CN118159312A - 透析液再生循环系统及透析设备 - Google Patents
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Abstract
一种透析液再生循环系统及透析设备，通过向代谢循环装置(60)中加入例如为载酶微球的制剂，制剂通过驱动装置的驱动在循环管路当中循环，通过代谢循环装置(60)中设置的代谢过滤模块不断将处理过的液体分离出去，将制剂截留在代谢循环装置(60)当中，被处理后的液体通过代谢过滤模块流出代谢循环装置(60)，并再经催化分解和吸附产生透析再生液，通过在再生液管路(L2‑7)中补充钾钙镁离子后，再次用于透析的过程，如此以解决现有灌流模式中交换效率低使得酶的用量增加，且因酶脱落导致酶的效率损失及安全性风险等问题。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械的技术领域，尤其涉及一种应用于透析领域的透析液再生循环系统及透析设备。
背景技术
Sorbent Dialysis这套系统最早由NASA开发，用于宇航员尿液的回收利用，1973年第一代商业化的机型REDY Machine(Regeneration of dialysate)取得了巨大的商业成功。在1973-1994年间，REDY系统成功实施了600万次血液透析治疗，并且大多数都是在家里进行，证明了其良好的便利性，安全性和临床价值。但是吸附透析的致命弱点(Achillesheel)是耗材价格极其昂贵，制作及维修的专业人才培训极其严格，早期系统含有铝等生物毒性材料，这最终导致了其被Single Pass型(当前广泛使用的传统透析机)逐步淘汰出市场。
在传统的吸附透析中，脲酶主要用于处理尿素。尿毒症患者已经丧失了肾功能，因此毒素会在体内累积，包括尿素。由于人体的蛋白质经过代谢后，都会变成尿素，并经由肾脏排泄，因此尿毒症患者的尿素含量往往非常高，在20mM左右。
尿素分子的极性很强，极易溶于水，因此传统吸附剂基本无法吸附尿素，或者选择性极差，或者成本极高。早期科学家采用脲酶将尿素分解，产生二氧化碳和氨，再通过磷酸锆来吸附氨。传统脲酶都是负载在三氧化二铝微球上面，并填充在吸附柱当中，液体灌流进去，尿素经过酶处理后，被分解掉(不需要全部分解)。由于尿素含量极高，因此所需要的酶用量也极高，且由于吸附的不牢靠，随着液体的持续冲刷，一次治疗后脲酶脱落严重，并沉积在下游吸附柱材料当中，活性损失严重，导致吸附柱和脲酶都只能一次性使用，这极大地增加了吸附透析中，脲酶的用量和成本。
在填充灌流模式中，脲酶相对固定，液体流过，因此相互碰撞的概率是远低于均相体系或溶液当中的情况的，上述模式的交换效率低使得酶的用量增加，以确保治疗效果，在过往的专利当作，脲酶的用量在20000U-60000U之间，这进而造成了耗材成本增加，且酶的脱落，还会导致酶的效率损失，以及安全性风险。耗材成本是现在透析液再生型透析机的商业化应用和家庭血液透析的推广的重要限制性因素。
发明内容
鉴于以上所述相关技术的缺点，本申请的目的在于提供一种透析液再生循环系统及透析设备，用以解决现有的填充灌流模式中交换效率低使得酶的用量增加，且因酶的脱落导致酶的效率损失及安全性风险等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请第一方面提供一种透析液再生循环系统，包括废液通路，其输入端连通透析废液的出口；代谢循环装置，其输入端连通所述废液通路的出口，用于将输入的透析废液进行代谢循环以进行首次毒素处理；吸附装置，其输入端连通所述代谢循环装置的输出端，用于将经所述代谢循环装置首次毒素处理后的废液进行二次毒素处理以生成再生液；再生液管路，其入口连通所述吸附装置用于将所述再生液输出。
本申请第二方面提供一种血液透析设备，包括：如上述第一方面所述的透析液再生循环系统；净化回路，包括输入端连通人体第一部分的第一线路，以及输出端连通人体第二部分的第二线路；透析装置，设于所述净化回路上，用于对在所述净化回路中流动的流体进行净化处理，所述透析装置包括；连接所述透析液再生循环系统的废液通路的输入端的透析液输出端；以及连接所述透析液再生循环系统的再生液管路的输出端的透析液输入端；驱动装置，设于所述第一线路上并位于所述净化回路中，用于驱动流体在所述净化回路中流动；控制装置，用于执行治疗模式对在所述净化回路中流动的流体进行净化处理后并输入人体。
本申请第三方面提供一种腹膜透析设备，包括：如上述第一方面所述的透析液再生循环系统；腹透管路，其一端连通人体腹腔，另一端连通所述透析液再生循环系统；驱动装置，设于所述腹透管路上，用于驱动流体在所述腹透管路中周期性地流动；控制装置，用于执行治疗模式以周期性的交换人体腹膜内的液体。
综上所述，本申请提供的透析液再生循环系统、血液透析设备以及腹膜透析设备，通过向代谢循环装置中加入例如为载酶微球的制剂，所述制剂通过驱动装置的驱动在循环管路当中循环，具体地，令含高浓度目标分子的待处理透析废液通过进口进入代谢循环装置，目标分子被制剂分解成相应的产物，代谢循环装置中设置的代谢过滤模块不断将处理过的液体分离出去，将制剂截留在代谢循环装置当中，并保持持续地循环流动，被处理后的液体通过代谢过滤模块流出代谢循环装置，并再经吸附装置处理，产生透析再生液，通过在所述再生液管路中补充钾钙镁离子后，再次用于透析的过程，如此以解决现有灌流模式中交换效率低使得酶的用量增加，且因酶的脱落导致酶的效率损失及安全性风险等问题。
附图说明
本申请所涉及的具体特征如所附权利要求书所显示。通过参考下文中详细描所述的示例性实施方式和附图能够更好地理解本申请所涉及发明的特点和优势。对附图简要说明如下：
图1显示为本申请在一实施例中的透析液再生循环系统组成示意图。
图2显示为本申请的透析液再生循环系统在一实施例中的示意图。
图3显示为本申请的透析液再生循环系统在另一实施例中的示意图。
图4显示为本申请的代谢循环装置在一实施例中的示意图。
图5显示为本申请的代谢循环装置在另一实施例中的示意图。
图6显示为本申请的代谢循环装置在再一实施例中的示意图。
图7显示为本申请的代谢循环装置在又一实施例中的示意图。
图8显示为本申请的代谢循环装置在另一实施例中的示意图。
图9显示为本申请的血液透析设备在一实施例中的组成架构示意图。
图10显示为本申请的血液透析设备在另一实施例中的组成架构示意图。
图11显示为本申请的血液透析设备在前稀释模式中的组成架构示意图。
图12显示为本申请的血液透析设备在后稀释模式中的组成架构示意图。
图13显示为本申请的吸附装置在一实施例中的结构示意图。
图14显示为本申请的吸附装置在另一实施例中的结构示意图。
图15显示为本申请的吸附装置在再一实施例中的结构示意图。
图16显示为本申请的吸附装置在又一实施例中的结构示意图。
图17显示为本申请的吸附装置在再生液循环系统中的一实施结构图。
图18显示为本申请的血液透析设备在前稀释模式中置换液支路的位置示意图。
图19显示为本申请的血液透析设备在后稀释模式中置换液支路的位置示意图。
图20a和图20b分别显示为本申请的第一代谢循环泵和第二代谢循环泵并联设置在代谢过滤模块上游或下游的结构示意图。
图21显示为本申请在一实施例中气动流体泵的剖面结构示意图。
图22a及图22b显示为本申请的代谢循环装置在一实施例中的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。
在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公开的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件或参数，但是这些元件或参数不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件或参数与另一个元件或参数进行区分。例如，第一接口可以被称作第二接口，并且类似地，第二接口可以被称作第一接口，而不脱离各种所描述的实施例的范围。第一接口和第二接口均是在描述一个接口，但是除非上下文以其他方式明确指出，否则它们不是同一个接口。相似的情况还包括第一连通构件与第二阀件，或者第一连通构件与第二阀件。
再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
本申请公开一种应用于医疗设备中的透析液再生循环系统，用于对透析过程中产生的透析废液进行处理后生成再生液在输入至透析设备或人体中。
在本申请中，所述医疗设备包括但不限于，血液净化设备、体外循环清除系统、体外富集清除设备、血液透析设备、血浆置换设备、体外腹膜透析设备、或体外膜肺氧合设备。其中，所述血液净化设备包括但不限于血液透析(HD)、血液滤过(HF)、血液透析滤过(HDF)、血液灌流(HP)、血液置换(PE)、免疫吸附(IA)和连续性血液净化(CRRT)、腹膜透析(PD)等设备。
在另一些实施方式中，所述医疗设备也可以是嫁接于其他体外循环设备当中的一组成模块，例如人工肝、人工肾、血液透析设备，腹膜透析设备、血浆置换设备、血浆净化设备、血脂净化设备、分子吸附再循环系统、体外膜式氧合设备、白细胞去除设备、体外循环生命支持系统等。在某些实施方式中，所述医疗设备单独作为一种医疗器械或治疗设备，也可整合至其他涉及血液或其他体液体外处理的医疗设备或器械中以形成新的设备。
在本申请中，所述“再生液”是指透析液与血液或腹腔液交换后的透析废液，采用吸附材料和酶进行处理(例如催化分解和吸附处理)，清除掉透析废液当作的部分或大部分毒素或有毒分子，并补充钾钙镁等有益或必需分子后，形成的透析废液再生液，简称再生液。再生液可视作新鲜透析液，再次与血液或腹腔液进行交换，如此反复循环，持续清除血液或腹腔液当作的毒素，达到治疗目的。采用这种透析液循环再生模式的透析设备，称为透析液再生型透析机，它包括透析液再生型血液透析机和透析液再生型腹膜透析机，这种透析机最大的好处是不需要水源和水处理系统，因此非常小型便携，适合家庭血液透析和可穿戴的透析设备。
本申请的透析液再生循环系统包括废液通路，代谢循环装置，吸附装置，以及再生液管路。请参阅图1，显示为本申请在一实施例中的透析液再生循环系统组成示意图。
在以下实施例中，主要暂以透析液再生循环系统应用于血液净化设备为例进行说明。
本申请的透析液再生循环系统的废液通路L2-1的输入端620连通透析废液的出口；所述废液通路的输出端连通所述代谢循环装置60，所述代谢循环装置60的输入端连通所述废液通路L2-1的出口，用于将输入的透析废液进行代谢循环以进行首次毒素处理；所述吸附装置61的输入端连通所述代谢循环装置60的输出端，用于将经所述代谢循环装置60首次毒素处理后的废液进行二次毒素处理以生成再生液；所述再生液管路L2-7的入口连通所述吸附装置61用于将所述再生液输出。在实施例中，可以向代谢循环装置60中加入例如为载酶微球的制剂，所述制剂通过驱动装置的驱动在循环管路当中循环，具体地，令含高浓度目标分子的待处理透析废液通过进口进入代谢循环装置60，目标分子制剂分解成相应的产物，代谢循环装置60中设置的代谢过滤模块不断将处理过的液体分离出去，将制剂截留在代谢循环装置60当中，被处理后的液体通过代谢过滤模块流出代谢循环装置60，并再经吸附装置处理产生透析再生液，通过在所述再生液管路L2-7中补充钾钙镁离子后，再次用于透析的过程。
请参阅图2，显示为本申请的透析液再生循环系统在一实施例中的示意图。
在所述透析液再生循环系统应用于血液净化设备的实施例中，所述废液通路L2-1的输入端620连通透析器以获取来自所述透析器的透析废液。在实施例中，所述透析器用于对在血液回路中流动的血液进行净化处理，并通过内置的用于对血液净化的净化膜形成患者血液流动的血液流路和透析液流动的透析液流路；在实施例中，所述透析器包括透析液室，血液室和半渗透的膜等，所述膜将透析室和血液室彼此分开，在通常所使用的毛细血管型透析器中，所述血液室通过空心纤维的整个内部体积形成，透析液室通过透析器的壳体的包围空心纤维的内腔形成。在实施例中，所述透析器的顶端连通所述动脉血液线路，所述透析器的底端连通所述静脉血液线路。所述透析器的类型可以包括血液透析器，血液透析滤过器，血液滤过器，血浆分离器，血液血浆成分分离器等各种规格或用途的器具，只要能够将血液中的毒素或分子成分分离的器具均使用本申请。
所述透析液线路包括连通所述透析器的透析液入口的再生液管路L2-7和透析液出口的废液通路L2-1，用于将透析液输入代谢循环装置60并经处理后输出，应理解的，所述透析液线路也包括必要的阀、传感器等必要的元件或组件。
在所述透析液再生循环系统应用于腹膜透析设备的实施例中，所述废液通路L2-1的输入端连通人体腹腔，以获取来自所述人体腹腔的透析废液。
在一实施例中，所述废液通路L2-1可以是由导管导通的管路，应当理解，本申请中所公开的“导管”或“管路”指的是部件可以彼此流体联接，以便提供用于在这些部件之间传递流体(即生理盐水、透析液等)的路径。
在另一实施例中，比用家用型透析设备或便携式透析设备，基于透析设备整体体积的小型化及结构的紧凑性要求，所述废液通路L2-1可采用流道方式，比如通过板件或封闭的导槽形成的流道，在一些必要的结构设计中，所述流道可以采用间隔叠加的多层结构。
在一实施例中，所述废液通路L2-1的输入端620设置有透析液出口阀621。具体地，所述透析液出口阀621可以为电磁阀、或电动开关的阀、或用于加紧废液通路L2-1以关闭废液流通的夹子。
在一实施例中，所述废液通路L2-1中设置有漏液传感器622。在所述透析液再生循环系统应用于血液净化设备的实施例中，所述漏液传感器622例如为检测漏血的漏血传感器；在所述透析液再生循环系统应用于腹膜透析设备的实施例中，所述漏液传感器622例如为检测腹腔液漏液传感器。
在一实施例中，所述废液通路L2-1上设置有用于检测透析废液压力的压力传感器6231'。所述废液通路L2-1与所述压力传感器6231'之间设置有疏水过滤器6230，所述疏水过滤器6230的渗透性可以使得压力传感器6231'检测到所述废液通路L2-1中的废液压力。
在一实施例中，所述废液通路L2-1上连通有超滤支路L2-2。在本实施例中，所述超滤支路L2-2上设置有用于存储超滤液的超滤容器6242，以及用于将所述超滤容器6242内的超滤液输送至所述废液通路L2-1的超滤泵6241。所述超滤泵6241与所述废液通路L2-1之间可设置有超滤过滤器6240。在一示例中，所述超滤容器6242例如为超滤袋，例如为采用医用塑料制成的液袋；所述超滤泵6241可以为柱塞式滚柱泵，蠕动泵或隔膜泵等。
在所述透析液再生循环系统应用于血液净化设备的实施例中，比如在血液透析治疗模式(HD)，即，标准正常的治疗模式中，由于分子之间的交换是靠浓度差驱动的自由交换，实现交换和清除毒素的目的，由于在所述废液通路L2-1上设置超滤支路L2-2，使得可以同时超滤脱水会带来额外一定量(比如3-4L)的跨膜流动。
在一实施例中，在所述透析液再生循环系统应用于血液净化设备的循环中，所述超滤泵6241会不断将所述废液通路L2-1中的水分抽出，形成跨膜负压，此时所述透析器就会多超滤过来水分，以实现压力平衡，最终超滤泵6241抽出多少水分，血液就损失多少水分，进而达到帮助人体脱除多余水份的目的。在实际实施例中，所述超滤泵6241将废液通路L2-1当中的透析废液不断抽入废液袋中，通过精确计量所述超滤泵6241的流量，就可以精确的将患者体内的多余水分抽出体外，进而达到脱水的目的。
在另一实施例中，所述超滤支路L2-2还可以设置在再生液管路L2-7上，即，所述超滤支路L2-2包括第一超滤支路和第二超滤支路，其中第一超滤支路设置在废液通道上，第二超滤支路设置在再生液管路L2-7上，在本实施例中，采用称重式超滤控制，即通过采用上游泵和游泵的双泵控制，其中，上游泵设置在所述第一超滤支路上，下游泵设置在再生液管路L2-7中第二超滤支路上，与该第二超滤支路连通的例如超滤袋的容器里面是处理好的透析再生液，该超滤袋下方有个称重装置，称重装置可以通过称重可以获得所述超滤袋里面再生液的含量，并通过控制上游泵和游泵的转速调节，比如超滤袋里面的水超过预设值(超滤曲线)，说明超滤出来的水多了，就调低上游泵的转速，同时增加下游泵的转速；反之，如果超滤袋里面的水低于预设值(超滤曲线)，则可以调高上游泵的转速，调低下游泵的转速。
在一实施例中，所述废液通路L2-1上设置有一预制液旁路L2-3，用于预充、排空、或者冲洗所述透析液再生循环系统的循环通路。在本实施例中，所述废液通路L2-1上设置有一与所述预制液旁路L2-3并联的短路阀626。
在一实施例中，所述预制液旁路L2-3为一种预充及排空净化回路的系统，通过接入到循环回路中的一个储液容器(例如为图2所示的预制液袋625，例如为采用医用塑料制成的液袋)，并配合驱动装置的工作模式，或该储液容器的正置或倒置状态就可以实现预充和排空的两种操作，即在预充模式下，令所述储液容器中液体的出口处于低位；而在排空模式下，令所述储液容器中气体的出口处于高位；相较于现有技术中的常规操作，本申请的系统结构简单，操作便捷，学习成本低，无需操作者反复颠倒透析器持续循环预充，再者，应用本申请的系统使得排空后能够更科学地处理管路和废液等医疗废料。
在本实施例中，所述预充及排空净化回路的系统包括储液容器(即图2中所示的预制液袋625)、循环回路(即图2中由废液通路L2-1和再生液管路L2-7组成的循环回路)、以及驱动装置(即图2的透析液泵627)。其中，所述储液容器用于存储预充液及回收排空的废液，包括容器本体、以及设于所述容器本体上用于作为液体或/及气体出入口的第一接口和第二接口；所述第一接口或第二接口都是容器本体中流体的出入口。例如，所述第一接口和第二接口为图2中所示的预制液袋625的第一接口b1和第二接口b2。
在本实施例中，所述储液容器可以在正置和倒置两种状态切换，即正放储液容器的状态为正置，颠倒放置储液容器的状态为倒置，为了更加简捷地切换两种状态，还包括用于正置或倒置所述储液容器的机构，在一实施例中，所述机构例如为安置所述储液容器的板体或架体，在所述板体或架体上设置有固定所述储液容器的结构以及定位正置状态和倒置状态的定位结构，以使得将所述储液容器正置时能稳定其正置状态，或者将其颠倒时能稳定其倒置状态。
在本实施例中，所述储液容器在预充及排空净化回路的系统具有两种工作模式，即，在预充模式下，所述储液容器中液体的出口处于低位；在排空模式下，所述储液容器中气体的出口处于高位；比如，在预充模式下，所述第二接口处于较低的高度使得储液容器中的预充液优先从该第二接口进入循环回路中的管路中，而在排空模式下，所述第一接口处于较高的高度使得储液容器中的气体/气泡优先从该第一接口进入循环回路中的管路中。在本申请中，所述预充模式和排空模式的切换可通过调整流体的流动方向和/或切换储液容器正置或倒置来实现。
在一些实施例中，所述预制液旁路例如专利文献CN2022108507945中描述的预充及排空净化回路的系统；在本申请中，将专利文献CN2022108507945的全文引用至此。
在一实施例中，如图1和图2所示，所述废液通路L2-1上设置有一透析液泵627，用于驱动所述废液通路L2-1中的流体正向或逆向流动。在本实施例中，所述透析液泵627正转时用于驱动所述废液通路L2-1中的透析废液流向下游的代谢循环装置60；所述透析液泵627逆转时用于驱动所述废液通路L2-1中的逆向流动，比如上述预制液旁路L2-3需要冲洗或排空的工作模式中。所述透析液泵627包括蠕动泵，隔膜泵，齿轮泵等用于驱动液体流动的驱动泵。
在一实施例中，所述废液通路上设置有第一透析液泵，所述再生液管路上设置有第二透析液泵，用于通过所述第一透析液泵和第二透析液泵的差速来改变所述透析液再生循环系统的液体平衡态总量；请参阅图3，显示为本申请的透析液再生循环系统在另一实施例中的示意图，所述再生液管路L2-7上同时设置有第二透析液泵627”，它与废液通路L2-1上的第一透析液泵627'以相同的方向和流量驱动整个透析液循环的流动，这种设计能够大幅降低吸附装置61的压力。在一些实施例当中，第一透析液泵627'和第二透析液泵627”的速度不一样，以增加或减少代谢循环和/或吸附装置61的溶液体积，以实现可控和可计量的超滤或滤过，其中实现超滤是，往往需要额外的称重或体积检测方式来测定超滤量，其中实现周期性地血液滤过时，两个泵转速的不一样往往是周期性地，或者随着滤过量或压力动态调整的。
在一实施例中，所述废液通路L2-1上设置有一控温装置628'，用于将所述废液通路L2-1中的流体的温度控制到预设范围。
在另一实施例中，所述再生液管路L2-7上设置有一控温装置628”，用于将所述再生液管路L2-7中的流体的温度控制到预设范围。
在图3所示的实施例中，所述废液通路L2-1和再生液管路L2-7上分别设置有控温装置(628'，628”)。在上述实施例中，所述控温装置为加热装置或恒温装置。
在一实施例中，所述废液通路L2-1上设置有加样装置(未予图示)，用于加入酶制剂(含有脲酶的载酶微球)使其进入所述代谢循环装置60。在本实施例中，所述加样装置例如为开设在废液通路L2-1上的开口，或者注射口等。
在另一实施例中，所述加样装置也可以设置在所述代谢循环装置60的汇集容器600上。
在实施例中，所述载酶微球是固载了脲酶的微球，尺寸在1-1000um之间，最优在20-50um，不限于微球的材料或固载工艺。载酶微球一般是治疗前，以溶液的方式注入汇集容器中进而进入循环。
所述代谢循环装置60是一种通用型，平台型装置，当加入不同酶制剂(载酶微球时)，就可以将不同的分子清除，或起到不同的催化分解或合成的作用，比如加入乙醇氧化酶微球可以氧化乙醇，尿酸氧化酶微球可以氧化尿酸，苯丙氨酸解氨酶微球可以分解苯丙氨酸。因此理论上只要有相应的分解或合成功能的酶，就可以改变透析废液当作任意目标分子的浓度，进而改变血液当作目标分子的浓度，以实现治疗的目的。
在一实施例中，在所述代谢循环中的酶或酶制剂或载酶微球是流动状态的。具体地，在所述代谢循环装置60中加入的酶或酶制剂或载酶微球是随同代谢循环装置60中参与循环的循环液体流动的，其中，只要是在所述代谢循环装置60中流动的液体即为所述循环液体，所述循环液体举例为待处理的透析废液、经过至少一次处理的透析废液等。如此，所述酶或酶制剂或载酶微球通过循环可均匀分布在所述代谢循环管路中，进而可以解决因所述酶或酶制剂或载酶微球聚集而导致的代谢效果下降的问题，提高了酶或酶制剂或载酶微球的利用率。在一实施例中，所述代谢循环中循环液体的流速大于废液通路或再生液管路中液体的流速。在一示例中，所述代谢循环中循环液体的流速是所述废液通路或再生液管路中液体的流速的4到7倍。例如，所述废液通路或再生液管路中液体的流速为500ml/min，所述代谢循环中循环液体的流速为2000ml/min。如此，可实现循环液体在所述循环装置中快速循环进行多次滤过。需要说明的是，虽然以所述代谢循环中循环液体的流速大于废液通路或再生液管路中液体的流速为例进行说明，但并不以此为限，在其他实施例中，所述代谢循环中循环液体的流速也可以等于废液通路或再生液管路中液体的流速。
在一实施例中，所述代谢循环装置60的首次毒素处理为通过加入酶或酶制剂或载酶微球清除所述透析废液中的尿素，在这一应用场景当中，主要是针对肾功能缺陷或者肾衰的患者，或进行腹膜透析或血液透析治疗的患者。
在使用所述代谢循环装置60时，通过在其代谢循环管路L2-4中加入的载酶微球含有脲酶，脲酶分解尿素产生二氧化碳和氨，所产生的二氧化碳一部分溶解在液体当中，形成缓冲体系，一部分形成气体，使得代谢循环管路L2-4中的汇集容器600的液面下降，通过液位传感器602检测到汇集容器600的液面到达预设低位时，启动气体支路上的三通阀或四通阀或流道切换装置，将多余的二氧化碳排出。在实施例中，通过检测代谢循环或代谢循环流出物的pH，尿素浓度或氨浓度，来检测血液中尿素的含量，并计算尿素的清除量，OCM或者吸附剂的使用情况，并显示或提示出来，通过与经验值或历史值得对比，来反应或检测酶的活性，以及提示操作者添加或更换酶制剂。
在使用时，可以向代谢循环中加入载酶微球，载酶微球通过代谢循环泵的驱动在代谢循环管路L2-4当中循环，处理方法是，含高浓度目标分子的待处理液体通过进口进入代谢循环管路L2-4，目标分子被载酶微球分解成相应的产物，代谢过滤模块605不断将处理过的液体分离出去，将载酶微球截留在代谢循环管路L2-4当中，被处理后的液体通过代谢过滤模块605上流出所述代谢循环模块。
在一实施例中，所述代谢循环装置60包括：汇集容器600，代谢循环管路L2-4，代谢循环泵606，以及代谢过滤模块605。在本实施例中，所述代谢循环装置60将待处理的透析废液加入代谢循环管路L2-4中流动并通过代谢循环泵606驱动循环液体流，对循环中的液体流进行处理以选择性改变液体流中的分子或分子组合的结构或浓度，在这一过程中，令所述循环中经处理的透析废液代谢处理液离开循环，以及令所述循环中保留有混合载酶微球的制剂余量。
请参阅图4，显示为本申请的代谢循环装置在一实施例中的示意图，如图所示，在本实施例中，所述代谢循环管路L2-4的一端连通所述汇集容器600的第二接口a2，另一端连通所述汇集容器600的第三接口a3，以此形成一个循环回路；在本实施例中，所述代谢循环泵606设置在所述代谢循环管路L2-4上，用于驱动所述汇集容器600中混合的载酶微球和透析废液在所述代谢循环管路L2-4中循环流动；所述代谢过滤模块605设置在所述代谢循环管路L2-4上，用于将所述代谢循环管路L2-4中循环流动的载酶微球和透析废液的混合液进行毒素处理后，将所述载酶微球截留在所述代谢循环管路L2-4中，并滤出透析废液代谢处理液。
在一实施例中，还包括用于控制所述代谢循环泵606以使代谢循环模式下所述代谢循环管路L2-4中的流体总量动态平衡的装置，即，通过在任一循环中控制引入所述循环的透析废液与离开循环的透析废液代谢处理液流速以保持所述循环中流体总量动态平衡，令含高浓度目标分子的待处理液体通过进口进入循环，目标分子被载酶微球分解成相应的产物，所述代谢循环装置60中的代谢过滤模块605不断将处理过的液体分离出去，将载酶微球截留在循环当中，被处理后的液体通过代谢过滤模块605上流出代谢循环模块。
在一实施例中，设置在所述代谢循环管路上的代谢循环泵包括：第一代谢循环泵及第二代谢循环泵，其中，第一代谢循环泵设置在所述代谢过滤模块上游，第二代谢循环泵设置在所述代谢过滤模块下游。请参阅图5，显示为本申请的代谢循环装置在另一实施例中的示意图，如图所示，通过所述第一代谢循环泵606'和第二代谢循环泵606”的差速来改变所述代谢循环管路L2-4的液体平衡态总量。在图5所示的实施例中，所述第一代谢循环泵606'和第二代谢循环泵606”例如为蠕动泵。
在另一实施例中，设置在所述代谢循环管路上的代谢循环泵包括设置在所述代谢过滤模块上游或下游的第一代谢循环泵以及与所述第一代谢循环泵并联的第二代谢循环泵。请参阅图20a和图20b，分别显示为本申请的第一代谢循环泵和第二代谢循环泵并联设置在代谢过滤模块上游或下游的结构示意图，如图所示，所述第一代谢循环泵607'和第二代谢循环泵607”并联设置在所述代谢循环管路L2-4上。汇集容器600内的液体从第二接口a2流入代谢循环管路L2-4，液体经过代谢过滤模块和所述第一代谢循环泵607'后从第三接口a3再流入汇集容器600中，并且，液体经过代谢过滤模块和所述第二代谢循环泵607”后也可以从第三接口a3再流入汇集容器600中。
其中，所述第一代谢循环泵607'和第二代谢循环泵607”为气动流体泵，对应的，第一代谢循环泵607'和第二代谢循环泵607”的两侧均设置有阀(未予图示)。所述阀可以是气动流体阀也可以采用夹管阀等。所述气动流体泵利用一气动接口通入的正压气体和负压气体控制流体在流体通道内正向或逆向流动。换言之，所述气动流体泵利用一气动接口通入的正压气体和负压气体控制流体在代谢循环管路内正向或逆向流动，其中，所述流体通道即为与所述气动流体泵和气动流体阀连通的部分代谢循环管路。如图20a所示，气动流体泵的进口与所述第二接口a2连通，气动流体泵的出口与所述代谢过滤模块连通，则所述气动流体泵可以控制流体在流体通道内正向流动，反之，如果进口与所述代谢过滤模块连通，出口与所述第二接口a2连通则可控制所述流体在流体通道内逆向流动。
在一实施例中，所述气动流体泵用于利用所述气动接口通入的正压气体向其流体通道内推排流体、以及利用所述第一气动接口通入的负压气体向其流体通道内抽吸流体。请参阅图21，显示为本申请在一实施例中气动流体泵的剖面结构示意图，如图所示，所述气动流体泵包括流体腔6071、气动隔膜6070、以及气体腔6072。在抽吸流体的过程中，气动流体泵的进口6080一侧的阀打开，气动流体泵的出口6081一侧的阀关闭，气动流体泵的气体腔6072内为负压气流，进而气动隔膜6070受力向上变形，流体从进口6080通过流体通道608被抽吸到流体腔6071中。在推排流体的过程中，气动流体泵的进口6080一侧的阀关闭，气动流体泵的出口6081一侧的阀打开，气动流体泵的气体腔6072内为正压气流，气动隔膜6070受力向下变形，进而流体腔6071中的流体经由所述流体通道608在所述出口6081排出。
在一实施例中，所述流体腔6071形成在流道板610上，进一步，与其连通的所述流体通道608也可设置在所述流道板610上。具体地，所述流道板610上预留的多个凹陷、凹槽、开口等结构形成流体腔6071和流体通道608。在一实施例中，所述流道板610由PMMA、PVC或者PC塑料注塑成型。
在一实施例中，所述流体腔6071形成于流道板610内侧。其中，所述流道板610内侧是所述流道板610靠近所述气动隔膜6070的一侧。在一示例中，所述流体腔6071是在所述流道板610内侧朝向远离所述气动隔膜6070的方向凹陷形成的腔体。所述流体腔的凹陷表面可以是弧形、曲线型等形状。
在一实施例中，所述气动隔膜6070的第一表面覆盖在所述流体腔6071上。其中，所述第一表面是其朝向所述流道板610的表面，所述第二表面是远离所述流道板610的表面。所述气动隔膜6070的第一表面覆盖在所述流体腔6071上用于受到压力时改变所述流体腔6071的体积以使流体腔6071向所述流体通道608内推排流体或者使流体腔6071从所述流体通道608内抽吸流体。
在一实施例中，所述气动隔膜由硅橡胶或者PVC软膜制成。所述气动隔膜受力变形，在受的力撤销后，所述气动隔膜可恢复至原来的状态/形状。其中，所述气动隔膜受力向下变形时，所述流体腔内的腔压为正压。又如，所述气动隔膜受力向上变形时，所述流体腔内的腔压为负压。
所述气体腔6072被所述气动隔膜6070的第二表面覆盖，换言之，所述气动隔膜6070的上侧为所述气体腔6072，所述气动隔膜6070的下侧为对应的流体腔6071。
在一实施例中，所述气体腔6072设置在气道板611上，所述气道板611与所述流道板610和所述流体泵6071的气动隔膜6070结合。在一实施例中，所述气道板611与所述流道板610结合后，二者将所述气动隔膜6070夹持在中间。在一实施例中，所述气道板由PMMA、PVC或者PC塑料注塑成型。所述气道板上预留多个凹陷、凹槽、开口等结构。
在一实施例中，所述气体腔6072形成于气道板611内侧。所述气道板611上预留的多个凹陷、凹槽、开口等结构形成所述气体腔6072。流体腔6071、气体腔6072以及二者之间的气动隔膜6070构成了前文所述的气动流体泵。
所述气体腔6072内开设有用于连通外部气体通路的气孔6074，所述气孔6074向气体腔6072内提供的正压气流或负压气流以驱动所述气动隔膜6070改变所述流体腔6071的体积。在所述气体腔6072内为正压气流时，所述气动隔膜6070受力向下变形，在所述气体腔6072内为负压气流时，所述气动隔膜6070受力向上变形。
为此，所述气道板611的外侧还设置有连通所述气孔6074的气动接口609。通过所述气动接口609与透析设备的气动系统连通，以便所述气动系统向气体腔6072提供正压气流或负压气流，以控制所述流体在流体通道608中正向或逆向流动。
在一实施例中，所述流道板和所述气道板可以通过粘接、焊接、卡扣、或螺丝固定等方式结合在一起，并将所述气动隔膜夹持在所述流道板和所述气道板之间。将所述流道板、气动隔膜、以及气道板三者预先固定结合在一起，可以确保所述气动隔膜与所述流道板和所述气道板之间的密封性，以确保气驱动的气密性。
在一实施例中，所述气动隔膜上还设置有密封圈6073，以实现所述气动隔膜与所述流体腔和/或所述气体腔之间的密封。所述密封圈可以通过黏贴等方式设置在所述气动隔膜上，也可以与所述气动隔膜一体成型。
将所述第一代谢循环泵607'和第二代谢循环泵607”设置为气动流体泵，不但可以实现传统蠕动泵的功能，而且还可以降低透析液再生循环系统以及包括所述透析液再生循环系统的透析设备中电气元件的数量，降低了设备的复杂程度并且可提高设备的集成度。
由于所述气动流体泵的抽吸流体和推排流体交替执行，气动流体泵在推排流体时无法抽吸流体，气动流体泵在抽吸流体时无法推排流体。为了保证代谢循环管路一直有流体在连续流动，以及避免代谢循环中的酶或酶制剂或载酶微球产生堵塞，所述第一代谢循环泵607'和第二代谢循环泵607”交替工作以驱动所述代谢循环中的液体流动。例如，所述第一代谢循环泵607'在抽吸液体时，第二代谢循环泵607”在推排流体，相应地，所述第一代谢循环泵607'在推排液体时，第二代谢循环泵607”在抽吸流体。如此，可保证代谢循环管路一直有流体在连续流动。
在一实施例中，第一代谢循环泵607'和第二代谢循环泵607”两侧设置的阀为气动流体阀，气动流体阀的结构与气动流体泵相似，所述气动流体阀也包括流体腔、气动隔膜、以及气体腔，在气体腔内通入正压气流时气动隔膜受力向下变形，气动流体阀关闭；在气体腔内通入负压气流时气动隔膜受力向上变形，气动流体阀打开。在一实施例中，气动流体阀的所述流体腔和气体腔也可以对应集成在所述流道板和所述气道板，所述气动流体阀的气动隔膜与所述气动流体泵的气动隔膜可以是一体的也可以是独立的。
为了降低设备的制造成本，通常将代谢循环装置中的所述气动流体泵和所述气动流体阀共用一个气动系统，当二者共用一个气动系统时，在气动系统给气动流体泵和所述气动流体阀通入同等压力的正压气流时，所述气动流体泵的流体腔内的流体将会迅速全部推排至流体通道内，导致湍流，进一步还会破坏酶或酶制剂或载酶微球的微观结构。
为此，所述气动流体泵的气动接口设置有气体阻尼元件，所述气体阻尼元件用于限制气流进入气动流体泵的气体腔的瞬时流量。具体地，正压气流通过所述气体阻尼元件时，降低了气流的瞬时流量，进而促使气动流体泵的流体腔内的流体平缓的推排至流体通道内，避免湍流以及避免破坏酶或酶制剂或载酶微球的微观结构。
在一示例中，所述气体阻尼元件设置在所述气动接口的入口端。在其他示例中，所述气体阻尼元件也可以设置在所述气动系统的正压气源与所述气动流体泵连通的气源连通管路上的任意位置。
在一些实施例中，所述气体阻尼元件为小口径的管路。例如，所述气体阻尼元件的口径是所述气动接口的口径的1/2-1/10。又如，所述气体阻尼元件的口径是所述气源连通管路口径的1/2-1/10，通过小孔径的管路限制了气流进入气动流体泵的气体腔的瞬时流量。在另一实施例中，所述气体阻尼元件举例为气流调节阀，所述气流调节阀为高频阀门，通过高频的关断和开启，可以限制气流进入气动流体泵的气体腔的瞬时流量。
请参阅图6，显示为本申请的代谢循环装置在再一实施例中的示意图，如图所示，在本实施例中，所述汇集容器600的第一接口a1连通所述废液通路L2-1输出端，所述汇集容器600的包括位于腔内下部分的储液空间6001和位于腔内上部分的集气空间6000。即，所述汇集容器600按功能被划分两个空间，上面的集气空间6000用于集气，下面的储液空间6001用于收集途径该汇集容器600的液体，即所述汇集容器600中有一个气液分离层，并且在所述汇集容器600内的液体从第二接口a2通过流入代谢循环管路L2-4，并从第三接口a3再流入汇集容器600中，当然，在代谢循环泵606逆转的情况下，所述汇集容器600内的液体从第三接口a3通过流入代谢循环管路L2-4，并从第二接口a2再流入汇集容器600中。在本实施例中，所述汇集容器600的顶部设置第四接口a4用于连通气体支路L2-5。
在本实施例中，所述储液空间6001包括分别向下延伸的第一延伸部60010、第二延伸部60011；其中，所述第二接口a2开设在所述第一延伸部60010的底端；所述第三接口a3开设在所述第二延伸部60011的底端，隔离部60012高于所述第二接口a2及第三接口a3。在本实施例中，为了确保所述储液空间6001的进出口都在最低的位置，将所述第二接口a2及第三接口a3分别设置在向下延伸的第一延伸部60010和第二延伸部60011的底端，使得无论流体是从第二接口a2流向第三接口a3，还是从第三接口a3流向第二接口a2，在汇集容器600内，流体都是从底部朝上流动。在本实施例中，所述储液空间6001的第一延伸部60010及第二延伸部60011均朝向下延伸，应理解的，所述的“向下延伸”垂直向下延伸，也可以包括倾斜向下延伸。
在另一实施例中，所述储液空间的第一延伸部及第二延伸部其中一个延伸部水平延伸，另一个延伸部向下延伸，使得所述第一延伸部和第二延伸部具有一入射角，在具体的实际实施中，所述入射角的角度可以根据实际的流体的流速、气泡含量、或流体流量等参数做相适应的设计。
在实施例中，开设有所述第二接口的第一延伸部或开设有第三接口的第二延伸部的长度与所述储液空间内流体的流速、气泡含量、或流体流量相关；或者位于所述第一延伸部和第二延伸部的隔离部的长度与所述储液空间内流体的流速、气泡含量、或流体流量相关；或者从所述第二接口或第三接口中的一个接口流向另一接口的流体最短流经距离与所述流体的流速、气泡含量、或流体流量相关。
在实施例中，例如为液体的流体从开设有第二接口的第一延伸部通过汇集容器的内部空间流向开设有第三接口的第二延伸部，通过设计所述汇集容器的内部结构和第二接口与第三接口的相对位置来控制流经的液体的最短流经距离，以使液体当中的气泡有上浮逃逸并且达到气液界面分离的目的，液体的最短流经距离受到液体的气泡含量、流速、或流量相关，比如，当液体中的气泡含量越高，或者流速越快，再或者流量越大，在实践中，需要设计的液体的最短流经距离则越长。对应到不同的实施例中，例如在一示例中，当液体中的气泡含量越高，或者流速越快，第一延伸部或第二延伸部的长度就越长；在另一种示例中，当液体中的气泡含量越高，或者流速越快，再或者流量越大，位于所述第一延伸部和第二延伸部的隔离部的长度则越长；在再一种示例中，当液体中的气泡含量越高，或者流速越快，再或者流量越大，从所述第二接口或第三接口中的一个接口流向另一接口的流体最短流经距离则需要越长。
在本实施例中，为了调节途径所述集气腔的流体的流阻或使产生紊流，或者调节途径所述集气腔的流体的流速，以利于流体中携带的气体/气泡被富集在储液空间的液面以上，可以在实际的应用中，适当增加或缩短所述第一延伸部和/或第二延伸部的长度；当然，也可以通过改变所述第一延伸部和第二延伸部之间隔离部的长度来实现上述目的。在一些实施例中，所述隔离部为相对于所述第一延伸部和/或所述第二延伸部呈台阶结构；所述隔离部为相对于所述第一延伸部和/或所述第二延伸部呈拱形结构；或者所述隔离部为自所述集气腔的底部朝上延伸的挡板结构；比如，所述集气腔大致呈A字型、倒V字型、倒U字型、n字型、或者“山”字型的结构等具有底部延伸部的形状或构造。
需说明的是，为了更好的实现气液分离，在本申请的一实施例中，从所述第二接口或第三接口中的一个接口流向另一接口的流体的路径截面大于所述第二接口或第三接口的截面，即，通过对集气腔内部空间或流体的流道设计冗余空间的结构设计，以使液体流经路径的截面远大于接口(第二接口或第三接口)的截面积，以降低液体流速，增加气体逃逸时间，比如液体水平流动时，水平方向的截面积逐步增大，流速逐步下降，流量一致，以使气体能够容易逃逸。
在一实施例中，如图6所示，所述汇集容器600的第一接口a1连通所述废液通路L2-1输出端，具有用于将加入的载酶微球和透析废液混合以充分接触。在本实施例中，所述汇集容器600上设置有用于加入酶制剂(含有脲酶的载酶微球)的加样口(未予图示)。具体地，所述加样口含有一个阀或夹子，用于开关和闭合加样口，加样口的形状可设计成易于注射器连接，具有一定的气密性。所述汇集容器600例如为一透明的液体袋，例如为采用医用塑料制成的液袋。
在某些实施方式中，所述代谢循环装置中的加样口还配置有加样装置，用于向所述代谢循环管路L2-4中添加、补充或替换反应底物、催化单元、药物、以及其他辅助因子或活化剂。在此示例中，所述加样装置即可作为一处理单元，通过所述加样装置可人为控制或由计算设备控制向所述代谢循环管路L2-4中添加、补充或替换催化单元及反应底物、活化剂等，由此实现对流体的处理。在实际场景中，所述加样装置还可用于控制所述循环中的催化单元浓度，例如，当待处理流体中的目标物质浓度不同，对应的可通过控制加入管路中的催化单元的量以达到预设的反应效果。
所述加样装置可设置为与管路一体的部件，又或为具有相对的两个接入口以连通管路并以确保流体形成循环。通过所述加样装置，所述催化单元或反应底物可即时加入所述代谢循环管路L2-4中；其中，所述反应底物可以为待处理流体中任意组分或可与待处理中任意组分发生相互反应的物质，所述相互反应包括但不限于生物反应、化学反应、物理反应。所述辅助因子或活化剂可用于辅助催化单元与目标物质反应，例如，当所述催化单元为需要金属离子作为辅助因子的金属酶。
在一示例中，所述加样装置的加样口还可配置有对应的旋塞或密封盖，用于在加样时开启并在加样结束后关闭，以保证管路内部保持相对密闭。
在另一示例中，所述加样装置可配置有可透过的部件例如橡胶塞，在加样时可通过注射或穿刺形成加样口，例如将待加入所述管路中的催化单元或反应底物等存放于注射器中，通过注射器刺穿橡胶塞以将催化单元或反应底物添加至加样装置中。
在实施例中，所述汇集容器具有汇集腔体，用于令所述循环式催化单元、流体余量和待处理液体混合，以使催化单元与目标物质接触。
在一实施例中，所述汇集容器可用以扩充循环的容积，在所述流体为液体的各示例中，所述汇集容器可帮助循环液体与循环式催化单元更好的混合，由此可实现目标物质与催化单元充分接触。
在某些实施方式中，所述汇集容器还用于设置加样口、排进气口、或排液口。在此示例下，所述汇集容器还可作为各种进出液口或进排气口的整合平台和各种液体的交汇混合场所。
在一种实施方式中，通过确定所述汇集容器设于管路中的位置，令自然置放时汇集容器中的流体基于重力作用具有顺应循环方向流动的趋势，由此设计可避免或减小管路中气泡产生，在此示例下所述汇集装置上还可设置连通气体支路L2-5的排进气口以调节循环内部气压。
如图2至图8所示，在一实施例中，所述汇集容器600上设置有液位传感器602，用于检测所述汇集容器600内液体的液位，可以通过该液位传感器602传输信号来决策是否控制汇集容器600当中的液位。
在一实施例中，所述汇集容器600上设置有颜色传感器601用于检测所述汇集容器600内液体的颜色以检测载酶微球的含量或浓度等信息，或作为操作人员是否有加入载酶微球的检测信号，用于确保透析设备的正确操作流程和程序化操作。
在一实施例中，所述代谢循环装置60还包括一气体支路L2-5，用于通过排气或进气控制所述汇集容器600中的液量。在本实施例中，所述气体支路L2-5上设置有气泵6030，所述气泵6030连通有气体出入口。所述排气支路L2-5上设置有排气阀6031或流道切换装置，用于连通或关闭所述排气支路上的流通气体，所述排气阀6031例如为三通阀或四通阀。所述气体支路L2-5上设置有疏水过滤器6230'。所述排气支路L2-5设置有用于检测所述汇集容器600腔内压力的压力传感器6231”，所述压力传感器6231”可以反映代谢循环或/及下游的流体压力情况。
请参阅图7，显示为本申请的代谢循环装置在又一实施例中的示意图，如图所示，所述气体支路L2-5上设置有两个气泵(6030'，6030”)，即用于除气的第一气泵6030'以及用于加气的第二气泵6030”，所述第一气泵6030'以及第二气泵6030”之间设置排气阀6031或流道切换装置，通过选择性地控制所述第一气泵6030'或第二气泵6030”控制所述汇集容器600内的液面及液量。
在实施例中，所述压力传感器6231”，气泵(6030'，6030”)，疏水过滤器6230'，通过三通或四通阀或流道切换装置，共同继承于所述气体支路L2-5中，该气体支路L2-5位于汇集容器600上。在使用时连通压力传感器6231”，当需要快速排气时，连通排气口，需要缓慢排气时，连通除气泵(如图7所示的第一气泵6030')，当需要打气时，连通气泵(如图7所示的第二气泵6030”)。
在实施例中，可以通过上述液位传感器602传输信号，来控制所述汇集容器600当中的液位高低，或是通过所述液位传感602或压力传感器6231”来判断汇集容器600的液位或气体含量，再利用所述气体支路L2-5上的气泵(6030'，6030”)或排气阀6031来自动控制排气口的关闭，将代谢循环中反应产生的气体排出，或控制代谢循环的液体总量，或控制透析液再生循环的液体总量。在一些实施例中，所述透析液再生循环的总量除了上述图1所示的所示内容，例如还包括透析器的外腔等类似于传统透析机的水路，比如等于透析废液和再生液的总量。
请参阅图8，显示为本申请的代谢循环装置在另一实施例中的示意图，如图所示，所述汇集容器600的底部设置有一个称重装置604，用于检测所述汇集容器600内液体的重量以判断所述汇集容器600内液体的容量，进而通过气泵(6030'，6030”)控制所述汇集容器600内的液面及液量。
在实施例中，用于检测所述汇集容器内待处理液体当中的目标分子浓度时，即通过测定代谢循环中活流出物的pH，底物浓度，或产物浓度，来检测目标分子的浓度或累积处理量，以此反应下游吸附装置的使用情况。更进一步地，可以通过上述传感器检测到的物质浓度，将开始的，被处理掉的，或者剩余的目标分子，产物分子的浓度显示或提示出来OCM(on-line clearance monitoring，在线尿素清除率监测，简称OCM)，或者通过与经验值或历史值或约定值得对比，来反映或检测酶的活性，如果测得的值远低于历史值或预设值，则并提示操作者，以便于添加或更换酶制剂。
本申请通过在代谢循环装置内设置气体支路L2-5，可以实现HDF治疗模式的设计，即(循环透析液)总量动态控制的血液透析滤过。通过动态周期性的调控透析液循环当中任意容器的体积或液面，来调控透析液循环当中液体的总量，进而实现周期性的滤过和滤出，增加透析器的分子对流交换。
假定所述汇集容器的容积大约20-30mL，例如为四通阀的排气阀可以连接用于除气或加气的气泵或压力传感器。标准状况下，所述汇集容器内的液面处于低位，空气约25mL，由于透析废液通路L2-1中不断注入液体，所述汇集容器内的空气腔室为正压。
在实施例中，一个HDF过程可以拆分成许多个相同的周期，或者说气泵(6030'，6030”)加气或除气周期，例如上述图7所示例的。
在除气周期中(假设30s)，在除气过程中，所述汇集容器内的液面缓慢上升，血液中水分向透析液一侧的滤过量增加，如果气泵的除气的速度是46ml/min，那么滤过来的水分就是23mL。
在加气周期中(假设30s)，气体加压液面下降，更多的透析液滤过进入血液，速度同样是46ml/min。也就是一个周期(1min)增加的滤过率是23mL，那么整个治疗周期中240min的滤过量5.52L。
在另一增加滤过量的实施例，如果加气周期比除气周期缩短，加气速度更快，比如5s完成加气，流速就是276ml/min；在这种情况下一个周期的时间是35s，240min的治疗时间可以工作411.4个周期，其总的滤过量是9.45L。
通过在代谢循环装置中设置气体支路L2-5虽然可以进行排气，但是需要设置气泵、压力传感器等各种装置，增加了代谢循环装置的复杂度，进而增加了制造成本。
为此，在另一实施例中，请参阅图22a及图22b，显示为本申请的代谢循环装置在一实施例中的结构示意图，如图22a所示，所述汇集容器600的顶部设置有一排气口6000，所述汇集容器600内对应所述排气口6000悬设有一浮动阀球6001。所述浮动阀球6001用于随所述汇集容器600内液面上升以密封所述排气口以及随所述汇集容器600内液面下降以打开所述排气口。具体地，汇集容器600内的气体会上升聚集在汇集容器600的顶部，随着气体逐渐增加，汇集容器600内液面逐渐下降，在液面下降的同时浮动阀球6001随着液面下降，打开排气口6000，气体从所述排气口6000排出，当液面上升时，如图22b所示，浮动阀球6001随着液面上升，当浮动阀球6001上升到汇集容器600顶部时密封所述排气口6000，以防止所述液体从排气口6000排出。如此，既可以排除汇集容器600内的气体又降低了代谢循环装置的复杂度，比如减少了电气组件或元件的设置。
在实施例中，酶制剂是可以重复使用的，并通过上文所述“预制液旁路”的方式，在代谢循环当作接入一个空预制液袋，将代谢循环中的液体和载酶微球，冲入袋子中，并低温储存上述酶制剂(更稀的酶制剂)。在下次治疗时，将所述袋子接入代谢循环管路中，并倒置，出口在下，将酶制剂补充到代谢循环当作，或适量根据经验值补充一部分酶制剂之后，继续用于透析治疗。
在一实施例中，酶制剂分离的方式是通过代谢过滤模块实现的，所述代谢过滤模块包括分离组件以将所述代谢过滤模块分隔形成第一侧与第二侧，其中，所述代谢过滤模块第一侧的相对两端分别连通所述代谢循环管路L2-4的进流口以及出流口，所述代谢过滤模块第二侧连通所述吸附装置的输入端。在一些实施例中，所述代谢过滤模块也可以称为分离模块。
在本实施例中，所述代谢循环泵驱动所述汇集容器中混合的载酶微球和透析废液在所述代谢循环管路L2-4中以预设流速进行循环流动；期中，所述预设流速与目标物质、流体成分、流体温度、分离组件结构、分离组件材料、代谢过滤模块腔体结构、管路管径、以及流体交换效率中的至少一者相关。代谢循环泵可以在代谢过滤模块的上游或下游，且代谢循环泵驱动液体流动的方向可以是任意单一方向，也可以是相反的方向，亦或是周期性的调整流动方向，比如1min正向驱动，1min逆向驱动，亦或10min正向驱动，1min逆向驱动等等的组合，以减少载酶微球在代谢过滤模块当作的沉积。
在实施例中，所述代谢循环模块中管路入口及出口与所述代谢过滤模块对应的两个端口连通，由此所述管路与代谢过滤模块可共同形成循环的通路，所述代谢循环泵控制管路中流体流速，例如通过控制引入所述代谢循环模块的流体速率与基于代谢过滤模块离开循环的流体速率相等，即可使所述管路中流体总量动态平衡。
所述代谢过滤模块接触的管路中的流体，由此可基于所述代谢过滤模块实现对流体中组分的选择性透过，并使可透过所述代谢过滤模块的组分从一侧透过分离组件至另一侧，即可实现分离效果。即，所述代理过滤模块可视为对待处理流体(例如本申请中的混合的载酶微球和透析废液)具有选择性处理功能的一种处理单元。在一些示例中，所述流体中还可包括催化单元，对应的，所述代谢过滤模块可设置为对催化单元不具有透过性的结构或材料，即可实现载酶微球截留效果。
在此，所述第一侧与第二侧在于将可透过代谢过滤模块的流体组分与被截留的流体(包含有载酶微球的液体)所处的位置进行区分，所述第一侧与第二侧的位置关系由所述代谢过滤模块腔体结构与分离组件结构确定。例如，当所述分离组件为面状结构并横向设置在代理过滤模块中，所述第一侧与第二侧分别为上侧与下侧；又或当所述分离组件为面状结构垂向设置在代理过滤模块中，所述第一侧与第二侧分别为左侧与右侧。
应理解的，在本申请提供的实施例中，所述代谢过滤模块中与所述管路连通的腔体即为第一侧，代谢过滤模块中其他腔体即为第二侧；在一种示例中，当所述代谢过滤模块中包括多个腔体，例如代谢过滤模块中通过具有为板膜形式的多个分离组件将代理过滤模块分隔为多个腔体，所述多个腔体中连通所述管路的即为第一侧，其余腔体均为第二侧。
在某些实施方式中，所述分离组件为对流体中部分组分具有选择透过性的结构或材料，如过滤器、过滤膜、多孔金属材料。
在某些实施方式中，所述分离组件为分离膜，通过分离膜的选择透过性即可对待处理流体(例如本申请中的混合的载酶微球和透析废液)实现选择性的分子或分子组合的清除，例如使得载酶微球被截留于所述循环中。
在某些实施方式中，所述分离组件为多孔膜，其中，所述多孔膜包括微滤膜、超滤膜、或纳滤膜。在此，所述多孔膜或反渗透膜的平均孔径或截留分子量(molecular weightcutoff，简称MWCO)与所述目标物质相关。在实际场景中，基于所述流体组分以及所确定的目标物质，选择可适宜于截留目标物质的多孔膜，例如，当流体中需截留的目标物质为粒径为10nm(即0.01μm)，则对应的分离膜可采用纳滤膜或反渗透膜以实现对目标物质的截留。在此，所述分离膜的具体类型可基于流体各组分与目标物质的物理化学性质差异确定，例如包括：反渗透膜(平均孔径0.0001-0.001μm)，纳滤膜(平均孔径0.001-0.01μm)超滤膜(平均孔径0.01-0.1μm)微滤膜(平均孔径0.1-10μm)、电渗析膜、渗透气化膜、液体膜、气体分离膜、电极膜等。
在某些实施方式中，所述分离膜通过空间位阻效应、道南效应或静电效应、吸附、扩散、电荷排斥效应、细孔效应、或溶解作用实现对催化单元及流体中各组分的截留、过滤或交换。
在一些实施方式中，尤其在本申请的透析医疗应用中，所述分离膜为高纯度聚合物，且化学性质不活泼，具有良好的血液相容性与组织相容性。
当所述目标物质为需要被代谢过滤模块截留的物质(比如本申请中所述的载酶微球)，所述多孔膜或反渗透膜的平均孔径或截留分子量与所述目标物质相关，在实际场景中，基于所述流体组分以及所确定的目标物质，选择可适宜于截留目标物质或可将目标物质滤过的膜，例如，当流体中需截留的目标物质为粒径为10nm(即0.01μm)，则对应的分离膜可采用纳滤膜或反渗透膜以实现对目标物质的截留。
在一些实际应用场景中，可将代谢过滤模块的分离组件可实现截留90％以上目标物质为基础确定对应的分离膜孔径及类型，又或可基于更高的分离效果需求，将分离组件对目标物质的截留率设置为95％以上，甚至99％以上以确定对应的分离膜孔径及类型。
在一些实施例中，所述分离组件的平均孔径或截留分子量与所述催化单元、目标物质、以及目标产物中的至少一者相关。
在一实施方式中，所述代谢循环装置中还可设置有催化单元，为实现将所述催化单元截留于所述管路中，所述分离组件的平均孔径或截留分子量可对应的设置为小于所述催化单元粒径或分子量。应当说明的是，所述循环模块中，所述分离组件还可实现对待处理流体中部分组分的选择性透过，而所述截留组件可以设置为仅截留催化单元；同时，应当理解，由所述分离组件截留的目标物质与可在所述催化单元作用下发生反应的目标物质，此处的目标物质所指代的可以为同一物质，也可为不同物质。
在实施例中，所述分离组件还可设置为不同几何形态的分离膜，以适应于不同的流体或达到不同过滤效果。在某些实施方式中，所述分离组件包括平面膜、管式膜、卷式膜、螺旋膜、以及中空纤维膜中的一种或多种。在微观结构上，所述分离膜例如可包括对称膜、不对称膜、复合膜、多层复合膜等。
应当说明的是，基于所述分离组件设置的不同几何形态的分离膜，对应的代理过滤模块的第一侧与第二侧的位置关系可能不同；例如，当所述分离组件为平面膜，所述第一侧与第二侧之间为面状结构阻隔的相对两侧；又如，当所述分离组件为中空纤维膜，所述第一侧为每一纤维膜管壁内侧，所述第二侧为每一纤维膜管壁外侧。
所述流体相对于所述分离膜的流向角度可设置为不同角度例如0°～90°，在此，当所述流体相对于分离膜的流向角度为0°，即流体平行于分离膜表面流动，例如常见的切向流过滤；当所述流体相对于分离膜的流向角度为90°，即流体以垂直朝向膜表面的方向流动，例如常规的死端过滤(也称作垂直过滤)。
在某些实施方式中，所述代理过滤模块中流道可设置为折叠往返形式，螺旋形式或流道大小渐变形式，例如通过将平面膜进行折叠以增加所述流体与平面膜之间的接触面面积，对应的将流道设置为折叠往返形式以配合所述分离膜的结构形态，以确保所述分离膜将代理过滤模块分隔形成第一侧与第二侧。
在某些实施方式中，所述代谢循环泵控制流体在所述管路中以预设流速流动，以使所述催化单元从所述管路一端通过所述代理过滤模块流动至管路另一端；例如，当所述代谢过滤模块为TFFM，所述流体的流向平行于TFFM中的分离膜，在此，流体经过TFFM中的分离膜时在膜两侧产生垂直于膜表面的跨膜压力差以驱动流体中的小分子量成分透过所述分离膜并到达另一侧，透过分离膜的小分子量成分可由此离开循环，同时被截留的催化单元或其他预设需截留的大分子组分在流体动量带动下被冲刷离开膜表面在所述管路中继续循环。所述TFFM中膜两侧的压力差与所述预设流速相关，同时，被截留的物质继续循环需要一定的动量克服分子之间或分子与膜之间的阻聚。所述驱动装置控制所述管路中的流速，即可用于控制分离膜两侧的压力差以实现截留和分离效果，并可用于防止阻聚，以确保所述管路中循环的可持续性。
所述代理过滤模块处的流体流速与不同参数相关，例如基于不同的流体的特性如流体密度、粘性，流体在所述代理过滤模块处的边界层形状如分离膜的表面形状(即膜结构)与代理过滤模块腔体结构，流体与分离膜间的相互作用力如膜材料确定的膜表面粗糙度、与流体之间的吸引力，由所述代理过滤模块腔体结构与管路管径确定的代理过滤模块与管路入口间的流速关系，所述代理过滤模块处的流体流速可能发生改变；在此，所述预设流速用于确定流向所述代理过滤模块的管路入口处流体流速，所述预设阈值即可作为代理过滤模块处的初始流速，基于所述初始流速与前述代理过滤模块处的流体流速的影响参数，即可基于控制所述预设流速确定所述代理过滤模块中的流体流速产生实现分离的压力差并防止被截留的大分子物质如催化单元阻聚在膜表面，由此，大分子物质可从所述管路入口通过代理过滤模块流向管路出口。
在某些实施方式中，所述预设流速与所述目标产物交换效率相关，例如在TFFM中，所述目标产物需在到达一定流速后由分离膜两侧的压力差驱动以流动至另一侧，由此离开所述循环；所述压力差与流速相关，当所述流速过低，则目标产物跨膜流动的交换效率可能下降，因此，所述预设流速还可因交换效率确定。
在一实施例中，所述代谢过滤模块包括为N个子过滤模块，所述N个子过滤模块相互串联或/及并联，其中，N为2以上正整数。在某些实施方式中，所述N个子过滤模块依据连接次序串联连接，所述N个子过滤模块的分离组件对应的平均孔径或分子截留量依次递减。
在某些实施方式中，所述代谢过滤的过程由N个循环实现，所述N个循环对应的N组代谢循环模块分别对流体中不同分子或分子组合进行处理，以令流体中不同组分在所述N个循环中分布处理；其中，N为2以上正整数。
在此，所述N组处理单元所执行的处理类别可不同，例如顺应循环连接次序，在第一个循环中对待处理流体进行过滤处理，在第二个循环中对待处理流体进行加热处理；在第三个循环中对待处理流体进行催化处理。
又或，所述N组处理单元所执行的处理类别可相同，但分别对应于不同的目标物质；例如，所述N个循环对应的N组处理单元均用于对待处理流体进行催化处理，用于令不同目标物质分布于所述N个循环中分别接触不同催化单元。
在某些实施方式中，将流体引入N个所述循环模块中进行处理，所述N个循环模块相互串联或/及并联，其中，N为2以上正整数(N≥2)。
在一实施例中，所述代谢循环装置具有一个排放口(未图示)，用以排除所述代谢循环装置中的载酶微球。所述排放口连通一用于存储排放的载酶微球的存储器。所述载酶微球是通过离心方式或者膜过滤方式从所述排放口排出的，比如通过重力慢慢滤过或离心将载酶微球从所述代谢循环装置中排放到例如为采用医用塑料制成的液袋的存储器中。
在一实施例中，所述代谢循环装置为经杀菌后可重复使用的代谢循环装置。在本实施例中，可重复使用的循环式代谢模块，其上下游的管路当中含有非液体接触式瞬间杀菌的装置，如紫外，伽马射线等非接触式杀菌装置，或细菌过滤的滤膜，通常为0.22um或0.45um的滤膜。
在一些实施例中，所述代谢循环回流例如专利文献WO2022036739A1或/及专利文献WO2022036738A1中所述的“代谢循环模块”所构成的回路或回路系统或循环处理系统中的回路；在本申请中，将专利文献WO2022036739A1及WO2022036738A1的全文引用至此。
请参阅图2至图8并结合图1，所述吸附装置61的输入端连通所述代谢循环装置60的输出端，用于将经所述代谢循环装置60首次毒素处理后的废液进行二次毒素处理以生成再生液；所述吸附装置61采用吸附材料将与血液交换后的透析废液进行催化分解和吸附处理以产生透析再生液进入再生液管路L2-7。
在本实施例中，所述吸附装置可以不含脲酶层，所述吸附装置为包含磷酸镐，水合氧化锆，以及活性炭的吸附柱。其中，活性炭材料用于将吸附从透析废液当中的有机物质，磷酸锆层材料用于吸附各种阳离子物质，包括钾钙镁和氨离子，其中氨离子是脲酶分解尿素的产物，因此磷酸锆层必须在脲酶层或所述代谢循环的下游，在吸附阳离子的同时，磷酸锆会释放出氢离子或钠离子，磷酸锆是一种阳离子交换材料，水合氧化锆层材料用于吸附各种阴离子物质，比如磷酸根，醋酸根等，水合氧化锆是阴离子交换材料。
在一实施例中，所述吸附装置为含有多种吸附材料的单一柱体。例如所述吸附装置包括多层材料，其被设计为去除污染物和尿毒症溶质，同时保留适当的透析液成分。废透析液从下到上流过滤筒。与透析液接触的层包含活性炭。这些层吸收自来水中可能发现的重金属、氯胺和其它污染物。另外，活性炭吸收在废透析液中发现的许多有机和中分子尿毒症溶质，包括肌酸酐和尿酸。所述多层材料包含磷酸锆层，并且是阳离子交换层。它的主要功能是吸附尿素水解产生的铵离子。另外，这种阳离子交换材料吸收其它带正电的物质，例如镁、钙和钾，以及自来水中可能发现的重金属阳离子，例如铜和铁。对于吸附的阳离子，为了实现交换，磷酸锆释放或和钠。所述多层材料还包含是含有水合氧化锆的阴离子交换层。所述材料吸附磷酸盐、氟化物和其它阴离子，例如重金属的氧阴离子，并作为交换释放水或氢氧根阴离子。如专利文献US10603421B2中传统吸附柱的填料具有一定的层级和上下游关系，特别的，磷酸锆层需在脲酶层的下游，用于吸附脲酶分解尿素产生的胺离子，即待处理透析废液先经过脲酶层，再经过磷酸锆层。应理解的，所述上下游关系是根据液体流向确定的，先流过为上游，后流过为下游，而不是物理空间的上下关系，一般吸附柱是从下往上流动的，因此下游的吸附材料往往在上层。
在一些传统的吸附柱的构造中，例如专利文献CN106111079A或所公开的吸附柱形式，在于将磷酸锆与脲酶混合，用于通过磷酸锆增加pH的缓存能力，并通过增加磷酸锆的粒径来减少压力。
另外，在传统的Redy系统中吸附柱在治疗过程当作的压力会逐步增加，这会导致压力过高而威胁吸附柱，透析设备和透析系统的稳定性。专利US9242036B2通过将磷酸锆，脲酶颗粒和水合氧化锆层全混合，并通过调节阳离子交换颗粒的尺寸来调节压力和压降。再例如专利文献CN108025125A公开的传统再生系统吸附柱的装填结构，填装材料以分层方式混合在一个柱子中，且磷酸锆在脲酶层的下游。
本申请所述的吸附柱，是在上述现有技术的基础上，将部分磷酸锆放在了酶层或代谢循环的上游，用于专门吸附钙镁离子，减少碳酸钙和碳酸镁的形成。在一实施例中，所述吸附柱在脲酶层的上游，含有磷酸锆层，用于吸附钙镁离子。
请参阅图13，显示为本申请的吸附装置在一实施例中的结构示意图，如图所示，在本实施例中，所述吸附装置含有两个磷酸锆层，其中一层磷酸锆层位于脲酶层的上游，另一层位于脲酶层下游。在另一实施例中，所述吸附装置含有两个磷酸锆柱，其中一磷酸锆柱位于脲酶柱的上游，另一磷酸锆柱位于脲酶柱下游。
在一些实施例中，所述透析液再生循环系统包括第一吸附装置和第二吸附装置。
请参阅图14，显示为本申请的吸附装置在另一实施例中的结构示意图，如图所示，在本实施例中，所述第一吸附装置或第二吸附装置为只包含有磷酸锆。
请参阅图15，显示为本申请的吸附装置在再一实施例中的结构示意图，如图所示，在本一实施例中，所述第一吸附装置或第二吸附装置为包含有磷酸锆的混合柱，例如为包含有磷酸锆、水合氧化锆和活性炭的混合柱。
请参阅图16，显示为本申请的吸附装置在又一实施例中的结构示意图，如图所示，在本一实施例中，所述第一吸附装置或第二吸附装置为包含有磷酸锆的全混合柱。
请参阅图17，显示为本申请的吸附装置在再生液循环系统中的一实施结构图，如图所示，在本实施例中，所述吸附装置含有至少两个有磷酸锆的吸附柱，其中所述第一吸附装置61'为含有磷酸锆的柱子，所述第一吸附装置61'位于代谢循环的上游，另一含有磷酸锆的柱子为所述第二吸附装置61”，位于代谢循环下游。或者，所述第一、第二吸附装置(61'，61”)含有两个全混吸附柱，其成分都是磷酸锆，水合氧化锆和活性炭的全混柱，其中一全混吸附柱位于代谢循环的上游，另一个位于代谢循环下游，其中，这两个全混吸附柱的吸附材料的成分，比例一样，填料量或柱体大小可以不一样。
在Redy系统和传统的再生系统中，含有高浓度钙镁离子的尿素溶液经过脲酶层时，尿素被分解成碳酸铵，此时pH在8.5-9之间，钙镁离子易与碳酸根形成碳酸钙和碳酸镁的颗粒和沉淀，进而增加柱压，并且降低酶的活性和局部的交换效率。在本申请的上述实施例中，其中位于上游的磷酸锆柱主要用于吸附钙镁离子，这样有助于减少脲酶层或代谢循环当中碳酸钙和碳酸镁颗粒的形成，进而稳定压力。位于下游的磷酸锆主要用于吸附尿素分解后的胺离子。在上述实施例当作，上游的磷酸锆重量往往小于下游的磷酸锆重量，在某些实施例中，这个比例是3:6-3:7。在某些实施例中，上游的磷酸锆可以替换成其他阳离子吸附材料，比如阳离子吸附树脂等。
在某些实施例中，所述吸附装置还包括中空纤维。中空纤维可以排斥带正电的离子，并增加筒的容量。中空纤维可以涂覆有离子排斥材料，所述离子排斥材料通过类似水净化的机制使尿素通过，但排斥带正电的离子、例如钙和镁。涂覆中空纤维的材料可以是本领域技术人员已知的任何这样的材料(例如，脂肪酸或诸如聚砜的聚合物链)，其可以有效地排斥钙和镁，并因此将离子保留在透析溶液中。通常，为了产生这种效果，材料本身将带正电。在一些实施例中，例如，用于涂覆中空纤维的材料是乙酸纤维素(例如，三乙酸纤维素)。待涂覆的中空纤维是可商购的，例如，北美的费森尤斯医疗公司(Fresenius Medical CareNorth America)，并且可以用本领域技术人员可获得的任何期望的离子排斥材料进行涂覆。
替代性地，中空纤维可以包括离子选择性纳滤膜。这种膜可从许多来源(例如，Amerida，Koch，GE，Hoechst和Dow Chemical)商购获得。这些膜的孔径可防止离子物质扩散通过膜。例如，存在这样的纳滤膜，其能够排斥具有多个负电荷的离子(例如，硫酸根和磷酸根)，同时允许单电荷离子通过，反之亦然。在任何一种情况下，中空纤维装置可以以各种尺寸获得，只需要小到足以装入可更换的、尺寸可被选择成用于家庭系统的筒中即可。
在某些实施例中，吸附剂筒还可包括平膜，所述平膜覆盖有如上所述带正电荷的材料。另外，所述膜可以是限制带正电的离子通过的离子交换(例如，阴离子)膜。有利地，所述离子交换膜还具有吸附磷酸盐的能力。
筒和/或其部件或层可以在需要(例如，饱和、损坏、耗竭)时被更换(例如，膜、尿素降解酶)、再生(例如，树脂，吸附剂)和/或灭菌，以便能够重新使用。另外，例如，当筒的再生效率降低(例如，由于层饱和)或筒变得磨损或损坏时，整个筒是可更换的，因此可从透析系统中移除。
在另一实施例中，所述吸附装置包括多个串联的柱体，其中每一柱体含有一种或多种吸附材料。比如将分别含有磷酸镐，水合氧化锆，以及活性炭材料的柱体进行串联配置。在本实施例中，所述多个串联的柱体之间设有压力传感器、除气装置，及PH传感器中的一种或多种。
在一实施例中，如图1至图8所示所述透析液再生循环系统还包括一吸附柱旁路L2-6，其一端连接所述吸附装置61的输入端，另一端连接所述吸附装置61的输出端，所述吸附装置61旁路上设置有旁路阀630。
在一实施例中，吸附装置中的磷酸锆和氧化锆是分开独立的模块，并且能够单独拆卸，以方便在本系统外的地方进行处理和再生(例如酸碱处理)，以使得磷酸锆和水合氧化锆材料可以复用。
在一实施例中，所述吸附装置与所述代谢循环模块之间设置有氨传感器，用以检测所述吸附装置与所述代谢循环模块之间管路中液体的尿素含量。通过所述氨传感器，集合加入的脲酶剂量和作用时间，可以规划计算出尿素含量和被处理掉的尿素含量，用以形成在线实时检测和显示尿素含量和分解量的模块。
在一实施例中，如图2和图3所示，所述再生液管路L2-7上设置有用于检测所述再生液管路L2-7内检测尿素和氨的含量的传感器。在本实施例中，所述氨传感器6310和所述再生管路L2-7之间设置有疏水过滤器6230”。在本实施例中，所述再生液管路L2-7内检测尿素和氨的含量的传感器用于检测到氨含量超过预设值时，令一报警装置输出报警信号，并令控制装置4导通临近所述废液通路L2-1的输入端以及临近所述再生液管路L2-7的输出端之间设置有第二短路阀626'，令所述再生液管路L2-7中的液体流入废液通路L2-1，再次参与代谢循环。
所述再生液管路L2-7的输出端设置有再生液入口阀638，用以开启或关闭所述再生液向透析器、或者向透析血路，或者在腹透治疗时直接输入人体的通路。具体地，所述再生液入口阀638可以为电磁阀、或电动开关的阀、或用于加紧所述再生液管路L2-7以关闭再生液流通的夹子。
在一实施例中，临近所述废液通路L2-1的输入端以及临近所述再生液管路L2-7的输出端之间设置有旁通阀(如图2和图3所示的第二短路阀626')，用于在打开所述旁通阀的时候将所述废液通路L2-1和所述再生液管路L2-7进行短路连通。
在一实施例中，如图2和图3所示，所述再生液管路L2-7上设置有用于向所述再生液管路L2-7输送浓缩液的浓缩液支路L2-8，用于通过上述代谢循环装置清除尿素和吸附装置清除其他毒素后，再通过所述浓缩液支路L2-8补充钾钙镁浓缩液，形成透析废液再生液，再次用于透析治疗。在本实施例中，所述浓缩液支路L2-8上设置有用于存储浓缩液的容器6320(例如为浓缩液袋)，以及用于将所述容器6320内的浓缩液输送至所述浓缩液支路L2-8的浓缩液泵6321。所述浓缩液包括钾钙镁浓缩液。
在一实施例中，所述再生液管路L2-7上设置电导传感器634和/或温度传感器635，用于检测所述再生液管路L2-7中流体的电导数据和/或温度数据。
在血液透析滤过(HDF)模式下，本申请的透析液再生循环系统的再生液管路L2-7上还设置有用于置换液支路L2-9，请参阅图18及图19，图18显示为本申请的血液透析设备在前稀释模式中置换液支路的位置示意图，图19显示为本申请的血液透析设备在后稀释模式中置换液支路的位置示意图，如图所示，所述置换液支路L2-9的一端连通所述再生液管路L2-7，另一端用于连通透析回路。在所述透析液再生循环系统应用于血液净化设备的实施例中，所述置换液支路L2-9的输出端用于连通血液透析的血路，在所述透析液再生循环系统应用于腹膜透析设备的实施例中，所述置换液支路L2-9的输出端用于连通腹腔液回路。
在一实施例中，所述再生液管路L2-7上设置有用于过滤所述再生液中细菌的第一细菌过滤器633'，所述第一细菌过滤器633'的第一输出端连通所述再生液管路L2-7的输出端，第二输出端连通所述置换液支路L2-9。在本实施例中，所述第一细菌过滤器633'为切向流过滤器或死端过滤模式的过滤器。所述置换液支路L2-9上设置有置换液泵650，用于再生液输送至所述透析回路中。
在另一实施例中，所述置换液支路L2-9上设置有第二细菌过滤器633”，用于将所述置换液支路L2-9中的透析再生液再次过滤后输送至所述透析回路。
在实施例中，所述置换液支路L2-9用于分流所述再生液管路L2-7中的流量，以平衡所述透析液再生循环系统中实时的动态平衡。
本申请还提供一种用于透析治疗的血液透析设备，所述透析治疗包括所述透析设备适用于家庭透析治疗场景的治疗以及医院透析的场景的治疗
请参阅图9，显示为本申请的血液透析设备在一实施例中的组成架构示意图，如图所示，所述血液透析设备包括：净化回路(未予图示)，透析装置64，驱动装置3，以及控制装置4。
所述的透析液再生循环系统的连通方式、及工作原理如前述针对图1至图8各实施例中所述的方式，在此不再予以赘述。其中，在使用所述的透析液再生循环系统的代谢循环装置60时，通过在其代谢循环管路L2-4中加入的载酶微球含有脲酶，脲酶分解尿素产生二氧化碳和氨，所产生的二氧化碳一部分溶解在液体当中，形成缓冲体系，一部分可能形成气体，使得代谢循环管路L2-4中的汇集容器600的液面下降，通过液位传感器602检测到汇集容器600的液面到达预设低位时，启动气体支路L2-5上的三通四通阀或流道切换装置，将多余的二氧化碳排出。在实施例中，通过检测代谢循环或代谢循环流出物的pH，尿素浓度或氨浓度，来检测血液中尿素的含量，并计算尿素的清除量，OCM或者吸附剂的使用情况，并显示或提示出来，通过与经验值或历史值得对比，来反应或检测酶的活性，以及提示操作者添加或更换酶制剂。
在使用时，可以向代谢循环中加入载酶微球，载酶微球通过代谢循环泵的驱动在代谢循环管路L2-4当中循环，处理方法是，含高浓度目标分子的待处理液体通过进口进入代谢循环管路L2-4，目标分子被载酶微球分解成相应的产物，代谢过滤模块不断将处理过的液体分离出去，将载酶微球截留在代谢循环管路L2-4当中，被处理后的液体通过代谢过滤模块上流出所述代谢循环模块。
所述净化回路包括输入端连通人体第一部分的第一线路，即动脉血液线路L1，以及输出端连通人体第二部分的第二线路，即静脉血液线路L3；所述透析液输出端641连接所述透析液再生循环系统的废液通路L2-1的输入端；所述透析液输入端640连接所述透析液再生循环系统的再生液管路L2-7的输出端；
所述驱动装置3设于所述第一线路上并位于所述净化回路中，用于驱动流体在所述净化回路中流动；在实施例中，所述驱动装置3包括但不限于蠕动泵、气动隔膜泵、或压力泵，用于对管路中的流体提供动力，使流体顺应预设的流动方向循环流动。在此，以医疗为目的的应用场景中，所述驱动装置3不应直接接触所述流体，而只对管路施加压力并驱动流体流动，所述驱动装置3的优选方案为蠕动泵或气动隔膜泵等非接触式泵装置，更具体地，所述蠕动泵例如为透析泵或血液泵。所述蠕动泵的正转和逆转(反转)会使得循环回路中的流体的流向不同。在所述循环回路为水路的应用实例中，所述驱动装置3可以为接触式驱动泵等以驱动流体在循环回路中正向或逆向流动。在所述循环回路为水路的应用实例中，所述驱动装置3可以为接触式驱动泵等以驱动流体在循环回路中正向或逆向流动。
应当理解，所述驱动装置3在所述管路中不同位置均可实现对管路中流体的驱动作用，顺应流体流动方向其流速可能因管道阻力、温度、压力等因素使得流体速度发生改变，但在本申请提供的应用于血液透析领域的实施例中，所述驱动装置3设于所述循环回路上，尤其指设置在净化回路的动脉血液线路L1上。
所述控制装置4用于执行治疗模式对在所述净化回路中流动的流体进行净化处理后并输入人体。在实施例中，所述控制装置4例如为血液透析设备的控制器或系统处理器，通过写入系统处理器中的程序来输出相应的控制指令；或者接受操作人员输入的触发指令来执行相关的控制指令。
本申请的血液透析设备利用所述透析液再生循环系统，可通过向代谢循环装置中加入例如包含有载酶微球的制剂，所述制剂通过驱动装置的驱动在循环管路当中循环，具体地，令含高浓度目标分子的待处理透析废液通过进口进入代谢循环装置60，目标分子制剂分解成相应的产物，代谢循环装置60中设置的代谢过滤模块605不断将处理过的液体分离出去，将制剂截留在代谢循环装置当中，被处理后的液体通过代谢过滤模块605流出代谢循环装置60，并再经催化分解和吸附产生透析再生液，通过在所述再生液管路L2-7中补充钾钙镁等有益离子后，再次用于透析的过程。
所述血液透析设备为包含有血液透析器或血液透析滤过器的血液透析装置。在实施例中，所述血液透析装置包括血液透析(HD)、血液滤过(HF)、血液透析滤过(HDF)，血液灌流(HP)、血液置换(PE)、免疫吸附(IA)、或者连续性血液净化(CRRT)中的一种或者多种治疗的组合。
请参阅图10，显示为本申请的血液透析设备在另一实施例中的组成架构示意图，如图所示，所述血液透析装置还包括透析装置64，用于对在所述净化回路中流动的流体进行净化处理，所述透析装置64包括透析液输出端及透析液输入端。在实施例中，所述透析装置64包括透析器，所述透析器包括透析液室，血液室和半渗透的膜等，所述膜将透析室和血液室彼此分开，在通常所使用的毛细血管型透析器中，所述血液室通过空心纤维的整个内部体积形成，透析液室通过透析器的壳体的包围空心纤维的内腔形成。在实施例中，所述透析器的顶端连通所述动脉血液线路L1，所述透析器的底端连通所述静脉血液线路L3。
所述血液透析装置的净化回路包括第一线路、第二线路、和设置在所述第一线路和第二线路之间的用于连通透析装置的透析液再生循环系统。在所述透析设备为血液透析设备的实施例中，所述第一线路为动脉血液线路，所述第二线路为静脉血液线路。具体地，所述净化回路包括动脉血液线路L1和与所述动脉血液线路L1连通的静脉血液线路L3，所述净化回路包括用于接入人体第一部分(例如为人体动脉血管)的动脉血液线路L1，连通所述动脉血液线路L1的透析通路，以及连通所述透析通路的静脉血液线路L3，所述静脉血液线路L3用于接入人体第二部分(例如为人体静脉血管)；在某些实施例中，比如有些患者血管状况不好的情况下，例如单针透析或采用PICC中心静脉导管时，所述人体第一部分和第二部分可以是相同的部位。其中，所述静脉血液线路L3上设有集气腔；所述集气腔用于在所述净化回路中的流体从静脉血液线路流向所述动脉血液线路时富集所述净化回路中的气体；在实施例中，所述净化回路，包括动脉血液线路L1、透析通路(图示中包含透析装置的通路)、以及静脉血液线路L3。其中，所述动脉血液线路L1的动脉端50和静脉血液线路L3的静脉端90互相连通，以使得所述动脉血液线路L1、透析通路、以及静脉血液线路L3构成一个循环回路，即净化回路。在本申请中，所述循环回路在预充程序中，可以作为预充回路；在冲洗程序中，所述循环回路也是冲洗回路；在排空程序中，所述循环回路也是排空回路。
在所述透析设备的治疗模式中，在动脉血液线路L1的前端通过连接器而连接有动脉侧穿刺针，并且在其中途处设置例如蠕动性的血液泵的驱动装置，另一方面，在静脉血液线路L3的前端通过连接器连接静脉侧穿刺针，在其中途处连接滴注器/静脉壶或者本申请兼具静脉壶功能的集气腔。另外，在透析治疗时，分别将动脉侧穿刺针和静脉侧穿刺针穿刺于患者人体的目标动脉血管和目标静脉血管中，如果驱动血液泵，则患者的血液通过动脉血液线路L1到达透析装置，然后，通过透析装置而进行血液净化，一边在滴注器/静脉壶中进行除泡，一边通过静脉血液线路L3返回到患者的体内。即，一边将患者的血液从循环回路的动脉血液线路L1的前端体外循环到静脉血液线路L3的前端，一边通过透析装置而净化血液。
在一些实施例中，所述血液透析设备包括一个或多个检测装置，用于检测所述透析废液中目标分子的浓度、检测所述废液通路L2-1中载酶微球的含量(比如检测载酶微球的加入量或是否被清除)、或者检测所述再生液管路L2-7中载酶微球的含量。
在一些实施例中，所述血液透析设备还包括模式选择装置，用于接收到输入的模式选择信号将确定的工作模式信息发送给所述控制装置执行对应所述工作模式的作业。在本实施例中，所述工作模式包括HF治疗模式、HD治疗模式、HDF治疗模式、或/及超滤模式中的一种或多种治疗模式的组合。
在所述HF治疗模式的一实施例中，请参阅图11，显示为本申请的血液透析设备在前稀释模式中的组成架构示意图，如图所示，所述控制装置4控制所述透析液再生循环系统输出的再生液直接输入到所述第一线路L1中，比如动脉壶53中，此种将再生液直接输入到动脉壶53中的模式可称为前稀释模式。
在所述HF治疗模式的另一实施例中，请参阅图12，显示为本申请的血液透析设备在后稀释模式中的组成架构示意图，如图所示，所述控制装置4控制所述透析液再生循环系统输出的再生液直接输入到所述第二线路L3，比如静脉壶93中，此种将再生液直接输入到静脉壶93中的模式可称为后稀释模式。
在所述HD治疗模式的实施例中，所述控制装置4控制所述透析液再生循环系统输出的再生液输入到透析装置64的透析液输入端640。呈如图9和图10所示的实施例。
在本申请中，所述血液透析设备还可以实现HDF治疗模式的设计，即(循环透析液)总量动态控制的血液透析滤过。在实施例中，通过动态周期性的调控透析液循环当中任意容器的体积或液面，来调控透析液循环当中液体的总量，进而实现周期性的滤过和滤出，增加透析器的分子对流交换。
如图18所示，在所述HDF治疗模式的一实施例中，所述控制装置4控制所述透析液再生循环系统输出的再生液经所述置换液支路L2-9输入到所述第一线路中，比如动脉壶53中。此种将再生液直接输入到动脉壶53中的模式可称为前稀释模式。
如图19所示，在所述HDF治疗模式的另一实施例中，所述控制装置4控制所述透析液再生循环系统输出的再生液经所述置换液支路L2-9输入到所述第二线路，比如静脉壶93中。此种将再生液直接输入到静脉壶93中的模式可称为后稀释模式。
在图18或图19中所述HDF治疗模式的实施例中，所述控制装置4通过周期性地动态调节所述废液通路L2-1、代谢循环装置60、或再生液管路L2-7中的液量来调节所述置换液支路L2-9的输出量以控制所述透析装置64的分子对流交换量。在一实施例中，所述控制装置4通过动态调节所述代谢循环装置60中气泵的工作周期或功率调节所述汇集容器600中的液量，来调节所述置换液支路L2-9的输出量，进而控制所述透析装置64的分子对流交换量。
在一实施例中，所述控制装置通过周期性地改变透析液循环的液体平衡态总量，以周期性地实现透析器内外侧液体的滤过和滤出。在本实施例中，改变透析液循环的液体平衡态总量是通过所述控制装置周期性地向流路当中的任意容器注入或吸走空气，以改变任意容器的液体体积实现的。
在一实施例中，在所述HDF治疗模式下，改变透析液循环的液体平衡态总量是通过所述控制装置周期性地向流路当中的任意改变容器的体积。比如，代谢循环当中的汇集容器，或所述控制装置周期性的扩大或缩小流路当中任意流道，管路或容器的体积等。
在一实施例中，呈如图3所示的，在所述HDF治疗模式下，改变透析液循环的液体平衡态总量是通过调整设置在废液通路L2-1的第一透析泵627'和再生液管路L2-7的第二透析液泵627”的两个透析液泵的差速来改变透析液循环的液体平衡态总量。
本申请通过在代谢循环装置内设置气体支路L2-5，可以实现HDF治疗模式的设计，即(循环透析液)总量动态控制的血液透析滤过。通过动态周期性的调控透析液循环当中任意容器的体积或液面，来调控透析液循环当中液体的总量，进而实现周期性的滤过和滤出，增加透析器的分子对流交换。
请再参阅图7，如图所示，假定所述汇集容器600的容积大约20-30mL，例如为四通阀的排气阀6031可以连接用于除气或加气的气泵(6030'、6030”)或压力传感器6231”。标准状况下，所述汇集容器600内的液面处于低位，空气约25mL，由于透析废液通路L2-1中不断注入液体，所述汇集容器600内的空气腔室为正压。
在实施例中，一个HDF过程可以拆分成许多个相同的周期，或者说气泵加气或除气周期，通过利用图7所示的实施例，通过选择性地控制所述第一气泵6030'或第二气泵6030”控制所述汇集容器600内的液面及液量。在除气周期中(假设30s)，在除气过程中，所述汇集容器600内的液面缓慢上升，血液中水分向透析液一侧的滤过量增加，如果气泵的除气的速度是46ml/min，那么滤过来的水分就是23mL。在加气周期中(假设30s)，气体加压液面下降，更多的透析液滤过进入血液，速度同样是46ml/min。也就是一个周期(1min)增加的滤过率是23mL，那么整个治疗周期中240min的滤过量5.52L。
在另一增加滤过量的实施例，如果加气周期比除气周期缩短，加气速度更快，比如5s完成加气，流速就是276ml/min；在这种情况下一个周期的时间是35s，240min的治疗时间可以工作411.4个周期，其总的滤过量是9.45L。
在所述超滤模式的实施例中，所述透析液再生循环系统中的超滤支路L2-2分流所述废液通路L2-1中的透析废液，以增加跨膜压或负压，以使所述透析装置对流经的血液或腹腔液的滤出等量液体进入透析废液，进而达到进行脱水处理。
在所述超滤模式的实施例中，所述控制装置控制超滤泵的转速或经验值以计量所述超滤支路L2-2分流所述废液通路L2-1中的透析废液的流量。比如在一实施例中，所述控制装置通过获得再生液管路L2-7中再生液的体积或重量控制所述超滤泵的转速以计量所述超滤支路L2-2分流所述废液通路L2-1中的透析废液的流量。比如在另一实施例中，所述再生液的体积或重量是通过称重或者液面计量的方式获得的。
在所述透析液再生循环系统应用于血液净化设备的实施例中，比如在血液透析治疗模式(HD)，即，标准正常的治疗模式中，由于分子之间的交换是靠浓度差驱动的自由交换，实现交换和清除毒素的目的，由于在所述废液通路L2-1上设置超滤支路L2-2，使得可以同时超滤脱水会带来额外一定量(比如3-4L)的跨膜流动。
在一实施例中，在所述透析液再生循环系统应用于血液净化设备的循环中，所述超滤泵会不断将所述废液通路L2-1中的水分抽出，形成跨膜负压，此时所述透析器就会多超滤过来水分，以实现压力平衡，最终超滤泵抽出多少水分，血液就损失多少水分，进而达到脱水的目的。在实际实施例中，所述超滤泵将废液通路L2-1当中的透析废液不断抽入废液袋中，通过精确计量所述超滤泵的流量，就可以精确的将患者体内的多余水分抽出体外，进而达到脱水的目的。
在另一实施例中，所述超滤支路L2-2还可以设置在再生液管路L2-7上，即，所述超滤支路L2-2包括第一超滤支路和第二超滤支路，其中第一超滤支路设置在废液通道上，第二超滤支路设置在再生液管路L2-7上，在本实施例中，采用称重式超滤控制，即通过采用上游泵和游泵的双泵控制，其中，上游泵设置在所述第一超滤支路上，下游泵设置在再生液管路L2-7中第二超滤支路上，与该第二超滤支路连通的例如超滤袋的容器里面是处理好的透析再生液，该超滤袋下方有个称重装置，称重装置可以通过称重可以获得所述超滤袋里面再生液的含量，并通过控制上游泵和游泵的转速调节，比如超滤袋里面的水超过预设值(超滤曲线)，说明超滤出来的水多了，就调低上游泵的转速，同时增加下游泵的转速；反之，如果超滤袋里面的水低于预设值(超滤曲线)，则可以调高上游泵的转速，调低下游泵的转速。
本申请还提供一种用于透析治疗的腹膜透析设备，所述透析治疗包括所述透析设备适用于家庭透析治疗场景的治疗以及医院透析的场景的治疗。所述腹膜透析设备包括透析液再生循环系统，腹透管路、驱动装置及控制装置。
所述腹透管路其一端连通人体腹腔，另一端连通所述透析液再生循环系统；所述腹透管路利用单通的导管将人体腹腔的积液周期性的引出，并将透析再生液周期性地引入。
所述驱动装置设于所述腹透管路上，用于驱动流体在所述腹透管路中周期性地流动；
所述控制装置用于执行治疗模式以周期性的交换人体腹膜内的液体。
所述的透析液再生循环系统的连通方式、及工作原理如前述针对图1至图8各实施例中所述的方式，在此不再予以赘述。其中，在使用所述的透析液再生循环系统的代谢循环装置时，通过在其代谢循环管路L2-4中加入的载酶微球含有脲酶，脲酶分解尿素产生二氧化碳和氨，所产生的二氧化碳一部分溶解在液体当中，形成缓冲体系，一部分可能形成气体，使得代谢循环管路L2-4中的汇集容器的液面下降，通过液位传感器检测到汇集容器的液面到达预设低位时，启动气体支路L2-5上的三通四通阀或流道切换装置，将多余的二氧化碳排出。在实施例中，通过检测代谢循环或代谢循环流出物的pH，尿素浓度或氨浓度，来检测血液中尿素的含量，并计算尿素的清除量，OCM或者吸附剂的使用情况，并显示或提示出来，通过与经验值或历史值得对比，来反应或检测酶的活性，以及提示操作者添加或更换酶制剂。
在使用时，可以向代谢循环中加入载酶微球，载酶微球通过代谢循环泵的驱动在代谢循环管路L2-4当中循环，处理方法是，含高浓度目标分子的待处理液体通过进口进入代谢循环管路L2-4，目标分子被载酶微球分解成相应的产物，代谢过滤模块不断将处理过的液体分离出去，将载酶微球截留在代谢循环管路L2-4当中，被处理后的液体通过代谢过滤模块上流出所述代谢循环模块。
本申请的透析设备，通过向代谢循环装置中加入例如为载酶微球的制剂，所述制剂通过驱动装置的驱动在循环管路当中循环，通过代谢循环装置中设置的代谢过滤模块不断将处理过的液体分离出去，将制剂截留在代谢循环装置当中，被处理后的液体通过代谢过滤模块流出代谢循环装置，并再经催化分解和吸附产生透析再生液，通过在所述再生液管路中补充钾钙镁离子后，再次用于透析的过程，如此以解决现有灌流模式中交换效率低使得酶的用量增加，且因酶的脱落导致酶的效率损失及安全性风险等问题。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。
Claims (90)
1.一种透析液再生循环系统，其特征在于，包括：
废液通路，其输入端连通透析废液的出口；
代谢循环装置，其输入端连通所述废液通路的出口，用于将输入的透析废液进行代谢循环以进行首次毒素处理；
吸附装置，其输入端连通所述代谢循环装置的输出端，用于将经所述代谢循环装置首次毒素处理后的废液进行二次毒素处理以生成再生液；
再生液管路，其入口连通所述吸附装置用于将所述再生液输出。
2.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述废液通路的输入端连通透析器或者人体腹腔，以获取来自所述透析器或者人体腹腔的透析废液。
3.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述废液通路的输入端设置有透析液出口阀。
4.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述废液通路中设置有漏液传感器。
5.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述废液通路上设置有用于检测透析废液压力的压力传感器。
6.根据权利要求5所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述废液通路与所述压力传感器之间设置有疏水过滤器。
7.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述废液通路上连通有超滤支路。
8.根据权利要求7所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述超滤支路上设置有用于存储超滤液的超滤容器，以及用于将所述超滤容器内的超滤液输送至所述废液通路的超滤泵。
9.根据权利要求8所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述超滤泵与所述废液通路之间设置有超滤过滤器。
10.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述废液通路上设置有一预制液旁路，用于预充、排空、或者冲洗所述透析液再生循环系统的循环通路。
11.根据权利要求10所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述废液通路上设置有一与所述预制液旁路并联的短路阀。
12.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述废液通路上设置有一透析液泵，用于驱动所述废液通路中的流体正向或逆向流动。
13.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述废液通路上设置有第一透析液泵，所述再生液管路上设置有第二透析液泵，用于通过所述第一透析液泵和第二透析液泵的差速来改变所述透析液再生循环系统的液体平衡态总量。
14.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述废液通路和/或再生液管路上设置有一控温装置，用于将所述废液通路中和/或再生液管路中的流体的温度控制到预设范围。
15.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述废液通路上设置有加样装置，用于加入酶制剂使其进入所述代谢循环装置。
16.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述代谢循环中的酶或酶制剂或载酶微球是流动状态的。
17.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述代谢循环装置的首次毒素处理为通过加入酶或酶制剂或载酶微球清除所述透析废液中的尿素。
18.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述代谢循环中循环液体的流速大于或等于废液通路或再生液管路中液体的流速。
19.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述代谢循环装置包括：
汇集容器，其第一接口连通所述废液通路输出端，具有用于将加入的载酶微球和和透析废液混合以充分接触；
代谢循环管路，其一端连通所述汇集容器的第二接口，另一端连通所述汇集容器的第三接口；
代谢循环泵，设置在所述代谢循环管路上，用于驱动所述汇集容器中混合的载酶微球和透析废液在所述代谢循环管路中循环流动；
代谢过滤模块，设置在所述代谢循环管路上，用于将所述代谢循环管路中循环流动的载酶微球和透析废液的混合液进行毒素处理后，将所述载酶微球截留在所述代谢循环管路中，并滤出透析废液代谢处理液。
20.根据权利要求19所述的透析液再生循环系统，其特征在于，还包括用于控制所述代谢循环泵以使代谢循环模式下所述代谢循环管路中的流体总量动态平衡的装置。
21.根据权利要求19所述的透析液再生循环系统，其特征在于，还包括用于控制代谢循环泵转速、方向、和/或频率的装置以降低所述载酶微球在所述代谢过滤模块内的沉积。
22.根据权利要求19所述的透析液再生循环系统，其特征在于，设置在所述代谢循环管路上的代谢循环泵包括：设置在所述代谢过滤模块上游的第一代谢循环泵以及设置在所述代谢过滤模块下游的第二代谢循环泵。
23.根据权利要求19或22所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述代谢循环泵为蠕动泵。
24.根据权利要求19所述的透析液再生循环系统，其特征在于，设置在所述代谢循环管路上的代谢循环泵包括：设置在所述代谢过滤模块上游或下游的第一代谢循环泵以及与所述第一代谢循环泵并联的第二代谢循环泵。
25.根据权利要求24所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述代谢循环泵为气动流体泵，利用一气动接口通入的正压气体和负压气体控制流体在流体通道内正向或逆向流动。
26.根据权利要求25所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述气动流体泵利用所述气动接口通入的正压气体向其流体通道内推排流体以及利用所述气动接口通入的负压向气体向其流体通道内抽吸流体。
27.根据权利要求26所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述气动流体泵的气动接口设置有气体阻尼元件。
28.根据权利要求24所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述第一代谢循环泵和第二代谢循环泵交替工作以驱动所述代谢循环中的液体流动。
29.根据权利要求19所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述汇集容器上设置有液位传感器和/或颜色传感器。
30.根据权利要求19所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述汇集容器上设置有用于加入酶制剂的加样口。
31.根据权利要求19所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述汇集容器的顶部设置有一排气口，所述汇集容器内对应所述排气口悬设有一浮动阀球，用于随所述汇集容器内液面上升以密封所述排气口以及随所述汇集容器内液面下降以打开所述排气口。
32.根据权利要求19所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述代谢循环装置还包括一气体支路，用于通过排气或进气控制所述汇集容器中的液量。
33.根据权利要求32所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述气体支路上设置有气泵，所述气泵连通有气体出入口。
34.根据权利要求32所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述排气支路上设置有排气阀或流道切换装置，用于连通或关闭所述排气支路上的流通气体。
35.根据权利要求32所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述气体支路上设置有疏水过滤器。
36.根据权利要求32所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述排气支路设置有用于检测所述汇集容器腔内压力的压力传感器。
37.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述代谢过滤模块包括分离组件以将所述代谢过滤模块分隔形成第一侧与第二侧，其中，所述代谢过滤模块第一侧的相对两端分别连通所述代谢循环管路的进流口以及出流口，所述代谢过滤模块第二侧连通所述吸附装置的输入端。
38.根据权利要求37所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述分离组件为多孔膜或反渗透膜，其中，所述多孔膜包括微滤膜、超滤膜、或者纳滤膜；或者，所述分离组件包括平面膜、管式膜、卷式膜、螺旋膜、以及中空纤维膜中的一种或多种。
39.根据权利要求37所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述代谢过滤模块包括为N个子过滤模块，所述N个子过滤模块相互串联或/及并联，其中，N为2以上正整数。
40.根据权利要求37所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述N个子过滤模块依据连接次序串联连接，所述N个子过滤模块的分离组件对应的平均孔径或分子截留量依次递减。
41.根据权利要求19所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述代谢循环装置具有一个排放口，用以排除所述代谢循环装置中的载酶微球。
42.根据权利要求41所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述排放口连通一用于存储排放的载酶微球的存储器。
43.根据权利要求41所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述载酶微球是通过离心方式或者膜过滤方式从所述排放口排出的。
44.根据权利要求19所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述代谢循环装置为经杀菌后可重复使用的代谢循环装置。
45.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述吸附装置为包含磷酸镐，水合氧化锆，以及活性炭。
46.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述吸附装置为含有多种吸附材料的单一混合柱。
47.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述吸附装置包括多个串联的柱体，其中每一柱体含有一种或多种吸附材料。
48.根据权利要求1或45所述的透析液再生循环系统，其特征在于，在代谢循环模块的上游，还包含一个活性炭柱；或活性炭和水合氧化锆混合柱；或活性炭和磷酸锆的混合柱，或活性炭、水合氧化锆、以及磷酸锆的混合柱。
49.根据权利要求1或45所述的透析液再生循环系统，其特征在于，设置在实施代谢循环模块的上游的吸附装置包含有阳离子吸附材料。
50.根据权利要求48所述的透析液再生循环系统，其特征在于，在代谢循环模块的下游，还包含一个含有磷酸锆的柱子；或活性炭、水合氧化锆、以及磷酸锆的全混合柱。
51.根据权利要求47所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述多个串联的柱体之间设有压力传感器、除气装置，及PH传感器中的一种或多种。
52.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，还包括一吸附柱旁路，其一端连接所述吸附装置的输入端，另一端连接所述吸附装置的输出端，所述吸附装置旁路上设置有旁路阀。
53.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述吸附装置与所述代谢循环模块之间设置有用于检测尿素含量的氨传感器。
54.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述再生液管路上设置有用于检测所述再生液管路内氨含量的传感器。
55.根据权利要求54所述的透析液再生循环系统，其特征在于，氨传感器和所述再生管路之间设置有疏水过滤器。
56.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述再生液管路的输出端设置有再生液入口阀。
57.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述再生液管路上设置有用于向所述再生液管路输送浓缩液的浓缩液支路。
58.根据权利要求57所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述浓缩液支路上设置有用于存储浓缩液的容器，以及用于将所述容器内的浓缩液输送至所述浓缩液支路的浓缩液泵。
59.根据权利要求57所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述浓缩液包括钾钙镁浓缩液。
60.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述再生液管路上设置电导传感器和/或温度传感器。
61.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述再生液管路上设置有置换液支路，所述置换液支路的一端连通所述再生液管路，另一端用于连通透析回路。
62.根据权利要求61所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述再生液管路上设置有用于过滤所述再生液中细菌的第一细菌过滤器，所述第一细菌过滤器的第一输出端连通所述再生液管路的输出端，第二输出端连通所述置换液支路。
63.根据权利要求62所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述第一细菌过滤器为切向流过滤器或死端过滤模式的过滤器。
64.根据权利要求61所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述置换液支路上设置有第二细菌过滤器，用于将所述置换液支路中的透析再生液再次过滤后输送至所述透析回路。
65.根据权利要求61所述的透析液再生循环系统，其特征在于，所述置换液支路上设置有置换液泵，用于再生液输送至所述透析回路中。
66.根据权利要求1所述的透析液再生循环系统，其特征在于，临近所述废液通路的输入端以及临近所述再生液管路的输出端之间设置有旁通阀。
67.一种血液透析设备，其特征在于，包括：
如权利要求1-66项任一项所述的透析液再生循环系统；
净化回路，包括输入端连通人体第一部分的第一线路，以及输出端连通人体第二部分的第二线路；
透析装置，设于所述净化回路上，用于对在所述净化回路中流动的流体进行净化处理，所述透析装置包括；连接所述透析液再生循环系统的废液通路的输入端的透析液输出端；以及连接所述透析液再生循环系统的再生液管路的输出端的透析液输入端；
驱动装置，设于所述第一线路上并位于所述净化回路中，用于驱动流体在所述净化回路中流动；
控制装置，用于执行治疗模式对在所述净化回路中流动的流体进行净化处理后并输入人体。
68.根据权利要求67所述的血液透析设备，其特征在于，所述透析装置为血液透析器或血液透析滤过器。
69.根据权利要求68所述的血液透析设备，其特征在于，所述血液透析装置包括血液透析(HD)、血液滤过(HF)、血液透析滤过(HDF)，血液灌流(HP)、血液置换(PE)、免疫吸附(IA)、或者连续性血液净化(CRRT)中的一种或者多种治疗的组合。
70.根据权利要求67所述的血液透析设备，其特征在于，还包括至少一检测装置，用于检测所述透析废液中目标分子的浓度、检测所述废液通路中载酶微球的含量、或者检测所述再生液管路中载酶微球的含量。
71.根据权利要求67所述的血液透析设备，其特征在于，还包括模式选择装置，用于接收到输入的模式选择信号将确定的工作模式信息发送给所述控制装置执行对应所述工作模式的作业。
72.根据权利要求67所述的血液透析设备，其特征在于，所述血液透析设备的工作模式包括HF治疗模式、HD治疗模式、HDF治疗模式、或/及超滤模式中的一种或多种治疗模式的组合。
73.根据权利要求72所述的血液透析设备，其特征在于，在所述HF治疗模式下，所述控制装置控制所述透析液再生循环系统输出的再生液直接输入到所述第一线路中或者第二线路中。
74.根据权利要求72所述的血液透析设备，其特征在于，在所述HD治疗模式下，所述控制装置控制所述透析液再生循环系统输出的再生液输入到透析装置的透析液输入端。
75.根据权利要求72所述的血液透析设备，其特征在于，在所述HDF治疗模式下，所述控制装置控制所述透析液再生循环系统输出的再生液经所述置换液支路输入到所述第一线路中或者第二线路中。
76.根据权利要求75所述的血液透析设备，其特征在于，在所述HDF治疗模式下，所述控制装置通过周期性地动态调节所述废液通路、代谢循环装置、或再生液管路中的液量来调节所述置换液支路的输出量以控制所述透析装置的分子对流交换量。
77.根据权利要求75所述的血液透析设备，其特征在于，在所述HDF治疗模式下，所述控制装置通过动态调节所述代谢循环装置中气泵的工作周期或功率调节所述汇集容器中的液量，来调节所述置换液支路的输出量，进而控制所述透析装置的分子对流交换量。
78.根据权利要求75所述的血液透析设备，其特征在于，在所述HDF治疗模式下，所述控制装置通过周期性地改变透析液循环的液体平衡态总量，以周期性地实现透析器内外侧液体的滤过和滤出。
79.根据权利要求78所述的血液透析设备，其特征在于，在所述HDF治疗模式下，改变透析液循环的液体平衡态总量是通过所述控制装置周期性地向流路当中的任意容器注入或吸走空气，以改变任意容器的液体体积实现的。
80.根据权利要求78所述的血液透析设备，其特征在于，在所述HDF治疗模式下，改变透析液循环的液体平衡态总量是通过所述控制装置周期性地向流路当中的任意改变容器的体积。
81.根据权利要求78所述的血液透析设备，其特征在于，在所述HDF治疗模式下，改变透析液循环的液体平衡态总量是通过调整设置在废液通路的透析泵和再生液管路的透析液泵的两个透析液泵的差速来改变透析液循环的液体平衡态总量。
82.根据权利要求72所述的血液透析设备，其特征在于，在所述超滤模式下，所述透析液再生循环系统中的超滤支路分流所述废液通路中的透析废液，以增加跨膜压或负压，以使所述透析装置对流经的血液或腹腔液的滤出等量液体进入透析废液，进而达到进行脱水处理。
83.根据权利要求82所述的血液透析设备，其特征在于，在所述超滤模式下，所述控制装置控制超滤泵的转速或经验值以计量所述超滤支路分流所述废液通路中的透析废液的流量。
84.根据权利要求83所述的血液透析设备，其特征在于，在所述超滤模式下，所述控制装置通过获得再生液管路中再生液的体积或重量控制所述超滤泵的转速以计量所述超滤支路分流所述废液通路中的透析废液的流量。
85.根据权利要求84所述的血液透析设备，其特征在于，所述再生液的体积或重量是通过称重或者液面计量的方式获得的。
86.一种腹膜透析设备，其特征在于，包括：
如权利要求1-66项任一项所述的透析液再生循环系统；
腹透管路，其一端连通人体腹腔，另一端连通所述透析液再生循环系统；
驱动装置，设于所述腹透管路上，用于驱动流体在所述腹透管路中周期性地流动；
控制装置，用于执行治疗模式以周期性的交换人体腹膜内的液体。
87.一种透析液再生吸附柱，应用于透析液再生循环系统，其特征在于，所述透析液再生吸附柱包含有磷酸锆、水合氧化锆、载酶微球、以及活性碳。
88.根据权利要求87所述的透析液再生吸附柱，其特征在于，所述透析液再生吸附柱内置有阳离子交换剂层，脲酶层，和磷酸锆层，所述透析液再生循环系统在工作状态下，其中的透析废液依次通过所述阳离子交换剂层，脲酶层，以及磷酸锆层。
89.根据权利要求87所述的透析液再生吸附柱，其特征在于，所述透析液再生吸附柱为阳离子交换剂、水合氧化锆、载酶微球、以及活性碳的全混合层，并在下游含有磷酸锆层或含有磷酸锆的柱子。
90.根据权利要求88或89所述的透析液再生吸附柱，其特征在于，其特征在于，所述阳离子交换剂用于有效吸附钙镁离子的吸附剂或交换剂，比如磷酸锆，阳离子树脂等材料。
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