JP6124421B2 - 透析処理において尿毒症性毒素を除去する為の方法及び組成 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

[0001]本願は、共通して所有される特許協力条約出願ＷＯ２００７／０８９８５５Ａ２に対する手段に関連しており、その全ての内容は、参考および依拠する為に、本願に組み込まれる。

背景

[0002]本願の開示内容は、全般的に、治療方法に関する。より具体的には、本願の開示内容は、透析処理に関する。

[0003]病気、傷害、他の理由により、腎臓システムが機能しなくなる場合がある。どんな理由による腎不全でも、幾つかの生理学的な障害が存在する。水、ミネラル（Ｎａ、Ｋ，Ｃｌ、Ｃａ、Ｐ、Ｍｇ、ＳＯ_４）のバランス、固定された水素イオンの連日の代謝負荷の排泄は、もはや、腎不全においては可能ではない。腎不全の間、窒素代謝の毒性最終産物（尿素、クレアチニン、尿酸など）は、血液及び組織中に蓄積可能である。

[0004]透析処理は、濃度勾配の下方に半透過性膜を横切る拡散によって溶液内の要素を分離する為に案出されてきた。理論的には、透析は、２つの方法、血液透析及び腹膜透析を備える。

[0005]血液透析治療は、患者の血液を利用して、患者から、老廃物、毒素、過剰な水分を除去する。患者は、血液透析機に連結され、患者の血液は、機械を通って圧送される。カテーテルは、患者の静脈及び動脈に挿入され、血液流を血液透析機へ／から連結する。老廃物、毒素、過剰水分は、患者の血液から除去され、その血液は患者に注入されて戻される。血液透析治療は、数時間続き、一般的には、週に約３〜４時間、治療センターで行われる。

[0006]腹膜透析は、透析溶液と、患者の腹膜腔へと注入される透析液を利用する。透析液は、腹膜腔内で患者の腹膜膜と接触する。老廃物、毒素、過剰水分は、患者の血液流から、腹膜膜を通って、透析液へと通過する。血液流から透析液への老廃物、毒素、水分の移送は、拡散及び浸透によって生じる。使いきった透析液は、患者から老廃物、毒素、水分を除去する為に、患者の腹膜腔から排出される。

[0007]様々な種類の腹膜透析があり、連続性歩行可能式腹膜潅流（ＣＡＰＤ）、自動腹膜透析を含む。ＣＡＰＤは、手動透析治療であり、患者は、排出の為に体内埋植されたカテーテルを連結し、使いきった透析液を腹膜腔から排出させる。患者は、それから、新たな透析液のバッグに連結し、手動で、新たな透析液をカテーテルを通して患者の腹膜腔へ注入する。患者は、透析液を腹膜腔内部で滞留させ、老廃物、毒素、過剰な水分を患者の血液流から透析溶液に移送するように、新たな透析液バッグからカテーテルを分離する。滞留期間の後、患者は手動透析処置を繰り返す。

[0008]ＣＡＰＤにおいて、患者は、幾つかの排出、充填、滞留サイクルを、例えば、１日に約４回、その日に行う。各治療サイクルは、概して、約３〜４時間かかる。患者によって行われる手動腹膜透析は、多量の時間と患者による努力が必要である。患者は、規則的に不便を感じ、患者の生活品質を改善するように治療法の向上の為に十分な機会を残す。

[0009]自動腹膜透析は、透析治療が排出、充填、滞留サイクルを含む点で、連続した腹膜透析と類似する。しかしながら、透析機は、概して、患者が眠っている夜中に、自動的に３−４サイクルの腹膜透析処置を行う。

[0010]このために、透析機は、体内埋植されたカテーテルと流動的に連結されている。透析機は、また、透析溶液バッグのような新たな透析液源に、更に、流体排出部に、流動的に連結される。透析機は、腹膜腔から、カテーテルを通って、排出部まで、使いきった透析液を圧送する。その後、透析機は、透析液源から、カテーテルを通って、患者の腹膜腔へと、新たな透析液を圧送する。透析機は、透析液を腹膜腔内部で滞留させ、老廃物、毒素、過剰水分を患者の血液流から透析溶液に移送する。透析機は、コンピュータ制御されるので、患者が透析機に連結されるとき（例えば夜中）透析治療は自動的に生じる。

[0011]幾つかの排出、充填、滞留サイクルが、治療中に生じる。また、最後の充填は、概して、自動化された透析治療の最後に使用されるので、患者は、透析機から離れ、透析液が腹膜腔内に残っている間は連日の仕事を続けることができる。自動化された腹膜透析は、排出、滞留、充填ステップを手動的に行うことから患者を解放し、患者の透析治療及び生活の品質を改善することができる。

[0012]最近の開発及び治療法の観点から、伝統的腹膜透析及び血液透析間の境界は、不鮮明になった。例えば、幾つかの治療法は、両方の治療法のコンポーネントを使用する。

[0013]最近の治療法は、再生透析である。このシステムにおいて、透析再生の為のカートリッジを含む透析システムが使用される。カートリッジは、ジルコニウムベースレジンを含むレジン床を含む。そのようなシステムで使用されるカートリッジの一例は、オクラホマ州オクラホマ市のSorb TechnologyによるRedyという名称の下で製造されているが、医療関係者の一定の注意が必要である。さらに、カートリッジによって再生される透析液は、望ましくないナトリウム及びｐＨレベルを有する。この点で、透析溶液は、生理ｐＨや電解質含有量を持たない。これは、透析溶液が患者の腹膜腔へ再注入される場合、特に問題である。

概要

[0014]本願の開示内容は、患者に透析を与える為の改良システム及び方法を提供する。より具体的には、実施形態において、本願の開示内容は、再生透析療法の為の、システム、カートリッジ、方法を提供する。しかしながら、本願の開示内容のカートリッジは、血液透析、腹膜透析療法および急性透析を含む様々な療法に使用可能であることに留意されたい。本願の開示内容のカートリッジは、ポータブル（例えば、装着可能な）システムまたは、例えば診療設定において概して見られる慣例システムにおける使用に適する。

[0015]このため、実施形態において、透析処置において尿毒素を除去する為に本体を備える装置であって、本体が、入口及び出口を有し、内部を画成し、内部が、ウレアーゼを備える層、酸化ジルコニウムを備える層、リン酸ジルコニウムを備える層、炭素を備える層を含み、当該装置に入る流体が、ウレアーゼ又はリン酸ジルコニウム層と接触する前に当該装置に入る際、酸化ジルコニウム層と接触するように構成され配置される上記装置が提供される。

[0016]実施形態において、酸化ジルコニウムは、重炭酸の形である。

[0017]実施形態において、酸化ジルコニウムは、ヒドロキシルの形である。

[0018]実施形態において、炭酸層は、出口と並列に配置されている。

[0019]実施形態において、流体は、炭素層に入る前に酸化ジルコニウム層を通って流れる。

[0020]実施形態において、リン酸ジルコニウムは、約２〜約８のｐＨを有する。

[0021]実施形態において、酸化ジルコニウムは、約６〜約１３のｐＨを有する。

[0022]実施形態において、２つの分離したリン酸ジルコニウムの層が設けられる。

[0023]実施形態において、２つの分離した酸化ジルコニウムの層が設けられる。

[0024]実施形態において、当該装置の入口端及び出口端の各々に、開いたヘッダが設けられる。

[0025]実施形態において、出口端に配置された、大気にガスを排出させる為の開口が設けられる。

[0026]実施形態において、ウレアーゼ層は第１層である。

[0027]実施形態において、リン酸ジルコニウム層は、酸化ジルコニウム層より先に配置される。

[0028]本願の開示内容の更なる実施形態において、毒素を除去する為に透析システムに使用され、入口端及び出口端を有する本体を備えたカートリッジが設けられる。本体は、少なくとも４つの層を含む内部を含み、当該層は、約２．５〜約５のｐＨを有するリン酸ジルコニウム及びウレアーゼから成る群から選択されるレジンの第１層、約９〜約１３のｐＨを有する酸化ジルコニウム及びウレアーゼから成る群から選択されるレジンの第２層、リン酸ジルコニウムの第３層、約６．５〜約７．５のｐＨを有する酸化ジルコニウムの第４層を含む。内部は、第１入口端から内部に入る流体が第１層、その後、第２層、その後、第３層、その後、第４層を通って流れるように構成され、配置される。

[0029]実施形態において、第１層は、約２００〜約８００ｇのリン酸ジルコニウムを備える。

[0030]実施形態において、第４層は、約５０〜約２００ｇの炭素を備える。

[0031]実施形態において、ウレアーゼは、架橋化酵素である。

[0032]更なる他の実施形態において、透析溶液を再生する為の装置が提供される。この装置は、レジン床を含む本体を含む。レジン床は、少なくとも、ウレアーゼ、リン酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、炭素の層を含み、塩基性又は酸性のいずれかのｐＨを有する透析溶液が、約７〜約７．８のｐＨでレジン床を通過した後、カートリッジを出るように構成され配置される。

[0033]実施形態において、溶液が接触するレジン床の第１層は、約２．０〜約５のｐＨを有するリン酸ジルコニウム及びウレアーゼから成る群から選択される。

[0034]実施形態において、レジン床内で溶液が通過する第２層は、約９〜約１３のｐＨを有する酸化ジルコニウム及びウレアーゼから成る群から選択される。

[0035]実施形態において、溶液が通過するレジン床の第３層は、リン酸ジルコニウムである。

[0036]実施形態において、溶液が通過するカートリッジの第４層は、約６．８〜約７．５のｐＨを有する酸化ジルコニウムである。

[0037]実施形態において、カートリッジを出る溶液のｐＨは、約７．４である。

[0038]第４実施形態において、透析溶液で患者を治療する為のシステムで使用される装置が提供される。当該装置は、透析溶液源と流体連通された入口と、入口を含み、内部を画成し、出口を有する本体とを含み、本体は、レジン床を含み、レジン床は、ウレアーゼの層と、酸化ジルコニウムの層と、リン酸ジルコニウムの層とを含み、これらが、３層構造を画成する。レジン床は、３層構造のうち、透析溶液が接触する第１層は、ウレアーゼ又はリン酸ジルコニウム層のいずれかになるように向きが定められ、酸化ジルコニウム層は、入口に入る塩基性又は酸性透析溶液が生理学的に許容可能なｐＨで出口を出るように構成され配置される。

[0039]実施形態において、当該装置は、再生透析システムで使用される。

[0040]また更に、実施形態において、透析を与える為のシステムに使用されるカートリッジを構成する為の方法が提供される。この方法は、酸化ジルコニウム、リン酸ジルコニウムを含むレジン床を準備するステップと、カートリッジに、レジン床に入る透析溶液に存在する尿毒素を除去させるように、酸化ジルコニウム及びリン酸ジルコニウムを選択し向きを定めるステップと、カートリッジを出る透析溶液を生理ｐＨにして、生理学的電解質バランスを含ませるステップとを備える。

[0041]実施形態において、当該方法は、入口及び出口を有し、内部を画成する本体を準備するステップを含み、その内部は、ウレアーゼを備える層、酸化ジルコニウムを備える層、リン酸ジルコニウムを備える層、炭素を備える層を含み、当該装置に入る流体が、当該装置に入る際、酸化ジルコニウム層上でウレアーゼと接触する前にリン酸ジルコニウム層と接触するように、当該装置は構成され配置される。

[0042]また更なる実施形態において、透析を与える為の方法が提供されるが、この方法は、入口、出口を有し、内部を画成する本体に透析液を通過させることによって尿毒素を除去するステップを備え、その内部は、少なくとも４つの層を含み、第１層は、約２．５〜約５のｐＨを有するリン酸ジルコニウム又はウレアーゼのいずれか一方を備える第１層、約９〜約１３のｐＨを有する酸化ジルコニウム又はウレアーゼのいずれか一方を備える第２層、リン酸ジルコニウムを備える第３層、約６．８〜約７．５のｐＨを有する酸化ジルコニウムを備える第４層である。

[0043]さらに、実施形態において、再生透析を与える方法が提供されるが、この方法は、入口、出口を有し、内部を画成する本体に透析液を通過させることによって尿毒素を除去するステップを備え、その内部は、少なくとも４つの層を含み、第１層は、約２．５〜約５のｐＨを有するリン酸ジルコニウム又はウレアーゼのいずれか一方を備える第１層、約９〜約１３のｐＨを有する酸化ジルコニウム又はウレアーゼのいずれか一方を備える第２層、リン酸ジルコニウムを備える第３層、約６．８〜約７．５のｐＨを有する酸化ジルコニウムを備える第４層である。

[0044]本願の開示内容の利点は、改良透析処置を提供することである。

[0045]さらに、本願の開示内容の利点は、透析液から不純物を除去する為の改良カートリッジを提供することである。

[0046]また、本願の開示内容の利点は、透析を与える為の改良システムを提供することである。

[0047]さらに、本願の開示内容の利点は、単一ループ又は複数のループシステムで使用可能な改良カートリッジを提供することである。

[0048]さらに、本願の開示内容の利点は、透析システム用カートリッジの為の改良レジン床を提供することである。

[0049]さらに、本願の開示内容の利点は、カートリッジを出る透析溶液が生理ｐＨ及び電解質含有量を有するように構成され配置される改良カートリッジを提供することである。

[0050]さらに、第１実施形態において、本願の開示内容は、透析、血液濾過、血液透析濾過、腹膜透析の為のシステムを提供する。当該システムは、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通された吸着剤カートリッジを含む。吸着剤カートリッジは、ハウジングを含み、ハウジングは、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層、炭素層のうち少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層を含む。貯蔵容器及びポンプは、吸着剤カートリッジと流体連通されている。制御ユニットは、ポンプと流体連通されている。制御ユニットは、透析液が吸着剤カートリッジを第１方向に流すように構成され、この方向において、リン酸ジルコニウムは、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層、炭素層より先に最初に透析液の流れによって接触される。制御ユニットは、更に、透析液を第２方向に流すように構成され、この方向は、第１方向の逆方向である。ここで、これらの層は逆の順序で（例えば、炭素、酸化ジルコニウム、ウレアーゼ、その後、最初のリン酸ジルコニウム層に）接触される。

[0051]第２実施形態において、本願の開示内容は、血液透析、血液濾過、血液透析濾過、腹膜透析を行う方法を提供する。当該方法は、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通された吸着剤カートリッジに透析液を第１流体方向に通過させるステップを含む。吸着剤カートリッジは、ハウジングを含み、ハウジングは、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層、炭素層のうち少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層を含み、リン酸ジルコニウム層は、ウレアーゼ層より先に透析液によって最初に接触される。当該方法は、貯蔵容器内に透析液を貯蔵するステップを更に備える。貯蔵容器からの透析液は、その後、第１流体方向とは逆の流体方向で吸着剤カートリッジを通って戻り、患者又は透析器に達することができる。そのため、透析液は、例えば、最初に炭素層、２番目に酸化ジルコニウム、３番目にウレアーゼ、最後にリン酸ジルコニウムを通って流れ戻る。その結果、この時点の溶液内のアンモニウムは、吸着剤カートリッジ内のリン酸ジルコニウム層によって吸着されるであろう。輸液は、洗浄された透析液を必要な電解質、グルコースで補充し、患者又は透析器に移送して戻す前に透析液のｐＨを変更するように使用できる。

[0052]第３実施形態において、本願の開示内容は、血液透析、血液濾過、血液透析濾過、腹膜透析の為のシステムを提供する。当該システムは、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通された吸着剤カートリッジを含む。吸着剤カートリッジは、ハウジングを含み、ハウジングは、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層、炭素層のうち少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層を含む。当該システムは、また、吸着剤カートリッジ及び患者又は透析器と流体連通された貯蔵容器とポンプとを含む。制御ユニットは、操作できるようにポンプと連結されている。当該制御ユニットは、第１方向において吸着剤カートリッジの中に透析液を再循環させるように構成され、第１方向において、リン酸ジルコニウム層は、貯蔵容器内に透析液を貯蔵することによって続けられる少なくとも２サイクル間、ウレアーゼ層より先に透析液によって最初にリン酸ジルコニウム層が接触される。制御ユニットは、その後、ポンプに流体を患者又は透析器に貯蔵させる。

[0053]第４実施形態において、本願の開示内容は、血液透析、血液濾過、血液透析濾過、腹膜透析を行う方法を提供する。当該方法は、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通した吸着剤カートリッジに透析液を少なくとも２サイクルの間、通過させるステップを含む。吸着剤カートリッジは、ハウジングを含み、ハウジングは、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層、炭素層のうち少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層を含む。リン酸ジルコニウム層は、ウレアーゼ層より先に、最初に透析液と接触される。当該方法は、貯蔵容器内に透析液を貯蔵するステップを更に含む。貯蔵容器からの透析液は、その後、患者又は透析器に達するように移送可能である。輸液は、洗浄された透析液を、必要な電解質、グルコースで補充し、患者又は透析器に移送して戻す前に透析液のｐＨを変更するように使用できる。上記主要な実施形態の各々において、制御ユニットサイクルは、流体の流れ及び方向を制御するように一つ以上のバルブを循環させ、又は順番に配列する。特定の順番の例は、以下に示される。

[0054]図１６に示される全体的実施形態において、本願の開示内容は、透析、血液濾過及び／又は血液透析濾過の為のシステムを提供する。当該システムは、腹膜透析、血液透析、血液濾過、血液透析濾過を含む、いかなる適した透析治療にも使用可能である。

[0055]当該システムは、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通された吸着剤カートリッジを備える。吸着剤カートリッジは、ハウジングを備え、ハウジングは、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層、炭素層のうち少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層を含む。吸着剤カートリッジの代表的な例は、図１８ａ、図１８ｂに示されている。幾つかの構成において、吸着剤カートリッジは、第２のリン酸ジルコニウム層を含む。他の構成において、吸着剤カートリッジは、第２のリン酸ジルコニウム層、酸化ジルコニウム層、炭素層のうち少なくとも一つが続くウレアーゼ層を含む。更なる他の構成において、吸着剤カートリッジは、第２のリン酸ジルコニウム層と、リン酸ジルコニウム層及び第２のリン酸ジルコニウム層間に配置されたウレアーゼ層と、第２のリン酸ジルコニウム層に隣接して配置された酸化ジルコニウム層と、酸化ジルコニウム層に隣接して配置された炭素層とを含む。

[0056]貯蔵容器は、吸着剤カートリッジと流体連通されている。ポンプは、使用済み透析液のような流体を患者又は透析器から、吸着剤カートリッジを通して、貯蔵容器まで移動させ、患者又は透析器に戻すように使用可能である。

[0057]制御ユニットは、吸着剤カートリッジ、貯蔵容器、輸液、ポンプに連結される。制御ユニットは、透析液を吸着剤カートリッジに第１方向で流すが、第１方向において、リン酸ジルコニウム層は、ウレアーゼ層より先に、最初に透析液流によって接触される。透析液は、その後、尿素をアンモニウムに転換する為にウレアーゼ層を通過することができる。透析液は、その後、追加の電解質及び老廃物コンパウンドを除去する為に、酸化ジルコニウム層、炭素層を通過可能である。最初の、吸着剤カートリッジを通る第１パスの後、透析液は、所望の時間だけ貯蔵容器内に貯蔵可能である。第１リン酸ジルコニウム及び第２リン酸ジルコニウム層、ウレアーゼ層を含む構成において、制御ユニットは、ポンプに流体を圧送させるようにプログラム可能であり、（ｉ）吸着剤カートリッジを通って、ウレアーゼ層及び第２のリン酸ジルコニウム層より先に、その流体によって、最初に第１リン酸ジルコニウム層と接触される第１方向、更に、（ｉｉ）吸着剤カートリッジを通って、第１リン酸ジルコニウム層より先に透析液によって、第２のリン酸ジルコニウム層及びウレアーゼ層が接触される、第１方向とは逆の第２方向に流す。

[0058]制御ユニットは、第１方向とは逆方向である第２方向に透析液を流すように更に構成される。この点で、貯蔵容器からの透析液は、第１方向とは反対方向に吸着剤カートリッジを通過される。その結果、この時点で溶液内のアンモニウムは、吸着剤カートリッジ内のリン酸ジルコニウムによって吸着されるであろう。

[0059]ポンプは、例えば、臑動ポンプのような可逆回転形ポンプを含む適した種類のポンプでもよい。ポンプは、代替え的に、膜ポンプでもよく、膜ポンプは、膜ポンプの第１側に配置された第１バルブと、膜ポンプの第２側に配置された第２バルブとを含む。そのような構成において、制御ユニットは、第１バルブ及び第２バルブの状態を膜ポンプの操作に関連して切り替えるようにプログラムされ、（使用済み透析液のような）患者又は透析器からの流体を吸着剤カートリッジを通して貯蔵容器まで移動させ、患者又は透析器に戻す。

[0060]当該システムは、患者又は透析器間に一つ以上のバルブを含んでもよい。制御ユニットは、そのため、一つ以上のバルブ及びポンプを操作するようにプログラム可能であり、（使用済み透析液のような）患者又は透析器からの流体を吸着剤カートリッジを通して貯蔵容器まで移動させ、患者又は透析器まで戻す。

[0061]輸液は、患者又は透析器と流体連通可能である。患者又は透析器に入る前に、輸液は、洗浄された透析液を、必要な電解質（例えば、カルシウム、マグネシウム等）グルコースで補充し、患者又は透析器に移送して戻す前に透析液のｐＨを変更するように使用できる。制御ユニットは、透析液が第２方向に流される間、輸液が透析液へと調整されるようにプログラム可能である。透析システムは、輸液を調整する為に、制御ユニットによって制御される第２ポンプを含んでもよい。

[0062]透析システムは、貯蔵容器と共に操作可能なバッチヒータ又はインラインヒータのようなヒータを含んでもよい。

[0063]制御システムは、患者を離れる透析液及び患者に入る透析液の物理的／化学的特性をモニタするように、センサ（ｐＨ，電解質、伝導度、グルコース、温度など）を含むことができる。制御システムは、透析システムの異なるコンポーネントを制御して前述したような透析システムを操作する為に、必要なバッテリ／電源コンポーネント、制御装置、プロセッサを更に含むことができる。

[0064]図１７に示される他の全体的な実施形態において、本願の開示内容は、透析、血液濾過及び／又は血液透析濾過の為のシステムを提供する。当該システムは、腹膜透析、血液訪うスキー、血液濾過、血液透析濾過などを含む、どんな適した透析治療にも使用可能である。当該システムは、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通した吸着剤カートリッジを備える。吸着剤カートリッジは、ハウジングを備え、ハウジングは、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層、炭素層のうち少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層を含む。吸着剤カートリッジの代表的な例は、図１８ａ及び図１８ｂに示されている。当該システムは、また、吸着剤カートリッジ及び患者又は透析器と流体連通された輸液と貯蔵容器とを備える。ポンプは、患者又は透析器からの使用済み透析液のような流体を、吸着剤カートリッジを通して貯蔵容器まで移動させ、患者又は透析器まで戻すように使用可能である。

[0065]制御システムは、吸着剤カートリッジ、貯蔵容器、輸液、ポンプと流体連通されている。制御システムは、使用済み透析液を吸着剤カートリッジへと第１方向で再循環させるように構成され、第１方向において、貯蔵容器に透析液を貯蔵することによって続けられる少なくとも２以上のサイクルの間、ウレアーゼ層より先に透析液によって最初にリン酸ジルコニウム層が接触される。１サイクルは、吸着剤カートリッジを少なくとも１回通過する特定量の水を意味する。

[0066]サイクルの回数は、透析液内のアンモニウムのレベルによって定められるであろう。患者の安全の為にアンモニウムレベルが閾値レベルより低くなるように、十分な回数のサイクルでなければならない。透析液が閾値レベル以下になった後、洗浄された透析液は、所望の時間量の間、貯蔵容器内に貯蔵可能になる。

[0067]所望の時間の後、貯蔵容器からの透析液は、患者又は透析器に移送されて戻される。患者又は透析器に入る前に、輸液は、洗浄された透析液を、必要な電解質（例えば、カルシウム、マグネシウムなど）グルコースで補充し、患者又は透析器に移送して戻す前に透析液のｐＨを変更するように使用できる。

[0068]制御システムは、患者を離れる透析液及び患者に入る透析液の物理的／化学的特性をモニタするように、センサ（ｐＨ，電解質、伝導度、グルコース、温度など）を含むことができる。制御システムは、透析システムの異なるコンポーネントを制御して前述したような透析システムを操作する為に、必要なバッテリ／電源コンポーネント、制御装置、プロセッサを更に含むことができる。

[0069]他の全体的実施形態において、本願の開示内容は、透析、血液濾過及び／又は血液透析濾過の為のシステムを提供する。当該システムは、腹膜透析、血液透析、血液濾過、血液透析濾過などを含む、どんな適した透析治療にも使用可能である。

[0070]当該システムは、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通された吸着剤カートリッジを備える。吸着剤カートリッジは、ハウジングを備え、ハウジングは、リン酸ジルコニウム層が続くウレアーゼ層を含む。幾つかの構成において、吸着剤カートリッジは、第２のリン酸ジルコニウム層を含む。他の構成において、吸着剤カートリッジは、第２のリン酸ジルコニウム層、酸化ジルコニウム層、炭素層のうち少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層、リン酸ジルコニウム層が続くウレアーゼ層を含む。更なる他の構成において、吸着剤カートリッジは、第２のリン酸ジルコニウム層を含まない。

[0071]貯蔵容器は、吸着剤カートリッジと流体連通されている。ポンプは、患者又は透析器からの使用済み透析液のような流体を、吸着剤カートリッジを通して、貯蔵容器まで移動させ、患者又は透析器まで戻すように使用可能である。

[0072]制御ユニットは、吸着剤カートリッジ、貯蔵容器、輸液、ポンプと流体連通されている。制御システムは、第１方向で透析流体を吸着剤カートリッジへと流すように構成され、第１方向において、ウレアーゼ層は、リン酸ジルコニウム層より先に透析液流によって最初に接触される。透析液は、尿素をアンモニウムに転換する為にウレアーゼ層を通過することができる。透析液は、その後、追加の電解質及び老廃物コンパウンドを除去する為に、任意の酸化ジルコニウム層及び／又は任意の炭素層を通過することができる。吸着剤カートリッジを通る第１パスの後、透析液は、所望の時間だけ、貯蔵容器内に貯蔵可能である。第１リン酸ジルコニウム及び第２ジルコニウム層、ウレアーゼ層を含む構成において、制御ユニットは、ポンプが流体を圧送するようにプログラム可能であり、流体は、（ｉ）吸着剤カートリッジを通って、ウレアーゼ層が、第１リン酸ジルコニウム層及び第２リン酸ジルコニウム層より先に流体によって接触される第１方向、及び（ｉｉ）吸着剤カートリッジを通って、第１リン酸ジルコニウム層及び第２リン酸ジルコニウム層が、ウレアーゼ層より先に透析液によって接触される、第１方向とは逆の第２方向に流れる。

[0073]制御システムは、第１方向とは逆方向である第２方向に透析液を流すように更に構成される。この点で、貯蔵容器からの透析液は、第１方向とは反対方向に、吸着剤カートリッジを通過される。その結果、この時点で溶液内の、どんなアンモニウムも、吸着剤カートリッジ内のリン酸ジルコニウム層によって吸着されるであろう。

[0074]ポンプは、例えば、臑動ポンプのような可逆回転形ポンプを含む、どんな適した種類のポンプでもよい。ポンプは、代替え的に、膜ポンプでもよく、膜ポンプは、その第１側に配置された第１バルブと、その第２側に配置された第２バルブとを含む。そのような構成において、制御ユニットは、第１バルブ及び第２バルブの状態を膜ポンプの操作に関連して切り替えるようにプログラムされ、（使用済み透析液のような）患者又は透析器からの流体を吸着剤カートリッジを通して貯蔵容器まで移動させ、患者又は透析器まで戻す。

[0075]当該システムは、貯蔵容器及び患者又は透析器間に一つ以上のバルブを含んでもよい。そのため、制御ユニットは、一つ以上のバルブ及びポンプを操作するように更にプログラム可能であり、（使用済み透析液のような）患者又は透析器からの流体を吸着剤カートリッジを通して移動させ、患者又は透析器まで戻す。

[0076]輸液は、患者又は透析器と流体連通可能である。輸液は、患者又は透析器に入る前に、洗浄された透析液を、必要な電解質（例えば、カルシウム、マグネシウムなど）グルコースで補充し、患者又は透析器まで移送して戻す前に透析液のｐＨを変更するように使用できる。制御ユニットは、透析液が第２方向に流される間、輸液が透析液へと調整されるようにプログラム可能である。透析システムは、輸液を調整する為に、制御ユニットによって制御される、第２のポンプを含むことが可能である。

[0077]透析システムは、貯蔵容器と共に操作可能なバッチヒータ又はインラインヒータのようなヒータを含むことができる。

[0078]制御システムは、患者を離れる透析液及び患者に入る透析液の物理的／化学的特性をモニタするように、センサ（ｐＨ，電解質、伝導度、グルコース、温度など）を含むことができる。制御システムは、透析システムの異なるコンポーネントを制御して前述したような透析システムを操作する為に、必要なバッテリ／電源コンポーネント、制御装置、プロセッサを更に含むことができる。

[0079]他の全体的な実施形態において、本願の開示内容は、透析、血液濾過及び／又は血液透析濾過の為のシステムを提供する。当該システムは、腹膜透析、血液透析、血液濾過、血液透析濾過などを含む、どんな適した透析治療にも使用可能である。当該システムは、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通した吸着剤カートリッジを備える。吸着剤カートリッジは、ハウジングを備え、ハウジングは、リン酸ジルコニウム層が続くウレアーゼ層を含む。他の構成において、吸着剤カートリッジは、第２のリン酸ジルコニウム層、酸化ジルコニウム層、炭素層のうち少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層、リン酸ジルコニウム層が続くウレアーゼ層を含む。更なる他の構成において、吸着剤カートリッジは、第２のリン酸ジルコニウム層を含まない。当該システムは、また、吸着剤カートリッジ及び患者又は透析器と流体連通された輸液及び貯蔵容器を備える。ポンプは、患者又は透析器からの、使用済み透析液のような流体を吸着剤カートリッジを通して貯蔵容器まで移動させ、患者又は透析器まで戻すように使用可能である。

[0080]制御システムは、吸着剤カートリッジ、貯蔵容器、輸液、ポンプと流体連通されている。制御システムは、使用済み透析液を第１方向で吸着剤カートリッジへと再循環させるように構成され、ここで、ウレアーゼ層は、貯蔵容器内に透析液を貯蔵することによって続けられる少なくとも２以上のサイクルの間、リン酸ジルコニウム層より先に透析液によって最初に接触される。１サイクルは、少なくとも１回、吸着剤カートリッジを通過する水の特定量を意味する。

[0081]サイクルの回数は、透析液におけるアンモニウムレベルによって定められるであろう。アンモニウムレベルが患者の安全の為の閾値レベル（例えば、２０ｐｐｍ）以下になるように、十分なサイクル回数であるべきである。透析液が閾値レベル以下であった後、所望の時間の間、洗浄された透析液は貯蔵容器内に貯蔵可能である。

[0082]所望時間の後、貯蔵容器からの透析液は、それから、患者又は透析器まで移送されて戻すことができる。輸液は、患者又は透析器に入る前に、洗浄された透析液を必要な電解質（例えば、カルシウム、マグネシウムなど）グルコースで補充し、患者又は透析器まで移送して戻す前に透析液のｐＨを変更するように使用できる。

[0083]制御システムは、、患者を離れる透析液及び患者に入る透析液の物理的／化学的特性をモニタするように、センサ（ｐＨ、電解質、伝導度、グルコース、温度など）を含むことができる。制御システムは、透析システムの異なるコンポーネントを制御して前述したような透析システムを操作する為に、必要なバッテリ／電源コンポーネント、制御装置、プロセッサを更に含むことができる。

[0084]追加の特徴及び利点は、本願で説明されるが、以下の詳細な説明と図面から明らかであろう。

図１は、本願の開示内容に従う透析を行う為の概略的システムを示す。 図２は、本開示内容のカートリッジの実施形態の横断面図を示す。 図３は、２つのサプライヤ（Sorb technologies and magnesium elektron）から入手可能なリン酸ジルコニウムに対して、供給された質量アンモニア（ｍＥｑ）に対するアンモニア流出濃度（ｐｐｍ）をグラフで示す。 図４は、酸化ジルコニウムｐＨの関数として、ナトリウム容量をグラフで示す。 図５は、本願の開示内容のカートリッジのレジン床（bed）の横断面図の実施形態を示す。 図６は、本願の開示内容のカートリッジのレジン床の更なる実施形態を示す。 図７は、本願の開示内容のカートリッジのレジン床のなお更なる実施形態を示す。 図８は、実験２の結果をグラフで示す。 図９は、実験２の結果をグラフで示す。 図１０は、実験２の結果をグラフで示す。 図１１は、本願の開示内容のカートリッジを試験する為の実験３に使用されたシステムを示す。 図１２Ａは、実験３で使用されたカートリッジの層の横断面図を示す。 図１２Ｂは、実験３で使用されたカートリッジの層の横断面図を示す。 図１２Ｃは、実験３で使用されたカートリッジの層の横断面図を示す。 図１３Ａは、実験１に準じて採取されたサンプルのｐＨプロファイルを示す。 図１３Ｂは、実験１に準じて採取されたサンプルのナトリウムプロファイルを示す。 図１３Ｃは、実験１に準じて採取されたサンプルの重炭酸プロファイルを示す。 図１４Ａは、実験１に準じて採取されたサンプルのｐＨプロファイルを表す。 図１４Ｂは、実験１に準じて採取されたサンプルのナトリウムプロファイルを表す。 図１４Ｃは、実験１に準じて採取されたサンプルの重炭酸プロファイルを表す。 図１４Ｄは、尿素窒素プロファイルを表す。 図１５Ａは、実験１に準じて規定時間を超えたサンプルのｐＨプロファイルを示す。 図１５Ｂは、実験１に準じて規定時間を超えたサンプルのナトリウムプロファイルを示す。 図１５Ｃは、実験１に準じて規定時間を超えたサンプルの重炭酸プロファイルを示す。 図１５Ｄは、実験１に準じて規定時間を超えた尿素変換を示す。 図１６は、本願の開示内容の追加のシステム及び方法を示す。 図１７は、本願の開示内容の追加のシステム及び方法を示す。 図１８Ａは、本願の開示内容の追加のシステム及び方法を示す。 図１８Ｂは、本願の開示内容の追加のシステム及び方法を示す。 図１９は、本願の開示内容の追加のシステム及び方法を示す。

詳細な説明

[00100]本願の開示内容は、透析治療を与える方法に関する。さらに、本願の開示内容は、透析を与える為のシステムに関する。より具体的には、実施形態において、本願の開示内容は、尿素毒素を除去するように使用される改良カートリッジを提供する。

[00101]好ましい実施形態において、本願の開示内容は、定常流腹膜透析処置に使用されるシステム及びコンポーネントに関する。しかしながら、本願の開示内容は、血液透析及び腹膜透析を含む透析の為の様々な方法に使用可能であることに留意されたい。

[00102]定常流腹膜透析は、連続して溶液を腹膜の中に注入し腹膜から排出することによって、達成される。例えば、閉ループ又は再循環する透析は、溶液が連続して患者に再循環されるところで使用可能である。これは、治療の為に必要な溶液量を実質的に減らすという利点を有することができる。しかしながら、患者に必要な正確なグルコース及び電解質必要条件で溶液を再生することが必要である。この治療法は、主に夜間に行われるのが望ましい。

[00103]一般的に、当該システムは、ポンプカセット、カートリッジ、透析器、溶液濃縮物を含む使い捨てセットを備える。図１は、本願の開示内容に従う透析治療を提供する為のシステム１０の全体的な概略図を示す。

[00104]図１に示されるように、２つのループ、患者ループ１１，再生ループ１２が設けられている。しかしながら、本願の開示内容は、１つだけのループ又は２以上のループを含むシステムに使用可能であることに留意されたい。患者ループ１１は、透析液で患者１４を透析する為に使用される。再生ループ１２は、透析液を再生する為に使用される。全体的に示されるように、透析液は、患者ループ１１におけるバッグ１６から、カテーテル２４を通って、患者１４へと圧送される。

使用済み流体は、その後、患者１４から透析器２０へと送られる。

[00105]様々なコンポーネントが患者ループに使用可能である。好ましい実施形態において、デュアルルーメンカテーテル２４が使用される。デュアルルーメンカテーテルは、連続した、患者の腹膜腔への流入、患者の腹膜腔からの流出を与える。このために、デュアルルーメンカテーテルは患者に挿入される。本願の開示内容のシステム１０に使用されるカテーテルの一例は、"Peritoneal Dialysis Catheter"と題する２０００年１０月１２日に出願された米国特許出願第０９／６８９，５０８号に開示されており、その開示内容は、参考として本願に組み込まれる。しかしながら、２つのシングルルーメンカテーテルが、シングルルーメンカテーテルと同様に使用可能であることに留意されたい。

[00106]透析液を再生する為に、再生ループ１２が設けられている。図示された実施形態において、再生ループ１２は、好ましくは、容器２６内の濃縮物、カートリッジ３２，限外濾液（ＵＦ）ポンプ、透析器２０を経て患者ループ１１と連通するＵＦ収集手段を含む。濃縮物用ポンプは、流路２７を通って容器から濃縮物２６を圧送する為に設けられている。再生ループにおける流体は、患者ループ１１における流体に対して逆流形態で透析器２０を通って圧送される。

[00107]透析器２０は、患者ループ１１における使用済み透析液から、尿素、クレアチニンのような水や小量の溶質を除去する為に設けられる。透析器２０は、患者ループ１１及び再生ループ１２間に無菌の独立した防壁を与える。透析器を横切る高クリアランスの分子を与える透析器２０が使用可能である。尿酸は、透析器に広まり、限外濾液も除去される。

[00108]本願の開示内容のカートリッジ３２が２つのループシステムで使用されるものとして図示されているが、他のシステムに使用可能であることに留意されたい。例えば、カートリッジが１つのループで使用可能であることは明らかである。

[00109]図２を参照すると、本願の開示内容のカートリッジの実施形態の横断面図が示されている。

カートリッジ３２は、レジン床３４を含み、レジン床は、再循環透析液の化学作用を変更し、尿素毒素を除去するように設計されている。同時に、本願の開示内容に従い、カートリッジ３２は、生理学的レベルで透析の溶液ｐＨ及び電解質濃度を維持する。

[00110]カートリッジ３２は、一般的に、本端４０、入口キャップ４２，レジン床３４，出口キャップ４４を備える。図示された実施形態において、流体は、カートリッジ３２の底４６に配置される入口キャップ４２を通ってカートリッジ３２の中へと経由される。図示された実施形態において、レジン床３４の前に小さな開放ヘッダチャンバ４８が使用され、カートリッジ３２の横断面にわたり均一に流体の流れを分布させるのに使用される。流体は、好ましくは、レジン床３４を通って上方に流れる。

[00111]図示された実施形態において、レジン床３４の最終部位の下流側には、他の開放ヘッダチャンバ５０が配置されている。第２開放ヘッダチャンバ５０は、ガス分離チャンバ５２より前に配置されている。第２ヘッダチャンバ５０は、レジン床３４の至る所で均一流体速度分布を維持するように使用される。

[00112]ガス分離チャンバ５２内の液体レベルは、特定範囲内に維持され、カートリッジ３２内の液体の上方に空気スペースを与えている。治療中に生成される気体、例えば、二酸化炭素は、カートリッジ３２から、出口キャップ４４の通路５４を通って周囲に排出される。必要であれば、この通路５４は、フィルタ部材を含んでもよい。ガス分離チャンバ５２内に、浸された、或いは、部分的に浸された防壁は、気体が液体出口に引き抜かれることを制限する流体パターンを生成する。

[00113]カートリッジ３２の出口キャップ４４には、液体出口ポート５８が配置されている。液体出口ポート５８は、サイホン作用を使用して出口キャップ４４を通ってカートリッジ３２のチャンバから液体を除去する。必要ならば、ガス分離チャンバ内の液体量に化学的濃縮物を追加する為に追加のポートが使用され、流体の流出の化学組成を再構成してもよい。

[00114]実施形態において、カートリッジ３２の内部は、粗い表面を有する。粗い表面は、レジン床３４を通すことによって外部の両側に沿って流体が流れることを防止するように設計されている。

[00115]レジン床３４は、一部が、老廃物を除去するように機能する。この点で、一般的に、老廃物は、２ステップ処理を使用して除去される。これらのステップは、ウレアーゼを使用する、尿素の酵素による転換と、それに続く転換副産物の後の除去とから成る。酵素による反応において、一つ以上の尿素が、２分子のアンモニア及び１分子の二酸化炭素へと分解される。アンモニア（ＮＨ３）は、主に、アンモニウムイオン（ＮＨ４＋）として存在するが、これは、その９．３というｐＫａ（酸解離定数）が実質的に溶液ｐＨより大きいからである。

形成される二酸化炭素は、溶解された二酸化炭素または重炭酸として、いずれかで存在し得るが、これは、溶液ｐＨに依存する。この平衡の為のｐＫａが６．１であるため、両方の化学種が、使用条件の下、実質的な量で存在する場合がある。さらに、溶液が気相と連通している場合、溶解された二酸化炭素は、気相で存在する二酸化炭素と平衡状態にある。

[00116]レジン床は、少なくとも４つの層を含むが、それ以上の層も使用可能である。一般的に、レジン床の層は、少なくとも、ウレアーゼ層、リン酸ジルコニウムの層、酸化ジルコニウムの層、炭素の層を備える。

[00117]ウレアーゼ層の目的は、レジン床３４を通ってアンモニア及び二酸化炭素に流れる溶液中に存在する尿素を酵素によって転換することである。溶液中で、アンモニウム形成はＨ^＋の供与から生じるので、アンモニアは、塩基として作用する。同様に、重炭酸（ＨＣＯ_３）の形成は溶液にＨ^＋を供与するので、二酸化炭素（ＣＯ_２）は、酸性物質として作用する。ウレアーゼ反応の最終結果は、ｐＨを高める。

[00118]実施形態において、２５〜２５０ｍｇのウレアーゼが使用されるが、溶液中に存在する尿素をアンモニア及び二酸化炭素に転換するのに十分な、いかなる量のウレアーゼも使用可能である。

好ましくは、ウレアーゼは、レジン床の第１層又は第２層を備える。

[00119]様々なウレアーゼ材料が使用可能である。例えば、ウレアーゼの架橋化酵素（ウレアーゼＣＬＥＣ）が使用可能である。この材料は、超高純度であり、高い比活性を有する。そのため、非常に小量のウレアーゼが、所望の尿素転換を与えるのに十分である。

[00120]一例として、必要なウレアーゼーＣＬＥＣの量は、カートリッジの異なる内径、３１／４インチ、１１／４インチに対して、それぞれ、最適化されてきた。次に、ウレアーゼーＣＬＥＣ及び担体ストリーム間の最適な接触時間を定める為に、酵素が粉末の酸化ジルコニウム（ＺＯ）と混合されていた。表１は、９０％を超える尿素転換を得るのに必要なウレアーゼーＣＬＥＣ及びＺＯの最適量を示す。使用された酵素の量は、４０ｋＧｙのγ放射線を用いた滅菌に対して安定していた。上記全ての実験で使用された流速は、１００ｍｌ／分であった。

[00121]ウレアーゼーＣＬＥＣを使用する特別なアプローチの為に、主な難題は、非常に小量のウレアーゼーＣＬＥＣを大量のＺＯと混合する為の処置を開発することにある。他方では、小量は、限外濾過膜の高分子マトリックス内に簡単に封じ込めるという点で有利である。これらのウレアーゼが含浸された限外濾過膜は、一般に利用可能な方法より、幾つかの利点を与える。

[00122]１）良好なウレアーゼの封じ込め

[00123]２）カートリッジの大きさが小さくなったことから、患者は、より簡単に使用できる。

[00124]３）カートリッジ製造中の使用が簡単である。

[00125]４）（カートリッジ内にウレアーゼを良好に封じ込めるため）既存システムより安全性が高い。

[00126]表２は、ウレアーゼーＣＬＥＣが含浸された膜を使用して様々な流速で観測された尿素転換を示す。試験された膜は、直径１インチであるため、使用された流速は、１．３，２．７，５．３ｍｌ／分であり、これらは、３．２５インチ膜を通る５０，１００，２００ｍｌ／分の流動（flux）に対応する。

[00127]観察された尿素転換は、必要な転換より低いが、良好な転換は、大量のウレアーゼＣＬＥＣを用いて調製された膜から期待できる。さらに、各カートリッジにおいて２つの膜を用いることによって、より高い全体としての尿素転換を得ることができる。

[00128]更なる例として、アルミナで安定化されたウレアーゼも使用可能である。湿らせることによって、ウレアーゼは溶解するが、それは、すぐ近傍に配置されたアルミナ粒子によって直ちに吸収される。その結果、すぐ近傍にアルミナによって物理的に吸収されたウレアーゼになる。このウレアーゼは、その初期活性の７５％に保持されたγ照射の面前で、１５ｋＧｙの照射量に晒された。

[00129]リン酸ジルコニウム層を参照すると、リン酸ジルコニウムは、一定の条件の下で、アンモニウムイオン、カルシウム、マグネシウム、ナトリウムを吸収できる。アンモニウムイオンは、リン酸ジルコニウムを使用して、イオン交換処理を経て溶液から除去される。リン酸ジルコニウムは、２つの対イオン、水素（Ｈ^＋）及びナトリウム（Ｎａ^＋）を含む。対イオンの放出は、溶液のｐＨ及びレジンの現在の負荷状態によって定められる。イオン交換レジンとしての役割の他に、リン酸ジルコニウムも、相当な緩衝能力を有する。

[00130]６．２未満のｐＨを有する（酸性）溶液に接触するとき、そのときのレジンの負荷状態ｐＨが６．２である場合、レジンは、他のイオンがなくても、Ｈ^＋と引きかえにＮａ＋を放出する。６．２を超えるｐＨを有する（塩基性）溶液と接触すると、レジンは、他の陽イオンがあっても、Ｎａ^＋と引きかえにＨ^＋を放出する。６．２のｐＨを有しアンモニウムを含む溶液と接触すると、レジンは、その平衡されたｐＨが変わらないまま維持されるように、Ｎａ^＋及びＨ^＋イオンの混合物をＮＨ_４ ^＋と交換する。リン酸ジルコニウムレジンは、アンモニウムに対し優れた容量を持ち、この容量は、所定範囲（ｐＨ６．０−７．２）内で平衡されたｐＨの変化によって影響されない。

[00131]リン酸ジルコニウムの望ましいｐＨは、部分的に、レジン床（例えば、それが除去するように設計されたコンポーネント）内の位置に依存するであろう。このため、リン酸ジルコニウム層は、約２〜約８のｐＨを有する。好ましくは、リン酸ジルコニウムは、約２００〜約８００ｇの範囲で存在する。必要なリン酸ジルコニウムの量は、最低限で、生成されるアンモニウムを除去するのに十分な量である。生成されるアンモニウムのレベルは、カートリッジによって除去されるべき尿素によって決定される。そのため、アンモニウムを除去する為に、リン酸ジルコニウムの量は、リン酸ジルコニウムの容量によって割られた、除去されるべきアンモニウムに等しく、これらは実験的に決定される。

[00132]例えば、当該装置に必要なリン酸ジルコニウムの量を決定する為の処理は、以下のように決定できる。平衡状態のデータは、必要なリン酸ジルコニウムの量における第１パス予想値を作る為に用いられる。リン酸ジルコニウムの特定量を含む所定のカートリッジに対して、流出アンモニウム濃度プロファイルが得られる。所定のカートリッジの容量は、流出濃度が所定レベルを超える時間に供給されたアンモニウムの質量として定義される。実施形態において、この流出カットオフレベルは、２０ｐｐｍに設定される。例えば、図３からのデータにおいて、小さなプロトタイプ装置に対し、アンモニウム容量は、１０．５ｇのリン酸ジルコニウム、３．９ｍＥｑ／Ｌアンモニウムの入力濃度、８．３ｍＬ／分のバルク流速に対して、約４．２ｍＥｑである（２０ｐｐｍレベルにおける漏出（breakthrough）は、４．２ｍＥｑアンモニウムの吸収後に生じる）。

[00133]実施形態において、必要なリン酸ジルコニウムの量は、約６００〜約８００ｇにある。実施形態において、リン酸ジルコニウムは、重量でカートリッジの半分以上を有するであろう。そのレジン床内の位置について、好ましくは、リン酸ジルコニウムは、レジン床の最後の層（炭素層を含まず）以外の全てを通じて第１層を備えることができる。さらに、複数のリン酸ジルコニウム層が使用可能である。

[00134]酸化ジルコニウム層を参照すると、酸化ジルコニウムレジンは、二つの異なる性質を持ったレジンである。これは、レジンのイオン交換特性が溶液のｐＨに依存することを意味する。もし、溶液のｐＨがレジンのｐＩより、かなり低い場合、レジンは、陰イオン交換用レジンとして作用する。溶液のｐＨがレジンのｐＨより、かなり高い場合、レジンは、陽イオン交換用レジンとして作用する。溶液のｐＨが、そのｐＩに近い場合、レジンは、陽イオン及び陰イオンの両方を交換する、混床の特性を示す。この後者の混床の様態は、生理ｐＨの至る所で生じる。

[00135]酸化ジルコニウム層は、リン酸を除去する。酸化ジルコニウム層は、ｐＨに依存するが、ナトリウムを除去するようにも機能する。好ましくは、酸化ジルコニウム層は、約６〜約１３のｐＨを有する。

[00136]レジンのリン酸容量は非常に高いので、層の大きさは、どれだけのナトリウムが除去される必要があるかによって制限される。同様の方式において、酸化ジルコニウムの量は、ナトリウムを除去するのに使用される酸化ジルコニウムの容量によって定められる。図４は、そのｐＨの関数として、酸化ジルコニウムのナトリウム容量をグラフで示す。

[00137]酸化ジルコニウム層は、レジン床の他のコンポーネントによっては吸収されなかった可能性がある全てのリン酸を除去するように機能する。さらに、酸化ジルコニウム層は、カートリッジを離れるナトリウムのｐＨを制御する。したがって、好ましくは、酸化ジルコニウム層は、それがカートリッジ３２の（炭素層を含まない）最後の層である場合、約７〜約９、好ましい実施形態においては約７．４のｐＨを有する。好ましくは、酸化ジルコニウム層が（炭素層を含まない）最後の層であるが、複数の酸化ジルコニウム層が使用可能である。

[00138]実施形態において、対イオンとして硝酸イオンを除去することによって変更された酸化ジルコニウムが利用される。この点に関して、硝酸イオンは、酸化ジルコニウムを１５％炭酸ナトリウム溶液で約１１．３のｐＨに処理することによって重炭酸と交換された。その後、混合物は、残留物ナトリウム硝酸及び炭酸ナトリウムを除去するように、水で詳細に洗われた。レジンは、その後、約２４時間のＲＴにおいて、高真空下で乾燥された。約８．５のｐＨ及び１５５．１ｕｓ／ｃｍの伝導度において、結果として生じるレジン（水中で０．５ｇ／ｍＬ）。乾燥されたレジンは、水中でレジンを懸濁し、ｐＨ７に達するまで塩酸を追加することによって、更に変更された。ｐＨの調整に続き、レジンは、残留塩化物及びナトリウムイオンを除去する為に水洗された。水洗ステップの各々の後、レジン濾過ｐＨ及び伝導度が測定された。水洗１の後、ペーパーｐＨは、６．５〜７、伝導度は４６４ｕｓ／ｃｍ、水洗２の後、ペーパーｐＨは、６．５〜７、伝導度は１８６．５ｕｓ／ｃｍ、水洗３の後、（ペーパー）ｐＨは、６．５〜７、伝導度は３８．２ｕｓ／ｃｍであった。水洗１，２は、混合物を安定させ、その後、上澄み液を浪費することによって行われたことに留意されたい。水洗３の後、０．２ミクロン孔径サイズナイロンフィルタを通した真空濾過を経て固体が収集された。固体は、６〜１２時間、濾過装置で真空を経て乾燥され、最終生成物が生じた。

[00139]次に、炭素層を参照すると、炭素は、クレアチニン、尿酸、溶液内に存在する可能性がある他の有機分子を除去する。例えば、炭素層は、クレアチニンを除去する。このカートリッジによって除去されなければならないクレアチニンの量は、約０．５ｇ〜大体３．０ｇである。炭素量は、広範囲が可能であり、好ましくは、約５０〜大体２００ｇの炭素が使用される。好ましくは、炭素は、腹膜透析溶液から３０ｇ未満のグルコースを除去する能力を有する種類の炭素である。そのため、そのような炭素層は、透析溶液から過剰な量のグルコースを除去しない。Carbochem, Ardmore, Pa.によってＬＰ−５０という表示の下に販売されている活性化された炭素は、この点に関して、満足した機能を果たすことが分かっている。他の炭素も使用可能である。２０ｘ５０の粒子サイズを有するココナッツ殻ベースの炭素も動作すると考えられている。炭素層は、レジン床における任意の層のように配置可能であるが、好ましい実施形態において、それは最後の層になっている。

[00140]図５は、本願の開示内容のレジン床３４の実施形態を示す。レジン床３４は、図示された実施形態において、５層６０，６２，６３，６４，６６を含む。第１層６０は、リン酸ジルコニウム層であり、約２．５〜大体５のｐＨを有し、大体１６０ｇである。第２層６２は、ウレアーゼの層であり、２５ｇリン酸ジルコニウム／酸化ジルコニウム内の約２５−２５０ｍｇのウレアーゼ−ＣＬＥＣ、或いは、他のソースから架橋されない５０−１００ｇのウレアーゼを備える。第３層６３は、リン酸ジルコニウムを備え、約７〜大体７．５のｐＨを有し、好ましくは、約３８０ｇのリン酸ジルコニウムがある。第４層６４は、約５〜大体７．５のｐＨにおいて、約５０〜大体７５ｇの酸化ジルコニウムである。最後の層６６は、約５０〜大体２００ｇの炭素、実施形態では、１３０ｇを備える。

[00141]レジン床３４において、第１層６０は、ナトリウム、Ｃａ、Ｍｇを除去する為に使用される。また、この層６０は、ナトリウムのｐＨを調整し、ウレアーゼの第２層によって尿素をアンモニウムに転換することを容易にする。第３層６３は、ウレアーゼ層６２によって生成されるアンモニウムを除去する。このために、リン酸ジルコニウムは、図示された実施形態（ｐＨ：７〜７．５）において、５以上のｐＨを持たなければならない。第４層６４の酸化ジルコニウムは、リン酸を除去し、ｐＨを約７．４に調整する。第４層のサイズは、レジン床３４に存在する溶液のｐＨを所望のｐＨに調整できるようなサイズでなければならない。最後の層６６は、炭素層であり、クレアチニンを含む、いかなる残留不純物をも除去する。

[00142]ＣＦＰＤでは、どこでも、１日当たり、約５〜大体２０ｇの尿素を除去することを必要とする。以下の表１は、５，１０，２０ｇの尿素を除去する為に様々な層に必要なレジン量を示す。

[00143]例えば、１０ｇの尿素の除去は、３４２ｍｍｏｌのアンモニアと１７１ｍｍｏｌの重炭酸を生成する。図４のレジン床を使用して３４２ｍｍｏｌのアンモニアを除去するには、３８０ｇのリン酸ジルコニアの層（レジンｐＨ＝６．２、アンモニア容量＝０．９ｍｍｏｌ／ｇレジン）が必要であることが分かった。３４２ｍｍｏｌのアンモニアを除去する処理において、レジンは、溶液に３４２ｍｍｏｌのナトリウムを放出する。６．２のｐＨにおいてリン酸ジルコニウムは、ナトリウムに対し０．６３ｍｍｏｌ／ｇレジンの容量を有するので、３４２−１２７ｍｍｏｌのナトリウムを再吸収する。その結果、追加の１２７ｍｍｏｌのナトリウムが、層６３を通過後に溶液から除去されなければならない。層６０は、リン酸ジルコニウムから形成されているが、これだけの量のナトリウムを除去する。これだけの量のナトリウムを除去するのに必要なリン酸ジルコニウム量は、レジンのｐＨの関数として変化する。表３は、１２７ｍｍｏｌのナトリウムを除去するのに必要な様々なｐＨにおけるリン酸ジルコニウムの量を示す。ナトリウムを除去するのに必要な様々なｐＨにおいて、リン酸ジルコニウムの量は、ナトリウム容量（ｍｍｏｌ／ｇレジン）＝７．１−１．９４５（ＺＰのｐＨ）＋０．１３８（ＺｐのｐＨ）２に等しい。

[00144]したがって、２．５のｐＨにおいて、ナトリウム容量は、３．１ｍｍｏｌ／ｇＺＰである。表３から、７．２のｐＨにおいて、１７１ｍｍｏｌのナトリウムを除去する為に、５３．４ｇのリン酸ジルコニウムが必要である。

[00145]酸化ジルコニウム層のサイズは、全体の治療時間中、ｐＨを６．２から中性まで上げるのに必要な量によって制御される。この量は、ｐＨプロファイル曲線から容易に得られる。１ｇの酸化ジルコニウムレジンは、大体０．４５Ｌの溶液のｐＨを６．２から中性まで上げる容量を有する。透析方法の実施形態において、８時間で４８Ｌの溶液を処理し、１０６ｇのレジンの必要量を生じさせることが必要である。溶液中のリン酸の全てを除去するのに必要な酸化ジルコニウムレジンの量は、６０−８０ｇの範囲であることが分かった。そのため、ｐＨを調整するのに必要な１０６ｇの酸化ジルコニウムも同様に、リン酸の除去の為の必要量を満足する。

[00146]次に、図６を参照すると、本願の開示内容のレジン床の他の実施形態が示されている。レジン床７０は、５層構造を含む。層は、図４のレジン床３４と類似する。この点に関して、第１層７２は、リン酸ジルコニウム、第２層７４は、ウレアーゼ、第３層７６は、リン酸ジルコニウム、第４層７８は、酸化ジルコニウム、第５層８０は、炭素である。

[00147]しかしながら、第１層７２，第３層７６，第４層７８は、図４の、それらの対応部分とは僅かに異なる。この点に関して、リン酸ジルコニウムの第１層７２は、好ましくは、６５ｇであり、約２．５〜大体５のｐＨを有する。第３層のリン酸ジルコニウムは、５を超えるｐＨ、好ましい実施形態において６．２を有する。この層は、また、図４の実施形態におけるように、３８０ｇである。第４層の酸化ジルコニウムは、約１３０ｇを備え、約６．８〜大体７．５のｐＨを有する。

[00148]レジン床７０において、再び、第１層７２はナトリウムを除去するが、アンモニウムを除去しない。第１層７２は、また、ウレアーゼ層によってアンモニウムに尿素を転換する為の溶液のｐＨを補正する。第１層７２から出てくる溶液のｐＨは、およそレジンのｐＨである。レジンのｐＨが低い程、より多くのナトリウムが除去される。溶液がウレアーゼ層７４を出て第３層７６のリン酸ジルコニウムに入るとき、アンモニウムが除去される。リン酸ジルコニウムのｐＨが高くなる程、より多くのアンモニウムが除去される。少なくとも５のｐＨが、アンモニウムを除去するのに必要である。再び、第４層７４の酸化ジルコニウムは、リン酸を除去し、ｐＨを７．４に調整する。最後の層８０の炭素層は、再び、残留不純物を除去する。

[00149]次に、図７を参照すると、レジン床８２の更なる実施形態が示されている。この実施形態において、第１層８４は、ウレアーゼを備える。第２層８６は、実施形態において、約９．５〜大体１２．５のｐＨにおいて、酸化ジルコニウムを備える。好ましくは、１００〜１５０ｇの酸化ジルコニウムが存在する。約６．２〜大体６．５のｐＨにおいて、リン酸ジルコニウムを備える。約６８０ｇが存在する。第４層９０は、約６．８〜大体７．５のｐＨにおいて、酸化ジルコニウムを備え、好ましくは、約３０ｇが存在する。最後の層９２は、炭素を備える。

[00150]レジン床８２において、酸化ジルコニウム層８６は、他のレジン床（３４，７０）におけるリン酸ジルコニウムの役割で機能する。そのため、それはナトリウムを除去する。除去されるナトリウム量は、ナトリウムを除去する酸化ジルコニウムの容量に基づく。酸化ジルコニウムは、その高いｐＨのため、ナトリウムを除去するように機能する。他方、他のレジン床（３０，７０）と比べて、この構造の欠点の一つは、高いｐＨが必要であるため、溶液が第２層８６を出るとき、それは、より高いｐＨになることである。

[00151]一般的に、本願の開示内容のレジン床は、尿素が第１層又は第２層のいずれか一方で除去されるように構成されるのが好ましいということに留意されたい。そのとき、好ましくは、ナトリウムが除去される。ナトリウムが除去された後、アンモニウム、それから、リン酸が除去される。さらに、酸化ジルコニウム層は、レジン床を出る溶液のｐＨを制御するように機能する。

[00152]前述したように、カートリッジのレジン床は、４以外の任意の数の層を備えることができる。層は、分離した境界を持たなくてもよいが、共に混合される点にも留意されたい。例えば、酸化ジルコニウム及びリン酸ジルコニウム層間の２つの材料の傾斜を有することも可能である。

[00153]限定ではなく、一例として、以下、本願の開示内容のカートリッジ３２の入口及び出口における溶液濃度に対するリアルタイム値を説明する。混合及び物質移動効果のため、これらの濃度は、当該システムの他の場所で異なる。

[00154]平均値

[00155]好ましくは、以下のパラメータの時間平均濃度は、カートリッジ流出において測定されるような所定境界内部に維持される。

[00156]カートリッジからの流出ｐＨは、常に６．５〜８．０に維持される。

[00157]最終溶質除去／追加

[00158]注意：

尿素、クレアチニン、リン酸を処理する容量は、そのコンポーネントの入力濃度に依存する。所定コンポーネントの為の容量は、コンポーネント漏出によって定められ、これは、流出濃度が所定レベル（例えば、入力値の１０％）を超えるとき、カートリッジによって吸収される量になる。

安全上の理由で、アンモニウム漏出レベルは、絶対的に２０ｐｐｍで定められる。

[00159]前述したように、カートリッジ３２内部で、レジン床の為の様々な異なる層の構造が可能である。カートリッジ３２を作成する際、カートリッジ内で生じる処理が考慮されなければならない。カートリッジは、尿素、クレアチニン、リン酸、他の毒素を除去する主要作業を行うが、この処理の副産物は、３つの重要な点で透析液組成に変化が生じる：１）ナトリウム、２）ｐＨ、３）重炭酸。これらの３つのパラメータは、親密に関連する。

[00160]ナトリウムは、カートリッジ内部の３つの分離した処理によって影響される。

[00161]１）アンモニウム及び他の陽イオン（カルシウム、マグネシウム、カリウム）と引きかえのナトリウム放出

吸収されるべき、これらの陽イオンの最大量は、大体６５０ｍｍｏｌであり、大体４３０ｍｍｏｌのアンモニウムと大体２００ｍｍｏｌの他の陽イオンから成る。この交換処理中、放出されたナトリウム量は、透析液内の陽イオンの濃度、溶液ｐＨ、リン酸ジルコニウムの平衡化されたｐＨに依存する。

[00162]２）リン酸ジルコニウムのｐＨ平衡

この処理において、ナトリウムは、レジンの平衡化されたｐＨと異なる溶液ｐＨに応じて、水素イオンと交換される。この交換は、溶液ｐＨが平衡化ｐＨより上か下かによって、いずれかの方向で生じ得る。溶液ｐＨは、治療の大部分の為のレジンの平衡化されたｐＨより高いことが期待されている。

[00163]３）酸化ジルコニウムのイオン交換

両性のレジンとして、酸化ジルコニウムは、酸化ジルコニウムの平衡化ｐＨが十分に塩基性である場合、溶液からナトリウムを除去することができる。

[00164]４）存在する場合、混床（脱塩）レジンによるナトリウムの吸収

吸収されるナトリウム量は、全体的に、存在する混床レジンの量に依存する。

[00165]５）尿素の転換の際のアルカリの遊離

尿素の転換は、治療の始めから終りまでの連続処理である。尿素の転換は、最大４３０ｍｍｏｌアルカリまで貢献し、患者の尿素負荷に直接関係がある。

[00166]６）尿素の転換中の重炭酸の形成

重炭酸の形成は溶液を酸性化するが、この影響は、溶液から二酸化炭素を排出することによって、部分的に相殺される。

[00167]７）カートリッジループからの二酸化炭素の排出

溶液中、二酸化炭素は酸性物質として作用する。そのため、気相への変化による二酸化炭素の除去及び当該システムの外に後で排出することによって、溶液からの酸性物質の最終損失になる。

[00168] ８）リン酸ジルコニウムによる溶液の緩衝

溶液ｐＨは、レジンの平衡化されたｐＨより高く、溶液に対する酸性物質（Ｈ^＋）の最終的放出になることが期待されている。

[00169] ９）酸化ジルコニウムによる溶液の緩衝

酸化ジルコニウムレジンは、その平衡化されたｐＨとは異なるｐＨを有する溶液と接触している場合、Ｈ^＋／ＯＨ⁻を交換する。

[00170]

重炭酸レベルは、カートリッジ内部の３つの別個の処理によって影響され得る。

[00171]１）尿素転換中の重炭酸形成

１モルの二酸化炭素／重炭酸は、尿素の各モルから形成される。溶解された二酸化炭素は、以下の関係に従い、重炭酸と平衡状態にある。

ｐＨ＝６．２＋ｌｏｇ（ＨＣＯ_３ ⁻／ＣＯ_２（aq））

[00172]したがって、ウレアーゼ反応の結果として形成される二酸化炭素／重炭酸は、溶液ｐＨに依存し、より酸性の状態は二酸化炭素に好都合である。形成された（二酸化炭素＋重炭酸）の全体量は、患者の尿素負荷に依存する。

[00173]２）カートリッジループからのＣＯ_２の排出

溶解される二酸化炭素は、気相における二酸化炭素の分圧と平衡状態にある。そのため、二酸化炭素は、溶液分圧が気相の分圧を超える場合、外に泡立つ。

[00174]３）酸化ジルコニウムによる重炭酸の吸収

水酸基の形をとる酸化ジルコニウムレジンは、重炭酸を吸収することができる。逆に、重炭酸の形をとる酸化ジルコニウムレジンは、重炭酸を溶液に放出することができる。

[00175]作成可能なカートリッジ内部の可能な操作は、以下の通りである。

[00176]１）リン酸ジルコニウムレジンの平衡化されたｐＨの変更

レジンの平衡化されたｐＨを下げることによって、放出されるナトリウム量は減少され、平均透析液ｐＨは低くなり、形成される二酸化炭素量は大きくなる。

レジンの平衡化されたｐＨを上げることによって、溶液ｐＨは、より生理学的になるが、放出される重炭酸及びナトリウムの量は高くなる。

[00177]２）酸化ジルコニウムレジンの平衡化されたｐＨの変更又は様々な対イオンを用いたレジンの充填

水酸基負荷酸化ジルコニウムは、より生理学的な溶液ｐＨ、溶液からの重炭酸の吸収、陽イオンの吸収増加が生じる。

[00178]限定ではなく一例として、以下の実験は、本発明の更なる実施形態及び分析を述べる。

第１実験

[00179]以下に述べられたものは、透析液流出の組成におけるリン酸ジルコニウムの平衡化されたｐＨを変更する影響を調べた試験である。観察された主なエンドポイントは、ｐＨ、ナトリウム濃度、重炭酸濃度であった。理想的な結果は、生理ｐＨ或いはその付近の流出ｐＨ：７．４、実寸カートリッジ用最終的ナトリウム除去：〜５０ｍＥｑ、実寸カートリッジ用最終的重炭酸追加：〜５０ｍＥｑである。これらの実験は、アンモニウム漏出における尿素濃度が患者治療中の予想カラム入力範囲内になるように、概して、リン酸ジルコニウムのｇスケールにおいて実施された。このスケールにおいて、妥当な性能目標は、最終的なナトリウム除去：〜１ｍＥｑ、最終的重炭酸追加：〜１ｍＥｑ（或いは、２リットルリザーバに対して０．５ｍＥｑ／Ｌ）である。

[00180]レジンは、以下の処理によって流出ｐＨを高める為に、リン酸緩衝液で変更された。１０．８ｍＭの二塩基リン酸ナトリウム、４．２ｍＭの一塩基リン酸ナトリウム、１１７ｍＭの塩化ナトリウムを使用して、１５ｍＭリン酸緩衝液の大きなリザーバが準備された。緩衝液は、シングルパスモードでレジンのカラムを通って圧送された。流速は、滞留時間：〜５分を達成するように測定された。流出ｐＨは、密接にモニタされ、実験は、流出ｐＨが所望値に達したときに停止された。

[00181]この手法で、作用はｐＨ７．２まで変更可能である。より高いｐＨに対し、同様のリン酸緩衝液が準備され、そのｐＨを所望値まで上げる為に０．１ＭのＮａＯＨが追加される。

[00182]変更されたリン酸ジルコニウム材料に対して、静的な試験が行われ、アンモニウムに対する平衡容量を決定した。異なる材料に対する平衡等温線は、動作濃度範囲[３−１５ｍＭ]にわたり、互いに著しく異なることはない。

[00183]試験は、リザーバとして２リットルバッグを使用して、その材料を含むカラムを通した再循環を用いて行われた。バッグは、シェーカーの助けを得て均一濃度に維持された。溶液は、カラムを通して圧送され、溶液バッグに戻された。バッグは、注射部位と共に出口ポート、バッグ内に９．５インチ拡張された入口ポートを有する。入口ポートのバッグ内への拡張は、２つのポート間のチャネリングを最小にし、適切な混合を確実にする。これらの試験で使用された溶液は、尿素及び重炭酸添加済みのダイアニールＰＤ４（１．５％グルコース）であった。充填及びサンプリング処理中に、当該システムの保全性が維持されることを確実にするように予防措置が取られた。

[00184]全ての試験は、１０ｍｇ／ｄＬの尿素濃度、２５ｍＭのナトリウム重炭酸濃度を使用して行われた。この溶液の為の初期ｐＨは、７．４＋／−０．２であった。全ての試験に対し、１０ｇの陽イオン材料が使用された。２種類のウレアーゼ、Altus BiologicsからＣＬＥＣ−ウレアーゼ（５−２０ｍｇ）、Sorb Technologiesからのウレアーゼ（１０ｇのアルミナと混合された５ｇ）が、これらの試験に使われた。Sorb製ウレアーゼには、両端部における８μｍフィルタと共に２５ｍＬカラムが使用された。ウレアーゼアルミナ混合物は、アルミナ（各５ｇ）の２つの層の間に挟まれた。Sorbtech製ウレアーゼは、乾燥して束ねられた。ＣＬＥＣ−ウレアーゼは、１０ｍｌカラム内で、湿らせて束ねられ、セファクリルの層（Sigma Chemicalsからの不活性クロマトグラフィ媒体）の間に挟ませた。２形式のウレアーゼ間で、性能に差異は観察されなかった。

[00185]実験前、ウレアーゼは、ダイアニールで洗い流され、不安定な、或いは、非常に小さい粒子径酵素が除去された。ポンプが始動された後、カラム出口ポートを出る流体の出現によって、時間ゼロが定義された。入口及び出口の両方から２リットルバッグまでの時間にわたってサンプルが収集され、血液ガス測定装置（Chiron model 860、Chiba Corning）を使用して、ナトリウム、ｐＨ、重炭酸に対して即座に分析された。

[00186]表４は、行われた関連試験の概要を示す。追加試験は、リン酸緩衝液を使用して行われた。

[00187] これらの試験から、試験中のｐＨの変化は、レジンのｐＨが（６．２）より高いｐＨに変更されるときに減少されることが明らかである。レジンｐＨの増加と共に、アンモニア吸収という点でレジンの性能は、同一に維持されるが、より多くのナトリウムが当該システム内に放出される。ウレアーゼの存在は、ｐＨの変化を減少させることで動作する。

第２実験

[00188]実験は、前述された同一実験におけるウレアーゼ、リン酸ジルコニウム、酸化ジルコニウムを使用して実施された。酸化ジルコニウムカラムが陽イオンカラムの後ろで当該システムに追加され、複数のカラムが直列に連結された。以下、Altus製271-6ウレアーゼ、７．２のｐＨへと変更されたリン酸ジルコニウム、酸化ジルコニウムを使用する試験の結果を図８−図１０において説明する。試験経過にわたりナトリウムバランスは良好に維持され、それが、溶液からナトリウムを除去する酸化ジルコニウムの結果であり、リン酸ジルコニウム層によって放出されるナトリウムとバランスをとることに留意されたい。流出ｐＣＯ２レベルも、酸化ジルコニウムが存在すると、著しく低くなる。変更された酸化ジルコニウムは、ナトリウムを捕捉し、試験経過にわたりナトリウムバランスを維持するのに役立つ。試験は、ｐＨが７．１−７．２に変更されたリン酸ジルコニウムが、より高いｐＨに変更されたものよりも、非常に良好に作動することを示す。

第３実験

[00189]実験的セットアップ

[00190]図１１は、腹膜透析セッティングにおけるイオン交換レジンの使用を評価する為の研究に使用された実験的セットアップの概略を示す。セットアップは、２つのループ１００，１０２を含めた。患者の全体液を表す１５リットルバッグは、セットアップの第２ループ１０２に使用された。４０リットルバッグの利用により、患者の体をより正確に推定することが可能であるが、分析を容易にするため、１５リットルバッグが使用された。１５リットルバッグからの流体は、ポンプ１１０を使用して、１００ｍＬ／分の流速で透析器１０８の内腔側１０６へと圧送された。透析器１０８の内腔側１０６の出口１１２から、流体は１５リットルバッグ１０４まで戻される。この流体が１５リットルバッグ１０４へと戻されるのと同時に、それには尿素、クレアチニン、リン酸が１ｍＬ／分で注入され、患者によって連続的に生成される老廃物の総量を示す。１５リットルバッグ１０２は、一定濃度の尿素窒素（２０ｍｇ／ｄＬ）、クレアチニン（６ｍｇ／ｄＬ）、リン酸（３．１ｍｇ／ｄＬ）に維持された。初期供給溶液は、２５ｍｍｏｌ／Ｌの重炭酸、１３８ｍＥｑのナトリウム、２．５ｍＥｑのカルシウム、１．０ｍＥｑ／Ｌのマグネシウムを含む。

[00191]ＤＩ水中に１３２ｍＥｑ／Ｌでナトリウム、２．５ｍＥｑ／Ｌでカルシウム、１．０ｍＥｑ／Ｌでマグネシウム、２５ｍｍｏｌ／Ｌで重炭酸を含む４リットルバッグ１１４が準備される。最初に、透析器１０８及びカートリッジ１１６を満たす為に４リットル溶液が使用される。溶液がカートリッジ１１６を出るとき、全ての毒素、更に、カルシウム及びマグネシウムも完全に除去される。したがって、４リットルバッグ１１４に戻る流体は、カルシウム及びマグネシウムと共に注入され、１５リットルバッグ１１４内のカルシウム及びマグネシウムバランスが維持される。４リットル１２４及び１５リットル１１４バッグは、良く混合され、透析器１１８は、ゼロ限外濾過近くで操作された。

[00192]４Ｌバッグ１１４から、溶液は、透析器１０８のシェル側１２８へと流れる。尿素クレアチニン及びリン酸は、透析器１０８の内腔側１１６からシェル側１２８まで拡散する。透析器１０８を出てカートリッジ１１６に入る溶液は、１０ｍｇ／ｄＬの尿素窒素濃度、３ｍｇ／ｄＬのクレアチニン濃度、リン酸１ｍｇ／ｄＬを有する。透析器３８のいずれかの側の流速は、１００ｍｌ／ｍｍに維持される。

[00193]カートリッジ１１６は、前述のように作成された。尿素クレアチニン及びリン酸は、ウレアーゼ、様々なイオン交換レジン、炭素を含むカートリッジ１１６の底部１３０まで流れる。前述したように、ウレアーゼは、毒素尿素をアンモニウム及び二酸化炭素に転換する機能を有する酵素であり、カートリッジの第１層である。中間層は、異なる２種類のイオン交換レジン、リン酸ジルコニウム（リン酸ジルコニウム）及び酸化ジルコニウム（酸化ジルコニウム）から構成される。リン酸ジルコニウムは、前述したように、溶液から、主にアンモニウムイオン、カルシウム、マグネシウムを除去し、水素とナトリウムを放出する。酸化ジルコニウムレジンは、リン酸を除去する。最後に、炭素層は、溶液から、クレアチニン、尿酸、他の有機物を除去する為に使用される。カートリッジの最上部から、その後、流体は、直接、４リットルバッグ１１４内へと戻される。

[00194]この研究に従って、上記セットアップにおいて、５つの異なる地点でサンプルが取られた。サンプル１（ＣＩＮ）は、流体がカートリッジ入口に入る前に採取された。サンプル２（ＣＯＵＴ）は、サンプルがカートリッジの後を出るときに採取された。サンプル３（４Ｌ）は、４リットルバッグの流出物から直接採取された。サンプル４（ＤＯＵＴ）は、透析器の内腔から流体が外に出てくるときに採取された。サンプル５（ＤＩＮ）は、透析器の内腔入口に入る前の流体を表す。サンプルＤＩＮは、１５Ｌバッグ３４から採取され、これは、本質的に十分に混合され、１５Ｌ患者を表す。

[00195]上記実験セットアップは、本願の開示内容のカートリッジの実施形態を評価する為に使用された。Redyカートリッジは、Sorb Technologyから得られ、上記実験セットアップで使用された。図１２は、カートリッジ内の様々な層を示す。図１２ａは、Redyカートリッジを表し、図１２ｂはRedyカートリッジ１を表し、図１２ｃはRedyカートリッジ２を表す。尿素、クレアチニン、リン酸は、１５Ｌ患者用バッグから、カートリッジの底部まで、透析器を横切って拡散する。５つのサンプルは、図１１に示されるように、様々な場所から採取された。サンプルは、ｐＨ、現場の重炭酸、ナトリウムの為に分析された。尿素、クレアチニン、リン酸、カルシウム、マグネシウム、塩素、乳酸、グルコースに対する分析も実施された。図１３ａ、図１３ｂ、図１３ｃは、ｐＨ，ナトリウム及び重炭酸プロファイルを示す。１５Ｌ患者槽内のｐＨは、７．５４６から６．１５６まで低下し、重炭酸は、２３．２から０．０まで低下し、ナトリウムは、１３２．４ｍＥｑから１３５．３ｍＥｑまで低下した。

[00196]患者に重炭酸を与える代わりに、重炭酸が除去されナトリウムが追加された。また、ｐＨが低下し、ｐＣＯ２が増加する。表４は、この研究から、ｐＨ、ナトリウム、重炭酸プロファイルをまとめる。全体として、４４ｍＥｑのナトリウムが追加され、重炭酸の全てが除去された。これは、１２５ｍＥｑのナトリウムの最終増加であった。カートリッジは、尿素、クレアチニン、リン酸を完全に除去するが、電解質要件を満足しない。そのため、レジン又はカートリッジは、腹膜透析器の閉ループセッティングや血液透析用途には使用できず、無人で使用することはできない。腹膜透析溶液の連続再循環の為のカートリッジに使用される要件判定基準を満足するであろう幾つかの異なる組み合わせが評価された。幾つかの組み合わせは、以下の通りであった。

[00197]１−その標準形式においてリン酸ジルコニウム（ｐＨ＝６．２）と共に使用された８．８５のｐＨにおける重炭酸形酸化ジルコニウム

このセットアップにおいて、４層だけが存在した。

[00198]２−１０．５２及び７．３３の異なる２つのｐＨにおける重炭酸形酸化ジルコニウムと共に６．５のｐＨのリン酸ジルコニウムより高いｐＨにおいて、重炭酸は炭酸形でなければならない。

[00199]３−６．５のｐＨにおけるリン酸ジルコニウムが、９．３５のｐＨにおける酸化ジルコニウムの重炭酸形及び７．１４及び７．２３のｐＨにおける酸化ジルコニウムの水酸基形で使用された。

[00200]４−８．８０のｐＨにおける重炭酸形の酸化ジルコニウムと共に使用された６．４９のｐＨにおけるリン酸ジルコニウム

この場合も、４層が存在した。

[00201]５−酸化ジルコニウムは、両性のレジンであるため、このレジンは、Ｃａ^＋＋及びＭｇ^＋＋イオンを吸収し、リン酸ジルコニウム量の４５０ｍｌまでの減少が可能である。

[00202]図１２ｂ及び図１２ｃは、検討された様々な代替え案から２つの代替え案を表す。

[00203]図１２ｂ及び図１２ｃは、当該研究において変更されたカートリッジを示す。平衡吸収等温線研究から、腹膜透析溶液内の１０ｍｇ／ｄｌ尿素窒素の濃度において、６００ｍｌレジンカラムが必要であることが示された。そのため、カートリッジＩ（図６ｂ）内のレジンのサイズは、６００ｍｌである。図２ｂにおいて、（カートリッジＩ）第１層はウレアーゼ、第２層はリン酸ジルコニウム（ｐＨ＝６．５、容量＝２００ｍＬ）、第３層は炭酸形の酸化ジルコニウム（ｐＨ＝９．４８、容量＝１００ｍＬ）、第４層はリン酸ジルコニウム（ｐＨ＝６．５，容量＝４００ｍＬ）、第５層は水酸基形の酸化ジルコニウム（ｐＨ＝７．３８，容量＝３０ｍＬ）、最後の層は炭素である。３番目の酸化ジルコニウム（高ｐＨ）は、陽イオンを吸収するばかりか、リン酸ジルコニウムレジンのｐＨを上昇させることもできる。このレジンに使用される対イオンは、重炭酸、炭酸、水酸基でもよい。この層は、カルシウム、マグネシウムを吸収するので、それがアンモニアを吸収するだけに使用されるとき、リン酸ジルコニウム層のサイズを減少する。リン酸も、他の陽イオンと共に、この層内で吸収される。５番目の層は、酸化ジルコニウム（ｐＨ＝７．３８）であり、リン酸及び多少のナトリウムを吸収する為に使用される。しかし、リン酸ジルコニウムレジンから浸出するリン酸が無ければ、この層は不要である。最後の層は、炭素であり、これは、また、どこにもで配置可能である。

[00204]図１４ａ、図１４ｂ、図１４ｃは、ｐＨ，ナトリウム、重炭酸の、全体の治療時間におけるプロファイルを表す。表５は、ｐＨ、重炭酸、ナトリウムプロファイルをまとめる。１５リットル患者用バッグ内のｐＨは、７．４９から６．９になる。ナトリウムは、患者用（１５リットルバッグ）から除去され、約５７ｍＥｑが除去される。レジンは、約２０分間、最初にナトリウムを除去し、その後、カートリッジがゆっくりとナトリウムを追加して戻すように設計される。同様の傾向は、重炭酸の場合に観察され、同様に、約２２．５ｍＥｑの炭酸が１５リットル患者まで追加で戻される。この実験において、図１４ｄに示されるように、４．９４ｇの尿素窒素（１０．６ｇの尿素）が処理され、これが、３５３ｍｍｏｌ／Ｌのアンモニアと１７６ｍｍｏｌの炭酸を生成する。Redyカートリッジ作動において、１２４ｍＥｑのナトリウムが追加されるが、本願開示内容の本発明者のカートリッジでは、僅かに５ｍＥｑのナトリウムが循環へと追加で戻される。本願の開示内容のカートリッジにおいて、最終的重炭酸の増加は、約５９ｍＥｑであった。

しかし、カートリッジ作動で、重炭酸は完全に除去された。１５リットル患者ループにおけるｐＨは、６．１５に下がり、全ての重炭酸が除去された。

[00205]図１２ｃは、図１０で説明された実験的セットアップで使用されたカートリッジＩＩを示す。リン酸ジルコニウムの量は、４５０ｍｌまで減少された。層２及び層４は、１０．５２のｐＨ及び７．３３のｐＨにおける炭酸及び重炭酸形における酸化ジルコニウムであった。表６は、この作動からの結果をまとめる。この作動において、層２の酸化ジルコニウムのｐＨは高いので、陽イオンに対する良好な容量を有する。ほぼ９７．５ｍＥｑのナトリウムが１５リットル患者用バッグから除去され、１５ｍＥｑの重炭酸が除去された。６２ｍＥｑのナトリウムが最終的に除去された。この流れにおける５ｍＥｑの重炭酸の追加。この作動において、重炭酸プロファイルは改良可能である。ここで、本願発明者は、同量の尿素を除去する為に、リン酸ジルコニウムの量を減少させた。

[00206]図１５ａ、図１５ｂ、図１５ｃは、ｐＨ，重炭酸、ナトリウムプロファイルを全体の治療時間にわたって示す。図１５ｄは、尿素転換を示す。この実験では、より高いｐＨの重炭酸レジンが利用され、同様に、リン酸ジルコニウムレジンは、僅かに４５０ｍｌであった。

[00207]図１６，図１７，図１８ａを参照すると、洗浄された流体を患者又は透析器に戻す前に、使用済み透析液を吸着剤カートリッジに複数回通過させる為のシステム２１０，３１０が示されている。一般的に、図１６のシステム２１０は、前後の実施形態を示し、図１７のシステム３１０は、複数回のパス又はサイクル実施形態を示す。どちらのシステム２１０，３１０も、血液透析（ＨＤ），血液濾過（ＨＦ）、血液透析濾過（ＨＤＦ）、腹膜透析（ＰＤ）の為に使用可能である。どちらのシステム２１０，３１０も、以下の図１８ａ、図１８ｂに示されるカートリッジ２００，３００を含む、本願で説明された任意の吸着剤カートリッジを使うことができる。

[00208]図１６において、システム２１０は、（血液透析及び血液透析濾過の為の）透析器２１２を含む。透析器２１２は、代替え的に、腹膜透析器の為の患者の腹膜または血液濾過の為の血液濾過器である。説明を簡単にするため、フィルタ２１２は、透析器として言及されているが、血液濾過又は、どんな他の種類の血液フィルタや患者の腹膜をも含む。透析器２１２は、ＰＤと共に使用可能であり、無菌ＰＤ溶液は、ＨＤ，ＨＦ，ＨＤＦの為の血液の代わりに、ライン２０８を通って流れる（図１６で印が付けられた血液）。無菌ＰＤ溶液は、患者の腹膜から、透析器２１２まで流れ、患者の腹膜まで戻る。透析液は、透析器の膜によって無菌溶液から分離されるので、ライン２１４，２１６に広まるＰＤ透析液は、無菌であり得るが、無菌である必要はない。あるいは、透析器２１２は、ＰＤと共に使用されない。ここで、透析器２１２は、患者の腹膜の代わりであり、ライン２１４，２１６は、患者の腹膜と無菌連通して配置されるカテーテル（例えば、デュアル内腔カテーテル）までの走行の代わりである。この後者の実施形態において、患者の腹膜、ライン２１４，２１６，容器２２４ａ、２２４ｂに広がるＰＤ溶液は無菌である。

[00209]図示のように、透析器２１２（又は、患者の腹膜）は、透析器の流体ライン２１４，２１６に連結される。透析器の流体ライン２１４は、流動的にポンプ２１８に連結されるが、透析器の流体ライン２１６は、流動的にポンプ２２０に連結される。ポンプ２１８，２２０と、本願で説明される任意のポンプは、臑動ポンプ、膜ポンプ、歯車ポンプ、他の適した医療用ポンプでもよい。ポンプ２１８，２２０が膜ポンプの場合、図示のように、ポンプはバルブＶ１〜Ｖ３（ポンプ２１８）、Ｖ５〜Ｖ７（ポンプ２２０）によって囲まれるので、臑動ポンプのように膜ポンプは、可逆的であり、ライン２１４，２１６のいずれの方向にも圧送できる。囲んでいるバルブは、いずれの方向にも、流体を（膜の負圧で）引き入れ、（膜の正圧で）押し出すことができる。

[00210]ポンプ２１８は、吸着剤カートリッジ２００ａ、３００ａ、貯蔵容器２２４ａまで／から圧送する。ポンプ２２０は、吸着剤カートリッジ２００ｂ、３００ｂ、貯蔵容器２２４ｂまで／から圧送する。カートリッジ２００ａ、２００ｂは（図１８ａが使用され、カートリッジ２００ａ、２００ｂが集合的、或いは、一般的にカートリッジ２００と呼ばれるる場合）、（ｉ）異なる吸着剤カートリッジでもよく、（ｉｉ）同一の吸着剤カートリッジでもよく、或いは、（ｉｉｉ）カートリッジの半分２００ａ、２００ｂへと分離された同一の吸着剤カートリッジでもよい。吸着剤カートリッジ３００ａ、３００ｂは（図１８Ｂが使用され、カートリッジ３００ａ、３００ｂが集合的、或いは、一般的にカートリッジ３００と呼ばれる場合）、同様に、（ｉ）異なる吸着剤カートリッジでもよく、（ｉｉ）同一の吸着剤カートリッジでもよく、或いは、（ｉｉｉ）カートリッジの半分３００ａ、３００ｂへと分離された同一の吸着剤カートリッジでもよい。同様に、貯蔵容器２２４ａ、２２４ｂは、異なる容器でもよく、或いは、半分の容器２２４ａ、２２４ｂに分離された同一の容器でもよい。

[00211]

ヒータ２２６ａ、２２６ｂは、一括で容器２２４ａ、２２４ｂを加熱するバッチヒータとして図示されている。ヒータ２２６ａ、２２６ｂは、別個のヒータでもよく、或いは、加熱する半分２２６ａ、２２６ｂを有する同一のヒータでもよい。ヒータ２２６ａ、２２６ｂ（或いは加熱する半分）は、代替え的に、インラインヒータであり、これらは、透析器の流体ライン２１４，２１６を加熱するように動作する。ヒータ２２６ａ、２２６ｂは、追加的に、容器２２４ａ、２２４ｂ内部で内容物を量る為に計量装置を含んでもよい。

[00212]輸液容器２３０が設けられ、これは、輸液又は注入液を保持し、全般的に滅菌され、透析液が透析器又は患者２１２に戻される前に追加で戻されなければならない吸着剤カートリッジ２００，３００によって除去される添加剤を含む。注入液は、血液及びＰＤ治療に対して異なってもよく、例えば、ＰＤ用注入液は、追加でグルコースを含んでもよい。輸液ポンプ２３２（蠕動または膜）は、供給装置２３０からＴ型輸液ライン２３４を通って、バルブＶ２、Ｖ６を選択的に経て、それぞれ、流体ライン２１４，２１６への輸液を調整する。あるいは、輸液ポンプ２３２が設けられず、その代わり、流量制限器２３６，２３８は、調整されて制御される方式で、輸液をバルブＶ２，Ｖ６を選択的に経て流体ライン２１４，２１６まで、それぞれ重量供給を可能にする。

[00213]透析器２１２，吸着剤カートリッジ２００，３００，透析液バッグ又は容器２２４ａ、２２４ｂ、注射供給バッグ又は容器２３０は、使い捨て可能であってもよく、（ｉ）ポンプ２１８，２２０，２３２と共に操作可能なポンプ起動領域、（ｉｉ）バルブＶ１〜Ｖ８と共に操作可能なバルブ起動領域を有する、使い捨て可能なセットの一部でもよい。セットの管路及び透析器２１２のような使い捨て可能セットの一定の部分は、再使用の為の治療後に消毒されてもよい。流体ライン２１４，２１６が通って延びるアナライザユニット２４０（以下に検討）は、制御ユニット２５０（以下に検討）、ヒータ２２６ａ、２２６ｂ（できる限り、付随する重量計量装置）、ポンプ２１８，２２０、２３２の為のポンプアクチュエータ一、バルブＶ１〜Ｖ８の為のバルブアクチュエータと同様に、実施形態において、再使用可能である。

そのため、一実施形態において、システム２１０は、使い捨て可能なコンポーネント及び再使用可能なコンポーネントを有する。

[00214]アナライザユニット２４０は、プローブ及びセンサ（例えば、温度補償伝導度センサ）、或いは、温度、伝導度、アンモニア、アンモニウム、グルコース、電解質、ｐＨのうちの一つ以上のような関連パラメータの為にライン２１４，２１６を通って流れる他のサンプル流体を含む。アナライザユニット２４０は、透析器又は患者２１２を離れる透析液及び透析器又は患者２１２に入る透析液の物理的／化学的特性をモニタする。

[00215]図１６の点線は、電気及び／又は電気信号線であり、これらを通して、制御ユニット２５０は、ポンプ２１８，２２０，２３２のアクチュエータ、バルブＶ１〜Ｖ８のアクチュエータ、ヒータ２２６ａ、２２６ｂ（おそらく、付随する電子軽量装置）、アナライザユニット２４０のそれぞれと電気的かつ操作的に連通する。制御ユニット２５０は、一つ以上のプロセッサ及びメモリを含み、これらは、血液透析、血液濾過、血液透析濾過、腹膜透析シーケンスを作動するようにプログラムされ、構成され、更に／又は操作される。制御ユニット２５０は、システム２１０における特定透析治療動作の異なる任意のコンポーネントの為のＩ／Ｏ制御装置、必要なバッテリ／電源コンポーネントを更に含む。

[00216]血液透析の為に、容器２２４ａ、２２４ｂのうちの一つ（例えば、容器２２４ａ）は、最初、バッグ入りの無菌透析液で充填されるが、他の容器２２４ｂは、最初、空（しかし、無菌）である。容器２２４ａ、２２４ｂは、垂直に支持可能であるか、容器の最上部で無菌の空気を捕捉するように傾斜可能である。血液は、透析器の血液側を通って流れるが、透析液は、ポンプ２１８，２２０を経て、容器２２４ａから、透析器２１２を横切り、吸着剤カートリッジ２００ｂ、３００ｂを通って、容器２２４ｂの中に流れる。ポンプ２２０は、ポンプ２１８より制御可能に速く作動可能であり、患者から、所望の量の限外濾過物（ＵＦ）を除去する。容量制御、例えば、ＵＦ制御は、バッグ２２４ａ、２２４ｂを計量する為にヒータ２２６ａ、２２６ｂと共に計量装置を使用することによって、実現可能である。ここで、例えば、初期重量Ｘの使用済み透析液はバッグ２２４ａ内で計量される。制御ユニット２５０は、ポンプ２２０をポンプ２１８よりＹ％だけ速く作動させ、バッグ２２４ａからバッグ２２４Ｂまでの初期パス後、所望の量のＵＦ（例えば、Ｚ）を除去する。バッグ２２４Ｂ内の流体の重量がＸプラスＺに達すると、バッグ２２４ａからバッグ２２４Ｂまでの最初のパスが完了したと考えられる。制御ユニット２５０は、一実施形態において、ポンプ２１８及びポンプ２２０を制御し、バッグ２２４ｂ内の流体の重量がＸプラスＺに達する前、或いは、達した後に、バッグ２２４ａからの新たな流体の全てが除去されることを確実にする。

[00217]容量制御、例えば、ＵＦ制御の為の容量制御は、既知の容量ポンプ、例えば、膜ポンプを使用することによって、代替え的に実現される。ここで、各ポンプ行程は、既知量を圧送する。容積ポンプ２１８，２２０は、同一の既知量を有し、その後、ＵＦは、下流側ポンプを多数の追加された回数だけ打つことによって、１パス当たり、バッグ２２４ａからバッグ２２４ｂまで、或いは、バッグ２２４ｂからバッグ２２４ａまで、所望の量のＵＦを除去する。ここで、例えば、使用済み透析液量が１リットルであると知られている場合、制御ユニット２５０は、ポンプ２１８を第１回数行程だけ作動させ、バッグ２２４ａから１リットルの流体を除去し、バッグ２２４ｂ内への通過の為に所望の量のＵＦと使用済みの１リットルの流体を押し出すか引き入れる。容量測定制御は、ポンプ２１８、２２０の回転数を数えることによって代替え的に達成されるが、この場合、これらは蠕動ポンプである。容量測定制御にて、ヒータ２２６ａ、２２６ｂにおける計量装置は、不要である。

[00218]容器２２４ａが十分に空になり容器２２４ｂが十分に一杯になる最初のパスの後、制御ユニット１００は、操作を逆にして、血液が透析器２１２の血液側を通って流れる間、透析液は、ポンプ２１８、２２０を経て、容器２２４ｂから、逆方向では、吸着剤カートリッジ２００ｂ、３００ｂを通って、透析器２１２を横切り、吸着剤カートリッジ２００ａ、３００ａを通って、容器２２４ａまで圧送される。ここで、ポンプ２１８は、ポンプ２２０より、制御可能に速く作動可能であり、所望の量のＵＦを除去し、これは、前述したように、重量測定、或いは、容量測定される。その後、周期が繰り返され、毎回、所望の増分のＵＦを除去する。

[00219]各パスにおいて、透析器２１２（或いは患者）を離れる使い終わった透析液は、最初に吸着剤カートリッジ２００，３００の一方の側を通って押し出され、その後、吸着剤カートリッジ２００，３００の他方の側を通って、反対方向で引き入れられる。２番目の、逆方向パスの後、透析液は、透析器２１２を通る新たな透析液として、再び、使用可能になる。

[00220]重量計又は容量測定ＵＦ制御実施形態のいずれか一方において、バッグ又は容器２２４ａ、２２４ｂは、所望の量のＵＦを捕捉して保持するのに必要以上に大きくすることができる。あるいは、バッグ又は容器の一つが最初に空であるので、その空の容器は、ＵＦの為に必要な追加空間を設けることができる。ここで、バッグ又は容器２２４ａ、２２４ｂからの一部供給は、各パスの為に行われてもよい。例えば、バッグ２２４ａ、２２４ｂが両方とも１リットルバッグであると仮定すると、バッグ２２４ａは、最初に一杯になっており、バッグ２２４ｂは最初に空になっている。バッグ２２４ａからバッグ２２４ｂの初期パスは、９／１０リットルでもよく、バッグ２２４ａには１／１０リットルを残す。１／１０リットルのＵＦが当該パスにわたって増加されると仮定すると、バッグ２２４ｂは、１リットルの流体で一杯になる（供給された９／１０リットル＋１／１０リットルのＵＦ）。戻りのパスにおいて、８／１０リットルがバッグ２２４ｂからバッグ２２４ａに流され、バッグ２２４ｂには２／１０リットルが残る。１／１０リットルのＵＦが当該パスにわたって増加されると仮定すると、バッグ２２４ａは残りの１／１０リットル、８／１０リットルの戻る透析液＋１／１０リットルのＵＦで一杯になる。当該システム２１０の合計の流体は、ＵＦの為、１リットルから１．２リットルまで増加された。しかし、システム２１０は、２リットルを保持する合計容量を有する。バッグ２２４ａからバッグ２２４ｂの次のパスにおいて、７／１０リットルが供給され、バッグ２２４ａには３／１０リットルが残る。１／１０リットルのＵＦが生成されると仮定すると、バッグ２２４ｂは、一杯になる（供給された７／１０リットル＋２／１０リットル残留＋１／１０リットルＵＦ）。各供給パスは、両方のバッグが一杯になるまで、前に図示されたように減少される。各パス当たりの患者から除去されるＵＦ量は、老廃物の所望クリアランス及び患者からの溶質を得る為に、所望回数のパスを設定するように調整可能である。

[00221]血液濾過及び血液透析濾過の為に、流体ライン２１４，２１６の一方または両方が透析器２１２で分岐され（図示せず）、追加で血液ライン２０８と連通する。追加のバルブが、ライン２１４，２１６の両方の為に、主ライン及び分岐ラインに設けられる。血液濾過の為に特に、新たな透析液が、ライン２１４又はライン２１６の分岐ラインを通って、直接、透析器の代わりに、上流又は下流の血液ライン２０８まで流れる。使いきった透析液は、血液濾過器２１２から、他のライン２１６又は２１４を通って、それぞれの吸着剤カートリッジ２００，３００を通って、それぞれの容器２２４ａ、２２４ｂまで引かれる。血液透析濾過は、新たな透析液が透析器２１２及び上流又は下流血液ラインの両方に流れる点を除き、一般的に、血液濾過と同一である。

[00222]前述したように、腹膜透析（ＰＤ）では、（ｉ）チューブ２０８内の血液が代わりに無菌透析液でもよく、（ｉｉ）透析器２１２が代わりに患者の腹膜でもよい。これらの代替え案の両方において、ＰＤは、連続流シナリオ（ＣＦＰＤ）の下に実施され、また、実施可能であるが、連続流シナリオにおいて、ＰＤ溶液は、患者の腹膜から連続して導入され除去される。第２の代替え案において、（ｉｉ）透析器２１２は、代わりに、患者の腹膜であり、ＰＤは、代替え的に、バッチ又は連続サイクル腹膜透析（ＣＣＰＤ）体制の下で実施可能である。ここで、ＰＤ溶液は、ライン２１４又はライン２１６を経て患者の腹膜まで供給されるが、同時に除去されず、その代わり、残され、患者内部に滞留する。一定の滞留時間の後、患者の腹膜からの全ての流体が他のライン２１６又はライン２１４を経て除去され、或いは、一部の流体が患者の腹膜から除去され、タイダル流（tidal flow）ＰＤの為に新たな流体と取り替えられる。しかしながら、流体は、容器２２４ａ及び容器２２４ｂ間を前後に流れる。

[00223]第３のＰＤ治療代替え案では、システム２１０の半分が破棄可能である。透析液は、患者２１２まで、或いは、患者２１２から、所定の時間に流れるので、ライン２１４又はライン２１６（説明を容易にするため、ここからライン２１４があることを仮定する）と関連した吸着剤カートリッジ、ポンプ、バルブ、容器だけが必要である。輸液２３０、輸液ポンプ２３２，アナライザユニット２４０、制御ユニット２５０は、まだ設けらており、前述したように使用される。長い滞留が使用され、そこで、透析液が所望の期間（例えば、３０分間）患者２１２内部に残されてもよい。使いきった流体は、その後、単一容器２２４ａ内に引かれ、洗浄され、貯蔵され、その後、他の滞留期間の為に患者２１２まで戻される。或いは、タイダル治療が実行され、そこで、全流体より少ないものが患者から除去され、洗浄され、より規則正しい体制で患者まで戻される。より頻繁なサイクルにより、より少ない容量にすることができる。

[00224]この第３治療において、それは、少なくとも既知量まで患者から除去されるように望まれるＵＦ量に対応する量によって容器内に配置される流体量より大きな容器である為に、単一容器２２４ａの寸法決め及び充填する為の代替え案であることが意図されている。例えば、追加で図１９を参照すると、単一容器２２４ａは、全量が１．３３リットルで、１リットルの流体で充填され、ＵＦの為に０．３３リットルの余地を残してもよい。１．３３リットル容器２２４ａは、患者により装着され、患者は治療中、携帯可能であり、便利である。ポンプ２１８は、透析液を容器２２４ａから患者２１２まで圧送し、患者２１２から全ての流体と、更に、対応する滞留期間にわたって患者の腹膜で吸収されたＵＦを容器２２４ａまで戻す。ポンプ２１８は、容器２２４ａ及び患者２１２間で複数のパスを前後に行うことができる。

[00225]超音波センサのような再使用可能な空気センサ２５２，２５４は、操作中、図１６又は図１９に示された位置で流体管路に配置可能であり、いつ、全ての流体が圧送され、空気が引かれ始めるかが知られる。空気センサ２１４は、吸着剤カートリッジ２００ａ又は３００ａが湿ったままになるように、すなわち、何も、或いは、少量の空気が吸着剤カートリッジ２００ａ又は３００ａに達するように、配置される。よって、ポンプ２１８が容器２２４ａから患者２１２まで圧送しているときに、空気センサ２５２は、いつポンプ２１８を停止すべきかを制御ユニット２５０に信号を送る。この時点で、患者の滞留期間が始まる。代わりに、ポンプ２１８が患者２１２から容器２２４ａまで圧送するとき、空気センサ２５４は、いつポンプ２１８を停止すべきかを制御ユニット２５０に信号を送る。患者排出は、その時点で完了と考えられ、ポンプ２１８は、それ自身を逆転させ、次のサイクルの為に患者２１２を充填することができる。

[00226]容器２２４ａは、患者２１２から容器までの各排出の際、ますます流体を保持する。容器２２４ａが完全に一杯になり、例えば、１．３３リットルの流体を保持するとき、このＰＤバージョンシステム２１０は、そのような状態を感知し、圧送を停止させ、患者に信号を送る。この感知は、圧力センサ（図示せず）をフレキシブル容器２２４ａ及び外部容器（図示せず、例えば、剛性容器或いは半剛性容器）間に配置することによって達成可能になる。フレキシブル容器２２４ａが一杯でないとき、圧力センサは接触されないので、それに従って信号を送る（或いは、信号を送らない）。フレキシブル容器２２４ａが一杯であるとき、圧力センサは、接触され、ポンプ２１８を停止させる為に制御ユニット２５０に信号を送り、患者に容器２２４ａを空にしなければならないことを知らせる。この感知は、代替え的に、ポンプ２１８のポンプアクチュエータを駆動するモータ（図示せず）につながる電力線に電流センサを配置することによって達成可能になる。例えば、ポンプ２１８が、モータで駆動される臑動ポンプである場合、電力線によってモータまで引かれる電流は感知可能である。容器２２４ａが完全に一杯になるとき、ポンプ２１８及び容器２２４ａ間のライン２１４で圧力が蓄積し、それが、ポンプ２１８を激しく動作させ、より多くの電流を引き、それが感知され、制御ユニット２５０に信号を送り、それが、ポンプ２１８を停止させ、患者に容器２２４ａを空にしなければならないことを知らせる。

[00227]幾つかの実施形態において、例えば、図１９に示される実施形態において、キャリングケース２７２は、一つ以上の容器２２４ａ、ヒータ２２６ａ、ポンプ２１８，制御ユニット２５０、センサ２５２、２５４，吸着剤カートリッジ２００，３００を含む。キャリングケース２７２は、充電式電池２７２を含み、充電式電池は、キャリングケース内部に収容される全てのコンポーネントに電力を供給する。

ＰＤ移送セット２７６は、患者２１２及び吸着剤カートリッジ２００、３００に付けられ、携帯ＰＤ治療法治療を行う為のシステムを与えてもよい。

[00228]実施形態において、容器２２４ａには、突き通すことができるセプタム２２８が設けられ、これは、滅菌された注射器及びニードル２４４（図１９）を患者が容器２２４ａ内に挿入し、既知量の流体（例えば、上記実施例において３３０ミリリットル）を引き抜くこと、その初期状態まで容器２２４ａを戻すことを可能にする。注射器内に保持された引き抜かれる流体は、排出する為に追い出され、或いは、排出容器まで追い出される。制御ユニット２５０及びポンプ２１８は、その後、容器２２４ａが再び一杯になるまで新たな複数パスセットを開始し、各セットのパスの各セットは、３３０ミリリットルのＵＦになる。いったん、全体の目標のＵＦ（例えば、各３３０ミリリットルの３セットパス）に達し、除去されたＵＦの約１リットルの合計になると、その日の治療は終了可能である。透析液は、医師又は臨床医によって処方されるように、別個の注射器２４６（図１９）や突き刺すことができるセプテム２２８を使用して、周期的に追加される。例えば、医師や臨床医は、１００ミリリットルの透析液が中間又は第２セットパス中に容器２２４ａに供給されることを処方してもよい。排出及び透析液用ニードルが完全に滅菌されていなくても、吸着剤カートリッジ２００ａ、３００ａは、透析液を患者２１２まで戻される前に洗浄する。まさに、吸着剤カートリッジ２００ａ、３００ａは、患者から容器２２４ａまで戻って（最初にリン酸ジルコニウムに接触して）一度目に、容器から患者まで供給されるとき二度目に、透析液を洗浄するように動作する。

[00229]図１８ａ、図１８ｂに示されるように、吸着剤カートリッジ２００，３００は、ハウジングを含み、ハウジングは、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層、第２のリン酸ジルコニウム層（図１８）のうちの少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層、及び／又は炭素層を含む。最初のリン酸ジルコニウム層の後、任意の組み合わせ、更に、任意の順序で追加の層を設けることも可能である。例えば、図１８ａにおいて、流体は、最初にリン酸ジルコニウムと接触し、その後、（ｉ）（図示のように）炭素が続くウレアーゼ、酸化ジルコニウム、（ｉｉ）酸化ジルコニウムが続く、ウレアーゼ、炭素、（ｉｉｉ）ウレアーゼが続く、酸化ジルコニウム、炭素、（ｉｖ）炭素が続く、酸化ジルコニウム、ウレアーゼ、（ｖ）ウレアーゼが続く、炭素、酸化ジルコニウム、（ｖｉ）酸化ジルコニウムが続く、炭素、ウレアーゼ、と接触可能である。図１８Ｂにおいて、流体は、最初にリン酸ジルコニウムに接触し、その後、ウレアーゼ、リン酸ジルコニウム（第２層）、（図示のように）炭素が続く、酸化ジルコニウム、或いは、２３通りの他の組み合わせで接触可能であり、そのうちの６通りは、（ｉ）ウレアーゼ、（ｉｉ）リン酸ジルコニウム（第２層）、（ｉｉｉ）酸化ジルコニウム、或いは、（ｉｖ）炭素が第２層として設定されるときである。

[00230]どのような治療においても、制御ユニット２５０は、透析器又は患者２１２からの使用済み透析液が初期パス及び第１方向において吸着剤カートリッジ２００，３００へと流れるように構成されており、第１方向において、リン酸ジルコニウム層は、ウレアーゼ及び／又は他の層より前に透析液流によって接触される第１層である。リン酸ジルコニウム層の後、透析液は、例えば、ウレアーゼ層を通過し、尿素をアンモニウムに転換する。透析液は、その後、酸化ジルコニウム層および炭素層を通過し、追加の電解質及び老廃物コンパウンドを除去する。吸着剤カートリッジを通る初期パスの後、透析液は、前述されたように、貯蔵容器２２４ａ、２２４ｂに貯蔵される。貯蔵容器２２４ａ、２２４ｂからの戻りにおいて、透析液は、最初にリン酸ジルコニウムに接触しなくてもよい。

[00231]制御ユニット２５０は、透析液が第２方向に流れるように更にプログラムされるが、第２方向は、第１方向の逆方向であり、透析液２１２（患者など）に戻る。ここで、貯蔵容器からの透析液は、初期方向とは反対の方向において、吸着剤カートリッジ２００，３００を通過される。その結果、どんな溶液中のアンモニウムも、この時点で、吸着剤カートリッジ内のリン酸ジルコニウム層によって吸収される。患者又は透析器２１２に入る前、吸着剤カートリッジ２００、３００を離れた後、輸液２３０は、必要な電解質（例えば、カルシウム、マグネシウムなど）、グルコースで、洗浄された透析液を補充し、患者及び透析器２１２に移送されて戻る前に透析液（アナライザユニット２４０によって確認された全て）のｐＨを変更するように、追加可能である。

[00232]図１７を参照すると、システム３１０は、同様に、（血液透析及び血液透析濾過の為に）透析器３１２を含む。透析器３１２は、代替え的に、血液濾過の為の血液濾過器または腹膜透析の為の患者の腹膜である。説明を簡単にするため、構成要素３１２を透析器と呼ぶが、前述した任意のものを含む。透析器３１２は、透析液ライン３１４，３１６に連結され、これらは、順番に、流動的に再循環ライン３１８に連結されている。再循環ライン３１８は、流動的にポンプ３２０に連結されている。ポンプ３２０は、再び、臑動ポンプまたは膜ポンプであり、膜ポンプは上流側バルブと下流側バルブを含むので、膜ポンプは、臑動ポンプのように、可逆性である（必要に応じて、ライン３１８内で、いずれの方向にも圧送する）。

[00233] ポンプ３２０は、吸着剤カートリッジ２００，３００及び貯蔵容器３２４に（更に、吸着剤カートリッジ２００，３００及び貯蔵容器３２４から）圧送する。ヒータ３２６が設けられ、これは、バッチヒータとして図示され、これが、容器３２４を一括加熱する。ヒータ３２６は、代替え的に、インラインヒータであり、これは、再循環ライン３１８と共に動作する。

[00234]輸液容器３３０が設けられる。輸液ポンプ３３２（臑動又は膜）は、供給装置３３０から、輸液ライン３３６を通って、選択的にバルブＶ３を経て、再循環ライン３１８まで、輸液を調整する。代替え的に、輸液ポンプ３３２が設けられず、流量制限器（図示せず）が、選択的にバルブＶ３を経て、ライン３１８まで、調整されて制御される方式で、輸液を重力供給させる。

[00235]透析液３１２、吸着剤カートリッジ２００，３００、容器２３４は、使い捨て可能であり、使い捨て可能なセットの一部は、ポンプ３２０、３３２と動作可能なポンプ起動領域と、バルブＶ１〜Ｖ４と動作可能なバルブ起動領域とを有する。流体ライン３１８が貫通して延びるアナライザユニット３４０は、制御ユニット３５０、ヒータ３２６（更に、できる限り、付随する重量計量装置）ポンプアクチュエータ、バルブアクチュエータであるので、再使用可能である。アナライザユニット３４０は、プローブとセンサ（例えば、伝導度センサ）、或いは、温度、伝導度、アンモニア、アンモニウム、グルコース、電解質、ｐＨのうちの一つ以上のような関連パラメータの為にライン３１８を通って流れる他のサンプル流体を含む。アナライザユニット３４０は、患者を離れて入る透析液の物理的性質／化学的性質をモニタする。

[00236]点線は、電気及び／電気信号ラインであり、これらは、制御ユニット３５０が電気的かつ操作的にポンプ３２０，３３２のアクチュエータ、バルブＶ１〜Ｖ４のアクチュエータの各々、ヒータ３２６，アナライザユニット３４０と連通する。制御ユニット３５０は、プロセッサ及びメモリのうちの一つ以上を含み、これらは、血液透析、血液濾過、血液透析濾過、腹膜透析シーケンスを作動するようにプログラムされ、構成され、更に／又は操作される。制御ユニット３５０は、システム３１０における特定透析治療動作の異なる任意のコンポーネントの為のＩ／Ｏ制御装置、必要なバッテリ／電源コンポーネントを更に含む。

[00237]血液透析の為に、ライン３１８は、最初、貯蔵容器からの透析液で満たされている。バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ４は開かれているが、バルブＶ３は閉じられている。十分な透析液が圧送されて再循環ライン３１８を完全に充填されたことが確実になると、バルブＶ１、Ｖ４が閉じられ、ポンプ３２０は、ゆっくりと駆動され、ライン３１８で圧力を蓄積し、どんな空気も容器３２４の最上部へと押し上げる。通常の治療操作の下で、バルブＶ２は閉じられ、バルブＶ１及びＶ４（更に、できる限り、輸液バルブＶ３）は開かれる。ポンプ３２０は、最初に吸着剤カートリッジ２００，３００に、その後、ライン３１６を通って透析器３１２を横切って、透析液をライン３１８で反時計回りに押し出す。ポンプ３２０は、ライン３１４を通して、使用済み透析液を透析器３１２から引き出す。血液は、右から左に血液ライン３０８及び透析器３１２を流れる。そのため、透析液は、通常操作の下で、血液の流れに対して逆流になり、これが、一般的に望ましいと考えられている。バルブＶ２は、周期的に開かれ、ＵＦを容器３２４に圧送させ、ここで、ＵＦは、ヒータ３２６と共に操作する計量装置によって計量可能であり、制御ユニット３５０によって重量が記録される。

[00238]透析機を洗い流し、粒子を取り除く目的で透析液を透析器３１２を通って逆方向にするため、更に／又は、並流方式で一時的に治療を動作させる為に、ポンプ３２０を逆転させることが意図される。ここで、透析液は、バルブＶ１、Ｖ４を通り、透析器３１２の中へ、そして、外へと、ライン３１８内で時計回りに駆動される。逆流と並流の両方を与える治療的利点は、それによって、透析が達成されることである。実施形態において、ポンプ３２０は、逆の時計回り方向において再循環路３１８の透析液量より少ない量を圧送し、逆方向で圧送される透析液は、吸着剤カートリッジ２００，３００を２回（通常方向で一回）通って圧送されるので、リン酸ジルコニウム層は透析液と接触する最初の層である。

[00239]血液濾過及び血液透析濾過は、システム３１０の下で代替え的に行うことができ、これは、システム２１０と同様に、ライン３１４及び／又はライン３１６でバルブ付き分岐を含むことができる。腹膜透析（ＰＤ）の為に、システム２１０と同様に、（ｉ）透析器３１２が使用可能であるが、ライン３０８内の血液は無菌ＰＤ流体と取り替えられ、（ｉｉ）透析器３１２は患者の腹膜と取り替えられる。

[00240]あるいは、ＰＤの為に、バルブＶ４はライン３１６から除去され、ライン３１６は、その代わり、再循環ライン３１８へと供給される（点線を参照）。

バルブＶ４（想像線で図示）は、その代わり、ライン３１８において、バルブＶ１とポンプ３２０との間に移動される。ここで、バルブＶ２は閉じられ、移動されたバルブＶ４は開けられ、患者３１２からの使いきった透析液は、ループ３１８の周りで、吸着剤カートリッジを通って反時計回りの方向で、バルブＶ２が開けられ、バルブＶ４が閉じられる前に洗浄サイクルにおいて、複数回、再循環可能であり、貯蔵サイクルにおいて、補充された透析液を容器３２４へと駆動する。再循環ループ３１８の周りの回数は、透析液ないのアンモニウムレベルによって決定される。制御ユニット３５０は、十分な数のループを形成させるので、アンモニウムレベルは、例えば、アナライザユニット３４０によって分析されるとき、患者の安全性の為の閾値（例えば、２０ｐｐｍ）を下回っている。制御ユニット３５０は、バルブの順序づけのタイミング、吸着剤カートリッジ２００，３００のようなインラインコンポーネントと再循環ループの既知量との組み合わせで流速を制御することによって、形成されるループの回数が分かる。

[00241]貯蔵容器３２４からの透析液は、その後、時計回りで患者３１２まで戻され、吸着剤カートリッジ２００，３００を通って反対方向に、治療サイクルで移送される。患者３１２に入る前に、ソース３３０からの輸液は、洗浄された透析液を必要な電解質（例えば、カルシウム、マグネシウムなど）グルコースで補充されるように使用可能であり、患者又は透析器に移送されて戻される前にアナライザユニット３４０に適切に従って、透析液のｐＨを変更する。

本願開示内容の追加の態様

[00242]本願で説明された手段の態様は、単独で使用されてもよく、或いは、本願で説明された一つ以上の他の態様と組み合わせて使用されてもよい。前述した説明を限定することなく、本願の開示内容の第１態様において、透析システムは、患者又は透析器、ハウジングを含む吸着剤カートリッジであって、ハウジングは、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層又は炭素層のうち少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層を有する、吸着剤カートリッジと、吸着剤カートリッジと流体連通された貯蔵容器と、吸着剤カートリッジ及び貯蔵容器と流体連通されたポンプと、ポンプと操作可能に連通された制御ユニットであって、制御ユニットは、ポンプに透析液を圧送させて（ｉ）リン酸ジルコニウム層がウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層または炭素層のうちの少なくとも一つより先に透析液によって接触される、吸着剤カートリッジを通る第１方向、および（ｉｉ）ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層または炭素層のうちの少なくとも一つがリン酸ジルコニウム層より先に透析液によって接触される、吸着剤カートリッジを通り、第１方向とは逆の第２方向に流すようにプログラムされた前記制御ユニットと、を備える。

[00243]本願の開示内容の第２態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、その透析システムは、血液透析、血液濾過、血液透析濾過または腹膜透析システムである。

[00244]本願の開示内容の第３態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、その透析システムは、透析液が、吸着剤カートリッジを通って容器まで、第１方向で圧送されるように構成されている。

[00245]本願の開示内容の第４態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、その透析システムは、透析液が、吸着剤カートリッジを通って患者又は透析器まで、第２方向で圧送されるように構成されている。

[00246]本願の開示内容の第５態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、その透析システムは、貯蔵容器と患者又は透析器との間に配置された少なくとも一つのバルブを含み、制御ユニットは、その少なくとも一つのバルブ及びポンプを操作し、（ｉ）及び（ｉｉ）を行うように更にプログラムされている。

[00247]本願の開示内容の第６態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、そのポンプは、可逆回転形ポンプであり、制御ユニットは、そのポンプを（ｉ）から（ｉｉ）へと切り替える為にポンプを逆転させるようにプログラムされている。

[00248]本願の開示内容の第７態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、そのポンプは可逆回転形ポンプであり、臑動ポンプである。

[00249]本願の開示内容の第８態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、そのポンプは、膜ポンプであり、第１バルブ及び第２バルブを含み、第１バルブは膜ポンプの第１側に配置され、第２バルブは膜ポンプの第２側に配置され、制御ユニットは、（ｉ）及び（ｉｉ）を行う為に、膜ポンプの操作と組み合わせて、第１バルブ及び第２バルブの状態を切り替えるようにプログラムされている。

[00250]本願の開示内容の第９態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析システムは、ヒータを含み、ヒータは、（ａ）インラインヒータ、又は（ｂ）貯蔵容器と共に操作可能なバッチヒータである。

[00251]本願の開示内容の第１０態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析システムは、輸液を含み、制御ユニットは、（ｉｉ）の間、輸液を透析液へと調整するようにプログラムされている。

[00252]本願の開示内容の第１１態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、ポンプは、第１ポンプであり、透析システムは、輸液を調整する為に、制御ユニットによって制御される第２ポンプを含む。

[00253]本願の開示内容の第１２態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジは、第２リン酸ジルコニウムを含む。

[00254]本願の開示内容の第１３態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、リン酸ジルコニウム層は、第１リン酸ジルコニウム層であり、吸着剤カートリッジはウレアーゼ層及び第２リン酸ジルコニウム層を含み、制御ユニットは、ポンプに透析液を圧送させて（ｉ）第１リン酸ジルコニウム層がウレアーゼ層及び第２リン酸ジルコニウム層より先に透析液によって接触される、吸着剤カートリッジを通る第１方向に、更に、（ｉｉ）第２リン酸ジルコニウム層及びウレアーゼ層が第１リン酸ジルコニウム層より先に透析液によって接触される、吸着剤カートリッジを通る、第１方向とは逆方向の第２方向に流すようにプログラムされている。

[00255]本願の開示内容の第１４態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジは、第２リン酸ジルコニウム層、酸化ジルコニウム層、炭素層のうち少なくとも一つが続くウレアーゼ層を含む。

[00256]本願の開示内容の第１５態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジは、第２リン酸ジルコニウム層、リン酸ジルコニウム層及び第２リン酸ジルコニウム層間に配置されるウレアーゼ層、第２リン酸ジルコニウム層に隣接して配置される酸化ジルコニウム層、酸化ジルコニウム層に隣接して配置される炭素層を含む。

[00257]本願の開示内容の第１６態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析を行う方法において、第１流体方向で透析液を、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通された吸着剤カートリッジに通過させるステップであって、吸着剤カートリッジは、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層、又は炭素層のうち少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層を有するハウジングを含み、リン酸ジルコニウム層は、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層又は炭素層のうち少なくとも一つより先に第１流体方向において、透析液によって接触される、ステップと、貯蔵容器内に透析液を貯蔵するステップと、患者又は透析器に達するように、第１流体方向とは逆の流体方向で、貯蔵容器から透析液を吸着剤カートリッジに通過させて戻すステップと、を備える。

[00258]本願の開示内容の第１７態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記方法は、血液透析、血液濾過、血液透析濾過または腹膜透析を行う為に使用される。

[00259]本願の開示内容の第１８態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、当該方法は、逆の流体方向において、透析液を最初に炭素と接触させるステップを含む。

[00260]本願の開示内容の第１９態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、当該方法は、逆の流体方向において、第２の層としてウレアーゼに透析液を接触させるステップを含む。

[00261]本願の開示内容の第２０態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、当該方法は、逆の流体方向において、第２の層として酸化ジルコニウム層に透析液を接触させるステップを含む。

[00262]本願の開示内容の第２１態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、リン酸ジルコニウム層が第１リン酸ジルコニウム層であり、第２リン酸ジルコニウム層を接触させるステップを含む。

[00263]本願の開示内容の第２２態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、ハウジングは、第１ジルコニウム層及び第２ジルコニウム層間に配置されたウレアーゼ層を含む。

[00264]本願の開示内容の第２３態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、ハウジングは、第２リン酸ジルコニウム層が続くウレアーゼ層が続く第１リン酸ジルコニウム層を含む。

[00265]本願の開示内容の第２４態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、ハウジングは、酸化ジルコニウム層及び／又は炭素層が続く、第２リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層が続く、第１リン酸ジルコニウム層を含む。

[00266]本願の開示内容の第２５態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、ハウジングは、炭素層が続く、酸化ジルコニウム層が続く、第２リン酸ジルコニウム層が続く、前記ウレアーゼ層が続く、第１リン酸ジルコニウム層を含む。

[00267]本願の開示内容の第２６態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析システムにおいて、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通された吸着剤カートリッジであって、吸着剤カートリッジは、ハウジングを含み、ハウジングは、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層又は炭素層のうち少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層を有する、吸着剤カートリッジと、吸着剤カートリッジ及び患者又は透析器と流体連通された貯蔵容器と、吸着剤カートリッジ及び貯蔵容器と流体連通されたポンプと、透析液が貯蔵容器内に貯蔵された後、少なくとも２サイクルの間、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層、又は炭素層のうち少なくとも一つより先に透析液によってリン酸ジルコニウム層が最初に接触される第１方向において、吸着剤カートリッジを通って透析液をポンプに再循環させる為に、操作可能にポンプと連通された制御ユニットと、を備える。

[00268]本願の開示内容の第２７態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、システムは、血液透析システム、血液濾過システム、血液透析濾過システムまたは腹膜透析システムである。

[00269]本願の開示内容の第２８態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、制御ユニットは、少なくとも２サイクルを完了するのに十分な一定時間量の間、透析液を再循環するようにプログラムされている。

[00270]本願の開示内容の第２９態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、制御ユニットは、少なくとも２サイクルを完了するのに十分な一定時間量を越える十分な流速で、ポンプを作動するようにプログラムされている。

[00271]本願の開示内容の第３０態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、当該システムは、複数のバルブを含み、制御ユニットは、少なくとも２サイクルを完了する為に、複数のバルブ及びポンプを操作するようにプログラムされている。

[00272]本願の開示内容の第３１態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、制御ユニットは、貯蔵容器まで圧送する為に、更に、患者又は透析器まで圧送する為に、複数のバルブ及びポンプを操作するように更にプログラムされている。

[00273]本願の開示内容の第３２態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジは、ハウジングを含み、ハウジングは、第２リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層が続く、リン酸ジルコニウム層を有する。

[00274]本願の開示内容の第３３態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジは、ハウジングを含み、ハウジングは、酸化ジルコニウム層及び炭素層のうち少なくとも一つが続く、第２リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層が続く、リン酸ジルコニウム層を有する。

[00275]本願の開示内容の第３４態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジはハウジングを含み、ハウジングは、炭素層が続く、酸化ジルコニウム層が続く、第２リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層が続く、リン酸ジルコニウム層を有する。

[00276]本願の開示内容の第３５態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析を行う方法において、少なくとも２サイクルの間、患者又は透析器から透析液を再循環させるステップであって、各サイクルは、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層、又は炭素層のうち少なくとも一つが続くリン酸ジルコニウム層に透析液を最初に接触させる、ステップと、貯蔵容器内に、再循環された透析液を貯蔵するステップと、貯蔵容器から患者又は透析器まで前記透析液を移送するステップと、を備える。

[00277]本願の開示内容の第３６態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記方法は、洗浄サイクル及び貯蔵サイクルを交替させる為にバルブを操作するステップを含む。

[00278]本願の開示内容の第３７態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、各サイクルは、第２リン酸ジルコニウム層、酸化ジルコニウム層及び炭素層のうち少なくとも一つが続く、ウレアーゼ層が続く、リン酸ジルコニウム層と前記透析液を最初に接触させる。

[00279]本願の開示内容の第３８態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、各サイクルは、炭素層が続く、酸化ジルコニウム層が続く、第２リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層が続く、リン酸ジルコニウム層と透析液を最初に接触させる。

[00280]本願の開示内容の第３９態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析システムにおいて、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通された吸着剤カートリッジであって、吸着剤カートリッジはハウジングを含み、ハウジングは、リン酸ジルコニウム層が続くウレアーゼ層を有する、吸着剤カートリッジと、吸着剤カートリッジと流体連通された貯蔵容器と、吸着剤カートリッジ及び貯蔵容器と流体連通されたポンプと、ポンプと操作可能に連通された制御ユニットであって、制御ユニットは、ポンプに透析液を圧送させて、（ｉ）ウレアーゼ層がリン酸ジルコニウム層より先に透析液によって接触される、吸着剤カートリッジを通る第１方向に、更に、（ｉｉ）リン酸ジルコニウム層がウレアーゼ層より先に透析液によって接触される、吸着剤カートリッジを通る、第１方向とは逆方向の第２方向に流すようにプログラムされている。

[00281]本願の開示内容の第４０態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記透析システムは、血液透析システム、血液濾過システム、血液透析濾過システムまたは腹膜透析システムである。

[00282]本願の開示内容の第４１態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析液が、吸着剤カートリッジを通って、容器まで、第１方向に圧送されるように、透析システムが構成されている。

[00283]本願の開示内容の第４２態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析液が、吸着剤カートリッジを通って、患者又は透析器まで、第２方向に圧送されるように、上記透析システムが構成される。

[00284]本願の開示内容の第４３態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、貯蔵容器及び前記患者又は透析器間に設置される少なくとも一つのバルブを含み、制御ユニットは、（ｉ）及び（ｉｉ）を行うように少なくとも一つのバルブ及びポンプを操作するように更にプログラムされている。

[00285]本願の開示内容の第４４態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、ポンプは、可逆回転形ポンプであり、制御ユニットは、（ｉ）から（ｉｉ）に切り替える為に、ポンプを逆回転させるようにプログラムされている。

[00286]本願の開示内容の第４５態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、可逆回転形ポンプは、臑動ポンプである。

[00287]本願の開示内容の第４６態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、ポンプは、膜ポンプであり、これが、第１バルブ及び第２バルブを含み、第１バルブは膜ポンプの第１側に設置され、第２バルブは膜ポンプの第２側に設置され、制御ユニットは、膜ポンプの操作と関連した第１バルブ及び第２バルブの状態を切り替えて（ｉ）及び（ｉｉ）を行うようにプログラムされている。

[00288]本願の開示内容の第４７態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析システムは、ヒータを含み、ヒータは、（ａ）インラインヒータ、又は（ｂ）貯蔵容器と共に操作可能なバッチヒータである。

[00289]本願の開示内容の第４８態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析システムは、輸液を更に含み、制御ユニットは、（ｉｉ）の間に輸液を透析液へと調整させるようにプログラムされている。

[00290]本願の開示内容の第４９態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、ポンプは第１ポンプであり、透析システムは、輸液を調整する為に、制御ユニットによって制御される、第２ポンプを含む。

[00291]本願の開示内容の第５０態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジは、酸化ジルコニウム層、炭素層又は第２リン酸ジルコニウム層のうち少なくとも一つを含む。

[00292]本願の開示内容の第５１態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジは、第２リン酸ジルコニウム層を含まない。

[00293]本願の開示内容の第５２態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジは、第１リン酸ジルコニウム層として、ウレアーゼ層の反対側に、第２リン酸ジルコニウム層を含まない。

[00294]本願の開示内容の第５３態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析を行う方法において、第１流体方向で透析液を、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通された吸着剤カートリッジに通過させるステップであって、吸着剤カートリッジはハウジングを含み、ハウジングは、リン酸ジルコニウム層が続くウレアーゼ層を有し、ウレア−ゼ層は、リン酸ジルコニウム層より先に第１流体方向で透析液と最初に接触される、ステップと、貯蔵容器で透析液を貯蔵するステップと、患者又は透析器に達するように、第１流体方向とは逆の流体方向で、貯蔵容器から透析液を吸着剤カートリッジに通過させて戻すステップと、を備える。

[00295]本願の開示内容の第５４態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記方法は、血液透析、血液濾過、血液透析濾過または腹膜透析を行う為に使用される。

[00296]本願の開示内容の第５５態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記方法は、逆の流体方向で透析液を最初に炭素と接触させるステップを含む。

[00297]本願の開示内容の第５６態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記方法は、逆の流体方向で、第２の層として、透析液を最初にウレアーゼと接触させるステップを含む。

[00298]本願の開示内容の第５７態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記方法は、逆の流体方向で、第２の層として、透析液を酸化ジルコニウム層と接触させるステップを含む。

[00299]本願の開示内容の第５８態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、リン酸ジルコニウム層は、第１リン酸ジルコニウム層であり、上記方法は、第２リン酸ジルコニウム層と接触するステップを含む。

[00300]本願の開示内容の第５９態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、ハウジングは、第１リン酸ジルコニウム層及び第２リン酸ジルコニウム層間に配置されるウレアーゼ層を含む。

[00301]本願の開示内容の第６０態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、第２リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層が続く、第１リン酸ジルコニウム層を含む。

[00302]本願の開示内容の第６１態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、ハウジングは、酸化ジルコニウム層及び／又は炭素層が続く、第２リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層が続く、第１リン酸ジルコニウム層を含む。

[00303]本願の開示内容の第６２態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、ハウジングは、炭素層が続く、酸化ジルコニウム層が続く、第２リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層が続く、第１リン酸ジルコニウム層を含む。

[00304]本願の開示内容の第６３態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析システムにおいて、患者又は透析器のうち少なくとも一つと流体連通された吸着剤カートリッジであって、吸着剤カートリッジは、ハウジングを含み、ハウジングは、リン酸ジルコニウム層が続くウレアーゼ層を有する、吸着剤カートリッジと、吸着剤カートリッジ及び患者又は透析器と流体連通された貯蔵容器と、吸着剤カートリッジ及び貯蔵容器と流体連通されたポンプと、透析液が貯蔵容器内に貯蔵された後、少なくとも２サイクルの間、リン酸ジルコニウム層より先に透析液によってウレアーゼ層が最初に接触される第１方向において、吸着剤カートリッジを通って透析液をポンプに再循環させる為に、操作可能にポンプと連通された制御ユニットと、を備える。

[00305]本願の開示内容の第６４態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記システムは、血液透析システム、血液濾過システム、血液透析濾過システムまたは腹膜透析システムである。

[00306]本願の開示内容の第６５態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、制御ユニットは、少なくとも２サイクルを完了するのに十分な一定時間量の間、透析液を再循環するようにプログラムされている。

[00307]本願の開示内容の第６６態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、制御ユニットは、少なくとも２サイクルを完了するのに十分な一定時間量を越える十分な流速で、ポンプを作動するようにプログラムされている。

[00308]本願の開示内容の第６７態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記透析システムは、複数のバルブを含み、制御ユニットは、少なくとも２サイクルを完了する為に、複数のバルブ及びポンプを操作するようにプログラムされている。

[00309]本願の開示内容の第６８態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記制御ユニットは、貯蔵容器まで圧送する為に、更に、患者又は透析器まで圧送する為に、複数のバルブ及びポンプを操作するように更にプログラムされている。

[00310]本願の開示内容の第６９態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジはハウジングを含み、ハウジングは、第２リン酸ジルコニウム層が続く、リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層を有する。

[00311]本願の開示内容の第７０態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジはハウジングを含み、ハウジングは、酸化ジルコニウム層及び炭素層のうち少なくとも一つが続く、リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層を有する。

[00312]本願の開示内容の第７１態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジはハウジングを含み、ハウジングは、炭素層が続く、酸化ジルコニウム層が続く、リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層を有する。

[00313]本願の開示内容の第７２態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジは、第２リン酸ジルコニウム層を含まない。

[00314]本願の開示内容の第７３態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、吸着剤カートリッジは、第１リン酸ジルコニウム層として、ウレアーゼ層の反対側に、第２リン酸ジルコニウム層を含まない。

[00315]本願の開示内容の第７４態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、透析を行う方法において、少なくとも２サイクルの間、患者又は透析器から透析液を再循環させるステップであって、各サイクルは、リン酸ジルコニウム層が続くウレアーゼ層に透析液を最初に接触させる、ステップと、再循環された透析液を貯蔵容器内で貯蔵するステップと、貯蔵容器から透析液を患者又は透析器まで移送するステップと、を備える。

[00316]本願の開示内容の第７５態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記方法は、洗浄サイクル及び貯蔵サイクルを交替させる為にバルブを操作するステップを含む。

[00317]本願の開示内容の第７６態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記方法の各サイクルは、第２リン酸ジルコニウム層、酸化ジルコニウム層及び炭素層のうち少なくとも一つが続く、リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層と透析液を最初に接触させるステップを含む。

[00318]本願の開示内容の第７７態様によると、これは、１つ以上の先の態様と共に使用されてもよく、上記方法の各サイクルは、炭素層が続く、酸化ジルコニウム層が続く、第２リン酸ジルコニウム層が続く、リン酸ジルコニウム層が続く、ウレアーゼ層と透析液を最初に接触させるステップを含む。

[00319]本願の開示内容の第７８態様によると、図１に関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00320]本願の開示内容の第７９態様によると、図２に関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00321]本願の開示内容の第８０態様によると、図５に関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00322]本願の開示内容の第８１態様によると、図６に関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00323]本願の開示内容の第８２態様によると、図７に関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00324]本願の開示内容の第８３態様によると、図１１に関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00325]本願の開示内容の第８４態様によると、図１２Ａに関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00326]本願の開示内容の第８５態様によると、図１２Ｂに関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00327]本願の開示内容の第８６態様によると、図１２Ｃに関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00328]本願の開示内容の第８７態様によると、図１６に関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00329]本願の開示内容の第８８態様によると、図１７に関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00330]本願の開示内容の第８９態様によると、図１８Ａに関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00331]本願の開示内容の第９０態様によると、図１８Ｂに関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00332]本願の開示内容の第９１態様によると、図１９に関連して図示され説明された構造及び機能性のいずれも、１つ以上の先の態様と結合して使用されてもよい。

[00333]本願で説明された現時点で好ましい実施形態に対する様々な変更及び変形は、当業者にとって明らかであることが分かる。そのような変更及び変形は、本願の対象の精神及び範囲を逸脱することなく、その意図された利点を損なうことなく行うことができる。そのため、そのような変更及び変形は、添付された請求項によってカバーされることが意図されている。

Claims (18)

1. 透析システム（１０，２１０，３１０）であって、
   少なくとも一人の患者又は透析器（20, 108, 212, 312）と流体連通された吸着剤カートリッジ（32, 116, 200a, 200b, 300a, 300b）であって、前記吸着剤カートリッジは、ハウジング（40）を含み、前記ハウジング（40）は、ウレアーゼ層（62, 74, 84）が続く第１リン酸ジルコニウム層（60, 63, 72, 76, 88）であって、前記ウレアーゼ層（62, 74, 84）には第２リン酸ジルコニウム層（60, 63, 72, 76, 88）が続く、前記第１リン酸ジルコニウム層（60, 63, 72, 76, 88）を有し、酸化ジルコニウム層（64, 78, 86, 90）が前記第２リン酸ジルコニウム層（60, 63, 72, 76, 88）に隣接して配置され、炭素層（66, 80, 92）が前記酸化ジルコニウム層（64, 78, 86, 90）に隣接して配置される、前記吸着剤カートリッジと、
   前記吸着剤カートリッジと流体連通された貯蔵容器（26, 104, 114, 224a, 224b, 230, 324, 330）と、
   前記吸着剤カートリッジ及び前記貯蔵容器と流体連通されたポンプ（110, 218, 220, 232, 320, 332）と、
   前記ポンプと操作可能に連通された制御ユニット（250, 350）であって、前記制御ユニットは、前記ポンプに透析液を圧送させて第１方向および第２方向に流すようにプログラムされた前記制御ユニットと、
   を備え、
   （ｉ）前記吸着剤カートリッジを通る第１方向において、前記第１リン酸ジルコニウム層は、前記ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層または炭素層のうちの少なくとも一つより先に前記透析液によって接触され、
   （ｉｉ）前記吸着剤カートリッジを通る第１方向とは逆の前記第２方向において、ウレアーゼ層、酸化ジルコニウム層または炭素層のうちの少なくとも一つが、前記第１リン酸ジルコニウム層より先に前記透析液によって接触される、透析システム。
2. 前記制御ユニットは、前記ポンプに前記吸着剤カートリッジを通して前記透析液を少なくとも２サイクルの間再循環させ、その後、前記透析液が前記貯蔵容器に保存されるようにプログラムされる、請求項１に記載の透析システム（10, 210, 310）。
3. 血液透析、血液濾過、血液透析濾過または腹膜透析システムである、請求項１に記載の透析システム（10, 210, 310）。
4. 前記透析液は、前記第１方向に、前記吸着剤カートリッジ（32, 116, 200a, 200b, 300a, 300b）を通って、前記容器（26, 104, 114, 224a, 224b, 230, 324, 330）まで圧送されるように構成される、請求項１に記載の透析システム（10, 210, 310）。
5. 前記透析液は、前記第２方向に、前記吸着剤カートリッジ（32, 116, 200a, 200b, 300a, 300b）を通って、前記患者または透析器（20, 108, 212, 312）まで圧送されるように構成される、請求項２に記載の透析システム（10, 210, 310）。
6. 前記貯蔵容器（26, 104, 114, 224a, 224b, 230, 324, 330）および前記患者または透析器（20, 108, 212, 312）間に設置される少なくとも一つのバルブを含み、前記制御ユニット（250, 350）は、（ｉ）及び（ｉｉ）を行う為に、前記少なくとも一つのバルブ及び前記ポンプを操作するように更にプログラムされる、請求項１に記載の透析システム（10, 210, 310）。
7. 前記ポンプ（110, 218, 220, 232, 320, 332）は、可逆回転形ポンプであり、前記制御ユニット（250, 350）は、（ｉ）から（ｉｉ）へ切り替える為に、前記ポンプを逆回転させるようにプログラムされる、請求項１に記載の透析システム（10, 210, 310）。
8. 前記透析システムは、輸液を更に含み、前記制御ユニット（250, 350）は、（ｉｉ）の間、前記輸液を前記透析液へと調整させるようにプログラムされる、請求項１に記載の透析システム（10, 210, 310）。
9. 前記制御ユニット（250, 350）は、前記ポンプ（110, 218, 220, 232, 320, 332）に前記透析液を圧送させて（ｉ）前記第１リン酸ジルコニウム層が前記ウレアーゼ層及び前記第２リン酸ジルコニウム層より先に前記透析液によって接触される、前記吸着剤カートリッジを通る前記第１方向に、更に、（ｉｉ）前記第２リン酸ジルコニウム層及び前記ウレアーゼ層が前記第１リン酸ジルコニウム層より先に前記透析液によって接触される、前記吸着剤カートリッジを通る、前記第１方向とは逆方向の第２方向に圧送するようにプログラムされる、請求項１に記載の透析システム（10, 210, 310）。
10. 前記ウレアーゼ層（62, 74, 84）に、前記第２リン酸ジルコニウム層（60, 63, 72, 76, 88）、酸化ジルコニウム層（64, 78, 86, 90）、炭素層（66, 80, 92）のうち少なくとも一つが続く、請求項１に記載の透析システム（10, 210, 310）。
11. 前記第２リン酸ジルコニウム層に酸化ジルコニウム層が続く、請求項１０に記載の透析システム（10, 210, 310）。
12. 前記酸化ジルコニウム層に炭素層が続く、請求項１１に記載の透析システム（10, 210, 310）。
13. 透析溶液を再生する方法において、
    第１流体方向で透析液を吸着剤カートリッジ(32, 116, 200a, 200b, 300a, 300b）に通過させるステップであって、前記吸着剤カートリッジはハウジング(40）を含み、前記ハウジングは、ウレアーゼ層（62, 74, 84）が続く第１リン酸ジルコニウム(60, 63, 72, 76, 88）層であって、前記ウレアーゼ層（62, 74, 84）には第２リン酸ジルコニウム層（60, 63, 72, 76, 88）が続く、前記第１リン酸ジルコニウム層(60, 63, 72, 76, 88）を有し、酸化ジルコニウム層（64, 78, 86, 90）が前記第２リン酸ジルコニウム層に隣接して配置され、前記炭素層（66, 80, 92）が前記酸化ジルコニウム層に隣接して配置される、前記ステップと、
    貯蔵容器(26, 104, 114, 224a, 224b, 230, 324, 330）内に、前記吸着剤カートリッジを通過した前記透析液を貯蔵するステップと、
    前記第１流体方向とは逆の流体方向で、前記貯蔵容器から前記透析液を前記吸着剤カートリッジに通過させて戻すステップと、
    を備える、方法。
14. 前記方法は、血液透析、血液濾過、血液透析濾過または腹膜透析を行う為に使用される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記逆の流体方向において、前記透析液を最初に炭素(66, 80, 92）と接触させるステップを含む、請求項１３に記載の方法。
16. 前記逆の流体方向において、第２の層(62, 74, 84）としてウレアーゼに前記透析液を接触させるステップを含む、請求項１３に記載の方法。
17. 前記逆の流体方向において、第２の層(64, 78, 86, 90） として酸化ジルコニウムに前記透析液を接触させるステップを含む、請求項１３に記載の方法。
18. 前記第２リン酸ジルコニウム層(60, 63, 72, 76, 88）に前記酸化ジルコニウム層（64, 78, 86, 90）および／または前記炭素層（66, 80, 92）が続く、請求項１３に記載の方法。

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