血液透析系统及方法 相关申请
本申请要求享有2007年2月27日提交的申请号为60/903,582、题为″血液透析系统及方法″的美国临时申请，以及2007年2月27日提交的申请号为60/904,024、题为″血液透析系统及方法″的美国临时申请的优先权，分别援引于此作为参考。
【发明领域】
本发明主要涉及血液透析以及类似的透析系统，例如：能够在体外进行血液治疗或其它体液治疗的系统。从某些角度讲，这些系统包括使血液透析更有效、简单、和/或可负担的各种设备和方法。
背景技术
很多因素导致血液透析效率低、难度高、而且价格昂贵。这些因素包括血液透析的复杂性，与血液透析相关的安全性，以及血液透析所需要的大量的透析液。而且，血液透析通常在需要熟练技术人员的透析中心进行。因此，简化透析过程提高效率能影响治疗费用或患者的支出。
图1是一个血液透析系统的代表示意图。该系统5包括两个流通道，一个血流通道10和一个透析液流通道20。血液从患者身上抽出。血流泵13使血液沿着血流通道10流动，从患者身上抽出血液，令血液通过透析仪14，再使血液返回到患者身上。可选的是，血液可以通过其它部分，例如设在返回患者之前的过滤器和/或气阱19。另外，在一些情况下，可以由一个抗凝血剂供应源11通过一抗凝血剂阀门12来提供抗凝血剂。
一透析液泵15将透析液从透析液供应源16抽出并使透析液通过透析仪14，之后透析液可以经过一个废料阀18和/或通过透析液泵15返回至透析液的馈送中。一透析液阀17控制透析液由透析液供应源16流出。该透析仪的结构设计为来自血流回路的血液通过细小管道流动，而透析液溶液则在这些管道的外面循环。通过令血液中的水和废分子(例如尿素、肌氨酸酐等)透过管壁进入透析液溶液来实现治疗。治疗结束，该透析液溶液将被废弃。
【发明内容】
本发明主要涉及血液透析以及类似的透析系统。本发明的主题包括，在一些情况下，相关的产品，解决某一特定问题的可选方案，和/或一个或多个系统和/或物品的多种不同用法。尽管在此描述的不同系统和方法是关于血液透析的描述，应该理解的是在此所描述的各种系统和方法也可以应用于其它透析系统和/或能够进行血液或其它体液治疗的任何体外系统，如血液过滤仪、血液透析过滤仪等。
一方面，本系统包括四条流体通道：血液的，内透析液的，外透析液的，以及混合透析液的。在一些实施例中，这四条通道合并在一个单独的盒中。在另一些实施例中，这四条通道分别设在各自的盒中。而在还有一些实施例中，两条或两条以上流体通道包含在一个盒中。
在一个实施例中，提供了一种血液透析系统，其具有至少两个流体通道整合于：1)一个血流泵盒；2)一个内透析液盒；3)一个外透析液盒；以及4)一个混合盒。这些盒可流通地相互连接。在一些实施例中，这些盒中的一个或多个可以合为一个单独的盒。
在另一个实施例中还提供了一种血液透析系统，包括一血流通道，通过它从患者身上抽取未经处理的血液并通过一透析仪，也通过它将经治疗的血液返回至患者。该血流通道可包括至少一个放在可移除的盒中的血流泵。该血液透析系统还可包括一用于收纳血流通道的盒的第一收纳结构，一透析液流通道，通过它透析液从透析液供应源流过透析仪，一用于收纳透析液流通道的盒的第二收纳结构，以及一控制流体通道，提供由致动机构流向盒的用于致动每个血流泵以及透析液泵的控制流。在一些情况下，该透析液流通道可包括至少一个位于可移除盒中的透析液泵。
在还有一个实施例中，公开了一种血液透析系统。该实施例中的血液透析系统包括一血流通道，通过它从患者身上抽取未经处理的血液通过一透析仪，也通过它将经治疗的血液返回至患者。该血流通道可包括至少一个血液阀。该血液透析系统还可能包括一控制流体通道，提供由致动机构流向该血液阀的、用于致动血液阀的控制流，一与透析仪流通连接的透析液混合系统(其可包括至少一个透析仪阀)，以及一个用于加热透析液的加热装置或加热器。
在另一实施例中还公开了一血液透析系统，包括一血流通道，通过它从患者身上抽取未经处理的血液通过一透析仪，也通过它将经治疗的血液返回至患者。该血流通道可包括至少一个血流泵。该血液透析系统还可包括一透析液流通道，通过它使透析液从透析液供应源通过透析仪。该透析液流通道可包括至少一个气动泵。
一方面，本发明是关于血液透析系统。在一组实施例中，该血液透析系统包括一血流通道，一界定内透析液流通道的第一盒，一与该血流通道和内透析液流通道可流体流通地相连接的透析仪，一界定了外透析液流通道的第二盒，以及一将第一盒与第二盒流体相连接的过滤器。
在另一组实施例中，该血液透析系统包括一血流通道，一内透析液流通道，一与该血流通道和内透析液流通道可流体流通地相连接的透析仪，一外透析液流通道，一将内透析液流通道与外透析液流通道流体相连接的过滤器，一用于泵取通过内透析液流通道的透析液的第一透析液泵，以及一用于泵取通过外透析液流通道的透析液地第二透析液泵，其中该第二透析液泵和该第一透析液泵可操作地相连，从而使通过内透析液流通道的流量与通过外透析液流通道的流量基本上一致。
在还有另一组血液透析系统的实施例中，包括一血流通道，通过它从患者身上抽取未治疗的血液并通过一透析仪，以及一透析液流通道，通过它令透析液从透析液供应源通过透析液。在一些情况下，该透析液流通道包括一个控制通过透析仪的透析液流量的平衡盒，一由水形成透析液的混合盒，以及一导向盒，其引导水从水源流向混合盒并引导透析液从混合盒流向平衡盒。
在另一组实施例中，该血液透析系统包括一盒系统，包括一导向盒，一混合盒以及一平衡盒。在一些情况下，该导向盒能够将水自水源引导至混合盒，并将透析液自混合盒引导至平衡盒，该混合盒能够将来自导向盒的水与来自透析液供应源前体的透析液混合产生一前体，该平衡盒能够控制通过透析仪的透析液的量。
在一组实施例中，该血液透析系统包括一从患者身上抽取血液通过一透析仪的血流通道，该血流通道包括一血流泵，以及一透析液流通道，通过它令透析液从透析液供应源通过透析仪，其中该透析液流通道包括一透析液泵，以及一控制流通道，通过它控制流致动血流泵和透析液泵。
该血液透析系统，在另一组实施例中，包括一从患者身上抽取血液通过一透析仪的血流通道；以及一透析液流通道，通过它令透析液流从透析液供应源通过透析仪。在一些情况下，透析液流通道包括至少一个气动泵。
该血液透析系统，在还有另一组实施例中，包括一包含泵腔和致动腔的第一泵，一包含泵腔和致动腔的第二泵，一与第一和第二泵的致动腔流体连通的控制流，以及一能够对控制流加压以控制第一和第二泵的操作的控制器。
在另一个实施例中，该血液透析系统包括一包含阀腔和致动腔的第一阀，一包含阀腔和致动腔的第二阀，一与第一和第二泵的各致动腔流通的控制流，以及一能够对控制流加压以控制第一和第二阀的操作的控制器。
在一组实施例中，该血液透析系统包括一从患者身上抽取血液通到透析仪的血流通道，一包含至少部分该血流通道盒，以及一与盒整体形成的尖刺，该尖刺能够接收一瓶流体，该整体形成的尖刺与盒内的血流通道相连通。
该血液透析系统，在另一组实施例中，包括一血流通道，通过它从患者身上抽取未经处理的血液通过一透析仪，一透析液流通道，通过它令透析液从透析液供应源通过透析仪，该透析仪让透析液通过透析液流通道流到血流通道，以及一与透析液流通道相流通的气体供应源，这样，在致动时，气体供应源的气体使透析液流过透析仪并迫使血流通道中的血液返回患者。
在还有一组实施例中，该血液透析系统包括一血流通道，通过它从患者身上抽取未经处理的血液通过一透析仪，一透析液流通道，通过它令透析液从透析液供应源通过透析仪，该透析仪让透析液通过透析液流通道流到血流通道，一流体供应源，一与流体供应源和透析液流通道流体连通的的腔，该腔具有一将流体供应源的流体与透析液流通道中的透析液分隔开的隔膜，以及一对流体供应源加压的装置，以迫使隔膜顶住该腔内的透析液，从而使透析液通过透析仪并迫使血流通道内的血液返回患者。
该血液透析系统，在还有另一组实施例中，包括一血流通道，通过它从患者身上抽取未经处理的血液通过一透析仪，一透析液流通道，通过它令透析液从透析液供应源通过透析仪，该透析液流通道和血流通道流体流通，以及一加压装置，能够迫使透析液流道的透析液流入血流通道。
在一组实施例中，该血液透析系统包括一包含由控制液致动的容积泵的第一壳体，一将容积泵与控制流泵流体连通的流体管道，以及一包含控制流体泵的第二壳体，其中该第二壳体与该第一壳体可分离。
在另一组实施例中，该血液透析系统包括一含有由一个隔离壁分开的第一腔和第二腔组成的壳体，该第一腔在至少大约80℃的条件下消毒，该第二腔包含一些电子元件，当第一腔加热至至少大约80℃时，该第二腔内被加热到不超过60℃的温度。
在还有另一组实施例中该血液透析系统包括一血流通道，通过它将未经处理的血液从患者身上抽取并通过一透析仪，该血流通道包括至少一血液阀，一自致动机构向血液阀提供控制流用于致动该血液阀的控制流通道；一跟透析仪流体连通的透析液混合系统，包括至少一个透析仪阀；以及用于加热透析液的加热器。
本发明的另一方面是指一个阀门系统。在一组实施例中，该阀门系统包括一内含多个阀门的阀壳，其中至少两个阀门各自包含一个阀腔和一个致动腔，该至少两个阀门的每一个由致动腔中的控制流致动；一控制壳，具有多个流体接口端，提供与来自基座单元的控制流体的流体流通；以及多个延伸于阀壳和控制壳之间的管道，每个管道在该流体接口端与至少一个致动腔之间提供流体流通，从而使基座单元可以通过在流体接口端加压控制流体来致动阀门。
在一组实施例中，本发明是指一种阀，包括一第一片体，一第二片体，该第二片体在朝向该第一片体的一侧设有一缺口，该缺口中设有一沟槽，该沟槽的开口方向面对着第一片体；一第三片体，其中该第二片体位于该第一和第三片体之间；并且一隔膜设在该缺口中位于该第一片体和第二片体之间，该隔膜有条边，该边固定在该沟槽中。该第二片体包括一阀座，布置成可以使隔膜由气压推紧而封闭该阀座，该沟槽围绕该阀座。在一些情况下，在该第二和第三片体之间设置一阀门入口和一阀门出口。在一个实施例中，在第一和第二片体之间设有一提供气动致动压力的通道。
在本发明的还有另一个方面是指一种泵系统。该泵系统，在一组实施例中，包括一泵壳，内含多个泵，其中至少两个泵，各包括一个泵腔和一个致动腔，该至少两个泵的每一个由致动腔的控制流致动；一个控制壳设有多个流体接口端，提供与来自基座单元的控制流体的流体流通；以及多个延伸于泵壳和控制壳之间的管道，每一个管道提供一个流体接口端与至少一个致动腔之间的流体流通，从而使基座单元可以通过在流体接口端加压控制流来致动泵。
在另一方面本发明主要是指泵盒。在一组实施例中，该泵盒包括至少一个流体入口，至少一个流体出口，一连接该至少一个流体入口和至少一个流体出口的流通道，以及用于连接一小瓶至该盒的尖刺。该尖刺在一些情况下可与流通道流体连通。
一方面，本发明主要是指一种用于平衡往返于目标的流的泵盒。在一组实施例中，该泵盒包括一盒入口，一导向目标的补给管线，一由目标返回的返回管线，一盒出口，一使流体自盒入口流向补给管线并从返回管线流向盒出口的泵机构，以及一平衡腔。在一些情况下，该泵机构包一荚泵，其包含一刚性曲面壁界定的泵容积并具有一个入口和一个出口，一安装在泵容积内部的泵隔膜；以及一连接荚泵与气动致动系统的致动端口，使隔膜能够被致动而迫使流体进入及挤出泵容积，其中泵隔膜将流体和与气压致动系统流体连通的气体相隔离。在某些情况下，该平衡腔包括一界定平衡容积的刚性曲面壁；并设有一安装在该平衡空间的平衡隔膜，该平衡隔膜将平衡空间分为供应侧和返回侧，供应侧和返回侧的每一侧具有入口和出口。在一些情况下，自盒入口进入的流体流至供应侧入口，自供应侧出口的流体流向供应管线，自返回管线的流体流向返回侧入口，而自返回侧出口的流体流向盒出口。
在另一组实施例中，该泵系统包括一系统入口，一通向目标的供应管线，一从目标返回的返回管线，一系统出口，一促使流体从系统入口流向供应管线并从返回管线流向系统出口的泵机构，以及一平衡腔。
在一个实施例中，该泵机构包括一荚泵，其包含一刚性球形壁界定的泵容积并具有一入口及一出口，一安装于球形壁之中的泵隔膜，以及一将荚泵连接至气动致动系统的端口，使隔膜能够被致动而迫使流体进入及挤出该泵容积。在一些情况下，该泵隔膜将流体和与气动致动系统流体连通的气体相分隔；
在某些情况下，该平衡腔包括一刚性球形壁界定的平衡容积，以及一安装于球形壁之中的平衡隔膜。在一个实施例中，该平衡隔膜将该平衡容积分为供应侧和返回侧，供应侧和返回侧的每一侧具有一入口及一出口。在一些情况下，自系统入口流入的流体流向供应侧入口，自供应侧出口的流体流向供应管线，自返回管线的流体流向返回侧入口，以及自返回侧出口的流体流向系统出口。该泵机构还可包括位于供应侧和返回侧的每个入口和出口的阀门机构。该阀门机构可以是气动致动的。
本发明的另一个方面是关于一种盒。在一组实施例中，该盒包括一连接第一入口至第一出口的第一流通道，一连接第二入口至第二出口的第二流通道，一能够将流体泵入至少部分第二流通道的泵，以及至少两个平衡腔，每个平衡腔包含一个刚性的容器，内含一个将该刚性容器分为第一舱和第二舱的隔膜，每个平衡腔的第一舱与第一流通道流体连通，而第二舱则与第二流通道流体连通。
在另一组实施例中，该盒包括一连接第一入口至第一出口的第一流通道；一连接第二入口至第二出口的第二流通道；一控制流体通道；至少两个泵，每个泵包括一个刚性的容器，内含一将该刚性容器分为一第一舱和一第二舱的隔膜，每个泵的第一舱与控制流体通道流体连通，而第二舱则与第二流通道流体连通；以及一能够平衡第一流通道和第二流通道之间的流的平衡腔。
该盒，在另一组实施例中，包括一连接第一入口至第一出口的第一流通道，一连接第二入口至第二出口的第二流通道，以及一刚性容器，内含一将该刚性容器分为一第一舱和一第二舱的隔膜。在一些情况下，该第一舱与第一流体通道流体连通而第二舱则与第二流通道流体连通。
本发明还有另一个方面主要是指一种泵。该泵包括，在一组实施例中，一第一刚性元件；一第二刚性元件，该第二刚性元件在朝向该第一片体的一侧界定有沟槽，该沟槽开口方向朝向该第一刚性元件；以及一具有边缘的隔膜，其边缘通过沟槽内的摩擦配合而固定于该沟槽中，但与抵住该边缘的第一刚性元件无接触。在一些情况下，该第一和第二刚性元件界定了，至少部分地，一由隔膜分出隔离腔的荚泵腔，并进一步界定了，至少部分地，流至荚泵腔的流通道，其中沟槽围绕该荚泵腔。
在另一组实施例中，该泵包括一个基本上球形的容器，内含一弹性隔膜，将该刚性容器分为一第一舱和一第二舱，该第一舱与第二舱并不相互流体连通，从而由于流体进入第一舱而令隔膜移动时，导致对第二舱内的流体发生抽吸动作。
在另一组实施例中，该泵为往复式容积泵。在一个实施例中，该泵包括刚性腔壁；一连接于该刚性腔壁的弹性隔膜，从而由该弹性隔膜与该刚性腔壁界定了一个泵腔；一引导通过该刚性腔壁进入该泵腔的流的入口；一引导通过该刚性腔壁流出该泵腔的流的出口；一用于限制隔膜移动和限制泵腔的最大容量的刚性限制壁，该弹性隔膜和该刚性限制壁形成一致动腔；一间歇性向该致动腔提供控制压力的气压致动系统。在一些情况下，该气压致动系统包括一用于测量致动腔压力的致动腔压力传感器，一具有第一压力的贮气罐，一可变限制致动腔与贮气罐之间的气流的可变阀机构，以及一控制器，其从致动腔压力传感器接收压力信息并控制可变阀以产生致动腔的控制流，该控制压力低于该第一压力。
在本发明的还有另一个方面是一种方法。该方法，在一组实施例中，包括下列步骤：提供一包含一泵腔和一致动腔的第一泵，以及一包含一泵腔和一致动腔的第二泵，迫使一共用流体进入第一和第二泵的各个致动腔，并对该共用流体加压从而通过各个第一和第二泵泵取流体。
在另一组实施例中，该方法方法包括下列步骤：提供一包含一阀腔和一致动腔的第一阀，以及一包含一阀腔和一致动腔的第二阀，迫使一共用流体进入该第一和第二阀的各个致动腔，并对该共用流体加压，从而至少部分抑制流体流过各个第一和第二阀。
在另一组实施例中，该方法是一种测量透析仪净空的方法，透析仪位于将未经处理的血液从患者身上抽取并通过透析仪的血流通道内，以及令透析液从透析液供应源流过透析仪的透析液流通道，在透析仪中血流通道与透析液流通道被隔膜分隔。在一个实施例中，该方法包括下列步骤：迫使一种液体通过该透析液流通到透析仪，从而保持隔膜湿润并防止气体经过该隔膜，迫使一种气体通过血流通道通到透析仪，从而将透析仪中的血流通道充满气体，测量透析仪中的气体容积，并基于测量得到的气体容积来计算透析仪的净空。
该方法，在还有另一组实施例中，是一种测量透析仪净空的方法。在一个实施例中，该方法包括下列步骤：在透析仪上施加不同的压力，测量透析仪的流速，并根据流速和压力差来确定透析仪的净空。
在还有另一个实施例中，该方法是一种测量透析仪净空的方法。在一个实施例中，该方法包括步骤：令水通过透析仪，测量通过透析仪之后的水中的离子量，并根据通过透析仪后的水中的离子量来确定透析仪的净空。在另一组实施例中，该方法包括步骤：令水通过透析仪，测量水的导电性，并根据水的导电性变化来确定透析仪的净空。
在一组实施例中，该方法是一种将流体引入血液中的方法。该方法在一个实施例中包括步骤：提供一种盒，其包括一种用于接收一瓶流体的整体成形的尖刺，以及一用于控制自该瓶子流向该盒的流体的阀机构，将装有流体的瓶子连接于该尖刺，通过盒泵取血液，并将该流体自瓶中引入血液。
在一组实施例中，该方法包括步骤：提供一种血液透析系统，其包含一从患者抽取未经处理的血液并通过透析仪的血流通道，以及一使透析液从透析液供应源流到透析仪的透析液流通道，使血流通道与透析液流通道流体连通，并迫使透析液通过该透析液流通道，使得血流通道中的血流回到患者。
该方法在另一组实施例中包括步骤：提供一种血液透析系统，其包含一从患者抽取未经处理的血液并通到透析仪去的血流通道，以及一使透析液从透析液供应源流到透析仪的透析液流通道，使血流通道与透析液流通道流体连通，并迫使一种气体进入透析液流通道而产生血流通道中的血流。
在还有另一个实施例中，该方法是一种进行血液透析的方法。在一个实施例中，该方法包括步骤：提供一从患者抽取未经处理的血液通到一透析仪去的血流通道；提供一令透析液自透析液供应源通过透析仪的透析液流通道；提供制备一透析液总量的成分；提供混合该透析液成分的水；将一定量的水与部分成分混合制备一第一部分量的透析液，该第一部分量少于该总量；将部分透析液量泵过透析液流通道并通过透析仪；将血液泵过血流通道并通过透析仪，同时第一部分量的透析液正在被抽吸到透析仪；将一定量的水与一部分成分混合制备一第二部分量的透析液并将该第二部分量的透析液储存在容器中，同时血液和第一部分量的透析液被抽吸到透析仪。
在另一实施例中，该方法包括步骤：令来自患者的血液及透析液以第一速率通到血液透析系统中的透析仪，在该血液透析系统内以基本不同于第一速率的第二速率形成透析液，其中多余的透析液被储存在血液透析系统的容器中。
另一方面，本发明是涉及以上述一种或多种实施例，举例来说，一种血液透析系统的制作方法。在另一方面，本发明是指上述一种或多种实施例，举例来说，一种血液透析系统的使用方法。
本发明的其它优点和新颖特征将在下面结合附图对各种本发明的非限定实施例的详细说明中展开。在本说明书与参考引用文件中包含冲突的和/或不一致处，以本说明书为准。如果两个参考引用文件包含相互冲突和/或不一致处，以有效日期在后的为准。
【附图说明】
下面将要参考附图以举例方式来描述本发明的非限定性实施例，这些附图均为示意图而不是按比例画的。在这些图中，各个相同或近似相同部件一般以一个数字来代表说明。为了清楚起见，在对于令本领域一般技术人员能够理解而不必要的地方，并非每个部件在每幅图中都标出，也不是本发明的每个实施例的每个部件都被标出。在这些图中：
图1为一个血液透析系统的代表示意图；
图2A-2B为一个透析系统的不同实施例的高层次示意图；
图3A-3B为显示一个透析系统的例子的示意图；
图4为可用在血液透析系统中一种血液回路的一个实施例的代表示意图；
图5为可用在血液透析系统平衡回路的一个实施例的代表示意图；
图6为可用在血液透析系统的引导回路的代表示意图；
图7A-7B可用在血液透析系统的混合回路的代表示意图；
图8A-8C为相位关系的图形示意图；
图9为可结合于流体控制盒实施例中的阀门的剖视图；
图10为可结合于流体控制盒实施例中的荚泵的剖视图；
图11A-11B为荚泵的各种气压致动控制系统的示意视图；
图12是显示作用于荚泵的压力是如何被控制的图；
图13A-13B是检测堵塞的图形示意图；
图14为一个控制算法的实施例图解；
图15为一个控制器实施例的标准离散PI调节器的图解；
图16为根据一实施例的双壳盒装置的代表示意图；
图17A-17C为本发明的一个实施例中关于一部分系统预灌的示意图；
图18A-18B为描述本发明的一个实施例中透析液的流体从透析液罐通过透析仪并被排出的图释；
图19为描述本发明的另一个实施例中清空透析液罐的图释；
图20为描述根据本发明的一个实施例在治疗结束后将空气压入系统中的图释；
图21A-21C为描述在本发明的另一个实施例中抽取抗凝血剂泵中的空气的图释；
图22A-22D为描述根据本发明某些实施例的整体性测试的图释；
图23为描述本发明的另一实施例的再循环流通道的图释；
图24A-24D为描述本发明还有另一个实施例中用透析液预灌系统的图释；
图25为描述在本发明还有一个实施例中的预灌抗凝血剂泵的图释；
图26A-26F为描述本发明的一个实施例中从血流回路中去除透析液的图释；
图27A-27C为描述本发明的另一个实施例中将一剂抗凝血剂输给患者的图释；
图28为描述本发明的一个实施例中输送溶液的图释；
图29A-29B为显示如何实施紧急回冲程序的代表示意图；
图30A和30B为盒示范实施例的外顶片的等比例俯视图；
图30C和30D为盒示范实施例的内顶片的等比例俯视图；
图30E为盒示范实施例的顶片的俯视图；
图31A和31B为根据盒的示范实施例的中片液体侧的等比例俯视图；
图31C和3ID为根据盒的示范实施例的中片空气侧的等比例俯视图；
图32A和32B为根据盒的示范实施例的底片内侧的等比例俯视图；
图32C和32D为根据盒的示范实施例的中片外侧的等比例俯视图；
图32E为根据盒的示范实施例的底片的侧视图；
图33A为组装后接有一药瓶的盒的示范实施例的俯视图；
图33B为组装后接有一药瓶的盒的示范实施例的仰视图；
图33C为组装后接有一药瓶的盒的示范实施例的分解图；
图33D为组装后接有一药瓶的盒的示范实施例的分解图；
图34A为盒示范实施例的中片示范实施例的等比例仰视图；
图34B为盒示范实施例的中片的等比例俯视图；
图34C为盒中片示范实施例的等距仰视图；
图34D为盒中片示范实施例的侧视图；
图35A-35B为盒示范实施例的顶片示范实施例的等比例俯视图；
图35C-35D为盒示范实施例的顶片示范实施例的等比例仰视图；
图35E为盒顶片示范实施例的等比例仰视图；
图36A和36B为盒示范实施例的底片示范实施例的等比例仰视图；
图36C和36D为盒示范实施例的底片示范实施例的等比例俯视图；
图36E为盒示范实施例的底片示范实施例的侧视图；
图37为带有图36指出的阀的盒示范实施例的底片示范实施例的等比例主视图；
图38A为盒外顶片示范实施例的视图；
图38B为盒内顶片示范实施例的视图；
图38C为盒顶片示范实施例的侧视图；
图39A为盒中片流体侧示范实施例的视图；
图39B为盒中片气体侧示范实施例的主视图；
图39C为盒中片示范实施例的侧视图；
图40A为盒底片内侧示范实施例的视图；
图40B为盒底片外侧示范实施例的视图；
图40C为盒中片的示范实施例的侧视图；
图41A和41B为盒示范实施例的顶片外侧示范实施例的等比例前视图；
图41C和41D为盒示范实施例的顶片内侧示范实施例的等比例前视图；
图41E为盒示范实施例的顶片的侧视图；
图42A和42B为盒示范实施例的顶片液体侧示范实施例的等比例前视图；
图42C和42D为盒示范实施例的顶片气体侧示范实施例的等比例前视图；
图42E为盒示范实施例的中片侧视图；
图43A和43B为盒示范实施例的底片内侧的等比例前视图；
图43C和43D为盒示范实施例的底片外侧示范实施例的等比例前视图；
图43E为盒示范实施例的底片侧视图；
图44A为组装后的盒示范实施例的俯视图；
图44B为组装后的盒示范实施例的仰视图；
图44C为组装后的盒示范实施例的分解图；
图44D为组装后的盒示范实施例的分解图；
图45组装后的盒示范实施例的剖视图；
图46A为组装后的盒系统示范实施例的主视图；
图46B为组装后的盒系统示范实施例的等比例视图；
图46C为组装后的盒系统示范实施例的等比例视图；
图46D为组装后的盒系统示范实施例的分解图；
图46E为组装后的盒系统示范实施例的分解图；
图47A为盒系统荚示范实施例的等比例视图；
图47B为盒系统荚示范实施例的等比例视图；
图47C为盒系统荚示范实施例的侧视图；
图47D为盒系统荚示范实施例等比例视图；
图47E为盒系统的一半荚示范实施例的等比例视图；
图48A为盒系统的荚膜示范实施例的图解；
图48B为盒系统的荚膜示范实施例的图解；
图49为盒系统的荚示范实施例的分解图；
图50A为盒系统止回阀流体管线的实施例的分解图；
图50B为盒系统止回阀流体管线的实施例的分解图；
图50C为盒系统流体管线的示范实施例的等比例视图；
图51A为整合的盒系统流体流通道的实施例；
图51B为整合的盒系统流体流通道的实施例；
图52A-52F为根据本系统的一个实施例的用于连接气压管至歧管的模块的各种视图；
图53为另一个传感器歧管示例的视图；
图54为图53所示的传感器歧管示例中的流体通道的视图；
图55为图53所示的传感器歧管示例的侧视图；
图56A为图53所示的传感器歧管示例沿图56B的A-A线的剖视图；
图56B为图53所示的传感器歧管示例的主视图；
图57为图53所示的传感器歧管示例的分解图；
图58为根据图53所示的传感器歧管示例的印刷电路板以及介质缘连接器的视图；以及
图59为一个血液透析系统的示例的流示意图。
具体实施例
本发明主要涉及血液透析及类似的透析系统，包括使血液透析更加有效、容易、以及可负担的各种系统和方法。本发明的一个方面主要是指新的流体流动的流体回路。在一组实施例中，一血液透析系统可包括一血流通道和一透析液流通道，其中透析液流通道包括一个或多个平衡回路，一个混合回路，和/或一个引导回路。由混合回路制备透析液，一些情况下，可能脱离患者透析。在一些情况下，这些回路至少部分地在一个或多个盒中界定，可选地与一些管道、泵、或其它相互连。在一个实施例中，流体回路和/或各种流体流通道可能至少部分地与血液透析系统的电子元件空间及/或热隔离。在一些情况下，提供一透析液流通道和/或透析仪流体流通的气体供应源，其起动时，能够迫使透析液通过透析仪并迫使血流通道内的血液返回患者。这样一个系统可用于，例如，某些希望能使诸如血液尽可能返回患者的紧急救情况下(如断电时)。该血液透析系统还可包括，在本发明的另一方面，一个或多个流体处理装置，诸如可以用例如空气这样的控制流来致动的泵、阀、混合器等。在一些情况下，该控制流可以用外部泵或其它装置输送到流体处理装置，这些外部泵或其它装置在某些情况下可能是脱离的。在一个实施例中，一个或多个流体处理装置可以是基本上刚性的(例如：球形的)，在该装置内部可选择包含一隔膜，将该装置分为第一和第二舱。
本发明的各方面主要是指新的血液透析及类似的各种系统，例如血液过滤系统，血液透析过滤系统，血浆去除系统等。因此，尽管在此所描述的各种系统和方法是关于血液透析，应该理解的是在此所描述的各种系统和方法也可应用于其它透析系统和/或任何能够治疗血液或其它体液如血浆的任何体外系统。
如以上所讨论的，一血液透析系统通常包括一血流通道以及一透析液流通道。应该注意的是，在这些流通道内，流体流量不必是线性的，在流体能够从一个入口流入至一个出口流出的流通道内可能有任何数量的“支路”。这种分支的例子在后面详细讨论。在血流通道内，将血液从患者身上抽出，在返回到患者之前通过一透析仪。血液由透析仪进行治疗，废物分子(如尿素，肌氨酸酐等)和水通过血液，经过透析仪，进入通过透析液流通道经过透析仪的透析液溶液中。在不同实施例中，血液可从两条路线从患者身上抽取(例如，一条动脉路线和一条静脉路线，即”双针”流)，或者在一些情况下，血液可以从患者身上抽取并通过同样的针返回(例如，这两条路线可存在于同一针头中，即，“单针”流)。在另一些实施例中，采用″Y″站或″T″站，从患者身上抽取血液并通过一种具有两条分支(一个为抽取血液的流体通道，第二个为返回血液的流体通道)的连接返回到患者。患者可能是任何需要血液透析或类似治疗的主体，尽管患者是指人类。但是，血液透析也可能在非人类主体，例如猪、猫、猴等。
在透析液流通道内，制备新鲜的透析液并透过透析仪去治疗血流通道内的血液。透析液还可以在透析仪中为血液治疗而均化(即均化透析液与血液之间的压力)，也即是，通过透析仪的透析液压力非常接近通过透析仪的血液，经常是准确地，或在一些实施例中，至少在血液压力的大约1％或大约2％以内。通过透析仪之后，用过的透析液所含废物分子(如后面讨论的)将以某些方式排出。在一些情况下，在进行血液治疗之前利用适当的加热器，如电阻加热器，在透析仪内对透析液进行加热。该透析液还可以用比如超滤器进行过滤来去除污物，感染有机体，死细胞之类的。该超滤器可以选一种目数大小可防止这些物质通过的。例如，目数大小可以小于大约0.3微米，小于大约0.2微米，小于大约0.1微米，小于大约0.05微米等。透析液用于通过渗透作用从血液中提取废物分子(如：尿素，肌氨酸酐，钾、磷酸盐离子等)和水至透析液中，透析液溶液对于本领域一般技术人员是熟知技术。
透析液一般含有各种离子，例如钾和钙，和健康血液中的自然浓度相似。在一些情况下，透析液可含有碳酸氢钠，其浓度通常略高于正常血液。通常，透析液是通过将水源的水与一种或多种成分混合制备：一种“酸”(可包含各种物质，如乙酸、葡萄糖、氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁等)，碳酸氢钠(NaHCO3)，和/或氯化钠(NaCl)。透析液的制备包括采用适当浓度的盐，防腐油，pH值等，本领域一般技术人员所熟知的技术。如下面所要讨论的，透析液的制备速度无需跟进行血液治疗的透析液相同。例如，透析液可以在透析同时或之前制备，并储存在容器或类似地方。
在透析仪中，透析液和血液一般不直接物理接触，而是由一个半透性膜分开。一般，该半透性膜由聚合体，例如纤维素、酚酞聚芳醚砜、聚酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚碳酸酯、聚丙烯腈、或类似的组成，能让离子或小分子(例如尿素、水等)通过，但不能让大分子在血液治疗中通过或对流。在一些情况下，一些较大的分子如β-2-微球蛋白可以通过这隔膜。
透析液和血液在透析仪中并不相互接触，而是通常由隔膜隔开。经常是，透析仪是按照“壳及管”设计构成的，包括多个单独的管或纤维(血液经过它们流过)形成半透性膜，外面包围一较大的让透析液流经的“壳”(或在一些情况下反过来)。流经透析仪的透析液和血液可以是有些情况下逆流或顺流。透析仪是本领域一般技术人员熟知的，可以从多种不同商业途径获得。
一方面，该透析液流通道可分为一个或多个回路，例如一平衡回路，一混合回路，和/或一引导回路。应注意的是一个回路，指流体流时，不必是流体上隔绝的，即，流体可以流入一个流体回路以及从一个流体回路流出。同样，流体可以从一个流体回路流经另一个流体回路，当这些流体回路是彼此流体连通或流体连接的。应注意，如这里所用的“流体”的意思是任何具有流体性质，包括但不限于，气体，如空气，以及液体，如水、水溶液、血液、透析液等。
流体回路通常是精心设计的模块，接收一定数量的流体输入，并在一些情况下在流体输入上完成一项或多项任务，之后再引导流体至适当的出口。在本发明的实施例中，如下所讨论，该流体回路以盒来界定。根据一个特定例子，一透析液流通道可包括一平衡回路，一引导回路，以及一混合回路。根据另一个例子，一血流通道可包括一血流回路。在该平衡回路内，透析液被引入到平衡回路和泵之中对透析液进行操作，使经过透析仪的透析液的压力与经过透析液的血液压力平衡，正如之前讨论的。同样，在引导回路中，新鲜透析液从混合回路流经平衡回路，而用过的透析液从平衡回路流至排泄口。在混合回路中，一些成分和水混合在一起形成新鲜透析液。血流回路用于从患者抽取血液，令血液经过透析仪，并令血液返回至患者。这些回路将在下面详细讨论。
作为高层次总体图的图2A中示意图解说明了具有这样一些流体回路的血液透析系统的例子。图2A描述了透析系统5包括一血流回路10，通过它使血液从患者流到一透析仪14，并通过它使经治疗的血液返回至患者。这个例子中的血液透析系统包括一平衡回路或内透析液回路143，这个回路获取流经超滤器73之后的透析液，并令其通过透析仪14，再将用过的透析液从透析仪14返回至平衡回路143。一引导回路或外透析液回路142在新鲜的透析液通过超滤器73之前对其进行处理。一混合回路25在透析过程中和/或在透析之前等情况下，例如，基于需要采用不同成分49和水来制备透析液。引导回路142还自水源30接收水并使其通入混合回路25用于制备透析液，引导回路142还可以从平衡回路143接收用过的透析液并使其作为废弃物通过排泄口31从系统5排出。还以虚线显示的是，管道67可连接于血流回路10和引导回路142之间，例如，用于对血液透析系统消毒。在一组实施例中，一个或多个这些回路(如血流回路、平衡回路、引导回路、和/或混合回路)可包括一结合了一些阀和泵的盒，这些阀和泵用来控制通过这些部分的流。下面将详细讨论这些系统的例子。
图2B为根据本发明的一实施例的血液透析系统的代表示意图。在这个示意图中，一血流盒22用于控制通过血流回路10的流，一透析液盒21用于控制通过透析液回路的流。该血流盒包括至少一个入口阀24(在其它实施例里包括一个以上的入口阀)，用以控制通过盒22的血流，一抗凝血剂阀或泵12，用以控制进入血液的抗凝血剂流，以及一血流泵13，在一些情况下其可包括一对荚泵(pod pump)。这些荚泵可以是2006年4月14日提交的申请号为60/792,073题为“体外热治疗系统及方法”的美国临时申请中所描述的类型(或该类型的变型)，或2007年4月13日提交的申请号为11/787,212题为“流体泵系统、装置以及方法”的美国专利申请中所描述的类型，每个申请整体援引于此。这个系统例子中所有泵和阀可以由控制系统控制，例如电子和数字控制系统，尽管其它控制系统在其它实施例中是可能的。
设置两个荚泵可以使通过血流回路的血流更连续；但是，一个单独的荚泵，如一个单独的荚泵可以在其它实施例中采用。荚泵可以包括主动入口和出口阀(而不是设在其入口和出口的被动止回阀)使血流回路10中的流可以在某些情况下倒流。例如，通过使血流回路的流倒流，血液透析系统可检查血流回路的出口是否适当地连接患者而使治疗后的血液正确返回患者。如果，举例来说，连接患者的位置断开了，比如脱落了，使血流泵倒转可吸入空气而不是血液。通过结合于系统的标准检测器可以检测到该空气。
在另一实施例中，血液出口阀26和气阱/滤气器19，位于透析仪下游，可结合于血流盒22。血流盒22中的荚泵和所有阀(包括设在荚泵入口和出口的阀)可用气压来致动。正负气压源在一个实施例中由一个基础单元固定盒或其它装置固定盒来提供。然而，其它一些实施例中，该正负气压可以由与这些盒可流通连接的外部装置，或任何设在该系统中的装置提供。该泵腔可以参照上述引用的2006年4月14日提交的申请号为60/792,073题为“体外热治疗系统和方法”的美国专利临时申请，或2007年4月13日提交的申请号为11/787,212题为“流体泵系统、装置和方法”的美国专利申请所描述的方式来致动。举例来说，该泵可以控制并且其行程终了可用下面的方法来测出。血流盒22还可包含用于接纳一瓶抗凝血剂的整体成形的尖刺。
该抗凝血剂泵，在一个实施例中，包括三个流体阀(可由控制流体来控制)以及一单独的泵舱，尽管在其它实施例中可能有多于一个的泵舱。该阀可连接该舱至一经过滤的空气出口，至一瓶抗凝血剂(或其它抗凝血剂源，比如一个袋子或瓶子等)，或至该血流通道。该抗凝血剂泵可通过下面的方式操作：按序开启和关闭流体阀，并例如通过控制流体来控制泵舱内的压力。当抗凝血剂从该瓶子中移除后可以换上一相同容积的空气，例如，保持该瓶的压力相对稳定。这一以空气来替换抗凝血剂容量可这样完成，例如：(i)打开自经过滤的空气出口至泵舱的阀；(ii)通过将负压源连接至该腔将空气抽入该舱；(iii)关闭该空气出口阀；(iv)打开连接该舱至该瓶的阀，并且(v)通过将正压源连接至该舱将空气推入该瓶中。该抗凝血剂可用相似顺序从瓶子泵吸到血流通道，采用由阀至瓶和血液通道的顺序，而不是由阀至空气出口和瓶。
图3A为显示图2A所示的概要总图的特定实施例的示意图。图3A显示根据本发明的一个实施例，一血流回路141，一平衡回路143，一引导回路142，以及一混合回路25如何在盒中实施并相互关联，以及与透析仪14，超滤器73，和/或加热器72相关联的细节。可以理解的是，当然，图3A仅为图2A的普通血液透析系统的可能实施例，其它流体回路，模块，流体通道，布局等都是可能的。这些系统的例子将在下面详细讨论，并且也可以在下面每一篇中找到，援引在此为参考：2007年2月27日提交的申请号为60/903,582题为“血液透析系统及方法”的美国临时专利申请；2007年2月27日提交的申请号为60/904,024题为“血液透析系统及方法”的美国临时专利申请；2007年10月12日提交的题为“泵盒”的美国专利申请；2007年10月12日提交的申请号为11/871,712题为″泵盒″的美国专利申请；2007年10月12日提交的申请号为11/871,787题为“泵盒”的美国专利申请；2007年10月12日提交的申请号为11/871,793题为“泵盒”的美国专利申请；或2007年10月12日提交的申请号为11/871,803题为“盒系统整合装置”的美国专利申请。
下面将讨论图3A的部件。简要来讲，血流回路141包括一抗凝血剂源11以及一从患者抽取血液至透析仪14的血流泵13。该抗凝血剂源11，尽管显示的是位于流向透析仪的血流通道中，在其它实施例中，可以代替的是，位于流向患者的血流通道中，或其它适合的位置。该抗凝血剂源11可位于任何血流泵13的下行位置。平衡回路143包括两个透析液泵，它们也将透析液泵入透析仪14中，以及一旁路泵35。引导回路142包括一透析液泵159，将透析液从透析液储罐169通过加热器72和/或超滤器73泵至平衡回路。引导回路142还从平衡回路143提出废物流体并引导其到排泄口31。在一些情况下，该血流回路141可以通过管道67连接至引导回路142，例如做消毒，如后面所讨论的。透析液从透析液源流入透析液储罐169。在一个实施例中，如图3A所示，该透析液在混合回路25中制备。水从水源30通过引导回路142流入混合回路25。透析液成分49(如重碳酸氢盐和酸)也加入至混合回路25，以及采用一系列混合泵180、183、184来制备透析液，然后透析液被送至引导回路142。
在这个系统例子中，其中一流体回路为血流回路，如图3A中的血流回路141。在该血液回路中，血液从患者抽取通到一透析仪，然后再返回患者。在一些情况下，血流回路设在一个盒子里，如下所讨论的，但它不必一定在一个盒中。通过血液回路的血流，在一些情况下，由流经透析液流通道，特别是流经透析仪和平衡回路的透析液流来平衡。
图4显示了血流回路的一个例子。一般来说，血液从患者通过血流泵13经过动脉管线203至透析仪14(在正常透析中流方向以箭头205指明；但在一些操作模式中，流可以有不同方向，如下所讨论的)。可选的是，可通过抗凝血剂泵80从抗凝血剂源引入一种抗凝血剂。如图4所示，该抗凝血剂可以在血液通过血流泵13之后进入血流通道；然而，在其它实施例中该抗凝血剂可以加入血流通道的任何适当位置。在其它实施例中，抗凝血剂源11可以位于血流泵下行任何位置。在通过透析仪14之后以及经过透析，血液通过静脉管线204返回患者，可选地通过气阱和/或一血液取样口19。
如图4所示，血流盒141还包括一个或多个血流泵13用于推动血液通过该血流盒。该泵可以是，例如，由控制流体致动的泵，如下所讨论的。例如，在一个实施例中，泵13可包括两个(或多个)荚泵，如图4中的荚泵23。每个荚泵，在这种特定例子中，可包括一刚性腔，其具有一弹性隔膜或膜将每个腔分为流体舱和控制舱。这些舱有4个出/入阀，两个在流体舱，两个在控制舱。这些腔的控制舱的阀可以是双向比例阀，一个连接至第一控制流体源(如高压气体源)，另一个连接至第二控制流体源(如低压空气源)或真空槽。当该荚泵进行泵吸时，该舱的流体阀可被打开关闭以引导流体流动。非限定性的荚泵举例被描述于2006年4月14日提交的申请号为60/792,073题为“体外热治疗系统及方法”的美国专利临时申请；或2007年4月13日提交的申请号为11/787,212题为“流体泵系统、装置及方法”的美国专利申请，分别援引在此作为参考。荚泵进一步细节在下面讨论。出现多于一个泵的时候，这些荚泵可以任何适当的方式操作，例如同步、异步、同相、异相等。
例如，在一些实施例中，两个泵的泵吸可以异相循环以影响泵吸的循环，例如一个泵腔填充而第二个泵腔排空。相位关系可选择介于0°(荚泵在相同方向动作)与180°(荚泵在相反方向动作)的任意位置，以此产生任何想要的泵循环。
180°相位关系可以产生连续的进入和流出荚泵的流。这是很有用的，比如，在需要连续流，如使用双针流或者“Y”或“T”连接时。然而，将相位关系设为0°可能在一些情况下对于单针流或其它情况是有用的。在0°关系下，这些荚泵首先从针注满，然后通过血流通道输送血液并用同样的针返回至患者。另外，在相位0°与180°之间操作可以在一些情况下得以利用，以实现贯穿透析仪的推/拉关系(透析过滤或连续回冲)。图8A-8C为这些相位关系的例子的图形示意图。在这些图中，显示了每个荚泵的容积或流量，每个荚泵的容量，以及两个荚泵的总留存容量以时间为函数的关系。这些时间和流量为随机选择，这里所表现的用于说明荚泵在不同相位时期的关系。例如，在180°相位的关系(图8B)，其总留存容量保持基本上稳定。
在一些情况中，如图14所示，可以将一种抗凝血剂(如肝磷脂，或任何其它本领域一般技术人员已知的抗凝血剂)与血流盒141中的血液相混合。例如，该抗凝血剂可以容纳在一个小瓶11(或其它抗凝血剂源，例如管或袋子)，而血流盒141则可以用一个整体成形的可以穿透该瓶子的封盖的尖刺201(其中，在一个实施例中，为针)来接收抗凝血剂瓶。该尖刺可以用塑料、不锈钢、或其它适合材料制成，以及在一些情况下，可以是一种可消毒材料，如该材料可以是能够承受足够高的温度及/或辐射对该材料进行消毒的。举例来说，如图4所示，尖刺201可以与血流盒141整体成形，一个小瓶子11可以放在该尖刺上，刺入瓶子的封盖中，使抗凝血剂可以流入该血流盒，从而在血流通道中与血液相混合，或在一些情况下，如下面所讨论的与透析液相混合。
一第三泵80，在一些情况下它可以作为测量腔，在血流盒141中可用来控制进入盒中的血液中的抗凝血剂流量。第三泵80可以与泵13的设计相同或不同。例如，第三泵80可以是荚泵，并且/或者第三泵80可以由控制流体例如空气来致动。又如，图4所示，第三泵80可以包括一刚性腔，具有一个弹性隔膜将该腔分为一流体舱和一控制舱。这些腔的控制舱上的阀可以连接至第一控制流体源(如高压空气源)，而其它舱则连接到第二控制流体源(如低压空气源)或真空槽。腔的流体舱上的阀可以响应于控制舱而开启和闭合，从而控制抗凝血剂进入血液的流量。下面讨论这些荚泵进一步细节。在一组实施例中，空气还可以通过滤器81引入血流通道，如下所述。
在一些情况中，该抗凝血剂泵为FMS泵。该FMS算法采用压力的变化来计算出一个填充行程终了时以及一个输送行程终了时的容量测量值。计算得出的填充行程和输送行程终了时的容量之差为实际的行程容量。对特定大小的腔这一实际行程容量可以与期望的行程容量相比较。如果实际的和期望的容量差别相当大，则行程没有适当完成，这时将生成一个错误消息。
如果行程容量由一范围来控制，这种计算可以向后进行以确定基准腔的校准值。FMS系统可以与大气相通进行FMS测量。作为选择，系统可以与正高压源相通或负低压源相通进行FMS测量。这样做除了其它好处之外有下列好处：(1)如果高压源为具有控制压力的压力储罐，就有机会对储罐和腔的压力传感器进行彻查以保证在把储罐连通到腔时它们是相近的。这可以用来检测泄漏的压力传感器或失灵的阀；(2)通过通入高/低压，FMS测量值有较大压力差，从而得到较好的判断。
在一些情况下，该血流回路141还可包括一结合于该血流回路141的气阱19。气阱19可用来去除那些可能出现在血流通道内的气泡。在一些情况下，气阱19能够分离任何可能由于重力而出现于血液中的空气。在一些情况下，滤气器19还可包括对血液取样的端口。气阱是本领域一般技术人员熟知的技术。
附加的流体连接82可以使血流回路10也同患者连接，和/或同一个预灌或消毒系统的流体源(包括血流回路10)连接。总的来说，在消毒中，动脉管线203和静脉管线204通过导管67直接连接引导回路142，这样，可以将一种消毒流体(如加热的水以及在一些实施例中，加热的水与一种或多种化学介质的混合)形成流经透析仪14和血流回路141返回至引导回路142进行循环，这种消毒与授予Kenley等人的美国专利5,651,898中所示的类似，在此援引作为参考。这也将在下面进行详细讨论。
动脉管线203中的压力，用来从患者抽取血液，在一些情况下可以保持在低于大气压的压力下。若采用荚泵，血流泵13中的压力可以固有地限定于正负压力罐可提供的操作泵的压力。在压力罐或阀失灵时，泵腔压力接近罐的压力。这将提高流体压力来与罐的压力相匹配，直至荚泵内的隔膜“触底”(即，由于接触了表面而不能再动)，而流体压力不会超过一安全限值，并会与自然身体的流体压力相平衡。这种失效无需特殊干预即自然中止荚泵的操作。
图30-33显示了一种特定的非限定性血流盒的例子。现参考图30A和30B，盒子的一种示范实施例的顶片900的外侧被显示。该顶片900包括荚泵的一半部820，828。这一半为源流体流过的流体半部。示出了两个流体通道818、812。这两个流体通道分别引导至它们各自的荚泵。
荚泵820、828包括一凸起的流通道908、910。该凸起流通道908、910让流体在隔膜(未显示)达到行程终了之后，连续流过荚泵820、828。这样，该凸起流通道908、910令隔膜使空气或流体陷于荚泵820、828内或者隔膜堵塞荚泵820、828的入口或出口的情况最小化，这些情况会抑制连续的流。在一个示范实施例中显示的凸起流通道908、910具有特定的尺寸，在一些情况下，该尺寸与流体流通道818、812相等。然后在另一些实施例中，该凸起流通道908、910更窄，或者在另一些实施例中，该凸起流通道908、910可以是任何尺寸，其目的是控制流体流以达到想要的流速或流动方式。在一些实施例中，该凸起流通道908、910和流体流通道818、812具有不同尺寸。因此，这里关于凸起流通道、荚泵、阀或其它方面所显示及描述的尺寸仅为示例及可选实施例。其它实施方式是容易显现的。
在这种盒的一个示范实施例中，该顶片包括一尖刺902以及一容器栖杆904。这个例子中的尖刺902是空心的，与流通道流体连接。在一些实施例中，该尖刺上接一根针。在另一些实施例中，在容器附件上连接着一个针。
现参考图30C和30D，显示了顶片900的内侧。该凸起流通道908、910与荚泵820、828的入口流通道912、916以及出口流通道914、918相连接。以上详细描述了该凸起流通道。
测量泵(未显示)包括通向空气出口906的连接以及通向尖刺的空心通道902的连接。在一个示范实施例中，该空气出口906包括一空气过滤器(未显示)。在有些情况下该空气过滤器可以是杂质空气过滤器。在一些实施例中，该过滤器是亚微米疏水空气过滤器。在不同的实施例中，过滤器的规格可不同，在一些情况下其大小与想要的结果相关。测量泵的工作是通过空气出口906吸入空气，将空气通过尖刺的空心通道902泵至第二流体的容器(未显示)，然后将一定容量的第二流体通过尖刺的空心通道902泵出容器(未显示)，在点826位置输入到流体管线中。测量泵的这一流体流通道在图30C中以箭头示出。
现参考图31A和31B，显示了中片1000的液体侧。与内顶片上的流体通道互补的区域被显示。略微高起的那些区域表示一种对激光焊接(其为一种实施例中的制造方式)导电的表面涂层。在这个视图中也显示了流体入口810和流体出口824。
接下来参考图31C和31D，显示了根据一个实施例的中片1000的空气侧。阀孔808、814、816、822的空气侧对应该中片流体侧的孔(如图31A所示)。如图33C和33D所示，隔膜1220填在阀808、814、816、822中而隔膜1226填在荚泵820、828中。测量泵830中填有隔膜1224。阀808、814、816、822、832、834、836由气压致动，当隔膜被推离这些孔时，吸入液体，当隔膜被推向这些孔时，液体被推出。流体的流动通过阀808、814、816、822、832、834、836的开启与关闭来引导。
参考图31A和31C，该测量泵包括三个孔1002、1004、1006。一个孔1002将空气吸入测量泵，第二个孔1004将空气推向尖刺/源容器，并且从源容器抽出液体，第三个孔1006将第二种流体从测量泵830推向流体管线至点826。
阀832、834、836致动第二流体的测量泵。阀832为第二流体/尖刺阀，阀834为空气阀，而阀836为控制流体至流体管线至区域826的流动的阀。
接下来参考图32A和32B，显示的是底片1100的内侧。显示了荚泵820、828，测量泵830和阀808、814、816、822、832、834、836的致动/气腔的内侧。荚泵820、828，测量泵830和阀808、814、816、822、832、834、836由气动空气源来致动。现参考图32C和32D，显示了底片1100的外侧。空气源附接在盒这一侧。在一个实施例中，管道连接于阀和泵上的特征1102上。在一些实施例中，阀是联动的，一个以上阀由相同的空气管线致动。
现参考图33A和33B，所显示的为带有第二流体容器1202(或其它源)的、组装好的盒1200，在这个实施例中，第二流体可以是如上所述的抗凝血剂，以所示方式附接。该容器1202内含第二流体源并通过一个容器附接装置1206附接在尖刺(未显示)上。如图所示空气过滤器1204附接在空气出口(未显示，在图30A显示为906)。尽管在图33A中看不到，在容器附接装置1206下面设有容器的栖杆(图30A示为904)。图33A和12B所示的组装后的盒1200的分解图显示于图33C和33D。在这些视图中，显示了荚泵的隔膜1226的示范性实施例。隔膜的垫圈提供了液体腔(顶片900中)与气体/致动腔(底片1100中)之间的密封。隔膜1226圆顶上的窝形纹理，在其它特征以外更提供了供气体和液体在行程终了从腔中逸出的额外空间。
本发明的一个系统还可包括一平衡回路，如图3A所示的平衡回路143。在一些情况下，血流回路实施于盒中，尽管这是不必的。在平衡回路中，流进及流出透析仪的透析液流可以在一些情况下平衡，这样流出透析仪的透析液量本质上和进入透析仪的量相同(尽管，这种平衡可以在某些情况下由于使用旁路泵而改变，如下所讨论)。另外，在一些情况下，透析液流也可以通过透析液来平衡，这样透析仪内透析液的压力基本上等于血液回路中血液的压力。
图5显示了平衡回路的一个非限定性例子。在平衡回路143中，透析液流从可选的超过滤器73进入一个或多个透析液泵15(如图5所示为两个)。图中的透析液泵15包括两个荚泵161、162，两个平衡腔341、342，以及用于使平衡腔旁路的泵35。该平衡腔可这样构成，使它们由一个刚性腔和一个将该腔分为两个流体舱的弹性隔膜组成，这样进入一个舱的流体可用于将另一个舱的流体推出并且反之亦然。可以用来作为荚泵和/或平衡腔的泵的非限定性例子，如2006年4月14日提交的申请号为60/792,073题为“体外热治疗系统及方法”的美国临时申请；或者2007年4月13日提交的申请号为11/787,212题为“流体泵系统、装置及方法”的美国专利申请，分别援引于此作为参考。其它荚泵例子在下面详细讨论。如图5的示意图所示，很多阀可以被“联在一起”或同步在一起成为组，这样一组中的所有阀可以同时开或关闭。
更特别地，在一个实施例中，流的平衡如下方式工作。图5包括一第一组同步一起控制的阀211、212、213、241、242，其中阀211、212、213联在一起而阀241和242联在一起，以及一第二组同步一起控制的阀221、222、223、231、232，其中阀221、222、223联在一起，而阀231和232联在一起。在第一时间点，第一组联在一起的阀211、212、213、241、242是开启的，而第二组联在一起的阀221、222、223、231、232是关闭的。新鲜透析液流入平衡腔341，而用过的透析液从透析仪14流入荚泵161。阀221关闭则新鲜的透析液不流入平衡腔342。当新鲜的透析液流入平衡腔341时，平衡腔341内用过的透析液被压出并离开平衡回路143(因为阀223关闭而使用过的透析液不能进入荚泵161)。同时，荚泵162迫使荚泵内出现的用过的透析液进入平衡腔342(通过打开的阀213，阀242和222关闭，保证用过的透析液流入平衡腔342)。这使平衡腔342内所含的新鲜透析液退出平衡回路143进入透析仪14。还有，荚泵161将用过的透析液从透析仪14吸入荚泵161。这也图18A中做了描述。
一旦荚泵161和平衡腔341充满了透析液，第一组阀211、212、213、241、242关闭而第二组阀221、222、223、231、232开启。新鲜的透析液流入平衡腔342而不是平衡腔341，当阀212关闭而这时阀22开启。新鲜的透析液流入平衡腔342的同时，该腔内用过的透析液被挤出并退出平衡回路，因为此时阀213已关闭。还有，此时荚泵162将用过的透析液从透析仪抽吸至荚泵，而用过的透析液则不能流入荚泵161，因为阀232此时被关闭而阀222此时开启。荚泵161迫使荚泵内用过的透析液(在前面的步骤中)流入平衡腔341，因为阀232和211已关闭而阀223开启。这使平衡腔341内所含的新鲜透析液被导入透析仪(因为阀241此时开启而阀212此时关闭)。这个步骤结束，荚泵162和平衡腔342充满了透析液。这使系统的状态回到说明书开头的设置状态，而这个循环可如此重复，保证透析液稳定地流入及流出透析仪。这也在图18B中做了描述。
作为特定的例子，可将负压(如4p.s.i.负压)作用于联在一起的第一阀组的端口，使这些阀开启，同时将正压(如20p.s.i.气压，1p.s.i.d等于6.89475千帕)作用于联在一起的第二阀组端口，使这些阀关闭(或相反)。荚泵分别迫使透析液进入平衡腔341、342其中一个的空间中的一个。通过迫使透析液进入平衡腔空间，相同量透析液被隔膜从平衡腔的另一个空间挤出。各平衡腔中，一个空间被导入透析仪的透析液占据而另一个空间则被导出透析仪的用过的透析液占据。如此，进入和离开透析液的容量保持基本相等。
当隔膜靠近平衡腔的壁(使平衡腔的一个空间接近最小而另一个空间接近最大)，正压被作用于第一联动阀组的端口，使这些阀关闭，而负压被作用于第二联动阀组的端口，使这些阀开启。然后这些荚泵分别迫使透析液进入平衡腔341、342的另一个中的一个空间中。再一次地，通过将透析液挤入平衡腔的一个空间，相同量的透析液被隔膜从平衡腔的另一个空间挤出。因为，在每个平衡腔内，一个空间被导入透析仪的新鲜透析液占据，而另一个空间则被导出透析仪的用过的透析液占据，进入和离开透析仪的透析液保持相等。
图5还显示了一种旁路泵35，将透析液流绕过两个荚泵161或162从透析仪14引导至平衡回路143。在图中，旁路泵35为一种荚泵，和上面所描述的类似，具有一刚性腔和将每个腔分为一流体舱和一控制舱的弹性隔膜。该泵可以和上面所描述的其它荚泵和/或平衡腔相同或不同。例如，该泵可以是如美国临时专利申请号为60/792,073的提交于2006年4月14日题为“体外热治疗系统和方法”中所描述的泵；或美国专利申请号为11/787,212的提交于2007年4月13日题为“流体泵系统、装置和方法”中所描述的泵，这两篇文献分别援引于此作为参考。下面进一步详细讨论荚泵。
利用控制流体来致动该泵时，透析液被抽吸通过透析仪的方式可以是与血流过透析仪的流不平衡的方式。这可导致产生从离开患者到通过透析仪直至排泄口的液体净流。这种旁路的用处在于，例如，减少患者所拥有的液体量，这往往是由于患者不能通过肾脏排液(主要是水)而升高的。如图5所示，旁路泵35也可以由控制流体(如空气)来控制，而跟荚泵161和162的操作无关。这个结构可允许简化从患者身上排出的净流的控制，而无需操作平衡泵从患者身上抽取这部分液体。
要获得透析仪两边的流平衡，血流泵、平衡回路泵、以及引导回路泵(如下所述)可以被操作来一起工作以保证进入透析仪的流量基本上等于流出透析仪的流量。如果需要超过滤，超过滤泵(如出现一个)可以独立于其它血液泵和/或透析液泵之全部或部分来运行以实现所需的超过滤率。
为避免透析液的除气，平衡回路的泵压力可以总是保持高于大气压。相反，血流泵和引导回路泵则使用低于大气压的压力来将隔膜推向腔壁作填充行程。由于流体传输通过透析仪的势能，并且由于平衡回路的泵以正压运行，该平衡回路泵为了运行平衡流模式，可以使用来自血流泵的信息。
在一组实施例中，以这种平衡模式运行时，如果没有来自该血流泵的输送压力，该平衡回路的泵隔膜将推动流体通过透析仪进入血液，而平衡回路的另一个荚则不会完全充满。因此，血流泵在主动输送一行程时汇报。血流泵输送一行程时，平衡泵运行。血流泵不输送血液时，控制透析仪至平衡泵之间的流量的阀(以及其它和这些阀统调在一起的平衡阀，如前所述)可关闭来阻止任何液体从血液一侧传给透析液一侧的情况发生。在血流泵不做传输期间，平衡泵被有效冻结，而行程则在血流泵一旦又重新开始传输时继续。平衡泵填充压力可以设置至最小正值以保证泵在大气压之上的最小阻抗运行。还有，平衡泵传输压力可以设置至血流泵压力以基本匹配透析液两侧的压力，使泵内输送行程中通过透析仪的流量最小化。
基本上保持治疗中血流动尽可能地连续是有益的，血流的停滞可导致血液凝结。另外，如果血流泵的传输流速率不连续，平衡泵中断其行程的频率则更高，这可导致透析液流的中断和/或低速率。
然而通过血流泵的流可因各种原因中断。例如，血流泵的压力会有限制，如至+600mmHg和/或-350mmHg以便给患者提供安全泵压力。例如，在双针流中，血流泵的两个荚泵可以编程为彼此相位差180°。如果对压力没有限制，这种相位定位总能实现。但是为了给患者提供安全的血流，这些压力是有限制的。如果在填充行程中的阻抗很高(由于小的针，非常粘的血液，或不良的患者通路等)，将达到负压限制，而填充流速率会小于需要的填充流速率。这样传输行程必须等待前一个填充行程完成而导致血流泵的传输流速率的中断。类似地，在单针流中，血流泵可在0°相位运行，两个血流泵荚泵同时排空和填充。当两个荚泵被填充时，这两个荚泵的容量被传输。因此单针的流可以是不连续的。
一种控制压力饱和状态限制的方法是将所需的流速限制至最低的填充和传输行程。尽管这将导致血液传输速率减慢，流的速率还是已知的并且总是连续的，使透析液流速更为准确和连续。另一种令单针操作的血流速率更为连续的方法是采用最大压力来填充荚，使填充时间最小。然后所需传输时间可以设置为总的所需行程时间减填充行程所用时间。但是，如果血流速率不能连续，则透析液流速率可能必须进行调整，使得血流在传输时，透析液流高于，在血流泵填充时让透析液泵停止的时间的程序设定值。如果在正确的时机完成这个调整，若干个行程所达到的平均透析液流率还是可以符合所需要的透析液流速率。
图34-36显示了一个平衡盒的非限定性例子。在图34A中所示的一种盒结构中，该阀被联在一起，使它们可以被同时致动。在一个实施例中，有四个联动的阀832、834、836、838。在一些情况下，这些联动的阀由同一空气管线传动。而在另一些实施例中，每一个阀具有其自身的空气管线。如图中的示范实施例所示将这些阀联在一起产生上述的液体-流量关系。在一些实施例中，将这些阀联在一起还保证了开启和关闭适当的阀以指示所需要的流体通道。
在这个实施例中，该流体阀为火山(volcano)阀，如在此详细描述的。尽管流体流通道示意图已经对于特定的流通道进行了描述，在不同实施例中，这些流通道可根据这些阀及泵的致动而改变。另外，(这个盒，以及这里所述的其它盒)的入口和出口以及第一流体和第二流体这些术语只是用于描述的目的。在其它实施例中，一个入口也可以是一个出口，一个第一和第二流体可以是不同流体或相同类型流体或组合。
现参考图35A-35E，显示了一个示范实施例的盒的顶片1000。首先参考图35A和35B，显示了顶片1000的俯视图。在这个示范实施例中，在顶片上的荚泵820、828和平衡荚812、822以相似的方式形成。在这个实施例中，荚泵820、828和平衡荚812、822，在组装在该顶片上时，总容量体积为38ml。但在不同实施例中，该总容量体积可以大于或小于该实施例。第一流体入口810和第二流体出口816示于图中。
现参考图35C和35D，显示了顶片1000的仰视图。流体通道显示于这个视图中。这些流体通道对应于图34B所示的中片900的流体通道。顶片1000和中片的顶面形成用于荚泵820、828及平衡荚812、822一侧的盒的液体或流体侧。因此，大部分液体流通道在顶片和中片上。平衡荚812、22的另一侧流通道位于底片的内侧，这里没有显示，显示于图36A-36B中。
仍旧参考图35C和35D，荚泵820、828和平衡荚812、822包括一沟槽1002。该沟槽1002显示具有特定的形状，但是在其它实施例中，沟槽1002的形状可以是任何想要的形状。图35C和35D所示的形状为示范实施例。在沟槽1002的一些实施例中，该沟槽形成，介于荚泵820、828和平衡荚812、822的流体入口侧和流体出口侧之间的通道。
沟槽1002提供一流体通道，从而当隔膜处于行程终了时，在入口和出口之间仍然有一流体通道，使少量流体或气体不会陷于荚泵或平衡荚内。该沟槽1002在荚泵820、828和平衡荚812、822的液体和空气侧中都存在(见图36A-36B中关于荚泵820、828的空气侧以及平衡荚812、822的相对侧)。
在一个实施例中，荚泵820、828的液体侧和平衡荚812，822包括一个特征，使入口和出口流通道为连续的，而外环1004也是连续的。这个特征可以保持隔膜(未显示)上所形成的密封。
参考图35E，显示了顶片1000的示范实施例的侧视图。可以看见荚泵820、828和平衡荚812、822上连续的外环1004。
现参考图36A-36E，显示了底片1100。首先参考图36A和36B，显示了底片1100的内侧面。该内侧面是接触中片的底侧面(未显示，见图34E)的一侧。该底片1100附接到空气管线(未显示)。用于致动荚泵820、928和阀(未显示，见图34E)的对应空气进入孔可见于该中片上1106。孔1108、1110分别对应于第二流体入口824和第二流体出口826，可示于图34C。也显示了荚泵820、828和平衡荚812、822的对应一半，以及流体通道的沟槽1112。与顶片不同，对应荚泵820、828和平衡荚812、822的一半的底片可以看出荚泵820、828和平衡荚812、822之间的区别。荚泵820、828包括底片中的第二半上一个空气通道，而平衡荚812、22上具有和顶片的一半相同的结构。同样，平衡荚812、822平衡液体，因此隔膜的两侧(未显示)将包括一液体流通道，而荚泵820、828是泵吸液体的压力泵，因此，其一侧包括一液体流通道而另一侧，在底片1100中所示，包括一气压致动腔或气流通道。
在盒的一个示范实施例中，在盒中结合传感器元件从而识别被泵吸的流体的各种特性。在一个实施例中，包括三个传感器元件。在一个实施例中，这些传感器元件位于传感器单元1114中。该传感器单元1114将三个传感器元件容纳在传感元件壳1116、1118、1120中。在一个实施例中，两个传感器壳1116，1118容纳电导传感器元件，而第三个传感器壳1120容纳温度传感器元件。该电导传感器元件和温度传感器元件可以是任何现有技术中的电导传感器元件和温度传感器元件。在一个实施例中，该电导传感器元件为石墨柱。在另一些实施例中，该电导传感器元件可以是用不锈钢、钛、铂或具有防腐蚀金属涂层而仍具有电导性的其它材料。该电导率传感器元件包括传递探头信息给控制器或其它装置的导电引线。在一个实施例中，该温度传感器为放在不锈钢探头里面的热敏电阻。在另一些实施例中，盒中没有传感器或只有温度传感器，只有一个或多个电导传感器，或一个或多个其它类型的传感器。在一些实施例中，该传感器元件位于盒外面另一个单独的盒中，并通过一流体管线连接至该盒。
仍然参考图36A和36B，也显示了测量泵830的致动侧，以及与致动该泵的空气相对应的空气进入孔。现参考图36C和36D，显示了底片1100的外侧。阀，荚泵820、828和测量泵830空气管线连接点1122也显示了。还有，平衡荚812、822因为不是空气致动的而没有空气管线连接点。同样，底片1100上对应第二流体出口824和第二流体入口826的开口也显示了。
现参考图36E，显示了底片1100的侧视图。在该侧视图中，可以看见围绕内底片1100的边1124。该边1124高起并连续，给隔膜(未显示)提供连接点。隔膜靠在该连续并高起的边1124上，提供底片1100上的荚泵820、828和平衡荚812、822的一半与顶片(未显示，见图35A-35D)中的荚泵820、828和平衡荚812、822的一半之间的密封。
如所提到的，透析液从引导回路流出，可选择通过一加热器和/或通过一超滤器，到达平衡回路。在一些情况下，该引导回路可实施于一个盒中，尽管不必一定如此。图3A中可看见一个引导回路的实例：引导回路142。在这个例子中，该引导回路142可以实现多种不同功能。例如，该透析液可以从一个透析液源流出(例如从一个混合回路，如下所讨论的)通过该引导回路到达一平衡回路，而用过的透析液则从平衡回路流至排泄口。该透析液可根据包含在该引导回路中的一个或多个泵的操作而流动。在一些情况下，在将透析液引导至平衡回路之前，该引导回路还可以包含一内含透析液的透析液罐。这种透析液罐，在某种情况下，可以让透析液的产生速度与系统中透析仪的透析液使用的速度不同。引导回路还可从水源引导水进入混合回路(如果有一混合回路存在)。另外，如前所述，血流回路可以流体连接至引导回路做某些操作，如消毒。
因此，在一些情况下，透析液可以根据需要来制备，而不需要储存大量的透析液。例如，在透析液制备之后，可以将其放在透析液罐169中。透析液阀17可以控制透析液从罐169流入透析液回路20的流动。该透析液在被送入透析仪14之前可以进行过滤和/或加热。一废弃阀18可用来控制用过的透析液流出透析液回路20的流动。
图6显示了引导回路的一个非限定实例。在这个图中，在进入平衡回路之前，引导回路142将从透析液源出来的透析液流体连接至透析液罐169，然后通过透析液泵159，加热器72，以及超滤器73，如前所讨论的。可以理解的是，尽管这些图显示透析液流通道内的透析液从透析液源流至透析液罐，泵，加热器，以及超滤器(按这个顺序)，在其它实施例中也可能有其它顺序。加热器72可用于将透析液加热至身体温度，和/或至一温度，使血流回路中的血被透析液加热，而使返回患者的血液达到身体的温度。超滤器73可以用来去除任何透析液溶液中存在的病原体、热原质等，如下所讨论的。然后，该透析液溶液流入平衡回路以便被引导至透析仪。
透析液罐169可包括任何适合的材料和任何适合储存使用前的透析液的大小。例如，透析液罐169可包括塑料、金属等。在一些情况下，透析液罐可包括与形成这里所讨论的荚泵类似的材料。
通过引导回路142的透析液流可以(至少部分地)由透析液泵159的操作来控制。另外，透析液泵159可控制通过平衡回路的流。例如，如上述参考图5讨论的，来自引导回路的新鲜透析液从平衡回路143流入平衡腔341和342；泵159可被用来作为驱动力来驱使新鲜透析液流入这些平衡腔。在一组实施例中，透析液泵159包括一荚泵，与上面所描述的相类似。该荚泵可包括一刚性腔，带有一将每个腔分为一流体舱和一控制舱的弹性隔膜。该控制舱可连接一控制流体源，如空气源。可以用于作为荚泵和/或平衡腔的泵的非限定性例子在2006年4月14日提交的申请号为60/792,073题为“体外热治疗系统和方法”的美国临时专利申请；或2007年4月13日提交的申请号为11/787,212题为“流体泵系统、装置和方法”的美国专利申请中有描述，分别援引于此作为参考。荚泵也在下面详细讨论。
通过泵159之后，该透析液可流到一加热器，如图6的加热器72。该加热器可以是任何适合对透析液加热的加热装置，例如，一种本领域一般技术人员熟知的电阻式加热器。该加热器可以保持与引导回路分开(如图3A所示)，或者该加热器也可以结合于引导回路中，或者其它回路也可以(如平衡回路)。
在一些例子中，该透析液被加热到一个温度，使通过透析仪的血液不会显著冷却。例如，可控制透析液的温度，使透析液的温度达到或高于通过透析仪的血液温度。在这样的一个例子中，血液可以稍微加热，其用处在于抵消血流过血流回路的各个元件时的热量损失，如上所论及的。此外，在如下所述的一些情况下，加热器可以连接至控制系统，使加热不当的透析液(即，透析液过热或过冷)可以回收(如返回透析液罐)而不是流到透析仪去，例如，通过管线731。该加热器可以整合为流体回路的一部分，例如引导回路和/或平衡回路，或，如图3A所示，该加热器可以是透析液流通道内一个单独的部件。
加热器在一些实施例中也被用来达到消毒的目的。例如，水可以通过血液透析系统并用加热器加热，这样水被加热到能够令消毒作用实现的温度，例如，至少大约70℃，至少大约80℃，至少大约90℃，至少大约100℃，至少大约110℃等的温度。在一些情况下，如下所述，水可以在各个部件之间回收和/或令系统中的热损失最小(如下所述)，这样加热器可以将水加热至消毒温度。
加热器可包括一能够如上所述般控制该加热器的控制系统(如使透析液达到体温来为患者透析，将水温提升至消毒温度来清洁系统等)。
下面是一个加热器控制器的非限定性例子。该控制器可选择能够处理不同的入口流体温度以及脉动或不同流率。此外，当流被引导至各个不同的流通道(透析、消毒、回收循环等)时，必须运行正确的加热控制。在一个实施例中，加热控制器在SIP1板上，与一装在超滤器上的IR(红外)温度传感器以及一装在罐上的红外温度传感器一起使用。在另一些实施例中，该板放在盒子中，热量损失少，并使用电导传感器作为入口温度传感器。另一个控制器实施例采用简单的比例控制器，既使用罐的(加热器入口的)也使用超过滤器(加热器出口的)温度，例如：
powerHeater＝massFlow*((tankPGain*errorTank)+(UFPGain*errorUF)，
其中：
PowerHeater＝加热器占空比指令(0-100％)；
MassFlow＝流体质量流率；
TankPGain＝罐或入口温度传感器的比例增益；
ErrorTank＝罐或入口温度传感器与期望温度之间的差；
UFPGain＝超滤器或出口温度传感器的比例增益；以及
ErrorUF＝超滤器或出口温度传感器与期望温度之间的差。
由加热器占空比指令(0-100％)产生一个PWM命令。在一些实施例中，这种控制器可以减少质量流率，如果给定的温度没有保持且加热器饱和。
可以理解的是上面所描述的加热控制仅是以举例方式，其它加热控制系统，以及其它加热器，在本发明的其它实施例中也是可能的。
透析液也可以进行过滤以去除污染物，感染组织、病原体、热原质、死细胞以及类似物，例如采用超滤器。过滤器可以位于透析液流通道内任何适合的位置，如，引导回路和平衡回路之间，如图3A所示，和/或可以结合于引导回路或平衡回路中的超滤器。如果采用超滤器，可以选择被选来可以防止这些物质通过过滤器的网眼大小。例如，该网眼大小可以小于大约0.3微米，小于大约0.2微米，小于大约0.1微米，或小于大约0.05微米等。本领域一般技术人员可以知道过滤器诸如超滤器，在很多情况下，这些过滤器可以很容易以商业方式得到。
在一些例子中超滤器可以运行，使过滤器出来的废物(如滞留流)流到一个废物流，如图6所示的废物管线39。在一些情况下，透析液流入滞留流的数量可以控制。比如，如果滞留物太冷(即加热器72不工作，或加热器72没有将透析液加热至足够温度，整个透析液流(或至少一部分透析液)可以传输到废物管线39，并且可选择地，利用管线48回收到透析液罐169。从过滤器出来的流还可以为若干原因进行监控，如用温度传感器(如传感器251和252)，电导率传感器(以确定透析液浓度，如传感器253)，或类似的。这种传感器的例子在下面讨论；其它非限定性例子可见于同日提交(文号为F63)题为“传感器设备系统、装置及方法”的美国专利申请，援引于此参考(现申请号为：12/038,474)。
应注意的是超滤器和透析仪提供冗余的筛滤方法来去除污染物，感染组织、病原体、热原质、死细胞等，在这个特定例子中(尽管在其它情况下，超过滤器可以省略)。因此，透析液中的污染物要达到患者，污染物必须通过超滤器和透析仪。即使在一个装置失效的情况下，另一个装置还可以提供灭菌并防止污染物进入到患者的血液里。
引导回路142还能够引导用过的透析液从平衡回路到排泄口，如通过废物管线39至图6的排泄口31。该排泄口可以，例如，市政下水道或一种容纳废物(如用过的透析液)的单独容器以便适当进行排弃。在一些情况下，一种或多种止回或“单向”阀(如止回阀215和216)可以用来控制引导回路出来以及从系统排出的废物流。还有，在某些情况下，一血液泄漏传感器(如传感器258)可以被用来确定，血液是否通过透析仪泄漏入透析液流通道。
另外，引导回路142可接收水源30的水，例如来自水容器，如袋子，和/或从可以产生水的装置，例如一种如那些商业上有售的反渗透装置。在一些情况下，如本领域一般技术人员熟知的，进入系统的水必须具有一定的纯度，如离子浓度低于一定的值。进入引导回路142的水可以流到各种位置，如进入一混合回路生成新鲜的透析液和/或进入废物管线39。在一些情况下，如下所述，阀至排水口31，各种回收管线被打开，管道67可以连接于引导回路142和血流回路141之间，这样水能够连续地围绕系统流动。如还致动加热器72，则流经系统的水将被连续加热，例如加热至足够对系统进行消毒的温度。这种消毒方法下面将详细讨论。
图41-45所示为一个平衡盒的非限定性例子。现参考图41A和41B，显示一盒实施例的顶片900的外侧。该顶片900包括荚泵820、828的一半。这一半是源流体将流经的流体/液体一半。荚泵的流体通道的入口和出口图中都有显示。这些流体通道分别引导至各自的荚泵820、828。
荚泵820、828可包括一凸起流通道908、910。该上升流通道908、910在隔膜(未显示)到达行程终了时，让流体连续地流过荚泵820、828。这样，该上升流通道908、910使隔膜导致的气体或流体陷于荚泵820、828中或隔膜堵塞荚泵820、828的入口或出口的情况最少化，这些情况会抑制流。这个实施例中显示的上升流通道908、910具有特定的大小。在另一些实施例中，上升流通道908、910更大或更窄，或在还有一些实施例中，上升流通道908、910可以是任何大小，而其目的是控制流体流以实现想要的流速或流的特性。因此，这里关于凸起流通道、荚泵、阀，或其它任何方面所显示和描述的大小都仅仅是示例以及可选的实施例。其它实施例是容易显现的。图41C和41D显示了该盒实施例的顶片900的内侧。图41E显示顶片900的侧视图。
现参考图42A和42B，显示了中片1000的流体/液体侧。这些区域与图41C和41D所示的顶片内侧的流体通道相互补。这些区域为略微高起沟道，其涂有对激光焊接(其为一种实施例中的制造方式)具有电导性的表面涂料。盒的其它制作方式在如上所讨论。
接下来参考图42C和42D，显示了根据本实施例的中片1000的空气侧，或面对底片(未显示，如图43A-43E所示)的一侧。阀孔802、808、814、816、822、836、838、840、842、844、856的空气侧，对应于中片1000流体侧的孔(如图42A和42B所示)。如图44C和44D所见，隔膜1220完成荚泵820、828，而隔膜1222完成阀802、808、814、816，822，836，838，840，842，844，856。阀802、808、814、816、822、836、838、840、842、844、856由气压致动，当隔膜被拉远离孔时，让液体/流体流入。当隔膜被推向孔时，流体流被抑制。流体流通过阀802、808、814、816、822、836、838、840、842、844、856的开关来引导。接下来参考图43A和43B，显示了底片1100的内侧。显示了荚泵820、828，以及阀802、808、814、816、822、836、838、840、842、844、856的致动/空气腔的内侧视图。荚泵820、828，以及阀802、808、814、816、822、836、838、840、842、844、856由气动压力源致动。现参考图43C和43D，显示了底片1100的外侧。空气源附接于盒的这一侧。在一个实施例中，管道连接至阀和泵1102的管道。在一些实施例中，这些阀被联在一起，并且一个以上的阀由同一空气管线致动。
现参考图44A和44B，显示了一组装后的盒1200。图44A和44B所示的组装后的盒1200的分解图显示于图12C和12D中。在这些视图中，显示了荚泵隔膜1220的实施例。隔膜垫圈提供了液体腔(在顶片900中)与空气/致动腔(在底片1100中)之间的密封。在一些实施例中，隔膜1220圆拱上的纹理提供了，在其它特征当中，在行程终了供空气和液体离开该腔的额外空间。在盒的另一些可选实施例中，隔膜可包括一双层垫圈。该双层垫圈特征在荚泵的两侧都包括液体或腔的两侧都需要密封的实施例中更为优选。在这些实施例中，在内底片1100增加一与该垫圈或其它特征(未显示)相互补的边缘，供垫圈将荚泵腔密封于底片1100。
现参考图45，显示了盒中的荚泵828的剖视图。隔膜1220附接的细节可见于此视图中。还有，在此实施例中，隔膜1220的垫圈被夹在中片1000和底片1100之间。中片1000的边设有一特征供垫圈密封位于顶片900中的荚泵828腔。
接下来参考图45，这个剖视图显示了组装的盒中的阀834、836。显示隔膜1220，在这个实施例中，通过夹在中片1000和底片1100之间的方式被被组装并固定在位。再参见图45，该剖视图还显示了组装的盒中的阀822。显示隔膜1222通过夹在中片1000和底片1100之间的方式固定在位。
在一组实施例中，透析液可以单独制备，并带到系统中使用于引导回路。然而，在一些情况下，透析液可以在一混合回路中制备。该混合回路可以在适当的时间运行产生透析液。例如，可以在患者进行透析时生产透析液，和/或在做透析之前(该透析液可以储存，例如在透析液罐)。在混合回路中，水(如来自水源，可选择通过引导回路输送至混合回路)可以与各种透析液成分混合形成透析液。本领域的一般技术人员熟悉适当的透析液成分，例如：前面所论及的碳酸氢钠、氯化钠和/或酸。该透析液可以按所需为基础来组成，这样就不需要储存很大的量，尽管有些情况下有一些可以被储存在透析液罐中。
图7A描述了一种混合回路的非限定性例子，在一些情况下可以实施于一个盒中。在图7A中，由于泵180的动作，水从引导回路流入混合回路25。在一些情况下，一部分水可以引入到成分49，例如为了通过混合回路传输这些成分的用途。如图7A所示，水被传输至碳酸氢钠源28(在一些情况下它也包含氯化钠)。在一些情况下，可以提供粉末或颗粒形式的氯化钠和/或碳酸氢钠，它们可以通过水的活动来移动。碳酸氢钠源28的碳酸氢钠通过碳酸氢钠泵18向混合管线186传输，来自引导回路的水也流至该混合管线。来自酸源29的酸(可能是以液体形式)也通过酸泵184被泵吸至混合管线186。这些成分(水、碳酸氢钠、酸、氯化钠等)也在混合腔189中混合以产生透析液，然后该混合液流出该混合回路25。电导率传感器178和179沿混合管线186定位，保证每种成分以适当的浓度加到混合管线中。
在一组实施例中，泵180包括一种或多种与上述那些类似的荚泵。该荚泵可包括一刚性腔，由一个弹性隔膜将每个腔分为一流体舱和一控制舱。该控制舱可以连接至一个控制流体源，例如空气源。这些泵的非限定性例子可以采用2006年4月14日提交的申请号为60/792,073题为“体外热治疗系统和方法”的美国临时专利申请所描述的荚泵；或者2007年4月13日提交的申请号为11/787,212题为“流体泵系统、装置和方法”所描述的荚泵，分别援引于此作为参考。相似地，在一些情况下，泵183和/或184可以分别是荚泵。下面描述荚泵的其它细节。
在一些例子中，一个或多个泵可具有监测泵中的压力的压力传感器。这种压力传感器可以用来保证一个泵舱被完全填充和输送。例如，保证泵输送了一个完整行程的流体可以通过以下方式实现(i)填充舱；(ii)关闭两个流体阀；(iii)通过打开正气压罐与舱之间的阀来向舱施加压力；(iv)关闭该正压阀，将加压的空气留在阀与舱之间的通道中；(v)打开流体阀，使流体可以离开泵舱；以及(vi)在流体离开的时候监控舱内的压力下降。对应一个完整行程的压力下降可以是始终如一的，并可取决与初始压力，阀和舱之间的滞留容量，及/或行程容量。然而，在其它任何在此所述的荚泵实施例中，可以使用一基准舱容量，其中的容量通过压力及容量数据来确定。
水泵及/或其它泵所传递的容量可以直接与电导测量值相关，这样容量的测量可用来复核所产生的透析液的成分。这样即使在治疗中电导率测量值不准确，也可以保证透析液成分的安全。
图7B为显示在某些情况下实施于盒中另一种混合回路实例的示意图。该图中的混合回路25包括荚泵181，其将水自供应源沿路线186泵吸，在该路线中各种构成透析液的成分被引入到水中。另一个泵182将水从供水源泵吸至保存碳酸氢钠的源28(如容器)和/或保存氯化钠的源188。第三个泵183将溶解的碳酸氢盐带到混合路线186中(在混合腔189中混合)，而第四个泵185则将溶解的氯化钠引入管线186中(在混合腔191中混合)。第五个泵184在其通过第一泵181之前将酸带入水中。混合是采用电导率传感器178、179、及177来监控的，每一个传感器在某个特定成分加入至混合管线186之后测量电导率，以保证被加入的成分的量和/或浓度适当。这种传感器的一个例子如下所述；另外的非限定性实例可见于同日提交的(文号：F63)题为“传感器设备系统、装置和方法”美国专利申请，援引于此作为参考(现申请号为12/038,474)。
现参考图3B，在这个实施例中，混合回路25利用两个源来组成透析液：一个酸浓度源27和一个混合碳酸氢钠(NaHCO3)与氯化钠(NaCl)的源。如图3B所示的实施例，在一些实施例中，该透析液组成系统25可包括多个这样的源。在一些该方法的实施例中，该系统是连续运行，多余的透析液源使系统具有连续功能，当一组源耗空时，系统起用多余的源，而第一组源被替换。这个过程根据需要而重复，例如，直至系统关闭。
图34-36显示了一种平衡盒的非限定性实例。在图37所示的示范的流体流通道盒中，阀被个别地打开。在该示范实施例中，阀是用气动方式打开的。还是在这个实施例中，流体阀为火山(volcano)阀，正如本说明书其它地方详细描述的。
现参考图38A-38B，显示了盒的一个示范实施例的顶片1100。在该示范实施例中，荚泵820、828和顶片1100上的混合腔818以类似方式构成。在该示范实施例中，荚泵820、828和混合腔818组装在底片上后，其容积总容量为38ml。然而，在其它实施例中，该混合腔可以是任何所需大小的容量。
现参考图38B，显示了顶片1100的仰视图。从这个视图中可以看到流体的通道。这些流体通道对应于图39A-39B中所示的中片1200的流体通道。顶片1100和中片1200的顶面构成荚泵820、828盒的液体或流体侧以及混合腔818的一侧。因此，大多数流体流通道位于顶片1100和中片1200。参考图39B，显示了第一流体入口810和第一流体出口824。
再参考图38A和38B，荚泵820、828包括一沟槽1002(在其它可选的实施例中，这是一沟槽)。该沟槽1002显示具有特定的大小和形状，但是，在其它实施例中，该沟槽1002的大小和形状可以是任何想要的大小或形状。图38A和38B所示的大小和形状是一个示范性实施例。在所有沟槽1002的实施例中，该沟槽1002在荚泵820、828的流体入口侧与流体出口侧之间形成通道。在替换实施例中，该沟槽1002是处于荚泵的泵腔内壁中的沟槽。
沟槽1002提供了流体通道，从而当隔膜到达行程终了时，入口与出口之间仍然有一个流体通道存在，这样不会有少量的流体或气体滞留在荚泵中。沟槽1002被设在荚泵820、828的液体/流体以及空气/致动侧的两侧。在一些实施例中，沟槽1002也可设在混合腔818中(见图40A-40B中关于荚泵820、828的致动/空气侧以及混合腔818的相对侧。在替换实施例中，也有不设沟槽1002或者只在荚泵820、828的一侧设置的。
在盒实施例的一个替换实施例中，荚泵820、828的液体/流体侧可包括一特征(未显示)，从而使入口和出口流通道连续而一围绕泵腔周围铸成的刚性外环(未显示)也是连续的。这个特征使得和隔膜(未显示)一起形成的密封得以保持。参考图38E，显示了顶片1100的示范实施例的侧视图。
现参考图39A-39B，显示了中片1200的一个示范实施例。该中片1200也显示于图37A-37F，这些图对应于图39A-39B。因此，图37A-37F包括各种阀和阀通道的位置。也显示了各个荚泵820、828的隔膜(未显示)的位置以及混合腔818的位置。
现参考图39A，在盒的一个示范实施例中，在盒中结合有一些传感器元件，来识别被泵吸的流体的不同性能。在一个实施例中，设有三个传感器。但在本实施例中设有六个传感器元件(三个一组共两组)。这些传感器元件位于传感器单元1314、1316中。在本实施例中，一个传感器单元1314、1316为盒上放置传感器元件的一个区域。在一个实施例中，这两个传感器单元1314、1316的三个传感器元件分别装在各自的传感器元件壳1308、1310、1312和1318、1320、1322中。在一个实施例中，两个传感器元件壳1308、1312和1318、1320分别容置一个电导传感器元件而第三个传感器元件壳1310、1322容置一个温度传感器元件。导电传感器元件和温度传感器元件可以是任何本领域中的导电或温度传感器。在一个实施例中，该导电传感器为石墨棒。在另一个实施例中，该导电传感器为由不锈钢、钛、白金或其它带有任何防腐蚀且仍具有电导性涂层的金属制成的棒。该电导率传感器元件包括一将探头信息传递给控制器或其它装置的电导线。在一个实施例中，温度传感器为封装在不锈钢探头中的热敏元件。但是，在替换的实施例中，采用了一种温度及电导传感器组合元件，与提交于2007年10月12日题为“传感器设备系统、装置及方法”的美国专利申请(DEKA-024XX)中所描述的那个相似。
在替换的实施例中，在盒中要么没有传感器要么只有一个温度传感器，只用一个或多个电导传感器或只有一个或多个其它类型的传感器。
现参考图39C，显示了中片1200的示范实施例的侧视图。再参考图40A-40B，显示了底片1300。首先参考图40A，显示了底片1300的内侧或内表面。该内侧或内表面为接触中片(未显示)底部表面的那侧。底片1300附接至空气或致动管线(未显示)。致动荚泵820、828和阀(未显示，见图37A-37F)的对应空气进入口可见于该中片1300。孔810、824对应的是分别见于图39B中的第一流体入口和第一流体出口810、824。荚泵820、828和混合腔818的对应一半也可以显示，正如流体通道的沟槽1002一样。泵中的致动孔也可以看见。和顶片不同，底片1300对应荚泵820、828和混合腔818的一半令荚泵820、828与混合腔818之间的不同得以显现。荚泵820、828包括一设在底片1300上的空气/致动通道，而混合腔818具有与顶片上的一半相同的构造。混合腔818混合液体，因而不包括隔膜(未显示)也不包括空气/传动通道。具有三个传感器元件壳1308、1310、1312和1318、1320、1322的传感器单元1314、1316也可以显现。
现参考图40B，在底片1300的外侧或外部可以看见传动端口1306。一个致动源连接至这些致动端口1306。再者，该混合腔818因为不是由空气致动的而没有致动端口。参考图40C，显示了底片1300的示范实施例的侧视图。
如上所述，在本发明的不同方面，一个或多个流体回路可以被结合到盒中，例如血流回路、平衡回路、引导回路、和/或混合回路等。其它盒可以出现，例如一传感盒，如同日提交(文号：F63，现申请号为12/038,474)题为“传感器设备系统、装置和方法”的美国专利申请所公开的，援引于此参考。在一些实施例中，一些或所有这些回路被结合在一个单独的盒中。在替换的实施例中，这些回路分别界定在各个盒中。在还有另外的实施例中，一个盒中包括有两个或两个以上的流体回路。在一些情况下，两个、三个或三个以上的盒可相互固定设置，可选择地，流体连接于盒之间。例如，在一个实施例中，两个盒可以通过一个泵连接，例如前面所描述的荚泵。荚泵可包括一刚性腔，具有一将各个腔分为一第一侧和一第二侧的弹性隔膜，而这些侧可以用作上述提到的各种目的。
可以使用于本发明的非限定性盒的实例包括在以下这些文献中所描述的：提交于2007年10月12日申请号为11/871,680题为“泵盒”的美国专利申请；提交于2007年10月12日申请号为11/871,712题为“泵盒”的美国专利申请；提交于2007年10月12日申请号为11/871,787题为“泵盒”的美国专利申请；提交于2007年10月12日申请号为11/871,793题为“泵盒”的美国专利申请；提交于2007年10月12日申请号为11/871,803题为“盒系统整合装置”的美国专利申请；或者同日提交(文号：F62)题为“盒系统整合装置”的美国专利申请。这些分别整体援引于此参考。
盒还可包括各种特征，诸如荚泵、流体管线、阀及其它类似的。本说明书中所显示和描述的盒实施例包括示范及不同替换实施例。但是，包括相似功能的任何种类的盒是可以想得到的。尽管这里所描述的盒实施例以图中所示的流体示意图来实施，但在其它实施中，该盒可以有不同的流体通道和/或阀布置和/或荚泵布置以及数量，并且这样仍然落在本发明的范围之中。
在一个实例的实施例中，盒可包括一顶片、一中片以及一底片。每一个片体有多种类型的实施例。总的来说，顶片包括泵腔和流体管线，中片包括互补流体管线、测量泵和阀，而底片包括致动腔(以及在一些实施例中，顶片和底片包括平衡腔或荚泵的互补部分)。
总的来说，隔膜位于中片和底片之间，但是，对于平衡腔或荚泵，一部分隔膜位于中片和顶片之间。一些实施例包括隔膜是附接在盒中的，有叠铸的、夹住的、粘连的、压合的、焊接的、或任何其它工艺或方法附接的，但是在一些示范实施例中，这些隔膜与顶片、中片、和底片在组装前是分开的。
盒可以由各种材料构成。主要地，在不同实施例中，所采用的材料是固体以及非弹性的。在一个实施例中，这些片体由聚砜构成，但在其它实施例中，盒由任何其它固体材料构成，并且在示范实施例，是由任何热塑性塑料或热固塑料构成。
在一个示范实施例，这些盒的组成，是通过将隔膜放在它们正确的位置(如一个或多个荚泵，如果这些荚泵存在)，将这些片体按序组装，并连接这些片体。在一个实施例中，这些片体是用激光焊接技术来连接的。但是在另一些实施例中，这些片体可以是胶合的，机械固定的，捆绑在一起，超声焊接，或者其它任何将这些片体接合在一起的方式。
实践中，盒可用于从任何源将任何类型的流体泵吸至任何位置。这些流体类型包括营养的、非营养的、无机化学物、有机化学物、体液或任何其它类型的流体。另外，在一些实施例中的流体包括一种气体，这样，在一些实施例中，盒是用于泵吸气体的。
盒用于自期望的位置泵吸和引导流体或向期望的位置泵吸和引导流体。在一些实施例中，外部的泵将流体泵吸至盒中，而盒则将流体向外泵出。但是，在一些实施例中，荚泵用于将流体吸入盒并且将流体从盒泵压出去。
如上所讨论的，根据阀的位置，对流体通道给予控制。因此，阀处于不同的位置或额外的阀都是该盒的替换实施例。另外，上面所描述的图中所示的流体路线及通道仅仅是流体路线和通道的例子。其它实施例中可具有更多、更少和/或不同的流体通道。在还有另一些实施例中，盒中不存在阀。
上述荚泵的数量(如果盒中存在荚泵)也可以根据实施例而不同。例如，尽管上面所描述和显示的不同实施例包括两个荚泵，在其它实施例中，盒包括一个荚泵。在还有一些实施例中，盒包括多于两个荚泵，或可以没有荚泵存在。荚泵可以是单泵或者可以是一前一后工作的多个荚泵，例如为提供更连续的流，如上所述。其中任何一种或两种都可以被采用于该盒的不同实施例中。但是，如上所提到的，在一些情况下，荚泵可能不是在一个盒中，而是含在两个或多个盒中。这种系统的非限定性例子可见于同日提交(文号：F62)题为“盒系统整合装置”的美国专利申请，其援引于此参考。
在一些情况下这里所描述的不同流体入口和流体出口可以是流体端口。实践中，根据阀的设置和控制，一流体入口可以为一流体出口。因此，指定流体端口为一流体入口或一流体出口只是出于描述的目的。不同的实施例具有可互换的流体端口。该流体端口的设置是为了给予盒特定的流体通道。这些流体端口不必是一直全部使用的，而是由不同流体端口提供实际的使用盒的灵活性。
参考图46显示了另一个盒的非限定性例子。现参考图46A，显示了组装整合的盒系统。混合盒500，中盒600和平衡盒700通过流体管线或管道相连。荚则处于盒之间。现参考图46B和46C，不同的视图显示了整合的盒系统的效率。流体管线或管道1200，1300、1400分别如图50A、图50B和图50C所示。流体通过这些流体管线或管道流动于这些盒之间。现参考图50A和50B，这些流体管线或管道代表较大的1300和较小的1200止回阀流体管线。在这个示范实施例中，止回阀为鸭嘴阀，但在其它实施例中，可以采用任何止回阀。参考图50C，流体管线或管道1400为不包含止回阀的流体管线或管道。为了描述的目的，术语“流体管线”和“管道”对于1200、1300和1400是可互换的。
现参考图46B和46C，以及图51A，下面是流过不同的盒的流体的一种实施例的说明。为便于说明，流体流将从混合盒500开始。现参考图46B和图51A，显示了混合盒500的流体侧。该流体侧包括多个端口8000、8002、8004、8006、8008和8010-8026，它们是流体入口或流体出口。在不同的实施例中，流体入口和出口可包括一个或多个流体入口，用于反渗透(“RO”)水8004、碳酸氢盐、酸、以及透析液8006。还有，一个或多个流体出口，包括一排泄口、排酸的8002，和至少一个通气出口，作为透析液罐的出口。在一个实施例中，从出口悬出一管道(未显示)并且是(防止污染物的)出口。其它的出口还包括：用于水、碳酸氢盐和水的混合物、透析液混合物(碳酸氢盐中加酸和水)。
透析液从混合盒500中流出，进入一透析液罐(未显示，在图51A中显示为1502)，而后，由外透析液盒600的荚泵602和604泵吸，通过一管道进入内透析液盒700(图中未显示604，显示于图46D和46E)。盒中的流体通道可以变化。这样，不同入口和出口的位置就可以随不同的盒流体通道而改变。
现参考图51B，在盒系统的一个实施例中，该独立的单元、电导性和温度传感器被包含在图46A-46C所示的盒系统之外的单独的盒1504中。这个外部的传感器盒1504可以是同日提交题为“传感器设备系统、装置及方法”(文号：F63，现申请号为12/038,474)的美国专利申请中所描述的一种，因此整体援引于此参考。
这个实施例中流体的流动通道显示于图51B。在这个实施例中，在透析液的混合过程中，碳酸氢盐混合物离开混合盒500流到外部传感器盒，然后流回到混合盒500。如果碳酸氢盐混合物满足预先设定的阈值，就将酸加至该碳酸氢盐混合物中。接下来，一旦该碳酸氢盐和酸在混合腔506混合，透析液就从该盒流出进入传感器盒，然后返回到混合盒500。
现参考图46D，混合盒500包括一气压致动侧。在显示为500的方框中，盒500中设有多个阀和两个泵腔8030、8032，用于泵吸或测量酸或碳酸氢盐。在一些实施例中，包含其它测量泵，或更少的测量泵。测量泵8030、8032可以是任何想要的大小。在一些实施例中，这些泵各自的大小都不相同，但在另一些实施例中，这些泵各自的大小都是相同的。例如，在一个实施例中，酸泵比碳酸氢盐泵小。这可以在使用高浓度酸时效率更高效果更好，正如可能希望利用较小的泵来达到精度，还有为了达到在控制中利用全行程而不是部分行程的目的，而可能希望具有较小的泵的控制方案。
管道1200、1300包括一止回阀。这些管道1200、1300可通过单向流。在示范实施例中，这些管道1200、1300都导向排泄口。参考图51A的流通道示意图，显示了这些止回阀管道的位置。在所示的实施例中，任何意味着排出的流体流经混合盒500。再参考图46B，流体排出端口8006位于盒500的流体侧。
一旦透析液混合，在透析液流至传感器盒(图51B的1504)之后，确定该透析液是否在设定的参数/阈值内，然后将该透析液泵回到混合盒500，通过一平导管1400，然后进入外透析液盒600，然后通过一止回阀导管1200，然后再通过混合盒500返回至排出流体出口。
现参考图46D和46E，显示了不同的荚502、504、506、602、604、702、704、706、708。每个荚壳的结构相同，但是，这些荚壳的内部是不同的，这取决于该荚是否为荚泵502、504602、604、702、704、平衡腔荚706、708、或混合腔荚504。
现参考图46D和46E，并结合图51A和51B，流体流通道和盒系统中都显示了不同的荚。荚502为水荚泵，并且荚504为混合盒500的碳酸氢盐水荚泵(将水送至碳酸氢盐)。荚506为混合腔。一旦透析液在混合腔506内混合，就从混合盒500流至传感器盒1504，并确定透析液的质量是否可接受，然后透析液通过混合盒透析液罐出口流至透析液罐1502。但是，如果透析液被拒绝接受，那么流体被泵回到盒500中，然后通过1400管道，至外透析液盒600，然后被泵吸通过一1200止回阀管道，通过混合盒500并被排出到排出出口之外。
参考图46A-46C，结合图51A-B，显示了外透析液盒600介于混合盒500和内透析液盒700之间。荚泵602、604将透析液从透析液罐1502抽出并送至内透析液盒700的平衡腔706、708(透析液溶液的驱动力)。外透析液盒600将透析液压入到内透析液盒(即，内透析液盒700中的泵不吸入透析液)。因此，从外透析液盒600，将透析液从透析液罐1502抽取，通过加热器1506并通过超滤器1508，然后进入内透析液盒700。
现仍参考图46D和46E，结合图51A-B，内透析液盒700包括一测量荚8038(即，一超过滤测量荚)并包括平衡荚706、708和荚泵702、704。内透析液盒700还包括流体出口和入口。这些入口和出口包括至透析仪1510的出口，来自透析仪1510的入口，以及一透析液入口(超滤器1508连接至内透析液盒的一个端口)。流体入口和出口还包括进行初始填装和消毒时的DCA和DCV连接。不同导管(1200、1300、1400)用于作为盒500、600、700之间的流体连接，也用于透析液的流体流以及为了通过混合盒500排出而流经的流体。最大的止回阀1300(也显示于图50B)是最大的止回阀，并在消毒中使用。这个管道较大是为了能容纳，在优选的实施例中，在消毒中流经这些导管的血液凝块以及其它污染物流。
在示范实施例中盒系统的阀和泵是气动的。气压通过个别的管道连接至盒。因此，各个泵、平衡荚，或阀包括个别的到达气动歧管(未显示)的管道连接。现参考图52A-F，在该示范实施例中，这些管道被连接到至少一个模块1600。在一些实施例中，采用多于一个模块来连接各种管道。模块1600落入到歧管然后适当地连接至气压致动器。这使气动管容易连接至歧管。
再参考图46D，该盒系统包括弹簧8034，在一个实施例中，辅助将系统固定在一起。弹簧8034通过钩子8036挂在混合盒500和内透析液盒700。然而，在另外的实施例中，可以采用任何辅助将系统保持在适当方向上的其它装置或设备包括，但不限于，比如插销装置或弹性装置。
现参考图47A-47C，显示了荚的示范实施例。该荚包括两个流体端口902、904(一入口和一出口)并且该荚在各种实施例中的结构不同。其结构的不同实施例被描述于2007年4月13日提交的申请号为11/787,212题为“流体泵系统、装置及方法”(文号：E78)的未决美国专利申请中，其整体援引于此参考。
现参考图47A、47D和47E，显示了腔中的沟槽906。荚壳的每一半都设有沟槽906。在另外的实施例中，没有设沟槽，而在一些实施例中，只有荚的其中一半设有沟槽。
现参考图48A和48B，显示了在荚泵502、504、602、604、702、704所使用的隔膜的示范实施例。这个隔膜是显示于图5A中并参考该图来进行描述的隔膜。在另外的实施例中，可以采用任何图5B-5D中显示的隔膜。根据图49显示了一个示范实施例的荚泵的分解视图。
本发明各个方面包括一个或多个用于各种目的的“荚泵”。现在来说明一个普通荚泵的结构，尽管，如上所提，这种结构可以为不同用途而改变，如一个泵，一个平衡腔，一个混合腔，或类似。另外，一荚泵可以位于系统的任何位置，例如，在一个盒上或在两个或两个以上的盒之间等。
总的来说，一荚泵包括一刚性腔(其可具有任何适当的形状，如球形、椭圆体等)，并且该荚泵可包括一弹性隔膜，将每个腔分为一个第一半和一个第二半。在一些情况下，该刚性腔为球体。如在此所用的，“球体”是指任何三维形状，基本上对应于一椭圆围绕其主轴之一，长轴及短轴旋转的形状，也包括三维的卵形、扁圆形和长扁圆体、球体、以及大致等同的形状。
荚泵的每一半可具有至少一个进入阀，以及经常(但不总是)具有至少一个出口阀(在一些例子中，同样的端口可以既用作入口也用作出口)。该阀可以是，例如打开/关闭阀或双向比例阀。举例来说，腔一侧的阀是双向比例阀，一个连接至高压源，另一个连接至低压(或负压)槽，而另一半的阀可以被打开和关闭以引导流体流。
在一些实施例中，隔膜具有可变的剖面厚度。较薄的，较厚的或厚度可变的隔膜可用来匹配所选隔膜材料的强度、弹性、以及其它性能。较薄的、较厚的或可变的隔膜壁厚度可以用来控制隔膜，使其在某些区域比另一些区域伸缩更容易，从而辅助控制泵吸动作以及对象流体在泵腔中的流。在本实施例中，显示隔膜在最接近其中部之处具有最厚的剖面。但是在另外的实施例中，其隔膜具有可变的剖面，最厚及最薄区域可以在隔膜的任何位置。因此，例如，较厚的剖面可以位于接近中部位置，而较厚的剖面可以靠近隔膜周边位置。在隔膜的一个实施例中，该隔膜在至少一个剖面具有一切线斜面，但在另外的实施例中，隔膜为完全光滑或基本上光滑。
隔膜可以是用任何具有需要的耐久性和对象流体兼容性的弹性材料制成。该隔膜可以由响应于流体、液体或气体或施加在致动腔的负压而伸缩的任何材料来制成。该隔膜材料还可以选择特定的生物兼容性，温度兼容性或对不同对象流体的兼容性，可以被隔膜泵吸或引入腔内以利隔膜的运动。在该示范实施例中，该隔膜是由高延展性硅树脂制成。但在其它实施例中，该隔膜是由任何弹性体或橡胶制成，包括但不限于：硅树脂、聚氨酯、腈、EPDM或其它任何橡胶、弹性体或弹性材料。
该隔膜的形状是基于多种可变因素。这些可变因素包括，但不限于：腔的形状；腔的大小；对象流体的特性；对象流体泵的每行程容量；以及隔膜附接于壳体的方式或方法。隔膜的大小基于多个的可变因素。因此，基于这些或其它可变因素，隔膜的形状和大小在不同的实施例中可以不同。
隔膜可以具有任何厚度。但是，在一些实施例中，厚度的范围从0.002英寸至0.125英寸(1英寸＝2.54cm)。根据隔膜所用的材料，所需要的厚度可以变化。在一个实施例中，采用厚度范围从0.015英寸至0.050英寸的高延展性硅树脂。但是在其它实施例中，厚度可不同。
在该示范实施例中，隔膜是预制成包括在隔膜的至少部分区域为大致的圆拱形形状。再者，该圆拱的大小可基于上述的一些或更多的可变因素而不同。但是，在其它实施例中，隔膜可不包括预制的圆拱形状。
在该示范实施例中，隔膜圆拱是采用液体注塑法制成。但是，在其它实施例中，该圆拱可以采用压塑法制成。在替换实施例中，该隔膜基本上是平的。在另外的实施例中，圆拱的大小、宽度或高度可不同。
在不同实施例中，该隔膜可用各种方式和方法来固定在位。在一个实施例中，该隔膜是夹在盒的部位之间，在这样一些实施例中，盒的边缘可包括夹持隔膜的特征。在这个实施例的另一些中，该隔膜是用至少一个螺栓或另一种装置被夹在盒中的。在另一个实施例中，该隔膜为包覆在在一片塑料上成型的，然后该塑料被焊接或附接至盒。在另一个实施例中，该隔膜夹在中片和底片之间。尽管描述了一些将隔膜附接至盒的实施例，还可以使用任何附接该隔膜至盒的方法或装置。该隔膜，在一个替换实施例中，是直接附接在盒的一部分上。在一些实施例中，该隔膜在边缘比在隔膜的其它区域更厚，那里是隔膜被片夹持的位置。在一些实施例中，这个较厚的区域为垫圈，在一些实施例中，为O环，环或任何其它形状的垫圈。
在垫圈的一些实施例中，该垫圈与隔膜相连接的。但是，在其它实施例中，该垫圈是和隔膜分开的部件。在一些实施例中，该垫圈是用和隔膜相同的材料制成。但是，在其它实施例中，该垫圈是用和隔膜不同的材料制成的。在一些实施例中，该垫圈是用包覆成型将一个环制作在隔膜的周围。该垫圈可以是期望的任何形状的环或密封圈，以与荚泵壳实施例互补。在一些实施例中，该垫圈为一种压缩型垫圈。
由于刚性腔，荚泵具有基本稳定的容量。但在荚泵内部，第一和第二舱可以根据分隔该腔的弹性隔膜的位置而具有不同容量。将流体压入一个舱就会导致该腔另一个舱内的流体被挤出。但是，由于该弹性隔膜的存在，流体一般不能在荚泵直接相互接触。
因此，在一个实施例中，进行泵吸的荚泵的结构构成是用来接收第一舱内的控制流体，以及要被泵到第二舱内的流体。控制流体可以是任何流体，可以是液体或气体。在一个实施例中，控制流体为空气。将控制流体从荚泵抽出(如通过负压，或至少一个低于荚泵内的压力的压力)导致荚泵将流体(如血液，透析液等)吸入荚泵的另一个舱。类似的，将控制流体压入荚泵(例如从一个高压源)将导致荚泵排出流体。同样是通过控制第二舱的阀，流体可以通过第一阀被带入，然后由于控制流体的动作而通过第二阀被排出。
如另一个实例，一荚泵可用于流体平衡，如上面所讨论的透析液。在这些情况下，一种流体可以取代控制流体被导入荚泵的各个舱。如上所提到的，该荚泵的容量由于刚性腔而基本保持稳定。因此，当第一容量的流体被吸入平衡荚的第一舱，一相同容量的流体即被排出平衡荚的第二舱(假定流体在荚的运行条件下基本上不压缩)。因此，采用这种平衡荚，可以移动相同容量的流体。例如，在图5中，一平衡荚可让新鲜透析液进入第一舱而让用过的透析液进入第二舱；新鲜透析液和用过的透析液的容积流可以相互平衡。
在一些例子中，所采用的荚泵不包含分隔腔的弹性隔膜。在这些例子中，荚泵可作为混合腔使用。例如，图7A的混合腔189可以是这种荚泵。
图9显示的是一种荚泵的非限定性例子。这个图是被用在盒实施例中的气动控制阀的剖面视图。这里所用的“气动”意为使用空气或其它气体来移动弹性隔膜或其它隔膜。(值得注意的是空气只是作为例子来用，在其它实施例中，其它控制流体，如氮气(N2)，二氧化碳(CO2)，水，某种油等也可以使用)。采用了三个刚性片体，一个“顶”片91，一个中片92，以及一个“底”片。(术语“顶”和“底”只是用来指图9所示的方向。该阀实际上可以任何方向定向使用)。顶片和底片91，93可以是双面都是平的，而中片92上设有槽，凹部以及孔所界定的各种流体通道、腔和端口。一隔膜90与中片92一起界定了一阀腔97。气动压力通过气动端口96提供任一种力，或以正气压，使隔膜90顶住阀座99关闭阀，或以负气压吸入，使隔膜离开阀座打开阀。隔膜90、顶片91、以及中片92界定一种控制气体腔98。中片92之上形成一凹部，隔膜90即放在其中，从而在隔膜的一侧形成控制气体腔98在另一侧形成阀腔97。
气动端口96由中片的“上”表面形成的槽与顶片91一起界定。通过在盒的数个阀腔之间提供流体连通，阀可以被联在一起，使所有联在一起的阀可以由单一的气动源来同时打开或关闭。中片92的“下”表面形成的槽和底片一起界定了阀入口94和阀出口95。穿通中片92所形成的孔提供入口94和阀腔97之间(通过阀座99)以及阀腔和出口95之间的连通。
隔膜90设有一个加厚的边缘88，该边缘紧密地嵌入中片92的沟槽89。因此，在利用超声波将顶片91焊接至中片92之前，该隔膜90可以被放入并由该沟槽88固定，使隔膜对将两个片体超声焊接在一起不会有影响，所以隔膜不是依靠两个被超声焊接在一起的片体而只是靠将其以正确的方式固定到位。因此，该阀可以不需要靠公差非常严格的超声焊接而很容易制造。如图9所示，该顶片91可包括延伸至控制气体腔98的附加的材料，以避免隔膜90在离开沟槽89的方向被过多地推出，从而避免隔膜加厚的边缘88从沟槽89中越出来。
压力传感器可以用来监控荚中的压力。例如通过改变施加在腔的气动侧的气压，隔膜越过整个腔空间被循环吸回和推出。每一循环，当气动在荚中拉入真空时，流体通过流体入口端的上行阀吸入。然后当气动输送正压至荚时，流体按序被排出出口端和下行阀。
图10为荚泵的一个实施例的剖视图，该荚泵可以结合到流体控制盒的实施例中。在一些实施例中，该盒可以结合几种根据图9和10的构造技术制成的荚泵和阀。这些实施例中，图10的荚泵由组成图9的阀的同样三块刚性片体的不同部位组成的。这些刚性片体为“顶”片91，中片92，以及“底”片。(如上所述，术语“顶”和“底”只是指图9中所示的方向。)为组成荚泵，顶片和底片91，93可主要包括一起组成一个半球荚泵的半球部分。
隔膜109将荚泵的中心空穴分为一个接收泵入的流体的腔(泵腔)和另一个接收控制气体以气动致动该泵的腔(致动腔)。入口94让流体进入泵腔，而出口则让流体流出泵腔。入口94和出口95形成于中片92与底片93之间。气动压力通过气动端口106提供任一种力，或以正气压，使隔膜109顶向荚泵空穴的一面侧壁使泵腔容积最小(如图10所示)，或以负气压吸入，使隔膜移向荚泵空穴的另一面侧壁使泵腔容积最大。
在荚泵的一些实施例中，采用了各种结构，包括暴露在荚泵空穴中的一个或多个片体上开的槽。在其它优点以外，开槽可以防止隔膜堵塞流体或气体(或两者)流通道的入口或出口(或两者)。
隔膜109可以设有一个加厚的边88，它可以紧紧地固定在中片92的沟槽89中。因此，与图9的阀腔相类似，在利用超声技术将顶片91焊接至中片92之前，隔膜109可以被放在并固定在沟槽89中，所以隔膜不会干扰将两个片体超声焊接在一起，所以隔膜不靠两个片体被超声焊接，而只靠以正确方式固定在位。因此，荚泵可以不依赖需要严格公差的超声焊接技术而容易地制造。
图11A是显示一荚泵的压力致动系统110的一个实施例的示意图，正如图10所显示的。在这个例子中，空气被用来作为控制流体(例如，该泵是由气动致动)。正如所提到的，在其它实施例中，其它流体(如水)也可以被用来作为控制流体。
在图11A中，气动致动系统110交替地提供正负压至荚泵101的致动腔112的气体上。气动致动系统110包括一致动腔压力传感器114，一可变正压源阀117，一可变负压源阀118，一正压气体罐121，一负压气体罐122，一正压罐压力传感器115，一负压罐压力传感器116，以及一电子控制器119。
正压气体罐121给致动腔112提供控制气体的正压以迫使隔膜109移向使泵腔111处于其最小容积的位置(即令隔膜顶在刚性泵腔的侧壁的位置)。负压气体罐122给传动腔112提供控制气体的负压以迫使隔膜109向相反方移向令泵腔111处于其最大容积的位置(即令隔膜处于顶在刚性致动腔侧壁的位置)。
在该实例中采用了一种阀机构来控制这些罐121、122的每一个与致动腔112之间的流体流通。在图11A中，每一个罐采用了一个独立的阀；一正压源阀117控制正压气罐121和致动腔112之间的流体流通，而一负压源阀118控制负压气体罐122和致动腔112之间的流体流通。这两个阀由电子控制器119控制。(可选的，一个简单三通阀可以用来替换两个独立的阀117、118。)在一些情况下，正源阀117和负源阀118为可变限制阀，和二元开关(on-off)阀相反。使用可变阀的优势在下面讨论。
控制器119还从图11A所示的三个压力传感器接收压力信息：一个致动腔压力传感器114，一个正压罐压力传感器115，以及一个负压罐压力传感器116。正如它们的名字所暗示的，这些传感器分别测量致动腔112，正压气体罐121，以及负压气体罐122的压力。控制器119检测这两个罐121、122的压力以保证它们被正确施压(正向的或负向的)。可以采用一个或一些压缩式泵来获得这些罐121、122所要的压力。
在一个实施例中，在正常情况下，正压气体罐121所提供的压力强到足够一路迫使隔膜109顶向刚性泵腔侧壁。同样的，在正常情况下，负压气体罐122所提供的负压力(即真空)优选强到足够一路迫使隔膜109顶向刚性致动腔侧壁。但是在一些实施例中，这些罐121、122所提供的正负压是在足够安全的范围内，就是即使在正源阀117或负源阀118一路打开，作用在隔膜109上的正或负压也不能足以强到伤害患者。
在一个实施例中，控制器119监控来自致动腔压力传感器114的压力信息，并基于该信息，控制阀机构(阀117、118)一路迫使隔膜109直至其泵腔容积最小位置，并到达该位置之后将隔膜109一路拉回至其泵腔容积最大位置。
压力致动系统(包括致动腔压力传感器114，正压罐压力传感器115，负压罐压力传感器116，可变正压源阀117，可变负压源阀118，控制器119，正压气体罐121，以及负压气体罐122)整个地或几乎整个地位于隔离空间之外(图6的61)。在一些情况下，接触血液或透析液的部件可能位于隔离空间之内，使它们更容易被消毒。
荚泵的另一个压力致动系统110的例子描述于图11B。在这个例子中，荚泵101包括一泵腔111，一致动腔112，以及隔离这两侧的隔膜109。流体端口102和104给出了流体进入和流出泵腔111的通道，例如通过使用流体阀(未显示)。但是，在荚泵101中，流体端口102和104包括一种“火山”端口126，通常具有一高起的形状，这样当隔膜109触到该端口，隔膜能够形成对该端口的紧密密封。再如图11B所示的三通阀连接压力罐121、122。该三通阀123通过此例中的单个端口与致动腔112流体连通。
可以理解的是，其它类型的致动系统也可以用来前后移动隔膜，取代图11A-11B所示的两个罐的气动致动系统。
如前所述，图11A中的气动致动系统110的正压源阀117和负压源阀118最好是可变限制阀，和二元开关(on-off)阀相反。使用可变阀，作用在致动腔112和隔膜109的压力可以更容易控制，使其正好是罐121、122中的压力的一部分，而不是将罐的全部压力作用于隔膜。因此，相同的罐或者同一组罐可以被不同的荚泵使用，即使运行荚泵的压力可能从一个荚泵到另一个都不相同。当然，罐压力要比需要作用于各种荚泵的隔膜上的压力大，但是一个荚泵可以工作在，假说，一半罐压力，而另一个荚泵可以用同一个罐来致动，但是却以，例如说，四分之一罐的压力。因此即使透析系统中不同荚泵被设计在不同压力下工作，这些荚泵可以共享同一个或一组罐，但通过使用可变阀而仍然以不同的压力致动。荚泵使用的压力可以被改变来表明透析过程中可能发生或改变的情况。例如，如果通过系统管道的流由于管道扭曲而变窄，荚泵中使用的正负压中的一个或两个可能会提高，以便为增加的限制提供过补偿。
图12为显示如何用可变阀控制作用于荚泵上的压力的图。垂直轴代表压力，PR+和PR-分别表示正压和负压罐的压力(图11A中的121和122)，而Pc+和Pc-分别表示作用在荚泵隔膜上的正和负控制压力。如图12所能看见的，从时间T0至大约时间T1，将一正压作用于致动腔(从而将流体压出泵腔)。重复地减少和增加对由正可变阀(图11A中的117)导致的对流的限制，作用在致动腔的压力可以被保持在期望的正控制压Pc+左右。压力在期望控制压力附近以正弦曲线方式变化。一个与致动腔流通的致动腔压力传感器(图11A中的114)测量致动腔的压力，并将压力测量信息传递至控制器(图11A的119)，由该控制器依次控制可变阀，从而使致动腔压力在期望的控制压力Pc+附近变化。如果没有出错情况，隔膜被推向泵腔的刚性腔壁，从而到达行程终了。当致动腔的测量压力即使在可变阀产生的限制减小之后也不再下降时，控制器确定已到行程终了。在图12中，排出行程的终了出现在时间Ti左右。感测到行程终了时，控制器使可变阀完全关闭，从而使致动腔压力不至于升高得过于超过期望的控制压力Pc+。
正可变阀关闭之后，负可变阀(图11A的118)部分打开让负压罐从致动腔吸入气体，从而将流体抽入泵腔。如图12可见的，从刚过T1的时间至时间T2左右，一负压作用于致动腔。在排出(正压)下，上述行程，重复地减少和增加由负压可变阀对流的限制，可以使作用在致动腔的压力被保持在期望的负控制压力Pc-附近(比负压罐的压力低)。压力在期望的控制压力附近以正弦曲线方式变化。致动腔压力传感器将压力测量信息传递给控制器，然后由它依次控制可变阀，使致动腔的压力在期望的控制压力Pc-附近变化。如果没有出错的情况，隔膜被推向致动腔的刚性腔壁，从而到达(负压)行程终了。如上所述，当致动腔中测到的部分真空即使在可变阀产生的限制减小之后也不再下降时，控制器已到达行程终了。在图12中，抽吸行程终了出现在时间T2左右。当感测到行程终了时，控制器使可变阀完全关闭，从而使致动腔负压不至于升高得过于超过期望的负控制压力Pc-。一旦抽吸行程结束，正压可变阀可部分地开启，以正压开始一个新的排出行程。
因此，这个实例中的每个荚泵采用两个可变开孔阀来调节来自正压源以及进入负压的流。致动腔的压力被监控，一控制器利用测量到的压力来确定适当的指令给两个阀以达到致动腔所期望的压力。这种设置的一些优点在于填充和输送压力可得以精确控制在相应的压力限制下达到期望的流速，并且压力可以随着小的正弦信号指令而改变。该信号可以被监控以确定泵是否达到了行程终了。
另一个以这种方式使用可变阀而不是二元阀的优点在于，通过只部分地开启关闭可变阀，该阀可受较少的磨损和撕拉。二元阀一路开启也一路关闭的重复“冲击”会减少阀的寿命。
如测到行程的终了，且相关函数的积分值非常小，这可能表明行程咬合而没有恰当完成。通过查看该咬合是出现在填充时还是输送行程时可以区分上行咬合与下行咬合(在靠近行程的终了，隔膜贴近腔侧壁时，是难以发生咬合的)。图13A-13B描述了咬合的检测(当咬合检测到时腔压下降至0)。
在正常运行下，相关函数的积分值随行程进度而增加。如果该值保持很小或不增加，则行程或者很短(正如在阻抗很低的流或咬合的情况下)或者由于阀坏了或压力信号不对而使实际压力可能没有跟随期望的正弦压力。缺少相关性可被检测到并用于处理这些情况下的出错。
在正常情况下，当流量控制器运行时，控制环路可针对流速的任何变化来调整压力。如果在流有机会达到目标速率之前，回路的阻抗急剧升高以及压力极限达到饱和，该流控制器就不能将压力调整到更高以达到期望的流速。如果路线部分堵塞，就可能出现这些情况，例如血液在回路中形成凝块时。没有达到目标流速时的压力饱和可以被检测到并用于处理错误。
如果阀或气动有问题，例如阀流体泄漏或噪音压力信号，在行程上会有连续不确定的波纹，行程终了算法可能由于看不到压力波纹中足够的变化而检测不到行程的终了。出于此原因而增加了安全检查，以检测完成一个行程的时间是否超过了。这个信息可用于处理错误。
在一个双泵中，例如图3A的泵13，两个泵腔可以相反方向循环产生泵吸循环。相位关系可以从0°(两个腔以相同方向运动)到180°(两个腔以相反方向运动)中选择。相位运动在某些情况下可以稍有改动，因为也许可能不能令两个腔同时以相同方向运动；这样做可使两个输入阀或两个输出阀同时打开，而不能正确测到行程的终了。
选择180°的相位关系会产生进入及流出荚的连续的流。当连续流是期望的时候，这是正常的泵吸模式。将相位关系设置为0°对单针流是有用的。荚先由针填充，再输送至同样的针。在0°至180°之间的相位运行，可用来实现贯穿透析仪的推/拉关系(透析过滤/连续回冲)。图8A-8C为显示这种相位关系的示意图形。
荚泵可控制通过各种子系统的流体的流量。例如，可以在DC压力指令中加入正弦压力波形来形成对荚泵的指令压力信号。当隔膜移动时，荚中的压力跟随该正弦指令。当隔膜运行到与腔壁接触而不能再移动时，荚中的压力保持恒定而不再跟随正弦输入指令。遵从荚的压力信号指令的差异可用于检测到行程的终了。从行程终了信息，可以算出每个行程的时间。知道荚的容积和完成一个行程的时间，就可以确定每个荚的流速。该流速被反馈到PI回路中，以便计算下一行程所需要的DC压力。
可选择正弦输入的幅度，使其可以大到足够使实际压力合理地跟随指令，并小到足够，从最小DC泵压上减掉它并作用于荚上时，压力可足以使隔膜在期望的运行条件下移动，这些条件包括流体粘度、头部高度以及流体回路阻力。为了能够可靠检测行程终了，正弦输入的频率是凭经验选择的。每行程具有更多的正弦波循环数，行程终了的检测算法就更精确。
为了检测跟随荚压力指令中的变化，荚中的压力信号被送到一交叉关联过滤器。该交叉关联过滤器的取样窗口的大小与输入正弦波周期相等。对于窗口中的每一个取样，其指令压力信号乘以实际压力的前一个取样，并加到前一个关联值上。然后窗口转过一帧并重复该程序。然后对所得结果求微分并通过一二阶滤波器，其角频率与输入正弦波频率相同，阻尼率为1。滤波器的作用是作为带通滤波器，在输入正弦频率隔离关联信号。然后将滤波器输出值的绝对值通过二阶低通滤波器，其频率与正弦波频率相同和阻尼率为3.0。第二滤波器用于对微分信号积分并减少结果信号中的噪音。如果两个信号关联，则所得滤波值大。如果两个信号不关联(例如在行程终了)，则所得滤波值小。当滤波得到的交叉关联信号下降至低于某个特定阈值，或者当信号下降整个行程最大值的一个百分数时，即可以检测到行程终了。为调整特定泵吸情况下的性能，这个阈值或下降百分数可作为压力或流速的函数而变化。
由于行程终了算法通常需要一个周期的正弦波纹来检测行程终了，尽量缩短周期时间(最大化正弦波频率)可减少行程程终了的延迟。控制器不能很好地跟踪低压、高频流。较低压力行程倾向于具有较低的流速，因此行程终了的延迟为总行程时间一个较少的百分比。为这个原因，对低压行程频率可以降低。正弦波的频率可调整为输送压力的线性函数。这保证在行程最短时延迟最小。当期望压力的正弦波频率改变时，交叉关联函数的滤波器也必须调整。滤波器被设置为基于该变化的频率连续计算滤波系数。
荚腔中的压力还可以利用两个可变螺管阀来控制；一个将充气室连接至高压源，第二个将充气室连接至低压(或负压)槽。螺管阀倾向有大的死带区，所以在控制器加上非线性补偿期来进行补偿。
图14所示为一种控制算法实例的图解。这个例子中的控制器为一个标准离散PI控制器。该PI控制器的输出分为两路，一路是源阀的，一路至漏阀。每一路加上一个补偿量，来补偿阀的死区。然后以所得出的指令将阀限制为大于零(对于漏阀是在倒转之后)。
补偿量在源阀情况下是正的，在漏阀情况下是负的。结果是，两个阀正好在误差达到零的时候被激活。这些补偿确实提高了控制器的轨迹跟踪和抗干扰能力，但也可导致两个阀在稳定状态时的泄漏，如果指令补偿略大于阀的实际死带。如果是这种情况，阀在稳定状态下会有相等和相对等的泄漏质量流量。
控制系统空转时，为消除这种泄漏质量流量，可加入一种“能量节约”模块，如果误差期的绝对值保持小的值一段时间则关闭该阀。这类似在伺服马达中采用机械刹车的原理。
现参考图15，这个例子中的控制器使用一种标准离散PI调节器；显示了该PI调节器的图。积分器可被限制成指令饱和时防止缠绕。积分器总是能够退绕。因为填充行程和输送行程荚内的空气量不同，荚对填充行程和输送行程的反应可以有非常大的不同。比例增益针对填充行程和输送行程的不同调整更有利于对不同荚反应的微调。
对PI调节器的饱和极限的选择应考虑要加到结果中的补偿量。例如，如果阀在12V饱和并且在PI回路之后将加入一个5V的固定补偿，PI回路的饱和极限应设定在7V。这个正负饱和限制可能由于源阀和漏阀中的不同死带而不同。
在填充行程中，上行流体阀被关闭而下行流体阀被打开让流体流入腔室。在输送行程中，上行流体阀被打开而下行流体阀被关闭让流体流出腔室。在行程终了，直至下一行程开始前，两个流体阀都关闭。
正如所讨论的，在某些方面，荚泵可以通过控制流体，例如，空气，氮气，水，油等来操作。可以选择相对不可压缩的流体，在一些情况下，选择相对便宜及/或无毒性的。控制流体可以利用一系列管道或是合适的管路引导到系统的泵中。控制器可以通过各个管道或管路来对控制流体的流动进行控制。在一些情况下，控制流体在不同管道或管路中可保持不同的压力。例如，一些控制流体可以保持在正压(即大于大气压力)，而一些控制流体可保持在负压(低于大气压力)或甚至是零压力(即真空)。作为一个特定的非限定性例子，如图11A中所描述的那一种荚泵可以通过控制器操作控制流体来进行控制。如前面所讨论的，在一个泵吸循环的不同位置，控制器(119)可以打开和关闭阀(如阀117和118)使荚泵的气动侧暴露至正压(121)或真空压(122)。
另外，在某些实施例中，控制器(一般为电子的)还可以与各种流体回路保持分开，这样，在控制器和各种流体回路之间没有电接触，即使控制流体(如空气)可以在控制器和各种泵之间通过。这种结构具有许多优点，包括便于维护(控制器和各种回路可以相互独立维修)。在一个实施例中，流体回路可以被加热至消毒温度和/或暴露至相对高的温度或其它起消毒作用的严苛条件(如辐射)，而电子控制器(一般更为精密的)不暴露于这种严苛的条件下，并且可能以隔离墙(例如“防火墙”)或类似的来保持分隔。
因此，在一些实施例中，系统可包括一“冷的”部分(这部分不加热)，以及一“热的”部分，这部分可以被加热，例如为了消毒的目的。冷的部分可以通过隔热层与热的部分相隔离。在一个实施例中，该隔热层可以是模制泡沫隔热层，但在另一些实施例中可以是任何类型的隔热层，包括但不限于喷沫隔热层或从片体切割而成的隔热层。
在一些情况下，“热的”部分可加热至相对高的温度，如“热的”部分可被加热至足够对处于“热的”部分中的元件进行消毒的温度。由于很多电子元件不能超过50℃以上而不至失灵或其它不利结果，在一些实施例中有益地将电子元件与其它要消毒元件相隔离。因此，在一些情况下，这些需要被消毒的元件要放在“热的”部分，而不能加热至这种温度的元件则要放在“冷的”部分。在一个实施例中，该冷的部分包括一循环系统，如一个风扇和/或一个让空气流入及流出冷盒的格栅。
全部，或部分“热的”部分可被围在隔热层中。在一些情况下，隔热层可以延伸至覆盖到达“热的”部分的进入点，例如，门、端口、垫圈之类的。例如，当“热的”部分被密封，在一些情况下，隔热层可完全包围“热的”部分。
“冷的”部分中所存在的元件的非限定性例子包括电源、电子元件、电缆、气动控制、或者类似的。在一些情况下，至少一些流入及流出“热的”部分的流体可能通过“冷的”部分；但是，在另一些情况下，流体可以不经过“冷的”部分，但通过“热的”部分。
“热的”部分中所存在的元件的非限定性例子包括盒(如果存在)，流体管线，或者类似物。在一些情况下，“热的”部分还可包括一些电气元件。这些包括，但不限于，加热器。在一个实施例中，加热器除了流体之外，还可用来加热热盒本身(见，例如图3A的加热器72)。在一些实施例中，加热器加热整个“热的”部分达到所要的温度。
在一个实施例中，“热的”部分包括一些或全部流体管线。另外，在一些情况下，“热的”部分可包括，但不限于，温度和电导率传感器，血液泄漏传感器，加热器，其它传感器，开关，紧急照明，或类似物。
在一些例子中一歧管可以从“冷的”部分过渡到“热的”部分，如空气歧管或其它控制流体歧管。
将元件分在“热的”和“冷的”部分可提供几项优点；这些包括但不限于：延长电气元件寿命、可靠性、或效率。例如，通过将元件分在“热的”和“冷的”，整个热盒可以进行加热。这可以允许更有效使用热量，而成为更节省能源的系统。这还可允许使用标准的，买来就用的电气元件，而降低成本。
在一些实施例中，用于控制泵、阀等的控制流体为空气，而空气可以通过一个或多个空气压缩机的操作带入到系统中。在一些情况下，空气压缩机在系统中可以保持与血流通道和透析液流通道分开，且来自空气压缩机的空气可以通过各种管道、管路、管线、或类似的带入到各种泵中。例如，在一个实施例中，采用一个气动接口从空气压缩机将空气引导到一系列与各种泵或腔室流体连接的管道或管路。
如图16所见的非限定性例子，显示了根据一种实施例的双壳装置的代表示意图。这个装置可有利地与包括许多气动致动泵和/或阀的盒一起使用。如果盒中的气动致动泵和/或阀的数量足够多，包含这些泵及阀的盒就会很大，而且用到的压力也很大，可能难以适当地密封和定位所有的泵及阀。这个困难可以利用两个或多个不同壳体来缓解。阀和泵(如荚泵42)位于主壳41中，从那里连接管道45从气动端口44引出来。主壳41还设有入口和出口管道43，让液体流入及流出主壳。连接管道45提供设在该主壳41中的阀和泵与一个较小的、设有相对于各管道的气动接口47的辅助管道支撑壳46之间的气压流通。利用这个较小的管道固定壳46，比起将气动致动直接作用于较大的主壳来说，更容易实现所有气动接口47与基座插头的正确的定位及密封。
在一组实施例中，控制流体(如空气)可以用一个或多个供应罐或其它压力源供应到系统。例如，如果使用两个罐，一个供应罐可以为正压贮罐，在一个实施例中，其设定点为750mmHg(表压力)(1mmHg大约为133.3帕)。另一个供应罐可以是真空或负压贮罐，在一个实施例中，其设定点为-450mmHg(表压力)。这个压力差可以用来，例如，在供应罐和所要求的荚的压力之间，使得对荚泵的可变阀的准确控制得以允许。供应压力极限可基于最大压力来设置，即可以在患者血流量泵加上一些余量来设置，以提供足够控制可变阀的压力差。因此，在一些情况下，这两个罐可以用来向整个系统供应压力和控制流体。
在一个实施例中，两个独立压缩机服务这两个供应罐。罐中的压力可以利用任何适当的技术来控制，例如，用简单的bang-bang控制器(一种存在两种状态的控制器，即，在一种开或打开状态，以及一种关或关闭状态)，或者以更成熟的机构，根据各实施例。bang-bang控制器作为一个例子，对于正压罐，如果实际压力小于期望的压力减一个滞后，服务正压罐的压缩机被打开。如果实际压力大于期望压力加一个滞后，服务正压罐的压缩机被关闭。同样的逻辑也作用于真空罐并控制真空压缩机，除了滞后项的符号是相反的以外。如果压力罐没有被调节，压缩机关闭，阀关闭。
减小滞后带的大小可以达到对压力罐更紧密的控制，但是这将导致压缩机更高的循环频率。如果需要对这些贮罐紧密控制，可以将bang-bang控制器替换为PID控制器，并在压缩机上使用PWM信号。其它控制方法也是可能的。
然而，其它压力源可以用在其它实施例中，并且在一些情况下，可以使用多于一个正压源和/或多于一个负压源。例如，多于一个正压源可以用来提供不同正压(如1000mmHg和700mmHg)，以此来使泄漏最小化。负压的一个非限定性例子为-400mmHg。在一些情况下，负压源可以是一个真空泵，而正压泵可以是有一个空气压缩机。
本发明的某些方面包括各种传感器；例如，在此所描述的本发明各种实施例中，可以利用的处理流体的系统和方法包括传感器设备系统，其包含一传感器歧管。这种实施例的例子可包括诊断、治疗、或各种医学情况改善的系统和方法，包括系统及方法实施例，其涉及对各种生物液体和/或治疗剂的泵吸、测量、测定、控制、及/或分析，例如各种形式的透析、心脏搭桥，以及其它类型的体外治疗。进一步的例子包括流体处理和制备系统，包括水处理系统，水蒸馏系统，以及制备流体的系统，包括利用流体的诊断、治疗、或各种医学情况的改善，例如透析液。
这里所描述的本发明的实施例的例子包括透析系统和方法。更特别的，这里所描述的本发明的实施例的例子包括血液透析系统和方法，如2007年10月12日提交的申请号为11/871,680题为“泵盒”(代理文号：DEKA-019XX)的美国专利申请；或同日提交题为“盒系统整合装置”(代理文号：F62)的美国专利申请，援引于此参考。
在这些系统和方法中，利用一个或多个传感器歧管可以让对象介质从一种环境移到另一种更有利于获得传感器读数的环境。例如，盒歧管可被包含在一个区域，这个区域较少受各种环境条件如温度和/或湿度影响，这是不利于传感设备如传感探头的。做为选择，传感设备及传感设备系统可能很精密并且可能比其他系统元件更易于出故障。利用传感器歧管将传感设备及传感设备系统与系统其它元件相分离可以在对系统其它元件只有最小影响的情况下检查、校准、修理或更换传感设备及传感设备系统。这种对系统其它元件只有最小影响的情况下检查、校准、修理或更换传感设备及传感设备系统的能力在连同整合的盒系统及方法一起使用时是很有利的，这种整合的盒系统及方法描述于同日提交题为“盒系统整合装置”的美国专利申请(代理文号：F62)。或者，传感器歧管比系统其它元件可以更频繁或更少被替换。
参考图53-58，显示了示例的传感器歧管的各种实施例。一种或多种对象介质，如这些示范实施例中的液体，可包含于或流经盒歧管4100。例如一种对象介质通过预成型管连接器4101进入盒歧管4100并通过预成型管连接器4102流出盒歧管。在管连接器4101和4102之间，有个通过该盒的流体通道(图54中最清楚显示的为流体通道4225)。同样地，流体通道(分别如图54所示的流体通道4223、4220、4222、4224、以及4221)延伸于管连接器组4103和4104之间；4105和4106之间；4107、4108、以及4109之间；4110和4111之间；以及4112和4113之间。在某些实施例中，每个流体通道包含不同成分或特性的对象介质。在其它实施例中，一个或多个流体通道可包含相同或相似的对象介质。在某些实施例中，相同对象介质可同时流经多于一个流通道以检查和/或校正与这些流体通道相关的传感器设备系统。
现参考图55，在这些传感器歧管4100的示范实施例中，这些传感器歧管4100可以与这里所描述的传感器设备及传感器设备系统一起使用，盒包括一顶片4302和一基座4301。流体通道中，诸如延伸于管连接器4101和4102之间的流体通道4225(于图54所示)延伸于基座与顶片之间。盒可以由各种材料构成。一般，在各种示范实施例中，所用的材料为固体及非弹性的。在优选的实施例中，这些片体由聚砜构成，但在其它实施例中，这些盒由任何其它固体材料制成，而在示范实施例中，由热塑性材料构成。传感器歧管4100的一些实施例可利用同日提交题为“盒系统整合装置”(文号：F62)的美国专利申请所描述的系统和方法。
再参考图55，与这里所描述的传感器设备及传感器设备系统一起使用的传感器歧管的一些示范实施例中，传感器歧管4100还可包括印刷电路板(PCB)4304及一个PCB盖4305。各种不同实施例中还可包括连接器4303(还显示于图53和56B)，用于机械连接盒歧管4100至系统，例如血液透析系统。盒歧管4100还可利用各种方法来将各层传感器歧管4100固定在一起成为一个单元。在各种不同实施例中，如图43所示，连接器4306(也显示于图56B)，在一个实施例中为螺丝，但在另一些实施例中可以利用任何连接方式，但是以任何本领域一般技术人员已知的方式，如其它类型的螺丝、焊接、夹子、夹具、以及其它类型的化学及机械粘接可以被采用。
现参考图56A，在传感器歧管4100的示范实施例中，管连接器，如管连接器4401，用来将对象介质带入或带出流体通道4402。传感探头，如伸入至流体通道4402中的传感探头4404被结合于传感器歧管4100，以判断包含于或流经传感器歧管的特定流体通道中的对象介质的各种性质。在各种不同实施例中，一种传感探头可以被用来感测对象介质温度和/或其它性质。在另一个实施例中，两种传感探头可以用来感测对象介质的温度和/或电导性和/或其它性质。在还有另一些实施例中，可包括三种或更多传感探头。在一些实施例中，可以利用一种或多种主要在这里描述的类型的温度和电导性传感探头的组合。在另一些实施例中，电导率传感器和温度传感器可以是现有技术中任何电导性或温度传感器。在一个实施例中，电导传感器元件(或传感器头)为石墨棒。在另一些实施例中，电导率传感器元件为不锈钢、钛、或任何其它类型一般用于(或能够用于)电导测量的材料。在某些实施例中，电导率传感器包括一自传感器头传递信号至传感器机构、控制器或其它装置的电连接。在各种实施例中，温度传感器可以是任何通常用于(或能够用于)感测温度的温度传感器。
再参考图56A，传感探头4404电连接至PCB 4405。在某些实施例中，利用一种导电环氧树脂设在传感元件4404和PCB 4405之间以保证适当的电连接，尽管本领域一般技术人员已知的其它方法也可以用来获得传感器元件4404和PCB 4405之间适当的电连接。图中所示PCB 4405设有边连接器4406。在各种实施例中，边连接器4406可以用来将传感器信息从盒歧管4100传递给主系统。边连接器4406可以连接至一种介质边连接器(如图58所示的介质边连接器4601)。在各种实施例中，介质边连接器4601可以安在血液透析仪中(未显示)。在这些实施例中，导轨4310和4311(如图55所示)可用来辅助边连接器4406与介质边连接器4601的连接。各种实施例还可包括连接器4303(如图53、55和56B所示)，可用来机械连接盒歧管4100至系统，例如血液透析系统。
再参考图56A，显示了气阱4410。在某些实施例中，气阱，如气阱4410，可用来捕获及净化系统中的空气。如图54中显示最为清楚的，对象介质可在传感器歧管4100的连接器4107与4109之间流经流体通道4222。由于对象介质流在流体通道4222转弯处(靠近管连接器4108)放慢，空气可以通过连接器4108从对象介质中去除。
现参考图56B，显示了PCB盖4305。PCB盖4305可以通过连接器4306连接至传感器歧管4100。边连接器4406也显示了。
根据某些实施例，传感器歧管4100对于流体流的控制是被动的。在这些实施例中，传感器歧管4100不包含控制对象介质流的阀或泵机构。在这些实施例中，对象介质流可以被传感器歧管4100外部的流体控制装置来控制。在其它实施例中，该传感器歧管可包括本领域一般技术人员通常会使用的一个或多个机械阀，气动阀或其它类型阀。在这些实施例中，传感器歧管可包括本领域一般技术人员通常会使用的一个或多个泵机构，包括气动泵机构，机械泵机构，或其它类型的泵机构。这些阀和泵机构的例子可包括提交于2007年10月12日申请号为11/871,680题为“泵盒”(代理文号：DEKA-019XX)的美国专利申请；或者同日提交题为“盒系统整合装置”(代理登记号：F62)的美国专利申请。
现参考图57，显示管连接器4401于基座4301中。显示了顶片4302和连接器4303。传感探头，如传感探头4501，穿过顶片4302伸入流体通道4503。传感探头4501可以是各种类型的传感器，包括这里主要描述的传感探头实施例。
传感探头，如传感探头4501，可以是全部相同的，可以是基于所要执行的功能各别选自于各种不同传感器，或者同样的探头可以基于所要执行的功能而个别改造的。同样，流体通道的结构，例如流体通道的长度以及流体通道的形状，可以根据所要执行的功能来选择。以举例方式，为检测对象介质在流体通道内的温度，可以采用一种温度传感器，例如热敏元件。再者，以举例方式，为测量对象介质的电导性，可以采用一种设计成既能测量温度又能电导性的传感探头，也可以采用一种设计成只能测量电导性的传感探头。在其它实施例中，可以采用两个或多个都设计成可测量温度和电导性的传感器探头。在这些结构的各种实施例中，以举例方式，可以有第二温度传感器但并不用于正常运行时，或者可以用第二温度(传感器)来做冗余温度测量，或者用该第二温度(传感器)来做冗余温度测量。
再参考图57，显示了带有电连接4503的PCB4502。如图58进一步所示，显示了带有连接传感探头(图45中示为4501)的电连接4603的PCB4602。PCB4602还包含连接顶片(在图57示为4305)的孔4604。在某些实施例中，电连接4603固定在或制作在带有气隙4606的PCB4602上。在这些实施例中，通过允许传感器歧管4100上各种元件的收缩和扩张减少对PCB 4602的影响，气隙4606可以用来对传感探头450和PCB4602之间的电连接提供保护。
参考图58，还显示PCB4602带有边连接器4605。如上所述，边连接器4605可以与边连接器接收器4601相接，边连接器4601连接至系统，例如血液透析系统，传感器歧管4100则与系统相接。
图53-58中所示的示例性传感器歧管4100的各种实施例可以与描述于美国专利申请号为11/871,680提交于2007年10月27日题为“泵盒”(代理文号：DEKA-019XX)中的血液透析系统及方法，或者同日提交题为“盒系统整合装置”(代理文号：F62)中的血液透析系统及方法一起使用。在某些实施例中，传感器歧管4100包含图59中所示的所有温度和电导率传感器。图59所绘的流体示意图，是根据上述作为参考的专利申请中描述的本发明的实施例。
以举例方式，在各种实施例中，图59中处在位置4701的对象介质的温度和电导性可以利用传感器歧管4100来确定。在这些实施例中，对象介质通过流体通道4220(如图54所示)流入管连接器4105(如图53所示)并在管连接器4106(如图53所示)流出。对象介质的电导性由两个伸入流体通道4220的传感探头(未显示)来测量，其中至少一个被设置成包括一温度传感元件，例如热敏电阻。对象介质的电导性测量或温度测量可以用来确定和/或关联各种血液透析系统的使用信息。例如在各种实施例中，在图59中的位置4701，对象介质可包括水，在水中加入碳酸氢盐溶液。对象介质在4701位置的电导性可以用来确定是否有适当数量的碳酸氢盐在位置4701之前加入。在某些实施例中，如果电导性测量值偏离了预设的范围或偏离了预设测量值多于一个预设的量，则对象介质可能未包含适当浓度的碳酸氢盐溶液。在这种情况下，在某些实施例中，血液透析系统可以发出警报。
再者，以举例方式，在各种实施例中，对象介质在图59所示的位置4702的电导性可以利用传感器歧管4100来确定。在这些实施例中，对象介质通过流体通道4221(如图54所示)流入管连接器4112(如图41所示)并在管连接器4113流出(如图53所示)。对象介质的电导性以伸入流体通道4221的两个传感探头(未显示)来测量，其中至少一个设成包括一温度传感元件，如热敏电阻。对象介质的电导性测量值或温度测量值可以用来确定和/或关良各种血液透析系统的使用信息。例如各种实施例中在图59所示的位置4702，该对象介质可包括水，在水中加入碳酸氢盐溶液，再加入酸性溶液。对象介质在位置4702的电导性可用来确定在位置4702之前是否加入了适当量的酸性溶液(以及前一步骤的碳酸氢盐溶液)。在某些实施例中，如果电导性测量值偏离一预设范围或者偏离一预设测量值超过一预设量，则对象介质可能未包含适当浓度的酸性溶液和碳酸氢盐溶液。在这种情况下，在某些实施例中，血液透析系统可以发出警报。
还是以举例方式，在各种实施例中，对象介质在图59所示的位置4703的温度和电导性可以用传感器歧管4100来确定。在这些实施例中，对象介质可通过流体通道4222(如图54所示)从管连接器4107(如图53所示)流入或流出，并从管连接器4109(如图53所示)流入或流出。如这里所描述的，空气在它通过流体通道4222的弯道时可以从对象介质中消除。在这种情况下，一部分对象介质可能通过管连接器4108被排出到排泄口，从气阱带走气体。对象介质的电导性可以通过两个伸入流体通道4222的传感探头(未显示)来测量，其中至少一个设置成包括一个温度传感元件，例如热敏电阻。对象介质的电导性测量值和温度测量值可以用来确定和/或关联各种血液透析系统的使用信息。例如在各种实施例中，图59中位置4703的电导性测量值可以用来与透析仪的净空相关联。在这些情况下，在某些实施例中，这些信息可以随后被送到血液透析系统。
再者，还是以举例方式，在各种实施例中，对象介质在图59所示位置4704的温度可以用传感器歧管4100来确定。在这些实施例中，对象介质流通过流体通道4223(如图54所示)流入管连接器4103(如图53所示)并流出管连接器4104(如图53所示)。对象介质的温度由伸入流体通道4223的一个或多个传感探头(未显示)测量。对象介质在4704位置的温度测量值可以用来确定和/或关联各种血液透析系统的使用信息。例如，在图59所示的位置4704的各种实施例中，对象介质的温度是在加热装置4706下游确定的。如果该温度偏离预设的范围或者偏离预设值超过预设的量，则血液透析系统会发出警报。例如，在某些实施例中，对象介质可通过加热装置4706进行重复循环直至对象介质的温度落在预设范围内。
再者，还是以举例方式，在各种实施例中，主介质在图59所示位置4705的温度和电导性可以用传感器歧管4100来确定。在这些实施例中，对象介质流通过流体通道4224(如图54所示)流入管连接器4110(如图53所示)并流出管连接器4111(如图53所示)。对象介质的电导性由两个伸入流体通道4224的传感探头(未显示)来测量，其中至少一个被设置成包括一个温度传感元件，如热敏电阻。对象介质的电导性测量值或温度测量值可以用来确定和/或关联各种血液透析系统的使用信息。例如，位置4705的温度及电导性测量值可以用来作为进一步的安全检查以确定在对象介质到达透析仪4707因而也就是患者之前，其温度、电导性、以及通过关联，其成分是否在可接受的范围之内。在某些实施例中，如果温度和/或电导性测量值偏离预设范围或者偏离预设测量值超过一预设量，则血液透析系统会发出报警。
对于在此所描述的各种实施例，该盒可以由任何材料制成，包括塑料和金属。该塑料可以是弹性塑料、刚性塑料、半弹性塑料、半刚性塑料、或这些的任意组合。在这些实施例中一些该盒包括一个或多个热井。在一些实施例中，一个或多个传感探头和/或一个或多个其它传送关于这种对象介质的一个或多个特征的信息的装置与该对象介质直接接触。在一些实施例中，该盒设计成保留具有一定流速或压力的流体。在另一些实施例中，该盒的一个或多个舱被设计成保留大部分迟滞的介质或即使介质有流动时保留在管道中的介质。
在一些实施例中，该传感器装置的使用可以基于需要令对象介质与传感探头分开的。但是在另一些实施例中，该传感探头在温度、电导性、和/或其它的传感是与对象介质直接接触的。
本发明的另一方面主要是指上述系统的方法和运行。例如，一血液透析系统可能进行预灌、流平衡、清空、去除空气、消毒、等等。
一组实施例主要是涉及以一种流体对系统进行预灌。做预灌的流体首先被导入一透析液罐(例如：透析液罐169)。然后首先将透析液罐169的流体冲入超滤器73中对超滤器73进行预灌，然后从出口管线731通过废弃管线39流出至排泄口，如图17A中深黑线所示。超滤器73中存在的任何气体自然地升入预灌口并被冲到排泄口去。
接下来，如图17B所示，平衡回路和引导回路的泵159通过将流体冲过超滤器73，经过平衡回路，再流到排泄口外的方式来预灌。泵159通过令流体向前(通过超滤器至排泄口)的流动而预灌。进入透析仪14的气体形成气泡升至透析仪上层和通过透析仪出口排到排泄口外。
接下来，血流泵和管路由循环流体通过血流回路和气阱，再通过管路67返回引导回路来进行预灌。如图17C可见，流体流经超滤器和透析仪，迫使流体通过气阱并下降至排泄口。气阱捕获在血流回路中循环的气体并将它送至排泄口。当空气监测器不再监测到空气(并且令一些额外的流体通过系统，作为安全余量)时，预灌即停止。
另一组实施例涉及向系统加入空气，如清空系统的各种流体。例如在一种操作中，令透析液罐清空。透析液罐169的出口226开启，而泵159用于从透析液罐泵吸流体至排泄口，直至在泵159(如下所述)测到空气。这如图19所示。
在某些实施例中，也有将空气泵吸到平衡回路。这如图20所示。透析液16的出口226打开，使空气可以进入透析液罐。泵159用来从超滤器73外部泵吸气体。这个空气压力将超滤器外面的流体换到其内部，然后令其流过透析仪和下降至排泄口。在这个操作中，泵159和超滤器外侧将充满空气。
另外，空气可以通过抗凝血剂泵80吸入到血流回路中，如图21A所示。空气首先被带入荚泵23(图21A)，然后从荚泵被引导至动脉管线203并下降至排泄口(图21B)，或者至静脉管线204(通过透析仪14)再下降至排泄口(图21C)。
在一组实施例中，进行完整性测试。因为超滤器和透析仪是由隔膜材料构成，隔膜材料湿了以后不容易让空气通过，用水对过滤器进行预灌可以进行完整性测试，然后在过滤器一侧加压。在一个实施例中，血流泵的其中一个设有一个空气出口，因此，该泵腔可以用来泵吸空气用于完整性测试。这个实施例利用了较大泵的优点。空气压力将所有水冲过过滤器，一旦水被置换气流即停止。但是，如果气流继续，隔膜破裂则必须被更换。因此，系统以水来预灌。首先，混合回路先预灌以消除透析液罐之前的气体。然后接下来预灌超滤器的外侧，因为超滤器不会将水通到平衡回路直至外侧完成预灌。接下来预灌平衡回路透析仪。最后，将水冲过透析仪对血流回路进行预灌。
混合回路首先利用泵183冲水进行预灌，通过管线281和碳酸氢盐源28，再通过各个泵和通过管线186至透析液罐169。透析液罐169开孔，所以空气被冲出来成为气泡跑到上层并通过出口226逸出。一旦空气被预灌至透析液罐169外，该罐被水充满，然后预灌流继续从透析液罐流过超滤器73至排泄口。这可见于图22A。然后水如前面所讨论的那样进行预灌(见图17)。接下来，血流荚泵23被来自透析液罐169的水填充，如图22B所示，而此时平衡泵15清空，如图22C所示。
该测试可以利用血流泵来将透析仪14各腔的水冲至平衡泵腔15，平衡泵腔15开始清空(图22C)并对大气开口，使它们在透析仪的透析液侧呈大气压，见图22D。各个血流回路腔用特定的压力进行输送，并判断行程终了以确定流速。
另一个完整性测试是超滤器流测试。在这个测试中，透析液罐填充水，超滤器通过自透析液罐经超滤器和外管线731泵吸水来进行预灌，而水通过超滤器泵吸，控制流速，监控维持流所需的输送压力。
另一组实施例涉及对系统的消毒和冲洗。这个程序去除治疗过程中累积起来的任何材料，并杀灭任何活病原体。典型地，采用加热，但在一些情况下，可增加一道消毒。水用透析液罐保存并随着水的流失进行补充。
图23显示了一种再循环流通道。沿着这个流通道的流基本上是连续的，并利用管道67将血流回路连接至引导回路。该主流通道用加热器72加热，该加热器用来提高该再循环流通道内的水温，例如，达到一个可以杀灭任何可能存在的活病原体的温度。大部分水是重复循环的，尽管一些被转向排泄口。注意在这个例子中管线48和731保持开启以保证这些管线被适当地消毒。另外，经过超滤器73的流通道可以定期选择自超滤器通入净化空气，和/或提供重复循环流通过这个通道。温度传感器(如传感器251和252)可以用来保证达到适当的温度。这种传感器的非限定性例子可见于同日提交的题为“传感器设备系统、装置及方法”(文号：F63，现申请号为12/038,474)的美国专利申请中，援引于此参考。
在一组实施例中，系统以透析液进行预灌，如下所述。在这个操作中，荚泵280被水填充(图24A)，然后水向后冲过泵183从碳酸氢盐源28的上层驱除空气。空气被收集在荚泵282中。见图24B。接下来，荚泵282中的空气经过荚泵280和管线186被排出至透析液罐169。透析液罐169的出口226打开，使空气可以离开系统(图24C)。另外，可以从酸源29泵吸酸。来自碳酸氢盐源28的碳酸氢盐浓缩液和水混合。泵183用来提供足够向碳酸氢盐源28充水的水压，如图24D所示。
然后测量酸和碳酸氢盐溶液(以及氯化钠溶液，如果有一个独立的氯化钠源存在)与进入的水一起制备透析液。传感器178和179用来保证各种成分与水的部分混合是正确的。不符合规范的透析液被清空至排泄口，而好的透析液被泵入透析液罐14。
在另一组实施例中，对抗凝血剂泵进行预灌。对该泵的预灌从肝磷脂泵及其流通道中清除空气，并保证抗凝血剂瓶中的压力可接受。抗凝血剂泵可设计成泵腔中的空气流入到该瓶中。该测试是通过关闭所有抗凝血剂泵的流体的阀，测量外部容积，将FMS室改为真空，打开阀从瓶中吸入到泵腔，测量外部容积(再一次)，将FMS室充满压力，打开阀将流体冲回至瓶中，然后测量外部容积(再一次)。由流体流导致的外部容积的改变对应于泵腔已知的容积。如果泵腔不能从瓶中充入，说明瓶中的压力太低并应该泵入空气。相反，如果泵腔不能被清空至瓶中，则说明瓶中的压力太高，并且一些抗凝血剂必须泵吸到瓶子外面。在这些测试中泵到瓶子外部的抗凝血剂泵可以被放弃，例如，通过排泄口。
在还有另一组实施例中，在不连接患者的时候用透析液对系统进行冲洗。这可以在治疗前或治疗后进行。在治疗前，透析液可以被移动并且一部分送至排泄口以避免透析液中累积杀菌剂。在治疗后，这个操作用透析液来冲洗血流通道将任何残留血液冲至排泄口。这个操作中使用的流通道与用水冲洗的流通道相似，如之前所讨论的。
酸浓缩液可以泵到混合腔外部。泵184被激活，使荚泵280从泵184和酸源29抽出酸，在管线186中混合并送至排泄口。同样地，碳酸氢盐可以被泵到图25所示的混合腔外部。泵183用来从碳酸氢盐源28抽吸水，然后荚泵280用来将水递入管线186至排泄口。
在还有另一组实施例中，透析液预灌从血流回路中去除，以避免将该预灌流体输给患者。图26A和26B显示流体离开各个平衡泵腔并被排到排泄口。接下来，透析仪14的透析液侧关闭，而血液从患者吸入到血流通道(图26C)。然后患者连接被闭塞，血流泵腔23将预灌流体冲过透析仪到平衡回路(图26D和26E)。然后该流体被冲到排泄口，如之前所讨论的。这个操作可以根据需要重复，直至去除了足够的预灌流体。然后，平衡泵重新填充新鲜透析液，患者连接保持闭塞，如图26F所示。
在另一组实施例中，一剂抗凝血剂可被输送至患者。起初，一剂抗凝血剂是从瓶(或其它抗凝血剂源)中泵至一个泵腔13，如图27A所示。该抗凝血剂泵在向瓶中泵入空气与将抗凝血剂泵到瓶子外之间交替变化，从而相对保持压力稳定。剩余容积随后以透析液(图27B)填充。然后混合的流体传输至患者下行至动脉管线203，如图27B所示。在一些情况下，同样的泵腔可以被透析液再次重新填充(见图27B)，并且传输至患者的容积也保证所有抗凝血剂正确输送。
在还有另一组实施例中，系统进行推拉式透析过滤。在这种情况下，血流泵13和平衡泵15同步将流体传回并输送通过透析仪。在透析过滤中，利用静水力学压力来驱动水和溶质通过透析仪的隔膜从血流回路流至平衡回路，从那里排出。无需捆绑任何理论，可相信的是较大的溶质由于透析过滤中的对流力而更容易被运送到使用过的透析液中。
在一组实施例中，输液溶液可用于传输流体至患者。如图28所示，引导回路中的泵159用来将流体推过透析仪14进入血流回路，从而使流体(如透析液)输送至患者。
根据另一组实施例，在重复使用之后，透析仪可失去其效率甚至运行的根本能力，由于混合物黏结至或在透析仪的隔膜壁上集结。可以采用任何确定透析仪净空的标准测量法。然而，一种方法测量透析仪上积累了多少集结，即，透析仪的净空得以多少恶化，将一种气体压入到透析仪的血液侧，同时在透析仪的透析液侧保存一种液体。通过测量透析仪中的气体容量，可以基于在透析仪中测得的气体容量来计算透析仪的净空。
可选择地，在另一实施例中，由于本系统的气压方面，可以如下方式来确定净空。通过沿透析仪施加不同的压力并测量透析仪的流速，然后透析仪的净空就可以基于压力差和流速被关联/确定或计算得出。例如，基于已知的一组关联或预编程标准，包括一关联表或数学关系。例如，尽管可以使用查找表，或一个确定的数学关系也可以被利用。
透析仪净空还可以利用血液管道中回-插再循环通道中的电导性探头来测量。在治疗后，患者将血液管道再连接回到消毒端口。血液管道和透析仪中的流体可通过这些消毒端口的连接进行重复循环，这个溶液的电导性可以在它通过这个再循环通道的电导性测量单元时进行测量。
为测量透析仪净空，纯水通过透析液通道循环，顺着这个血液再循环通道流动的流体的电导性被连续监控。纯水从血流回路的再循环通道的溶液中带走离子的速率与透析仪的净空成正比。通过测量这个血流回路的再循环通道中的溶液的电导性变化可以确定透析仪的净空。
透析仪净空可以通过计算一侧的纯水和另一侧的透析液来测量，并利用电导性来测量流经透析仪的流体的量。
在一组实施例中，在断电时，可能希望返回尽可能多的血液至患者。由于血液透析系统的一个实施例使用压缩气体来致动系统中的各种泵和阀，另一个实施例利用这种压缩气体的优点来用它在断电情况下返回系统中的血液至患者。根据这个程序并和参考图29A，透析液被推过透析仪14，冲洗血流回路10中残留的血液返回患者。压缩空气被用来将透析液推过透析仪14。阀77释放压缩空气以启动这个功能。这个方法可以用在失去电力或其它故障时防碍透析机冲回患者血液的情况下，采用这个方法一般在治疗结尾使用。
因为压缩空气被用来提高透析仪14的透析液侧压力并迫使透析液通过透析仪至血液侧，从而将患者的血液返回至患者，患者、或助理、监视该过程，并一旦达到充分的回冲，即夹住血流回路和患者之间的管道。
在一个实施例中，贮罐70被结合到血液透析系统中并在开始治疗之前填充压缩空气。该贮罐70通过一手动致动的阀77连接至透析液回路20。治疗结束或中断时，患者或助理可以打开阀77开启回冲程序。透析仪14的隔膜可以让透析液透过，但不能让空气透过。压缩气体取代透析液直至患者的管道被夹住，或者透析仪的透析液侧充满空气。
在另一个实施例中，提供一含有压缩空气的贮罐作为该透析机的附件。如果由于断电或透析机系统障碍使治疗提前终止，可以将该贮罐接到透析机的透析液回路上启动回冲程序。如之前的实施例，该回冲程序在患者的管道夹住后终止，或者在透析仪的透析液侧充满空气时终止。
在如图29B所示的另一实施例中，一个空气贮罐70被结合到系统中，并附接至一流体贮罐75，以一个弹性隔膜76将空气与透析液流体相隔离。在这种情况下，压缩气体推动隔膜76增加透析液回路20的压力，而不是令压缩空气进入透析液回路。透析液可被置换的容积由流体腔75的容积确定。该回冲程序在患者的管道被夹住后终止，或者当所有流体被排出且隔膜76底突出顶在流体腔75的侧壁上。
在任何这些实施例中，通过在透析机上运行一种程序，可以在治疗之间定期测试系统的操作或方法。在测试中，用户界面提示用户启动回冲程序，而透析机监控透析液回路中的压力以保证操作成功。
在图29A和29B所描述的系统中，血液用血流泵13从患者身上抽出，推过透析仪14并返回患者。这些元件和将它们连接在一起的管道组成血流回路10。血流回路10中所含的血液在治疗结束或中断时应返回至患者。
透析液溶液由透析液泵159从透析液罐169中抽出，流经加热器72以加热溶液至体温。然后透析液流经超滤器73，去除可能存在于透析液溶液中的任何病原体和热原质。然后该透析液流经透析仪进行治疗并返回透析液罐。
旁路阀74可用来将透析仪14与其余的透析液回路20相隔离。为了隔离透析仪14，两个将透析液回路20连接至透析仪的阀关闭，而一个围绕透析仪分流透析液则开启。
无论透析仪14是否被隔离都可以在治疗结束或中断时使用这个回冲程序。该透析液机被关闭或禁用，使泵不运行。当患者准备好回冲时，由患者或助手打开空气阀77。压缩空气贮罐70中的空气流向透析液回路20，提高透析仪14透析液侧的压力。这个压力的提高可以通过让空气直接进入透析液回路来实现，如图29A所示或者，如图29B所示间接通过推动隔膜76来实现。
透析仪透析液侧的空气压力迫使一些透析液溶液通过透析仪14进入血流回路。该透析液溶液置换血液，将血液冲回至患者。患者或助手通过观看透析仪14和血液管道可以观察冲洗过程。该透析液溶液在透析仪内开始，置换血液和使它呈现更为清洁。这个更清洁溶液从透析仪前进至患者。到达患者时，用血液管道夹71夹住管道以终止回冲过程。如果一路回冲比另一路快，较快的管线首先被夹，较慢的管线稍后被夹。
一旦回冲完成，且血液管线被夹，患者可以与透析机脱离连接。
图29A显示了一个系统和方法实施例，其利用了制作透析仪14的微细管道的材料的亲水性优点。当该材料湿时，透析液溶液可通过但空气不能。在图29A所示的实施例被实施时，空气可进入透析仪14但它不能通过血流回路10。
在任一实施例中，可通过透析仪14的透析液容量是有限制的。这个限制受到压缩空气贮罐70的大小，透析仪14内含的透析液溶液的容量，以及在图7B所示的实施情况下流体贮罐75大小的影响。限制可推过透析仪的透析液容量是有利的，因为在治疗中给患者过多的流体会抵消治疗中去除流体的治疗效果。
本发明的另一方面主要是指一种系统的用户界面。该用户界面可以由个人操作(例如患者、家属、助手、专业看护、或服务技术人员)以输入选项(诸如治疗选项)并接收信息(诸如关于治疗协议、治疗状态、机械状态/条件、和/或患者情况的信息)。该用户界面可以固定在治疗装置并由该治疗装置中的一个或多个处理器控制。在另一个实施例中，该用户界面可以是一个遥控装置，可以接收、发送、或收发关于治疗协议、治疗状态、和/或患者情况的数据或指令等。该遥控器可以通过任何适合的技术连接至治疗装置，包括光学和/或电学线缆，利用蓝牙、RF射频、光频、红外频率、超声波频率、磁感效应、或类似的无线通信，来发送至治疗装置和/或接收来自该治疗装置的数据和/或指令。在一些情况下，可以使用指示装置，它能指示出治疗装置或者遥控装置接收到的数据和/或指令。该遥控装置可包括输入设备，如键盘、触摸屏、电容式输入装置、或类似的，用于输入数据和/或指令至治疗装置。
在一些实施例中，治疗装置的一个或多个处理器可具有唯一的识别码，并且遥控装置可包括阅读和理解该治疗装置的唯一识别码的能力。作为选择，用户可以用这个唯一识别码来编程。治疗装置和遥控装置可以利用一个唯一识别码来基本上避免其他接收器，包括其它治疗装置的干扰。
在一组实施例中，治疗装置可设有连接至一个可以网页浏览的服务器的一个或多个处理器，而用户界面装置可在这个可以网页浏览的服务器上运行。在一个实施例中，该装置利用外部的CPU(如GUI，图形用户界面)通过互联网协议来与嵌入或连接至治疗装置的网页服务器通信。该网页可以在装置内部提供服务，该GUI可通过802.11b或其它这样有线或无线的以太网等同物(装置)直接通信。该GUI可以由个人操作(例如患者、家属、助手、专业看护、或者技术服务人员)以输入选项(如治疗选项)并接收信息(如关于治疗协议的，治疗状态，设备状态/条件，和/或患者情况的信息)。
在另一个实施例中，在治疗装置中嵌入或连接的网页服务器可以与互联网上适当的网站通信。该互联网网站可要求一密码或其它用户识别码来访问该网站。在另一个实施例中，用户可以访问不同信息，根据不同类似的用户和访问提供者。例如一个患者或专业看护者可具有完全访问权限访问患者治疗选项和患者信息，而家属成员可给予访问某些患者信息，诸如状态以及给予治疗的剩余期间或者治疗频率。技术服务人员、透析中心、或治疗装置提供者可以访问其它信息，用于找到故障、预防性维护、临床实验及其它类似。使用可以网页浏览的服务器，让多于一个以上的个人可以同时为了各种不同目的访问患者信息。
使用遥控装置，如通过有线或无线通信，互联网协议，或通过互联网站点利用一个可使用网页的服务器，可以让一个透析中心更有效地监测每个患者和/或更有效地同时监测一批患者。在一些实施例中，遥控装置可以作为夜间监测仪或夜间遥控警报，在夜间透析治疗时监测患者并在患者的情况不能达到某种参数时提供警报。在一些情况下，该遥控装置可以用来向患者、家属、助理、专业护理、或技术服务人员提供警报。这些警报可以向个人报警某些情况，例如，但不限于，流体泄漏，闭塞、温度超过正常参数等。这些警报可以是可闻报警、可视报警、和/或振动报警。
以下是整体援引于此作为参考的各篇文献：美国临时专利申请号60/903,582，提交于2007年2月27日，题为“血液透析系统和方法”；美国临时专利申请号60/904,024，提交于2007年2月27日，题为“血液透析系统和方法”；美国专利申请号11/787,213，提交于2007年4月13日，题为“热交换系统、装置及方法”；美国专利申请号11/787,212，提交于2007年4月13日，题为“流体泵系统、装置及方法”；美国专利申请，号11/787,112，提交于2007年4月13日，题为“热量和电导传感系统、装置及方法”；美国专利申请号11/871,680，提交于2007年10月12日，题为“泵盒”；美国专利申请号11/871,712，提交于2007年10月12日，题为“泵盒”；美国专利申请号11/871,787，提交于2007年10月12日，题为“泵盒”；美国专利申请号11/871,793，提交于2007年10月12日，题为“泵盒”；美国专利申请号11/871,803，提交于2007年10月12日，题为“盒系统整合装置”。另外，以下是所有整体援引于此作为参考的文献：美国专利第4,808,161号，授权于1989年2月28日，题为“压力测量流量控制系统”；美国专利第4,826,482号，授权于1989年5月2日，题为“增强的压力测量流量控制系统”；美国专利第4,976,162，授权于1990年12月11日，题为“增强的压力测量流量控制系统”；美国专利第5,088,515，授权于1992年2月18日，题为“具有可拆除流体接口的阀系统”；以及美国专利第5,350,357，授权于1994年9月27日，题为“采用模拟重力流的液体分布及泵盒的腹膜透析系统”。同样在此援引参考的还有：同日提交(文号F63，现申请号为12/038,474)题为“传感设备系统、装置及方法”的美国专利申请，以及同日提交(文号F62)题为“盒系统整合装置”的美国专利申请。
本发明的一些实施例已经在此描述和说明，本领域的一般技术人员可以容易地预想到多种其它方法和/或结构来实现这些功能取得在此所述的结果和/或一个或多个优点，而且每个这些变化和/或修改可以看做是在本发明的范围之内。更为普遍地，本领域一般技术人员可以容易理解的是，这里所描述的所有参数、尺寸、材料、以及构造是举例所说明，实际的参数、大小、材料、和/或结构根据特定的应用或本发明教导的应用来确定。本领域一般技术人员可以认识到，或能够确知的是使用不超过常用的实验法，有许多在此所描述的本发明的等同。就是说，因此，应该理解的是给出上述实施例仅仅是出于举例目的，并落在所附权利要求及其等同物的范围内，本发明可能在特别说明和请求权利的内容以外实施。本发明是指在此所描述的各个单独的特征、系统、物体、材料、成套工具、和/或方法。另外，这些特征、系统、物体、材料、成套工具、和/或方法中的任何两个或多个组合，如果这些特征、系统、物体、材料、成套工具、和/或方法没有相互不一致，也包括本发明的范围中。
在所有定义中，如在此所定义和使用的，应该理解为控制字典的定义，在此参考援引的文献中的定义，和/或定义术语的普通意义。
说明书和权利要求中的非定冠词“a”和“an”，除非清楚作出相反指定，应理解为指“至少一个”。
说明书和权利要求中的词汇“和/或”，应该理解为指所连接的元件中“任一或者两个都”，即，这些元件在一些情况下是一同出现而在另一些情况下是不一同出现的。以“和/或”列出多个元件可作为同样的方式，即，“一个或多个”元件以此方式结合。其它在“和/或”条款中特别指定的元件之外的元件可以选择出现，无论是非与特别指定的这些元件相关或不相关。因此，作为非限定例子，在和开放式语言如“包括”一起使用时，参照“A和/或B”可以指，在一个实施例中，仅指A(可选地包括B以外的元件)；在另一实施例，仅指B(可选地包括A以外的元件)；在还有一个实施例中，指A和B两个(可选地包括其它元件)等。
在这里的说明书和权利要求中所用的“或”应该理解为具有上述“和/或”同样的意思。例如当分开一列清单中的项目时，“或”或者“和/或”应该解释为包含，即包含至少一个，但也包括数个或一列元件中的多于一个，以及可选择地，另外未列出的项目。只有清楚地作出相反指出的术语，如“只有其中一个”或“确切地只有其中一个”或者，在权利要求中使用“由...组成”会指包括数个或一列元件中的确切一个。总的来说，这里所用的术语“或”不应只是解释为指排除选择(即“一个或另一个但不是两个”)。在权利要求中使用以排除性术语先行，如“任一”、“其中之一”、“只有其中之一”，或者“确切地其中之一”“主要由...组成”，应具有其在专利法律领域使用的普通意义。
在此用于说明书和权利要求书中的，词汇“至少一个”关于一列或多个元件，应理解为意指至少一个选自元件清单中的任何一个或多个元件，但不必包括所列元件清单中指定的至少每一个元件，并且不排除任何该元件清单中任何元件的组合。这个定义还允许可选择地在该“至少一个”所指的元件清单中所特别指定的元件以外的元件的存在，无论它们是否与被特别指定的元件相关或不相关。因此，作为非限定例子，“至少一个A和B”(或等同地，“至少一个A或B”或者，等同地“至少一个A和/或B”)可以指，在一个实施例中，至少一个，可选地包括多于一个，A，而没有B(以及可选地包括B以外的元件)；在另一实施例，指至少一个，可选地包括多于一个，B，而没有A(以及可选的包括A以外的元件)；在还有一个实施例中，指至少一个，可选地包括多于一个，A，以及至少一个，可选地包括多于一个，B(以及可选地包括其他元件)；等等。
还应该理解的是，除非清楚指出相反的意思，在这里要求权利的任何方法中包括一个以上步骤或动作，方法的步骤或动作顺序不必局限于其叙述的方法步骤或动作顺序。
在权利要求以及上面的说明书中，所有连接词，例如“包含”、“包括”、“携带”、“具有”、“含有”、“持有”、“包含有”及类似的可以理解为开放式，即意味着包含但无限制性。只有转接词“由...组成”以及“基本上由...组成”应分别为封闭或半封闭转接词，如美国专利局专利审查程序手册中第2111.03节所阐述的。