本发明涉及用于治疗血液的系统，尤其是用于治疗败血症的系统。
败血症和系统性炎性反应(SIRS)是重症监护病房中最常见的致死原因，死亡率介于30％和70％之间。败血症是特征在于生物体因感染原侵入而发生复杂系统性炎性反应的疾病。炎性应答导致器官发生不同程度的功能性障碍，通常造成患者最终死亡。因此，受到影响的患者较少由于细菌性感染的直接效应致死，而是主要由于身体通常过度炎性应答的全身效应致死。在此免疫应答的控制中，嗜中性粒细胞和单核细胞产生诸如细胞因子等促炎介质起到了关键性作用，因此通过败血症进程进行控制变得更加困难。
服用抗生素和支持性措施，即，服用循环辅助药物、人工呼吸和肾脏移植疗法，已经成为治疗败血症的标准方案。相比之下，已经证实另外服用细胞因子抑制物质没有效果。除此之外，近年来提出了若干细胞因子去除概念，一方面通过体外血液过滤，另一方面通过体外吸附。
通过体外血液过滤去除细胞因子或一般来讲促炎介质的概念描述于例如US A 5 571 418、US 2012/0312732、EP-A 2 281 625、WO 03/009885或WO 2011/131534中。细胞因子体外吸附是例如DE-A 199 13 707、WO 2013/025483、WO 2012/094565或US 2013/0011824的主题。
最后，描述了其多种实现方法和装置，其中细胞因子通过例如具有透过液的超滤器或血浆过滤器形式的膜过滤器从血液中分离出来，其中含有细胞因子的透过液经过专门用于吸附细胞因子的吸附器，最后将经由这种方式净化的透过液输送回患者体内(参见例如WO 00/02603、WO 03/009885、US 2012/0312732、EP-A-0 787 500、EP-A-0 958 839)。
败血症动物模型试验表明细胞因子过滤(对猪)或细胞因子吸附(对大鼠)具有积极效果。然而，尽管可以证明血液中细胞因子浓度有效降低，但针对人体的初始研究迄今为止尚不能确认该效果。
无论是过滤法还是吸附法，通过体外疗法单纯去除细胞因子的不利之处在于，这种方式无法去除由炎症激活并且由细胞因子产生的白细胞，白细胞持续发生过度免疫应答，因此疾病过程继续。
WO 2007/025735讨论了败血症的治疗并遵循以下方案：激活的白细胞促进细胞因子的生成，继而激活其它免疫细胞，从而最终导致免疫防御系统发生系统性过度应答以及败血症。因此，针对败血症的治疗，WO 2007/025735提出了用于去除激活的白细胞的过滤器，其中血液流动通过被称为死端模式的过滤材料，在该过滤材料中截住白细胞，从而去除血液中的白细胞。在一个实施方案中，过滤材料可具有配体或其它生物反应性物质，例如特异性地与细胞因子相互作用并且导致另外去除待过滤材料治疗的血流中的细胞因子。
本发明的目的是提供用于可有效治疗患有特别是败血症的患者的血液的治疗的系统。
该目的通过包括至少一个第一装置和至少一个第二装置的血液治疗系统来实现，
-其中至少一个第一装置具有用于输送血液的第一血液流动路径，并且至少一个第二装置具有用于输送血液的第二血液流动路径，并且其中至少一个第一装置和至少一个第二装置以某种方式相互串行转换，使得第一血液流动路径与第二血液流动路径流体连通，
-其中至少一个第一装置为用于去除血液中的毒性介质的膜过滤器，并且至少一个第二装置适于去除血液中的粒细胞和单核细胞，并且
-其中膜过滤器具有外壳、形成于外壳中的内部过滤空间以及布置在内部过滤空间中的半透膜，半透膜将内部过滤空间分成滞留物室和透过液室，
-其中外壳具有与滞留物室流体连通的血液入口装置和血液出口装置，并且血液入口装置、滞留物室和血液出口装置形成第一血液流动路径，用于通过第一装置输送血液，并且
-其中外壳还具有用于将穿过半透膜的透过液从透过液室排出的透过液出口，并且
-其中膜过滤器具有这样的分离特征，白蛋白过筛系数SKAlb在0.015至0.35的范围内。
在本专利申请中，利用根据本发明的血液治疗系统完成对流经系统的待处理血液的级联(即，相互)治疗，其中促炎介质诸如细胞因子在至少一个装置中去除，并且粒细胞和单核细胞在第二装置中去除。因此，血液可以某种方式流经根据本发明的系统，使得血液先流动通过至少一个装置，并因此先去除促炎介质，然后流动通过用于去除粒细胞和单核细胞的至少一个第二装置。同样地，血液可以某种方式流经根据本发明的系统，使得血液先流动通过至少一个第二装置，并因此在其中先去除粒细胞和单核细胞，然后流动通过用于去除促炎介质的至少一个装置。
至少一个第一装置和至少一个第二装置以某种方式互连，使得用于输送第一装置的血液的第一血液流动路径与第二装置的第二血液流动路径流体连通。随着血液在彼此独立的两个步骤中相互流经至少一个第一装置和至少一个第二装置，这导致使血液被引入正在进行治疗的系统中。促炎介质去除过程与粒细胞和单核细胞去除过程彼此脱离，并且均针对血液本身进行。脱离的优势在于各个装置可针对各自的去除过程特异性地取向。
根据本专利申请，可能的情况是，血液治疗系统包括血液流动路径互连的单个第一装置和单个第二装置。然而，也可能的情况是，例如单个第一装置连接到两个彼此并联的第二装置，使得离开第一装置且经过净化去除了促炎介质的滞留物分成两股物质流并提供至两个第二装置的第二血液流动路径。也可能的情况是，血液治疗系统包括单个第一装置和单个第二装置，并且离开第一装置的滞留物分成两股物质流，其中第一物质流流动通过单个第二装置，并且第二物质流导入旁路且不进行进一步治疗。离开第二装置且经过净化去除了粒细胞和单核细胞的物质流与引导至旁路内的物质流可随后在流经第二装置(根据流的方向进行观察)之后合并，并作为一个总流引导至例如待治疗的患者体内。当然，在根据本发明的血液治疗系统中，单个或多个第一装置和第二装置的其它组合也是可能的。
在膜过滤器内，待处理的血液在第一血液流动路径中经由血液入口装置流入内部过滤空间，然后流动通过半透膜的滞留物侧上的滞留物室。在流动通过滞留物室的流中，待处理的血液的一部分作为透过液或超滤液流经半透膜，其中半透膜根据其尺寸以某种方式进行设计，使得待从血液中去除的促炎介质可作为透过液或超滤液的部分穿过孔隙输送到透过液室中。以此方式治疗且富含促炎介质的血液经由血液出口装置离开第一流动路径上的膜过滤器，而含有从血液中去除的促炎介质的透过液则经由透过液出口离开膜过滤器。
在一个优选的实施方案中，半透膜为至少一个具有壁和由壁围绕的管腔的半透的中空纤维膜。在一个优选的实施方案中，至少一个中空纤维膜可经由其壁具有非对称孔隙结构，该孔隙结构在中空纤维膜的壁的面向管腔的一侧上具有分离层。特别优选地，多个中空纤维膜作为膜束布置在膜过滤器内。在一个特别优选的实施方案中，膜过滤器的滞留物室由至少一个中空纤维膜的管腔形成。
膜过滤器的半透膜优选地为亲水膜。在此情况下，亲水膜的特别优选的实施方案由与第二亲水性聚合物结合的第一疏水性聚合物制成。可能的第一聚合物包括以下工业塑料：芳族磺化聚合物诸如聚砜、聚醚砜、聚苯砜或聚芳醚砜、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚苯硫醚、这些聚合物的共聚物或改性物或这些聚合物的混合物。在一个特别优选的实施方案中，第一疏水性聚合物为具有下式(I)和(II)所示的重复分子单元的聚砜或聚醚砜
长链聚合物在一方面与第一合成聚合物相容并且具有本身为疏水性的重复聚合物单元，其有利地用作第二亲水性聚合物。优选地，第二亲水性聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇单酯、聚山梨醇酯诸如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯、羧甲基纤维素或这些聚合物的改性物或共聚物。特别优选聚乙烯吡咯烷酮。
用于去除促炎介质的膜过滤器可以例如为标准血液过滤器的形式，其中待处理的血液的供应和排出经由膜过滤器的端盖中的血液入口装置或血液出口装置来完成，血液入口装置或血液出口装置与以膜束布置在膜过滤器中的中空纤维膜的管腔流体连通，其中管腔形成滞留物室。至少一个出口装置，即含有从血液中去除的促炎介质的透过液通过透过液出口离开膜过滤器，通常经由外壳壁送入围绕中空纤维膜的外部空间，即，送入透过液室或滤液室。然而，如果考虑到其中所包含的半透膜，根据本发明的膜过滤器不同于常见的血液过滤器，将在下文中说明。
在本专利申请的至少一个第一装置中，即在用于去除血液中的毒性介质的膜过滤器中，一部分血浆水作为超滤液从滞留物侧流动的血液中去除，其中超滤液含有血液中所含的毒性介质，由于毒性介质的分子尺寸(被称为中等分子范围)并且由于膜的分离特征，毒性介质可流经半透膜。相比之下，重要血液组分(诸如细胞组分)、溶于血浆中的较大蛋白质(诸如白蛋白、免疫球蛋白、高密度脂蛋白或低密度脂蛋白)、抗体或纤维蛋白原在极大程度上或几乎完全被膜过滤器中包含的半透膜截住。根据本发明，包含该半透膜的根据本发明的膜过滤器的血白蛋白过筛系数SKAlb在0.015至0.35的范围内。膜过滤器的血白蛋白过筛系数SKAlb优选地在0.05至0.3的范围内，特别优选地在0.1至0.25的范围内。因此，根据本发明的膜过滤器的半透膜允许当时毒性介质可结合的一定比例白蛋白通过。根据本发明的具有此类过筛系数的膜过滤器表现出在50,000至150,000道尔顿范围内的分离限值。
在另一个优选的实施方案中，分子量为约180,000道尔顿的免疫球蛋白G(IgG)几乎完全滞留在膜过滤器中或被膜过滤器的半透膜滞留。膜过滤器的IgG过筛系数SKIgG优选地在0.001至0.1的范围内。特别优选地，IgG过筛系数SKIgG在0.003至0.08的范围内。
因此，根据本发明的膜过滤器内包含的半透膜或根据本发明的膜过滤器不同于血液纯化领域常用的血浆过滤器，常用的血浆过滤器具有超过约两百万道尔顿的分离限值，其中经由血浆分离，几乎可完全将溶于血浆中的上述组分从血细胞中分离出来。因此，与根据本发明的膜过滤器的膜相比，此类血浆过滤器中包含的血浆滤膜具有开放程度大得多的结构。这种更开放的结构同时导致得到较高的血浆过滤膜渗透率，从而得到超过约15,000ml/(h m2mmHg)的水超滤率UFR水。
另一方面，根据本发明的膜过滤器或其中包含的半透膜不同于血液透析仪、血液渗滤器或血液过滤器或它们所用的膜，它们的分离限值(在全血中高达40,000道尔顿)以某种方式进行设计使得它们至少将白蛋白和大于白蛋白的分子几乎完全滞留，并且可实现小于0.005的血白蛋白过筛系数SKAlb。
优选地，本发明的膜过滤器的半透膜的水超滤率或透水性UFR水在500-2000ml/(h m2mmHg)的范围内。特别优选地，透水性在500-1500ml/(h m2mmHg)的范围内。半透膜最合适的UFR水在800-1200ml/(h m2mmHg)的范围内。这样，可实现在血液治疗期间有效迅速地去除毒性介质。
在本专利申请中，可丢弃膜过滤器中产生的透过液或超滤液，其中含有从血液中去除的促炎介质。然而，也可以纯化透过液或超滤液，即，例如经由合适的吸附器去除透过液中的促炎介质，然后将纯化后的透过液输送回经治疗的血流中。
例如，可将离心装置用作经设计并适于去除粒细胞和单核细胞的第二装置。然而，用于去除粒细胞和单核细胞的至少一个第二装置优选地为经设计并适于去除粒细胞和单核细胞的过滤器、吸附器或两者的组合。
在一个优选的实施方案中，至少一个第二装置可以是用于去除粒细胞和单核细胞的过滤器，该过滤器具有过滤器外壳，该外壳具有内部空间以及与内部空间流体连通的入口装置和出口装置，
-其中具有流动通道并且能够流通血液的过滤材料布置在过滤器外壳的内部空间中，
-其中入口装置、出口装置和过滤材料的流动通道在内部空间内形成第二流动路径，并且
-其中用于分离粒细胞和单核细胞的过滤材料根据尺寸排阻和/或吸附进行调整。
过滤材料可为纤维材料，例如非织造材料，或为一层或多层织物形式的材料。此类过滤器描述于例如EP-A 0 155 003、EP-A 1 444 996、EP-A 1 553 113、EP-A 1 582 228、EP-A 1 754 496、US 2011/0031191、WO 2004/018078、WO 2004/039474、WO 2005/002647或WO 2006/061862中。在这些文献所公开的过滤器中，除了通过尺寸排阻来去除粒细胞和单核细胞或代替尺寸排阻来去除粒细胞和单核细胞，在所用的过滤材料中，也可发生经由过滤材料与粒细胞和单核细胞之间的特异性相互作用(即，经由吸附作用)的去除。还已知过滤材料具有表面特性经设计适于吸附白细胞、粒细胞或单核细胞的过滤材料(参见，例如：EP-A 0 478 914、EP-A 0 606 646、EP-A 1 016 426、US-A 4 476 023、WO 2004/064980、WO 2008/028807)。此类用于去除白细胞、粒细胞和单核细胞的过滤器也可以商品名CellsorbaTM(旭化成医疗器械有限公司(Asahi Medical Co.Ltd.))商购获得。
过滤材料也可以能够流通血液的多孔材料的形式呈现，从而去除例如白细胞。半透膜形式的多孔过滤材料公开于例如EP-A 0 606 646、EP-A 1 666 129或US-A 5 478 470中。
在用于血液治疗的系统的另一个优选实施方案中，用于去除血液中粒细胞和单核细胞的至少一个第二装置可为具有外壳的吸附器，外壳具有围绕内部空间的内侧以及入口装置和出口装置，
-其中多根线布置在内部空间中，
-其中线的端部中的至少一个嵌入密封化合物中，密封化合物以某种方式接合到外壳内侧，使得形成与入口装置和出口装置流体连通的外部空间，血液可围绕该线流动通过外部空间，由此入口装置、出口装置和内部空间形成第二流动路径，
-其中线的布置高度有序，其中高度有序理解为线的至少25％份额沿着其长度方向彼此相邻布置，并且
-其中基于有机聚合物的线导致形成浓度为至少10μg/m2线表面的补体激活产物C5a。
优选地，这些装置中的线为具有管腔和围绕管腔的壁以及管腔侧内表面和外表面的中空线，其中中空线以某种方式布置在外壳中，使得流动通过外部空间的血液只能进入中空线的外表面，但流体不能够进入中空线的管腔。
此类用于去除白细胞(诸如粒细胞和单核细胞)的吸附器描述于US 2008/0203024和US 2010/0084331中，据此明确引用这些专利的公开内容。
在另一个优选的实施方案中，用于去除血液中粒细胞和单核细胞的至少一个第二装置可为具有外壳的吸附器，外壳具有围绕内部空间的内侧以及入口装置和出口装置，其中由颗粒形成的吸附材料布置在内部空间中。能够流通血液的外部空间围绕吸附材料的颗粒形成，其中外部空间与入口装置和出口装置流体连通，由此入口装置、出口装置和内部空间形成第二流动路径。在本专利申请的这些吸附器中，血液在第二血液流动路径上经由引入装置流入内部空间，围绕吸附颗粒流动，然后经由出口装置离开内部空间。
优选地，将基于醋酸纤维素或苯乙烯的颗粒用作吸附器中的吸附颗粒。然而，经受表面改性或设置有涂层的其它材料(诸如聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯腈)是已知的。
这类吸附器与适于用作去除粒细胞和单核细胞的第二装置一样，也是多项专利公开的主题(参见例如EP-A 0 319 961、EP-A 1 882 738、WO 2000/55621、US-A 4 370 381)，并且可作为商品以例如商品名(JIMRO有限公司(JIMRO Co.,Ltd.))获得。
在用于血液治疗的系统的一个优选实施方案中，用于去除促炎介质的至少一个第一装置为膜过滤器，并且用于去除粒细胞和单核细胞的至少一个第二装置为具有外壳的吸附器，在外壳的内部空间中，多根线如前所述以高度有序的方式布置。特别优选地，膜过滤器是其中至少一个半透膜为半透的中空纤维膜的膜过滤器。在此具有膜过滤器和吸附器的优选的实施方案中，基于以高度有序的方式布置的线，膜过滤器和吸附器作为第一装置和第二装置，这两个装置以某种方式互连，使得第一装置的滞留物室与围绕第二装置的线的外部空间流体连通。在膜过滤器具有中空纤维膜的特别优选实施方案中，表示滞留物室的半透中空纤维管腔与围绕第二装置的外部空间的线流体连通。
在本专利申请中，对于这些实施方案，待处理的血液在第一血液流动路径上流动通过膜过滤器的血液入口装置进入膜过滤器的滞留物室，流动通过滞留物室，其中通过过滤，一部分待处理的血液作为透过液穿过半透膜，并且其中在过滤期间去除促炎介质。流动通过滞留物室之后，滞留物通过血液出口装置离开膜过滤器，而含有从血液中去除的促炎介质的超滤液经由滞留物出口从膜过滤器中被去除。离开膜过滤器之后，滞留物(即，在第一装置中处理的血液)在第二血液流动路径上经由吸附器的入口装置流入围绕吸附器内布置的线的外部空间，并贴着线在其外侧上流动。由此经由所述线的吸附作用实现对贴着线流动并且待处理的血液中的粒细胞和单核细胞的去除。
血液随后还将在第二装置中进行处理且在此时经过纯化去了除促炎介质以及粒细胞和单核细胞，然后经由其出口装置离开吸附器。
同样可能的情况是，待处理的血液首先流动通过第一装置，然后流动通过第二装置。对于上述优选的实施方案，这意味着在本专利申请中，待处理的血液随后在第二血液流动路径上经由吸附器的入口装置流入围绕吸附器中布置的线的外部空间，并贴着线在其外侧流动。由此经由所述线的吸附作用实现对贴着线流动并且待处理的血液中的粒细胞和单核细胞的去除。在第二装置中进行处理且经过纯化去除了粒细胞和单核细胞的血液随后经由其出口装置离开吸附器。
离开吸附器之后，在第二装置中经处理的该血液在第一血液流动路径上经由膜过滤器的血液入口装置流入膜过滤器的滞留物室，流动通过滞留物室，其中通过过滤，一部分待处理的血液作为透过液穿过半透膜，并且其中在过滤期间去除促炎介质。流动通过滞留物室之后，滞留物(即，也在第一装置中进行处理且此时经过纯化去除了促炎介质以及粒细胞和单核细胞的血液)经由其血液出口装置离开膜过滤器。含有促炎介质的透过液经由透过液出口从膜过滤器中被去除。
用于去除促炎介质的至少一个第一装置以及用于去除粒细胞和单核细胞的至少一个第二装置可作为根据本发明系统的独立装置串联连接，其中如已经说明的那样，可根据血液治疗要求对装置的顺序以及待处理血液流经这些装置的顺序进行调整。然而在此情况下，装置必须以某种方式互连，使得至少一个第一装置的第一血液流动路径与至少一个第二装置的第二血液流动路径彼此流体连通，并且使得待处理的血液可相互流动通过两条血液流动路径(即，待处理的血液可根据所应用的血液治疗方式相互流动通过两条血液流动路径)。第一装置和第二装置可经由例如合适的软管连接部、连接嘴或衔接头进行连接。
第一装置和第二装置也可具有通过例如粘合、焊接接合、螺纹接合或凸缘接合彼此直接接合的圆柱形式。第一装置可为中空纤维膜模块，其中中空纤维膜在圆柱形外壳的纵向轴线方向上基本上彼此平行地布置在圆柱形外壳中，物质流可从外壳端部进入中空纤维膜的管腔。第二装置也具有可包含例如用于吸附粒细胞和单核细胞的线的排列、纤维过滤材料或微粒吸附材料的圆柱形外壳，第二装置可随后在其一个外壳端部处凸缘连接到第一装置的一个外壳端部，或例如可通过帽盖粘附、焊接或螺栓连接到第一装置的一个外壳端部。
用于血液治疗的系统的其它一体设计也是可能的。第二装置可设计成具有填充了吸附材料的腔室并且螺栓连接到圆柱形第一装置的一个端部的端盖。同样地，用于血液治疗的系统可以某种方式进行设计，使得第二装置可以鞘管的形式围绕圆柱形第一装置的外壳同心布置，第一装置和第二装置通过这种方式形成一体单元。
用于表征第一装置的膜过滤器的半透膜的参数基于以下测量方法进行测定：
测定膜过滤器的过筛系数：
测定以下项的过筛系数SK：α1酸性糖蛋白(MW＝44,000道尔顿)的过筛系数SKGp、白蛋白(MW＝68,000道尔顿)的过筛系数SKAlb以及免疫球蛋白G(MW＝180,000道尔顿)的过筛系数SKIgG。根据DIN EN ISO 8637:2014-03(具体地为第5.6.2节和图5)，用新鲜捐献的人体肝素血液(10IU/ml)在透析机(Nikkiso DBB-03)上测定过筛系数，其中在测量期间进行全血再循环。在实验前，将血液的血细胞比容设定为32％，将总蛋白浓度设定为60g/L。用细胞计数装置(例如，ABC Pentra 60，Axon Lab Ag公司)测定血细胞比容，用临床分析仪(例如，Cobas c 111，罗氏诊断(Roche Diagnostics))测定总蛋白浓度。
先用1升盐水冲洗膜过滤器一遍，然后再用1升盐水循环冲洗膜过滤器(20分钟，200ml/分钟)。在第二冲洗步骤中，用外部泵(MPC，Ismatec公司)经由膜过滤器将冲洗液抽入滤液室中(60ml/分钟)。盐水完全被血液取代，实验起始温度为37℃，血流量QB＝300ml/分钟，滤液流量QF＝60ml/分钟(为血流量的20％)。60分钟之后，抽取血液输入样本和血液输出样本以及滤液样本，通过离心法从这些样本中提取血浆，通过激光浊度法(BN ProSpec，西门子诊断(Siemens Diagnostics))测定α1酸性糖蛋白、白蛋白和IgG的浓度。过筛系数如DIN EN ISO 8637:2014-03第5.6.2.4节中所述。
分离限值：
为了测定分离限值，绘制了随分子量变化的过筛系数图，根据前述方法测定以下项的过筛系数：α1酸性糖蛋白(MW＝44,000道尔顿)的过筛系数SKGp；白蛋白(MW＝68,000道尔顿)的过筛系数SKAlb；免疫球蛋白G(MW＝180,000道尔顿)的过筛系数SKIgG。通过整合10,000道尔顿处过筛系数SK＝1的假定顶点以及1百万道尔顿处过筛系数SK＝0的假定顶点，补偿曲线贯穿这些点。作为分离限值，分子量在滞留率为95％或过筛系数SK为0.05的情况下进行测定。
水超滤率UFR水(透水性)：
中空纤维膜：
为了测定膜过滤器所包含半透膜的透水性或水超滤率UFR水，用待测试的中空纤维膜制备具有限定数目中空纤维和长度的测试单元。为此，将中空纤维嵌入其端部两侧上的热蜡中。蜡硬化后，切割出嵌入物，使得中空纤维膜的管腔通过切割而打开。必须检查嵌入物中的中空纤维管腔的连续性。测试单元的长度通常为300+/-5mm。中空纤维膜的数目一般介于160-240之间。
测试单元的有效表面如下定义：
A＝n·l·di·π·fdim [m2]
其中
A＝有效面积[m2]
n＝毛细血管的数目
l＝毛细血管的自由长度[mm]
di＝毛细血管的内径[μm]
fdim＝维度因子[1·10-9m2/(mm·μm)]
测量之前，在室温下将测试单元于去离子水中保存至少15分钟(润湿)，然后整合进测试设备。用温度控制在37℃的经超滤和去离子的水执行测量。在测量期间将测试单元完全浸入温度受控的水中。将测试单元的上游测试压力设定为200±2mbar。用死端法进行测量。首先将测试单元置于测试压力下调理900秒。实际测量时间为60秒，其中在测量期间生成的透过液以定容方式进行测定。
根据下式测定UFR水：
其中：
VW＝测量期间流动通过膜样本的水量[ml]
Δt＝测量时间[s]
A＝有效面积[m2]
P0＝测试压力[mbar](测试单元的上游压力)
PE＝端部压力[mbar](测试单元的下游压力)
ftorr＝1/1.33322；[mbar]转换为[mmHg]
平膜：
从待测试的平膜上冲压出直径为15cm的盘状膜样本，并将其夹到合适的周边不透流体的样本架上，使得形成43.20cm2的开放式测量表面。样本架位于外壳上，当施加压力时，水可流动通过外壳。首先使夹紧的膜样本浸泡在温度控制在37℃的去离子水中，然后在介于0.4bar和1.0bar之间的限定压力下使膜样本经受温度控制为37℃的去离子水流。经历50秒的前置期，直至压力变得恒定，在60秒的测量期内流动通过膜样本的水体积以定量或定容方式进行测定。
根据下式测定超滤率UFR水：
其中：
VW＝测量期间流动通过膜样本的水体积[ml]
Δt＝测量时间[分钟]
A＝经受水流的膜样本面积(43.20cm2)
pO＝测量期间设定的压力[bar]。