TWM618670U - 調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統，藉由設置給藥器，或於透析膜上設置藥物，可同步進行代謝物質調控與給藥，用於治療包含癌症在內之慢性病，而具有多重功能，並可降低醫療成本。

Description

調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統

本新型係有關於一種體外透析循環系統，尤其是一種體外血液或腹膜液透析系統。

依據衛生福利部108年國人死因統計結果，前五名依序為惡性腫瘤、心臟疾病、肺炎、腦血管疾病和糖尿病，可知，開發包含癌症在內之慢性病治療方法具有重要性。

慢性病治療為一長期抗戰，雖然定期服藥與追蹤，以及保持良好生活習慣皆有助於控制病情，惟卻常有未確實服藥，或是同時服用多種藥物而潛藏提升副作用發生之風險。

在癌症治療方面，其治療方法包含：一、手術治療：藉外科手術方法來移除腫瘤組織；二、化學療法：藉由施打或口服小分子藥物來殺死或控制癌細胞；三、放射療法：藉高能量之游離輻射線照射罹癌病灶處，來殺死或控制癌細胞；以及四、免疫療法：藉活化病患自身的免疫系統來殺死或控制癌細胞。

綜上，上述療法有未遵守醫囑、昂貴或副作用嚴重等缺點，故有必要尋求新穎的治療方法。

為解決上述問題，本創作提供一種調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統。本創作之體外透析循環系統除可用於癌症治療外，亦可用於治療其他慢性病，而具有多重功能。

本創作提供一種調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統，包含：一透析器，包含至少一透析膜，且該透析膜具有一第一面及與該第一面相對的一第二面；一導入管，連接至該透析器；一導出管，連接至該透析器；一容置裝置，用於容置一透析液，且該透析膜之該第二面與該透析液直接接觸；一輸入管，連接該透析器與該容置裝置；以及一輸出管，連接該透析器與該容置裝置；其中，該容置裝置與一給藥器連接，或該透析膜之該第二面設有一藥物。

體外透析循環系統一般用於腎功能低下或喪失之病患，藉淨化血液，來清除體內毒素或廢物。本發明藉由結合體外透析循環系統與藥物，以新增用途、提升療效並降低衍生副作用之風險，亦即透過設置給藥器或直接於透析膜之第二面設有藥物，使藥物可於透析過程中發揮作用，從而不限於淨化血液之用途；同時，基於這些藥物不會進入病患之體內血液循環，故可降低這些藥物引發副作用之風險。

在本創作中，透析膜之第二面設有藥物可強化透析膜兩面之濃度梯度差異；此外，本創作之透析器與容置裝置形成一循環迴路，故於單次透析過程中，藥物可重複循環使用，以降低病患治療成本。

上述透析膜之第二面設有藥物係指將藥物塗覆(coating)於透析膜之第二面。換句話說，本創作之藥物可於透析前預先塗覆於透析膜之第二面及/或於透析過程中，藉由給藥器提供或補給藥物。

透析膜可依藥物之分子量作調整，以限制大分子之蛋白藥物不會進入病患之體內血液循環或腹膜中，而讓小分子之化學藥物或代謝物可以雙向流通，從而除可移除血中代謝物外，亦可藉由控制透析液中之小分子藥物濃度來精準控制及維持病患血中之小分子藥物濃度，以進一步降低引發副作用之風險。

在一實施態樣中，該透析膜呈空心管狀。較佳的，該透析膜為空心纖維，以提升透析膜的交換面積。

在一實施態樣中，該給藥器可設定流速；較佳的，該給藥器具有流速設定單元及流速控制單元。

在一實施態樣中，該藥物包含蛋白藥物或化學藥物。

在一實施態樣中，該蛋白藥物為胺基酸分解酶。本創作透過給藥器提供或於透析膜之第二面設有胺基酸分解酶，可執行癌細胞飢餓療法。

較佳的，該胺基酸分解酶之胺基酸包含天門冬醯胺(asparagine)、精胺酸(arginine)、麩醯胺酸(glutamine)、絲胺酸(serine)、甲硫胺酸(methionine)之任一或其組合。

更佳的，該胺基酸分解酶為天門冬醯胺酶(asparaginase)，例如：樂拿舒注射劑10,000 K.U.，英文品名為LEUNASE INJECTION (10,000 K.U.)，衛署藥輸字第021032號，適應症為急性白血病(包括由慢性白血病轉變成急性者)惡性淋巴瘤。

基於天門冬醯胺酶之分子量高達35kDa，無法穿過透析膜，天門冬醯胺分子量小，僅132Da，可穿過透析膜進入透析液，故透析液中或設於透析膜第二面之天門冬醯胺酶可持續分解天門冬醯胺，以間接使病患體內天門冬醯胺之含量迅速降低，藉由剝奪癌細胞增生所必須之天門冬醯胺，來抑制癌細胞之生長。

更進一步者，因天門冬醯胺酶非注射進病患體內，故可降低病患併用其他抑癌藥物之風險，例如：3-溴丙酮酸(3-bromopyruvate，3BP)。換句話說，採用本創作之調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統可同步提升抑癌療效與降低藥物引發副作用之風險。

在一實施態樣中，該蛋白藥物可為葡萄糖分解酶。如於飯後採用本創作進行體外透析者，有助於避免飯後血糖驟升。

本創作之調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統可為血液透析或腹膜液透析。在一實施態樣中，該導入管用於將血液或腹膜液導入至透析器，以及該輸入管用於將透析液從容置裝置輸入至該透析器；其中，該血液或腹膜液與該透析膜之第一面直接接觸。

在一實施態樣中，該導入管和該輸入管各自與一幫浦連接，以利輸送血液、腹膜液或透析液。本創作透過幫浦加壓，利於透析平衡及去除氣泡。

較佳的，該輸入管於該透析器與該容置裝置之間，與該幫浦連接。

在血液透析之實施態樣中，該導入管連接一動脈廔管與該透析器。此外，該導入管於該動脈廔管與該透析器之間，與該幫浦連接。

較佳的，該導入管於該動脈廔管與該透析器之間，和該輸入管於該透析器與該容置裝置之間，與各該幫浦連接。

此外，在血液透析之實施態樣中，該導入管於該幫浦和該透析器之間，與一輸液裝置連接，以利於血液透析過程中施打抗凝血劑。較佳的，該輸液裝置包含一針筒。

在一實施態樣中，該輸液裝置可設定流速；較佳的，該輸液裝置具有流速設定單元及流速控制單元。

在一實施態樣中，例如：腹膜液透析，該導入管進一步與第一儲存裝置連接，該導出管進一步與第二儲存裝置連接；其中，該第一儲存裝置進一步與一流入管連接，以及該第二儲存裝置進一步與一流出管連接。

上述第一儲存裝置和第二儲存裝置可暫存腹膜液，故病患體內之腹膜液可一次性全部引流而出後透析，或於透析過程中，連續執行多次換液。

在一實施態樣中，該流入管連接該第一儲存裝置與一廔管；以及該流出管連接該第二儲存裝置與該廔管；較佳的，該廔管為腹膜廔管；更佳的，該腹膜廔管連接一T字管。

在腹膜液透析之實施態樣中，該導入管於該第一儲存裝置與該透析器之間，與一幫浦連接；以及該流入管於該第一儲存裝置與該腹膜廔管之間，與另一幫浦連接。

較佳的，以血液透析為例，該導出管與一幫浦連接，以利將血液送回病患體內；以腹膜液透析為例，該流出管與一幫浦連接，以利將腹膜液送回病患體內。

較佳的，該容置裝置、該第一儲存裝置或該第二儲存裝置各自具有溫控功能或各自置於一溫控裝置中。該容置裝置之溫控有助於藥物能處於最佳活性狀態，尤其是當藥物為蛋白藥物時；另以腹膜液透析為例，該第一儲存裝置或該第二儲存裝置之溫控，利於調控回流病患體內之腹膜液溫度。

在一實施態樣中，該第一儲存裝置、該第二儲存裝置或該容置裝置可共用同一溫控裝置或各自使用不同的溫控裝置。

在一實施態樣中，該容置裝置和給藥器為一次性使用裝置，以避免汙染。較佳的，該容置裝置為一袋體，以及該給藥器包含一針筒。

在一實施態樣中，該第一儲存裝置、該第二儲存裝置或該輸液裝置為一次性使用裝置，以避免汙染。較佳的，該第一儲存裝置或該第二儲存裝置為一袋體，或該輸液裝置包含一針筒。

綜上，本創作為調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統，因藥物不會進入病患體內，故可於透析液內添加不同藥物，而整併多種療程，以高效率及全方位滿足病患需求，並可提升具有多重慢性病或併發症之病患接收療程之安全性，並避免病患選擇性遵從醫囑；其次，病患體內同時使用其他藥者，因部分藥物移至體外透析循環系統，故可降低用藥風險及提升療效；最後，透析膜之第二面設有藥物，有助於提升濃度梯度，以及透析器與容置裝置形成一循環迴路之設計，可降低病患治療成本。

實施例1：血液透析之調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統

如圖1所示，本創作提供一種調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統1，包含：一透析器12，包含至少一透析膜121，且該透析膜121具有第一面1211及與該第一面1211相對的第二面1212；一導入管11A，連接至該透析器12；一導出管11B，連接至該透析器12；一容置裝置14用於容置透析液(未顯示)，且該透析膜121之第二面1212與該透析液直接接觸；一輸入管13A，連接該透析器12與該容置裝置14；以及一輸出管13B，連接該透析器12與該容置裝置14；其中，該容置裝置14與一給藥器15A連接，且該透析膜121之第二面1212設有藥物2。

其次，該導入管11A用於將血液(未顯示)導入至透析器12，以及該輸入管13A用於將透析液從容置裝置14輸入至該透析器12；其中，該血液與該透析膜121之第一面1211直接接觸；該導入管11A和該輸入管13A各自與一幫浦16A、16B連接，以利分別輸送血液和透析液；以及該導入管11A在幫浦16A和透析器12之間，與一輸液裝置15B連接，以利施打抗凝血劑，且該輸液裝置15B包含一針筒。

此外，該容置裝置14為一袋體，以及該給藥器15A包含一針筒，且該容置裝置14置於一溫控裝置17中。

最後，各箭頭表示液體流動方向，其中所述液體包含血液與透析液。

實施例2：癌症治療之胺基酸剝奪療法(I)

請參照圖1，採用本創作進行癌症治療之胺基酸剝奪療法之步驟如下：步驟1：齊備實施例1之調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統1後，分別設定給藥器15A和輸液裝置15B之流速，以及溫控裝置17之溫度；步驟2：分別開啟幫浦16A、16B以分別輸送生理食鹽水和透析液，並進行平衡、去除氣泡，並使透析溫度和透析液傳導度達到預定值；步驟3：開啟輸液裝置15B，以固定流速將抗凝血劑注入導入管11A，經一段時間後，分別以動脈管夾(未顯示)和靜脈管夾(未顯示)夾住導入管11A和導出管11B，再關閉幫浦16A，但幫浦16B持續運作；步驟4：將導入管11A銜接至病患之動脈廔管(未顯示)後，開啟動脈管夾、靜脈管夾和幫浦16A，以使血液於導入管11A和導出管11B中流動，最終回流至病患體內。本實施例採用的透析液為血液透析用的透析液。

上述血液透析期間，因給藥器15A將提供天門冬醯胺酶至透析液中，且天門冬醯胺將因其在病患血液中之濃度高於其在透析液中之濃度，而從病患血液穿過透析膜121，持續擴散進入透析液中，並被天門冬醯胺酸酶所分解，藉此持續降低病患血中之天門冬醯胺濃度。換句話說，採用本創作可有效阻斷血液提供天門冬醯胺給癌細胞，以達到抑制癌細胞生長之抑癌功效。

實施例3：腹膜液透析之調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統

如圖2所示，本創作提供一種調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統1，包含：一透析膜121，包含至少一透析膜121，且該透析膜121具有第一面1211及與該第一面1211相對的第二面1212；一導入管11A，連接至該透析器12；一導出管11B，連接至該透析器12；一容置裝置14用於容置透析液(未顯示)，且該透析膜121之第二面1212與該透析液直接接觸；一輸入管13A，連接該透析器12與一容置裝置14；以及一輸出管13B，連接該透析器12與該容置裝置14；其中，該容置裝置14與一給藥器15A連接。

其次，該導入管11A進一步與第一儲存裝置18A連接，該導出管11B進一步與第二儲存裝置18B連接；其中，該第一儲存裝置18A進一步與一流入管19A連接，以及該第二儲存裝置18B進一步與一流出管19B連接。

上述導入管11A和流入管19A用於將腹膜液(未顯示)導入至透析器12，以及該輸入管13A用於將透析液從容置裝置14輸入至該透析器12；其中，該腹膜液與該透析膜121之第一面1211直接接觸；以及該導入管11A和輸入管13A分別與一幫浦16A、16B連接，以及該流入管19A與一幫浦16C連接，以利分別輸送腹膜液和透析液。

此外，該容置裝置14、第一儲存裝置18A和第二儲存裝置18B各自為一袋體，以及該給藥器15A包含一針筒，且該容置裝置14、第一儲存裝置18A和第二儲存裝置18B各別置於同一溫控裝置17中。

最後，各箭頭表示液體流動方向，其中所述液體包含腹膜液與透析液。

實施例4：癌症治療之胺基酸剝奪療法(II)

請參照圖2，採用本創作進行癌症治療之胺基酸剝奪療法之步驟如下：步驟1：齊備實施例3之調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統1後，分別設定給藥器15A之流速，以及溫控裝置17之溫度；步驟2：分別開啟幫浦16A、16B以分別輸送透析液，並進行平衡、去除氣泡，並使透析溫度和透析液傳導度達到預定值；步驟3：分別以流入管夾(未顯示)、導入管夾(未顯示)、流出管夾(未顯示)夾住流入管19A、導入管11A和流出管19B，再關閉幫浦16A，但幫浦16B持續運作；步驟4：將流入管19A銜接至病患之腹膜廔管3後，開啟流入管夾和幫浦16C，以使腹膜液流至第一儲存裝置18A，並排空病患體內之腹膜液；步驟4：開啟導入管夾，使第一儲存裝置18A內之腹膜液進入透析器12，同時開啟流出管夾和幫浦16A，使腹膜液最終回流至病患體內。本實施例採用的透析液為腹膜透析用的透析液。

腹膜液透析之原理同上述血液透析，且病患體內血液之天門冬醯胺會持續擴散進入病患體內之腹膜液，故降低病患體內腹膜液之天門冬醯胺濃度即可降低病患體內血液之天門冬醯胺濃度，故採用本創作可有效阻斷血液提供天門冬醯胺給癌細胞，以達到抑制癌細胞生長之抑癌功效。

1:調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統 11A:導入管 11B:導出管 12:透析器 13A:輸入管 13B:輸出管 14:容置裝置 15A:給藥器 15B:輸液裝置 16A,16B,16C:幫浦 17:溫控裝置 18A:第一儲存裝置 18B:第二儲存裝置 19A:流入管 19B:流出管 121:透析膜 1211:第一面 1212:第二面 2:藥物 3:腹膜廔管

圖1為本創作用於血液透析之調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統之示意圖。

圖2為本創作用於腹膜液透析之調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統之示意圖。

1:調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統

11A:導入管

11B:導出管

12:透析器

13A:輸入管

13B:輸出管

14:容置裝置

15A:給藥器

15B:輸液裝置

16A,16B:幫浦

17:溫控裝置

121:透析膜

1211:第一面

1212:第二面

2:藥物

Claims (10)

1. 一種調控代謝物質與給藥之體外透析循環系統，包含： 一透析器，包含至少一透析膜，且該透析膜具有一第一面及與該第一面相對的一第二面； 一導入管，連接至該透析器； 一導出管，連接至該透析器； 一容置裝置，用於容置一透析液，且該透析膜之該第二面與該透析液直接接觸； 一輸入管，連接該透析器與該容置裝置；以及 一輸出管，連接該透析器與該容置裝置；其中， 該容置裝置與一給藥器連接，或該透析膜之該第二面設有一藥物。
2. 如請求項1所述之體外透析循環系統，其中該藥物包含蛋白藥物或化學藥物。
3. 如請求項2所述之體外透析循環系統，其中該蛋白藥物為胺基酸分解酶，且該胺基酸分解酶之胺基酸包含天門冬醯胺(asparagine)、精胺酸(arginine)、麩醯胺酸(glutamine)、絲胺酸(serine)、甲硫胺酸(methionine)之任一或其組合。
4. 如請求項1所述之體外透析循環系統，其中該導入管進一步與第一儲存裝置連接，該導出管進一步與第二儲存裝置連接；其中，該第一儲存裝置進一步與一流入管連接，以及該第二儲存裝置進一步與一流出管連接。
5. 如請求項4所述之體外透析循環系統，其中該容置裝置、該第一儲存裝置或該第二儲存裝置各自具有溫控功能或各自置於一溫控裝置中。
6. 如請求項1至5中任一項所述之體外透析循環系統，其中該透析膜呈空心管狀。
7. 如請求項1至5中任一項所述之體外透析循環系統，其中該導入管和該輸入管各自與一幫浦連接。
8. 如請求項7所述之體外透析循環系統，其中該導入管連接一動脈廔管與該透析器；且該導入管於該動脈廔管與該透析器之間，以及該輸入管於該透析器與該容置裝置之間，與各該幫浦連接。
9. 如請求項7所述之體外透析循環系統，其中該導入管於該幫浦和該透析器之間，與一輸液裝置連接，且該輸液裝置包含一針筒。
10. 如請求項1至5中任一項所述之體外透析循環系統，其中該容置裝置為一袋體，以及該給藥器包含一針筒。

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