本申请要求于2015年5月28日提交的美国临时专利申请系列号62/167,809的优先权权益，其通过引用整体并入本文。
背景技术：
对于需要肾脏替代治疗的慢性肾脏疾病患者，已证明腹膜透析(pd)比血液透析具有显著的优势。这些优势包括总体成本更低、更少住院和更低的患者死亡率。此外，腹膜透析方法已变得相对简单，大多数患者可以学会必要的技能。pd使患者在计划何时透析中具有更大的灵活性。
大多数接受pd的患者使用自动腹膜透析(apd)治疗。apd是利用自动泵每天(通常每晚)治疗的方案。通常情况下，在机器中编程多个灌-排循环，并在患者睡眠时自动进行。典型地，12至15升以2至3升循环泵入和排出腹膜间隙，并且在输注和移除之间有特定的停留时间。流出液被废弃到排液管(drain)中。
pd的另一种实施方案被称为持续非卧床腹膜透析(capd)。使用capd的接受肾脏替代治疗的患者一天内多次手动将规定量的透析液流体输注入腹膜间隙，使流体持续一段停留时间，然后手动排出到排液袋。
尽管有其优点，但pd仍未充分利用，特别是在美国。在美国仅约10％的肾脏衰竭患者使用pd来进行肾脏替代。pd的当前实施所固有的局限性显著导致了未充分利用。这些局限性包括：
·外置导管不方便，对沐浴、洗澡和其它日常生活活动造成限制。
·存在显著持续的导管通道感染和腹膜炎及其并发症的风险。
·在一些患者中葡萄糖跨过腹膜的快速转运使pd无效。
·使用基于葡萄糖的pd流体使糖尿病患者的血糖控制复杂化，并导致几乎所有pd患者的体重增加。
·pd系统的复杂性虽然适中，但对于一些患者和辅助者来说可能是可怕的。
·在进行apd时，患者被束缚在笨重的机器上，限制了活动。
·需要将大体积的pd流体输送给患者并由患者储存。
本文公开的各种实施方案可以消除或改善一个或多个前述使用现有技术系统的缺点。各种实施方案使得pd更易于使用并适用于更大比例的慢性肾脏衰竭患者。
技术实现要素：
在某些方面，提供了用于进行腹膜透析或再生使用过的透析溶液的独特系统和方法。所述方法和系统包括过滤从患者的腹膜间隙回收的使用过的透析液以形成含有一定量的透析溶液的渗透剂(优选高分子量渗透剂)的第一保留液，和含有来自患者的尿素、肌酸酐和潜在的其它废物的渗透液，处理渗透液以从中回收至少一些水，然后将一些或全部回收的水与含有渗透剂的第一保留液组合。因此，在本文的一些实施方案中，提供腹膜透析方法，其包括：(i)从患者的腹膜间隙移除腹膜透析超滤液，所述腹膜透析超滤液含有渗透剂、水和患者代谢的含氮废物；(ii)过滤腹膜透析超滤液中的颗粒以形成预过滤的腹膜透析超滤液；(iii)使预过滤的腹膜透析超滤液通过第一过滤器以形成含有一定量的渗透剂的第一保留液和含有水和患者的含氮废物的第一渗透液；(iv)使第一渗透液通过第二过滤器以形成含有患者的含氮废物的第二保留液和含水的第二渗透液；(vi)将第二渗透液与第一保留液组合以形成再生的腹膜透析介质，其含有一定量的渗透剂；和(vii)将再生的腹膜透析介质返回到患者的腹膜间隙。
在其它实施方案中，提供腹膜透析装置，其包括用于从患者腹膜移除腹膜透析超滤液的导管，所述腹膜透析超滤液含有渗透剂(优选高分子量的渗透剂)、水、和患者代谢的含氮废物；过滤器，其装配用于过滤腹膜透析超滤液中的颗粒，以形成预过滤的腹膜透析超滤液；第一过滤器，其装配用于过滤预过滤的腹膜透析超滤液，以形成含有一定量的渗透剂的第一保留液和含有水和患者的含氮废物的第一渗透液；第二过滤器，其装配用于过滤第一渗透液以形成含有患者的含氮废物的第二保留液和含有水的第二渗透液；和用于将再生的腹膜透析介质返回到患者的腹膜间隙的导管，所述再生的腹膜透析介质含有至少一些包含在第二渗透液中的水和第一保留液。
在本文的另外的实施方案中，提供了用于形成再生的腹膜透析流体的方法。所述方法包括(i)过滤患者的腹膜透析超滤液中的颗粒，所述腹膜透析超滤液含有渗透剂(优选高分子量的渗透剂)、水、和患者代谢的含氮废物，从而形成预过滤的腹膜透析超滤液；(ii)使预过滤的腹膜透析超滤液通过第一过滤器以形成含有一定量的渗透剂的第一保留液和含有水和患者的含氮废物的第一渗透液；(iii)使第一渗透液通过第二过滤器以形成含有患者的含氮废物的第二保留液和含水的第二渗透液；(iv)将至少一些包含在第二渗透液中的水与第一保留液组合以形成再生的腹膜透析介质，其含有一定量的渗透剂。
在本文另外的实施方案中，提供了用于再捕获和再构建高分子量的腹膜透析流体的方法。所述方法包括以下步骤：过滤从患者腹膜间隙移除的透析液流体以从透析液流体中移除颗粒物质，所述透析液流体含有高分子量组分，和所述过滤后，将透析液流体泵入第一过滤室的高压区段，使得透析液流体与具有截留分子量的第一膜接触。所述方法还包括在第一过滤室的高压区段中产生足够的压力(例如用泵)以使得透析液流体中低于截留分子量的一些水和溶质分子跨过第一膜运输，而透析液流体中的高分子量组分被第一膜限制在第一过滤室的高压区段，其中跨过第一膜运输的水和溶质分子通过低压输出内腔离开过滤室，其中限制在第一膜的高压区段的高分子量组分通过高压输出内腔与流体离开过滤室。所述方法进一步包括将通过低压输出内腔离开过滤室的水和溶质分子泵入第二过滤室的高压区段，并且通过纳米过滤膜从代谢的含氮废物分离水，其中水跨过纳米过滤膜至第二过滤室的低压区段，并通过低压输出内腔离开第二过滤室，并且保留在第二过滤室的高压区段中的废物通过高压输出内腔离开第二过滤室。还包括将通过低压输出内腔离开第二过滤室的水与通过高压输出内腔离开第一过滤室的流体组合以形成再构建的腹膜透析流体的步骤。在一些模式中，所述方法还包括从患者的腹膜间隙通过腹膜导管的内腔输送透析液和/或将再构建的腹膜透析流体返回到患者的腹膜间隙。
腹膜透析方法和系统的其它实施方案以及其伴随的特征和优点将从本文的描述中显而易见。
附图说明
图1是用于再构建腹膜透析流体的可穿戴装置及其与患者的腹膜间隙连接的示意图。
图2是用于再构建腹膜透析流体的可植入装置及其与患者的腹膜间隙连接并排入患者输尿管的示意图。
具体实施方式
为了促进对本发明原理的理解的目的，现在将参考实施方案，实施方案中的一些参照附图示出，并且将使用特定的语言来描述这些实施方案。然而应该理解的是，本发明的范围并不限于此。任何改变和进一步的修饰所描述的实施方案，以及如本文所述的本发明原理的任何进一步的应用被认为是本发明所属领域的技术人员通常会想到的。另外，在下面的详细描述中，针对与所描述的腹膜透析系统有关的各种部件或特征、或者执行用于腹膜透析或加工腹膜透析流体的方法的步骤或操作的模式，给出了许多替代方案。将理解的是，每个这种公开的替代方案或者这些公开的替代方案的组合可以与在上面的发明内容中讨论的或者在下面的某些实施方案的列表中列出的更一般化的特征相结合，以提供本文其它的公开的实施方案。
在各种实施方案中，本文公开的腹膜透析(pd)系统提供高分子量(hmw)pd流体的再捕获和再构建。然后该流体返回到腹膜间隙，在那里它可以抽取另外的废弃代谢物和游离水入腹膜。
本文描述的pd系统的某些实施方案足够小以便被穿戴或植入，并且可以允许每天24小时连续操作。在某些实施方案中，通过小型电池来辅助连续操作，所述电池也足够小以被穿戴。在其它实施方案中，可以实施半连续操作。在这样的操作中，pd流体可以被允许在患者的腹膜间隙中停留一段时间，在此期间没有pd流体被pd系统从腹膜间隙抽出(例如，在停留时间内pd系统的一个或多个泵断电或者关闭)。在停留时间之后，操作pd系统(例如通过通电或开启pd系统的一个或多个泵)以从患者的腹膜间隙抽出大量使用过的或用过的pd流体，处理pd流体以形成如本文所公开的再生流体，并将再生的流体返回到患者的腹膜间隙。这些流体从腹膜间隙的抽出和返回可以同时进行，例如，在从腹膜间隙到腹膜间隙的连续的流体循环中操作。在以循环或半连续方式操作的实施方案中，停留时间可以在约1小时至约12小时、约2小时至约6小时、或约3小时至约4小时的范围内。另外或可选地，操作pd系统以抽出流体并将流体返回患者的时间可以在约1小时至约12小时、约2小时至约6小时、或约3小时至约4小时的范围内。而且，无论是以连续、半连续还是其它模式操作，在某些实施方案中，pd系统和方法在腹膜间隙中产生每天至少约8升、或每天至少10升的液体体积交换，并且通常在每天约8至20升或每天约10至15升的范围内。
某些实施方案使用pd导管进行操作，所述pd导管是已经普遍使用的导管或与已经普遍使用的导管相似的导管。最常用的pd导管包括柔软硅胶材料，其具有单个内腔和位于弯曲或直的远端区段的多个侧孔。本文所公开的pd系统的某些实施方案使用双内腔pd导管操作，其中一个内腔用于从腹膜间隙吸取，第二内腔用于将再构建的流体返回到腹膜间隙。这种导管虽然不是常见的临床实践，但以前已经被很好地描述过了。
本文公开的pd系统的实施方案可以使用高分子量(hmw)pd流体。一个示例是艾考糊精，一种溶解在水中的高分子量淀粉。特别地，艾考糊精是由α-(1→4)和小于10％的α-(1→6)糖苷键连接的淀粉衍生的、支链水溶性葡萄糖聚合物。其重均分子量在13,000至19,000道尔顿之间。艾考糊精由baxterhealthcarecorporation制造(以商品名extraneal出售)，并且在目前的临床实践中通常使用。艾考糊精作为胶体渗透剂发挥作用，尽管其它高分子量渗透剂也可作为可溶性非胶体渗透剂发挥作用，并且也可以被使用。说明性的高分子量渗透剂包括葡萄糖聚合物(例如艾考糊精)、多肽(包括例如白蛋白)、葡聚糖、明胶和聚阳离子。这些或其它高分子量渗透组分或渗透剂典型地具有至少10,000道尔顿的重均分子量，例如通常在约10,000至约350,000道尔顿的范围内，并且通常在约10,000至约30,000道尔顿的范围内。
pd流体典型地包括水、渗透剂、电解质如钠、钙、钾和/或镁，以及缓冲液。缓冲液可以是例如乳酸盐缓冲液、乙酸盐缓冲液或碳酸氢盐缓冲液。也可以存在其它成分。pd流体典型地具有生理上可接受的ph，例如在约5至约8的范围内的ph。pd流体还将典型地具有在约270至450毫渗透摩尔(milliosmoles，mosm)范围内的渗透压，更典型地约280至约350mosm。渗透剂可以以任何合适的浓度存在，并且在一些实施方案中以约3至约20重量％、或约5至约15重量％的浓度存在于透析流体或溶液中。
当高渗透性pd流体如艾考糊精被引入腹膜间隙中时，水从血液中被抽取到流体中直至达到平衡。同时，代谢的含氮废物扩散到pd流体中。这种混合物被称为超滤液，其含有尿素、肌酸酐和一组中等大小的未完全识别的分子。
目前公开的pd系统的某些实施方案可以采用两阶段过滤系统(例如两阶段反渗透过滤系统)来回收和再循环hmwpd流体并将其返回到腹膜间隙。同时，该过程产生浓缩的超滤液，从含有可被废弃的尿素废物的hmw组分中分离出来。第一过滤阶段从保留的超滤液中分离hwm淀粉或其它渗透剂。第二阶段过滤也采用反渗透或其它过滤从保留的超滤液分离游离水。该游离水与第一阶段的hwm组分一起被返回到腹膜间隙，废弃浓缩的超滤液。
图1是pd流体再构建装置的一个实施方案的结构和功能的示意图。图1右侧是患者身体的示意图，示出了腹膜间隙4，其中放置了pd导管的吸取2和返回3区段。在一些实施方案中，除了pd导管之外，系统的所有组件被包含在位于患者体外的装置1(例如密封装置1)内。因此，除了pd导管之外，装置1可以具有容纳系统组件的外壳。理想地，pd导管的吸取和返回内腔的远端区段位于腹膜间隙内彼此远离的位置处。在这个示例中，吸取内腔是卷曲形状，位于骨盆的死腔中，返回内腔的远端区段是直的，位于肝脏游离缘下的莫里森袋(morrison'spouch)中。也考虑其它布置。
通过泵7的作用将来自腹膜间隙的透析液流体通过pd导管的吸取内腔输送。该流体最初通过初步过滤器6，该初步过滤器6移除颗粒物质，如沉淀的纤维蛋白。在一些实施方案中，可能期望过滤器6具有实现约100至约150kda的截留分子量(mwco)的平均孔径。具有这种mwco的各种材料的过滤器是广泛可用的(例如millipore)。在某些实施方案中，初始过滤器6或“预过滤器”被设计成一旦功能被保留的碎片降低可以容易地替换。初始过滤器6可以配置成过滤掉从腹膜间隙移除的透析液流体中沉淀的纤维蛋白或粘液状物质，这些物质可能堵塞或降低系统中后续过滤器的性能。
在本文的这些或其它实施方案中，泵(例如泵7)可以是任何合适的泵，包括例如电提供动力的泵，如蠕动泵、隔膜泵或活塞泵。在某些实施方案中，泵由无刷电动机提供动力。在本文使用的这些或其它电机驱动的泵中，优选的是电机具有在2安培或更小的电流消耗下操作的能力，同时提供pd过程所需的压力和流速，包括例如那些文中指定的优选的压力和流速。理想地，该泵还呈现在约6至约24伏范围内的电压下操作的能力。在一些实施方案中，本文中的泵7或其它泵可以由mg1000seriesbrushlessmicropump提供，其可从英国的tcsmicropumpslimited商购获得，在一个具体说明中，泵可以由来自ttcsmicropumps的mg1000fbrushlessmicropump提供。
在说明性的实施方案中，通过由过滤器6提供的预过滤之后，透析液流体进入第一反渗透或其它过滤室8的高压侧9。在此，透析液流体与第一反渗透膜或其它过滤膜11接触。该第一膜11包含实现截留分子量(mwco)(例如约15kda)的孔，足以排除pd流体的hmw组分(例如艾考糊精)。在艾考糊精的情况下，hmw组分是长链淀粉分子，例如具有15至25kda的分子量范围。该第一反渗透膜或其它膜可以由各种市售材料中的一种或多种制成，包括例如纤维素、聚砜和聚醚砜。
泵7的作用在第一室8的高压侧9上产生足够的压力，从而导致一些水和低于mwco的溶质分子跨过膜运输(形成渗透液)，同时透析液的hmw渗透组分被膜限制在高压侧(在保留液中)。跨过第一反渗透膜至室8的低压侧10的水和小分子通过渗透液中的低压输出内腔13离开第一过滤室8。由于这不是死端过滤，大部分流体，包括大部分或全部hmw渗透组分通过保留液中的高压输出内腔12离开第一室的高压区段。为了保持第一过滤室中必要的压力，在一些实施方案中，在流体路径中放置可调节的流出物限制25。之后，这个高压输出管的内容物(保留液)将与第二过滤过程的游离水产物组合并返回到腹膜间隙。
本领域的普通技术人员将认识到，在上述通道中使用“反渗透过滤室”和“反渗透膜”是指过滤室8及其膜11的能力，其基本上排除艾考糊精或透析液的其它渗透组分(将其保留在保留液中)，同时驱动水与含有渗透组分的透析溶液的渗透势能相反地跨过膜11。普通技术人员也将认识到，这不同于众所周知的“反渗透”膜或“反渗透”过程相关的一些其它用法，其比众所周知的“反渗透”膜或“反渗透”过程相关的一些其它用法更具包容性，众所周知的“反渗透”膜或“反渗透”过程具有和使用的孔径数量级比上面确定的小得多，因而基本上排除了甚至小的溶解离子如钠的通道，同时使纯的(例如脱盐的)的水通过。
过滤膜11将典型地具有有效产生保留液的孔径或截留分子量，所述保留液含有占重量比主要量(大于50重量％)的存在于进入过滤室8的高压侧9的使用过的透析液中的渗透剂。为了这些目的，膜通常具有低于渗透剂的重均分子量的截留分子量，例如，其中过滤器11的截留分子量不大于渗透剂的重均分子量的90％。在一些实施方案中，包括但不限于在那些实施方案中，渗透剂是艾考糊精、过滤膜11可具有约3千道尔顿(kda)至约15kda范围的截留分子量，更优选约5kda至约12kda范围的截留分子量，并且在特定实施方案中约10kda的截留分子量。另外或可选地，过滤膜11可以具有至少约20cm2或至少约50cm2的表面积，例如典型地在约20cm2至约1000cm2的范围内、更典型地在约50cm2至约500cm2的范围内。在本文确定的这些或其它实施方案中，过滤膜11有利地是聚醚砜过滤膜。例如可以由市售的滤芯或其它合适的过滤装置来提供第一阶段过滤器11。说明性地，第一阶段过滤室8及其膜11和其它组件可以由错流超滤盒提供，例如，如可从sartoriusstedimnorthamericainc.(bohemia，ny，usa)以商品名
新鲜(未使用的)或使用过的条件下的艾考糊精和其它聚合渗透剂可以是具有不同分子量的聚合物分子的混合物，其共同建立渗透剂的重均分子量。通过膜11的过滤可以导致相比于这样的渗透剂的较高分子量的聚合物分子的较低分子量的聚合物分子的选择性通道(至渗透液)，因此离开过滤室8的高压侧9的保留液的重均分子量可高于进入过滤室8的高压侧9的使用过的透析液的重均分子量。通过上述至渗透液的通道消除较低分子量的聚合物分子，以及从返回到腹膜腔的再生的透析液流体排除那些较低分子量的聚合物分子，可以减少患者从腹膜腔吸取艾考糊精或其它渗透剂的发生率，因为较小的分子通常比较大的分子更容易被吸收。
在一些实施方案中，过滤室8在约15磅/平方英寸(psi)至约100psi范围内的压力下(在高压侧9处)操作，更优选在约20psi至约50psi的范围内、最优选在约20psi至约30psi的范围内操作。另外或可选地，通过过滤室8的总使用过的透析液通过量在约20ml/分钟至约300ml/分钟的范围、或约50ml/分钟至约200ml/分钟的范围；和/或离开过滤室8的以ml/分钟计的渗透液流量与以ml/分钟计的保留液流量的比率在约1:50至约1:10的范围内、或在约1:40至约1:15的范围内、或在约1:35至约1:20的范围内。
在某些实施方案中，由第一过滤室8产生的保留液和渗透液以及在流出管13和13中离开过滤室8的流出液将具有基本上相等的(例如在彼此的20％内或在彼此的10％内)尿素和肌酸酐的浓度(例如以mg/ml计)，因此第一阶段过滤器8不会导致从患者的腹膜间隙移除的用过的透析液中存在的这些小分子浓度的显著分区或变化。尽管如此，由第一阶段过滤器11产生的显著水平的渗透液将导致移除显著量的尿素、肌酸酐和潜在的其它来自患者的废物。另外或可选地，由第一阶段过滤室8产生的保留液和渗透液以及在流出管12和13中离开过滤室8的流出液可具有基本上相等的(例如在彼此的20％内或在彼此的10％内)从腹膜间隙4抽出的使用过的透析液中的钠、镁、钾和/或钙和/或其它电解质的浓度。尽管这可能以某些形式最终导致这些电解质的一些损失，可提供系统的其它组件以将其量添加到返回到腹膜间隙4的再生的透析液中，以部分或完全补偿电解质损失，和/或可向患者施用(例如，口服)电解质以部分或完全补偿电解质损失。根据文中的描述，这些和其它变化对于本领域的技术人员将是显而易见的。
在优选实施方案中，过滤室8的高压侧9和低压侧10是空的空间。因此，通过其通道进入和离开过滤室8所引起的使用过的透析液组分的全部分离可以通过膜11的作用引起。这可以促进液体通过过滤室8的有利的流动，并且导致未改性的保留液通过流出管12离开过滤室8和未改性的渗透液通过流出管13离开过滤室。
然而，在其它实施方案中，高压侧9和/或低压侧10可以含有(例如填充)与液体接触并允许液体流过的颗粒或其它固体材料，并且所述颗粒或其它固体材料选择性地或非选择性地结合分别通过高压侧9或低压侧10的液体的阴离子、阳离子、废物或其它组分中的一种或多种。因此，这种颗粒或其它固体材料可以改性由膜11产生的渗透液或保留液的组成，从而提供分别通过管12和/或管13离开过滤室8的改性的保留液和/或改性的渗透液。
跨过第一膜并通过低压管13离开第一室的水和小分子通过第二泵14输送到第二过滤室15的高压区段16中。在一个替代形式中，省略第二泵14并且以下讨论的操作反而通过由泵7产生的流体压力来实现。
在第二反渗透或其它过滤室15中，由纳米过滤膜18从代谢的含氮废物分离水，所述代谢的含氮废物包括尿素、肌酸酐和尿酸以及已知为中等分子的废物组。这类膜包括无孔石墨烯和多层石墨烯氧化物以及硬性纳米多孔的二氧化硅膜，以及由聚异戊二烯-聚苯乙烯-聚二甲基丙烯酰胺的三嵌段聚合物或具有芳族聚酰胺支撑层的聚酰胺膜构成的膜。在纳米多孔的反渗透中，主要通过分子大小来实现分离。当泵14产生足够的压力时，水作为渗透液跨过膜进入低压区段，而较大的废物作为保留液保留在高压区段中。保留在室16中的流体(保留液)变成浓缩的超滤液。超滤液基本上含有原始腹膜超滤液中存在的所有分子，但是消除了hmw组分，并且现在也显著消除了游离水。在保留液中，废物通过高压输出管20离开，并且可以流到废弃容器21，例如病人可以穿戴的袋子。在一些实施方案中，为了保持高压，对该流出物放置可调节的流出限制26。在一些实施方案中该流出物被收集在排液袋中并且被患者间歇性地废弃。在一些操作模式中，为了实现每24小时1-1.5升，与第一反渗透室的低压流出物13的浓度相比，废弃排液管20中的流出物浓度增加大约六倍。
本领域的普通技术人员将认识到，在涉及第二过滤室15的上述通道中使用“反渗透室”和“无孔反渗透”是指室15与其膜18的能力，其基本上排除代谢的含氮废物，包括尿素、肌酸酐和尿酸以及已知为中等分子的废物组，将其浓缩，同时驱动水以与跨过第一膜11并通过低压管离开第一室8的溶液(含有水和小分子)渗透势能相反地跨过膜。本领域普通技术人员还将认识到，这不同于与以上讨论的“反渗透”膜或“反渗透”过程相关的一些其它使用，且比与以上讨论的“反渗透”膜或“反渗透”过程相关的一些其它使用更具包容性。第二过滤室15及其膜优选地能够并被执行来实现来自第一过滤室8的液体渗透液的错流纳米过滤。
在某些实施方案中，膜18将具有约2至约9纳米范围内的孔径，更典型地约3至约7纳米的孔径。另外，膜18可显示选择性地将尿素分子保留在保留液中同时使水分子进入渗透液的能力。为了这些目的，过滤器15可以在任何合适的压力(在高压侧16的输入处)下运行，在一些实施方案中，该压力将在约20psi至约100psi的范围内。
跨过膜18进入过滤器15的低压区段17的游离水作为渗透液通过低压输出管19离开。该游离水与来自第一室8的高压输出管12的内容物(保留液)组合。该组合的流体是再构建的pd流体，然后将其通过pd导管的返回臂3返回到腹膜间隙。本领域技术人员将会理解，膜(如上面讨论的用于膜18的纳米过滤膜)也可以通过一些量的小溶质，包括但不限于阳离子和/或阴离子，并且这些量的小溶质可以因此包含在与高压输出管12的内容物组合的水中。另外，尽管本文的实施方案考虑将来自过滤器15的渗透液的所有水与来自过滤器8的保留液组合，例如通过将来自过滤器15的整个渗透液与来自过滤器8的保留液组合，但是可以进行其它操作模式，使得仅一部分来自过滤器15的渗透液的水被组合，例如其中过滤器15的渗透液通过过滤被进一步处理，或者移除或分离其组分。
在某些实施方案中，还存在用于新的pd流体的再充装(recharging)端口。充装端口可以位于流体连接到pd系统中的流体回路的任何合适的位置。在图1中示出了一个合适的位置为充装端口5。hmw淀粉分子不会永久保留在腹膜间隙中。尽管该系统被设计成再构建而不是废弃pd流体，但在腹膜的正常功能中，发生淀粉分子进入淋巴系统的一些损失。艾考糊精淀粉的半衰期在12至18小时之间。因此，在一些实施方案中，以每天为基础补充2升艾考糊精。
系统1还优选地包括为泵7供电的电池27和为泵14供电的电池28。电池27和28可以是单独的电池，或者可以由为泵7和14二者提供动力的单个电池提供。在优选实施方案中，系统1还包括用于控制系统组件操作的控制器29，所述系统组件包括例如泵7和14以及提供限流器25和/或26的阀或其它类似设备(当存在时)。控制器29可以由专用电路提供和/或可以是软件实现的使用微处理器作为控制器29。控制器29由电池30供电，电池30可以是与为泵7和14提供动力相同的电池或者可以是单独的电池。在一些实施方案中，为泵7和14以及控制器30提供动力的和/或为控制器30提供动力的一个或多个电池可以与泵7和14、过滤室8和15以及潜在地过滤器6一起容纳在相同的系统1外壳中。
如上所讨论的，通过过滤器或过滤室8和15的处理可能导致一些电解质或矿物质，如钙、镁、钠和/或钾和/或缓冲溶质，如乳酸盐、乙酸盐或碳酸氢盐从来自腹膜间隙4抽出的透析液中损失。在一种模式中，为了部分地或完全地补偿损失，可以提供含水电解质源31，并且可以计量其含水电解质溶液或者加入到管19中再生的透析液中用于返回到腹膜间隙，例如通过位于源31和管19之间的阀31a来控制，所述阀31a可以选择性地打开或关闭，和/或还可能调节到各种流量限制水平。阀31a可以由控制器29以一些形式控制。因此，该电解质源可以包括钙、镁、钠和钾中的一种、一些或全部，以及可能还包括其它电解质、矿物质、营养素和/或可能还有治疗剂。除了含水电解质源31之外或作为含水电解质源31的替代物，系统1可以包括含水电解质源32，其被输送到第二过滤室15的低压(渗透液)侧17中，以部分地或完全补偿在待废弃液流20中电解质、矿物质、缓冲液或其它所需组分中的一种或多种损失。阀32a可提供在电解质源32之间，并输入室15的低压侧17，以控制从源32添加电解质溶液。如同阀31a，阀32a可选择性地打开或关闭，和/或还可能调整到各种流量限制水平，并且可以由控制器29以一些形式控制。在一些实施方案中，可以计量来自源32的含水电解质溶液或以其它方式添加到室15的渗透液或低压侧17，例如与室15的保留液或高压侧16上的保留液并流(co-current)或逆流(counter-current)的液流，并且可以具有足够高的溶质浓度以产生从保留液到渗透液侧跨过膜18的正向渗透梯度(即，使得膜18的渗透液侧的液体渗透压比膜18的保留液侧的液体渗透压高)。这可引起从保留液到膜18的渗透液侧的渗透驱动的通道，导致渗透液中水的回收相对于由泵14或任何其它加压液体进入室18的高压侧16的泵所产生的压力所引起的水的回收增加。在这方面应该理解，为了这些目的从源32输入的电解质溶液流通常可以比用于返回腹膜间隙4所需的电解质和/或其它溶质更浓缩，但是这种电解质溶液的添加量将被由泵14施加的压力组合跨过膜18产生的正向渗透压引起的从室16通过膜18到室17的水稀释。在这些操作模式中，有利地，可以从源32添加相对低体积的电解质溶液(由于其浓缩性质)。这可以有助于例如当患者要携带源32时(例如，连接到系统1外壳或包含在系统1外壳内)，最小化患者必须支撑的重量。同样有利的是，在室15中使用正向渗透压与没有正向渗透压、通过泵14的压力相比，导致更大量的水通过膜18，从而在再生的透析液中回收更多的水返回到腹膜间隙，并在待废弃的管(line)20中导致更浓缩的废物液流。可以理解的是，在优选的实施方案中，源31和/或源32将被配置成将其各自的溶液计量到系统中，例如由一个或多个泵提供动力，这些泵又可以由相应的一个或多个电池提供动力。一个或多个泵(和相应的一个或多个电池)可以与为流体流动提供动力的那些或与系统1的其它供电组件相同或不同。
理想地，系统1相对较轻并且是可穿戴的或以其它方式被患者携带。在某些实施方案中，系统1外壳和系统1外壳内组件的重量将小于5kg、更优选地小于3kg、甚至更优选地小于2kg。对于可穿戴系统1，外壳及其组件可以通过皮带、背带、背包或可以穿戴在患者身体部位的周围或患者身体上的任何其它合适的连接部件支撑在患者身上。同样，具有这些或其它连接部件的其它可穿戴系统可以具有一个或多于一个的外壳或其它支撑结构(典型地为硬性金属和/或塑料结构)，其容纳或支撑系统1组件中的不同组件。
在图2中，描绘了可植入的实施方案。如关于图1的第一说明性实施方案所述，第一和第二反渗透过滤室以及第一和第二泵被微型化并且被并入密封的且可植入的装置40，其示为植入到腹壁的皮下空间。示出了pd导管的吸取内腔42和返回内腔43连接到植入物并定位在腹膜间隙中。废弃管44是第二反渗透过滤室的高压输出管。如图1的实施方案，该废弃管44包含第二反渗透过滤步骤后的浓缩废物。然而，在该实施方案中，管44被植入到患者的一条输尿管中，从而允许流出物连续排出到天然肾收集系统中，并通过正常排尿消除。这种导管也可以直接植入膀胱。
在说明性实施方案中，图2的可植入装置还包含一个小的内部电池。在各种实施方案中，可以利用感应耦合46或通过小的经皮电源线来完成内部电池的再充装。
在图2中还示出用于定期加入额外的pd流体的皮下端口45。在该实施方案中，该端口通过皮下针头穿刺进入。这些端口广泛用于静脉血管通路，因此植入和使用该端口的方法是众所周知的。然而，本公开涉及使用这种端口对带有pd流体的植入的pd系统进行再充装。而且，当如图1所示电解质源31和/或电解质源32被用于该系统时，这些电解质源可以是例如，如袋子或患者体外的其它容器的源，其包含电解质溶液，并且适当的导管、管或其它端口可以经皮植入患者中以提供到达其在系统的植入组件中的相应输入位置的液流路径。
如图2描绘的系统在某些情况下可以取消穿过皮肤的所有导管。不存在导管管道作为感染源。病人将能够洗澡、游泳和淋浴。另外没有导管允许更多的工作和其它日常生活活动。
某些实施方案的列表
以下是文中公开的非限制性实施方案的列表：
实施方案1.一种腹膜透析方法，其包括：
(i)从患者的腹膜间隙移除腹膜透析超滤液，所述腹膜透析超滤液含有渗透剂、水和患者代谢的含氮废物；
(ii)过滤腹膜透析超滤液中的颗粒以形成预过滤的腹膜透析超滤液；
(iii)使预过滤的腹膜透析超滤液通过第一过滤器以形成含有一定量的渗透剂的第一保留液和含有水和患者的含氮废物的第一渗透液；
(iv)使第一渗透液通过第二过滤器以形成含有患者的含氮废物的第二保留液和含水的第二渗透液；
(vi)将第二渗透液中所包含的至少一部分水与第一保留液组合以形成再生的腹膜透析介质，其含有一定量的渗透剂；和
(vii)将再生的腹膜透析介质返回到患者的腹膜间隙。
实施方案2：根据实施方案1所述的腹膜透析方法，其中：
在所述过滤颗粒、所述使预过滤的腹膜透析超滤液通过、所述使第一渗透液通过、所述组合和所述返回的各期间，所述第一过滤器和所述第二过滤器容纳在携带在患者身上的透析单元外壳中。
实施方案3.根据实施方案1或2所述的腹膜透析方法，其中：
所述移除包括使超滤液通过导管的内腔的第一泵送，所述导管具有放置在患者腹膜间隙中的远端导管区域；
所述过滤颗粒包括使超滤液通过具有内嵌过滤器(in-linefilter)的内腔的第二泵送；
所述第一过滤器具有范围约5至约15kda的截留分子量；和
所述返回包括使再生的腹膜透析介质通过导管的内腔的第三泵送，所述导管具有位于患者腹膜间隙中的远端区域。
实施方案4.根据实施方案3所述的腹膜透析方法，其中
所述透析单元外壳还容纳电池和一个或多个电连接到所述电池并由所述电池提供能量的电泵；和
一个或多个电泵为第一、第二和第三泵送提供动力。
实施方案5.根据实施方案4所述的腹膜透析方法，其中所述一个或多个电泵中的至少一个由无刷电动机提供动力。
实施方案6.根据实施方案1至5中任一项所述的腹膜透析方法，其中：所述渗透剂包含艾考糊精。
实施方案7.根据实施方案1至6中任一项所述的腹膜透析方法，其中：所述第一过滤器具有范围约20至约1000cm2的表面积。
实施方案8.根据实施方案1至7中任一项所述的腹膜透析方法，其中：所述第一过滤器具有范围约50至约500cm2的表面积。
实施方案9.根据实施方案1至8中任一项所述的腹膜透析方法，其中：所述第一过滤器具有包含聚醚砜聚合物的膜。
实施方案10.根据实施方案1至9中任一项所述的腹膜透析方法，其中：所述第二过滤器具有孔径范围约2nm至约9nm的膜。
实施方案11.根据实施方案1至10中任一项所述的腹膜透析方法，其中：
进行所述使预过滤的腹膜透析超滤液通过第一过滤器从而产生反渗透过滤；和
进行所述使第一渗透液通过第二过滤器从而产生反渗透过滤。
实施方案12.根据实施方案1至10中任一项所述的腹膜透析方法，其中：
进行所述使预过滤的腹膜透析超滤液通过第一过滤器从而产生错流过滤；和
所述方法还包括将电解质溶液输送到第二过滤器的渗透液侧，从而产生从第二过滤器的保留液侧到第二过滤器的渗透液侧的正向渗透梯度，所述正向渗透梯度产生水从第二过滤器的保留液侧到第二过滤器的渗透液侧的渗透驱动的通道。
实施方案13.一种腹膜透析系统，其包括：
用于从患者腹膜间隙移除腹膜透析超滤液的导管，所述腹膜透析超滤液含有渗透剂、水和患者代谢的含氮废物；
过滤器，其装配用于过滤腹膜透析超滤液中的颗粒，以形成预过滤的腹膜透析超滤液；
第一过滤器，其装配用于过滤预过滤的腹膜透析超滤液，以形成含有渗透剂的第一保留液和含有水和患者的含氮废物的第一渗透液；
第二过滤器，其装配用于过滤第一渗透液以形成含有患者的含氮废物的第二保留液和含有水的第二渗透液；和
用于将再生的腹膜透析介质返回到患者的腹膜间隙的导管，所述再生的腹膜透析介质含有第一保留液和至少一部分包含在第二渗透液中的水。
实施方案14.根据实施方案13所述的腹膜透析系统，其还包括：
至少容纳第一过滤器和第二过滤器的可穿戴透析系统外壳。
实施方案15.根据实施方案14所述的腹膜透析系统，其中：
所述可穿戴透析系统外壳还容纳至少一个电池和至少一个电连接到所述电池并由所述电池提供能量的电泵。
实施方案16.根据实施方案15所述的腹膜透析系统，其中所述电泵由无刷电动机提供动力。
实施方案17.根据实施方案13至16中任一项所述的腹膜透析系统，其中：所述第一过滤器具有范围约20至约1000cm2的表面积。
实施方案18.根据实施方案13至17中任一项所述的腹膜透析系统，其中：所述第二过滤器具有范围约2nm至约9nm的孔径。
实施方案19.根据实施方案13至18中任一项所述的腹膜透析方法，其中：所述第一过滤器具有包含聚醚砜聚合物的膜。
实施方案20.根据实施方案13至19中任一项所述的腹膜透析方法，其中：所述第二过滤器具有显示选择性地保留尿素而使水通过的能力的膜。
实施方案21.一种用于形成再生的腹膜透析流体的方法，所述方法包括：
过滤患者的腹膜透析超滤液中的颗粒，所述腹膜透析超滤液含有渗透剂、水和患者代谢的含氮废物，从而形成预过滤的腹膜透析超滤液；
使预过滤的腹膜透析超滤液通过第一过滤器以形成含有一定量的渗透剂的第一保留液和含有水和患者的含氮废物的第一渗透液；
使第一渗透液通过第二过滤器以形成含有患者的含氮废物的第二保留液和含水的第二渗透液；和
将至少一部分包含在第二渗透液中的水与第一保留液组合以形成再生的腹膜透析介质，其含有一定量的渗透剂。
实施方案22.根据实施方案21所述的方法，其中：
在所述过滤颗粒、所述使预过滤的腹膜透析超滤液通过、所述使第一渗透液通过和所述组合的各期间，第一过滤器和第二过滤器容纳在携带在患者身上的透析系统外壳中。
实施方案23.根据实施方案21或22所述的腹膜透析方法，其中：
所述过滤颗粒包括使超滤液通过具有内嵌过滤器的内腔的泵送；和
所述第一过滤器具有范围约5至约15kda的截留分子量。
实施方案24.根据实施方案23所述的腹膜透析方法，其中：
所述透析单元外壳还容纳至少一个电池和一个或多个电连接到所述电池并由所述电池提供能量的电泵。
实施方案25.根据实施方案24所述的腹膜透析方法，其中一个或多个电泵中的至少一个由无刷电动机提供动力。
实施方案26.根据实施方案21至25中任一项所述的腹膜透析方法，其中：所述渗透剂包含艾考糊精。
实施方案27.根据实施方案21至26中任一项所述的腹膜透析方法，其中：所述第一过滤器具有范围约20至约1000cm2的表面积。
实施方案28.根据实施方案21至27中任一项所述的腹膜透析方法，其中：所述第一过滤器具有范围约50至约500cm2的表面积。
实施方案29.根据实施方案21至28中任一项所述的腹膜透析方法，其中：所述第一过滤器具有包含聚醚砜聚合物的膜。
实施方案30.根据实施方案21至29中任一项所述的腹膜透析方法，其中：所述第二过滤器具有孔径约2nm至约9nm的膜。
实施方案31.根据实施方案21至30中任一项所述的腹膜透析方法，其中：
进行所述使预过滤的腹膜透析超滤液通过第一过滤器从而产生反渗透过滤；和
进行所述使第一渗透液通过第二过滤器从而产生反渗透过滤。
实施方案32.根据实施方案21至30中任一项所述的腹膜透析方法，其中：
进行所述使预过滤的腹膜透析超滤液通过第一过滤器从而产生错流过滤；和
所述方法还包括将电解质溶液输送到第二过滤器的渗透液侧，从而产生从第二过滤器的保留液侧到第二过滤器的渗透液侧的正向渗透梯度，所述正向渗透梯度产生水从第二过滤器的保留液侧到第二过滤器的渗透液侧的渗透驱动的通道。
实施方案33.一种用于再捕获和再构建高分子量的腹膜透析流体的方法，所述方法包括：
过滤从患者腹膜间隙移除的透析液流体以从透析液流体中移除颗粒物质，所述透析液流体含有高分子量组分；
所述过滤后，将透析液流体泵入第一过滤室的高压区段，使得透析液流体与具有截留分子量的第一膜接触；
在第一过滤室的高压区段中产生足够的压力以使得透析液流体中低于截留分子量的一些水和溶质分子跨过第一膜运输，而透析液流体中的高分子量组分被第一膜限制在第一过滤室的高压区段，其中跨过第一膜运输的水和溶质分子通过低压输出内腔离开过滤室，其中限制在第一膜的高压区段的高分子量组分通过高压输出内腔与流体离开过滤室；
将通过低压输出内腔离开过滤室的水和溶质分子泵入第二过滤室的高压区段，并且通过纳米过滤膜从代谢的含氮废物分离水，其中水跨过纳米过滤膜至第二过滤室的低压区段，并通过低压输出内腔离开第二过滤室，并且保留在第二过滤室的高压区段中的含氮废物通过高压输出内腔离开第二过滤室；以及
将通过低压输出内腔离开第二过滤室的水与通过高压输出内腔离开第一过滤室的流体组合以形成再构建的腹膜透析流体。
实施方案34.根据实施方案33所述的方法，其中高分子量渗透组分是淀粉。
实施方案35.根据实施方案34所述的方法，其中高分子量渗透组分是艾考糊精。
实施方案36.根据实施方案33至35中任一项所述的方法，还包括：
在所述过滤之前，通过泵的作用将透析流体从患者的腹膜间隙通过腹膜透析导管的吸取内腔输送。
实施方案37.根据实施方案33至36中任一项所述的方法，还包括：
在所述组合之后，将再构建的腹膜透析流体通过腹膜透析导管的返回内腔返回到患者的腹膜间隙。
实施方案38.根据实施方案33至38中任一项所述的方法，其中所述第一膜是具有约15kda的截留分子量的反渗透膜。
实施方案39.根据实施方案33至38中任一项所述的方法，其中所述第二过滤室实现纳米多孔的反渗透过滤。
本文公开的任何方法包括用于执行所述方法的一个或多个步骤或动作。方法步骤和/或动作可以相互交换。换言之，除非实施方案的正确操作需要步骤或动作的特定顺序，否则可以修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。
在整个说明书中，如通过使用术语“约”或“大约”来提及近似值。对于每个这样的提及，应该理解的是，在一些实施方案中，值、性质或特性可以在没有近似的情况下被指定。例如，在使用如“约”、“基本上”和“通常”等限定词的情况下，这些术语在其范围内包括在没有其限定词时的合适的词。
在整个说明书中对“实施方案”或“该实施方案”的引用意味着结合该实施方案描述的特定性质、结构或特性包括在至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书所引述的引用短语或其变体不一定全部指的是相同的实施方案，任何特定的实施方案也不一定需要公开的所有特征。