專利名稱：用于透析系統(tǒng)的充灌系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于通過透析液充灌血液回路的系統(tǒng)和方法，特別地，涉及一次性歧管，其能夠在充灌操作模式和治療操作模式之間自動地切換。
背景技術(shù)：
血液透析用于在腎衰竭的情形下從人體移除有毒廢物。病人血液經(jīng)由管子被臨時帶到身體外面并通過透析器中的至少一個半滲透膜，所述膜可以是一組中空纖維。半滲透膜從透析液溶液分離血液。來自血液的雜質(zhì)通過膜并主要通過滲透壓力進(jìn)入到透析液溶液中。清潔后的血液然后返回到身體。利用在醫(yī)院中安裝的設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)透析治療包括兩個階段，也就是，(a)透析，其中有毒物質(zhì)和渣子(通常為小分子)從血液通過半透膜到透析液體，和(b)超濾，其中血液回路和透析液回路之間的壓差，更準(zhǔn)確地說，透析液回路中降低的壓力，使得水中的血液含量減少預(yù)定量。利用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的透析程序除了需要患者身處透析中心很長時間之外趨于笨重且昂貴。傳統(tǒng)的系統(tǒng)同樣不夠可靠，因為必須使用包括提純系統(tǒng)的流體回路的無數(shù)的管子，從而增大了泄露和破壞的風(fēng)險。相應(yīng)地，現(xiàn)有技術(shù)中對能夠在血液透析以及血液過濾模式操作同時提供合理的便攜性給患者的體外血液處理系統(tǒng)存在需求。這樣的便攜透析系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)還有益于利用一次性部件。進(jìn)一步地，還對這樣的用于透析系統(tǒng)的新穎的歧管存在需求，其具有集成的血液提純系統(tǒng)部件，例如傳感器、泵和一次性用具以及模制的血液和透析液流動路徑以避免管子的復(fù)雜網(wǎng)眼并提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的基于吸附劑的透析系統(tǒng)要求一次性透析回路的血液側(cè)在每次治療之前充灌消過毒的鹽水，然后才允許患者血液進(jìn)入回路。這是重要的第一步以排空系統(tǒng)的任何空氣。在操作中，患者的血液進(jìn)入充注有鹽溶液的管子并且“驅(qū)趕”鹽溶液到廢物，然后開始透析。美國專利No. 4，661，246描述一種典型的單一出入口的透析儀器，其具有用于接收體液的單一導(dǎo)管、具有帶連接到導(dǎo)管的流體入口和流體出口的體液側(cè)并進(jìn)一步具有帶透析液入口和透析液出口的透析液側(cè)的透析器。描述的透析儀器還包括用于保持包括用在透析器中的透析液的液體供應(yīng)的存儲裝置。美國專利申請No. 20020017489和美國專利No. 6，187，198描述充灌血液處理回路的系統(tǒng)和方法，其中不期望的氣泡的留持以及污染的危險都減小。美國專利申請No. 20020017489提供用于在血液處理單元和患者之間的血流的動脈設(shè)置和靜脈設(shè)置。每個設(shè)置具有以管線流動關(guān)系承載腔室的主管，和從腔室延伸以進(jìn)入排放容器的支管。支管的一部分延伸通過腔室頂壁并凸出一段距離進(jìn)入腔室中以自然產(chǎn)生在腔室中的液位上方的期望的操作容器的氣泡。所述專利申請描述一種充灌方法，其通過使得充灌溶液在第一流向通過至少一個所述設(shè)置以使得充灌溶液在與血液流動通過腔室的通常方向反向的流動方向進(jìn)入由所述一個設(shè)置承載的內(nèi)部管路(in-line)的腔室。接著，優(yōu)選同時執(zhí)行移除從一個設(shè)置通過端口的空氣并在與第一方向相反的流向通過充灌溶液，以為了完成血液處理單元的整個充灌。美國專利申請20070185430提供用于在用于患者的腎更換治療的單元中產(chǎn)生提純的替換流體的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)能夠用于提純未提純的流體并進(jìn)一步提純在連接過程中被污染(例如，通過接觸污染)的消過毒的流體。所述方法采用具有膜的過濾器，所述膜具有小于待過濾的未提純的火成的材料更小的孔尺寸，從而從清潔的側(cè)分離過濾器的廢物側(cè)；以及與替換流體的容器流體連通的泵，所述容器與過濾器的廢物側(cè)流體連通；以及用于保持提純的替換流體與過濾器的清潔側(cè)流體連通的第二容器。泵在將流體泵送出第一容器的第一方向和從血液去除廢物的第二方向之間切換。上述所有專利和專利申請描述各種透析回路和充灌方法，并在此通過參考引入。傳統(tǒng)地，充灌程序要求至少一公升充灌流體例如鹽水、夾子、管子、連接器和懸掛袋的柱子。患者或者保健提供者必須連接管路、打開夾子、閉合夾子并處理廢物。這是一個問題，因為a)它需要高技術(shù)水平以設(shè)置和管理充灌程序，以及b)它要求額外的材料。使用一種更方便的充灌流體源并簡化充灌程序以使得不需要受過培訓(xùn)的保健專業(yè)人員來管理和/或處理充灌過程，這將是優(yōu)選的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種能夠在充灌模式和治療模式下操作的透析治療系統(tǒng)，包括限定腔的殼體，所述腔能夠容納歧管。所述歧管包括包括第一層和第二層的塑料基板；由所述第一層的第一表面和所述第二層的第一表面限定的第一流動路徑；由所述第一層的第一表面和所述第二層的第一表面限定的第二流動路徑；以及與所述第一流動路徑和所述第二流動路徑都流體連通的閥，其中所述閥具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，其中當(dāng)處于所述第一狀態(tài)時，所述第一流動路徑和第二流動路徑流體隔離，當(dāng)處于所述第二狀態(tài)時，所述第一流動路徑和第二流動路徑流體連通；以及物理附著到所述殼體的閥接口，其中所述閥接口配置為傳輸信號到所述閥以使得所述閥在所述第一狀態(tài)和所述第二狀態(tài)之間切換。任選地，歧管進(jìn)一步包括第一泵出口，其中所述第一泵出口接收通過第一泵泵送的血液；和第二泵出口，其中第二泵出口接收通過第二泵泵送的透析液。任選地，閥定位為與所述第一泵出口和所述第二泵出口相鄰。任選地，閥處于所述第一狀態(tài)，第一泵出口和第二泵出口彼此流體隔離。任選地，當(dāng)閥處于所述第二狀態(tài)時，第一泵出口和第二泵出口彼此流體連通。任選地，透析治療系統(tǒng)進(jìn)一步包括控制器，其中所述控制器產(chǎn)生信號以使得所述閥在所述第一狀態(tài)和所述第二狀態(tài)之間切換。在一個實施例中，控制器產(chǎn)生信號以響應(yīng)透析治療系統(tǒng)在充灌模式操作的命令使得所述閥從所述第一狀態(tài)切換到所述第二狀態(tài)。在另一個實施例中，控制器產(chǎn)生信號以響應(yīng)透析治療系統(tǒng)在治療模式操作的命令使得所述閥從所述第二狀態(tài)切換為所述第一狀態(tài)。透析治療系統(tǒng)進(jìn)一步包括透析液儲存器，所述歧管的充灌通過利用來自所述透析液儲存器而不是來自單獨的充灌流體源的透析液實實施。在另一個實施例中，本發(fā)明涉及能夠在充灌模式和治療模式操作的歧管，包括包括第一層和第二層的塑料基板；由所述第一層的第一表面和所述第二層的第一表面限定的第一流動回路；由所述第一層的第一表面和所述第二層的第一表面限定的第二流動回路； 與所述第一流動回路和所述第二流動回路都流體連通的閥，其中所述閥具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，當(dāng)處于所述第一狀態(tài)時，來自所述第一流動回路的流體不能進(jìn)入所述第二流體回路，當(dāng)處于所述第二狀態(tài)時，來自所述第一流動回路的流體可以進(jìn)入所述第二流動回路；以及接收來自信號源的信號以使得所述閥在所述第一狀態(tài)和所述第二狀態(tài)之間切換的接口。任選地，接口響應(yīng)在充灌模式操作的信號使得所述閥從所述第一狀態(tài)切換到所述第二狀態(tài)。任選地，接口響應(yīng)在治療模式操作的信號使得所述閥從所述第一狀態(tài)切換到所述第二狀態(tài)。在另一個實施例中，本發(fā)明涉及用于充灌用于透析治療中的透析設(shè)備內(nèi)的歧管的充灌方法，包括步驟a)將所述歧管插入到所述透析設(shè)備中，其中所述歧管包括每個由基板限定的血液回路和透析液回路，以及與所述血液回路和透析液回路的每個流體連通的閥，其中所述閥具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，并且其中當(dāng)處于所述第一狀態(tài)時，來自所述透析液回路的流體不能進(jìn)入所述血液回路，當(dāng)處于所述第二狀態(tài)時，來自所述透析液回路的流體能夠進(jìn)入到所述血液回路中；b)布置所述閥在所述第二狀態(tài)中；c)泵送透析液通過所述血液回路；d)布置所述閥在所述第一狀態(tài)；以及e)從所述血液移除透析液。任選地，透析液從透析液儲存器而非從充灌流體的單獨的源泵送。任選地閥通過與來自位于透析設(shè)備內(nèi)的控制器的信號通信而布置在所述第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)。


本發(fā)明的這些以及其它特征和優(yōu)點將被認(rèn)識到，因為當(dāng)相對于附圖進(jìn)行考慮時參照下面的詳細(xì)描述它們變得更好地得以理解。圖1示出用于體外血液處理系統(tǒng)的示例性流體回路；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性的緊湊歧管的結(jié)構(gòu)元件；圖3a提供緊湊歧管的中間的主體部件的透視圖；圖北提供具有示例性尺度的緊湊歧管的中間的主體部件的透視圖；圖4是詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的緊湊歧管的流體回路的示意圖；圖5示出緊湊歧管內(nèi)的示例性的電導(dǎo)率單元；圖6a示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的體外血液處理系統(tǒng)，具有集成到用于確定系統(tǒng)的操作模式的緊湊歧管中的兩個雙路(two-way)閥；圖6b示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的血液透析/血液過濾回路的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)；圖6c示出本發(fā)明的配置為在血液透析模式操作的體外血液處理系統(tǒng)的分解視圖；圖6d示出其中本發(fā)明的體外血液處理系統(tǒng)配置為早血液過濾治療方案下的實施例；圖6e示出其中緊湊歧管包括僅一個雙路閥以確定系統(tǒng)的操作模式的另一實施例。圖7示出其中血液和透析液回路是完全一次性的，預(yù)裝有透析器，并預(yù)包裝在帶有緊湊歧管的套件中的實施例；圖8示出緊湊歧管在便攜透析系統(tǒng)中的安裝；圖9示出具有成功安裝的歧管的便攜透析系統(tǒng)的另一個視圖10是示出在透析模式中的本發(fā)明的一個實施例的示意性圖形；和圖11是示出在透析充灌模式中的本發(fā)明的一個實施例的示意性圖形。
具體實施例方式盡管本發(fā)明可以以許多不同形式進(jìn)行實施，但是為了便于理解本發(fā)明的原理，現(xiàn)參照在附圖中示出的實施例并且特定的語言將用于描述所述實施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，并不打算因此限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明所涉及的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常能夠想到的在描述的實施例中的任何變化和進(jìn)一步修改以及如在此描述的本發(fā)明的原理的任何的進(jìn)一步應(yīng)用?！爸委煛薄ⅰ疤幚怼奔捌渥凅w是指與病情相關(guān)的一個或多個癥狀或者體癥的程度、頻率或者嚴(yán)重性的任何降低?！俺掷m(xù)時間”及其變體是指從開始到結(jié)束的規(guī)定治療的時間段，不管治療是否因為病情治愈而結(jié)束或者治療由于任何原因而中止。在治療的持續(xù)時間中，可以規(guī)定多個治療療程，在所述療程中對對象執(zhí)行一個或多個規(guī)定的刺激。“療程”是指作為規(guī)定的治療計劃的一部分對對象執(zhí)行一劑刺激的時間。術(shù)語“和/或”是指所列要素的一個或者全部，或者所列要素的任何兩個或多個的組合。術(shù)語“包括”及其變體在出現(xiàn)在說明書和權(quán)利要求中的情形下并不具有限制的含義。除非另有特別說明，“一”、“所述”、“一個或多個”和“至少一個”是可互換使用的并且指一個或超過一個。對于包括離散的步驟的在這里公開的任何的方法，所述步驟可以以任何可行的順序執(zhí)行。并且，根據(jù)需要，兩個或多個步驟的任何組合可以同時執(zhí)行。同樣地，在這里，通過端點的數(shù)值范圍的引用包括包含在該范圍內(nèi)的所有數(shù)字 (例如，1至5包括1、1. 5、2、2. 75,3,3. 80、4、5等)。除非另有特別說明，在說明書和權(quán)利要求中使用的表示部件數(shù)量、分子重量等的所有數(shù)字應(yīng)當(dāng)理解為在所有情形下都可以被術(shù)語 “大約”修飾。相應(yīng)地，除非另有相反說明，在說明書和權(quán)利要求中提出的數(shù)字參數(shù)都是近似值，其可以取決于本發(fā)明尋求獲得的期望屬性而變化。最起碼，并且不是試圖限制權(quán)利要求的范圍的等同原則，每個數(shù)字參數(shù)應(yīng)當(dāng)至少根據(jù)所代表的明顯的位數(shù)以及進(jìn)行普通的取整技術(shù)進(jìn)行理解。盡管闡明本發(fā)明的寬的范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，但是在特定例子中提出的數(shù)字值被盡可能精確地匯報。但是，全部的數(shù)字值固有地包含在它們的各測試測量中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差所導(dǎo)致的必要的一定范圍。本發(fā)明消除了對具有消過毒的鹽水的單獨的包以及它的相關(guān)硬件的需要。在一個實施例中，本發(fā)明采用吸附劑產(chǎn)生的透析液，其在當(dāng)回路的透析液側(cè)被充灌時產(chǎn)生，作為用于血液側(cè)的充灌流體。為了解釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的充灌方法和系統(tǒng)中的示例性歧管將首先被描述。圖1示出用于體外血液處理系統(tǒng)100的流體回路，其用于進(jìn)行血液透析和血液過濾。在本發(fā)明的一個實施例中，系統(tǒng)100實施為便攜人工腎(PAK)，其可以由患者使用來在家里進(jìn)行透析。參照圖1，血液透析系統(tǒng)包括兩個回路-血液回路101和透析液回路102。在透析過程中的血液治療通過具有半透膜的交換器-血液透析器或者透析器103引入體外循環(huán)。 患者的血液在膜(透析器)103的一側(cè)上在血液回路101中循環(huán)，稱作透析液的透析液體， 其包括由醫(yī)師規(guī)定濃度的血液的主電解液，在透析液回路102另側(cè)上循環(huán)。這樣，透析液流體的循環(huán)提供用于血液中的電解濃度的調(diào)整和調(diào)節(jié)。在血液回路101中饋送不純的血液到透析器103的來自患者的線路104設(shè)置有梗塞檢測器105，其整體地連接到目視或者音響警報(未示出)以發(fā)出對血液流動的任何阻塞的信號。為了防止血液凝結(jié)，用于注射抗凝劑例如肝素到血液中的裝置106，例如泵、注射器或者任何其它的注射裝置，同樣被提供。還提供蠕動泵107以保證血液在正常(期望)方向的流動。壓力傳感器108設(shè)置在不純的血液進(jìn)入透析器103的入口處。其它壓力傳感器 109、110、111和112設(shè)置在血液透析系統(tǒng)的各個位置，其幫助跟蹤和保持在優(yōu)勢點的流體壓力。在來自透析器103的使用過的透析液流體進(jìn)入透析液回路102的點上，血液泄漏傳感器113被提供以傳感和警告到透析液回路中的任何血細(xì)胞泄漏。一對旁通閥114同樣提供在透析液回路的起點和終點，以使得在起動情形下，或者操作者認(rèn)為需要的其它情形下，透析器可以由透析液流體流動繞過，但是流動仍得以維持。另一個閥115正好設(shè)置在充灌/排出端口 116之前。端口 116用于通過透析液溶液初始充注回路，并在透析后以及在一些情形下在透析過程中移除使用過的透析液流體。在透析過程中，閥115可以用于通過再次補(bǔ)充適當(dāng)濃度的流體而更換掉用過的例如高濃度的鈉透析液的一部分，以使得透析液的總的組分濃度保持在期望水平。透析液回路設(shè)置有兩個蠕動泵117和118。泵117用于泵送透析液流體到排出或者廢物容器，以及用于泵送再生的透析液到透析器103中。泵118用于從透析器103泵送出用過的透析液，并通過吸附劑119對其施壓，以及用于泵送入來自端口 116的透析流體， 用于充填系統(tǒng)或者維持透析液中的組分濃度。吸附劑類型的盒119設(shè)置在透析液回路中，其包含數(shù)層材料，每層具有移除雜質(zhì)例如尿素和肌氨酸酐的特定作用。這些材料的組合允許適于飲用的水充入到系統(tǒng)中，用作透析液流體。還允許閉合環(huán)透析。也就是，吸附劑盒使得能夠從來自透析器的用過的透析液再生新的透析液。對于新的透析液流體，適當(dāng)容量例如0. 5、1、5、8或者10公升的襯里容器或者儲存器120被提供。取決于基于醫(yī)師處方的患者要求，期望量的注入液溶液121可以加入到透析流體中。注入液121是包含礦物質(zhì)和/或葡萄糖的溶液，其幫助在吸附劑進(jìn)行的不期望的移除之后補(bǔ)充透析液流體中的例如鉀和鈣的礦物質(zhì)到適當(dāng)水平。提供蠕動泵122以泵送期望量的注入液溶液到容器120。照相機(jī)123可以任選地提供來監(jiān)測注入液的不斷改變的液位，作為注入液流動失效的安全檢查警告。提供加熱器124以保持容器120中的透析液流體的溫度在要求的水平。透析液流體的溫度可以由正好位于流體進(jìn)入透析器的入口之前的溫度傳感器125進(jìn)行傳感。容器 120同樣裝備有刻度尺126，用于跟蹤容器中流體的重量以及由此的體積；以及電導(dǎo)傳感器127，其顯示透析液流體的電導(dǎo)率。電導(dǎo)傳感器127提供透析液中鈉水平的指示。在來自患者的血液進(jìn)入到用于透析的系統(tǒng)之前，提供醫(yī)療端口 129。在來自透析器的清潔的血液返回到患者之前提供另一醫(yī)療端口 130?？諝?或者氣泡)傳感器131和彈簧夾132用于回路中以檢測和防止任何空氣、其它或者氣泡返回到患者。充灌裝置133附連到血液透析系統(tǒng)，其通過在其用于透析之前用消毒鹽水充注血液回路而幫助準(zhǔn)備該系統(tǒng)。充灌裝置可包括具有IV袋釘或者IV針或者預(yù)附連的二者的組合的短管部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員從上面關(guān)于用于血液透析的流體回路的討論可以得出，血液透析和/或血液過濾系統(tǒng)是一種復(fù)雜的系統(tǒng)并包括數(shù)個元件。如果以傳統(tǒng)的方式實施，該系統(tǒng)將呈現(xiàn)為管網(wǎng)，并且對于家庭透析用戶來說配置和使用過于復(fù)雜。因此，為了制造簡單且易于患者在家中使用的系統(tǒng)，本發(fā)明實施系統(tǒng)為緊湊的歧管，其中如圖1所示的流體回路的大部分部件集成為一件模制塑料或者配置為連接在一起以形成單一的操作歧管結(jié)構(gòu)的多件模制塑料。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的緊湊歧管的結(jié)構(gòu)元件。一次性歧管泵送和導(dǎo)向流體流動，同時測量關(guān)鍵區(qū)域的壓力。這些流體包括血液、透析液、注入液和抗凝劑。此外，歧管提供用于檢測血液從透析器泄露的特征、用于檢測動脈線路中的梗塞的特征和用于檢測靜脈線路中的空氣的特征。參照圖2，在一個實施例中，緊湊歧管200包括具有固定地附連在那里的部件的多個塑料層。更具體地，歧管200包括以下元件后蓋201壓力傳感器膜202閥膜 203中間主體204前蓋205泵管部分(圖2中未示出)中間主體層204模制包含在一側(cè)上的通道中。這些通道借助包括超聲波焊接的許多方法通過固定地附著到中間主體的前蓋層實現(xiàn)。該組合的前蓋-中間主體結(jié)構(gòu)形成歧管內(nèi)的流體通路的主要部分。在中間主體204的相對側(cè)上具有形成用于閥和壓力傳感的表面的特征，其連通到歧管前蓋側(cè)面上的流體通路。歧管包括用于閥和壓力傳感的彈性部件。這些彈性部件通過利用超聲波焊接而收納在后蓋層和中間主體層之間，并且實現(xiàn)遍及歧管的流體通路。參照圖2，在一個實施例中，歧管200包括五個壓力傳感器膜202和三到四個用于雙路閥的膜203。在一個實施例中，兩個蓋201和205以及歧管200的中間主體204由聚碳酸酯材料或者ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)模制而成。壓力傳感器膜202和閥膜203由普通材料例如Santoprene，或者更優(yōu)選地Sarlink，模制而成，所述材料為醫(yī)學(xué)級彈性聚合物。在一個實施例中，前蓋和后蓋205和201可以由光學(xué)透明材料，至少對某些預(yù)選波長的光透明的材料，模制而成，以允許對包含在里面的流體進(jìn)行光譜分析。此外，該歧管優(yōu)選地包括四個泵送部件。這些泵送部件是擠壓成型的PVC管子的部分，其形成為并且尺度適合以具有優(yōu)化用于泵用途，特別是滾子泵用途的屬性。該管子接合到具有倒鉤的配置，所述配置一體模制到歧管中間主體。四個泵送部件的一個用于從患者的動脈抽取血液并將其泵送通過透析器以及回到患者的靜脈。兩個泵送部件是用于透析液流動，以及一個是用于將注入液遞送到透析液流體回路。單獨的注射器泵可以用于在透析器之前泵送抗凝血劑到動脈血液通路中。在一個實施例中，歧管進(jìn)一步包括管子端口，優(yōu)選地是在10-14個的范圍，更優(yōu)選 12個端口，用于連接歧管內(nèi)的所有流體通路到包括透析器、吸附劑盒、袋儲存器、注入液容器、患者血液線路、抗凝血劑、傳感器、充灌線路和排出線路的一次性裝置中的其它的部件， 如下面進(jìn)一步討論的。在一個實施例中，歧管成形為大寫的“I”，具有彼此平行的第一部分和第二部分以及連接部分，該連接部分a)垂直于第一部分和第二部分，并且b)用于連接第一和第二部分。在一個實施例中，連接部分連接第一部分的中央到第二部分的中央，從而使得連接部分和第一和第二部分的每個末端之間的距離為等距離的。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，連接部分可以布置在第一和第二部分的末端上，從而形成大寫的“C”或者向后的“C”。歧管還可以相對于透析系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)，并且不必定位為大寫的“I”，例如，它可以定位在它的側(cè)面上或者成一定角度。如圖北所示，在示例性實施例中，歧管具有以下尺度L1和L2是在4-7英寸范圍內(nèi)，優(yōu)選大約5. 7英寸，L3和L4是在0. 5-1. 5英寸范圍內(nèi)，優(yōu)選大約1英寸，L5是在2. 5-4. 5英寸的范圍，優(yōu)選大約3. 5英寸，L6是在1-3英寸的范圍內(nèi)，優(yōu)選大約1. 8英寸。盡管已經(jīng)提供了上述尺度，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在此公開的本發(fā)明并不限于任何特定尺度或者尺度的組合。在一個實施例中，歧管200的裝配工藝包括配合后蓋201到中間主體204，同時通過使得膜的第一側(cè)面物理地附著或者接觸中間主體以及使得膜的第二側(cè)面通過后蓋201 中的孔、空間或者空穴211而將膜202和203貼附就位。優(yōu)選地，膜的第二側(cè)面具有層級結(jié)構(gòu)，其允許第一層級通過空穴211，而第二層級保留在后蓋201和中間主體204之間。這貼附膜202、203到后蓋201中。而且，優(yōu)選地，中間主體204包含凹陷，膜202、203的第一側(cè)面位于該凹陷中，從而將它們貼附到中間主體204。在替代的構(gòu)型中，膜202和203可以以多射擊模制工藝共模制到后蓋201。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，歧管的各個部件可以利用任何適當(dāng)?shù)难b置邊界接合或者固定在一起。在一些實施例中，中間主體和后蓋之間的密封經(jīng)由超聲波焊接或者膠粘劑實現(xiàn)。替代地，可以采用激光焊接。前蓋以類似的方式接合到中間主體的另一側(cè)面。在一個實施例中泵管子部分溶劑接合就位，或者在替代實施例中，可以利用塑料中的吸收激光的添加劑對所述部分進(jìn)行激光焊接。在一個實施例中，前蓋由透明的并且將提供對流體通路的可見性的BASF Terlux ^02HD，ABS模制而成。ABS的透明性同樣提供一種用于檢查超聲波焊接的表面的完整性的手段。ABS由于其生物相容性以及對超聲波焊接的兼容性而是優(yōu)選的。此外，前蓋可以包括模制在里面的紋理表面以幫助促進(jìn)前蓋和中間主體之間更好地接合。該紋理表面是一種本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的化學(xué)蝕刻工藝。一個優(yōu)選的紋理深度為.0045”。其它適當(dāng)?shù)募y理也可以是激光蝕刻的。待焊接在前蓋上的表面設(shè)計為具有.003”的凹陷，其轉(zhuǎn)換為在模具上的.003”的升高表面。這提供精確的表面以接收紋理。一旦在模具上產(chǎn)生紋理，該.003” 表面的高度降低。因為.0045”紋理深度的峰和谷，可以假定，平均值將是所述數(shù)量的一半或者.00225”。該結(jié)果將使得模具處于.00075”的鋼安全條件中。
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在一個實施例中，前蓋提供動脈和靜脈通路中的血流導(dǎo)向器。這些特征設(shè)計來最小化溶血。血流導(dǎo)向器提供用于整個通路中的始終如一的橫截面積并最小化如果沒有導(dǎo)向器的存在血液將接觸到的鋒利邊緣。在血流導(dǎo)向器的相對側(cè)面上的壁已經(jīng)被用于提供模制塑料部分中的更加均一的壁厚度。這將防止在這個區(qū)域的沉孔，而沉孔會影響周圍的焊接表面。在一個實施例中，前蓋壁厚度是.075”。任選地，前蓋具有用于組裝目的而設(shè)置的對齊孔，以保證在超聲波焊接工藝過程中前蓋和中間主體的精確對齊。對齊孔周圍的升高的凸出部有助于最大化與焊接裝置的對齊銷的接觸以使得塑料不會由于摩擦而容易地熔化。這些凸出部并不接觸中間主體并且不焊接到中間主體以保證孔是特定的(patent)。圖3a提供本發(fā)明的緊湊歧管的中間主體部件的透視圖。如圖3所示，血液透析/ 血液過濾系統(tǒng)的整個血液和透析液流動路徑301模制到中間主體中。用于血液提純系統(tǒng)的各個功能元件302例如泵、閥和傳感器的容納器集成到緊湊歧管的中間主體部分中。中間主體可以由BASF Terlux ^02HD，ABS模制而成。另一替代的ABS是Lustran 348，White。ABS由于其生物相容性以及對超聲波焊接的兼容性而被選取。中間主體連同前蓋提供用于歧管的流體路徑通道。中間主體包含用于對接接頭類型的超聲波焊接的能量導(dǎo)引器。在一個實施例中，能量導(dǎo)引器的尺度為.019”高、.024”寬的底座。這產(chǎn)生.00023 平方英寸的橫截面積。焊接表面的寬度為.075”，從而產(chǎn)生大約.003"χ. 075”的焊接體積。 對接接頭類型的能量導(dǎo)引器由于其簡單性以及能夠控制模制部分的幾何尺寸而比其它類型例如剪切接頭、舌部和凹槽、階梯接合，更為優(yōu)選。通風(fēng)孔設(shè)置在焊接幾何結(jié)構(gòu)中以防止俘獲的氣體強(qiáng)迫地通過焊接處，從而產(chǎn)生會導(dǎo)致泄漏的劣質(zhì)的焊接。中間主體的后蓋側(cè)優(yōu)選地提供模制在里面的紋理表面以幫助促進(jìn)后蓋和中間主體之間的更好的接合。該紋理表面是本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的化學(xué)蝕刻工藝。優(yōu)選的紋理深度為.0045”。其它的適當(dāng)?shù)募y理也可以是激光蝕刻。待焊接在中間主體上的表面設(shè)計有.003”的凹陷，其轉(zhuǎn)換為模具上的.003”的升高表面。一旦在模具上產(chǎn)生紋理，該.003” 表面的高度降低，因為.0045”紋理深度的峰和谷，所以可假定的是，平均值為該數(shù)量的一半，或者.00225”。該結(jié)果使得模具處于.00075”的鋼安全條件中。待焊接的模具的尺度會對超聲波焊接工藝的成功具有主要影響。表面積越大，焊接工藝越困難。重要的是，精確控制焊接表面。在前蓋和后蓋中的均一厚度比平面度更為重要，因為在焊接工藝過程中，平面度稍微偏離的蓋子將被擠壓為平的。在中間主體上的平面度由于防止它在焊接工藝過程中變平的結(jié)構(gòu)設(shè)計而是重要的。由于這些問題，非常重要的是，這些部分正確地設(shè)計并且不會趨于變形，例如翹曲、下沉，尺寸變化等。此外，模具結(jié)構(gòu)和質(zhì)量需要達(dá)到所述部分需要滿足的高標(biāo)準(zhǔn)。相應(yīng)地，模制工藝控制也將要求最高的標(biāo)準(zhǔn)。后蓋可以由BASF Terlux 2802HD, ABS模制。后蓋包含用于對接接頭類型的超聲波焊接的能量導(dǎo)引器。能量導(dǎo)引器的尺度是.019”高、.024”寬的底座。這導(dǎo)致.00023平方英寸的橫截面積。焊接表面的寬度是.075”，從而產(chǎn)生大約.003” χ. 075”的焊接體積。 該.003”輝接體積在當(dāng)確定組裝的部件的幾何結(jié)構(gòu)是應(yīng)當(dāng)考慮。通風(fēng)孔設(shè)置在焊接幾何結(jié)構(gòu)中以防止俘獲的氣體強(qiáng)迫地通過焊接處，從而產(chǎn)生會導(dǎo)致泄漏的劣質(zhì)的焊接。在后蓋中的對齊孔被提供用于組裝目的以保證在超聲波焊接工藝過程中后蓋精確對齊中間主體。在后蓋中的對齊孔還提供在正確裝載時歧管和儀器的精確對齊。對齊孔周圍的升高的凸出部設(shè)計來最大化與焊接夾具的對齊銷的接觸，以使得塑料不會由于摩擦而輕易地熔化。這些凸出部并不接觸并且不焊接以保證孔是特定的。超聲波焊接由于其制造工藝的低成本而作為用于接合歧管三個主要部件的方法而被選取。產(chǎn)生焊接屬性的相對低的設(shè)備成本和周期時間導(dǎo)致這種更低的制造成本。一旦各個部分裝載到固定設(shè)備中，具有操縱桿的移動和移除的焊接周期可以在幾秒內(nèi)完成。實際的焊接時間為大約一秒。其它接合方法包括熱板、激光器和UV膠粘劑。參照圖3a，在一個實施例中，中間主體部分300在其中集成有三個雙路閥307、五個壓力傳感器306、一個梗塞檢測器、一個氣泡檢測器和一個血液泄漏檢測器。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，集成到中間主體部分300中的功能部件的數(shù)量和類型可以根據(jù)血液提純系統(tǒng)的要求和應(yīng)用而改變，因此可以包括1、2、3、4、6、7、8、9、10或者更多壓力傳感器，1、2、4、 5、6或者更多的雙路閥，0、2、3、4或者更多的梗塞檢測器，0、2、3、4或者更多的氣泡檢測器， 0、2、3、4或者更多血液泄漏檢測器。此外，中間主體部分300包括多個端口 303、304。端口包括內(nèi)部端口 304，流體經(jīng)由泵部分(未示出)從歧管300的第一和第二部分和在第一和第二部分之間流動通過內(nèi)部端口 304。在一個實施例中，第一部分具有四個內(nèi)部端口 304，在第一部分和連接部分連接的點的每個側(cè)面上分別兩個端口。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，第一部分可以具有1、2、3、5、6、7或者更多的內(nèi)部端口。在一個實施例中，第二部分具有四個內(nèi)部端口 304，在第一部分和連接部分連接的點的每個側(cè)面上分別兩個。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，第二部分可以具有1、2、3、5、6、7或者更多的內(nèi)部端口。此外，優(yōu)選地，第一部分的內(nèi)部端口的位置和定位與第二部分的內(nèi)部端口的位置和定位鏡像對稱。端口還包括到歧管300外部的元件的外部端口 303。在一個實施例中，第一部分具有兩個外部端口 303。在一個實施例中，第二部分具有十個外部端口 304。在一個實施例中，第一部分具有1、3、4、5、6、7、8、9、10、11、 12、13、14、15或者更多的外部端口 303。在一個實施例中，第二部分具有1、2、3、4、5、6、7、8、 9、11、12、13、14、15或者更多的外部端口 304。結(jié)合流體接觸元件到歧管中，如上所述，使得能夠設(shè)計這樣系統(tǒng)其中可再用的傳感器安裝在歧管配合到其上的透析設(shè)備中，而必要的一次性流體接觸元件分離開并布置在歧管中，如上所述。為了保證正確的讀數(shù)和測量，流體接觸元件和可再用的傳感器需要對齊。歧管和透析設(shè)備之間的配合和對齊關(guān)于定位和施加壓力是關(guān)鍵的。典型地，這樣的配合精度必須提供在X、Y和Z方向.001”-. 010”的容差并施加在10-100PSI的安裝力以通過歧管抵抗流體力。這樣的關(guān)鍵的定位通過在歧管上的特定設(shè)計的定位表面實現(xiàn)，所述定位表面與透析設(shè)備上的互補(bǔ)定位表面對準(zhǔn)。要求的力通過透析設(shè)備結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計而被遞送以允許在操作過程中在歧管內(nèi)形成的全部流體和機(jī)械壓力下X和Y位置和Z方向偏轉(zhuǎn)小于大約.001”-. 010”。因為歧管包含在一個整塊的基板上的許多結(jié)構(gòu)，這樣的關(guān)鍵對齊僅需要一旦用于定位歧管的全部的特征以及透析設(shè)備的全部的配合特征時完成。參照圖9，在一個實施例中，歧管902安裝在透析系統(tǒng)901的豎直前面板903上。 歧管通過多個對齊機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確定位在該面板903上。第一對齊機(jī)構(gòu)包括多個在面板903中的對齊銷，其接合歧管902中的對齊孔。第二對齊機(jī)構(gòu)包括至少一個鎖閂，其保持歧管903在特定的安裝位置，直到門906閉合并且最終的精確位置得以獲得。在一個實施例中，歧管的后蓋在頂部和底部具有兩個設(shè)計在其中的凸片。這些凸片在門閉合以及隨后布置歧管的精
12確位置之前鎖閂歧管在第一保持位置。凸片使得鎖扣機(jī)構(gòu)能夠手動釋放或者通過球體制動器釋放，所述球體制動器要求用手強(qiáng)迫地移除歧管。在另一個實施例中，鎖閂機(jī)構(gòu)包括在后蓋頂部上的彈簧加載的插入和釋放機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)具有在頂部鎖閂和底部鎖閂之間的連桿。 當(dāng)在頂部的釋放機(jī)構(gòu)被促動時，底部鎖閂也釋放。第三對齊機(jī)構(gòu)包括外形導(dǎo)引器908，其導(dǎo)向歧管902的整體位置和構(gòu)型。外形導(dǎo)引器908優(yōu)選地成形為與歧管902的物理結(jié)構(gòu)配合、匹配或者否則互補(bǔ)。在一個實施例中，導(dǎo)引器908總體為矩形并配置來配合在由第一部分、第二部分和連接部分的側(cè)面界定的空間內(nèi)部。第四對齊機(jī)構(gòu)包括門906，其具有至少一個彈簧裝載壓力板905，該板905將歧管902 保持在門906和前面板903之間，從而施加用于閥和壓力傳感的足夠壓力。門906還包括四個壓力靴，其施加足夠壓力到泵送部件用于流體的旋轉(zhuǎn)蠕動遞送。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，可以使用單獨或者組合一個或多個對齊機(jī)構(gòu)，以實現(xiàn)必要的對齊和用于歧管的受壓位置。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步認(rèn)識到，對齊機(jī)構(gòu)附連到透析裝置殼體內(nèi)的凹陷區(qū)域的表面。凹陷區(qū)域包括前面板903， 面板903相對于透析裝置殼體凹陷并由四個壁(第一壁、第二壁、第三和第四壁)界定，所述四個壁從前面板903向上延伸以接觸并固定地附著到透析裝置殼體。凹陷足夠深并配置來接收門906。中間主體通道尺寸在中間主體側(cè)面上的通道的底部邊角處名義上為在.190” 深、.190”寬、.020”半徑的范圍內(nèi)。在通道的底部邊角處的半徑應(yīng)當(dāng)是最大的以防止在通道壁下方產(chǎn)生沉孔。這些通道壁具有在中間主體的相對側(cè)面上的閥和壓力膜片幾何結(jié)構(gòu)，其在這些區(qū)域會不利地受到沉孔的影響。在一個實施例中，流體通路是正方形的。防止沉孔的總的設(shè)計規(guī)則是肋部(在這種情況中通道壁)的壁厚度應(yīng)當(dāng)不超過它所附著到的相鄰壁的 50-60%。通道壁是.075”，相鄰的壁(主歧管結(jié)構(gòu))是· 130”，從而產(chǎn)生58%。. 190"χ. 190” 的透析液通道通過孔過渡到.155”管子端口。這最小化對齊前蓋與中間主體所需的精度并最小化更厚的壁產(chǎn)生沉孔的可能性，所述沉孔會影響在中間主體的相對側(cè)面上的密封特征。相同的方法可以用于抗凝血劑和注入液通道。稍微的彎曲設(shè)計到通道中以最大化層流并最小化紊流。在一個實施例中，抗凝血劑和注入液通道，如下面討論的，測量為.190” 深、.100” 寬。在一個實施例中，中間主體具有用于組裝目的的對齊孔以保證前蓋和后蓋在超聲波焊接工藝過程中與中間主體精確對齊。在對齊孔周圍的升高的凸出部最大化與焊接夾具的對齊銷的接觸以使得塑料不會由于摩擦而輕易地熔化。這些凸出部并不接觸并且不焊接以保證孔是特定的。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于緊湊歧管的流體回路的細(xì)節(jié)的圖形。 流體回路包括四個蠕動泵Ρ1401、Ρ2402、Ρ3403和Ρ4404。它進(jìn)一步包括五個壓力傳感器 S1405、S2406、S3407、S4408和S5409，和一個溫度傳感器S6410。在如圖4所示的實施例中，三對閥-VlA和V1B411、V2A和V2B 412和V3A和V3B 413-集成到歧管中。以這種方式歸類，六對單向閥41認(rèn)、8，412六、8，413六、8形成三個雙路閥組件411、412、413。泵管部分401、402、403、404接合到緊湊歧管中。多個端口設(shè)置在歧管中，其與歧管外部的管連接以允許各流體流入和流出歧管。這些端口連接到血液提純系統(tǒng)中的各個管，用于傳送流體，如下端口 A415-血管到透析器430 ；
端口 B 416-透析器輸出(用過的透析液)；端口 C 417-來自患者的血液；端口 D 418-用于混合在血液中的肝素；端口 E 419-儲存器輸出(新的透析液)；端口 F 420-透析器輸入(新的透析液)；端口 G 421-透析器輸出(血液)；端口 H 422-患者返回(清潔的血液)；端口 J 423-連接到充灌和排出線路；端口 K 424-儲存器注入液輸入；端口 M 425-來自注入液儲存器的注入液；端口 N 426-透析液流入吸附劑。在一個實施例中，形成為模制到歧管結(jié)構(gòu)400中的通路的管部分連接肝素的流體流動，經(jīng)由端口 D418進(jìn)入到血液的流體流動，經(jīng)由端口 C 417進(jìn)入。組合的肝素和血液流動通過端口 417a，經(jīng)由泵401，并進(jìn)入歧管400的端口 417b。壓力傳感器與形成為模制在歧管結(jié)構(gòu)400中的通路的管部分物理連通，該管部分相應(yīng)地使得血液和肝素流體通過端口 A415。在端口 A415從歧管400流出的流體通過位于歧管400外部的透析器430。透析的血液通過端口 G 421向后通入歧管400中，并進(jìn)入管部分中，該管部分形成為模制到歧管結(jié)構(gòu) 400中的通路，也就是與壓力傳感器407物理連通。流體然后從管部分通過端口 H 422并進(jìn)入患者返回線路。單獨地，透析流體從儲存器經(jīng)由端口 E 419進(jìn)入歧管400。在儲存器中的流體具有在其中的注入液，流體經(jīng)由端口 M 425進(jìn)入歧管400，通過形成為模制在歧管結(jié)構(gòu)400中的通路的管部分，通過另一個端口 425a，通過泵402，經(jīng)由端口 42 回到歧管400中。注入液通過形成為模制在歧管結(jié)構(gòu)400中的通路的管部分，并在端口 K 4 從歧管400出來，在那里它通入儲存器中。經(jīng)由端口 E 419進(jìn)入的透析流體通過形成為模制在歧管結(jié)構(gòu)400中的通路的管部分，通過另一端口 419a，通過泵403，并經(jīng)由端口 419b返回到歧管400中。透析液流體通入形成為模制到歧管結(jié)構(gòu)400中的通路的管部分，該管部分與一對閥411物理連接。形成為模制到歧管結(jié)構(gòu)400中的通路的管部分使得透析液流體通過到達(dá)另一對閥413。管部分與壓力傳感器408以及任選的溫度傳感器410物理連通。透析液流體通過端口 F 420從歧管400出來，進(jìn)入通入到透析器430中的線路中。從透析器430出來的線路使得流體通過端口 B 416回通到歧管400中，并進(jìn)入管部分中，該管部分形成為模制到歧管結(jié)構(gòu)400中的通路，也就是與第一對閥411、第二對閥 412和壓力傳感器406物理連通。使用過的透析液流體通過端口 426B從歧管400出來，通過泵404，經(jīng)由端口 426a回到歧管中。與端口 426a流體連通的管部分與壓力傳感器409物理連通并使得流體通過端口 N 426并到吸附劑再生系統(tǒng)。管子端口設(shè)計用于回路管子J68”x. 175”管子或者抗凝血劑和注入液管子.161”X. 135”。優(yōu)選地，管子端口與適當(dāng)?shù)娜軇┙雍?。在一個實施例中，雙路閥通過使得安裝在儀器上的閥致動器壓縮火山密封上的彈性膜片以防止透析液流動通過它的各通路而進(jìn)行操作。火山密封開口為大約.190”直徑以匹配通道幾何結(jié)構(gòu)。通過閥內(nèi)部的橫截面通路至少等效于閥打開時.190”直徑。當(dāng)閥處于閉合位置時，閥致動器和彈性膜片消耗火山密封周圍的大部分流體路徑空間，從而最小化進(jìn)入空氣的可能性。在中間主體上具有升高的塑料特征，其最小化流體路徑內(nèi)的死空間，以及放逐防止膜片在負(fù)壓力情形下在中心流體路徑周圍坍塌。彈性膜片具有圍繞它的周邊的 0圈特征，該0圈配合到中間主體表面上的凹槽中。0圈擠壓在中間主體和后蓋之間以形成流體緊密封。提供該設(shè)計，用于在O圈上大約30%的壓縮。雙路閥控制透析液流動通過歧管的方向。中間主體包含允許通過利用儀器中的傳感器跨過膜片監(jiān)測流體壓力的結(jié)構(gòu)。流體被允許通過在后蓋側(cè)面上的膜片下面的入口和出口孔從中間主體的前蓋側(cè)面上的通道流動。通過壓力傳感結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的截面通路至少等于.190”。內(nèi)部通路設(shè)計來最小化空氣滯留，同時提供與膜片的足夠的流體接觸。彈性膜片具有圍繞它的周邊的0圈特征，該0圈特征配合到中間主體表面上的凹槽中。0圈擠壓在中間主體和后蓋之間以形成流體緊密封。 提供該設(shè)計，用于在0圈上30%的壓縮。閥和膜片可以由各種不同的材料并通過不同工藝進(jìn)行制造。在一個實施例中，彈性部件是由硅樹脂制造。在另一個實施例中，彈性部件是由各種熱塑性塑料彈性體制成。兩射擊模制可以用于附著閥和膜片到后蓋。閥和膜片的兩射擊模制將消除單獨組裝這些部件到歧管中的需要，因此減小勞動成本并提高歧管組件的質(zhì)量。泵送部件在歧管設(shè)計中已經(jīng)被限定為PVC頭部管。與儀器的旋轉(zhuǎn)蠕動泵送系統(tǒng)組合的這些頭部提供血液、透析液和注入液的流動。用于透析液、注入液和抗凝血劑的回路管子材料優(yōu)選為抗扭結(jié)的，例如稱作Colorite，Unichem PTN 780的管子(80A硬度計)，其由Natvar擠壓成型，全部是TEKlNlplex公司的。用于透析液線路的管子尺度為從.268，，x. 189” 至Ij . 268” χ. 175” 的范圍。如上面提及的，用于透析系統(tǒng)的緊湊歧管還包括溫度傳感器(圖4中的附圖標(biāo)記 410)。在PAK的一個實施例中，溫度傳感器位于儲存器組件中。但是，溫度傳感器還可位于儲存器組件外面，并且在這樣的實施例中，它可以集成到歧管中，如圖4所示。將溫度傳感器集成到歧管中有三個主要的方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以對每一方法進(jìn)行變化，而不引起歧管總體設(shè)計的任何明顯變化。這些方法討論如下高傳導(dǎo)性流體接觸在高傳導(dǎo)性直接流體接觸方法中，金屬盤構(gòu)建到歧管的壁中，本領(lǐng)域已知的熱敏電阻或者任何其它的適當(dāng)?shù)臏囟葌鞲衅鞑贾脼榕c透析設(shè)備側(cè)面上的盤接觸，與患者側(cè)面上的流體接觸。流體溫度因此可以通過金屬盤進(jìn)行監(jiān)測。傳統(tǒng)地，溫度通過直接布置熱敏電阻在流體流中而進(jìn)行監(jiān)測。使用金屬盤來監(jiān)測本發(fā)明中的溫度提供避免污染以及因此清潔熱敏電阻的需要的優(yōu)點。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，任何適當(dāng)金屬例如316類型的不銹鋼的金屬盤可以用于該目的。進(jìn)一步地，可以采用對于當(dāng)前應(yīng)用適當(dāng)?shù)娜魏蔚臒崦綦娮?。示例性熱敏電阻是由Beta Therm制造的零件號碼IOK 3A1A。在一個實施例中，金屬盤是用于單個患者使用的，并且為一次性的，并且熱敏電阻是透析設(shè)備的一部分并且可以再次使用。介質(zhì)傳導(dǎo)性流體接觸緊湊歧管的壓力傳感器膜(圖2的附圖標(biāo)記202)是相對薄的，并且由介質(zhì)導(dǎo)熱性
15材料構(gòu)成。典型的.040”的厚度被使用，并且能夠在.005”_.050”中變化。材料越薄并且導(dǎo)熱性越高，壓力傳感器膜將越高精度地傳遞透析流體的溫度到安裝在透析設(shè)備內(nèi)部的壓力傳感器。通過設(shè)計，它們與在設(shè)備側(cè)面上的壓力傳感器和患者側(cè)面上的流體直接接觸。 布置適當(dāng)溫度的傳感器在壓力傳感器內(nèi)部允許監(jiān)測流體溫度。本領(lǐng)域已經(jīng)知曉的某些壓力傳感器包括用于修正由于溫度漂移所致的傳感器的溫度傳感器。這樣的具有溫度傳感特征的壓力傳感器可以用于本申請的目的。示例性的組合的壓力-溫度傳感器是由Micron Instruments制造的型號MPT40。采用這樣的傳感器的組合避免測量的流體的直接接觸并減小歧管中部件的數(shù)量。這提供對如在前面的方法中使用的金屬盤的替代。間接光學(xué)溫度測量如果歧管流體路徑的塑料壁是有限厚度的，例如大約.020”，那么塑料壁將使得歧管內(nèi)部的流體的溫度平衡。在這樣的情形下，非接觸的光學(xué)溫度測量可以從薄壁的外面進(jìn)行，并且可以確定內(nèi)部的流體溫度。示例性的非接觸光學(xué)溫度傳感器是由Melxis制造的零件號碼MLX90614。非接觸的方法提供優(yōu)點它不需要在歧管中的額外的部件。唯一的要求是在流體路徑壁中的薄的部分。該方法提供低成本并且仍保持單一患者使用安全特征。除了壓力傳感器和溫度傳感器，其它的傳感器也可以被包括進(jìn)來，用于與緊湊歧管集成。這些其它的傳感器包括，但是不限于，氨傳感器、PH傳感器和電導(dǎo)率傳感器。氨和 PH傳感器可以作為單個采取集成到歧管中，或者作為包括兩個傳感器的單一“模塊”。在歧管中的一體的電導(dǎo)傳感器的一個可能的實施例是作為具有接觸透析液流體的電銷的電導(dǎo)率單元。示例性的電導(dǎo)率單元的技術(shù)細(xì)節(jié)示出在圖5中。參照圖5，電導(dǎo)率單元500包括用于施加小的穩(wěn)定的電流到流體的偏壓銷501。傳感銷502檢測流體中的電壓， 其中檢測到的電壓的大小依賴于流體的電導(dǎo)率和溫度。通過利用挨著電導(dǎo)率單元500布置的熱敏電阻503測量溫度。替代地，溫度可以由上面公開的方式之一進(jìn)行確定。在已知在傳感銷502處測量的溫度和電壓的值的情況下，流體的電導(dǎo)率可以被確定。通過偏壓銷501施加的電流可以是直流或者交流信號，并且一般是在50-100千赫頻率范圍。在一個實施例中，施加的電流的大小是在IOmA數(shù)量級的。傳感銷502 —般在電導(dǎo)率單元的制造過程中定位的深度的，典型地對于單元中的cal溶液為到士0. 001英寸的深度。熱敏電阻503具有0.5攝氏度的典型精度。電導(dǎo)率單元可以通過驅(qū)動或者模制就位傳導(dǎo)銷(偏壓銷和傳感銷)到歧管主體中以使得它們接觸透析液但是不允許透析液泄漏到歧管外面而構(gòu)建到緊湊歧管的透析液流體通路中。在一個實施例中，用于血液泄露、氣泡和/或梗塞的傳感通過在透析設(shè)備中包括光學(xué)傳感器而實現(xiàn)，所述透析設(shè)備附著到并圍繞歧管的預(yù)定區(qū)域?；剡^來參照圖3a，歧管 300包括多個管子支撐支架322，其有利于精確布置回路管子到光學(xué)傳感器例如Optek傳感器中，當(dāng)歧管被安裝并且門關(guān)閉時所述傳感器單獨安裝在儀器中。傳感器提供用于檢測動脈線路中的梗塞，透析器下游的血液線路中的血液泄漏和靜脈血液線路中的空氣檢測的裝置。支架限制管子在傳感器的一個側(cè)面上，而管子端口進(jìn)行在傳感器的另一側(cè)面上的限制。 這些光學(xué)傳感器是U形制造，當(dāng)安裝歧管時管子迫壓到U形裝置中。管子支撐支架提供對管子的支撐以使得全部的這三個傳感器在裝載歧管時通過相同的運動進(jìn)行裝載，不需要用戶部分的額外的努力。
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如更早前提及的，本發(fā)明的體外血液處理系統(tǒng)實施為便攜人工腎(PAK)，其能夠根據(jù)需要在血液透析或者血液過濾構(gòu)型中進(jìn)行操作。為了允許用戶選擇期望的操作模式(血液透析或者血液過濾)，在一個實施例中，系統(tǒng)設(shè)置有雙路閥。這些閥可以通過用戶促動以要么在一個操作模式中導(dǎo)向透析液流動通過透析器，要么在第二操作模式中遞送注入液級的透析液直接流動到患者。這些雙路閥還可以集成有透析回路的緊湊歧管。這示出在圖6a 中，應(yīng)當(dāng)注意到，在圖6a_6e中，為了清楚的目的，相應(yīng)的元件具有相同的標(biāo)記。參照圖6a，體外血液處理系統(tǒng)600包括塑料模制的緊湊歧管610，其封套多個模制的血液和透析液流體路徑以及多個傳感器、閥和流體泵。透析器605在當(dāng)連接到歧管610 的動脈血管601和靜脈血管602時完成系統(tǒng)600的血液回路。在一個實施例中，透析器605 是一次性的。兩個線路603和604用于分別循環(huán)用過的和新的透析液。為了以兩種模式 (血液透析和血液過濾)的任一操作系統(tǒng)600，提供雙路閥645和備用雙路閥646。備用閥 646被采用，因為在血液透析中使用的透析液沒有消毒并且不是充灌等級的，而在血液過濾中使用的流體是消過毒并且是充灌等級的。在血液透析模式中操作以及閥645泄漏或者其它的故障的情形下，閥646提供雙重保護(hù)，防止流體泵送到患者血流中。包括備用閥646允許一個歧管安全地用于血液透析和血液過濾二者。如上面注意到的，雙路閥例如備用閥646 是由兩個單一閥構(gòu)成。在這種情況中，兩個單向閥串聯(lián)，并因此通過閉合雙路閥646的兩個端口，能夠進(jìn)行雙重保護(hù)，防止透析液進(jìn)入血流中。在替代實施例中，歧管可以被制造來僅用于血液透析，從而在透析流體回路和血液回路之間連接，并且閥646得以安全地消除。圖6b示出用于根據(jù)本發(fā)明的血液透析/血液過濾系統(tǒng)的回路的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。參照圖6b，用過的透析液和新的透析液管603和604分別連接到透析液再生系統(tǒng)606，從而完成系統(tǒng)600的透析液回路。透析液再生系統(tǒng)606進(jìn)一步包括一次性吸附劑盒615和儲存器 634以保持通過盒615純化的透析液。如圖6b所示的系統(tǒng)的其它的部件以及它們的功能參照圖6c進(jìn)行解釋，圖6c示出配置來在血液透析模式中操作的體外血液處理系統(tǒng)600的分解視圖。在圖6b和6c中對應(yīng)元件具有相同的附圖標(biāo)記。參照圖6b和6c，具有兩個流體回路-血液回路620和透析液回路625。血液回路 620包括沿著管601抽取患者的動脈的不純血液并泵送血液通過透析器605的蠕動血液泵 621。注射器裝置607注射抗凝血劑例如肝素到抽取的不純的血流中。壓力傳感器608布置在血液泵621的入口處，而壓力傳感器609和611布置在透析器605的上游和下游以監(jiān)測在這些優(yōu)勢點的壓力。因為提純的血液在透析器605下游流動并回到患者，血液溫度傳感器612設(shè)置在線路中以跟蹤提純的血液的溫度?？諝庀?13同樣被提供以從透析器移除積聚在清潔血液中的氣泡。一對空氣(氣泡)傳感器(或者任選地單一的傳感器)614 和夾捏閥616用在回路中以防止積聚的氣體返回到患者。透析液回路625包括兩個雙通道透析液泵626、627。透析液泵626、627從透析器 605抽取用過的透析液溶液，并從儲存器634抽取再生的透析液溶液。在來自透析器605的用過的透析液流體進(jìn)入透析液回路602的點上，血液泄漏傳感器6 被設(shè)置以傳感和防止任何到透析液回路中的血液泄露。來自透析器605的出口的用過的透析液然后通過旁通閥 629以抵達(dá)雙路閥630。壓力傳感器631布置在閥6 和630之間。超濾液泵632設(shè)置在透析液回路中，其定期操作以從用過的透析液抽取超濾液廢物并將其儲存在超濾液袋633 中，超濾液袋633被定期排空。
如以前提及的，用過的透析液通過利用吸附劑盒進(jìn)行再生。通過吸附劑盒615再生的透析液收集在儲存器634中。儲存器634分別包括電導(dǎo)率和氨傳感器661和662。從儲存器634，再生的透析液通過節(jié)流器635和壓力傳感器636以抵達(dá)雙路閥637。取決于患者的要求，期望量的來自儲存器650的注入液溶液和/或來自儲存器651的濃縮溶液可以加入到透析流體。注入液和濃縮液是包含礦物和/或葡萄糖的消毒溶液，其幫助保持透析液流體中的礦物質(zhì)例如鉀和鈣在醫(yī)師規(guī)定的水平。旁通閥641和蠕動泵642被提供以選擇期望量的注入液和/或濃縮溶液并保證溶液適當(dāng)?shù)亓鲃拥綇膬Υ嫫?34流出的純化的透析液。透析液回路包括兩個雙路閥630和637。閥630導(dǎo)向用過的透析液的一個流到透析液泵6 的第一通道，用過的透析液的另一個流到透析液泵627的第一通道。類似地，閥 637導(dǎo)向再生的透析液的一個流到透析液泵626的第二通道，再生的透析液的另一個流到透析液泵627的第二通道。來自泵擬6和627的用過的透析液的流通過雙路閥638收集，而來自泵626和627 的再生的透析液的流通過雙路閥639收集。閥638組合用過的兩個透析液流為單一流，該單一流經(jīng)由壓力傳感器640泵送，并通過吸附劑盒615，在那里用過的透析液被純化和過濾， 收集在儲存器634中。閥639組合再生透析液的兩個流為單一流，該單一流通過旁通閥647 流動到雙路閥645。壓力傳感器643和透析液溫度傳感器644設(shè)置在到雙路閥645的透析液流動流上。通過顛倒雙路閥630、637、638和639的狀態(tài)，兩個泵6 和627在它們的動作方面反過來，一個從透析器605抽出透析流體，另一個供應(yīng)透析流體到透析器605。這樣的反向在當(dāng)相對于透析部分端時間地定期進(jìn)行時，保證整個透析部分的更長的期間上泵送到透析器中的透析液流體體積等于泵送出去的流體量并且僅通過透析回路625拾取的總的流體體積是通過超濾液泵632移除的體積。在血液透析模式中，如圖6c所示，雙路閥645允許再生透析液進(jìn)入透析器605中以使得患者的血液能夠正常血液透析。閥645的一側(cè)閉合，從而通向患者的血液返回線路。 另一個雙路閥646用作替補(bǔ)，從而保持透析液形成患者的血液線路，即便閥645泄漏或者失效，閥646的兩個端口都閉合。在血液過濾操作模式中，如圖6d所示，雙路閥645可以被促動以導(dǎo)向來自儲存器 652的新的超高純的透析液的流通過閥646，此刻兩個端口都打開以直接進(jìn)入從透析器出來并流回患者的提純血液的流中。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意到，備用雙路閥646是冗余的安全閥以保證在血液透析模式中一個閥645的失效不會導(dǎo)致再生的透析液直接充灌到患者中。也就是，出于安全的考慮，兩個閥645和646都能夠由用戶促動以允許流體導(dǎo)向到患者的靜脈血液線路。在一個實施例中，兩路備用閥646是單一的閥允許或者停止流體流動。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步注意到，在上面描述的閥稱作“旁通”或者“兩路”，其取決于它們的使用。這樣，當(dāng)閥旁通一些東西例如透析器時它們稱作“旁通閥”。否則，它們稱作“雙路閥”并簡單地在至少兩個方向?qū)蛄鲃印５?，旁通和雙路閥在結(jié)構(gòu)上是相同的。在一個實施例中，用于本發(fā)明的雙路閥制造為彈性膜，其抵靠著口由包含在透析設(shè)備內(nèi)部的機(jī)構(gòu)擠壓以停止具有與流體回路的剩余部分接觸的流體的流。如提及的，雙路閥645和646能夠用于改變用于血液處理系統(tǒng)的操作模式。圖6d 示出一實施例，其中系統(tǒng)600配置為在血液過濾規(guī)程下操作。參照圖6d，在血液和透析液回路620和625中的流體流動被描述。因為所述系統(tǒng)是在血液過濾模式下操作，因此用過的透析液管603連接到排出口，而新的透析液管604連接到新的超高純的和可注射等級的透析液儲存器652。通過球體閥排出室653的新的透析液通過加熱器袋654以流入新的透析液管604中。其余元件以及血液和透析液回路620、625的流體路徑與圖6c的那些相似，除了當(dāng)用過的透析液被排出并且不再使用時在血液過濾規(guī)程中新的透析液或者更換的流體被引入透析液回路625中之外。通過圖6d中的灰色陰影表示的是，在血液過濾模式中，結(jié)合部件642、650、641和651的注入液子系統(tǒng)并不使用。參照圖6d，血液回路620包括蠕動血泵621，其沿著管601抽取患者的動脈的不純血液并泵送血液通過透析器605。任選的泵607注入抗凝血劑，例如肝素，到抽取的不純的血流中。壓力傳感器608不再在血泵621的入口處，而壓力傳感器609和611布置在透析器605的上游和下游。來自透析器605的提純的血液泵送通過管602，通過血液溫度傳感器 612、空氣消除器613和空氣(氣泡)傳感器614并回到患者的靜脈。夾捏閥616同樣被布置以如果在夾捏閥616的上游的線路中的氣泡傳感器614傳感到空氣就停止血液流動，從而防止空氣抵達(dá)患者。透析液回路625包括兩個雙通道透析液泵626、627。透析液泵626、627分別從透析器605抽取用過的透析液溶液和從儲存器652抽取新的透析液溶液。來自透析器605出口的用過的透析液被抽取通過血液泄漏傳感器6 和旁通閥629以抵達(dá)雙路閥630。壓力傳感器631布置在閥6 和630之間。超濾液泵632定期操作以從用過的透析液抽取超濾液廢物并儲存在超濾液袋633(其定期排空)中。來自儲存器652的新的透析液通過節(jié)流器 635和壓力傳感器636以抵達(dá)雙路閥637。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，在該規(guī)程中，注入液和濃縮液不是必需的，相應(yīng)地，與那些功能相關(guān)的元件641、642、650、651示出為“被灰掉”。 在圖6e的流體圖形中，雙路閥641以及泵642表示為灰色的，從而表明它們并不處于在用中，而是為圖6a的公共的歧管610的一部分。加熱器袋6M充分地升高新的透析液的溫度以使得從透析器605回到患者的超濾器血液的溫度或者來自透析器605的超濾器血液和通過促動閥645、646直接充灌到提純的血液中的新的透析液的混合物的總溫度相當(dāng)于患者的身體溫度，從而防止任何熱沖擊。圖6e示出其中圖6a_6c的備用雙路閥646并不在用的流體裝置的替代實施例。 現(xiàn)參照圖6e，血液回路包括蠕動血泵621，其沿著管601抽取患者的動脈不純血液并泵送血液通過透析器605。泵607注射抗凝血劑例如肝素到抽取的不純血流中。壓力傳感器608 布置砸死血泵的入口處，而壓力傳感器609和611布置在透析器605的上游和下游。來自透析器605的提純的血液泵送通過管602，通過血液溫度傳感器612、空氣消除器613和空氣(氣泡)傳感器614并回到患者的靜脈。在連接到患者的回路之前還布置夾捏閥616以如果空氣被夾捏閥616的線路上游中的空氣(氣泡)傳感器614傳感到就完全停止血液流動，從而防止空氣抵達(dá)患者。透析液回路包括兩個透析液泵626、627。透析液泵6沈、627分別從透析器605抽取用過的透析液溶液和從儲存器634抽取再生透析液溶液。來自透析器605的出口的用過
19的透析液被抽取通過血液泄漏傳感器628以抵達(dá)旁通閥629。流動傳感器630是兩個流動傳感器的一個(另一個是流動傳感器646)，其確定流動通過回路的透析液的體積。閥630’ 在結(jié)構(gòu)上類似于雙路閥并用到旁通透析液泵626。閥630’一般在旁通方向閉合。在停止透析液泵626的情形下，閥630’打開以導(dǎo)向泵6 周圍的流動。壓力傳感器631布置在流動傳感器630和閥630’之間。在正常流動過程中，用過的透析液經(jīng)由壓力傳感器泵送，并通過吸附劑盒615，在那里用過的透析液被純化和過濾。純化/過濾的透析液然后進(jìn)入儲存器 634。超濾液泵632定期操作以從用過的透析液抽取超濾液廢物并存儲在超濾液袋(未示出)中，該超濾液袋定期排空。來自儲存器634的再生透析液通過節(jié)流器635、透析液溫度傳感器644、流量傳感器646和壓力傳感器636以通過旁通閥641抵達(dá)雙路閥645。當(dāng)旁通閥6 和645和641 的各流動路徑被促動時，它們導(dǎo)向再生的透析液以繞過透析器605。來自注入液和濃縮液儲存器650、651的注入液和濃縮液流通過注入液和濃縮液泵642、643分別導(dǎo)向到從儲存器 634出來的純化的透析液和流量傳感器630下游的用過的透析液中。雙路閥645確定系統(tǒng)600在什么模式操作。這樣，在一個操作模式中，雙路閥645 允許再生的透析液進(jìn)入透析器以使得能夠正常地血液透析患者的血液。在另一個操作模式中，雙路閥645被促動以導(dǎo)向超高純的注入液等級的透析流體的流體流動到靜脈血線路中并直接到患者。相應(yīng)地，多功能閥使得操作模式能夠在血液過濾和血液透析之間切換。例如，在如圖6d所示的血液過濾中，可充灌等級的流體傳輸通過直接在血流中三個閥，在那里閥646連接到后透析器。在這個模式中，閥645防止透析液流體進(jìn)入到透析器的下端口。 在血液透析中，如圖6c所示，閥646閉合而閥647和645傳輸透析液流體到透析器。應(yīng)當(dāng)注意到，盡管圖6c和6e的實施例表示兩個不同的流動控制構(gòu)思。盡管圖6c 的實施例使用泵交換和多個閥以控制流體容器，圖6e的實施例使用流動傳感器630和646 以控制流體體積。用于血液透析系統(tǒng)的流體回路的歧管的使用使得透析單元(便攜人工腎或者 PAK)能夠為模塊化的和便攜的，具有改進(jìn)的功能性。歧管可以制造為單獨的單元，該單元可以容易地安裝到透析單元中。圖7示出其中血液和透析液回路是完全一次性的并包裝在套件700中的實施例。套件包括透析器701、歧管702、管子703、閥704(作為歧管的一部分)、儲存器袋705和其它的一次性部件。圖8示出安裝在透析設(shè)備中的歧管。參照圖8，透析設(shè)備801具有前門803，其能夠?qū)挼卮蜷_以安裝一次性部件。對于安裝，歧管804簡單地需要插入在為了塑身目的在透析單元801中提供的空間中。安裝透析器802還包括簡單插入指定的凹陷中。前門803設(shè)置有泵靴，其使得一次性部件的裝載非常容易，因為不需要泵管子來在輥和靴之間螺紋連接。進(jìn)一步地，該配置允許以保證正確對齊非一次性部件例如壓力讀取器、傳感器及其他部件的方式安裝透析器802和歧管804。該包裝的簡單的方法使得能夠容易地處理裝載并清潔系統(tǒng)。還保證流動線路正確配置并易于使用。本發(fā)明可以至少在兩個不同模式進(jìn)行操作充灌模式和治療模式，其能夠包括其它的操作模式(例如血液透析、血液過濾或者簡單地非充灌模式)。關(guān)于示例性的治療模式并同時參照圖4和圖10，在透析模式操作的透析系統(tǒng)1000包括透析器1002、430、吸附劑再生系統(tǒng)(例如盒)1012、歧管1010、400、通過端口 M 425進(jìn)入歧管1010、400中的注入液或者透析液源1016和儲存器1015，新的透析液經(jīng)由端口 E 419從儲存器1015輸入回到歧管 1010、400。在操作中，血液進(jìn)入血液線路1001中，通過端口 C 417進(jìn)入歧管1010、400中， 通過處于第一位置的雙路閥1021，并進(jìn)入到透析器1002中。提純的血液退出透析器1002、 430，處于第一位置的通過雙路閥1022，并通過端口 G 421進(jìn)入到歧管1010、400中。血液通過歧管，通過多個閥，如上面關(guān)于歧管400、1010描述的，并從端口 H 422出來并進(jìn)入血液線路1023中，從而進(jìn)入患者中。同時，從源1016通過的注入液或者透析液通入到歧管1010、400中，通過端口 M 425，通過歧管，通過端口 F 420出來，進(jìn)入到透析液內(nèi)部線路IOM中并進(jìn)入到透析器1002、 430中。在通過透析器1002之后，透析液通過外線路1025并通過端口 B 416回到歧管1010、 400中，在那里，透析液經(jīng)由端口 N似6傳輸?shù)交谖絼┑耐肝鲆涸偕到y(tǒng)1012。再生的透析液經(jīng)由端口 E 419向后通過歧管1010、430并用新的透析液再循環(huán)通過透析器1002、 430，如需要的話和當(dāng)需要時。為了管理透析液流，儲存器1015用于存儲再生透析液，如果需要的話和當(dāng)需要時。在一個實施例中，儲存器容納5公升的透析液并具有保持高達(dá)10公升的透析液和來自患者的流出物的容量。關(guān)于示例性的充灌模式并同時參照圖4和圖11，在充灌模式操作的透析系統(tǒng)1100 包括透析器1102、430、吸附劑再生系統(tǒng)(例如盒)1112、歧管1110、400、注入液源1116和儲存器1115。在操作中，從患者(例如圖10中的1001)到歧管1110、430中的血液線路并不連接并且因此沒有血液流動，或者能夠流動，通過端口 C 417進(jìn)入歧管1110、400。而是，從源1116通過的透析液通過端口 M 425通入歧管1110、430，通過端口 B 416出來，并通過透析液內(nèi)部線路1124，該線路IlM連接到雙路閥端口 1122。在優(yōu)選實施例中，單一雙路閥結(jié)合到歧管的物理主體中并且操控以在治療操作模式和充灌操作模式之間切換。在這個實施例中，歧管包括雙路閥，其如果從第一位置(例如閉合)被促動或者切換到第二位置(例如打開)導(dǎo)致到在歧管內(nèi)的液體內(nèi)部流動路徑的變化。由于該流動路徑變化，血液和透析液回路，其在當(dāng)閥閉合時彼此流體隔離，現(xiàn)在布置為彼此流體連通。優(yōu)選地，不需要其它的閥或者開關(guān)來操控以為了實現(xiàn)該狀態(tài)變化，也就是使得單獨的血液和透析液回路變成流體連接的。閥切換可以通過現(xiàn)有技術(shù)已知的任何方式實行，包括通過物理操控在歧管的表面上的機(jī)械控制器，或者通過操作透析設(shè)備而進(jìn)行電子操控，從而導(dǎo)致通過透析設(shè)備和閥接口之間的接口轉(zhuǎn)變閥狀態(tài)，其中所述透析設(shè)備具有控制器以根據(jù)用戶選擇的操作模式控制閥的狀態(tài)，所述閥接口集成到歧管的表面中。在一個實施例中，本發(fā)明形成雙穩(wěn)態(tài)的磁驅(qū)動閥，如在于2009年1月12日提交的美國專利申請No. 12/351,969中公開的，該專利申請在此被引入作為參考。在優(yōu)選實施例中，透析設(shè)備包括接口，其為具有觸摸屏按鈕、物理鍵盤或者鼠標(biāo)的圖形用戶截面，其可以被操控以使得裝載有歧管的如圖8和9所示的透析設(shè)備在治療模式或者充灌模式中開始操控。當(dāng)指示在治療模式中操作時，控制器產(chǎn)生信號(響應(yīng)治療模式命令)以使得歧管閥從打開、充灌狀態(tài)轉(zhuǎn)換到閉合、治療狀態(tài)。當(dāng)指示在充灌模式操作時， 控制器產(chǎn)生信號(響應(yīng)那個充灌模式命令)以使得歧管閥從閉合、治療狀態(tài)轉(zhuǎn)換到打開、充灌狀態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，上述的全部控制和用戶命令功能通過結(jié)合一個或多個處理器實行，從而執(zhí)行體現(xiàn)上述指令的程序，所述指令存儲在當(dāng)?shù)卮鎯ζ髦小?br> 參照圖4，在一個實施例中，兩路或者兩狀態(tài)閥優(yōu)選地定位在泵403的出口和泵 401的出口之間的位置“V”處。在治療模式，處于閉合位置的閥允許透析液流體流出泵403 以循環(huán)通過歧管，通過端口 F，并進(jìn)入透析器430中。該透析液回路路徑與血液回路流體隔離，在隨偶數(shù)血液回路中血液流動通過泵401以循環(huán)出歧管，通過端口 A并進(jìn)入透析器430。 相應(yīng)地，在治療模式，閥保證血液和透析液回路保持流體隔離。在充灌模式中，閥將被打開，從而導(dǎo)致透析液流體流動通過泵403以在端口 A通過歧管，進(jìn)入到透析器430中，從透析器430出來，在端口 G回到歧管中，并且在端口 H從歧管出來。相應(yīng)地，在充灌模式中，閥保證透析液循環(huán)通過血液回路，從而布置血液和透析液回路為流體連通。功能上，通過操控雙路閥的狀態(tài)，歧管布置在充灌模式中，優(yōu)選地定位在歧管中的位置“V”。在特定體積的透析液泵送進(jìn)入和通過血液回路之后，雙路閥閉合。透析液的泵送可以繼續(xù)或者不繼續(xù)。如果繼續(xù)，新的透析液循環(huán)僅通過透析液回路。在血液回路中，剩余的透析液保留。為了從血液回路沖洗透析液，患者連接到“來自患者線路” 1001，如圖10所示，典型地稱作動脈出入口線路?！暗交颊呔€路” 1923，典型地稱作靜脈返回線路，要么保持在廢物容器上，要么連接到患者。布置系統(tǒng)在治療模式中，來自患者的血液被抽取到血液回路中，經(jīng)由端口 C通入歧管中，通過泵401，在端口 A從歧管出來，通過透析器430，在端口 G回到歧管，以及在端口 H向后從歧管出來。因此血液使得剩余的充灌流體“被驅(qū)趕”通過血液回路，從而移除在該工藝中保留的任何空氣袋，并進(jìn)入到廢物容器或者患者二者之一中，其取決于靜脈返回線路的連接狀態(tài)。在血液已經(jīng)完全充灌血液回路后，系統(tǒng)停止血泵或者用戶手動停止泵。如果已經(jīng)未連接，靜脈返回線路然后連接到患者，治療繼續(xù)。在另一個實施例中，過濾器，例如0.22μ過濾器，可以用于幫助移除任何剩余的不期望的物質(zhì)，如果吸附劑小罐不適于產(chǎn)生基本上消毒的透析液的話。在一個實施例中，過濾器定位成與具有緊鄰歧管端口 E的儲存器輸入線路串聯(lián)，并且在充灌與操作過程中都被使用。通過利用該充灌系統(tǒng)，避免必須使用額外的單獨的一次性用品組來僅僅是充灌回路的血液。特別地，本發(fā)明消除對單獨的鹽水源，特別是1公升的鹽水袋的需求，相應(yīng)地，也消除對到單獨的鹽水源的連接器和管子的需要，包括用于連接血液線路到鹽水的雙腔長釘或者單腔長釘。盡管已經(jīng)示出和描述目前認(rèn)為是本發(fā)明的優(yōu)選實施例的內(nèi)容，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以進(jìn)行各種變化和修改，并且等效物可以替換其元件，而不脫離本發(fā)明的實際范圍。此外，可以根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)進(jìn)行許多修改以適應(yīng)特定情形或者材料，而不脫離本發(fā)明的中心范圍。因此，意在的是，本發(fā)明并不限于作為實施本發(fā)明所能想到的最好的模式公開的特定實施例，而是本發(fā)明將包括落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實施例。
權(quán)利要求
1.一種能夠在充灌模式和治療模式下操作的透析治療系統(tǒng)，包括a.限定腔的殼體，所述腔能夠容納歧管，其中所述歧管包括i.包括第一層和第二層的塑料基板； .由所述第一層的第一表面和所述第二層的第一表面限定的第一流動路徑；iii.由所述第一層的第一表面和所述第二層的第一表面限定的第二流動路徑；以及iv.與所述第一流動路徑和所述第二流動路徑都流體連通的閥，其中所述閥具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，其中當(dāng)處于所述第一狀態(tài)時，所述第一流動路徑和第二流動路徑流體隔離，當(dāng)處于所述第二狀態(tài)時，所述第一流動路徑和第二流動路徑流體連通；以及b.物理附著到所述殼體的閥接口，其中所述閥接口配置為傳輸信號到所述閥以使得所述閥在所述第一狀態(tài)和所述第二狀態(tài)之間切換。
2.如權(quán)利要求1所述的透析治療系統(tǒng)，其中，所述歧管進(jìn)一步包括第一泵出口，其中所述第一泵出口接收由第一泵泵送的血液；第二泵出口，其中所述第二泵出口接收由第二泵泵送的透析液。
3.如權(quán)利要求2所述的透析治療系統(tǒng)，其中，所述閥定位為與所述第一泵出口和所述第二泵出口相鄰。
4.如權(quán)利要求3所述的透析治療系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述閥處于第一狀態(tài)時，所述第一泵出口和第二泵出口彼此流體隔離。
5.如權(quán)利要求3所述的透析治療系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述閥處于所述第二狀態(tài)時，所述第一泵出口和第二泵出口彼此流體連通。
6.如權(quán)利要求1所述的透析治療系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制器，其中所述控制器產(chǎn)生信號以使得所述閥在所述第一狀態(tài)和所述第二狀態(tài)之間切換。
7.如權(quán)利要求6所述的透析治療系統(tǒng)，其中，所述控制器產(chǎn)生信號以響應(yīng)使所述透析治療系統(tǒng)采用充灌模式進(jìn)行操作的命令使得所述閥從所述第一狀態(tài)切換到所述第二狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求6所述的透析治療系統(tǒng)，其中，所述控制器產(chǎn)生信號以響應(yīng)使所述透析治療系統(tǒng)采用治療模式進(jìn)行操作的命令而使得所述閥從所述第二狀態(tài)切換到所述第一狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求1所述的透析治療系統(tǒng)，進(jìn)一步包括透析液儲存器。
10.如權(quán)利要求9所述的透析治療系統(tǒng)，其中，所述歧管的充灌通過利用來自所述透析液儲存器而不是來自充灌流體的單獨的源的透析液實施。
11.一種能夠在充灌模式和治療模式下操作的歧管，包括a.包括第一層和第二層的塑料基板；b.由所述第一層的第一表面和所述第二層的第一表面限定的第一流動回路；c.由所述第一層的第一表面和所述第二層的第一表面限定的第二流動回路；d.與所述第一流動回路和所述第二流動回路都流體連通的閥，其中所述閥具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，其中，當(dāng)處于所述第一狀態(tài)時，來自所述第一流動回路的流體不能進(jìn)入所述第二流體回路，當(dāng)處于所述第二狀態(tài)時，來自所述第一流動回路的流體能夠進(jìn)入所述第二流動回路；以及e.接收來自信號源的信號以使得所述閥在所述第一狀態(tài)和所述第二狀態(tài)之間切換的接口。
12.如權(quán)利要求11所述的歧管，其中，所述歧管進(jìn)一步包括第一泵出口，其中所述第一泵出口接收由第一泵泵送的血液；以及，第二泵出口，其中所述第二泵出口接收由第二泵泵送的透析液。
13.如權(quán)利要求12所述的歧管，其中，所述閥定位為與所述第一泵出口和所述第二泵出口相鄰。
14.如權(quán)利要求13所述的歧管，其中，當(dāng)所述閥處于所述第一狀態(tài)時，所述第一泵出口和第二泵出口彼此流體隔離。
15.如權(quán)利要求13所述的歧管，其中，當(dāng)所述閥處于所述第二狀態(tài)時，所述第一泵出口和第二泵出口彼此流體連通。
16.如權(quán)利要求11所述的歧管，其中，所述接口響應(yīng)采用充灌模式進(jìn)行操作的信號使得所述閥從所述第一狀態(tài)切換到所述第二狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求11所述的歧管，其中，所述接口響應(yīng)采用治療模式進(jìn)行操作的信號使得所述閥從所述第一狀態(tài)切換到所述第二狀態(tài)。
18.一種用于充灌用于透析治療中的透析設(shè)備內(nèi)的歧管的充灌方法，包括下述步驟a.將所述歧管插入到所述透析設(shè)備中，其中所述歧管包括每個由基板限定的血液回路和透析液回路，以及與所述血液回路和透析液回路的每個流體連通的閥，其中所述閥具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，并且其中當(dāng)處于所述第一狀態(tài)時，來自所述透析液回路的流體不能進(jìn)入所述血液回路，當(dāng)處于所述第二狀態(tài)時，來自所述透析液回路的流體能夠進(jìn)入到所述血液回路中；b.布置所述閥在所述第二狀態(tài)中；c.泵送透析液通過所述血液回路；d.布置所述閥在所述第一狀態(tài)；以及e.從所述血液移除透析液。
19.如權(quán)利要求18所述的充灌方法，其中，所述透析液從透析液儲存器泵送，而不從充灌流體的單獨的源泵送。
20.如權(quán)利要求18所述的充灌方法，其中，所述閥通過通信來自定位在所述透析設(shè)備內(nèi)的控制器的信號而布置在所述第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)中。
全文摘要
本申請涉及能夠利用透析液充灌系統(tǒng)的體外血液處理系統(tǒng)。塑料模制的緊湊歧管支撐模制的血液和透析液流體通路以及相關(guān)的傳感器、閥和泵。緊湊歧管在一個實施例中還是一次性的，并且能夠可拆卸地安裝在透析設(shè)備中。在歧管中的雙路閥用于導(dǎo)向透析液流動通過血液回路以充灌用于治療的回路。
文檔編號B01D61/26GK102307650SQ200980148019
公開日2012年1月4日 申請日期2009年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月7日
發(fā)明者巴里.N.福爾克森, 弗蘭克.伊薩克森, 馬丁.赫林 申請人:弗雷塞尼斯醫(yī)療保健控股公司