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JP2010507464A - Liquid-saving cascade hemofiltration - Google Patents

Liquid-saving cascade hemofiltration Download PDF

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JP2010507464A
JP2010507464A JP2009534821A JP2009534821A JP2010507464A JP 2010507464 A JP2010507464 A JP 2010507464A JP 2009534821 A JP2009534821 A JP 2009534821A JP 2009534821 A JP2009534821 A JP 2009534821A JP 2010507464 A JP2010507464 A JP 2010507464A
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ジャセク ロズガ
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アルビオス システムズ インコーポレーティッド
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Abstract

本発明は、廃液を低減させる様式で、血液または血液由来液を効率的に浄化する方法および装置を提供する。血液浄化装置は、一次浄化デバイスを有し、一次注入ラインを介して流入口で、液体供給源からの一次流入液を受け入れる。一次浄化デバイスは、流入液を二つの流出流に分配する。第一の流出流はより大きい成分が濃縮され、第二の流出流はより小さい成分が濃縮される。第一の流出流は一次排出ラインを介して供給源に戻すことができる。リザーバーは、リザーバー液を保存して、かつ第二の流出流を受容するように位置する。リザーバーに連結した二次浄化デバイスは、リザーバーからのリザーバー液を受け入れて、リザーバー液を二つのさらなる流れ:より大きい成分が濃縮された第三の流出流およびより小さい成分が濃縮された第四の流出流、に分配する。第四の流出流は一次注入ラインまたは第一の流出流のいずれかと合流するように連結される。第三の流出流はリザーバーに連結される。その結果、アルブミンまたは他の中間の分子量の分子は時間と共にリザーバー内に濃縮される。任意で、装置には、低分子量の毒素を除去するための透析モジュールまたは吸着モジュールが含まれてもよい。

Figure 2010507464
The present invention provides a method and apparatus for efficiently purifying blood or blood-derived fluid in a manner that reduces waste fluid. The blood purification apparatus has a primary purification device and receives a primary influent from a liquid supply at the inlet through a primary infusion line. The primary purification device distributes the influent into two effluent streams. The first effluent is concentrated with larger components and the second effluent is concentrated with smaller components. The first effluent can be returned to the source via the primary discharge line. The reservoir is positioned to store reservoir fluid and receive a second effluent. A secondary purification device coupled to the reservoir receives the reservoir fluid from the reservoir and passes the reservoir fluid into two additional streams: a third effluent stream enriched in a larger component and a fourth fluid enriched in a smaller component. Distribute to effluent. The fourth effluent is connected to merge with either the primary injection line or the first effluent. The third effluent is connected to the reservoir. As a result, albumin or other intermediate molecular weight molecules are concentrated in the reservoir over time. Optionally, the device may include a dialysis module or an adsorption module for removing low molecular weight toxins.
Figure 2010507464

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、その全内容物が参照により本明細書に組み入れられる、2006年10月23日に提出された「液体節約型カスケード血液濾過法」に関する米国特許仮出願第60/862,508号に対する優先権を主張する。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This patent application is a US Provisional Application No. 60 on “Liquid-Saving Cascade Blood Filtration Methods” filed on 23 October 2006, the entire contents of which are incorporated herein by reference. Claim priority to / 862,508.

技術分野
本発明は、腎不全、肝不全、敗血症、多臓器不全、および他の疾患の処置を含む治療目的のために血液から有害な成分を除去することに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to the removal of harmful components from blood for therapeutic purposes including the treatment of renal failure, liver failure, sepsis, multiple organ failure, and other diseases.

背景
循環血液中に有害な成分が蓄積している疾患および他の病理学的状態を有する患者は、血液または血漿の浄化治療によってそのような物質を除去することで恩恵が得られる可能性がある。そのような処置の例には、血液/血漿吸着治療、血液透析、アルブミン透析、血液濾過、カスケード血液濾過、血漿濾過、分割血漿治療(濾過、吸着、および体液交換が含まれてもよい)、細胞に基づく治療、全血漿交換治療、および選択的血液または血漿濾過が含まれる。
Background Patients with diseases and other pathological conditions in which harmful components accumulate in the circulating blood may benefit from removing such substances through blood or plasma purification treatment . Examples of such treatments include blood / plasma adsorption therapy, hemodialysis, albumin dialysis, hemofiltration, cascade hemofiltration, plasma filtration, split plasma therapy (may include filtration, adsorption, and fluid exchange), Cell based therapy, total plasma exchange therapy, and selective blood or plasma filtration are included.

血液浄化技術は、急性および慢性肝不全、肝腎症候群、腎不全、外傷(クラッシュ症候群)、うっ血性心不全、リウマチ性関節炎、感染症、敗血症、高脂血症、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、全身性炎症反応症候群(SIRS)、および多臓器不全症候群(MODS)の処置において有用性を有する可能性がある。これらの状態に関与する可能性がある血液/血漿毒素には:尿素、クレアチニン、アンモニア、胆汁酸、ビリルビン、短鎖脂肪酸、フェノール、インターロイキン類IL-6、IL-1、およびIL-18;腫瘍壊死因子α−TNFα、ケモカイン(IL-8)、ロイコトリエン、血小板活性化因子(PAF)、トロンボキサンA2、インターフェロンγ(IFNγ)、細菌毒素、リピッドA、アナフィラトキシン(C3a)、反応性酸素種、酸化窒素(NO)などの血管作用性メディエータ、特定のプロスタグランジン、および他の生物活性成分が含まれる。   Blood purification technology includes acute and chronic liver failure, hepatorenal syndrome, renal failure, trauma (crash syndrome), congestive heart failure, rheumatoid arthritis, infection, sepsis, hyperlipidemia, acute respiratory distress syndrome (ARDS), whole body May have utility in the treatment of multiple inflammatory response syndrome (SIRS) and multiple organ dysfunction syndrome (MODS). Blood / plasma toxins that may be involved in these conditions include: urea, creatinine, ammonia, bile acids, bilirubin, short chain fatty acids, phenol, interleukins IL-6, IL-1, and IL-18; Tumor necrosis factor α-TNFα, chemokine (IL-8), leukotriene, platelet activating factor (PAF), thromboxane A2, interferon gamma (IFNγ), bacterial toxin, lipid A, anaphylatoxin (C3a), reactive oxygen species , Vasoactive mediators such as nitric oxide (NO), certain prostaglandins, and other bioactive ingredients.

血液濾過または血漿濾過技術において、半透膜、往々にして中空繊維濾過器を用いて、低分子量および流体力学的半径によって、膜を透過するのに十分に小さい分子量の成分を除去してもよい。これらの膜は一般的に水に対し透過性であることから、血液濾過は一般的に血液から液体を除去すると考えられる。患者の脱水を防止するために、除去された液体は、電解質溶液、血漿、アルブミン、他の液体、またはそれらの組み合わせで置換される。血液、血漿、または膜を通過する他の体液の画分は、「限外濾過液」と呼ばれる。炎症性メディエータを除去するように設計された血液濾過技術の例は、その全てが参照により本明細書に組み入れられる、米国特許第6,287,516号(特許文献1)、第6,730,266号(特許文献2)、第6,736,972号(特許文献3)、第6,787,404号(特許文献4)、および米国特許出願第20060129082号(特許文献5)において記述されている。   In hemofiltration or plasma filtration techniques, semi-permeable membranes, often hollow fiber filters, may be used to remove small molecular weight components sufficiently to permeate the membrane with low molecular weight and hydrodynamic radius . Because these membranes are generally permeable to water, hemofiltration is generally considered to remove fluid from the blood. To prevent patient dehydration, the removed fluid is replaced with electrolyte solution, plasma, albumin, other fluids, or combinations thereof. The fraction of blood, plasma, or other body fluid that passes through the membrane is called "ultrafiltrate". Examples of hemofiltration techniques designed to remove inflammatory mediators are US Pat. Nos. 6,287,516, 6,730,266, all of which are incorporated herein by reference, Nos. 6,736,972 (Patent Document 3), 6,787,404 (Patent Document 4), and US Patent Application No. 20060129082 (Patent Document 5).

血液濾過における濾過速度をさらに増加させることは、敗血症、SIRS、MODS、急性腎不全、およびカテコラミン不応性敗血症ショックを含む状態を有する多くの患者に対して有益となる可能性があるという科学的証拠が増えつつある。このタイプの治療は、大量血液透析(「HVHF」)と呼ばれる。本明細書において用いられる限外濾過液産生速度は、「限外濾過速度」であり、ミリリットル/分で表される。   Scientific evidence that further increasing the filtration rate in hemofiltration may be beneficial for many patients with conditions including sepsis, SIRS, MODS, acute renal failure, and catecholamine-refractory septic shock Is increasing. This type of treatment is called high-volume hemodialysis (“HVHF”). The ultrafiltrate production rate used herein is “ultrafiltration rate” and is expressed in milliliters / minute.

HVHFの潜在的長所にもかかわらず、その臨床での使用を制限する可能性があるHVHFについての問題には以下が含まれる:
(i)体液バランス過誤のリスク;
(ii)望ましい血液成分(たとえば、栄養素、ホルモン、患者に用いられる投薬、ビタミン、および特定の血液凝固因子)の有害な枯渇;
(iii)低体温症のリスク;および
(iv)アルブミン、新鮮な凍結血漿、および大量の(200 L/日以内)滅菌血液濾過溶液の消費に起因する、治療の高コスト。
Despite the potential advantages of HVHF, problems with HVHF that may limit its clinical use include the following:
(I) risk of fluid balance error;
(Ii) deleterious depletion of desirable blood components (eg, nutrients, hormones, medications used by patients, vitamins, and certain blood clotting factors);
(Iii) risk of hypothermia; and (iv) high cost of treatment due to consumption of albumin, fresh frozen plasma, and large amounts (within 200 L / day) of sterile hemofiltration solution.

カスケード血液濾過法を用いることによって、廃棄される(および必然的に置換される)液体の量が低減する可能性がある。カスケード血液濾過では、二次中空繊維濾過カートリッジが、患者に戻すための限外濾過液から液体および低分子量の成分を除去し、それによって必要な置換液の量を低減させる。したがって、生成される廃棄物の量が低減される。これを達成するために、二次濾過器の分子量カットオフ値は、一次濾過器のカットオフ値より小さくなければならない。一対の濾過器を有する血液濾過システムの例には、その全てが参照により本明細書に組み入れられる、米国特許第6,198,681号(特許文献6)、米国特許出願第20040182787号(特許文献7);Ho, et al, Gut, 2002, 50, 869-876(非特許文献1);およびBruni, et al., Transfusion Sci. 1999, 21, 193-199(非特許文献2)において記述される例が含まれる。   By using cascade hemofiltration, the amount of liquid that is discarded (and necessarily replaced) can be reduced. In cascade hemofiltration, a secondary hollow fiber filtration cartridge removes liquid and low molecular weight components from the ultrafiltrate for return to the patient, thereby reducing the amount of replacement fluid required. Therefore, the amount of waste produced is reduced. To achieve this, the molecular weight cutoff value of the secondary filter must be smaller than the cutoff value of the primary filter. Examples of blood filtration systems having a pair of filters include US Pat. No. 6,198,681 (US Pat. No. 6,099,086), US Pat. No. 2,0040,182787 (US Pat. No. 5,677,097), all of which are incorporated herein by reference; Ho , et al, Gut, 2002, 50, 869-876 (Non-patent Document 1); and Bruni, et al., Transfusion Sci. 1999, 21, 193-199 (Non-patent Document 2). It is.

液体の節約におけるカスケード血液濾過の長所にもかかわらず、HVHFのために用いる場合、上記の例はそれでもなお、経済的、簡便、または安全である場合より、はるかに多くの廃棄物を生じ、対応する大量の置換液の投与を必要とする。たとえば、米国特許出願第20040182787号(特許文献7)において記述される方法は、HVHF条件下で約70 L/日もの廃棄物を生じると予測される。さらに、そのような処置は、抗生物質、利尿剤、心臓刺激剤(cardiotrope)、昇圧剤、鎮静剤、および鎮痛剤などの、臨床の状況において投与される可能性がある投薬に含まれる、アミノ酸、ホルモン、および他の有益な分子の損失を引き起こすと考えられる。   Despite the advantages of cascade hemofiltration in saving liquids, when used for HVHF, the above example still produces far more waste and responds than if it is economical, convenient or safe Requires administration of a large amount of replacement fluid. For example, the process described in US Patent Application No. 20040182787 is expected to produce as much as about 70 L / day of waste under HVHF conditions. In addition, such treatments include amino acids included in medications that may be administered in clinical settings such as antibiotics, diuretics, cardiotropes, pressors, sedatives, and analgesics. It is thought to cause loss of hormones, and other beneficial molecules.

米国特許第6,287,516号U.S. Pat.No. 6,287,516 米国特許第6,730,266号U.S. Patent No. 6,730,266 米国特許第6,736,972号U.S. Patent No. 6,736,972 米国特許第6,787,404号U.S. Patent No. 6,787,404 米国特許出願第20060129082号US Patent Application No. 20060129082 米国特許第6,198,681号U.S. Patent No. 6,198,681 米国特許出願第20040182787号U.S. Patent Application No. 200040182787

Ho, et al, Gut, 2002, 50, 869-876Ho, et al, Gut, 2002, 50, 869-876 Bruni, et al., Transfusion Sci. 1999, 21, 193-199Bruni, et al., Transfusion Sci. 1999, 21, 193-199

本発明の例示的態様において、血液浄化装置には、一次注入ラインを介して流入口(input)で一次流入液を受け入れる一次浄化デバイスが含まれる。一次浄化デバイスは、流入液を、より大きい成分が濃縮された第一の流出流と、より小さい成分が濃縮された第二の流出流とに分配するように適合される。第一の流出流は、一次排出ラインを介して患者に戻すことができる。リザーバーは、リザーバー液を保存して、第二の流出流を受容するように位置する。二次浄化デバイスは、リザーバーと流体連通しており、リザーバーからリザーバー液を受け入れて、このリザーバー液を、より大きい成分が濃縮された第三の流出流と、より小さい成分が濃縮された第四の流出流に分配する。第四の流出流は第一の流出流および一次注入ラインから選択される位置に連結され、かつ第三の流出流はリザーバーに連結される。   In an exemplary embodiment of the invention, the blood purification apparatus includes a primary purification device that receives a primary influent at the input via a primary infusion line. The primary purification device is adapted to distribute the influent into a first effluent stream enriched in larger components and a second effluent stream enriched in smaller components. The first effluent can be returned to the patient via the primary drain line. The reservoir is positioned to store the reservoir fluid and receive the second effluent. The secondary purification device is in fluid communication with the reservoir and receives reservoir fluid from the reservoir, and passes the reservoir fluid into a third effluent stream enriched in a larger component and a fourth fluid enriched in a smaller component. Distribute to the effluent stream. The fourth effluent is connected to a location selected from the first effluent and the primary injection line, and the third effluent is connected to the reservoir.

任意でまたはさらに、第一および第二の浄化デバイスは、第一の中空繊維濾過器および第二の中空繊維濾過器であってもよい。第一の濾過器が、より大きい成分を選り分ける篩い分け分布(sieving distribution)を有し、かつ第二の濾過器が、より小さい成分を選り分ける篩い分け分布を有してもよく、それによって中間の大きさの成分がリザーバー内に保持される。第一の濾過器の公称分子量カットオフは、約4,000,000ダルトン未満であってもよく、第二の濾過器の公称分子量カットオフは、約2,000,000ダルトン未満であってもよい。一次および二次浄化デバイスの分子量カットオフは、毒素結合タンパク質をリザーバー内に貯留させるように選択してもよい。毒素結合タンパク質はアルブミンであってもよい。一次浄化デバイスの分子量カットオフは、免疫グロブリンおよび免疫グロブリンより大きい分子を第一の流出流に方向付けるように選択されてもよい。一次浄化デバイスの実効または公称分子量カットオフは、50,000〜2,000,000ダルトンであってもよい。   Optionally or additionally, the first and second purification devices may be a first hollow fiber filter and a second hollow fiber filter. The first filter may have a sieving distribution that sorts the larger components, and the second filter may have a sieving distribution that sorts the smaller components, thereby Intermediate sized components are retained in the reservoir. The nominal molecular weight cutoff of the first filter may be less than about 4,000,000 daltons, and the nominal molecular weight cutoff of the second filter may be less than about 2,000,000 daltons. The molecular weight cut-off of the primary and secondary purification devices may be selected so that the toxin binding protein is stored in the reservoir. The toxin binding protein may be albumin. The molecular weight cut-off of the primary purification device may be selected to direct immunoglobulins and larger molecules than immunoglobulins to the first effluent. The effective or nominal molecular weight cutoff of the primary purification device may be between 50,000 and 2,000,000 daltons.

装置にはまた、腎臓または肝臓によって通常除去される毒素を除去するように適合させた任意の三次浄化デバイスが含まれてもよい。たとえば、三次浄化デバイスは、透析デバイスまたは吸着デバイスであってもよい。   The apparatus may also include any tertiary purification device adapted to remove toxins normally removed by the kidney or liver. For example, the tertiary purification device may be a dialysis device or an adsorption device.

任意でまたはさらに、装置には、一次浄化デバイスおよび二次浄化デバイスを通って流すように連結されるポンピングシステムが含まれてもよい。ポンピングシステムには、少なくとも一つの遠心ポンプが含まれてもよい。装置は、第二および第四の流出流の流速がほぼ等しくなるように構成されてもよい。ポンピングシステムは、速度10 ml/分〜5000 ml/分で、一次浄化デバイスを通る液体流を誘導するように作動してもよい。ポンピングシステムは、速度1 ml/分〜1500 ml/分で、第二の流出流の流れを誘導するように作動してもよい。ポンピングシステムは、速度10 ml/分〜5,000 ml/分で、第二の浄化デバイスを通る液体流を誘導するように作動してもよい。ポンピングシステムは、1 ml/分〜1500 ml/分の速度を有する第四の流出流の流れを誘導するように作動してもよい。ポンピングシステムは、リザーバー内の液体をほぼ一定のレベルに維持するように作動してもよい。リザーバーには、注入ポートと排出ポートが含まれてもよい。液体供給源は、患者の血管系または液体供給源リザーバーであってもよい。   Optionally or in addition, the apparatus may include a pumping system coupled to flow through the primary purification device and the secondary purification device. The pumping system may include at least one centrifugal pump. The apparatus may be configured such that the flow rates of the second and fourth effluent streams are approximately equal. The pumping system may operate to induce liquid flow through the primary purification device at a rate of 10 ml / min to 5000 ml / min. The pumping system may be operated to induce the flow of the second effluent at a rate of 1 ml / min to 1500 ml / min. The pumping system may operate to induce a liquid flow through the second purification device at a rate of 10 ml / min to 5,000 ml / min. The pumping system may operate to induce a fourth effluent stream having a rate of 1 ml / min to 1500 ml / min. The pumping system may operate to maintain the liquid in the reservoir at a substantially constant level. The reservoir may include an inlet port and an outlet port. The liquid source may be a patient's vasculature or a liquid source reservoir.

本発明のもう一つの態様によると、供給源(たとえば、血液またはリザーバー内の他の体液)から成分種(component species)を除去するための方法には、注入ラインを介して一次流入液を受け入れる段階が含まれる。一次流入液は、血液成分を含有する。流入液は、より大きい成分が濃縮された第一の流出流とより小さい成分が濃縮された第二の流出流とに分配される。第一の流出流は、血液供給源に戻され、第二の流出流はリザーバー内に収集される。リザーバーから液体を得て、より大きい成分が濃縮された第三の流出流とより小さい成分が濃縮された第四の流出流に分配する。第四の流出流は、流入液の流れまたは第一の流出流の液体と合流するように方向付けられる。第三の流出流はリザーバーに戻される。   According to another aspect of the invention, a method for removing component species from a source (eg, blood or other body fluid in a reservoir) receives a primary influent via an infusion line. Stages are included. The primary influent contains blood components. The influent is distributed into a first effluent stream enriched in larger components and a second effluent stream enriched in smaller components. The first effluent is returned to the blood source and the second effluent is collected in the reservoir. Liquid is obtained from the reservoir and distributed into a third effluent stream enriched in larger components and a fourth effluent stream enriched in smaller components. The fourth effluent stream is directed to merge with the influent stream or the first effluent stream. The third effluent is returned to the reservoir.

任意でまたはさらに、液体流を開始させる前に、リザーバーに置換液を充填してもよい。置換液には、治療物質の有効量が含まれてもよい。任意でまたはさらに、置換液には毒素結合分子が含まれてもよい。毒素結合分子は、たとえばアルブミンであってもよい。リザーバー内の液体の少なくとも一部は、実質的に毒素を含まない置換液によって置換されてもよい。   Optionally or in addition, the reservoir may be filled with a replacement solution prior to initiating the liquid flow. The replacement fluid may contain an effective amount of the therapeutic substance. Optionally or in addition, the replacement fluid may include a toxin binding molecule. The toxin binding molecule may be albumin, for example. At least a portion of the liquid in the reservoir may be replaced by a replacement solution that is substantially free of toxins.

任意でまたはさらに、それぞれの流れにおける流速は、さらなる置換液を患者に提供する必要がないように制御される。第二の流れおよび第四の流れの流速は、液体がリザーバーから取り出される速度とほぼ同じ速度で液体がリザーバーに入るように、ほぼ等しくてもよい。   Optionally or additionally, the flow rate in each stream is controlled so that no additional replacement fluid need be provided to the patient. The flow rates of the second and fourth streams may be approximately equal so that the liquid enters the reservoir at approximately the same rate that the liquid is removed from the reservoir.

任意でまたはさらに、毒素結合固定相によってリザーバーに由来する液体から毒素を除去してもよい。第四の流出流中の毒素分子は、透析によって除去してもよい。   Optionally or in addition, the toxin may be removed from the liquid originating from the reservoir by a toxin-binding stationary phase. Toxin molecules in the fourth effluent may be removed by dialysis.

任意でまたはさらに、液体供給源は、患者であっても、注入ラインを通して患者から採取された流入液であってもよい。第一の流出流は、排出ラインを介して患者に戻される。患者、注入ライン、および排出ラインは回路を形成する。   Optionally or additionally, the liquid source may be a patient or an influent collected from the patient through an infusion line. The first effluent is returned to the patient via the drain line. The patient, infusion line and drain line form a circuit.

任意でまたはさらに、流入液の分配には、アルブミンを第二の流出流に入れ、かつリザーバー液の分配によって、アルブミンが第三の流出流においてリザーバーに戻される段階が含まれる。その結果、アルブミンはリザーバー内に時間と共に濃縮される。体液は患者内もしくはリザーバー内の血液であってもよく、または非血液体液、もしくは血漿、血清、脳脊髄液、もしくは腹水などの血液画分であってもよい。   Optionally or in addition, the distribution of the influent includes the steps of placing albumin in the second effluent and returning the albumin to the reservoir in the third effluent by distribution of the reservoir. As a result, albumin is concentrated over time in the reservoir. The body fluid may be blood in a patient or reservoir, or it may be a non-blood body fluid or a blood fraction such as plasma, serum, cerebrospinal fluid, or ascites.

任意でまたはさらに、液体をリザーバーから回収してもよい(たとえば、処置後に)。有用な生体成分を該液体から抽出し、研究用途または患者に成分を投与することを含む治療用途のために用いてもよい。   Optionally or in addition, liquid may be collected from the reservoir (eg, after treatment). Useful biological components may be extracted from the liquid and used for research applications or therapeutic applications including administering the components to a patient.

本発明のなおもう一つの態様によると、血液または血液由来液の供給源を浄化するための方法には、供給源に連結された一次回路を作製する段階が含まれる。一次回路には、一次浄化デバイスが含まれる。液体は、供給源から一次回路および一次浄化デバイスを通って流れるように誘導され、血液からの中間の分子量の分子を含有する流出流を生成する。リザーバーは、中間の分子量の分子を含有する流出流を収集する。液体画分は、リザーバー内に中間の分子量の分子を残すようにリザーバーから抽出される。その結果、リザーバー内の中間の分子量の分子の濃度は時間と共に増加すると考えられる。   According to yet another aspect of the present invention, a method for purifying a source of blood or blood-derived fluid includes creating a primary circuit coupled to the source. The primary circuit includes a primary purification device. The liquid is directed to flow from the source through the primary circuit and the primary purification device, producing an effluent containing intermediate molecular weight molecules from the blood. The reservoir collects an effluent stream containing intermediate molecular weight molecules. The liquid fraction is extracted from the reservoir to leave an intermediate molecular weight molecule in the reservoir. As a result, the concentration of intermediate molecular weight molecules in the reservoir is thought to increase over time.

任意でまたはさらに、抽出された液体画分を供給源に戻してもよい。抽出された液体画分を、一次浄化デバイスを介して供給源に戻してもよい。抽出は、二次浄化デバイスを用いて達成してもよい。   Optionally or in addition, the extracted liquid fraction may be returned to the source. The extracted liquid fraction may be returned to the source via the primary purification device. Extraction may be accomplished using a secondary purification device.

任意でまたはさらに、透析デバイスまたは吸着デバイスを用いて、低分子量の毒素を除去してもよい。   Optionally or in addition, dialysis devices or adsorption devices may be used to remove low molecular weight toxins.

本発明のもう一つの態様によると、第一の液体を浄化するための方法には、供給源から第一の液体のある量を取り出す段階、第一の液体から毒素保有分子を選択的に抽出して、毒素保有分子が濃縮された抽出液を生成する段階、抽出液を保存する段階、抽出された毒素保有分子より低分子量の分子を抽出液から回収する段階、および供給源に低分子量の分子を戻す段階が含まれる。   According to another aspect of the present invention, a method for purifying a first liquid includes removing an amount of the first liquid from a source, selectively extracting toxin-bearing molecules from the first liquid. Generating an extract enriched with toxin-carrying molecules, storing the extract, recovering molecules having a lower molecular weight than the extracted toxin-carrying molecules from the extract, and supplying a low molecular weight to the source The step of returning the molecule is included.

任意でまたはさらに、取り出す段階、抽出する段階、保存する段階、回収する段階、および戻す段階は同時に行われる。   Optionally or in addition, the steps of removing, extracting, storing, recovering, and returning are performed simultaneously.

任意でまたはさらに、毒素保有分子はタンパク質である。たとえば、毒素保有分子はアルブミンであってもよい。   Optionally or in addition, the toxin-carrying molecule is a protein. For example, the toxin-carrying molecule may be albumin.

本発明の前述の特色は、添付の図面の参照と共に、以下の詳細な説明を参照することによってより容易に理解されるであろう。   The foregoing features of the invention will be more readily understood by reference to the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:

本発明の態様による、液体を浄化する一般的な方法を示すフロー図である。FIG. 3 is a flow diagram illustrating a general method for purifying liquid according to an aspect of the present invention. 図1の方法による、特定の態様のフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram of a particular embodiment, according to the method of FIG. 図1の方法による、さらなる特定の態様のフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram of a further specific embodiment according to the method of FIG. 図4aは、本発明の態様による、前希釈配置での液体節約型カスケード血液濾過システムを示すブロック図である。図4bは、本発明の態様による、後希釈配置での液体節約型カスケード血液濾過システムのブロック図である。FIG. 4a is a block diagram illustrating a liquid-saving cascade hemofiltration system in a pre-dilution configuration, according to an embodiment of the present invention. FIG. 4b is a block diagram of a liquid-saving cascade hemofiltration system in a post-dilution configuration, according to an embodiment of the present invention. 図1の態様による、カスケード血液濾過システムの図解である。2 is an illustration of a cascade hemofiltration system according to the embodiment of FIG. 図6aは、本発明の態様による、前希釈配置での吸着カラムを有する液体節約型カスケード血液濾過システムを示すブロック図である。図6bは、本発明の態様による、後希釈配置での吸着カラムを有する液体節約型カスケード血液濾過システムを示すブロック図である。FIG. 6a is a block diagram illustrating a liquid-saving cascade hemofiltration system having an adsorption column in a pre-dilution configuration, according to an embodiment of the present invention. FIG. 6b is a block diagram illustrating a liquid-saving cascade hemofiltration system having an adsorption column in a post-dilution configuration, according to an embodiment of the present invention. 図3の態様による、吸着カラムを有するカスケード血液濾過システムの図解である。FIG. 4 is an illustration of a cascade hemofiltration system having an adsorption column according to the embodiment of FIG. 本発明の態様による、透析カートリッジを有する液体節約型カスケード血液濾過システムを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a liquid-saving cascade hemofiltration system having a dialysis cartridge, according to aspects of the present invention. FIG. 図5の態様による、透析カートリッジを有するカスケード血液濾過システムの図解である。FIG. 6 is an illustration of a cascade hemofiltration system having a dialysis cartridge according to the embodiment of FIG.

特定の態様の詳細な説明
定義
本説明および添付の特許請求の範囲において用いられる以下の用語は、文脈がそうでないことを要求している場合を除き、表示される意味を有する。
Detailed Description of Specific Aspects Definitions The following terms used in the description and appended claims have the meanings indicated, unless the context requires otherwise.

「毒素」とは、体内での有害に高い濃度により、患者から除去されることが有益である可能性がある成分を意味する。毒素の例には、体内での有害に高い濃度により、特定の疾患または一つもしくは複数の体の臓器の不全の病理生理学において役割を果たす、多様なそのような分子のうちの任意のものが含まれる。そのような毒素には、アンモニア、尿素、クレアチニン、遊離胆汁酸、ビリルビン、フェノール、炎症性メディエータ(「IM」;典型的にサイトカイン、インターロイキン、およびケモカイン)、ならびに肝臓、肺、消化管、腎臓、および他の組織および臓器によって通常除去される他の分子が含まれる。   “Toxin” means an ingredient that may be beneficially removed from a patient due to deleteriously high concentrations in the body. Examples of toxins include any of a variety of such molecules that play a role in the pathophysiology of a particular disease or failure of one or more body organs due to harmfully high concentrations in the body. included. Such toxins include ammonia, urea, creatinine, free bile acids, bilirubin, phenol, inflammatory mediators (“IM”; typically cytokines, interleukins, and chemokines), and liver, lung, gastrointestinal tract, kidney And other molecules normally removed by other tissues and organs.

「毒素結合分子」とは、分子、典型的に毒素に結合するタンパク質などの高分子である。アルブミンは、例示的な毒素結合分子として至る所で用いられるが、他のタンパク質または非タンパク質高分子も同様に毒素結合分子として用いられる可能性がある。   A “toxin binding molecule” is a molecule, typically a macromolecule such as a protein that binds to a toxin. Albumin is used throughout as an exemplary toxin-binding molecule, although other proteins or non-protein macromolecules may be used as toxin-binding molecules as well.

「成分」とは、分子、イオン、高分子複合体、細胞、凝集物、断片、またはその一部、または液体中に溶解もしくは懸濁された他の種を意味する。   “Component” means a molecule, ion, macromolecular complex, cell, aggregate, fragment, or part thereof, or other species dissolved or suspended in a liquid.

「浄化デバイス」とは、流入液中の成分を、それぞれが流入流成分の適切なサブセットである成分の分布を含有する複数の流出流に分配するデバイスを意味する。浄化デバイスの例には、血液濾過器、中空繊維血液濾過器、透析カートリッジ、遠心分離器、およびフィコールなどの物質の使用を伴うまたは伴わない勾配遠心分離に基づくシステムが含まれる。   “Purification device” means a device that distributes components in an influent into a plurality of effluent streams, each containing a distribution of components that are a suitable subset of the influent components. Examples of purification devices include hemofilters, hollow fiber hemofilters, dialysis cartridges, centrifuges, and systems based on gradient centrifugation with or without the use of substances such as Ficoll.

浄化デバイスの文脈における「より小さい成分が濃縮された流出流」とは、統計学的尺度において、流入液における成分の分布より低い分子量または流体力学的半径である成分の分布を有する流入液を浄化デバイス中に通過させることに起因する液体流を意味する。そのような統計学的尺度の例には、平均値、中央値、最頻値、および範囲が含まれる。   In the context of a purification device, “smaller component-concentrated effluent” is a statistical measure that purifies an influent that has a distribution of components that have a lower molecular weight or hydrodynamic radius than the distribution of the components in the influent. By liquid flow caused by passing through the device. Examples of such statistical measures include mean, median, mode, and range.

浄化デバイスの状況における「より大きい成分が濃縮された流出流」とは、統計学的尺度において、流入液における成分の分布より高い分子量または流体力学的半径である成分の分布を有する流入液を浄化デバイス中に通過させることに起因する液体流を意味する。そのような統計学的尺度の例には、平均値、中央値、最頻値、および範囲が含まれる。   “Large component concentrated effluent” in the context of a purification device purifies an influent that has a higher molecular weight or hydrodynamic radius distribution of components in a statistical measure than the distribution of components in the influent. By liquid flow caused by passing through the device. Examples of such statistical measures include mean, median, mode, and range.

「公称分子量カットオフ」とは、半透膜の平均孔径を意味する(たとえば、製造元による記載通り)。   “Nominal molecular weight cut-off” means the average pore size of the semipermeable membrane (eg, as described by the manufacturer).

浄化デバイスの「90%実効分子量カットオフ」とは、流入液の成分の少なくとも90%を、より大きい成分が濃縮された流出流へ方向付けるように浄化デバイスが作用する流入液の成分の分子量を意味する。   The “90% effective molecular weight cut-off” of a purification device refers to the molecular weight of the components of the influent that the purification device acts to direct at least 90% of the components of the influent to the effluent stream where the larger components are concentrated. means.

「篩い分け係数」とは、半透膜の一面に置かれた所定の血液成分の画分の透過を予測する尺度である。   The “sieving coefficient” is a scale for predicting permeation of a fraction of a predetermined blood component placed on one surface of a semipermeable membrane.

半透膜の「篩い分け分布」とは、膜に曝露された液体試料において見いだされる複数の成分に対応する篩い分け係数の組である。   A “sieving distribution” of a semipermeable membrane is a set of sieving coefficients corresponding to a plurality of components found in a liquid sample exposed to the membrane.

浄化デバイスの文脈における「より大きい成分を選り分ける篩い分け分布」とは、浄化デバイスが、より大きい成分が濃縮された流出流を産生することを意味する。   “Sieving distribution that sorts larger components” in the context of a purification device means that the purification device produces an effluent stream enriched in larger components.

浄化デバイスの文脈における「より小さい成分を選り分ける篩い分け分布」とは、浄化デバイスが、より小さい成分が濃縮された流出流を産生することを意味する。   “Sieving distribution that sorts smaller components” in the context of a purification device means that the purification device produces an effluent stream enriched in smaller components.

本発明の例示的態様において、浄化システムは液体の大部分を廃棄することなく生体液から毒素を除去する。その結果、大量の置換液を患者に投与する必要がない。態様は、急性および慢性肝不全、肝腎症候群、腎不全、外傷(クラッシュ症候群)、うっ血性心不全、リウマチ性関節炎、感染症、敗血症、高脂血症、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、全身性炎症反応症候群(SIRS)、および多臓器不全症候群(MODS)、火傷、特定の先天性障害(たとえば、ギヤン・バレー症候群、グッドパスチャー症候群、抗GMB腎炎、ヴァルデンストレームマクログロブリン血症、全身性紅斑性狼瘡)、ならびに炎症メディエータおよび血液中の他の有害な成分が含まれる毒素の蓄積に起因する他の疾患または状態を処置するために用いられてもよい。   In an exemplary embodiment of the invention, the purification system removes toxins from biological fluids without discarding most of the liquid. As a result, there is no need to administer a large amount of replacement fluid to the patient. Aspects include acute and chronic liver failure, hepatorenal syndrome, renal failure, trauma (crash syndrome), congestive heart failure, rheumatoid arthritis, infection, sepsis, hyperlipidemia, acute respiratory distress syndrome (ARDS), systemic inflammation Reaction syndrome (SIRS), and multiple organ dysfunction syndrome (MODS), burns, certain congenital disorders (eg, Giant-Barre syndrome, Goodpasture syndrome, anti-GMB nephritis, Waldenstrom macroglobulinemia, systemic erythema Lupus) and other diseases or conditions resulting from the accumulation of toxins including inflammatory mediators and other harmful components in the blood may be used.

態様は、体液から炎症メディエータを除去する。他の態様には、肝臓または腎臓によって通常排泄、代謝、またはそうでなければ処理される毒素を除去するための補助的な浄化要素を用いることが含まれてもよい。補助浄化要素の例には、吸着濾過器、吸着カラム、透析カートリッジ、アフィニティカラム、特異的抗体を付着させた粒子をローディングしたカラム、および細胞に基づく人工臓器(たとえば、人工肝臓)が含まれる。単純化するために、本明細書において記述される特定の例示的態様は、血液の浄化に関連するが、同様に血漿、血清、他の血液画分、または腹水および脳脊髄液などの非血液性の複合体液が、浄化のために用いられうる。本発明の関連する態様は、廃液が最少で、ホルモン、電解質、栄養素、ならびに投与された栄養素および投薬(たとえば、抗生物質、抗ウイルス剤、利尿剤、心臓刺激剤、昇圧剤、ステロイド、鎮静剤、および鎮痛剤)が含まれる有益な分子の損失が最少であるかまたは損失がない限外濾過を用いて、血液を効率よく浄化するための方法および装置を提供する。   Embodiments remove inflammatory mediators from body fluids. Other embodiments may include the use of an auxiliary purification element to remove toxins normally excreted, metabolized, or otherwise processed by the liver or kidney. Examples of auxiliary purification elements include adsorption filters, adsorption columns, dialysis cartridges, affinity columns, columns loaded with particles to which specific antibodies are attached, and cell-based artificial organs (eg, artificial livers). For simplicity, certain exemplary embodiments described herein relate to blood purification, but also plasma, serum, other blood fractions, or non-blood such as ascites and cerebrospinal fluid Sex complex fluids can be used for purification. Related aspects of the present invention include minimal waste fluids, hormones, electrolytes, nutrients, and administered nutrients and medications (eg, antibiotics, antiviral agents, diuretics, cardiac stimulants, pressors, steroids, sedatives) And a method and apparatus for efficiently purifying blood using ultrafiltration with minimal or no loss of beneficial molecules, including

図1は、本発明の態様による方法のフロー図を示す。血液、血漿、または血液に由来する他の液体などの液体を、リザーバーまたはヒト患者などの供給源から採取する(段階100)。毒素保有分子を液体から抽出する(段階110)。毒素保有分子はたとえば、アルブミンであってもよい。そのように形成された抽出液をリザーバーに保存する(段階120)。低分子量の分子(たとえば、水、塩、抗生物質、栄養素、低分子薬等)を液体から抽出する(段階130)。低分子量の分子を供給源に戻すことによって再利用する(段階140)。このプロセス(段階100〜140)は、繰り返してもよくまたは連続的に行ってもよい。   FIG. 1 shows a flow diagram of a method according to an embodiment of the invention. A liquid, such as blood, plasma, or other liquid derived from blood, is collected from a source, such as a reservoir or a human patient (step 100). Toxin-carrying molecules are extracted from the liquid (step 110). The toxin-carrying molecule can be, for example, albumin. The extract thus formed is stored in a reservoir (step 120). Low molecular weight molecules (eg, water, salts, antibiotics, nutrients, small molecule drugs, etc.) are extracted from the liquid (step 130). The low molecular weight molecules are reused by returning them to the source (step 140). This process (stages 100-140) may be repeated or performed continuously.

図2は、本発明の態様によるもう一つの方法のフロー図を示す。一次回路を作製する(段階200)。一次回路には、インライン一次浄化デバイスが含まれる。液体を、供給源から一次回路を通して流す(段階210)。液体流は、ポンピング、重力、遠心分離、または他の適した方法によって誘導してもよい。一次浄化デバイスの作用によって、中間の分子量の分子を含有する流出流が生成される(段階220)。中間の分子量は図1の段階130の低分子量の分子より大きいが、液体供給源中に保持される抗体などの分子または赤血球などの細胞成分より小さい。アルブミンは、同様に毒素結合タンパク質分子でありうる中間の分子量の分子の特定の例である。流出流はリザーバー内に収集される(段階230)。低分子量の分子を含有する液体は、リザーバーに中間の分子量の分子を残すようにリザーバーから抽出される(段階240)。その結果、リザーバー内の液体の容積が一定であるかごくわずかに増加する場合、リザーバー内に保持される中間の分子量の分子は、時間と共に濃度が増加すると考えられる。このように、リザーバーは、中間の分子量の分子のシンクとして考えることができる。   FIG. 2 shows a flow diagram of another method according to an embodiment of the invention. A primary circuit is created (step 200). The primary circuit includes an in-line primary purification device. Liquid is flowed from the source through the primary circuit (step 210). The liquid flow may be induced by pumping, gravity, centrifugation, or other suitable method. The action of the primary purification device produces an effluent containing intermediate molecular weight molecules (stage 220). The intermediate molecular weight is larger than the low molecular weight molecule in step 130 of FIG. 1, but smaller than molecules such as antibodies or cellular components such as red blood cells that are retained in the liquid source. Albumin is a specific example of an intermediate molecular weight molecule that can also be a toxin-binding protein molecule. The effluent is collected in a reservoir (stage 230). The liquid containing the low molecular weight molecule is extracted from the reservoir to leave an intermediate molecular weight molecule in the reservoir (step 240). As a result, if the volume of liquid in the reservoir is constant or only slightly increased, the intermediate molecular weight molecules retained in the reservoir will increase in concentration over time. Thus, the reservoir can be thought of as a sink for intermediate molecular weight molecules.

図3は、本発明の態様によるなおもう一つの方法のもう一つのフロー図を示す。流入流液が受け入れられる(段階300)。流入液は二つの流出流に分配される(段階310)。第一の流出流は供給源の液体に由来するより大きい成分が比較的濃縮され、第二の流出流は供給源の液体に由来するより小さい成分が比較的濃縮される。第一の流れ(より大きい成分を有する)は、血液供給源に戻される(段階320)。第二の流れはリザーバーに収集される(段階330)。リザーバー内に収集された液体を得て、一つが比較的大きい成分が濃縮された液体を含有し、もう一つが比較的小さい成分が濃縮された液体を含有する、さらなる二つの流れに分配する(段階340)。より大きい成分が濃縮された流れ(しかしより小さい成分もまた含まれる)はリザーバーに戻されてそこで保持される(段階360)。より小さい成分が濃縮された流れは、たとえば流れを供給源に戻すことによって再利用される(段階350)。   FIG. 3 shows another flow diagram of yet another method according to an embodiment of the invention. Inflow liquid is received (step 300). The influent is distributed into two effluent streams (step 310). The first effluent is relatively concentrated with larger components from the source liquid, and the second effluent is relatively concentrated with smaller components from the source liquid. The first stream (having a larger component) is returned to the blood source (stage 320). The second stream is collected in a reservoir (stage 330). Obtain the liquid collected in the reservoir and distribute it into two further streams, one containing the concentrated liquid with a relatively large component and the other containing the concentrated liquid with a relatively small component ( Stage 340). A stream enriched in larger components (but also containing smaller components) is returned to the reservoir where it is retained (stage 360). The stream enriched in smaller components is recycled (step 350), for example, by returning the stream to the source.

図4aは、本発明の態様によるカスケード血液濾過システムのブロック図を示す。液体(たとえば、血液または血漿)は、液体供給源(たとえば、患者または患者から採取した血液のリザーバー)から一次注入ライン31を介して一次浄化デバイス30の流入口まで移動する。一次浄化デバイス30は、血液を二つの流れ、すなわち第一の流出流(「一次戻り流」)および第二の流出流(「一次限外濾過流」)に分配する。一次浄化デバイスの作用により、一次戻り流は(流体力学的半径または質量によって測定して)より大きい成分を含有し、一次限外濾過流は毒素および除去されるべき他の分子成分が含まれるより小さい成分、ならびに患者に戻される成分を含有すると考えられる。戻り流におけるより大きい成分(たとえば、血球、抗体、および他の大きいタンパク質)は、一次戻り排出ライン32を通って液体供給源に逆戻りする。一次浄化デバイス30は、第二の排出口を介して一次限外濾過流を提供し、これは一次限外濾過ライン33を通ってリザーバー50まで流れる。注入ライン31、一次浄化デバイス30、および一次排出ライン32は、液体供給源に接続されたた場合に、液体供給源と共に一次回路を規定する。ライン31〜33および本明細書において記述される他のラインは、当技術分野において周知である標準的な医学等級の管類または他の適した導管構造として実施されてもよい。   FIG. 4a shows a block diagram of a cascade hemofiltration system according to an embodiment of the present invention. Liquid (eg, blood or plasma) travels from a liquid source (eg, a patient or a reservoir of blood collected from the patient) via the primary infusion line 31 to the inlet of the primary purification device 30. Primary purification device 30 distributes blood into two streams, a first effluent ("primary return stream") and a second effluent ("primary ultrafiltration stream"). Due to the action of the primary purification device, the primary return flow contains larger components (as measured by hydrodynamic radius or mass) and the primary ultrafiltration flow contains more toxins and other molecular components to be removed. It is thought to contain small components as well as components that are returned to the patient. Larger components (eg, blood cells, antibodies, and other large proteins) in the return flow are returned to the liquid source through the primary return drain line 32. The primary purification device 30 provides a primary ultrafiltration flow through a second outlet, which flows through the primary ultrafiltration line 33 to the reservoir 50. Infusion line 31, primary purification device 30, and primary discharge line 32, when connected to a liquid supply, define a primary circuit with the liquid supply. Lines 31-33 and other lines described herein may be implemented as standard medical grade tubing or other suitable conduit structures that are well known in the art.

二次浄化デバイス40は、リザーバー50から毒素含有液を受容して、この液体から二つの流出流、すなわち患者に戻すための比較的小さい分子(たとえば、栄養素、投薬、電解質、水、およびホルモン)を有する液体と比較的大きい毒素(たとえば、アルブミン結合毒素、およびサイトカインなどの炎症メディエータ)を含有するリザーバー50に戻すための液体を作製する。戻された液体はイオン、糖、栄養素、ホルモン、および投薬のほかに、尿素、クレアチニンおよびアンモニアなどの比較的より小さい毒素、ならびに他の小さい毒素成分が含まれてもよい。以下に記述されるように、より小さい毒素は、様々な技術を用いて除去もしくは不活化してもよく、または代謝および排泄のために患者に戻してもよい。リザーバー50内に維持される液体から、低分子毒素と他の低分子成分のみを含有する液体を抽出する段階、およびより大きい毒素が濃縮された液体をリザーバー50に戻す段階によって、それによってより大きい毒素をリザーバー50に蓄積させてもよい。同時に、水および低分子溶質を含有する液体を液体供給源(たとえば、患者の血液循環)に戻すことによって、液体およびそれに付随する分子の置換は最小限に必要であるか、または必要でない。   The secondary purification device 40 receives the toxin-containing liquid from the reservoir 50 and has two effluents from this liquid, i.e., relatively small molecules to return to the patient (e.g., nutrients, medication, electrolytes, water, and hormones). And a liquid to be returned to the reservoir 50 containing a relatively large toxin and a relatively large toxin (eg, albumin-binding toxin, and inflammatory mediators such as cytokines). In addition to ions, sugars, nutrients, hormones, and medications, the returned liquid may contain relatively smaller toxins such as urea, creatinine and ammonia, as well as other small toxin components. As described below, smaller toxins may be removed or inactivated using various techniques, or returned to the patient for metabolism and excretion. Extracting liquid containing only low molecular toxins and other low molecular components from the liquid maintained in reservoir 50, and returning larger concentrated toxin liquid back to reservoir 50 Toxins may be accumulated in reservoir 50. At the same time, by returning the liquid containing water and small molecule solutes back to the liquid source (eg, the patient's blood circulation), replacement of the liquid and the accompanying molecules is minimally or not necessary.

二次浄化デバイス40は、一次浄化デバイス30と同様に作動しうるが、一次濾過デバイス30によって選択されるものより小さい成分を有する限外濾過液を選択して放出する。二次浄化デバイス40は、二次注入ライン41を通してリザーバー50から毒素を有する液体を採取して、液体を二つの流れ、すなわち比較的大きい成分を含有する第三の流れ(一つ目の二つの流れは既に考察された一次浄化デバイスに関連し、本明細書において本発明者らは第三の流れを「二次戻り流」と呼ぶ)と、比較的小さい成分を含有する第四の流れ(本明細書において本発明者らは「二次限外濾過流」と呼ぶ)に分配する。二次戻り流は、二次排出ライン42を介してリザーバーに戻るように流れ、二次限外濾過流は、二次限外濾過ライン43を介して一次回路に戻るように流れる。この態様において、二次限外濾過ライン43は、一次浄化デバイス30の注入口で、または注入口の上流で、一次回路に接続する(「前希釈」配置)。中間の大きさの毒素は、一次限外濾過流において一次浄化デバイス30を出て、リザーバー50に入り、しかし二次浄化デバイス40から流出した二次戻り流においてリザーバーに戻されることから、リザーバー50内のIMなどの中間の大きさの毒素の濃度は、一次浄化デバイス30を通る累積液体流の関数として増加すると考えられる。   The secondary purification device 40 can operate in the same manner as the primary purification device 30, but selects and releases ultrafiltrate having a smaller component than that selected by the primary filtration device 30. The secondary purification device 40 takes the liquid with toxins from the reservoir 50 through the secondary infusion line 41 and draws the liquid into two streams, a third stream containing a relatively large component (the first two The flow relates to the primary purification device already discussed, and in this specification we will refer to the third flow as the “secondary return flow”) and the fourth flow containing a relatively small component ( In the present specification we will refer to the “secondary ultrafiltration stream”). The secondary return flow flows back to the reservoir via the secondary discharge line 42, and the secondary ultrafiltration flow flows back to the primary circuit via the secondary ultrafiltration line 43. In this embodiment, the secondary ultrafiltration line 43 connects to the primary circuit at the inlet of the primary purification device 30 or upstream of the inlet (a “pre-dilution” arrangement). The intermediate sized toxin exits the primary purification device 30 in the primary ultrafiltration flow and enters the reservoir 50, but is returned to the reservoir in the secondary return flow that exits the secondary purification device 40, so that the reservoir 50 It is believed that the concentration of intermediate sized toxins such as IM within increases as a function of the cumulative liquid flow through the primary purification device 30.

このように、一次限外濾過流の多くまたは全てを廃棄することを含む先行技術のシステムおよび方法と比較すると、本発明の態様のシステムは水および低分子量の成分を再利用することから、必要な置換液の容積が低減されるか、または完全になくなる。先行技術の血液濾過法と同様に、図4aのシステムは、毒素のシンク、すなわちリザーバー50を使用する。しかし、毒素シンクに収容される液体の量が使用と共に無限大に増加する先行技術の方法とは異なり、リザーバー50内の毒素の濃度は時間と共に増加することから、リザーバー50は限られた容積を有しうる。リザーバー50内の置換液(たとえば、電解質またはアルブミン溶液0.1 L〜10 L)によって、患者に対する血液浄化技法を開始することによって、置換液のさらなる供給源がなくとも技法を行うことが可能となる可能性がある。または、長期間使用後、リザーバー50内の毒素含有液の全てまたは一部を手動的または自動的に廃棄または置換することが望ましいか、またはより効果的である可能性がある。簡便さと治療的有用性を増すために、リザーバーに加えられる置換液はまた、薬物、吸着剤、または他の治療物質を含有してもよい。   Thus, compared to prior art systems and methods that involve discarding much or all of the primary ultrafiltration stream, the system of the present invention requires water and low molecular weight components to be reused. The volume of replacement fluid is reduced or eliminated altogether. Similar to the prior art blood filtration method, the system of FIG. 4a uses a toxin sink, or reservoir 50. However, unlike prior art methods where the amount of liquid contained in the toxin sink increases indefinitely with use, the concentration of toxin in reservoir 50 increases over time, so reservoir 50 has a limited volume. Can have. By initiating a blood purification technique on the patient with a replacement fluid in the reservoir 50 (e.g., electrolyte or albumin solution 0.1 L to 10 L), it may be possible to perform the technique without an additional source of replacement fluid There is sex. Alternatively, it may be desirable or more effective to manually or automatically discard or replace all or part of the toxin-containing solution in reservoir 50 after prolonged use. To increase convenience and therapeutic utility, the replacement fluid added to the reservoir may also contain drugs, adsorbents, or other therapeutic substances.

別の態様において、二次限外濾過液の流れは、たとえば一次排出ライン32に連結させることによって、二次限外濾過ライン43を介して一次浄化デバイス30の下流の一次回路に戻るように流れる。そのような「後希釈」配置を図4bに示す。または二次限外濾過流を液体供給源に直接戻してもよい。   In another embodiment, the flow of secondary ultrafiltrate flows back to the primary circuit downstream of the primary purification device 30 via the secondary ultrafiltration line 43, for example by coupling to the primary discharge line 32. . Such a “post-dilution” configuration is shown in FIG. 4b. Alternatively, the secondary ultrafiltration stream may be returned directly to the liquid source.

例として、一次浄化デバイス30は、実効分子量カットオフ値(たとえば、90%実効分子量カットオフ)が5000〜100,000ダルトンである選択透過血液濾過カートリッジであってもよく、二次浄化デバイス40は実効分子量カットオフ値が100〜5000ダルトンである選択透過血漿濾過カートリッジであってもよい。さらなる例において、一次浄化デバイス30が150,000ダルトンの実効カットオフ値を有し、かつ二次浄化デバイス40が約500ダルトンの実効カットオフ値を有する場合、分子量約500〜150,000ダルトンの分子(69,000ダルトンのタンパク質であるアルブミンが含まれる)は、リザーバー50内に濃縮される傾向があるが、これらの範囲は、どの成分を血液から除去したいか、および液体流束の関数としての実効分子量カットオフの変化に応じて変化する可能性がある。これらの変化は、補給流、限外濾過速度、半透膜の組成および構造、液体の粘度、液体の浸透圧、膜の親水性、防汚膜コーティングの有無、膜の極性、ならびに他の要因の関数である可能性がある。多くの炎症性メディエータがこの範囲内に入ることから、IMはリザーバー50内に濃縮され、血液から除去される。さらに、アルブミンに結合した分子を含む、毒素結合分子に結合した毒素が、それが存在する場合はリザーバー50内に蓄積される可能性がある。個々の血液/血漿成分の実効カットオフ値および篩い分け係数ならびに所定の選択透過膜の公称カットオフ値(使用前の平均孔径に関連する)は、選択透過膜の化学的および力学的特徴(たとえば、用いるポリマーおよび多孔体のタイプ、多孔性湿潤特性、電荷、対称性、汚染に対する抵抗性、表面交換面積、厚さ)、作動特徴(補給流速、速度、限外濾過速度、経膜圧)、ならびに血液または血漿成分と濾過膜との間の相互作用の関数として異なる可能性がある。たとえば、アルブミンを透過させる実効分子量カットオフを有する膜を選択する場合、ポリスルホン膜は公称カットオフ値400 kDaを必要とする可能性があるが、ポリエーテルスルホンまたは酢酸セルロース膜を必要とする公称カットオフ値は100 kDaにすぎない可能性がある。さらに、一次浄化デバイスの実効分子量カットオフは、免疫グロブリンを保持して、それらを血液供給源に戻すのに十分に低くなるように選択され、それによってこれらの分子の有益な効果を保持する。一般的に、分子量カットオフは、この目的に関して約1,000,000ダルトン未満となるように選択されると考えられる。   As an example, the primary purification device 30 may be a selective permeation hemofiltration cartridge with an effective molecular weight cutoff value (eg, 90% effective molecular weight cutoff) of 5000-100,000 daltons, and the secondary purification device 40 is effective molecular weight. It may be a selectively permeable plasma filtration cartridge with a cut-off value of 100 to 5000 daltons. In a further example, if the primary purification device 30 has an effective cutoff value of 150,000 daltons and the secondary purification device 40 has an effective cutoff value of about 500 daltons, a molecular weight of about 500-150,000 daltons (69,000 daltons) Are likely to be concentrated in the reservoir 50, but these ranges depend on which components you want to remove from the blood and the effective molecular weight cutoff as a function of the liquid flux. May change with change. These changes include make-up flow, ultrafiltration rate, semipermeable membrane composition and structure, liquid viscosity, liquid osmotic pressure, membrane hydrophilicity, presence of antifouling membrane coating, membrane polarity, and other factors It may be a function of As many inflammatory mediators fall within this range, IM is concentrated in the reservoir 50 and removed from the blood. In addition, toxins bound to toxin binding molecules, including molecules bound to albumin, can accumulate in reservoir 50 if present. The effective cut-off value and sieving factor for individual blood / plasma components and the nominal cut-off value for a given permselective membrane (relative to the average pore size before use) are determined by chemical and mechanical characteristics (eg, , Type of polymer and porous material used, porous wetting properties, charge, symmetry, resistance to contamination, surface exchange area, thickness), operating characteristics (replenishment flow rate, speed, ultrafiltration speed, transmembrane pressure), As well as a function of the interaction between blood or plasma components and the filtration membrane. For example, when selecting a membrane with an effective molecular weight cut-off that allows permeation of albumin, a polysulfone membrane may require a nominal cut-off value of 400 kDa, but a nominal cut that requires a polyethersulfone or cellulose acetate membrane. The off value may be only 100 kDa. In addition, the effective molecular weight cut-off of the primary purification device is selected to be low enough to retain immunoglobulins and return them to the blood source, thereby retaining the beneficial effects of these molecules. In general, the molecular weight cutoff will be chosen to be less than about 1,000,000 daltons for this purpose.

二次注入ライン41、二次浄化デバイス40、および二次排出ライン42は共に二次流体回路を構成する。このように、一次限外濾過ライン33、および二次限外濾過ライン43は、一次回路と二次回路の間で限外濾過液を移動させるように働く。図4aおよび4bにおいて示される態様において、二次限外濾過液は、一次浄化デバイス30の上流または下流のいずれかで一次流体回路に戻される。これらの配置は、それらが一次浄化デバイスに入る前、または一次浄化デバイスを出た後で患者に直接戻される前に血液を希釈することから、それぞれ、前希釈および後希釈配置と呼ばれる。前希釈は、一次浄化デバイスによる血液の濃縮によって起こる可能性がある一次浄化デバイス30におけるタンパク質凝集および血液凝固などの副作用を防止する可能性がある。後希釈は、そのような態様において、二次流出流(一次限外濾過液)が希釈されないことから、血液/血漿浄化を増強する可能性がある。   The secondary injection line 41, the secondary purification device 40, and the secondary discharge line 42 together constitute a secondary fluid circuit. In this way, the primary ultrafiltration line 33 and the secondary ultrafiltration line 43 serve to move the ultrafiltrate between the primary circuit and the secondary circuit. In the embodiment shown in FIGS. 4 a and 4 b, the secondary ultrafiltrate is returned to the primary fluid circuit either upstream or downstream of the primary purification device 30. These arrangements are referred to as pre-dilution and post-dilution arrangements, respectively, because they dilute the blood before they enter the primary clarification device or return directly to the patient after leaving the primary clarification device. Pre-dilution may prevent side effects such as protein aggregation and blood clotting in the primary purification device 30 that may occur due to blood concentration by the primary purification device. Post-dilution may enhance blood / plasma purification in such embodiments because the secondary effluent (primary ultrafiltrate) is not diluted.

図5は、図4aのより一般的な態様による特定の血液濾過システムの配置を示す。システムは静脈-静脈結合によって患者10の血管系に接続される。一次回路ポンプ51は、一次回路を通して血液を押し出す。   FIG. 5 shows a particular hemofiltration system arrangement according to the more general embodiment of FIG. 4a. The system is connected to the vasculature of patient 10 by a venous-venous connection. The primary circuit pump 51 pushes blood through the primary circuit.

一次回路を通した血液のポンピングは、一次限外濾過液の産生を誘導し、これは一次限外濾過ライン33を通って一次限外濾過ポンプ52によってリザーバー50に押し出される。二次回路ポンプ53は、液体がリザーバーから二次回路を通って流れるように誘導する。二次限外濾過ポンプ54は、前希釈配置において一次回路に二次限外濾過液を押し出す。(集合的に、ポンプ51、52、53および54は、本態様のポンピングシステムを構成する。)任意の多様な市販のポンプを用いてもよい。有効な濾過のために、高い流速を生成することができる一つまたは複数のポンプを用いることが望ましい可能性がある。しかし、ポンプおよび流速の組み合わせを選択する場合には、ポンピングによる溶血を回避するように注意すべきである;たとえば、一次回路ポンプ51に遠心ポンプを用いることによって、溶血を引き起こすことなく0.2〜5 L/分もの高い流速が可能となる可能性がある。   Pumping blood through the primary circuit induces the production of primary ultrafiltrate, which is pushed through the primary ultrafiltration line 33 by the primary ultrafiltration pump 52 to the reservoir 50. The secondary circuit pump 53 induces liquid to flow from the reservoir through the secondary circuit. The secondary ultrafiltration pump 54 pushes the secondary ultrafiltrate into the primary circuit in the predilution arrangement. (Collectively, pumps 51, 52, 53 and 54 constitute the pumping system of this embodiment.) Any of a variety of commercially available pumps may be used. For effective filtration, it may be desirable to use one or more pumps that can produce high flow rates. However, when choosing a pump and flow rate combination, care should be taken to avoid hemolysis due to pumping; for example, by using a centrifugal pump in the primary circuit pump 51, 0.2 to 5 without causing hemolysis. A flow rate as high as L / min may be possible.

追加の置換液リザーバー49(たとえば、患者に個々に接続された静脈液バッグ)を用いる代わりにまたはその補助として、治療開始前にリザーバー50に置換液を充填してもよい。任意で、置換液はリザーバー50における特定の分子の吸着および保持のため、または低分子抗生物質、抗凝固剤、および抗炎症化合物などの、患者に送達するための治療物質を含有してもよい。リザーバー50に置換液が予め充填されていて、一次限外濾過流速および二次限外濾過流速が等しいかまたはほぼ等しい場合、さらなる置換液は必要でない可能性がある。限外濾過ポンプ52および54を類似のレベルの流量に設定することによって、ほぼ等しい流量が達成される可能性がある。しかし、リザーバー液レベルにおけるわずかな流動は、リザーバーの大きさおよび処置期間に応じて許容される可能性がある。または、ポンプを調節することによって、リザーバー50内の液体レベルを増加または減少させるように一次および/または二次限外濾過液の産生を変化させてもよい。液体を、リザーバー50から定期的に除去し、廃棄し、かつ毒素を含まない置換液に置換してもよい。液体の置換は、大量の血液濾過または8時間を超えて持続する血液濾過の際に特に有利となる可能性がある。たとえば、生化学的な非理想的性質が、高濃度での毒素結合分子の結合能を変化させる可能性があり、または二次浄化は、二次回路におけるタンパク質が一定濃度に達するとそれより上では汚れる傾向がある。   As an alternative to or as an aid to using an additional replacement fluid reservoir 49 (eg, an intravenous bag individually connected to the patient), reservoir 50 may be filled with replacement fluid prior to the start of treatment. Optionally, the replacement fluid may contain therapeutic substances for adsorption and retention of specific molecules in reservoir 50 or for delivery to the patient, such as small molecule antibiotics, anticoagulants, and anti-inflammatory compounds. . If the reservoir 50 is pre-filled with the replacement fluid and the primary ultrafiltration flow rate and the secondary ultrafiltration flow rate are equal or nearly equal, additional replacement fluid may not be necessary. By setting the ultrafiltration pumps 52 and 54 to similar levels of flow, approximately equal flow rates may be achieved. However, slight flow at the reservoir fluid level may be tolerated depending on the size of the reservoir and the duration of treatment. Alternatively, the production of primary and / or secondary ultrafiltrate may be altered by adjusting the pump to increase or decrease the liquid level in the reservoir 50. The liquid may be periodically removed from the reservoir 50, discarded, and replaced with a replacement solution that does not contain toxins. Liquid replacement can be particularly advantageous during bulk blood filtration or blood filtration that lasts more than 8 hours. For example, biochemical non-ideal properties can change the binding capacity of toxin-binding molecules at high concentrations, or secondary purification can be performed when proteins in the secondary circuit reach a certain concentration. Then there is a tendency to get dirty.

流速の範囲は一般的に、一次および二次回路において10〜5000 ml/分である可能性があり、これは約1〜1500 ml/分の一次限外濾過液および二次限外濾過液を産生させる。リザーバー50内で維持されている液体は一次回路から放出されることから、二次浄化デバイス40を通る液体の流速は、中空繊維管腔の開通性を維持するために、および汚れ(たとえば、タンパク質、タンパク質断片、および他の成分による孔の閉鎖による)から選択透過膜を保護するために、非常に高くなるように選択してもよい。たとえば、二次浄化デバイス40に入る液体の流速は、液体が一次浄化デバイス30に入る流速より約10倍大きくてもよい。   The range of flow rates can generally be 10-5000 ml / min in the primary and secondary circuits, which is about 1 to 1500 ml / min of primary and secondary ultrafiltrate. To produce. Since the liquid maintained in the reservoir 50 is released from the primary circuit, the flow rate of the liquid through the secondary purification device 40 is used to maintain the patency of the hollow fiber lumen and soil (e.g., protein May be chosen to be very high to protect the permselective membrane from (by pore closure by protein fragments, and other components). For example, the flow rate of liquid entering the secondary purification device 40 may be about 10 times greater than the flow rate of liquid entering the primary purification device 30.

例示的態様において、一次浄化デバイス30を通る液体流は、約10〜5000 ml/分であってもよい。第二の流出流の流速(一次限外濾過速度)は、約1〜500または約1〜1500 ml/分であってもよい。   In an exemplary embodiment, the liquid flow through the primary purification device 30 may be about 10-5000 ml / min. The second effluent flow rate (primary ultrafiltration rate) may be about 1 to 500 or about 1 to 1500 ml / min.

様々な制御スキームは、望ましいシステムの性能を確保する可能性がある。たとえば、リザーバー50内の適切な液体レベルを確保するためにポンプ速度を調節するために、流速および/またはリザーバーレベルセンサーをマイクロコントローラーと共に使用してもよい。安全性、有効性、または簡便さをさらに向上させるために、血液-化学センサーなどのさらなるセンサーもまたシステムに組み入れてもよい。   Various control schemes may ensure desirable system performance. For example, flow rate and / or reservoir level sensors may be used with a microcontroller to adjust the pump speed to ensure an appropriate liquid level in the reservoir 50. Additional sensors, such as blood-chemical sensors, may also be incorporated into the system to further improve safety, efficacy, or convenience.

作動時に、注入ライン31および限外濾過ライン43におけるポンピングシステムによって生成された圧力は、患者からの血液が注入ライン31から限外濾過ライン43への逆行する流れを介して二次浄化デバイス40に入らないように、または逆方向の流れを介して患者に入らないようにバランスをとる。または、もしくはさらに、一つまたは複数の能動バルブまたは受動バルブ(たとえば、チェックバルブ)を用いて、そのような望ましくない流れを防止してもよい。   In operation, the pressure generated by the pumping system in the infusion line 31 and the ultrafiltration line 43 causes the blood from the patient to enter the secondary purification device 40 via the retrograde flow from the infusion line 31 to the ultrafiltration line 43. Balance it so that it does not enter or enter the patient through reverse flow. Alternatively or additionally, one or more active or passive valves (eg, check valves) may be used to prevent such undesirable flow.

図5の一次浄化デバイス30は、公称分子量カットオフ1〜4,000,000ダルトンを有する膜による中空繊維の血液濾過器である。二次浄化デバイス40は、公称分子量カットオフ1〜2,000,000ダルトンを有する中空繊維の血漿濾過器である。一次浄化デバイス30は、より大きい成分を選り分ける篩い分け分布を有し、一方、二次浄化デバイス40は、より小さい成分を選り分ける篩い分け分布を有する。結果として、免疫調節剤または毒素結合分子などの中間の大きさの成分は、リザーバー50に収集されると考えられる。   The primary purification device 30 in FIG. 5 is a hollow fiber hemofilter with a membrane having a nominal molecular weight cut-off of 1 to 4,000,000 daltons. The secondary purification device 40 is a hollow fiber plasma filter having a nominal molecular weight cut-off of 1 to 2,000,000 daltons. The primary purification device 30 has a sieving distribution that sorts out larger components, while the secondary purification device 40 has a sieving distribution that sorts out smaller components. As a result, intermediate sized components such as immunomodulators or toxin-binding molecules will be collected in reservoir 50.

一次濾過器30が、リザーバー50にアルブミンを通過させるのに十分に高い分子量カットオフ(たとえば、用いる選択透過濾過器のタイプに応じて約100,000〜800,000ダルトン)を有し、二次濾過器40がアルブミンの通過を妨害するのに十分に低い分子量カットオフ(たとえば、約70,000ダルトン未満)を有する場合、アルブミンはリザーバー50に保持されて、リザーバー内に濃縮されると考えられる。血液からのアルブミンの除去は、アルブミン結合毒素を除去する利点を有するが、アルブミンを置換する必要がある可能性がある。   The primary filter 30 has a sufficiently high molecular weight cutoff to pass albumin through the reservoir 50 (eg, about 100,000 to 800,000 daltons depending on the type of selective permeation filter used) and the secondary filter 40 If it has a molecular weight cut-off that is low enough to prevent passage of albumin (eg, less than about 70,000 daltons), it is believed that albumin is retained in reservoir 50 and concentrated in the reservoir. Removal of albumin from the blood has the advantage of removing albumin-bound toxins, but albumin may need to be replaced.

図5のリザーバー50には、リザーバー50に液体を充填するための注入ポートおよびリザーバー50内で維持された液体を排水するための排出ポートが含まれる。または、リザーバーは使い捨てであってもよい。使い捨てのリザーバーを、リザーバー液を迅速に除去または交換するためのクイックディスコネクトを用いて二次回路に固定してもよい。図6aの図解では蓋のないボウルとして示されているが、リザーバーは、患者の血液に、とりわけ生物学的に有害な危険物質が入らないようにするために、およびシステムの無菌性を維持するために、閉鎖またはそうでなければ密封されなければならない。リザーバーに導入される置換液には、血液濾過液、透析物、電解質溶液、アミノ酸溶液、アルブミン溶液、ヒト血清、前述の組み合わせ、または患者に静脈内投与されてもよい他の任意の溶液が含まれてもよい。   The reservoir 50 in FIG. 5 includes an injection port for filling the reservoir 50 with liquid and an exhaust port for draining the liquid maintained in the reservoir 50. Alternatively, the reservoir may be disposable. The disposable reservoir may be secured to the secondary circuit using a quick disconnect to quickly remove or replace the reservoir fluid. Although shown as a bowl without a lid in the illustration of FIG. 6a, the reservoir keeps the blood of the patient out of particular biologically hazardous substances and maintains the sterility of the system In order to be closed or otherwise sealed. The replacement fluid introduced into the reservoir includes blood filtrate, dialysate, electrolyte solution, amino acid solution, albumin solution, human serum, the aforementioned combination, or any other solution that may be administered intravenously to the patient. May be.

図6a〜図9は、少なくとも一つのさらなる三次浄化デバイスを利用する態様を示す。図6a〜図7は、吸着デバイスが含まれる態様を示し、図8〜図9は透析ユニットが含まれる態様を示す。浄化デバイスは、血液供給から低分子量の毒素を洗浄した結果、これらの毒素を除去するように作動して、健康な肝臓または腎臓の作用を模倣する。これらの配置は、敗血症ショックまたは多臓器不全症候群を有する患者における肝機能または腎機能を置換または補足する可能性がある。吸着および透析を組み合わせる態様も同様に、本発明の範囲内である。   Figures 6a to 9 show embodiments utilizing at least one additional tertiary purification device. FIGS. 6a to 7 show an embodiment in which an adsorption device is included, and FIGS. 8 to 9 show an embodiment in which a dialysis unit is included. The purification device operates to remove these toxins as a result of washing low molecular weight toxins from the blood supply, mimicking the action of a healthy liver or kidney. These arrangements may replace or supplement liver or kidney function in patients with septic shock or multiple organ dysfunction syndrome. Embodiments that combine adsorption and dialysis are also within the scope of the present invention.

図6a〜図7は、二次限外濾過ライン43に位置する吸着デバイス60が含まれる本発明の態様を示す。吸着デバイス60には、特定の毒素を除去するための吸着材料(すなわち、毒素結合固定相)を保持する一つまたは複数のチャンバーを画成するケーシングが含まれる。吸着材料には、活性炭、樹脂(たとえば、非荷電、中性、陰イオン交換、または陽イオン交換樹脂)、シリカ、アルブミン、固定された抗体、固定された受容体、固定された特定のアンタゴニスト、ポリマー、セルロース誘導体、および固定された抗生物質、またはその組み合わせが含まれてもよい。吸着材料は、多様な方法で、たとえばビーズ、ロッド、多孔性の顆粒、ふるい、繋ぎ止められた分子を有するマトリクス等で組織化されてもよい。吸着デバイスは二次限外濾過液の流れを受け入れて、肝不全、腎不全、またはアンモニア、フェノール、メルカプタン、芳香族アミノ酸、尿素、クレアチニン、酸素反応種、酸化窒素、および血管作用物質が含まれる毒性物質の血液循環での蓄積に関連する他の任意の疾患もしくは病態を引き起こすまたは悪化させる成分を、選択的または非選択的に除去する。図6および図7の態様と共に用いられてもよい吸着デバイス技術を利用するいくつかの市販のまたは前臨床システムには、(1)吸着剤として活性炭を含有するAdsorbaカラム(Gambro, Hechingen, Germany)、(2)吸着剤として木炭、シリカ、および交換樹脂の混合物を含有するBioLogic-DTシステム(HaemoCleanse, West Lafayette, IN)、(3)吸着剤として木炭および樹脂を使用するMARS(Molecular Adsorbent Recirculating System;Gambro GmbH, Hechingene, Germany)、ならびに(4)吸着剤として二つのタイプのイオン交換樹脂を用いるPrometheus(Fresenius, Germany)が含まれる。図6bは、吸着デバイスが含まれる態様の後希釈配置を示す。   FIGS. 6a-7 show an embodiment of the invention that includes an adsorption device 60 located in the secondary ultrafiltration line 43. FIG. The adsorption device 60 includes a casing that defines one or more chambers that hold adsorbent material (ie, a toxin-binding stationary phase) for removing specific toxins. Adsorbent materials include activated carbon, resin (eg, uncharged, neutral, anion exchange, or cation exchange resin), silica, albumin, immobilized antibody, immobilized receptor, immobilized specific antagonist, Polymers, cellulose derivatives, and immobilized antibiotics, or combinations thereof may be included. The adsorbent material may be organized in a variety of ways, such as beads, rods, porous granules, sieves, matrices with anchored molecules, and the like. Adsorption device accepts secondary ultrafiltrate flow and contains liver failure, renal failure, or ammonia, phenol, mercaptan, aromatic amino acids, urea, creatinine, oxygen reactive species, nitric oxide, and vasoactive agents Components that cause or exacerbate any other disease or condition associated with accumulation of toxic substances in the blood circulation are selectively or non-selectively removed. Some commercial or preclinical systems utilizing adsorption device technology that may be used with the embodiments of FIGS. 6 and 7 include (1) Adsorba columns containing activated carbon as an adsorbent (Gambro, Hechingen, Germany) (2) BioLogic-DT system (HaemoCleanse, West Lafayette, IN) containing a mixture of charcoal, silica, and exchange resin as adsorbent, (3) MARS (Molecular Adsorbent Recirculating System using charcoal and resin as adsorbent) Gambro GmbH, Hechingene, Germany), and (4) Prometheus (Fresenius, Germany) using two types of ion exchange resins as adsorbents. FIG. 6b shows a post-dilution arrangement in which an adsorption device is included.

別の態様において、吸着デバイスは、流体システムにおける他の位置、たとえば二次濾過器注入ライン41または二次濾過器排出ライン42に位置してもよい。吸着剤はまた、リザーバー50および吸着剤に対する毒素の結合を促進するように撹拌または振とうされたリザーバー50に含まれてもよい。   In another embodiment, the adsorption device may be located at other locations in the fluid system, such as at the secondary filter inlet line 41 or the secondary filter discharge line 42. The adsorbent may also be included in the reservoir 50 and the reservoir 50 agitated or shaken to promote toxin binding to the adsorbent.

図8〜図9は、二次限外濾過液の透析によるさらなる浄化が含まれる本発明の態様を示す。本態様には、二次限外濾過液ライン43に組み入れられ、かつ透析液供給源に接続された透析カートリッジ70が含まれる。吸着濾過器と同様に、透析カートリッジ70は、システム内の他の流体位置に組み入れられてもよく、たとえば二次濾過器注入ライン41または二次濾過器排出ライン42に位置してもよい。カートリッジ70の透析膜を通過するのに十分に小さい二次限外濾過液における毒素はこのようにして除去され、患者10に再度入ることはない。本発明のさらに関連する態様において、既に記述された任意の態様にはさらに、特定の生体機能(たとえば、特定の血液成分の代謝および/または合成)を提供するための、細胞に基づくデバイスが含まれてもよい。たとえば、代謝解毒作用を提供するために、生存肝細胞をロードしたHepatAssist-2カートリッジ(Arbios Systems, Inc.)をシステムの流体ラインに含めてもよい。さらに、透析、吸着、および細胞に基づく浄化の様々な組み合わせを用いてもよい。   FIGS. 8-9 illustrate embodiments of the present invention that include further purification by dialysis of the secondary ultrafiltrate. This embodiment includes a dialysis cartridge 70 that is incorporated into the secondary ultrafiltrate line 43 and connected to a dialysate source. Similar to the adsorption filter, the dialysis cartridge 70 may be incorporated into other fluid locations in the system, such as in the secondary filter inlet line 41 or the secondary filter discharge line 42. Toxins in the secondary ultrafiltrate that are small enough to pass through the dialysis membrane of the cartridge 70 are thus removed and do not reenter the patient 10. In a further related aspect of the invention, any previously described aspect further includes a cell-based device for providing a particular biological function (eg, metabolism and / or synthesis of a particular blood component). May be. For example, a HepatAssist-2 cartridge (Arbios Systems, Inc.) loaded with viable hepatocytes may be included in the system fluid line to provide metabolic detoxification. In addition, various combinations of dialysis, adsorption, and cell-based purification may be used.

さらに関連する態様において、既に記述した任意の態様において、上記のパラメータ内で流量を調節し、容認される作動条件を維持するためのデジタル制御システムを利用してもよい。   In a further related aspect, in any of the previously described aspects, a digital control system may be utilized to adjust the flow rate within the above parameters and maintain acceptable operating conditions.

さらなる態様において、液体は、リザーバー50から回収されてもよく、(生物医学のもしくはそれ以外の)研究または治療目的のために用いられてもよい。リザーバー液は、有用な生体成分が濃縮される傾向があると考えられる。これらの成分を、当技術分野において公知である様々な処理および浄化技法(分画、クロマトグラフィー等)によって回収して、研究において販売および使用するために、または治療物質として患者に投与するために製剤化および包装してもよい。有用な成分の例には、サイトカイン、ケモカイン、および免疫調節剤が含まれる。   In further embodiments, the liquid may be recovered from the reservoir 50 and used for research or therapeutic purposes (biomedical or otherwise). It is believed that the reservoir fluid tends to concentrate useful biological components. These components can be recovered by various processing and purification techniques known in the art (fractionation, chromatography, etc.) for sale and use in research or for administration to patients as therapeutic agents It may be formulated and packaged. Examples of useful components include cytokines, chemokines, and immunomodulators.

記述された本発明の態様は、単なる例であることが意図され、多数の変更および改変が当業者に明らかであろう。そのような変更および改変は全て、添付の特許請求の範囲において定義される本発明の範囲に含まれることが意図される。たとえば本明細書において記述される浄化デバイスを、ガス交換(酸素添加が含まれる)、病原体滅菌、温度制御、γ線照射、紫外線処理等のための機器と組み合わせてもよい。浄化デバイスは、中空繊維濾過器に限定されず、遠心分離および勾配遠心分離が含まれる他の原理において作動してもよい。   The described aspects of the invention are intended to be examples only, and many variations and modifications will be apparent to those skilled in the art. All such changes and modifications are intended to be included within the scope of the present invention as defined in the appended claims. For example, the purification device described herein may be combined with equipment for gas exchange (including oxygenation), pathogen sterilization, temperature control, gamma irradiation, ultraviolet treatment, and the like. The purification device is not limited to hollow fiber filters and may operate on other principles including centrifugation and gradient centrifugation.

Claims (60)

第一の流出流が一次排出ラインを介して患者に戻ることができる、流入液を、より大きい成分が濃縮された第一の流出流とより小さい成分が濃縮された第二の流出流とに分配するように適合された、一次注入ラインを介して流入口(input)で一次流入液を受け入れるための一次浄化デバイスと、
第二の流出流を受容するように位置する、リザーバー液を保存するリザーバーと、
第四の流出流が第一の流出流および一次注入ラインから選択される位置に連結され、かつ第三の流出流がリザーバーに連結される、リザーバーからリザーバー液を受け入れて、該リザーバー液を、より大きい成分が濃縮された第三の流出流とより小さい成分が濃縮された第四の流出流とに分配するための、リザーバーと流体連通している二次浄化デバイスと
を含む、血液浄化装置。
The first effluent can be returned to the patient via the primary drain line into an influent that is a first effluent enriched with a larger component and a second effluent enriched with a smaller component. A primary purification device for receiving the primary influent at the input via the primary injection line, adapted to dispense;
A reservoir for storing reservoir fluid, positioned to receive a second effluent;
A fourth effluent is connected to a location selected from the first effluent and the primary injection line, and a third effluent is connected to the reservoir, receiving reservoir fluid from the reservoir, A blood purification apparatus comprising: a secondary purification device in fluid communication with the reservoir for distributing a third effluent stream enriched in a larger component and a fourth effluent stream enriched in a smaller component; .
第一および第二の浄化デバイスが第一の中空繊維濾過器および第二の中空繊維濾過器である、請求項1記載の装置。   2. The apparatus of claim 1, wherein the first and second purification devices are a first hollow fiber filter and a second hollow fiber filter. 第一の濾過器が、より大きい成分を選り分ける篩い分け分布(sieving distribution)を有し、かつ第二の濾過器が、より小さい成分を選り分ける篩い分け分布を有し、それによって中間の大きさの成分をリザーバーに保持する、請求項2記載の装置。   The first filter has a sieving distribution that sorts out larger components, and the second filter has a sieving distribution that sorts out smaller components, thereby increasing the size of the medium 3. The device of claim 2, wherein the component is retained in the reservoir. 第一の濾過器の公称分子量カットオフが約4,000,000ダルトン未満であり、かつ第二の濾過器の公称分子量カットオフが約2,000,000ダルトン未満である、請求項3記載の装置。   4. The apparatus of claim 3, wherein the nominal molecular weight cutoff of the first filter is less than about 4,000,000 daltons and the nominal molecular weight cutoff of the second filter is less than about 2,000,000 daltons. 腎臓または肝臓によって通常は除去される毒素を除去するように適合された三次浄化デバイスがさらに含まれる、請求項1記載の装置。   The apparatus of claim 1, further comprising a tertiary purification device adapted to remove toxins normally removed by the kidney or liver. 三次浄化デバイスが、透析デバイスおよび吸着デバイスのうちの一つである、請求項6記載の装置。   The apparatus according to claim 6, wherein the tertiary purification device is one of a dialysis device and an adsorption device. 一次浄化デバイスを通る流れ、および二次浄化デバイスを通る流れを生じさせるように連結されたポンピングシステムがさらに含まれる、請求項1記載の装置。   The apparatus of claim 1, further comprising a pumping system coupled to produce a flow through the primary purification device and a flow through the secondary purification device. ポンピングシステムに、少なくとも一つの遠心ポンプが含まれる、請求項7記載の装置。   8. The apparatus of claim 7, wherein the pumping system includes at least one centrifugal pump. 第二および第四の流出流の流速がほぼ等しい、請求項7記載の装置。   8. The apparatus of claim 7, wherein the flow rates of the second and fourth effluent streams are approximately equal. ポンピングシステムが、一次浄化デバイスを通る速度10 ml/分〜5000 ml/分の液体の流れを誘導するように作動する、請求項7記載の装置。   8. The apparatus of claim 7, wherein the pumping system is operative to induce a liquid flow through the primary purification device at a rate of 10 ml / min to 5000 ml / min. ポンピングシステムが、速度1 ml/分〜1500 ml/分の第二の流出流の流れを誘導するように作動する、請求項7記載の装置。   8. The apparatus of claim 7, wherein the pumping system is operative to induce a second effluent stream at a rate of 1 ml / min to 1500 ml / min. ポンピングシステムが、第二の浄化デバイスを通る速度10 ml/分〜5,000 ml/分の液体の流れを誘導するように作動する、請求項7記載の装置。   8. The apparatus of claim 7, wherein the pumping system is operative to induce a liquid flow through the second purification device at a rate of 10 ml / min to 5,000 ml / min. ポンピングシステムが、1 ml/分〜1500 ml/分の速度を有する第四の流出流の流れを誘導するように作動する、請求項7記載の装置。   8. The apparatus of claim 7, wherein the pumping system is operative to induce a fourth effluent stream having a rate of 1 ml / min to 1500 ml / min. ポンピングシステムが、リザーバー内の液体をほぼ一定のレベルに維持する様式で作動する、請求項7記載の装置。   8. The apparatus of claim 7, wherein the pumping system operates in a manner that maintains the liquid in the reservoir at a substantially constant level. リザーバーに、注入ポートと排出ポートとが含まれる、請求項1記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the reservoir includes an inlet port and an outlet port. 一次および二次浄化デバイスの分子量カットオフが、リザーバー内に毒素結合タンパク質を貯留させるように選択される、請求項1記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the molecular weight cutoff of the primary and secondary purification devices is selected to store the toxin binding protein in the reservoir. 毒素結合タンパク質がアルブミンである、請求項16記載の装置。   17. The device of claim 16, wherein the toxin binding protein is albumin. 一次浄化デバイスの分子量カットオフが、免疫グロブリンおよび免疫グロブリンより大きい分子を第一の流出流へ方向付けるように選択される、前記請求項のいずれか一項記載の装置。   The apparatus of any one of the preceding claims, wherein the molecular weight cutoff of the primary purification device is selected to direct immunoglobulins and molecules larger than immunoglobulins to the first effluent. 一次浄化デバイスの実効および公称分子量カットオフのうちの一つが50,000〜2,000,000ダルトンである、請求項16〜18のいずれか一項記載の装置。   19. An apparatus according to any one of claims 16-18, wherein one of the effective and nominal molecular weight cutoffs of the primary purification device is 50,000-2,000,000 daltons. 患者の血管系および液体供給源リザーバーのうちの一つから選択される液体供給源がさらに含まれる、前記請求項のいずれか一項記載の装置。   The apparatus of any one of the preceding claims, further comprising a liquid source selected from one of a patient's vasculature and a liquid source reservoir. 供給源の液体の少なくとも成分を含有する一次流入液を注入ラインを介して受け入れる段階;
流入液を、より大きい成分が濃縮された第一の流出流と、より小さい成分が濃縮された第二の流出流とに分配する段階;
第一の流出流を液体供給源に戻す段階;
第二の流出流をリザーバー内に収集する段階;
リザーバーから液体を得て、得られた液体を、より大きい成分が濃縮された第三の流出流と、より小さい成分が濃縮された第四の流出流とに分配する段階;
第四の流出流を、流入液または第一の流出流からなる群より選択される液体流と合流するように方向付ける段階;および
第三の流出流をリザーバーに戻す段階
を含む、液体供給源から成分種(component species)を除去するための方法。
Receiving a primary influent containing at least a component of a source liquid via an injection line;
Distributing the influent into a first effluent stream enriched in larger components and a second effluent stream enriched in smaller components;
Returning the first effluent to the liquid source;
Collecting a second effluent stream in a reservoir;
Obtaining a liquid from the reservoir and distributing the resulting liquid into a third effluent stream enriched in larger components and a fourth effluent stream enriched in smaller components;
Directing a fourth effluent stream to join a liquid stream selected from the group consisting of an influent or a first effluent stream; and returning a third effluent stream to the reservoir A method for removing component species from a plant.
液体の流れを開始する前に、リザーバーに置換液を充填する段階をさらに含む、請求項21記載の方法。   24. The method of claim 21, further comprising the step of filling the reservoir with a replacement fluid prior to initiating liquid flow. 置換液に毒素結合分子が含まれる、請求項22記載の方法。   24. The method of claim 22, wherein the replacement fluid comprises a toxin binding molecule. 毒素結合分子がアルブミンである、請求項23記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the toxin binding molecule is albumin. 置換液に、治療物質の有効量が含まれる、請求項22記載の方法。   23. The method of claim 22, wherein the replacement fluid comprises an effective amount of a therapeutic substance. さらなる置換液を患者に提供する必要がないように、それぞれの流れにおける流速を制御する段階をさらに含む、請求項21記載の方法。   24. The method of claim 21, further comprising controlling the flow rate in each stream so that no additional replacement fluid needs to be provided to the patient. 液体がリザーバーから除去される速度とほぼ同じ速度で液体がリザーバーに入るように、第二の流れと第四の流れの流速がほぼ等しい、請求項21〜26のいずれか一項記載の方法。   27. A method according to any one of claims 21 to 26, wherein the flow rates of the second and fourth streams are approximately equal so that the liquid enters the reservoir at approximately the same rate at which the liquid is removed from the reservoir. リザーバー液中の少なくとも一部の液体を、実質的に毒素を含まない置換液に置換する段階をさらに含む、請求項21記載の方法。   23. The method of claim 21, further comprising replacing at least a portion of the liquid in the reservoir liquid with a replacement liquid that is substantially free of toxins. リザーバーに由来する液体中の毒素を毒素結合固定相によって除去する段階をさらに含む、請求項21記載の方法。   24. The method of claim 21, further comprising removing toxins in the fluid from the reservoir with a toxin-binding stationary phase. 液体供給源が血液供給源である、請求項21〜29のいずれか一項記載の方法。   30. A method according to any one of claims 21 to 29, wherein the liquid source is a blood source. 液体供給源がリザーバーである、請求項21記載の方法。   24. The method of claim 21, wherein the liquid source is a reservoir. リザーバーが患者の体液を含有する、請求項31記載の方法。   32. The method of claim 31, wherein the reservoir contains patient fluid. 体液が血液、血漿、血清、脳脊髄液、または腹水からなる群より選択される、請求項32記載の方法。   35. The method of claim 32, wherein the body fluid is selected from the group consisting of blood, plasma, serum, cerebrospinal fluid, or ascites. 第四の流出流から毒素分子を除去するために透析を用いる段階がさらに含まれる、請求項21記載の方法。   24. The method of claim 21, further comprising using dialysis to remove toxin molecules from the fourth effluent stream. 液体供給源が患者であって、該患者から注入ラインを通して流入液が採取され、かつ第一の流出流が排出ラインを介して患者に戻る方法であって、患者、注入ライン、および排出ラインが回路を形成する、請求項21記載の方法。   A method in which the liquid source is a patient, an influent is collected from the patient through an infusion line, and a first effluent is returned to the patient through the drain line, the patient, the infusion line, and the drain line being 24. The method of claim 21, forming a circuit. 流入液を分配する段階に、アルブミンを第二の流出流に入らせる段階が含まれ、リザーバー液を分配する段階が、アルブミンが時間と共にリザーバー内に濃縮するように、第三の流出流においてアルブミンをリザーバーに戻す、請求項21〜35のいずれか一項記載の方法。   Distributing the influent includes allowing albumin to enter the second effluent, and distributing the reservoir liquid includes albumin in the third effluent such that albumin concentrates in the reservoir over time. 36. A method according to any one of claims 21 to 35, wherein the is returned to the reservoir. リザーバーから液体を回収する段階をさらに含む、請求項21〜26のいずれか一項記載の方法。   27. A method according to any one of claims 21 to 26, further comprising the step of recovering a liquid from the reservoir. 有用な生体成分を抽出する段階をさらに含む、請求項37記載の方法。   38. The method of claim 37, further comprising extracting useful biological components. 抽出された有用な生体成分を患者に投与する段階をさらに含む、請求項38記載の方法。   40. The method of claim 38, further comprising administering the extracted useful biological component to the patient. 有用な生体に、サイトカイン、ケモカイン、および免疫調節剤からなる群より選択される成分が含まれる、請求項38または39記載の方法。   40. The method of claim 38 or 39, wherein the useful organism comprises a component selected from the group consisting of cytokines, chemokines, and immunomodulators. 有用な生体成分を研究のために用いる段階をさらに含む、請求項37または40記載の方法。   41. The method of claim 37 or 40, further comprising using a useful biological component for research. 第一の流出流が一次排出ラインを介して供給源に戻ることができる、一次注入ラインを介して流入口で供給源からの一次流入液を受け入れるための、および流入液を、より大きい成分が濃縮された第一の流出流とより小さい成分が濃縮された第二の流出流とに分配するための、一次浄化手段と、
第二の流出流を受容するように位置する、リザーバー液を保存するリザーバーと、
第四の流出流が一次浄化手段の流入口または流出口(output)に連結され、かつ第三の流出流がリザーバーに連結される、リザーバーからリザーバー液を受け入れるための、およびリザーバー液を、より大きい成分が濃縮された第三の流出流とより小さい成分が濃縮された第四の流出流とに分配するための、リザーバーに連結された二次浄化手段と
を含む、血液浄化装置。
The first effluent stream can be returned to the source via the primary discharge line, to receive the primary influent from the source at the inlet via the primary injection line, and the influent is larger components. A primary purification means for distributing the concentrated first effluent to a second effluent enriched with smaller components;
A reservoir for storing reservoir fluid, positioned to receive a second effluent;
A fourth effluent is connected to the inlet or output of the primary purification means, and a third effluent is connected to the reservoir, for receiving reservoir fluid from the reservoir, and more A blood purification device comprising: a secondary purification means coupled to a reservoir for distributing a third effluent stream enriched in a larger component and a fourth effluent stream enriched in a smaller component.
毒素を吸着させるための三次浄化手段を含む、請求項42記載の血液浄化装置。   43. The blood purification apparatus according to claim 42, comprising tertiary purification means for adsorbing toxins. 透析によって毒素を除去するための三次浄化手段を含む、請求項42記載の血液浄化装置。   43. The blood purification apparatus according to claim 42, comprising tertiary purification means for removing toxins by dialysis. 一次浄化デバイスが含まれる、供給源に連結された一次回路を作製する段階;
血液からの中間の分子量の分子を含有する流出流を生成するために、供給源から一次回路および一次浄化デバイスを通して液体を流す段階;
中間の分子量の分子を含有する流出流をリザーバー内に収集する段階;
中間の分子量の分子の濃度を時間と共に増加させるために、リザーバー内に中間の分子量の分子を残す様式で、リザーバーから液体画分を抽出する段階
を含む、血液または血液由来液の供給源を浄化するための方法。
Creating a primary circuit coupled to a source including a primary purification device;
Flowing a liquid from a source through a primary circuit and a primary purification device to produce an effluent containing intermediate molecular weight molecules from the blood;
Collecting an effluent stream containing molecules of intermediate molecular weight in a reservoir;
Purifies the source of blood or blood-derived fluid, including extracting a liquid fraction from the reservoir in a manner that leaves the intermediate molecular weight molecules in the reservoir to increase the concentration of the intermediate molecular weight molecule over time How to do.
抽出された液体画分が供給源に戻される、請求項45記載の方法。   46. The method of claim 45, wherein the extracted liquid fraction is returned to the source. 抽出された液体画分が一次浄化デバイスを介して供給源に戻される、請求項46記載の方法。   48. The method of claim 46, wherein the extracted liquid fraction is returned to the source via a primary purification device. 抽出が二次浄化デバイスを用いて達成される、請求項45記載の方法。   46. The method of claim 45, wherein extraction is accomplished using a secondary purification device. 低分子量の毒素を除去するために透析デバイスまたは吸着デバイスを用いる段階をさらに含む、請求項45〜48のいずれか一項記載の方法。   49. The method of any one of claims 45 to 48, further comprising using a dialysis device or an adsorption device to remove low molecular weight toxins. 供給源に連結された一次回路を作製するための手段と、
中間の分子量の分子を含有する流出流を血液から除去する一次浄化デバイスを含有する一次回路を通して供給源から液体を流すための手段と、
中間の分子量の分子を含有する流出流をリザーバー内に収集するための手段と、
中間の分子量の分子の濃度を時間と共に増加させるために、リザーバー内に中間の分子量の分子を残す様式で、リザーバーから液体を抽出するための手段と
を含む、血液または血液由来液の供給源を浄化するためのシステム。
Means for creating a primary circuit coupled to a source;
Means for flowing liquid from a source through a primary circuit containing a primary purification device that removes an effluent stream containing molecules of intermediate molecular weight from the blood;
Means for collecting in the reservoir an effluent stream containing molecules of intermediate molecular weight;
A source of blood or blood-derived fluid, including means for extracting fluid from the reservoir in a manner that leaves the intermediate molecular weight molecules in the reservoir to increase the concentration of the intermediate molecular weight molecules over time. System for purifying.
抽出された液体を供給源に戻すための手段をさらに含む、請求項50記載のシステム。   51. The system of claim 50, further comprising means for returning the extracted liquid to the source. 抽出された液体を一次浄化デバイスを介して供給源に戻すための手段をさらに含む、請求項51記載のシステム。   52. The system of claim 51, further comprising means for returning the extracted liquid to the source via the primary purification device. 抽出を達成するための二次浄化手段をさらに含む、請求項50記載のシステム。   51. The system of claim 50, further comprising secondary purification means for effecting extraction. 低分子量の毒素を除去するために透析手段または吸着手段をさらに含む、請求項50〜53のいずれか一項記載のシステム。   54. The system according to any one of claims 50 to 53, further comprising a dialysis means or an adsorption means for removing low molecular weight toxins. 第一の液体のある量を供給源から取り出す段階;
毒素保有分子が濃縮された抽出液を生成するために、第一の液体から毒素保有分子を選択的に抽出する段階;
抽出液を保存する段階;
抽出された毒素保有分子より低分子量の分子を抽出液から回収する段階;および
低分子量の分子を供給源に戻す段階
を含む、第一の液体を浄化するための方法。
Removing an amount of the first liquid from the source;
Selectively extracting the toxin-carrying molecule from the first liquid to produce an extract enriched in the toxin-carrying molecule;
Storing the extract;
A method for purifying a first liquid, comprising: recovering a lower molecular weight molecule from the extracted liquid than the extracted toxin-carrying molecule; and returning the lower molecular weight molecule to the source.
取り出す段階、抽出する段階、保存する段階、回収する段階、および戻す段階が同時に行われる、請求項55記載の方法。   56. The method of claim 55, wherein the steps of removing, extracting, storing, recovering, and returning are performed simultaneously. 毒素保有分子がタンパク質である、請求項55または56記載の方法。   57. The method of claim 55 or 56, wherein the toxin-carrying molecule is a protein. タンパク質がアルブミンである、請求項57記載の方法。   58. The method of claim 57, wherein the protein is albumin. 第一の液体のある量を供給源から取り出すための手段と、
抽出されたタンパク質分子を含有する抽出液を生成するために、該液体から毒素保有分子を選択的に抽出するための手段と、
抽出液を保存するための手段と、
抽出された毒素保有分子より低分子量の分子を抽出液から回収するための手段と、
低分子量の分子を液体供給源に戻すための手段と
を含む、第一の液体を浄化するためのシステム。
Means for removing an amount of the first liquid from the source;
Means for selectively extracting toxin-carrying molecules from the liquid to produce an extract containing the extracted protein molecules;
Means for storing the extract;
Means for recovering from the extract a molecule having a lower molecular weight than the extracted toxin-carrying molecule;
And a means for purifying the first liquid comprising means for returning low molecular weight molecules back to the liquid source.
同時に、取り出し、抽出し、保存し、回収し、かつ戻す手段をさらに含む、請求項59記載のシステム。   60. The system of claim 59, further comprising means for simultaneously removing, extracting, storing, retrieving and returning.
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