JP2017511167A - 交互の負荷サイクルを使用して吸着剤をインラインで再充填するための並列モジュール - Google Patents

Abstract

本開示は、概して、吸着剤透析システムにおける吸着剤カートリッジの少なくとも１つの再利用可能なモジュールに関する。吸着剤カートリッジ及び吸着材料の費用を考えると、カートリッジの一部が再利用または再充填可能であれば有利であり得る。本発明の一態様では、吸着剤カートリッジは、交互の負荷サイクルを使用して吸着材料をインラインで再充填するための並列モジュールを有する。本吸着剤カートリッジは、互いに並列に位置付けられる２つ以上のモジュールを有することができ、モジュールはコネクタを通じて互いに流体接続される。モジュールは再利用可能であってもよく、モジュール内に収容される吸着材料は再充填され得る。【選択図】図１３

Description

本発明は、吸着剤カートリッジに交互の負荷サイクルを使用して吸着剤をインラインで再充填するための並列モジュールに関する。

透析は、半透膜を有する透析装置を通る血液の動きに関与する。同時に、透析液は、透析装置を通じて半透膜の反対側で循環する。患者の血流中に存在する毒素は、血液から膜を通じて透析液に入る。透析装置を通過した後、使用済みの透析液は廃棄される。使用済みの透析液の処分は、連続透析の間に使用するために必要な交換用の透析液を用意するために大量の源水を必要とする。しかしながら、吸着剤透析システムでは、使用済みの透析液は廃棄されずに吸着剤カートリッジを通じて再循環する。吸着剤カートリッジは、透析液中の特定の毒素を選択的に除去するか、または毒素を分解する吸着材料の層を収容する。

吸着剤透析の利点は、はるかに少ない量の水しか必要としないことである。４時間の従来の透析では、透析液を生成するために最大１２０Ｌの水が必要とされることがある。一方、吸着剤透析を使用すると、わずか６Ｌまたは７Ｌの水しか必要とされなくてもよい。このため、排水管及び精製水の連続源の必要性が排除され、システムを運搬可能にする。

吸着剤透析システムの欠点のうちの１つは、高額な費用である。吸着剤カートリッジで使用される材料は、高価な場合がある。各々を使用した後のカートリッジの処分は、廃棄物を出し、費用を増加させる。他の既知の透析流体循環システム及び装置は、別個の筺体を有し、第１の筺体は、その第１の筺体中を流れる透析流体中にナトリウムを放出できる材料を有し、第２の筺体は、その第２の筺体を流れる透析流体からナトリウムイオンを結合できる材料を有する。しかしながら、そのようなシステムは、単一の筺体設計に形成されることはできず、しばしば何リットルもの水を必要とし、運搬可能ではないことがある。このシステムは、特定の構成要素の再利用を可能にし、かつそのようなシステムの動作のための長期的費用の低減を可能にする吸着剤カートリッジの構成要素の一部または全ての再充填も提供しない。

この理由により、吸着剤カートリッジ内で材料をモジュールに分離し、それらの材料の単離を可能にする吸着剤カートリッジが必要とされている。１つ以上の吸着材料の単離を提供し、より安価または再利用不可能な材料が廃棄され、同時により高価であり再利用可能な材料が再充填されることを可能にする吸着剤カートリッジが必要とされている。単体吸着剤カートリッジに容易に接続され得る、及び／または単体吸着剤カートリッジから取り外され得る複数の分離モジュールを有し、それによって、単一単体設計を保持しながら吸着材料及び吸着剤カートリッジの再充填ならびに／または再生利用を促進する単体吸着剤カートリッジがさらに必要とされている。運搬可能な透析機に必要な低減した大きさ及び重量の特徴を有する吸着剤カートリッジも必要とされている。吸着材料をカートリッジのモジュール内に配置することができ、特定の材料または材料の群の単離を可能にするモジュール式の吸着剤カートリッジが必要とされている。モジュール内の吸着材料の処分、再生利用、または再充填のうちのいずれか１つを可能にするための再利用可能な、またはカートリッジから任意に取り外し可能なカートリッジ内のモジュールのうちのいずれか１つがさらに必要とされている。再充填され得る特定の材料を有し、より低価格な材料の処分を可能にする吸着剤カートリッジが必要とされている。

動作中にモジュールを吸着剤カートリッジから取り除くことなく再充填され、システムを使用し易くする吸着材料が必要とされている。流れを再充填器からモジュールに方向付けることによって、モジュールが簡単に再充填されることを可能にする吸着剤モジュールに直接取着される再充填方法が必要とされている。これらのモジュールの再生利用及び／または処分を可能にし、同時に他のモジュールの再充填を可能にする、取り除き可能なモジュールのうちの１つ以上がさらに必要とされている。他のモジュールを中断させることなく材料を再充填するために交互の負荷サイクルでの吸着剤モジュールの再充填が必要とされている。

本発明の第１の態様は、互いに並列に位置付けられるモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジに関する。吸着剤カートリッジは、再利用可能または再利用不可能であってもよい。

本発明の第１の態様の一実施形態では、吸着剤カートリッジは、少なくとも２つのモジュールが互いに並列に位置付けられるように少なくとも２つのモジュールを有してもよい。モジュールは、流体流路、再充填器に流体接続可能な洗浄ライン、ならびに別のモジュールまたは流体流路に流体接続可能なバイパスラインのうちのいずれか１つに流体接続可能な１つ以上のコネクタを有してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、モジュール式の吸着剤カートリッジは、モジュール、流体流路、洗浄ライン、またはバイパスラインを通る流れを選択的に方向付けるようにコネクタ上でモジュールの前及び／または後に位置付けられる弁を有してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、モジュール式の吸着剤カートリッジは、モジュールを通る流れを選択的に方向付けるようにコネクタ上でモジュールの前及び／または後に位置付けられる弁を有してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、弁は、二方弁、三方弁、四方弁、またはそれらの組み合わせのうちのいずれか１つであってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、モジュールのうちの少なくとも１つは、１つ以上の再充填器に流体接続可能であることによってオフライン状態であるように構成されてもよく、モジュールのうちの少なくとも１つは、流体流路またはバイパスラインのうちのいずれか一方に流体接続可能であることによってオンライン状態であるように構成されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは、第２及び第３のモジュールの前に直列に位置付けられてもよく、第２及び第３のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは第１のコネクタに接続されてもよく、第１のコネクタは第１の弁を有し、第１の弁は、第１のコネクタ、第２のコネクタ、第３のコネクタ、及び第４のコネクタを接続してもよい。第２のコネクタは、第１の弁を第２のモジュールに接続してもよい。第３のコネクタは、第１の弁を第３のモジュールに接続してもよい。第４のコネクタは、第１の弁を第２の弁に接続してもよく、第２の弁は、第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第７のコネクタを接続してもよい。第５のコネクタは、第２の弁を第２のモジュールに接続してもよい。第６のコネクタは、第２の弁を第３のモジュールに接続してもよい。第７のコネクタは、第２の弁を吸着剤カートリッジの別の区分に接続してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは、第２及び第３のモジュールの前に直列に位置付けられてもよく、第２及び第３のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよい。第１のモジュールは、第１のコネクタに接続されてもよく、第１のコネクタは第１の弁を有する。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１の弁は、第１のコネクタ、第２のコネクタ、第３のコネクタ、及び第４のコネクタを接続してもよい。第２のコネクタは、第１の弁を第２の弁に接続してもよく、第２の弁は、第２のコネクタ、第１の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第１の洗浄ラインは、第２の弁を第１の再充填器コネクタに接続してもよい。第３のコネクタは、第１の弁を第３の弁に接続してもよく、第３の弁は、第３のコネクタ、第２の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第２の洗浄ラインは、第３の弁を第２の再充填器コネクタに接続してもよい。第４のコネクタは、第１の弁を第６の弁に接続してもよく、第６の弁は、第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第７のコネクタを接続してもよい。第５のコネクタは、第６の弁を第４の弁に接続してもよく、第４の弁は、第５のコネクタ、第３の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第３の洗浄ラインは、第４の弁を第３の再充填器コネクタに接続してもよい。第６のコネクタは、第６の弁を第５の弁に接続してもよく、第５の弁は、第６のコネクタ、第４の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第４の洗浄ラインは、第５の弁を第４の再充填器コネクタに接続してもよい。第７のコネクタは、第６の弁を吸着剤カートリッジの別の区分に接続してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第３及び第４のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第１及び第２のモジュールはそれぞれ、第３及び第４のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１の弁は、第１、第２、第３、及び第４のコネクタを接続してもよい。第２のコネクタは、第１の弁を第２の弁に接続してもよい。第２の弁は、第２のコネクタ、第１の洗浄ライン、及び第１のモジュールを接続してもよい。第１の洗浄ラインは、第２の弁を第１の再充填器コネクタに接続してもよい。第３のコネクタは、第１の弁を第３の弁に接続してもよい。第３の弁は、第３のコネクタ、第２の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第２の洗浄ラインは、第３の弁を第２の再充填器コネクタに接続してもよい。第４のコネクタは、第１の弁を第１０の弁に接続してもよい。第１０の弁は、第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第１１の弁を接続してもよい。第５のコネクタは、第１０の弁を第４の弁に接続してもよい。第４の弁は、第５のコネクタ、第３の洗浄ライン、及び第１のモジュールを接続してもよい。第３の洗浄ラインは、第４の弁を第３の再充填器コネクタに接続してもよい。第６のコネクタは、第１０の弁を第５の弁に接続してもよい。第５の弁は、第６のコネクタ、第４の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第４の洗浄ラインは、第４の再充填器コネクタを接続してもよい。第１１の弁は、第４のコネクタ、第７のコネクタ、第８のコネクタ、及び第１２の弁を接続してもよい。第７のコネクタは、第１１の弁を第６の弁に接続してもよい。第６の弁は、第７のコネクタ、第５の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第５の洗浄ラインは、第５の再充填器コネクタを接続してもよい。第８のコネクタは、第１１の弁を第７の弁に接続してもよい。第７の弁は、第８のコネクタ、第６の洗浄ライン、及び第４のモジュールを接続してもよい。第６の洗浄ラインは、第７の弁を第６の再充填器コネクタに接続してもよい。第１２の弁は、第４のコネクタ、第９のコネクタ、及び第１０のコネクタを接続してもよい。第９のコネクタは、第１２の弁を第８の弁に接続してもよい。第８の弁は、第９のコネクタ、第７の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第７の洗浄ラインは、第８の弁を第７の再充填器コネクタに接続してもよい。第１０のコネクタは、第１２の弁を第９の弁に接続してもよい。第９の弁は、第１０のコネクタ、第８の洗浄ライン、及び第４のモジュールを接続してもよい。第８の洗浄ラインは、第９の弁を第８の再充填器コネクタに接続してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第３及び第４のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第１及び第２のモジュールはそれぞれ、第３及び第４のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１の弁は、第１、第２、第３、及び第４のコネクタを接続してもよい。第２のコネクタは、第１の弁を第２の弁に接続してもよい。第２の弁は、第２のコネクタ、第１の洗浄ライン、及び第１のモジュールを接続してもよい。第１の洗浄ラインは、第２の弁を第１の再充填器コネクタに接続してもよい。第３のコネクタは、第１の弁を第３の弁に接続してもよい。第３の弁は、第３のコネクタ、第２の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第２の洗浄ラインは、第３の弁を第２の再充填器コネクタに接続してもよい。第４のコネクタは、第１の弁を第１２の弁に接続してもよい。第１２の弁は、第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第１３の弁を接続してもよい。第５のコネクタは、第１２の弁を第６の弁に接続してもよい。第６の弁は、第５のコネクタ、第４の弁、及び第８の弁を接続してもよい。第４の弁は、第６の弁、第３の洗浄ライン、及び第１のモジュールを接続してもよい。第３の洗浄ラインは、第４の弁を第３の再充填器コネクタに接続してもよい。第６のコネクタは、第１２の弁を第７の弁に接続してもよい。第７の弁は、第６のコネクタ、第９の弁、及び第５の弁を接続してもよい。第５の弁は、第７の弁、第４の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第４の洗浄ラインは、第５の弁を第４の再充填器コネクタに接続してもよい。第８の弁は、第６の弁、第５の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第５の洗浄ラインは、第８の弁を第５の再充填器コネクタに接続してもよい。第９の弁は、第７の弁、第６の洗浄ライン、及び第４のモジュールを接続してもよい。第６の洗浄ラインは、第９の弁を第６の再充填器コネクタに接続してもよい。第１３の弁は、第４のコネクタ、第７のコネクタ、及び第８のコネクタを接続してもよい。第７のコネクタは、第１３の弁を第１０の弁に接続してもよい。第１０の弁は、第７のコネクタ、第７の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第７の洗浄ラインは、第１０の弁を第７の再充填器コネクタに接続してもよい。第８のコネクタは、第１３の弁を第１１の弁に接続してもよい。第１１の弁は、第８のコネクタ、第８の洗浄ライン、及び第４のモジュールを接続してもよい。第８の洗浄ラインは、第１１の弁を第８の再充填器コネクタに接続してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第３及び第４のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第５及び第６のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第１及び第２のモジュールは、第３及び第４のモジュールと直列であってもよく、第３及び第４のモジュールはそれぞれ、第５及び第６のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１の弁は、第１、第２、第３、及び第４のコネクタを接続してもよい。第２のコネクタは、第１の弁を第２の弁に接続してもよい。第２の弁は、第２のコネクタ、第１の洗浄ライン、及び第１のモジュールを接続してもよい。第１の洗浄ラインは、第２の弁を第１の再充填器コネクタに接続してもよい。第３のコネクタは、第１の弁を第３の弁に接続してもよい。第３の弁は、第３のコネクタ、第２の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第２の洗浄ラインは、第３の弁を第２の再充填器コネクタに接続してもよい。第４のコネクタは、第１の弁を第１４の弁に接続してもよい。第１４の弁は、第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第１５の弁を接続してもよい。第５のコネクタは、第１４の弁を第４の弁に接続してもよい。第４の弁は、第５のコネクタ、第３の洗浄ライン、及び第１のモジュールを接続してもよい。第３の洗浄ラインは、第４の弁を第３の再充填器コネクタに接続してもよい。第６のコネクタは、第１４の弁を第５の弁に接続してもよい。第５の弁は、第６のコネクタ、第４の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第４の洗浄ラインは、第４の再充填器コネクタを接続してもよい。第１５の弁は、第４のコネクタ、第７のコネクタ、第８のコネクタ、及び第１６の弁を接続してもよい。第７のコネクタは、第１５の弁を第６の弁に接続してもよい。第６の弁は、第７のコネクタ、第５の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第５の洗浄ラインは、第５の再充填器コネクタを接続してもよい。第８のコネクタは、第１５の弁を第７の弁に接続してもよい。第７の弁は、第８のコネクタ、第６の洗浄ライン、及び第４のモジュールを接続してもよい。第６の洗浄ラインは、第７の弁を第６の再充填器コネクタに接続してもよい。第１６の弁は、第４のコネクタ、第９のコネクタ、第１０のコネクタ、及び第１７の弁を接続してもよい。第９のコネクタは、第１６の弁を第８の弁に接続してもよい。第８の弁は、第９のコネクタ、第７の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第７の洗浄ラインは、第８の弁を第７の再充填器コネクタに接続してもよい。第１０のコネクタは、第１６の弁を第９の弁に接続してもよい。第９の弁は、第１０のコネクタ、第８の洗浄ライン、及び第４のモジュールを接続してもよい。第８の洗浄ラインは、第９の弁を第８の再充填器コネクタに接続してもよい。第１７の弁は、第４のコネクタ、第１１のコネクタ、第１２のコネクタ、及び第１８の弁を接続してもよい。第１１のコネクタは、第１７の弁を第１０の弁に接続してもよい。第１０の弁は、第１１のコネクタ、第９の洗浄ライン、及び第５のモジュールを接続してもよい。第９の洗浄ラインは、第１０の弁を第９の再充填器コネクタに接続してもよい。第１２のコネクタは、第１７の弁を第１１の弁に接続してもよい。第１１の弁は、第１２のコネクタ、第１０の洗浄ライン、及び第６のモジュールを接続してもよい。第１０の洗浄ラインは、第１１の弁を第１０の再充填器コネクタに接続してもよい。第１８の弁は、第４のコネクタ、第１３のコネクタ、及び第１４のコネクタを接続してもよい。第１３のコネクタは、第１８の弁を第１２の弁に接続してもよい。第１２の弁は、第１３のコネクタ、第１１の洗浄ライン、及び第５のモジュールを接続してもよい。第１１の洗浄ラインは、第１２の弁を第１１の再充填器コネクタに接続してもよい。第１４のコネクタは、第１８の弁を第１３の弁に接続してもよい。第１３の弁は、第１４のコネクタ、第１２の洗浄ライン、及び第６のモジュールを接続してもよい。第１２の洗浄ラインは、第１３の弁及び第１２の再充填器コネクタを接続してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、吸着剤カートリッジは、１つ以上のコネクタを有する少なくとも１つの再利用可能なモジュールを備えてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、カートリッジは、少なくとも１つの再利用不可能なモジュールを備えてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、少なくとも１つの再利用可能なモジュールは、吸着材料を収容してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、少なくとも１つの再利用可能なモジュールは、複数の吸着材料を収容してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、少なくとも１つの再利用不可能なモジュールは、吸着材料を収容してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、少なくとも１つの再利用不可能なモジュールは、複数の吸着材料を収容してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、コネクタは、迅速接続、ツイストロック、プッシュオン、またはネジ継手を含む群から選択され得る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、コネクタは、ある長さの管及び弁組立体を備えてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、再利用可能なモジュール内の吸着材料は、リン酸ジルコニウム、含水酸化ジルコニウム、活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及びイオン交換樹脂を含む群から選択され得る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、イオン交換樹脂は、キレートイオン交換樹脂を使用することによってカルシウムイオン及びマグネシウムイオンを除去するためだけに選択されてもよい。それぞれの層が、制限なく任意の組み合わせの層に形成されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、再利用不可能なモジュール内の吸着材料は、リン酸ジルコニウム、含水酸化ジルコニウム、活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及びイオン交換樹脂を含む群から選択され得る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、イオン交換樹脂は、キレートイオン交換樹脂を使用することによってカルシウムイオン及びマグネシウムイオンを除去するためだけに選択されてもよい。それぞれの層が、制限なく任意の組み合わせの層に形成されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、再利用可能なモジュールは、吸着剤カートリッジから取り外し可能であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、再利用可能なモジュールは、再生利用可能であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、モジュールは、バーコードまたは他の識別システムを有してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、コネクタは、センサに対するアクセスポイントを有してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、少なくとも２つのモジュールは、制御されたコンプライアント透析回路の一部であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、弁は、モジュールに入る流れ、モジュールから出る流れ、及びモジュール間の流れを調節するためのプログラム可能なコントローラまたはコンピュータシステムの制御下で動作してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、弁を通る流体の流れは、光電セルまたは他の流れ感知及び／もしくは測定装置によって感知されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、制御ポンプを利用して、流体流路中で流体を循環させてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、複数の吸着材料が、一緒に混合されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、吸着剤カートリッジは、互いに並列に位置付けられる第１及び第２のモジュールを有してもよく、互いに並列に位置付けられる第３及び第４のモジュール、ならびに互いに並列に位置付けられる第５及び第６のモジュールを有してもよい。第１及び第２のモジュールは、第３及び第４のモジュールと直列であってもよく、第３及び第４のモジュールはそれぞれ、第５及び第６のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、流体が第１または第２のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第１の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの前に位置付けられる第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第１の再充填器コネクタは、流体が第１の再充填器コネクタから第１または第２のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第１のモジュール、第２のモジュール、及びバイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールから第３または第４のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第２の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの後かつ第３及び第４のモジュールの前に位置付けられる第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第３及び第４のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第２の再充填器コネクタは、流体が第２の再充填器コネクタから第３または第４のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第３のモジュール、第４のモジュール、及びバイパスラインは、流体が第３または第４のモジュールから第５または第６のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第３の組の１つ以上のコネクタ上で第３及び第４のモジュールの後かつ第５及び第６のモジュールの前に位置付けられる第３の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第５及び第６のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第３の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第３の再充填器コネクタは、流体が第３の再充填器コネクタから第５または第６のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、第３の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第３及び第４のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第１及び第２のモジュールはそれぞれ、第３及び第４のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、流体が第１または第２のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第１の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの前に位置付けられる第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第１の再充填器コネクタは、流体が第１の再充填器コネクタから第１または第２のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第１のモジュール、第２のモジュール、及びバイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールから第３または第４のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第２の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの後かつ第３及び第４のモジュールの前に位置付けられる第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第３及び第４のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第２の再充填器コネクタは、流体が第２の再充填器コネクタから第３または第４のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは、第２及び第３のモジュールの前に直列に位置付けられてもよい。第２及び第３のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよい。第１のモジュールは、第１のモジュールの後かつ第２及び第３のモジュールの前に位置付けられる一組の１つ以上のコネクタに接続されてもよい。一組の１つ以上の弁は、流体が第２または第３のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、一組の１つ以上のコネクタ上に位置付けられてもよい。バイパスラインは、流体が第２及び第３のモジュールの両方をバイパスすることができるように、一組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。再充填器コネクタは、流体が再充填器コネクタから第２または第３のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、一組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールが互いに並列に位置付けられてもよく、第３及び第４のモジュールが互いに並列に位置付けられてもよく、第５及び第６のモジュールが互いに並列に位置付けられてもよい。第１及び第２のモジュールは、第３及び第４のモジュールと直列であってもよく、第３及び第４のモジュールはそれぞれ、第５及び第６のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、流体が第１または第２のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第１の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの前に位置付けられる第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第１のモジュール、第２のモジュール、及びバイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールから第３または第４のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第２の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの後かつ第３及び第４のモジュールの前に位置付けられる第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第３及び第４のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第３のモジュール、第４のモジュール、及びバイパスラインは、流体が第３または第４のモジュールから第５または第６のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第３の組の１つ以上のコネクタ上で第３及び第４のモジュールの後かつ第５及び第６のモジュールの前に位置付けられる第３の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第５及び第６のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第３の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第３及び第４のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第１及び第２のモジュールはそれぞれ、第３及び第４のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、流体が第１または第２のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第１の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの前に位置付けられる第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第１のモジュール、第２のモジュール、及びバイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールから第３または第４のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第２の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの後かつ第３及び第４のモジュールの前に位置付けられる第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第３及び第４のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは、第２及び第３のモジュールの前に直列に位置付けられてもよい。第２及び第３のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよい。第１のモジュールは、第１のモジュールの後かつ第２及び第３のモジュールの前に位置付けられる一組の１つ以上のコネクタに接続されてもよい。一組の１つ以上の弁は、流体が第２または第３のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、一組の１つ以上のコネクタ上に位置付けられてもよい。バイパスラインは、流体が第２及び第３のモジュールの両方をバイパスすることができるように、一組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。

本発明の第１の態様の一部として開示される特徴のうちのいずれかも、単独で、または組み合わせて本発明の第１の態様に含まれ得る。

本発明の第２の態様は、流体回路を対象とする。本発明の第２の態様の任意の実施形態では、流体回路は、各モジュールが１つ以上のコネクタによって接続される並列の少なくとも２つのモジュールを有してもよい。回路は、コネクタに沿ったモジュールを通る流れを方向付ける動作可能なラインを有してもよい。回路は、１つ以上のコネクタを再充填器に流体接続する少なくとも１つの洗浄ラインを有してもよい。流体回路は、少なくとも１つのモジュール及び動作可能なラインをバイパスするための少なくとも１つのバイパスラインも有してもよい。

本発明の第２の態様の任意の実施形態では、コネクタに沿ったモジュールを通る流れを方向付ける動作可能なラインは、１つ以上のモジュールにオンライン状態で流体接続されてもよい。

本発明の第２の態様の任意の実施形態では、コネクタに沿ったモジュールを通る流れを方向付ける動作可能なラインは、１つ以上のモジュールにオフライン状態で流体接続されてもよい。

本発明の第２の態様の一部として開示される特徴のうちのいずれも、単独で、または組み合わせて本発明の第２の態様に含まれ得る。

本発明の第３の態様は、吸着剤を再充填する方法を対象とする。本発明の第３の態様の任意の実施形態では、本方法は、少なくとも第１のモジュール及び第２のモジュールを１つ以上のコネクタで並列に接続することを含んでもよい。方法は、少なくとも１つのコネクタを洗浄ラインに流体接続することを含んでもよく、洗浄ラインは再充填器に流体接続されてもよい。方法は、少なくとも１つのコネクタをバイパスラインに流体接続することを含んでもよく、バイパスラインは少なくとも１つのモジュールをバイパスするようにコネクタからの流れを逸らすことができる。方法は、モジュール、バイパスライン、及び／または洗浄ライン間の接合部で１つ以上の弁をコネクタに接続することを含んでもよい。方法は、弁を選択的に開放及び閉鎖して、コネクタ、モジュール、バイパスライン、及び／または洗浄ラインを通る流れを方向付けることを含んでもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、弁は、二方弁、三方弁、四方弁、またはそれらの組み合わせのいずれかであり得る。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、弁は、コネクタ上で第１のモジュールの前に位置付けられてもよく、弁は、コネクタ、洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続する。弁は、流れが再充填器に方向付けられるように、洗浄ラインに対して開放され、コネクタ及び第２のモジュールに対して閉鎖されてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、弁は、コネクタ上で第１のモジュールの前に位置付けられてもよく、弁は、コネクタ、洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続する。弁は、流れが再充填器に方向付けられるように、洗浄ライン及びコネクタに対して開放され、第２のモジュールに対して閉鎖されてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、弁は、コネクタ上で第１のモジュールの前に位置付けられてもよく、弁は、コネクタ、洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続する。弁は、流れが第２のモジュールに方向付けられるように、第２のモジュールに対して開放され、洗浄ライン及びコネクタに対して閉鎖されてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、弁は、コネクタ上で第１のモジュールの前に位置付けられてもよく、弁は、コネクタ、洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続する。弁は、流れがコネクタを通して、かつ第１のモジュールを通して方向付けられるように、第２のモジュール及び洗浄ラインに対して閉鎖されてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、ポンプは、再充填器または洗浄ラインに取着されてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、方法は、気体を使用してモジュールを膨張させることを含んでもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、アルゴンガス、窒素ガス、及び空気等の気体を使用してモジュールを膨張させてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、洗浄ラインは、上部ライン及び下部ラインに細分されてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、上部ラインは液体ラインであってもよく、下部ラインは気体ラインであってもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、上部ラインは気体ラインであってもよく、下部ラインは液体ラインであってもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、上部ライン及び下部ラインは、液体ラインであってもよい。

本発明の第３の態様の一部として開示される特徴のうちのいずれも、単独で、または組み合わせて本発明の第３の態様に含まれ得る。

活性炭、含水酸化ジルコニウム、ウレアーゼ、アルミナ、及びリン酸ジルコニウムを収容する吸着剤カートリッジを示す。 ２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及び酸化ジルコニウムを含み、第２のモジュールにリン酸ジルコニウムを含む２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 リン酸ジルコニウム吸着材料を再充填するための方法を示す。 第１のモジュールに活性炭、リン酸ジルコニウム、ウレアーゼ、アルミナ、及び含水酸化ジルコニウムを含み、第２のモジュールにリン酸ジルコニウムを含む２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭、イオン交換樹脂、アルミナ、ウレアーゼ、及び含水酸化ジルコニウムを含み、第２のモジュールにリン酸ジルコニウムを含む２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及びリン酸ジルコニウムを含み、第２のモジュールに含水酸化ジルコニウム及びリン酸ジルコニウムを含む２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及び含水酸化ジルコニウムを含み、第２のモジュールにイオン交換樹脂及びリン酸ジルコニウムを含む２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭、アルミナ、及びウレアーゼを含み、第２のモジュールに酸化ジルコニウム、イオン交換樹脂、及びリン酸ジルコニウムを含む２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及び含水酸化ジルコニウムを含み、第２のモジュールにリン酸ジルコニウムを含み、第３のモジュールにリン酸ジルコニウム及び活性炭を含む、３つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭を含み、第２のモジュールにアルミナ及びウレアーゼを含み、第３のモジュールにイオン交換樹脂、リン酸ジルコニウム、及び含水酸化ジルコニウムを含む３つのモジュールと、第１のモジュールから第３のモジュールに流体を方向付けるための任意のバイパスラインとを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 再充填器等の別の構成要素に接続される任意のバイパスラインを有する、３つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 再充填器コネクタを有する、互いに並列の２つのモジュールを示す。 第１のモジュールが第２及び第３のモジュールと直列であり、第２及び第３のモジュールが互いに並列であり、４つの再充填器コネクタを含む、３モジュール吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールが第２及び第３のモジュールと直列であり、第２及び第３のモジュールが互いに並列である、３モジュール吸着剤カートリッジを示す。 ８つの再充填器コネクタ接続される二組の並列モジュール及びバイパスラインを有する４モジュール吸着剤カートリッジを示す。 三組の並列モジュール、１２個の再充填器コネクタ、及びバイパスラインを有する６モジュール吸着剤カートリッジを示す。 バイパスラインと、各々が気体及び流体洗浄ラインに分けられる２つの洗浄ラインとを有するモジュール式の吸着剤カートリッジの単一のモジュールを示す。 制御されたコンプライアンス透析回路における吸着剤カートリッジの使用を示す。 単一の再充填器コネクタを有する互いに並列の２つのモジュールを示す。 第１のモジュールが第２及び第３のモジュールと直列であり、第２及び第３のモジュールが互いに並列であり、１つの再充填器コネクタを含む、３モジュール吸着剤カートリッジを示す。 各組が再充填器コネクタ及びバイパスラインに接続する二組の並列モジュールを有する、４モジュール吸着剤カートリッジを示す。 各組が再充填器コネクタ及びバイパスラインに接続する三組の並列モジュールを有する、６モジュール吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールが第２及び第３のモジュールと直列であり、第２及び第３のモジュールが互いに並列であり、任意のバイパスラインを有する、３モジュール吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールが第２及び第３のモジュールと直列であり、第２及び第３のモジュールが互いに並列であり、再充填器コネクタ及びバイパスラインを有する、３モジュール吸着剤カートリッジを示す。 バイパスライン、再充填器コネクタ、ならびに液体及び気体の両方を動かすように適合される洗浄ラインを有する、モジュール式の吸着剤カートリッジの単一のモジュールを示す。

別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術及び科学用語は、概して、関連分野において当業者に通常理解されるものと同様の意味を有する。

冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、１つの、または１つを超える（すなわち、少なくとも１つの）その冠詞の文法上の目的語を指すために本明細書で使用される。例として、「ある要素（ａｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）」とは、１つの要素または１つを超える要素を意味する。

「前」という用語は、透析システムの構成要素の相対位置を参照して使用される場合、透析システムの正常な動作の流れ方向における上流位置を指す。「後」という用語は、透析システムの正常な動作の流れ方向における下流位置を指す。

「膨張させる」とは、接続ラインまたはモジュールに気体を通過させるプロセスを指す。

「バイパスライン」とは、流体または気体が通って交互に流れ得る主要ラインに接続されるラインを指す。

「カートリッジ」という用語は、デバイス、構造、システム、流路、もしくは機構への接続準備済みの粉末、液体、または気体を収容するように設計された任意の容器を指す。容器は、１つ以上の区画を有し得る。区画の代わりに、容器は、カートリッジを形成するように一緒に接続される２つ以上のモジュールのシステムで構成されてもよく、その２つ以上のモジュールはいったん形成されると、デバイス、構造、システム、流路、または機構に接続され得る。

「カチオン濃縮貯蔵器（ｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）」という用語は、少なくとも１つのカチオン、例えば、カルシウム、マグネシウム、もしくはカリウムイオンで構成される物質を有するか、または保有する対象を指す。

「カチオン注入液源」という用語は、そこからカチオンが得られる源を指す。カチオンの例には、カルシウム、マグネシウム、及びカリウムが挙げられるが、これらに限定されない。この源は、システムによって水和されるカチオンまたは乾燥組成物を含有する溶液であってもよい。カチオン注入液源はカチオンに限定されず、透析液または交換用の流体に注入される他の物質を任意に含んでもよく、非限定的な例は、グルコース、ブドウ糖、酢酸、及びクエン酸であり得る。

「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という単語に続くもの全てを含むが、これに限定されない。このため、この用語の使用は、列記される要素が必要とされるか、または必須であるが、他の要素が任意選択であり、存在してもしなくてもよいことを示す。

「コネクタ」は、本明細書に使用する場合、２つの構成要素間の流体接続を形成し、流体または気体は、その構成要素の一方からコネクタを通じて他方の構成要素に流れることができる。コネクタが、その最も広い意味で流体接続を提供し、本発明の任意の１つ以上の構成要素間の任意の種類の管、流体もしくは気体通路、または導管を含んでもよい。

「から本質的になる」という用語は、「から本質的になる」という用語に続くもの全て、及び記載される装置、構造、もしくは方法の基本動作に影響しない追加の要素、構造、行為、または特徴を含む。

「からなる」という用語は、「からなる」という語句に続くもの全てを含み、これに限定される。このため、この語句は、限定される要素が必要とされるか、または必須であり、他の要素が存在し得ないことを示す。

「容器」という用語は、本明細書に使用する場合、例えば、使用済みの透析流体、または塩化ナトリウムもしくは重炭酸ナトリウム溶液もしくは固体、またはウレアーゼ、またはウレアーゼ／アルミナ等の任意の流体または固体を保有するための可撓性または非可撓性であってもよいレセプタクルである。

「制御されたコンプライアンス」及び「制御されたコンプライアント」という用語は、区画、流路、もしくは回路に入る、または出る流体量の移動を能動的に制御する能力を説明する。ある特定の実施形態では、透析液回路または制御されたコンプライアント流路内の変化する流体の体積は、１つ以上の貯蔵器を併用して１つ以上のポンプの制御によって拡大及び縮小する。患者の流体量（複数可）、流路、及び貯蔵器がシステムの全体積の一部であると見なされる場合（個々の体積は流体区画と称されることもある）、システム内の流体の体積は、いったんシステムが動作すると全体として一定である（追加の流体がシステムの外から貯蔵器に追加されない限り）。取着された貯蔵器は、システムが、流体を回収し、取着された制御貯蔵器に所望の量を蓄えることによって、ならびに／または精製された及び／もしくは再度平衡された流体を患者に提供し、任意に老廃物を除去することによって、患者の流体量を調整することを可能にする。「制御されたコンプライアンス」及び「制御されたコンプライアント」という用語は、ベッセル容器、導管、容器、流路、調整流路、またはカートリッジ等の規定された空間から空気を除去した後の流体の体積の導入に抵抗するベッセル容器、導管、容器、流路、調整流路、またはカートリッジを単に指す「非コンプライアント体積」という用語とは混同されない。一実施形態では、制御されたコンプライアントシステムは、流体を双方向に動かすことができる。ある特定の場合では、双方向の流体の動きは、透析装置の内部または外部のいずれかで半透膜を横断してもよい。双方向の流体の流れは、動作の選択された様式で本発明のベッセル容器、導管、容器、流路、調整流路、またはカートリッジを横断して、通って、またはその間で生じ得る。「流体を双方向に動かす」という用語は、半透膜等の障壁に関連して使用される場合、いずれかの方向に障壁を横断して流体を動かす能力を指す。「流体を双方向に動かす」とは、制御されたコンプライアントシステムの流路の両方向に、または流路と貯蔵器との間で流体を動かす能力にも適用することができる。

「制御されたコンプライアント流路」、「制御されたコンプライアント透析液流路」、及び「制御されたコンプライアント溶液流路」という用語は、制御されたコンプライアンスの特性を有するか、または本明細書で定義される制御されたコンプライアントである制御されたコンプライアントシステム内で動作する流路を指す。

「コントローラ」、「制御ユニット」、「プロセッサ」、または「マイクロプロセッサ」は、所与のシステムの動作条件を監視し、それに影響を与えるデバイスである。動作条件とは、典型的には、システムの出力変数と称され、出力変数はある特定の入力変数を調整することによって影響を受けることがある。

「制御ポンプ」は、特定の速度でシステムを通して流体を動かすことができる手段である。「制御ポンプ」という用語は、例えば、区画もしくは回路に入るまたは出る流体量の移動を能動的に制御するように流体を双方向に送り出すように動作可能なポンプである「限外濾過ポンプ」を含み得る。

「制御システム」は、システムを所望の組の性能仕様に維持するように一緒に働く構成要素の組み合わせからなる。制御システムは、所望の性能仕様を維持するように相互運用するように構成されるプロセッサ、メモリ、及びコンピュータ構成要素を使用することができる。制御システムは、性能仕様を維持することが当該技術分野で既知である流体または気体制御構成要素及び溶質制御構成要素も含み得る。

「制御弁」は、液体または気体の動きを制御するための弁である。制御弁が気体の動きを方向付けるとき、「制御弁」を開放または閉鎖することで、気体の動きを高圧気体源からより低い圧力に調節することができる。

「脱ガス装置」は、溶解気体及び非溶解気体を流体から除去することができる構成要素である。

「取り外し可能」または「取り外される」という用語は、システム、モジュール、カートリッジ、または本発明の任意の構成要素から分離され得る本発明の任意の構成要素に関する。「取り外し可能」は、より大きいシステムから外され得る構成要素を指すこともある。ある特定の事例では、構成要素は、最小の時間または努力で取り外され得るが、他の事例では、さらなる努力を必要とすることがある。取り外された構成要素は、任意に、システム、モジュール、カートリッジ、または他の構成要素に再取着されてもよい。取り外し可能なモジュールはしばしば、本明細書で定義される再利用可能なモジュールの一部であり得る。

「透析液」は、透析されている流体（例えば、血液）と反対の透析膜側で透析装置を通過する流体である。

「透析」は、濾過の一種、または膜を通す選択的拡散のプロセスである。透析は、透析される流体から透析液への膜を通す拡散を介して特定の範囲の分子量の溶質を除去する。透析中、透析される流体が濾過膜を通過し、同時に透析液がその膜の反対側を通過する。溶解された溶質は、流体間の拡散によって濾過膜を横断して輸送される。透析液を使用して、透析される流体から溶質を除去する。透析液は、他の流体を濃縮することもできる。

「透析装置」という用語は、半透膜で分離される２つの流路を有するカートリッジまたは容器を指す。一方の流路は血液用であり、一方の流路は透析液用である。膜は、中空糸、平板、もしくは渦巻きの形態、または当業者に既知の他の従来の形態であり得る。膜は、以下の材料、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ（メチルメタクリレート）、変性セルロース、または当業者に既知の他の材料から選択され得る。

「処分可能」とは、システムから除去され、再利用されない構成要素を指す。

「体外の」という用語は、本明細書に使用する場合、概して、身体の外に位置している、または生じることを意味する。

「体外回路」または「体外流路」という用語は、経路が、対象から血液透析、血液濾過、血液透析濾過、または限外濾過のための装置に血液を運搬し、及び対象に戻すように、その中に構成される導管、弁、ポンプ、流体接続ポート、または感知デバイス等であるがこれらに限定されない１つ以上の構成要素を組み込む流体経路を指す。

「体外流路ポンプ」及び「血液ポンプ」という用語は、体外回路を通して流体を動かす、または運搬するためのデバイスを指す。ポンプは、血液を送り出すのに好適な任意の種類のものであってもよく、当業者に既知のもの、例えば、蠕動ポンプ、チュービングポンプ、隔膜ポンプ、遠心ポンプ、及び往復ポンプを含む。

「流れ」とは、流体、気体、または両方の動きを指す。

「流れ感知装置」または「流れ測定装置」は、特定の領域内の液体または気体の流れを測定することができる装置である。

「流体」は、主題の語句の小集団であり、液体、気体、血漿、及びある程度、塑性固体を含み得る。特に、液体は、本明細書に使用する場合、ゆえに主題の気相及び液相の混合物も含み得る。

「流体連通」という用語は、流体または気体が圧力差によって別の部分に接続されるある部分に動くことができるように、流体または気体をシステム内の一方の構成要素もしくは区画から他方へ動かす能力、または接続されている状態を指す。

「流体接続可能」という用語は、ある点から別の点へ流体または気体の通路を提供する能力を指す。２つの点は、任意の種類の全ての区画、モジュール、システム、構成要素、及び再充填器のうちのいずれか１つ以上の中、またはその間であってもよい。

「注入液」は、透析液の組成物の調整のための１つ以上の塩の溶液である。

「インライン」という用語は、その中でモジュールもしくは一組のモジュールが透析機、透析流路、または透析回路に流体接続される状態を指す。透析は、インライン状態中に継続、中断、または停止されてもよく、インラインは、モジュールが透析機、透析流路、または透析回路に流体接続されている状態のみを指す。

「モジュール」は、システムの分離構成要素を指す。モジュールの各々は、互いに適合され、２つ以上のモジュールのシステムを形成することができる。いったん一緒に適合されると、モジュールは流体接続となり、不注意による切断に抵抗することができる。単一のモジュールは、モジュールが透析で使用するための吸着剤等の意図された目的のために必要な全ての構成要素を備えるように設計される場合、デバイスまたは機構に適合されるカートリッジを表し得る。そのような場合、モジュールは、モジュール内に１つ以上の区画をなしてもよい。あるいは、２つ以上のモジュールは、デバイスまたは機構に適合されるカートリッジを形成してもよく、各モジュールが個別に別個の構成要素を持ち、一緒に接続されるときのみ合わせて、透析で使用するための吸着剤等の意図された目的のために必要な全ての構成要素を備える。モジュールは、任意の数のモジュールを指すように「第１のモジュール」、「第２のモジュール」、「第３のモジュール」等と称され得る。「第１」、「第２」、「第３」等の指示は、別途指示されない限り、流体または気体の流れの方向におけるモジュールのそれぞれの配置を指さず、単にあるモジュールを別のモジュールと区別するのに役立つ。

「再利用不可能」という用語は、構成要素の現在の状態で再利用され得ない構成要素を指す。ある特定の事例では、再利用不可能という用語は、処分可能であるという概念を含み得るが、必ずしも処分可能であるということのみに限定されない。

「オフライン」という用語は、モジュールまたは組のモジュールが透析機、透析流路、または透析回路から流体切断される状態を指す。透析は、オフライン状態中に継続、中断、または停止されてもよく、オフラインは、モジュールが透析機、透析流路、または透析回路から流体切断される状態のみを指す。オフライン状態は、モジュールまたは組のモジュールが本明細書で定義されるように再充填されるプロセスも含むことができる。

「オンライン」という用語は、モジュールまたは組のモジュールが透析機、透析流路、または透析回路に流体接続される状態を指す。透析は、オンライン状態中に継続、中断、または停止されてもよく、オンラインは、モジュールが透析機、透析流路、または透析回路に流体接続されている状態のみを指す。

「動作可能なライン」または「ライン」は、流体または気体をシステムが動作中に使用される進路に方向付ける通路、導管、またはコネクタである。

「経路」、「運搬経路」、「流体流路」、及び「流路」という用語は、透析液もしくは血液等の流体または気体が通って移動する経路を指す。

「光電セル」は、光または他の電磁放射を測定することができるセンサを指す。

「圧力計」及び「圧力センサ」という用語は、ベッセル容器または容器内の気体または液体の圧力を測定するためのデバイスを指す。

「圧力弁」は、弁を通過する流体または気体の圧力がある一定のレベルに達する場合、弁が流体または気体を通過させるように開く弁である。

「ポンプ」という用語は、吸引または圧力の適用によって流体または気体の動きを引き起こす任意のデバイスを指す。

「プッシュオン継手」は、２つの構成要素を接続するための継手であり、構成要素が、その構成要素に取着される継手の基部に圧力を適用することによって接続され得る。

「迅速接続継手」は、２つの構成要素を接続するための継手であり、継手の雄部は、さらに外側に延在するフランジの末端上の部分を有する外側に延在する可撓性のあるフランジを備え、継手の雌部は、接続されるとフランジの外側の延在部分がリッジ下に座るように内部リッジを備える。圧力を適用することで、可撓性のあるフランジは内向きに押され、リッジを超え、容易に取り除くことが可能となる。

「再充填器」は、使用済みの吸着材料をその元の状態もしくは使用可能な能力に、またはその近くまで再充填することができる構成要素である。再充填器は、透析システムの一部であってもよく、または残りのシステムから分離されてもよい。再充填器が残りの透析システムと別個である場合、この用語は、使用済みの吸着材料がその元の状態に、またはその近くまで戻されるために送られる別個の施設を含み得る。「再充填器コネクタ」または「再充填器ノード」は、再充填器を別の構成要素に流体接続するコネクタである。

吸着材料を新たな透析セッションで再利用または使用するための状態に戻すように、吸着材料の機能的能力を回復するために「再充填すること」。いくつかの事例では、「再充填可能な」吸着材料の全質量、重量、及び／または量は、同じままである。いくつかの事例では、「再充填可能な」吸着材料の全質量、重量、及び／または量は変化する。発明の任意の一理論に束縛されるものではないが、再充填プロセスは、吸着材料に結合されるイオンを異なるイオンと交換することを含んでもよく、それはいくつかの事例では、システムの全質量を増加または減少させ得る。しかしながら、吸着材料の総量は、いくつかの事例では、再充填プロセスによって変化しない。吸着材料が「再充填」されるとき、吸着材料は「再充填される」といえる。

「再生利用可能」という用語は、再利用され得る材料を指す。

「再利用可能」とは、一事例では、任意に、使用の間に任意の種類の材料で処理される２回以上使用され得る材料を指す。例えば、材料及び溶液は、再利用され得る。一事例では、再利用可能は、本明細書に使用する場合、そのカートリッジ内に収容される材料（複数可）を再充填することによって再充填され得る材料を収容するカートリッジも指すこともある。

「センサ」は、システム内の１つ以上の変数の状態を決定することができる構成要素である。

「吸着剤カートリッジ」は、１つ以上の吸着材料を収容することができるカートリッジを指す。カートリッジは、透析流路に接続され得る。吸着剤カートリッジ内の吸着材料は、尿素等の特定の溶質を溶液から除去するために使用される。吸着剤カートリッジは、透析の実施に必要な全ての吸着材料がその単一区画内に収容される単一区画設計を有してもよい。あるいは、吸着剤カートリッジは、吸着材料が、単体本体を形成するように接続され得る少なくとも２つの異なるモジュールを横断して分散されるモジュール設計を有してもよい。いったん少なくとも２つのモジュールが一緒に接続されると、接続されたモジュールは、吸着剤カートリッジと称されてもよく、これはデバイスまたは機構に適合され得る。単一のモジュールが透析の実施に必要な全ての吸着材料を収容する場合、その単一のモジュールは、吸着剤カートリッジと称されてもよいことが理解される。

「吸着材料」は、尿素等の特定の溶質を溶液から除去することができる材料である。

「使用済みの透析液」は、透析膜を通じて血液と接触した透析液であり、尿素等の１つ以上の不純物、廃棄物種類、または廃棄物物質を含有する。

「実質的に柔軟性のない体積」という用語は、最大量の非圧縮流体を収容することができ、その最大量を超える流体のいかなる体積の追加にも抵抗するベッセル容器または容器内の三次元空間を指す。最大量未満の流体の体積の存在により、ベッセル容器または容器を完全に満たすことができない。いったん実質的に柔軟性のない体積が流体で満たされると、その体積からの流体の除去は、流体が実質的に同じ比率で同時に追加及び除去されない限り、流体除去に抵抗する陰圧を生む。当業者であれば、実質的に柔軟性のない体積においてベッセル容器または容器の最小量の拡大もしくは縮小が生じ得るが、しかしながら、最大または最小を超える大量の流体の追加または削減は抵抗されることを認識する。

「水道水」は、追加の処理を伴わずに給水から配管を通じて得られる水を指す。

「ネジ継手」は、２つの構成要素を接続するための継手であり、雄部が雌部にねじ込まれると２つの構成要素が一緒にロックされるように、雄部はシリンダーの周りに巻かれた螺旋状のリッジを有し、雌部は内部の螺旋状のリッジを有する円筒孔である。

「ツイストロック継手」は、２つの構成要素を接続するための継手であり、雄部が雌部に挿入され、どちらかの部分がねじられると、２つの構成要素が一緒にロックされるように、継手の雄部はその幅を超える長さを有するヘッドを備え、継手の雌部はその幅を超え、雄部よりも大きい長さを有する孔である。

「尿毒症性毒素」は、血液供給に運ばれ、通常腎臓で除去される毒素である。

「弁」は、流体または気体が特定の経路内を移動することを可能にするように１つ以上の経路を開放、閉鎖、または遮ることによって、流体または気体の流れを方向付けることができるデバイスである。所望の流れを達成するように構成される１つ以上の弁は、「弁組立体」に構成され得る。

「洗浄ライン」は、再充填器とモジュールとの間の流体を方向付けるラインである。

「廃液」という用語は、システムの動作における現在の用途を有しない任意の流体を指す。廃液の非限定的な例には、限外濾過液、または処置を受ける対象から除去された流体量、及びシステムの貯蔵器、導管、または構成要素から排水もしくは流し出される流体が挙げられる。

「廃棄物種類」、「老廃物」、「廃棄物」、または「不純物種類」という用語は、代謝廃棄物を含む患者または対象に由来する任意の分子またはイオン種類、窒素もしくは硫黄原子を含む分子またはイオン種類、中重量の尿毒症性廃棄物及び窒素性廃棄物を指す。廃棄物種類は、健康な腎臓系を有する個人によって特定の恒常性範囲内に保たれる。

「水源」という用語は、そこから飲料水または非飲料水を得ることができる源を指す。
吸着剤透析

吸着剤透析は、少量の透析液を用いた透析を可能にし、多くの利点を生む。吸着剤透析では、患者の血液から除去された毒素を含有する使用済みの透析液は、吸着剤カートリッジを通過する。本発明の吸着剤カートリッジは、完全に、またはそれらを非毒性材料と置き換えることによって、使用済みの透析液から特定の毒素を選択的に除去する吸着材料を収容することができる。このプロセスは、使用済みの透析液を清潔な透析液に変換し、それは、次いで透析装置に戻るように再び方向付けられ得る。

各モジュールが選択吸着材料を収容するモジュール式の吸着剤カートリッジは、吸着剤透析において有用であり得る。このモジュール設計は、吸着剤カートリッジのある特定の部分が廃棄、補充、再生利用、または再充填されることを決定的に可能にする。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、吸着材料は、層に構造化されてもよく、及び／または混合されてもよい。具体的には、モジュールは、混合された、または層の吸着材料を有してもよく、任意の組み合わせの混合された及び積層化されたモジュールは、交換可能に一緒に使用され得る。

一非限定的な例示的吸着剤カートリッジが図１に示される。使用済みの透析液は、吸着剤カートリッジ１の下部からカートリッジの上部に流れることができる。最初の吸着材料と使用済みの透析液（または流体）との接触は、活性炭２であってもよい。活性炭は、吸着によって流体から非イオン性毒素を除去する。クレアチニン、グルコース、尿酸、β２−ミクログロブリン、及び尿素を除く他の非イオン性毒素が活性炭上で吸着されてもよく、それらの毒素を流体から除去する。他の非イオン性毒素も、活性炭によって除去される。次いで透析液（または流体）は、吸着剤カートリッジを通って含水酸化ジルコニウム層３に進む。含水酸化ジルコニウム層は、リン酸及びフッ化物アニオンを除去することができ、それらを酢酸アニオンと交換する。流体は、吸着剤カートリッジを通ってアルミナ／ウレアーゼ層４に動き続けることができる。ウレアーゼは、尿素の反応を触媒することができ、アンモニア及び二酸化炭素を形成する。この結果、炭酸アンモニウムを形成する。流体中に存在するリン酸アニオンも、アルミナ上で水酸化物イオンと交換され得る。流体が吸着剤カートリッジを通って進むと、アルミナ層５に達する。アルミナ層５は、いかなる残留するリン酸イオンも流体から除去することができ、吸着剤カートリッジ内にウレアーゼを保持することを助け、ある特定の構成では、この層は、尿素をアンモニウム及び他の成分と交換することができる。流体が通って移動する最後の層は、リン酸ジルコニウム層６であってもよい。リン酸ジルコニウム層６では、アンモニウム、カルシウム、カリウム、及びマグネシウムカチオンが、ナトリウム及び水素カチオンと交換され得る。アンモニウム、カルシウム、カリウム、及びマグネシウムイオンは、全て優先的にリン酸ジルコニウムに結合し、その層に元々存在する水素及びナトリウムイオンを放出する。放出されるナトリウムイオンと水素イオンの割合は、リン酸ジルコニウム層６に元々存在する割合によって決まり、したがって制御可能である。流体が吸着剤カートリッジを通過することで、流体が再生され、透析装置を通して安全に患者に戻され得る清潔な透析液を形成することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、カリウム、カルシウム、及びマグネシウムが、吸着剤カートリッジによって除去された任意のイオンに取って代わるために清潔な透析液に添加されてもよい。それらのイオンは、吸着剤カートリッジの後の流体流路の区分に位置付けられ得る注入液システムを介して添加及び／または制御され得る。

吸着剤カートリッジ及び吸着材料の費用を考えると、カートリッジの一部が再利用または再充填可能である場合、それは有利であり得る。本発明は、少なくとも１つの再利用可能なモジュールを含む吸着剤カートリッジに関する。図２に示されるように、再利用可能なモジュール１１は、ラッチ１４を使用してコネクタ１３によって再利用不可能なモジュール１２に流体取着されてもよい。ラッチ１４は、再利用可能なモジュール１１または再利用不可能なモジュール１２の一部として一体的に形成されてもよい。あるいは、それらは、モジュール１１に取着されなければならない別個の構成要素であってもよい。ラッチ１４は、再利用可能なモジュール１１及び再利用不可能なモジュール１２を一緒に保持するように動作し、当業者に既知の任意の材料から作製され得る。ラッチ部材１４は、モジュール１２の外周上に配列される環状接続リング１５と嵌合され得る。１つ以上の係合部材が環状接続リング１５の内側に配列され、径方向運動を用いて互いに対して位置付けられるときにラッチ１４を係合することができる。そのような係合は、再利用可能なモジュール１１と再利用不可能なモジュール１２との間に剛性接続をもたらすことができる。２つの構成要素間の剛性及び有効な接続をもたらすことができる当業者に既知の他の既知のロック機構または締結機構が、本発明によって企図される。円筒形モジュールのみが示されるが、対応する締結機構を持つ矩形、円錐形、三角形等のあらゆる形状のモジュールが本発明によって企図されることが理解される。再利用可能な及び再利用不可能なモジュールの異なる組み合わせが、一緒に組み合わされてもよいことが理解される。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、両方のモジュールが再利用可能であってもよく、または両方が再利用不可能であってもよい。さらに、モジュールのうちのいずれか１つが、互いから、または吸着剤カートリッジの本体を形成するケーシングから取り外し可能であってもよい。

モジュールは、他のモジュールと交換可能であり、容易に組み立てられる標準化された構成要素であってもよい。例えば、図２のラッチ１４は、２つのモジュール間の単純なツイストロックを可能にする。ツイストロックは、モジュールが、モジュールの複雑な操作を必要としない簡単な素早い手動の動きで互いに接続されることを可能にする。接続は、いったん行われると、不注意による係脱に抵抗し得るが、所望に応じて、同様の簡単な素早い手動の動きで容易に係脱されることもできる。例えば、ラッチ付近のモジュールの外周上に適用される力によって、例えば、モジュールを絞ることで、ラッチ部材１４を係合部材から係脱することができる。他の例では、モジュールは、モジュールを互いに対して単純に回転させることによって係脱されてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、各モジュールは、吸着剤カートリッジとして独立して機能することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、少なくとも２つのモジュールは、例えば、図２のラッチ１４を使用して互いに係合され、吸着剤カートリッジとして機能するように一緒に流体接続されると一緒に協動することができる。本明細書に記載のそのようなモジュール設計の利点は、任意の特定の吸着剤または吸着材料の組み合わせが吸着剤カートリッジから取り外し可能であることを可能にするように異なる吸着材料が少なくとも２つのモジュール間に分散され得ることである。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、コネクタ１３は、再利用可能なモジュール１１及び再利用不可能なモジュール１２の一部として形成されてもよく、モジュール１２に取着されなければならない別個の構成要素である必要はない。むしろ、コネクタ１３は、再利用可能なモジュール１１及び再利用不可能なモジュール１２の一部として成形され得る。コネクタは、モジュール上の雌型及び雄型コネクタの組み合わせであってもよい。例えば、１つのコネクタ１３を形成するために雌型コネクタが一方のモジュールに、及び雄型コネクタが他方に配列され得る（図示せず）。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、コネクタは、モジュール１１及び１２と接着または堅く相互作用される機械的手段によって添着されてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、コネクタ１３は、流体が再利用不可能なモジュールからコネクタを通って再利用可能なモジュールに流れることを可能にする。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、コネクタ１３は、再利用不可能なモジュール１２または再利用可能なモジュール１１のいずれかの一部ではないが、管等の別個の構成要素であってもよい。コネクタ１３は、その最も広い意味で定義され、２点間のあらゆる流体接続を包含することが理解される。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、１つ以上の流体コネクタは、本発明の任意のモジュール間に配置されてもよく、１つ以上のそのような流体コネクタは、本明細書に記載される構成のうちのいずれかで提供され得る。例えば、再利用可能なまたは再利用不可能なモジュールは、１、２、３、４、５、またはそれ以上等の任意の数のコネクタを有してもよい。モジュール上の流体コネクタの間隔及び分配は、モジュール間の流体の流れを可能にする、及び／または増加させるように位置付けられ得る。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、流体コネクタは、互いから等距離に離間されてもよく、または軸方向もしくは半径方向に位置してもよい。吸着剤カートリッジは、各々が任意の数の流体コネクタを有する１つ以上のモジュールも有してもよい。層に吸着材料が配置され、そのような層の間に任意のコネクタを有しない単体設計を有する既知の吸着剤カートリッジとは対照的に、本発明の第１、第２、または第３の態様の流体コネクタは、任意の特定の吸着剤もしくは吸着材料の組み合わせへの制御された流体または気体の流れを可能にする。流体コネクタは、任意の特定の吸着剤または吸着材料の組み合わせが吸着剤カートリッジから取り外し可能であることも可能にする。例えば、取り外し可能なモジュールは、１つ以上の吸着材料とともに構設されてもよい。次いで取り外し可能なモジュールは、流体コネクタによって吸着剤カートリッジに流体接続され得る。このような構成は有利に、既知の吸着剤カートリッジでは不可能な吸着剤または吸着材料の組み合わせの別個の処理、再生利用、または再充填を可能にする。具体的には、既知の吸着剤カートリッジは、層に形成されている全ての吸着材料、または１つの吸着材料もしくは吸着材料の混合物のそのような層の間でコネクタを用いずに混合されている複数の吸着材料を有する。本発明の第１、第２、または第３の態様の流体コネクタは、コネクタが、流体または気体が曝される吸着材料の順序、特定の吸着剤もしくは吸着材料の組み合わせへの流体または気体の送達、ならびに種々の吸着剤及び吸着材料の組み合わせへの流体または気体の流れ及び流れの速度を制御するため、とても重要であることが理解される。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、本発明は、取着準備済みまたは透析機への挿入準備済みの単体の吸着剤カートリッジを形成しない吸着材料を収容する別個の筺体を必要とする既知の透析システムから区別される一緒に適合される少なくとも２つのモジュールを企図することが理解される。本発明の単体の吸着剤カートリッジは、吸着剤カートリッジの内部にカチオン及びアニオン交換樹脂を含む本明細書に記載の吸着材料のうちの各々を収容する。換言すると、カチオン及びアニオン交換樹脂（または他の吸着材料）は、吸着剤カートリッジの外の別の筺体に分離されない。本発明の個々の吸着材料は、各モジュールが流体コネクタによって接続される単一の吸着剤カートリッジ内の異なる取り外し可能及び／または再利用可能なモジュールに分離され得るが、単一の吸着剤カートリッジ設計は、別個の筺体を有する既知の透析システムでは不可能な低減した大きさ及び重量を提供する。本明細書に記載のモジュールは、ラッチ及び係合部材、または当業者に既知の任意の固定もしくは締結機構によって互いにさらに堅く固定されてもよい。特に、本発明の第１、第２、または第３の態様の吸着剤カートリッジは、便利な除去、補修、及び監視のために、単一の単体吸着剤カートリッジ内にカチオン及びアニオン交換樹脂を含む本明細書に記載の吸着材料の全てを有してもよい。具体的には、吸着剤カートリッジは、透析の実施に必要な全ての吸着材料が単一区画内に収容される単一区画設計を有してもよい。吸着剤カートリッジはまた、吸着材料が、単体本体を形成するように接続され得る少なくとも２つの異なるモジュールを横断して分散されるモジュール設計を有してもよい。いったん少なくとも２つのモジュールが一緒に接続されると、接続されたモジュールは、デバイスまたは機構と適合される吸着剤カートリッジを形成することができる。有利に、本発明の吸着剤カートリッジは、したがって容易に、再生利用する、再充填する、透析機を処分する、補修する、及び透析機から除去することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、単体設計は、運搬可能な透析機において使用され得る小型設計も提供することができる。さらに、単体設計によって製造可能性が利益を受ける。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、流体コネクタは、迅速接続、ツイストロック、プッシュオン、またはネジ継手であってもよい。当業者に既知のそのような接続の他の形態も、本発明の第１、第２、または第３の態様によって企図される。さらに、コネクタは、ある長さの管及び弁組立体を備えてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、コネクタは、本発明の任意の構成要素または組立体を接続するために手動で組み立てられてもよい。別個の締結機構が提供されない場合、コネクタを使用して、本明細書で定義されるようにモジュールのうちのいずれか１つを再充填器に堅く接続することもできる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、少なくとも１つのモジュールは、制御されたコンプライアント透析回路と流体連通していてもよい。制御されたコンプライアント透析回路の非限定的な例は、米国特許出願第１３／５６５，７３３号に開示される図１９に示されており、その内容は、それらの全体が本明細書に組み込まれる。図１９の制御されたコンプライアント透析回路に示されるように、患者の血液は、体外回路３３０を通じて循環する。患者から採血された血液を収容する体外回路３３０の部分は、動脈ライン３１９と称されてもよく、これは、慣例により、血液が患者の動脈から採血されるか静脈から採血されるかにかかわらず患者からの血液を輸送するためのラインを意味すると理解される。同様に、血液を患者に戻す部分は、静脈ライン３２９と称されてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、動脈ライン３１９及び静脈ライン３２９は、患者の１つ以上の静脈と接続する。体外回路３３０を通して血液を動かすための原動力（ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ）は、典型的には動脈ライン３１９に沿って位置する血液ポンプ３２０によって提供される。弁３２５は、静脈ライン３２９上に位置してもよい。血液は、典型的には、５０〜６００ｍＬ／分の速度で体外回路３３０を通して運搬され、コントローラによって本発明により行われる処置に好適な任意の必要とされる速度に調整され得る。血液ポンプ３２０が蠕動ポンプであってもよいが、当業者であれば、隔膜ポンプ、遠心ポンプ、及び往復ポンプを含む他の種類のポンプが使用されてもよいことを容易に理解する。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、血液ポンプ３２０は、透析装置３１６を通して血液を運搬し、そこで血液が高透過性の透析膜３１７の血液側と接触する。血液は、血液入口３１８を通って透析装置３１６に入り、血液出口３１５から出る。血液の圧力は、血液ポンプ３２０の前に圧力計３２３によって測定され、透析装置３１６の後に圧力計３２８によって測定される。圧力計３２３の圧力は、真空圧増加が低適性アクセス流の指標である回路への血流の適性の指標を提供する。圧力計３２８での圧力指標は、静脈血管中の障害物を検出する役目を果たし得る。追加の圧力計３１３が血液出口３１５の後に位置してもよい。空気トラップ３２７は、患者の循環系への空気の導入を阻止するように体外回路３３０に沿って位置する。空気トラップ３２７は、特定の設計に限定されない。典型的な空気トラップは、空気を膜に通過させて水性流体を保持することによって空気を空気−液体混合物から分離させる疎水性膜を用いる。あるいは、空気トラップ３２７は、フル稼働されてもよく、この場合、圧力計が可撓性の不透過性膜を使用して脈圧を圧力トランスデューサに伝送して直接空気血液界面が存在しないようにすることができる。空気−流体検出器３２４及び３２６は、空気が体外回路３３０内に存在しないことを確認するために存在し、追加の空気−流体検出器３３４が透析回路３４０内に存在してもよい。空気−流体検出器３２４、３２６、及び３３４は、空気または空気泡の存在による溶液密度または散乱の変化を検出することができる超音波センサであってもよい。

体外回路３３０に沿った血液の運搬過程中、ヘパリンまたは他の抗凝固剤が血液に添加されて、透析装置３１６または血液運搬経路／体外回路３３０内での血液凝固を阻止することができる。ヘパリンまたは別の抗凝固剤は、抗凝固剤ポンプ３２２を使用してある計量速度で抗凝固剤容器３２１から添加される。抗凝固剤ポンプ３２２は、ヘパリンを正確に計量することができる任意のポンプであってもよい。

本システム内の透析液は、透析液を透析装置３１６に運ぶ透析液回路内の第１の透析液経路３１１または透析装置３１６をバイパスする役目を果たす破線で示される第２のバイパス経路３４１のうちのいずれか一方を通して運搬される。透析回路は、一対のクイックコネクタ３３８を含んでもよい。第１及び第２の経路３１１及び３４１は、透析液を運搬するために１つ以上の導管を有する。第２のバイパス経路３４１へのアクセスは、弁３０９によって制御される。当業者であれば、透析装置３１６またはバイパス経路３４１を通る流れを制御するという同一の結果をもたらす二方弁を三方弁３０９の代わりに使用することができること理解する。第１の透析液経路３１１、第２のバイパス経路３４１、及び透析液を運搬するための導管を含む透析装置３１６内の残留量が一体となって、本システム内に存在する透析液の循環量を収容する透析回路３４０を形成する。当業者であれば、透析装置またはバイパスループを通る流れを制御するという同一の結果をもたらす二方弁を三方弁３０９の代わりに使用することができることを理解する。

透析膜３１７の透析液側の透析装置３１６を通して運搬される透析液は、拡散、血液濾過、または血液透析濾過によって尿素を含む血液からの老廃物を回収する。透析液は、透析液入口端３１４から透析装置に入り、出口端３３１から出る。透析装置３１６を出た透析液は、透析膜３１７の破損を示す透析液中の血液の存在を決定することができる血液漏出検出器３３２を通過する。透析装置３１６からの透析液の流れは、弁３３３の動作、ならびに透析装置３１６内への透析液の逆流の阻止によって停止または制御されてもよい。透析液は、吸着剤カートリッジ３０１を通して運搬されて老廃物を除去した後に、透析装置３１６を通して再運搬される。透析液は、透析液入口端３００から吸着剤カートリッジ３０１に入り、出口端３０２から出る。吸着剤カートリッジ３０１の出口端３０２を出る清新された透析液は、伝導率計３０８によって監視されてもよい。追加の伝導率計３１２が存在してもよい。任意に、透析液は、微生物フィルタ３１０を通して濾過されてもよい。空気トラップ３０３は、出口端３０２の前または後に位置付けられて、吸着剤カートリッジ３０１によって透析液中に導入された気体を除去することができる。能動的に循環する透析液の量は、透析回路３４０を形成する導管及び吸着剤カートリッジ３０１の全空隙体積によって決定される。透析回路３４０を形成する導管及び吸着剤カートリッジ３０１の空隙体積は、増大不可能な体積または実質的に柔軟性のない体積を有する。

実質的に柔軟性のない体積を有する導管の全空隙体積は、処理過程にわたって生じ得る圧力変化による流体量の受動的な流入及び流出を阻止する。これにより、処理中の圧力変化が全て使用者または操作員による的確な制御下にあるわけではないという理由により、利益がもたらされる。制御されたコンプライアンス透析回路は、透析回路３４０及び体外回路３３０への流体の流入（流れ込み）ならびに透析回路３４０及び体外回路３３０からの流出（流れ出し）を能動的に制御することによって実現される。この様式では、透析液膜３１７を通過する流体の量は、直接制御下にあり、正確に決定され得る。

制御されたコンプライアンス透析回路が正確に制御されて、流体を的確に除去するか、または流体を透析回路に的確に添加することができる。導管、吸着剤カートリッジ３０１、及び透析回路３４０の他の構成要素の実質的に柔軟性のない空隙体積により、患者に流体を正確に導入するか、または患者から流体を正確に除去する手段を生み出すことによって、透析液膜を横断する任意の時間間隔にわたる流体の正味の動きが正確に制御され得る。この能力を使用して、本システムの対流クリアランスを強化すると同時に、患者から除去される正味の流体を制御する。

図１９に示されるように、透析液は、透析液ポンプ３３９によって透析回路３４０に沿って動く。制御ポンプ３３５が動作していないとき、透析回路３４０の長さに沿った流体は、透析液ポンプ３３９によって決定された速度で流れる。制御ポンプ３３５が動作しているとき、透析装置３１６を出て導管３３６に向かって移動する流体は、制御ポンプ３３５の速度及び透析液ポンプ３３９の速度の組み合わせである速度で流れる。しかしながら、導管３３６の入口点から透析回路３４０に入って透析装置３１６まで移動する流体は、透析液ポンプ３３９の速度で移動する。したがって、透析装置３１６に移動する流体の速度は、制御ポンプ３３５の動作に影響されない。透析液ポンプは、約１０〜約４００ｍＬ／分の速度で動作してもよく、具体的な速度は、血液から透析液への不純物の拡散を達成する透析膜３１７との所望の接触時点での血液ポンプ３２０の速度に依存する。透析液ポンプ３３９及び血液ポンプ３２０の速度は、コントローラ（図示せず）によって制御されてもよい。

導管及び吸着剤カートリッジ３０１の実質的に柔軟性のない空隙体積により、バルク流体または水は、透析装置３１６の体外回路３３０から透析装置３１６の透析液回路３４０までの膜３１７を横断する動きを阻止される。具体的には、透析回路３４０の空隙体積の制御されたコンプライアント特徴により、水は、透析膜を通って体外側から透析液側まで受動的に動くことができない。透析膜の体外側で圧力を上昇させる傾向のある要因、例えば、上昇した血流速度または血液粘度の場合、膜全域の圧力は、透析回路３４０の限られた体積及び透析液の非圧縮性質により自動的に均等化される。透析膜３１７の透析液側で圧力を上昇させる傾向のある要因、例えば、上昇した透析流速の場合、透析回路３４０から体外回路３３０までの水の正味の動きは、そのような動きの場合に透析液回路３４０内に生じる真空圧によって阻止される。透析装置が高流量型であり得るため、いくらかの流体は、膜の血液側と透析液側の圧力差により透析装置膜を横断して往復流動する。これは、膜を横断して溶液を動かすのに必要とされる圧力が低いため、局所現象であり、逆濾過と呼ばれるが、患者による正味の流体利得または損失はもたらされない。

本明細書に記載の制御されたコンプライアンス透析回路を使用して、透析膜を横断する水の正味の動きは、通常動作によって透析膜全域に生み出される圧力差により、受動的に生じるのではなく、能動的制御下で生じる。制御ポンプ３３５が存在し、それは、導管３３６を通して制御されたコンプライアンス透析回路３４０にアクセスする。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、導管３３６は、透析装置３１６の下流点で制御されたコンプライアンス透析回路３４０と交わる。制御ポンプ３３５は、流体を制御貯蔵器３３７から制御されたコンプライアンス透析回路３４０まで動かす流れ込み方向に、または流体を制御されたコンプライアンス透析回路３４０から制御貯蔵器３３７内に動かす流れ出し方向に動作してもよい。透析回路３４０の実質的に柔軟性のない体積により、制御ポンプ３３５が流れ込み方向に動作するときに制御されたコンプライアンス透析回路に追加される体積は、透析膜３１７の透析液側から透析膜３１７の体外側までの流体の正味の動きを引き起こす。制御ポンプ３３５が送り出し方向に動作するとき、流体は、透析膜の体外側から引き出されて制御されたコンプライアンス透析回路内に入る。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、制御ポンプ３３５は、いずれかの方向に０〜約５００ｍＬ／分の速度で動作してもよい。

注入液ポンプ３０４を使用して、カチオン注入液３０５を血液濾過回路３４０内に添加し、体外回路３３０に導入する代用流体としての役割を果たす適切な生理学的組成を有する流体が生成される。容器３０６内の重炭酸塩溶液がポンプ３０７によりさらに添加されて、体外回路への導入前に流体中の生理学的ｐＨを維持することができる。

コネクタが、その最も広い意味で流体接続を提供し、本発明の任意の１つ以上の構成要素間の任意の種類の管、流体もしく気体通路、または導管を含んでもよいことが理解される。

モジュール内の吸着材料は、適切な溶質を含有する溶液を吸着剤モジュールの層に通すことによって再充填され得る。吸着剤モジュールをインラインで再充填するために、このモジュールは、洗浄ラインによってモジュールを再充填するための溶液を収容する再充填器に接続されてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様のモジュール式の吸着剤カートリッジの一実施形態が図３に示される。吸着剤カートリッジの再利用不可能なモジュール２２は、活性炭層２４、アルミナ／ウレアーゼ層２５、及び含水酸化ジルコニウム層２６を収容することができる。再利用可能なモジュール２１は、リン酸ジルコニウム２７を収容する。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、「再利用不可能な」という用語は、カートリッジ内の構成要素を指すことができ、他の実施形態では、この用語は、カートリッジ内の構成要素及びカートリッジ自体の両方を指すことができる。

透析の完了後、リン酸ジルコニウム層２７は、アンモニウム、カルシウム、カリウム、及びマグネシウムを収容することができる。リン酸ジルコニウムを収容するモジュール２１が取り除かれてもよく、リン酸ジルコニウムが再充填されてもよい。再利用可能なモジュール２１は、再利用可能なモジュール２１を再利用不可能なモジュール２２、バイパスライン、及び／または洗浄ラインに接続するコネクタ２３から接続解除され得る。その後、再利用可能なモジュール２１は、モジュール式の吸着剤カートリッジから取り除かれる。その後、このモジュール２１が再充填、廃棄、及び交換されてもよく、あるいはこのモジュール内の吸着材料が除去及び補充されてもよい。本発明で使用される材料のうちのいずれか１つが複数回使用され得ることが理解される。そのような複数セッション使用の例では、ある構成要素が使用され得るセッションの数は、別の構成要素が使用され得るセッションの数と同一であっても異なってもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の非限定的な一例では、ウレアーゼを収容するモジュールが２回使用され得る一方で、リン酸ジルコニウムを収容する別のモジュールは、３回使用され得る。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、ウレアーゼを収容するモジュールは３回使用され得、リン酸ジルコニウムを収容するモジュールは２回使用され得る。吸着剤カートリッジにおいて使用される別のモジュールと比較して、いずれの複数セッション使用モジュールの使用回数にも制限はないことが理解される。

リン酸ジルコニウムモジュールを再充填する方法が図４に示される。ナトリウムイオン及び水素イオンを含有する洗浄流体３３は、アンモニウムイオンが結合した使用済みのリン酸ジルコニウム３１を収容する再利用可能なモジュール２１を通過することができる。これにより、イオン交換が引き起こされ、水素イオン及びナトリウムイオンが、リン酸ジルコニウム３１のアンモニウムイオンを交換することができる。したがって、モジュール３４を出る廃棄流体は、遊離したアンモニウムイオンと過剰ナトリウムイオン及び水素イオンを含有する。このプロセスは、その後の透析のためにナトリウムイオン及び水素イオンを含有する再充填されたリン酸ジルコニウム層３２を作り出す。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、再充填器を使用して、使用済みの吸着材料を再充填することができ、この再充填器は、使用済みの吸着材料をその元の状態もしくは使用可能な能力に、またはその近くまで復元させることができる流体を含有する。

カルシウムイオン及びマグネシウムイオンのリン酸ジルコニウムからの除去がより困難であり得、それ故にリン酸ジルコニウムの再充填がより困難であり得るため、再利用可能なリン酸ジルコニウムモジュール内のそれらのイオンのいずれも除去される必要がなくなるように、第１の再利用不可能なモジュール内のカルシウム及びマグネシウムを除去することが有利であり得る。本発明の第１、第２、または第３の態様のそのような実施形態が図５に示される。使用済みの透析液は、第１の再利用不可能なモジュール４２に入り、そこで透析液が最初に活性炭層４４を通って流れて、非イオン性尿毒性毒素を除去する。その後、透析液は、第１のリン酸ジルコニウム層４９に入ってもよい。リン酸ジルコニウム層４９は、カルシウム、マグネシウム、及びカリウムをこの流体から除去することができる。次に、この流体は、リン酸アニオンを除去してそれらを酢酸アニオンと交換する含水酸化ジルコニウム層４６に入る。その後、この流体は、ウレアーゼ層４５及びアルミナ層４８に入ることができ、ここで尿素が炭酸アンモニウムに変換され、いかなる残留するリン酸イオンも除去される。再利用不可能なモジュールの本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、活性炭層、リン酸ジルコニウム層、含水酸化ジルコニウム層、ならびにウレアーゼ層及びアルミナ層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に第１のリン酸ジルコニウム層、活性炭層、次いで含水酸化ジルコニウム層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に含水酸化ジルコニウム層、次いで第１のリン酸ジルコニウム層、活性炭層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にウレアーゼ層及びアルミナ層、その後、含水酸化ジルコニウム層、次いで第１のリン酸ジルコニウム層、次いで活性炭層を通って流れてもよい。その後、流体は、コネクタ４３を通って流れ、第２の再利用可能な吸着剤モジュール４１に入る。吸着剤モジュール４１は、リン酸ジルコニウム４７を収容することができる。リン酸ジルコニウム層４７は、アンモニウムイオンをナトリウム及び水素と交換することができる。カルシウムイオン、マグネシウムイオン、及びカリウムイオンが第１のリン酸ジルコニウム層４９によってすでに除去されているため、リン酸ジルコニウム層４７は、それらのイオンを回収することはない。透析後、第２のモジュール４１は、アンモニウムイオンが結合したリン酸ジルコニウムのみを収容する。したがって、吸着剤の再充填がより容易になり得る。

１つのモジュールがリン酸ジルコニウム及びイオン交換樹脂、またはリン酸ジルコニウム及び含水酸化ジルコニウムを収容する本発明の第１、第２、または第３の態様の実施形態では、このモジュールは、同一の様式で再充填されてもよい。再利用可能なモジュールの活性炭層は、加熱された水溶液をこのモジュールに通すことによって再充填されてもよい。アルミナ／ウレアーゼ層は、最初に加熱された水、またはリン酸ジルコニウムを再充填するための上述の溶液をその層に通し、その後、ウレアーゼを含有する溶液をアルミナ／ウレアーゼ層に通すことによって再充填されてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の別の非限定的な実施形態が図６に例示される。使用済みの透析液は、第１の再利用不可能なモジュール５２に入ることができ、そこでこれが最初に活性炭層５４を通って流れて、非イオン性尿毒症性毒素を除去する。その後、使用済みの透析液は、イオン交換樹脂層５９に入る。イオン交換樹脂層５９は、カルシウム、マグネシウム、及びカリウムをこの流体から除去することができる。次に、この使用済みの透析液は、リン酸アニオンを除去してそれらを酢酸アニオンと交換する含水酸化ジルコニウム層５６に入ることができる。その後、この使用済みの透析液は、ウレアーゼ層５５及びアルミナ層５８に入り、ここで尿素が炭酸アンモニウムに変換され、いかなる残留するリン酸イオンも除去される。本発明の第１、第２、または第３の態様の第１のモジュールの任意の実施形態では、活性炭層、イオン交換樹脂層、含水酸化ジルコニウム層、ならびにウレアーゼ層及びアルミナ層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にイオン交換樹脂層、活性炭層、次いで含水酸化ジルコニウム層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に含水酸化ジルコニウム層、次いでイオン交換樹脂層、活性炭層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にウレアーゼ層及びアルミナ層、その後、含水酸化ジルコニウム層、次いでイオン交換樹脂層、次いで活性炭層を通って流れてもよい。その後、この流体は、コネクタ５３を通って流れ、第２の再利用可能な吸着剤モジュール５１に入ってもよい。吸着剤モジュール５１は、リン酸ジルコニウム５７を収容する。リン酸ジルコニウム層５７は、アンモニウムイオンをナトリウム及び水素と交換することができる。カルシウムイオン、マグネシウムイオン、及びカリウムイオンがイオン交換樹脂層５９によってすでに除去されているため、リン酸ジルコニウム層５７がそれらのイオンを回収することはない。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、イオン交換樹脂５９は、例えばキレートイオン交換樹脂を使用することによってカルシウムイオン及びマグネシウムイオンを除去するためだけに選択されてもよい。これにより、より少量のイオン交換樹脂の使用が可能になり得る。そのような樹脂が使用される場合、カリウムは、リン酸ジルコニウム５７によって除去される。カリウムは、カルシウムまたはマグネシウムよりも容易にリン酸ジルコニウムから除去され得る。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、各モジュール内の吸着材料は、層状に配置されるのではなく混合されてもよい。

当業者であれば、吸着剤カートリッジの再利用可能なモジュール及び再利用不可能なモジュールの両方における吸着材料の異なる組み合わせが本発明の範囲を超えることなく使用されてもよいことを認識する。本明細書に記載の吸着材料は、本発明の第１、第２、または第３の態様の特定の実施形態に示される任意の組み合わせで一緒に混合されてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、吸着剤カートリッジは、透析システムから取り除かれてもよい。いったん取り除かれた吸着剤カートリッジは、１つ以上のモジュールに分けられて、再充填されるか、処分されるか、または再生利用されてもよい。例えば、図７は、第２のモジュールが含水酸化ジルコニウム及びリン酸ジルコニウムの両方を収容する本発明の第１、第２、または第３の態様の実施形態を示す。使用済みの透析液は、第１のモジュール１０１に入ってもよい。使用済みの透析液は、最初に活性炭層１０４を通過してもよい。次に、使用済みの透析液は、カリウム、カルシウム、及びマグネシウムを透析液から除去する第１のリン酸ジルコニウム層１０７を通過してもよい。次に、使用済みの透析液は、アルミナ／ウレアーゼ層１０５を通って動いてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の第１のモジュールの任意の実施形態では、活性炭層、リン酸ジルコニウム層、ならびにウレアーゼ及びアルミナ層の任意の配置が企図される。例えば、この流体は、最初に活性炭層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層、次いでリン酸ジルコニウム層に入ってもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、流体は、最初にリン酸ジルコニウム層、次いで活性炭層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この流体は、最初にウレアーゼ層及びアルミナ層、次いでリン酸ジルコニウム層、次いで活性炭層を通って流れてもよい。その後、この流体は、コネクタ１０３を通過し、第２のモジュール１０２に入ってもよい。第２の再利用可能なモジュール１０２は、含水酸化ジルコニウム層１０６、及びアンモニウムイオンをこの流体から除去する第２のリン酸ジルコニウム層１０８を収容する。透析後、含水酸化ジルコニウム及びリン酸ジルコニウムを収容する再利用可能なモジュール１０２は、再充填されるか、廃棄されるか、または吸着材料が除去されて新たな材料が添加されてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、洗浄ラインは、再利用可能なモジュール１０２上に配設されるコネクタ１０３と、その上に、または流体流路の一部として位置付けられてもよい、再利用可能なモジュール１０２の後に位置付けられる第２のコネクタ（図示せず）とに取着されてもよい。

当業者であれば、材料を層状に配置するのではなく吸着材料をモジュール内で混合することを含む本発明の第１、第２、または第３の態様の実施形態が包含されてもよいことを理解する。吸着材料のそのような混合は、当業者に既知の任意の方法によって吸着材料を単一の層内に散在させることによって実施されてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の別の非限定的な実施形態が図８に示される。使用済みの透析液は、第１の再利用不可能なモジュール２８０に入ることができ、そこでこれが最初に活性炭層２８３を通って流れて、非イオン性尿毒症性毒素を除去する。その後、使用済みの透析液は、アルミナ及びウレアーゼ層２８４に入ることができ、ここで尿素が炭酸アンモニウムに変換され、リン酸イオンが除去される。次に、この流体は、残留するリン酸アニオンを除去してそれらを酢酸アニオンと交換する含水酸化ジルコニウム層２８５に入ることができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の第１のモジュールの任意の実施形態では、活性炭層、含水酸化ジルコニウム層、ならびにウレアーゼ及びアルミナ層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に活性炭層、次いで含水酸化ジルコニウム層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に含水酸化ジルコニウム層、次いで活性炭層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にウレアーゼ層及びアルミナ層、次いで活性炭層を通って流れ、その後、含水酸化ジルコニウム層に入ってもよい。透析液は、最初に含水酸化ジルコニウム層、次いでアルミナ層及びウレアーゼ層を通って流れ、その後、活性炭層を通って流れてもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にアルミナ層及びウレアーゼ層、次いで含水酸化ジルコニウム層、その後、活性炭層を通って流れてもよい。その後、この流体は、コネクタ２８２を通って流れ、第２の再利用可能な吸着剤モジュール２８１に入ってもよい。吸着剤モジュール２８１は、イオン交換樹脂層２８６、及びアンモニウムイオンをこの流体から除去するリン酸ジルコニウム層２８７を収容する。本発明の第１、第２、または第３の態様の第２のモジュールの任意の実施形態では、この流体は、最初にリン酸ジルコニウム層を通り、その後、イオン交換樹脂を通過する。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、各モジュール内の吸着材料は、層状に配置されるのではなく混合されてもよい。透析後、リン酸ジルコニウム２８７及びイオン交換樹脂２８６を収容する再利用可能なモジュール２８１は、再充填されるか、廃棄されるか、または吸着材料が除去されて新たな材料が添加されてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態に見られるように、含水酸化ジルコニウムは、図９に示される第２のモジュール内に含まれてもよい。使用済みの透析液は、第１の再利用不可能なモジュール２９０に入ることができ、ここでそれが最初に活性炭層２９３を通って流れて、非イオン性尿毒症性毒素を除去する。その後、使用済みの透析液は、アルミナ層及びウレアーゼ層２９４に入ることができ、ここで尿素が炭酸アンモニウムに変換され、リン酸イオンが除去される。本発明の第１、第２、または第３の態様の第１のモジュールの任意の実施形態では、透析液は、最初にアルミナ層及びウレアーゼ層を通って流れ、その後、活性炭層を通って流れてもよい。その後、この流体は、コネクタ２９２を通過し、第２の再利用可能なモジュール２９１に入ってもよい。第２のモジュール２９１は、含水酸化ジルコニウム層２９５、イオン交換樹脂層２９６、及びリン酸ジルコニウム層２９７を収容する。本発明の第１、第２、または第３の態様の第２のモジュールの任意の実施形態では、含水酸化ジルコニウム層、イオン交換樹脂層、及びリン酸ジルコニウム層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この流体は、最初にイオン交換樹脂層を通過し、次いで含水酸化ジルコニウム層を通過し、その後、リン酸ジルコニウム層を通過してもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この流体は、最初にイオン交換樹脂層を通過し、次いでリン酸ジルコニウム層を通過し、その後、含水酸化ジルコニウム層を通過してもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この流体は、リン酸ジルコニウム層を通過し、次いで含水酸化ジルコニウム層を通過し、その後、イオン交換樹脂層を通過してもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この流体は、最初に含水酸化ジルコニウム層を通過し、次いでリン酸ジルコニウム層を通過し、その後、イオン交換樹脂層を通過してもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この流体は、最初にリン酸ジルコニウム層を通過し、次いでイオン交換樹脂層を通過し、その後、含水酸化ジルコニウム層を通過してもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、各モジュール内の吸着材料は、層状に配置されるのではなく混合されることもできる。

本発明の第１、第２、または第３の態様のモジュール式の吸着剤カートリッジは、２つのモジュールを有するものに限定されない。任意の数のモジュールが本発明の第１、第２、または第３の態様で利用されてもよい。３モジュール吸着剤カートリッジが図１０に示される。第１のモジュール８１は、活性炭層８４、アルミナ／ウレアーゼ層８５、及び含水酸化ジルコニウム層８６を収容する。記載される層は、層状に提供されるのではなく一緒に混合されることもできる。本発明の第１、第２、または第３の態様の３モジュール吸着剤カートリッジの第１のモジュールの任意の実施形態では、活性炭層、含水酸化ジルコニウム層、ならびにウレアーゼ層及びアルミナ層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に活性炭層、次いで含水酸化ジルコニウム層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に含水酸化ジルコニウム層、次いで活性炭層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にウレアーゼ層及びアルミナ層、次いで含水酸化ジルコニウム層、その後、活性炭層を通って流れてもよい。これらの層を通過した後、この流体は、第１のコネクタ９０を通過し、第２のモジュール８２に入る。この第２のモジュールは、リン酸ジルコニウム層８７を収容することができる。その後、この流体は、第２のコネクタ９１を通過し、第３のモジュール８３に入ってもよい。この第３のモジュールは、第２のリン酸ジルコニウム層８８、及び吸着剤カートリッジを通過して出る前の最終精製用の第２の活性炭層８９を収容することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の３モジュール吸着剤カートリッジの第３のモジュールの任意の実施形態では、活性炭層及び第２のリン酸ジルコニウム層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に活性炭層、次いで第２のリン酸ジルコニウム層を通って流れてもよい。任意の数のモジュールが本発明において構成されてもよいことが理解される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、４つ、５つ、６つ、７つ、またはそれ以上のモジュールを有する吸着剤カートリッジが本発明によって企図される。記載される配置が層のみならず、混合される吸着材料も含むことが理解される。

モジュール式の吸着剤カートリッジ内の吸着材料の各層が再充填されてもよいため、これらのモジュール全てが再利用可能であるカートリッジが可能である。正しい再充填溶液を正しいモジュールに通すように方向付けるために、かつ異なる吸着材料が他のものよりも頻繁に交換される必要があり得るため、吸着材料毎に別個のモジュールを利用することがなお有利である。

アンモニウムイオンを結合させるリン酸ジルコニウム層の能力に限りがあるため、尿素をアンモニアに分解するウレアーゼ層の能力は超えられないが、リン酸ジルコニウム層の能力は超えられ得る。そのような場合には、過剰なアンモニウムイオンは、吸着剤カートリッジを通過させられ、透析液中に残留させられ得る。患者の安全性を確保するために、アンモニアブレークスルーが生じた時点で、透析セッションが中断され得るか、または少なくともウレアーゼが尿素のアンモニアへの変換を触媒することを阻止され得るかのいずれかが行われ得る。

図１１は、アンモニアブレークスルーの際にアルミナ／ウレアーゼ層のバイパスを可能にし得る、本発明の第１、第２、または第３の態様の３モジュール吸着剤カートリッジを示す。アンモニアブレークスルーは、アンモニウムイオンを交換するリン酸ジルコニウム層の能力が超えられたときに生じ得る。アンモニアブレークスルーの際、使用済みの透析液は、活性炭層６４を収容する第１のモジュール６１に入る。その後、使用済みの透析液は、第１のコネクタ７１を通過し、フロー弁７３をバイパスする。通常動作時、フロー弁７３は、流体を第２のモジュール６２に入らせるように設定されてもよい。第２のモジュールは、尿素のアンモニウムイオンへの分解を触媒するアルミナ／ウレアーゼ層６５を収容することができる。その後、流体は、第２の弁７４によって第２のコネクタ７２を通過し、第３のモジュール６３に入る。第３のモジュールは、含水酸化ジルコニウム６６、イオン交換樹脂６８、及びリン酸ジルコニウム層６７を収容することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の３モジュール吸着剤カートリッジの第３のモジュールの任意の実施形態では、イオン交換樹脂、含水酸化ジルコニウム層、及びリン酸ジルコニウム層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にイオン交換樹脂、次いで含水酸化ジルコニウム層を通って流れ、その後、リン酸ジルコニウム層に入ってもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に含水酸化ジルコニウム層、次いでイオン交換樹脂を通って流れ、その後、リン酸ジルコニウム層に入ってもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にリン酸ジルコニウム層、次いで含水酸化ジルコニウム層を通って流れ、その後、イオン交換樹脂に入ってもよい。この場合も同様に、記載される配置は、層のみならず、混合される吸着材料も含む。第３のモジュールを通過した後、再生された透析液は、吸着剤カートリッジを出てもよい。アンモニアブレークスルーの際、第１の弁７３は、流体をバイパスライン７０内に再方向付けるように設定されてもよい。このラインは、流体を第２のモジュール６２に入らせず、それ故に尿素は、アルミナ／ウレアーゼ層６５内でアンモニアに分解されない。その代わりに、この流体は、第２の弁７４に方向付けられ、この流体が第２のコネクタ７２、次いで第３のモジュール６３に入る。このように透析を続けながら、アンモニアの生成を回避することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、第１の弁７３または第２の弁７４のいずれかが任意であってもよく、当業者であれば、第１の弁７３または第２の弁７４のいずれかが三方弁である場合、その機能が単一の弁のみで達成され得ることを認識する。弁組立体は、センサに対するアクセスポイント（図示せず）も含んでもよい。アクセスポイントは、弁組立体の一部であってもよく、そこでセンサが流体と接触して流れまたは圧力読取値等の測定データを取ることができる。本発明によって企図されるそのようなアクセスポイントの形態及び構成は、当業者に既知のものである。

図１２は、図１１に示される吸着剤カートリッジの本発明の第１、第２、または第３の態様の代替の実施形態を示し、ここで、第１のコネクタ７１及びフロー弁７３が、第２のモジュール６２をバイパスして構成要素７５を通って流れている。構成要素７５は、吸着剤カートリッジに取着されたままの状態で第２のモジュール６２を再充填または洗浄するために使用される再充填器であってもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、構成要素７５は、洗浄流体または再充填流体等の流体を貯蔵する容器であってもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、構成要素７５は、流体をポンプ汲み上げするためのポンプであってもよい。構成要素７５を通過した後、流体は、第２の弁７４を介して第２のコネクタ７２を通って戻り、第３のモジュール６３に入ってもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、構成要素７５は、ある期間後に除去されてもよく、流体は、第２のコネクタ７２及び第２の弁７４を通って第３のモジュール６３を流れてもよい。構成要素７５は、必要に応じて可逆的に取着される及び取り外されてもよい。ある特定の実施形態では、第１の弁７３または第２の弁７４のいずれかが任意であってもよく、当業者であれば、第１の弁７３または第２の弁７４のいずれかが三方弁である場合、その機能が単一の弁のみで達成され得ることを認識する。

モジュール式の吸着剤カートリッジをより容易に利用するために、弁組立体は、弁を通るモジュール内外の流れを調節するようにプログラムされ得るプログラム可能なコントローラまたはコンピュータシステムによって動作し得る。光学センサ、光電セル、または他の流れ感知装置が、吸着剤カートリッジ内の任意の２つの点を通る流体の流れを検出することができる。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、流れを測定するための光学流体流れデバイスが提供されてもよく、このデバイスは、モジュール間の流路、コネクタ、または弁組立体のうちのいずれか１つにセンサが位置付けられた光学流体圧力測定デバイスを含む。好ましくは、センサは、モジュール間に画定される通路内に位置する。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この光学流体センサは、これらの２つの感知領域間の圧力差を表す出力信号を有する光電子復調器と関連付けられた干渉計に接続されてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、流れ感知装置は、流体流路を投影する流れ応答性素子と、流体流れに応答した流れ応答性素子の位置変化を検出するこの素子と関連付けられた位置センサとを有してもよい。流れ応答性素子は、当業者に既知の所望の特性を有する多種多様な材料で作製されてもよい。

複数のモジュールを互いに並列に位置付けることが有利であり得る。これにより、並列モジュールのうちの一方もしくは他方に、またはそれらに同時に選択的に流体が送達され得る。さらに、これにより、透析機、透析回路、または透析流路が動作可能な間に、並列モジュールのうちの一方が再充填を経ることができる。具体的には、並列モジュールは、一方のモジュールをインラインで有し、他方のモジュールをオフラインで有し得る。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、再充填ステップは、１つの再充填器及び３つの弁を用いて達成され得る。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、再充填ステップは、１つ以上の再充填器及び任意の数の弁を用いて達成され得る。弁及び再充填器の追加の組み合わせが、並列のモジュールまたは組のモジュールの任意の組み合わせの任意の所望のオンライン／オフライン状態を達成するために実装されてもよいことが理解される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、第１の組の１つ以上のモジュールは、第２の組の１つ以上のモジュールと並列であってもよい。したがって、第１の組のモジュールがインラインで動作し、第２の組がオフラインで動作し得る。続いて、インライン／オフライン動作は、第１の組及び第２の組の並列モジュール間で交互に行われてもよく、それにより第１の組はオフラインであり、第２の組はインラインである。任意のオフラインステップ中、１つ以上のモジュールが再充填されてもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、第１の組及び第２の組のモジュールは、両方が同時にインライン及び／またはオフラインであってもよい。各組内に任意の数のモジュールを備える任意の数の並列のモジュールの組が、本発明の第１、第２、または第３の態様によって企図される。

本発明の第１、第２、または第３の態様の１つの非限定的な例が、図１３に示される。流体は、第１の弁１１３を通ることができる。次いで流体は、第２の弁１１４または第３の弁１１５のいずれかに方向付けられ得る。第２の弁は、第１のモジュール１１１に接続する。第３の弁は、第２のモジュール１１２に接続する。このように、流体は、第１または第２のモジュールのいずれかに方向付けられ得る。第２の弁１１４は、第１の再充填器コネクタ１１９にも接続してもよい。第３の弁１１５は、第２の再充填器コネクタ１２０にも接続してもよい。第１のモジュール１１１を出ると、流体は第４の弁１１６を通る。弁１１６は、第３の再充填器コネクタ１２１または第６の弁１１８に接続してもよい。同様に、第２のモジュール１１２を出ると、流体は第５の弁１１７を通る。弁１１７は、第４の再充填器コネクタ１２２及び第６の弁１１８に接続してもよい。弁を用いて流れを選択的に方向付けることによって、流体は、互いに並列の２つのモジュールのいずれかを通過させられてもよい。さらに、流体は、モジュール及び再充填器のいずれかの間を通過してもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の代替の実施形態では、図２０に示されるように、１つの再充填器のみが使用される。流体は、第１の弁３５３を通ってもよい。次いで流体は、第１のモジュール３５１または第２のモジュール３５２のいずれかに方向付けられ得る。第１のモジュール３５１または第２のモジュール３５２のいずれかを出ると、流体は、第２の弁３５４を通過することができる。このように、流体は、第１のモジュール３５１または第２のモジュール３５２のいずれかを通過させられてもよい。さらに、流体は、第３の弁３５６及び第４の弁３５７を利用していずれかのモジュールと再充填器３５５との間で流体を方向付けることによって、いずれかのモジュールと再充填器３５５との間を循環してもよい。再充填器３５５からの流体は、第３の弁３５６を通ってもよく、次いで第１のモジュール３５１または第２のモジュール３５２のいずれかに入ってもよい。第１のモジュール３５１または第２のモジュール３５２を出る流体は、第４の弁３５７によって再充填器３５５に戻るように方向付けられてもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく使用または再充填され得る。

異なる吸着材料を異なるモジュールに入れることは材料を容易に再充填するために有利であり得るため、１つ以上の他のモジュールと直列の並列モジュールを有することは有用であり得る。図１４では、第１のモジュール１３１は、互いに並列である第２及び第３のモジュール、それぞれ１３２及び１３３と直列である。第１のモジュール１３１を退出すると、流体は、第１の弁１３４によって第２の弁１３５、第３の弁１３６、または第６の弁１３９に方向付けられ得る。第２の弁１３５に方向付けられる場合、次いで流体は、第２のモジュール１３２に入る。第３の弁１３６に方向付けられる場合、次いで流体は、第３のモジュール１３３に入ってもよい。第６の弁１３９に向かって方向付けられる場合、流体は、第２及び第３のモジュールの両方をバイパスする。さらに、第２の弁１３５及び第３の弁１３６は、それぞれ、第１の再充填器コネクタ１４０及び第２の再充填器コネクタ１４３に取着してもよい。第２のモジュール１３２を出ると、流体は、第３の再充填器コネクタ１４２及び第６の弁１３９に接続される第４の弁１３７を通る。第３のモジュール１３３を出ると、流体は、第４の再充填器コネクタ１４４及び第６の弁１３９に接続してもよい第５の弁１３８を通る。弁を使用して流体流路を選択的に方向付けることによって、流体は、第１のモジュールから第２のモジュールもしくは第３のモジュールを通って通過させられてもよく、または第２のモジュールもしくは第３のモジュールの両方をバイパスしてもよい。第２及び第３のモジュールは両方が再充填器に接続され、流体は、他方を中断させることなく選択的にいずれかの再充填器を通過することができる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の代替の実施形態では、図２１に示されるように、単一の再充填器が使用されてもよい。第１のモジュール３６１は、互いに並列である第２及び第３のモジュール、それぞれ３６２及び３６３と直列である。第１のモジュール３６１を退出する流体は、弁３６４を通ってもよい。次いで流体は、第２のモジュール３６２または第２の弁３６５に向かって方向付けられ得る。第２の弁３６５に向かって方向付けられる流体は、第６の弁３６９を通って第２のモジュール３６２及び第３のモジュール３６３の両方をバイパスしてもよく、または第３のモジュール３６３に方向付けられてもよい。このように、第１のモジュール３６１からの流体は、第２のモジュール３６２を通して、第３のモジュール３６３を通して、またはいずれのモジュールも通さずに方向付けられ得る。さらに、流体は、流体が再充填器コネクタ３７０から第３の弁３６６に、次いで第２または第３のモジュールのいずれかを通って循環することによって、いずれかのモジュールと再充填器コネクタ３７０との間で循環してもよい。再充填器コネクタ３７０からの流体は、第３の弁３６６を通ってもよく、次いで第２のモジュール３６２または第３のモジュール３６３のいずれかに入ってもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく使用または再充填され得る。第２のモジュール３６２または第３のモジュール３６３を出る流体は、モジュールを出るための第４の弁３６７、または再充填器コネクタ３７０を用いて循環するための第５の弁３６８のいずれかを通ってもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の代替の実施形態では、第１のモジュール１３１は、第２のモジュール１３２及び第３のモジュール１３３と直列に設置されてもよく、それらの後者２つは、再充填器がなく互いに並列である。図１５では、流体は、３つのモジュールのうちのいずれかの中で、及びそれらの間で方向付けられ得る。この配置は、異なる吸着材料が異なるモジュールに収容される場合、再充填器を使用せずに材料が再充填され得るように、有利であり得る。第１のモジュール１３１を退出すると、流体は、第１の弁１３４によって第２の弁１３５、第３の弁１３６、または第６の弁１３９に方向付けられ得る。第２の弁１３５に方向付けられる場合、次いで流体は、第２のモジュール１３２に入る。第３の弁１３６に方向付けられる場合、次いで流体は、第３のモジュール１３３に入ってもよい。第６の弁１３９に向かって方向付けられる場合、流体は、第２及び第３のモジュールの両方をバイパスする。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、吸着剤カートリッジは、二組の並列モジュールで構成され得る。これら二組のモジュールのうちの各々は、互いに並列な２つのモジュールを有し得る。図１６では、流体は、第１の組のモジュール１７４に入る前に第１の弁１５０を通過してもよい。弁１５０は、第２の弁１５５、第３の弁１５６、及び第１０の弁１６３に接続してもよい。第２の弁１５５は、第１のモジュール１５１及び同様に第１の再充填器コネクタ１６６に接続してもよい。第３の弁１５６は、第２のモジュール１５２及び同様に第２の再充填器コネクタ１６７に接続してもよい。第１のモジュールを出ると、流体は、第３の再充填器コネクタ１６８及び第１０の弁１６３に接続してもよい第４の弁１５７を通過する。第２のモジュール１５２を出ると、流体は、第４の再充填器コネクタ１６９及び第１０の弁１６３に接続してもよい第５の弁１５８を通る。このように、流体は、第１の組のモジュールの第１のモジュールもしくは第２のモジュールを通過させられてもよく、またはそれらのうちのいずれも通過させられなくてもよい。さらに、各モジュールは、各流体が各モジュールと適切な再充填器との間を選択的に通過し得るように再充填器に接続される。

同様に、第２の組のモジュール１７５に入る前に、流体は第１０の弁１６３から第１１の弁１６４に移動する。弁１６４は、第６の弁１５９、第７の弁１６０、及び第１２の弁１６５に接続してもよい。第６の弁１５９は、第５の再充填器コネクタ１７０に、及び第３のモジュール１５３に接続してもよい。第７の弁１６０は、第６の再充填器コネクタ１７１及び第４のモジュール１５４に接続してもよい。第３のモジュール１５３を出ると、流体は、第７の再充填器コネクタ１７２及び第１２の弁１６５に接続してもよい第８の弁１６１を通る。第４のモジュール１５４を出ると、流体は、第８の再充填器コネクタ１７３及び第１２の弁１６５に接続してもよい第９の弁１６２を通る。そのように、流体は第２の組のモジュール中のモジュールのうちのいずれかを通過してもよく、またはそれらのうちのいずれも通過しなくてもよい。このように、流体は、第１の組のモジュール中のモジュールのうちのいずれか及び第２の組のモジュール中のモジュールのうちのいずれかを通って選択的に移動してもよい。さらに、各モジュールは、流体がモジュールと再充填器との間を選択的に通過できるように再充填器に接続される。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、並列の対１５３及び１５４ならびに１５１及び１５２が同一ではない（すなわち、同じモジュールが４つではない）場合、２つのリサイクラは、並列モジュールの各対に対して１つ構成されてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、４つのリサイクラが、各モジュールに対して１つ構成されてもよい。

並列モジュールの各組に対して単一の再充填器コネクタを利用する本発明の第１、第２、または第３の態様の代替の実施形態が、図２２に示される。流体は、第１の組のモジュール３８９に入る前に第１の弁３７６を通過してもよい。弁３７６は、第２の弁３７７及び第１のモジュール３７１に接続してもよい。第２の弁３７７は、第２のモジュール３７２に接続してもよく、または第６の弁３８０を通って第１のモジュール３７１及び第２のモジュール３７２の両方をバイパスしてもよい。さらに、流体は、流体が再充填器コネクタ３８８から第３の弁３７５に、次いで第１のモジュール３７１または第２のモジュール３７２のいずれかを通って循環することによって、いずれかのモジュールと再充填器コネクタ３８８との間で循環してもよい。再充填器コネクタ３８８からの流体は、第３の弁３７５を通り、次いで第１のモジュール３７１または第２のモジュール３７２に入ってもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく再充填または使用され得る。第１のモジュール３７１または第２のモジュール３７２を出ると、流体は第１の組の並列モジュールを出るための第４の弁３７９を通過してもよく、または流体は第１の再充填器コネクタ３８８を用いて循環するための第５の弁３７８を通過してもよい。

同様に、第２の組のモジュール３９０に入る前に、流体は第７の弁３８１に移動する。第７の弁３８１は、第３のモジュール３７３及び第８の弁３８３に接続してもよい。第８の弁３８３は、第４のモジュール３７４に接続してもよく、または第１２の弁３８６に第３のモジュール３７３及び第４のモジュール３７４の両方をバイパスしてもよい。このように、第１の組のモジュール３８９からの流体は、第３のモジュール３７３、第４のモジュール３７４に入ってもよく、または両方のモジュールをバイパスしてもよい。さらに、流体は、流体が第２の再充填器コネクタ３８７から第９の弁３８２に、次いで第３のモジュール３７３または第４のモジュール３７４のいずれかを通って循環することによって、いずれかのモジュールと第２の再充填器コネクタ３８７との間で循環してもよい。再充填器コネクタ３８７からの流体は、第９の弁３８２を通り、次いで第３のモジュール３７３または第４のモジュール３７４のいずれかに入ってもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく使用または再充填され得る。第３のモジュール３７３または第４のモジュール３７４を出る流体は、モジュールを出るための第１１の弁３８５を、または再充填器コネクタ３８７を用いて循環するための第１０の弁３８４のいずれかを通過してもよい。

当業者であれば、本発明の第１、第２、または第３の態様が、２つのモジュール、または直列の二組の並列モジュールを有するシステムに限定されないことを認識する。複数のモジュール、または組の並列モジュールは、直列に設置されてもよい。さらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、並列モジュールの各組は、３つ以上のモジュールを含んでもよい。図１７は、三組の並列モジュールを備える吸着剤カートリッジを示す。流体は、第１の組のモジュールに入る前に第１の弁１８７を通過する。第１の弁１８７は、第２の弁１８８、第３の弁１８９、及び第１４の弁２００に接続してもよい。第２の弁１８８は、第１のモジュール１８１、及び同様に第１の再充填器コネクタ２０５に接続してもよい。第３の弁１８９は、第２のモジュール１８２及び同様に第２の再充填器コネクタ２０６に接続してもよい。第１のモジュール１８１を出ると、流体は、第３の再充填器コネクタ２０７及び第１４の弁２００に接続してもよい第４の弁１９０を通過する。第２のモジュール１８２を出ると、流体は、第４の再充填器コネクタ２０８及び第１４の弁２００に接続してもよい第５の弁１９１を通る。このように、流体は、第１の組のモジュールの第１のモジュールもしくは第２のモジュールを通過させられてもよく、または流れを第１の弁１８７から第１４の弁２００に直接方向付けることによって、それらのうちのいずれも通過させられなくてもよい。さらに、各モジュールは、各流体が各モジュールと適切な再充填器との間を選択的に通過し得るように再充填器に接続される。

同様に、第２の組のモジュールに入る前に、流体は第１４の弁２００から第１５の弁２０１に移動する。第１４の弁２００は、第６の弁１９２、第７の弁１９３、及び第１６の弁２０２に接続してもよい。第６の弁１９２は、第５の再充填器コネクタ２０９に、及び第３のモジュール１８３に接続してもよい。第７の弁１９３は、第６の再充填器コネクタ２１０及び第４のモジュール１８４に接続してもよい。第３のモジュール１８３を出ると、流体は、第７の再充填器コネクタ２１１及び第１６の弁２０２に接続してもよい第８の弁１９４を通る。第４のモジュール１８４を出ると、流体は、第８の再充填器コネクタ２１２及び第１６の弁２０２に接続してもよい第９の弁１９５を通る。そのように、流体は、第２の組のモジュール中のモジュールのうちのいずれかを通過してもよく、または流れを第１５の弁２０１から第１６の弁２０２に直接方向付けることによって、それらのうちのいずれも通過しなくてもよい。

第１６の弁２０２は、第１７の弁２０３に接続してもよい。他の二組のモジュールと同様に、第３の組に入る前に、流体は第１７の弁２０３を通過する。弁２０３は、第１０の弁１９６、第１１の弁１９７、及び第１８の弁２０４に接続してもよい。第１０の弁１９６は、第５のモジュール１８５及び第９の再充填器コネクタ２１３に接続してもよい。第１１の弁１９７は、第６のモジュール１８６及び第１０の再充填器コネクタ２１４に接続してもよい。第５のモジュール１８５を出ると、流体は第１２の弁１９８を通る。第１２の弁１９８は、第５のモジュール１８５ならびに第１１の再充填器コネクタ２１５及び第１８の弁２０４に接続してもよい。第６のモジュール１８６を出ると、流体は第１３の弁１９９を通る。第１３の弁１９９は、第６のモジュール１８６ならびに第１２の再充填器コネクタ２１６及び第１８の弁２０４に接続してもよい。そのように、流体は、第３の組のモジュールのうちのいずれかを選択的に通過させられるか、または流れを第１７の弁２０３から第１８の弁２０４に直接方向付けることによって、それらの両方をバイパスさせられてもよい。さらに、流体は、他のモジュールを中断させることなく、モジュールのうちのいずれかと再充填器との間を通過することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、並列の対１５３及び１５４ならびに１５１及び１５２が同一ではない（すなわち、同じモジュールが４つではない）場合、２つのリサイクラは、並列モジュールの各対に対して１つ構成されてもよい。他の実施形態では、６つのリサイクラが、各モジュールに対して１つ構成されてもよい。

並列モジュールの各組に対して単一の再充填器を利用する本発明の第１、第２、または第３の態様の３つのモジュールシステムの代替の実施形態が、図２３に示される。流体は、第１の組のモジュールに入る前に第１の弁４０８を通過してもよい。弁４０８は、第２の弁４０９及び第１のモジュール４０１に接続してもよい。第２の弁４０９は、第２のモジュール４０２に接続してもよく、または第６の弁４１１を通って第１のモジュール４０１及び第２のモジュール４０２の両方をバイパスしてもよい。さらに、流体は、流体が再充填器コネクタ４２５から第３の弁４０７に、次いで第１のモジュール４０１または第２のモジュール４０２のいずれかを通って循環することによって、いずれかのモジュールと再充填器コネクタ４２５との間で循環してもよい。再充填器コネクタ４２５からの流体は、第３の弁４０７を通り、次いで第１のモジュール４０１または第２のモジュール４０２に入ってもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく再充填または使用され得る。第１のモジュール４０１または第２のモジュール４０２を出ると、流体は第１の組の並列モジュールを出るための第４の弁４１０を通過してもよく、または流体は第１の再充填器コネクタ４２５を用いて循環するための第５の弁４２０を通過してもよい。

同様に、第２の組のモジュールに入る前に、流体は第７の弁４１２に移動する。第７の弁３８１は、第３のモジュール４０３及び第８の弁４１３に接続してもよい。第８の弁４１３は、第４のモジュール４０４に接続してもよく、または第１２の弁４１５に第３のモジュール４０３及び第４のモジュール４０４の両方をバイパスしてもよい。このように、第１の組のモジュールからの流体は、第３のモジュール４０３、第４のモジュール４０４に入ってもよく、または両方のモジュールをバイパスしてもよい。さらに、流体は、流体が第２の再充填器コネクタ４２６から第９の弁４２１に、次いで第３のモジュール４０３または第４のモジュール４０４のいずれかを通って循環することによって、いずれかのモジュールと第２の再充填器コネクタ４２６との間で循環してもよい。再充填器コネクタ４２６からの流体は、第９の弁４２１を通り、次いで第３のモジュール４０３または第４のモジュール４０４のいずれかに入ってもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく使用または再充填され得る。第３のモジュール４０３または第４のモジュール４０４を出る流体は、第２の組のモジュールを出るための第１１の弁４１４、または再充填器コネクタ４２６を用いて循環するための第１０の弁４２２のいずれかを通過してもよい。

第３の組のモジュールに入る前に、流体は第１３の弁４１６に移動する。第１３の弁４１６は、第５のモジュール４０５及び第１４の弁４１７に接続してもよい。第１４の弁４１７は、第６のモジュール４０６に接続してもよく、または第１８の弁４１９に第５のモジュール４０５及び第６のモジュール４０６の両方をバイパスしてもよい。このように、第１の組のモジュールからの流体は、第５のモジュール４０５、第６のモジュール４０６に入ってもよく、または両方のモジュールをバイパスしてもよい。さらに、流体は、流体が第３の再充填器コネクタ４２７から第１５の弁４２３に、次いで第５のモジュール４０５または第６のモジュール４０６のいずれかを通って循環することによって、いずれかのモジュールと第３の再充填器コネクタ４２７との間で循環してもよい。再充填器コネクタ４２７からの流体は、第１５の弁４２３を通り、次いで第５のモジュール４０５または第６のモジュール４０６のいずれかに入ってもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく使用または再充填され得る。第５のモジュール４０５または第６のモジュール４０６を出る流体は、モジュールを出るための第１６の弁４１８、または再充填器コネクタ４２７を用いて循環するための第１７の弁４２４のいずれかを通過してもよい。

当業者であれば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態で利用される弁の正確な数は、本発明の第１、第２、または第３の態様の範囲を超えることなく変更されてもよいことを理解する。弁は、同じ結果を達成するために、本発明の第１、第２、または第３の態様の実施形態のいずれかに対して追加または削除されてもよい。例えば、図２４は、図１５に示される本発明の第１、第２、または第３の態様の同様の実施形態を示すが、２つの弁のみを使用する。第１のモジュール４３０を退出する流体は、第１の弁４３３を通過する。第１の弁４３３は、流体を第３のモジュール４３２に、または第２の弁４３４のいずれかに方向付けることができる。第２の弁４３４は、流体を第２のモジュール４３１に方向付けることができ、または流体に両方のモジュールをバイパスさせることができる。このように、モジュール４３０からの流体は、第２のモジュール４３１、第３のモジュール４３２内に方向付けられてもよく、または両方のモジュールをバイパスしてもよい。

図２５は、図２１に示される本発明の第１、第２、または第３の態様の同様の実施形態を示すが、４つの弁のみを使用する。第１のモジュール４４１を退出する流体は、第１の弁４４４を通過する。第１の弁４４４は、流体を第３のモジュール４４３もしくは第２の弁４４５に方向付けることができ、または流体に両方のモジュールをバイパスさせることができる。第２の弁４４５は、流体を再充填器コネクタ４４８に、または第２のモジュール４４２内のいずれかに方向付けることができる。このように、第１のモジュール４４１からの流体は、第２のモジュール４４２、第３のモジュール４４３に方向付けられてもよく、または両方のモジュールをバイパスしてもよい。第３のモジュール４４３を出ると、または第２のモジュール４４２及び第３のモジュール４４３の両方をバイパスすると、流体は第４の弁４４６を通り、吸着剤カートリッジの別の部分に方向付けられてもよい。第２のモジュール４４２を出ると、流体は第３の弁４４７を通り、第４の弁４４６に方向付けられ、モジュールを出てもよい。流体は、第２の弁４４５及び第３の弁４４７を利用することによって、第２のモジュール４４２と再充填器コネクタ４４８との間で循環してもよい。同様に、流体は、流体を第２の弁４４５によって第１の弁４４４に、第３のモジュール４４３に方向付けることによって、再充填器コネクタ４４８と第３のモジュール４４３との間で循環されてもよい。

任意の数のモジュールが、本発明の第１、第２、または第３の態様において構成されてもよいことが理解される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、４、５、６、７個以上の組の並列モジュールを有する吸着剤カートリッジが企図される。

本発明の第１、第２、または第３の態様の実施形態のうちのいずれかでは、モジュールは、取り除き可能または取り除き不可能のいずれかで作製されてもよい。取り除き可能なモジュールは、廃棄及び交換されてもよく、ラインの外で、もしくは透析からオフラインで再充填されてもよく、またはモジュール内の吸着材料が廃棄され、モジュールが新しい吸着材料で補充されて、その後、再利用されてもよい。これは、他のモジュールを取り外すことなく、１つ以上のモジュールの選択的な廃棄または再生利用を可能にする。

吸着剤透析で使用するために、モジュール式の吸着剤カートリッジは、吸着材料で満たされるべきである。使用済みの透析液がカートリッジを通って動くにつれて、吸着材料は透析液から特定の溶質を選択的に除去する。使用済みの透析液から毒素を除去するための吸着材料の種々の組み合わせが、当該技術分野で既知である。例えば、吸着剤カートリッジは、活性炭、含水酸化ジルコニウム、アルミナ、ウレアーゼ、イオン交換樹脂、及びリン酸ジルコニウムの層で満たされてもよい。活性炭は、透析液から非イオン性尿毒症性毒素を除去し、含水酸化ジルコニウムは、リン酸及びフッ化物アニオンを除去し、アルミナ／ウレアーゼは、尿素のアンモニウムイオンへの分解を触媒し、リン酸ジルコニウムは、使用済みの透析液からアンモニウム、カルシウム、カリウム、及びマグネシウムイオンを除去する。これらの層の各々は、透析後に再充填され、層をその元の状態または使用可能な能力に戻すことができる。

異なる吸着材料を異なる吸着剤モジュールに位置付けることによって、個々のモジュールは、再充填または廃棄されてもよい。当業者であれば、層の正確な順序、及びどの層がモジュール式の吸着剤カートリッジのどのモジュールに入るかは、本発明の第１、第２、または第３の態様を損なうことなく変化してもよいことを認識する。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは、活性炭の層、含水酸化ジルコニウムの層、及びアルミナ／ウレアーゼの層で満たされてもよく、同時に第２のモジュールは、リン酸ジルコニウムで満たされてもよい。さらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の実施形態では、吸着材料は、材料を層状に配置するのではなくモジュール内で混合されてもよい。

モジュールを再充填する目的に関して、カルシウム及びマグネシウムは、リン酸ジルコニウムから除去することがより難しいことがあるため、透析液がリン酸ジルコニウム層に達する前にこれらのイオンを除去することは有益であり得る。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは、活性炭、イオン交換樹脂、含水酸化ジルコニウム、及びアルミナ／ウレアーゼの層を収容してもよく、同時に第２のモジュールは、リン酸ジルコニウムを収容する。リン酸ジルコニウム層に残る唯一の取り除き可能なカチオンがアンモニウムであるように、イオン交換樹脂は、カルシウム、マグネシウム、及びカリウムを除去する。キレートイオン交換樹脂が用いられる場合、カリウムは、イオン交換樹脂を通過し、リン酸ジルコニウムによって除去される。カリウムは再充填中にリン酸ジルコニウムから除去することがより容易であるべきであり、これはより少量のイオン交換樹脂の使用を可能にする。

モジュールを互いに並列に位置付けることによって、並列モジュールのうちの１つは、交互の負荷サイクルを利用する取着された再充填器を利用して再充填されてもよい。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、図１５において第１のモジュール１３１が、活性炭、含水酸化ジルコニウム、及びアルミナ／ウレアーゼを収容し、第２のモジュール１３２及び第３のモジュール１３３がリン酸ジルコニウムを収容する場合、第２または第３のモジュールのいずれかは、他の並列モジュールを中断させることなく、この交互の負荷サイクルで選択的に再充填されてもよい。

同様に、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、図１６のシステムは、複数のモジュールの交互の負荷の再充填を可能にする。各モジュールのサブモジュールのいずれかは、他の並列サブモジュールを中断させることなく、再充填していてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、再利用可能なモジュール、弁、バイパスライン、及び洗浄ラインから残留流体の全てを確実に除去するために、モジュールを通して、アルゴン、空気、濾過空気、窒素、ヘリウム、または他の気体等の気体を吹き込むことは有利であり得る。洗浄ラインは、気体がモジュールを通して洗浄液体の代わりに、またはそれに加えて吹き込まれるように、適合されてもよい。

あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、洗浄ラインは、図１８に示されるように２つのラインに分けられてもよい。図１８は、洗浄ラインが液体及び気体の両方を利用するように適合される、図１７に示されるものと同様の実施形態からの第１のモジュールを示す。第１の洗浄ライン２５５は、第１のモジュール２５１の前に位置付けられる第１の弁２５２に接続してもよい。第１の弁２５２は、第１のバイパスライン２５４に接続してもよい。第１のバイパスライン２５４は、液体または気体のいずれかを第１のモジュール２５１を迂回して第２の弁２５３に方向付けることができる。第１の洗浄ライン２５５は、２つのラインにさらに分けられてもよい。これらのラインは、液体洗浄ライン２５７及び気体洗浄ライン２５８である。第２の洗浄ライン２５６は、第２の弁２５３に接続してもよく、また液体洗浄ライン２５９及び気体洗浄ライン２６０の両方を有してもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様のこの実施形態は、気体及び液体の両方が、第１のモジュールに入るか、または第１のモジュールをバイパスすることを可能にする。

図２６は、気体及び液体ラインの両方を利用する本発明の第１、第２、または第３の態様の代替の実施形態を示す。第１の洗浄ライン４５６は、第１の弁４５４から第２の弁４５２に接続してもよい。第１の弁４５４は、再充填器コネクタ４５９及び流体収集器４６１に接続されてもよい。再充填器コネクタも、第３の弁４５５に取着されてもよい。第３の弁４５５は、気体源４６０に、及び第２の洗浄ライン４５７を介して第４の弁４５３に接続してもよい。第２の弁４５２及び第４の弁４５３の両方は、モジュール４５１及びバイパスライン４５８に接続する。本発明の第１、第２、または第３の態様のこの実施形態は、気体及び液体の両方が、モジュール４５１を通して、またはモジュール４５１の周りを循環することを可能にする。

洗浄ラインを気体洗浄ライン及び液体洗浄ラインに分けることに加えて、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、洗浄ラインは、２つの異なる液体ラインに分けられてもよい。これは、異なる液体が再充填器とモジュールとの間を移動することを可能にする。

モジュール式の吸着剤カートリッジのモジュールは取り外し可能にされ得るため、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、取り外し可能なモジュール（複数可）上に識別構成要素を含むことは有益であり得る。この識別構成要素は、バーコード、または特定のモジュールの識別を可能にする任意の他の構成要素であってもよい。次いでモジュールは、交差汚染を排除するために特定の患者、カートリッジ、またはシステムの他の部分と一致させることができる。

当業者であれば、動作のための特定の必要性に応じて、透析システムにおいて種々の組み合わせならびに／または修正及び変形が行われてもよいことを理解する。さらに、本発明の態様の一部として例示または記載される特徴は、単独または組み合わせのいずれかで本発明の態様に含まれ得る。

本発明は、吸着剤カートリッジに交互の負荷サイクルを使用して吸着剤をインラインで再充填するための並列モジュールに関する。

透析は、半透膜を有する透析装置を通る血液の動きに関与する。同時に、透析液は、透析装置を通じて半透膜の反対側で循環する。患者の血流中に存在する毒素は、血液から膜を通じて透析液に入る。透析装置を通過した後、使用済みの透析液は廃棄される。使用済みの透析液の処分は、連続透析の間に使用するために必要な交換用の透析液を用意するために大量の源水を必要とする。しかしながら、吸着剤透析システムでは、使用済みの透析液は廃棄されずに吸着剤カートリッジを通じて再循環する。吸着剤カートリッジは、透析液中の特定の毒素を選択的に除去するか、または毒素を分解する吸着材料の層を収容する。

吸着剤透析の利点は、はるかに少ない量の水しか必要としないことである。４時間の従来の透析では、透析液を生成するために最大１２０Ｌの水が必要とされることがある。一方、吸着剤透析を使用すると、わずか６Ｌまたは７Ｌの水しか必要とされなくてもよい。このため、排水管及び精製水の連続源の必要性が排除され、システムを運搬可能にする。

吸着剤透析システムの欠点のうちの１つは、高額な費用である。吸着剤カートリッジで使用される材料は、高価な場合がある。各々を使用した後のカートリッジの処分は、廃棄物を出し、費用を増加させる。他の既知の透析流体循環システム及び装置は、別個の筺体を有し、第１の筺体は、その第１の筺体中を流れる透析流体中にナトリウムを放出できる材料を有し、第２の筺体は、その第２の筺体を流れる透析流体からナトリウムイオンを結合できる材料を有する。しかしながら、そのようなシステムは、単一の筺体設計に形成されることはできず、しばしば何リットルもの水を必要とし、運搬可能ではないことがある。このシステムは、特定の構成要素の再利用を可能にし、かつそのようなシステムの動作のための長期的費用の低減を可能にする吸着剤カートリッジの構成要素の一部または全ての再充填も提供しない。

この理由により、吸着剤カートリッジ内で材料をモジュールに分離し、それらの材料の単離を可能にする吸着剤カートリッジが必要とされている。１つ以上の吸着材料の単離を提供し、より安価または再利用不可能な材料が廃棄され、同時により高価であり再利用可能な材料が再充填されることを可能にする吸着剤カートリッジが必要とされている。単体吸着剤カートリッジに容易に接続され得る、及び／または単体吸着剤カートリッジから取り外され得る複数の分離モジュールを有し、それによって、単一単体設計を保持しながら吸着材料及び吸着剤カートリッジの再充填ならびに／または再生利用を促進する単体吸着剤カートリッジがさらに必要とされている。運搬可能な透析機に必要な低減した大きさ及び重量の特徴を有する吸着剤カートリッジも必要とされている。吸着材料をカートリッジのモジュール内に配置することができ、特定の材料または材料の群の単離を可能にするモジュール式の吸着剤カートリッジが必要とされている。モジュール内の吸着材料の処分、再生利用、または再充填のうちのいずれか１つを可能にするための再利用可能な、またはカートリッジから任意に取り外し可能なカートリッジ内のモジュールのうちのいずれか１つがさらに必要とされている。再充填され得る特定の材料を有し、より低価格な材料の処分を可能にする吸着剤カートリッジが必要とされている。

動作中にモジュールを吸着剤カートリッジから取り除くことなく再充填され、システムを使用し易くする吸着材料が必要とされている。流れを再充填器からモジュールに方向付けることによって、モジュールが簡単に再充填されることを可能にする吸着剤モジュールに直接取着される再充填方法が必要とされている。これらのモジュールの再生利用及び／または処分を可能にし、同時に他のモジュールの再充填を可能にする、取り除き可能なモジュールのうちの１つ以上がさらに必要とされている。他のモジュールを中断させることなく材料を再充填するために交互の負荷サイクルでの吸着剤モジュールの再充填が必要とされている。

本発明の第１の態様は、互いに並列に位置付けられるモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジに関する。吸着剤カートリッジは、再利用可能または再利用不可能であってもよい。

本発明の第１の態様の一実施形態では、吸着剤カートリッジは、少なくとも２つのモジュールが互いに並列に位置付けられるように少なくとも２つのモジュールを有してもよい。モジュールは、流体流路、再充填器に流体接続可能な洗浄ライン、ならびに別のモジュールまたは流体流路に流体接続可能なバイパスラインのうちのいずれか１つに流体接続可能な１つ以上のコネクタを有してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、モジュール式の吸着剤カートリッジは、モジュール、流体流路、洗浄ライン、またはバイパスラインを通る流れを選択的に方向付けるようにコネクタ上でモジュールの前及び／または後に位置付けられる弁を有してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、モジュール式の吸着剤カートリッジは、モジュールを通る流れを選択的に方向付けるようにコネクタ上でモジュールの前及び／または後に位置付けられる弁を有してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、弁は、二方弁、三方弁、四方弁、またはそれらの組み合わせのうちのいずれか１つであってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、モジュールのうちの少なくとも１つは、１つ以上の再充填器に流体接続可能であることによってオフライン状態であるように構成されてもよく、モジュールのうちの少なくとも１つは、流体流路またはバイパスラインのうちのいずれか一方に流体接続可能であることによってオンライン状態であるように構成されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは、第２及び第３のモジュールの前に直列に位置付けられてもよく、第２及び第３のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは第１のコネクタに接続されてもよく、第１のコネクタは第１の弁を有し、第１の弁は、第１のコネクタ、第２のコネクタ、第３のコネクタ、及び第４のコネクタを接続してもよい。第２のコネクタは、第１の弁を第２のモジュールに接続してもよい。第３のコネクタは、第１の弁を第３のモジュールに接続してもよい。第４のコネクタは、第１の弁を第２の弁に接続してもよく、第２の弁は、第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第７のコネクタを接続してもよい。第５のコネクタは、第２の弁を第２のモジュールに接続してもよい。第６のコネクタは、第２の弁を第３のモジュールに接続してもよい。第７のコネクタは、第２の弁を吸着剤カートリッジの別の区分に接続してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは、第２及び第３のモジュールの前に直列に位置付けられてもよく、第２及び第３のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよい。第１のモジュールは、第１のコネクタに接続されてもよく、第１のコネクタは第１の弁を有する。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１の弁は、第１のコネクタ、第２のコネクタ、第３のコネクタ、及び第４のコネクタを接続してもよい。第２のコネクタは、第１の弁を第２の弁に接続してもよく、第２の弁は、第２のコネクタ、第１の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第１の洗浄ラインは、第２の弁を第１の再充填器コネクタに接続してもよい。第３のコネクタは、第１の弁を第３の弁に接続してもよく、第３の弁は、第３のコネクタ、第２の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第２の洗浄ラインは、第３の弁を第２の再充填器コネクタに接続してもよい。第４のコネクタは、第１の弁を第６の弁に接続してもよく、第６の弁は、第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第７のコネクタを接続してもよい。第５のコネクタは、第６の弁を第４の弁に接続してもよく、第４の弁は、第５のコネクタ、第３の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第３の洗浄ラインは、第４の弁を第３の再充填器コネクタに接続してもよい。第６のコネクタは、第６の弁を第５の弁に接続してもよく、第５の弁は、第６のコネクタ、第４の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第４の洗浄ラインは、第５の弁を第４の再充填器コネクタに接続してもよい。第７のコネクタは、第６の弁を吸着剤カートリッジの別の区分に接続してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第３及び第４のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第１及び第２のモジュールはそれぞれ、第３及び第４のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１の弁は、第１、第２、第３、及び第４のコネクタを接続してもよい。第２のコネクタは、第１の弁を第２の弁に接続してもよい。第２の弁は、第２のコネクタ、第１の洗浄ライン、及び第１のモジュールを接続してもよい。第１の洗浄ラインは、第２の弁を第１の再充填器コネクタに接続してもよい。第３のコネクタは、第１の弁を第３の弁に接続してもよい。第３の弁は、第３のコネクタ、第２の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第２の洗浄ラインは、第３の弁を第２の再充填器コネクタに接続してもよい。第４のコネクタは、第１の弁を第１０の弁に接続してもよい。第１０の弁は、第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第１１の弁を接続してもよい。第５のコネクタは、第１０の弁を第４の弁に接続してもよい。第４の弁は、第５のコネクタ、第３の洗浄ライン、及び第１のモジュールを接続してもよい。第３の洗浄ラインは、第４の弁を第３の再充填器コネクタに接続してもよい。第６のコネクタは、第１０の弁を第５の弁に接続してもよい。第５の弁は、第６のコネクタ、第４の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第４の洗浄ラインは、第４の再充填器コネクタを接続してもよい。第１１の弁は、第４のコネクタ、第７のコネクタ、第８のコネクタ、及び第１２の弁を接続してもよい。第７のコネクタは、第１１の弁を第６の弁に接続してもよい。第６の弁は、第７のコネクタ、第５の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第５の洗浄ラインは、第５の再充填器コネクタを接続してもよい。第８のコネクタは、第１１の弁を第７の弁に接続してもよい。第７の弁は、第８のコネクタ、第６の洗浄ライン、及び第４のモジュールを接続してもよい。第６の洗浄ラインは、第７の弁を第６の再充填器コネクタに接続してもよい。第１２の弁は、第４のコネクタ、第９のコネクタ、及び第１０のコネクタを接続してもよい。第９のコネクタは、第１２の弁を第８の弁に接続してもよい。第８の弁は、第９のコネクタ、第７の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第７の洗浄ラインは、第８の弁を第７の再充填器コネクタに接続してもよい。第１０のコネクタは、第１２の弁を第９の弁に接続してもよい。第９の弁は、第１０のコネクタ、第８の洗浄ライン、及び第４のモジュールを接続してもよい。第８の洗浄ラインは、第９の弁を第８の再充填器コネクタに接続してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第３及び第４のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第１及び第２のモジュールはそれぞれ、第３及び第４のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１の弁は、第１、第２、第３、及び第４のコネクタを接続してもよい。第２のコネクタは、第１の弁を第２の弁に接続してもよい。第２の弁は、第２のコネクタ、第１の洗浄ライン、及び第１のモジュールを接続してもよい。第１の洗浄ラインは、第２の弁を第１の再充填器コネクタに接続してもよい。第３のコネクタは、第１の弁を第３の弁に接続してもよい。第３の弁は、第３のコネクタ、第２の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第２の洗浄ラインは、第３の弁を第２の再充填器コネクタに接続してもよい。第４のコネクタは、第１の弁を第１２の弁に接続してもよい。第１２の弁は、第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第１３の弁を接続してもよい。第５のコネクタは、第１２の弁を第６の弁に接続してもよい。第６の弁は、第５のコネクタ、第４の弁、及び第８の弁を接続してもよい。第４の弁は、第６の弁、第３の洗浄ライン、及び第１のモジュールを接続してもよい。第３の洗浄ラインは、第４の弁を第３の再充填器コネクタに接続してもよい。第６のコネクタは、第１２の弁を第７の弁に接続してもよい。第７の弁は、第６のコネクタ、第９の弁、及び第５の弁を接続してもよい。第５の弁は、第７の弁、第４の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第４の洗浄ラインは、第５の弁を第４の再充填器コネクタに接続してもよい。第８の弁は、第６の弁、第５の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第５の洗浄ラインは、第８の弁を第５の再充填器コネクタに接続してもよい。第９の弁は、第７の弁、第６の洗浄ライン、及び第４のモジュールを接続してもよい。第６の洗浄ラインは、第９の弁を第６の再充填器コネクタに接続してもよい。第１３の弁は、第４のコネクタ、第７のコネクタ、及び第８のコネクタを接続してもよい。第７のコネクタは、第１３の弁を第１０の弁に接続してもよい。第１０の弁は、第７のコネクタ、第７の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第７の洗浄ラインは、第１０の弁を第７の再充填器コネクタに接続してもよい。第８のコネクタは、第１３の弁を第１１の弁に接続してもよい。第１１の弁は、第８のコネクタ、第８の洗浄ライン、及び第４のモジュールを接続してもよい。第８の洗浄ラインは、第１１の弁を第８の再充填器コネクタに接続してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第３及び第４のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第５及び第６のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第１及び第２のモジュールは、第３及び第４のモジュールと直列であってもよく、第３及び第４のモジュールはそれぞれ、第５及び第６のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１の弁は、第１、第２、第３、及び第４のコネクタを接続してもよい。第２のコネクタは、第１の弁を第２の弁に接続してもよい。第２の弁は、第２のコネクタ、第１の洗浄ライン、及び第１のモジュールを接続してもよい。第１の洗浄ラインは、第２の弁を第１の再充填器コネクタに接続してもよい。第３のコネクタは、第１の弁を第３の弁に接続してもよい。第３の弁は、第３のコネクタ、第２の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第２の洗浄ラインは、第３の弁を第２の再充填器コネクタに接続してもよい。第４のコネクタは、第１の弁を第１４の弁に接続してもよい。第１４の弁は、第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第１５の弁を接続してもよい。第５のコネクタは、第１４の弁を第４の弁に接続してもよい。第４の弁は、第５のコネクタ、第３の洗浄ライン、及び第１のモジュールを接続してもよい。第３の洗浄ラインは、第４の弁を第３の再充填器コネクタに接続してもよい。第６のコネクタは、第１４の弁を第５の弁に接続してもよい。第５の弁は、第６のコネクタ、第４の洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続してもよい。第４の洗浄ラインは、第４の再充填器コネクタを接続してもよい。第１５の弁は、第４のコネクタ、第７のコネクタ、第８のコネクタ、及び第１６の弁を接続してもよい。第７のコネクタは、第１５の弁を第６の弁に接続してもよい。第６の弁は、第７のコネクタ、第５の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第５の洗浄ラインは、第５の再充填器コネクタを接続してもよい。第８のコネクタは、第１５の弁を第７の弁に接続してもよい。第７の弁は、第８のコネクタ、第６の洗浄ライン、及び第４のモジュールを接続してもよい。第６の洗浄ラインは、第７の弁を第６の再充填器コネクタに接続してもよい。第１６の弁は、第４のコネクタ、第９のコネクタ、第１０のコネクタ、及び第１７の弁を接続してもよい。第９のコネクタは、第１６の弁を第８の弁に接続してもよい。第８の弁は、第９のコネクタ、第７の洗浄ライン、及び第３のモジュールを接続してもよい。第７の洗浄ラインは、第８の弁を第７の再充填器コネクタに接続してもよい。第１０のコネクタは、第１６の弁を第９の弁に接続してもよい。第９の弁は、第１０のコネクタ、第８の洗浄ライン、及び第４のモジュールを接続してもよい。第８の洗浄ラインは、第９の弁を第８の再充填器コネクタに接続してもよい。第１７の弁は、第４のコネクタ、第１１のコネクタ、第１２のコネクタ、及び第１８の弁を接続してもよい。第１１のコネクタは、第１７の弁を第１０の弁に接続してもよい。第１０の弁は、第１１のコネクタ、第９の洗浄ライン、及び第５のモジュールを接続してもよい。第９の洗浄ラインは、第１０の弁を第９の再充填器コネクタに接続してもよい。第１２のコネクタは、第１７の弁を第１１の弁に接続してもよい。第１１の弁は、第１２のコネクタ、第１０の洗浄ライン、及び第６のモジュールを接続してもよい。第１０の洗浄ラインは、第１１の弁を第１０の再充填器コネクタに接続してもよい。第１８の弁は、第４のコネクタ、第１３のコネクタ、及び第１４のコネクタを接続してもよい。第１３のコネクタは、第１８の弁を第１２の弁に接続してもよい。第１２の弁は、第１３のコネクタ、第１１の洗浄ライン、及び第５のモジュールを接続してもよい。第１１の洗浄ラインは、第１２の弁を第１１の再充填器コネクタに接続してもよい。第１４のコネクタは、第１８の弁を第１３の弁に接続してもよい。第１３の弁は、第１４のコネクタ、第１２の洗浄ライン、及び第６のモジュールを接続してもよい。第１２の洗浄ラインは、第１３の弁及び第１２の再充填器コネクタを接続してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、吸着剤カートリッジは、１つ以上のコネクタを有する少なくとも１つの再利用可能なモジュールを備えてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、カートリッジは、少なくとも１つの再利用不可能なモジュールを備えてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、少なくとも１つの再利用可能なモジュールは、吸着材料を収容してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、少なくとも１つの再利用可能なモジュールは、複数の吸着材料を収容してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、少なくとも１つの再利用不可能なモジュールは、吸着材料を収容してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、少なくとも１つの再利用不可能なモジュールは、複数の吸着材料を収容してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、コネクタは、迅速接続、ツイストロック、プッシュオン、またはネジ継手を含む群から選択され得る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、コネクタは、ある長さの管及び弁組立体を備えてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、再利用可能なモジュール内の吸着材料は、リン酸ジルコニウム、含水酸化ジルコニウム、活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及びイオン交換樹脂を含む群から選択され得る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、イオン交換樹脂は、キレートイオン交換樹脂を使用することによってカルシウムイオン及びマグネシウムイオンを除去するためだけに選択されてもよい。それぞれの層が、制限なく任意の組み合わせの層に形成されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、再利用不可能なモジュール内の吸着材料は、リン酸ジルコニウム、含水酸化ジルコニウム、活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及びイオン交換樹脂を含む群から選択され得る。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、イオン交換樹脂は、キレートイオン交換樹脂を使用することによってカルシウムイオン及びマグネシウムイオンを除去するためだけに選択されてもよい。それぞれの層が、制限なく任意の組み合わせの層に形成されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、再利用可能なモジュールは、吸着剤カートリッジから取り外し可能であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、再利用可能なモジュールは、再生利用可能であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、モジュールは、バーコードまたは他の識別システムを有してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、コネクタは、センサに対するアクセスポイントを有してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、少なくとも２つのモジュールは、制御されたコンプライアント透析回路の一部であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、弁は、モジュールに入る流れ、モジュールから出る流れ、及びモジュール間の流れを調節するためのプログラム可能なコントローラまたはコンピュータシステムの制御下で動作してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、弁を通る流体の流れは、光電セルまたは他の流れ感知及び／もしくは測定装置によって感知されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、制御ポンプを利用して、流体流路中で流体を循環させてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、複数の吸着材料が、一緒に混合されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、吸着剤カートリッジは、互いに並列に位置付けられる第１及び第２のモジュールを有してもよく、互いに並列に位置付けられる第３及び第４のモジュール、ならびに互いに並列に位置付けられる第５及び第６のモジュールを有してもよい。第１及び第２のモジュールは、第３及び第４のモジュールと直列であってもよく、第３及び第４のモジュールはそれぞれ、第５及び第６のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、流体が第１または第２のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第１の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの前に位置付けられる第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第１の再充填器コネクタは、流体が第１の再充填器コネクタから第１または第２のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第１のモジュール、第２のモジュール、及びバイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールから第３または第４のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第２の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの後かつ第３及び第４のモジュールの前に位置付けられる第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第３及び第４のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第２の再充填器コネクタは、流体が第２の再充填器コネクタから第３または第４のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第３のモジュール、第４のモジュール、及びバイパスラインは、流体が第３または第４のモジュールから第５または第６のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第３の組の１つ以上のコネクタ上で第３及び第４のモジュールの後かつ第５及び第６のモジュールの前に位置付けられる第３の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第５及び第６のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第３の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第３の再充填器コネクタは、流体が第３の再充填器コネクタから第５または第６のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、第３の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第３及び第４のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第１及び第２のモジュールはそれぞれ、第３及び第４のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、流体が第１または第２のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第１の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの前に位置付けられる第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第１の再充填器コネクタは、流体が第１の再充填器コネクタから第１または第２のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第１のモジュール、第２のモジュール、及びバイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールから第３または第４のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第２の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの後かつ第３及び第４のモジュールの前に位置付けられる第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第３及び第４のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第２の再充填器コネクタは、流体が第２の再充填器コネクタから第３または第４のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは、第２及び第３のモジュールの前に直列に位置付けられてもよい。第２及び第３のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよい。第１のモジュールは、第１のモジュールの後かつ第２及び第３のモジュールの前に位置付けられる一組の１つ以上のコネクタに接続されてもよい。一組の１つ以上の弁は、流体が第２または第３のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、一組の１つ以上のコネクタ上に位置付けられてもよい。バイパスラインは、流体が第２及び第３のモジュールの両方をバイパスすることができるように、一組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。再充填器コネクタは、流体が再充填器コネクタから第２または第３のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、一組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールが互いに並列に位置付けられてもよく、第３及び第４のモジュールが互いに並列に位置付けられてもよく、第５及び第６のモジュールが互いに並列に位置付けられてもよい。第１及び第２のモジュールは、第３及び第４のモジュールと直列であってもよく、第３及び第４のモジュールはそれぞれ、第５及び第６のモジュールと直列であってもよい。第１及び第２のモジュールはウレアーゼを収容してもよく、第３及び第４のモジュールはリン酸ジルコニウムを収容してもよく、第５及び第６のモジュールは酸化ジルコニウムを収容してもよく、第１及び第２のモジュールは任意に活性炭をさらに収容してもよい。さらに、第１及び第２のモジュールは、第１の活性炭層、第１の層の下流に第２のウレアーゼ層、及び第２の層の下流に第３の活性炭層を収容してもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、流体が第１または第２のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第１の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの前に位置付けられる第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第１のモジュール、第２のモジュール、及びバイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールから第３または第４のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第２の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの後かつ第３及び第４のモジュールの前に位置付けられる第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第３及び第４のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第３のモジュール、第４のモジュール、及びバイパスラインは、流体が第３または第４のモジュールから第５または第６のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第３の組の１つ以上のコネクタ上で第３及び第４のモジュールの後かつ第５及び第６のモジュールの前に位置付けられる第３の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第５及び第６のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第３の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第３及び第４のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよく、第１及び第２のモジュールはそれぞれ、第３及び第４のモジュールと直列であってもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１及び第２のモジュールは、流体が第１または第２のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第１の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの前に位置付けられる第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第１の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。第１のモジュール、第２のモジュール、及びバイパスラインは、流体が第１及び第２のモジュールから第３または第４のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、第２の組の１つ以上のコネクタ上で第１及び第２のモジュールの後かつ第３及び第４のモジュールの前に位置付けられる第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。バイパスラインは、流体が第３及び第４のモジュールの両方をバイパスすることができるように、第２の組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは、第２及び第３のモジュールの前に直列に位置付けられてもよい。第２及び第３のモジュールは、互いに並列に位置付けられてもよい。第１のモジュールは、第１のモジュールの後かつ第２及び第３のモジュールの前に位置付けられる一組の１つ以上のコネクタに接続されてもよい。一組の１つ以上の弁は、流体が第２または第３のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、一組の１つ以上のコネクタ上に位置付けられてもよい。バイパスラインは、流体が第２及び第３のモジュールの両方をバイパスすることができるように、一組の１つ以上の弁に流体接続されてもよい。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、吸着剤カートリッジは、互いに並列に位置付けられる少なくとも２つのモジュールを備えてもよく、少なくとも１つの特定の吸着材料が２つのモジュールの各々にあり、モジュールは、流体流路、再充填器に流体接続可能な洗浄ライン、及び別のモジュールまたは流体流路に流体接続可能なバイパスラインのうちのいずれか１つに流体接続可能な１つ以上のコネクタを有し、少なくとも２つのモジュールは、少なくとも１つのコネクタを通じて接続可能であり、吸着剤カートリッジを形成し、吸着剤カートリッジは、モジュール、流体流路、洗浄ライン、またはバイパスラインを通る流れを選択的に方向付けるようにコネクタ上でモジュールの前及び／または後に位置付けられる弁を任意に備え、吸着剤カートリッジは、１つ以上のコネクタを有し、かつリン酸ジルコニウム、含水酸化ジルコニウム、活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及びイオン交換樹脂を含む群から選択される吸着材料を収容する、少なくとも１つの再利用可能なモジュールを任意に備える。

本発明の第１の態様の任意の実施形態では、吸着剤カートリッジは、互いに並列に位置付けられる少なくとも２つのモジュールを備えてもよく、少なくとも１つの特定の吸着材料が２つのモジュールの各々にあり、モジュールは、流体流路、再充填器に流体接続可能な洗浄ライン、及び別のモジュールまたは流体流路に流体接続可能なバイパスラインのうちのいずれか１つに流体接続可能な１つ以上のコネクタを有し、少なくとも２つのモジュールは、少なくとも１つのコネクタを通じて接続可能であり、単体の吸着剤カートリッジを形成する。コネクタは、別個の接続可能構造であるか、または少なくとも２つのモジュールから形成されて、単体の吸着剤カートリッジを形成してもよい。

本発明の第１の態様の一部として開示される特徴のうちのいずれかも、単独で、または組み合わせて本発明の第１の態様に含まれ得る。

本発明の第２の態様は、流体回路を対象とする。本発明の第２の態様の任意の実施形態では、流体回路は、各モジュールが１つ以上のコネクタによって接続される並列の少なくとも２つのモジュールを有してもよい。回路は、コネクタに沿ったモジュールを通る流れを方向付ける動作可能なラインを有してもよい。回路は、１つ以上のコネクタを再充填器に流体接続する少なくとも１つの洗浄ラインを有してもよい。流体回路は、少なくとも１つのモジュール及び動作可能なラインをバイパスするための少なくとも１つのバイパスラインも有してもよい。本発明の第２の態様の任意の実施形態では、流体回路は、各モジュールが１つ以上のコネクタによって接続されて吸着剤カートリッジを形成する、並列の少なくとも２つのモジュールを備えてもよい。

本発明の第２の態様の任意の実施形態では、コネクタに沿ったモジュールを通る流れを方向付ける動作可能なラインは、１つ以上のモジュールにオンライン状態で流体接続されてもよい。

本発明の第２の態様の任意の実施形態では、コネクタに沿ったモジュールを通る流れを方向付ける動作可能なラインは、１つ以上のモジュールにオフライン状態で流体接続されてもよい。

本発明の第２の態様の一部として開示される特徴のうちのいずれも、単独で、または組み合わせて本発明の第２の態様に含まれ得る。

本発明の第３の態様は、吸着剤を再充填する方法を対象とする。本発明の第３の態様の任意の実施形態では、本方法は、少なくとも第１のモジュール及び第２のモジュールを１つ以上のコネクタで並列に接続することを含んでもよい。方法は、少なくとも１つのコネクタを洗浄ラインに流体接続することを含んでもよく、洗浄ラインは再充填器に流体接続されてもよい。方法は、少なくとも１つのコネクタをバイパスラインに流体接続することを含んでもよく、バイパスラインは少なくとも１つのモジュールをバイパスするようにコネクタからの流れを逸らすことができる。方法は、モジュール、バイパスライン、及び／または洗浄ライン間の接合部で１つ以上の弁をコネクタに接続することを含んでもよい。方法は、弁を選択的に開放及び閉鎖して、コネクタ、モジュール、バイパスライン、及び／または洗浄ラインを通る流れを方向付けることを含んでもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、弁は、二方弁、三方弁、四方弁、またはそれらの組み合わせのいずれかであり得る。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、弁は、コネクタ上で第１のモジュールの前に位置付けられてもよく、弁は、コネクタ、洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続する。弁は、流れが再充填器に方向付けられるように、洗浄ラインに対して開放され、コネクタ及び第２のモジュールに対して閉鎖されてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、弁は、コネクタ上で第１のモジュールの前に位置付けられてもよく、弁は、コネクタ、洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続する。弁は、流れが再充填器に方向付けられるように、洗浄ライン及びコネクタに対して開放され、第２のモジュールに対して閉鎖されてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、弁は、コネクタ上で第１のモジュールの前に位置付けられてもよく、弁は、コネクタ、洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続する。弁は、流れが第２のモジュールに方向付けられるように、第２のモジュールに対して開放され、洗浄ライン及びコネクタに対して閉鎖されてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、弁は、コネクタ上で第１のモジュールの前に位置付けられてもよく、弁は、コネクタ、洗浄ライン、及び第２のモジュールを接続する。弁は、流れがコネクタを通して、かつ第１のモジュールを通して方向付けられるように、第２のモジュール及び洗浄ラインに対して閉鎖されてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、ポンプは、再充填器または洗浄ラインに取着されてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、方法は、気体を使用してモジュールを膨張させることを含んでもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、アルゴンガス、窒素ガス、及び空気等の気体を使用してモジュールを膨張させてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、洗浄ラインは、上部ライン及び下部ラインに細分されてもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、上部ラインは液体ラインであってもよく、下部ラインは気体ラインであってもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、上部ラインは気体ラインであってもよく、下部ラインは液体ラインであってもよい。

本発明の第３の態様の任意の実施形態では、上部ライン及び下部ラインは、液体ラインであってもよい。

本発明の第３の態様の一部として開示される特徴のうちのいずれも、単独で、または組み合わせて本発明の第３の態様に含まれ得る。

活性炭、含水酸化ジルコニウム、ウレアーゼ、アルミナ、及びリン酸ジルコニウムを収容する吸着剤カートリッジを示す。 ２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及び酸化ジルコニウムを含み、第２のモジュールにリン酸ジルコニウムを含む２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 リン酸ジルコニウム吸着材料を再充填するための方法を示す。 第１のモジュールに活性炭、リン酸ジルコニウム、ウレアーゼ、アルミナ、及び含水酸化ジルコニウムを含み、第２のモジュールにリン酸ジルコニウムを含む２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭、イオン交換樹脂、アルミナ、ウレアーゼ、及び含水酸化ジルコニウムを含み、第２のモジュールにリン酸ジルコニウムを含む２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及びリン酸ジルコニウムを含み、第２のモジュールに含水酸化ジルコニウム及びリン酸ジルコニウムを含む２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及び含水酸化ジルコニウムを含み、第２のモジュールにイオン交換樹脂及びリン酸ジルコニウムを含む２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭、アルミナ、及びウレアーゼを含み、第２のモジュールに酸化ジルコニウム、イオン交換樹脂、及びリン酸ジルコニウムを含む２つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及び含水酸化ジルコニウムを含み、第２のモジュールにリン酸ジルコニウムを含み、第３のモジュールにリン酸ジルコニウム及び活性炭を含む、３つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールに活性炭を含み、第２のモジュールにアルミナ及びウレアーゼを含み、第３のモジュールにイオン交換樹脂、リン酸ジルコニウム、及び含水酸化ジルコニウムを含む３つのモジュールと、第１のモジュールから第３のモジュールに流体を方向付けるための任意のバイパスラインとを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 再充填器等の別の構成要素に接続される任意のバイパスラインを有する、３つのモジュールを有するモジュール式の吸着剤カートリッジを示す。 再充填器コネクタを有する、互いに並列の２つのモジュールを示す。 第１のモジュールが第２及び第３のモジュールと直列であり、第２及び第３のモジュールが互いに並列であり、４つの再充填器コネクタを含む、３モジュール吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールが第２及び第３のモジュールと直列であり、第２及び第３のモジュールが互いに並列である、３モジュール吸着剤カートリッジを示す。 ８つの再充填器コネクタ接続される二組の並列モジュール及びバイパスラインを有する４モジュール吸着剤カートリッジを示す。 三組の並列モジュール、１２個の再充填器コネクタ、及びバイパスラインを有する６モジュール吸着剤カートリッジを示す。 バイパスラインと、各々が気体及び流体洗浄ラインに分けられる２つの洗浄ラインとを有するモジュール式の吸着剤カートリッジの単一のモジュールを示す。 制御されたコンプライアンス透析回路における吸着剤カートリッジの使用を示す。 単一の再充填器コネクタを有する互いに並列の２つのモジュールを示す。 第１のモジュールが第２及び第３のモジュールと直列であり、第２及び第３のモジュールが互いに並列であり、１つの再充填器コネクタを含む、３モジュール吸着剤カートリッジを示す。 各組が再充填器コネクタ及びバイパスラインに接続する二組の並列モジュールを有する、４モジュール吸着剤カートリッジを示す。 各組が再充填器コネクタ及びバイパスラインに接続する三組の並列モジュールを有する、６モジュール吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールが第２及び第３のモジュールと直列であり、第２及び第３のモジュールが互いに並列であり、任意のバイパスラインを有する、３モジュール吸着剤カートリッジを示す。 第１のモジュールが第２及び第３のモジュールと直列であり、第２及び第３のモジュールが互いに並列であり、再充填器コネクタ及びバイパスラインを有する、３モジュール吸着剤カートリッジを示す。 バイパスライン、再充填器コネクタ、ならびに液体及び気体の両方を動かすように適合される洗浄ラインを有する、モジュール式の吸着剤カートリッジの単一のモジュールを示す。

別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術及び科学用語は、概して、関連分野において当業者に通常理解されるものと同様の意味を有する。

冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、１つの、または１つを超える（すなわち、少なくとも１つの）その冠詞の文法上の目的語を指すために本明細書で使用される。例として、「ある要素（ａｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）」とは、１つの要素または１つを超える要素を意味する。

「前」という用語は、透析システムの構成要素の相対位置を参照して使用される場合、透析システムの正常な動作の流れ方向における上流位置を指す。「後」という用語は、透析システムの正常な動作の流れ方向における下流位置を指す。

「膨張させる」とは、接続ラインまたはモジュールに気体を通過させるプロセスを指す。

「バイパスライン」とは、流体または気体が通って交互に流れ得る主要ラインに接続されるラインを指す。

「カートリッジ」という用語は、デバイス、構造、システム、流路、もしくは機構への接続準備済みの粉末、液体、または気体を収容するように設計された任意の容器を指す。容器は、１つ以上の区画を有し得る。区画の代わりに、容器は、カートリッジを形成するように一緒に接続される２つ以上のモジュールのシステムで構成されてもよく、その２つ以上のモジュールはいったん形成されると、デバイス、構造、システム、流路、または機構に接続され得る。

「カチオン濃縮貯蔵器（ｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）」という用語は、少なくとも１つのカチオン、例えば、カルシウム、マグネシウム、もしくはカリウムイオンで構成される物質を有するか、または保有する対象を指す。

「カチオン注入液源」という用語は、そこからカチオンが得られる源を指す。カチオンの例には、カルシウム、マグネシウム、及びカリウムが挙げられるが、これらに限定されない。この源は、システムによって水和されるカチオンまたは乾燥組成物を含有する溶液であってもよい。カチオン注入液源はカチオンに限定されず、透析液または交換用の流体に注入される他の物質を任意に含んでもよく、非限定的な例は、グルコース、ブドウ糖、酢酸、及びクエン酸であり得る。

「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という単語に続くもの全てを含むが、これに限定されない。このため、この用語の使用は、列記される要素が必要とされるか、または必須であるが、他の要素が任意選択であり、存在してもしなくてもよいことを示す。

「コネクタ」は、本明細書に使用する場合、２つの構成要素間の流体接続を形成し、流体または気体は、その構成要素の一方からコネクタを通じて他方の構成要素に流れることができる。コネクタが、その最も広い意味で流体接続を提供し、本発明の任意の１つ以上の構成要素間の任意の種類の管、流体もしくは気体通路、または導管を含んでもよい。

「から本質的になる」という用語は、「から本質的になる」という用語に続くもの全て、及び記載される装置、構造、もしくは方法の基本動作に影響しない追加の要素、構造、行為、または特徴を含む。

「からなる」という用語は、「からなる」という語句に続くもの全てを含み、これに限定される。このため、この語句は、限定される要素が必要とされるか、または必須であり、他の要素が存在し得ないことを示す。

「容器」という用語は、本明細書に使用する場合、例えば、使用済みの透析流体、または塩化ナトリウムもしくは重炭酸ナトリウム溶液もしくは固体、またはウレアーゼ、またはウレアーゼ／アルミナ等の任意の流体または固体を保有するための可撓性または非可撓性であってもよいレセプタクルである。

「制御されたコンプライアンス」及び「制御されたコンプライアント」という用語は、区画、流路、もしくは回路に入る、または出る流体量の移動を能動的に制御する能力を説明する。ある特定の実施形態では、透析液回路または制御されたコンプライアント流路内の変化する流体の体積は、１つ以上の貯蔵器を併用して１つ以上のポンプの制御によって拡大及び縮小する。患者の流体量（複数可）、流路、及び貯蔵器がシステムの全体積の一部であると見なされる場合（個々の体積は流体区画と称されることもある）、システム内の流体の体積は、いったんシステムが動作すると全体として一定である（追加の流体がシステムの外から貯蔵器に追加されない限り）。取着された貯蔵器は、システムが、流体を回収し、取着された制御貯蔵器に所望の量を蓄えることによって、ならびに／または精製された及び／もしくは再度平衡された流体を患者に提供し、任意に老廃物を除去することによって、患者の流体量を調整することを可能にする。「制御されたコンプライアンス」及び「制御されたコンプライアント」という用語は、ベッセル容器、導管、容器、流路、調整流路、またはカートリッジ等の規定された空間から空気を除去した後の流体の体積の導入に抵抗するベッセル容器、導管、容器、流路、調整流路、またはカートリッジを単に指す「非コンプライアント体積」という用語とは混同されない。一実施形態では、制御されたコンプライアントシステムは、流体を双方向に動かすことができる。ある特定の場合では、双方向の流体の動きは、透析装置の内部または外部のいずれかで半透膜を横断してもよい。双方向の流体の流れは、動作の選択された様式で本発明のベッセル容器、導管、容器、流路、調整流路、またはカートリッジを横断して、通って、またはその間で生じ得る。「流体を双方向に動かす」という用語は、半透膜等の障壁に関連して使用される場合、いずれかの方向に障壁を横断して流体を動かす能力を指す。「流体を双方向に動かす」とは、制御されたコンプライアントシステムの流路の両方向に、または流路と貯蔵器との間で流体を動かす能力にも適用することができる。

「制御されたコンプライアント流路」、「制御されたコンプライアント透析液流路」、及び「制御されたコンプライアント溶液流路」という用語は、制御されたコンプライアンスの特性を有するか、または本明細書で定義される制御されたコンプライアントである制御されたコンプライアントシステム内で動作する流路を指す。

「コントローラ」、「制御ユニット」、「プロセッサ」、または「マイクロプロセッサ」は、所与のシステムの動作条件を監視し、それに影響を与えるデバイスである。動作条件とは、典型的には、システムの出力変数と称され、出力変数はある特定の入力変数を調整することによって影響を受けることがある。

「制御ポンプ」は、特定の速度でシステムを通して流体を動かすことができる手段である。「制御ポンプ」という用語は、例えば、区画もしくは回路に入るまたは出る流体量の移動を能動的に制御するように流体を双方向に送り出すように動作可能なポンプである「限外濾過ポンプ」を含み得る。

「制御システム」は、システムを所望の組の性能仕様に維持するように一緒に働く構成要素の組み合わせからなる。制御システムは、所望の性能仕様を維持するように相互運用するように構成されるプロセッサ、メモリ、及びコンピュータ構成要素を使用することができる。制御システムは、性能仕様を維持することが当該技術分野で既知である流体または気体制御構成要素及び溶質制御構成要素も含み得る。

「制御弁」は、液体または気体の動きを制御するための弁である。制御弁が気体の動きを方向付けるとき、「制御弁」を開放または閉鎖することで、気体の動きを高圧気体源からより低い圧力に調節することができる。

「脱ガス装置」は、溶解気体及び非溶解気体を流体から除去することができる構成要素である。

「取り外し可能」または「取り外される」という用語は、システム、モジュール、カートリッジ、または本発明の任意の構成要素から分離され得る本発明の任意の構成要素に関する。「取り外し可能」は、より大きいシステムから外され得る構成要素を指すこともある。ある特定の事例では、構成要素は、最小の時間または努力で取り外され得るが、他の事例では、さらなる努力を必要とすることがある。取り外された構成要素は、任意に、システム、モジュール、カートリッジ、または他の構成要素に再取着されてもよい。取り外し可能なモジュールはしばしば、本明細書で定義される再利用可能なモジュールの一部であり得る。

「透析液」は、透析されている流体（例えば、血液）と反対の透析膜側で透析装置を通過する流体である。

「透析」は、濾過の一種、または膜を通す選択的拡散のプロセスである。透析は、透析される流体から透析液への膜を通す拡散を介して特定の範囲の分子量の溶質を除去する。透析中、透析される流体が濾過膜を通過し、同時に透析液がその膜の反対側を通過する。溶解された溶質は、流体間の拡散によって濾過膜を横断して輸送される。透析液を使用して、透析される流体から溶質を除去する。透析液は、他の流体を濃縮することもできる。

「透析装置」という用語は、半透膜で分離される２つの流路を有するカートリッジまたは容器を指す。一方の流路は血液用であり、一方の流路は透析液用である。膜は、中空糸、平板、もしくは渦巻きの形態、または当業者に既知の他の従来の形態であり得る。膜は、以下の材料、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ（メチルメタクリレート）、変性セルロース、または当業者に既知の他の材料から選択され得る。

「処分可能」とは、システムから除去され、再利用されない構成要素を指す。

「体外の」という用語は、本明細書に使用する場合、概して、身体の外に位置している、または生じることを意味する。

「体外回路」または「体外流路」という用語は、経路が、対象から血液透析、血液濾過、血液透析濾過、または限外濾過のための装置に血液を運搬し、及び対象に戻すように、その中に構成される導管、弁、ポンプ、流体接続ポート、または感知デバイス等であるがこれらに限定されない１つ以上の構成要素を組み込む流体経路を指す。

「体外流路ポンプ」及び「血液ポンプ」という用語は、体外回路を通して流体を動かす、または運搬するためのデバイスを指す。ポンプは、血液を送り出すのに好適な任意の種類のものであってもよく、当業者に既知のもの、例えば、蠕動ポンプ、チュービングポンプ、隔膜ポンプ、遠心ポンプ、及び往復ポンプを含む。

「流れ」とは、流体、気体、または両方の動きを指す。

「流れ感知装置」または「流れ測定装置」は、特定の領域内の液体または気体の流れを測定することができる装置である。

「流体」は、主題の語句の小集団であり、液体、気体、血漿、及びある程度、塑性固体を含み得る。特に、液体は、本明細書に使用する場合、ゆえに主題の気相及び液相の混合物も含み得る。

「流体連通」という用語は、流体または気体が圧力差によって別の部分に接続されるある部分に動くことができるように、流体または気体をシステム内の一方の構成要素もしくは区画から他方へ動かす能力、または接続されている状態を指す。

「流体接続可能」という用語は、ある点から別の点へ流体または気体の通路を提供する能力を指す。２つの点は、任意の種類の全ての区画、モジュール、システム、構成要素、及び再充填器のうちのいずれか１つ以上の中、またはその間であってもよい。

「注入液」は、透析液の組成物の調整のための１つ以上の塩の溶液である。

「インライン」という用語は、その中でモジュールもしくは一組のモジュールが透析機、透析流路、または透析回路に流体接続される状態を指す。透析は、インライン状態中に継続、中断、または停止されてもよく、インラインは、モジュールが透析機、透析流路、または透析回路に流体接続されている状態のみを指す。

「モジュール」は、システムの分離構成要素を指す。モジュールの各々は、互いに適合され、２つ以上のモジュールのシステムを形成することができる。いったん一緒に適合されると、モジュールは流体接続となり、不注意による切断に抵抗することができる。単一のモジュールは、モジュールが透析で使用するための吸着剤等の意図された目的のために必要な全ての構成要素を備えるように設計される場合、デバイスまたは機構に適合されるカートリッジを表し得る。そのような場合、モジュールは、モジュール内に１つ以上の区画をなしてもよい。あるいは、２つ以上のモジュールは、デバイスまたは機構に適合されるカートリッジを形成してもよく、各モジュールが個別に別個の構成要素を持ち、一緒に接続されるときのみ合わせて、透析で使用するための吸着剤等の意図された目的のために必要な全ての構成要素を備える。モジュールは、任意の数のモジュールを指すように「第１のモジュール」、「第２のモジュール」、「第３のモジュール」等と称され得る。「第１」、「第２」、「第３」等の指示は、別途指示されない限り、流体または気体の流れの方向におけるモジュールのそれぞれの配置を指さず、単にあるモジュールを別のモジュールと区別するのに役立つ。

「再利用不可能」という用語は、構成要素の現在の状態で再利用され得ない構成要素を指す。ある特定の事例では、再利用不可能という用語は、処分可能であるという概念を含み得るが、必ずしも処分可能であるということのみに限定されない。

「オフライン」という用語は、モジュールまたは組のモジュールが透析機、透析流路、または透析回路から流体切断される状態を指す。透析は、オフライン状態中に継続、中断、または停止されてもよく、オフラインは、モジュールが透析機、透析流路、または透析回路から流体切断される状態のみを指す。オフライン状態は、モジュールまたは組のモジュールが本明細書で定義されるように再充填されるプロセスも含むことができる。

「オンライン」という用語は、モジュールまたは組のモジュールが透析機、透析流路、または透析回路に流体接続される状態を指す。透析は、オンライン状態中に継続、中断、または停止されてもよく、オンラインは、モジュールが透析機、透析流路、または透析回路に流体接続されている状態のみを指す。

「動作可能なライン」または「ライン」は、流体または気体をシステムが動作中に使用される進路に方向付ける通路、導管、またはコネクタである。

「経路」、「運搬経路」、「流体流路」、及び「流路」という用語は、透析液もしくは血液等の流体または気体が通って移動する経路を指す。

「光電セル」は、光または他の電磁放射を測定することができるセンサを指す。

「圧力計」及び「圧力センサ」という用語は、ベッセル容器または容器内の気体または液体の圧力を測定するためのデバイスを指す。

「圧力弁」は、弁を通過する流体または気体の圧力がある一定のレベルに達する場合、弁が流体または気体を通過させるように開く弁である。

「ポンプ」という用語は、吸引または圧力の適用によって流体または気体の動きを引き起こす任意のデバイスを指す。

「プッシュオン継手」は、２つの構成要素を接続するための継手であり、構成要素が、その構成要素に取着される継手の基部に圧力を適用することによって接続され得る。

「迅速接続継手」は、２つの構成要素を接続するための継手であり、継手の雄部は、さらに外側に延在するフランジの末端上の部分を有する外側に延在する可撓性のあるフランジを備え、継手の雌部は、接続されるとフランジの外側の延在部分がリッジ下に座るように内部リッジを備える。圧力を適用することで、可撓性のあるフランジは内向きに押され、リッジを超え、容易に取り除くことが可能となる。

「再充填器」は、使用済みの吸着材料をその元の状態もしくは使用可能な能力に、またはその近くまで再充填することができる構成要素である。再充填器は、透析システムの一部であってもよく、または残りのシステムから分離されてもよい。再充填器が残りの透析システムと別個である場合、この用語は、使用済みの吸着材料がその元の状態に、またはその近くまで戻されるために送られる別個の施設を含み得る。「再充填器コネクタ」または「再充填器ノード」は、再充填器を別の構成要素に流体接続するコネクタである。

吸着材料を新たな透析セッションで再利用または使用するための状態に戻すように、吸着材料の機能的能力を回復するために「再充填すること」。いくつかの事例では、「再充填可能な」吸着材料の全質量、重量、及び／または量は、同じままである。いくつかの事例では、「再充填可能な」吸着材料の全質量、重量、及び／または量は変化する。発明の任意の一理論に束縛されるものではないが、再充填プロセスは、吸着材料に結合されるイオンを異なるイオンと交換することを含んでもよく、それはいくつかの事例では、システムの全質量を増加または減少させ得る。しかしながら、吸着材料の総量は、いくつかの事例では、再充填プロセスによって変化しない。吸着材料が「再充填」されるとき、吸着材料は「再充填される」といえる。

「再生利用可能」という用語は、再利用され得る材料を指す。

「再利用可能」とは、一事例では、任意に、使用の間に任意の種類の材料で処理される２回以上使用され得る材料を指す。例えば、材料及び溶液は、再利用され得る。一事例では、再利用可能は、本明細書に使用する場合、そのカートリッジ内に収容される材料（複数可）を再充填することによって再充填され得る材料を収容するカートリッジも指すこともある。

「センサ」は、システム内の１つ以上の変数の状態を決定することができる構成要素である。

「吸着剤カートリッジ」は、１つ以上の吸着材料を収容することができるカートリッジを指す。カートリッジは、透析流路に接続され得る。吸着剤カートリッジ内の吸着材料は、尿素等の特定の溶質を溶液から除去するために使用される。吸着剤カートリッジは、透析の実施に必要な全ての吸着材料がその単一区画内に収容される単一区画設計を有してもよい。あるいは、吸着剤カートリッジは、吸着材料が、単体本体を形成するように接続され得る少なくとも２つの異なるモジュールを横断して分散されるモジュール設計を有してもよい。いったん少なくとも２つのモジュールが一緒に接続されると、接続されたモジュールは、吸着剤カートリッジと称されてもよく、これはデバイスまたは機構に適合され得る。単一のモジュールが透析の実施に必要な全ての吸着材料を収容する場合、その単一のモジュールは、吸着剤カートリッジと称されてもよいことが理解される。

「吸着材料」は、尿素等の特定の溶質を溶液から除去することができる材料である。

「使用済みの透析液」は、透析膜を通じて血液と接触した透析液であり、尿素等の１つ以上の不純物、廃棄物種類、または廃棄物物質を含有する。

「実質的に柔軟性のない体積」という用語は、最大量の非圧縮流体を収容することができ、その最大量を超える流体のいかなる体積の追加にも抵抗するベッセル容器または容器内の三次元空間を指す。最大量未満の流体の体積の存在により、ベッセル容器または容器を完全に満たすことができない。いったん実質的に柔軟性のない体積が流体で満たされると、その体積からの流体の除去は、流体が実質的に同じ比率で同時に追加及び除去されない限り、流体除去に抵抗する陰圧を生む。当業者であれば、実質的に柔軟性のない体積においてベッセル容器または容器の最小量の拡大もしくは縮小が生じ得るが、しかしながら、最大または最小を超える大量の流体の追加または削減は抵抗されることを認識する。

「水道水」は、追加の処理を伴わずに給水から配管を通じて得られる水を指す。

「ネジ継手」は、２つの構成要素を接続するための継手であり、雄部が雌部にねじ込まれると２つの構成要素が一緒にロックされるように、雄部はシリンダーの周りに巻かれた螺旋状のリッジを有し、雌部は内部の螺旋状のリッジを有する円筒孔である。

「ツイストロック継手」は、２つの構成要素を接続するための継手であり、雄部が雌部に挿入され、どちらかの部分がねじられると、２つの構成要素が一緒にロックされるように、継手の雄部はその幅を超える長さを有するヘッドを備え、継手の雌部はその幅を超え、雄部よりも大きい長さを有する孔である。

「尿毒症性毒素」は、血液供給に運ばれ、通常腎臓で除去される毒素である。

「弁」は、流体または気体が特定の経路内を移動することを可能にするように１つ以上の経路を開放、閉鎖、または遮ることによって、流体または気体の流れを方向付けることができるデバイスである。所望の流れを達成するように構成される１つ以上の弁は、「弁組立体」に構成され得る。

「洗浄ライン」は、再充填器とモジュールとの間の流体を方向付けるラインである。

「廃液」という用語は、システムの動作における現在の用途を有しない任意の流体を指す。廃液の非限定的な例には、限外濾過液、または処置を受ける対象から除去された流体量、及びシステムの貯蔵器、導管、または構成要素から排水もしくは流し出される流体が挙げられる。

「廃棄物種類」、「老廃物」、「廃棄物」、または「不純物種類」という用語は、代謝廃棄物を含む患者または対象に由来する任意の分子またはイオン種類、窒素もしくは硫黄原子を含む分子またはイオン種類、中重量の尿毒症性廃棄物及び窒素性廃棄物を指す。廃棄物種類は、健康な腎臓系を有する個人によって特定の恒常性範囲内に保たれる。

「水源」という用語は、そこから飲料水または非飲料水を得ることができる源を指す。
吸着剤透析

吸着剤透析は、少量の透析液を用いた透析を可能にし、多くの利点を生む。吸着剤透析では、患者の血液から除去された毒素を含有する使用済みの透析液は、吸着剤カートリッジを通過する。本発明の吸着剤カートリッジは、完全に、またはそれらを非毒性材料と置き換えることによって、使用済みの透析液から特定の毒素を選択的に除去する吸着材料を収容することができる。このプロセスは、使用済みの透析液を清潔な透析液に変換し、それは、次いで透析装置に戻るように再び方向付けられ得る。

各モジュールが選択吸着材料を収容するモジュール式の吸着剤カートリッジは、吸着剤透析において有用であり得る。このモジュール設計は、吸着剤カートリッジのある特定の部分が廃棄、補充、再生利用、または再充填されることを決定的に可能にする。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、吸着材料は、層に構造化されてもよく、及び／または混合されてもよい。具体的には、モジュールは、混合された、または層の吸着材料を有してもよく、任意の組み合わせの混合された及び積層化されたモジュールは、交換可能に一緒に使用され得る。

一非限定的な例示的吸着剤カートリッジが図１に示される。使用済みの透析液は、吸着剤カートリッジ１の下部からカートリッジの上部に流れることができる。最初の吸着材料と使用済みの透析液（または流体）との接触は、活性炭２であってもよい。活性炭は、吸着によって流体から非イオン性毒素を除去する。クレアチニン、グルコース、尿酸、β２−ミクログロブリン、及び尿素を除く他の非イオン性毒素が活性炭上で吸着されてもよく、それらの毒素を流体から除去する。他の非イオン性毒素も、活性炭によって除去される。次いで透析液（または流体）は、吸着剤カートリッジを通って含水酸化ジルコニウム層３に進む。含水酸化ジルコニウム層は、リン酸及びフッ化物アニオンを除去することができ、それらを酢酸アニオンと交換する。流体は、吸着剤カートリッジを通ってアルミナ／ウレアーゼ層４に動き続けることができる。ウレアーゼは、尿素の反応を触媒することができ、アンモニア及び二酸化炭素を形成する。この結果、炭酸アンモニウムを形成する。流体中に存在するリン酸アニオンも、アルミナ上で水酸化物イオンと交換され得る。流体が吸着剤カートリッジを通って進むと、アルミナ層５に達する。アルミナ層５は、いかなる残留するリン酸イオンも流体から除去することができ、吸着剤カートリッジ内にウレアーゼを保持することを助け、ある特定の構成では、この層は、尿素をアンモニウム及び他の成分と交換することができる。流体が通って移動する最後の層は、リン酸ジルコニウム層６であってもよい。リン酸ジルコニウム層６では、アンモニウム、カルシウム、カリウム、及びマグネシウムカチオンが、ナトリウム及び水素カチオンと交換され得る。アンモニウム、カルシウム、カリウム、及びマグネシウムイオンは、全て優先的にリン酸ジルコニウムに結合し、その層に元々存在する水素及びナトリウムイオンを放出する。放出されるナトリウムイオンと水素イオンの割合は、リン酸ジルコニウム層６に元々存在する割合によって決まり、したがって制御可能である。流体が吸着剤カートリッジを通過することで、流体が再生され、透析装置を通して安全に患者に戻され得る清潔な透析液を形成することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、カリウム、カルシウム、及びマグネシウムが、吸着剤カートリッジによって除去された任意のイオンに取って代わるために清潔な透析液に添加されてもよい。それらのイオンは、吸着剤カートリッジの後の流体流路の区分に位置付けられ得る注入液システムを介して添加及び／または制御され得る。

吸着剤カートリッジ及び吸着材料の費用を考えると、カートリッジの一部が再利用または再充填可能である場合、それは有利であり得る。本発明は、少なくとも１つの再利用可能なモジュールを含む吸着剤カートリッジに関する。図２に示されるように、再利用可能なモジュール１１は、ラッチ１４を使用してコネクタ１３によって再利用不可能なモジュール１２に流体取着されてもよい。ラッチ１４は、再利用可能なモジュール１１または再利用不可能なモジュール１２の一部として一体的に形成されてもよい。あるいは、それらは、モジュール１１に取着されなければならない別個の構成要素であってもよい。ラッチ１４は、再利用可能なモジュール１１及び再利用不可能なモジュール１２を一緒に保持するように動作し、当業者に既知の任意の材料から作製され得る。ラッチ部材１４は、モジュール１２の外周上に配列される環状接続リング１５と嵌合され得る。１つ以上の係合部材が環状接続リング１５の内側に配列され、径方向運動を用いて互いに対して位置付けられるときにラッチ１４を係合することができる。そのような係合は、再利用可能なモジュール１１と再利用不可能なモジュール１２との間に剛性接続をもたらすことができる。２つの構成要素間の剛性及び有効な接続をもたらすことができる当業者に既知の他の既知のロック機構または締結機構が、本発明によって企図される。円筒形モジュールのみが示されるが、対応する締結機構を持つ矩形、円錐形、三角形等のあらゆる形状のモジュールが本発明によって企図されることが理解される。再利用可能な及び再利用不可能なモジュールの異なる組み合わせが、一緒に組み合わされてもよいことが理解される。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、両方のモジュールが再利用可能であってもよく、または両方が再利用不可能であってもよい。さらに、モジュールのうちのいずれか１つが、互いから、または吸着剤カートリッジの本体を形成するケーシングから取り外し可能であってもよい。

モジュールは、他のモジュールと交換可能であり、容易に組み立てられる標準化された構成要素であってもよい。例えば、図２のラッチ１４は、２つのモジュール間の単純なツイストロックを可能にする。ツイストロックは、モジュールが、モジュールの複雑な操作を必要としない簡単な素早い手動の動きで互いに接続されることを可能にする。接続は、いったん行われると、不注意による係脱に抵抗し得るが、所望に応じて、同様の簡単な素早い手動の動きで容易に係脱されることもできる。例えば、ラッチ付近のモジュールの外周上に適用される力によって、例えば、モジュールを絞ることで、ラッチ部材１４を係合部材から係脱することができる。他の例では、モジュールは、モジュールを互いに対して単純に回転させることによって係脱されてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、各モジュールは、吸着剤カートリッジとして独立して機能することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、少なくとも２つのモジュールは、例えば、図２のラッチ１４を使用して互いに係合され、吸着剤カートリッジとして機能するように一緒に流体接続されると一緒に協動することができる。本明細書に記載のそのようなモジュール設計の利点は、任意の特定の吸着剤または吸着材料の組み合わせが吸着剤カートリッジから取り外し可能であることを可能にするように異なる吸着材料が少なくとも２つのモジュール間に分散され得ることである。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、コネクタ１３は、再利用可能なモジュール１１及び再利用不可能なモジュール１２の一部として形成されてもよく、モジュール１２に取着されなければならない別個の構成要素である必要はない。むしろ、コネクタ１３は、再利用可能なモジュール１１及び再利用不可能なモジュール１２の一部として成形され得る。コネクタは、モジュール上の雌型及び雄型コネクタの組み合わせであってもよい。例えば、１つのコネクタ１３を形成するために雌型コネクタが一方のモジュールに、及び雄型コネクタが他方に配列され得る（図示せず）。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、コネクタは、モジュール１１及び１２と接着または堅く相互作用される機械的手段によって添着されてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、コネクタ１３は、流体が再利用不可能なモジュールからコネクタを通って再利用可能なモジュールに流れることを可能にする。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、コネクタ１３は、再利用不可能なモジュール１２または再利用可能なモジュール１１のいずれかの一部ではないが、管等の別個の構成要素であってもよい。コネクタ１３は、その最も広い意味で定義され、２点間のあらゆる流体接続を包含することが理解される。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、１つ以上の流体コネクタは、本発明の任意のモジュール間に配置されてもよく、１つ以上のそのような流体コネクタは、本明細書に記載される構成のうちのいずれかで提供され得る。例えば、再利用可能なまたは再利用不可能なモジュールは、１、２、３、４、５、またはそれ以上等の任意の数のコネクタを有してもよい。モジュール上の流体コネクタの間隔及び分配は、モジュール間の流体の流れを可能にする、及び／または増加させるように位置付けられ得る。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、流体コネクタは、互いから等距離に離間されてもよく、または軸方向もしくは半径方向に位置してもよい。吸着剤カートリッジは、各々が任意の数の流体コネクタを有する１つ以上のモジュールも有してもよい。層に吸着材料が配置され、そのような層の間に任意のコネクタを有しない単体設計を有する既知の吸着剤カートリッジとは対照的に、本発明の第１、第２、または第３の態様の流体コネクタは、任意の特定の吸着剤もしくは吸着材料の組み合わせへの制御された流体または気体の流れを可能にする。流体コネクタは、任意の特定の吸着剤または吸着材料の組み合わせが吸着剤カートリッジから取り外し可能であることも可能にする。例えば、取り外し可能なモジュールは、１つ以上の吸着材料とともに構設されてもよい。次いで取り外し可能なモジュールは、流体コネクタによって吸着剤カートリッジに流体接続され得る。このような構成は有利に、既知の吸着剤カートリッジでは不可能な吸着剤または吸着材料の組み合わせの別個の処理、再生利用、または再充填を可能にする。具体的には、既知の吸着剤カートリッジは、層に形成されている全ての吸着材料、または１つの吸着材料もしくは吸着材料の混合物のそのような層の間でコネクタを用いずに混合されている複数の吸着材料を有する。本発明の第１、第２、または第３の態様の流体コネクタは、コネクタが、流体または気体が曝される吸着材料の順序、特定の吸着剤もしくは吸着材料の組み合わせへの流体または気体の送達、ならびに種々の吸着剤及び吸着材料の組み合わせへの流体または気体の流れ及び流れの速度を制御するため、とても重要であることが理解される。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、本発明は、取着準備済みまたは透析機への挿入準備済みの単体の吸着剤カートリッジを形成しない吸着材料を収容する別個の筺体を必要とする既知の透析システムから区別される一緒に適合される少なくとも２つのモジュールを企図することが理解される。本発明の単体の吸着剤カートリッジは、吸着剤カートリッジの内部にカチオン及びアニオン交換樹脂を含む本明細書に記載の吸着材料のうちの各々を収容する。換言すると、カチオン及びアニオン交換樹脂（または他の吸着材料）は、吸着剤カートリッジの外の別の筺体に分離されない。本発明の個々の吸着材料は、各モジュールが流体コネクタによって接続される単一の吸着剤カートリッジ内の異なる取り外し可能及び／または再利用可能なモジュールに分離され得るが、単一の吸着剤カートリッジ設計は、別個の筺体を有する既知の透析システムでは不可能な低減した大きさ及び重量を提供する。本明細書に記載のモジュールは、ラッチ及び係合部材、または当業者に既知の任意の固定もしくは締結機構によって互いにさらに堅く固定されてもよい。特に、本発明の第１、第２、または第３の態様の吸着剤カートリッジは、便利な除去、補修、及び監視のために、単一の単体吸着剤カートリッジ内にカチオン及びアニオン交換樹脂を含む本明細書に記載の吸着材料の全てを有してもよい。具体的には、吸着剤カートリッジは、透析の実施に必要な全ての吸着材料が単一区画内に収容される単一区画設計を有してもよい。吸着剤カートリッジはまた、吸着材料が、単体本体を形成するように接続され得る少なくとも２つの異なるモジュールを横断して分散されるモジュール設計を有してもよい。いったん少なくとも２つのモジュールが一緒に接続されると、接続されたモジュールは、デバイスまたは機構と適合される吸着剤カートリッジを形成することができる。有利に、本発明の吸着剤カートリッジは、したがって容易に、再生利用する、再充填する、透析機を処分する、補修する、及び透析機から除去することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、単体設計は、運搬可能な透析機において使用され得る小型設計も提供することができる。さらに、単体設計によって製造可能性が利益を受ける。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、流体コネクタは、迅速接続、ツイストロック、プッシュオン、またはネジ継手であってもよい。当業者に既知のそのような接続の他の形態も、本発明の第１、第２、または第３の態様によって企図される。さらに、コネクタは、ある長さの管及び弁組立体を備えてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、コネクタは、本発明の任意の構成要素または組立体を接続するために手動で組み立てられてもよい。別個の締結機構が提供されない場合、コネクタを使用して、本明細書で定義されるようにモジュールのうちのいずれか１つを再充填器に堅く接続することもできる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、少なくとも１つのモジュールは、制御されたコンプライアント透析回路と流体連通していてもよい。制御されたコンプライアント透析回路の非限定的な例は、米国特許出願第１３／５６５，７３３号に開示される図１９に示されており、その内容は、それらの全体が本明細書に組み込まれる。図１９の制御されたコンプライアント透析回路に示されるように、患者の血液は、体外回路３３０を通じて循環する。患者から採血された血液を収容する体外回路３３０の部分は、動脈ライン３１９と称されてもよく、これは、慣例により、血液が患者の動脈から採血されるか静脈から採血されるかにかかわらず患者からの血液を輸送するためのラインを意味すると理解される。同様に、血液を患者に戻す部分は、静脈ライン３２９と称されてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、動脈ライン３１９及び静脈ライン３２９は、患者の１つ以上の静脈と接続する。体外回路３３０を通して血液を動かすための原動力（ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ）は、典型的には動脈ライン３１９に沿って位置する血液ポンプ３２０によって提供される。弁３２５は、静脈ライン３２９上に位置してもよい。血液は、典型的には、５０〜６００ｍＬ／分の速度で体外回路３３０を通して運搬され、コントローラによって本発明により行われる処置に好適な任意の必要とされる速度に調整され得る。血液ポンプ３２０が蠕動ポンプであってもよいが、当業者であれば、隔膜ポンプ、遠心ポンプ、及び往復ポンプを含む他の種類のポンプが使用されてもよいことを容易に理解する。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、血液ポンプ３２０は、透析装置３１６を通して血液を運搬し、そこで血液が高透過性の透析膜３１７の血液側と接触する。血液は、血液入口３１８を通って透析装置３１６に入り、血液出口３１５から出る。血液の圧力は、血液ポンプ３２０の前に圧力計３２３によって測定され、透析装置３１６の後に圧力計３２８によって測定される。圧力計３２３の圧力は、真空圧増加が低適性アクセス流の指標である回路への血流の適性の指標を提供する。圧力計３２８での圧力指標は、静脈血管中の障害物を検出する役目を果たし得る。追加の圧力計３１３が血液出口３１５の後に位置してもよい。空気トラップ３２７は、患者の循環系への空気の導入を阻止するように体外回路３３０に沿って位置する。空気トラップ３２７は、特定の設計に限定されない。典型的な空気トラップは、空気を膜に通過させて水性流体を保持することによって空気を空気−液体混合物から分離させる疎水性膜を用いる。あるいは、空気トラップ３２７は、フル稼働されてもよく、この場合、圧力計が可撓性の不透過性膜を使用して脈圧を圧力トランスデューサに伝送して直接空気血液界面が存在しないようにすることができる。空気−流体検出器３２４及び３２６は、空気が体外回路３３０内に存在しないことを確認するために存在し、追加の空気−流体検出器３３４が透析回路３４０内に存在してもよい。空気−流体検出器３２４、３２６、及び３３４は、空気または空気泡の存在による溶液密度または散乱の変化を検出することができる超音波センサであってもよい。

体外回路３３０に沿った血液の運搬過程中、ヘパリンまたは他の抗凝固剤が血液に添加されて、透析装置３１６または血液運搬経路／体外回路３３０内での血液凝固を阻止することができる。ヘパリンまたは別の抗凝固剤は、抗凝固剤ポンプ３２２を使用してある計量速度で抗凝固剤容器３２１から添加される。抗凝固剤ポンプ３２２は、ヘパリンを正確に計量することができる任意のポンプであってもよい。

本システム内の透析液は、透析液を透析装置３１６に運ぶ透析液回路内の第１の透析液経路３１１または透析装置３１６をバイパスする役目を果たす破線で示される第２のバイパス経路３４１のうちのいずれか一方を通して運搬される。透析回路は、一対のクイックコネクタ３３８を含んでもよい。第１及び第２の経路３１１及び３４１は、透析液を運搬するために１つ以上の導管を有する。第２のバイパス経路３４１へのアクセスは、弁３０９によって制御される。当業者であれば、透析装置３１６またはバイパス経路３４１を通る流れを制御するという同一の結果をもたらす二方弁を三方弁３０９の代わりに使用することができること理解する。第１の透析液経路３１１、第２のバイパス経路３４１、及び透析液を運搬するための導管を含む透析装置３１６内の残留量が一体となって、本システム内に存在する透析液の循環量を収容する透析回路３４０を形成する。当業者であれば、透析装置またはバイパスループを通る流れを制御するという同一の結果をもたらす二方弁を三方弁３０９の代わりに使用することができることを理解する。

透析膜３１７の透析液側の透析装置３１６を通して運搬される透析液は、拡散、血液濾過、または血液透析濾過によって尿素を含む血液からの老廃物を回収する。透析液は、透析液入口端３１４から透析装置に入り、出口端３３１から出る。透析装置３１６を出た透析液は、透析膜３１７の破損を示す透析液中の血液の存在を決定することができる血液漏出検出器３３２を通過する。透析装置３１６からの透析液の流れは、弁３３３の動作、ならびに透析装置３１６内への透析液の逆流の阻止によって停止または制御されてもよい。透析液は、吸着剤カートリッジ３０１を通して運搬されて老廃物を除去した後に、透析装置３１６を通して再運搬される。透析液は、透析液入口端３００から吸着剤カートリッジ３０１に入り、出口端３０２から出る。吸着剤カートリッジ３０１の出口端３０２を出る清新された透析液は、伝導率計３０８によって監視されてもよい。追加の伝導率計３１２が存在してもよい。任意に、透析液は、微生物フィルタ３１０を通して濾過されてもよい。空気トラップ３０３は、出口端３０２の前または後に位置付けられて、吸着剤カートリッジ３０１によって透析液中に導入された気体を除去することができる。能動的に循環する透析液の量は、透析回路３４０を形成する導管及び吸着剤カートリッジ３０１の全空隙体積によって決定される。透析回路３４０を形成する導管及び吸着剤カートリッジ３０１の空隙体積は、増大不可能な体積または実質的に柔軟性のない体積を有する。

実質的に柔軟性のない体積を有する導管の全空隙体積は、処理過程にわたって生じ得る圧力変化による流体量の受動的な流入及び流出を阻止する。これにより、処理中の圧力変化が全て使用者または操作員による的確な制御下にあるわけではないという理由により、利益がもたらされる。制御されたコンプライアンス透析回路は、透析回路３４０及び体外回路３３０への流体の流入（流れ込み）ならびに透析回路３４０及び体外回路３３０からの流出（流れ出し）を能動的に制御することによって実現される。この様式では、透析液膜３１７を通過する流体の量は、直接制御下にあり、正確に決定され得る。

制御されたコンプライアンス透析回路が正確に制御されて、流体を的確に除去するか、または流体を透析回路に的確に添加することができる。導管、吸着剤カートリッジ３０１、及び透析回路３４０の他の構成要素の実質的に柔軟性のない空隙体積により、患者に流体を正確に導入するか、または患者から流体を正確に除去する手段を生み出すことによって、透析液膜を横断する任意の時間間隔にわたる流体の正味の動きが正確に制御され得る。この能力を使用して、本システムの対流クリアランスを強化すると同時に、患者から除去される正味の流体を制御する。

図１９に示されるように、透析液は、透析液ポンプ３３９によって透析回路３４０に沿って動く。制御ポンプ３３５が動作していないとき、透析回路３４０の長さに沿った流体は、透析液ポンプ３３９によって決定された速度で流れる。制御ポンプ３３５が動作しているとき、透析装置３１６を出て導管３３６に向かって移動する流体は、制御ポンプ３３５の速度及び透析液ポンプ３３９の速度の組み合わせである速度で流れる。しかしながら、導管３３６の入口点から透析回路３４０に入って透析装置３１６まで移動する流体は、透析液ポンプ３３９の速度で移動する。したがって、透析装置３１６に移動する流体の速度は、制御ポンプ３３５の動作に影響されない。透析液ポンプは、約１０〜約４００ｍＬ／分の速度で動作してもよく、具体的な速度は、血液から透析液への不純物の拡散を達成する透析膜３１７との所望の接触時点での血液ポンプ３２０の速度に依存する。透析液ポンプ３３９及び血液ポンプ３２０の速度は、コントローラ（図示せず）によって制御されてもよい。

導管及び吸着剤カートリッジ３０１の実質的に柔軟性のない空隙体積により、バルク流体または水は、透析装置３１６の体外回路３３０から透析装置３１６の透析液回路３４０までの膜３１７を横断する動きを阻止される。具体的には、透析回路３４０の空隙体積の制御されたコンプライアント特徴により、水は、透析膜を通って体外側から透析液側まで受動的に動くことができない。透析膜の体外側で圧力を上昇させる傾向のある要因、例えば、上昇した血流速度または血液粘度の場合、膜全域の圧力は、透析回路３４０の限られた体積及び透析液の非圧縮性質により自動的に均等化される。透析膜３１７の透析液側で圧力を上昇させる傾向のある要因、例えば、上昇した透析流速の場合、透析回路３４０から体外回路３３０までの水の正味の動きは、そのような動きの場合に透析液回路３４０内に生じる真空圧によって阻止される。透析装置が高流量型であり得るため、いくらかの流体は、膜の血液側と透析液側の圧力差により透析装置膜を横断して往復流動する。これは、膜を横断して溶液を動かすのに必要とされる圧力が低いため、局所現象であり、逆濾過と呼ばれるが、患者による正味の流体利得または損失はもたらされない。

本明細書に記載の制御されたコンプライアンス透析回路を使用して、透析膜を横断する水の正味の動きは、通常動作によって透析膜全域に生み出される圧力差により、受動的に生じるのではなく、能動的制御下で生じる。制御ポンプ３３５が存在し、それは、導管３３６を通して制御されたコンプライアンス透析回路３４０にアクセスする。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、導管３３６は、透析装置３１６の下流点で制御されたコンプライアンス透析回路３４０と交わる。制御ポンプ３３５は、流体を制御貯蔵器３３７から制御されたコンプライアンス透析回路３４０まで動かす流れ込み方向に、または流体を制御されたコンプライアンス透析回路３４０から制御貯蔵器３３７内に動かす流れ出し方向に動作してもよい。透析回路３４０の実質的に柔軟性のない体積により、制御ポンプ３３５が流れ込み方向に動作するときに制御されたコンプライアンス透析回路に追加される体積は、透析膜３１７の透析液側から透析膜３１７の体外側までの流体の正味の動きを引き起こす。制御ポンプ３３５が送り出し方向に動作するとき、流体は、透析膜の体外側から引き出されて制御されたコンプライアンス透析回路内に入る。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、制御ポンプ３３５は、いずれかの方向に０〜約５００ｍＬ／分の速度で動作してもよい。

注入液ポンプ３０４を使用して、カチオン注入液３０５を血液濾過回路３４０内に添加し、体外回路３３０に導入する代用流体としての役割を果たす適切な生理学的組成を有する流体が生成される。容器３０６内の重炭酸塩溶液がポンプ３０７によりさらに添加されて、体外回路への導入前に流体中の生理学的ｐＨを維持することができる。

コネクタが、その最も広い意味で流体接続を提供し、本発明の任意の１つ以上の構成要素間の任意の種類の管、流体もしく気体通路、または導管を含んでもよいことが理解される。

モジュール内の吸着材料は、適切な溶質を含有する溶液を吸着剤モジュールの層に通すことによって再充填され得る。吸着剤モジュールをインラインで再充填するために、このモジュールは、洗浄ラインによってモジュールを再充填するための溶液を収容する再充填器に接続されてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様のモジュール式の吸着剤カートリッジの一実施形態が図３に示される。吸着剤カートリッジの再利用不可能なモジュール２２は、活性炭層２４、アルミナ／ウレアーゼ層２５、及び含水酸化ジルコニウム層２６を収容することができる。再利用可能なモジュール２１は、リン酸ジルコニウム２７を収容する。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、「再利用不可能な」という用語は、カートリッジ内の構成要素を指すことができ、他の実施形態では、この用語は、カートリッジ内の構成要素及びカートリッジ自体の両方を指すことができる。

透析の完了後、リン酸ジルコニウム層２７は、アンモニウム、カルシウム、カリウム、及びマグネシウムを収容することができる。リン酸ジルコニウムを収容するモジュール２１が取り除かれてもよく、リン酸ジルコニウムが再充填されてもよい。再利用可能なモジュール２１は、再利用可能なモジュール２１を再利用不可能なモジュール２２、バイパスライン、及び／または洗浄ラインに接続するコネクタ２３から接続解除され得る。その後、再利用可能なモジュール２１は、モジュール式の吸着剤カートリッジから取り除かれる。その後、このモジュール２１が再充填、廃棄、及び交換されてもよく、あるいはこのモジュール内の吸着材料が除去及び補充されてもよい。本発明で使用される材料のうちのいずれか１つが複数回使用され得ることが理解される。そのような複数セッション使用の例では、ある構成要素が使用され得るセッションの数は、別の構成要素が使用され得るセッションの数と同一であっても異なってもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の非限定的な一例では、ウレアーゼを収容するモジュールが２回使用され得る一方で、リン酸ジルコニウムを収容する別のモジュールは、３回使用され得る。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、ウレアーゼを収容するモジュールは３回使用され得、リン酸ジルコニウムを収容するモジュールは２回使用され得る。吸着剤カートリッジにおいて使用される別のモジュールと比較して、いずれの複数セッション使用モジュールの使用回数にも制限はないことが理解される。

リン酸ジルコニウムモジュールを再充填する方法が図４に示される。ナトリウムイオン及び水素イオンを含有する洗浄流体３３は、アンモニウムイオンが結合した使用済みのリン酸ジルコニウム３１を収容する再利用可能なモジュール２１を通過することができる。これにより、イオン交換が引き起こされ、水素イオン及びナトリウムイオンが、リン酸ジルコニウム３１のアンモニウムイオンを交換することができる。したがって、モジュール３４を出る廃棄流体は、遊離したアンモニウムイオンと過剰ナトリウムイオン及び水素イオンを含有する。このプロセスは、その後の透析のためにナトリウムイオン及び水素イオンを含有する再充填されたリン酸ジルコニウム層３２を作り出す。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、再充填器を使用して、使用済みの吸着材料を再充填することができ、この再充填器は、使用済みの吸着材料をその元の状態もしくは使用可能な能力に、またはその近くまで復元させることができる流体を含有する。

カルシウムイオン及びマグネシウムイオンのリン酸ジルコニウムからの除去がより困難であり得、それ故にリン酸ジルコニウムの再充填がより困難であり得るため、再利用可能なリン酸ジルコニウムモジュール内のそれらのイオンのいずれも除去される必要がなくなるように、第１の再利用不可能なモジュール内のカルシウム及びマグネシウムを除去することが有利であり得る。本発明の第１、第２、または第３の態様のそのような実施形態が図５に示される。使用済みの透析液は、第１の再利用不可能なモジュール４２に入り、そこで透析液が最初に活性炭層４４を通って流れて、非イオン性尿毒性毒素を除去する。その後、透析液は、第１のリン酸ジルコニウム層４９に入ってもよい。リン酸ジルコニウム層４９は、カルシウム、マグネシウム、及びカリウムをこの流体から除去することができる。次に、この流体は、リン酸アニオンを除去してそれらを酢酸アニオンと交換する含水酸化ジルコニウム層４６に入る。その後、この流体は、ウレアーゼ層４５及びアルミナ層４８に入ることができ、ここで尿素が炭酸アンモニウムに変換され、いかなる残留するリン酸イオンも除去される。再利用不可能なモジュールの本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、活性炭層、リン酸ジルコニウム層、含水酸化ジルコニウム層、ならびにウレアーゼ層及びアルミナ層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に第１のリン酸ジルコニウム層、活性炭層、次いで含水酸化ジルコニウム層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に含水酸化ジルコニウム層、次いで第１のリン酸ジルコニウム層、活性炭層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にウレアーゼ層及びアルミナ層、その後、含水酸化ジルコニウム層、次いで第１のリン酸ジルコニウム層、次いで活性炭層を通って流れてもよい。その後、流体は、コネクタ４３を通って流れ、第２の再利用可能な吸着剤モジュール４１に入る。吸着剤モジュール４１は、リン酸ジルコニウム４７を収容することができる。リン酸ジルコニウム層４７は、アンモニウムイオンをナトリウム及び水素と交換することができる。カルシウムイオン、マグネシウムイオン、及びカリウムイオンが第１のリン酸ジルコニウム層４９によってすでに除去されているため、リン酸ジルコニウム層４７は、それらのイオンを回収することはない。透析後、第２のモジュール４１は、アンモニウムイオンが結合したリン酸ジルコニウムのみを収容する。したがって、吸着剤の再充填がより容易になり得る。

１つのモジュールがリン酸ジルコニウム及びイオン交換樹脂、またはリン酸ジルコニウム及び含水酸化ジルコニウムを収容する本発明の第１、第２、または第３の態様の実施形態では、このモジュールは、同一の様式で再充填されてもよい。再利用可能なモジュールの活性炭層は、加熱された水溶液をこのモジュールに通すことによって再充填されてもよい。アルミナ／ウレアーゼ層は、最初に加熱された水、またはリン酸ジルコニウムを再充填するための上述の溶液をその層に通し、その後、ウレアーゼを含有する溶液をアルミナ／ウレアーゼ層に通すことによって再充填されてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の別の非限定的な実施形態が図６に例示される。使用済みの透析液は、第１の再利用不可能なモジュール５２に入ることができ、そこでこれが最初に活性炭層５４を通って流れて、非イオン性尿毒症性毒素を除去する。その後、使用済みの透析液は、イオン交換樹脂層５９に入る。イオン交換樹脂層５９は、カルシウム、マグネシウム、及びカリウムをこの流体から除去することができる。次に、この使用済みの透析液は、リン酸アニオンを除去してそれらを酢酸アニオンと交換する含水酸化ジルコニウム層５６に入ることができる。その後、この使用済みの透析液は、ウレアーゼ層５５及びアルミナ層５８に入り、ここで尿素が炭酸アンモニウムに変換され、いかなる残留するリン酸イオンも除去される。本発明の第１、第２、または第３の態様の第１のモジュールの任意の実施形態では、活性炭層、イオン交換樹脂層、含水酸化ジルコニウム層、ならびにウレアーゼ層及びアルミナ層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にイオン交換樹脂層、活性炭層、次いで含水酸化ジルコニウム層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に含水酸化ジルコニウム層、次いでイオン交換樹脂層、活性炭層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にウレアーゼ層及びアルミナ層、その後、含水酸化ジルコニウム層、次いでイオン交換樹脂層、次いで活性炭層を通って流れてもよい。その後、この流体は、コネクタ５３を通って流れ、第２の再利用可能な吸着剤モジュール５１に入ってもよい。吸着剤モジュール５１は、リン酸ジルコニウム５７を収容する。リン酸ジルコニウム層５７は、アンモニウムイオンをナトリウム及び水素と交換することができる。カルシウムイオン、マグネシウムイオン、及びカリウムイオンがイオン交換樹脂層５９によってすでに除去されているため、リン酸ジルコニウム層５７がそれらのイオンを回収することはない。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、イオン交換樹脂５９は、例えばキレートイオン交換樹脂を使用することによってカルシウムイオン及びマグネシウムイオンを除去するためだけに選択されてもよい。これにより、より少量のイオン交換樹脂の使用が可能になり得る。そのような樹脂が使用される場合、カリウムは、リン酸ジルコニウム５７によって除去される。カリウムは、カルシウムまたはマグネシウムよりも容易にリン酸ジルコニウムから除去され得る。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、各モジュール内の吸着材料は、層状に配置されるのではなく混合されてもよい。

当業者であれば、吸着剤カートリッジの再利用可能なモジュール及び再利用不可能なモジュールの両方における吸着材料の異なる組み合わせが本発明の範囲を超えることなく使用されてもよいことを認識する。本明細書に記載の吸着材料は、本発明の第１、第２、または第３の態様の特定の実施形態に示される任意の組み合わせで一緒に混合されてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、吸着剤カートリッジは、透析システムから取り除かれてもよい。いったん取り除かれた吸着剤カートリッジは、１つ以上のモジュールに分けられて、再充填されるか、処分されるか、または再生利用されてもよい。例えば、図７は、第２のモジュールが含水酸化ジルコニウム及びリン酸ジルコニウムの両方を収容する本発明の第１、第２、または第３の態様の実施形態を示す。使用済みの透析液は、第１のモジュール１０１に入ってもよい。使用済みの透析液は、最初に活性炭層１０４を通過してもよい。次に、使用済みの透析液は、カリウム、カルシウム、及びマグネシウムを透析液から除去する第１のリン酸ジルコニウム層１０７を通過してもよい。次に、使用済みの透析液は、アルミナ／ウレアーゼ層１０５を通って動いてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の第１のモジュールの任意の実施形態では、活性炭層、リン酸ジルコニウム層、ならびにウレアーゼ及びアルミナ層の任意の配置が企図される。例えば、この流体は、最初に活性炭層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層、次いでリン酸ジルコニウム層に入ってもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、流体は、最初にリン酸ジルコニウム層、次いで活性炭層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この流体は、最初にウレアーゼ層及びアルミナ層、次いでリン酸ジルコニウム層、次いで活性炭層を通って流れてもよい。その後、この流体は、コネクタ１０３を通過し、第２のモジュール１０２に入ってもよい。第２の再利用可能なモジュール１０２は、含水酸化ジルコニウム層１０６、及びアンモニウムイオンをこの流体から除去する第２のリン酸ジルコニウム層１０８を収容する。透析後、含水酸化ジルコニウム及びリン酸ジルコニウムを収容する再利用可能なモジュール１０２は、再充填されるか、廃棄されるか、または吸着材料が除去されて新たな材料が添加されてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、洗浄ラインは、再利用可能なモジュール１０２上に配設されるコネクタ１０３と、その上に、または流体流路の一部として位置付けられてもよい、再利用可能なモジュール１０２の後に位置付けられる第２のコネクタ（図示せず）とに取着されてもよい。

当業者であれば、材料を層状に配置するのではなく吸着材料をモジュール内で混合することを含む本発明の第１、第２、または第３の態様の実施形態が包含されてもよいことを理解する。吸着材料のそのような混合は、当業者に既知の任意の方法によって吸着材料を単一の層内に散在させることによって実施されてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の別の非限定的な実施形態が図８に示される。使用済みの透析液は、第１の再利用不可能なモジュール２８０に入ることができ、そこでこれが最初に活性炭層２８３を通って流れて、非イオン性尿毒症性毒素を除去する。その後、使用済みの透析液は、アルミナ及びウレアーゼ層２８４に入ることができ、ここで尿素が炭酸アンモニウムに変換され、リン酸イオンが除去される。次に、この流体は、残留するリン酸アニオンを除去してそれらを酢酸アニオンと交換する含水酸化ジルコニウム層２８５に入ることができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の第１のモジュールの任意の実施形態では、活性炭層、含水酸化ジルコニウム層、ならびにウレアーゼ及びアルミナ層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に活性炭層、次いで含水酸化ジルコニウム層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に含水酸化ジルコニウム層、次いで活性炭層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にウレアーゼ層及びアルミナ層、次いで活性炭層を通って流れ、その後、含水酸化ジルコニウム層に入ってもよい。透析液は、最初に含水酸化ジルコニウム層、次いでアルミナ層及びウレアーゼ層を通って流れ、その後、活性炭層を通って流れてもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にアルミナ層及びウレアーゼ層、次いで含水酸化ジルコニウム層、その後、活性炭層を通って流れてもよい。その後、この流体は、コネクタ２８２を通って流れ、第２の再利用可能な吸着剤モジュール２８１に入ってもよい。吸着剤モジュール２８１は、イオン交換樹脂層２８６、及びアンモニウムイオンをこの流体から除去するリン酸ジルコニウム層２８７を収容する。本発明の第１、第２、または第３の態様の第２のモジュールの任意の実施形態では、この流体は、最初にリン酸ジルコニウム層を通り、その後、イオン交換樹脂を通過する。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、各モジュール内の吸着材料は、層状に配置されるのではなく混合されてもよい。透析後、リン酸ジルコニウム２８７及びイオン交換樹脂２８６を収容する再利用可能なモジュール２８１は、再充填されるか、廃棄されるか、または吸着材料が除去されて新たな材料が添加されてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態に見られるように、含水酸化ジルコニウムは、図９に示される第２のモジュール内に含まれてもよい。使用済みの透析液は、第１の再利用不可能なモジュール２９０に入ることができ、ここでそれが最初に活性炭層２９３を通って流れて、非イオン性尿毒症性毒素を除去する。その後、使用済みの透析液は、アルミナ層及びウレアーゼ層２９４に入ることができ、ここで尿素が炭酸アンモニウムに変換され、リン酸イオンが除去される。本発明の第１、第２、または第３の態様の第１のモジュールの任意の実施形態では、透析液は、最初にアルミナ層及びウレアーゼ層を通って流れ、その後、活性炭層を通って流れてもよい。その後、この流体は、コネクタ２９２を通過し、第２の再利用可能なモジュール２９１に入ってもよい。第２のモジュール２９１は、含水酸化ジルコニウム層２９５、イオン交換樹脂層２９６、及びリン酸ジルコニウム層２９７を収容する。本発明の第１、第２、または第３の態様の第２のモジュールの任意の実施形態では、含水酸化ジルコニウム層、イオン交換樹脂層、及びリン酸ジルコニウム層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この流体は、最初にイオン交換樹脂層を通過し、次いで含水酸化ジルコニウム層を通過し、その後、リン酸ジルコニウム層を通過してもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この流体は、最初にイオン交換樹脂層を通過し、次いでリン酸ジルコニウム層を通過し、その後、含水酸化ジルコニウム層を通過してもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この流体は、リン酸ジルコニウム層を通過し、次いで含水酸化ジルコニウム層を通過し、その後、イオン交換樹脂層を通過してもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この流体は、最初に含水酸化ジルコニウム層を通過し、次いでリン酸ジルコニウム層を通過し、その後、イオン交換樹脂層を通過してもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この流体は、最初にリン酸ジルコニウム層を通過し、次いでイオン交換樹脂層を通過し、その後、含水酸化ジルコニウム層を通過してもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、各モジュール内の吸着材料は、層状に配置されるのではなく混合されることもできる。

本発明の第１、第２、または第３の態様のモジュール式の吸着剤カートリッジは、２つのモジュールを有するものに限定されない。任意の数のモジュールが本発明の第１、第２、または第３の態様で利用されてもよい。３モジュール吸着剤カートリッジが図１０に示される。第１のモジュール８１は、活性炭層８４、アルミナ／ウレアーゼ層８５、及び含水酸化ジルコニウム層８６を収容する。記載される層は、層状に提供されるのではなく一緒に混合されることもできる。本発明の第１、第２、または第３の態様の３モジュール吸着剤カートリッジの第１のモジュールの任意の実施形態では、活性炭層、含水酸化ジルコニウム層、ならびにウレアーゼ層及びアルミナ層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に活性炭層、次いで含水酸化ジルコニウム層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に含水酸化ジルコニウム層、次いで活性炭層を通って流れ、その後、ウレアーゼ層及びアルミナ層に入ってもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にウレアーゼ層及びアルミナ層、次いで含水酸化ジルコニウム層、その後、活性炭層を通って流れてもよい。これらの層を通過した後、この流体は、第１のコネクタ９０を通過し、第２のモジュール８２に入る。この第２のモジュールは、リン酸ジルコニウム層８７を収容することができる。その後、この流体は、第２のコネクタ９１を通過し、第３のモジュール８３に入ってもよい。この第３のモジュールは、第２のリン酸ジルコニウム層８８、及び吸着剤カートリッジを通過して出る前の最終精製用の第２の活性炭層８９を収容することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の３モジュール吸着剤カートリッジの第３のモジュールの任意の実施形態では、活性炭層及び第２のリン酸ジルコニウム層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に活性炭層、次いで第２のリン酸ジルコニウム層を通って流れてもよい。任意の数のモジュールが本発明において構成されてもよいことが理解される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、４つ、５つ、６つ、７つ、またはそれ以上のモジュールを有する吸着剤カートリッジが本発明によって企図される。記載される配置が層のみならず、混合される吸着材料も含むことが理解される。

モジュール式の吸着剤カートリッジ内の吸着材料の各層が再充填されてもよいため、これらのモジュール全てが再利用可能であるカートリッジが可能である。正しい再充填溶液を正しいモジュールに通すように方向付けるために、かつ異なる吸着材料が他のものよりも頻繁に交換される必要があり得るため、吸着材料毎に別個のモジュールを利用することがなお有利である。

アンモニウムイオンを結合させるリン酸ジルコニウム層の能力に限りがあるため、尿素をアンモニアに分解するウレアーゼ層の能力は超えられないが、リン酸ジルコニウム層の能力は超えられ得る。そのような場合には、過剰なアンモニウムイオンは、吸着剤カートリッジを通過させられ、透析液中に残留させられ得る。患者の安全性を確保するために、アンモニアブレークスルーが生じた時点で、透析セッションが中断され得るか、または少なくともウレアーゼが尿素のアンモニアへの変換を触媒することを阻止され得るかのいずれかが行われ得る。

図１１は、アンモニアブレークスルーの際にアルミナ／ウレアーゼ層のバイパスを可能にし得る、本発明の第１、第２、または第３の態様の３モジュール吸着剤カートリッジを示す。アンモニアブレークスルーは、アンモニウムイオンを交換するリン酸ジルコニウム層の能力が超えられたときに生じ得る。アンモニアブレークスルーの際、使用済みの透析液は、活性炭層６４を収容する第１のモジュール６１に入る。その後、使用済みの透析液は、第１のコネクタ７１を通過し、フロー弁７３をバイパスする。通常動作時、フロー弁７３は、流体を第２のモジュール６２に入らせるように設定されてもよい。第２のモジュールは、尿素のアンモニウムイオンへの分解を触媒するアルミナ／ウレアーゼ層６５を収容することができる。その後、流体は、第２の弁７４によって第２のコネクタ７２を通過し、第３のモジュール６３に入る。第３のモジュールは、含水酸化ジルコニウム６６、イオン交換樹脂６８、及びリン酸ジルコニウム層６７を収容することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の３モジュール吸着剤カートリッジの第３のモジュールの任意の実施形態では、イオン交換樹脂、含水酸化ジルコニウム層、及びリン酸ジルコニウム層の任意の配置が企図される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にイオン交換樹脂、次いで含水酸化ジルコニウム層を通って流れ、その後、リン酸ジルコニウム層に入ってもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初に含水酸化ジルコニウム層、次いでイオン交換樹脂を通って流れ、その後、リン酸ジルコニウム層に入ってもよい。なおさらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、透析液は、最初にリン酸ジルコニウム層、次いで含水酸化ジルコニウム層を通って流れ、その後、イオン交換樹脂に入ってもよい。この場合も同様に、記載される配置は、層のみならず、混合される吸着材料も含む。第３のモジュールを通過した後、再生された透析液は、吸着剤カートリッジを出てもよい。アンモニアブレークスルーの際、第１の弁７３は、流体をバイパスライン７０内に再方向付けるように設定されてもよい。このラインは、流体を第２のモジュール６２に入らせず、それ故に尿素は、アルミナ／ウレアーゼ層６５内でアンモニアに分解されない。その代わりに、この流体は、第２の弁７４に方向付けられ、この流体が第２のコネクタ７２、次いで第３のモジュール６３に入る。このように透析を続けながら、アンモニアの生成を回避することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、第１の弁７３または第２の弁７４のいずれかが任意であってもよく、当業者であれば、第１の弁７３または第２の弁７４のいずれかが三方弁である場合、その機能が単一の弁のみで達成され得ることを認識する。弁組立体は、センサに対するアクセスポイント（図示せず）も含んでもよい。アクセスポイントは、弁組立体の一部であってもよく、そこでセンサが流体と接触して流れまたは圧力読取値等の測定データを取ることができる。本発明によって企図されるそのようなアクセスポイントの形態及び構成は、当業者に既知のものである。

図１２は、図１１に示される吸着剤カートリッジの本発明の第１、第２、または第３の態様の代替の実施形態を示し、ここで、第１のコネクタ７１及びフロー弁７３が、第２のモジュール６２をバイパスして構成要素７５を通って流れている。構成要素７５は、吸着剤カートリッジに取着されたままの状態で第２のモジュール６２を再充填または洗浄するために使用される再充填器であってもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、構成要素７５は、洗浄流体または再充填流体等の流体を貯蔵する容器であってもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、構成要素７５は、流体をポンプ汲み上げするためのポンプであってもよい。構成要素７５を通過した後、流体は、第２の弁７４を介して第２のコネクタ７２を通って戻り、第３のモジュール６３に入ってもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、構成要素７５は、ある期間後に除去されてもよく、流体は、第２のコネクタ７２及び第２の弁７４を通って第３のモジュール６３を流れてもよい。構成要素７５は、必要に応じて可逆的に取着される及び取り外されてもよい。ある特定の実施形態では、第１の弁７３または第２の弁７４のいずれかが任意であってもよく、当業者であれば、第１の弁７３または第２の弁７４のいずれかが三方弁である場合、その機能が単一の弁のみで達成され得ることを認識する。

モジュール式の吸着剤カートリッジをより容易に利用するために、弁組立体は、弁を通るモジュール内外の流れを調節するようにプログラムされ得るプログラム可能なコントローラまたはコンピュータシステムによって動作し得る。光学センサ、光電セル、または他の流れ感知装置が、吸着剤カートリッジ内の任意の２つの点を通る流体の流れを検出することができる。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、流れを測定するための光学流体流れデバイスが提供されてもよく、このデバイスは、モジュール間の流路、コネクタ、または弁組立体のうちのいずれか１つにセンサが位置付けられた光学流体圧力測定デバイスを含む。好ましくは、センサは、モジュール間に画定される通路内に位置する。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、この光学流体センサは、これらの２つの感知領域間の圧力差を表す出力信号を有する光電子復調器と関連付けられた干渉計に接続されてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、流れ感知装置は、流体流路を投影する流れ応答性素子と、流体流れに応答した流れ応答性素子の位置変化を検出するこの素子と関連付けられた位置センサとを有してもよい。流れ応答性素子は、当業者に既知の所望の特性を有する多種多様な材料で作製されてもよい。

複数のモジュールを互いに並列に位置付けることが有利であり得る。これにより、並列モジュールのうちの一方もしくは他方に、またはそれらに同時に選択的に流体が送達され得る。さらに、これにより、透析機、透析回路、または透析流路が動作可能な間に、並列モジュールのうちの一方が再充填を経ることができる。具体的には、並列モジュールは、一方のモジュールをインラインで有し、他方のモジュールをオフラインで有し得る。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、再充填ステップは、１つの再充填器及び３つの弁を用いて達成され得る。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、再充填ステップは、１つ以上の再充填器及び任意の数の弁を用いて達成され得る。弁及び再充填器の追加の組み合わせが、並列のモジュールまたは組のモジュールの任意の組み合わせの任意の所望のオンライン／オフライン状態を達成するために実装されてもよいことが理解される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、第１の組の１つ以上のモジュールは、第２の組の１つ以上のモジュールと並列であってもよい。したがって、第１の組のモジュールがインラインで動作し、第２の組がオフラインで動作し得る。続いて、インライン／オフライン動作は、第１の組及び第２の組の並列モジュール間で交互に行われてもよく、それにより第１の組はオフラインであり、第２の組はインラインである。任意のオフラインステップ中、１つ以上のモジュールが再充填されてもよい。あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、第１の組及び第２の組のモジュールは、両方が同時にインライン及び／またはオフラインであってもよい。各組内に任意の数のモジュールを備える任意の数の並列のモジュールの組が、本発明の第１、第２、または第３の態様によって企図される。

本発明の第１、第２、または第３の態様の１つの非限定的な例が、図１３に示される。流体は、第１の弁１１３を通ることができる。次いで流体は、第２の弁１１４または第３の弁１１５のいずれかに方向付けられ得る。第２の弁は、第１のモジュール１１１に接続する。第３の弁は、第２のモジュール１１２に接続する。このように、流体は、第１または第２のモジュールのいずれかに方向付けられ得る。第２の弁１１４は、第１の再充填器コネクタ１１９にも接続してもよい。第３の弁１１５は、第２の再充填器コネクタ１２０にも接続してもよい。第１のモジュール１１１を出ると、流体は第４の弁１１６を通る。弁１１６は、第３の再充填器コネクタ１２１または第６の弁１１８に接続してもよい。同様に、第２のモジュール１１２を出ると、流体は第５の弁１１７を通る。弁１１７は、第４の再充填器コネクタ１２２及び第６の弁１１８に接続してもよい。弁を用いて流れを選択的に方向付けることによって、流体は、互いに並列の２つのモジュールのいずれかを通過させられてもよい。さらに、流体は、モジュール及び再充填器のいずれかの間を通過してもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の代替の実施形態では、図２０に示されるように、１つの再充填器のみが使用される。流体は、第１の弁３５３を通ってもよい。次いで流体は、第１のモジュール３５１または第２のモジュール３５２のいずれかに方向付けられ得る。第１のモジュール３５１または第２のモジュール３５２のいずれかを出ると、流体は、第２の弁３５４を通過することができる。このように、流体は、第１のモジュール３５１または第２のモジュール３５２のいずれかを通過させられてもよい。さらに、流体は、第３の弁３５６及び第４の弁３５７を利用していずれかのモジュールと再充填器３５５との間で流体を方向付けることによって、いずれかのモジュールと再充填器３５５との間を循環してもよい。再充填器３５５からの流体は、第３の弁３５６を通ってもよく、次いで第１のモジュール３５１または第２のモジュール３５２のいずれかに入ってもよい。第１のモジュール３５１または第２のモジュール３５２を出る流体は、第４の弁３５７によって再充填器３５５に戻るように方向付けられてもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく使用または再充填され得る。

異なる吸着材料を異なるモジュールに入れることは材料を容易に再充填するために有利であり得るため、１つ以上の他のモジュールと直列の並列モジュールを有することは有用であり得る。図１４では、第１のモジュール１３１は、互いに並列である第２及び第３のモジュール、それぞれ１３２及び１３３と直列である。第１のモジュール１３１を退出すると、流体は、第１の弁１３４によって第２の弁１３５、第３の弁１３６、または第６の弁１３９に方向付けられ得る。第２の弁１３５に方向付けられる場合、次いで流体は、第２のモジュール１３２に入る。第３の弁１３６に方向付けられる場合、次いで流体は、第３のモジュール１３３に入ってもよい。第６の弁１３９に向かって方向付けられる場合、流体は、第２及び第３のモジュールの両方をバイパスする。さらに、第２の弁１３５及び第３の弁１３６は、それぞれ、第１の再充填器コネクタ１４０及び第２の再充填器コネクタ１４３に取着してもよい。第２のモジュール１３２を出ると、流体は、第３の再充填器コネクタ１４２及び第６の弁１３９に接続される第４の弁１３７を通る。第３のモジュール１３３を出ると、流体は、第４の再充填器コネクタ１４４及び第６の弁１３９に接続してもよい第５の弁１３８を通る。弁を使用して流体流路を選択的に方向付けることによって、流体は、第１のモジュールから第２のモジュールもしくは第３のモジュールを通って通過させられてもよく、または第２のモジュールもしくは第３のモジュールの両方をバイパスしてもよい。第２及び第３のモジュールは両方が再充填器に接続され、流体は、他方を中断させることなく選択的にいずれかの再充填器を通過することができる。

本発明の第１、第２、または第３の態様の代替の実施形態では、図２１に示されるように、単一の再充填器が使用されてもよい。第１のモジュール３６１は、互いに並列である第２及び第３のモジュール、それぞれ３６２及び３６３と直列である。第１のモジュール３６１を退出する流体は、弁３６４を通ってもよい。次いで流体は、第２のモジュール３６２または第２の弁３６５に向かって方向付けられ得る。第２の弁３６５に向かって方向付けられる流体は、第６の弁３６９を通って第２のモジュール３６２及び第３のモジュール３６３の両方をバイパスしてもよく、または第３のモジュール３６３に方向付けられてもよい。このように、第１のモジュール３６１からの流体は、第２のモジュール３６２を通して、第３のモジュール３６３を通して、またはいずれのモジュールも通さずに方向付けられ得る。さらに、流体は、流体が再充填器コネクタ３７０から第３の弁３６６に、次いで第２または第３のモジュールのいずれかを通って循環することによって、いずれかのモジュールと再充填器コネクタ３７０との間で循環してもよい。再充填器コネクタ３７０からの流体は、第３の弁３６６を通ってもよく、次いで第２のモジュール３６２または第３のモジュール３６３のいずれかに入ってもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく使用または再充填され得る。第２のモジュール３６２または第３のモジュール３６３を出る流体は、モジュールを出るための第４の弁３６７、または再充填器コネクタ３７０を用いて循環するための第５の弁３６８のいずれかを通ってもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の代替の実施形態では、第１のモジュール１３１は、第２のモジュール１３２及び第３のモジュール１３３と直列に設置されてもよく、それらの後者２つは、再充填器がなく互いに並列である。図１５では、流体は、３つのモジュールのうちのいずれかの中で、及びそれらの間で方向付けられ得る。この配置は、異なる吸着材料が異なるモジュールに収容される場合、再充填器を使用せずに材料が再充填され得るように、有利であり得る。第１のモジュール１３１を退出すると、流体は、第１の弁１３４によって第２の弁１３５、第３の弁１３６、または第６の弁１３９に方向付けられ得る。第２の弁１３５に方向付けられる場合、次いで流体は、第２のモジュール１３２に入る。第３の弁１３６に方向付けられる場合、次いで流体は、第３のモジュール１３３に入ってもよい。第６の弁１３９に向かって方向付けられる場合、流体は、第２及び第３のモジュールの両方をバイパスする。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、吸着剤カートリッジは、二組の並列モジュールで構成され得る。これら二組のモジュールのうちの各々は、互いに並列な２つのモジュールを有し得る。図１６では、流体は、第１の組のモジュール１７４に入る前に第１の弁１５０を通過してもよい。弁１５０は、第２の弁１５５、第３の弁１５６、及び第１０の弁１６３に接続してもよい。第２の弁１５５は、第１のモジュール１５１及び同様に第１の再充填器コネクタ１６６に接続してもよい。第３の弁１５６は、第２のモジュール１５２及び同様に第２の再充填器コネクタ１６７に接続してもよい。第１のモジュールを出ると、流体は、第３の再充填器コネクタ１６８及び第１０の弁１６３に接続してもよい第４の弁１５７を通過する。第２のモジュール１５２を出ると、流体は、第４の再充填器コネクタ１６９及び第１０の弁１６３に接続してもよい第５の弁１５８を通る。このように、流体は、第１の組のモジュールの第１のモジュールもしくは第２のモジュールを通過させられてもよく、またはそれらのうちのいずれも通過させられなくてもよい。さらに、各モジュールは、各流体が各モジュールと適切な再充填器との間を選択的に通過し得るように再充填器に接続される。

同様に、第２の組のモジュール１７５に入る前に、流体は第１０の弁１６３から第１１の弁１６４に移動する。弁１６４は、第６の弁１５９、第７の弁１６０、及び第１２の弁１６５に接続してもよい。第６の弁１５９は、第５の再充填器コネクタ１７０に、及び第３のモジュール１５３に接続してもよい。第７の弁１６０は、第６の再充填器コネクタ１７１及び第４のモジュール１５４に接続してもよい。第３のモジュール１５３を出ると、流体は、第７の再充填器コネクタ１７２及び第１２の弁１６５に接続してもよい第８の弁１６１を通る。第４のモジュール１５４を出ると、流体は、第８の再充填器コネクタ１７３及び第１２の弁１６５に接続してもよい第９の弁１６２を通る。そのように、流体は第２の組のモジュール中のモジュールのうちのいずれかを通過してもよく、またはそれらのうちのいずれも通過しなくてもよい。このように、流体は、第１の組のモジュール中のモジュールのうちのいずれか及び第２の組のモジュール中のモジュールのうちのいずれかを通って選択的に移動してもよい。さらに、各モジュールは、流体がモジュールと再充填器との間を選択的に通過できるように再充填器に接続される。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、並列の対１５３及び１５４ならびに１５１及び１５２が同一ではない（すなわち、同じモジュールが４つではない）場合、２つのリサイクラは、並列モジュールの各対に対して１つ構成されてもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、４つのリサイクラが、各モジュールに対して１つ構成されてもよい。

並列モジュールの各組に対して単一の再充填器コネクタを利用する本発明の第１、第２、または第３の態様の代替の実施形態が、図２２に示される。流体は、第１の組のモジュール３８９に入る前に第１の弁３７６を通過してもよい。弁３７６は、第２の弁３７７及び第１のモジュール３７１に接続してもよい。第２の弁３７７は、第２のモジュール３７２に接続してもよく、または第６の弁３８０を通って第１のモジュール３７１及び第２のモジュール３７２の両方をバイパスしてもよい。さらに、流体は、流体が再充填器コネクタ３８８から第３の弁３７５に、次いで第１のモジュール３７１または第２のモジュール３７２のいずれかを通って循環することによって、いずれかのモジュールと再充填器コネクタ３８８との間で循環してもよい。再充填器コネクタ３８８からの流体は、第３の弁３７５を通り、次いで第１のモジュール３７１または第２のモジュール３７２に入ってもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく再充填または使用され得る。第１のモジュール３７１または第２のモジュール３７２を出ると、流体は第１の組の並列モジュールを出るための第４の弁３７９を通過してもよく、または流体は第１の再充填器コネクタ３８８を用いて循環するための第５の弁３７８を通過してもよい。

同様に、第２の組のモジュール３９０に入る前に、流体は第７の弁３８１に移動する。第７の弁３８１は、第３のモジュール３７３及び第８の弁３８３に接続してもよい。第８の弁３８３は、第４のモジュール３７４に接続してもよく、または第１２の弁３８６に第３のモジュール３７３及び第４のモジュール３７４の両方をバイパスしてもよい。このように、第１の組のモジュール３８９からの流体は、第３のモジュール３７３、第４のモジュール３７４に入ってもよく、または両方のモジュールをバイパスしてもよい。さらに、流体は、流体が第２の再充填器コネクタ３８７から第９の弁３８２に、次いで第３のモジュール３７３または第４のモジュール３７４のいずれかを通って循環することによって、いずれかのモジュールと第２の再充填器コネクタ３８７との間で循環してもよい。再充填器コネクタ３８７からの流体は、第９の弁３８２を通り、次いで第３のモジュール３７３または第４のモジュール３７４のいずれかに入ってもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく使用または再充填され得る。第３のモジュール３７３または第４のモジュール３７４を出る流体は、モジュールを出るための第１１の弁３８５を、または再充填器コネクタ３８７を用いて循環するための第１０の弁３８４のいずれかを通過してもよい。

当業者であれば、本発明の第１、第２、または第３の態様が、２つのモジュール、または直列の二組の並列モジュールを有するシステムに限定されないことを認識する。複数のモジュール、または組の並列モジュールは、直列に設置されてもよい。さらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、並列モジュールの各組は、３つ以上のモジュールを含んでもよい。図１７は、三組の並列モジュールを備える吸着剤カートリッジを示す。流体は、第１の組のモジュールに入る前に第１の弁１８７を通過する。第１の弁１８７は、第２の弁１８８、第３の弁１８９、及び第１４の弁２００に接続してもよい。第２の弁１８８は、第１のモジュール１８１、及び同様に第１の再充填器コネクタ２０５に接続してもよい。第３の弁１８９は、第２のモジュール１８２及び同様に第２の再充填器コネクタ２０６に接続してもよい。第１のモジュール１８１を出ると、流体は、第３の再充填器コネクタ２０７及び第１４の弁２００に接続してもよい第４の弁１９０を通過する。第２のモジュール１８２を出ると、流体は、第４の再充填器コネクタ２０８及び第１４の弁２００に接続してもよい第５の弁１９１を通る。このように、流体は、第１の組のモジュールの第１のモジュールもしくは第２のモジュールを通過させられてもよく、または流れを第１の弁１８７から第１４の弁２００に直接方向付けることによって、それらのうちのいずれも通過させられなくてもよい。さらに、各モジュールは、各流体が各モジュールと適切な再充填器との間を選択的に通過し得るように再充填器に接続される。

同様に、第２の組のモジュールに入る前に、流体は第１４の弁２００から第１５の弁２０１に移動する。第１４の弁２００は、第６の弁１９２、第７の弁１９３、及び第１６の弁２０２に接続してもよい。第６の弁１９２は、第５の再充填器コネクタ２０９に、及び第３のモジュール１８３に接続してもよい。第７の弁１９３は、第６の再充填器コネクタ２１０及び第４のモジュール１８４に接続してもよい。第３のモジュール１８３を出ると、流体は、第７の再充填器コネクタ２１１及び第１６の弁２０２に接続してもよい第８の弁１９４を通る。第４のモジュール１８４を出ると、流体は、第８の再充填器コネクタ２１２及び第１６の弁２０２に接続してもよい第９の弁１９５を通る。そのように、流体は、第２の組のモジュール中のモジュールのうちのいずれかを通過してもよく、または流れを第１５の弁２０１から第１６の弁２０２に直接方向付けることによって、それらのうちのいずれも通過しなくてもよい。

第１６の弁２０２は、第１７の弁２０３に接続してもよい。他の二組のモジュールと同様に、第３の組に入る前に、流体は第１７の弁２０３を通過する。弁２０３は、第１０の弁１９６、第１１の弁１９７、及び第１８の弁２０４に接続してもよい。第１０の弁１９６は、第５のモジュール１８５及び第９の再充填器コネクタ２１３に接続してもよい。第１１の弁１９７は、第６のモジュール１８６及び第１０の再充填器コネクタ２１４に接続してもよい。第５のモジュール１８５を出ると、流体は第１２の弁１９８を通る。第１２の弁１９８は、第５のモジュール１８５ならびに第１１の再充填器コネクタ２１５及び第１８の弁２０４に接続してもよい。第６のモジュール１８６を出ると、流体は第１３の弁１９９を通る。第１３の弁１９９は、第６のモジュール１８６ならびに第１２の再充填器コネクタ２１６及び第１８の弁２０４に接続してもよい。そのように、流体は、第３の組のモジュールのうちのいずれかを選択的に通過させられるか、または流れを第１７の弁２０３から第１８の弁２０４に直接方向付けることによって、それらの両方をバイパスさせられてもよい。さらに、流体は、他のモジュールを中断させることなく、モジュールのうちのいずれかと再充填器との間を通過することができる。本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、並列の対１５３及び１５４ならびに１５１及び１５２が同一ではない（すなわち、同じモジュールが４つではない）場合、２つのリサイクラは、並列モジュールの各対に対して１つ構成されてもよい。他の実施形態では、６つのリサイクラが、各モジュールに対して１つ構成されてもよい。

並列モジュールの各組に対して単一の再充填器を利用する本発明の第１、第２、または第３の態様の３つのモジュールシステムの代替の実施形態が、図２３に示される。流体は、第１の組のモジュールに入る前に第１の弁４０８を通過してもよい。弁４０８は、第２の弁４０９及び第１のモジュール４０１に接続してもよい。第２の弁４０９は、第２のモジュール４０２に接続してもよく、または第６の弁４１１を通って第１のモジュール４０１及び第２のモジュール４０２の両方をバイパスしてもよい。さらに、流体は、流体が再充填器コネクタ４２５から第３の弁４０７に、次いで第１のモジュール４０１または第２のモジュール４０２のいずれかを通って循環することによって、いずれかのモジュールと再充填器コネクタ４２５との間で循環してもよい。再充填器コネクタ４２５からの流体は、第３の弁４０７を通り、次いで第１のモジュール４０１または第２のモジュール４０２に入ってもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく再充填または使用され得る。第１のモジュール４０１または第２のモジュール４０２を出ると、流体は第１の組の並列モジュールを出るための第４の弁４１０を通過してもよく、または流体は第１の再充填器コネクタ４２５を用いて循環するための第５の弁４２０を通過してもよい。

同様に、第２の組のモジュールに入る前に、流体は第７の弁４１２に移動する。第７の弁３８１は、第３のモジュール４０３及び第８の弁４１３に接続してもよい。第８の弁４１３は、第４のモジュール４０４に接続してもよく、または第１２の弁４１５に第３のモジュール４０３及び第４のモジュール４０４の両方をバイパスしてもよい。このように、第１の組のモジュールからの流体は、第３のモジュール４０３、第４のモジュール４０４に入ってもよく、または両方のモジュールをバイパスしてもよい。さらに、流体は、流体が第２の再充填器コネクタ４２６から第９の弁４２１に、次いで第３のモジュール４０３または第４のモジュール４０４のいずれかを通って循環することによって、いずれかのモジュールと第２の再充填器コネクタ４２６との間で循環してもよい。再充填器コネクタ４２６からの流体は、第９の弁４２１を通り、次いで第３のモジュール４０３または第４のモジュール４０４のいずれかに入ってもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく使用または再充填され得る。第３のモジュール４０３または第４のモジュール４０４を出る流体は、第２の組のモジュールを出るための第１１の弁４１４、または再充填器コネクタ４２６を用いて循環するための第１０の弁４２２のいずれかを通過してもよい。

第３の組のモジュールに入る前に、流体は第１３の弁４１６に移動する。第１３の弁４１６は、第５のモジュール４０５及び第１４の弁４１７に接続してもよい。第１４の弁４１７は、第６のモジュール４０６に接続してもよく、または第１８の弁４１９に第５のモジュール４０５及び第６のモジュール４０６の両方をバイパスしてもよい。このように、第１の組のモジュールからの流体は、第５のモジュール４０５、第６のモジュール４０６に入ってもよく、または両方のモジュールをバイパスしてもよい。さらに、流体は、流体が第３の再充填器コネクタ４２７から第１５の弁４２３に、次いで第５のモジュール４０５または第６のモジュール４０６のいずれかを通って循環することによって、いずれかのモジュールと第３の再充填器コネクタ４２７との間で循環してもよい。再充填器コネクタ４２７からの流体は、第１５の弁４２３を通り、次いで第５のモジュール４０５または第６のモジュール４０６のいずれかに入ってもよい。モジュールが並列であるため、いずれか一方は、他方を中断させることなく使用または再充填され得る。第５のモジュール４０５または第６のモジュール４０６を出る流体は、モジュールを出るための第１６の弁４１８、または再充填器コネクタ４２７を用いて循環するための第１７の弁４２４のいずれかを通過してもよい。

当業者であれば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態で利用される弁の正確な数は、本発明の第１、第２、または第３の態様の範囲を超えることなく変更されてもよいことを理解する。弁は、同じ結果を達成するために、本発明の第１、第２、または第３の態様の実施形態のいずれかに対して追加または削除されてもよい。例えば、図２４は、図１５に示される本発明の第１、第２、または第３の態様の同様の実施形態を示すが、２つの弁のみを使用する。第１のモジュール４３０を退出する流体は、第１の弁４３３を通過する。第１の弁４３３は、流体を第３のモジュール４３２に、または第２の弁４３４のいずれかに方向付けることができる。第２の弁４３４は、流体を第２のモジュール４３１に方向付けることができ、または流体に両方のモジュールをバイパスさせることができる。このように、モジュール４３０からの流体は、第２のモジュール４３１、第３のモジュール４３２内に方向付けられてもよく、または両方のモジュールをバイパスしてもよい。

図２５は、図２１に示される本発明の第１、第２、または第３の態様の同様の実施形態を示すが、４つの弁のみを使用する。第１のモジュール４４１を退出する流体は、第１の弁４４４を通過する。第１の弁４４４は、流体を第３のモジュール４４３もしくは第２の弁４４５に方向付けることができ、または流体に両方のモジュールをバイパスさせることができる。第２の弁４４５は、流体を再充填器コネクタ４４８に、または第２のモジュール４４２内のいずれかに方向付けることができる。このように、第１のモジュール４４１からの流体は、第２のモジュール４４２、第３のモジュール４４３に方向付けられてもよく、または両方のモジュールをバイパスしてもよい。第３のモジュール４４３を出ると、または第２のモジュール４４２及び第３のモジュール４４３の両方をバイパスすると、流体は第４の弁４４６を通り、吸着剤カートリッジの別の部分に方向付けられてもよい。第２のモジュール４４２を出ると、流体は第３の弁４４７を通り、第４の弁４４６に方向付けられ、モジュールを出てもよい。流体は、第２の弁４４５及び第３の弁４４７を利用することによって、第２のモジュール４４２と再充填器コネクタ４４８との間で循環してもよい。同様に、流体は、流体を第２の弁４４５によって第１の弁４４４に、第３のモジュール４４３に方向付けることによって、再充填器コネクタ４４８と第３のモジュール４４３との間で循環されてもよい。

任意の数のモジュールが、本発明の第１、第２、または第３の態様において構成されてもよいことが理解される。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、４、５、６、７個以上の組の並列モジュールを有する吸着剤カートリッジが企図される。

本発明の第１、第２、または第３の態様の実施形態のうちのいずれかでは、モジュールは、取り除き可能または取り除き不可能のいずれかで作製されてもよい。取り除き可能なモジュールは、廃棄及び交換されてもよく、ラインの外で、もしくは透析からオフラインで再充填されてもよく、またはモジュール内の吸着材料が廃棄され、モジュールが新しい吸着材料で補充されて、その後、再利用されてもよい。これは、他のモジュールを取り外すことなく、１つ以上のモジュールの選択的な廃棄または再生利用を可能にする。

吸着剤透析で使用するために、モジュール式の吸着剤カートリッジは、吸着材料で満たされるべきである。使用済みの透析液がカートリッジを通って動くにつれて、吸着材料は透析液から特定の溶質を選択的に除去する。使用済みの透析液から毒素を除去するための吸着材料の種々の組み合わせが、当該技術分野で既知である。例えば、吸着剤カートリッジは、活性炭、含水酸化ジルコニウム、アルミナ、ウレアーゼ、イオン交換樹脂、及びリン酸ジルコニウムの層で満たされてもよい。活性炭は、透析液から非イオン性尿毒症性毒素を除去し、含水酸化ジルコニウムは、リン酸及びフッ化物アニオンを除去し、アルミナ／ウレアーゼは、尿素のアンモニウムイオンへの分解を触媒し、リン酸ジルコニウムは、使用済みの透析液からアンモニウム、カルシウム、カリウム、及びマグネシウムイオンを除去する。これらの層の各々は、透析後に再充填され、層をその元の状態または使用可能な能力に戻すことができる。

異なる吸着材料を異なる吸着剤モジュールに位置付けることによって、個々のモジュールは、再充填または廃棄されてもよい。当業者であれば、層の正確な順序、及びどの層がモジュール式の吸着剤カートリッジのどのモジュールに入るかは、本発明の第１、第２、または第３の態様を損なうことなく変化してもよいことを認識する。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは、活性炭の層、含水酸化ジルコニウムの層、及びアルミナ／ウレアーゼの層で満たされてもよく、同時に第２のモジュールは、リン酸ジルコニウムで満たされてもよい。さらに、本発明の第１、第２、または第３の態様の実施形態では、吸着材料は、材料を層状に配置するのではなくモジュール内で混合されてもよい。

モジュールを再充填する目的に関して、カルシウム及びマグネシウムは、リン酸ジルコニウムから除去することがより難しいことがあるため、透析液がリン酸ジルコニウム層に達する前にこれらのイオンを除去することは有益であり得る。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、第１のモジュールは、活性炭、イオン交換樹脂、含水酸化ジルコニウム、及びアルミナ／ウレアーゼの層を収容してもよく、同時に第２のモジュールは、リン酸ジルコニウムを収容する。リン酸ジルコニウム層に残る唯一の取り除き可能なカチオンがアンモニウムであるように、イオン交換樹脂は、カルシウム、マグネシウム、及びカリウムを除去する。キレートイオン交換樹脂が用いられる場合、カリウムは、イオン交換樹脂を通過し、リン酸ジルコニウムによって除去される。カリウムは再充填中にリン酸ジルコニウムから除去することがより容易であるべきであり、これはより少量のイオン交換樹脂の使用を可能にする。

モジュールを互いに並列に位置付けることによって、並列モジュールのうちの１つは、交互の負荷サイクルを利用する取着された再充填器を利用して再充填されてもよい。例えば、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、図１５において第１のモジュール１３１が、活性炭、含水酸化ジルコニウム、及びアルミナ／ウレアーゼを収容し、第２のモジュール１３２及び第３のモジュール１３３がリン酸ジルコニウムを収容する場合、第２または第３のモジュールのいずれかは、他の並列モジュールを中断させることなく、この交互の負荷サイクルで選択的に再充填されてもよい。

同様に、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、図１６のシステムは、複数のモジュールの交互の負荷の再充填を可能にする。各モジュールのサブモジュールのいずれかは、他の並列サブモジュールを中断させることなく、再充填していてもよい。

本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、再利用可能なモジュール、弁、バイパスライン、及び洗浄ラインから残留流体の全てを確実に除去するために、モジュールを通して、アルゴン、空気、濾過空気、窒素、ヘリウム、または他の気体等の気体を吹き込むことは有利であり得る。洗浄ラインは、気体がモジュールを通して洗浄液体の代わりに、またはそれに加えて吹き込まれるように、適合されてもよい。

あるいは、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、洗浄ラインは、図１８に示されるように２つのラインに分けられてもよい。図１８は、洗浄ラインが液体及び気体の両方を利用するように適合される、図１７に示されるものと同様の実施形態からの第１のモジュールを示す。第１の洗浄ライン２５５は、第１のモジュール２５１の前に位置付けられる第１の弁２５２に接続してもよい。第１の弁２５２は、第１のバイパスライン２５４に接続してもよい。第１のバイパスライン２５４は、液体または気体のいずれかを第１のモジュール２５１を迂回して第２の弁２５３に方向付けることができる。第１の洗浄ライン２５５は、２つのラインにさらに分けられてもよい。これらのラインは、液体洗浄ライン２５７及び気体洗浄ライン２５８である。第２の洗浄ライン２５６は、第２の弁２５３に接続してもよく、また液体洗浄ライン２５９及び気体洗浄ライン２６０の両方を有してもよい。本発明の第１、第２、または第３の態様のこの実施形態は、気体及び液体の両方が、第１のモジュールに入るか、または第１のモジュールをバイパスすることを可能にする。

図２６は、気体及び液体ラインの両方を利用する本発明の第１、第２、または第３の態様の代替の実施形態を示す。第１の洗浄ライン４５６は、第１の弁４５４から第２の弁４５２に接続してもよい。第１の弁４５４は、再充填器コネクタ４５９及び流体収集器４６１に接続されてもよい。再充填器コネクタも、第３の弁４５５に取着されてもよい。第３の弁４５５は、気体源４６０に、及び第２の洗浄ライン４５７を介して第４の弁４５３に接続してもよい。第２の弁４５２及び第４の弁４５３の両方は、モジュール４５１及びバイパスライン４５８に接続する。本発明の第１、第２、または第３の態様のこの実施形態は、気体及び液体の両方が、モジュール４５１を通して、またはモジュール４５１の周りを循環することを可能にする。

洗浄ラインを気体洗浄ライン及び液体洗浄ラインに分けることに加えて、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、洗浄ラインは、２つの異なる液体ラインに分けられてもよい。これは、異なる液体が再充填器とモジュールとの間を移動することを可能にする。

モジュール式の吸着剤カートリッジのモジュールは取り外し可能にされ得るため、本発明の第１、第２、または第３の態様の任意の実施形態では、取り外し可能なモジュール（複数可）上に識別構成要素を含むことは有益であり得る。この識別構成要素は、バーコード、または特定のモジュールの識別を可能にする任意の他の構成要素であってもよい。次いでモジュールは、交差汚染を排除するために特定の患者、カートリッジ、またはシステムの他の部分と一致させることができる。

当業者であれば、動作のための特定の必要性に応じて、透析システムにおいて種々の組み合わせならびに／または修正及び変形が行われてもよいことを理解する。さらに、本発明の態様の一部として例示または記載される特徴は、単独または組み合わせのいずれかで本発明の態様に含まれ得る。

Claims (54)

1. 吸着剤カートリッジであって、
   互いに並列に位置付けられる少なくとも２つのモジュールを備え、
   前記モジュールが、流体流路、再充填器に流体接続可能な洗浄ライン、及び別のモジュールまたは流体流路に流体接続可能なバイパスラインのうちのいずれか１つに流体接続可能な１つ以上のコネクタを有する、前記吸着剤カートリッジ。
2. 前記モジュール、流体流路、洗浄ライン、またはバイパスラインを通る流れを選択的に方向付けるように前記コネクタ上で前記モジュールの前及び／または後に位置付けられる弁をさらに備える、請求項１に記載の前記吸着剤カートリッジ。
3. 前記モジュールを通る流れを選択的に方向付けるように前記コネクタ上で前記モジュールの前及び／または後に位置付けられる弁をさらに備える、請求項２に記載の前記吸着剤カートリッジ。
4. 前記弁が、二方弁、三方弁、四方弁、またはそれらの組み合わせのうちのいずれか１つである、請求項２または３に記載の前記吸着剤カートリッジ。
5. 前記モジュールのうちの少なくとも１つが、１つ以上の再充填器に流体接続可能であることによってオフライン状態にあるように構成され、
   前記モジュールのうちの少なくとも１つが、前記流体流路または前記バイパスラインのうちのいずれか一方に流体接続可能であることによってオンライン状態にあるように構成される、請求項１に記載の前記吸着剤カートリッジ。
6. 第１のモジュールが、第２及び第３のモジュールの前に直列に位置付けられ、前記第２及び第３のモジュールが、互いに並列に位置付けられる、請求項２に記載の前記吸着剤カートリッジ。
7. 前記第１のモジュールが第１のコネクタに接続され、前記第１のコネクタが第１の弁を有し、前記第１の弁が前記第１のコネクタ、第２のコネクタ、第３のコネクタ、及び第４のコネクタを接続し、前記第２のコネクタが前記第１の弁を前記第２のモジュールに接続し、前記第３のコネクタが前記第１の弁を前記第３のモジュールに接続し、前記第４のコネクタが前記第１の弁を第２の弁に接続し、前記第２の弁が前記第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第７のコネクタを接続し、前記第５のコネクタが前記第２の弁を前記第２のモジュールに接続し、前記第６のコネクタが前記第２の弁を前記第３のモジュールに接続し、前記第７のコネクタが前記第２の弁を前記吸着剤カートリッジの別の区分に接続する、請求項６に記載の前記吸着剤カートリッジ。
8. 第１のモジュールが、第２及び第３のモジュールの前に直列に位置付けられ、前記第２及び第３のモジュールが互いに並列に位置付けられ、前記第１のモジュールが第１のコネクタに接続され、前記第１のコネクタが第１の弁を有する、請求項３に記載の前記吸着剤カートリッジ。
9. 前記第１の弁が前記第１のコネクタ、第２のコネクタ、第３のコネクタ、及び第４のコネクタを接続し、前記第２のコネクタが前記第１の弁を第２の弁に接続し、前記第２の弁が前記第２のコネクタ、第１の洗浄ライン、及び前記第２のモジュールを接続し、前記第１の洗浄ラインが前記第２の弁を第１の再充填器コネクタに接続し、前記第３のコネクタが前記第１の弁を第３の弁に接続し、前記第３の弁が前記第３のコネクタ、第２の洗浄ライン、及び前記第３のモジュールを接続し、前記第２の洗浄ラインが前記第３の弁を第２の再充填器コネクタに接続し、前記第４のコネクタが前記第１の弁を第６の弁に接続し、前記第６の弁が前記第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第７のコネクタを接続し、前記第５のコネクタが前記第６の弁を第４の弁に接続し、前記第４の弁が前記第５のコネクタ、第３の洗浄ライン、及び前記第２のモジュールを接続し、前記第３の洗浄ラインが前記第４の弁を第３の再充填器コネクタに接続し、前記第６のコネクタが前記第６の弁を第５の弁に接続し、前記第５の弁が前記第６のコネクタ、第４の洗浄ライン、及び前記第３のモジュールを接続し、前記第４の洗浄ラインが前記第５の弁を第４の再充填器コネクタに接続し、前記第７のコネクタが前記第６の弁を前記吸着剤カートリッジの別の区分に接続する、請求項８に記載の前記吸着剤カートリッジ。
10. 第１及び第２のモジュールが互いに並列に位置付けられ、第３及び第４のモジュールが互いに並列に位置付けられ、前記第１及び第２のモジュールが前記第３及び第４のモジュールと直列である、請求項３に記載の前記吸着剤カートリッジ。
11. 第１の弁が第１、第２、第３、及び第４のコネクタを接続し、前記第２のコネクタが前記第１の弁を第２の弁に接続し、前記第２の弁が前記第２のコネクタ、第１の洗浄ライン、及び前記第１のモジュールを接続し、前記第１の洗浄ラインが、前記第２の弁を第１の再充填器コネクタに接続し、前記第３のコネクタが前記第１の弁を第３の弁に接続し、前記第３の弁が前記第３のコネクタ、第２の洗浄ライン、及び前記第２のモジュールを接続し、前記第２の洗浄ラインが前記第３の弁を第２の再充填器コネクタに接続し、前記第４のコネクタが前記第１の弁を第１０の弁に接続し、前記第１０の弁が前記第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第１１の弁を接続し、前記第５のコネクタが前記第１０の弁を第４の弁に接続し、前記第４の弁が前記第５のコネクタ、第３の洗浄ライン、及び前記第１のモジュールを接続し、前記第３の洗浄ラインが前記第４の弁を第３の再充填器コネクタに接続し、前記第６のコネクタが前記第１０の弁を第５の弁に接続し、前記第５の弁が前記第６のコネクタ、第４の洗浄ライン、及び前記第２のモジュールを接続し、前記第４の洗浄ラインが第４の再充填器コネクタを接続し、前記第１１の弁が前記第４のコネクタ、第７のコネクタ、第８のコネクタ、及び第１２の弁を接続し、前記第７のコネクタが前記第１１の弁を第６の弁に接続し、前記第６の弁が前記第７のコネクタ、第５の洗浄ライン、及び前記第３のモジュールを接続し、前記第５の洗浄ラインが第５の再充填器コネクタに接続し、前記第８のコネクタが前記第１１の弁を第７の弁に接続し、前記第７の弁が前記第８のコネクタ、第６の洗浄ライン、及び前記第４のモジュールを接続し、前記第６の洗浄ラインが前記第７の弁を第６の再充填器コネクタに接続し、前記第１２の弁が前記第４のコネクタ、第９のコネクタ、及び第１０のコネクタを接続し、前記第９のコネクタが前記第１２の弁を第８の弁に接続し、前記第８の弁が前記第９のコネクタ、第７の洗浄ライン、及び前記第３のモジュールを接続し、前記第７の洗浄ラインが前記第８の弁を第７の再充填器コネクタに接続し、前記第１０のコネクタが前記第１２の弁を第９の弁に接続し、前記第９の弁が前記第１０のコネクタ、第８の洗浄ライン、及び前記第４のモジュールを接続し、前記第８の洗浄ラインが前記第９の弁を第８の再充填器コネクタに接続する、請求項１０に記載の前記吸着剤カートリッジ。
12. 第１の弁が第１、第２、第３、及び第４のコネクタを接続し、前記第２のコネクタが前記第１の弁を第２の弁に接続し、前記第２の弁が前記第２のコネクタ、第１の洗浄ライン、及び前記第１のモジュールを接続し、前記第１の洗浄ラインが前記第２の弁を第１の再充填器コネクタに接続し、前記第３のコネクタが前記第１の弁を第３の弁に接続し、前記第３の弁が前記第３のコネクタ、第２の洗浄ライン、及び前記第２のモジュールを接続し、前記第２の洗浄ラインが前記第３の弁を第２の再充填器コネクタに接続し、前記第４のコネクタが前記第１の弁を第１２の弁に接続し、前記第１２の弁が前記第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第１３の弁を接続し、前記第５のコネクタが前記第１２の弁を第６の弁に接続し、前記第６の弁が前記第５のコネクタ、第４の弁、及び第８の弁を接続し、前記第４の弁が前記第６の弁、第３の洗浄ライン、及び前記第１のモジュールを接続し、前記第３の洗浄ラインが前記第４の弁を第３の再充填器コネクタに接続し、前記第６のコネクタが前記第１２の弁を第７の弁に接続し、前記第７の弁が前記第６のコネクタ、第９の弁、及び第５の弁を接続し、前記第５の弁が前記第７の弁、第４の洗浄ライン、及び前記第２のモジュールを接続し、前記第４の洗浄ラインが前記第５の弁を第４の再充填器コネクタに接続し、前記第８の弁が前記第６の弁、第５の洗浄ライン、及び前記第３のモジュールを接続し、前記第５の洗浄ラインが前記第８の弁を第５の再充填器コネクタに接続し、前記第９の弁が前記第７の弁、第６の洗浄ライン、及び前記第４のモジュールを接続し、前記第６の洗浄ラインが前記第９の弁を第６の再充填器コネクタに接続し、前記第１３の弁が前記第４のコネクタ、第７のコネクタ、及び第８のコネクタを接続し、前記第７のコネクタが前記第１３の弁を第１０の弁に接続し、前記第１０の弁が前記第７のコネクタ、第７の洗浄ライン、及び前記第３のモジュールを接続し、前記第７の洗浄ラインが前記第１０の弁を第７の再充填器コネクタに接続し、前記第８のコネクタが前記第１３の弁を第１１の弁に接続し、前記第１１の弁が前記第８のコネクタ、第８の洗浄ライン、及び前記第４のモジュールを接続し、前記第８の洗浄ラインが前記第１１の弁を第８の再充填器コネクタに接続する、請求項１０に記載の前記吸着剤カートリッジ。
13. 第１及び第２のモジュールが互いに並列に位置付けられ、第３及び第４のモジュールが互いに並列に位置付けられ、第５及び第６のモジュールが互いに並列に位置付けられ、前記第１及び第２のモジュールが前記第３及び第４のモジュールと直列であり、前記第３及び第４のモジュールが前記第５及び第６のモジュールと直列である、請求項２に記載の前記吸着剤カートリッジ。
14. 第１の弁が第１、第２、第３、及び第４のコネクタを接続し、前記第２のコネクタが前記第１の弁を第２の弁に接続し、前記第２の弁が前記第２のコネクタ、第１の洗浄ライン、及び前記第１のモジュールを接続し、前記第１の洗浄ラインが前記第２の弁を第１の再充填器コネクタに接続し、前記第３のコネクタが前記第１の弁を第３の弁に接続し、前記第３の弁が前記第３のコネクタ、第２の洗浄ライン、及び前記第２のモジュールを接続し、前記第２の洗浄ラインが前記第３の弁を第２の再充填器コネクタに接続し、前記第４のコネクタが前記第１の弁を第１４の弁に接続し、前記第１４の弁が前記第４のコネクタ、第５のコネクタ、第６のコネクタ、及び第１５の弁を接続し、前記第５のコネクタが前記第１４の弁を第４の弁に接続し、前記第４の弁が前記第５のコネクタ、第３の洗浄ライン、及び前記第１のモジュールを接続し、前記第３の洗浄ラインが前記第４の弁を第３の再充填器コネクタに接続し、前記第６のコネクタが前記第１４の弁を第５の弁に接続し、前記第５の弁が前記第６のコネクタ、第４の洗浄ライン、及び前記第２のモジュールを接続し、前記第４の洗浄ラインが第４の再充填器コネクタを接続し、前記第１５の弁が前記第４のコネクタ、第７のコネクタ、第８のコネクタ、及び第１６の弁を接続し、前記第７のコネクタが前記第１５の弁を第６の弁に接続し、前記第６の弁が前記第７のコネクタ、第５の洗浄ライン、及び前記第３のモジュールを接続し、前記第５の洗浄ラインが第５の再充填器コネクタを接続し、前記第８のコネクタが前記第１５の弁を第７の弁に接続し、前記第７の弁が前記第８のコネクタ、第６の洗浄ライン、及び前記第４のモジュールを接続し、前記第６の洗浄ラインが前記第７の弁を第６の再充填器コネクタに接続し、前記第１６の弁が前記第４のコネクタ、第９のコネクタ、第１０のコネクタ、及び第１７の弁を接続し、前記第９のコネクタが前記第１６の弁を第８の弁に接続し、前記第８の弁が前記第９のコネクタ、第７の洗浄ライン、及び前記第３のモジュールを接続し、前記第７の洗浄ラインが前記第８の弁を第７の再充填器コネクタに接続し、前記第１０のコネクタが前記第１６の弁を第９の弁に接続し、前記第９の弁が前記第１０のコネクタ、第８の洗浄ライン、及び前記第４のモジュールを接続し、前記第８の洗浄ラインが前記第９の弁を第８の再充填器コネクタに接続し、前記第１７の弁が前記第４のコネクタ、第１１のコネクタ、第１２のコネクタ、及び第１８の弁を接続し、前記第１１のコネクタが前記第１７の弁を第１０の弁に接続し、前記第１０の弁が前記第１１のコネクタ、第９の洗浄ライン、及び前記第５のモジュールを接続し、前記第９の洗浄ラインが前記第１０の弁を第９の再充填器コネクタに接続し、前記第１２のコネクタが前記第１７の弁を第１１の弁に接続し、前記第１１の弁が前記第１２のコネクタ、第１０の洗浄ライン、及び前記第６のモジュールを接続し、前記第１０の洗浄ラインが前記第１１の弁を第１０の再充填器コネクタに接続し、前記第１８の弁が前記第４のコネクタ、第１３のコネクタ、及び第１４のコネクタを接続し、前記第１３のコネクタが前記第１８の弁を第１２の弁に接続し、前記第１２の弁が前記第１３のコネクタ、第１１の洗浄ライン、及び前記第５のモジュールを接続し、前記第１１の洗浄ラインが前記第１２の弁を第１１の再充填器コネクタに接続し、前記第１４のコネクタが前記第１８の弁を第１３の弁に接続し、前記第１３の弁が前記第１４のコネクタ、第１２の洗浄ライン、及び前記第６のモジュールを接続し、前記第１２の洗浄ラインが前記第１３の弁及び第１２の再充填器コネクタを接続する、請求項１３に記載の前記吸着剤カートリッジ。
15. １つ以上のコネクタを有する少なくとも１つの再利用可能なモジュールを備える、請求項１に記載の前記吸着剤カートリッジ。
16. 前記カートリッジが、少なくとも１つの再利用不可能なモジュールを備える、請求項１に記載の前記吸着剤カートリッジ。
17. 前記少なくとも１つの再利用可能なモジュールが、吸着材料を収容する、請求項１５に記載の前記吸着剤カートリッジ。
18. 前記少なくとも１つの再利用可能なモジュールが、複数の吸着材料を収容する、請求項１５に記載の前記吸着剤カートリッジ。
19. 前記少なくとも１つの再利用不可能なモジュールが、吸着材料を収容する、請求項１６に記載の前記吸着剤カートリッジ。
20. 前記少なくとも１つの再利用不可能なモジュールが、複数の吸着材料を収容する、請求項１６に記載の前記吸着剤カートリッジ。
21. 前記モジュールを接続する前記１つ以上のコネクタが、迅速接続、ツイストロック、プッシュオン、及びネジ継手を含む群から選択される、請求項１に記載の前記吸着剤カートリッジ。
22. 前記１つ以上のコネクタが、ある長さの管及び弁組立体を備える、請求項１に記載の前記吸着剤カートリッジ。
23. 前記吸着材料が、リン酸ジルコニウム、含水酸化ジルコニウム、活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及びイオン交換樹脂を含む群から選択される、請求項１７に記載の前記吸着剤カートリッジ。
24. 前記吸着材料が、リン酸ジルコニウム、含水酸化ジルコニウム、活性炭、アルミナ、ウレアーゼ、及びイオン交換樹脂を含む群から選択される、請求項１９に記載の前記吸着剤カートリッジ。
25. 前記モジュールが、前記吸着剤カートリッジから取り外し可能である、請求項１５に記載の前記吸着剤カートリッジ。
26. 前記再利用可能なモジュールが、再生利用可能である、請求項１５に記載の前記吸着剤カートリッジ。
27. 少なくとも１つのモジュールが、バーコードまたは他の識別システムを有する、請求項１に記載の前記吸着剤カートリッジ。
28. 前記コネクタが、センサに対するアクセスポイントを含む、請求項２に記載の前記吸着剤カートリッジ。
29. 流体回路であって、
    各モジュールが１つ以上のコネクタによって接続される、並列の少なくとも２つのモジュールと、
    前記コネクタに沿った前記モジュールを通る流れを方向付ける動作可能なラインと、
    １つ以上のコネクタを再充填器に流体接続する少なくとも１つの洗浄ラインと、
    少なくとも１つのモジュール及び動作可能なラインをバイパスするための少なくとも１つのバイパスラインと、を備える、前記流体回路。
30. 前記コネクタに沿った前記モジュールを通る流れを方向付ける前記動作可能なラインが、１つ以上のモジュールにオンライン状態で流体接続される、請求項２９に記載の前記流体回路。
31. 前記コネクタに沿った前記モジュールを通る流れを方向付ける前記動作可能なラインが、１つ以上のモジュールにオフライン状態で流体接続される、請求項２９に記載の前記流体回路。
32. 吸着剤を再充填する方法であって、
    少なくとも第１のモジュール及び第２のモジュールを１つ以上のコネクタで並列に接続するステップと、
    少なくとも１つのコネクタを、再充填器に流体接続される洗浄ラインに流体接続するステップと、
    少なくとも１つのコネクタを、前記コネクタからの流れを逸らして少なくとも１つのモジュールをバイパスするバイパスラインに流体接続するステップと、
    前記モジュール、バイパスライン、及び／または前記洗浄ライン間の接合部で１つ以上の弁を前記コネクタに接続するステップと、
    前記弁を選択的に開放及び閉鎖して、前記コネクタ、モジュール、バイパスライン、及び／または洗浄ラインを通る流れを方向付けるステップと、を含む、前記方法。
33. 前記１つ以上の弁が、二方弁、三方弁、四方弁、またはそれらの組み合わせのうちのいずれか１つである、請求項３２に記載の前記方法。
34. 弁が、コネクタ上で前記第１のモジュールの前に位置付けられ、前記弁が、前記コネクタ、洗浄ライン、及び前記第２のモジュールを接続し、前記弁が、流れが再充填器に方向付けられるように、前記洗浄ラインに対して開放され、前記コネクタ及び第２のモジュールに対して閉鎖される、請求項３２に記載の前記方法。
35. 弁が、コネクタ上で前記第１のモジュールの前に位置付けられ、前記弁が、前記コネクタ、洗浄ライン、及び前記第２のモジュールを接続し、前記弁が、流れが再充填器に方向付けられるように、前記洗浄ライン及びコネクタに対して開放され、前記第２のモジュールに対して閉鎖される、請求項３２に記載の前記方法。
36. 弁が、コネクタ上で前記第１のモジュールの前に位置付けられ、前記弁が、前記コネクタ、洗浄ライン、及び前記第２のモジュールを接続し、前記弁が、流れが前記第２のモジュールに方向付けられるように、前記第２のモジュールに対して開放され、前記洗浄ライン及び前記コネクタに対して閉鎖される、請求項３２に記載の前記方法。
37. 弁が、コネクタ上で前記第１のモジュールの前に位置付けられ、前記弁が、前記コネクタ、洗浄ライン、及び前記第２のモジュールを接続し、前記弁が、流れが前記コネクタを通して、かつ前記第１のモジュールを通して方向付けられるように、前記コネクタに対して開放され、前記第２のモジュール及び洗浄ラインに対して閉鎖される、請求項３２に記載の前記方法。
38. ポンプが前記再充填器または洗浄ラインに取着される、請求項３２に記載の前記方法。
39. 気体を使用して前記モジュールを膨張させるステップをさらに含む、請求項３２に記載の前記方法。
40. 前記洗浄ラインが、上部ラインと下部ラインに細分される、請求項３２に記載の前記方法。
41. 前記上部ラインが流体ラインであり、前記下部ラインが気体ラインである、請求項４０に記載の前記方法。
42. 前記上部ラインが気体ラインであり、前記下部ラインが流体ラインである、請求項４０に記載の前記方法。
43. 前記上部ライン及び前記下部ラインの両方が流体ラインである、請求項４０に記載の前記方法。
44. 前記少なくとも２つのモジュールが、制御されたコンプライアント透析回路の一部である、請求項１に記載の前記吸着剤カートリッジ。
45. 前記弁が、モジュールに入る流れ、モジュールから出る流れ、及びモジュール間の流れを調節するためのプログラム可能なコントローラまたはコンピュータシステムの制御下で動作する、請求項２に記載の前記吸着剤カートリッジ。
46. 前記弁を通る流体の流れが、光電セルまたは他の流れ感知及び／もしくは測定装置によって感知される、請求項２に記載の前記吸着剤カートリッジ。
47. 前記流体流路中で流体を循環させるための制御ポンプをさらに備える、請求項１に記載の前記吸着剤カートリッジ。
48. 前記複数の吸着材料が一緒に混合される、請求項１８に記載の前記吸着剤カートリッジ。
49. 流体が前記第１または第２のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、前記第１及び第２のモジュールが第１の組の１つ以上のコネクタ上で前記第１及び第２のモジュールの前に位置付けられる第１の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第１及び第２のモジュールの両方をバイパスすることができるように、バイパスラインが前記第１の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が第１の再充填器コネクタから前記第１または第２のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、前記第１の再充填器コネクタが前記第１の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第１または第２のモジュールから前記第３または第４のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、前記第１のモジュール、第２のモジュール、及びバイパスラインが第２の組の１つ以上のコネクタ上で前記第１及び第２のモジュールの後かつ前記第３及び第４のモジュールの前に位置付けられる第２の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第３及び第４のモジュールの両方をバイパスすることができるように、前記バイパスラインが前記第２の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が第２の再充填器コネクタから前記第３または第４のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、前記第２の再充填器コネクタが前記第２の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第３または第４のモジュールから前記第５または第６のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、前記第３のモジュール、第４のモジュール、及びバイパスラインが、第３の組の１つ以上のコネクタ上で前記第３及び第４のモジュールの後かつ前記第５及び第６のモジュールの前に位置付けられる第３の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第５及び第６のモジュールの両方をバイパスすることができるように、前記バイパスラインが前記第３の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が第３の再充填器コネクタから前記第５または第６のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、前記第３の再充填器コネクタが前記第３の組の１つ以上の弁に流体接続される、請求項１３に記載の前記吸着剤カートリッジ。
50. 流体が前記第１または第２のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、前記第１及び第２のモジュールが第１の組の１つ以上のコネクタ上で前記第１及び第２のモジュールの前に位置付けられる第１の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第１及び第２のモジュールの両方をバイパスすることができるように、バイパスラインが前記第１の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が第１の再充填器コネクタから前記第１または第２のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、前記第１の再充填器コネクタが前記第１の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第１または第２のモジュールから第３または第４のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、前記第１のモジュール、第２のモジュール、及びバイパスラインが第２の組の１つ以上のコネクタ上で前記第１及び第２のモジュールの後かつ前記第３及び第４のモジュールの前に位置付けられる第２の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第３及び第４のモジュールの両方をバイパスすることができるように、前記バイパスラインが前記第２の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が第２の再充填器コネクタから前記第３または第４のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、前記第２の再充填器コネクタが前記第２の組の１つ以上の弁に流体接続される、請求項１０に記載の前記吸着剤カートリッジ。
51. 第２及び第３のモジュールの前に直列に位置付けられる第１のモジュールをさらに備え、前記第２及び第３のモジュールが互いに並列に位置付けられ、前記第１のモジュールが前記第１のモジュールの後かつ前記第２及び第３のモジュールの前に位置付けられる一組の１つ以上のコネクタに接続され、流体が前記第２または第３のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、一組の１つ以上の弁が前記一組の１つ以上のコネクタ上に位置付けられ、流体が前記第２及び第３のモジュールの両方をバイパスすることができるように、バイパスラインが前記一組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が再充填器コネクタから前記第２または第３のモジュールのいずれかに方向付けられ得るように、前記再充填器コネクタが前記一組の１つ以上の弁に流体接続される、請求項２に記載の前記吸着剤カートリッジ。
52. 流体が前記第１または第２のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、前記第１及び第２のモジュールが第１の組の１つ以上のコネクタ上で前記第１及び第２のモジュールの前に位置付けられる第１の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第１及び第２のモジュールの両方をバイパスすることができるように、バイパスラインが前記第１の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第１または第２のモジュールから前記第３または第４のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、前記第１のモジュール、第２のモジュール、及びバイパスラインが第２の組の１つ以上のコネクタ上で前記第１及び第２のモジュールの後かつ前記第３及び第４のモジュールの前に位置付けられる第２の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第３及び第４のモジュールの両方をバイパスすることができるように、前記バイパスラインが前記第２の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第３または第４のモジュールから前記第５または第６のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、前記第３のモジュール、第４のモジュール、及びバイパスラインが第３の組の１つ以上のコネクタ上で前記第３及び第４のモジュールの後かつ前記第５及び第６のモジュールの前に位置付けられる第３の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第５及び第６のモジュールの両方をバイパスすることができるように、前記バイパスラインが前記第３の組の１つ以上の弁に流体接続される、請求項１３に記載の前記吸着剤カートリッジ。
53. 流体が前記第１または第２のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、前記第１及び第２のモジュールが第１の組の１つ以上のコネクタ上で前記第１及び第２のモジュールの前に位置付けられる第１の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第１及び第２のモジュールの両方をバイパスすることができるように、バイパスラインが前記第１の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第１または第２のモジュールから前記第３または第４のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、前記第１のモジュール、第２のモジュール、及びバイパスラインが第２の組の１つ以上のコネクタ上で前記第１及び第２のモジュールの後かつ前記第３及び第４のモジュールの前に位置付けられる第２の組の１つ以上の弁に流体接続され、流体が前記第３及び第４のモジュールの両方をバイパスすることができるように、前記バイパスラインが前記第２の組の１つ以上の弁に流体接続される、請求項１０に記載の前記吸着剤カートリッジ。
54. 第１のモジュールが第２及び第３のモジュールの前に直列に位置付けられ、前記第２及び第３のモジュールが互いに並列に位置付けられ、前記第１のモジュールが前記第１のモジュールの後かつ前記第２及び第３のモジュールの前に位置付けられる一組の１つ以上のコネクタに接続され、流体が前記第２または第３のモジュールのいずれかの中に方向付けられ得るように、一組の１つ以上の弁が前記一組の１つ以上のコネクタ上に位置付けられ、流体が前記第２及び第３のモジュールの両方をバイパスすることができるように、バイパスラインが前記一組の１つ以上の弁に流体接続される、請求項２に記載の前記吸着剤カートリッジ。

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