在连续流期间评估正向渗透膜的完整性

技术领域

本公开涉及透析领域，并且涉及正向渗透膜的完整性测试，并且特别涉及评估布置在透析溶液生成设备中的正向渗透膜的完整性。

背景技术

透析通常用于治疗患有肾衰竭的患者。存在若干类型的透析治疗，诸如血液透析(HD)、腹膜透析(PD)和连续性肾脏替代疗法(CRRT)。通常，透析流体用于治疗中，并且在袋中现成地输送或在使用时通过混合浓缩物和水来产生。

正向渗透(forward osmosis，FO)已经作为用于产生透析流体的选项出现，这是因为它具有减少水消耗的潜力。FO膜通常被设计为或多或少地专门对水分子具有选择性，这使得FO膜能够将水与所有其它污染物分离。然而，未检测到的完整性问题可能允许水以外的组分运输横跨FO膜。

因此，需要检测这种完整性问题以不损害所产生的透析流体。

发明内容

本公开的FO膜用于制备透析流体。在一个实施例中，FO膜或多或少地专门对水分子具有选择性，这使得FO膜能够将水与所有其它污染物分离。由FO膜分离的供给流体(例如水或来自透析治疗的排出物)和抽取流体(透析浓缩物)之间的渗透压力差被用于将纯水从供给流体提取到透析浓缩物，从而稀释透析浓缩物。稀释的透析浓缩物随后用于产生透析流体。本公开的控制装置和方法检测FO膜的完整性问题，使得能够防止除水以外的组分横跨FO膜输送而改变所产生的透析流体的组成。

因此，本公开的目的是提供一种简单且可靠的方法来评估正向渗透膜的完整性。本发明的另一目的是提供一种在线或在透析流体制备时评估正向渗透膜的完整性的方法。

这些目的和其它目的至少部分地通过根据独立权利要求的方法、控制装置和透析溶液生成设备以及通过根据从属权利要求的实施例来实现。

根据可以与任何其它方面及其实施例组合的第一方面，本公开涉及一种用于评估透析溶液生成设备中的FO装置的正向渗透FO膜的完整性的方法。FO装置被配置为在FO期间(FO session)使用，以用于在产生透析溶液的过程中稀释透析浓缩物。FO膜将FO装置的第一侧与第二侧分离。该方法包括使电解质溶液在FO膜的第一侧通过，并且使低电解质溶液在FO膜的第二侧通过。该方法还包括测量从第二侧生成的溶液的电导率，并基于测量到的电导率是否满足电导率标准来评估FO膜的完整性，其中，电导率标准包括或限定使用完好无损的或具有完整性的FO膜利用等效电解质溶液和等效低电解质溶液从第二侧生成的溶液的电导率。

所提供的方法通过使用等效的、因此相同的溶液和具有完整性的FO膜来评估从第二侧生成的溶液的电导率与从第二侧生成的溶液的预期电导率的对应程度，以简单且可靠的方式评估FO膜的完整性。该方法可以利用其中安装有FO膜以供使用的相同的设备来执行，由此FO膜的完整性可以在几乎任何时间在相同的设备中进行测试，因此是在线的。而且，在该方法中可以使用稍后将用于生产的相同流体。

根据一些实施例，评估完整性包括在确定测量到的电导率指示来自低电解质溶液的电导率的电导率变化大于阈值时，确定FO膜缺乏完整性。因此，通过使用低电解质溶液的电导率作为基线，可以进行鲁棒的完整性测试。

根据一些实施例，该阈值基于FO装置中的低电解质溶液的电导率和低电解质溶液的预定稀释比率。因此，阈值基于FO膜上的预期溶质扩散。

根据一些实施例，该方法包括使电解质溶液在第一侧以低于第二侧处的液体静压的液体静压通过，从而禁止从第一侧到第二侧的对流输送，由此，所确定的FO膜缺乏完整性指示FO膜的溶质扩散误差。由此，可以进一步指定完整性误差的来源。

根据一些实施例，该方法包括使电解质溶液在第一侧以高于第二侧处的液体静压的液体静压通过，测量从第二侧生成的溶液的电导率，以及，在确定测量到的电导率指示比在第一侧以较低的液体静压检测到的电导率变化更大的电导率变化时，确定FO膜缺乏完整性指示FO膜中的泄漏。由此，可以进一步指定完整性误差的一个或多个来源。

根据一些实施例，该方法包括使低电解质溶液在第二侧以高于第一侧处的渗透压力的渗透压力下通过，从而实现从第一侧到第二侧的扩散水输送。因此，两侧之间的渗透压力差可以模拟透析流体产生期间的实际状况，从而允许在更实际的状况下进行完整性测试。

根据一些实施例，该方法包括使低电解质溶液在第二侧以低于第一侧处的渗透压力通过，从而实现从第二侧到第一侧的扩散水输送。因此，可以使用诸如水的低电解质溶液，低电解质溶液是比诸如葡萄糖的其它低电解质溶液更便宜的溶液。

根据一些实施例，低电解质溶液是葡萄糖溶液。因此，使用具有接近零的电导率的容易获得的溶液，由此利用电导率感测容易地检测与低电解质溶液混合的任何电解质溶液。

根据一些实施例，低电解质溶液是水。因此，使用容易获得的具有低电导率的低成本液体，由此，与低电解质溶液混合的任何电解质溶液容易地利用电导率感测来检测。

根据一些实施例，电解质溶液是来自透析治疗的排出物。因此，可以使用容易获得的电解质溶液。

根据一些实施例，电解质溶液是稀释的电解质浓缩物。因此，可以使用容易获得的电解质溶液。

根据一些实施例，其中，低电解质溶液具有在零至0.5mS/cm范围内的电导率，并且在一个实施例中电导率低于0.1mS/cm。因此，与低电解质溶液混合的任何电解质溶液容易地利用电导率感测来检测。

根据可以与任何其它方面及其实施例组合的第二方面，本公开涉及一种用于评估透析溶液生成设备中的FO装置的正向渗透(FO)膜的完整性的控制装置。FO装置被配置为在FO期间使用，以用于在产生透析溶液的过程中稀释透析浓缩物，其中，FO膜将FO装置的第一侧与第二侧分离。控制装置包括被配置为提供电解质溶液的流的排出物泵、被配置为提供低电解质溶液的流的浓缩物泵、以及被配置为感测从第二侧生成的溶液的电导率的电导率传感器。控制装置被配置为：使用排出物泵使电解质溶液在第一侧通过，并且使用浓缩物泵使低电解质溶液在第二侧通过。控制装置被进一步配置为使用电导率传感器测量从第二侧生成的溶液的电导率。控制装置被进一步配置为基于测量到的电导率是否满足电导率标准来评估FO膜的完整性，其中，电导率标准包括或限定使用完好无损的或具有完整性的FO膜并且利用等效电解质溶液和等效低电解质溶液从第二侧生成的溶液的电导率。

根据一些实施例，控制装置被配置为执行根据第一方面的本文所述的任何实施例。

根据可以与任何其它方面及其实施例组合的第三方面，本公开涉及一种用于生成透析溶液的溶液生成设备。该设备包括正向渗透装置，该正向渗透装置包括将FO装置的第一侧和第二侧分离的FO膜。该设备还包括根据第二方面的控制装置。

根据第四方面，本公开涉及一种计算机程序，其包括指令以使根据第二方面的控制装置执行根据第一方面的方法。

根据第五方面，本公开涉及一种计算机可读介质，其上存储有第四方面的计算机程序。

附图说明

图1是根据本公开的一些实施例的FO装置的示意图。

图2示出了根据本公开的一些实施例的示例透析溶液生成设备。

图3示出了根据本公开的一些实施例的用于评估FO装置的FO膜的完整性的方法。

图4是执行图3所示的方法所获得的测试结果的示意图。

具体实施例

在以下描述中，将描述用于评估正向渗透(FO)膜的完整性的方法。FO膜用在透析流体生成设备中的FO装置中，用于生成透析溶液，该透析溶液随后用于产生透析流体。膜的完整性可以定义为完整的膜在完美状况下的质量或状态。因此，具有完整性的FO膜是完好无损(intact)的；它不会以任何方式被损坏或损害。FO膜可能由于例如制造误差或磨损而经历受损的完整性。完整性受损可能引起完整性问题，诸如泄漏(对流输送)或选择性劣化，这将引起通过FO膜的扩散溶质输送(溶质通量)的速率升高。未检测到的完整性问题可能由于允许水以外的组分横跨FO膜的输送而改变所产生的透析流体的组成。例如，泄漏可能允许微生物从供给侧(排出物或自来水)输送到抽取侧(混合侧)，并增加例如PD情况下的腹膜炎的风险。此外，泄漏可能允许溶质(电解质、葡萄糖、尿素等)从供给侧(排出物或自来水)输送到抽取侧(混合侧)，并且从而改变所产生的透析流体的组成。而且，扩散电解质输送的升高的速率可能指示溶质(电解质、葡萄糖、尿素等)将以严重改变所产生的透析流体的组成的速率沿一个或两个方向横跨FO膜扩散的风险。

如本公开所述，已经发现，在FO膜安装在透析流体生成设备中之后，可以通过使用适当的供给和抽吸溶液并且基于所生成溶液的电导率测量值，可以检测这样的完整性问题。根据所使用的溶液，通常称为抽取侧的一侧可以替代地是供给侧。因此，在下文中，FO装置的侧将被称为第一侧和第二侧，并且所生成的溶液是从第二侧生成的溶液。通过在第二侧具有低电解质溶液，也可以由所生成溶液的电导率测量仪来检测输送到第二侧中的扩散溶质输送的小的泄漏或小的升高的速率，这是因为在相同操作状况下使用具有完整性的FO膜，所生成的溶液应具有什么样的电导率是预先确定的。从第一侧到第二侧(在产生期间从供给侧到到抽取侧)的对流流体流是值得关注的，这是因为它具有将例如患者排出物携带到流体产生侧并由此改变所产生的流体的组成的风险。沿相反方向的对流流体流不太重要，这是因为它不会改变所产生的流体的组成。由于泄漏可能用作回流阀并且仅允许沿一个方向的泄漏的可能性，期望的是，泄漏检测方法测试沿最关注的方向(供给侧到抽取侧)上的泄漏。因此，在此测试从第二侧生成的溶液的电导率。

通常，水和溶质的扩散输送是由溶质浓度差、即第一侧与第二侧之间的浓度差来驱动的。对流(由泄漏引起)是由跨膜压力(TMP)差、即第一侧与第二侧之间的压力差来驱动的。

在一些实施例中，评估依赖于用于产生透析流体的现有技术和浓缩物。例如，已经存在电导率传感器，用于感测在产生透析流体期间从第二侧生成的溶液的电导率，并且该相同的传感器可以用于本评估。在第二侧通过的溶液例如是葡萄糖溶液或纯水，其已经连接到透析流体生成设备。第一侧的溶液例如是来自透析治疗的排出物，其在排出物容器中可以是容易获得的，或者在普通透析治疗期间直接从患者取得。可替代地，第一侧的溶液是稀释电解质溶液，也称为缓冲溶液。随后，稀释电解质溶液可以被稀释到基本上低于第二侧处的溶液的渗透压(osmolarity)的渗透压。

现在将参照图1至4描述本公开的实施例。图1是根据一些实施例的孤立的FO装置2的示意图。FO装置2包括第一侧2a(例如，供给侧)和第二侧2b(例如由FO膜2c分离的抽取侧)。侧在本文中也可以被称为隔室或腔室。FO装置2通常包括封闭第一侧2a、第二侧2b和FO膜2c的盒。FO膜2c的几何形状可以是平坦片材，或者管状或中空纤维。FO膜2c是水渗透膜。FO膜2c被设计成或多或少地专门对渗透水分子具有选择性，这使得FO膜2c能够将水与所有其它污染物分离。FO膜2c通常具有纳米(nm)范围内的孔尺寸，例如，从0.5到5nm或更小，这取决于旨在阻挡的溶质。在使用期间，FO膜2c将供给侧的溶液(通常是供给溶液)和第二侧的溶液(通常是抽取溶液)分离。在这些侧的流体通常以逆流流动(counter-current flow)的方式流动，但可以替代地以并流流动(co-current flow)的方式流动。在一个实施例中，这些流是连续流，因此，这些流不中断地流动。第一侧2a具有溶液进入到第一侧2a中的入口端口E

为了生成透析溶液，通过渗透压力差将水从第一侧2a的供给溶液提取到第二侧2b的抽取溶液。供给溶液例如是水或排出物。在一些实施例中，排出物具有约8巴(116psig)的渗透压力。抽取溶液例如是透析浓缩物，并且提取的水将透析浓缩物稀释成透析溶液，该透析溶液也可以被称为“稀释的透析浓缩物”、“中间透析溶液”或简称为“透析溶液”。在本公开中，透析浓缩物可以被称为电解质溶液，稀释透析浓缩物可以被称为稀释电解质溶液。透析浓缩物例如是包括以下中的至少一种的浓缩物，例如NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2、HAc、葡萄糖、乳酸盐和碳酸氢盐中的多种。例如，透析浓缩物可以包括NaCl、CaCl2、MgCl2和乳酸钠。

在一些实施例中，透析浓缩物具有约70巴(1015psig)的渗透压力。透析流体可以用于PD、HD、CRRT或使用透析流体作为治疗流体或替代流体的任何其它透析治疗(例如，用于稀释血液后过滤)。

在本公开中，电解质溶液是具有足够高的电解质浓度的溶液，如果FO膜的完整性被损害，则该浓度足够在第二侧上产生显著的电导率响应。例如，电解质的浓度为300至500毫摩尔(mM)，其比低电解质溶液中的电解质浓度大至少20倍。这种电解质溶液是例如来自透析治疗的排出物，或稀释电解质溶液。在此，排出物可以包括PD中的患者排出物和/或HD中的用过的透析液。低电解质溶液是具有非常低浓度电解质的溶液。在一些实施例中，低电解质溶液具有零至0.5mS/cm范围内的电导率，并且在一个实施例中，电导率低于0.1mS/cm。因此，低电解质溶液的电导率非常低。低电解质溶液例如是葡萄糖溶液或纯水。

纯水通常具有注射用水(WFI)或透析用水(WFD)的质量。WFI具有最大500ppg的总有机碳(Total Organic Carbon，TOC)、在25℃下小于1.3S/cm的电导率和在小于0.25EU/ml的细菌内毒素(bacterial endotoxins)。WFD具有小于100CFU/mL的集落形成单位(ColonyForming Unit，CFU)和小于0.25EU/mL的内毒素单位。参见例如ISO 26722：2009，ISO22519：2019。

图2示出了根据本公开一些实施例的透析流体生成设备1(下文中称为“设备1”)。设备1包括如参照图1所解释的FO装置2。设备1还包括流动路径20，该流动路径20包括多个流体管路20a至20n，在下文中被称为“管路”。设备1还包括控制装置30。控制装置30包括排出物泵3、排放泵4、浓缩物泵5和稀释电解质泵6。本文中的任何泵可以是例如体积泵(诸如活塞泵)或非体积泵(例如齿轮泵)，具有来自流量传感器(未示出)的流速反馈。排出物泵3被配置为根据阀状态将排出物从患者泵送到排出物容器35。排出物泵3被配置为根据阀状态提供从排出物容器35或入口连接器P

然而，首先将更详细地描述图2中的设备1。在图2中，第一排出物入口管路20a被布置在入口连接器P

排出物出口管路20d被布置在第一侧2a的出口连接器E

此外，电解质溶液管路20e被布置在电解质溶液容器31与第二侧2b的入口端口L

第三连接管路20p被布置在稀释电解质容器管路20g与第三排出物入口流体20c之间并且连接稀释电解质容器管路20g和第三排出物入口流体管路20c。第三连接管路20p在电导率传感器7与稀释电解质容器阀10g之间连接到稀释电解质容器管路20g。第三连接管路20p在第三排出物入口阀10c和其与第一排出物入口管路20a的连接之间连接到第三排出物入口流体管路20c。阀10p连接到第三连接管路20p。流体管路20i被布置在流体容器34与混合单元9之间，以连接流体容器34和混合单元9。溶液阀10i连接到流体管路20i。第二连接管路20j被布置在流体管路20i与主管路20f之间，以连接流体管路20i和主管路20f。三通阀10j连接到第二连接管路20j。中间管路20k被布置在三通阀10j与主流体管路20f之间，并且连接三通阀10j和主流体管路20f。第二主阀10k在稀释电解质泵6与混合单元9之间连接到主管路20f。水管路20n被布置在纯水容器33与混合单元9之间，以连接纯水容器33和混合单元9。出口管路20m被布置在混合单元9与出口连接器P

为了混合透析流体，通过利用稀释电解质泵6泵送、打开稀释电解质容器阀10g、第二主阀10k和出口阀10m，将稀释电解质容器32中的稀释电解质溶液泵送到混合单元9。同时，通过打开溶液阀10i将诸如葡萄糖的低电解质溶液传递到混合单元9，并且利用低电解质溶液泵(未示出)泵送。纯水经由水管路20n流到混合单元9。主泵(未示出)提供了在混合单元9下游的管路20m中的所得的透析流体的期望流速。混合单元9的电导率传感器(未示出)测量来自混合单元9的所得的透析流体的电导率。稀释电解质泵6和低电解质溶液泵被控制到一定速度以实现所得透析流体的期望的预定浓度，该预定浓度基于所产生的流体的电导率、稀释电解质溶液的电导率和所产生的流体的流速。在混合单元9中，稀释电解质溶液、低电解质溶液和纯水在混合腔室中混合以形成透析流体，并且可选地可以被加热。此后，透析流体在出口连接器P

现在将参照图3中的流程图来解释用于评估FO膜的完整性的方法。该方法例如由图2中的控制单元50来实施。FO膜是，例如，图2中的设备1中的FO装置2的FO膜2c。该方法可以在治疗开始之前或治疗已经停止之后或这两种情况下执行。在一些实施例中，该方法包括测量S0低电解质溶液的电导率。测量S0可以包括使用电导率传感器7来测量电导率。随后，测量S0将包括将低电解质溶液的样本泵送到电导率传感器7。例如，在低电解质溶液是葡萄糖溶液的情况下，该方法可以包括朝主管路20f向下打开三通阀10j，打开稀释电解质容器阀10g，并且利用稀释电解质泵6沿相反方向将葡萄糖溶液从流体容器34泵送到电导率传感器7。可替代地，低电解质溶液的电导率是预先已知的、获得的、测量到的或估计的。例如，在低电解质溶液是纯水的情况下，电导率假定为零。该电导率可以用作从第二侧2b生成的溶液的电导率的基准(基线)。

该方法还包括使电解质溶液在第一侧2a通过S1。换句话说，该方法包括在第一侧2a提供电解质溶液的流。因此，电解质溶液以特定流速在入口端口E

在一些实施例中，该方法包括在第一侧2a以低于第二侧2b处的液体静压的液体静压使电解质溶液通过S1。由此，从第一侧2a到第二侧2b的对流输送被禁止，使得能够对完整性误差进行更精确的来源评估。换句话说，本发明的实施例包括将第一侧2a的液体静压P1配置为使得其低于第二侧2b的液体静压P2。该配置例如通过利用压力传感器8测量第一侧2a的液体静压P1并且基于感测到的压力控制排放泵4的速度以使液体静压P1等于较低的液体静压来执行。第二侧2b的液体静压通常是恒定的，由于出口端口L

该方法还包括使低电解质溶液在第二侧2b通过S2。在使电解质溶液在第一侧2a通过S1的同时，执行使低电解质溶液通过S2。换句话说，该方法包括在第二侧2b提供低电解质溶液的流。因此，低电解质溶液以特定流速在入口端口L

取决于第一侧2a的电解质溶液与第二侧2b的低电解质溶液之间的渗透压力差，溶液中的一种溶液被脱水，而另一种溶液被稀释。电解质溶液通常具有约8巴(116psig)的渗透压力。在低电解质溶液是具有足够葡萄糖浓度的葡萄糖溶液的情况下，第二侧2b的渗透压力将高于第一侧2a的渗透压力。具有6％葡萄糖(剩余的94％通常是纯水)的葡萄糖溶液具有约8巴(116psig)的渗透压力。因此，葡萄糖溶液可以包括多于6％的葡萄糖，例如至少10％、至少20％、高达50％。因此，葡萄糖溶液可以包括10％至50％的葡萄糖以具有足够的葡萄糖浓度。对于具有完整性的FO膜2c，水随后将从第一侧2a的电解质溶液扩散到第二侧2b的葡萄糖溶液，并且因此稀释葡萄糖溶液。因此，在一些实施例中，该方法包括使低电解质溶液在第二侧2b以高于第一侧2a处的渗透压力的渗透压力通过S2，从而能够实现从第一侧2a到第二侧2b的扩散水输送。这将模拟FO水提取期间的实际操作，其中患者排出物或水在第一侧2a上，而透析浓缩物在抽取侧2b上。在低电解质溶液是纯水的情况下，第二侧2b的渗透压力将低于第一侧2a的渗透压力。纯水的渗透压力通常为零或接近零。对于具有完整性的FO膜2c，水随后将从第二侧2b的纯水扩散到第一侧2a的电解质溶液，并因此稀释电解质溶液。因此，在一些实施例中，该方法包括使低电解质溶液在第二侧2b以低于第一侧2a处的渗透压力的渗透压力通过S2，从而实现从第二侧2b到第一侧2a的扩散水输送。在完整性问题的情况下，例如泄漏或异常扩散，电解质将被输送到第二侧2b，并且从第二侧2b生成的溶液的电导率将增加。例如，在FO膜2c的扩散误差的情况下，电解质可以从第一侧2a扩散到第二侧2b，由此第二侧2b的溶液的电导率将增加。在FO膜2c中泄漏的情况下，电解质可能从第一侧2a泄漏到第二侧2b，由此第二侧2b的溶液的电导率将增加。因此，通过测量从第二侧2b输出的低电解质溶液的电导率来评估FO膜2c的完整性。因此，该方法包括测量S3从第二侧2b生成的溶液的电导率。测量电导率S3可以包括监测电导率一段时间直到电导率已经稳定为止。电导率的测量S3通常使用电导率传感器7来执行。因此，该方法包括将从第二侧2b生成的溶液泵送到电导率传感器7，测量电导率，并进一步将溶液泵送到稀释电解质容器32。

该方法还包括S6基于测量到的电导率是否满足一个或多个电导率标准来评估FO膜2c的完整性，其中，电导率标准包括或限定使用具有完整性的完好无损的FO膜利用等效电解质溶液和等效低电解质溶液从第二侧生成的溶液的电导率。因此，该方法包括基于在相同的操作点处并以相同的等效流体利用具有完整性的同一种类的FO膜从第二侧2a生成的溶液的预期所得的电导率，评估FO膜2c是否具有完整性。电导率标准可以包括从第二侧2b生成的流体的电导率的一个或多个阈值。一个或多个阈值可以基于先前的实验，这些实验使用具有完整性的相同类型的FO膜和所使用的相同溶液，其中，基于预期的且可接受的电解质在FO膜2c上扩散的知识来确定电导率的可接受的阈值。可替代地或组合地，所述一个或多个阈值可以基于低电解质溶液的电导率。例如，所述一个或多个阈值可以限定低电解质溶液的电导率的可接受变化，例如增加。在电导率的变化大于存储的阈值变化时，可以确定FO膜缺乏完整性。因此，在一些实施例中，评估完整性S6包括在测量到的电导率指示低电解质溶液的电导率变化大于阈值时，确定FO膜2c缺乏完整性。因此，在一些实施例中，评估完整性S6可以包括计算从低电解质溶液的电导率到测量到的从第二侧2b生成的溶液的电导率的电导率变化，并将该电导率变化与阈值进行比较。对于低电解质溶液的特定类型和电导率，第二侧2b生成的溶液的电导率阈值也可以由存储在控制单元50的存储器中的预定义列表电导率值给出。

预期的和可接受的电解质扩散可以表示为第二侧2b的低电解质溶液的预定稀释比率。因此，在一些实施例中，该阈值基于FO装置2中的低电解质溶液的电导率和低电解质溶液的预定稀释比率。稀释比率取决于所使用的溶液、FO膜2c的流速和特性。稀释比率可以定义为与从第二侧2b生成的溶液的体积/流速相比，到第二侧2b的低电解质溶液的体积/流速。稀释比率可以基于FO装置2的当前操作点(例如，到侧2a、2b的流速)和关于电解质溶液组成和低电解质溶液组成(例如，它们的渗透压力)的假定/知识进行评估。随后，可以将实际的电导率变化(例如增加或递增)与该阈值进行比较，并且可以得出关于FO膜2c的电解质选择性状态的结论。在葡萄糖的情况下，第二侧2b的稀释比率预期在1：2与1：10之间，更确切地说，对于具有完整性的FO膜2c，在1：4与1：7之间，并且在第一侧2a具有指定的电解质溶液中的一种。在水的情况下，第二侧2b的稀释比率预期在1：0与1：1之间，更确切地说，对于具有完整性的FO膜2c，在1：0与1：0.5之间，并且在第一侧2a具有指定电解质溶液中的一种。水的稀释是由于来自第二侧2b的纯水的水分子将扩散到第一侧2a，并且因此浓缩纯水或至少减少纯水流量。

基于以上，可以确定FO膜2c大致缺乏完整性。然而，为了更详细地理解任何完整性误差的来源，该方法可以包括配置第一侧2a与第二侧2b之间的液体静压差。由此，可以确定完整性误差是否是由FO膜片2c的对流误差和/或扩散误差引起的。因此，如果通过S1包括使低电解质溶液在第一侧2a以比第二侧2b处的液体静压P2更低的液体静压P1通过，则所确定的FO膜2c缺乏完整性指示FO膜2c的溶质扩散误差。因此，当第一侧2a的液体静压P1较低时，从第一侧2a到第二侧2b的对流输送被禁止。随后，建立从第二侧2b到第一侧2a的正TMP差(P2减去P1)。TMP差为至少80mmHg(1.5psig)，在一些实施例中大于200或300mmHg(3.9至5.8psig)。在第二侧2b生成的溶液的升高的电导率则是从第一侧2a到第二侧2b的扩散电解质输送的结果。由此，去除了导致完整性损失并因此导致泄漏的一个误差来源。在完整性的情况下，预期水将从第二侧2b扩散到第一侧2a，或从第一侧2a扩散到第二侧2b，这取决于渗透压差异。如果存在溶质扩散误差，电解质将从第一侧2a扩散到第二侧2b，从而增加从第二侧2b生成的溶液的电导率。这种评估可以被称为扩散测试。

然而，完整性误差还可以包括对流误差，因此包括泄漏。为了检测这种误差，该方法包括，(i)在使电解质溶液在第一侧2a以低于第二侧2b处的液体静压的液体静压通过S1之后，测量从第二侧2b生成的溶液的电导率S3，(ii)使电解质溶液在第一侧2a以高于第二侧2b处的液体静压的液体静压通过S4。如先前在步骤S3中所解释的，提供低电解质流，并且该低电解质流存在于第二侧2b。因此，该方法包括将第一侧2a的液体静压P1配置为使得其高于第二侧2b的液体静压。该配置例如通过利用压力传感器8测量第一侧2a的液体静压P1并且基于感测到的压力控制排放泵4的速度使得液体静压P1等于期望的较高的液体静压来执行。例如，该配置包括降低排放泵4的速度，使得P1高于P2(P1>P2)。如所解释的，由于出口端口L

该结果可以经由控制装置10的用户接口(未示出并且与控制单元50通信)被传输给用户，和/或，如果检测到完整性误差，则可以启动警报。随后，用户可以采取适当的行动，诸如如果存在完整性误差，则替换FO装置。

执行测试以评估低电解质溶液的电导率如何随添加的电解质溶液而变化。通过混合100ml葡萄糖浓缩物和500ml纯水，创建低电解质溶液，这表示将用于该方法的葡萄糖浓缩物的预期稀释物。通过将10ml缓冲浓缩物与150ml

使用具有完整性的FO膜(完好无损的膜)和此后具有单个纤维断裂的相同的膜(具有单个断裂的膜)也执行了利用该方法的测试。所使用的FO膜来自Aquaporin

表1：在测试期间在第二侧生成的溶液的所得电导率

低电解质溶液是具有50％葡萄糖浓缩物和50％水的葡萄糖溶液。电解质溶液是利用水以1：19稀释的电解质浓缩物的缓冲溶液。测量到的跨膜压力TMP为P2减去P1。在整个测试中使用相同的FO膜。

表1中的前两个测试是利用完好无损的FO膜执行的。与原始葡萄糖溶液电导率(0.06mS/cm)相比，从第二侧2b生成的溶液的电导率升高，表明电解质已从第一侧2a输送到第二侧2b。电导率升高几乎不受TMP影响的事实指示电导率升高是电解质横跨膜扩散输送的结果而不是对流输送的结果。

表1中最后两个测试是利用第一个测试期间所使用的相同FO膜执行的，但是利用单个断裂的纤维。当TMP具有正号时(因此禁止从第一侧2a到第二侧2b的对流输送)，在第二侧2b生成的溶液的电导率与膜完好无损的情况下观察到的电导率类似(实际上稍微更低)。当TMP变为负(从而能够实现从第一侧2a到第二侧2b的对流输送)时，在第二侧2b生成的溶液的电导率变得显著高于所有其它测试，这指示发生了对流输送。因此，可以检测到断裂的纤维。

当在测试1和2(完好无损的FO膜)期间将TMP从82mmHg改变到-180mmHg时，由于所引起的用于横跨膜的扩散水输送的驱动力的增加，来自L

本公开还包括一种用于评估透析溶液生成设备1中的FO装置2的正向渗透(FO)膜2c的完整性的控制装置10。FO装置2被配置为在FO期间使用，以用于在产生透析溶液的过程中稀释透析浓缩物。因此，FO期间涉及稀释透析浓缩物。FO膜2c将FO装置2的第一侧2a与第二侧2b分离。控制装置10包括被配置为提供电解质溶液的流的排出物泵3。控制装置10还包括被配置为提供低电解质溶液的流的浓缩物泵5。控制装置10还包括被配置为感测从第二侧2b生成的溶液的电导率的电导率传感器7。控制装置10被配置为使用排出物泵3使电解质溶液在第一侧2a通过。控制装置10还被配置为使用浓缩物泵5使低电解质溶液在第二侧2b通过。控制装置10被进一步配置为使用电导率传感器7测量从第二侧2b生成的溶液的电导率。控制装置10还被配置为基于测量到的电导率是否满足电导率标准来评估FO膜的完整性，其中，电导率标准包括或限定使用完好无损的或具有完整性的FO膜并且利用等效电解质溶液和等效低电解质溶液从第二侧生成的溶液的电导率。

在一些实施例中，控制装置10被配置为在确定测量到的电导率指示来自低电解质溶液的电导率的电导率变化大于阈值时，确定FO膜2c缺乏完整性。

在一些实施例中，控制装置10被配置为使低电解质溶液在第二侧2b以低于第一侧2a处的液体静压的液体静压通过，从而禁止从第一侧2a到第二侧2b的对流输送。随后，所确定的FO膜2c缺乏完整性指示FO膜2c的溶质扩散误差。

在一些实施例中，控制装置10被配置为(i)使低电解质溶液在第二侧2b以比第一侧2a处的液体静压更高的液体静压通过，(ii)使用电导率传感器7测量从第二侧生成的溶液的电导率，以及(iii)在确定测量到的电导率指示比在第二侧以更高的液体静压生成的电导率变化更大的电导率变化时，确定FO膜2c缺乏完整性是由于FO膜2c中的泄漏。

在一些实施例中，控制装置10被配置为使低电解质溶液在第二侧2b处以高于第一侧2a处的渗透压力通过，从而实现从第一侧2a到第二侧2b的扩散水输送。或者，控制装置10被配置为使低电解质溶液在第二侧以比第一侧2a处的渗透压力更低的渗透压力通过，从而实现从第二侧2b到第一侧2a的扩散水输送。

在一些实施例中，控制装置10被配置为使用排放泵4控制液体静压。控制装置10可以被配置为执行本文描述的方面、实施例或示例中的任意一个。

尽管已经通过目前认为最实用和优选的实施例对本发明进行了说明，但是应该理解，本发明不限于所公开的实施例，相反，其意在覆盖所附权利要求的范围内包括的各种变型和等效布置。