[发明专利]双储蓄器血液透析系统

说明书

提供了便携式血液透析系统，其包括透析器，将血液从患者输送到透析器并输送回患者的闭环血液流动路径，以及将透析液输送经过透析器的闭环透析液流动路径。另外，血液透析系统包括两个储蓄器，可以使用各种可控流体阀将其可替代地放置在透析流动路径中。血液透析系统可包括在透析液流动路径中的吸附剂过滤器，该吸附剂过滤器过滤用过的透析液。可替代地，过滤器可以位于与血液流动路径和透析液流动路径隔离的分开的闭环过滤器流动路径内。对于该实施方案，血液透析系统包括另外的可控流体阀，其将过滤器流动路径选择性地连接到当前未向患者提供透析治疗的储蓄器。

相关申请

本申请要求于2018年10月25日提交的美国临时专利申请序列号62/750,647的权益。前述申请的内容通过引用并入本文。

背景技术

本发明涉及用于提供透析的人工肾脏系统。更具体地，本发明涉及血液透析系统，其显著地改善了血液透析治疗，从而为更广泛的患者基础提供了血液透析并降低了血液透析的总成本。

申请人在此通过引用在本申请中引用或提及的任何和所有专利和已公布的专利申请并入本文。

血液透析是用于实现从患者血液中体外除去包括肌酸、尿素和自由水的废弃产物的医疗过程，其涉及溶质跨半透膜的扩散。未能适当地除去这些废弃产物可能导致肾衰竭。

在血液透析期间，患者的血液通过动脉管线(line)被除去，通过透析机进行治疗，并且通过静脉管线返回给身体。透析机包括含有大量形成半透膜的中空纤维的透析器，经过其输送血液。另外，透析机利用含有适当量的电解质和其他主要成分(诸如葡萄糖)的透析液(dialysate)液体，其也被泵送经过透析器。

通常，通过将水与适当比例的酸浓缩物和碳酸氢盐浓缩物混合来制备透析液。优选地，将酸和碳酸氢盐浓缩物分开直到就在透析器中使用之前最终混合，因为当与碳酸氢盐浓缩物中的高碳酸氢盐水平接触时，酸浓缩物中的钙和镁将沉淀出来。透析液还可包括适当水平的钠、钾、氯和葡萄糖。

跨膜的透析过程是通过扩散和对流的组合来实现的。扩散需要分子通过随机运动从高浓度区域迁移到低浓度区域。同时，对流需要溶质通常响应于流体静压中的差异而移动。形成半透膜的纤维将血浆与透析液分开，并为扩散的发生提供了大的表面积，使包括尿素、钾和磷酸盐的废弃物渗透到透析液中，同时阻止了较大分子(诸如血液细胞、多肽和某些蛋白质)转移到透析液中。

通常，透析液以与体外回路中血液流动相反的方向流动。逆流流动保持跨半透膜的浓度梯度，以增加透析效率。在某些情况下，血液透析可以提供流体的除去，也称为超滤。通常通过降低透析器的透析液室的流体静压来实现超滤，从而使含有溶解的溶质(包括电解质和其他可渗透物质)的水从血浆跨膜移动到透析液。在极少数情况下，透析器的透析液流动路径(flow path)部分中的流体比血液流动部分更高，导致流体从透析流动路径移动到血液流动路径。这通常被称为反向超滤。由于超滤和反向超滤会增加患者的风险，因此通常在训练有素的医务人员的监督下进行超滤和反向超滤。

不幸的是，血液透析具有许多缺点。动静脉瘘是最常见地公认的接入点。为了形成瘘，医生将动脉和静脉接合在一起。由于这绕过了患者的毛细血管，因此血液迅速流动。在每次透析的一段时间(session)中，必须用大的针刺穿瘘，以将血液递送到透析器中并从透析器中返回血液。通常，此过程每周进行三次，在门诊设施(out-patient facility)中持续3-4小时。在较小程度上，患者在家中进行血液透析。家庭透析(Home dialysis)的进行通常持续两个小时，一周六天。但是，家庭血液透析需要更频繁的治疗。