JP5969522B2 - 改善された透析液再生のための吸着剤カートリッジの構成 - Google Patents

Description

相互参照
本出願は、２０１３年２月２日に出願された米国仮特許出願第６１／７６０，０７９の優先権を主張するが、その全体的な内容は参照によって本明細書に組み入れられる。

本発明は、血液透析、血液透析濾過、腹腔透析及び血液濾過の間での透析液再生の処理能力及び効率性を改善する吸着剤カートリッジ構成についてのシステム及び方法に関する。

たとえば、再循環透析液システム（「ＲＥＤＹ」システム）のような再生透析システムは、使用済みの透析液から不純物、老廃物、及び電解質を取り除く再生物質を含有し、再構成し、再利用することができる清浄化透析液を生じる。実施される透析治療に応じて透析液再生には数キログラムの吸着材が必要とされ得る。従って、血液透析、血液濾過、血液透析濾過、及び腹腔透析の間に必要とされる吸着材の量をできるだけ抑えるシステム及び方法に対してニーズがある。再生モジュールの低下した重量及びコストを有するシステム及び方法に対するニーズもある。さらに、透析液再生の間に消費される再生物質の量を減らす吸着剤カートリッジのような再生モジュールの構成に対するニーズがある。

本発明は、たとえば、吸着材のような再生物質に基づく透析液再生システムを有する血液透析、血液濾過、血液透析濾過、及び腹腔透析のシステムを指向する。任意の実施形態では、再生システムは、第１の選択された再生物質を含有する第１の再生モジュールと、第１の選択された再生物質を含有する第２の再生モジュールと、第１の混合チャンバーを有することができ、その際、流体の第１の出口の流れは、第１の混合チャンバーを連続して出ることができ、第１の選択された再生物質と流体連通する第１の再生モジュールを通って流れ、第１の混合チャンバーに戻り、流体の第２の出口の流れは、第１の混合チャンバーを連続して出ることができ、第１の選択された再生物質と流体連通する第２の再生モジュールを通って流れる。

任意の実施形態では、再生システムは第１の混合チャンバーに入り、第１の混合チャンバーにて第１の混合チャンバーに入る流体の第２の入口の流れと混合される流体の第１の入口の流れを有することができる。再生システムは、静的ミキサー要素又は第２の入口の流れから第１の入口の流れを分離する半透膜を有する混合チャンバーも有することができ、溶質は第１の入口の流れから第２の入口の流れに拡散する。任意の実施形態では、第２の入口の流れは第１の混合チャンバーに戻る第１の入口の流れから成る。任意の実施形態では、第１の出口の流れ及び第２の出口の流れは実質的に同一の成分濃度を有することができる。任意の実施形態では、第１の再生モジュールは、第１の選択された再生物質の総処理能力で作動することができる。任意の実施形態では、流体は透析液溶液であることができ、第１の選択された再生物質は透析液溶液から老廃物種を取り除くことができる。任意の実施形態では、流体は濾液溶液であることができ、第１の選択された再生物質は濾液溶液から老廃物種を取り除くことができる。

任意の実施形態では、第１の選択された再生物質は、ウレアーゼ、アルミナ、リン酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、活性炭、又は他のイオン交換材の少なくとも１つを有することができる。

任意の実施形態では、第２の再生モジュールは、第２の選択された再生物質を有することができ、第１の選択された再生物質が流体から第１の老廃物種を取り除き、第２の選択された再生物質が流体から第２の老廃物種を取り除く。

任意の実施形態では、第１の選択された再生物質は、ウレアーゼ、アルミナ、リン酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、活性炭、又は他のイオン交換材の少なくとも１つを有することができ、第２の選択された再生物質は、ウレアーゼ、アルミナ、リン酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、活性炭、又は他のイオン交換材の少なくとも１つを含む。

任意の実施形態では、第１の選択された再生物質は、ウレアーゼ、アルミナ、酸化ジルコニウム、又は活性炭の少なくとも１つを有することができ、第２の選択された再生物質はリン酸ジルコニウムを含み、第１の再生モジュール及び第２の再生モジュールはそれぞれ等量の第１の選択された再生物質を含有する。

任意の実施形態では、第３の再生モジュールは第１の選択された再生物質及び第２の混合チャンバーを有することができ、流体の第３の出口の流れは、第２の混合チャンバーを出て、第１の混合チャンバーを通って流れ、流体の第４の出口の流れは、第２の混合チャンバーを出て、第３の再生モジュールを通って流れ、流体の第３の入口の流れは、第２の混合チャンバーに入り、流体の第４の入口の流れは、第２の混合チャンバーに入り、第１の入口の流れは第３の出口の流れから成り、第４の入口の流れは第２の出口の流れから成る。

任意の実施形態では、第１のポンプは流体が第１の混合チャンバーを通って流れるように作動することができる。

任意の実施形態では、第１の混合チャンバーと第２の再生モジュールの間の第２のポンプは第２の出口の流れが流れるように作動することができる。

本再生システムは、再生物質を含有する再生モジュールと再生物質を含有する向流吸着剤カートリッジを有することができ、その際、流体の第１の流れは再生物質と流体連通する向流吸着剤カートリッジに入り、流体の第２の流れは向流吸着剤カートリッジを出て、再び入り、流体の第３の流れは向流吸着剤カートリッジを出て、再生物質と流体連通する第２の再生モジュールを通って流れる。

任意の実施形態では、再生システムはさらに、流体の流れに沿って第１の混合チャンバーの下流に配置される微生物フィルターを含むことができる。

任意の実施形態では、再生システムはさらに、流体の流れに沿って微生物フィルターの上流で代替液ポンプを含むことができる。

任意の実施形態では、再生システムはさらに、第１の再生モジュールの上流に配置される第１のポンプと第２の再生モジュールの上流に配置される第２のポンプを含むことができる。

任意の実施形態では、再生システムの第１及び第２の再生モジュールの少なくとも一方が第１及び第２の区画を含むことができ、第１及び第２の区画は流体の流れに実質的に平行な方向で配向したバリアによって分離される。

任意の実施形態では、第１及び第２の区画は組成が異なることができる。

本再生システムは、単一の筐体単位に含有される第１の選択された再生物質と、第２の選択された再生物質と、混合チャンバーを含有する再生モジュールを有することができる。第１及び第２の再生物質は、ウレアーゼ、アルミナ、リン酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、活性炭、又は他のイオン交換材の少なくとも１つを有することができる。

任意の実施形態では、第１の流れは、混合チャンバーにて混合チャンバーに再び入る第２の流れと混合することができる。

任意の実施形態では、混合チャンバーを出る第２の流れと第３の流れは実質的に同一の成分濃度を有することができる。

任意の実施形態では、流体は透析液溶液であることができ、再生物質は透析液溶液から老廃物種を取り除く。

任意の実施形態では、流体は濾液溶液であることができ、再生物質は濾液溶液から老廃物種を取り除くことができる。

任意の実施形態では、再生物質はウレアーゼ、アルミナ、リン酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、活性炭、又は他のイオン交換材の少なくとも１つを有することができる。

任意の実施形態では、透析システムは、血液から透析液への溶質の移動を促進する透析器と、第１の選択された再生物質を含有する第１の再生モジュールと、第１の選択された再生物質を含有する第２の再生モジュールと、第１の混合チャンバーを有することができ、その際、透析液の第１の出口の流れは第１の混合チャンバーを連続して出ることができ、再生物質と流体連通した第１の再生モジュールを通って流れ、第１の混合チャンバーに戻り、透析液の第２の出口の流れは第１の混合チャンバーを連続して出ることができ、再生物質と流体連通した第２の再生モジュールを通って流れ、透析器を通って流れる。

本発明は、血液からの濾液の除去を促進するフィルターと、第１の選択された再生物質を含有する第１の再生モジュールと、第１の選択された再生物質を含有する第２の再生モジュールと、第１の混合チャンバーを有することができる濾過システムに関するものであり、その際、濾液の第１の出口の流れは第１の混合チャンバーを連続して出ることができ、再生物質と流体連通した第１の再生モジュールを通って流れ、第１の混合チャンバーに戻り、濾液の第２の出口の流れは第１の混合チャンバーを連続して出ることができ、再生物質と流体連通した第２の再生モジュールを通って流れ、透析器を通って流れる。

本発明はまた、第１の混合チャンバーから第１の選択された再生物質を含有する第１の再生モジュールに流体の第１の出口の流れを運ぶ工程と、再生物質と流体連通した第１の出口の流れから老廃物種を取り除く工程と、第１の出口の流れを第１の混合チャンバーに戻す工程と、第１の混合チャンバーに入る流体の第１の入口の流れを第１の混合チャンバーに戻される第１の出口の流れと混合する工程と、第１の混合チャンバーから第１の選択された再生物質を含有する第２の再生モジュールに流体の第２の出口の流れを運ぶ工程と、再生物質と流体連通した第２の出口の流れから老廃物種を取り除く工程を有することができる流体を再生する方法にも関する。

制御対応した透析液回路に関連する透析液再生システムを示す工程系統図である。 開放型の非固定容量の透析液回路に関連する透析液再生システムを示す工程系統図である。 制御対応した濾液回路に関連する血液濾過再生システムを示す工程系統図である。 制御対応した透析液回路に関連する血液透析濾過再生システムを示す工程系統図である。 腹腔透析システムに関連する透析液再生システムを示す工程系統図である。 単一のポンプと混合チャンバーを含む二段階吸着剤カートリッジの構成を示す工程系統図である。 ２つのポンプと混合チャンバーを含む二段階吸着剤カートリッジの構成を示す工程系統図である。 ２つのポンプと２つの混合チャンバーを含む３段階吸着剤カートリッジの構成を示す工程系統図である。 向流吸着剤カートリッジと２つのポンプと混合チャンバーを含む二段階吸着剤カートリッジの構成を示す工程系統図である。 単一の筐体に含有される二段階カートリッジの構成を示す工程系統図である。 吸着剤カートリッジの含水酸化ジルコニウムの処理能力と関連する透析液溶液のリン酸濃度との間の代表的な関係を表すグラフである。 関連する透析液溶液のカチオン総濃度に関するリン酸ジルコニウムの処理能力の代表的な関係を表すグラフである。 代表的な吸着剤カートリッジの構成を説明する図である。 別の代表的な吸着剤カートリッジの構成を説明する図である。 含水酸化ジルコニウム吸着剤カートリッジを出るリン酸の流出濃度を表すグラフである。

定義
特に定義されない限り、本明細書で使用される専門用語及び科学用語はすべて一般に、当業者によって共通して理解されるものと同じ意味を有する。本明細書で提供される定義は、明細書、特許請求の範囲及び図面の他の部分において、文脈及び提供される他の生得的な意味を考慮しないで、又はその使用によって厳格に解釈されるべきではない。

冠詞「ａ」及び「ａｎ」は物品の文法的目的の１又は１を上回る（少なくとも１）を指すのに本明細書で使用される。例として、「ａｎ要素」は１つの要素又は１つを上回る要素を意味する。

用語「実質的に」は、とりわけ、重量、高さ、長さ、面積、温度、角度寸法における値を任意で含む所与の値の少なくとも７５パーセント、８０パーセント、９０パーセント、９５パーセント、又は９９．９パーセントである２つの所与の値の間での類似性の程度を指す。

用語「総処理能力」は再生物質の特徴を指し、その際、選択された再生物質が「総処理能力」に達してしまったら、選択された再生物質を通過する溶液から特定の種をもはや取り除くことができない。用語「総処理能力」は選択された再生物質に接触した溶液から取り除くことができる特定の種の総量を指す。

用語「酸又は塩基の同等物」は、同等の酸が同一視される酸のモル当たり等モル数の水素若しくはヒドロニウムのイオンを、又は同等の塩基が同一視されるモルの水酸基イオンを供与する又は受容する同等の酸又は塩基を指す。

透析システムにおける「酸濃縮ポンプ」として歴史的に知られる用語「カチオン注入液ポンプ」は、たとえば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン及びカリウムイオンのような少なくとも１つのカチオン種を含有する物質を有するリザーバに及び/又はリザーバから流体の流れを移動させる又は制御する機能を果たすポンプを指す。本発明では、歴史的に使用された用語である「酸濃縮ポンプ」を使用する。

用語「酸供給」は酸溶液が酸供給源から得られ、酸溶液を受入供給源若しくは流路に接続され又は供給するのを可能にする流体連通の状態を指す。

「酸」は、アレニウス酸、ブレンステッド・ローリー酸又はルイス酸であることができる。アレニウス酸は溶液にてヒドロニウムイオン（Ｈ_３Ｏ^＋）の濃度を高める物質又は流体である。ブレンステッド・ローリー酸はプロトン供与体として作用することができる物質である。ルイス酸は電子対受容体である。

用語「活性炭」はグラム当たり５００ｍ^２を超える表面積を有する多孔性炭素物質を指し得る。活性炭は、たとえば、とりわけ、鉛、水銀、ヒ素、カドミウム、クロム及びタリウムのような重金属、たとえば、塩素及びクロラミンのような酸化剤、フッ素イオン、及びたとえば、リン酸及び、たとえば、クレアチニンや尿酸のような特定の窒素含有老廃物のような老廃物種を含む幾つかの種を吸収することが可能であり得る。

用語「投与すること」、「投与する」、「送達すること」、「送達する」、「導入すること」及び「導入する」は、電解質及びアルカリイオン及び／又はアルカリ土類イオンを含む少なくとも１つの成分の変化した濃度を有する水又は透析液のそれを必要とする患者への導入を示す文脈で相互交換可能に使用することができ、さらに、水、剤又はアルカリイオン及び／又はアルカリ土類イオンの透析液又は透析回路への導入を意味することができ、そのような水、剤又はアルカリイオン及び／又はアルカリ土類イオンは、拡散、拡散膜の横断又は他の手段によって患者の血液に入るであろう。

用語「空気トラップ」は気体と液体の混合物から気体を分離するための構造又は当該技術で既知の他の分離手段を指す。空気トラップは、気体の通過を可能にする、また水の通過を妨げる疎水性の膜を含むことができる。

用語「アルブミン篩係数」は膜を交差するアルブミンの量を記載するのに使用することができる。

用語「アンモニア検知モジュール」及び「アンモニア検出器」は流体におけるアンモニア及び／又はアンモニウムイオンの所定のレベルを検出する又は濃度を測定する機能のすべて又は一部を実施する手段を指す。

用語「アニオン交換膜」は負に荷電したイオン（アニオン）を通過させる正に荷電した膜を指す。

用語「抗凝固剤」はヘパリン、フラグミン（登録商標）及びクエン酸ナトリウムのような血液の凝固を防ぐ又は遅らせる物質である。

用語「大気圧」はシステムが作動している時点でのシステムの近傍での環境における空気の局所圧を指す。

用語「塩基濃縮ポンプ」は、流体の流れが塩基溶液又はアルカリ溶液の回路への容積移動を制御するように流体溶液での作業を行う装置を指す。

用語「塩基濃縮リザーバ」は、様々な量の塩基性又はアルカリ性の流体溶液を含有するポンプによって任意でアクセス可能な入れ物又は容器を指す。

用語「基本モジュール」は１以上の流体経路を組み入れる血液透析、血液透析濾過又は血液濾過のための装置の基本単位である。基本モジュールに含むことができる例となる非限定の成分には、導管、弁、ポンプ、流体接続ポート、検知装置、コントローラ及びユーザーインターフェースが挙げられる。基本モジュールは、血液透析、血液透析濾過又は血液濾過のための装置の再利用可能な又は使い捨てのモジュールと連動させて、たとえば、透析、清浄化、殺菌、感作又は血液洗い戻し回路のような少なくとも１つの完全な流体回路を形成するように構成することができる。

「塩基」は、水素カチオン（プロトン）を受容することができる又はさらに一般的には価電子の対を供与することができる物質であることができる。可溶性塩基は、定量的に水酸イオン（ＯＨ^-）を含有し、放出するのであれば、アルカリと呼ばれる。ブレンステッド・ローリー理論は、塩基をプロトン（水素イオン）受容体として定義する一方で、さらに一般的なルイス理論は塩基を電子対供与体として定義し、プロトン以外のルイス酸が含まれるようにする。アレニウス塩基はアルカリにのみ厳密に適用可能である水酸アニオンとして作用する。

用語「塩基供給」は塩基溶液が塩基供給源から得られ、受入供給源若しくは流路に接続され又は供給するのを可能にする流体連通の状態を指す。

用語「重炭酸緩衝液成分」は組成物の任意の量、比率又はｐＨにて重炭酸塩（ＨＣＯ_３ ⁻）イオン又は重炭酸塩イオンの共役酸を含有する組成物を指す。重炭酸緩衝液系はヒトを含む生物の酸／塩基恒常性における重要な緩衝液系である。緩衝液として、それは相対的に一定の血漿ｐＨを維持し、それを変える力に対抗する傾向がある。この系では、二酸化炭素（ＣＯ_２）が水と結合して炭酸（Ｈ_２ＣＯ_３）を形成し、それは、以下の反応に示すように続いて迅速に解離して水素と重炭酸イオン（ＨＣＯ_３ ⁻）を形成する。二酸化炭素と炭酸の平衡は酵素、炭酸脱水酵素によって触媒され；炭酸と重炭酸の平衡は単純なプロトン解離／会合であり、触媒を必要としない。

ルシャトリエの原理に従った化学平衡におけるシフトによって系の妨害は代償されるであろう。たとえば、過剰な水素イオンをダンプすることによって血液を酸性化しようとするなら（酸血症）、それら水素イオンの一部は重炭酸イオンと会合し、炭酸を形成し、その結果、他の場合よりも少ない酸性度の正味上昇を生じる。

用語「重炭酸緩衝液濃縮物」は、たとえば、透析液のｐＨを再調整するのに使用することができる正常な生理的レベルで見られるよりも高い濃度での重炭酸（ＨＣＯ_３ ⁻）緩衝液成分組成物を指す（その使用に関連する重炭酸緩衝液成分の定義も参照）。

用語「重炭酸カートリッジ」は独立型容器であることができる、又は血液透析、血液透析濾過又は血液濾過のための装置と統合して形成され得る容器を指す。重炭酸カートリッジは、重炭酸ナトリウムのような緩衝液材料の供給源を保存することができ、血液透析、血液透析濾過又は血液濾過のためのシステムで見られる少なくとも１つの他の機能的モジュールと連動するように構成することができる。たとえば、重炭酸カートリッジは少なくとも１つの流体経路を含有することができ、たとえば、導管、弁、フィルター、又は流体接続ポートのような成分を含むことができる。重炭酸カートリッジは使い捨てであることができ、又はカートリッジが枯渇の際、再充足される消耗品であることができる。具体的には、用語「重炭酸消耗品容器」は、システムの作動の間に枯渇する重炭酸ナトリウムのような重炭酸の供給源である固体及び／又は溶液の形態での物質を有する又は保持する物体又は装置を指す。物体又は装置は、単回使用であってもよいし、たとえば、消費された物質を置き換えるために物体を再充足することによって補充されて複数回使用されてもよい。

用語「重炭酸供給」は、透析システム又は限外濾過システムの一部に導入される流体溶液を指す。たとえば、「重炭酸供給」は、透析液のｐＨを再調整するのに使用される重炭酸緩衝液濃縮物を含有する導管である。

用語「二方向性ポンプ」は、２つの対向する方向のいずれかで流体が交互に流れるようにする流体での作業を行うように構成された装置を指す。

「生体適合性物質」は、本明細書で熟考される特定の医療システム、治療又は送達の方法のいずれかにて許容可能な宿主の応答を伴って生体組織と調和する能力を有する物質である。生体適合性物質は、本明細書に含有される本発明のいずれかの適用の間、生体系と接触する又は相互作用するように意図される合成の、天然の又は修飾された天然のポリマーから成ることができる。

用語「双極性電気透析システム」は双極性膜を介してイオンを選択的に移動させる電気化学的な分離工程を指す。

用語「双極性膜」は、アニオン交換膜とカチオン交換膜を接着して形成され、膜が水の水素イオンへの解離を生じる膜を指す。アニオン交換膜とカチオン交換膜は、水が外側の塩水溶液から膜の中へ拡散する薄い界面を双極性膜が有するように物理的に又は化学的に一緒に接合することができる。

用語「血液アクセス接続」は、それを介して対象の血液が体外の回路に又は回路から運ばれる接合部又は開口部を指す。一般に、血液アクセス接続は、体外回路の導管の端末側終端と治療を受ける対象に遠位であるカテーテル又はフィステル針の端末側終端との間に作られる。対象は治療を受ける際、１以上の血液アクセス接続を有し得る。２つの血液アクセス接続の場合、それらは動脈血液アクセス接続及び静脈血液アクセス接続と呼ばれ得る。

用語「血液溶質」は血液又は透析液に溶解された、懸濁された又は存在する物質を指す。

用語「ボーラス」は、溶液の濃度が変化するような、１以上の溶質、たとえば、ナトリウム、グルコース及びカリウム、又は溶媒、たとえば、水の量又は濃度での限定された持続時間の増加（時には低下）を指す。用語「ボーラス」は、対象における量又は濃度が増加する又は低下するようにそれが透析膜を横切る拡散及び／又は対流を介して対象の血液に送達されるような溶質及び／又は溶媒の透析液流体路への送達を含む。「ボーラス」はまた、透析膜を最初に通過することなく直接、体外の流路又は対象の血液に送達され得る。

用語「容器入り水」は濾過され又は精製されてもよく、容器に包装されている水を指す。容器入り飲料水には、飲料水として包装され、消費者に提供されている水が含まれる。

用語「貫流処理能力」は貫流が生じるまで吸着材が取り除くことができる溶質の量を指す。貫流は再生モジュールを出る特定の溶質の濃度がゼロでなくなると生じる。

用語「泡検出器」、「泡感知器」、「気体検出器」及び「空気検出器」は、液体における空洞、空隙又は気体泡の存在を検出することができる装置を指す。

用語「緩衝液導管流路」は、たとえば、重炭酸のような緩衝物質の保存された供給源と流体連通した流体の流路を指す。

用語「緩衝液供給源」は、緩衝性を提供する重炭酸、酢酸又は乳酸のような保存された物質を指す。

用語「緩衝液供給源容器」及び「緩衝液供給源カートリッジ」は、緩衝性の供給源、たとえば、重炭酸、酢酸又は乳酸である固体及び／又は溶液の形態での１以上の物質を有する又は保持する物体；及びシステムの作動の間、緩衝性物質の少なくとも一部が物体から放出される少なくとも１つのポート又は開口部をさらに有する物体を指す。

用語「血液系の溶質モニタリングシステム」は血液又は透析液に溶解した又は懸濁された又は存在する物質をモニターするシステムを指す。

用語「血液洗い戻し」は、通常、治療セッションの終わりで且つ対象の血液アクセス接続（単数）又は接続（複数）を切断する又は取り除く前に、透析器及び／又は体外の回路から血液を対象に戻すことを指す。手順には、体外の回路を介して生理的に適合性の溶液を運び、対象の血液アクセス接続（単数）又は接続（複数）を介して体外の回路から対象に血液を押し出す又は流すことが含まれる。

用語「バイパス回路」、「バイパス導管」、「バイパス流路」、「バイパス導管流路」及び「バイパス」は、流体の少なくとも一部が１以上の他の成分に接触しない又はそれを通過しないように流体回路の１以上の他の成分の周りの流体を運ぶために代替の流体経路を作るように構成される又は操作可能な成分又は成分の集積を指す。時には、用語「シャント」は、用語「バイパス」と相互交換可能に使用され得る。本段落にて列記された上記「バイパス」用語のいずれかが、制御対応のシステムの一部としての文脈で使用される場合、そのときは、関連する参照された「バイパス」は本明細書で定義されるような制御対応のシステム内での操作に関して適切な特徴を有する。

用語「バイパス調節器」は流体回路のバイパス部分を通過することができる流体の量を決定することができる弁のような成分を指す。

用語「容量性の脱イオン化」は２つの電極間に電場を適用することによって溶液から塩を直接取り除く工程を指す。

用語「カートリッジ」は、本発明のシステムの操作のために使用される少なくとも１つの物質を含有する区画又は区画の集積を指す。

用語「カセット」は、用具、装置又はシステムに連結される又はそれと共に使用するために一緒に配置される成分の組分けを指す。カセットにおける１以上の成分は、単回使用の、使い捨ての、消耗品の、置換可能な、又は耐久性の品目又は材料の組み合わせであることができる。

用語「カチオン交換膜」は、正に荷電したイオン（カチオン）を通過させる負に荷電した膜を指す。慣例により、電位が電気透析セルに印加されると電流は陽極から陰極に流れる。塩化物イオンのような負に荷電したアニオンは陽極に引かれ、ナトリウムイオンのような正に荷電したカチオンは陰極に引かれる。

用語「カチオン注入液供給源」は、カチオンが得られる供給源を指す。カチオンの例には、カルシウム、マグネシウム及びカリウムが挙げられるが、これらに限定されない。供給源はカチオンを含有する溶液又はシステムによって水和される乾燥組成物であることができる。カチオン注入液供給源は、カチオンに限定されず、透析液又は代替液に注入される他の物質を任意で含んでもよく、非限定例はグルコース、デキストロース、酢酸及びクエン酸であることができる。

用語「カチオン濃縮リザーバ」は少なくとも１種のカチオン、たとえば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン又はカリウムイオンで構成される物質を有する又は保持する物体を指す。

用語「連通する」及び「連通」には、要素間でのデータ伝達のための直接又は遠隔操作でのシステムの電気要素の接続が含まれるが、これら限定されない。用語にはまた要素間の流体接点を可能にするシステムの流体要素の接続も含まれるが、これらに限定されない。

用語「導管」、「導管」又は「流路」は、流体が移行する又は移動することができる空隙容積を有する菅又は通路を指す。導管は、流体の移行の方向に直交する寸法より有意に長い流体の移行の方向に平行な寸法を有することができる。

用語「向流吸着剤カートリッジ」は、２つの入口と２つの出口の流路を含む上記で定義されたような吸着剤カートリッジを指す。第１の入口の流路と第２の入口の流路は、吸着剤カートリッジを通る流れの方向に沿って吸着剤カートリッジの対向する端部にある。同様に、第１の出口の流路と第２の出口の流路は、吸着剤カートリッジを通る流れの方向に沿って吸着剤カートリッジの対向する端部にある。第１の入口と第２の出口は吸着剤カートリッジの同一端部にある。また、第１の出口と第２の入口は吸着剤カートリッジの同一端部にある。

用語「中心軸」は、（ａ）その周りを身体又は幾何図が回転する又は回転すると仮定され得る直線；（ｂ）それに関して身体又は図が対称である直線−対称軸とも呼ばれる；（ｃ）曲線の平行弦のシステムを直角に二分し、曲線を２つの対称な部分に分割する直線；又は（ｄ）座標系の基準線の１つを指す。

用語「キレート樹脂」は、選択されたイオン及びリガンドと相互作用し、選択的にそれに結合する樹脂の部類を指す（工程はキレート化と呼ばれる）。ＩＵＰＡＣによれば、２以上の別々の座標の形成又は存在が結合する。

用語「慢性腎疾患」（ＣＫＤ）は、時間をかけた腎臓機能の緩やかな喪失を特徴とする状態を指す。ＣＫＤの最も一般的な原因は高血圧、糖尿病、心疾患、及び腎臓で炎症を起こす疾患である。ＣＫＤは感染又は尿路閉塞が原因でも生じ得る。ＣＫＤが進行すると、末期の腎疾患（ＥＳＲＤ）をもたらすことができ、腎臓は十分なレベルで機能できなくなる。

用語「クエン酸」は、化学式Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_７を有する有機酸を指し、分子の無水形態及び水和形態、並びに分子を含有する水溶液を含み得る。

用語「清浄化及び／又は殺菌の濃縮物」は、装置の清浄化及び／又は殺菌で使用するための少なくとも１つの物質を含有する乾燥物質又は濃縮された溶液を指す。

用語「清浄化及び／又は殺菌の溶液」は、少なくとも１つの混入物の少なくとも一部を取り除く、破壊する又は損傷する目的で使用される流体を指す。混入物は有機物、無機物又は生物であり得る。流体は、熱エネルギーの伝達によって、化学的手段によって、流動摩擦、又はそれらの組み合わせによってその目的を達成し得る。

用語「清浄化マニホールド」及び「清浄化及び殺菌のマニホールド」は、流体接続ポート及び１以上の流体経路、又は基本モジュールのジャンパポート間に接続すると基本モジュールのジャンパポート間に運ばれる流体のために１以上の経路を作る流体ポートジャンパを有する装置を指す。清浄化マニホールドはさらに、追加の要素、たとえば、弁及びリザーバで構成され得る。

用語「容器」は本明細書で使用されるとき、たとえば、使用済みの透析液流体、又は塩化ナトリウム又は重炭酸ナトリウムの溶液又は固体のような流体又は固体を保持するのに柔軟性であってもよく又は柔軟性でなくてもよい貯蔵場所である。

用語「共通の容器」、「共通のカートリッジ」又は「共通のリザーバ」等は、１を超える物質を保持することができるが、１を超える物質を保持する時間は同時であってもよいし、必ずしも同時でなくてもよい物体又は装置を指す。物質は固体形態及び／又は溶液形態であってもよく、物体又は装置の中で別々の区画に保持されてもよい。

用語「共通の流体入口ポート」は、流体すべてが先ず通過して物体、装置又は集合体に入る開口部又は隙間を指す。

用語「共通の流体出口ポート」は、流体すべてが通過して物体、装置又は集合体を出る開口部又は隙間を指す。

用語「連通する」及び「連通」には、要素間でのデータ伝達のための直接又は遠隔操作でのシステムの電気要素の接続が含まれるが、これら限定されない。用語にはまた要素間の流体接点を可能にするシステムの流体要素の接続も含まれるが、これらに限定されない。

用語「成分」（単数）及び「成分」（複数）は、さらに大きな設定又はシステムの一部又は要素を指す。本明細書で使用されるとき、成分は個々の要素であってもよく、又はそれ自体、設定、たとえば、カセット又は清浄化及び／又は殺菌のマニホールドとして構成される成分の組分けであってもよい。

用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」には、単語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」に続くどんなものも含まれるが、これらに限定されない。従って、その用語の使用は、列記された要素が必要とされる又は強制的であるが、他の要素は任意であり、存在してもよく又は存在しなくてもよいことを示す。

用語「濃縮物ポンプ」は、流体の流れを起こす流体溶液での作業を実施することができる装置を指し、たとえば、注入液又は酸濃縮物、塩基濃縮物、又は緩衝液濃縮物のような流体容量を積極的に制御し、回路に移すことができる。

用語「濃縮物の流路」、「濃縮物の流れループ」、「濃縮物の流れ」は、イオン濃度が電気透析の間に上昇する流体ラインを指す。

用語「調整導管流路」及び「調整流路」は、調整物質、たとえば、ナトリウム塩又は重炭酸の供給源を組み入れる流体経路、回路又は流れのループを指す。

用語「調整流路の入口」は、流体が調整流路に入る調整流路における位置を指す。

用語「調整流路の出口」は、流体が調整流路を出る調整流路における位置を指す。

用語「導電率計」、「導電率感知器」、「導電率検出器」、導電率電極等は文脈では、溶液及び／又はナトリウムイオンのようなイオンの電気伝導性、溶液の濃度を測定する装置を指す。特定の例では、導電率の感知器、メータ又は伝導体はナトリウムイオンのような特定のイオンに向けることができ、「ナトリウム電極」、「ナトリウム感知器」、「ナトリウム検出器」、又は「ナトリウム計」と呼ばれ得る。

用語「導電性の種」は、電流を伝導する物質の能力を指す。電解質は、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、リン酸及び塩化物のイオンの存在のような、しかし、それらに限定されない透析液流体における導電性の種の一例である。電流を伝導する流体の能力は大部分、溶液に存在するイオンのお蔭である。電流を伝導する流体の能力は大部分、溶液に存在するイオンのお蔭である。

用語「導管」、「回路」及び「流路」は、流体が移行する又は移動することができる空隙容積を有する容器又は通路を指す。導管は、流体の移行の方向に直交する寸法より有意に長い流体の移行の方向に平行な寸法を有することができる。

用語「接続可能な」は、位置を維持する、流体の流れを可能にする、測定を行う、電力を伝達する、及び電気シグナルを伝達することを含むがそれに限定されない目的で一緒に接合することができることを指す。用語「接続可能な」は、一時的に又は永続的に一緒に接合することができることを指すことができる。

用語「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は語句「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」に続くどんなものも含み、それに限定される。従って、その語句は限定された要素が要求され、強制的であり、他の要素は存在し得ないことを示す。

用語「実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」は用語「実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」に続くどんなものも含み、記載された装置、構造又は方法の基本的な操作に影響を及ぼさない追加の要素、構造、行為又は特徴を含む。

用語「消耗品」は、本発明の任意の機能の実行の間になくなる、廃棄される、消費される又は使い尽くされる成分を指す。例には、ある量のナトリウム、重炭酸、電解質、注入液、吸着剤、清浄化及び殺菌剤、抗凝固剤、及び１以上の濃縮物溶液の成分が挙げられる。

用語「消耗品カートリッジ」及び「消耗品容器」は、システムの操作の間に枯渇する１以上の物質を有する又は保持する物体又は装置を指す。１以上の物質は固体形態及び／又は溶液形態であってもよく、物体又は装置の別々の区画に存在することができる。物体又は装置は単回使用であってもよく、たとえば、消費された物質を置き換えるために物体を再充填することによって補充されて複数回使用されてもよい。

用語「接触する」、「接触された」及び「接触している」は文脈では、（１）物体、流体又は表面の一体化すること又は触ること；（２）触れている又はすぐ間近にある状況又は状態；（３）接続又は相互作用を指す。たとえば、「吸着物質に接触している透析液」に関連して、吸着剤の容器、システム又はカートリッジの材料又は材料層と一体化し、触れて、又はすぐ間近にあってそれと接続する又は相互作用する透析液を指す。

用語「容器」は本明細書で使用されるとき、たとえば、使用済みの透析液流体、又は塩化ナトリウム又は重炭酸ナトリウムの溶液又は固体等のような流体又は固体を保持するのに柔軟性であってもよく又は柔軟性でなくてもよい貯蔵場所である。

用語「混入物」は、システムの治療又は操作を受けている対象の健康の損傷を引き起こし得る望ましくない又は厄介な物質又は生物を指す。

たとえば、「限外濾過ポンプ」のような、用語「制御ポンプ」は、流体を二方向性にポンプで送り、区画又は回路の中への又はその外への流体容量の移動を積極的に制御するように操作できるポンプを指す。

用語「制御リザーバ」、「限外濾過リザーバ」、「溶液リザーバ」、「治療溶液リザーバ」、及び「廃棄物リザーバ」は場合によっては文脈にて、限外濾液と呼ばれ得る流体を含む様々な量の流体を含有する制御ポンプによって任意でアクセス可能な入れ物又は容器を指す。これらのリザーバはシステムにおける複数の供給源からの流体容量を保存するための共通のリザーバとして機能することができる。これらのリザーバが含有することができる他の流体には、たとえば、水、呼び水流体、廃棄流体、使用済みの透析液を含む透析液、及びそれらの混合物が挙げられる。特定の実施形態では、リザーバは実質的に柔軟性がない又は非柔軟性であり得る。他の実施形態では、リザーバは高分子袋のような柔軟性の容器であることができる。

用語「制御シグナル」は、１つの要素から別の要素に情報を運ぶ又は作用を起こすためにシステムの１つの要素からシステムの別の要素に提供されるエネルギーを指す。たとえば、制御シグナルは弁作動装置にエネルギーを与え、弁を開閉させることができる。別の例では、弁のスイッチが弁の開閉状態をコントローラに運ぶことができる。

「制御システム」は、一緒に作用して性能の仕様の所望の設定にシステムを維持する成分の組み合わせから成る。制御システムは、相互作動して所望の性能仕様を維持するように構成されたプロセッサ、メモリ及びコンピュータ成分を使用することができる。それはまた、当該技術の範囲内で知られるような流体制御成分及び溶質制御成分も含んで所望の性能仕様を維持することができる。

用語「制御弁」及び「弁」は、流体の流れを選択的に許可すること、流体の流れを妨げること、流体の流れの速度を調節すること、又は流体の流れを選択的に案内して１つの導管又は流路から１以上の他の導管又は流路に通すことによって導管又は流路を通る流体の流れを調節するように操作することができる装置を指す。

用語「制御対応の流路」、「制御対応の透析液の流路」及び「制御対応の溶液の流路」は、制御対応の又は本明細書で定義されるような制御対応である特徴を有する制御対応のシステムの中で作動する流路を指す。

「コントローラ」、「制御手段」、「プロセッサ」又は「マイクロプロセッサ」は、所与のシステムの運転条件をモニターする及びそれに作用する装置である。運転条件は通常、システムの出力変数と呼ばれ、出力変数は特定の入力変数を調整することによって影響を及ぼされ得る。

用語「制御対応」及び「制御対応の」は、区画、流路又は回路の中への又はその外への流体容量の移動を積極的に制御する能力を記載する。特定の実施形態では、透析液回路又は制御対応の流路における流体の変動する容量は、１以上のリザーバと連結する１以上のポンプの制御を介して拡大し、縮小する。システムの流体の容量は、患者の流体容量、流路及びリザーバがシステムの総処理能力の一部とみなされるのであれば（各個々の容量は流体区画と呼ばれ得ることもある）、いったんシステムが作動すると一般に一定である（システムの外から追加の流体がリザーバに加えられない限り）。連結されたリザーバは、流体を取り出し、所望の量を連結された制御リザーバに保存することによって、及び／又は精製した及び／又は再びバランスを取った流体を患者に提供し、任意で老廃物を取り除くことによってシステムが患者の流体容量を調整するのを可能にする。用語「制御対応」及び「制御対応の」は、用語「非対応の容量」と混同されるべきではなく、それは単に、入れ物、導管、容器、流路、調整流路又はカートリッジのような定義された空間から空気が除かれた後、流体のある容量の導入に抵抗する入れ物、導管、容器、流路、調整流路又はカートリッジを指す。一実施形態では、本明細書で議論され、図面で示されるように、制御対応のシステムは流体を二方向性に移動させることができる。特定の場合では、二方向性の流体の移動は透析器の内側又は外側の半透膜を横切る。二方向性の流体の流れはまた、操作の選択された方式にて本発明の入れ物、導管、容器、流路、調整流路又はカートリッジを横切って、通って、又はそれらの間で生じることができる。用語「二方向性に流体を移動させること」は、半透膜のようなバリアと関連して使用されるとき、どちらかの方向でバリアを横切って流体を移動させる能力を指す。「二方向性に流体を移動させること」は、制御対応のシステムにおいて流路にて又は流路とリザーバの間にて双方向に流体を移動させる能力にも適用することができる。

用語「制御対応の流路」、「制御対応の透析液流路」、「制御対応の溶液流路」は、制御対応の又は本明細書で定義されるような制御対応である特徴を有する制御対応のシステムの中で作動する流路を指す。

用語「対流クリアランス」は、半透過性のバリアを横切って移動する溶媒分子によって創られる力による半透過性のバリアを横切る溶質分子又はイオンの移動を指す。

用語「コントローラ」、「制御手段」、「プロセッサ」及び「マイクロプロセッサ」は、文脈にて所与のシステムの運転条件をモニターする及びそれに作用する装置を指す。運転条件は通常、システムの出力変数と呼ばれ、出力変数は特定の入力変数を調整することによって影響を及ぼされ得る。

用語「協調的に操作する」及び「協調的に操作すること」は、２以上の要素又は装置の組み合わせた機能が所望の結果を達成するように２以上の要素又は装置の機能を制御することを指す。その用語はそのような要素又は装置すべてに同時にエネルギーが与えられることを専ら意味するものではない。

用語「脱気」は、液体に含有される溶解された及び溶解されない空気を含む液体に含有された空気の一部又はすべてを取り除くことを指す。

用語「脱気流路」及び「脱気流路」は、液体が流体の流れの経路を通過して液体に溶解される空気又は気体の除去を含む、空気又は気体の一部又はすべての除去を達成するように流体の流れの経路に沿って流体連結にて構成される一揃いの要素を指す。

用語「脱気モジュール」及び「脱気するモジュール」は、液体から１以上の溶解した又は溶解していない気体の任意の部分を分離し、取り除く成分を指す。脱気モジュールには、モジュールの表面を通って気体の出入りを可能にする一方でモジュールのその表面を通る液体の通過を妨げる疎水性の膜を挙げることができる。

用語「脱イオン化樹脂」は、ある種のイオンを別のイオンに交換することができる任意の種類の樹脂又は物質を指す。特定の一例では、その用語は、水素及び／又は水酸イオンと交換にカリウム、マグネシウム、ナトリウム及びカルシウムのようなイオンの除去を指すことができる。

用語「取り外し可能な」は、別の物体又は装置から取り外す及び／又は接続を切るのを可能にする物体又は装置の特徴を指す。

用語「透析液」は、透析される流体からの溶質が膜を介してその中へ又はその外へ拡散する流体を記載する。透析液は通常、血液で見られる電解質の生理的濃度に近い濃度で電解質を含有する。透析液の一般的なナトリウムレベルはおよそ１４０ｍＥｑ／Ｌである。正常な血液のナトリウムレベルは約１３５ｍＥｑ／Ｌ〜１４５ｍＥｑ／Ｌの範囲である。ＲＥＤＹシステムは通常１２０ｍＥｑ／Ｌ〜１６０ｍＥｑ／Ｌに及ぶ透析液を使用する。特定の実施形態では、ナトリウム値の「所定の限度」又は「所定の濃度」は、透析液の一般的なナトリウムのレベル及び正常血液のナトリウムのレベルに基づくことができる。０．９重量％でプライミング透析液及び体外回路に一般的に使用される「正常な」生理食塩水は１５４ｍＥｑ／Ｌである。

用語「透析液の流れループ」、「透析液の流路」及び「透析液の導管流路」は文脈にて透析液を運び、血液透析、血液濾過、血液透析濾過又は限外濾過のための流体回路の少なくとも一部を形成するように構成される流体の経路を指す。

用語「透析液の再生手段」及び「透析液の再生システム」は、透析器と接触した後、特定の電解質及び尿素を含む老廃物種を透析液から取り除くシステムを指す。特定の例では、「透析液の再生手段」又は「透析液の再生システム」の中に含有される成分は少なくとも１つのイオン性種の濃度又は導電率を下げ、又は少なくとも１つの溶質を透析液から放出する及び／又はそれに吸着することができる。

「透析」はある種の濾過であり、膜を介した選択的拡散の方法である。透析は、膜を介する拡散により特定の範囲の分子量の溶質を透析される流体から透析液に移す。透析の間、透析される流体はフィルター膜の上を通る一方で、透析液はその膜の他の面の上を通過する。溶解された溶質は流体間の拡散によってフィルター膜を横切って輸送される。透析液は溶質を透析される流体から除去するのに使用される。透析液は他の流体に濃縮を提供することもできる。

用語「透析膜」、「血液透析膜」、「血液濾過膜」、「血液透析濾過膜」、「限外濾過膜」及び一般的に「膜」は文脈にて、血液と透析液又は血液と濾液を分離するバリアを介して特定の範囲の分子量の溶質を拡散させ、対流させる一方で、膜の一方の面での血液と膜の他方の面での透析液又は濾液回路との間で拡散移動及び／又は対流移動を可能にするのに選択的な半透過性のバリアを指す。

用語「透析器」は、半透膜によって分離された２つの流路を伴ったカートリッジ又は容器を指す。一方の流路は血液用であり、他方の流路は透析液用である。膜は中空繊維、平坦なシート又は渦巻型の形態、又は当業者に既知の他の従来の形態であることができる。膜は、以下のポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ（メタクリル酸メチル）、修飾セルロース又は当業者に既知の他の物質から選択することができる。

「拡散性の透過性」は拡散による透過を記載する膜の特性である。拡散は濃度の高い領域から濃度の低い領域に移動する溶質の過程である。

用語「希釈物流路」、「供給の流れ」、「希釈物の流れ」等は文脈にて電気透析セル又は電気透析ユニットに入る溶液の流体ラインを指し、その際、流体溶液におけるイオン濃度が変化する。

用語「希釈液」及び「希釈物」は、希釈液が添加される流体より低い特定の種の濃度を有する流体を指す。

「円板電極」は、円板の形状での電極ヘッドを伴った電極から成る。「ロッド電極」は、ロッド又は円筒の形状で、一方の端が電極ヘッドとして機能する電極を指す。「シート電極」はシートの形状での電極ヘッドを伴った電極を指す。シートは四角形、長方形、円形又は他の立体平面構造であることができる。「メッシュ電極」はメッシュから成る電極ヘッドを伴った電極を指し、その際、メッシュはメッシュ電極について記載されるものと同一である。「アンテナ電極」はアンテナの形状での電極ヘッドを伴った電極を指し、その際、アンテナ形状は導電性のワイヤ又は細片のヘビのような構造を指す。「ピン電極」は直径の小さなロッド電極を指す。他の電極及び電極ヘッドの幾何構造を考慮することができる。

用語「殺菌流体」は血液透析、血液透析濾過又は血液濾過のための装置を清浄化し、殺菌することに使用する溶液を指す。殺菌流体は、熱的に、化学的に、及びその組み合わせで作用して微生物の増殖を阻害し、微生物を破壊し得る。「殺菌流体」はさらに、流体の流路の表面における微生物の集積を少なくとも部分的に取り除くように作用してもよく、微生物のそのような集積は一般に生物膜と呼ばれ得る。

用語「迂回させた試料の流れ」及び「試料の流れを迂回させること」は、主要流路から流体の一部を向け直して別の目的を達成すること、たとえば、流体の特徴を測定すること、試料を採取するために流体の流れの一部を取り出すことを指す。たとえは、「第１の試料の流れ」、「第２の試料の流れ」、「第３の試料の流れ」、「第４の試料の流れ」等のような１を超える試料の流れが迂回させられ得る。

カートリッジに含有される固体又は粉体に適用されるとき、用語「乾燥した」は、視覚的に濡れていないことを意味し、相互交換可能に無水を指し、たとえば、一水和物及び二水和物のようなそれら物質の部分的な水和形態も指す。

用語「下流」は、移動している透析液又は他の流体が導管又は流路の中で移動する方向を指す。

用語「下流の導電率」は、参照点から正常な流体の流れの方向において流体の流路の位置で測定したときの流体溶液の導電率を指す。

用語「ドレイン接続」は、システムからの流体の退出を許容することができる導管又は管と流体連通して接合されることを指す。

用語「乾燥組成物」は、実質的な量の水を含有せず、一水和物及び二水和物のような水和物と同様に無水形態を含むことができる化合物を指す。

用語「流出透析液」は本明細書で使用されるとき、透析液が透析に使用された後の排出又は流出を記載する。

用語「電極」は本明細書で使用されるとき、流体、固体又は溶液の一部と接触して使用される電気伝導体を記載する。たとえば、電気伝導体は流体（たとえば、透析液）に接触する電極として使用されて流体の導電率を測定し、又は流体に電荷を送達する又は電荷を受け取ることができる。「円板電極」は、円板の形状での電極ヘッドを伴った電極から成る。「ロッド電極」は、ロッド又は円筒の形状で、一方の端が電極ヘッドとして機能する電極を指す。「シート電極」はシートの形状での電極ヘッドを伴った電極を指す。シートは四角形、長方形、円形又は他の立体平面構造であることができる。「メッシュ電極」はメッシュから成る電極ヘッドを伴った電極を指し、その際、メッシュはメッシュ電極について記載されるものと同一である。「アンテナ電極」はアンテナの形状での電極ヘッドを伴った電極を指し、その際、アンテナ形状は導電性のワイヤ又は細片のヘビのような構造を指す。「ピン電極」は直径の小さなロッド電極を指す。他の電極及び電極ヘッドの幾何構造を考慮することができる。

用語「電極アレイ」は、絶縁体基板に含有される１以上の電極のアレイを指す。絶縁体基板は堅い又は柔軟性であることができ、互いに電極を隔離するように作用する。「電極アレイ」の非限定例は、電極を含有する柔軟性の回路ボードであるフレックス回路である。

用語「電極ヘッド」は、それから導電率が測定されるべきである流体と物理的に接触する電極の一部を指す。

用語「電極リンス」及び「電極リンス溶液」は、望ましくない酸化を防ぎ、電極表面から反応物質を洗い流す硫酸ナトリウム溶液のような好適な溶液を指す。

用語「電極リンス流路」、「電極リンスの流れ」等は、電極リンス又は「電極リンス溶液」の流体ラインを指す。

用語「電極リンスのリザーバ」は、電極リンス又は電極リンス溶液を保持する入れ物又は容器を指す。リザーバは柔軟性でない又は柔軟性の容量処理能力を有し得る。

用語「電気透析」は、水溶液又は水溶性溶媒から所望のイオンを分離する、精製する及び濃縮することが可能である電気的に駆動される膜分離工程を指す。

用語「電気透析セル」は、セルの対向する端部に収容された陽極と陰極の間で電気的に駆動される力を用いて電気透析を行うことができるアニオンとカチオンの相互交換膜を有する装置を指す。セルは希釈物の流れによって供給される希釈物区画と濃縮物の流れによって供給される濃縮物区画から成る。１以上の電気透析セルが多様に配置されて「電気透析スタック」を形成することができる。

用語「電解質」は、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、酢酸、重炭酸及び塩化物を含むが、これらに限定されない水性媒体に溶解されたイオン（単数）又はイオン（複数）を指す。

用語「電解質供給源」及び「電解質供給源」は、１以上の電解質を供給する保存された物質を指す。

用語「平衡化された」、「平衡化する」又は「平衡化するために」等は、第１の流体の溶質の濃度が第２の流体の溶質の濃度にほぼ等しくなる状態を指す。しかしながら、用語、平衡化されたは、本明細書で使用されるとき、第１の流体と第２の流体における溶質の濃度が同等になっていることを意味するものではない。その用語は、気体が同等の圧を有する平衡になる又は液体と気体の間の平衡になる１以上の気体の工程と関連して使用することもできる。

用語「溶質種の濃度に平衡化される」はさらに具体的に、第１の流体における特定の溶質種の濃度が第２の流体におけるその溶質種の濃度にほぼ等しくなる場合を指す。濃度は正確である必要はない。

用語「排出容積」、「プライミング容積」及び「空隙容積」は、流体の流路を含む成分又は成分の集積の内部容積を指し、それが流体で満たされているのであれば、流体の流路から取り出され、流体の流路を空にすることができる流体の容積である。

用語「体外の」は本明細書で使用されるとき、一般に身体の外側で位置すること又は生じることを意味する。

用語「体外の回路」は、経路が対象からの血液を血液透析、血液濾過、血液透析濾過又は限外濾過のための装置に運び、対象に戻すようにその中に構成された導管、弁、ポンプ、流体接続ポート又は感知装置のような、しかし、これらに限定されない１以上の成分を組み入れる流体の経路を指す。

用語「体外の流路ポンプ」及び「血液ポンプ」は、体外の回路を通って流体を移動させる又は運ぶ装置を指す。ポンプは、当業者に既知のものを含む、血液をポンプで運ぶのに好適な任意の種類であってもよく、たとえば、ペリスタポンプ、チュービングポンプ、隔膜ポンプ、遠心ポンプ及びシャトルポンプであり得る。

用語「供給溶液」は、透析システム又は限外濾過システムの一部に導入される透析液又は限外濾液の溶液を指す。たとえば、「供給溶液」は電気透析セルに導入される透析液又は限外濾液の溶液を指す。

用語「濾過媒体」は、流体は通過できるが、所定のサイズより大きい非流体物質の通過を阻害する物質を指す。

用語「濾液再生手段」及び「濾液再生システム」は、濾過を用いて生じた濾液から特定の電解質及び尿素を含む老廃物種を取り除くシステムを指す。

用語「濾液再生回路」、「濾液再生ループ」等は、特定の電解質及び尿素を含む老廃物種の除去のための、濾過から生じた流体を含有する流路を指す。

用語「濾過」は、それを横切って特定の溶質又は懸濁液が通過できないフィルター媒体を介して流体を通過させることによって流体から溶質を分離する工程を指す。濾過は膜を横切る圧力差によって推進される。

流路の用語「第１の端末側終端」は、流路の一方の端を指し、「第２の端末側終端」は、流路の別の端を指す。「第１の端末側終端」も「第２の端末側終端」も動脈側又は静脈側での配置で制約を有さない。

用語「第１の端末側弁」は、弁が動脈側又は静脈側にあるという要件なしで第１の流体の導管の一方の終端に実質的に位置する弁を指す。同様に、用語「第２の端末側弁」は、動脈側又は静脈側にあるという制限なしで第２の流体の導管の一方の終端に実質的に位置する弁を指す。

用語「流れループ」は、流体の動きを案内し得る、流体を運び得る、流体とエネルギーを交換し得る、流体の組成を改変し得る、流体の特徴を測定し得る及び／又は流体を検出し得る成分の組分けを指す。流れループは範囲内で移動する流体の経路又は経路の集積を含む。流れループの範囲内で、ある容量の流体が追随して１つの位置から別の位置に移動する１を超える経路があり得る。流体の容量は、流れループを通って移動するとき、再循環する又は同じ位置にて１回を超えて通過するように流れループを通って移動し得る。流れループは流れループに流体の容量を入れたり、流れループから流体の容量を出したりするように作動し得る。用語「流れループ」及び「流路」は相互交換可能に使われ得ることが多い。流路のさらなる種類がさらに定義されてもよく；たとえば、（１）再循環流路は、その機能が全体で又は部分的に定義された流路を通って流体を再循環させることである流路である；（２）透析器再循環流路は、その機能が全体で又は部分的に透析器を有する定義された流路を通って流体を再循環させることである流路である；（３）制御対応の流路は、本明細書で定義されるような制御対応である流路である。定義された流路のいずれかは数的に第１の流路、第２、第３の流路、又は第４の流路及び同様の流路と呼ばれ得る。

用語「流路」は範囲内で移動する流体のための経路又は経路の集積を指す。流路の範囲内で、流体が追随して第１の位置から第２の位置に移動することができる１を超える経路があり得る。流体は、流路を通って移動するとき、再循環する又は同じ位置にて１回を超えて通過するように流路を通って移動し得る。流路は、チューブのような単一要素であってもよく、又は流路は流体の移動を案内する種類の成分の組分けであってもよい。用語「流れループ」及び「流路」は相互交換可能に使用され得ることが多い。

用語「流体連結」は、システム内で１つの成分又は区画から別のものに移動する流体の能力、又は流体が別の部分に接続される１つの部分から圧力差によって移動し得るように、接続されている状態を指す。

「血液透析濾過」は血液濾過と血液透析を組み合わせた治療法である。

「血液濾過」は半透膜を横切って血液を濾過する治療法である。膜を横切る圧力推進の対流を介して血液から水と溶質を取り除く。膜の篩特性は膜を交差することから特定の閾値を上回る特定の溶質を排除する。一般的な篩特性の１つは「アルブミン篩」である。ほとんどの状況では、低い血清アルブミンは死亡率の上昇に関連するので、腎代替療法の間でアルブミンを取り除くことは望ましくない。血液濾過では、血漿濃度に比例して膜を通過するのに十分小さい溶質が取り除かれる。推進力は濃度勾配ではなく圧力勾配である。正の静水圧が血液区画から濾液区画にフィルター膜を横切って水及び溶質を運び、そこでそれが抜き出される。静水圧によって操作されている水の流れにより溶質は小さいものも大きいものも類似の比率で膜を通って引きずり込まれる。従って、対流が血液透析で見られる（拡散のその遅い速度のために）より大きな溶質の低下した除去率を克服する。溶質除去の比率は血液回路から除かれる流体の量に比例し、それは、臨床状況のニーズに見合うように調整することができる。一般に、患者からの大量の血漿水の除去は容量置換を必要とする。置換流体、通常、患者が必要とする血漿水組成に近い緩衝化溶液を濾過前又は濾過後に投与することができる（事前希釈方式、事後希釈方式）。

「血液透析」は、血液と透析液と呼ばれる「清浄化流体」が半透膜で分離されて互いに暴露される技法である。膜の透過性範囲の中にある溶質は、存在する濃度勾配に沿って拡散しながら通過する。水及び溶質は、透析膜を横切って存在し得る圧力勾配を横切る対流によっても移動する。血液透析の間に採用される透析液はナトリウム、カルシウム及びカリウムイオンのような可溶性イオンを有し、純粋な水ではない。膜の篩特性は特定の閾値を上回る特定の溶質を膜の交差から排除する。一般的な篩特性の１つは「アルブミン篩」である。ほとんどの状況では、低い血清アルブミンは死亡率の上昇に関連するので、腎代替療法の間でアルブミンを取り除くことは望ましくない。

用語「血液濾過器」は血液濾過で使用される装置を指す（又はフィルターを指してもよい）。血液濾過器装置は、体外回路に接続され、血液から流体容量の少なくとも一部を分離する半透膜と共に作動して濾液流体を生成するように構成することができる。

用語「中心軸に水平な」は、中心軸に一般に水平な部分を有する面に置くことができる感知器のような成分の相対的な位置を指す。

用語「疎水性膜」は、物の気相が通過するのを可能にするが、水と疎水性物質の間での表面相互作用のために物質を通る水の流れに実質的に抵抗する半透性の多孔性物質を指す。

用語「疎水性ベント」及び「疎水性ベント膜」は、水のような液体が孔を通過するのに抵抗する一方で気体の通過を可能にする多孔性物質の層又は被膜を指す。孔は微生物の通過を実質的に防ぐのに十分に小さいサイズであり得る。

「血液透析濾過」は、血液濾過と血液透析を組み合わせる治療法である。

用語「中心軸に垂直な」は、中心軸に一般に垂直な部分を有する面に置くことができる感知器のような成分の位置を指す。

本明細書で引用される、用語「接触して」は、（ａ）物体又は表面にて一体となる又は触れること；又は（ｂ）触れている又は間近にいる状況又は状態を示す。「接触して」はまた、固体、たとえば、透析液のような流体と流体連通する流体、吸着剤カートリッジの物質層と接触した流体、又は感知器に接触した流体も含む。

用語「インピーダンス計」は交流電流に対する物体又は構造の抵抗を測定する装置を指す。

用語「不純物種」は、当該技術で既知の標準範囲から血中では高すぎる濃度である溶質又は代謝の結果生じ、血中にて存在する非健康的な成分を生成する溶質である溶質を指す。「不純物種」は、「老廃物種」又は「老廃物」ともみなされるものである。

用語「イオン選択性電極」は、特定のイオンを通過させるだけの物質で被覆された電極を指す。特異的イオン電極（ＳＩＥ）としても知られる「イオン選択性電極（ＩＳＥ）」は、溶液に溶解された特定のイオン活量を、電圧計又はｐＨメータによって測定することができる電位に変換する変換器（又は感知器）である。電圧は理論的にはネルンストの式に従ってイオン活量の対数に依存する。電極の感知部分は普通、参照電極と共にイオン特異的膜として作製される。

用語「注入液容器」及び「注入液リザーバ」は、透析液の組成の調整のための１以上の塩の溶液を保持するのに実質的に柔軟性ではない又は非柔軟性であることができる入れ物を指す。

用語「注入液溶液」は、たとえば、カルシウム、マグネシウム、カリウムの塩のような透析液の組成を調整するための１以上の塩及びグルコースの溶液を指す。

用語「注入液システム」は、透析液に注入液溶液を加えるように構成された導管、弁、ポンプ、又は流体接続ポート、注入液容器又はコントローラのような成分を含む少なくとも１つの流体の経路を組み入れるシステムを指す。

用語「相互交換可能な重炭酸カートリッジ」は、除去及び同様の重炭酸カートリッジでの置き換えのために構成され得る重炭酸カートリッジを指す。相互交換可能な重炭酸カートリッジは単回使用の使い捨て、又は再充填可能、再利用可能な容器であることができる。

用語「相互交換可能な塩化ナトリウムカートリッジ」は、除去及び同様の塩化ナトリウムカートリッジでの置き換えのために構成され得る塩化ナトリウムカートリッジを指す。相互交換可能な塩化ナトリウムカートリッジは、使い捨て、又は再充填可能、再利用可能な容器であることができる。

用語「導入する」及び「導入すること」は、物質を存在しなかったところに存在するようにすること又は物質の量若しくは濃度を高めさせることを指す。

用語「イオン交換物質」は、ある種のイオンを別の種類に交換することができる任意の種類の樹脂又は物質を指す。「イオン交換物質」は、アニオン及びカチオン交換物質を含むことができる。特定の一例では、その用語は、他のイオン、たとえば、カリウム、ナトリウム、酢酸、水素及び／又は水酸化物との交換におけるカリウム、マグネシウム、ナトリウム、リン酸及びカルシウムのようなイオンの除去も指すことができる。

「イオン交換樹脂」又は「イオン交換ポリマー」は、有機ポリマー基材から作製される小さな（直径１〜２ｍｍ）ビーズの形態であり得る不溶性のマトリクス（又は支持体構造）である。物質はその表面が容易に捕捉され、放出されるイオンを伴った面である表面上に孔の発達した構造を有する。イオンの捕捉は他のイオンの放出と同時にのみ生じるので過程はイオン交換と呼ばれる。１つ又は幾つかの異なった種類のイオンを選択的に好むように作製されるイオン交換樹脂の複数の異なった種類がある。特定の一例では、その用語は他のイオン、たとえば、カリウム、ナトリウム、酢酸、水素及び／又は水酸化物との交換におけるカリウム、マグネシウム、ナトリウム、リン酸及びカルシウムのようなイオンの除去も指すことができる。

特異的イオン電極（ＳＩＥ）としても知られる、用語「イオン選択性電極（ＩＳＥ）」は、溶液に溶解された特定のイオンの活量を、電圧計又はｐＨメータによって測定することができる電位に変換する変換器（又は感知器）である。電圧は理論的にはネルンストの式に従ってイオン活量の対数に依存する。電極の感知部分は普通、参照電極と共にイオン特異的膜として作製される。

用語「接点」は、液体及び／又は気体を１つの経路又は導管から別の経路又は導管に移動させる２以上の流路又は導管の間での接続の点を指す。接点は、流路又は導管の間での液体及び／又は気体の移動が必要ではない場合、分離することができる可逆的接続であり得る。

用語「腎代替療法」は本明細書で使用されるとき、たとえば、慢性腎疾患患者で生じる、損傷された腎臓機能を持つ患者の機能を置き換える、補完する又は増強するために提供されるシステムの使用を記載する。腎代替療法の例には、透析、血液濾過、血液透析、血液透析濾過、腹腔透析等が挙げられる。

用語「ルアー接合具」及び「ルアーアダプタ」は、国際標準化機構（ＩＳＯ）標準５９４−２に従うアダプタ又は接合具を指す。

用語「マニホールド」は単一単位又は副集合の範囲内で形成される１以上の流体の経路の集積を指す。多数の種類のマニホールドを使用することができ、たとえば、清浄化及び／又は殺菌のマニホールドは、流体ループが清浄化及び／又は殺菌のマニホールドに接続されると、定義された流体ループを清浄化し、又は殺菌するのに使用される。

用語「物質の層」は吸着剤カートリッジで見られる物質の層を指す。吸着剤カートリッジにおける物質の層はウレアーゼ含有の物質、アルミナ、リン酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、及び活性炭から選択される１以上の層を有し得る。

用語「メモリ」は、たとえば、ＲＡＭ、ダイナミックＲＡＭ、マイクロプロセッサキャッシュ、ＦＬＡＳＨメモリ又はメモリカードのようなマイクロプロセッサによってアクセスすることができるデジタル情報を記録するための装置を指す。

用語「メッシュ電極」はメッシュの形状での電極を指し、その際、メッシュは開口部を持つ平面構造から成る。メッシュは、重層するワイヤ又は細片、孔又は開口部を含有するように加工された若しくは製造されたシート、又は透過性で多孔性の構造を持つシートから作製することができる。あらゆる場合で、メッシュはたとえば、チタン、白金、ステンレス鋼及びイリジウムのような電極を生じる物質から製造される。重層するワイヤ又は細片から成る電極メッシュの場合、特定のワイヤ又は細片に一方の極性を適用し、他のワイヤ又は細片に反対の極性を適用するために、特定のワイヤ又は細片は絶縁物質で他のワイヤ又は細片から隔離することができる。

用語「代謝性老廃物種」は本明細書で使用されるとき、患者によって生成される有機及び無機の成分を記載する。それらは、たとえば、尿素、尿酸、クレアチニン、塩化物、無機硫酸及びリン酸、ナトリウムやカリウム等の過剰な電解質のような代謝産物であることができる。特定の「代謝性老廃物種」は食事及び環境因子に応じて個人間で異なり得ることが理解されるであろう。従って、その用語は老廃物の特定の種類を制約することなく腎臓によって又は透析によって通常取り除かれる老廃物成分を包含するように意図される。

用語「中重量の尿毒性老廃物」は、透析膜を通過することができ、約６６，０００ｇ／モル未満で約１，０００ｇ／モルを上回る分子量を有する尿毒性老廃物を指す。中分子の例はβ−２−ミクログロブリンである。

用語「混合チャンバー」は、１以上の入口と出口の流体の流れを伴い、チャンバーに入る流体の流れ間で混合を提供するチャンバー又は入れ物を指す。

用語「二方向性に流体を移動させること」は、たとえば、半透膜のようなバリアと関連して使用されるとき、バリアを横切っていずれかの方向に流体を移動させる能力を指す。「二方向性に流体を移動させること」は、制御対応のシステムにおける流体ループにて双方の方向に流体を移動させる能力にも適用することができる。

「マルチプレクサー」又は「多重通信回路」は、幾つかのアナログ又はデジタルの入力シグナルの１つを選択し、選択された入力を単一ラインに転送する電子装置である。

用語「窒素性老廃物」は、患者の血液を起源とする非高分子で窒素含有の有機化合物を指す。窒素性老廃物には尿素及びクレアチニンが含まれ、双方とも「老廃物種」である。

用語「一方向弁」は、弁を通って一方の方向に流れを通すが、反対の方向では弁を通る流れを妨げる又は実質的にそれに抵抗する装置を指す。そのような装置は一般に逆止め弁と呼ばれる装置を含むことができる。

「浸透圧」は溶液のリットル当たりの溶質のオスモル数として定義される。従って、「高浸透圧溶液」は生理的溶液に比べて浸透圧が上昇した溶液を表す。マンニトールのような特定の化合物は本明細書で記載されるような溶液の浸透圧特性に対して影響を有し得る。

用語「平行の又は巻き上げた中空繊維集合体」は、気体が中空繊維の材壁を通過できるが、材壁を通る液体の通過に抵抗し、平行に並べた又はコアの周りに巻いた複合鎖として構成される多孔性又は非多孔性の中空繊維材を組み入れる装置を指す。中空繊維の内側又は中空繊維の外側の周りを通って、脱気する液体が運ばれ得る。任意で、脱気される液体の反対側である材壁の側で気体が運ばれ得る。任意で、脱気される液体の反対側である材壁の側で真空が適用され得る。

「患者」又は「対象」は動物種の一員であり、好ましくは哺乳動物種であり、任意でヒトである。対象は明らかに健康な個人、疾患に罹っている個人、又は疾患の治療を受けている個人であり得る。

用語「中心軸に平行」は、中心軸に一般的に平行である部分を有する平面に置かれることができる成分、たとえば、感知器の位置を指す。

用語「経路」、「輸送経路」及び「流路」はそれを通って透析液又は血液のような流体が移動する経路を指す。

用語「患者の流体収支」は、治療を受けている対象に加えられる又はそれから取り除かれる流体の量又は容積を指す。

用語「ペリスタポンプ」は、それを通ってポンプで送られる流体が通過する柔軟な導管又はチューブの圧迫によって作動するポンプを指す。

用語「中心軸に垂直」は、中心軸に一般的に垂直である部分を有する平面に置かれることができる成分、たとえば、感知器の位置を指す。

「腹腔透析」は、透析液が、天然の透析器として作用する腹腔に注入される治療法である。一般に、老廃物成分は、濃度勾配を介して患者の血流から腹膜を横切って透析溶液に拡散する。一般に、血漿水の形態での過剰な流体は浸透圧勾配を介して患者の血流から腹膜を横切って透析溶液に流れる。

用語「ｐＨ／緩衝液修正溶液」は透析液に添加した際、作業透析液溶液の酸性度（ｐＨ）を下げることができる溶液を指す。

用語「ｐＨ／緩衝液感知器」は、透析液溶液の酸性度又は塩基性度（ｐＨ）及び緩衝液濃度を測定する装置を指す。

用語「ｐＨ／緩衝液管理システム」は、透析液が、異なるｐＨ及び緩衝液濃度を有するようにｐＨ／緩衝液管理システムによって修正されるように透析液に流体を加える、流体を取り除く又は流体を生成することによって透析液のｐＨ及び緩衝液濃度を管理するシステムを指す。

用語「ｐＨ／緩衝液測定システム」は、システムの中での透析液又は流体のｐＨ及び／又は緩衝液濃度を測定するシステムを指す。

用語「携帯型システム」及び「装着型システム」は、個体の体でシステムを運ぶ又は体にシステムを装着することによって単一の個体による輸送を可能にする質量及び寸法を全体的に又は部分的に有するシステムを指す。その用語は、サイズ、重量、運ぶ時間の長さ、快適さ、使い易さ、及び男であれ、女であれ、子供であれ人による特定の用途に関して限定せずに広く解釈されるべきである。その用語は、本発明によって熟考されるような携帯性が幅広い重量、幾何構造、構成及びサイズを包含することを当業者が理解する一般的な意味で使用されるべきである。

用語「飲料水」は、飲料水又は即時の若しくは長期の危害について低リスクでヒトの消費に一般に安全である水を指す。ヒトの消費への安全性のレベルは、ヒトの消費について安全な水が別の法域で安全とみなされる水とは異なり得る特定の地理に左右され得る。その用語は不純物、混入物、病原体又は毒素を完全に含まない水を必ずしも含むわけではない。本発明で使用するのに好適な他の種類の水には、精製水、脱イオン水、蒸留水、ビン詰飲料水、又は透析に使用するのに好適であると当業者によって理解される他の事前に処理された水を挙げることができる。

用語「カリウム改変流体」は、カリウム改変流体を加えて第２の流体の導電率又はカリウム濃度を改変する第２の流体に比べて異なる導電率又はカリウム濃度を有する流体を指す。

用語「生理的に適合性の流体」及び「生理的に適合性の溶液」は、生きている対象の血流に安全に導入することができる流体を指す。

用語「配管」は本明細書で使用されるとき一般に、本発明で使用される流体のいずれかを供給するための弁、導管、管及びラインのシステムを記載する。

用語「多孔性」は本明細書で使用されるとき、膜の開孔容積の分画を記載する。

用語「圧力差」及び「圧力低下」は、測定の２点間での流体の圧力測定における差を指す。

用語「圧力計」及び「圧力感知器」は、入れ物又は容器における気体又は液体の圧力を測定する装置を指す。

用語「呼び水工程」及び「呼び水」は、流体経路の空隙容量に液体を運んで液体で経路を満たす工程を指す。

用語「呼び水容量」は、特別な場合によっては、対象経路、装置又は成分の空隙容量を満たすのに必要とされる呼び水流体の容量を指す。

用語「呼び水越流リザーバ」は、呼び水の間に使用されて呼び水工程の間に流体の越流を回収するリザーバを指す。

用語「プロセッサ」、「コンピュータプロセッサ」及び「マイクロプロセッサ」は本明細書で使用されるとき、広い用語であり、当業者に普通で習慣的な意味を与えられるべきものである。その用語は、限定しないで、コンピュータを駆動する基本命令に応答し、それを処理する論理回路を用いて計算操作又は論理操作を実施するように設計されたコンピュータシステム、状態機械、プロセッサ等を指す。一部の実施形態では、その用語には、それに関連するＲＯＭ（「読み取りのみのメモリ」）及び／又はＲＡＭ（「ランダムアクセスメモリ」）が含まれる。

用語「プログラム可能な」は本明細書で使用されるとき、保存されたプログラムと共にコンピュータのハードウエア構造を用い、変更することができ又は置き換えることができる一揃いの命令を自動的に実行することが可能である装置を指す。

用語「ポンプ」は、吸引又は圧力の適用によって流体又は気体の移動を起こす装置を指す。

用語「脈動ポンプ」は、ポンプを使った流体が速度及び／又は圧力の周期的な変動を受けるポンプを指す。

用語「ポンプ流量」及び「容量ポンプ流量」は、時間の単位当たりポンプが運ぶ流体の容量を指す。

用語「精製水」は、少なくとも１つの不純物の少なくとも一部を水から取り除くように物理的に処理されている水を指す。

用語「出口の流れ」はチャンバー、入れ物、又はカートリッジを出る流体の流れを指す。

用語「再構成する」及び「再構成すること」は、乾燥物質又はより高い濃度の溶液に液体を加えて溶液の濃度レベルを変えることによって溶液を作ることを指す。用途の１つにおける「再構成システム」はシステムにおける透析液のバランスを取り直して確実に適切な量の電解質と緩衝液を含有するようにするシステムである。

用語「再充填される」は消費又は分解されている物質を補充又は再保存していることを指す。

用語「吸着剤再生」、「吸着剤再生システム」、「吸着剤システム」等は文脈にて、血液透析のための吸着剤が再生された透析液送達システムの一部であり、腎不全又は毒血症状態の患者の治療用の人工腎臓システムとして機能し、吸着剤カートリッジ及びこのカートリッジと透析器の透析液区画を介して透析液を循環させる手段から成る装置を指す。その装置は、体外血液システムと血液透析システムの透析器と付属品と共に使用される。その装置は、温度、導電率、電解質バランス、透析液の流速及び圧力を維持する手段、異常な透析液状態を示すアラームを含み得る。吸着剤カートリッジは吸着剤、イオン交換及び触媒を含み得る。

用語「シャント」は、本明細書で最も頻繁に使用されるとき、記載される濾過システム及び精製システムにおける管間での経路を記載し、その際、シャントは１つの経路又は領域から別の経路又は領域に流れを迂回させる又は容認する。「シャント」の代わりの意味は、それによって体液（たとえば、血液）が１つの管、循環路又は一部から別のものに迂回させられる経路又は通路を指すことができる。用語「バイパス」は用語「シャント」と相互交換可能に使用され得ることが多い。

用語「ナトリウム濃縮物溶液」は別の溶液又は流体に比べてナトリウムイオン濃度が高い溶液を指す。

用語「塩化ナトリウムカートリッジ」及び「塩化ナトリウム容器」は、独立型エンクロージャであることができ、又は代わりに血液透析、血液透析濾過又は血液濾過のための装置と一体化して形成することができる物体を指す。その物体は、固体及び／又は溶液の形態で塩化ナトリウムのようなナトリウムの供給源を保存することができ、血液透析、血液透析濾過又は血液濾過のためのシステムで見られる少なくとも１つの他の機能的モジュールを連動するように構成することができる。たとえば、塩化ナトリウムのカートリッジ又は容器は、少なくとも１つの流体経路を含有することができ、導管、弁、フィルター又は流体接続ポートのような成分を含むことができる。

用語「吸着剤の再生能」は、吸着剤カートリッジ又は吸着剤カートリッジの特定の物質層のその意図される機能を実施する持続可能な能力を指す。

用語「再生物質」は、「再生モジュール」に含有される吸収剤物質を指す。用語「第１の選択された再生物質」は、本発明で使用されるとき、「第１の選択された再生物質」として特定される特定の再生物質を指す。用語「第２の選択された再生物質」は、「第２の選択された再生物質」として特定される特定の再生物質を指す。

用語「再生モジュール」は、尿素のような特定の溶質を溶液から取り除くための１以上の吸着物質を有する封入体を指す。特定の実施形態では、用語「再生モジュール」は、モジュールに含有される物質の少なくとも一部が吸着又は吸収のメカニズムによって作用しない構成を含む。

用語「残部容量」及び「残りの容量」は、流体の流路が部分的に空にされた又は排出された後、流体の流路に残っている流体の容量を指す。

用語「代替液」及び「置換流体」は、血液が血液濾過器又は透析器を通過する場合、患者の血液から取り除かれる流体容量の少なくとも一部を置き換えるために、血液濾過又は血液透析濾過のような対流腎代替療法を受けている対象の血液に送達される流体を指す。

用語「ボーラス点滴のための準備」は、たとえば、透析時低血圧の症状を治療するために治療法を受けている対象に流体を投与する目的で必要に応じて利用できる溶液の量を指す。

用語「再利用可能な」は、１回を超えて使用される品目を指す。再利用可能は、無限に耐久性を意味するものではない。再利用可能な品目は、１以上の使用の後、置き換えられ又は廃棄され得る。

用語「逆浸透」は、浸透圧を越えて圧力を加えることによって半透膜を介して高濃度の溶質の領域から低濃度の溶質の領域に溶媒を強引に通す濾過方法を指す。「選択的」であるために、この膜は大きい分子又はイオンの孔（穴）の通過を認めるべきではないが、溶液（たとえば、溶媒）の小さな成分は自由に通過させるべきである。

用語「逆浸透拒絶分画」は、膜の加圧側で保持される結果として生じる溶質を指し、純粋な溶媒は逆浸透システムの他の側に通過することが可能である。

用語「可逆的接続」は、複数使用のために構成される取り外し可能な、永続性の又は非永続性の接続の任意の種類を指す。

用語「塩水化ポンプ」は、調整流路を介して、たとえば、塩化ナトリウム又は重炭酸ナトリウムのような調整物質の供給源を介して又はそれから流体を移動させる又は流体の移動を制御するように構成されるポンプを指す。

用語「塩水化弁」は、調整流路にて、たとえば、塩化ナトリウム又は重炭酸ナトリウムのような調整物質の供給源を介して又はそれから流体の流れを制御するように構成される弁を指す。

用語「区分」は流体の流路の一部又は流体の回路の一部のような全体の一部を指す。区分は、チューブ又は導管に限定されず、特定の区分について記載される要素の組分けを含む。用語「区分」の使用はそれ自体、別の区分への可逆的な又は取り外し可能な接続を意味するものではない。任意の実施形態では、区分は１以上の他の区分に永続的に接続されてもよいし、１以上の区分に脱着可能に又は取り外し可能に接続されてもよい。

用語「入る流体を選択的に測定する」及び「出る流体を選択的に測定する」は一般に、１つの流体区画（たとえば、患者の流体容量、流路、又はリザーバから選択される）から別の流体区画に制御可能に流体を移す工程を指す。非限定例の１つは、制御ポンプが制御対応のシステムの定義された容器、リザーバ、流路、導管に流体容量を移し得る場合である。流体をリザーバからシステムの別の部分に移動させる場合、工程は、システムのその部分に関して「入る流体を選択的に測定すること」と呼ばれる。同様に、制御対応のシステムにおける透析液流路から透析液の定義された容量を取り除き、制御リザーバに使用済みの透析液を保存する非限定例の１つは、透析液流路からの流体を「出る流体を選択的に測定すること」と呼ばれ得る。

用語「半透膜」、「選択的に透過性の膜」、「部分的に透過性の膜」、及び「示差的に透過性の膜」は、拡散及び時には特殊化された「促進拡散」によって特定の分子又はイオンがそれを通過するのを可能にする膜を指す。通過の速度はいずれかの側の分子又は溶質の圧力、濃度、及び温度、並びに各溶質に対する膜の透過性に左右される。用語「半透膜」はまた、溶液の大きな分子量の成分の通過を阻害する一方で小さな分子量を有する溶液の他の成分の通過を可能にする物質を指すこともできる。たとえば、透析器の膜は異なる孔サイズを装備する。小さな孔サイズを有するものは「低流動」と呼ばれ、大きな孔サイズを有するものは「高流動」と呼ばれる。β−２−ミクログロブリンのような一部の大きな分子は低流動の透析器で効果的には取り除かれない。β−２−ミクログロブリンは約１１，６００ダルトンの分子量を持つ大きな分子なので、低流動の透析膜を効果的に通過しない。

特定の例では、「検出器」とも呼ばれる、用語「感知器」は本明細書で使用されるとき、溶液、液体又は気体における物質の物理的量を測定する、電子機器によって読み取ることができるシグナルに変換することができる変換器であることができる。

用語「感知器要素」は物性を検出する又は測定する装置又はシステムの成分を指す。

用語「ナトリウム管理システム」及び「ナトリウム管理」は、所望の範囲で流体のナトリウムイオンの濃度を維持することができるシステム又は工程を広く指す。特定の例では、所望の範囲は生理的に適合性の範囲内であり得る。入力溶液のナトリウムイオンの濃度は電場の適用を含む任意の手段によって改変することができる。

用語「ナトリウム改変流体」は、ナトリウム改変流体を加えて第２の流体の導電率又はナトリウム濃度を改変する第２の流体に比べて異なる導電率又はナトリウム濃度を有する流体を指す。

用語「ナトリウム導管流路」は、その後、ポンプで運び、塩水化ポンプの作用を測定することによって飽和ナトリウム溶液を透析液にポンプで運ぶことができる、塩化ナトリウムカートリッジと流体連通した流路を指す。

用語「ナトリウム源」はそれからナトリウムを得ることができる供給源を指す。たとえば、ナトリウム源は塩化ナトリウムを含有する溶液、又はシステムによって水和される乾燥塩化ナトリウム組成物であることができる。

用語「固形カリウム」は任意の純度レベルで塩化カリウムのようなカリウムの塩を含有する固体組成物を指す。一般に、固形カリウムは容易に水に溶解して溶液を形成する。

用語「固形ナトリウム」は任意の純度レベルで塩化ナトリウムのようなナトリウムの塩を含有する固体組成物を指す。一般に、固形カリウムは容易に水に溶解して溶液を形成し、高純度のものである。

用語「固形重炭酸」は任意の純度レベルで重炭酸ナトリウムのような重炭酸の塩を含有する組成物を指す。一般に、固形重炭酸は容易に水に溶解して溶液を形成する。

用語「溶質」は、別の物質に溶解された、懸濁された又は存在する物質、普通、少ない量で存在する溶液の成分を指す。

用語「吸着剤カートリッジ」及び「吸着剤容器」は、尿素のような特定の溶質を溶液から取り除くために１以上の吸着物質を含有するカートリッジを指す。用語「吸着剤カートリッジ」は、必ずしもカートリッジにおける内容物が吸着剤を基にすることを必要としない。これに関連して、吸着剤カートリッジは任意の好適な量の１以上の吸着材を含み得る。特定の例では、用語「吸着剤カートリッジ」は、１以上の他の再生物質に加えて１以上の吸着材を含む再生カートリッジを指す。「吸着剤カートリッジ」は、カートリッジに含有される物質の少なくとも一部が吸着又は吸収のメカニズムによって作用しない構成を含む。

用語「吸着剤再生」、「吸着剤再生システム」、「吸着剤システム」等は文脈にて、腎不全又は毒血症の状態である患者の治療のための人工腎臓として機能する血液透析のための吸着剤を再生した透析液送達システムの一部であり、吸着剤カートリッジ及びこのカートリッジと透析器の透析液区画を介して透析液を循環させる手段から成る装置を指す。装置は、体外の血液システムと、血液透析システムの透析器と、付属品と共に使用される。装置は、温度、導電率、電解質バランス、透析液の流速と圧力を維持する手段、及び異常な透析液状態を示すアラームを含み得る。吸着剤カートリッジは吸着剤、イオン交換及び触媒を含み得る。

用語「カチオンの供給源」はカチオンが得られる供給源を指す。カチオンの例にはカルシウム、マグネシウム及びカリウムが挙げられるが、これらに限定されない。供給源はカチオンを含有する溶液、又はシステムによって水和される乾燥組成物であることができる。カチオン注入液の供給源はカチオンに限定されず、透析液又は代替液に注入される他の物質を任意で含み得る。非限定例にはグルコース、デキストロース、酢酸及びクエン酸が挙げられる。

用語「特定の気体膜透過性」は、気体膜が膜を介して第１の表面から第２の表面に気体を通す決定された比率を指し、該比率は膜の第１の側の近傍と膜の第２の側の近傍における気体の絶対圧の差異に比例する。

用語「使用済みの透析液」は、透析膜を介して血液に接触していて、１以上の不純物、老廃物種、尿素のような老廃物物質を含有する透析液を指す。

用語「静的ミキサー」は可動部品の使用を必要とすることなく流体溶液における２以上の成分物質を混合する装置を指す。

用語「実質的に柔軟性ではない容量」は、圧縮されない流体の最大量を収容することができ、最大量を上回る流体の容量の追加に抵抗する入れ物又は容器における三次元空間を指す。最大量未満の流体の容量の存在は入れ物又は容器を完全に満たすことができない。いったん実質的に柔軟性ではない容量が流体で満たされると、流体が添加され、同時に等速で取り除かれない限り、容量からの流体の取り出しは流体の取り出しに抵抗する負の圧力を創り出す。当業者は、入れ物又は容器の最小量の拡張又は縮小が実質的に柔軟性ではない容量にて生じ得るが、最大又は最少を超える流体の有意な容量の添加又は削減は抵抗されることを認識するであろう。

用語「水道水」は、本明細書で定義されるとき、配管で供給される水を指す。

用語「温度感知器」は、物質、物体又は流体に存在する熱の程度又は強度を検出する又は測定する装置を指す。

用語「治療溶液リザーバ」は、生理的に適合性の流体を保持する容器又はリザーバを指す。

用語「重炭酸緩衝液の総濃度」は、溶液又は組成物における重炭酸（ＨＣＯ_３ ⁻）イオン及び重炭酸の共役酸の総濃度を指す。

用語「治療溶液リザーバ」は、生理的に適合性の流体を保持する容器又はリザーバを指す。

用語「治療すること」及び「治療」は、本発明によって熟考される１以上の治療法の投与による病態又は状態を有する患者の管理又は世話を指す。治療することはまた、本発明の１以上の方法を投与すること、又は患者の治療にて本発明のシステム、装置又は組成物を使用することも含む。本明細書で使用されるとき、「治療」又は「治療法」は、治療上の療法及び予防的な又は防止上の対策の双方を指す。「治療すること」又は「治療」は、兆候又は症状の完全な緩和を必要とせず、治癒を必要とせず、患者に対する最低限度の又は不完全な効果を有するプロトコールを含む。

用語「尿毒性老廃物」は尿素、クレアチニン、β−２−ミクログロブリンを含む、末期腎疾患の患者で見られる物質の環境を指す。

用語「限外濾液」は血液透析、血液濾過、血液透析濾過又は腹腔透析の間で透過性膜を介する対流によって対象から取り除かれる流体を指す。用語「限外濾液」は本明細書で使用されるとき、患者から取り除かれた流体容量を回収するリザーバにおける流体も指すことができ、そのようなリザーバは対象を起源とするのではない流体又は流体の集積も含み得る。

用語「限外濾過」は、流体を濾過に供することを指し、その際、濾過される物質は非常に小さく、通常、流体はコロイド状で溶解した溶質又は非常に微細な固形物質を含み、フィルターは微小孔、ナノ孔又は半透性の媒体である。典型的な媒体は膜である。限外濾過の間、フィルター媒体を通過する「濾液」又は「限外濾液」は供給流体から分離される。一般に、膜を横切る輸送が濃度の推進力の結果として圧倒的に拡散性である場合、工程は本明細書では透析として記載される。輸送が圧力の推進力によって誘導される膜を横切る大きな流れの結果として主に対流性である場合、膜が小さな溶質を通し、高分子を拒絶するので、工程は置換溶液のニーズに応じて限外濾過又は血液濾過である。用語「限外濾過」はまた、透析又は血液濾過の工程の間の血液からの流体除去も指すことができる。すなわち、限外濾過は、透析、血液透析濾過、又は濾過の工程のいずれかにおける透析膜又は血液濾過膜のような選択的な膜を介して流体を通す工程を指す。

用語「緩衝化されない重炭酸ナトリウム」又は「緩衝化されない重炭酸ナトリウムの溶液」は、任意の量、比率又はｐＨの調整において共役酸又は塩基と緩衝化されない重炭酸ナトリウム組成物を指す。

用語「高い位置」及び「低い位置」は互いに対する相対的な用語であり、高い位置は低い位置よりも高い高位にある。

用語「上流の」は、導管又は流路の中で移動する透析液又は他の流体の移動の方向に対向する方向を指す。

用語「尿素除去率」又は「ＵＲＲ」は以下の式によって定義される比率を指す：

上記数式中
Ｕ_ｐｒｅは透析前の尿素のレベルであり
Ｕ_ｐｏｓｔは透析後の尿素のレベルであり
ＵＲＲは尿素除去「比率」として正式に定義され、実践上、非公式に上記式で示されるように１００％を乗じてパーセントとして表される。

用語「尿素感知器」は、溶液の尿素含量を測定する又はその算出を可能にする装置を指す。「尿素感知器」は尿素のウレアーゼ分解を測定する装置及び得られるアンモニウム濃度の測定も含むことができる。感知方法は、伝導度測定の、電位差測定の、熱測定の、磁気測定の、光学測定の方法、それらの組み合わせ及び当業者に既知の他の方法に基づくことができる。

用語「真空」は、大気圧未満である又は参照の流体若しくは気体に対して負である圧力の適用の結果生じる作用を指す。

用語「ベント」は気体との関係で参照されるとき、たとえば、脱気モジュールで見られるような、システムの定義された部分から気体を逃すことを指す。

用語「空隙容量」は、その中に含有される成分すべてを含む本発明の透析液回路のような定義された空間において流体によって占有され得る特定の容量を指す。

用語「老廃物種」、「老廃物」及び「不純物種」は、代謝老廃物、窒素原子又はイオウ原子を含む分子又はイオン種、中重量の尿毒性老廃物及び窒素性老廃物を含む、患者又は対象を起源とする分子又はイオン種を指す。老廃物種は、健常な腎臓系を持つ個体によって特定の恒常性の範囲内に保たれる。

用語「廃棄流体」は、システムの操作にて現在の使用を有さない任意の流体を指す。廃棄流体の非限定例には、限外濾液、又は治療を受けている対象から取り除かれた流体容量、及びシステムのリザーバ、導管又は成分から排出された又は洗い出された流体が挙げられる。

用語「水の供給」は、ポンプ又は他の送達システムによって透析液の流路に加えられる水の供給源を指す。

用語「水の供給源」は飲料水又は飲めない水を得ることができる供給源を指す。

用語「水の供給源接続」又は「水の供給」は、水が供給源から得られ、受容供給源又は流路に接続する又は供給するのを可能にする流体連通の状態を指す。

用語「範囲内に」は吸着剤カートリッジの「範囲内に」位置する感知器又は電極に関して使用される場合、吸着剤カートリッジ壁から形成される内部チャンバーの少なくとも一部の内部に位置する、又はそれによって包まれる感知器又は電極のすべて又は一部を指す。

用語「作業透析液溶液」は、導管、経路、透析器及びカートリッジを含むシステムを通る能動的な循環又は移動している透析液溶液を指す。
モジュール方式透析システム

本発明の血液透析、血液濾過、血液透析濾過及び腹腔透析のためのシステム及び方法は、吸着材のような再生物質に基づく透析液再生システムを有することができる。再生モジュール、たとえば、吸着剤カートリッジの全体的な大きさ及び重量を低下させて携帯性を改善し、コストを下げるために吸着材を含む特定の再生物質の量を低下させる透析液再生モジュール又は吸着剤カートリッジの構成が記載される。改良された吸着剤の構成は部分的には、透析液の特定の種の濃度を下げて種の除去速度を高め、又は特定の再生物質の能力を高め、使用済みの透析液から不純物、老廃物及び特定の電解質を取り除くという概念に基づく。たとえば、透析液におけるリン酸の濃度を下げることは一般にリン酸に対する含水酸化ジルコニウムの処理能力を高める。

任意の構成では、改善された吸着剤構成は、たとえば、直列の吸着剤カートリッジのような少なくとも２つの再生モジュールの使用にも頼ることができ、その際、第１の再生モジュールは完全処理能力又は総に負荷することができ、第２の再生モジュールは貫流処理能力に負荷することができ、それによって再生物質の利用又は効率を高める。含水酸化ジルコニウムのような再生物質の利用を高めることによって、少ない再生物質で済み、それによって透析液再生システムのサイズとコストを減らす。吸着剤カートリッジからの特定の種の流出濃度が非ゼロになると貫流が生じる。一般に、貫流の後、流入濃度に等しくなるまで再生モジュールを出る特定の種の濃度は上昇し続け、その時点で再生物質は完全処理能力又は総処理能力に負荷される。第２の再生モジュールは、第１の再生モジュールの後に置いて、第１の再生モジュールの貫流又は総処理能力を超えた種を除去することができる。

任意の実施形態では、腎代替療法及び透析液再生のためのシステムは、少なくとも１つの老廃物種が透析液に入る、透析器を通って透析液を循環させるための透析液回路又は流れループと、老廃物種の少なくとも一部を取り除き、少なくとも１つの導電性種を透析液に放出する、又は少なくとも１つの導電性種を透析液から取り除き、少なくとも１つの導電性種を透析液に放出する透析液再生ユニットとを有することができる。透析器の下流及び透析液再生ユニットの上流の位置で透析液の流れループに流体をポンプで入れる又はそれから出すことができる限外濾過リザーバに任意で流体連通する制御、又は限外濾過、ポンプ。流出方向での制御ポンプの操作が膜の体外側での血液から限外濾液を生成する透析液への透析膜を横切る流体の正味の移動又は除去を生じるように、透析液の流体ループは制御対応の容量を有することができる。任意の実施形態では、限外濾過リザーバに限外濾液を加えることができる。逆に、流入方向での制御ポンプの操作は、透析液から膜の体外側での血液への透析膜を横切る流体の正味の移動又は添加を生じる。

図１は、透析器２０の膜２５によって分離される血液回路又は流路２１と透析液再生回路又は流路３３を含む透析回路又は流れループを含む装置の一例である。血液は血液ライン入口２２を通って透析器２０に入り、血液ライン出口２４を通って出る。図１で示す透析液の流れループ３３は制御対応の流れループである。

再生された透析液３６は、透析液再生ユニット３４の下流の再構成システム４３と流体連通する。再構成システムは注入液ポンプ４２と注入液リザーバ４４を含む。再構成システム４３の目的はバランスを取り直し、透析液が確実に適当量の電解質と緩衝液を含有させることである。種々の実施形態では、注入液リザーバ４４は単一のリザーバ又はそれぞれ異なる化合物を含有する複数のリザーバを含むことができる。たとえば、一部の実施形態では、注入液リザーバ４４は、たとえば、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム及び酢酸カリウムの溶液のような濃縮された電解質溶液を含有するリザーバを含むことができる。他の実施形態では、注入液リザーバ４４は、たとえば、重炭酸ナトリウムを含む溶液のような濃縮された緩衝液溶液を含有する追加のリザーバを含むことができる。さらに、任意の実施形態は１を超える再構成システム４３を含むことができることが理解されるであろう。

流路２１を介して透析器２０を通って循環する血液は老廃物成分を、透析器２０及び透析液の流れループ３３を通って循環する透析液と交換することができる。たとえば、イオンのような老廃物種、及び尿酸、クレアチニン、β２−ミクログロブリン及び尿素のような尿毒性毒素は、半透性であることが多い２５を介して透析器２０の中にて血液から透析液に拡散する。そのようなものとして、透析液の流れループ３３にて血液と透析液の間で老廃物種の濃度勾配を維持するために透析液から老廃物種の継続的な除去なしで、透析液の流れループ３３における老廃物種の濃度は血中の老廃物種の含量との平衡に達する。

透析液の流れループ３３における透析液の再生は、透析液再生ユニット３４の中に含有される吸着剤に透析液を接触させることによって達成することができる。有用な吸着材の例には、ＲＥＤＹ吸着剤システム；米国特許第３，６６９，８８０号、同第３，９８９，６２２号、同第４，５８１，１４１号、同第４，４６０，５５５号、同第４，６５０，５８７号、同第３，８５０，８３５号、同第６，６２７，１６４号、同第６，８１８，１９６号、同第７，５６６，４３２号；米国特許公開２０１０／００７８３８、２０１０／００８４３３０及び２０１０／００７８３８１；並びに国際特許公開ＷＯ２００９／１５７８７７Ａ１が挙げられ、それらは参照によって本明細書に組み入れられる。

一部の実施形態では、透析液再生ユニット３４は、群：（１）ウレアーゼが尿素からアンモニウムイオンと二酸化炭素への変換を触媒する酵素であるウレアーゼ含有物質；（２）ナトリウムイオン及び水素イオンとの交換で大量のアンモニウムイオンを吸収することによってカチオン交換剤として作用する能力を有するリン酸ジルコニウム（ＺｒＰ）物質；リン酸ジルコニウムはまたカリウムイオンとの交換でアンモニウムイオンを吸収することもできる；（３）リン酸を酢酸と交換することによってアニオン交換剤として作用する含水酸化ジルコニウム物質（ＺｒＯ）；（４）金属イオン及び尿酸、クレアチニン、β２−ミクログロブリンのような尿毒性毒素を含む広範囲の不純物を吸収する表面積を有する活性炭物質；並びに（５）カチオン及びアニオンを取り除くための他のイオン交換物質から選択される複数の物質を含有することができる。イオン交換物質には、弱酸及び強酸のカチオン交換樹脂、弱塩基及び強塩基のアニオン交換樹脂、キレートイオン交換樹脂、又は当業者に既知の他のイオン交換樹脂を挙げることができる。用語、酸化ジルコニウムは用語、含水酸化ジルコニウムと相互交換可能に使用される。

任意の実施形態では、リン酸ジルコニウム物質はリン酸マグネシウム物質と置き換えることができる。さらに任意の実施形態では、含水酸化ジルコニウム物質を活性アルミナと置き換えることができる。

患者の治療中に取り除かれる主な老廃物種は尿素であり、それは種々の程度の腎疾患又は腎障害の個体の血液に蓄積する。尿素は電気的に中性な種であるので、透析液再生ユニット３４は尿素を荷電したアンモニウム種に変換し、その後循環する透析液から除去することができる。しかしながら、電気的な中性を維持するために、荷電したアンモニウム種の除去は荷電したアンモニウムを、特定の実施形態ではナトリウムイオンである別の荷電した種との交換によって代償しなければならない。

再生された透析液３６は、透析器２０を通過し、廃棄透析液２６として出る。廃棄透析液２６の流れは、たとえば、限外濾過ポンプ２８及び限外濾過リザーバ３０を含む限外濾過ユニット又はシステム２９を通る。限外濾過ポンプ２８は透析液の流れループ３３から流体を取り除き、透析液ループの固定された容量のために、流体は血液から透析膜２５を横切って引き出される。限外濾過システム２９は患者から限外濾液を取り除くように、及び再構成システム４３からの流体のような透析液ループ３３に加えられた他の流体を取り除くように作用する。限外濾液ポンプ２８によって取り除かれた流体は限外濾液リザーバ３０に回収することができる。

特定の実施形態では、透析液の流れループ３３は制御対応の容量を有する。そのようなものとして、流体は受動平衡にあり、透析液ループ３３の制御対応の容量のために体外回路からの正味の流れを透析液の流れループ３３に提供しない。流体のそのような移動が流れループ３３にて真空を残すので又は流れループ３３の容量を拡大することを求めるので、流体の正味のバランスは透析器２０を介して体外回路まで流れループ３３との間を受動的に流れるのを妨げる。透析器は水の通過を容易に可能にする高流動型であり得るので、膜２５の血液側と透析液側との間での圧力の格差によって、透析膜２５を前後に横切る一部の流体の流動、又は逆濾過があり得る。しかしながら、これは、膜を横切って溶液を動かすのに必要とされる低い圧力による局在化した現象であり、患者による正味の流体の獲得又は損失を生じない。

例として、特定の実施形態では、透析液の流れループ３３は約０．１５Ｌ〜約０．５Ｌの空隙容量を有することができる。追加の例として、透析液の流れループ３３の他の実施形態は、約０．２Ｌ〜約０．４Ｌ又は約０．２Ｌ〜約０．３５Ｌの空隙容量を有することができる。患者の体重、大きさ及び健康状態などのパラメータに応じて、他の容量が当業者によって想定され得る。システムは、携帯型システム、卓上型システム又は臨床設定での多用に好適な大型システムとして設計することができる。従って、０．５Ｌ〜約５Ｌを超える大容量及び０．１Ｌ〜約０．５Ｌ、たとえば、０．１Ｌ〜０．２Ｌ、０．１Ｌ〜０．３Ｌ、０．１Ｌ〜０．４Ｌ、０．２Ｌ〜０．３Ｌ、０．３Ｌ〜０．４Ｌ又は０．３Ｌ〜０．５Ｌのように小さい微小容量が本発明によって熟考される。

図２は、透析液の流れループ３５が図１の限外濾過システム２９の代わりに変動容量の透析液リザーバ７６を含む以外は、図１で示したものに類似する代表的な透析システムを描く。従って、透析液リザーバ７６に含有される透析液流体の容量、すなわち、透析液の流れループ３５の容量は、血液透析療法の時間の経過中に変化することができる。具体的には、透析液リザーバ７６における透析液流体の容量は透析膜２５を横切って濾過によって患者から取り除かれる限外濾液の容量に比例して増加することができる。図２の変動容量の透析液リザーバ７６と共に使用するために、限外濾過は、バランスチャンバー及び限外濾過（ＵＦ）計測ポンプ、二重計測ポンプ及びＵＦ計測ポンプ、及び質量又は容積の測定による膜貫通圧力調節器（示さず）のいずれか１つによって制御され得る。本明細書で使用されるとき、用語、限外濾液は透析液リザーバ７６に含有される流体を含むことができる。

図３は、濾液再生ユニット３４Ｂを利用する制御対応の濾液流れループ１０６を有する代表的な血液濾過システムのための工程系統図を示す。血液濾過は、β−２−ミクログロブリンのような中分子量種のクリアランス速度を高める高い対流クリアランスを含む、血液透析を超える特定の利益を有することができる。図３に示すように、血液は血液ライン入口２２を通って血液濾過器１０１に入り、血液濾過器１０１に含有される少なくとも１つの膜２７を横切って流体を濾過することができる。たとえば、血液濾過器１０１は中空繊維透析器、加圧板透析器、又は任意の他の好適な血液濾過器を含むことができる。血液濾過器１０１は、たとえば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ（メタクリル酸メチル）、セルロース、修飾セルロース又は任意の他の好適な材料で作製される高流動又は低流動の膜を含有することができる。血液濾過器１０１を出た後、濾液１０３は限外濾過ポンプ２８と流体連通し、それによって流体容量が濾液１０３から取り除かれ、限外濾過リザーバ３０に回収することができる。

濾液は次いで、濾液再生ユニット３４Ｂ及び図１に記載されたような注入液システム４３を通過する。再生された濾液１０９はさらに微生物フィルター１１１を通過し、その後、代替液として対象の血流に直接注入される。微生物フィルター１１１は生きている生物及び内毒素の双方を取り除き得る。微生物フィルターは、単一フィルター又はリダンダント型フィルターを含む複数のフィルターであり得る。種々の実施形態では、微生物フィルター１１１は、たとえば、限外フィルター、無菌フィルター又は任意の他の好適な微生物フィルターを含むことができる。任意の実施形態では、微生物フィルター１１１は、たとえば、０．２ミクロン以下の孔サイズを持つ血液濾過に好適である任意の物質を含むことができる。

図３では、後希釈血液濾過の例が提供される。当業者は、代替液が透析器血液入口に先立って静脈ラインではなく動脈ラインに注入されるのであれば、前希釈血液濾過もこのシステムで実施できることを認識するであろう。

図４は、透析液再生ユニット３４を利用する固定容量の透析液流れループ３８を有する代表的な血液透析濾過システムのための工程系統図を示す。血液透析濾過は、最大の小分子拡散クリアランス及び最大の中分子対流クリアランスを含む、血液透析と血液濾過によって達成される利益を組み合わせることができる。図４に示すように、血液は動脈血ライン２２を通って透析器２０に入り、透析器２０に含有される膜２５を横切って流体が濾過される。透析器２０を出た後、使用済みの透析液２３は限外濾過ポンプ２８と流体連通され、それは使用済みの透析液２３から流体の容量を取り除くことができる。取り除かれた流体の容量は限外濾過リザーバ３０に回収することができる。任意の実施形態では、透析液再生ユニット３４に含有される１以上のポンプによって透析液流れループ３８にて透析液を再循環させることができる。透析液は、図１を参照して記載される透析液再生ユニット３４及び注入液システム４３を通って流れることができる。

任意の実施形態では、再生された透析液１１５の一部は代替液ポンプ１１７によって透析液流れループ３８から迂回させることができ、図３に記載されたように微生物フィルター１１１を通過することができる。次いで、再生された透析液１１５を透析器２０の下流の静脈血ライン２４に加えることができる。静脈血ライン２４からの透析器後の血液と再生された透析液１１５の得られた混合物は、静脈血ライン１１９を通って代替液として対象の血液に直接注入することができる。

図４では、後希釈の血液透析濾過の例が提供される。当業者は、再生された透析液又は代替液１１５が透析器血液入口に先立って静脈ラインではなく動脈ラインに注入されるのであれば、前希釈血液透析濾過もこのシステムで実施できることを認識するであろう。

図５は、透析液再生ユニット３４を利用する腹腔透析システムの工程系統図を示す。最初に、患者の腹腔１２１をカテーテル１２３によって透析液の容量で満たすことができる。特定の滞留時間の後、可逆的な又は二方向性の透析液ポンプ１２５用いてカテーテル１２３を通って腹腔１２１から使用済みの透析液を引き出す。使用済みの透析液は逆止め弁１２７を通って流れることができ、別の逆止め弁１３５によって流れライン１３３を流れるのを妨げる。当業者は、ポンプと弁の他の構成が同一の機能を達成できること、たとえば、弁１２７と１３５を単一の三方弁に組み合わせることができること、又はポンプ１２５は弁１２７と１３５が二方弁であれば非可逆性であり得ること、及びポンプ１２５は弁１２７から下流に置かれることを認識するであろう。使用済みの透析液は透析液再生ユニット３４を通って流れることができ、注入液システム４３と連通することができる。腹腔透析の場合、注入液リザーバ４４は高濃度のグルコース又はイコデキストリンを含有する注入液溶液を含むことができる。

任意の実施形態では、再生された透析液１３０は一時的な保存のために透析液リザーバ１３１に回収することができる。所望の量の再生された透析液が透析液リザーバ１３１に回収された後、透析液ポンプ１２５を反転させることができ、逆止め弁１３５を通って透析液リザーバ１３１の外へ流体を出すことができ、腹腔１２１へカテーテル１２３を通して向けることができる。

この工程は透析液再生ユニット３４が使い尽くされるまで又は治療時間が完了するまで継続することができる。治療時間の終了時、特定の容量の限外濾液は患者から腹腔１２１に含有される透析液に加えられている。限外濾過ポンプ２８を用いて限外濾液を透析液から取り除くことができ、限外濾過リザーバ３０に回収することができる。言い換えれば、治療時間の間、使用済みの透析液が患者から取り除かれながら、使用済みの透析液の一部は限外濾過ポンプ２８によって限外濾液として取り除くことができ、限外濾過リザーバ３０に保存することができる。一般に、治療時間の間、対象によって生成される限外濾液の量は個々の腹腔特性、透析液の組成、患者の流体量、又は過負荷を含む幾つかの要素によって異なる。従って、腹腔１２１に含有される透析液を枯渇させるのを回避するために、治療時間の間、限外濾液ポンプ２８を操作する際、注意を払わなければならない。

図６は、図１、２、４及び５の実施形態における透析液再生ユニット３４として、及び図３の実施形態における濾液再生ユニット３４Ｂとして使用することができる、第１の吸着剤カートリッジ５０と第２の吸着剤カートリッジ５２を含む、代表的な二段階再生ユニットの工程系統図を示す。使用済みの透析液又は濾液３７は再循環ポンプ４６によって透析液又は濾液の再生ユニットを通って循環することができる。再循環ポンプ４６は、図１の透析液流れループ３３、図２の透析液流れループ３５、図３の濾液流れループ３３、及び図４の透析液流れループ３８の周りで透析液を再循環させるようにも作用する。透析液又は濾液は、調整チャンバー又は希釈チャンバーとも呼ばれる混合チャンバー４８を通って流れ、初回通過入口１を通って入り、初回通過出口２を通って出る。次いで透析液又は濾液は、吸着剤カートリッジ５０を通って流れ、二回通過入口３を通って混合チャンバーに再び入り、二回通過出口４を通って混合チャンバー４８を出る。

混合チャンバー４８は、初回通過入口１を通って入る透析液又は濾液と二回通過入口３を通って入る透析液又は濾液との間の完全な混合を提供するように設計される。理想的には、それぞれ初回通過出口２及び二回通過出口４を通って混合チャンバー４８を出る、得られる透析液又は濾液は、透析液又は濾液の成分すべての等しい濃度を含有する。一部の実施形態では、混合チャンバー４８は静的な混合要素を含有して初回通過入口の流れ１及び二回通過入口の流れ３にて混合チャンバー４８に入る透析液又は濾液の完全な混合を円滑にすることができる。任意の実施形態では、混合チャンバー４８は、初回通過入口１を通って入り、初回通過出口２を通って出る透析液又は濾液の流れを、二回通過入口３を通って入り、二回通過出口の流れ４を通って出る透析液又は濾液の流れから分離する１以上の半透膜を含有することができる。半透膜は、初回通過出口の流れ２及び二回通過出口の流れ４から出る透析液又は濾液の流れにて透析液成分の濃度の完全な平衡を本質的に達成するように適宜、形成することができる。

第１の吸着剤カートリッジ５０は、使用済みの透析液又は濾液３７から特定の不純物又は老廃物種を取り除く再生物質を含有することができる。任意の実施形態では、再生物質は吸着材を含むことができる。たとえば、特定の実施形態では、吸着剤カートリッジ５０は透析液からリン酸を取り除くための含水酸化ジルコニウムを含有することができる。従って、第１の吸着剤カートリッジ５０を出る透析液又は濾液は感知できる量のリン酸を含有せず、混合チャンバー４８を通って二回通過で流れ、二回通過入口３を通って入る際、混合チャンバー４８を通って初回通過で流れ、初回通過入口１を通って入る透析液又は濾液のリン酸濃度を希釈するであろう。

初回通過入口１に入り、初回通過出口２を通って混合チャンバーを出て、第１の吸着剤カートリッジ５０に入るものに関して、混合チャンバー４８の混合、配分又は希釈は、相対的に希釈した透析液又は濾液のリン酸濃度を生じる。たとえば、透析液又は濾液がリットル当たり２ミリモルのリン酸濃度で初回通過入口１を通って混合チャンバー４８に入り、第１の吸着剤カートリッジ５０がリン酸の完全な除去を生じる含水酸化ジルコニウムを含有するのであれば、混合チャンバー４８における完全な混合を想定すれば、透析液又は濾液の流れはリットル当たり１ミリモルのリン酸濃度で初回通過出口の流れ２及び二回通過出口の流れ４を出る。透析液又は濾液における特定の種の希釈が特定の吸着材の除去能力を高めることができるので、このことは有利であり得る。たとえば、含水酸化ジルコニウムは低いリン酸濃度にてリン酸除去に対して高い能力を有する。

図６の透析液又は濾液の再生ユニットの別の利点は第１の吸着剤カートリッジ５０の総処理能力を利用する能力である。単一の吸着剤カートリッジを有する透析液又は濾液の再生ユニットでは、吸着材は通常貫流が生じるまで使用される。一部の実施形態では、貫流濃度は好ましくは吸着剤カートリッジに入る透析液又は濾液における濃度の１０パーセント未満であるべきである。しかしながら、たとえば、１５、１７、１８、２０、２２、２５、２７、３３、３６、４５、５０、５５、６４、７５、７７、８１、８５、９０及び１００パーセント未満までの１０パーセントを超える比率が本発明によって熟考される。

特に、図６の二段階の透析液又は濾液の再生ユニットの第１の吸着剤カートリッジ５０は、第２の吸着剤カートリッジ５２を用いて第１の吸着剤カートリッジ５０を通過する不純物又は老廃物種を除去することができるので、貫流処理能力を超えて作動させることができる。従って、第１の吸着剤カートリッジ５０は完全な処理能力又は総処理能力に達するまで作動させることができる。一部の実施形態では、第１の吸着剤カートリッジ５０の総処理能力は、吸着材の特性によって、貫流処理能力よりも実質的に高くてもよい。吸着剤カートリッジの高い作動処理能力に相当する透析液又は濾液の再生ユニットの高い効率性はそれぞれ透析液又は濾液の再生ユニット３４又は３４Ｂに必要とされる吸着材全体の量の低下を生じ得る。

図７は、図１、２、４及び５の実施形態における透析液再生ユニット３４として、及び図３の実施形態における濾液再生ユニット３４Ｂとして使用することができる、二段階再生ユニットの代わりの実施形態の工程系統図を示す。図７の透析液又は濾液の再生ユニットは、図７の透析液又は濾液の再生ユニットが混合チャンバー４８の中への及びそれから外に出る流れを制御するための２つのポンプ５４、５６を含むことを除いて図６ものに類似する。２つのポンプの構成は、２つの吸着剤カートリッジ５０、５２のそれぞれを介して実質的に等しい流れが達成されることを確保する。第１のポンプ５４は初回通過出口２を介して混合チャンバー４８の外に透析液又は濾液を引き出し、透析液又は濾液を第１の吸着剤カートリッジ５０に向け、そこから、透析液又は濾液が二回通過入口３を通って混合チャンバーに戻る。第２のポンプ５６は、二回通過出口４を介して混合チャンバー４８の外に透析液又は濾液を引き出し、透析液又は濾液を第２の吸着剤カートリッジ５２に向ける。

図８は、図１、２、４及び５の実施形態における透析液再生ユニット３４として、及び図３の実施形態における濾液再生ユニット３４Ｂとして使用することができる、三段階再生ユニットの工程系統図を示す。図８の透析液又は濾液の再生ユニットは、図８の透析液又は濾液の再生ユニットが２つの混合チャンバー４７、４９及び３つの吸着剤カートリッジ５１、５３、５５を含む以外、図７のものに類似する。追加の混合チャンバー４９及び吸着剤カートリッジ５１は透析液又は濾液の流れの特定の成分の追加の希釈が生じるのを可能にする。追加の希釈は、処理能力という点で再生物質の性能を改善することができる。混合チャンバー４７及び４９における完全な混合と各吸着剤カートリッジ５１、５３、５５の中への及び外への等しい流れを想定して、透析液又は濾液の再生ユニットに入る使用済みの透析液又は濾液３７の特定の成分の濃度は、混合チャンバー４９を出て、吸着剤カートリッジ５１及び５３を通る透析液又は濾液の流れ８及び１０において４分の１に低下させることができる。再循環ポンプ５４及び４６の配置は、各混合チャンバー４７及び４９と吸着剤カートリッジ５１、５３及び５５の中への及びの外への透析液又は濾液の等しい流れを確保する。

希釈される透析液又は濾液における種は、最初の２つの吸着剤カートリッジ５１、５３によって取り除かれる種である。たとえば、一実施形態では、透析液又は濾液の再生ユニットに入る使用済みの透析液又は濾液３７はリットル当たり２ミリモルのリン酸濃度を有することができ、第１及び第２の吸着剤カートリッジ５１、５３は、リン酸を本質的に完全に除去することができる含水酸化ジルコニウムを含有することができる。この例では、第２の混合チャンバー４９を出る初回通過出口８及び二回通過出口１０からの透析液又は濾液のリン酸濃度はリットル当たり０．５ミリモルに等しく、第１の混合チャンバー４７の二回通過出口１２からの透析液又は濾液のリン酸濃度はリットル当たり１．０ミリモルに等しい。

当業者は、透析液又は濾液における特定の種の追加の希釈を達成するために、図８で示された数を超えて追加の吸着剤カートリッジ及び混合チャンバーを追加することが有益であり得ることを認識するであろう。一般に、各混合チャンバーで完全な混合が達成され、各吸着剤カートリッジにおける透析液から特定の種が完全に除去されるのであれば、その時は、最終的な希釈倍数は２^Ｎに等しく、Ｎは段階又は混合チャンバーの数に等しい。最終的な希釈倍数、２^Ｎは最後の段階又はＮ回目の段階で達成される。

図９に示す工程系統図は、複数の混合チャンバー及び吸着剤カートリッジを必要とせずに透析液又は濾液を希釈することができる透析液又は濾液の再生ユニットを説明する。使用済みの透析液又は濾液３７は、初回通過入口１３を通って充填した向流吸着剤カートリッジ５７に入り、第１のポンプ５４によって初回通過出口１４から出ていく。任意の実施形態では、向流吸着剤カートリッジ５７は混合を促進する特定のサイズの吸着材で充填することができる。一部の実施形態では、吸着剤カートリッジ５７はさらに混合を促進するための静的混合要素を含有することができる。たとえば、静的混合要素は吸着剤カートリッジの断面（流れの一般的な方向に垂直）を横切って配置される線維性膜又は濾紙の形態を取ることができる。

次いで透析液又は濾液は、第１のポンプ５４によって二回通過入口１５を通って吸着剤カートリッジ５７に強制的に戻され、二回通過出口１６を通って吸着剤カートリッジ５７を出る。図７を参照して記載されるように、向流吸着剤カートリッジ５７に入り、それを出る等しい流れを確保するために、第２のポンプ５６は二回通過出口１６を通って吸着剤カートリッジ５７から透析液を出す。充填された吸着剤カートリッジの性質は、初回通過入口１３及び二回通過入口１５の透析液又は濾液の流れが流れなければならない入り組んだ流路を生じ、結果的に流れ間の良好な混合を生じる。

図１０は、図１、２、４及び５の実施形態における透析液再生ユニット３４として、及び図３の実施形態における濾液再生ユニット３４Ｂとして使用することができる、二段階再生ユニットの代わりの実施形態の工程系統図である。図１０の透析液又は濾液の再生ユニットは、第１の吸着剤区画２０５と第２の吸着剤区画２０６の間に非透過性のバリア２０８を含有する単一の吸着剤カートリッジ筐体を利用することを除いて図７のものに類似する。２つのポンプ構成は２つの吸着剤区画２０５、２０６を介して実質的に等しい流れを確実に達成する。第１のポンプ５４は初回通過出口２０２を介して混合チャンバー２００から透析液又は濾液を出し、透析液又は濾液を第１の吸着剤区画２０５に向け、そこから透析液又は濾液は二回通過入口２０１を通って混合チャンバーに戻る。第２のポンプ５６は二回通過出口２０４を介して混合チャンバー２００から透析液又は濾液を出し、透析液又は濾液を第２の吸着剤区画２０６に向ける。単一の吸着剤カートリッジ筐体は、システムのサイズ及び潜在的に吸着剤カートリッジのコストをできるだけ抑える。
実施例
含水酸化ジルコニウムの合成

１リットルのフラスコにおける５００ミリリットル（ｍｌ）の脱イオン水に１７０グラムの水酸化ナトリウム（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）を溶解し、オーバーヘッドミキサーと羽根を備えた２リットルの３つ口丸底フラスコに加えた。ミキサーをおよそ１００ｒｐｍで操作し、５００グラムのジルコニウム−オキシクロリド−オクタヒドレート（コネチカット州、マンチェスターのＩｎｆｒａｍａｔ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）を３分間かけてフラスコに加えた。ジルコニウム−オキシクロリド−オクタヒドレートの添加後、撹拌をさらに１０分間継続した。次いで、２０〜２５ミクロンの濾紙を伴ったブフナー漏斗を通して、得られたスラリーを注いだ。得られた濾過ケーキを２．２リットルの脱イオン水で２回洗浄した。次に濾過ケーキを４リットルのフラスコに移し、２リットルの脱イオン水と６０ｍｌの氷酢酸（オハイオ州、ソロンのＡｍｒｅｓｃｏ）を加えた。

得られたスラリーをオーバーヘッドミキサーと羽根によって約１００ｒｐｍで１時間混合した。次いで、２０〜２５ミクロンの濾紙を伴ったブフナー漏斗を通してスラリーを注ぎ、２．２リットルの脱イオン水で２回、又は濾液のナトリウム濃度がリットル当たり３０ミリモル未満のナトリウムになるまで洗浄した。次に、濾過ケーキを数時間風乾させ、次いで一定の質量が達成されるまでドラフト内でさらに乾燥させるためにガラス皿に移したが、乾燥するには約３日かかる。得られた乾燥粉末を１０６ミクロンの篩に加え、４５ミクロンの篩及び回収受け皿の上に積み重ねた。次いで、篩の積み重ねを篩振盪器の上に置き、約３時間撹拌した。４５ミクロンの篩に留まった分画をジャーに回収し、リン酸除去のための含水酸化ジルコニウムとして使用した。４５〜１０６ミクロンの含水酸化ジルコニウムの典型的な収量は約２００グラムだった。
含水酸化ジルコニウムのカラム試験

５グラムの含水酸化ジルコニウムをフローアダプタ（カリフォルニア州、ヘルクレスのＢｉｏ−Ｒａｄ）によって直径１インチのＥｃｏｎｏ−Ｃｏｌｕｍｎ（カリフォルニア州、ヘルクレスのＢｉｏ−Ｒａｄ）に充填した。Ｍａｓｔｅｒｆｌｅｘペリスタポンプとシリコーンの配管を用いて分当たり約１２．３ミリリットルにて溶液をポンプで送った。カラムを通過した溶液、流出液を回収し、各試行の平均流速を決定するのに使用した。ポンプで流した溶液は、１１０ミリモル（ｍＭ）の塩化ナトリウム（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）と、２５ｍＭの重炭酸ナトリウム（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）と、２ｍＭの酢酸ナトリウム（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）と、０．７ｍＭ又は２．６ｍＭの間で変化する濃度のリン酸ナトリウム一塩基一水和物（ペンシルベニア州、ラドナーのＶＷＲ）から成った。塩酸（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）を用いて溶液のｐＨを７．２０に近づけた。

カラムを出る溶液、流出液の試料を２ｍｌの遠心管（ペンシルベニア州、ラドナーのＶＷＲ）に３０分毎に採取し、連続する試料にてリン酸濃度の上昇が見られるまでリン酸濃度についてＢｉｏｐｒｏｆｉｌｅ３００（マサチューセッツ州、ウォルサムのＮｏｖａ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ）で調べた。リン酸濃度が初めて上昇し始める時点で貫流処理能力を算出した。図１１に示すように、出発溶液におけるリン酸の濃度が上昇するにつれて、リン酸に対する含水酸化ジルコニウムの処理能力は低下した。従って、リン酸のさらに希釈した濃度がリン酸除去のための含水酸化ジルコニウムの効率を最大化することができる。図１５は、２．６ｍＭのリン酸溶液についてのカラムを出るリン酸の流出濃度を描くグラフである。図１５の濃度特性を統合して貫流処理能力及び総処理能力を決定した。貫流処理能力は、含水酸化ジルコニウムのグラム当たり０．７ｍＭのリン酸であると判定された。総処理能力は含水酸化ジルコニウムのグラム当たり１．１ｍＭのリン酸であると判定された。従って、貫流が生じるまでに総処理能力の６４％のみが使用された。
リン酸ジルコニウムのカラム試験

リン酸水素ナトリウムジルコニウム（英国、マンチェスターのＭＥＬ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）と、酸リン酸ジルコニウム（英国、マンチェスターのＭＥＬ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）と、１００ミクロンのシリカビーズ（ニュージャージー州、レバノンのＯＰＳ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）を１７：３：６の比率で一緒に混合した。フローアダプタ（カリフォルニア州、ヘルクレスのＢｉｏ−Ｒａｄ）によって直径１インチのＥｃｏｎｏ−Ｃｏｌｕｍｎ（カリフォルニア州、ヘルクレスのＢｉｏ−Ｒａｄ）に混合物を加え、アンモニウム切断なしで約３時間、ポンプで溶液を送った。Ｍａｓｔｅｒｆｌｅｘペリスタポンプとシリコーンの配管を用いて分当たり約１２．３ｍｌにて溶液をポンプで送った。カラムを通過した溶液を回収し、各試行の平均流速を決定するのに使用した。

カラムを通して３つの異なる溶液を以下の一定濃度にてポンプで送った：０．７ｍＭのリン酸ナトリウム一塩基一水和物（ペンシルベニア州、ラドナーのＶＷＲ）、０．４ｍＭのクレアチニン（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）、３ｍＭの塩化カリウム（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）、１．５ｍＭの酢酸カルシウム水和物（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）及び０．５ｍＭの酢酸マグネシウム四水和物（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）。炭酸アンモニウム（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）、塩化ナトリウム（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）及び重炭酸ナトリウム（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）の濃度はすべて、以下のように（ｍＭ）：１回目試行についてはそれぞれ、４、１２３．３及び１６、２回目試行についてはそれぞれ、１４、１３３．３及び６、３回目試行についてはそれぞれ、１９、１３８．３及び１のように変化させた。塩酸（ミズーリ州、セントルイスのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）を用いて溶液のｐＨを７．０にした。

試料を２ｍｌの遠心管（ペンシルベニア州、ラドナーのＶＷＲ）に３０分毎に採取し、連続する試料にてカチオン濃度の上昇が見られるまでアンモニウム濃度についてＢｉｏｐｒｏｆｉｌｅ３００（マサチューセッツ州、ウォルサムのＮｏｖａ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ）で、同様にカルシウム、マグネシウム及びカリウムの濃度についてはＣｒｉｔｉｃａｌ Ｃａｒｅ Ｘｐｒｅｓｓ（マサチューセッツ州、ウォルサムのＮｏｖａ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ）で調べた。カチオンの総濃度が初めて上昇し始めた時点で貫流処理能力を算出した。図１２に示すように、試験溶液におけるアンモニウムの濃度が低下するにつれて、溶液におけるカチオンに対するリン酸ジルコニウム混合物のミリモル等価処理能力も低下した。従って、溶液のアンモニウム又は尿素の濃度が高いほど、当該カチオンに対するリン酸ジルコニウム混合物の処理能力を最大化することができる。
混合チャンバーを伴う二段階吸着剤カートリッジ

図６及び７の透析液又は濾液の再生ユニットと共に使用することができる代表的な二段階吸着剤カートリッジの構成を図１３に示す。一例として図６、７及び１３を参照して、透析液又は濾液の再生ユニットに入る使用済みの透析液又は濾液３７は以下の表１に示す組成を有することができる。

この実施例では、図１３の第１の吸着剤カートリッジ５０は含水酸化ジルコニウム６４を含有して透析液又は濾液の流れからリン酸を取り除く。従って、混合チャンバー４８を出る初回通過出口２及び二回通過出口４の透析液又は濾液の流れは、リットル当たり１ミリモルのリン酸濃度を有することができる。分当たり０．４リットルの透析液又は濾液の流速と２４０分間の治療時間を想定すると、図１１で示された０．３８ｍＭ／ｇの含水酸化ジルコニウムの処理能力に基づいて吸着剤カートリッジ５０、５２のそれぞれに必要とされる含水酸化ジルコニウム６４の量は７０グラムであることができる。対照的に、単一の吸着剤カートリッジは、図１１で示された２ｍＭのリン酸溶液に対する１ｍＭ／ｇの処理能力に基づいて１９２グラムの含水酸化ジルコニウムを必要とする。従って、単一段階の吸着剤カートリッジに対して図６で示された二段階の吸着剤カートリッジシステムには２７％少ない含水酸化ジルコニウムが必要とされる。図６及び７の透析液又は濾液の再生ユニットと共に使用することができる代表的な二段階吸着剤カートリッジの構成の別の例を図１４に示す。この実施例は総処理能力に達するまで第１の吸着剤カートリッジを使用する概念を説明する。一例として図６、７及び１４を参照して、透析液又は濾液の再生ユニットに入る使用済みの透析液又は濾液３７は上記表１で示した組成を有することができる。この例では、図１４の第１の吸着剤カートリッジ５０は含水酸化ジルコニウム６４Ｂを含有して透析液又は濾液の流れからリン酸を取り除く。従って、混合チャンバー４８を出る初回通過出口２及び二回通過出口４の透析液又は濾液の流れは、リットル当たり１ミリモルのリン酸濃度を有することができる。分当たり０．４リットルの透析液又は濾液の流速と２４０分間の治療時間を想定すると、図１１及び１５で示されたような２．１６ｍＭ／ｇの含水酸化ジルコニウムの総処理能力に基づいて、図１４で示される吸着剤カートリッジ５０に必要とされる含水酸化ジルコニウム６４Ｂの量は４５グラムであることができる。図１４で示される吸着剤カートリッジ５２で必要とされる含水酸化ジルコニウムの量は上述のように７０グラムのままである。従って、含水酸化ジルコニウム６４Ｂを総処理能力に作動させることによって、必要とされる含水酸化ジルコニウムの総量は、含水酸化ジルコニウムが貫流処理能力でのみ実行される二段階吸着剤カートリッジシステムで必要とされる１４０グラムに比べて、１１５グラムであることができる。上記実施例では、図１３及び１４で示される第２の吸着剤カートリッジ５２は、アルミナ及びウレアーゼ６０、アルミナ６２、リン酸ジルコニウム６６、含水酸化ジルコニウム６４及び活性炭６８を含む、透析液又は濾液における残りの種を取り除く物質を含有する。第１の吸着剤カートリッジ５０によってリン酸のみが取り除かれるので、透析液又は濾液に存在する他の種は混合チャンバー４８を通過する際、濃度に変化はない。従って、含水酸化ジルコニウム６４を除く、第２の吸着剤カートリッジにて必要とされる他の吸着材のそれぞれの量は単一吸着剤カートリッジシステムで必要とされる量と同等である。図１２に示したように、カチオンに対するリン酸ジルコニウムの処理能力はカチオン濃度の低下と共に低下するので、第１の吸着剤カートリッジ５０にリン酸ジルコニウムを有することは有益ではない。

操作の特定のニーズに応じて様々な組み合わせ及び／又は改変及び変更が透析システムにて行われ得ることが当業者に明らかであろう。さらに、一実施形態の一部として説明され、記載された特徴は、他の実施形態で使用されてその上さらなる実施形態を得てもよい。

Claims (20)

1. 血液透析の間に透析液を再生するためのシステムにおいて、
   第１の選択された再生物質を含有する第１の再生モジュール（５０）と、
   前記第１の選択された再生物質を含有する第２の再生モジュール（５２）と、
   第１の混合チャンバー（４８）とを含み、
   流体の第１の出口の流れが前記第１の混合チャンバー（４８）を連続して出て、前記第１の選択された再生物質と流体連通する前記第１の再生モジュール（５０）を通って流れ、前記第１の混合チャンバー（４８）に戻り、流体の第２の出口の流れが前記第１の混合チャンバー（４８）を連続して出て、前記第１の選択された再生物質と流体連通する前記第２の再生モジュール（５２）を通って流れる、システム。
2. 第１の混合チャンバーに入る流体の第１の入口の流れが、第１の混合チャンバーにて、第１の混合チャンバーに入る流体の第２の入口の流れと混合される、請求項１のシステム。
3. 第１の混合チャンバーがさらに静的ミキサー要素を含む、請求項２のシステム。
4. 混合チャンバーが第１の入口の流れを第２の入口の流れから分離する半透膜をさらに含み、溶質が第１の入口の流れから第２の入口の流れに拡散する、請求項２のシステム。
5. 第２の入口の流れが、第１の混合チャンバーに戻る第１の出口の流れの少なくとも一部を含む、請求項２のシステム。
6. 第１の出口の流れと第２の出口の流れが実質的に同一の成分濃度を有する、請求項２のシステム。
7. 第１の再生モジュールが第１の選択された再生物質の総処理能力で作動する、請求項１のシステム。
8. 流体が透析液溶液を含み、第１の選択された再生物質が透析液溶液から老廃物種を取り除く、請求項１のシステム。
9. 流体が濾液溶液を含み、第１の選択された再生物質が濾液溶液から老廃物種を取り除く、請求項１のシステム。
10. 第１の選択された再生物質が、ウレアーゼ、アルミナ、リン酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、又は活性炭の少なくとも１つを含む、請求項１のシステム。
11. 第２の再生モジュールがさらに第２の選択された再生物質を含有し、第１の選択された再生物質が流体から第１の老廃物種を取り除き、第２の選択された再生物質が流体から第２の老廃物種を取り除く、請求項１のシステム。
12. 第１の選択された再生物質が、ウレアーゼ、アルミナ、リン酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、又は活性炭の少なくとも１つを含み、第２の選択された再生物質が、ウレアーゼ、アルミナ、リン酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、又は活性炭の少なくとも１つを含む、請求項１１のシステム。
13. 第１の選択された再生物質が、ウレアーゼ、アルミナ、酸化ジルコニウム及び活性炭の少なくとも１つを含み、第２の選択された再生物質が、リン酸ジルコニウムを含む、請求項１１のシステム。
14. 第１の選択された再生物質を含有する第３の再生モジュールと、
    第２の混合チャンバーとをさらに含み、
    流体の第３の出口の流れが第２の混合チャンバーを出て第１の混合チャンバーを通って流れ、流体の第４の出口の流れが第２の混合チャンバーを出て第３の再生モジュールを通って流れ、流体の第３の入口の流れが第２の混合チャンバーに入り、第４の入口の流れが第２の混合チャンバーに入り、第１の入口の流れが第３の出口の流れから成り、第４の入口の流れが第２の出口の流れから成る、請求項１のシステム。
15. 流体が第１の混合チャンバーを通って流れるように作動する第１のポンプをさらに含む、請求項１のシステム。
16. 第１の混合チャンバーと第２の再生モジュールとの間で第２の出口の流れが流れるように作動する第２のポンプをさらに含む、請求項１のシステム。
17. 血液透析の間に透析液を再生するためのシステムにおいて、
    再生物質を含有する再生モジュールと、
    前記再生物質を含有する混合チャンバーとを含み、
    流体の第１の流れが前記再生物質と流体連通する前記混合チャンバーに初回通過入口を通って入り、流体の第２の流れが前記混合チャンバーを初回通過出口を通って出て、前記混合チャンバーに二回通過入口を通って再び入り、流体の第３の流れが前記混合チャンバーを出て前記再生物質と流体連通する前記再生モジュールを通って流れる、システム。
18. 透析システムにおいて、
    血液から透析液への溶質の移動を円滑にする透析器（２０）と、
    第１の選択された再生物質を含有する第１の再生モジュール（５０）と、
    前記第１の選択された再生物質を含有する第２の再生モジュール（５２）と、
    第１の混合チャンバー（４８）とを含み、
    前記透析液の第１の出口の流れが前記第１の混合チャンバー（４８）を連続して出て、前記再生物質と流体連通する前記第１の再生モジュール（５０）を通って流れ、前記第１の混合チャンバー（４８）に戻り、前記透析液の第２の出口の流れが前記第１の混合チャンバー（４８）を連続して出て、前記再生物質と流体連通する前記第２の再生モジュール（５２）を通って流れ、前記透析器（２０）を通って流れる、透析システム。
19. 濾過システムにおいて、
    血液からの濾液の除去を促進するフィルター（１０１）と、
    第１の選択された再生物質を含有する第１の再生モジュール（５０）と、
    前記第１の選択された再生物質を含有する第２の再生モジュール（５２）と、
    第１の混合チャンバー（４８）とを含み、
    前記濾液の第１の出口の流れが前記第１の混合チャンバー（４８）を連続して出て、前記再生物質と流体連通する前記第１の再生モジュール（５０）を通って流れ、前記第１の混合チャンバー（４８）に戻り、前記濾液の第２の出口の流れが前記第１の混合チャンバー（４８）を連続して出て、前記再生物質と流体連通する前記第２の再生モジュール（５２）を通って流れ、前記フィルター（１０１）を通って流れる、濾過システム。
20. 請求項１に記載の透析液を再生するためのシステムを動かす方法において、
    流体の第１の出口の流れを、第１の混合チャンバーから、第１の選択された再生物質を含有する第１の再生モジュールに運ぶ工程と、
    再生物質と流体連通する第１の出口の流れから、老廃物種を取り除く工程と、
    第１の出口の流れを、第１の再生モジュールから第１の混合チャンバーに戻す工程と、
    第１の混合チャンバーに入る流体の第１の入口の流れを、第１の再生モジュールから第１の混合チャンバーに戻された第１の出口の流れと混合する工程と、
    流体の第２の出口の流れを、第１の混合チャンバーから、第１の選択された再生物質を含有する第２の再生モジュールに運ぶ工程と、
    再生物質と流体連通する第２の出口の流れから、老廃物種を取り除く工程とを含む、方法。

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