專利名稱：血液透濾/血液過濾濾筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及血液透濾/血液過濾裝置和方法，尤其涉及一種改進(jìn)的血液透濾/血液過濾濾筒及其使用方法。
背景技術(shù)：
目前對晚期腎病(ESRD)的治療基本上是血液透析法，其中需凈化的血液在半滲透膜的一側(cè)流動(dòng)，而生理性溶液(例如透析液)在所述膜的另一側(cè)流動(dòng)，從而將血液中的毒素從一側(cè)轉(zhuǎn)移到另一側(cè)。這種治療過程中的主要驅(qū)動(dòng)力是擴(kuò)散作用。這一方法通常在去除小分子量(MW)的毒素上有效，比如尿素和肌酸酐。然而，這一方法在去除中間范圍MW的物質(zhì)上少有效果，例如分子量高于約1kDa的物質(zhì)，因?yàn)檫@些物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)較低。
血液過濾用作一種治療方式更不廣泛。正如在血液透析中，血液在半滲透膜的一側(cè)流動(dòng)，然而，在另一側(cè)沒有透析液流動(dòng)。代之以跨所述膜形成壓力梯度，以便使一部分血漿水過濾通過。利用血漿水，遷移地從血液中去除毒素。在血液進(jìn)入血液過濾器之前或之后將非高熱消毒的置換液加入到血液中。置換液取代在血液過濾治療中經(jīng)半滲透膜過濾的血漿水。與透析相比，這一療法通常在去除小MW的毒素上效果較小，但在去除中MW的物質(zhì)上效果較大。
血液透濾綜合了透析和血液過濾。透析液流體在半滲透膜一側(cè)流過，致使毒素?cái)U(kuò)散。同時(shí)，保持跨所述膜的壓力梯度，實(shí)現(xiàn)較高的過濾速度。如同血液過濾，在血液進(jìn)入血液透濾濾筒之前或之后，非高熱消毒的置換液加入到血液中。作為這種綜合的結(jié)果，血液透濾在通過擴(kuò)散去除小分子上有效，例如肌酸酐和尿素，而且在通過遷移去除大量的中MW的物質(zhì)上有效。
血液透濾過濾器的設(shè)計(jì)技術(shù)狀況基本上與高流量透析器的情況相當(dāng)。這種過濾器包括在圓柱形外殼中的中空纖維束。在血液透濾系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，置換流體注入到高流量透析器的上游(先稀釋)或下游(后稀釋)的血液中。
使用先稀釋或后稀釋方案的透濾裝置具有固有的效率限制。預(yù)稀釋方案允許相對不限制的過濾，然而，因?yàn)檠涸诘竭_(dá)過濾器前稀釋，所以通過擴(kuò)散轉(zhuǎn)移的小溶質(zhì)的總質(zhì)量下降了。后稀釋方案具有保持血液毒素高濃度的優(yōu)點(diǎn)，致使溶質(zhì)的擴(kuò)散和遷移更高效，然而在過濾過程中，血細(xì)胞濃度的增加和所導(dǎo)致的血粘度的升高，為可過濾的血漿水量設(shè)置了極限。即使美國專利US5194157公開的現(xiàn)有多級成對的過濾透析系統(tǒng)也由于其設(shè)計(jì)面臨著同樣的過濾極限。

發(fā)明內(nèi)容
本申請的目的是提供一種血液透濾/血液過濾濾筒，該濾筒能使實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)中的血液透濾裝置更快的毒素去除速度，和更高的毒素去除效率。通過提供了一種在血液部分而不是全部透析之后稀釋血液的方案，本發(fā)明的濾筒減輕了和/或消除了現(xiàn)有技術(shù)的血液透濾裝置的上述缺點(diǎn)。本發(fā)明綜合了預(yù)稀釋方案的益處，例如高過濾速度，以及后稀釋方案的益處，例如高擴(kuò)散和遷移效率。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的濾筒可以適于和普通的透濾機(jī)一起工作，包括但不限于Fresenius 4008On-Line Plus、Gambro AK 200 Ultra?；蛘撸鰹V筒可以與普通的血液透析機(jī)一起使用，包括但不限于Fresenius 2008H、Baxter SPS1550、Cobe Centry System 3等，利用來自外部供應(yīng)源比如裝有生理鹽水或Ringer乳酸鹽的柔性袋，或“利用凈化的透析液作為替換流體的集中式在線血液透濾系統(tǒng)，Sato&Koga，Artif Org 22285，1998”中描述的中央輸送系統(tǒng)的消毒的置換流體。而且，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器可以改進(jìn)而提供置換流體源，例如泵或閥，對來自三通的主透析液流中的透析液計(jì)量，并使其經(jīng)過一系列消毒過濾器，例如“在線血液透濾過程中小分子清除的遷移影響，F(xiàn)icheux等，Kid Int.571755，2000”。
根據(jù)一示例性實(shí)施例的血液透濾/血液過濾濾筒具有血液和透析液入口和出口。所述濾筒包括一個(gè)濾筒本體，例如圓柱形殼體，具有內(nèi)部分隔壁，所述分隔壁將殼體分成第一和第二隔室，其中第一隔室與第一級過濾相應(yīng)，而第二隔室與第二級過濾相應(yīng)。第一級過濾與血液入口連通，第二級過濾與血液出口連通。因此，通過在第一隔室內(nèi)設(shè)置第一過濾元件(第一中空纖維束)，在第二隔室內(nèi)設(shè)置第二過濾元件(第二中空纖維束)，所述血液透濾/血液過濾濾筒在一個(gè)殼體內(nèi)實(shí)現(xiàn)了透濾和血液過濾。因此，本發(fā)明的濾筒具有傳統(tǒng)透析器的外觀，除了透析液端口位于濾筒的另一側(cè)之外?？扇〉氖?，血液入口和血液出口位于濾筒的第一端或附近。血液入口和出口可以是兩個(gè)分離的蓋或一個(gè)被內(nèi)壁或密封件分隔的蓋，所述內(nèi)壁或密封件將兩過濾元件分成第一級透濾和第二級過濾。
根據(jù)一示例性實(shí)施例，血液進(jìn)入濾筒的血液入口，流經(jīng)位于第一隔室內(nèi)的第一過濾元件(第一級)，到達(dá)位于相對的濾筒的第二端的級間連接器。所述級間連接器可以使血液從第一過濾元件流到第二過濾元件，然后流到濾筒的血液出口?？扇〉氖牵肝鲆撼隹谝参挥跒V筒的第一端或附近，且與第二隔室連通。透析液經(jīng)透析液入口進(jìn)入第一隔室，并相對于第一級的第一過濾元件中的血液流逆向流動(dòng)。當(dāng)經(jīng)透析液出口排出時(shí)，透析液經(jīng)第一隔室和第二隔室之間的分隔壁上的節(jié)流孔抽出。
根據(jù)所述的一個(gè)實(shí)施例，第一級是血液透濾級，第二級是血液過濾級，兩級都在一個(gè)濾筒中。在另一實(shí)施例中，第一級仍然是血液透濾級，第二級是血液過濾級；然而，濾筒以先稀釋或后稀釋的方案使用，其中，在先稀釋方案中，在血液經(jīng)歷第一級血液透濾之前將置換流體(替代流體)加入到血液中，以稀釋血液，或者在后稀釋方案中，在血液已經(jīng)經(jīng)歷第二級的血液過濾之后加入置換流體。
從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將更為明顯。
附圖簡要說明

圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒的剖面圖；圖2是根據(jù)第二實(shí)施例的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒的剖面圖；圖3是根據(jù)第三實(shí)施例的先稀釋或后稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒的剖面圖；優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在參照圖1，該圖示意性地示出了根據(jù)一示例性實(shí)施例的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒10的剖面圖。濾筒10包括形成第一級13和第二級14的濾筒本體12，下面將對此進(jìn)行更詳細(xì)地描述。可取的是，濾筒本體12由剛性塑料制成。濾筒本體12被內(nèi)壁15分成第一和第二內(nèi)部隔室17、19?？扇〉氖?，所述內(nèi)壁15由與用于制造濾筒本體12的相同剛性材料制成，且內(nèi)壁15可以與濾筒本體12成為一體(例如，作為模制部件的一部分)。下面將進(jìn)行更詳細(xì)地描述，第一隔室17通常對應(yīng)第一級13，第二隔室19通常對應(yīng)第二級14。
位于濾筒本體12內(nèi)的是縱向的半滲透中空纖維束，分成第一和第二縱向束16、18。具體而言，第一縱向半滲透中空纖維束16位于第一隔室17內(nèi)，第二縱向半滲透中空纖維束19位于第二隔室19內(nèi)。半滲透中空纖維束16、18用作轉(zhuǎn)移毒素的裝置，所述毒素被從血液中濾掉。所述半滲透中空纖維束16、18可以是適于這種類型的應(yīng)用的任何類型，且可從許多供應(yīng)商處得到。所述半滲透中空纖維16可以稱為動(dòng)脈纖維，半滲透中空纖維18可以稱為靜脈纖維。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，濾筒10適于與血液透濾機(jī)一起工作，比如Fresenius 4008 On-Line Plus或Gambro AK200 Ultra，或改進(jìn)的血液透析機(jī)，比如Fresenius 2008H，Cobe Centry System 3，或Baxter SPS1550。
在操作過程中，經(jīng)血液泵和血液管路(未示出)從病人傳輸?shù)难和ㄟ^入口20進(jìn)入濾筒10的第一級13，可取的是，所述入口在安裝于濾筒10的第一端21的頭部蓋22上整體地形成。頭部蓋22形成一內(nèi)部頭部空間24，該頭部空間實(shí)際上被分成第一內(nèi)部頭部空間25和第二內(nèi)部頭部空間26。第一內(nèi)部頭部空間25可以稱為動(dòng)脈血空間，第二內(nèi)部頭部空間26可以稱為靜脈血空間。正如下文中更詳細(xì)的解釋，第一和第二內(nèi)部頭部空間25、26與第一和第二級13、14(分別是第一和第二隔室17、19)相連。
第一和第二內(nèi)部頭部空間25、26可以通過第一灌注復(fù)合物30與濾筒10的其余部分分離，所述灌注復(fù)合物在濾筒本體12的第一端21的半滲透中空纖維16、18外表面周圍形成密封。頭部蓋22可以去除，且在這種情況下，第一和第二內(nèi)部頭部空間25、26最好與外部環(huán)境密封，且通過密封部件互相密封，比如O形環(huán)31、32。如所示，O形環(huán)32與第一隔室17相應(yīng)，O形環(huán)31與第二隔室19相應(yīng)。
血液經(jīng)入口20進(jìn)入第一內(nèi)部頭部空間25，然后在界面34處進(jìn)入半滲透中空纖維16?？扇〉氖牵缑?4包括灌注復(fù)合物(例如聚氨酯)界面結(jié)構(gòu)。第一內(nèi)部頭部空間25可以通過多種技術(shù)與第二內(nèi)部頭部空間26分隔。例如，如圖1所示，第一內(nèi)部頭部空間25可以通過內(nèi)壁25與第二內(nèi)部頭部空間26分隔，所述內(nèi)壁將內(nèi)部頭部空間24分成第一和第二空間25、26。可取的是，內(nèi)壁35成為所述頭部蓋22的整體一部分。所述內(nèi)壁35靠著O形環(huán)31、32密封，有效地消除了兩頭部空間(第一和第二內(nèi)部頭部空間25、26)之間的任何血液連通。在所示的實(shí)施例中，O形環(huán)31、32位于內(nèi)壁35的遠(yuǎn)端37，與連接于或從頭部蓋22延伸的內(nèi)壁35的近端39相對。因此，O形環(huán)31、32在頭部蓋22接觸界面34時(shí)提供密封作用。
在第一隔室17(第一級13)內(nèi)的半滲透中空纖維16與第一內(nèi)部頭部空間25連通，且在第二隔室19(第二級14)內(nèi)的半滲透中空纖維18與第二內(nèi)部頭部空間26連通。兩纖維束16、18通過內(nèi)壁15分隔。內(nèi)壁15的端部可以在纖維束封裝時(shí)嵌入在界面34中。
當(dāng)血液經(jīng)入口20進(jìn)入第一內(nèi)部頭部空間25時(shí)，血液沿第一級13的第一隔室17的過濾空間，向下穿過動(dòng)脈纖維16(第一纖維束)的內(nèi)部，其中動(dòng)脈纖維16的外側(cè)浸在流經(jīng)第一內(nèi)部隔室17的透析液流中。在第一內(nèi)部隔室17中的透析液流體的壓力小于流經(jīng)動(dòng)脈纖維16的血液壓力，而使血漿水發(fā)生向前過濾，經(jīng)半滲透膜(動(dòng)脈纖維16)從血液側(cè)到第一級過濾13的透析液側(cè)。這樣在第一隔室17內(nèi)的動(dòng)脈纖維16的整個(gè)長度上進(jìn)行毒素的第一級血液透濾，即過濾和擴(kuò)散。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可取的是，當(dāng)血液流經(jīng)第一級13時(shí)，相當(dāng)大一部分，例如約20％-60％的血漿水經(jīng)半滲透膜過濾。部分血液透濾的血液從動(dòng)脈纖維16排出，進(jìn)入與濾筒10的另一端23相應(yīng)的級間連接器(頭部空間)46。正如本文所用的，術(shù)語“部分血液透濾的”指的是已經(jīng)經(jīng)過去除血液中含的某些毒素的血液透濾過程的血液。
相對于在血液入口20處進(jìn)入濾筒的血液，進(jìn)入級間頭部空間46的血液處于血液濃縮狀態(tài)，即，進(jìn)入級間空間46的血液的血細(xì)胞比容等于血液入口20處的值?？扇〉氖牵谝患?3的第一隔室17和第二級14的第二隔室19與級間頭部空間46分隔，例如通過第二灌注復(fù)合物49。這樣，第二灌注復(fù)合物49形成第二界面61。
級間頭部空間46，作為從第一級13排出并進(jìn)入第二級14的血液的過渡階段，是由第二頭部蓋52形成的，可取的是，所述頭部蓋由剛性材料制成，且連接于濾筒本體12的第二端23。級間頭部空間46可以利用第三O形環(huán)53與外部環(huán)境密封。如圖1所示，第三O形環(huán)53位于第二灌注復(fù)合物49和第二頭部蓋52之間，從而在其之間形成密封。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二頭部蓋22、52是可拆卸型的，每一個(gè)都可以容易地連接于濾筒本體12以及從濾筒本體12上取下。例如，濾筒本體12與第一和第二頭部蓋22、52可以含有互補(bǔ)的螺紋，以便互相螺旋連接。
駐留在級間頭部空間46內(nèi)的血液在進(jìn)入第二級14之前，被經(jīng)頭部入口51進(jìn)入濾筒10的生理性無菌溶液稀釋。所述無菌溶液可以以“在線”的方式連續(xù)地生產(chǎn)，或者從容器提供，例如鹽水袋，如本領(lǐng)域所公知。相對于在血液入口20進(jìn)入濾筒10的血液，在級間頭部空間46中的血液稀釋，即血細(xì)胞比容值小于在血液入口20進(jìn)入的血液的值。
然后，稀釋的血液進(jìn)入位于第二級14的靜脈纖維18，然后由靜脈纖維18朝濾筒10的第一端21輸送。相對于駐留在靜脈纖維18外部的第二內(nèi)部隔室19內(nèi)的流體壓力而言，流經(jīng)靜脈纖維18的被稀釋的血液的壓力較高，而使血漿水發(fā)生向前過濾(血液過濾)，經(jīng)半滲透膜(靜脈纖維18)，從血液側(cè)到第二級過濾14的透析液側(cè)。當(dāng)流經(jīng)第二級過濾時(shí)，從所述被稀釋血液過濾的血漿水的體積是這樣的，即在血液出口55處從濾筒10排出的血液的血細(xì)胞比容基本上等于血液入口20處的血液細(xì)胞比容，除了某些作為控制用于維持患者體液平衡的超濾作用的方式而必須的較小差別之外。經(jīng)第二過濾級14過濾的血漿水朝透析液出口58流動(dòng)，且與流經(jīng)節(jié)流孔60的來自第一過濾級13的、用過的透析液一起從濾筒10排出。因此，沿這些靜脈纖維18的長度進(jìn)行血液過濾，直到血液排出而進(jìn)入第一頭部蓋22的第二內(nèi)部頭部空間26(靜脈空間)，并從第一頭部蓋22中形成的出口55排出。因此，出口55稱為靜脈端口。靜脈端口55可以是與入口20相同的類型，即標(biāo)準(zhǔn)的扭鎖連接器。應(yīng)當(dāng)理解的是，靜脈端口55可以由任何類型的連接器形成。
從外部視圖看，透析液流動(dòng)和連接類似于標(biāo)準(zhǔn)的透析過程。然而，內(nèi)部透析液流實(shí)際上用于調(diào)整兩級之間的相對過濾速度。透析液經(jīng)透析液入口57進(jìn)入濾筒10，例如本領(lǐng)域公知的標(biāo)準(zhǔn)的Hansen連接器。在本發(fā)明中，透析液流體灌注并流經(jīng)第一級半滲透中空纖維16外部的第一內(nèi)部隔室17。透析液流體經(jīng)位于所述壁15的相對側(cè)、靠近第二級14的第一灌注復(fù)合物30的透析液出口58從濾筒10排出?？扇〉氖?，透析液入口57和透析液出口58是相同類型的端口，例如，Hansen連接器。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，透析液流體在第一級13中相對于血液逆向流動(dòng)。在濾筒10的第一端21附近，透析液流體經(jīng)分隔壁15上形成的孔或口60抽出。所述孔60在第一內(nèi)部隔室17(第一級13)和第二內(nèi)部隔室19(第二級14)之間形成流體連通。孔60的尺寸可以根據(jù)精確的應(yīng)用和其他參數(shù)變化。然后，透析液從與第二級14相連的透析液出口59抽出。可取的是，孔60位于透析液出口58附近，而使第二(血液過濾)級14中有實(shí)際上最小的透析液流。具體而言，可取的是，孔60通常與透析液出口58對齊，而使透析液流體僅流經(jīng)第二隔室19就到達(dá)透析液流體排出的透析液出口58。
從血液經(jīng)中空纖維16、18的半滲透壁到透析液發(fā)生過濾?？傔^濾速度是透析液流體流出量和置換流體流入量的函數(shù)，且有利的是，明顯大于普通的后稀釋血液透濾得到的值。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，總過濾速度為血液流速的約25％至85％，更可取的是約40％至60％。這些流量可以通過普通血液透濾機(jī)(未示出)中的泵進(jìn)行控制。
第一和第二級13、14的相對過濾速度是通過血液隔室和濾液隔室之間的可透性膜壓(TMP)的相對平衡進(jìn)行控制的。血液側(cè)的壓力是每一血液隔室內(nèi)的血液流速和血液粘度(它是每一血液隔室內(nèi)的血液濃縮和血液稀釋程度的函數(shù))的函數(shù)。因?yàn)檠哼B續(xù)地從第一級13流到第二級14，所以第一級13內(nèi)的血液壓力大于第二級14內(nèi)的血液壓力。在普通的透析機(jī)中，透析液隔室的壓力通過透析液出口下游的泵進(jìn)行控制。對于該實(shí)施例，在第二級14的靜脈纖維18外的內(nèi)部隔室19的壓力以這種方式控制。在第一級13的動(dòng)脈纖維16外的內(nèi)部隔室17(第一隔室)的壓力主要是透析液流體出口58的壓力、經(jīng)過孔60的透析液流體的流速、透析液流體的粘度和兩級之間的孔60的尺寸的函數(shù)。在類似的條件下，第一隔室17內(nèi)的透析液流體的壓力比第二隔室19內(nèi)的透析液流體的壓力高，為等于經(jīng)室間孔60的壓力下降或壓力損失的值。
在第一級13的血液是濃縮的，壓力高，而在第二級14的血液是稀釋的，壓力低。為了使兩過濾級13和14的總過濾作用最大，希望第一級13的透析液隔室17的壓力大于第二級14的透析液隔室19的壓力。這通過適當(dāng)尺寸的室間孔60實(shí)現(xiàn)。當(dāng)透析液從第一隔室17流過孔60到達(dá)第二隔室19時(shí)，發(fā)生壓力下降。因此，第一隔室17內(nèi)的透析液壓力高于第二隔室19內(nèi)的壓力。對于給定的透析液流量范圍，通常約500-1000ml/min，孔60的尺寸可以產(chǎn)生導(dǎo)致兩級13、14之間出現(xiàn)所需的相對過濾速度的壓力下降。例如，可以希望使兩過濾級13和14的組合過濾速度最大。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，人們以較高的可透性膜壓操作每一級。因?yàn)榈谝贿^濾級13的血壓高于第二過濾級14，高出的值取決于血液流速，那么孔60的尺寸應(yīng)當(dāng)這樣，即對于給定的透析液流速，經(jīng)孔60的壓力下降導(dǎo)致每一過濾級的可透性膜壓相等。
濾筒10的重新使用類似于標(biāo)準(zhǔn)的透析機(jī)，血液入口20和靜脈端口55以及透析液入口和出口57、58連接于重新使用的機(jī)器。在重新使用的應(yīng)用中，替代入口51被蓋住。
為說明起見，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的濾筒10內(nèi)的血液流由箭頭62示出。
應(yīng)當(dāng)理解的是，濾筒本體12和端蓋22、52可以整體地形成一個(gè)部件(殼體)，因此殼體將形成血液入口20、血液出口55、透析液入口57和透析液出口58，以及形成級間頭部空間46的級間連接器部分。術(shù)語“端蓋”的使用不是限制性的，而僅是一個(gè)實(shí)施例的示例，其中端蓋連接于殼體上而形成完整的濾筒10。因此，術(shù)語“殼體”可用于指包括濾筒本體12和端蓋22、52的整個(gè)結(jié)構(gòu)，組裝的部件或整體的單一部件。
現(xiàn)在參照圖2，該圖示意性地示出了標(biāo)為70的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒的第二實(shí)施例的剖面圖。其設(shè)計(jì)類似于第一實(shí)施例，其中主要變化是血液入口和出口分開進(jìn)入分離的第一和第二頭部76、77，而不是具有分隔壁的一個(gè)頭部，如圖1所示。在該實(shí)施例中，第一頭部76可以稱為血液入口頭部76，第二頭部77可以稱為血液出口頭部77。
所述濾筒70包括濾筒本體72，具有沿濾筒本體72的長度的內(nèi)部分隔壁75。在濾筒本體72的血液入口和出口端(第一端21)處或附近，壁75分成兩個(gè)具有用于第一和第二頭部76、77的分隔壁。換言之，壁75具有保持部分，使壁75連接于第一和第二頭部76、77。第二實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是第一和第二頭部76、77可以容易地連接和去除，便于制造和裝置使用。相對于第一實(shí)施例的濾筒10，濾筒70以相同或基本類似的方式操作。
應(yīng)當(dāng)理解的是，在另一實(shí)施例中，在第一級13中，透析液可以與半滲透中空纖維16平行流動(dòng)；然而，其中在第一級13中透析液相對于半滲透中空纖維16逆向流動(dòng)的優(yōu)選實(shí)施例可以更高效地去除毒素。第一級13中的逆向流動(dòng)保持了尿毒癥性毒素的最大濃度梯度，可以更高效地?cái)U(kuò)散去除小分子量(MW)的溶質(zhì)。在第二級14的入口處，小MW的溶質(zhì)的濃度較低，擴(kuò)散清除上的任何增加都可能是最小的。然而，在部分透濾之后，中MW的溶質(zhì)的濃度可能仍相當(dāng)高。因?yàn)樵鰪?qiáng)這兩種溶質(zhì)的去除主要是通過遷移，在第二級14中不需要透析液流。它的缺乏對總?cè)コ蕩缀鯖]有影響。作為血液過濾器，第二級14還具有通過透析液出口58附近的、兩級13、14的過濾室17、19之間的孔60，能控制第一和第二級13、14的相對過濾速度的優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)在參照圖3，其中示出了另一示例性實(shí)施例。在該實(shí)施例中，提供了濾筒10′，該濾筒具有基本上與圖1中的濾筒10相同的結(jié)構(gòu)，除了濾筒10′不是中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，而是用于先稀釋方案或后稀釋方案中。為清楚起見，且易于說明，與圖1中相類似的圖3的元件以相同的標(biāo)記表示。在先稀釋方案中，在稀釋的血液進(jìn)入血液入口20之前，血液由替代流體等稀釋。然后，稀釋的血液在流入級間空間46之前經(jīng)歷第一級13中的血液透濾，成為部分透濾的血液。因?yàn)榈谝缓偷诙?3、14之間的壓力差，部分透濾的血液流入第二級14中，然后當(dāng)它在最終經(jīng)血液出口55排出之前在第二過濾元件18內(nèi)流動(dòng)時(shí)，經(jīng)歷血液過濾?？扇〉氖牵谙认♂尫桨钢薪?jīng)血液出口55排出的血液特性與圖1或2的中間稀釋方案中經(jīng)血液出口55排出的血液特性相同。
如前所述，圖3的濾筒10′也可用于后稀釋方案中。在這種類型的方案中，血液經(jīng)血液入口20進(jìn)入，在第一級13中經(jīng)歷血液透濾，流入并通過級間空間46，成為部分透濾的血液，然后流入第二級14，在此所述部分透濾的血液經(jīng)歷血液過濾。在經(jīng)歷了第二級14中的血液過濾之后，血液經(jīng)血液出口55排出。然后，排出的血液稀釋(例如，替代流體與排出的血液混合)，而在將血液回輸?shù)交颊咧笆寡夯謴?fù)到所需的狀態(tài)。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于參照附圖描述的實(shí)施例。本發(fā)明僅由下述權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1.一種中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，包含具有第一端和相對的第二端的濾筒本體，所述濾筒本體與血液入口和血液出口以及透析液入口和出口連通；第一血液透濾級，包括位于所述濾筒本體的第一端和第二端之間的第一過濾元件，所述血液入口在所述第一端與所述第一過濾元件連通，而使血液流經(jīng)所述第一過濾元件，流向所述第二端；第二血液過濾級，包括位于所述濾筒本體的第一端和第二端之間的第二過濾元件，所述血液出口與所述第二過濾元件連通；位于所述濾筒本體的所述第二端、且形成級間頭部空間的級間連接器，所述級間頭部空間可以使已經(jīng)從所述第一血液透濾級排出的血液流經(jīng)所述第二過濾元件，流到所述血液出口，所述級間連接器具有替代流體入口，用于在血液進(jìn)入所述第二級的所述第二過濾元件之前接收用于稀釋血液的溶液，其中透析液流體從所述透析液入口進(jìn)入，并流經(jīng)所述第一血液透濾級，然后從所述透析液出口流出。
2.如權(quán)利要求1所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于還包括位于所述濾筒本體內(nèi)的分隔壁，該壁將所述濾筒本體分成與所述第一級相應(yīng)的第一隔室和與所述第二級相應(yīng)的第二隔室。
3.如權(quán)利要求1所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述第一和第二過濾元件分別包含高流量半滲透中空纖維。
4.如權(quán)利要求2所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述第一和第二過濾元件被所述分隔壁沿其整個(gè)長度分隔。
5.如權(quán)利要求2所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述分隔壁具有孔，該孔可以使透析液在經(jīng)所述透析液出口排出之前，從所述第一隔室流經(jīng)所述第二隔室。
6.如權(quán)利要求5所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述孔基本上沿軸向與所述透析液出口對齊。
7.如權(quán)利要求1所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述濾筒本體的所述第一端由第一頭部蓋密封，該頭部蓋上具有血液入口和血液出口。
8.如權(quán)利要求7所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述第一頭部蓋具有內(nèi)壁部件，用于將內(nèi)部頭部空間分成第一頭部空間和第二頭部空間。
9.如權(quán)利要求8所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述第一頭部空間可以使血液僅從所述血液入口流至所述第一級的第一過濾元件，且所述第二頭部空間可以使血液僅從所述第二過濾元件流至所述血液出口。
10.如權(quán)利要求8所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于經(jīng)所述血液入口進(jìn)入所述第一頭部空間的血液被所述內(nèi)壁部件排除在所述第二過濾元件之外，所述內(nèi)壁部件防止血液流入所述第二頭部空間。
11.如權(quán)利要求2所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述濾筒本體的所述第一端由第一頭部蓋密封，所述第一頭部蓋具有用于形成第一頭部空間和第二頭部空間的內(nèi)壁部件，所述內(nèi)壁部件沿軸向與所述分隔壁對齊。
12.如權(quán)利要求11所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述內(nèi)壁部件與所述第一頭部蓋成為一體，且包括一對O形環(huán)，用于在所述第一頭部蓋和所述濾筒本體之間在其連接界面處形成密封。
13.如權(quán)利要求1所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述濾筒本體的所述第一端由第一和第二頭部蓋密封，所述第一頭部蓋包括血液入口，且形成僅與所述第一過濾元件連通的第一頭部空間，所述第二頭部蓋包括血液出口，且形成僅與所述第二過濾元件連通的第二頭部空間。
14.如權(quán)利要求5所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述孔的尺寸使所述第一隔室具有第一透析液壓力，所述第二隔室具有大于所述第一透析液壓力的第二透析液壓力。
15.一種中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，包含提供第一級的血液透濾和第二級的血液過濾的殼體，所述第一血液透濾級具有第一過濾元件，所述第二血液過濾級具有第二過濾元件，兩級都設(shè)于一個(gè)殼體內(nèi)，所述殼體包括級間部分，其中形成替代流體入口，用于在血液流入所述第二血液過濾級的第二過濾元件之前，接收用于稀釋從第一血液透濾級排出的血液的溶液，所述殼體包括與所述第一級連通的血液入口，與所述第二級連通的血液出口，透析液流體入口，和透析液流體出口。
16.如權(quán)利要求15所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述透析液入口與所述第一級連通，所述透析液出口與所述第二級連通，所述殼體具有將所述殼體分成第一和第二級的分隔壁，所述透析液流體從第一級經(jīng)分隔壁上形成的孔流至第二級。
17.如權(quán)利要求16所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于血液在第一流體壓力下流經(jīng)所述第一過濾元件，并在小于第一流體壓力的第二流體壓力下流經(jīng)所述第二過濾元件，且形成第一級的第一隔室具有第一相應(yīng)壓力，該壓力大于形成第二級的第二隔室的第二相應(yīng)壓力。
18.如權(quán)利要求17所述的中間稀釋的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述孔的尺寸導(dǎo)致所述第一相應(yīng)壓力大于所述第二相應(yīng)壓力。
19.一種血液透濾/血液過濾濾筒，包含具有第一端和相對的第二端的濾筒本體，所述濾筒本體與血液入口和血液出口以及透析液入口和出口連通；第一血液透濾級，包括位于所述濾筒本體的第一端和第二端之間的第一過濾元件，所述血液入口在所述第一端與所述第一過濾元件連通，而使血液流經(jīng)所述第一過濾元件，流向所述第二端；第二血液過濾級，包括位于所述濾筒本體的第一端和第二端之間的第二過濾元件，所述血液出口與所述第二過濾元件連通；位于所述濾筒本體的所述第二端、且形成一級間頭部空間的級間連接器，所述級間頭部空間可以使已經(jīng)從所述第一血液透濾級排出的血液流經(jīng)所述第二過濾元件，流到所述血液出口，其中透析液流體從所述透析液入口進(jìn)入所述濾筒本體，并流經(jīng)所述第一血液透濾級，然后從所述透析液出口流出。
20.如權(quán)利要求19所述的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于還包括位于所述濾筒本體內(nèi)的分隔壁，該壁將所述濾筒本體分成與所述第一血液透濾級相應(yīng)的第一隔室和與所述第二血液透濾級相應(yīng)的第二隔室，所述分隔壁具有孔，透析液流體經(jīng)所述孔從所述第一血液透濾級流至所述第二血液過濾級。
21.如權(quán)利要求19所述的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述血液入口和所述血液出口形成于位于所述濾筒本體的所述第一端的第一頭部蓋上，且所述級間連接器由位于所述濾筒本體的所述第二端的第二頭部蓋形成，所述第一頭部蓋這樣構(gòu)造，即所述血液入口僅與所述第一血液透濾級連通，所述血液出口僅與所述第二血液過濾級連通。
22.如權(quán)利要求20所述的血液透濾/血液過濾濾筒，其特征在于所述孔基本上沿軸向與所述透析液出口對齊，以限制透析液流經(jīng)的所述第二隔室的面積。
23.一種在一個(gè)濾筒中實(shí)現(xiàn)血液透濾/血液過濾的方法，該方法包含步驟接收流入的血液；在第一級中透濾所述流入的血液，以提供具有第一濃度的毒素的部分透濾的流出血液；使所述部分透濾的流出血液與級間部分的替代流體混合，形成血液/替代流體混合物；在第二級中對所述血液/替代流體混合物進(jìn)行血液過濾，生成具有第二濃度的毒素的血液，其中第一濃度大于第二濃度，所述透濾和所述血液過濾步驟在所述的一個(gè)濾筒內(nèi)發(fā)生；使透析液流體經(jīng)過透析液入口，進(jìn)入所述第一級，所述透析液流體在流經(jīng)節(jié)流孔之前在第一級內(nèi)流動(dòng)，然后經(jīng)過第二級的特定區(qū)域到達(dá)透析液出口。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于還包括步驟利用分隔壁將所述的一個(gè)濾筒分成所述第一和第二級，其中所述第一級包括第一過濾元件，所述第二級包括第二過濾元件，以及使透析液流體從第一級流經(jīng)第二級，包括使透析液流體流經(jīng)所述分隔壁上形成的孔。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于還包括步驟確定所述孔的尺寸，使所述第一過濾元件周圍的區(qū)域具有第一壓力，所述第二過濾元件周圍的區(qū)域具有第二壓力，所述第一壓力大于所述第二壓力。
26.一種在一個(gè)濾筒中實(shí)現(xiàn)血液透濾/血液過濾的方法，所述方法包含步驟接收流入的血液；在第一級中透濾所述流入的血液，以提供具有第一濃度的毒素的部分透濾的流出血液；在第二級中對所述部分透濾的血液進(jìn)行血液過濾，生成具有第二濃度的毒素的血液透濾/血液過濾的血液，第一濃度大于第二濃度，其中所述透濾和所述血液過濾步驟在所述的一個(gè)濾筒內(nèi)發(fā)生；使透析液流體經(jīng)過透析液入口，進(jìn)入所述第一級，所述透析液流體在流經(jīng)節(jié)流孔之前在第一級內(nèi)流動(dòng)，然后經(jīng)過第二級的特定區(qū)域到達(dá)透析液出口。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種血液透濾/血液過濾濾筒(10)，可取的是由一個(gè)濾筒形成，提供由具有第一過濾元件(16)的第一血液透濾級(13)和具有第二過濾元件(15)的第二血液過濾級(14)形成的多級血液過濾和血液透濾，兩級都位于所述的一個(gè)濾筒中。本發(fā)明的濾筒可以用于中間稀釋方案、先稀釋方案和后稀釋方案。
文檔編號B01D65/00GK1479641SQ01820397
公開日2004年3月3日 申請日期2001年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月11日
發(fā)明者格雷戈里·R·科林斯, 格雷戈里 R 科林斯, 薩默頓, 詹姆斯·薩默頓, 斯潘塞, 愛德華·斯潘塞 申請人:尼弗茹斯公司