共生透析系统和技术技术方案

本教导总体上包括共生透析系统和技术

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】共生透析系统和技术
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于
2020
年7月8日提交的美国临时专利申请
No.63/049296
的优先权，前述申请的全部内容通过引用并入本文
。


[0003]本公开总体上涉及共生透析系统和技术
。
例如，本公开包括用于共生肝脏透析的装置
、
系统和方法以及用于共生透析系统和技术的各种安全措施
。

技术介绍

[0004]肝脏透析是对患有肝脏疾病
(
例如，急性肝衰竭
、
慢性失代偿性肝病
、
肝肾综合征
、
肝脏手术后肝衰竭
、
继发性肝衰竭
、
多器官衰竭
、
胆汁淤积中的顽固性瘙痒以及诸如此类
)
的患者的解毒治疗，其中肝脏透析类似于血液透析，并且通常基于与血液透析相同的原理
。
然而，与用于肾脏衰竭并且通常涉及从患者的血流中除去水溶性毒素的血液透析不同，肝脏透析寻求去除因肝衰竭而累积的结合到白蛋白上的毒素
。
也就是说，肝脏透析通常涉及人工体外肝脏支持，其中人工过滤和吸收装置用于从患者的血流中去除亲脂性
、
白蛋白结合物质，例如胆红素
、
胆汁酸
、
芳香族氨基酸的代谢物
、
中链脂肪酸和细胞因子
。
[0005]肝脏透析通常由内科医生
、
外科医生和专科护士进行
。
由于需要这些专家，肝脏透析通常仅在较大的医院才可获得，例如，与医学院有关的医院
。
现在将作为示例讨论一些现有类型的肝脏透析
。
单通道白蛋白透析
(SPAD
：
Single Pass Albumin Dialysis)
是一种使用标准肾脏替代治疗机器而不需要附加的灌注泵系统的相对简单的白蛋白透析方法
。
在
SPAD
中，患者的血液流过带有高通量中空纤维血液透析过滤器的回路，在所述回路中，该膜的另一侧用反向流动的白蛋白溶液清洗，所述白蛋白溶液在通过过滤器之后被丢弃
。
另一种类型的肝脏透析是分子吸附剂再循环系统
(Molecular Adsorbents Recirculation System)
，其涉及使用两个独立的透析回路
——
第一回路包括通过半透膜与患者的血液接触的人类血清白蛋白，第二回路包括用于在第一回路中的白蛋白再循环到与患者的血液接触的半透膜之前对其进行清洁的血液透析机器
。
还有另一种类型的肝脏透析使用由费森尤斯医疗保健开发的装置
(
其中是费森尤斯医疗保健的注册商标
)
，该装置将高通量血液透析与二级回路中的白蛋白吸附以及通过特定聚砜过滤器
(
例如，过滤器，其中是费森尤斯医疗保健的注册商标
)
对白蛋白分数的选择性过滤
/
分离相结合
。
在上述肝脏透析的示例中的每一个中，通常需要功率源
(
例如，电
)
和淡水
(
例如，用于透析液
)。
因此，在对这些资源的获取受到限制的环境
、
例如具有发展中的或不可靠的基础设施的区域
(
例如，第三世界国家或经济困难地区
)、
不发达地区以及受灾地区
(
例如，受自然灾害
、
军事冲突或诸如此类的影响暂时使其基础设施瘫痪的发达地区
)
中可能无法获得肝脏透析治疗
。
[0006]仍然需要提供共生肝脏透析系统和技术，例如，用于资源有限的环境
。
还需要提供具有改进功效的共生肝脏透析系统和技术
。
此外，仍然需要用于共生透析系统和技术的安
全措施
。

技术实现思路

[0007]本教导总体上包括共生透析系统和技术
。
例如，本公开包括例如用于资源有限的环境中的共生肝脏透析
。
为此，共生肝脏透析系统可以包括具有半透膜的装置，所述半透膜具有允许白蛋白从中通过的平均孔径
(
例如，允许具有与白蛋白相似的分子量的分子从中通过的平均孔径
)。
此外，根据膜在结构上被配置成能够阻止其从中通过的血液成分的大小，膜仍然可以允许小于红细胞的成分从中通过，例如，小于低密度脂蛋白
(LDL)(
其可以是大约
2700
千道尔顿
(kDa))、
小于
M
型免疫球蛋白
(IgM)(
其可以是大约
950kDa)、
小于
G
型免疫球蛋白
(IgG)(
其可以是大约
150kDa)
和
/
或小于内毒素
(
其可以是大约
100kDa)
的成分
。
在这样的系统中，第一体外回路可以将所述装置连接到第一动物
(
例如，肝脏患者
)
的血管系统，并且第二体外回路可以将所述装置连接到第二动物
(
例如，具有正常肝功能的人类
)
的血管系统，其中通过所述装置促进其间的白蛋白交换
。
本公开还包括用于共生透析系统和技术的各种安全措施，例如生物测定验证系统和技术
。
[0008]在一个方面，本文公开的共生肝脏透析系统可以包括：具有第一侧和第二侧的装置，所述装置包括在所述第一侧与所述第二侧之间的半透膜，所述半透膜具有允许分子量在大约
70
千道尔顿
(kda)
至
140kda
之间的分子通过的平均孔径；包括用于将所述装置的第一侧连接到第一动物的血管系统的一个或多个第一流体连接器的第一体外回路；包括用于将所述装置的第二侧连接到第二动物的血管系统的一个或多个第二流体连接器的第二体外回路；与所述第一体外回路和所述第二体外回路中的至少一个流体连通的第一泵；以及机械地耦合到所述第一泵的驱动器，所述驱动器被配置成能够使用来自能量源的能量驱动所述第一泵
。
[0009]实施方式可以包括以下特征中的一个或多个
。
所述分子可以包括白蛋白
。
所述系统可以被配置成使得白蛋白从所述第一动物转移到所述第二动物
。
所述分子可以包括水溶性毒素
。
所述水溶性毒素可以包括氨
、
尿素
、
芳香族氨基酸
、
锰和苯并二氮杂类物质中的一种或多种
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种共生肝脏透析系统，所述系统包括：具有第一侧和第二侧的装置，所述装置包括在所述第一侧与所述第二侧之间的半透膜，所述半透膜具有允许分子量在大约
70
千道尔顿
(kDa)
至
140kDa
之间的分子通过的平均孔径；第一体外回路，所述第一体外回路包括用于将所述装置的第一侧连接到第一动物的血管系统的一个或多个第一流体连接器；第二体外回路，所述第二体外回路包括用于将所述装置的第二侧连接到第二动物的血管系统的一个或多个第二流体连接器；与所述第一体外回路和所述第二体外回路中的至少一个流体连通的第一泵；以及机械地耦合到所述第一泵的驱动器，所述驱动器被配置成能够使用来自能量源的能量驱动所述第一泵
。2.
根据权利要求1所述的系统，其中，所述分子包括白蛋白
。3.
根据权利要求2所述的系统，其中，所述系统被配置成使得白蛋白从所述第一动物转移到所述第二动物
。4.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述分子包括水溶性毒素
。5.
根据权利要求4所述的系统，其中，所述水溶性毒素包括氨
、
尿素
、
芳香族氨基酸
、
锰和苯并二氮杂类物质中的一种或多种
。6.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述第一动物患有肝脏疾病
。7.
根据权利要求6所述的系统，其中，所述肝脏疾病是急性肝衰竭
、
失代偿性慢性肝病
、
肝肾综合征
、
肝脏手术后肝衰竭
、
继发性肝衰竭
、
多器官衰竭
、
肝性脑病和胆汁淤积中的一种或多种
。8.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述第一动物患有黄疸
。9.
根据权利要求8所述的系统，其中，所述第一动物是人类婴儿
。10.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统进一步包括耦合到所述第一动物和所述第二动物中的一个或多个的生理传感器
。11.
根据权利要求
10
所述的系统，其中，所述系统进一步包括与所述生理传感器通信的控制器，所述控制器被配置成能够至少部分地基于来自所述生理传感器的信号来控制所述系统的操作
。12.
根据权利要求
11
所述的系统，其中，所述控制器被配置成能够在从所述生理传感器接收到预先确定的信号时暂停或停止所述系统的操作
。13.
根据权利要求
10
‑
12
中任一项所述的系统，其中，所述生理传感器包括膨胀压力监测器
。14.
根据权利要求
13
所述的系统，其中，所述膨胀压力监测器在结构上被配置成能够检测白蛋白转移
。15.
根据权利要求
10
‑
14
中任一项所述的系统，其中，所述生理传感器包括血容量监测器
。16.
根据权利要求
15
所述的系统，其中，所述血容量监测器在结构上被配置成能够测量蛋白质浓度
。17.
根据权利要求
15
所述的系统，其中，所述血容量监测器使用超声
。
18.
根据权利要求
10
‑
17
中任一项所述的系统，其中，所述生理传感器在结构上被配置成能够检测所述第一动物和所述第二动物中的一个或多个的流体损失
。19.
根据权利要求
10
‑
18
中任一项所述的系统，其中，所述生理传感器在结构上被配置成能够测量胆红素
。20.
根据权利要求
10
‑
19
中任一项所述的系统，其中，所述生理传感器是光学传感器
。21.
根据权利要求
10
‑
20
中任一项所述的系统，其中，所述生理传感器在结构上被配置成能够跟踪所述分子通过所述半透膜的转移
。22.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统进一步包括被配置成能够识别所述第一动物和所述第二动物中的一个或多个以确定所述系统的使用许可的生物测定验证系统
。23.
根据权利要求
22
所述的系统，其中，所述系统进一步包括与所述生物测定验证系统和所述系统的一个或多个其它部件通信的控制器，所述控制器被配置成能够在从所述生物测定验证系统接收到预先确定的信号时阻止或停止所述系统的一个或多个其它部件的操作
。24.
根据权利要求
22
‑
23
中任一项所述的系统，其中，所述生物测定验证系统被配置成能够确认所述第一动物与所述第二动物之间的相容性
。25.
根据权利要求
24
所述的系统，其中，所述生物测定验证系统与包含关于所述第一动物和所述第二动物中的一个或多个的信息的数据库通信
。26.
根据权利要求
22
‑
25
中任一项所述的系统，其中，所述生物测定验证系统包括生物测定识别器
、
指纹扫描仪
、
视网膜扫描仪和语音识别器中的一个或多个
。27.
根据权利要求
22
‑
26
中任一项所述的系统，其中，所述生物测定验证系统在结构上被配置成能够同时识别所述第一动物和所述第二动物
。28.
根据权利要求
22
‑
27
中任一项所述的系统，其中，所述生物测定验证系统被配置成能够在所述系统的操作期间识别所述第一动物和所述第二动物中的一个或多个至少一次
。29.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统进一步包括与所述第一泵通信的控制器，所述控制器被配置成能够控制所述第一体外回路和所述第二体外回路中的一个或多个的流率
。30.
根据权利要求
29
所述的系统，其中，所述流率被选择成为所述第一动物和所述第二动物中的一个或多个提供预先确定的流体平衡
。31.
根据权利要求
29
所述的系统，其中，所述流率能够基于从耦合到所述第一动物和所述第二动物中的一个或多个的一个或多个生理传感器接收的信号来调整
。32.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述装置进一步包括多个腔室，并且所述半透膜设置在所述多个腔室中的一个内
。33.
根据权利要求
32
所述的系统，其中，所述多个腔室中的第一腔室包括所述第一体外回路的至少一部分，所述多个腔室中的第二腔室包括所述第二体外回路的至少一部分，并且所述多个腔室中的第三腔室至少部分地设置在所述第一腔室与所述第二腔室之间
。34.
根据权利要求
33
所述的系统，其中，所述第三腔室至少部分地包围所述第一腔室和所述第二腔室
。35.
根据权利要求
33
‑
34
中任一项所述的系统，其中，所述第三腔室包含所述半透膜，并
且所述第一腔室和所述第二腔室中的每一个包括不同的半透膜
。36.
根据权利要求
33
‑
35
中任一项所述的系统，其中，所述第一腔室和所述第二腔室中的一个或多个包括所述半透膜
。37.
根据权利要求
33
‑
36
中任一项所述的系统，其中，所述第三腔室包括界面介质
。38.
根据权利要求
37
所述的系统，其中，所述界面介质是流体
。39.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述第一动物和所述第二动物中的一个或多个是人类
。40.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述第一动物和所述第二动物中的一个或多个是非人类
。41.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，来自所述第一动物和所述第二动物中的一个或多个的血液含有期望转移到所述第一动物和所述第二动物中的另一个的血液中的分子
。42.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述驱动器包括机械曲柄，并且所述能量源是动物
。43.
根据权利要求
42
所述的系统，其中，所述机械曲柄是手动曲柄，并且所述动物是人类
。44.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述驱动器包括电机和光伏电池，并且所述能量源是光
。45.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述驱动器包括电机，并且所述能量源是电池
。46.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统进一步包括第二泵
。47.
根据权利要求
46
所述的系统，其中，所述第一泵与所述第一体外回路流体连通，所述第二泵与所述第二体外回路流体连通
。48.
根据权利要求
46
‑
47
中任一项所述的系统，其中，所述第二泵机械地耦合到所述驱动器
。49.
根据权利要求
46
‑
48
中任一项所述的系统，其中，所述第一泵
、
所述第二泵和所述驱动器中的一个或多个被配置成能够在所述第一体外回路与所述第二体外回路之间建立预先确定的压力梯度
。50.
根据权利要求
49
所述的系统，其中，所述预先确定的压力梯度至少部分地由所述第一泵与所述第二泵之间的预先确定的齿轮比差提供
。51.
根据权利要求
49
‑
50
中任一项所述的系统，其中，所述系统进一步包括具有至少第一档位和第二档位的选择器开关，所述第一档位在所述第一体外回路与所述第二体外回路之间建立零压力梯度，并且所述第二档位在所述第一体外回路与所述第二体外回路之间建立非零压力梯度
。52.
根据权利要求
49
‑
51
中任一项所述的系统，其中，所述预先确定的压力梯度被选择为能够实现所述第一体外回路与所述第二体外回路之间的预先确定的分子转移
。53.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统进一步包括与所述第一体外回路和所述第二体外回路中的一个或多个流体连通的阻性元件，所述阻性元件被配置成能够在所述第一体外回路与所述第二体外回路之间建立预先确定的压力梯度
。
54.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述半透膜包括中空纤维和板中的一种或多种
。55.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述一个或多个第一流体连接器和所述一个或多个第二流体连接器中的至少一个用抗凝剂灌注
。56.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，在血液中以
0.1
的筛分系数测量的所述半透膜的截留分子量大于
70kDa
且小于
140kDa。57.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述半透膜在血液中对白蛋白的筛分系数大于
0.2。58.
根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述半透膜的平均孔径大于
4nm
且小于
14nm。59.
根据前述权利要求中任一权利要求所述的系统，其中，所述半透膜在结构上被配置成能够允许白蛋白通过，但阻止红细胞
、
低密度脂蛋白
(LDL)、M
型免疫球蛋白
(IgM)、
纤维蛋白原
、G
型免疫球蛋白
(IgG)
和内毒素中的一个或多个通过
。60.
一种共生肝脏透析系统，所述系统包括：具有第一侧和第二侧的装置，所述装置包括在所述第一侧与所述第二侧之间的半透膜，所述半透膜具有孔，所述孔的孔径在结构上被配置成能够允许白蛋白从中通过但阻止抗体从中通过；第一体外回路，所述第一体外回路包括用于将所述装置的第一侧连接到第一动物的血管系统的一个或多个第一流体连接器；第二体外回路，所述第二体外回路包括用于将所述装置的第二侧连接到第二动物的血管系统的一个或多个第二流体连接器；与所述第一体外回路和所述第二体外回路中的至少一个流体连通的第一泵；以及机械地耦合到所述第一泵的驱动器，所述驱动器被配置成能够使用来自能量源的能量驱动所述第一泵
。61.
根据权利要求
60
所述的系统，其中，所述孔径在结构上被配置成能够阻止纤维蛋白原从中通过
。62.
根据权利要求
60
‑
61
中任一项所述的系统，其中，所述孔径在结构上被配置成能够阻止免疫原性物质从中通过
。63.
根据权利要求

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：费森尤斯医疗护理德国有限责任公司弗雷塞尼斯医疗保健股份两合公司，
类型：发明
国别省市：