包含可逆保持器的透析液再生器

本公开的一个方面涉及一种透析液再生器。本公开的另一方面涉及包含透析液再生器的透析装置。本公开的另一方面涉及该透析液再生器的医疗用途。

背景技术：

1、基于吸着剂的再生透析系统提供与常规透析系统相同的肾脏替代疗法，同时使用替代方法生成透析液。常规的单程透析系统将已使用的透析液送入排放管，而基于吸着剂的再生透析系统允许通过使用吸着剂材料再生和再利用透析液。

2、这使得基于吸着剂的再生透析系统使用的水量比单程系统小得多。这可以消除对用于供水和排水的特殊基础设施的需求，并减少电力消耗，使基于吸着剂的再生透析系统可以应用于更广泛的环境，包括家庭环境。类似地，吸着剂技术允许创造更小的透析系统，具有更高的便携性且方便使用。

3、现有的所有基于吸着剂的透析液再生系统依赖于通过一系列吸附剂材料与已使用的透析液直接或间接接触(参见图1)。这些可以分类如下：

4、活性炭：这种吸着剂可从已使用的透析液中去除有机尿毒症代谢物，例如肌酐、尿酸和一些中间分子，例如β2微球蛋白。

5、阴离子交换剂：多数吸着剂系统包含水合氧化锆(hzo)作为无机阴离子交换剂吸附带负电荷的阴离子，例如用氢氧根交换磷酸盐和硫化物。hzo还具有一些弱阳离子交换性能，吸附二价和多价阳离子。

6、尿素吸附剂：由于尿素的低反应活性和特异性，现有的吸着剂系统必须采用酶催化尿素水解和随后在非选择性阳离子交换剂上吸附水解产物氨的组合。该阳离子交换剂是磷酸锆(zp)，将铵离子交换为钠或氢离子。

7、然而，磷酸锆也吸附其他阳离子，最显著的是通过钠和氢交换钙、镁和钾。这种无意中的电解质去除会消耗阳离子交换能力(从而消耗尿素吸附能力)并影响透析液的钠浓度和酸度。更重要的是，需要额外元素以用于透析液重构过程，即电解质再输注。电解质再输注需要一个受控的泵送系统，将电解质添加到再生的透析液中，以重新建立符合生理需要的电解质浓度。为此，通常必须将钙、镁和/或钾离子的溶液注入再生的透析液中。分配的溶液必须在治疗前在患者旁准备，或者以灭菌的预包装形式提供。

8、图2示出了目前采用吸着剂再生技术进行腹膜透析的常规装置的剖视图。图3示意性地图示了吸附剂再生过程的基本要素。与其他类型的透析系统相同，提供新鲜透析液用于治疗患者。在该处，其吸收患者的尿毒症溶质、电解质和液体体积。已使用的透析液含有从患者体内排出的尿毒症溶质和过量电解质，然后在经过吸着剂时进行净化。去除尿毒症溶质并将电解质设定为目标浓度。这通常需要电解质输注系统(富集溶液)，添加必要的电解质来产生再生的透析液，然后将其返回给患者继续透析治疗。

9、目前为止，使用最广泛的基于吸着剂的再生血液透析装置是1973年推出的redy系统。第一代机器重60磅，使其成为第一台用于家庭血液透析的便携式机器。

10、redy吸着剂筒通过使已使用的透析液通过一列再生材料将其再加工为新鲜透析液来进行透析液再生。然后将滤筒流出物与按一定比例体积的含有钙、钾和镁的输注液混合，以产生依据医生处方的新鲜透析液。

11、大多数用于替代基于吸着剂的透析液再生的方法都集中在尿素去除这一核心问题上。此处的关键困难在于尿素众所周知具有惰性和非反应活性，因此难以选择性地去除。因此，一些技术仍然依赖于尿素的化学改性，然后选择性吸附或去除降解产物。例如，提出了使用“纳米吸着剂”，其仍然使用尿素酶选择性地水解尿素，然后在粘土型离子交换剂上进行离子交换过程。然而，选择性是有限的，并且可能仍然需要电解质再输注系统。

12、在另一方法中，使用电化学方法将尿素分解成气态分解产物。然而，这种“电氧化”不是非常特定的，平行的降解过程会形成不需要的副产物，这些副产物难以去除并且引起对生物相容性甚至毒性的严重担忧。此外，还必须考虑电极寿命和成本。

13、也有使用活性炭直接吸附尿素的方法。目前为止，这仍然需要大型吸着剂筒和繁琐的再生过程。

14、在又一种方法中，提出了一种使用在多醛吸着剂上直接吸附尿素的方法。这也仍处于开发的早期阶段，其进行透析液再生的可行性尚未确定。

15、目前市场上基于吸着剂的透析液再生的唯一可行方法始终会导致不可逆地吸附必需电解质。因此，所有当前的设备仍然必须依赖电解质再输注系统来实现功能。

16、因此，仍然存在对改进透析液再生器的需求，对离子控制进行改进或改善。

技术实现思路

1、在第一方面中，提供了一种透析液再生器。该透析液再生器可以包括纯化装置。该透析液再生器可包括至少一个可逆保持器。可逆保持器可以包括离子储存器。透析液再生器可包括透析液流路。透析液流路可包括用于接收透析液的透析液入口。透析液流路可包括用于分配透析液的透析液出口。透析液再生器可包括连接到透析液流路的泵。该泵可以被配置为产生透析液流，该透析液流从透析液入口经由可逆保持器和纯化装置至透析液出口。通过可逆保持器的透析液流路的方向可以是可逆的。

2、根据多个实施例，离子储存器可包括离子交换剂。

3、根据多个实施例，透析液再生器可包括体积控制装置，其被配置为引导预定体积的透析液从透析液入口经由可逆保持器和纯化装置至透析液出口。

4、根据多个实施例，离子储存器的形式可以是颗粒、粒状、珠、织物、膜或它们的组合。

5、根据多个实施例，离子储存器可以是能够保留和释放离子的可逆离子交换剂。

6、根据多个实施例，离子储存器可以是两性离子交换剂。

7、根据多个实施例，离子交换剂可以从ph值低于5时主要是阴离子交换剂变为ph值高于8时主要是阳离子交换剂。

8、根据多个实施例，离子储存器可以是水合氧化锆(hzo)。

9、根据多个实施例，对于至少一个可逆保持器中的每一个，离子储存器的量可以小于约50克(g)或小于约20g。

10、根据多个实施例，离子储存器的平均粒度可在约25微米至约100微米、或约50微米至约100微米的范围内。

11、根据多个实施例，处于原始状态的离子储存器可以包括离子盐。

12、根据多个实施例，离子储存器可以被嵌入过滤垫和/或额外的吸着剂床中。

13、根据多个实施例，至少一个可逆保持器可以在透析液流路的第一方向上位于纯化装置的上游并且在透析液流路的第二方向上位于纯化装置的下游，其中透析液流路的第二方向与第一方向相反。

14、根据多个实施例，可逆保持器可以被配置为通过保留来自透析液的离子来降低纯化装置上游的透析液的ph。

15、根据多个实施例，可逆保持器可以配置为通过将离子释放到透析液中来增加纯化装置下游的透析液的ph。

16、根据多个实施例，透析液再生器可包括一个可逆保持器，其在经过可逆保持器的透析液流路的第一方向上位于纯化装置的上游，并且在经过可逆保持器的透析液流路的第二方向上位于纯化装置的下游，其中经过可逆保持器的透析液流路的第二方向与第一方向相反。

17、根据多个实施例，透析液再生器可包括一个或多个阀，用于使透析液流路在第一流动阶段和第二流动阶段之间交替，在第一流动阶段的透析液流路从透析液入口经由可逆保持器到临时存储容器；第二流动阶段的透析液流路从临时存储容器经由纯化装置和可逆保持器到透析液出口，其中在第二流动阶段中经过可逆保持器的透析液流路的方向与在第一流动阶段中经过可逆保持器的透析液流路的方向相反。

18、根据多个实施例，透析液再生器可包括位于纯化装置上游的第一可逆保持器和位于纯化装置下游的第二可逆保持器。

19、根据多个实施例，透析液再生器可包括一个或多个阀，用于使经过可逆保持器的透析液流路的方向在第一方向和第二方向之间交替，经过可逆保持器的透析液流路的第二方向与第一方向相反。

20、根据多个实施例，透析液再生器可包括体积控制装置，其被配置为引导预定体积的透析液从透析液入口经由可逆保持器和纯化装置至透析液出口，其中体积控制装置包括流体分份系统，以将透析液流分成均匀的部分来依次再生。

21、根据多个实施例，透析液再生器可包括一个或多个阀，用于使透析液入口和透析液出口之间的透析液流路在第一状态和第二状态之间交替，其中在第一状态下通过可逆保持器、纯化装置、可逆保持器，在第二状态下通过可逆保持器、纯化装置、可逆保持器，其中在第二状态下通过可逆保持器的透析液流路的方向与在第一状态下通过可逆保持器的透析液流路的方向相反。

22、根据多个实施例，透析液再生器可包括流体分份系统以将透析液流分成均匀的部分用于依次再生。

23、根据多个实施例，透析液再生器可包括一个或多个阀，用于使经过可逆保持器的透析液流动路径的方向在第一方向和第二方向之间交替，第二方向与第一方向相反。

24、根据多个实施例，透析液再生器可包括压力传感器。

25、根据多个实施例，一个或多个阀可以同步并且根据压力传感器检测到的压力变化改变透析液流路经过可逆保持器的方向。

26、根据多个实施例，透析液再生器可以包括临时存储容器。

27、根据多个实施例，透析液再生器可包括流量调节器，可选地包括压力传感器。

28、在第二方面，提供了一种离子储存器在制造透析液再生器中的用途，该透析液再生器包括包含在至少一个可逆保持器中的该离子储存器，其用于治疗患有肾功能不全、肝功能衰竭或呼吸功能不全，且带有异常高水平的一种或多种毒素或代谢废物或co2的不充分去除的患者，所述治疗包括使患者的透析液通过透析液流路，该透析液流路包括用于通过泵的运转接收透析液的透析液入口、用于分配透析液的透析液出口，以及纯化装置，其中产生的透析液流从透析液入口经由可逆保持器和纯化装置到透析液出口，通过可逆保持器的透析液流路的方向是可逆的。

29、在第三方面，提供了一种透析装置，包括上述透析液再生器。

30、在第四方面，提供了一种如上所述的用于治疗的透析液再生器。

31、在第五方面，提供了一种用于治疗患有肾功能不全、肝功能衰竭或呼吸功能不全，且带有异常高水平的一种或多种毒素或代谢废物或co2的不充分去除的患者的方法，该方法包括使患者的透析液通过透析液流路，该透析液流路包括用于通过泵的运作接收透析液的透析液入口、用于分配透析液的透析液出口，以及纯化装置，其中产生的透析液流从透析液入口经由包含离子储存器的可逆保持器和纯化装置到透析液出口，通过可逆保持器的透析液流路的方向是可逆的。