CN101193669A - 透析机 - Google Patents

Abstract

一种一次性盒体(10)或用在血液透析机(1)中的一次性盒体(10)，具有血液流路和透析液流路，血液流路用于运载要在透析器中处理的一定体积的血液，透析液流路与血液流路隔离，用于传输一定流量的透析液穿过透析器。盒体(10)接纳在机器(1)的发动机部分(4)中。发动机部分(4)具有第一和第二压板(5，6)，它们在盒体(10)***时关闭以保持盒体(10)。设置在第二压板(6)上的致动器(7)和传感器(8)控制盒体(10)的操作。

Description

透析机

技术领域

本发明涉及透析机，且尤其但非排它地涉及用于血液透析机的一次性盒体(catridge)。

透析是代替肾脏功能的从血液移除多余流体和废物，诸如钾和尿素的一种治疗。该治疗在肾脏功能受损到尿毒性综合症称为对人体生理学的威胁(急性肾衰竭)的程度时，或长期肾病损害肾脏功能(慢性肾衰竭)时使用。

有两种主要类型的透析，即血液透析和腹膜透析。

在腹膜透析治疗中，透析液穿过管子到达腹膜空腔。该流体留在空腔中一段时间以吸收废物，并随后通过管子移除以进行处理。

通常对病人来说，对长期肾病进行治疗的早期阶段通过腹膜透析来治疗，而在进入后期阶段转为血液透析。

在血液透析中，通过动脉血管将病人的血液从身体移除，通过透析机处理，并然后通过静脉血管返回到人体。该机器将血液穿过包含由半透膜制成的管子的透析器。在半透膜的外部是透析液。半透膜从血液将废物和多余流体过滤到透析液中。隔膜使废物和可控制量的流体渗入透析液，同时防止较大的更需要的分子的损失，像血细胞和某些蛋白质和多肽。

通过隔膜的透析作用主要通过扩散(通过分子从高浓度区域到低浓度区域的随机运动的迁移)和对流(由于溶剂的整体运动产生的溶质运动，通常是由于流体静压差)结合来实现。

通过改变隔膜的透析液侧的流体静压力来，使游离水沿着压力梯度跨越隔膜移动实现流体移除(或者称为超滤)。

通过使用碳酸氢盐缓冲剂来纠正血液的尿毒性酸液过多。碳酸氢盐缓冲剂还能够纠正血液碳酸氢盐水平。

透析液由矿物离子的无菌溶液组成。在输送到透析器之前这些离子包含在与无菌水和碳酸氢盐基体混合的酸性缓冲剂中。

透析液成份对于成功的透析治疗是至关重要的，因为越过隔膜的透析交换的水平，以及因此产生的恢复适当的身体电解质浓度和酸碱平衡的能力取决于该成份。

正确的成份主要通过配制成份浓度设定为大约人体正常值的透析液来实现。

但是实现透析液的正确成份需要对少量流体的精确控制，且目前这通过提供复杂的流体路径来实现，包括透析机上的多重泵和阀部件。

这使透析机出现了复杂和昂贵的缺点，由于其复杂性还增加了损坏的风险。由于使机器停机时间最少以最有效地治疗病人是很重要的，因此增加的维护也是一个问题。

已知血液透析机的另一问题是血液和透析液管线需要在着手治疗之前小心地安装到透析机上。这出现了管线未正确安装的风险，这是一种与在家透析的那些病人尤其相关的风险。

由于一次性血液和透析液管线与透析机接触，这种透析方法还出现了增加病人之间交叉感染的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种血液透析***，至少减轻上述问题中的一些。

根据本发明的第一方面，提供了用于血液透析机的一种一次性盒体，该盒体包括血液流路和透析液流路，其中血液流路用于运载要在透析器中处理的再循环量的血液，而透析液流路与血液流路隔离，用于传输一定流量的透析液穿过透析器。

较佳的是，盒体具有第一混合泵和第二混合泵，第二混合泵从第一混合泵接受无菌水和第一透析液基体的均匀混合物，并引入另一透析液基体。

较佳的是，透析液流路包括第一透析液混合泵上游的第一三通阀，第一三通阀控制第一透析液基体传输进入第一混合泵。

较佳的是，第一三通阀具有混合泵出口端口、透析液储槽入口端口和正向位移泵端口。

较佳的是，第一三通阀用于使一定体积的第一透析液基体能够在泵的每个冲程进入第一透析液混合泵。

较佳的是，透析液流路包括第二透析液混合泵上游的第二三通阀。

较佳的是，盒体包括透析液储槽，更佳的是在第一混合泵紧接着下游的第一储槽和第二混合泵紧接着下游的第二储槽。

较佳的是，血液和透析液流体流路在盒体的第一面向外的表面和盒体的第二面向外的表面之间穿过。

较佳的是，盒体本体的第一和第二面向外的表面的至少某些部分覆盖有可变形隔膜。

较佳的是，盒体上的阀和泵通过透析机由隔膜的变形致动。

较佳的是，血液和透析液流体流路至少部分由从盒体的上表面和下表面向外突出的向上直立壁限定。

较佳的是，直立壁由可变形隔膜封住。

较佳的是，混合泵是隔膜泵。

较佳的是，血液流路设有至少一个血液泡沫收集器，更佳的是，该血液泡沫收集器或每个血液泡沫收集器设有液位(level)传感器。

较佳的是，液位传感器是光学液位传感器，或超声液位传感器。

较佳的是，血液泡沫收集器设有上部和下部液位传感器。

较佳的是，血液泡沫收集器设有用于从血液泡沫收集器移除或向血液泡沫收集器增加一定体积的空气的亲水隔膜。

较佳的是，盒体设有与三通阀联合作用的正向位移泵柱塞以将测量量的透析液基体传输进入透析液混合泵。

较佳的是，盒体设有内毒素过滤器，较佳的是一次使用的内毒素过滤器。

较佳的是，透析液流体流路设有超声流动传感器，以检测穿过透析液路径的流速。

较佳的是，盒体限定一系列孔，这些孔将盒体的上表面上限定的流体流路部分与盒体的下表面上限定的流体流路部分互连。

根据本发明的第二方面，设有适于接纳本发明第一方面的透析盒体的透析机，该机器包括至少一个压板，该压板设置成使用时将盒体保持在机器上的位置上。

附图说明

现将以仅示例的方式并参照以下附图描述本发明，其中：

图1是本发明的透析机和盒体的立体图，

图2是图1的机器的发动机部分的立体图，

图3是本发明的盒体的立体图，

图4是图3的盒体的主视图，

图5是图3的盒体的泵部分的主视图，示出了局部隐藏的细节，

图6是图3的盒体的主视图，示出了移除盖板的透析器，

图7是图3的盒体的泵部分的后视图，

图8是图3的盒体的俯视图，

图9是图3的盒体的端视图，以及

图10是根据本发明的透析液基体传输***的示意图，

图11是本发明的盒体的另一实施例的局部平面图，透析器与盒体整合在一起，

图12是图11的另一盒体的局部立体图，

图13是图11的另一盒体的侧视图，

图14是根据本发明的碳酸氢盐盒体的立体图，

图15是与盒体的另一实施例的局部图关联示出的图14的碳酸氢盐盒体的立体图，以及

图16是根据本发明的盒体的另一实施例的局部立体图，示出了抗凝血剂储槽。

具体实施方式

在图1中示出了透析机1，具有打开以露出存储室3的盖板2。该机器具有接纳透析盒体10的发动机部分4。

现参见图2，更详细地示出发动机部分4包括第一和第二压板5，6，使用时它们在盒体10***机器时闭合将盒体保持在位。发动机4具有设置在第二压板上的气动致动器7和多个传感器(在图2中以标号8统一指示)以控制盒体10的运行，如随后将更详细描述的那样。

在图3和4中，示出透析盒体10具有泵部分12(图4中的虚线I-I的右边)和透析部分14(图1中的虚线I-I的左边)。泵部分12具有平面矩形的形式。透析部分14具有透析器盖板15，其形状设置成容纳透析器，如随后将更详细描述的那样。

暂时参见图8，透析盒体10的泵部分12具有上表面16和下表面18。上表面16和下表面18分别由透明隔膜20，22覆盖，隔膜由可变形塑性材料制成。第一和第二隔膜20，22分别通过粘合或类似的已知方法连结到上表面16和下表面18。

现参见图4，上表面16限定一系列例如由标号24表示的直立壁。直立壁24限定流动通道***，如随后将更详细描述的那样。各通道由第一隔膜20封在上表面16的最外部上。因而，上表面限定一系列流体通道以运载所要透析的血液或透析液。

盒体10还限定一系列孔，在图4中例如总的由标号26表示。这些孔提供穿过盒体10的流体通路，现在将描述其目的。

参见图7，下表面18也限定一系列直立壁24，它们共同限定由第二隔膜22封闭的流体通道的迷宫式曲径。

因此与上表面16，下表面18和第一和第二隔膜20，22结合形成泵部分12两侧上一系列互连的流体流路。现将进一步描述该流体流动路径的迷宫式曲径。

第一隔膜20连结到上表面16上，且类似地第二隔膜22连结到下表面18上，以将流体包含在它们相应的通道内。

透析器盒体10限定两个主要流体路径，首先是用于血液的流体路径，其次是用于透析液的流体路径。血液路径的形成如下。

病人的血液通过动脉端口28进入透析盒体10。然后血液从上表面16穿过，经由动脉端口孔30到达下表面18，然后在这里血液由动脉端口通道32从动脉端口孔30运载到动脉血液泡沫收集器34。动脉血液泡沫收集器34具有用于将进入的血液朝向收集器的底部引导的入***缘36。血液泡沫收集器出口38设置在收集器的底部，该出口将血液从动脉血液泡沫收集器34通过通道42运载到动脉血液泡沫收集器孔40。

动脉血液泡沫收集器34的目的是从动脉血液供中应移除可能包含在其中的任何气体泡沫。气体泡沫可能损害透析器的性能，且如果它们通过静脉血管再引入回到人体，还产生对病人的危险。血液泡沫收集器34还设有上部液位传感器端口44和下部液位传感器端口46。该液位传感器端口44，46设置成与设置在透析机上的相应光学液位传感器相一致。因而，液位传感器能够光学地询问动脉血液泡沫收集器34以确保血液泡沫收集器中的液位在下部液位传感器端口46的液位以上且在上部液位传感器端口44的液位以下。确保血液液位保持在该两液位之间使得在血液液位收集器中始终保持一定体积的空气是很重要的，血液中运载的任何气体可移入该空气中。

穿过动脉血液泡沫收集器孔40之后，血液在上表面16上运载到血液泵入口阀48(见图4)。

参见图4，血液泵入口阀48可在如下关闭位置和打开位置之间操作。阀48具有外部环形直立壁50和内部环形直立壁52。在内部环形直立壁52内部设置有阀孔54。内部环形直立壁52从外部环形直立壁50沿朝向盒体10的方向凹陷。在内部和外部环形直立壁50和52之间设有用作阀48出口的扇形孔56。因而，阀48具有阀孔54形式的阀入口和扇形孔56形式的出口。如上所述，下表面18具有由可变形隔膜22覆盖的其外部机构。可变形隔膜22抵靠外部环形直立壁50的面向外的表面，其中阀在非致动、打开状态。为了将阀48的状态从打开状态改变到关闭状态，透析机对第二隔膜22的外表面施加正向压力以驱动隔膜的内表面朝向内部环形直立壁50的面向外的表面。这关闭了阀的入口，由此防止经过阀的流动。

由于血液泵入口阀48在打开状态，血液流经在内部向上直立壁50上的动脉血液泡沫收集孔40并经过扇形孔56以流出血液泵入口阀48。然后血液从扇形孔56向下流到血液泵入口通道58并经由血液泵入口62流入血液泵60。

血液泵由穹顶形泵腔64限定，血液泵入口62在该腔内开口。在泵室64的中心处设有泵出口66。泵室64的外边缘由环形直立壁68限定，该壁面向外部的表面与第二隔膜22的内表面接触。一定体积的血液通过如下所述的开口血液泵入口阀48被吸入泵室64。

透析机在第二隔膜22的外侧表面上产生负压以使隔膜从下表面18向外变形。当泵室64充满，且泵在全冲程时，血液泵入口阀48由透析机关闭，在第二隔膜22的外表面上产生正向压力以关闭阀孔54。然后通过透析机对第二隔膜22的外表面施加正向压力以驱使泵室64内容纳的血液穿过泵出口66而将泵室64撤空。泵出口66与血液泵出口阀70流体连通，该阀与血液泵入口阀48形式相同。接着，血液泵入口阀关闭，且血液泵60由透析机驱动以抽空泵室64，血液泵入口阀70在打开状态以使血液能够流过阀70并穿过血液泵出口阀孔72。

因而，血液泵60与血液泵入口阀48和血液泵出口阀70结合。具体地说，当血液泵在膨胀冲程时，血液泵入口阀48打开，以使血液能够进入泵室，同时血液泵出口阀70保持关闭以防止通过***的血液回流。然后入口阀48在出口阀70打开的同时关闭以使流动泵的压缩冲程能够从泵室64驱动血液并经过血液泵出口阀孔72。

然后血液从孔72流过压力传感器室74。当血液流过室74时，流体压力引起力施加到第一隔膜20，这又引起隔膜的偏移。该偏移由设置在透析机上的传感器检测到，且该测得的偏移被校准以产生盒体内的血压读数。

然后血液从压力传感器室74流经透析器血液端口76。

现参见图6，血液从透析器血液端口66向下流到透析器血液管线78并进入已知设计的透析器80的底端。透析器80包含血液经过的多个轴向延伸的半渗透管。流出透析器80时，血液向下行进到透析器返回血液管线82，之后经由透析器血液返回端口84进入静脉血液泡沫收集器86。

静脉血液泡沫收集器86在设计上与动脉血液泡沫收集器34类似之处在于它具有入***缘88、光学液位传感器90和亲水隔膜94以使透析机能够从泡沫收集器抽出或向泡沫收集器注入一定体积的空气以维持泡沫收集器内恒定的血液液位。静脉血液液位捕集器86还设有超声液位传感器92，稍后将进一步描述其设计。在阀捕集器的底端有用于捕集泡沫收集器中血液凝块的血栓过滤器96。血栓过滤器是圆锥形式(如已知血栓过滤器中的那样)或着是楔形。经过血栓过滤器96之后，血液经过超声流速传感器98，稍后将对其进行更详细的描述。然后血液经由静脉端口100返回到病人。

因此血液完成其从动脉端口28、经过动脉血液泡沫收集器34、血液泵入口阀48并进入血液泵60的穿过透析盒体10的通道。血液从血液泵60被驱动经过血液泵出口70并经由跨越隔膜压力传感器74进入透析器80。在从透析器80流出时，血液经由透析器血液返回端口84返回到透析盒体10。在从端口84流出时，血液进入静脉血液泡沫收集器86，穿过血栓过滤器96流到传感器98，并经由静脉端口100然后返回到病人。

设置注射器71将一定体积的诸如肝素的抗凝血药注入血液泵出口阀70和透析器80之间的血液管线。注射器柱塞73由如图2所示的机器发动机驱动。

如上所述，跨越半渗透隔膜发生透析，在该情况下，半渗透管设置在透析器80内。如上所述，血液流过半渗透管的中心，且因此接下来透析液流入透析器80的管之间的空间内。现将详细描述盒体上透析液以正确浓度的混合。

泵部分12限定除了上述血液流路之外的透析液流路。

因此，透析盒体10用于将少量浓的碳酸氢盐溶液与少量酸溶液混合到无菌水供给中。产生的透析液从泵部分抽出以将该溶液传递到透析器。盒体还考虑了透析液溶液浓度、透析液流速和透析压力的精确检测。

无菌水经由无菌水入口102进入透析盒体10。然后无菌水与受控量的碳酸氢盐溶液基体混合，如下所述。盒体10限定室104，用于容纳一的正向位移泵的柱塞(为了清晰起见未在图3至9中示出)。该泵与已知设计的三通阀106联合作用。泵和三通阀106通过透析机操作以微量投放一受控量的碳酸氢盐溶液进入碳酸氢盐泵108。碳酸氢盐泵108与血液泵60设计上类似，只是碳酸氢盐泵108还设有从三通阀106的入口110。碳酸氢盐泵108以与流动泵60严格相同的方式控制，以通过标号102处的无菌端口吸入一体积的无菌水并进入碳酸氢盐入口泵112，同时碳酸氢盐泵出口阀114保持关闭。当一定体积的无菌水吸入泵的同时，少量的饱和碳酸氢盐溶液通过正向位移泵注入碳酸氢盐泵108。正向位移泵的本体由盒体本体限定。从透析机的储槽吸取饱和的碳酸氢盐溶液。该溶液经由碳酸氢盐入口通道105和三通阀106传送到泵。

通过对第一隔膜20的外表面施加负压而将水吸入泵室的作用在泵室内产生紊流，这使得无菌水和碳酸氢盐溶液在泵室内充分混合。因而，在碳酸氢盐泵入口阀112关闭的位置，出口阀114打开以从泵室驱出溶液，实现了彻底的均匀混合。

碳酸氢盐和水溶液经由泵出口116从泵室抽出，溶液从出口116流过泵出口阀114并进入水-碳酸氢盐溶液储槽118。水-碳酸氢盐储槽118的体积大约是碳酸氢盐泵室体积的四倍并执行两个功能。首先它还确保混合物是均匀的，且其次用作透析溶液流路中的流体缓冲剂，稍后将进一步详细描述其目的。

碳酸氢盐储槽118设有电导检测探针120和温度检测探针122、上部液位传感器124和下部液位传感器126。

电导和温度传感器探针设置成与透析机中的电导传感器和温度传感器接触。该测量用于推断储槽118内水-碳酸氢盐溶液的浓度。该储槽还用作缓冲器以允许各种***泵异相。因而，储槽内的液位能够升高和下降，由此拉平***中的压力峰值。

溶液从水-碳酸氢盐储槽118经过开口酸泵入口阀130吸入酸泵128。酸泵128上联接有酸泵出口阀132。酸泵128的目的是将少量酸溶液基体引入水-碳酸氢盐溶液。使用与碳酸氢盐泵108所使用的相同阀和泵方法来实现该过程。具体地说，设置第二室107来容纳第二正向位移泵的柱塞。由此一定体积的酸溶液基体向下分配到酸入口通道109到第二个三通阀111。在泵128的作用下，水-碳酸氢盐溶液吸入泵室。酸溶液基体通过第二正向位移泵注入泵中。这些流体彻底混合在泵室中的紊流中，然后经过出口阀132分配进入水-碳酸氢盐-酸储槽138。

水-碳酸氢盐-酸储槽138设有电导检测探针144和温度检测探针146、上部液位传感器140和下部液位传感器142，与水-碳酸氢盐储槽118的相同。

溶液从水-碳酸氢盐-酸储槽138流过储槽出口147(见图7)进入流动平衡入口通道148。由此该溶液传输到流动平衡器150。

流动平衡器150的目的是确保吸入透析器的透析液的体积与从透析器80抽出的体积相同。使流入和流出透析器的流量相匹配的目的是使透析器内透析液的渗透势匹配血液的渗透势。这确保了可小心地控制从血液移除或转移到血液的流体的体积。这对于确保病人在透析治疗期间不会含水过多或脱水到危险程度是至关重要的。

流动平衡器150设有第一流动平衡泵152和第二流动平衡泵154。第一和第二流动平衡泵152，154具有与血液泵60和混合泵108、128类似模式的操作。但是，由于流动平衡器150实现受控流体流入和从透析器80流出的方式，将流体传递到每个流动平衡泵152，154的流路相当复杂。

原则上，流动平衡器150的运行是通过使用第一流动平衡泵152将透析液抽入透析器，而使第二流动平衡泵154将透析液从透析器抽出过一段时间，然后切换第二流动平衡泵154以将透析液抽入透析器，而第一流动平衡泵152从透析器抽出透析液。该运行模式的目的是消除每个流动平衡泵152，154内泵室体积不匹配产生的制造误差的影响。例如，如果第一流动平衡泵152用于永久地将透析液抽入透析器，且第二流动平衡泵154用于将透析液从透析器抽出，然后过一段时间，即使在泵的泵室容积之间很小的差异都会导致抽入透析器或从透析器抽出的透析液的体积的危险的失衡。

通过切换第一和第二流动平衡泵152，154，室内容积的任何误差可随着时间拉平，由此确保越过透析器的流动的平衡。

与第一流动平衡泵152选择性流体连通的是第一流动平衡泵第一入口阀156、第一流动平衡泵第二入口阀158、第一流动平衡泵第一出口阀160和第一流动平衡泵第二出口阀162。类似地，与第二流动平衡泵154选择性流体连通的是第二流动平衡泵第一入口阀164、第二流动平衡泵第二入口阀166、第二流动平衡泵第一出口阀168和第二流动平衡泵第二出口阀170。

现将详细描述流动平衡器150的第一操作模式。在第一操作模式中，第一流动平衡泵第一入口阀156、第一流动平衡泵第二出口阀162、第二流动平衡泵第二入口阀166和第二流动平衡泵第一出口阀168都通过透析机在每个阀的区域对第一隔膜20的外侧表面施加正向压力而保持在封闭位置。因而，第一操作模式中，第二流动平衡泵154运行以将透析液吸入透析器，且第一流动平衡泵152运行以从透析器抽出透析液。

由于第一流动平衡泵第一入口阀156在关闭位置，流出碳酸氢盐酸储槽138的透析液沿着流动平衡入口通道148流经第一流动平衡泵第一入口阀156。然后透析液从下表面18经由孔172到上表面16。由于第二流动平衡泵第一入口阀164在其打开位置，第二流动平衡泵154能够在透析机的作用下在第一隔膜20的面向外的表面上产生负压而将一定体积的透析液吸入泵室。

当第二流动平衡泵154达到全容量，第二流动平衡泵第一入口阀164就关闭，且第二流动平衡泵第二出口阀170就打开。然后致动泵154以将透析液通过孔174排出，且然后透析液沿着通道176流动，如图10所示。然后透析液穿过内毒素过滤器178，然后经由通道182穿过透析输出端口180。

现参见图6，透析液从透析液出口端180，沿着透析入口管道180穿过，然后沿着透析器80从顶部到底部穿过，如图9所示。为了将透析液从透析器80返回到泵部分12，透析出口管道184将透析液运载到透析入口端186。在返回到泵部分12时，透析液穿过有色传感器部分188，以使设置在透析机上的有色传感器能够询问透析液以检测透析器80内泄漏到透析液内到血液。在从有色传感器部分188流出时，透析液穿过孔190并从那里进入流动平衡返回通道192。

由于第二流动平衡泵第二入口阀166关闭，透析液朝向第一流动平衡泵第二入口阀158流过孔194。由于阀158在打开位置，第一流动平衡泵152能够在由透析机在第一隔膜20的向外表面上产生的正压的作用下通过入口阀158将一定体积的透析液溶液吸入泵室。然后第一流动平衡泵第二入口阀158关闭，第一流动平衡泵第一出口阀160打开，且泵152驱动透析液从流体室经过出口阀160。然后出口阀160关闭，入口阀158打开，且驱动泵152以吸入另一体积的透析液，准备分配到下一泵周期。

因为在这一操作模式期间第二流动平衡泵第一出口阀168关闭，传输经过出口阀160之后，透析液流过孔196。然后透析液穿过超声流动传感器198(稍后将更详细地描述)，然后通过透析液排出装置200流出透析盒体10。

在第二操作模式中，第一和第二流动平衡泵152，154的任务相反。换言之，第一流动平衡泵第二入口阀158和第一流动平衡泵第一出口阀160保持关闭，同时操作第一入口阀156和第二出口阀162以控制透析液流入和流出泵室的流动。类似地，关于第二流动平衡泵154，第二流动平衡泵第一入口阀164和第二流动平衡泵出口阀170保持在关闭位置，同时操作第二流动平衡泵第二入口阀166和第二流动平衡泵第一出口阀168以控制酸溶液流入和流出泵室的流动。

如上所述，提供流动平衡技术以确保抽入透析器80的透析液的体积与从其中移除的体积严格相等。但是，在某些透析治疗中，需要从血液移除多余的流体，或者需要将流体移回血液。这通过超滤处理来实现，其中流动平衡回路通过引入透析液或从透析液移除少量液体而设置成稍微不平衡。在本发明的透析盒中，这通过与盒体上室208内容纳的正向位移泵结合工作的超滤三通阀206来实现。该三通阀与正向位移泵的结合与将碳酸氢盐溶液引入碳酸氢盐泵108所使用的相同。正向位移泵柱塞容纳在室208内并通过透析机上的诸如步进电动机的驱动器来定位。

盒体10具有用于将多余流体从水-碳酸氢盐储槽118和水-碳酸氢盐-酸储槽138排出的***通道202。***通道从储槽118，138运载多余流体并倾卸该流体以经由与透析机上***端口流体连通的***端口204排出。

因而，透析盒体10提供两种不同的流路，第一种是用于血液的，第二种是用于透析液的。提供上表面16和下表面18，其间有孔使流体能够从上表面的面向外的表面移动到下表面的外表面上。血液流路和透析液流路通过从上表面和下表面延伸的直立壁而保持彼此分离。直立壁的外表面毗邻可变形隔膜以将流路密封。

应当理解，设置在第一和第二盒体本体16，18上的孔使各种盒体结构能够最方便地包装。很清楚，该特征提供了优于将所有流动通道仅限定在盒体一侧的盒体的显著优点。

在盒体的另一实施例中，动脉血液泡沫收集器34和静脉血液泡沫收集器86具有塑性材料的手风琴部分形式的可折叠构件以限制血液/空气界面的面积。尤其有利的是减小的血液/空气界面减小血液的凝块和/或分离的风险。

泡沫收集器的另一替代性特征是用类似于血液泵60的隔膜泵代替亲水隔膜94。因而，代替通过空气越过亲水隔膜的移动将空气加入泡沫收集器或从其中移除空气，空气的移动可通过在隔膜的面向外的表面上施加正压或负压而移动隔膜来实现。此外，可监视隔膜致动的程度以探测过多量的空气加入储槽或从储槽移除的位置。

在另一替代性实施例中，每个阀，例如48、106、112、114、164等设有刚性盘，该刚性盘的直径等于或稍大于内部向上直立壁的直径。刚性盘设置在内部向上直立壁和隔膜之间。刚性盘的目的是使隔膜上所需要的变形最小以将阀密封。换言之，隔膜作用在刚性盘上，刚性盘又形成内部向上直立壁上的阀座。隔膜的减小变形的结果是由于在打开和关闭之间切换在阀内产生的瞬时振动波减小，因为阀会在低于如果不存在刚性盘就原本必要的峰值压力下关闭。除了降低阀体上观察到的压力峰值之外的另一优点是通过阀的打开和关闭状态之间的更平滑地操作实现了血液损坏的降低。

现参见图10，更详细地示意性示出了本发明的正向位移泵和三通阀。三通阀总的由标号106表示。应当理解，三通阀106与流体连通到泵128和超滤阀206的阀相同。因此三通阀106的详细说明同样适用于透析盒体上设置的另外两个三通阀。

碳酸氢盐混合泵108经由流体管线连接到三通阀106的输出250。三通阀还具有储槽入口252和泵入口254。储槽入口252连接到碳酸氢盐溶液储槽255。储槽255设置在透析机上，或附连到其上，且不形成盒体本身的一部分。正向位移泵总的用标号258表示。正向位移泵包括气压缸260，该气压缸以往复运动的方式驱动活塞臂262。在活塞臂与活塞汽缸相反的一端有作用在盒体室104内的柱塞264(见图10)。

在图10中标号A表示的返回冲程上，柱塞264在室104内移动以从碳酸氢盐溶液储槽255将所测量量的透析液吸入室内。通过三通阀输出250关闭，储槽入口和泵入口252，254保持打开实现了流体的移动。活塞臂262沿A方向撤出直到设置在活塞臂262上的毗邻件268与可移动端部阻挡件270接触。

在毗邻件268撞击可移动端部阻挡件270时，沿B方向驱动气压缸268以将透析液从室104分配到碳酸氢盐混合泵108内。流体的移动通过储槽入口252关闭、三通阀输出250打开来实现。气压缸268沿B方向驱动活塞环264直到活塞环毗邻室104的最左手端。因而，通过使汽缸活塞臂262以已知方式往复运动，将一定量的碳酸氢盐溶液重复地分配到碳酸氢盐混合泵108。此外，通过调节可移动端部阻挡件270的位置，可精确地设定所分配流体的体积。可移动端部阻挡件270通过步进电动机或类似的精确定位驱动***来定位。

该***的优点是气压缸260提供所要求的往复运动速度来将分离量的流体以所要求的速度传送到混合泵108内。因此极度精确但不能提供所要求的速度往复运动的步进电动机仅用于通过精确地设置可移动端部阻挡件来设定流体的分配量。

应当理解，碳酸氢盐混合泵108、三通阀106和室104设置在盒体上。但是关于图10描述的其余部件设置在透析机上。因此重要的是，气压缸、步进电动机和可移动端部阻挡件设置在机器上而不是盒体上。

应当理解，本发明的盒体在第一和第二流动平衡泵152，154的每个冲程提供传送透析液的均匀混合的显著优点。该特征对于提供稳定的透析治疗是至关重要的。此外，实现均匀混合所需要的所有流体流路、泵和阀都设置在盒体本身上。由于盒体包含所有流路，所以提供了显著的优点。

在本发明的范围内可以想到不需要设置隔膜来将流动包含在通道内部位，在本发明的范围内可以想到在隔膜片施加到盒体的面向外的表面之后可从透析盒体10移除这样一部分隔膜。

此外，在本发明的范围内考虑到可通过例如加厚向上的直立壁而加强流动通道的某些部分，以减小由流体中变化的流体静压力产生的流动通道内的任何挠曲。

图11示出了图3至9示出的透析部分312的替代性实施例。该透析部分具有***第一凹槽316和第二凹槽318的透析器314，如图12所示。透析器314首先***第一凹槽316，然后朝向透析部分旋转，接着***第二凹槽318。然后透析器314沿D方向移动(如图13所示)以将透析器锁定在位。该锁定在位还将透析器314与抵抗联箱320，320密封以提供沿着血液通道324，326的血液通道和沿着通道328，330的透析通道。

以上实施例描述了碳酸氢盐溶液从透析机传输到其中的盒体。在一替代性实施例中，盒体设有碳酸氢盐盒体400，如图14所示。盒体容纳一定量的碳酸氢盐，来自传输到盒体的无菌水供应的无菌水穿过该碳酸氢盐。水经由入口402通入碳酸氢盐盒体400，穿过碳酸氢盐以使水中的碳酸氢盐饱和。因此碳酸氢盐溶液经过出口404流出盒体400。

在图15中，示出碳酸氢盐盒体400具有修改的透析盒体10′部分。该盒体10′修改成容纳塞件406，408以固定透析盒体10′和碳酸氢盐盒体之间的流体连接。为了将碳酸氢盐盒体400插到透析盒体10″上，塞件406，408分别***孔410，412，然后碳酸氢盐盒体沿E方向向下移动以配合孔414，416中的塞件406，408。

在图16中，示出替代性的肝素储槽500，作为注射器71的替代形式。储槽500形成修改的透析盒体10″的一部分。该储槽具有通过正向位移泵(为清晰起见未示出)将抗凝血药剂传送到血液管线的出口502。该储槽具有包含抗凝血药剂的可变形袋状物504和保持袋状物506内正压的弹簧件506。

Claims (30)

1.一种用于血液透析机的一次性盒体，所述盒体包括血液流路和透析液流路，所述血液流路用于运载一定量的要在透析器中处理的血液，所述透析液流路与所述血液流路隔离，用于传送透析液流动穿过所述透析器。

2.如权利要求1所述的一次性盒体，其特征在于，使用时所述透析液流路形成再循环透析液回路的一部分，所述回路包括透析器和再生过滤器。

3.如权利要求1所述的一次性盒体，其特征在于，使用时所述透析液流路形成连续透析液管线的一部分，所述管线包括来自所述透析机的无菌水供应入口、透析器和所述透析器下游的废弃流体出口。

4.如权利要求1、2或3所述的一次性盒体，其特征在于，所述盒体包括透析器或适于可附连到透析器。

5.如前述权利要求中任一项所述的一次性盒体，其特征在于，所述盒体完全封住所述血液流路和所述透析液流路。

6.如前述权利要求中任一项所述的一次性盒体，其特征在于，所述盒体包括刚性本体。

7.如权利要求6所述的一次性盒体，其特征在于，所述刚性本体具有第一面向外的表面和第二面向外的表面，每个面向外的表面由可变形隔膜封住。

8.如权利要求7所述的一次性盒体，其特征在于，所述第一和第二面向外的表面共同限定血液流动通道和透析液流动通道，所述可变形隔膜封住所述流动通道以形成所述血液流路和透析液流路。

9.如权利要求7或8所述的一次性盒体，其特征在于，所述血液流路的至少一部分形成在每个所述第一和第二面向外的表面上。

10.如权利要求7、8和9所述的一次性盒体，其特征在于，所述透析液流路的至少一部分形成在所述第一和第二面向外的表面中的每一个上。

11.如权利要求6至10中任一项所述的一次性盒体，其特征在于，使用时通过与所述第一和第二面向外的表面之一配合的至少一个可移动压板而将所述刚性本体保持在所述透析机内的适当位置上。

12.如前述权利要求中任一项所述的一次性盒体，其特征在于，所述透析液流路包括无菌水入口以使无菌水能够从所述透析机流到所述盒体上。

13.如权利要求12所述的一次性盒体，其特征在于，所述透析液流路包括第一混合泵和分配装置，其中所述第一混合泵具有用于容纳预定量无菌水的泵室，且所述分配装置用于将预定量的第一透析液基体分配到泵室中，所述第一混合泵可操作以将产生的无菌水和第一透析液基体的均匀混合物抽出所述泵室。

14.如权利要求13所述的一次性盒体，其特征在于，所述透析液流路包括所述第一混合泵下游的第二混合泵，所述第二混合泵具有用于容纳来自所述第一混合泵的预定量的无菌水和第一透析液基体的混合物的泵室，所述透析液流路还包括用于将预定量的第二透析液基体分配到所述泵室的分配装置，所述第二混合泵可操作以将产生的无菌水和第一和第二透析液基体的透析液抽出所述泵室。

15.如权利要求13所述的一次性盒体，其特征在于，所述第一透析液基体是碳酸氢盐溶液。

16.如权利要求14所述的一次性盒体，其特征在于，所述第二透析液基体是酸性或醋酸盐溶液。

17.如权利要求13至16中任一项所述的一次性盒体，其特征在于，所述第一和/或第二混合泵中的每一个的操作通过气动致动的所述可变形隔膜的位移来实现。

18.如权利要求13至17中任一项所述的一次性盒体，其特征在于，所述第一混合泵的运行使得所述预定量的第一透析液基体传输到所述泵室，同时致动所述泵以将一定量的无菌水吸入所述泵室，使得所述泵的每个冲程传输无菌水和第一透析液基体的均匀混合物。

19.如权利要求14或者从属于权利要求14时的权利要求15至18中任一项所述的一次性盒体，其特征在于，所述第二混合泵的操作使得所述预定量的所述第二透析液基体传输到所述泵室，同时致动所述泵将一定量的无菌水和第一透析液基体的均匀混合物吸入所述泵室，使得所述第二混合泵的每个冲程传输均匀的透析液。

20.如前述权利要求中任一项所述的一次性盒体，其特征在于，所述盒体包括流动平衡装置，所述装置用于实现治疗过程中在所述透析器入口和出口观察到的透析液流量的平衡。

21.如权利要求20所述的一次性盒体，其特征在于，所述流动平衡装置包括第一流动平衡泵和第二流动平衡泵，所述泵可在两运行模式之间运行：第一运行模式和第二运行模式，在所述第一运行模式中所述第一流动平衡泵设置在所述透析液管线中所述第一和第二混合泵的下游和所述透析器上游，且所述第二流动平衡泵设置在所述透析液管线中所述透析器的下游；在所述第二运行模式中，所述第二流动平衡泵设置在所述透析液管线中所述第一和第二混合泵的下游和所述透析器的上游，且所述第一流动平衡泵设置在所述透析液管线中所述透析器的下游。

22.如前述权利要求中任一项所述的一次性盒体，其特征在于，所述盒体包括用于将肝素传输到所述血液流路的装置。

23.如前述权利要求中任一项所述的一次性盒体，其特征在于，所述盒体包括用于接纳碳酸氢盐盒体的装置。

24.一种透析机，适于接纳如前述权利要求中任一项所述的透析盒体，所述机器包括至少一个压板，所述至少一个压板设置成使用时将所述盒体保持在所述机器中的适当位置上。

25.如权利要求24所述的透析机，其特征在于，所述至少一个压板包括设置成检测所述盒体上流体液位的液位传感器。

26.如权利要求24或25所述的透析机，其特征在于，所述至少一个压板包括设置成检测所述盒体上流体压力的压力传感器。

27.如权利要求24、25或26所述的透析机，其特征在于，所述至少一个压板包括设置成检测所述盒体上流体的流速传感器。

28.如权利要求24至27中任一项所述的透析机，其特征在于，所述至少一个压板包括设置成检测所述盒体上血液泄漏的颜色传感器。

29.如权利要求24至28中任一项所述的透析机，其特征在于，所述至少一个压板包括设置成测量所述透析液的浓度的电导传感器。

30.如权利要求24至29中任一项所述的透析机，其特征在于，所述机器包括一对压板，所述一对压板在使用时合在一起以将所述盒体保持在位。

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