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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-04-04
(54)【発明の名称】連続流中の正浸透膜の完全性の評価
(51)【国際特許分類】
A61M 1/16 20060101AFI20240328BHJP
【ＦＩ】
A61M1/16 163
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023561888
(86)(22)【出願日】2022-04-05
(85)【翻訳文提出日】2023-10-25
(86)【国際出願番号】 EP2022058922
(87)【国際公開番号】W WO2022214446
(87)【国際公開日】2022-10-13
(31)【優先権主張番号】63/172,853
(32)【優先日】2021-04-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】2150992-2
(32)【優先日】2021-08-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】501473877
【氏名又は名称】ガンブロ・ルンディア・エービー
【氏名又は名称原語表記】ＧＡＭＢＲＯ ＬＵＮＤＩＡ ＡＢ
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ヴァルティア， クリスチャン
【テーマコード（参考）】
4C077
【Ｆターム（参考）】
4C077AA05
4C077BB01
4C077CC08
4C077EE03
4C077HH02
4C077HH20
4C077LL02
4C077LL05
(57)【要約】
透析液生成装置（１）における正浸透（ＦＯ）デバイス（２）のＦＯ膜（２ｃ）の完全性を評価するための制御装置（１０）、溶液生成装置（１）および方法。透析液を生成するプロセスにおいて、透析濃縮液を希釈するためのＦＯセッションにおいて使用されるように構成されるＦＯデバイス（２）。ＦＯ膜（２ｃ）は、ＦＯデバイス（２）の第１側（２ａ）を第２側（２ｂ）から分離する。方法は、電解質溶液を第１側（２ａ）に通過させること（Ｓ１）と、低電解質溶液を第２側（２ｂ）に通過させること（Ｓ２）と、を含む。方法は、第２側（２ｂ）から生成される溶液の導電率を測定すること（Ｓ３）と、測定された導電率が導電率基準を満たすか否かに基づいてＦＯ膜（２ｃ）の完全性を評価すること（Ｓ６）と、をさらに含み、導電率基準は、無傷または完全性を有するＦＯ膜を使用して、同等の電解質溶液および同等の低電解質溶液を用いて第２側（２ｂ）から生成された溶液の導電率を含むか、または、定義する。
【選択図】図３
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
透析液生成装置（１）における正浸透（ＦＯ）デバイス（２）のＦＯ膜（２ｃ）の完全性を評価するための方法であって、前記ＦＯデバイス（２）は、透析液を生成するプロセスにおいて、透析濃縮液を希釈するためのＦＯセッションにおいて使用されるように構成され、前記ＦＯ膜（２ｃ）は、ＦＯデバイス（２）の第１側（２ａ）と第２側（２ｂ）とを分離し、前記方法は、前記第１側（２ａ）に電解質溶液を通過させること（Ｓ１）と、
前記第２側（２ｂ）に低電解質溶液を通過させること（Ｓ２）と、
前記第２側（２ｂ）から生成される溶液の導電率を測定すること（Ｓ３）と、
測定された前記導電率が導電率基準を満たすか否かに基づいて、前記ＦＯ膜（２ｃ）の完全性を評価すること（Ｓ６）であって、前記導電率基準は、完全性を有するＦＯ膜を使用して、同等の電解質溶液および同等の低電解質溶液を用いて前記第２側（２ｂ）から生成された溶液の導電率を含む、ことと、を含む方法。
【請求項2】
請求項１に記載の方法であって、前記完全性の評価（Ｓ６）は、測定された前記導電率が前記低電解質溶液の導電率から閾値よりも大きい導電率の変化を示すと、前記ＦＯ膜の完全性の欠如と判定することを含む、方法。
【請求項3】
請求項２に記載の方法であって、前記閾値は、前記低電解質溶液の導電率および前記ＦＯデバイス（２）中の前記低電解質溶液の所定の希釈比に基づく、方法。
【請求項4】
請求項２または３に記載の方法であって、前記第２側（２ｂ）における静水圧よりも低い静水圧で前記第１側（２ａ）に前記電解質溶液を通過させること（Ｓ１）を含み、それによって前記第１側（２ａ）から前記第２側（２ｂ）への溶質移動を不能にし、それによって、判定された前記ＦＯ膜の完全性の欠如は、前記ＦＯ膜の溶質拡散エラーを示す、方法。
【請求項5】
請求項４に記載の方法であって、前記第２側（２ｂ）における前記静水圧よりも高い静水圧で前記第１側（２ａ）に前記電解質溶液を通過させること（Ｓ４）と、前記第２側（２ｂ）から生成される前記溶液の導電率を測定すること（Ｓ５）と、測定された前記導電率が前記第１側（２ａ）においてより低い前記静水圧で検出された導電率変化よりも大きい導電率変化を示すと、前記ＦＯ膜の完全性の前記欠如が、前記ＦＯ膜におけるリークに起因すると判定すること（Ｓ６）と、を含む、方法。
【請求項6】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法であって、（ｉ）前記第１側（２ａ）から前記第２側（２ｂ）への拡散水輸送を可能にする、前記第１側（２ａ）の浸透圧よりも高い前記浸透圧で前記第２側（２ｂ）に低電解質溶液を通過させること（Ｓ２）、または、（ｉｉ）前記第２側（２ｂ）から前記第１側（２ａ）への拡散水輸送を可能にする、前記第１側（２ａ）の浸透圧よりも低い前記浸透圧で前記第２側（２ｂ）に低電解質溶液を通過させること（Ｓ２）を含む、方法。
【請求項7】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法であって、前記低電解質溶液は、グルコース溶液である、方法。
【請求項8】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法であって、前記低電解質溶液は、水である、方法。
【請求項9】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の方法であって、前記電解質溶液は、透析治療からの排出液である、方法。
【請求項10】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の方法であって、前記電解質溶液は、希釈された電解質濃縮液である、方法。
【請求項11】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の方法であって、前記低電解質溶液は、０から０．５ｍＳ／ｃｍの範囲の導電率を有し、任意で、０．１ｍＳ／ｃｍ未満の導電率を有する、方法。
【請求項12】
透析液生成装置（１）における正浸透（ＦＯ）デバイス（２）のＦＯ膜（２ｃ）の完全性を評価するための制御装置（１０）であって、前記ＦＯデバイス（２）は、透析液を生成するプロセスにおいて、透析濃縮液を希釈するためのＦＯセッションにおいて使用されるように構成され、前記ＦＯ膜（２ｃ）は、前記ＦＯデバイス（２）の第１側（２ａ）と第２側（２ｂ）とを分離し、前記制御装置（１０）は、電解質溶液の流れを提供するように構成された排出液ポンプ（３）と、
低電解質溶液の流れを提供するように構成された濃縮液ポンプ（５）と、
前記第２側（２ｂ）から生成される溶液の導電率をセンシングするように構成された導電率センサ（７）と、を備え、
前記制御装置（１０）は、
前記排出液ポンプ（３）を使用して、前記第１側（２ａ）に電解質溶液を通過させ、
前記濃縮液ポンプ（５）を使用して、前記第２側（２ｂ）に低電解質溶液を通過させ、
前記導電率センサ（７）を使用して、前記第２側（２ｂ）から生成される溶液の導電率を測定し、
測定された前記導電率が導電率基準を満たすか否かに基づく前記ＦＯ膜（２ｃ）の完全性を評価であって、前記導電率基準は、完全性を有するＦＯ膜を使用して、同等の電解質溶液および同等の溶液を用いて前記第２側（２ｂ）から生成された溶液の導電率を含む、完全性の評価をするように構成される、制御装置。
【請求項13】
透析液を生成するための溶液生成装置（１）であって、前記装置は、正浸透（ＦＯ）デバイス（２）であって、前記ＦＯデバイス（２）の第１側（２ａ）と第２側（２ｂ）とを分離するＦＯ膜（２ｃ）を含むＦＯデバイス（２）を備え、前記装置は、請求項１２に記載の制御装置（１０）をさらに備える、溶液生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、透析の分野および正浸透膜の完全性テストに関し、特に、透析液生成装置に配された正浸透膜の完全性を評価することに関する。
【背景技術】
【0002】
透析は、腎不全を患う患者を治療するために一般に使用される。血液透析（ＨＤ）、腹膜透析（ＰＤ）および持続的腎代替療法（ＣＲＲＴ）などの複数タイプの透析治療が存在する。典型的には、透析液が、治療に使用され、透析液は、バッグ内の既成としてデリバリされるか、または、濃縮液と水とを混合することによって使用時に生成される。
【0003】
正浸透（ＦＯ）は、水消費を低減するポテンシャルを有するため、透析液を生成するための選択肢として持ち上がってきた。ＦＯ膜は、典型的には水分子に対して多かれ少なかれ選択的であるように設計され、これによって、ＦＯ膜は、他のすべての汚染物質から水を分離することを可能にする。しかしながら、検出されない完全性の問題は、ＦＯ膜を横切る水以外の成分の輸送を可能にしうる。
【0004】
したがって、生成された透析液が損なわれないように、このような完全性の問題を検出する必要がある。
【発明の概要】
【0005】
本開示のＦＯ膜は、透析液を調製するために使用される。ＦＯ膜は、１つの実施形態において、水分子に対して多かれ少なかれ選択的であり、これによって、ＦＯ膜は、他のすべての汚染物質から水を分離することを可能にする。ＦＯ膜によって分離された、供給液（例えば、透析治療からの水または排出液）と、引出液（透析濃縮液）と、の間の浸透圧差が、供給液から透析濃縮液へ純水を抽出するために使用され、それによって透析濃縮液を希釈する。希釈された透析濃縮液は、その後、透析液を生成するために使用される。本開示の制御装置および方法は、ＦＯ膜の完全性の問題を検出し、ＦＯ膜を横切る水以外の成分の輸送によって生成される透析液の組成の変化を抑制することを可能にする。
【0006】
したがって、本開示の目的は、正浸透膜の完全性を評価するためのシンプルかつ信頼性がある方法を提供することである。さらなる目的は、オンラインまたは透析液の調製中に、正浸透膜の完全性を評価するための方法を提供することである。
【0007】
これらの目的および他の目的は、独立請求項による方法、制御装置および透析液生成装置によって、および、従属請求項による実施形態によって、少なくとも部分的に達成される。
【0008】
任意の他の態様およびその実施形態と組み合わせることができる第１態様によると、本開示は、透析液生成装置における正浸透（ＦＯ）デバイスのＦＯ膜の完全性を評価するための方法に関する。ＦＯデバイスは、透析液を生成するプロセスにおいて、透析濃縮液を希釈するためのＦＯセッションにおいて使用されるように構成される。ＦＯ膜は、ＦＯデバイスの第１側を第２側から分離する。方法は、電解質溶液をＦＯ膜の第１側に通過させ、低電解質溶液をＦＯ膜の第２側に通過させることを含む。方法は、第２側から生成される溶液の導電率を測定することと、測定された導電率が導電率基準を満たすか否かに基づいてＦＯ膜の完全性を評価することであって、導電率基準は、無傷または完全性を有するＦＯ膜を使用して、同等の電解質溶液および同等の低電解質溶液を用いて第２側から生成された溶液の導電率を含むか、または、定義する、ことと、をさらに含む。
【0009】
提供される方法は、ＦＯ膜の完全性を簡単かつ信頼できる方法で評価するもので、同等な、したがって、同じ溶液と完全性を有するＦＯ膜とを用いて、第２側から生成される溶液の導電率が、第２側から生成される溶液の予想される導電率にどの程度対応するかを評価する。方法は、使用のためにＦＯ膜が設置された同じ装置を用いて行われてもよく、それによって、ＦＯ膜の完全性は、ほぼいつでも同じ装置、したがって、オンラインでテストされてもよい。また、製造のために後で使用されるものと同じ液体が、方法において使用されてもよい。
【0010】
いくつかの実施形態によると、完全性を評価することは、測定された導電率が低電解質溶液の導電率から閾値よりも大きい導電率の変化を示すと判定した場合に、ＦＯ膜の完全性の欠如と判定することを含む。したがって、低電解質溶液の導電率をベースラインとして使用することによって、健全な完全性テストを行うことができる。
【0011】
いくつかの実施形態によると、閾値は、低電解質溶液の導電率およびＦＯデバイス中の低電解質溶液の所定の希釈比に基づく。したがって、閾値は、ＦＯ膜上の予想される溶質拡散に基づく。
【0012】
いくつかの実施形態によると、方法は、第２側における静水圧よりも低い静水圧で第１側に電解質溶液を通過させることを含み、それによって第１側から第２側への溶質移動を不能にし、それによって、判定されたＦＯ膜の完全性の欠如は、ＦＯ膜の溶質拡散エラーを示す。これによって、完全性エラーの原因が、さらに特定されうる。
【0013】
いくつかの実施形態によると、方法は、第２側における静水圧よりも高い静水圧で第１側に電解質溶液を通過させることと、第２側から生成される溶液の導電率を測定することと、測定された導電率が第１側においてより低い静水圧で検出された導電率変化よりも大きい導電率変化を示すと判定したときに、ＦＯ膜の完全性の欠如がＦＯ膜におけるリークを示すと判定することと、を含む。これによって、完全性エラーの１つ以上原因が、さらに特定されうる。
【0014】
いくつかの実施形態によると、方法は、第１側から第２側への拡散水輸送を可能にする、低電解質溶液を第１側の浸透圧よりも高い浸透圧で第２側に通過させることを含む。したがって、両側の浸透圧差は、透析液生成中の実際の条件を模倣することができ、より現実的な条件下での完全性テストを可能にする。
【0015】
いくつかの実施形態によると、方法は、第２側から第１側への拡散水輸送を可能にする、低電解質溶液を第１側の浸透圧よりも低い浸透圧で第２側を通過させることを含む。したがって、グルコースなどの他の低電解質溶液よりも安価な溶液である水などの低電解質溶液が使用されうる。
【0016】
いくつかの実施形態によると、低電解質溶液は、グルコース溶液である。したがって、導電率がゼロに近い容易に利用可能な溶液が使用され、それによって、低電解質溶液と混合する任意の電解質溶液が、導電率センシングによって容易に検出される。
【0017】
いくつかの実施形態によると、低電解質溶液は、水である。したがって、低導電率の容易に利用可能な低コストの液体が使用され、それによって、低電解質溶液と混合する任意の電解質溶液が、導電率センシングによって容易に検出される。
【0018】
いくつかの実施形態によると、電解質溶液は、透析治療からの排出液である。したがって、容易に利用可能な電解質溶液が使用されうる。
【0019】
いくつかの実施形態によると、電解質溶液は、希釈された電解質濃縮液である。したがって、容易に利用可能な電解質溶液が使用されうる。
【0020】
いくつかの実施形態によると、低電解質溶液は、０から０．５ｍＳ／ｃｍの範囲の導電率を有し、１つの実施形態において０．１ｍＳ／ｃｍ未満の導電率を有する。したがって、低電解質溶液と混合する任意の電解質溶液は、導電率センシングによって容易に検出される。
【0021】
任意の他の態様およびその実施形態と組み合わせることができる第２態様によると、本開示は、透析液生成装置における正浸透（ＦＯ）デバイスのＦＯ膜の完全性を評価するための制御装置に関する。ＦＯデバイスは、透析液を生成するプロセスにおいて、透析濃縮液を希釈するためのＦＯセッションにおいて使用されるように構成され、ＦＯ膜は、ＦＯデバイスの第１側を第２側から分離する。制御装置は、電解質溶液の流れを提供するように構成された排出ポンプと、低電解質溶液の流れを提供するように構成された濃縮ポンプと、第２側から生成される溶液の導電率をセンシングするように構成された導電率センサとを備える。制御装置は、排出ポンプを使用して第１側に電解質溶液を通過させ、濃縮ポンプを使用して第２側に低電解質溶液を通過させるように構成される。制御装置は、導電率センサを使用して、第２側から生成される溶液の導電率を測定するように、さらに構成される。制御装置は、測定された導電率が導電率基準を満たすか否かに基づくＦＯ膜の完全性の評価であって、導電率基準は、無傷または完全性を有するＦＯ膜を使用して、同等の電解質溶液および同等の低電解質溶液を用いて第２側から生成された溶液の導電率を含むか、または、定義する、完全性の評価をするように、さらに構成される。
【0022】
いくつかの実施形態によると、制御装置は、第１態様による本明細書に記載された任意の実施形態を実行するように構成される。
【0023】
任意の他の態様およびその実施形態と組み合わせることができる第３態様によると、本開示は、透析液を生成するための溶液生成装置に関する。装置は、正浸透デバイスの第１側と第２側とを分離するＦＯ膜を備えるＦＯデバイスを備える。装置は、第２態様による制御装置をさらに備える。
【0024】
第４態様によると、本開示は、第１態様による方法を第２態様による制御装置に実行させる命令を含むコンピュータプログラムに関する。
【0025】
第５態様によると、本開示は、第４態様のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ可読媒体に関する。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下の説明では、正浸透（ＦＯ）膜の完全性を評価するための方法が説明される。ＦＯ膜は、透析液を生成するための透析液生成装置のＦＯデバイスに用いられ、その後、透析液を生成するために用いられる。膜の完全性は、完全なコンディションにおける完全な膜の品質または状態として定義されうる。したがって、完全性を有するＦＯ膜は、無傷であり、いかなる形でも損傷または障害はない。ＦＯ膜は、例えば、製造エラーまたは摩耗に起因して、損なわれた完全性を経験する。損なわれた完全性は、リーク（溶質移動）または選択性の低下などの完全性の問題の原因になりえ、これは、ＦＯ膜を通る拡散溶質輸送（溶質流動）の速度の上昇の原因になる。検出されなかった完全性の問題は、ＦＯ膜を横切る水以外の成分の輸送を可能にすることによって、生成された透析液の組成を変化させる可能性がある。例えば、リークは、供給側（排出液または水道水）から引出側（混合側）への微生物の輸送を可能にし、例えばＰＤの場合に腹膜炎のリスクを増加させうる。さらに、リークは、供給側（排出液または水道水）から引出側（混合側）への溶質（電解質、グルコース、尿素など）の輸送を可能にし、それによって生成される透析液の組成を変化させうる。また、拡散電解質輸送の速度の上昇は、溶質（電解質、グルコース、尿素など）が生成された透析液の組成を著しく変更させる速度で、一方向または両方向にＦＯ膜を横切って拡散するリスクを示しうる。
【0028】
本開示に記載されるように、適切な供給溶液および引出溶液を使用することによって、および、生成される溶液の導電率の測定に基づいて、ＦＯ膜が透析流体生成装置に設置された後に、そのような完全性の問題を検出することが可能であることが見出された。どの溶液が使用されるかに応じて、通常、引出側と呼ばれる側は、代わりに供給側であってもよい。したがって、以下ではＦＯデバイスの両側は、第１側および第２側と呼ばれ、生成される溶液は、第２側から生成される溶液である。第２側に低電解質溶液を有することによって、第２側への拡散溶質輸送の小さなリークまたは小さな上昇速度もまた、生成される溶液の導電率測定によって検出されえ、それは、同じ動作条件で完全性を有するＦＯ膜を使用して、生成される溶液が何れの導電率を有するべきかを予め決定するためである。第１側から第２側への対流的な液の流れ（生成中の供給側から引出側への流れ）は、例えば、患者の排出液を液体生産側へ運ぶ危険性をもたらし、それによって、生成された液体の組成を変化させるため、重要である。反対方向の対流的な液の流れは、生成された液体の組成を変化させないため、それほど重要ではない。リークが逆流バルブとして作用し、一方向にしかリークを許容しない可能性に起因して、リークの検出方法は、最も関心のある方向（供給側から引出側）のリークをテストすることが望ましい。したがって、第２側から生成される溶液の導電率が、ここではテストされる。
【0029】
一般に、水および溶質の拡散輸送は、溶質の濃度差、すなわち、第１側と第２側との間の濃度差によって駆動される。溶質移動（リークによって引き起こされる）は、膜間圧力差（ＴＭＰ）、すなわち、第１側と第２側との間の圧力差によって駆動される。
【0030】
いくつかの実施形態において、評価は、透析液の生成に使用される既存の技術および濃縮液に依拠する。例えば、透析液の生成中に、第２側から生成される溶液の導電率をセンシングするための導電率センサが既に存在し、その同じセンサが、本評価のために使用されうる。第２側を通過する溶液は、例えば、透析液生成装置に既に接続されているグルコース溶液または純水である。第１側の溶液は、例えば、排出液容器において容易に利用可能でありうる透析治療からの排出液であり、または、通常の透析治療中に直接患者から採取されうる。代わりに、第１側の溶液は、緩衝溶液とも呼ばれる希釈された電解質溶液である。次いで、希釈された電解質溶液は、第２側における溶液の容積浸透圧モル濃度を実質的に下回る容積浸透圧モル濃度に希釈されうる。
【0031】
以下、本開示の実施形態が、図１から図４を参照して説明される。図１は、いくつかの実施形態による、単独のＦＯデバイス２の概略図である。ＦＯデバイス２は、第１側２ａ、例えば供給側と、ＦＯ膜２ｃによって分離された第２側部２ｂ、例えば引出側と、を備える。側面は、本明細書ではコンパートメントまたはチャンバとも呼ばれうる。ＦＯデバイス２は、典型的に、第１側２ａ、第２側２ｂ、および、ＦＯ膜２ｃを囲むカートリッジを含む。ＦＯ膜２ｃの形状は、フラットシートまたは管状または中空繊維でありうる。ＦＯ膜２ｃは、水透過性膜である。ＦＯ膜２ｃは、浸透水分子に対して多かれ少なかれ選択的であるように設計され、これによって、ＦＯ膜２ｃは、他のすべての汚染物質から水を分離することを可能にする。ＦＯ膜２ｃは、典型的には、ブロックされることが意図される溶質に応じて、ナノメートル（ｎｍ）の範囲、例えば、０．５から５ｎｍ以下の孔径を有する。使用中、ＦＯ膜２ｃは、供給側の溶液（典型的には供給溶液）と第２側の溶液（典型的には引出溶液）とを分離する。これら両側の液体は、典型的には、向流で流れるが、代わりに、並流で流れてもよい。１つの実施形態において、流れは、連続的な流れであり、したがって、流れは、中断されずに流れる。第１側２ａは、溶液が第１側２ａに入る入口ポートＥｉｎと、溶液が第１側２ａから出る出口ポートＥｏｕｔと、を有する。第２側２ｂは、他の溶液が第２側２ｂに入る入口ポートＬｉｎと、他の溶液が第２側２ｂから出る出口ポートＬｏｕｔと、を有する。一方の溶液は、脱水され、他方の溶液は、溶液間の浸透圧差に応じて希釈される。ＦＯデバイス２に適したＦＯデバイスは、例えば、ＡｑｕａｐｏｒｉｎＴＭ、ＡｓａｈｉＫＡＳＥＩＴＭ、ＢｅｒｇｈｏｆＴＭ、ＣＳＭＴＭ、ＦＴＳＨ２ＯＴＭ、Ｋｏｃｈ Ｍｅｍｂｒａｎｅ ＳｙｓｔｅｍｓＴＭ、ＰｏｒｉｆｅｒａＴＭ、ＴｏｙｏｂｏＴＭおよびＴｏｒａｙＴＭによって提供されてもよい。
【0032】
透析液を生成するために、水は、浸透圧差によって、第１側２ａの供給溶液から第２側２ｂの引出溶液へと抽出される。供給溶液は、例えば、水または排出液である。いくつかの実施形態において、排出液は、約８ｂａｒ（１１６ｐｓｉｇ）の浸透圧を有する。引出溶液は、例えば、透析濃縮液であり、抽出された水は、透析濃縮液を、「希釈された透析濃縮液」、「中間透析液」または単に「透析液」とも呼ばれうる透析液に希釈する。本開示において、透析濃縮液は、電解質溶液と呼ばれることがあり、希釈された透析濃縮液は、希釈された電解質溶液と呼ばれることがある。透析濃縮液は、例えば、複数のＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＣａＣｌ２、ＭｇＣｌ２、ＨＡｃ、グルコース、乳酸塩および重炭酸塩のうちの少なくとも１つを含む濃縮液である。例えば、透析濃縮液は、ＮａＣｌ、ＣａＣｌ２、ＭｇＣｌ２およびＮａ－乳酸塩を含みうる。
【0033】
いくつかの実施形態において、透析濃縮液は、約７０ｂａｒ（１０１５ｐｓｉｇ）の浸透圧を有する。透析液は、ＰＤ、ＨＤ、ＣＲＲＴまたは透析液を治療液または置換液として使用する他の任意の透析治療（例えば、濾過後の血液を希釈するため）に使用されうる。
【0034】
本開示において、電解質溶液は、ＦＯ膜の完全性が損なわれた場合に、第２側で有意な導電性の応答をもたらすのに十分な高濃度の電解質を有する溶液である。例えば、電解質の濃度は、３００から５００ミリモル（ｍＭ）であり、これは、低電解質溶液中の電解質の濃度よりも少なくとも２０倍大きい。そのような電解質溶液は、例えば、透析治療からの排出液または希釈された電解質溶液である。排出液は、ここではＰＤ中の患者排出液および／またはＨＤ中の使用済みの透析液を含みうる。低電解質溶液は、非常に低濃度の電解質を有する溶液である。いくつかの実施形態において、低電解質溶液は、０から０．５ｍＳ／ｃｍの範囲の導電率を有し、１つの実施形態において０．１ｍＳ／ｃｍ未満の導電率を有する。したがって、低電解質溶液の導電率は、非常に低い。低電解質溶液は、例えば、グルコース溶液または純水である。
【0035】
純水は、典型的には注射用水（ＷＦＩ）または透析用水（ＷＦＤ）としての品質を有する。ＷＦＩは、最大５００ｐｐｇの全有機体炭素（ＴＯＣ）、２５℃において１．３μＳ／ｃｍ未満の導電率、および、０．２５ＥＵ／ｍｌ未満の細菌内毒素を有する。ＷＦＤは、１００ＣＦＵ／ｍｌ未満のコロニー形成単位（ＣＦＵ）、および、０．２５ＥＵ／ｍＬ未満のエンドトキシン単位を有する。例えば、ＩＳＯ ２６７２２：２００９、ＩＳＯ ２２５１９：２０１９を参照されたい。
【0036】
図２は、本開示のいくつかの実施形態による、透析液生成装置１（以下、「装置１」）を示す。装置１は、図１を参照して説明したＦＯデバイス２を備える。装置１はまた、以下で「ライン」と呼ばれる複数の液体ライン２０ａ～２０ｎを備える流路２０を備える。装置１は、制御装置３０をさらに備える。制御装置３０は、排出液ポンプ３、ドレーンポンプ４、濃縮液ポンプ５、および、希釈電解質ポンプ６を備える。本明細書のポンプのいずれかは、例えば、流量センサ（図示せず）からの流量フィードバックを有する容積ポンプ（ピストンポンプなど）または非容積ポンプ（例えば、ギアポンプ）であってもよい。排出液ポンプ３は、バルブの状態に応じて、患者からの排出液を排出液容器３５に送り込むように構成される。排出液ポンプ３は、バルブの状態に応じて、排出液容器３５または入口コネクタＰｉから第１側２ａへ、および、第１側２ａからドレーン（図示せず）への排出液の流れを提供するように構成される。濃縮液ポンプ５は、バルブの状態に応じて、電解質溶液容器３１、純水容器３３または液体容器３４のいずれかから第２側２ｂへの溶液の流れを提供するように構成される。電解質溶液容器３１は、電解質溶液を含む。純水容器３３は、純水を含む。液体容器３４は、低電解質溶液、例えば、グルコースを含む。制御装置３０はまた、第２側２ｂから生成される溶液の導電率をセンシングするように構成された導電率センサ７を備える。導電率センサ７は、１つの実施形態において、０．０１から４０ｍＳ／ｃｍの範囲の導電率をセンシングするように構成される。導電率センサはまた、センシングされた導電率の値を補償するための温度センサ（図示せず）を含んでいてもよい。希釈電解質ポンプ６は、バルブの状態に応じて、メインライン２０ｆに液体の流れを提供するように構成される。希釈電解質ポンプ６は、例えば、純水容器３３または液体容器３４からライン２０ｇを介して導電率センサ７に液体の流れを提供するように構成される。これは、低電解質溶液のベースラインの導電率を測定できるように行われる。制御装置３０はまた、複数のバルブ１０ａ～１０ｍを備えるバルブ装置１０を備える。一般に、ラインに接続されたバルブは、ライン内の液体の流れが許容される開と、ライン内の液体の流れが停止される閉と、に構成することができる。バルブは、例えば、オン／オフバルブであってもよく、オン状態は、ライン内の液体の流れが許容されるときの状態を画定し、オフ状態は、ライン内の液体の流れが停止される状態である。制御装置３０は、少なくとも１つのメモリおよび少なくとも１つのプロセッサを備える制御ユニット５０をさらに備える。制御装置３０は、透析液を提供する、洗浄プロセスまたはプライミングプロセスを実行するなど、複数の異なるプロセスを実行するために、ポンプ３～６およびバルブ装置１０のバルブ１０ａ～１０ｍを制御するように構成される。制御装置３０はまた、導電率センサ７から導電率の測定値を受け取るように構成される。制御装置３０は、圧力センサ８から圧力の測定値を受け取るようにさらに構成される。具体的には、制御装置３０は、図３に示される方法に従って、装置１におけるＦＯ膜２ｃの完全性を評価するように構成される。そのために、少なくとも１つのメモリは、ＦＯ膜２ｃの完全性を評価するための命令を含む。命令が少なくとも１つのプロセッサによって実行されるとき、制御装置３０は、以下で説明されるＦＯ膜２ｃの完全性を評価するための方法を実行する。方法は、制御装置３０によって実行され、少なくとも１つのメモリ上のコンピュータ命令を含むコンピュータプログラムとして記憶されてもよい。
【0037】
しかしながら、まず、図２の装置１が、より詳細に説明される。図２において、入口コネクタＰｉと入口ポートＥｉｎとを接続するために、第１排出液入口ライン２０ａが、入口コネクタＰｉと第１側２ａの入口ポートＥｉｎとの間に配される。入口コネクタＰｉは、例えば、ＰＤ患者のカテーテル、または、ＨＤ装置またはＣＲＲＴ装置の排出液ラインに接続可能である。第１排出液入口バルブ１０ａが、第１排出液入口ライン２０ａに接続される。第１排出液入口ライン２０ａと排出液容器３５とを接続するために、第２排出液入口ライン２０ｂが、第１排出液入口ライン２０ａと排出液容器３５との間に配される。排出液ポンプ３は、第２排出液入口ライン２０ｂにおける排出液の流れを提供するように配される。第２排出液入口バルブ１０ｂが、第２排出液入口ライン２０ｂに接続される。第１排出液入口ライン２０ａと第２排出液入口ライン２０ｂとを接続するために、第３排出液入口ライン２０ｃが、第１排出液入口ライン２０ａと第２排出液入口ライン２０ｂとの間に配される。第３排出液入口バルブ１０ｃが、第３排出液入口ライン２０ｃに接続される。第４排出液入口バルブ１０ｄが、第２排出液入口ライン２０ｂと第３排出液入口ライン２０ｃとの間の第１排出液入口ライン２０ａに接続される。排出液は、第１排出液入口バルブ１０ａおよび第２排出液入口バルブ１０ｂを開き、第３排出液入口バルブ１０ｃおよび第４排出液入口バルブ１０ｄを閉じ、排出液ポンプ３を用いて容器３５に排出液を送り込むことによって、排出液容器３５に収集されうる。その後、排出液は、第２排出液入口バルブ１０ｂおよび第４排出液入口バルブ１０ｄを開き、第１排出液入口バルブ１０ａおよび第３排出液入口バルブ１０ｃを閉じることによって、排出液容器３５から第１側２ａへの排出液ポンプ３で送り込むことができる。代わりに、排出液は、第１排出液入口バルブ１０ａおよび第３排出液入口バルブ１０ｃを開き、第２排出液入口バルブ１０ｂおよび第４排出液入口バルブ１０ｄを閉じ、第１排出液入口ライン２０ａ、第２排出液入口ライン２０ｂおよび第３排出液入口ライン２０ｃを通り、入口コネクタＰｉから排出液ポンプ３で排出液を送り込むことによって、直接、第１側２ａに送り込まれてもよい。圧力センサ８が、第１排出液入口ライン２０ａ内の圧力をセンシングするように配される。圧力センサ８からセンシングされた圧力は、第１側２ａの圧力を表す。
【0038】
排出液出口ライン２０ｄは、第１側２ａの出口コネクタＥｏｕｔとドレーンとの間に配され、第１側２ａの出口コネクタＥｏｕｔをドレーンに接続する。排出液出口バルブ１０ｅが、排出液出口ライン２０ｄに接続される。ドレーンポンプ４は、排出液出口ライン２０ｄに流れを提供し、第１側２ａの静水圧を制御するように配される。排出液は、排出液出口バルブ１０ｅを開き、ドレーンポンプ４で送り込むことによって、出口コネクタＥｏｕｔからドレーンに送り込まれてもよい。排出液ポンプ３およびドレーンポンプ４は、したがって、所望の静水圧で、第１側２ａにおける排出液の所望の流速を提供するように、共同で送り込むことができる。第１側２ａの圧力は、圧力センサ８で測定され、ドレーンポンプ４の速度は、圧力センサ８で測定された圧力に基づいて、第１側２ａの所望の静水圧を達成するように制御される。第２側２ｂの圧力は、一定であり、大気圧に近い、例えば、１０１３ｈＰａであると仮定される。いくつかの実施形態において、第２側２ｂの圧力が、別の圧力センサ（図示せず）で測定される。代わりに、ドレーンポンプ４のみが、第１側２ａで排出液の流れを提供するために使用される。次いで、第２排出液入口バルブ１０ｂ、第３排出液入口バルブ１０ｃおよび排出液出口バルブ１０ｅが開き、排出液ポンプ３が停止し、第４排出液入口バルブ１０ｄが閉じられる。
【0039】
また、電解質溶液容器３１と第２側２ｂの入口ポートＬｉｎとを接続するために、電解質溶液ライン２０ｅが、電解質液容器３１と第２側２ｂの入口ポートＬｉｎとの間に配される。電解質溶液バルブ１０ｆが、電解質溶液ライン２０ｅに接続される。また、濃縮液ポンプ５が、電解質溶液ライン２０ｅに流れを提供するように配される。メインライン２０ｆが、電解質溶液ライン２０ｅと混合ユニット９との間に配され、電解質溶液ライン２０ｅと混合ユニット９とを接続する。混合ユニット９は、混合ユニット９下流のライン２０ｍにおいて得られる流量を制御するメインポンプ、低電解質溶液の流れを提供する低電解質溶液ポンプ、導電率センサ、ヒータおよび混合チャンバ（これらの特徴は明示的に示されていない）などの液体混合機能を含む。メインライン２０ｆは、電解質溶液バルブ１０ｆと濃縮液ポンプ５との間の電解質溶液ライン２０ｅに接続されている。希釈電解質容器３２とメインライン２０ｆとを接続するために、希釈電解質容器ライン２０ｇが、希釈電解質容器３２とメインライン２０ｆとの間に配される。希釈電解質容器３２は、ＦＯセッションで希釈された後に電解質液を蓄積するために使用される。希釈電解質容器ライン２０ｇ内の液体の導電率をセンシングするために、希釈電解質容器ライン２０ｇに、導電率センサ７が接続されている。希釈電解質容器バルブ１０ｇが、希釈電解質容器ライン２０ｇに接続されている。第２側２ｂの出口ポートＬｏｕｔと希釈電解質容器ライン２０ｇとを接続するために、第１接続ライン２０ｈが、第２側２ｂの出口ポートＬｏｕｔと希釈電解質容器ライン２０ｇとの間に配される。メインライン２０ｆと電解質溶液ライン２０ｅとの接続点と、希釈電解質容器ライン２０ｇとメインライン２０ｆとの接続点と、の間のメインライン２０ｆに、第１メインバルブ１０ｈが接続されている。電解質溶液バルブ１０ｆを開き、濃縮液ポンプ５を用いて送り込み、希釈電解質容器バルブ１０ｇおよび第１主バルブ１０ｈを閉じることによって、電解質容器３１から第２側２ｂを介して希釈電解質容器３２に電解質溶液を送り込むことができる。同時に、排出液は、第１側２ａを通過、つまり、送り込まれてもよい。次いで、純水は、浸透圧によって、第１側２ａの排出液から第２側２ｂの電解質溶液に抽出される。したがって、電解質溶液は、希釈されて中間透析液を形成し、希釈電解質容器３２に収集される。この手順は、ＦＯセッションと呼ばれうる。したがって、ＦＯデバイス２は、透析液を生成するプロセスにおいて、透析濃縮液（電解質溶液）を希釈するためのＦＯセッションにおいて使用されるように構成される。
【0040】
第３接続ライン２０ｐが、希釈電解質容器ライン２０ｇと第３排出液入口液２０ｃとの間に配され、希釈電解質容器ライン２０ｇと第３排出液入口液体ライン２０ｃとを接続する。第３接続ライン２０ｐは、導電率センサ７と希釈電解質容器バルブ１０ｇとの間の希釈電解質容器ライン２０ｇに接続されている。第３接続ライン２０ｐは、第３排出液入口バルブ１０ｃと第１排出液入口ライン２０ａへのその接続との間で第３排出液入口液体ライン２０ｃに接続される。バルブ１０ｐが、第３接続ライン２０ｐに接続されている。液体容器３４と混合ユニット９とを接続するために、液体ライン２０ｉが、液体容器３４と混合ユニット９との間に配される。溶液バルブ１０ｉが、液体ライン２０ｉに接続される。液体ライン２０ｉとメインライン２０ｆとを接続するために、第２接続ライン２０ｊが、液体ライン２０ｉとメインライン２０ｆとの間に配される。三方バルブ１０ｊが、第２接続ライン２０ｊに接続されている。ミドルライン２０ｋが、三方バルブ１０ｊとメイン液体ライン２０ｆとの間に配され、三方バルブ１０ｊとメイン液体ライン２０ｆとを接続する。第２メインバルブ１０ｋが、希釈電解質溶液ポンプ６と混合部９との間でメインライン２０ｆに接続されている。純水容器３３と混合ユニット９とを接続するために、水ライン２０ｎが、純水容器３３と混合ユニット９との間に配される。混合ユニット９と出口コネクタＰｏとを接続するために、出口ライン２０ｍが、混合ユニット９と出口コネクタＰｏとの間に配される。出口コネクタＰｏは、例えば、ＰＤ患者のカテーテル、または、ＨＤ装置またはＣＲＲＴ装置の透析液ラインに接続されうる。出口バルブ１０ｍが、出口ライン２０ｍに配される。
【0041】
透析液を混合するために、希釈電解質容器バルブ１０ｇ、第２メインバルブ１０ｋおよび出口バルブ１０ｍを開き、希釈電解質ポンプ６を用いて送り込むことによって、希釈電解質容器３２内の希釈電解質溶液が、混合ユニット９に送り込まれる。同時に、溶液バルブ１０ｉを開き、低電解質溶液ポンプ（図示せず）を用いて送り込むことによって、グルコースなどの低電解質溶液が、混合ユニット９に送り込まれる。純水は、水ライン２０ｎを介して混合ユニット９に流れる。メインポンプ（図示せず）は、混合ユニット９下流のライン２０ｍにおいて得られる透析液の所望の流量を提供する。混合ユニット９の導電率センサ（図示せず）は、混合ユニット９から得られる透析液の導電率を測定する。希釈電解質ポンプ６および低電解質溶液ポンプは、生成された液体の導電率、希釈電解質溶液の導電率、および、生成された液体の流量に基づく、得られた透析液の所望の所定の濃度を達成するために、特定の速度に制御される。混合ユニット９において、希釈電解質溶液、低電解質溶液および純水は、透析液を形成するために混合チャンバ内で混合され、任意で加熱されてもよい。その後、透析液は、出口ライン２０ｍを介して、出口コネクタＰｏにおいて、所望の送り先（例えば、貯蔵容器または透析装置）にデリバリされる。
【0042】
次いで、ＦＯ膜の完全性を評価するための方法が、図３のフローチャートを参照して説明される。この方法は、例えば、図２の制御ユニット５０によって実施される。ＦＯ膜は、例えば、図２の装置１におけるＦＯデバイス２のＦＯ膜２ｃである。この方法は、治療が開始される前、治療が停止した後、または、その両方で実施されうる。いくつかの実施形態において、方法は、低電解質溶液の導電率を測定することＳ０を含む。測定Ｓ０は、導電率センサ７を用いて導電率を測定することを含んでいてもよい。次に、測定Ｓ０は、低電解質溶液のサンプルを導電率センサ７に送り込むことを含む。例えば、低電解質溶液がグルコース溶液である場合、方法は、三方バルブ１０ｊをメインライン２０ｆに向かって下方に開き、希釈電解質容器バルブ１０ｇを開き、希釈電解質ポンプ６を逆方向に用いて、液体容器３４から導電率センサ７にグルコース溶液を送り込むことを含みうる。代わりに、低電解質溶液の導電率は、既知、取得済み、測定済み、または、推定値である。例えば、低電解質溶液が純水である場合、導電率はゼロであると仮定される。この導電率は、第２側２ｂから生成される溶液の導電率の基準（ベースライン）として使用されうる。
【0043】
方法は、第１側２ａに電解質溶液を通過させることＳ１をさらに含む。換言すると、方法は、第１側２ａに電解質溶液の流れを提供することを含む。したがって、電解質溶液は、特定の流量で入口ポートＥｉｎに提供され、入口ポートＥｉｎから、ＦＯ膜２ｃを通る浸透圧交換のために第１側２ａを通って、溶液がＦＯデバイス２を離れる出口ポートＥｏｕｔに流れる。電解質溶液は、例えば、排出液または希釈された電解質濃縮液である。電解質溶液が排出液である場合、通過Ｓ１は、排出液ポンプ３および／または排水ポンプ４を使用し、および、適切なバルブを開閉し、排出液容器３５、患者または入口コネクタＰｉに流体接続された他の供給源から、さらに、第１側２ａの入口ポートＥｉｎに、排出液を送り込むことを含む。電解質溶液が希釈された電解質濃縮液である場合、送り込みは、予め調製された希釈された電解質濃縮液を希釈電解質容器３２から排出液容器３５への送り込みＳ１を含む。次いで、送り込みは、排出液ポンプ３を使用して実施され、バルブ１０ｐ、１０ｄ、１０ｂを開き、および、バルブ１０ｃ、１０ａを閉じ、希釈された電解質濃縮液をライン２０ｐ、２０ｃ、２０ａ、２０ｂ、を通して送り込む。次いで、排出液容器３５は、空であるか、そうでない場合、排出液容器３５は次にドレーンのために空にされる。通過Ｓ１は、さらに、排出液ポンプ３および／または排水ポンプ４を使用し、バルブ１０ｂ、１０ｄを開き、バルブ１０ａ、１０ｃ、１０ｐを閉じて、希釈された電解質濃縮液または排出液を排出液容器３５から第１側２ａの入口ポートＥｉｎに送り込むことを含む。通過Ｓ１は、さらに、電解質溶液を、第１側２ａの入口ポートＥｉｎに送り込み、第１側２ａを通り、第１側２ａの出口ポートＥｏｕｔからドレーン（図示せず）に排出し、バルブ１０ｅを開くことを含む。両側２ａ、２ｂの静水圧は、大気圧に近くてもよい。
【0044】
いくつかの実施形態において、方法は、第１側２ａにおいて、第２側２ｂにおける静水圧よりも低い静水圧で電解質溶液を通過させることＳ１を含む。これによって、第１側２ａから第２側２ｂへの溶質移動が不能になり、完全性エラーに対する発生源のより正確な評価が可能になる。換言すると、本実施形態は、第１側２ａの静水圧Ｐ１が第２側２ｂの静水圧Ｐ２よりも低くなるように構成することを含む。この構成は、例えば、圧力センサ８を用いて第１側２ａの静水圧Ｐ１を測定し、静水圧Ｐ１がより低い静水圧に等しくなるように、センシングされた圧力に基づいてドレーンポンプ４の速度を制御することによって実施される。出口ポートＬｏｕｔが希釈電解質容器３２を介して大気圧に開放されているため、第２側２ｂにおける静水圧は、典型的には一定である。したがって、第１側２ａにおける静水圧Ｐ１を変化させることによって、第１側２ａと第２側２ｂとの間の膜間圧力差（ＴＭＰ）は、所望のＴＭＰに変化させることができる。
【0045】
方法は、第２側２ｂに低電解質溶液を通過させることＳ２をさらに含む。低電解質溶液の通過Ｓ２は、第１側２ａに電解質溶液を通過させＳ１ながら行われる。換言すると、方法は、第２側２ｂに電解質溶液の流れを提供することを含む。したがって、低電解質溶液は、特定の流量で入口ポートＬｉｎに提供され、入口ポートＬｉｎから、ＦＯ膜２ｃを通る浸透圧交換のために第２側２ｂを通って、溶液がＦＯデバイス２を離れる出口ポートＬｏｕｔに流れる。低電解質溶液は、例えば、グルコース溶液または純水である。グルコース溶液の場合、通過Ｓ２は、濃縮液ポンプ５を使用し、バルブ１０ｊ、１０ｈを開き、バルブ１０ｉ、１０ｋ、１０ｇ、１０ｆを閉じて、液体容器３４から第２側２ｂの入口ポートＬｉｎにグルコース溶液を送り込むことを含む。純水の場合、通過Ｓ２は、濃縮液ポンプ５および任意に希釈電解質ポンプ６を使用し、バルブ１０ｋ、１０ｈを開き、バルブ１０ｉ、１０ｍ、１０ｊ（ライン２０ｊを閉じて）、１０ｇ、１０ｆを閉じて、純水容器３３から第２側部２ｂの入口ポートに純水を送り込むことを含む。純水は、まず、混合ユニット９に送り込まれ、さらに、入口ポートＬｉｎに送り込まれる。通過Ｓ２は、さらに、低電解質溶液を、第２側２ｂの入口ポートＬｉｎに、第２側２ｂを通り、第２側２ｂの出口ポートＬｏｕｔから排出することを含む。その後、低電解質溶液は、希釈電解質容器３２に送り込まれ、導電率は、導電率センサ７によってセンシングされる。第１ステップおよび第２ステップは、テスト中に連続的かつ同時に実行されうり、したがって、通過は、第１側２ａおよび第２側２ｂにおいて同時に連続的な流れを提供することを含む。通過Ｓ１、Ｓ２は、電解質溶液が第１側２ａに流れるときに特定の流量を提供するように行われ、これは、第２側２ｂの低電解質溶液の特定の流量とともに、ＦＯ膜が無傷または完全性を有する場合に、第２側２ｂから生成される液体の所定の導電率をもたらす。
【0046】
第１側２ａの電解質溶液と第２側２ｂの低電解質溶液との間の浸透圧差に応じて、一方の溶液は脱水され、他方の溶液は希釈される。電解質溶液は、典型的には、約８ｂａｒ（１１６ｐｓｉｇ）の浸透圧を有する。低電解質溶液が十分な濃度のグルコースを含むグルコース溶液である場合、第２側２ｂにおける浸透圧は、第１側２ａよりも高くなる。６％のグルコース（残りの９４％は典型的には純水）を含むグルコース溶液は、約８ｂａｒ（１１６ｐｓｉｇ）の浸透圧を有する。グルコース溶液は、したがって、６％を超える、例えば、少なくとも１０％、少なくとも２０％、最大５０％のグルコースを含みうる。したがって、グルコース溶液は、十分な濃度のグルコースを有するために、１０％から５０％のグルコースを含みうる。完全性を有するＦＯ膜２ｃの場合、水は次いで、第１側２ａの電解質溶液から第２側２ｂのグルコース溶液に拡散し、したがって、グルコース溶液を希釈する。したがって、いくつかの実施形態において、方法は、第１側２ａから第２側２ｂへの拡散水輸送を可能にする、第１側２ａの浸透圧よりも高い浸透圧で第２側２ｂに低電解質溶液を通過させることＳ２を含む。これは、患者の排出液または水が第１側２ａにあり、透析濃縮液が引出側２ｂにある、ＦＯ水抽出セッションの実際の動作を模倣する。低電解質溶液が純水である場合、第２側２ｂにおける浸透圧は、第１側２ａよりも低くなる。純水の浸透圧は、典型的にはゼロである、または、ゼロに近い。完全性を有するＦＯ膜２ｃの場合、水は次いで、第２側２ｂの純水から第１側２ａの電解質溶液に拡散し、したがって、電解質溶液を希釈する。したがって、いくつかの実施形態において、方法は、第２側２ｂから第１側２ａへの拡散水輸送を可能にする、第１側２ａの浸透圧よりも低い浸透圧で第２側に低電解質溶液を通過させることＳ２を含む。リークまたは異常拡散などの完全性の問題の場合、電解質は第２側２ｂに輸送され、第２側２ｂから生成される溶液の導電率は増加する。例えば、ＦＯ膜２ｃの拡散エラーの場合、電解質は、第１側２ａから第２側２ｂに拡散しうり、これによって、第２側２ｂにおける溶液の導電率が増加する。ＦＯ膜２ｃにリークが生じた場合、第１側２ａから第２側２ｂに電解質がリークし、これによって、第２側２ｂにおける溶液の導電率が増加する。したがって、ＦＯ膜２ｃの完全性は、第２側２ｂから排出される低電解質溶液の導電率を測定することによって評価される。したがって、方法は、第２側２ｂから生成される溶液の導電率を測定することＳ３を含む。導電率の測定Ｓ３は、導電率が安定するまでの期間、導電率をモニタすることを含みうる。導電率の測定Ｓ３は、典型的には、導電率センサ７を用いて行われる。したがって、方法は、第２側２ｂから生成される溶液を導電率センサ７に送り込むことと、導電率を測定することと、希釈電解質容器３２に溶液をさらに送り込むこととを含む。
【0047】
方法は、測定された導電率が１つ以上の導電率基準を満たすか否かに基づいて、ＦＯ膜２ｃの完全性を評価することＳ６をさらに含み、導電率基準は、完全性を有する無傷のＦＯ膜を使用して、同等の電解質溶液および同等の低電解質溶液を用いて第２側から生成された溶液の導電率を含むか、または、定義する。したがって、方法は、同じ動作点で同じ同等物の液体を用いて、完全性を有する同じ種類のＦＯ膜を有する第２側２ａから生成される溶液の予想される結果としての導電率に基づいて、ＦＯ膜２ｃが完全性を有するか否かを評価することを含む。導電性基準は、第２側２ｂから生成される液体の導電率のための１つ以上の閾値を含みうる。１つ以上の閾値は、使用される同じ溶液を用いた完全性を有する同じタイプのＦＯ膜を使用する、以前の実験に基づいてもよく、導電率の許容される閾値は、ＦＯ膜２ｃ上の予想されるおよび許容される電解質の拡散の知識に基づいて決定される。代わりにまたは組み合わせて、１つ以上の閾値は、低電解質溶液の導電率に基づいてもよい。例えば、１つ以上の閾値は、低電解質溶液の導電率からの許容される変化、例えば、増加を定義してもよい。導電率の変化が、記憶された閾値変化よりも大きい場合、完全性を欠くＦＯ膜と判定することができる。したがって、いくつかの実施形態において、完全性の評価Ｓ６は、測定された導電率が低電解質溶液の導電率から閾値よりも大きい導電率の変化を示すと、ＦＯ膜２ｃの完全性の欠如と判定することを含む。したがって、そのような実施形態において、完全性の評価Ｓ６は、低電解質溶液の導電率から第２側２ｂから生成される溶液の測定された導電率への導電率の変化を計算することと、導電率の変化を閾値と比較することと、を含みうる。第２側２ｂで生成される溶液の導電率の閾値はまた、低電解質溶液の特定のタイプおよび導電率について、制御部５０のメモリに記憶された、予め定義された表の導電率値によって与えられてもよい。
【0048】
予想される許容可能な電解質の拡散は、第２側２ｂにおける低電解質溶液の所定の希釈比として表されうる。したがって、いくつかの実施形態において、閾値は、低電解質溶液の導電率およびＦＯデバイス２中の低電解質溶液の所定の希釈比に基づく。希釈比は、使用される溶液、流量、および、ＦＯ膜２ｃの特性に依存する。希釈比は、第２側２ｂから生成される溶液の体積／流量と比較した、第２側２ｂへの低電解質溶液の体積／流量として定義されうる。希釈比は、ＦＯデバイス２の現在の動作点（例えば、側２ａ、２ｂへの流量）、および、電解質溶液の組成および低電解質溶液の組成（例えば、それらの浸透圧）についての仮定／知識に基づいて評価されうる。次いで、実際の導電率の変化、例えば、増加または増大が、この閾値と比較されうり、ＦＯ膜２ｃの電解質選択性の状態に関して結論が下されうる。第２側２ｂにグルコースがある場合の希釈比は、完全性を有するＦＯ膜２ｃで、第１側２ａに特定の電解質溶液のうちの１つがある場合に、１：２から１：１０の間、より正確には１：４から１：７の間であると予想される。第２側２ｂに水がある場合の希釈比は、完全性を有するＦＯ膜２ｃで、第１側２ａに特定の電解質溶液のうちの１つがある場合に、１：０から１：１の間、より正確には１：０から１：０．５の間であると予想される。水の希釈は、第２側２ｂの純水から水分子が第１側２ａに拡散し、したがって、純水が濃縮するか、または、少なくとも純水の流量が減少するために起こる。
【0049】
上述に基づいて、ＦＯ膜２ｃの完全性の一般的な欠如が判定されうる。しかしながら、完全性エラーの原因をより詳細に理解するために、方法は、第１側２ａと第２側２ｂとの間に静水圧差を構成することを含みうる。それによって、完全性エラーが、ＦＯ膜２ｃの溶質移動エラーおよび／または拡散エラーに起因するものであるかどうかを判定することができる。したがって、通過Ｓ１が、第２側２ｂにおける静水圧Ｐ２よりも低い静水圧Ｐ１で第１側２ａで低電解質溶液を通過させることを含む場合、その結果判定されるＦＯ膜２ｃの完全性の欠如は、ＦＯ膜２ｃの溶質の拡散エラーを示す。したがって、第１側２ａで静水圧Ｐ１がより低くなるため、第１側２ａから第２側２ｂへの溶質移動が不能になる。次いで、正のＴＭＰ差（Ｐ２マイナスＰ１）が、第２側２ｂから第１側２ａに確立される。ＴＭＰ差は、少なくとも８０ｍｍＨｇ（１．５ｐｓｉｇ）であり、いくつかの実施形態において、２００または３００ｍｍＨｇ（３．９から５．８ｐｓｉｇ）を超える。第２側２ｂで生成される溶液の導電率の上昇は、第１側２ａから第２側２ｂへの拡散電解質輸送の結果である。それによって、完全性の損失につながる１つのエラーの原因、したがってリーク、が除去される。完全性の場合、水は、容積浸透圧モル濃度の差に応じて、第２側２ｂから第１側２ａに、または、第１側２ａから第２側２ｂに拡散することが予想される。溶質拡散エラーが存在する場合、電解質は、第１側２ａから第２側２ｂに拡散し、それによって、第２側２ｂから生成される溶液の導電率が増加する。このような評価は、拡散テストと呼ばれることがある。
【0050】
しかしながら、完全性エラーは、溶質移動エラー、したがってリークも含みうる。このような誤差を検出するために、方法は、（ｉ）第１側２ａにおいて、電解質溶液を第２側２ｂの静水圧よりも低い静水圧で通過させＳ１、第２側２ｂから生成される溶液の導電率を測定Ｓ３した後に、（ｉｉ）第２側２ｂにおける静水圧よりも高い静水圧で第１側２ａに電解質溶液を通過させることＳ４、を含む。低電解質の流れは、ステップＳ３で先に説明されたように提供され、第２側２ｂに存在する。したがって、方法、第１側２ａの静水圧Ｐ１が第２側２ｂの静水圧よりも高くなるように構成することを含む。この構成は、例えば、圧力センサ８を用いて第１側２ａの静水圧Ｐ１を測定し、静水圧Ｐ１が所望のより高い静水圧に等しくなるように、センシングされた圧力に基づいてドレーンポンプ４の速度を制御することによって実施される。例えば、構成は、Ｐ１がＰ２よりも高くなるように（Ｐ１＞Ｐ２）、ドレーンポンプ４の速度を低下させることを含む。説明されるように、出口ポートＬｏｕｔが希釈電解質容器３２を介して大気圧に開放されているため、第２側２ｂにおける静水圧Ｐ２は、典型的には一定である。したがって、第１側２ａにおける静水圧Ｐ１を変化させることによって、第１側２ａと第２側２ｂとの間の膜間圧力差（ＴＭＰ）は、所望のＴＭＰに変化させることができる。方法のステップＳ４は、したがって、ＴＭＰ勾配が反転されるように、方法のステップＳ１と比較して圧力を変更することを含んでもよい。したがって、方法は、第２側２ｂから生成される溶液の導電率を測定することＳ５を含む。導電率の測定Ｓ５は、導電率が安定するまでの期間、導電率をモニタすることを含みうる。したがって、導電率は、ステップＳ３における以前の導電率の測定中とは異なる静水圧差を有する液体を通過させながら、再度測定される。リークが存在する場合、電解質溶液は、第１側２ａから第２側２ｂへリークを通り流れることができる。したがって、静水圧が第１側２ａよりも第２側２ｂでより低くなるため、リークが存在する場合、第１側２ａから第２側２ｂへの溶質移動が可能である。リークの場合、第１側２ａから第２側２ｂに流入する電解質溶液は、第２側２ｂから生成される溶液の導電率を、ステップＳ３で以前に測定された導電率と比較して増加させる。したがって、導電率の変化はより大きくなる。したがって、方法は、ステップＳ３における導電率測定に基づいて導電率の変化を判定することと、ステップＳ５における導電率の変化に基づいて導電率の変化を判定することと、変化を比較することと、を含みうり、ステップＳ５における導電率に基づいて導電率の変化がステップＳ３における導電率に基づいて判定されたものよりも大きい場合に、リークは、第１側２ａから第２側２ｂへの対流的な電解質輸送の結果であると判定される。換言すると、いくつかの実施形態において、方法は、測定された導電率が第２側２ｂにおけるより高い静水圧で検出された導電率変化よりも大きい導電率変化を示すと、ＦＯ膜２ｃの完全性の欠如がＦＯ膜２ｃにおけるリーク（溶質移動）によるものであると判定することＳ６を含む。導電率の変化は、同じ基準から決定される。本明細書でテストされる溶質移動（リーク）の流れの方向は、第１側２ａから第２側２ｂであり、これは、透析濃縮液／透析液が流れるべき第２側２ｂの排出液成分の汚染のリスクに起因して、リスクの観点から最も重要である。この種の評価は、溶質移動テストと呼ばれることがある。
【0051】
結果は、制御装置１０のユーザインターフェース（図示せず、制御ユニット５０と通信する）を介してユーザに連絡されてもよく、および／または、完全性エラーが検出された場合に、アラームが起動されてもよい。次いで、ユーザは、完全性エラーがあった場合に、ＦＯデバイスを交換するなどの適切なアクションをとることができる。
【0052】
低電解質溶液の導電率が電解質溶液の添加によってどのように変化するかを評価するために、テストが行われた。１００ｍｌのグルコース濃縮液と５００ｍｌの純水とを混合することによって、低電解質溶液を作製し、これは、この方法で使用されるグルコース濃縮液の予想される希釈度を表している。１０ｍｌの緩衝濃縮液を１５０ｍｌのＥＬＩＸ（登録商標）水（Ｍｅｒｃｋ製）と混合することによって電解質溶液を作製し、これは、この方法で使用される電解質濃縮液の典型的な希釈度を表す。電解質溶液を低電解質溶液に対して段階的に分割して添加して混合し、混合物の導電率を測定し、電解質溶液の添加割合と、低電解質溶液のボリュームおよび導電率と、の関係を調べた。結果が図４に示され、一方の軸は混合物の導電率をｍＳ／ｃｍで示し、他方の軸は混合物の全体に占める電解質溶液の割合（汚染のボリュームの割合）を示す。０．０６ｍＳ／ｃｍのベースライン導電率は、電解質溶液を添加しない低電解質溶液の導電率に起因する。このような導電率は、塩酸の低電解質の含有量に由来する。図から分かるように、電解質溶液の添加された割合／ボリュームで、導電率の明確な増加が観察された。
【0053】
また、完全性を有するＦＯ膜（無傷の膜）を用いて、その後、同じ膜で１本の繊維が破断したもの（１本の破断を有する膜）を用いて、本方法を用いた試験が行われた。使用されたＦＯ膜は、ＡｑｕａｐｏｒｉｎＴＭ製のモデルＨＦＦＯ２（Ｈｏｌｌｏｗ Ｆｉｂｅｒ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｏｓｍｏｓｉｓ ２）である。テストの結果が、表１に示される。
【0054】
【表1】
【0055】
低電解質溶液は、５０％のグルコース濃縮液および５０％の水を有するグルコース溶液であった。電解質溶液は、水で１：１９に希釈された電解質濃縮液を含む緩衝溶液であった。膜間圧力差ＴＭＰは、Ｐ２マイナスＰ１として測定した。テストを通して同じＦＯ膜が使用された。
【0056】
表１の２つの最初のテストは、無傷のＦＯ膜を用いて行われた。第２側２ｂから生成される溶液の導電率は、元のグルコース溶液の導電率（０．０６ｍＳ／ｃｍ）と比較して上昇しており、電解質が第１側２ａから第２側２ｂに輸送されたことを示唆している。導電率の上昇がＴＭＰによってほとんど影響を受けないという事実は、導電率の上昇が溶質移動ではなく膜を横切る電解質の拡散輸送の結果であることを示している。
【0057】
表１の最後の２つの試験は最初の試験の間に使用されたのと同じＦＯ膜を用いて実施されたが、１本の繊維が破断している。ＴＭＰが正の符号を有する場合（したがって、第１側２ａから第２側２ｂへの溶質移動を不能にする）、第２側２ｂで生成される溶液の導電率は、無傷の膜で観察されたものと同様であった（実際にはいくぶん低い）。ＴＭＰが負に変化すると（したがって、第１側２ａから第２側２ｂへの溶質移動が可能になると）、第２側２ｂで生成される溶液の導電率は、溶質移動が発生していることを示す他のすべての試験よりも著しく高くなった。したがって、破断した繊維を検出することができた。
【0058】
テスト１および２（無傷のＦＯ膜）の間にＴＭＰを８２ｍｍＨｇから－１８０ｍｍＨｇに変化させると、膜を横切る拡散性の水輸送の駆動力が増加したために、Ｌｏｕｔからの流量が４．２ｍｌ／ｍｉｎ増加した。試験３および４（繊維破断を有するＦＯ膜）の間に、ほぼ同じＴＭＰ変化が導入されたため、Ｌｏｕｔからの流量が１１．６ｍｌ／ｍｉｎ増加した。ＴＭＰ駆動の拡散性の水輸送の速度の増分が、無傷の膜と破断した膜との間で同一であると仮定すると、増分の差（１１．６－４．４＝７．２ｍｌ／ｍｉｎ）は、第２側２ｂへの電解質溶液の溶質移動である。これは、第２側２ｂから生成される液体が、８．３％の供給液を含んでいたことを意味する。溶質移動テスト中に－１８０ｍｍＨｇよりもはるかに低いＴＭＰを使用することによって、方法の感度が高められうる。
【0059】
本開示はまた、透析液生成装置１におけるＦＯデバイス２の正浸透（ＦＯ）膜２ｃの完全性を評価するための制御装置１０を含む。ＦＯデバイス２は、透析液を生成するプロセスにおいて、透析濃縮液を希釈するためのＦＯセッションにおいて使用されるように構成される。したがって、ＦＯセッションは、透析濃縮液を希釈することを指す。ＦＯ膜２ｃは、ＦＯデバイス２の第１側２ａを第２側２ｂから分離する。制御装置１０は、電解質溶液の流れを提供するように構成された排出液ポンプ３を備える。制御装置１０は、低電解質溶液の流れを提供するように構成された濃縮液ポンプ５をさらに備える。制御装置１０はまた、第２側２ｂから生成される溶液の導電率をセンシングするように構成された導電率センサ７を備える。制御装置１０は、排出液ポンプ３を使用して、第１側２ａに電解質溶液を通過させるように構成される。制御装置１０はまた、濃縮液ポンプ５を使用して、第２側２ｂに低電解質溶液を通過させるように構成される。制御装置１０は、導電率センサ７を使用して、第２側２ｂから生成される溶液の導電率を測定するように、さらに構成される。制御装置１０はまた、測定された導電率が導電率基準を満たすか否かに基づいてＦＯ膜の完全性を評価するように、さらに構成され、導電率基準は、無傷または完全性を有するＦＯ膜を使用して、同等の電解質溶液および同等の低電解質溶液を用いて第２側から生成された溶液の導電率を含むか、または、定義する。
【0060】
制御装置１０は、測定された導電率が低電解質溶液の導電率から導電率変化の閾値よりも大きい導電率変化を示すと判定した場合に、ＦＯ膜２ｃの完全性の欠如と判定するように構成される。
【0061】
いくつかの実施形態において、制御装置１０は、第１側２ａにおける静水圧よりも低い静水圧で第２側２ｂの低電解質溶液を通過させ、それによって、第１側２ａから第２側２ｂへの溶質移動を不能にするように構成される。ＦＯ膜２ｃの完全性の判定された欠如は、ＦＯ膜２ｃの溶質の拡散エラーを示す。
【0062】
いくつかの実施形態において、制御装置１０は、（ｉ）第２側２ｂにおいて、低電解質溶液を第１側２ａの静水圧よりも高い静水圧で通過させ、（ｉｉ）導電率センサ７を使用して、第２側から生成される溶液の導電率を測定し、（ｉｉｉ）測定された導電率が第２側でのより高い静水圧で生成された導電率変化よりも大きい導電率変化を示すと判定すると、ＦＯ膜２ｃの完全性の欠如がＦＯ膜２ｃのリークに起因すると判定するように構成される。
【0063】
いくつかの実施形態において、制御装置１０は、第１側２ａにおける浸透圧よりも高い浸透圧で第２側２ｂに低電解質溶液を通過させ、それによって、第１側２ａから第２側２ｂへの拡散水輸送を可能にするように構成される。または、制御装置１０は、第１側２ａにおける浸透圧よりも低い浸透圧で第２側に低電解質溶液を通過させ、それによって、第２側２ｂから第１側２ａへの拡散水輸送を可能にするように構成される。
【0064】
いくつかの実施形態において、制御装置１０は、ドレーンポンプ４を使用して静水圧を制御するように構成される。制御装置１０は、本明細書に記載の態様、実施形態または実施例のいずれか１つを実行するように構成されうる。
【0065】
本発明は、現在最も実用的かつ好ましい実施形態であると考えられるものに関連して説明されてきたが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、逆に、添付の特許請求の範囲内に含まれる種々の変形および等価な構成を包含することが意図されることを理解されたい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】