20执行与用于B-浓缩液相类似的灌注顺序，其中A-浓缩液用于制备用于治疗的透析流体并且同时A-浓缩液用于CO₂气体生成(例如，其中用于治疗的透析流体此时(在治疗之前)被用于灌注未用过的透析流体管线76和使用过的透析流体管线56)。这里同样，控制单元20可以使A-浓缩液泵38和B-浓缩液泵44以固定的(例如较慢的)运行速度运行。在一个实施例中，控制单元20确保在阀192b的入口处提供酸溶液。再次使用与控制单元20一起操作的传导率传感器40和46来检测酸溶液何时进入主要的未用过的透析流体管线76。然后，以与上面针对碳酸氢盐溶液所描述的相同的方式将酸溶液按计量加入到气体生成室90中。

控制单元可以可替代地使得在用于CO₂气体生成的A-浓缩液递送和B-浓缩液递送过程中对A-浓缩液泵38和B-浓缩液泵44进行主动控制。在一个实施例中被主动控制意味着泵38和泵44的速度可以因呈现给控制单元20的反馈而改变。这里，控制单元20能够通过注意A-浓缩液泵38和B-浓缩液泵44的速度或泵转数随时间的变化而检测用于CO₂气体生成的A-浓缩液递送和B-浓缩液递送何时完成。

接下来，在第一三通电磁阀192a的至碳酸氢盐灌注管线136的端口关闭且其其他两个端口打开，并且第二三通电磁阀192b的至返回管线84的端口关闭且其其他两个端口打开，并且CO₂气体管线86中的阀92根据需要打开或关闭的情况下，计量泵82将来自源28的特定量的柠檬酸(例如，处于指定浓度)经由柠檬酸管线128泵送至气体生成室90中，以与碳酸氢盐溶液混合。

在通过计量泵82和返回管线84之间的第二三通电磁阀192b的路径被关闭，并且CO₂气体管线86中的阀92根据需要打开或关闭的情况下，可以允许柠檬酸和碳酸氢盐溶液在指定的时间段(例如短时间段，诸如从几秒钟到120秒)内混合，以产生一定体积的CO₂气体，该CO₂气体将在气体生成室90内增压。一旦指定的CO₂气体生成时段结束，并且在未用过的透析流体管线76中最下游的阀92关闭并且通过计量泵82和回流管线84之间的第二三通电磁阀192b的路径关闭的情况下，在一个实施例中，控制单元20使CO₂气体管线86中的阀92打开(如果先前被关闭的话)，从而允许室90内的增压CO₂气体流过CO₂气体管线86、透析流体管线76的远端部分和未用过的透析流体管78，然后经由透析器102进入血液回路100。如果作为代替在CO₂气体形成过程中，CO₂气体管线86中的阀92一直处于打开状态，那么CO₂气体就会沿着气体管线86自然迁移。

在一个实施例中，控制单元20使CO₂气体管线86中的阀92在CO₂气体生成期间打开(以允许CO₂气体形成和使用更低压组件)。在替代实施例中，控制单元20可以使CO₂气体管线86中的阀92在CO₂生成期间关闭。在此，与控制单元20信号通信的压力计可以例如沿着气体管线86适当地被定位，和/或可以在适当的操作极限下沿着气体管线86设置泄压阀装置，以确保增压的CO₂不超过气体管线86的限制设置。

在本公开的CO₂灌注期间，动脉管线104和静脉管线106在其远端处连接在一起，从而形成将CO₂气体捕获在血液回路100内的环路。位于静脉滴注室114上的疏水性或亲水性进出口116允许较重的CO₂气体将血液回路100中的较轻的空气推出回路。与灌注流体相比，CO₂气体还能够更好地逐出困在透析器102的膜(并且事实上是膜的孔)中的空气。CO₂气体还可以更好地将位于血液回路100内的袋中的空气赶出，所述袋例如血液回路100内的由透析器102的壳体产生的袋、由静脉滴注室114的壳体产生的袋、或者甚至由连接件至导管(或连接件本身)、或导管至导管的密封而产生的袋。简言之，与典型的灌注流体相比，CO₂气体能够更好地进入和冲洗较小的开放空间。

在替代实施例中，动脉管线104和静脉管线106可以经由包含排气功能(例如，将空气排放到大气或捕获空气)的一次性部件(未示出)彼此连接，而不是在静脉滴注室114处合并排放功能。在另一可选实施例中，空气和CO₂气体经由下面结合图3A示出的压力测量管线120从血液装置100中去除。

在一个实施例中，室90内的碳酸氢盐溶液和柠檬酸反应产生一定体积的CO₂气体，其是包括透析器102和滴注室114的血液回路100的总体积的倍数(例如，4倍)。因此，如果血液回路100的总体积为大约两百五十毫升(mL)，则在室90内产生并递送至血液回路100的CO₂的体积可以为约一升。鉴于CO₂气体具有到达并清除小空气袋的能力，并且体积为血液回路的体积的多倍的CO₂气体被产生用于灌注，所以相信实际上所有空气都将经由CO₂气体灌注从血液回路100中去除。

应当理解，血液回路100以及尤其是透析器102应该基本上干燥或尽可能干燥(在一个实施例中完全干燥)以用于CO₂气体灌注。大多数透析器在干燥状态下被运输。即使如果在潮湿情况下被运输，或者如果使用水溶性清洁剂或消毒剂清洗后仍重复使用，可以允许在CO₂气体灌注之前对透析器进行干燥处理。也可以考虑将加热的空气从透析流体回路30泵送到血液回路100，如果在进行这样的干燥中需要帮助的话。而且，在达到血液泵112(例如蠕动血液泵)阻塞动脉管线104的程度时，可以指示护士或临床医生在CO₂气体灌注期间使动脉管线104从血液泵112的致动器断开。然而，如果动脉管线104被放置成可与血液泵112连通操作，则期望在CO₂气体灌注期间运行血液泵，以便更容易地将空气从动脉管线104中除去，并且使得CO₂气体到达血液装置100的所有部分。

然后，使用灌注流体(例如被配制用于治疗的透析流体或生理盐水)来从血液回路100中去除CO₂气体。在一个逆过滤(backfiltration)灌注实施例中，被配制用于治疗的透析流体从透析流体回路30例如经由未用过的透析流体管线76、经由透析器102被递送到血液回路100，而生理盐水备选地也可以例如经由血液泵112或者或许经由重力被直接递送到动脉管线104或静脉管线106。预期灌注将以两种方式转移(displace)CO₂气体。在一方面，较重的灌注流体将CO₂气体从位于静脉滴注室114上的疏水性或亲水性进出口116推出，就像CO₂气体将较轻的空气从进出口116推出一样。在另一方面，透析流体或生理盐水在较高压力下(例如在运行血液泵112时)将吸收或溶解CO₂气体。

可以预期，结合CO₂气体的吸收或溶解的净化将在治疗之前去除大部分的气体。但是，应该理解，CO₂是一种生理相容性物质，它很容易被吸收到患者的血流中，并经由呼吸被从体内排出。因此，在流体灌注后残留的微量CO₂对患者无害，并且作为代替会被自然地处理。相信这两个阶段(即CO₂气体和流体灌注)甚至进一步改善了空气的去除。

除了血液装置或回路100之外，控制单元20还可以被编程为在允许患者连接至血液装置100之前和/或在执行后续的CO₂灌注顺序之前，从气体生成室90去除任何剩余的CO₂灌注流体(包括其成分)。在一实施例中，控制单元20使计量泵82反向运行，通过三通电磁阀192b从气体生成室90中牵引出任何剩余的流体，并通过三通电磁阀192a、灌注流体管线136和B-浓缩液管线36将流体返回推入未用过的透析流体管线76，并经由流体旁路管线74进入排放管线56到达排放口60。来自CO₂气体管线86的CO₂气体回填从气体生成室90中去除的流体。气体生成室90因此可以在开始随后的CO₂灌注顺序时，被大气层的CO₂气体填充。应当注意，只有CO₂气体(而没有来自透析器102的流体)被牵引到气体生成室90中，以避免任何潜在的污染。按此顺序，浓缩液泵38和44可以被锁定在它们预设流速。传导单元46可以在该顺序结束时与控制单元20一起使用，以确认流体被从气体生成室90中去除。

上面的示例描述了使用单独的柠檬酸供应部28制备CO₂气体的情况。在一个替代实施例中，去除了柠檬酸供应部28和相关的柠檬酸管线128，并且作为代替使用了来自A-浓缩液源24的A-浓缩液。A-浓缩液的生理成分因制造商和类型之间的差异而不同。然而，相信大多数(即使不是全部)A-浓缩液至少在某种程度上将与碳酸氢盐结合起来起作用以产生CO₂。用于制备CO₂气体的一种合适的A-浓缩液具有比如45的稀释比(例如，具有135mmol/l的乙酸)。

在去除柠檬酸供应部28和相关的柠檬酸管线128的情况下，可以将A-浓缩液从A-浓缩液源24、经过A-浓缩液管线34和A-浓缩液灌注管线134的一部分泵送至三通电磁阀192a的先前与柠檬酸管线128连接的同一端口。因此在图1A所示的布置中，A-浓缩液可以以与上面针对柠檬酸描述的相同的方式、经由计量泵82按计量流入气体生成室90。

图1A示出了二者择一(either/or)情形，其中或者(i)柠檬酸供应部28和相关的柠檬酸管线128存在，而灌注管线134不存在，或者(ii)作为代替，A-浓缩液灌注管线134存在以使用来自A-浓缩液源24的A-浓缩液，而柠檬酸供应部28和相关的柠檬酸管线128不存在。然而，明确地预期到，对于系统10b，一次提供两个选项，在其中提供了柠檬酸供应部28和相关的柠檬酸管线128和A-浓缩液灌注管线134。在此，可以在管线28和134的接合处添加在控制单元20的控制下的三通阀，例如类似于三通电磁阀192a和192b，以允许控制单元20按照操作员的需要打开包括柠檬酸供应部28和相关的柠檬酸管线128d的路径或者包括A-浓缩液灌注管线134和A-浓缩液源24的路径。

如上所述，在通过三通电磁阀192b到计量泵82的流体路径被打开并且根据需要打开或关闭CO₂气体管线86中的阀92的情况下，可以允许A-浓缩液和碳酸氢盐溶液在指定的时间段内混合，例如在足够的时间内混合以允许形成下游负压，以将CO₂气体从混合物中牵引出来，从而产生将在气体生成室90内增压的一定体积的CO₂气体。一旦指定的CO₂气体生成时间段结束，并且在未用过的透析流体管线76中最下游的阀92关闭，且通过第二三通电磁阀192b到计量泵82的流体路径打开，以允许在包括管线84和136的环路内循环的情况下，控制单元20使CO₂气体管线86中的阀92打开(如果先前被关闭的话)，从而使室90内的增压CO₂气体流过CO₂气体管线86、透析流体管线76的远端和未用过的透析流体管78、经由透析器102进入血液回路100。如果作为代替CO₂气体管线86中的阀92在CO₂气体形成期间一直被打开，则如上所述，CO₂气体沿着CO₂气体管线86自然地迁移。然后如上所述用CO₂气体灌注血液回路100。

应当注意，当使用A-浓缩液产生二氧化碳气体时，有可能需要在气体生成室90的下游产生负压，以使CO₂从混合溶液中被释放出来。例如，在透析器102被干燥的情况下，控制单元20可以使血液泵112反向运行以通过通向透析器102的动脉管线104、透析器本身、通向透析器102的未用过的透析流体管78、CO₂气体管线86和透析流体管线76的远端部分牵引负压力。而且，使用A-浓缩液产生二氧化碳气体的系统10a被配置为减轻或防止诸如碳酸钙的沉淀的产生。利用A-浓缩液，将溶液中酸的量(或者可能是产生所述量的浓缩液的浓度)选择为产生灌注所需的CO₂气体的量。

还可以预期的是，当将A-浓缩液用于酸溶液时，可能需要富余的A-浓缩液。在A-浓缩液不富余的情况下，在气体生成室90中更有可能形成沉淀，这是不希望的。假设使用浓度为1000mmol/l的碳酸氢盐浓缩液(例如，来自储存在罐中的处于液态形式的B-浓缩液)，则将10mL的该B-浓缩液(请参见下表)泵送进入室中将产生10mmol的碳酸氢钠。相比之下，泵送85ml的45x A-浓缩液(如下表进行的那样)将产生约11.475mmol的HAc。但是，如果作为代替使用由本公开的受让人提供的粉末状碳酸氢盐筒溶液，则离开筒的10mL所得的碳酸氢盐流体的浓度取决于温度而在1200mmol/l的范围内。在这里，为了使沉淀最小化，可以添加大约1200/1000(增加20％)的45x A-浓缩液，得到大约100mL的A-浓缩液和13.5mmol的HAc。然后，取决于混合物的温度，100mL的A-浓缩液和10mL的/>生产的碳酸氢盐溶液将产生约330至350mL的CO₂气体。作为代替，为了产生所需的较少量的CO₂气体(例如250mL)，降低碳酸氢钠的量以继而降低所需的A-浓缩液。

除了柠檬酸和A-浓缩液之外，其他酸性溶液可以与碳酸氢盐溶液结合以产生CO₂气体。一种这样的酸性溶液以商标名出售，其是由本公开的受让人开发的含乙酸的浓缩液。可以将/>溶液放置在柠檬酸袋28或A-浓缩液容器24的位置，并根据上述对应的顺序来使用。20mL的/>溶液(下表中使用的示例)包含大约12mmol的HAc。碳酸氢钠的量应在相同范围内，以避免在使用/>溶液的情况下产生沉淀。

在一个实施例中，来自源28的柠檬酸不包含氯化钙，并且因此不产生沉淀。替代地，例如，当使用含有氯化钙的透析浓缩液时，系统10a确保提供足够的浓缩液，从而将pH保持为足够低以防止沉淀的形成。例如，溶液包含钙和乙酸。当使用溶液时，系统10a再次确保添加了足够的浓缩液以防止由于钙引起的沉淀。另一种可能的溶液是本公开的受让人提供的/>柠檬酸盐溶液。/>柠檬酸盐溶液包含钙和柠檬酸。当使用/>柠檬酸盐溶液时，系统10a再次确保添加了足够的浓缩液以防止沉淀，尽管事实是溶液中含有柠檬酸(即使柠檬酸改善了这种情况，因为柠檬酸与钙结合，降低了自由的游离钙离子的浓度，并且降低沉淀的风险)。仅当不存在诸如氯化钙之类的沉淀产生组分时，例如与纯柠檬酸在一起时，才不可能沉淀。然而，甚至在这里，系统10a提供足够的酸以产生正确或期望的CO₂气体量。

其他合适的酸溶液或其混合物包括乳酸溶液、苹果酸溶液、盐酸(HCl)酸溶液、(vi)磷酸酸溶液和(vii)任何其他生物相容性酸溶液。上面列出的酸溶液中的任何一种或多种可以根据需要彼此混合或掺和以便与系统10a(以及本文所述的任何系统)一起使用。还应当理解，虽然已经将碳酸氢盐溶液和酸溶液的混合描述为先递送碳酸氢盐溶液，然后递送酸溶液，但是对于本文所述的任何实施例，该顺序可以颠倒。

如上所述，预期产生和递送一定体积的CO₂气体，其体积是血液装置100的总体积的倍数，以确保适当地去除空气。下表显示了使用备选地与45x A-浓缩液(将一份浓缩液和44份净化水混合以制成45份成品流体)、溶液和按体积计算的50％柠檬酸混合的饱和B-浓缩液执行的实验数据。假设血液装置100的总体积为250mL，则表中指定的液体体积需要增加三到七倍才能达到血液装置总体积的足够倍数。例如，使用柠檬酸将需要50mL至60mL的总液体体积，以达到血液装置体积的4倍。60mL的总液体体积被认为是非常合理的量。/>

请注意，以上数据是在大气压和约30℃至35℃的温度下混合的数据。还应该理解，示出上面的数字是为了说明使用合理量的CO₂气体生成流体成分可以产生足够的CO₂气体。在考虑沉淀时，很可能会调整实际使用的实际量。此外，例如通过降低动脉管线104中的压力来降低下游压力，减少了所需的CO₂气体量(例如，在血液管线中，在半个大气压下需要一半的量)。因此，预期在CO₂气体灌注期间例如在大气压或更低的压力下使得血液装置100中保持负压。

此外，以上使用溶液的示例可能会产生明显的沉淀，并因此可能不会呈现实际的溶液。具有两个不同输入体积的两个柠檬酸示例产生不同气体体积表明，测试结果可能例如基于环境温度以及随着反应是否提供负压力而变化。负压可能产生超过大气压下理论上可能达到的气体体积结果。

由于使用不同的成分或由于按不同比例使用相同的成分，所以用于CO₂气体灌注混合物的制剂很可能不同于用于治疗流体的制剂。一般对于制剂而言，可以通过下面两种不同的方式准确地制备混合物：(i)使用该混合物的配方，并根据该配方准确添加各成分；或(ii)使用指示该混合物的所有成分的传感器读数(例如传导率)且传感器将其反馈到控制单元20以伺服针对期望的所有成分的期望的传感器读数设定值。可以使用任一种混合精度技术来制备本公开的不同的CO₂气体制剂。

上表显示了配方，例如，(a)碳酸氢盐/A-浓缩液为1：8.5的配方，(b)碳酸氢盐/溶液为1：1和1：2的配方，以及(c)碳酸氢盐/柠檬酸为5：1的配方。如上所述，可以想到使用传导率传感器、设定值和满足设定值的伺服反馈，而不是使用针对灌注流体混合物的上述配方。但是在任何情况下，CO₂气体生成流体的制剂在至少一个方面将与为治疗而制备的未用过的透析流体的制剂不同。

现在参考图1B，系统10b示出了用于在透析流体回路30中制造CO₂气体并将这种气体递送至血液回路100的替代系统。系统10b在许多方面与系统10a相同(包括上面讨论的所有结构、功能和替代方案)。系统10b增加再循环管线138，该再循环管线138在所示实施例中从气体生成室90的底部延伸回到处于控制单元20的控制下的第三三通阀192c，并位于计量泵82的上游。如上所述碳酸氢盐和酸溶液被递送到气体生成室90，但是这里通过第三三通阀192c到再循环管线138的路径关闭。一旦将所需量的碳酸氢盐和酸溶液递送到气体生成室90，就切换第三三通阀192c的状态，使得通过第三三通阀192c到三通阀192a的路径关闭，而通过第三三通阀192c到再循环管线138的路径被打开。

在CO₂气体的形成期间和之后，计量泵82使CO₂气体生成流体沿再循环管线138向下再循环，并通过第三三通阀192c向上返回至气体生成室90。该再循环搅拌并搅动CO₂气体生成流体，导致CO₂气体从流体中释放出来，并通过气体管线86流出气体生成室90。在一个实施例中，再循环管线138可以装配有螺旋构件、交错法兰构件或其他类型的湍流器以进一步扰乱和湍流化CO₂气体生成流体并释放CO₂气体。

现在参考图1C，系统10c示出了用于将CO₂气体从透析流体回路30递送到血液回路100的替代系统。系统10c在许多方面与系统10a相同(包括以上讨论的所有结构、功能和替代方案)。系统10c还可包括再循环管线138、第三三通阀192c以及结合系统10b讨论的相关结构和功能。系统10c增加了从滴注室114的顶部通向机器连接件122的压力测量管线120。在所示的实施例中，如上所述，CO₂气体在机器12内产生并被递送到血液装置100。控制单元20使血液泵112缓慢运行，以将空气从动脉管线104和静脉管线106(在图1C中连接在一起)中去除，并将空气递送到静脉滴注室114中。在控制单元20的控制下，室114中的空气进而经由静脉压力管线120从血液装置100引出，经由阀92Pv进入机器12的内部。

现在参考图1D，示出了系统10c的血液回路100的灌注的灌注流体部分的一个实施例。在此，动脉管线104和静脉管线106的患者端彼此断开(在图1C中是连接的)。在CO₂气体灌注已完成之后，将生理盐水袋或容器124连接到动脉管线104的远端，而将空的排放袋或容器126连接到静脉管线106的远端。在控制单元20的控制下，血液泵112被操作以牵引来自生理盐水袋或容器124的生理盐水通过血液泵112上游的动脉管线104的一部分、并推动生理盐水通过血液泵112下游的动脉管线104的一部分、透析器102、滴注室114以及静脉管线106，到达排放袋或容器126。在控制单元20的控制下，生理盐水灌注将CO₂气体推入排放袋或容器126，并通过静脉压力管线120经由阀92Pv进入机器12的内部，直到可与滴液室114一起操作的液位检测器检测出高的流体液位为止，在此之后关闭阀92Pv。另外，如上所述，特别是在正压力下的生理盐水也将吸收一些回到溶液中的CO₂气体。而且，如上所述，少量的CO₂气体对患者无害。

在前述每个示例中，在透析流体回路30中产生了CO₂气体，并以气态形式将其递送到血液回路100中。在图2A至图2D所示的替代主要实施例中，作为代替，系统110a使CO₂气体在配制的灌注流体内被载送到血液回路100中，然后在血液回路100中，CO₂气体被从灌注流体脱气以帮助去掉血液回路100中的小空气袋。系统110a可以包括结合了下面针对图2A至图2D描述的附加结构、功能和替代方案的上面针对系统10a、10b和10c所讨论的任何结构、功能和替代方案。

在图2A至图2D中，除了不需要或不提供气体生成室90和相关联的管道系统之外，血液回路100与如上所示的透析流体回路30一起操作。图2A至图2D还示出了机器12可以进一步包括血液透析滤过(HDF)端口94和/或废物处理选项(Waste Handling Option，WHO)端口98。如上所述，沿着未用过的透析流体管线76流动的未用过的透析流体的一部分可能被改道(divert)成通过一个或多个超滤器，以将未用过的透析流体净化至下面这样的水平：未用过的透析流体可以作为置换流体直接被递送到动脉管线104中(如图所示的)以执行透析器前或输注前HDF或未用过的透析流体可以作为置换流体直接被递送到静脉管线106中以执行透析器后或输注后HDF。图2A至图2D示出了替代流体泵96，其在控制单元20的控制下以期望的流速将替代流体递送至血液回路100。图2A至图2D示出了动脉管线104和静脉管线106可以一起插入WHO端口98中以形成用于灌注流体和CO₂气体的环路。

应当理解，在本文所述的任何实施例中，CO₂气体可以例如经由系统10a的气体生成室90或经由系统110a中的灌注流体被引入血液回路100，即，(i)经由未用过的透析流体管线76和管78或(ii)经由HDF端口94前、HDF端口94后、或者HDF端口94前和HDF端口94后。在另一替代实施例中，CO₂气体可通过在滴注室114和疏水性或亲水性进出口116之间运行的空气排放管线被引入血液回路100。

在图2A中，系统110a的控制单元20使替代流体泵96将配制用来产生CO₂气体的灌注流体泵送进入血液回路100。可以使用碳酸氢盐溶液和上述任何一种酸溶液来产生配制用来产生CO₂的灌注流体，所述酸溶液例如(i)柠檬酸溶液、(ii)乙酸溶液(例如，来自A-浓缩液)、(iii)乳酸溶液、(iv)苹果酸溶液、(v)盐酸(HCl)酸溶液、(vi)磷酸溶液、(vii)任何其他生物相容性酸溶液，以及(v)其混合物。被配制用来产生CO₂气体的灌注流体的流速在替代流体泵96处可以处于期望的流速Q_p mL/分钟(例如，从100mL/分钟到500mL/分钟)，而在血液泵112处可以低于Q_p mL/分钟。将灌注流体引入血液回路100中会导致大量空气经由疏水性或亲水性进出口116被推出血液回路100。

在图2B中，控制单元20使血液泵112的速度增加，例如，增加到高于Q_p mL/分钟，从而使血液泵112泵送地比替代流体泵96更快，这在替代流体管线118中产生了相对较低的压力。朝向透析器102泵送的血液泵112还将血液泵112的上游的动脉管线104的一部分和静脉管线106置于负压力下。具有亲水性过滤器116的静脉滴注室114被倒置，例如手动地或在图2B中的控制单元20的控制下经由机电致动器，使得空气不被牵引进入血液回路100中。替代流体管线118中的相对较低的压力和血液泵112上游的动脉管线104的一部分和静脉管线106中的负压力二者都使灌注流体对进入血液回路100的那些部分中的CO₂进行脱气。CO₂气体逐出如上所述的血液回路100中紧缩部分中的空气袋。

控制单元20然后可以使图2B中的血液泵112反向移动，以将透析器102和动脉管线104的其余部分中的灌注流体置于负压力下，以使灌注流体对进入透析器102和动脉管线104的其余部分的CO₂进行脱气。CO₂气体去除如上所述的动脉管线104的其余部分中的和透析器102的膜中以及膜的孔中的空气袋。控制单元20可以使血液泵112多次来回反向以多次重复上述顺序，以确保血液回路100已经完全充满了CO₂气体，从而实际上血液回路100内的所有空气已经因去除而被逐出。

图2C示出了在血液回路100已经完全充满了CO₂气体之后，静脉滴注室114可以翻转到其正常位置，例如手动地或经由在控制单元20的控制下的机电致动器。控制单元20可以再次使血液泵112反向多次，以确保血液回路100的所有部件都感受到通向静脉滴注室114及其进出口116的正压力，从而实际上血液回路100内的所有空气都已经因去除而被逐出。

图2D示出了连接至动脉管线104和静脉管线106以进行治疗的患者P。可以对控制单元20进行编程，以使得在图2A至图2C的CO₂气体灌注之后，可以使用为治疗而制备的透析流体或生理盐水来吸收和/或取代CO₂气体和用于制备CO₂气体的任何剩余的CO₂气体灌注流体。如上所述，CO₂是一种生理相容性物质，它很容易被吸收到患者的血流中，并通过呼吸从体内排出。在图2B和图2C的流体灌注之后，剩余的任何微量的CO₂对患者无害，并且作为代替是会被自然地处理掉。

现在参照图3A至图3D，系统110b示出了用于将配制用来生成CO₂气体的灌注流体内的CO₂气体携带进入血液回路100(然后在血液回路100中，CO₂气体被从灌注流体中脱气以帮助消除血液回路100中的小空气袋)的替代布置。系统110b包括以上讨论并结合到系统110a中的所有结构、功能和替代方案。如所示的实施例中所示，系统110b移动替代流体管线118和替代流体泵96，以便在控制单元20的控制下，经由泵96将替代流体递送到静脉管线106(后稀释)，而不是图2A至2D中的动脉管线104(前稀释)。系统110a和110b中的任一个都可被配置为具有前稀释或后稀释或者前稀释和后稀释的替代流体递送。系统110b还将亲水性进出口116移动到机器连接件122的正前方或成为机器连接件122的一部分。系统10a至10c、110a或110b中的任何一个可以具有如图3A至图3D所示那样布置的亲水性进出口116。

所示实施例中的图3A至图3D的系统110b还包括位于机器12内的WHO泵130(WHO泵可以是就计量泵82而描述的任何类型的泵)，其在控制单元20的控制下并且被定位和布置成经由WHO端口98从血液装置100中牵引出液体。在控制单元20的控制下的WHO阀92_WHO位于机器12中在WHO端口98和WHO泵130之间。系统10a至10c、110a或110b中的任何一个都可以具有如图3A至图3D所示那样布置的WHO泵130和WHO阀92_WHO。所示实施例中的图3A至图3D的系统110b还包括位于机器12内的空气泵132(空气泵132可以是就计量泵82而描述的任何类型的泵)，其在控制单元20的控制下并且被定位和布置为将空气推入血液装置100的静脉滴注室114或从血液装置100的静脉滴注室114牵引出空气。在所示的实施例中，空气泵132位于机器连接件122和阀92Pv之间。系统10a至10c、110a或110b中的任何一个可以具有如图3A至图3D所示那样布置的空气泵132。

图3A至图3D的系统110b还包括液位传感器142，该液位传感器142可与静脉滴注室114一起操作并且被定位成感测室内的液体的液位。液位传感器142将指示室114内的液体的液位的信号发送至控制单元20，控制单元20相应地做出反应。系统10a至10c、110a或110b中的任何一个可具有如图3A至图3D所示那样布置的液位传感器142。图3A至图3D的系统110b还包括在控制单元20的控制下的替代流体管线夹钳140。替代流体管线夹钳140允许或不允许替代流体和其他流体流到血液装置100的静脉管线106。系统10a至10c、110a或110b中的任何一个可具有如图3A至图3D所示那样布置的替代流体管线夹钳140。更进一步，图3A至图3D的系统110b可以包括在控制单元20的控制下的气体/液体传感器144。气体/液体传感器144被配置为感测CO₂气体生成流体与存在于静脉滴注室114下方的CO₂气体或空气之间的差异。系统10a至10c、110a或110c中的任何一个可具有如图3A至图3D所示那样布置的空气/液体传感器144。

在图3A中，系统110b用CO₂气体生成流体填充静脉滴注室114。在一实施例中，控制单元20使替代流体泵96运行并填充静脉滴注室114。WHO泵130不需要被操作。在此，在一个实施例中，在控制单元20的控制下，CO₂气体生成流体和任何逸出的CO₂气体迫使通过滴注室114从血液装置100出来的空气经由静脉压力管线120、并且经由阀92Pv进入机器12的内部。

在图3B中，当静脉滴注室114处的液位传感器142感测到高液位的CO₂气体生成流体时，CO₂气体生成流体被泵送或在重力作用下从静脉滴注室114的底部经由静脉管线106流向WHO端口98。控制单元20可以被编程为允许CO₂气体生成流体在预设的时间段内从静脉滴注室114的底部流出或者从静脉滴注室114的底部流出直到接收到来自诸如超声或电容传感器(未示出)等的传感器的信号为止，所述传感器被定位在WHO端口98的上游的理想位置，以检测没有更多的空气沿管线流下来。

然后，控制单元20使血液泵112牵引CO₂气体生成流体通过连接的静脉管线106和动脉管线104，以填充动脉管线104一直至透析器102。

图3C示出了用CO₂气体生成流体填充血液泵112和透析器102之间的动脉管线104、透析器本身以及静脉管线106的其余部分的一个实施例。控制单元20使血液泵112以比替代流体泵96将新的CO₂气体生成流体引入血液回路100中的速率稍稍更快地泵送CO₂气体生成流体，使得在动脉管线104和静脉管线106如图所示连接在一起，并且WHO阀92_WHO关闭的情况下，血液泵112比替代流体泵96再填充室更迅速地将CO₂气体生成流体从静脉滴注室114中牵引出来，从而降低了静脉滴注室114中的液体液位。血液泵112的输出使动脉管线104的正压力部分、透析器102和静脉管线106的一直到替代流体管线118的入口的一部分填充有CO₂气体生成流体。在控制单元20的控制下，再次迫使通过滴注室114从血液装置100出来的空气经由静脉压力管线120、并且经由阀92Pv进入机器12的内部。当血液装置100的所有管线中都填充有CO₂气体生成流体时，静脉滴注室114内的液体液位将上升，最终使液位传感器142脱扣(tripping)，从而告知控制单元20血液装置100已充满。

图3D示出了在血液装置100中产生低压力以将CO₂气体从CO₂气体生成流体中牵引出来的一个实施例。在此，控制单元20使替代流体泵96停止并使替代流体管线夹钳140闭合(close)。控制单元20进一步使(i)WHO泵130通过WHO阀92_WHO产生对动脉管线104和静脉管线106的连接的吸力，以及(ii)血液泵112缓慢运行以除去由于脱气而在透析器102内部产生的气体，并将CO₂气体递送到血液装置100的所有区域。如本文讨论，吸力压力从CO₂气体生成流体中释放出CO₂气体。如果静脉室114中的CO₂气体生成流体的液位下降得太低，则控制单元20可以打开替代流体管线夹钳140，并使替代流体泵96恢复CO₂气体生成流体液位。

当CO₂气体灌注完成时，可以如结合图1D所示的那样来执行生理盐水灌注，或者在控制单元20的控制下用于治疗的透析流体可以被用来通过滴注室114冲掉CO₂气体，使其经由静脉压力管线120，并经由阀92Pv进入机器12的内部。如本文所描述的，CO₂气体可以另外被吸收到生理盐水或用于治疗的透析流体中。

现在参考图4A和图4B，系统110c示出了用于将配制用来产生CO₂气体的灌注流体内的CO₂气体载送到血液回路100中(然后在血液回路100中，CO₂气体被从灌注流体中脱气以帮助消除血液回路100中的小空气袋)的替换布置。系统110c包括以上讨论并结合到系统110a和110b中的所有结构、功能和替代方案。系统110c如所示实施例中示出的那样移动替代流体管线118，使得替代流体在控制单元20的控制下经由替代流体泵96被递送至动脉管线104(前稀释)，正如图2A至图2D中那样。

与图2A至图2D中的前稀释系统110a不同，前稀释系统110c在需要时使用机器12内的阀92Pv来关闭空气路径。注意，在所示实施例中，系统110c中的过滤器116是亲水性过滤器。过滤器116可用于防止血液进入并接触机器连接件122与机器12的内部处的连接部位。

图4A示出了用于填充血液装置100的一个示例实施例。在替代流体管线夹钳140打开的情况下，控制单元20使血液泵112以期望的速度反向运行，从而推动CO₂气体生成流体通过连接的管线104和106，并且向后通过静脉管线106到达静脉滴注室114。与控制单元20通信的流体/气体传感器144最终感测到CO₂气体生成流体，控制单元20读取到这一点并使血液泵112停止。然后，控制单元20使替代流体泵96将CO₂气体生成流体泵送到包括透析器102和通向滴注室114的静脉管线106的一部分的血液装置100，直到可与滴注室114一起操作的液位检测器142感测到高的流体液位为止。

在图4B中，在血液装置100已被填充有CO₂气体生成流体并且替代流体管线夹钳140闭合的情况下，系统110c然后可以以上述图3D中描述的方式在血液装置100中产生低压力，从而从CO₂气体生成流体释放CO₂气体以进行如本文所述的CO₂气体灌注。如已经在本文中描述的那样，在CO₂气体灌注之后，然后可以利用用于治疗的透析流体来灌注血液装置100。

元件编号列表

10a、10b、10c-系统

12-机器

14-用户接口14

16-处理器

18-存储器

20-控制单元

22-净化水源

24-A-浓缩液源

26-B-浓缩液源或碳酸氢盐筒

28-柠檬酸源或酸溶液源

30-透析流体回路

32-净化水管线

34-A-浓缩液管线

36-B-浓缩液管线

38-A-浓缩液泵

40-传导单元

42-温度传感器

44-B-浓缩液泵

46-传导单元

48-温度传感器

50-脱气室

51-脱气泵

52-加热器

54-未用过的透析流体泵

56-使用过的透析流体管线

58-使用过的透析流体泵

60-排放口

62-空气分离器

64-压力传感器

66-传导单元

68-温度传感器

70-UF系统

72-热交换器

74-流体旁路管线

76-未用过的透析流体管线

78-未用过的透析流体管

80-使用过的透析流体管

82-计量泵

84-返回管线

86-CO₂气体管线

90-气体生成室或CO₂气室

92-多个阀

92b1和92b2-灌注顺序阀

92Pv-空气路径阀

92w-水管线阀

92_WHO-废物处理选项阀

94-血液透析滤过(“HDF”)端口94

96-替代流体泵

98-废物处理选项(“WHO”)端口

100-血液装置或血液回路

102-透析器或血液过滤器

104-动脉管线

106-静脉管线

108a-动脉压力囊

108v-静脉压力囊

110a、110b、110c-系统

112-血液泵

114-静脉滴注室

116-亲水性进出口

118-替代流体管线

120-压力测量管线

122-机器连接件

124-生理盐水袋或容器

126-空的排放袋或容器

128-柠檬酸管线

130-WTO泵

132-空气泵

134-A-浓缩液灌注管线

136-碳酸氢盐灌注管线

138-再循环管线

140-替代流体管线夹钳

142-液位传感器

144-气体/液体传感器

192a-第一三通电磁阀

192b-第二三通电磁阀

应该理解，对本领域技术人员而言，对本文所述的当前优选实施例的各种改变和修改将是显而易见的。在不脱离本主题的精神和范围并且不减少其预期优点的情况下，可以进行这种改变和修改。因此，意图通过所附的权利要求来覆盖这些改变和修改。

Claims

1.一种体外疗法系统(10a至10c)，包括：

透析流体回路(30)，其包括透析流体制备结构(22、24、26、32、34、36、38、40、42、44、46、48)，该透析流体制备结构被配置为制备用于体外疗法治疗的透析流体；

血液回路(100)，其包括在所述体外疗法治疗期间使用的血液过滤器(102)；

血液泵(112)，其可操作用来泵送血液通过所述血液回路(100)和所述血液过滤器(102)；以及

控制单元(20)，其可与所述透析流体制备结构(22、24、26、32、34、36、38、40、42、44、46、48)和所述血液泵(112)操作，所述控制单元(20)被编程为制备与用于体外疗法治疗的透析流体不同的气体生成流体，其中所述气体生成流体产生二氧化碳CO₂气体，并且其中所述CO₂气体被用于灌注包括所述血液过滤器(102)的血液回路(100)，

其中，所述CO₂气体是在所述透析流体回路(30)中生成的，并且被从所述透析流体回路(30)递送至所述血液回路(100)，

其中，所述CO₂气体被所述气体生成流体载送到所述血液回路(100)中，所述体外疗法系统被配置为降低载送CO₂气体的气体生成流体所在的管线的压力以使所述CO₂气体被释放。

2.根据权利要求1所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中，所述控制单元(20)还被编程为使用灌注流体来吸收和/或冲掉来自所述血液回路(100)的CO₂气体，从而进一步对所述血液回路(100)进行灌注。

3.根据权利要求2所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中，所述灌注流体是用于体外疗法治疗的透析流体或生理盐水。

4.根据权利要求1所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中，此后使用灌注流体来吸收所述血液回路(100)中的CO₂气体和/或使用灌注流体来从所述血液回路(100)去除CO₂气体。

5.根据权利要求1所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中，此后使用灌注流体来吸收所述血液回路(100)中的CO₂气体和剩余流体和/或使用灌注流体来从所述血液回路(100)去除CO₂气体和剩余流体。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中，所述气体生成流体具有与用于体外疗法治疗的透析流体不同的pH。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中，所述血液回路(100)包括排放室(114)，所述排放室(114)实现以下各项中的至少一项：(i)CO₂气体将空气从所述排放室(114)的进出口(116)推出；或(ii)灌注流体将CO₂气体从所述排放室(114)的进出口(116)推出。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的体外疗法系统(10a至10c)，其包括酸溶液源(28)，该酸溶液源(28)被放置成与所述透析流体制备结构(22、24、26、32、34，36、38、40、42、44、46、48)流体连通。

9.根据权利要求1至3中的任一项所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中所述血液回路包括动脉管线(104)，静脉管线(106)，并且所述动脉管线(104)与所述静脉管线(106)在远端处连接在一起，从而形成将所述CO₂气体捕获在所述血液回路(100)内的环路。

10.根据权利要求9所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中所述动脉管线(104)与所述静脉管线(106)经由具有排气功能的一次性部件彼此连接。

11.根据权利要求9所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中所述动脉管线(104)与所述静脉管线(106)通过插入废物处理选项端口(98)连接在一起以形成所述环路。

12.根据权利要求1至3中的任一项所述的体外疗法系统(10a至10c)，其实现以下各项中的至少一项：(i)在灌注所述血液回路(100)的同时替代流体泵(96)被用于使所述气体生成流体移动；或(ii)在使用CO₂气体灌注所述血液回路(100)的同时所述血液泵(112)在至少一个方向上操作。

13.根据权利要求1至3中的任一项所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中，所述透析流体和所述气体生成流体是由至少一种共用浓缩液(26)形成的。

14.一种体外疗法系统(10a至10c)，包括：

二氧化碳CO₂气室(90)，其与所述透析流体制备结构(22、24、26、32、34、36、38、40、42、44、46、48)流体连通，所述CO₂气室(90)尺寸被设置为并被布置为混合所述CO₂气体生成灌注流体，使得CO₂气体被生成并将至少一部分CO₂气体存储在所述CO₂气室(90)的上部；

血液回路(100)，其包括动脉管线(104)，静脉管线(106)以及在所述体外疗法治疗期间使用的血液过滤器(102)，其中所述动脉管线(104)与所述静脉管线(106)在远端处连接在一起，从而形成将所述CO₂气体捕获在所述血液回路(100)内的环路；

血液泵(112)，其可操作用来泵送血液通过所述血液回路(100)和所述血液过滤器(102)；

CO₂气体管线(86)，所述CO₂气体管线(86)从所述CO₂气室(90)的上部延伸至注射位置，所述注射位置包括以下之一：

·通向所述动脉管线(104)或所述静脉管线(106)的置换流体管线；

·通向当所述动脉管线(104)与所述静脉管线(106)连接在一起以进行灌注时的用于容纳所述动脉管线(104)与所述静脉管线(106)端口的管线；

·与从所述血液过滤器(102)延伸的所述动脉管线(104)或所述静脉管线(106)流体连通的管线；

·通向所述血液过滤器(102)的端口的未用过的透析流体管线(76)；

其中，所述CO₂气体被引入到所述血液回路(100)中；以及

控制单元(20)，其可与所述透析流体制备结构(22、24、26、32、34、36、38、40、42、44、46、48)和所述血液泵(112)操作，所述控制单元(20)被编程为在CO₂气室(90)中制备与用于体外疗法治疗的透析流体不同的气体生成流体，其中所述气体生成流体在CO₂气室(90)中产生CO₂气体，并且其中所述CO₂气体被用于灌注包括血液过滤器(102)的血液回路(100)，

其中，所述CO₂气体是在所述透析流体回路(30)中生成的，并且经由所述CO₂气体管线(86)从所述透析流体回路(30)被递送至所述血液回路(100)。

15.根据权利要求14所述的体外疗法系统(10a至10c)，其包括与CO₂气室(90)流体连通的再循环管线(138)，以便搅动所述气体生成流体来帮助释放CO₂气体。

16.根据权利要求14或15所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中，所述透析流体和所述气体生成流体是由至少一种共用浓缩液(26)形成的。

17.根据权利要求14所述的体外疗法系统(10a至10c)，其包括计量泵(82)，其被定位并布置成泵送碳酸氢盐、以及(i)柠檬酸溶液、(ii)乙酸溶液、(iii)乳酸溶液、(iv)苹果酸溶液、(v)盐酸HCl酸溶液、(vi)磷酸溶液、(vii)任何其他生物相容性酸溶液或(viii)上述的混合物。

18.根据权利要求14所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中，所述注射位置包括与所述血液过滤器(102)的端口流体连通的管线或者与从所述血液过滤器(102)延伸出的血液管线(104、106)流体连通的管线。

19.根据权利要求14所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中所述动脉管线(104)与所述静脉管线(106)经由具有排气功能的一次性部件彼此连接。

20.根据权利要求14所述的体外疗法系统(10a至10c)，其中所述动脉管线(104)与所述静脉管线(106)通过插入废物处理选项端口(98)连接在一起以形成所述环路。

21.一种体外疗法方法，包括：

将用于制备用于体外疗法治疗的透析流体的第一配方或设定值存储在计算机存储器(18)中；

将用于制备用于二氧化碳CO₂气体灌注的气体生成流体的第二配方或设定值存储在计算机存储器(18)中，其中所述第二配方或设定值与所述第一配方或设定值不同；

提供血液回路(100)，所述血液回路(100)包括动脉管线(104)，静脉管线(106)以及在所述体外疗法治疗期间使用的血液过滤器(102)；

提供透析流体回路(30)，所述透析流体回路(30)包括透析流体制备结构(22、24、26、32、34、36、38、40、42、44、46、48)，以根据所述第二配方或设定值来制备所述气体生成流体，其中所述透析流体制备结构(22、24、26、32、34、36、38、40、42、44、46、48)包括碳酸氢盐源(26)、酸溶液的A-浓缩液源(24)、和用于将碳酸氢盐和来自所述A-浓缩液源(24)的酸溶液与净化水混合的至少一个泵(38、44)；

由至少一种共用浓缩液(26)形成所述透析流体和所述气体生成流体；

允许从所述气体生成流体中产生CO₂气体；

将所述动脉管线(104)与所述静脉管线(106)在远端处连接在一起，从而形成将所述CO₂气体捕获在所述血液回路(100)内的环路；以及

利用CO₂气体灌注所述血液回路(100)，包括使得CO₂气体能够进入所述血液回路(100)；

其中利用CO₂气体灌注所述血液回路(100)包括：使得CO₂气体能够通过CO₂气体管线(86)进入所述血液回路(100)，所述CO₂气体管线(86)从CO₂气室(90)的上部延伸至注射位置；至少一部分CO₂气体被存储在所述CO₂气室(90)的上部，所述注射位置包括以下之一：

其中，所述CO₂气体被引入到所述血液回路(100)中。

22.根据权利要求21所述的体外疗法方法，其中，允许产生CO₂气体以及利用CO₂气体灌注血液回路(100)包括使得CO₂气体能够在进入所述血液回路(100)之后从所述气体生成流体中释放出来。

23.根据权利要求21或22所述的体外疗法方法，其中，用于制备所述气体生成流体的第二配方或设定值涉及：(i)碳酸氢盐与含有柠檬酸的溶液之间的混合比；(ii)碳酸氢盐与含有乙酸的溶液之间的混合比；(iii)碳酸氢盐与含有乳酸的溶液之间的混合比；(iv)碳酸氢盐与含有苹果酸的溶液之间的混合比；(v)碳酸氢盐与含有盐酸(HCl)的溶液之间的混合比；(vi)碳酸氢盐与含有磷酸的溶液之间的混合比；(vii)碳酸氢盐与任何其他生物相容性酸溶液之间的混合比；或(viii)碳酸氢盐与上述溶液的混合物之间的混合比。

24.根据权利要求21或22所述的体外疗法方法，其中，用于制备所述气体生成流体的第二配方或设定值包括：与用于体外疗法治疗的透析流体不同的成分或与用于体外疗法治疗的透析流体相同的成分的不同构成。