JP2018536526A - 埋込型腎代替療法システム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、参照によってその全内容が本明細書に組み込まれている、2015年12月4日に出願された米国特許仮出願第62/262,915号、件名「埋込型腎代替療法(AN IMPLANTABLE RENAL REPLACEMENT THERAPY)」の優先権を主張するものである。
文献の引用
Claims (51)
- 供給側と、濾過側と、前記供給側と前記濾過側とを隔てる非シリコンセラミックフィルタと、を有する濾過システムと、
供給側と、濾過側と、前記供給側と前記濾過側とを隔てる非シリコンセラミックフィルタと、を有する再吸収システムと、
動脈グラフトと、前記濾過システム供給側の入口と、前記濾過システム供給側の出口と、前記再吸収システム濾過側の入口と、前記再吸収システム濾過側の出口と、且つ静脈グラフトと連通している無弁血流回路と、
流体供給チャネルと、流体戻りチャネルと、電源ケーブルと、データ通信ケーブルとを含む経皮駆動系と、
前記流体供給チャネルと、且つ前記濾過システム濾過側の入口と連通している濾過システム入口弁と、
前記再吸収システム供給側と、且つ前記流体戻りチャネルと連通している再吸収システム第1出口弁と、
前記再吸収システム供給側と、且つ、膀胱又は尿収集袋と連通しているグラフトと連通している再吸収システム第2出口弁と、
入口が前記濾過システム濾過側と連通していて、出口が前記再吸収システム供給側と連通している濾液ポンプと、
前記濾過システムと、前記再吸収システムと、前記濾液ポンプと、を収容する埋込ハウジングと、
を含む腎代替療法システム。 - 前記埋込ハウジングは、4つの開口部以外が完全に封止されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記4つの開口部は、前記経皮駆動系の為、前記血流回路の、前記濾過システム供給側の入口の為、前記血流回路の、前記再吸収システム濾過側の出口の為、並びに前記再吸収システム第2出口弁と連通する開口の為の、前記埋込ハウジングの内側部分との連通を提供するように配置されている、請求項2に記載のシステム。
- 前記埋込ハウジングは、5つの開口部以外が完全に封止されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記5つの開口部は、流体供給管の為、流体戻り管の為、前記血流回路の、前記濾過システム供給側の入口の為、前記血流回路の、前記再吸収システム濾過側の出口の為、並びに前記再吸収システム第2出口弁と連通する開口の為の、前記埋込ハウジングの内側部分との連通を提供するように配置されている、請求項4に記載のシステム。
- 前記濾過システム非シリコンセラミックフィルタは、66,500ダルトン未満の血液成分を前記濾過システム濾過側に濾過するように選択されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記再吸収システム非シリコンセラミックフィルタは、前記濾過システム供給側にある、分子量が500ダルトン未満の成分を、前記再吸収システム濾過側及び前記無弁血流回路に通すようにサイズ決定されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記濾過システム非シリコンセラミックフィルタは、分子量が65,000ダルトン未満である分子量流体を前記濾過システム濾過側まで通り抜けさせる一方、前記濾過システム供給側の前記入口から前記濾過システム供給側の前記出口を通って流れるほぼ全てのアルブミンを、前記無弁血流回路内を流れる血液の中に保持するように選択されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記濾過システム非シリコンセラミックフィルタは、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、及び熱分解カーボンのうちの1つ以上を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記濾過システムフィルタは、破壊靭性KIC値が1.00(MPa.m1/2)を超える材料及び構造のうちの1つ以上を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記再吸収システム非シリコンセラミックフィルタは、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、及び熱分解カーボンのうちの1つ以上を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のシステム。
- 単一の生体適合性シースに封入された前記流体供給チャネル、前記流体戻りチャネル、前記電源ケーブル、及び前記経皮駆動系の前記データ通信ケーブルを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記濾過システム内の圧力を測定するセンサ、前記濾過システム内の流量を測定するセンサ、前記再吸収システム内の圧力を測定するセンサ、又は前記再吸収システム内の流量を測定するセンサのうちの1つ以上を更に含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記濾過システム内に、血中タンパク質の量を測定するセンサ、血糖の量を測定するセンサ、血中尿素の量を測定するセンサ、又は血中クレアチニンの量を測定するセンサのうちの1つ以上を更に含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記再吸収システム内に、血中タンパク質の量を測定するセンサ、血糖の量を測定するセンサ、血中尿素の量を測定するセンサ、又は血中クレアチニンの量を測定するセンサのうちの1つ以上を更に含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記濾過システムの前記非シリコンセラミックフィルタの汚れ又は裂けを示すセンサ、又は前記再吸収システムの前記非シリコンセラミックフィルタの汚れ又は裂けを示すセンサを更に含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載のシステム。
- 制御装置を更に含み、前記制御装置は、電子ディスプレイと、前記濾過システム入口弁、前記再吸収システム第1出口弁、前記再吸収システム第2出口弁、及び前記濾液ポンプと電子通信しているコンピュータコントローラと、を有する、請求項1〜16のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記コンピュータコントローラは、請求項13〜16に記載のセンサのうちの1つ以上と電子通信している、請求項17に記載のシステム。
- 入口が前記動脈グラフトと連通していて、出口が前記濾過システム供給側の前記入口と連通している血液ポンプを更に含む、請求項1〜18のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記コンピュータコントローラは更に、濾過モード、再吸収モード、フィルタ洗浄モード、及び尿フラッシングモードから選択された、事前選択される機能モードで前記システムを動作させるコンピュータ可読命令を含む、請求項17、18、及び19に記載のシステム。
- 前記事前選択される機能モードは前記濾過モードであり、前記濾過モードでは、前記システムを動作させる前記コンピュータ可読命令は更に、前記濾過システム入口弁、前記再吸収システム第1出口弁、前記再吸収システム第2出口弁を閉じて、ポンプにより濾液を前記濾過システムから前記再吸収システムに転送するように前記濾液ポンプの動作を制御する命令を含む、請求項20に記載のシステム。
- 前記事前選択される機能モードは前記再吸収モードであり、前記再吸収モードでは、前記システムを動作させる前記コンピュータ可読命令は更に、前記濾過システム入口弁、前記再吸収システム第1出口弁、前記再吸収システム第2出口弁を閉じて、ポンプにより濾液を前記再吸収システム非シリコンセラミックフィルタに通すように前記濾液ポンプの動作を制御する命令を含む、請求項20に記載のシステム。
- 前記事前選択される機能モードは前記フィルタ洗浄モードであり、前記フィルタ洗浄モードでは、前記システムを動作させる前記コンピュータ可読命令は更に、前記濾過システム入口弁を開いて、前記再吸収システム第1出口弁を開いて、前記再吸収システム第2出口弁を閉じて、ポンプにより洗浄液を注入するように前記濾液ポンプの動作を制御する命令を含む、請求項20に記載のシステム。
- 前記事前選択される機能モードは前記尿フラッシングモードであり、前記尿フラッシングモードでは、前記システムを動作させる前記コンピュータ可読命令は更に、前記濾過システム入口弁を閉じて、前記再吸収システム第1出口弁を閉じて、前記再吸収システム第2出口弁を開いて、ポンプにより濾液を前記再吸収システムから、前記膀胱又は尿収集袋と連通している前記グラフトに転送するように前記濾液ポンプの動作を制御する命令を含む、請求項20に記載のシステム。
- 前記事前選択される機能モードは前記サービスモードであり、前記サービスモードでは、前記システムを動作させる前記コンピュータ可読命令は更に、前記濾過システム入口弁を開くか閉じて、前記再吸収システム第1出口弁を開くか閉じて、前記再吸収システム第2出口弁を開くか閉じて、ポンプにより前記濾液を前記再吸収システムから、前記膀胱と連通している前記グラフトに転送するかしないように前記濾液ポンプの動作を制御する命令を含む、請求項20に記載のシステム。
- 前記システムを動作させる前記コンピュータ可読命令は更に、事前選択される機能モードの間の前記血液ポンプの動作を制御することを含む、請求項19〜25のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記制御装置に接続された少なくとも1つのバッテリパックを更に含む、請求項1〜26のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記制御装置ディスプレイは更に、前記事前選択される機能モードのうちの1つを選択するタッチスクリーンを含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載のシステム。
- 腎代替濾過療法を実施する方法であって、
血液を患者の動脈グラフトから無弁血流回路内に流すステップであって、前記血液は、濾過システム供給側の入口、濾過システム供給側の出口、再吸収システム濾過側の入口、再吸収システム濾過側の出口、及び静脈グラフトを通って流れる、前記流すステップと、
前記濾過システム供給側にある前記流れる血液の成分の一部を第1の非シリコンセラミックフィルタに通して濾過し、濾液を濾過システム濾過側に渡すステップと、
前記濾液の一部をポンプで前記濾過システム濾過側から再吸収システムの供給側に転送するステップと、
前記再吸収システムの前記供給側にある前記濾液の一部を第2の非シリコンセラミックフィルタに通して濾過し、前記濾液成分の一部を、前記血流回路と連通している前記再吸収システム濾過側に渡すステップと、
を含む方法。 - 前記流すステップ、前記濾過するステップ、前記ポンプにより転送するステップ、及び前記濾過するステップのうちの1つ以上を、経皮駆動系の流体供給チャネルと、且つ前記濾過システム濾過側の入口と連通している濾過システム入口弁と、前記再吸収システム供給側と、且つ前記経皮駆動系の流体戻りチャネルと連通している再吸収システム第1出口弁と、前記再吸収システム供給側と、且つ、膀胱と連通しているグラフトと連通している再吸収システム第2出口弁と、入口が前記濾過システム濾過側と連通していて、出口が前記再吸収システム供給側と連通している濾液ポンプと、を動作させることにより実施するステップであって、前記濾過システム入口弁、前記再吸収システム第1出口弁、前記再吸収システム第2出口弁、及び前記濾液ポンプと電子通信しているコンピュータコントローラを使用して実施する前記ステップを更に含む、請求項29に記載の方法。
- 前記コンピュータコントローラは、前記濾過システム入口弁、前記再吸収システム第1出口弁、前記再吸収システム第2出口弁、及び前記濾液ポンプと無線電子通信している、請求項30に記載の方法。
- 前記コンピュータコントローラは、前記経皮駆動系内の有線接続により、前記濾過システム入口弁、前記再吸収システム第1出口弁、前記再吸収システム第2出口弁、及び前記濾液ポンプと電子通信している、請求項30に記載の方法。
- 濾過モード、再吸収モード、フィルタ洗浄モード、及び尿フラッシングモードから選択された、事前選択される機能モードで前記療法システムを動作させるコンピュータ可読命令を前記コンピュータコントローラにおいて実行するステップを更に含む、請求項29〜32のいずれか一項に記載の方法。
- 前記事前選択される機能モードは前記濾過モードであって、前記濾過システム入口弁、前記再吸収システム第1出口弁、前記再吸収システム第2出口弁を閉じて、ポンプにより濾液を前記濾過システムから前記再吸収システムに転送するように前記濾液ポンプの動作を制御する、前記システムを動作させる前記コンピュータ可読命令を実行する、請求項33に記載の方法。
- 前記事前選択される機能モードは前記再吸収モードであって、前記濾過システム入口弁、前記再吸収システム第1出口弁、前記再吸収システム第2出口弁を閉じて、ポンプにより濾液を前記第2の非シリコンセラミックフィルタに通すように前記濾液ポンプの動作を制御する、前記システムを動作させる前記コンピュータ可読命令を実行する、請求項33に記載の方法。
- 前記事前選択される機能モードは前記フィルタ洗浄モードであって、前記濾過システム入口弁を開いて、前記再吸収システム第1出口弁を開いて、前記再吸収システム第2出口弁を閉じて、ポンプにより洗浄液を注入するように前記濾液ポンプの動作を制御する、前記システムを動作させる前記コンピュータ可読命令を実行する、請求項33に記載の方法。
- 前記事前選択される機能モードは前記尿フラッシングモードであって、前記濾過システム入口弁及び前記再吸収システム第1出口弁を閉じて、前記再吸収システム第2出口弁を開いて、ポンプにより濾液を前記再吸収システムから、前記膀胱と連通している前記グラフトに転送するように前記濾液ポンプの動作を制御する、前記システムを動作させる前記コンピュータ可読命令を実行する、請求項33に記載の方法。
- 患者から血液を流す前記ステップは更に、事前選択される機能モードの間の血液ポンプの動作を制御するコンピュータ可読命令を実行することを含む、請求項29〜37のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の非シリコンセラミックフィルタを使用する前記濾過ステップは、66,500ダルトン未満の血液成分の濾液を前記濾過システム濾過側に入れる、請求項29〜38のいずれか一項に記載の方法。
- 第2の非シリコンセラミックフィルタを使用する前記濾過ステップは、分子量が500ダルトン未満である成分を有する、前記濾過システム供給側にある濾液を、前記再吸収システム濾過側及び前記無弁血流回路に入れる、請求項29〜39のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の非シリコンセラミックフィルタは、分子量が65,000ダルトン未満である分子量流体を前記濾過システム濾過側まで通り抜けさせる一方、前記濾過システム供給側の前記入口から前記濾過システム供給側の前記出口を通って流れるほぼ全てのアルブミンを、前記無弁血流回路内を流れる血液の中に保持するように選択されている、請求項29〜40のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の非シリコンセラミックフィルタ及び前記第2の非シリコンセラミックフィルタに通す前記濾過ステップは、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、及び熱分解カーボンのうちの1つ以上で形成された濾過経路を含む、請求項29〜41のいずれか一項に記載の方法。
- 前記経皮駆動系のデータ通信チャネルを使用して、前記濾過システム内の圧力を測定するセンサの圧力読み取り値を前記制御装置に伝達するステップ、前記経皮駆動系のデータ通信チャネルを使用して、前記濾過システム内の流量を測定するセンサの圧力読み取り値を前記制御装置に伝達するステップ、前記経皮駆動系のデータ通信チャネルを使用して、前記再吸収システム内の圧力を測定するセンサの圧力読み取り値を前記制御装置に伝達するステップ、又は、前記経皮駆動系のデータ通信チャネルを使用して、前記再吸収システム内の流量を測定するセンサの圧力読み取り値を前記制御装置に伝達するステップのうちの1つ以上のステップを更に含む、請求項29〜42のいずれか一項に記載の方法。
- 前記濾過システム内にある、血中タンパク質の量を測定するセンサ、血糖の量を測定するセンサ、血中尿素の量を測定するセンサ、又は血中クレアチニンの量を測定するセンサのうちの1つ以上のセンサの出力を、前記経皮駆動系のデータ通信チャネルを使用して前記制御装置に伝達するステップを更に含む、請求項29〜43のいずれか一項に記載の方法。
- 前記濾過システムの前記非シリコンセラミックフィルタの汚れ又は裂けを示すセンサ、又は前記再吸収システムの前記非シリコンセラミックフィルタの汚れ又は裂けを示すセンサのうちの1つ以上のセンサの出力を、前記経皮駆動系のデータ通信チャネルを使用して前記制御装置に伝達するステップを更に含む、請求項29〜44のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項B15、B16、及びB17に記載の1つ以上の伝達ステップに対する応答として、前記濾過システム入口弁、前記再吸収システム第1出口弁、前記再吸収システム第2出口弁、及び前記濾液ポンプを動作させるコンピュータ可読命令を前記コンピュータコントローラ内で実行するステップを更に含む、請求項29〜45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記濾過システム及び前記再吸収システムの前記構成要素を収容している前記埋込ハウジングは、動脈、静脈、又は膀胱のうちのいずれかに隣接して経皮的に埋め込まれる、請求項1〜46のいずれか一項に記載のシステム又は方法。
- 前記濾過システム及び前記再吸収システムの前記構成要素を収容している前記埋込ハウジングは、前記療法を受ける前記患者の皮膚に隣接するように皮下に埋め込まれる、請求項1〜47のいずれか一項に記載のシステム又は方法。
- 前記制御装置、並びに、前記濾過システム及び前記再吸収システムの前記構成要素を収容しているハウジングは、前記患者の外側にあり、前記動脈グラフト、前記静脈グラフト、及び前記膀胱とつながっている前記グラフトと経皮的に接続されている、請求項1〜48のいずれか一項に記載のシステム又は方法。
- 前記濾過システム及び前記再吸収システムの構成要素が皮下に埋め込まれていて、左側静脈、左側動脈、及び膀胱又は尿収集袋への、或いは、右側静脈、右側動脈、及び膀胱又は尿収集袋への適切な経皮アクセス又は皮下アクセスが可能である、請求項1〜49のいずれか一項に記載のシステム又は方法。
- 前記濾過システム及び前記再吸収システム、又は前記関連付けられた方法は、処理済み濾液又は二重処理済み濾液をもたらす、請求項1〜50のいずれか一項に記載のシステム又は方法。
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