JP6062920B2 - 医療流体ポンピング・システムならびに関係するデバイスおよび方法 - Google Patents

Description

本開示は、医療流体ポンピング・システム（ｍｅｄｉｃａｌ ｆｌｕｉｄ ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ）ならびに関係するデバイスおよび方法に関するものである。

透析は、腎臓機能が不十分である患者を支援するために使用される治療法である。血液透析と腹膜透析という２つの主な透析方法がある。
血液透析（「ＨＤ」）時に、患者の血液を透析装置のダイアライザーに通し、その一方で透析溶液または透析液もダイアライザーに通す。ダイアライザー内の半透膜は、血液をダイアライザー内の透析液から分離し、透析液と血流との間で拡散および浸透交換を行わせることができる。膜一面に渡るこれらの交換の結果、尿およびクレアチニンのような溶質を含む老廃物が血液から除去される。これらの交換は、血液中のナトリウムおよび水などの他の物質の濃度も調節し、この方法で、透析装置は血液を洗浄するための人工腎臓として働く。

腹膜透析（「ＰＤ」）時には、患者の腹膜腔は透析溶液または透析液を定期的に注入される。患者の腹膜の膜裏は、溶液と血流との間に拡散および浸透交換を行わせることができる天然の半透膜として働く。ＨＤにおけるダイアライザー上での連続的交換のような、患者の腹膜上でのこれらの交換の結果、血液から尿およびクレアチニンのような溶質を含む老廃物が除去され、血液中のナトリウムおよび水などの他の物質の濃度が調節される。

多くのＰＤ装置は、自動的に患者の腹膜腔に透析液を注入し、滞留させ、患者の腹膜腔から透析液を排出するように設計されている。治療は、典型的には、数時間続くが、多くの場合、使用されるか、または消費された透析液を抜いて腹膜腔を空にする初期排出手順から始まる。次いで、この手順は、次々に続く一連の充填フェーズ、滞留フェーズ、および排出フェーズを辿る。それぞれのフェーズはサイクルと呼ばれる。

ポータブル・カートの上に位置決めされたＰＤ循環装置を備える腹膜透析（「ＰＤ」）システムの斜視図。 図１のＰＤシステムのＰＤ循環装置およびＰＤカセットの斜視図。ＰＤ循環装置のドアは、使用時にＰＤカセットとインターフェースするＰＤ循環装置の内面を示すように開放位置にある。 とりわけ、ピストン・ヘッドをＰＤカセットの関連するドーム形の部材に機械的に連結するために使用されうるバネ仕掛けのラッチ機構を備えるピストン・ヘッドを有するピストンを示す、図１のＰＤ循環装置の開いているカセット・コンパートメントの斜視図。 ピストン・ヘッドの１つのバネ仕掛けのラッチ機構を例示する、図１のＰＤ循環装置の断面線図。 図１のＰＤ循環装置のピストンの１つの分解斜視図。 図１のＰＤ循環装置のピストン・ヘッドの１つのラッチ・ロックの側面図。 図６の７−７線にそって切り取った、ラッチ・ロックの断面図。 図１のＰＤ循環装置のピストン・ヘッドの１つのスライディング・ラッチの平面図。 図８の９−９線にそって切り取った、スライディング・ラッチの断面図。 図１のＰＤ循環装置のピストン・ヘッドに機械的に連結されうるドーム形締め付け部材を備える、図１のＰＤカセットの分解斜視図。 図１０の完全に組み立てられたＰＤカセットの断面斜視図。 ＰＤカセットの可撓性膜およびドーム形締め付け部材側からの、図１０の完全に組み立てられたＰＤカセットの斜視図。 ＰＤカセットの剛体基部側からの、図１０の完全に組み立てられたＰＤカセットの斜視図。 図１のＰＤシステムのＰＤ循環装置のカセット・コンパートメント内のＰＤカセットの部分的斜視図。 ポンピング動作の異なるフェーズにおける、ＰＤカセットがＰＤ循環装置のカセット・コンパートメント内に配設されている、図１のＰＤシステムの断面線図。 ポンピング動作の異なるフェーズにおける、ＰＤカセットがＰＤ循環装置のカセット・コンパートメント内に配設されている、図１のＰＤシステムの断面線図。 ポンピング動作の異なるフェーズにおける、ＰＤカセットがＰＤ循環装置のカセット・コンパートメント内に配設されている、図１のＰＤシステムの断面線図。 ポンピング動作の異なるフェーズにおける、ＰＤカセットがＰＤ循環装置のカセット・コンパートメント内に配設されている、図１のＰＤシステムの断面線図。 ポンピング動作の異なるフェーズにおける、ＰＤカセットがＰＤ循環装置のカセット・コンパートメント内に配設されている、図１のＰＤシステムの断面線図。 ポンピング動作の異なるフェーズにおける、ＰＤカセットがＰＤ循環装置のカセット・コンパートメント内に配設されている、図１のＰＤシステムの断面線図。 ピストン・ヘッドをＰＤカセットのドーム形締め付け部材から自動的に切り離すことを可能にするピストン・ヘッドの後面から延在する、つの（ｈｏｒｎ）、つまり突出部を例示する、図１のＰＤシステムのＰＤカセットのドーム形締め付け部材の１つに機械的に連結されている図１のＰＤシステムのＰＤ循環装置のピストン・ヘッドの１つの断面図。 ピストン・ヘッドをＰＤカセットのドーム形締め付け部材から自動的に切り離すことを可能にするピストン・ヘッドの後面から延在するつの、つまり突出部を例示する、図１のＰＤシステムのＰＤカセットのドーム形締め付け部材の１つに機械的に連結されている図１のＰＤシステムのＰＤ循環装置のピストン・ヘッドの１つの断面図。 ピストン・ヘッドをＰＤカセットのドーム形締め付け部材から自動的に切り離す工程を線図で例示する、図１のＰＤシステムのＰＤカセットのドーム形締め付け部材の１つに機械的に連結されている図１のＰＤシステムのＰＤ循環装置のピストン・ヘッドの１つの二重断面図。 ピストン・ヘッドをＰＤカセットのドーム形締め付け部材から自動的に切り離す工程を線図で例示する、図１のＰＤシステムのＰＤカセットのドーム形締め付け部材の１つに機械的に連結されている図１のＰＤシステムのＰＤ循環装置のピストン・ヘッドの１つの二重断面図。 ピストン・ヘッドをＰＤカセットのドーム形締め付け部材に機械的に連結することを可能にする周囲フランジとともに平行移動可能なピストン・ヘッドを備える別のＰＤ循環装置の断面線図。 ポンピング動作の異なるフェーズにおける、図２０のＰＤ循環装置のカセット・コンパートメント内のＰＤカセットの断面線図。 ポンピング動作の異なるフェーズにおける、図２０のＰＤ循環装置のカセット・コンパートメント内のＰＤカセットの断面線図。 ポンピング動作の異なるフェーズにおける、図２０のＰＤ循環装置のカセット・コンパートメント内のＰＤカセットの断面線図。 ドーム形締め付け部材をＰＤ循環装置の平行移動可能なピストン・ヘッドに機械的に連結することを可能にするペグを有するドーム形締め付け部材を備えるＰＤカセットの斜視図。 ピストン・ヘッドの内部の特徴が破線で示されている、ピストン・ヘッドをＰＤカセットのドーム形締め付け部材に機械的に連結するように図２２のＰＤカセットのドーム形締め付け部材の１つのペグと係合できる弾性フィンガーを備えるクランプを含む陥凹部を有する平行移動可能なピストン・ヘッドの側面線図。 図２３のピストン・ヘッドの正面図。 ピストン・ヘッドの内部の特徴が破線で示されている、ピストン・ヘッドをＰＤカセットのドーム形締め付け部材に機械的に連結するように図２２のＰＤカセットのドーム形締め付け部材の１つのペグと係合するわずかに異なる構成の弾性フィンガーを備えるクランプを含む陥凹部を有する平行移動可能なピストン・ヘッドの側面線図。 図２５のピストン・ヘッドの正面図。

本発明の１態様では、医療流体ポンピング・システムは、直線的に変位されうるピストン・ヘッドを備える医療流体ポンピング装置と、医療流体ポンピング装置に固定可能な医療流体カセットとを具備する。医療流体カセットは、基部、可撓性膜と基部とが連携して少なくとも部分的に流体ポンプ室を形成するように基部に取り付けられた可撓性膜、および可撓性膜に取り付けられた締め付け部材を備える。締め付け部材は、医療流体ポンピング装置のピストン・ヘッドを受け入れるように構成された陥凹部を形成し、締め付け部材は、ピストン・ヘッドが陥凹部内に配設され、カセットの基部から直線的に離れるときに、ピストン・ヘッドの係合面が締め付け部材の係合面と係合し、締め付け部材および締め付け部材が取り付けられている可撓性膜を引っ張って基部から離し、流体ポンプ室の容積を増やすようにピストン・ヘッドが陥凹部内に配設されたときにピストン・ヘッドの係合面と係合する係合面を有する。

本発明の別の態様において、医療流体カセットは、基部、可撓性膜と基部とが連携して少なくとも部分的に流体ポンプ室を形成するように基部に取り付けられた可撓性膜、および可撓性膜に取り付けられた締め付け部材を備える。締め付け部材は、医療流体ポンピング装置のピストン・ヘッドを受け入れるように構成された陥凹部を形成し、ピストン・ヘッドが陥凹部内に配設され、カセットの基部から直線的に離れるときに、ピストン・ヘッドが締め付け部材の係合面と係合し、締め付け部材および締め付け部材が取り付けられた可撓性膜を引っ張って基部から離し、流体ポンプ室の容積を増やすようにピストン・ヘッドが陥凹部内に配設されたときにピストン・ヘッドと係合する係合面を有する。

本発明のさらなる態様において、医療流体ポンピング装置は、直線的に変位されうる、また医療流体カセットの締め付け部材によって形成される陥凹部内に配設されるように構成されるピストン・ヘッドを備える。ピストン・ヘッドは、ピストン・ヘッドが陥凹部内に配設され、カセットの基部から直線的に離れるときに、ピストン・ヘッドの係合面が締め付け部材の係合面と係合し、締め付け部材および締め付け部材が取り付けられた可撓性膜を引っ張って基部から離し、可撓性膜と基部との間のカセット内に形成された流体ポンプ室の容積を増やすようにピストン・ヘッドが陥凹部内に配設されたときに医療流体カセットの係合面と係合するように構成された係合面を有する。

本発明の追加の１態様において、医療流体ポンピング方法は、ピストン・ヘッドを医療流体カセットの締め付け部材の陥凹領域内に送り、ピストン・ヘッドを締め付け部材に機械的に連結する工程と、次いで、ピストン・ヘッドを往復運動させて、締め付け部材の後退と前進を交互に行わせ、これにより、流体をカセットの流体ポンプ室内に引き込む動作とカセットの流体ポンプ室から強制的に追い出す動作とを交互に行う工程とを含む。

実装は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含むことができる。
いくつかの実装では、医療流体カセットは、医療流体ポンピング装置によって形成されたカセット・コンパートメント内に医療流体カセットを配設することによって医療流体ポンピング装置に固定可能である。

いくつかの実装では、カセット・コンパートメントは、ドアと医療流体ポンピング装置のカセット・インターフェースとの間に形成される。
いくつかの実装では、締め付け部材は、医療流体カセットの流体ポンプ室に関してほぼ中心に位置する。

いくつかの実装では、締め付け部材は、ほぼドーム形の部材を備える。
いくつかの実装では、締め付け部材の係合面は、ほぼドーム形の部材の径方向内向きに延在する突出部の表面である。

いくつかの実装では、突出部は、ほぼドーム形の部材の周縁領域の周りに連続的に延在する。
いくつかの実装では、締め付け部材は、ドーム形の部材の表面から延在するペグを備える。

いくつかの実装では、締め付け部材の係合面は、ペグの拡大されたヘッドの表面である。
いくつかの実装では、ピストン・ヘッドは、本体部、および本体部の周縁を越えて径方向に延在する接触面を備える。ピストン・ヘッドの接触面は、ピストン・ヘッドが締め付け部材の陥凹部内に挿入されるときに医療流体カセットの締め付け部材の接触面と接触するように構成される。

いくつかの実装では、接触面は、ピストン・ヘッドの長手方向軸に関して約３０度から約６０度までの範囲の角度を付けられている。
いくつかの実装では、ピストン・ヘッドの接触面は、ピストン・ヘッドが締め付け部材の陥凹部内に挿入されたときに径方向内向きに移動するように構成される。

いくつかの実装では、ピストン・ヘッドの接触面は、ピストン・ヘッドの本体部に関して径方向に移動可能であるラッチの表面である。
いくつかの実装では、締め付け部材の接触面は、ピストン・ヘッドが締め付け部材の陥凹部内に挿入されたときに径方向外向きに偏向するように構成される。

いくつかの実装では、締め付け部材の接触面は、締め付け部材の径方向内向きに延在する突出部の表面である。
いくつかの実装では、ピストン・ヘッドは、ピストン・ヘッドの本体部に固定されたラッチを備え、ピストン・ヘッドの係合面は、ラッチの表面であり、ラッチは、ラッチの表面が本体部の周縁から径方向外向きに位置決めされる伸長位置を有する。

いくつかの実装では、ラッチは、ラッチの表面が本体部の周縁から径方向内向きに位置決めされる引き込み位置を有する。
いくつかの実装では、ピストン・ヘッドは、ピストン・ヘッドの本体部に固定され、第２のラッチの係合面が本体部の周縁から径方向外向きに位置決めされた伸長位置とラッチの係合面が本体部の周縁から径方向内向きに位置決めされた引き込み位置を有する第２のラッチをさらに備える。

いくつかの実装では、本体部は、前部部材と後部部材とを備え、ラッチは、前部部材と後部部材との間に形成された空間内に位置決めされる。
いくつかの実装では、ピストン・ヘッドは、ラッチの径方向内向きの移動が第１の軸方向へのラッチ・ロックの軸方向移動を引き起こすようにラッチの関連する第１の角度を付けた表面に隣接して置かれる第１の角度を付けた表面を有するラッチ・ロックをさらに備
える。

いくつかの実装では、第１の角度を付けた表面は、ピストン・ヘッドの長手方向軸に関して約３０度から約６０度までの範囲の角度をなす。
いくつかの実装では、ラッチの第１の角度を付けた表面およびラッチ・ロックの第１の角度を付けた表面は、ピストン・ヘッドの長手方向軸に関してほぼ同じ角度をなす。

いくつかの実装では、ピストン・ヘッドは、ラッチ・ロックと前部部材との間に配設されたバネをさらに備え、これにより、第１の軸方向へのラッチ・ロックの軸方向移動に抵抗する。

いくつかの実装では、ラッチおよびラッチ・ロックは、ラッチを径方向内向きに移動し、ラッチ・ロックを軸方向に移動するためにラッチに印加される力が解放されたときに、バネが伸びてラッチ・ロックを第１の軸方向とは反対の第２の軸方向に移動し、ラッチの径方向外向きの移動を引き起こすように構成される。

いくつかの実装では、ラッチ・ロックは、ラッチ・ロックの第２の軸方向への軸方向移動がラッチの径方向外向きの移動を引き起こすようにラッチの関連する第２の角度を付けた表面に隣接して置かれている第２の角度を付けた表面を有する。

いくつかの実装では、ラッチは、ラッチ・ロックの脚部が配設されたスロットを形成し、ラッチ・ロックの第１の角度を付けた表面および第２の角度を付けた表面は、脚部の表面であり、ラッチの第１の角度を付けた表面および第２の角度を付けた表面は、スロットを形成する表面である。

いくつかの実装では、ピストン・ヘッドは、本体部と本体部の周縁の周りに少なくとも部分的に延在するフランジとを備え、ピストン・ヘッドの係合面は、ピストン・ヘッドのフランジの表面である。

いくつかの実装では、締め付け部材は、陥凹部の周縁の周りに少なくとも部分的に延在する突出部を有し、締め付け部材の係合面は、締め付け部材の突出部の表面である。
いくつかの実装では、締め付け部材は、ほぼドーム形の部材である。

いくつかの実装では、突出部は、陥凹部の周縁の周りに連続的に延在する。
いくつかの実装では、ピストン・ヘッドのフランジの外径は、締め付け部材のフランジの内径より大きく、ピストン・ヘッドおよび締め付け部材は、ピストン・ヘッドが陥凹部内に配設されうるようにピストン・ヘッドが締め付け部材の陥凹部内に挿入されたときにフランジの少なくとも一方がフランジの他方に関して径方向に偏向するように製作される。

いくつかの実装では、ピストン・ヘッドは、クランプを備え、締め付け部材は、クランプによって解放可能に係合されるように構成されたペグを備え、ピストン・ヘッドおよび締め付け部材の係合面は、それぞれ、クランプおよびペグの表面である。

いくつかの実装では、クランプは、ピストン・ヘッドの本体部によって形成されるボア内に位置決めされる。
いくつかの実装では、クランプは、ペグがクランプ内に受け入れられたときに互いから偏向して離れるように構成されている第１の弾性フィンガーおよび第２の弾性フィンガーを備える。

いくつかの実装では、第１の弾性フィンガーおよび第２の弾性フィンガーのそれぞれが、各弾性フィンガーの基部部分から径方向内向きに延在する第１の突出部を備える。
いくつかの実装では、弾性フィンガーのそれぞれの第１の突出部の前面は、ピストン・ヘッドの長手方向軸に関して角度を付けられ、これにより、第１の弾性フィンガーおよび第２の弾性フィンガーは、ペグがクランプ内に受け入れられ、それぞれの第１の突出部の前面にそって摺動するときに偏向して互いから離れる。

いくつかの実装では、弾性フィンガーのそれぞれの第１の突出部の前面は、ピストン・ヘッドの長手方向軸に関して約３０度から約６０度までの範囲の角度をなす。
いくつかの実装では、弾性フィンガーのそれぞれの第１の突出部の後面は、ピストン・ヘッドの長手方向軸に関して角度を付けられ、これにより、第１の弾性フィンガーおよび第２の弾性フィンガーは、ペグがクランプから取り外され、それぞれの第１の突出部の後面にそって摺動するときに偏向して互いから離れる。

いくつかの実装では、弾性フィンガーのそれぞれの第１の突出部の後面は、ピストン・ヘッドの長手方向軸に関して約３０度から約６０度までの範囲の角度をなす。
いくつかの実装では、第１の弾性フィンガーおよび第２の弾性フィンガーのそれぞれは、各弾性フィンガーの基部から径方向内向きに延在し、各フィンガーの第１の突出部から軸方向にオフセットされる第２の突出部をさらに備え、これによりペグがクランプ内に配設されたときにペグが弾性フィンガーのそれぞれの第１の突出部と第２の突出部との間に静止する。

いくつかの実装では、ピストン・ヘッドは、シャフトをさらに備え、クランプおよび本体部は、シャフトに関して軸方向に移動可能であり、シャフトは、ピストン・ヘッドおよびクランプがシャフトに関してある距離だけ引き込められたときにクランプの弾性フィンガーを互いから離れる方向に偏向するように構成される。

いくつかの実装では、弾性フィンガーのそれぞれの第２の突出部の後面は、ピストン・ヘッドの本体部とクランプとがシャフトに関してそのある距離だけ引き込められたときにシャフトに接触するように位置決めされ、弾性フィンガーのそれぞれの第２の突出部の後面は、ピストン・ヘッドの長手方向軸に関して角度を付けられ、これにより、第１の弾性フィンガーおよび第２の弾性フィンガーは、ピストン・ヘッドの本体部およびクランプがシャフトに関してそのある距離だけ引き込められたときに偏向して互いから離れる。

いくつかの実装では、弾性フィンガーのそれぞれの第２の突出部の後面は、ピストン・ヘッドの長手方向軸に関して約３０度から約６０度までの範囲の角度をなす。
いくつかの実装では、弾性フィンガーのそれぞれの第２の突出部の前面は、ピストン・ヘッドの長手方向軸にほぼ垂直である。

いくつかの実装では、ピストン・ヘッドおよび締め付け部材は、ピストン・ヘッドがカセットの基部の方へ移動されるときに機械的に連結され、ピストン・ヘッドがカセットの基部から遠ざかるときに切り離されるように製作される。

いくつかの実装では、ピストン・ヘッドは、締め付け部材の陥凹部内に配設され、係合面は、ピストン・ヘッドおよび締め付け部材が機械的に連結されると互いに接触する。
いくつかの実装では、ピストン・ヘッドおよび締め付け部材は、ピストン・ヘッドおよび締め付け部材が機械的に連結されるようにピストン・ヘッドを締め付け部材の陥凹部内に配設するために約２２．２４Ｎ（５．０ｌｂｆ）から約２２２．４Ｎ（５０ｌｂｆ）の軸力を必要とするように製作される。

いくつかの実装では、ピストン・ヘッドおよび締め付け部材は、ピストン・ヘッドおよび締め付け部材が互いに切り離されるようにピストン・ヘッドを締め付け部材の陥凹部内から取り外すために少なくとも２２．６８ｋｇ（５０ポンド）の軸力を必要とするように製作される。

いくつかの実装では、医療流体ポンピング装置は、透析装置である。
いくつかの実装では、透析装置は、腹膜透析装置である。
いくつかの実装では、締め付け部材は、ピストン・ヘッドがカセットの基部の方へ移動されるときにピストン・ヘッドに機械的に連結され、ピストン・ヘッドがカセットの基部から遠ざかるときにピストン・ヘッドから切り離されるように製作される。

いくつかの実装では、医療流体カセットは、透析流体カセットである。
いくつかの実装では、透析流体カセットは、腹膜透析流体カセットである。
いくつかの実装では、ピストン・ヘッドは、約２２．２４Ｎ（５ｌｂｆ）から約２２２．４Ｎ（５０ｌｂｆ）の軸力で締め付け部材の陥凹領域内に前進させられる。

いくつかの実装では、医療流体ポンピング方法は、ピストン・ヘッドの往復運動の後、ピストン・ヘッドをある距離だけ引っ込めて、ピストン・ヘッドを医療流体カセットの締め付け部材から切り離す工程をさらに含む。

いくつかの実装では、ピストン・ヘッドは、少なくとも２２．６８ｋｇ（５０ポンド）の軸力で締め付け部材の陥凹領域から引っ込められる。
いくつかの実装では、医療流体カセットは、基部、可撓性膜と基部とが連携して少なくとも部分的に流体ポンプ室を形成するように基部に取り付けられた可撓性膜、および可撓性膜に取り付けられた締め付け部材を備える。締め付け部材は、ピストン・ヘッドが陥凹部内に配設され、カセットの基部から直線的に離れるときに、ピストン・ヘッドの係合面が締め付け部材の係合面と係合し、締め付け部材および締め付け部材が取り付けられた可撓性膜を引っ張って基部から離し、流体ポンプ室の容積を増やし、流体ポンプ室内に流体を引き込むようにピストン・ヘッドが陥凹部内に配設されたときにピストン・ヘッドの係合面と係合する係合面を有する。

実装は、以下の利点のうちの１つまたは複数を含むことができる。
いくつかの実装では、スナップ式嵌合連結などの相対的に単純な機械的連結を使用して、医療流体ポンピング装置のピストン・ヘッドを医療流体カセットの締め付け部材に連結することができる。その結果、システムは、医療流体ポンピング装置と医療流体カセットとの間の真空に基づく連結を利用するいくつかの医療流体ポンピング・システムに比べて使いやすく、安価であり、静粛であるものとすることができる。

いくつかの実装では、医療流体ポンピング装置のピストン・ヘッドは、ピストン・ヘッドをカセットに関してある距離だけ単純に前進させることによって医療流体カセットの締め付け部材に自動的に機械的に連結され、医療流体ポンピング装置のピストン・ヘッドは、ピストン・ヘッドをカセットに関してある距離だけ単純に引っ込めることによって医療流体カセットの締め付け部材から自動的に機械的に切り離すことができる。自動的な連結および切り離し工程を実行した結果、装置の操作者は、ピストン・ヘッドと締め付け部材の連結および切り離しを行わせる手作業による工程を実行する必要がなく、したがってシステムが使いやすくなり、治療に悪影響を及ぼすおそれのある人為的ミスの発生リスクが低減される。

いくつかの実装では、ピストン・ヘッドは、ピストン・ヘッドおよびカセット上のこれに付随する締め付け部材の機械的連結および切り離しを、ピストン・ヘッドによる締め付
け部材に加える必要のある力の量を低減（例えば、最小）にしながら行うことを可能にする引き込み可能ラッチ機構を備える。この配置構成は、連結および切り離しの工程の結果生じるピストン・ヘッドおよび締め付け部材の変形を低減（例えば、最小）にすることができ、したがって、システムのポンピング精度を高めることができる。特に、ピストン・ヘッドおよび締め付け部材の変形を小さくすることで、ピストン・ヘッドと締め付け部材との間のぴったり嵌った状態を確実に維持することがしやすくなり、したがって、ポンピングの工程においてピストン・ヘッドと締め付け部材との間に生じる、滑りなどの、移動を低減（例えば、最小）にすることができる。

いくつかの実装では、ラッチの係合面は、ピストンの長手方向軸に関して角度を付けられる（例えば、ピストンの長手方向軸に関して約６０から約７０度の角度を付けられる）。この角度を付けた配置構成により、ピストン・ヘッドを（例えば、製造工程の許容誤差により）わずかに異なるサイズの締め付け部材に機械的に連結することができる。特に、角度を付けた係合面では、わずかに異なる距離だけ径方向外向きに伸長することによってラッチをわずかに異なるサイズの締め付け部材とぴったり係合させることができる。

他の態様、特徴、および利点は、説明と図面、さらには請求項から明らかになるであろう。
弾性フィンガー弾性フィンガー 本開示は、一般的に、医療流体ポンピング・システムならびに関係するデバイスおよび方法に関するものである。いくつかの場合において、医療流体ポンピング・システム（例えば、腹膜透析（「ＰＤ」）システム）は、医療流体カセット（例えば、ＰＤ流体カセット）に機械的に連結されうるピストン・ヘッドを備えるピストンを有する医療流体ポンピング装置（例えば、ＰＤ循環装置）を具備する。典型的には、カセットは、可撓性膜およびこの膜に取り付けられた締め付け部材（例えば、ドーム形締め付け部材）を備える。膜および締め付け部材は、カセットの剛体基部の陥凹領域の上に載って、流体ポンプ室を形成し、医療流体ポンピング装置のピストンは、カセットの締め付け部材に機械的に連結されるように設計される。医療流体ポンピング装置のピストンがカセットの締め付け部材に機械的に連結された状態で、ピストンが往復運動すると、締め付け部材および膜を基部の陥凹領域から引き離し、次いで締め付け部材および膜を基部の陥凹領域の方へ前進させることによって、流体が流体ポンプ室内に引き込まれるのと流体が流体ポンプ室から強制的に出されるのとが交互になされる。以下で説明されているように、いくつかの場合において、ピストンは、治療（例えば、ＰＤ治療）の前にピストンを単純にカセットの基部の方へ移動して締め付け部材と係合させることによってカセットの締め付け部材に自動的に機械的に連結され、治療の完了後にピストンを単純にカセットの基部から離れる方向に移動して、締め付け部材と係脱させることによってカセットの締め付け部材から自動的に切り離されうる。

図１を参照すると、ＰＤシステム１００は、カート１０４上に据え付けられたＰＤ循環装置（ＰＤ装置とも称される）１０２を備えていることがわかる。また図２を参照すると、ＰＤ循環装置１０２は、ハウジング１０６、ドア１０８、およびカセット１１２がカセット・インターフェース１１０と閉じられたドア１０８との間に形成されるカセット・コンパートメント１１４内に配設されたときに使い捨て型ＰＤカセット１１２に当接するカセット・インターフェース１１０を備えることがわかる。加熱装置トレイ１１６が、ハウジング１０６の上に位置決めされる。加熱装置トレイ１１６は、透析溶液の袋（例えば、透析溶液の５リットルの袋）を収容するサイズおよび形状を有する。ＰＤ循環装置１０２は、タッチ・スクリーン１１８および例えばＰＤ治療のセットアップ、開始、および／または終了を可能にする使用者（例えば、患者）側で操作することができる追加の制御ボタン１２０も備える。

透析溶液袋１２２は、カート１０４の側部にあるフィンガーから吊り下げられ、加熱装
置袋１２４は、加熱装置トレイ１１６上に位置決めされる。透析溶液袋１２２および加熱装置袋１２４は、それぞれ透析溶液袋管路１２６および加熱装置袋管路１２８を介してカセット１１２に連結される。透析溶液袋管路１２６を使用して、使用中に透析溶液を透析溶液袋１２２からカセット１１２に渡すことができ、加熱装置袋管路１２８を使用して、使用中にカセット１１２と加熱装置袋１２４との間で透析溶液を行き来させることができる。それに加えて、患者管路１３０および排液管路１３２は、カセット１１２に連結される。患者管路１３０は、カテーテルを介して患者の腹部に連結され、使用中にカセット１１２と患者との間で透析溶液を行き来させるために使用することができる。排液管路１３２は、排液または排液受容器に連結され、使用中に透析溶液をカセット１１２から排液または排液受容器に渡すために使用することができる。

図３は、カセット・インターフェース１１０およびＰＤ循環装置１０２のドア１０８のより詳細な図を示している。図示されているように、ＰＤ循環装置１０２は、カセット・インターフェース１１０内に形成されたピストン・アクセス・ポート１３６Ａ、１３６Ｂ内で軸方向に移動可能であるピストン・シャフト１３５Ａ、１３５Ｂ（ピストン・シャフト１３５Ａは図４に示されている）にピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂが取り付けられているピストン１３３Ａ、１３３Ｂを備える。ピストン・シャフト１３５Ａ、１３５Ｂは、ピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂをピストン・アクセス・ポート１３６Ａ、１３６Ｂ内で軸方向内向きに、および外向きに移動するように操作することができるモータに連結される。以下で説明されているように、カセット１１２（図２および１０〜１３に示されている）がドア１０８が閉じられた状態でＰＤ循環装置１０２のカセット・コンパートメント１１４内に位置決めされた場合、ＰＤ循環装置１０２のピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂは、ピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂがポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂの上に載るカセット１１２の締め付け部材に機械的に連結されうるようにカセット１１２のポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂと位置合わせされる。この配置構成の結果として、治療時にピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂがカセット１１２の方へ移動することで、ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂの容積が減少し、ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂから透析溶液が強制的に追い出されるが、ピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂがカセット１１２から引っ込められると、ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂの容積が増大し、ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂ内に透析溶液が引き入れられる。

図４は、ピストン・アクセス・ポート１３６Ａ内に配設されているピストン１３３Ａを例示している、ＰＤ循環装置１０２の断面線図である。図５は、ピストン１３３Ａの分解斜視図である。ピストン１３３Ａ、１３３Ｂは、構造的に、また機能的に同一であるため、ピストン１３３Ｂについては、別に詳しく説明することはしない。図４および５に示されているように、ピストン１３３Ａは、ピストン・ヘッド１３４Ａが取り付けられているピストン・シャフト１３５Ａを備える。ピストン・ヘッド１３４Ａは後部部材１３７Ａおよび前部部材１３９Ａを備え、これらの間に、ラッチ・ロック１４１Ａ、ラッチ・ロック・バネ１４３Ａ、および２つのスライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａが位置決めされる。後部部材１３７Ａおよび前部部材１３９Ａは一緒に固定されて、ラッチ・ロック１４１Ａ、ラッチ・ロック・バネ１４３Ａ、およびそれらの間の収容位置にある２つのスライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａを保持する。典型的には、後部部材１３７Ａおよび前部部材１３９Ａは、ネジを使って一緒に固定される。しかし、これに代えて、または加えて、リベット締め、溶接、接着などの他のさまざまな締め付け技術のいずれかを使用することができる。

ピストン・シャフト１３５Ａは、ピストン・ヘッド１３４Ａの後部部材１３７Ａのステム１５１Ａ内に形成されたボア内に嵌合するサイズおよび形状を有する直径を小さくした前部分１４９Ａを有する。典型的には、ピストン・シャフト１３５Ａの直径を小さくした前部分１４９Ａおよびステム１５１Ａの内面は、ピストン・ヘッド１３４Ａがステム１５
１Ａをピストン・シャフト１３５Ａの直径を小さくした前部分１４９Ａ上にねじ込むことによってピストン・シャフト１３５Ａに固定されるようにそれぞれ外面および内面上にネジ山を有する。この配置構成により、ピストン・ヘッド１３４Ａは、洗浄、修理、または交換のためにピストン・シャフト１３５Ａから容易に取り外せる。これに代えて、または加えて、クリップ留め、溶接、接着などの他のさまざまな固定技術のいずれかを、ピストン・ヘッド１３４Ａをピストン・シャフト１３５Ａに固定するために使用することができる。

なおも図４および５を参照すると、ラッチ・ロック・バネ１４３Ａの前端部領域は、ピストン・ヘッド１３４Ａの前部部材１３９Ａ内に形成された陥凹部１５３Ａ内に入り、バネ１４３Ａの後端部は、ラッチ・ロック１４１Ａの前に向いている表面と接触することがわかる。ラッチ・ロック１４１Ａは、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａのスロット１６９Ａ、１７１Ａ内に嵌合する脚部１５５Ａ、１５７Ａを備える。スロット１６９Ａ、１７１Ａは、それぞれ脚部１５５Ａ、１５７Ａの内面および外面に隣接して配置され、それとほぼ同じ角度方向を有するスライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの内面および外面によって形成される。

スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａは、後部部材１３７Ａと前部部材１３９Ａとの間に形成された空間１７３Ａ、１７５Ａ（図４に示されている）内に摺動可能に位置決めされる。空間１７３Ａ、１７５Ａは、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａを径方向内向きおよび径方向外向きに摺動させることができるサイズおよび形状を有する。以下でさらに詳しく説明されるように、ラッチ・ロック１４１Ａが前部部材１３９Ａに相対的に前方に移動し、バネ１４３Ａを圧縮すると、ラッチ・ロック１４１Ａの脚部１５５Ａ、１５７Ａの内面は、スライド・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａのそれに対応して角度を付けられた隣接する表面と接触する。これらの隣接する表面の角度のせいで、ラッチ・ロック１４１Ａが前方に移動すると、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａは径方向内向きに移動する。同様に、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａに径方向内向きの力を印加すると、ラッチ・ロック１４１Ａの脚部１５５Ａ、１５７Ａの外面に隣接して置かれているスライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの表面は、ラッチ・ロック１４１Ａと接触し、ラッチ・ロック１４１Ａに径方向内向きの力を印加する。これらの合わせ面の幾何学的形状により、ラッチ・ロック１４１Ａの脚部１５５Ａ、１５７Ａの外面に径方向内向きの力が印加されると、ラッチ・ロック１４１Ａは前部部材１３９Ａの方へ前進し、バネ１４３Ａを圧縮する。ラッチ・ロック１４１Ａにバネ１４３を圧縮させるスライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａに印加されている径方向内向きの力を緩めると、バネ１４３Ａが伸長してラッチ・ロック１４１Ａを後方に移動させ、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａを径方向外向きに移動させる。

図５〜７を参照すると、ラッチ・ロック１４１Ａは、後方に延在するつの１７０Ａ、１７２Ａを形成するＵ字形部材１８０Ａを備えることがわかる。脚部１５５Ａ、１５７Ａは、ピストン１３３Ａが完全に組み立てられたときにＵ字形部材１８０Ａからピストン１３３Ａの長手方向軸に関して鋭角をなして前方に延在する。足部１８２Ａ、１８４Ａは、それぞれ、脚部１５５Ａ、１５７Ａの前端部の近くに位置決めされる。足部１８２Ａ、１８４Ａは、ピストン１３３Ａの長手方向軸にほぼ垂直である前面を有する。足部１８２Ａ、１８４Ａの前面は、ラッチ・ロック１４１Ａが完全に前方の位置に移動し、バネ１４３Ａが完全に圧縮されたときにピストン・ヘッド１３４Ａの前部部材１３９Ａの後ろを向いている表面と接触しうる。ラッチ・ロック１４１Ａは、Ｕ字形部材１８０Ａの中央領域から前方に延在し、脚部１５５Ａ、１５７Ａの内面に取り付けられるか、または一体形成された突出部１８６Ａ（図７に示されている）も備える。突出部１８６Ａは、バネ１４３Ａの後端部を支持する。

ピストン・ヘッド１３４Ａおよびそのさまざまなコンポーネントの寸法は、併用されることが意図されているカセットの種類を含む、多くの要因に依存する。図６を参照すると、ラッチ・ロック１４１Ａが全長Ｌ_１を有し、これはピストン１３３Ａの長手方向軸にそって一番前の点から一番後の点までの間で測定されることがわかる。長さＬ_１は、約１．２７センチメートル（０．５インチ）から約２．５４センチメートル（１．０インチ）まで（例えば、１．９０５センチメートル（０．７５インチ））とすることができる。Ｕ字形部材１８０Ａの一番前の点から前方に延在するラッチ・ロック１４１Ａの部分の軸方向長さＬ_２は、約０．７６２センチメートル（０．３インチ）から約１．０１６センチメートル（０．４インチ）まで（例えば、０．８９６６２センチメートル（０．３５３インチ））とすることができる。それぞれのつの１７０Ａ、１７２Ａの直線セグメントの長さＬ_３は、約０．６３５センチメートル（０．２５インチ）から約０．８８９センチメートル（０．３５インチ）まで（例えば、０．７３９１４センチメートル（０．２９１インチ））とすることができる。ピストン１３３Ａの長手方向軸に対して垂直方向に測定された、脚部１５５Ａ、１５７Ａの高さＨ_１は、約１．２７センチメートル（０．５インチ）から約２．５４センチメートル（１．０インチ）まで（例えば、１．９０５センチメートル（０．７５インチ））とすることができる。上部つの１７０Ａの底面と底部つの１７２Ａの上面との間の距離Ｄ_１は、約１．２７センチメートル（０．５インチ）から約３．８１センチメートル（１．５インチ）まで（例えば、２．４１３センチメートル（０．９５インチ））とすることができる。上部つの１７０Ａの上面と底部つの１７２Ａの底面との間の距離Ｄ_２は、約１．９０５センチメートル（０．７５インチ）から約３．１７５センチメートル（１．２５インチ）まで（例えば、２．９２１センチメートル（１．１５インチ））とすることができる。

図７を参照すると、足部１８２Ａ、１８４Ａの前面と脚部１５７Ａのそれぞれの外面および内面との間で測定された、角度α_１およびα_２は、約１５から約７５度までの範囲（例えば、約３０から約６０度までの範囲、約４５度）であることがわかる。ラッチ・ロック１４１Ａの他の脚部１５５Ａは、脚部１５７Ａの鏡像となっている。上で指摘されているように、足部１８２Ａ、１８４Ａの前面は、ピストン１３３Ａの長手方向軸（つまり、図４および７に示されているような水平軸）にほぼ垂直である。そこで、脚部１５５Ａ、１５７Ａのそれぞれの外面および内面は、ピストン１３３Ａの長手方向軸に関して約１５から約７５度までの範囲（例えば、約３０から約６０度までの範囲、約４５度）の角度をなす。脚部１５５Ａの外面から脚部１５５Ａ、１５７Ａの前端部における脚部１５７Ａの外面までの距離Ｄ_３は、約２．０３２センチメートル（０．８インチ）から約２．５４センチメートル（１．０インチ）まで（例えば、２．２９６１６センチメートル（０．９０４インチ））とすることができる。脚部１５７Ａの厚さとほぼ同じである、脚部１５５Ａの厚さＴ_１は、典型的には、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａのスロット１６９Ａ、１７１Ａよりわずかに小さい（例えば、約０．０２５４センチメートル（０．０１インチ）から約０．０５０８センチメートル（０，０２インチ）ほど小さい）。脚部１５５Ａの厚さＴ_１は、例えば、約０．１７７８センチメートル（０．０７インチ）から約０．３５５６センチメートル（０．１４インチ）まで（例えば、０．２８７０２センチメートル（０．１１３インチ））とすることができる。

次に図５、８、および９を参照すると、スライディング・ラッチ１４５Ａは、以下で説明されているように、ピストン・ヘッド１３４Ａがドーム形の部材１６１Ａに機械的に連結されているときに最初にドーム形の部材１６１Ａと接触する引込表面または前部角度付き表面１８８Ａを備えることがわかる。スライディング・ラッチ１４５Ａは、ピストン・ヘッド１３４Ａがドーム形の部材１６１Ａから切り離されるときにドーム形の部材１６１Ａと接触する導出表面または後部角度付き表面１９０Ａも備える。後部角度付き表面１９０Ａの外縁および後部角度付き表面１９０Ａがそこから延在するスライディング・ラッチ１４５Ａの中央部分の外縁はアーチ形である。これらの外縁は、ドーム形の部材１６１Ａ
の内面の曲率半径に近い曲率半径を有するものとしてよい。スライディング・ラッチ１４５Ａは、スロット１６９Ａに隣接して配置され、ピストン・ヘッド１３Ａが完全に組み立てられたときにラッチ・ロック１４１Ａから延在する突出部１８６Ａの一部を受け入れるサイズおよび形状を有する切り欠き部分１９２Ａをさらに備える。

図８を参照すると、いくつかの実装では、スライディング・ラッチ１４５Ａは、約２．２８６センチメートル（０．９インチ）から約２．７９４（１．１インチ）までの範囲（例えば、２．４７６５センチメートル（０．９７５インチ）または２．５０１９センチメートル（０．９８５インチ））の全長Ｌ_３、および／または約１．６５１センチメートル（０．６５インチ）から約１．７７８（０．７インチ）までの範囲（例えば、１．７０１８センチメートル（０．６７インチ））の全幅Ｗ_１を有することがわかる。スライディング・ラッチ１４５Ａのスロット１６９Ａは、典型的には、ピストン・ヘッド１３４Ａが完全に組み立てられたときにスロット１６９Ａ内に配設されている、ラッチ・ロック１４１Ａの脚部１５５Ａよりわずかに大きい。スロット１６９Ａは、例えば、約１．７７８センチメートル（０．７インチ）から約２．２８６センチメートル（０．９インチ）までの範囲（例えば、２．０３２センチメートル（０．８インチ））の長さＬ_４を有することができる。図９に示されているように、スロット１６９Ａは、約０．２５４センチメートル（０．１インチ）から約０．３８１センチメートル（０．１５インチ）までの範囲（例えば、０．３１７５センチメートル（０．１２５インチ）または０．３４２９センチメートル（０．１３５インチ））の幅Ｗ_２を有することができる。

なおも図９を参照すると、後部角度付き表面１９０Ａは、約０．３８１センチメートル（０．１５インチ）から約０．５０８センチメートル（０．２インチ）までの範囲（例えば、０．４３４３４センチメートル（０．１７１インチ））の幅Ｗ_３を有することができることがわかる。前部角度付き表面１８８Ａは、ピストン１３３Ａの長手方向軸に垂直である平面に関して約１５度から約７５度までの範囲（例えば、約３０度から約６０度までの範囲、４５度）の角度α_３で配置構成される。したがって、前部角度付き表面１８８Ａは、ピストン１３３Ａの長手方向軸に関して約１５度から約７５度までの範囲（例えば、約３０度から約６０度までの範囲、４５度）の角度をなす。後部角度付き表面１９０Ａは、ピストン１３３Ａの長手方向軸に垂直である平面に関して約１５度から約４５度までの範囲（例えば、２０度、２５度、または３０度）の角度α_４で配置構成される。したがって、後部角度付き表面１９０Ａは、ピストン１３３Ａの長手方向軸に関して約４５度から約７５度までの範囲（例えば、６０度、６５度、または７０度）の角度をなす。スロット１６９Ａを形成するスライディング・ラッチ１４５Ａの内面および外面は、ラッチ・ロック１４１Ａの脚部１５５Ａの内面および外面が配置構成される角度と典型的にほぼ同じ角度である、ピストン１３３Ａの長手方向軸に関して測定された角度α_５、α_６で配置構成される。角度α_５、α_６は、例えば、約１５度から約７５度までの範囲（例えば、約３０度から約６０度までの範囲、４５度）の角度とすることができる。

ラッチ・ロック・バネ１４３Ａは、典型的には、約６．７８６８ｋｇ／ｃｍ（３８ポンド／インチ）から約１１．９６６２ｋｇ／ｃｍ（６７ポンド／インチ）までの範囲のバネ定数を有し、典型的には、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａに印加される約６．６７Ｎ（１．５ｌｂｆ）から約４２．２６Ｎ（９．５ｌｂｆ）の径方向内向きの力が、バネを圧縮し、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａを径方向内向きに移動させるのを妨げるのに十分な抵抗をもたらす。

ピストン・ヘッド１３４Ａおよびピストン・シャフト１３５Ａは、さまざまな異なるポリマー、金属、および／または合金から形成されうる。後部部材１３７Ａ、前部部材１３９Ａ、およびラッチ・ロック１４１Ａは、典型的には、比較剛性があり、耐摩耗性を有し、比較的低い摩擦係数を有する材料から形成される。これらのコンポーネントに適した材
料の例として、ポリオキシメチレン（例えば、Ｄｅｌｒｉｎ）、アルミニウム、鋼鉄、青銅、真鍮、およびＰＴＦＥが挙げられる。しかし、比較的低い摩擦係数を有する他の金属およびプラスチックを、これに代えて、または加えて、使用することができる。スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａは、比較剛性があり、耐摩耗性を有し、比較的低い摩擦係数を有する材料から同様に典型的に形成される。いくつかの実装では、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａは、ポリテトラフルオロエチレンをコーティングされた６０６１アルミニウム合金から形成される。スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａを形成できる材料の他の例として、鋼鉄、青銅、真鍮、ＰＯＭ、およびＰＴＦＥが挙げられる。しかし、他のいくつかの材料およびプラスチックを、これに代えて、または加えて、使用できることは理解されるであろう。

ピストン・ヘッド１３４Ａおよびピストン・シャフト１３５Ａのさまざまなコンポーネントは、機械加工技術、成形技術、および／または鋳造技術を含む、さまざまな異なる技術のいずれかを使用して形成されうる。

図３を再び参照すると、ＰＤ循環装置１０２は、カセット・インターフェース１１０内の膨張性部材ポート１４４内に位置決めされた複数の膨張性部材１４２も備えることがわかる。膨張性部材１４２は、カセット１１２がＰＤ循環装置１０２のカセット・コンパートメント１１４内に位置決めされるときにカセット１１２（図１０〜１３に示されている）の押圧可能なドーム領域１４６と位置を合わせる。膨張性部材１４２のうちの１つのみが、図３にラベル付けされているが、ＰＤ循環装置１０２は、カセット１１２の押圧可能なドーム領域１４６のそれぞれに関連する膨張性部材を備えることは理解されるであろう。膨張性部材１４２は、使用時に所望の方法で透析溶液をカセット１１２に導き通すための弁として働く。特に、膨張性部材１４２は、膨張するとカセット・インターフェース１１０の表面を越えて外向きに膨らんで、カセット１１２の押圧可能なドーム領域１４６と接触し、萎むと膨張性部材ポート１４４内に引っ込んでカセット１１２との接触がなくなる。いくつかの膨張性部材１４２を膨張させて関連するドーム領域１４６をカセット１１２上に押圧することによって、カセット１１２内のいくつかの流体流路を閉塞させることができる。こうして、ＰＤ溶液は、ピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂを作動させることによってポンプ動作でカセット１１２に送り込まれ、膨張性部材１４２を選択的に膨張させ、萎ませることによってカセット１１２内の所望の流れ経路にそって誘導されうる。

なおも図３を参照すると、位置決めピン１４８が、ＰＤ循環装置１０２のカセット・インターフェース１１０から伸長することがわかる。ドア１０８が、開放位置にあるときに、カセット１１２は、カセット１１２の上部を位置決めピン１４８の下に位置させ、カセット１１２の底部をカセット・インターフェース１１０の方に押すことによってカセット・インターフェース１１０上に装填されうる。カセット１１２は、ドア１０８をカセット１１２の上で閉じることができるように位置決めピン１４８とカセット・インターフェース１１０から延在するバネ仕掛けのラッチ１５０との間に固定された位置を保つ寸法のものである。位置決めピン１４８は、カセット・コンパートメント１１４内のカセット１１２の適切な位置合わせが使用中も維持されることを確実にするのに役立つ。

図３に示されているような、ＰＤ循環装置１０２のドア１０８は、ドア１０８が閉鎖位置にあるときにピストン１３３Ａ、１３３Ｂとほぼ位置を合わせる円筒形陥凹部１５２Ａ、１５２Ｂを形成する。カセット１１２（図１０〜１３に示されている）がカセット・コンパートメント１１４内に位置決めされたときに、内面がポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂを部分的に形成する、カセット１１２の中空突出部１５４Ａ、１５４Ｂが、陥凹部１５２Ａ、１５２Ｂ内に嵌る。ドア１０８は、ドア１０８とカセット・インターフェース１１０との間でカセット１１２を圧縮するために使用時に膨張するパッドをさらに備える。パッドが膨張すると、陥凹部１５２Ａ、１５２Ｂを形成するドア１０８の部分は、カセット１１
２の突出部１５４Ａ、１５４Ｂを支持し、ドア１０８の平面は、カセット１１２の他の領域を支持する。ドア１０８は、膨張性部材１４２によって印加される力に対抗することができ、これにより、膨張性部材１４２は、カセット１１２上の押圧可能なドーム領域１４６を作動させることができる。ドア１０８とカセット１１２の中空突出部１５４Ａ、１５４Ｂとの間の係合は、カセット１１２をカセット・コンパートメント１１４内の所望の固定位置に保持し、ピストン１３３Ａ、１３３Ｂとカセット１１２の流体ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂとの位置合わせをさらに確実にするのにも役立ちうる。

図１０は、カセット１１２の分解斜視図であり、図１１は、完全に組み立てられたカセット１１２の断面斜視図であり、図１２および１３は、それぞれ、膜側から、および剛体基部側からの、組み立てられたカセット１１２の斜視図である。図１０〜１２を参照すると、カセット１１２は、トレイに似た剛体基部１５６の周縁に取り付けられた可撓性膜１４０を備えることがわかる。剛体ドーム形締め付け部材１６１Ａ、１６１Ｂは、基部１５６の陥凹領域１６２Ａ、１６２Ｂ内に位置決めされる。ドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂは、ＰＤ循環装置１０２のピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂを受け入れるサイズおよび形状を有する。いくつかの実装では、ドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂは、約３．８１ センチメートル（１．５インチ）から約６．３５センチメートル（２．５インチ）までの範囲（例えば、約５．０８センチメートル（２．０インチ））の、フランジ１６４Ａ、１６４Ｂの外縁から測定した直径を有し、陥凹領域１６２Ａ、１６２Ｂの面積の約２／３から約３／４までの範囲の面積を専有する。剛体ドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂの環状フランジ１６４Ａ、１６４Ｂは、膜１４０内に形成されたほぼ円形の開口１６６Ａ、１６６Ｂを囲む膜１４０の内面の部分に液密となるように取り付けられる。開口１６６Ａ、１６６Ｂは、使用中にピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂがドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂに直接的に接触し、機械的に連結することができるように剛体ドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂを露出する。

図１１に示されているような、ドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂの環状フランジ１６４Ａ、１６４Ｂは、径方向内向きに延在する環状突出部１６８Ａ、１６８Ｂおよびドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂの側壁から径方向外向きに延在する環状突出部１７６Ａ、１７６Ｂを形成する。ピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂが、ドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂに機械的に連結されると、径方向内向きの突出部１６８Ａ、１６８Ｂは、ピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂのスライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの後部角度付き表面と係合して、ドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂをピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂに確実に固定する。膜１４０は、ドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂに取り付けられるので、ドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂが（例えば、ピストン１３３Ａ、１３３Ｂの往復運動により）基部１５６の陥凹領域１６２Ａ、１６２Ｂを出入りすると、可撓性膜１４０も同様に基部１５６の陥凹領域１６２Ａ、１６２Ｂを出入りする。この移動により、流体が、基部１５６の陥凹領域１６２Ａ、１６２Ｂとその陥凹領域１６２Ａ、１６２Ｂの上に載るドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂおよび膜１４０の部分との間に形成される、流体ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂから強制的に出され、またその中に引き込まれる。

図１０および１２を参照すると、***部１６７は、カセット１１２がドア１０８とＰＤ循環装置１０２のカセット・インターフェース１１０との間に圧縮されたときに基部１５６のほぼ平面状の表面から可撓性膜１４０の内面の方へ延在して接触し、一連の流体通路１５８を形成し、また図１２に示されているような、流体経路１５８の広げられた部分（例えば、ほぼ円形の広げられた部分）である、複数の押圧可能なドーム領域１４６を形成することがわかる。流体通路１５８は、カセット１１２の入口／出口ポートとして働くカセット１１２の流体管路コネクタ１６０を流体ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂに流体的に連結する。上で指摘されているように、ＰＤ循環装置１０２のさまざまな膨張性弁部材１４２は、使用中にカセット１１２に作用する。使用中に、透析溶液は、流体経路１５８およ
びドーム領域１４６を通ってポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂに、またポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂから流れる。それぞれの押圧可能なドーム領域１４６で、膜１４０は、***部１６７がそこから延在する基部１５６の平面状表面と接触するように偏向されうる。このような接触は、そのドーム領域１４６と関連する経路１５８の領域にそって透析溶液の流れをほぼ阻害しうる（例えば、妨げうる）。そこで、カセット１１２を通る透析溶液の流れを、ＰＤ循環装置１０２の膨張性部材１４２を選択的に膨張することによって、押圧可能なドーム領域１４６の選択的押圧を利用して制御することができる。

なおも図１０および１２を参照すると、流体管路コネクタ１６０が、カセット１１２の底縁にそって位置していることがわかる。上で指摘されているように、カセット１１２内の流体経路１５８は、ポンピング室１３８Ａ、１３８Ｂから各種のコネクタ１６０に通じている。コネクタ１６０は、カセット１１２の幅部分にそって非対称的に位置する。コネクタ１６０が非対称に位置することで、カセット１１２の膜１４０がカセット・インターフェース１１０に面している状態でカセット１１２をカセット・コンパートメント１１４内に適切に位置決めすることが確実に行える。コネクタ１６０は、透析溶液袋管路１２６、加熱装置袋管路１２８、患者管路１３０、および排液管路１３２の端部にフィッティングを受け入れるように構成される。フィッティングの一端は、各管路内に挿入されて接合され、他端は、関連するコネクタ１６０内に挿入されて接合されうる。図１および２に示されているように、透析溶液袋管路１２６、加熱装置袋管路１２８、患者管路１３０、および排液管路１３２をカセットに連結できるようにすることによって、使用中に、コネクタ１６０により透析溶液のカセット１１２への流入および流出を行わせることができる。

基部１５６が剛性を有していることで、カセット１１２をＰＤ循環装置１０２のカセット・コンパートメント１１４内の適所に保持すること、および基部１５６がドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂによって突出部１５４Ａ、１５４Ｂに印加される力に応答して、また膨張性部材１４２によって基部１５６の平面状表面に印加される力に応答して屈曲および変形するのを防ぐことに役立つ。

基部１５６およびカセット１１２のドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂは、さまざまな比較的剛性の高い材料から形成されうる。いくつかの実装では、カセット１１２のコンポーネントは、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリサルフォン、および他の医療グレードのプラスチック材料などの１つまたは複数のポリマーから形成される。いくつかの実装では、これらのコンポーネントは、ステンレスなどの１つまたは複数の金属もしくは合金から形成されうる。これらのコンポーネントは、これに代えて、上記のポリマーおよび金属のさまざまな異なる組み合わせの材料から形成されうる。カセット１１２のこれらのコンポーネントは、機械加工、成形、および鋳造技術を含む、さまざまな異なる技術を使用して形成されうる。

上で指摘されているように、膜１４０は、基部１５６の周縁に、またドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂの環状フランジ１６４Ａ、１６４Ｂに取り付けられる。基部１５６の残りの部分の上に載る膜１４０の部分は、典型的には、基部１５６に取り付けられない。むしろ、膜１４０のこれらの部分は、基部１５６の平面状表面から延在する***部１６５Ａ、１６５Ｂ、１６７の上に緩く置かれる。接着剤による接着および熱接着などのさまざまな取付技術を使用して、膜１４０を基部１５６の周縁に、またドーム形の部材に取り付けるために使用することができる。膜１４０の厚さおよび材料（複数可）は、膜１４０が膨張性部材１４２によって膜１４０に印加される力に応答して基部１５６へ屈曲する十分な可撓性を有するように選択される。いくつかの実装では、膜１４０は、約０．１００ミクロンから０．１５０ミクロンまでの厚さを有する。しかし、膜１４０を形成するために使用される材料の種類によっては、他のさまざまな厚さで十分な場合がある。

破ることなく膨張性部材１４２の移動に応答して膜１４０を偏向させることができるさまざまな異なる材料を使用して、膜１４０を形成することができる。いくつかの実装では、膜１４０は、３層ラミネートを含む。いくつかの実装では、例えば、ラミネートの内層および外層は、６０パーセントＳｅｐｔｏｎ（登録商標）８００４熱可塑性ゴム（つまり、水素化スチレン・ブロック共重合体）、および４０パーセント・エチレンで構成される化合物から形成され、中間層は、２５パーセントＴｕｆｔｅｃ（登録商標）Ｈ１０６２（ＳＥＢＳ：水素化スチレン熱可塑性エラストマー）、４０パーセントＥｎｇａｇｅ（登録商標）８００３ポリオレフィン・エラストマー（エチレン・オクテン共重合体）、および３５パーセントＳｅｐｔｏｎ（登録商標）８００４熱可塑性ゴム（つまり、水素化スチレン・ブロック共重合体）で構成される化合物から形成される。膜は、これに代えて、より多くの、またはより少ない層を含むことができ、および／または異なる材料から形成されうる。

図１４に示されているように、治療前に、ＰＤ循環装置１０２のドア１０８を開いてカセット・インターフェース１１０を露出させ、カセット１１２は、ドーム形の部材１６１Ａ、１６１ＢがＰＤ循環装置１０２のピストン１３３Ａ、１３３Ｂと位置合わせされた状態で、また膜１４０がカセット・インターフェース１１０に隣接する状態で位置決めされる。ドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂとピストン１３３Ａ、１３３Ｂとの位置合わせが確実に行わせるようにするため、カセット１１２は、位置決めピン１４８とカセット・インターフェース１１０から延在するバネ仕掛けのラッチ１５０との間に位置決めされる。カセットの非対称的に位置決めされたコネクタ１６０は、膜１４０およびドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂが間違った方向に面した（例えば、ドア１０８の方へ外に面した）状態でカセット１１２が取り付けられる確率を低減する鍵機能として働く。これに代えて、または加えて、位置決めピン１４８は、膜１４０がドア１０８の方へ外向きに面している場合にカセット１１２が位置決めピン１４８と接触できないように突出部１５４Ａ、１５４Ｂの最大の突出より小さい寸法を有するものとすることができる。ピストン１３３Ａ、１３３Ｂは、典型的には、ピストン１３３Ａ、１３３Ｂとドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂとの間に干渉が生じないようにカセット１１２を取り付ける際にピストン・アクセス・ポート１３６Ａ、１３６Ｂ内に引っ込められ、これにより、カセット１１２をカセット・コンパートメント１１４内に位置決めする作業が簡単になる。

図１５Ａ〜１５Ｆは、透析溶液をポンプ室１３８Ａ内に引き込み、また透析溶液をポンプ室１３８Ａから強制的に追い出すために使用されるポンピング動作の異なるフェーズにおける、ＰＤカセット１１２がＰＤ循環装置１０２のカセット・コンパートメント１１４内に配設されている、ＰＤシステム１００の断面線図である。ポンプで溶液を他のポンプ室１３８Ｂに送り、他のポンプ室１３８Ｂから出す技術は、同一であり、したがって、別に詳しく説明することはしない。

図１５Ａは、取り付けた直後のカセット・コンパートメント１１４内に位置決めされたカセット１１２を示している。図示されているように、カセット１１２は、カセット・インターフェース１１０に隣接して位置決めされ、ドア１０８は、カセット１１２がドア１０８とカセット・インターフェース１１０との間のカセット・コンパートメント１１４内に収容されるようにカセット１１２の上で閉じられる。ピストン・ヘッド１３４Ａは、取付時にピストン・ヘッド１３４Ａがカセット１１２に干渉しないようにピストン・アクセス・ポート１３６Ａ内に引っ込められる。カセット１１２がカセット・コンパートメント１１４内に位置決めされた状態で、ドア１０８内の膨張性パッドが膨張して、ドア１０８とカセット・インターフェース１１０との間でカセット１１２を圧縮する。カセット１１２のこの圧縮は、ドア１０８の陥凹部１５２Ａ内にカセット１１２の突出部１５４Ａを保持し、膜１４０を剛体基部１５６の平面状表面から延在する***部１６７に押し当てて、封じ込められた流体経路１５８およびドーム領域１４６（図１２に示されている）を形成
する。

図１５Ｂに示されているように、カセット１１２がＰＤ循環装置１０２のカセット・コンパートメント１１４内に取り付けられた後、ピストン１３３Ａは前進して、ＰＤ循環装置１０２のピストン・ヘッド１３４Ａをカセット１１２のドーム形の部材１６１Ａに機械的に連結する工程を開始する。ピストン１３３Ａは、約２．０３２センチメートル（０．８インチ）／分から約２７．９４センチメートル（１１インチ）／分までの範囲の速度、および約２２．２４Ｎ（５．０ｌｂｆ）から約２２２．４Ｎ（５０ｌｂｆ）までの範囲の軸力で前進させることができる。ピストン１３３Ａが前進すると、スライディング・ラッチ１４５Ａの前部角度付き表面１８８Ａおよびスライディング・ラッチ１４７Ａの前部角度付き表面１９１Ａは、ドーム形の部材１６１Ａから径方向内向きに延在する、環状突出部１６８Ａの後部表面と接触する。環状突出部１６８Ａの後部表面は、ピストン１３３Ａの長手方向軸にほぼ垂直である。

ピストン１３３Ａが前進し続けると、ドーム形の部材１６１Ａは、図１５Ｂに示されているように、陥凹領域１６２Ａを形成する剛体基部１５６の部分の内面と接触する。剛体基部１５６は、ドーム形の部材１６１Ａがさらに前進運動するのを防ぐ。ドーム形の部材１６１Ａの周囲フランジ１６４Ａに取り付けられている膜１４０も、ピストン１３３Ａが前進するので、引き伸ばされ、陥凹領域１６２Ａ内に移動する。スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの前部角度付き表面１８８Ａ、１９１Ａの角度付き幾何学的形状と、剛体基部１５６がドーム形の部材１６１Ａの前進運動に付与する抵抗のせいで、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａは、ピストン・ヘッド１３４Ａがドーム形の部材１６１Ａに相対的に移動し続けると径方向内向きに（つまり、ピストン１３３Ａの長手方向軸の方に）移動させられる。より具体的には、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの前進運動は、ドーム形の部材１６１Ａの環状突出部１６８Ａの後面に当たるスライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの前部角度付き表面１８８Ａ、１９１Ａの摺動により前進運動と径方向内向きの運動との組み合わせた運動に変換される。次いで、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａのそれぞれの径方向内向きの移動により、ラッチ・ロック１４１Ａの脚部１５５Ａ、１５７Ａの外面および脚部１５５Ａ、１５７Ａの外面に隣接するように位置決めされ、その外面と接触するスライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの表面の合わさる幾何学的形状のせいでラッチ・ロック１４１Ａの前進移動が生じる。ラッチ・ロック１４１Ａの前進移動は、バネ１４３Ａの抵抗を受ける。

図１５Ｃは、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａがドーム形の部材１６１Ａから径方向内向きに延在する環状突出部１６８Ａを越えることを可能にする十分な距離だけスライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａが径方向内向きに偏向されている連結工程時のある地点のピストン・ヘッド１３４Ａを示している。この位置において、ピストン１３３Ａの長手方向軸にほぼ平行である、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの外周表面は、これもピストン１３３Ａの長手方向軸にほぼ平行である、ドーム形の部材１６１Ａの突出部１６８Ａの内面に接触し、その内面にそって摺動する。バネ１４３Ａは、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの径方向内向きに偏向した位置のせいでさらに圧縮される。

図１５Ｄを参照すると、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａが突出部１６８Ａを越えると、バネ１４３Ａの伸長が許されることがわかる。バネ１４３Ａの伸長は、ラッチ・ロック１４１Ａの後方移動を引き起こす。その結果、ラッチ・ロック１４１Ａの脚部１５５Ａ、１５７Ａの外面は、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの対応する角度付きの隣接する表面と接触し、それにより、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａは径方向外向きに移動してドーム形の部材１６１Ａの突出部１６８Ａの下に入る。スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの後部角度付き表面１９０Ａ、１９３Ａは、スラ
イディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａが径方向外向きに移動するときに、ドーム形の部材１６１Ａの後部に向けてわずかに角度が付いている（例えば、ピストン・ヘッド１３３Ａの長手方向軸に関して約８８度の角度をなす）、ドーム形の部材１６１Ａの突出部１６８Ａの前面にそって載る。スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａは、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａが径方向外向きに移動するときに突出部１６８Ａの下にくさびとして入る。

スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの後部角度付き表面１９０Ａ、１９３Ａは、ピストン・ヘッド１３４Ａをわずかに異なるサイズのドーム形の部材内にしっかり係止することができる。例えば、製造技術の不完全さにより、ピストン１３３Ａの長手方向軸にそった環状突出部１６８Ａの太さは、異なる成形ドーム形の部材のうちでわずかに（例えば、約０．０７６ｍｍ（０．００３インチ）から約０．１２７ｍｍ（０．００５インチだけ））異なっていてもよい。スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの後部角度付き表面は、これらのドーム形の部材とぴったり合うようにすることを確実にするのに役立ちうる。

図１５Ｅは、ピストン・ヘッド１３４Ａとスライディング・ラッチ１４５Ａがドーム形の部材１６１Ａ内の最大の外向きに変位した位置に移動したドーム形の部材１６１Ａとの間の完全な機械的連結を例示している。この構成では、ドーム形の部材１６１Ａの突出部１６８Ａは、ピストン・ヘッド１３４Ａの後部部材１３７Ａとスライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａとの間で効果的につままれ、その結果、ピストン・ヘッド１３４Ａとドーム形の部材１６１Ａとの間の確実な係合がなされる。ピストン・ヘッド１３４Ａがドーム形の部材１６１Ａに確実に係合した結果、ドーム形の部材１６１Ａに関するピストン・ヘッド１３４Ａの滑りの量は、低減され（例えば、最小にされ）、したがって、正確なポンピングを実行できる。

上で説明されているように、ピストン１３３Ａがドーム形の部材１６１Ａに機械的に連結されると、ドーム形の部材１６１Ａは、ドーム形の部材１６１Ａがカセット１１２の基部１５６の陥凹領域１６２Ａの内面と接触するまで剛体基部１５６の陥凹領域１６２Ａ内に前進して入る。この移動により、ドーム形の部材１６１Ａ、膜１４０、および基部１５６の陥凹領域の間に形成されるポンプ室１３８Ａの容積が減少し、したがって、これにより、ポンプ室１３８Ａ内の流体（例えば、呼び流体）は、入口ポート１８５Ａ（図１０に示されている）を介してカセットの流体経路１５８からポンプ室１３８Ａの外へ強制的に追い出される。

図１５Ｆを参照すると、ピストン１３３Ａがドーム形の部材１６１Ａに機械的に連結された後、ピストン１３３Ａは引っ込められて、透析溶液をポンプ室１３８Ａに引き込むことがわかる。ピストン・ヘッド１３４Ａは、ドーム形の部材１６１Ａに機械的に連結され、またドーム形の部材１６１Ａは、カセット１１２の膜１４０に取り付けられるので、ピストン１３３Ａが引っ込められると、ドーム形の部材１６１Ａおよびドーム形の部材１６１Ａに取り付けられている膜１４０の部分は後方に移動する。その結果、ポンプ室１３８Ａの容積は増大し、流体が、ポンプ室１３８Ａ内に引き込まれる。

流体ポンプ室１３８Ａおよびピストン・ヘッド１３４Ａの容積は、知られているので、ピストン１３３Ａが移動する直線距離を使用して、流体ポンプ室１３８Ａ内に引き込まれる透析溶液の体積を決定することができる。ピストン１３３Ａが移動する直線距離は、ピストン１３３Ａを駆動するために使用されるモータ（例えば、ステッピング・モータ）の回転もしくはステップの数に基づいて決定されうる。したがって、流体ポンプ室１３８Ａに引き込まれる溶液の体積は、モータの回転またはステップの数に基づき決定されうる。ピストン・ヘッド１３４Ａとドーム形の部材１６１Ａとがぴったり合わさることで、この
方法によって決定される溶液の体積の精度が保証される。

透析溶液をポンプ室１３８Ａ内に引き込んだ後、透析溶液は、再びピストン１３３Ａを前進させ、ポンプ室１３８Ａの容積を減らすことによって、ポンプ室１３８Ａから強制的に追い出される。ピストン１３３Ａは、典型的には、ドーム形の部材１６１Ａが基部１５６の陥凹領域の内面と接触するか、ほぼ接触して、透析溶液のほぼすべてが出口ポート１８７Ａ（図１０に示されている）を介して流体ポンプ室１３８Ａから強制的に追い出されるまで、前進する。

透析溶液を流体ポンプ室１３８Ａ内に引き込み、次いで、透析溶液を流体ポンプ室１３８Ａから強制的に追い出すこの工程は、所望の量の透析溶液がある位置へ、またはある位置から（例えば、患者へ、または患者から）ポンプで送られるまで繰り返される。

上で指摘されているように、強制的に透析容積をポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂ内に送り込み、ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂから追い出す間、ＰＤ循環装置１０２のいくつかの膨張性部材１４２を選択的に膨張させて、ポンプで送られる透析溶液をカセット１１２内の所望の経路にそって導くことができる。

再び図１および２を参照すると、ＰＤ治療時に、患者管路１３０は、カテーテルを介して患者の腹部に連結され、排液管路１３２は、排液または排液受容器に連結されることがわかる。ＰＤ治療は、典型的には、前の治療からの患者の腹部に残っている使用済み透析溶液を患者から排出することから始まる。このために、ＰＤ循環装置１０２のポンプを作動させて、ピストン１３３Ａ、１３３Ｂを往復運動させ、選択された膨張性部材１４２を膨張させて、使用済み透析溶液を患者からカセット１１２の流体ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂ内に引き込む。次いで、使用済み透析溶液をポンプで、排液管路１３２を介して流体ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂから排出部に送る。

使用済み透析溶液を患者から排出した後、加熱した透析溶液を加熱装置袋１２４から患者に移送する。そうするために、ＰＤ循環装置１０２の１つまたは複数のモータを作動させて、ピストン１３３Ａ、１３３Ｂを往復運動させ、ＰＤ循環装置１０２のいくつかの膨張性部材１４２を膨張させて、加熱装置袋管路１２８を介して、暖めた透析溶液を加熱装置袋１２４からカセット１１２の流体ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂ内に引き込む。次いで、暖めた透析溶液をポンプで、患者管路１３０を介して流体ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂから患者に送る。

透析溶液がポンプで加熱装置袋１２４から患者に送られた後、透析溶液を一定期間の間患者体内に留まらせる。この滞留期間中に、患者の腹膜を横切る毒素が患者の血液から透析溶液中に入る。透析溶液が患者体内に滞留するときに、ＰＤ循環装置１０２は、後続のサイクルで患者に投与する新しい透析液の準備をする。特に、ＰＤ装置１０２は、４つの満杯の透析溶液袋１２２から新しい透析溶液を加熱装置袋１２４にポンプで送り込んで、加熱する。このために、ＰＤ循環装置１０２のポンプを作動させて、ピストン１３３Ａ、１３３Ｂを往復運動させ、ＰＤ循環装置１０２のいくつかの膨張性部材１４２を膨張させて、関連する管路１２６を介して、透析溶液を選択された透析溶液袋１２２からカセット１１２の流体ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂ内に引き込む。次いで、透析溶液をポンプで、加熱装置袋管路１２８を介して流体ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂから加熱装置袋１２４に送る。

透析溶液が所望の期間の間患者体内に滞留した後、使用済み透析溶液をポンプで患者から排液部に送る。次いで、加熱された透析溶液は、ポンプで加熱装置袋１２４から患者に送られ、そこで透析溶液は所望の期間の間滞留する。これらの工程は、３つの残りの透析
溶液袋１２２のうちの２つからの透析溶液で繰り返される。最後の透析溶液袋１２２からの透析溶液は、典型的には、患者に送達され、その後のＰＤ治療がなされるまで患者体内に残される。

透析溶液は、単一の透析溶液袋１２２から加熱装置袋１２４内にポンプで送られるものとして説明されているが、透析溶液は、これに代えて、複数の透析溶液袋１２２から加熱装置袋１２４内にポンプで送り込むことができる。このような技術は、例えば、袋１２２内の透析溶液が異なる濃度（例えば、異なるブドウ糖濃度）を有し、また治療に望ましい濃度が袋１２２の２つまたはそれ以上に入っている透析溶液の濃度の中間である場合に、有利であると考えられる。

ＰＤ治療が完了した後、ピストン１３３Ａ、１３３Ｂは、ピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂをカセットのドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂから切り離す形で引っ込められる。この方法は、図１６〜１９を参照しつつ説明される。ピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂは、ほぼ同一であるため、切り離し工程は、ピストン・ヘッド１３４Ａについてのみ詳細に説明することにする。ドーム形の部材１６１Ａに連結されたピストン・ヘッド１３４Ａの異なる断面図である図１６および１７に示されているように、ラッチ・ロック１４１Ａのつの（ホーン）または突出部１７０Ａ、１７２Ａは、ピストン・ヘッド１３４Ａの後部部材１３７Ａ内に形成された開口を通じて後方に延在する。つの１７０Ａ、１７２Ａは、ラッチ・ロック１４１Ａが完全な前方位置まで前進し、バネ１４３Ａが圧縮されたときに、つの１７０Ａ、１７２Ａが後部部材１３７Ａの後面からわずかに伸びるか、または後部部材１３７Ａの後面と同一平面にあるような長さを有する。

つの１７０Ａ、１７２Ａを使用して、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａを径方向内向きに引き込み、ピストン・ヘッド１３４Ａをカセット１１２のドーム形の部材１６１Ａから切り離させることができる。図１８は、ドーム形の部材１６１Ａに機械的に連結されたピストン・ヘッド１３４Ａの二重断面図である。図１８に示されているように、ピストン・ヘッド１３４Ａおよびドーム形の部材１６１Ａが機械的に連結された場合、つの１７０Ａ、１７２Ａは、後部部材１３７Ａの開口を貫通して、その部材の後面を越えて後方に延在する。この位置において、ピストン・ヘッド１３４Ａのバネ１４３Ａは、伸長して、ラッチ・ロック１４１を一番後の位置に保持し、これにより、つの１７０Ａ、１７２Ａは後部部材１３７Ａの開口から突き出る。

図１９は、ドーム形の部材１６１Ａから機械的に切り離される構成のピストン・ヘッド１３４Ａの二重断面図である。この構成では、つの１７０Ａ、１７２Ａは、後部部材１３７Ａの開口内に押し込まれる。その結果、ラッチ・ロック１４１Ａは、一番前方の位置に移動され、バネ１４３Ａは、圧縮される。

治療時にピストン１３３Ａが往復すると、つの１７０Ａ、１７２Ａは、ＰＤ循環装置１０２の垂直方向のストッパーまたは表面１７４（図１５Ａ〜１５Ｆに示されている）から前方に相隔てて並ぶ。その結果、つの１７０Ａ、１７２Ａは、ポンプ工程全体を通して完全に後方に伸長した位置に留まる。しかし、治療が完了した後、ピストン１３３Ａは、つの１７０Ａ、１７２ＡがＰＤ循環装置１０２のストッパーまたは表面１７４内にバックするように十分な距離だけ引っ込められる。図１９に示されているように、ピストン１３３Ａを引っ込める操作を続けて、つの１７０Ａ、１７２Ａを後部部材１３７Ａの開口内に押し込み、ラッチ・ロック１４１Ａを前部部材１３９Ａに相対的に前方に移動させて、それによりバネ１４３Ａを圧縮する。その結果、ラッチ・ロック１４１Ａの脚部１５５Ａ、１５７Ａの角度付き内面は、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａの隣接する、類似の角度付きの表面に押し当てられ、それにより、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａは径方向内向きに引き込まれ、ドーム形の部材１６１Ａの突出部１６８Ａ（図１５Ａ
〜１５Ｆに示されている）からスライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａを係脱する。ピストン１３３Ａをさらに引っ込めると、ピストン・ヘッド１３４Ａはカセット１１２のドーム形の部材１６１Ａからバックして出る。これに代えて、または加えて、引き伸ばされた膜１４０の弾性により、膜１４０およびドーム形の部材１６１Ａは、スライディング・ラッチ１４５Ａ、１４７Ａがドーム形の部材１６１Ａの突出部１６８Ａから係脱するときに前方にスナップ式に嵌り、ピストン・ヘッド１３４Ａと接触しなくなるようにできる。

ピストン１３３Ａ、１３３Ｂが上で説明されている方法でカセット１１２のドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂから切り離され、バックされた後、ＰＤ循環装置のドア１０８が開かれ、カセット１１２が、カセット・コンパートメント１１４から取り外され、破棄される。

ＰＤシステム１００は、液体を流体ポンプ室１３８Ａ、１３８Ｂ内に引き込むために真空システムを必要としないため、ドア１０８とカセット・インターフェース１１０との間のほぼ気密であるシールは典型的には不要である。したがって、ポンプ室の上に載るカセット膜の部分を引っ込めるように適合された真空システムを備えるシステムと比べて、ＰＤ循環装置１０２のドア封止機構は、より単純で、費用効果が高い。それに加えて、いくつかの従来の循環装置に比べて減圧の使用が少なく、その結果、動作が静かになりうる。

いくつかの実装について説明したが、他の実装も可能である。
ピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂは、カセット１１２のドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂにピストン・ヘッド１３４Ａ、１３４Ｂを機械的に連結することを可能にするように径方向内向きおよび外向きに移動可能であるスライディング・ラッチ１４５Ａ、１４５Ｂを伴うバネ仕掛けのラッチ機構を備えるものとして説明されているが、このようなスライディング・ラッチを備えないより単純な構造のピストン・ヘッドを場合によっては代わりに使用することもできる。図２０は、そのような１つの種類のピストン・ヘッド２３４Ａがピストン・シャフト１３５Ａに連結されているピストン２３３Ａを備えるＰＤ循環装置２０２を例示している。ＰＤ循環装置２０２は、ピストンが上で説明されているＰＤ循環装置１０２内のピストンと異なる種類のピストン・ヘッドを備えることを除き上で説明されているＰＤ循環装置１０２と本質的に同じである。ＰＤ循環装置１０２と同様に、ＰＤ循環装置２０２も、図２０に例示されているピストン２３３Ａとほぼ同一の構造および機能を有する第２のピストンを備え、したがって、別に詳しく説明することはしない。

なおも図２０を参照すると、ピストン・ヘッド２３４Ａは、ピストン・ヘッド２３４Ａをカセットに機械的に連結し、上で説明されている種類の流体ポンピング工程を実行できるようにするためにカセットのドーム形の部材の環状突出部と係合されうる周囲フランジ２４５Ａを備える一体構造であることがわかる。フランジ２４５Ａの後面は、ピストンの長手方向軸に関して約４５度から約７５度までの範囲（例えば、約６０度）の角度で配置構成されうる。ピストン・ヘッド２３４Ａは、ピストン・ヘッド１３４Ａに関して上で説明されている材料および技術のいずれかを使用して形成することができる。同様に、ピストン・ヘッド２３４Ａは、ピストン・ヘッド１３４Ａをピストン・シャフト１３５Ａに取り付けるために上で説明されている取付技術のいずれかを使用してピストン・シャフト１３５Ａに固定可能である。

図２１Ａ〜２１Ｃは、透析溶液をカセット２１２のポンプ室２３８Ａ内に引き込み、また透析溶液をカセット２１２のポンプ室２３８Ａから強制的に追い出すために使用されるポンピング動作の異なるフェーズにおける、ＰＤ循環装置２０２のカセット・コンパートメント１１４内に配設されているＰＤカセット２１２を備えるＰＤシステム２００の断面線図である。カセット２１２は、上で説明されているカセット１１２に非常によく似てい
る。しかし、カセット２１２は、上で説明されているドーム形の部材１６１Ａとわずかに異なる形状を有する剛体ドーム形の部材２６１Ａを備える。ポンプで溶液をカセット２１２の他のポンプ室に送り、他のポンプ室から出す技術は、同一であり、したがって、別に詳しく説明することはしない。

図２１Ａに示されているように、カセット２１２がＰＤ循環装置２０２のカセット・コンパートメント１１４内に取り付けられた後、ピストン２３３Ａは前進して、ＰＤ循環装置２０２のピストン・ヘッド２３４Ａをカセット２１２のドーム形の部材２６１Ａに連結する工程を開始する。ピストン２３３Ａが前進すると、ピストン・ヘッド２３４Ａのフランジ２４５Ａは、ドーム形の部材２６１Ａから径方向内向きに延在する環状突出部２６８Ａの引き込み面取り面または後面と接触し、ドーム形の部材２６１Ａを押してカセット２１２の剛体基部１５６と接触させる。ピストン・ヘッド２３４Ａのフランジ２４５Ａの前面およびドーム形の部材２６１Ａの環状突出部２６８Ａの後面は、一般的に、互いにほぼ嵌合するように配置構成される。ピストン・ヘッド２３４Ａのフランジ２４５Ａの先行する前面は、典型的には、ピストン２３３Ａの長手方向軸に関して約４５度から約７５度までの範囲（例えば、約６０度）で後方に角度を付けられる。環状突出部の後面は、典型的には、ピストン２３３Ａの長手方向軸に関して約４５から約７５度までの範囲（例えば、約６０度）で前方に角度を付けられる。ピストン・ヘッド２３４Ａのフランジ２４５Ａの幾何学的形状および剛性により、ピストン・ヘッド２３４Ａをカセット２１２のドーム形の部材２６１Ａ内に送り込むと、突出部２６８Ａがそこから延在するカセット２１２の周囲側壁を径方向外向きに偏向させて、フランジ２４５Ａが突出部２６８Ａを越えて摺動するようにできる。カセット２１２のドーム形の部材２６１Ａは、フランジ２４５が突出部２６８Ａを越えて摺動した後に突出部２６８Ａがフランジ２４５の背後の適所に戻って嵌るように弾力性を有する。フランジ２４５Ａと突出部２６８Ａとの間の係合により、ピストン・ヘッド２３４Ａはカセット２１２のドーム形の部材２６１Ａに固定されて保持され、これにより、ポンピング作用をピストン２３３Ａによってカセット２１２に加えることができる。

ピストン・ヘッド２３４Ａが、上で説明されている方法でドーム形の部材２６１Ａに機械的に連結されると、ドーム形の部材２６１Ａが基部１５６の陥凹領域１６２Ａ内に前進して入るためドーム形の部材２６１Ａと膜１４０との間に形成されるポンプ室２３８Ａの容積が減少し、これにより、ポンプ室２３８Ａ内の流体（例えば、呼び流体）がポンプ室２３８Ａから強制的に追い出される。

図２１Ｃを参照すると、ピストン２３３Ａが引っ込められて、透析溶液をポンプ室２３８Ａ内に引き込むことがわかる。ピストン・ヘッド２３４Ａは、ドーム形の部材２６１Ａに機械的に連結され、またドーム形の部材２６１Ａは、カセット２１２の膜１４０に取り付けられるので、ピストン２３３Ａが引っ込められると、ドーム形の部材２６１Ａおよびドーム形の部材２６１Ａに取り付けられている膜１４０の部分は後方に移動する。その結果、ポンプ室２３８Ａの容積は増大し、流体が、ポンプ室２３８Ａ内に引き込まれる。

透析溶液をポンプ室２３８Ａ内に引き込んだ後、透析溶液は、再びピストン２３３Ａを前進させ、ポンプ室２３８Ａの容積を減らすことによって、ポンプ室２３８Ａから強制的に追い出される。上で説明されているように、透析溶液を流体ポンプ室２３８Ａ内に引き込み、次いで、透析溶液を流体ポンプ室２３８Ａから強制的に追い出すこの工程は、ＰＤ治療時に所望の量の透析溶液がある位置へ、またはある位置から（例えば、患者へ、または患者から）ポンプで送られるまで繰り返される。

治療後に、ドーム形の部材２６１Ａからピストン・ヘッド２３４Ａを機械的に切り離すために、ピストン２３３Ａは、治療中に引っ込められる以上に引っ込められる。この引き
込みにより、ドーム形の部材２６１Ａの周囲フランジの後面はＰＤ循環装置２０２の表面１７４と接触し、それにより、ドーム形の部材２６１Ａは、後方へのさらなる移動を妨げられる。ピストン２３３Ａは、ピストン・ヘッド２３４Ａがドーム形の部材２６１Ａに関して後方に摺動するように引っ込み続ける。ピストン・ヘッド２３４Ａのフランジ２４５Ａの後面は、典型的には、ピストン２３３Ａの長手方向軸に関して約６０度から約８０度までの範囲（例えば、約７０度）で前方に角度を付けられる。環状突出部２６８Ａの前面は、典型的には、ピストン２３３Ａの長手方向軸に関して約６０から約８０度までの範囲（例えば、約７０度）で後方に角度を付けられる。これらの面の向き付けと、ドーム形の部材２６１Ａがさらに後方に移動することができない結果、ピストン・ヘッド２３４Ａの後方への運動により、環状突出部２６８Ａがそこから延在するドーム形の部材２６１Ａの部分は径方向外向きに偏向する。これにより、ピストン・ヘッド２３４Ａのフランジ２４５Ａは、環状突出部２６８Ａを越えて摺動することができ、その結果、ピストン・ヘッド２３４Ａはドーム形の部材２６１Ａから機械的に切り離される。

ピストン・ヘッド２３４Ａおよびカセット２１２は、ピストン・ヘッド２３４Ａが前進してドーム形の部材２６１Ａ内に入り、ドーム形の部材２６１Ａから引っ込められて出るときにカセット２１２の周囲側壁が外向きに偏向するように構成されているものとして説明されているが、これらは、これに代えて、または加えて、フランジ２４５Ａがそこから延在するピストン・ヘッド２３４Ａの壁が径方向内向きに偏向して、ピストン・ヘッド２３４Ａのフランジ２４５Ａがカセット２１２の突出部２６８Ａを越えて摺動できるように設計されうる。

上で説明されているカセット２１２およびＰＤ循環装置２０２は、切り離し工程においてドーム形の部材２６１の周囲フランジの後面がＰＤ循環装置２０２の表面１７４と接触するように設計されているが、いくつかの実装では、膜１４０それ自体は、ピストン・ヘッド２３４Ａをドーム形の部材２６１Ａから切り離すことができるようにドーム形の部材２６１Ａの後方への移動に対し十分な抵抗をもたらしうる。

ピストン・ヘッドとカセットとの間の機械的連結を可能にするための他の構造も使用することができる。図２２に示されているように、例えば、上で説明されているカセット１１２に構造上非常によく似ているカセット３１２は、カセット１１２の基部１５６の陥凹領域１６２Ａ、１６２Ｂ内に配設され、上で説明されているカセット１１２のドーム形の部材１６１Ａ、１６１Ｂと同じようにしてカセット３１２の膜１４０に取り付けられた、剛体ドーム形の部材３６１Ａ、３６１Ｂから伸びているペグ３６８Ａ、３６８Ｂを備える。ペグ３６８Ａ、３６８Ｂはそれぞれ、カセット３１２の関連するドーム形の部材３６１Ａ、３６１Ｂに取り付けられたステム３７０Ａ、３７０Ｂおよびドーム形の部材３６１Ａ、３６１Ｂの反対側のステム３７０Ａ、３７０Ｂの端部に取り付けられるか、またはその端部と一体形成された拡大されたヘッド３７２Ａ、３７２Ｂを備える。以下で説明されているように、ペグ３６８Ａ、３６８Ｂは、ドーム形の部材３６１Ａ、３６１Ｂをピストン・ヘッドに機械的に連結する方法でＰＤ循環装置のピストン・ヘッドと係合しうる。

図２３および２４は、上で説明されているＰＤ循環装置のうちの１つのピストン・シャフト１３５Ａに固定され、ピストンが往復したときにカセット３１２の基部１５６の陥凹領域とドーム形の部材３６１Ａおよび膜１４０との間に形成されたポンプ室内にポンピング作用を発生させることができるカセット３１２のペグ３４５Ａに係合することができるピストン・ヘッド３３４Ａを例示している。同一のピストン・ヘッドであればＰＤ循環装置の他のピストン・シャフト１３５Ｂに固定して、他のドーム形の部材３６１Ｂに隣接するポンプ室内に類似のポンピング作用を発生させることが可能であることは理解されるであろう。図２３および２４に示されているように、ピストン・ヘッド３３４Ａは、２つの弾性を有するスプリング・フィンガー３４５Ａ、３４７Ａを備えるクランプ機構３３８Ａ
が収容されるボア３３６Ａを具備する。スプリング・フィンガー３４５Ａ、３４７Ａの中央部分は、例えば、ピストン・ヘッド３３４Ａの径方向内向きに延在する環状突出部３９０Ａに取り付けることができる。接着剤による接着、熱溶接、および／または機械的締め付け技術などの他のさまざまな取付技術のいずれかを使用して、スプリング・フィンガー３４５Ａ、３４７Ａを環状突出部３９０Ａに取り付けることができる。

なおも図２３および２４を参照すると、スプリング・フィンガー３４５Ａは、フィンガー３４５Ａの基部部分から径方向内向きに延在する、前部突出部３４９Ａおよび後部突出部３５１Ａをそれぞれ備え、スプリング・フィンガー３４７Ａは、フィンガー３４７Ａの基部部分から径方向内向きに延在する、前部突出部３５３Ａおよび後部突出部３５５Ａをそれぞれ備えることがわかる。前部突出部３４９Ａ、３５３Ａは、ピストンの長手方向軸に関して約１５度から約７５度までの範囲（例えば、約３０度から約６０度までの範囲、約４５度）で角度を付けられた先行する前端部のところに面取り面を有する。ピストン・ヘッド３３４Ａをペグ３６８Ａに機械的に連結するために、ピストン・ヘッド３３４Ａを前進させてドーム形の部材３６１Ａ内に入れ、スプリング・フィンガー３４５Ａ、３４７Ａの突出部３４９Ａ、３５３Ａの前面がペグ３６８Ａの拡大されたヘッド３７２Ａと接触するようにする。突出部３４９Ａ、３５３Ａの前面の角度を付けた向きにより、ピストン・ヘッド３３４Ａの前進を続けると、スプリング・フィンガー３４５Ａ、３４７Ａは、径方向外向きに偏向し、それにより、突出部３４９Ａ、３５３Ａがペグ３６８Ａの拡大されたヘッド３７２Ａにそって摺動すると広がって離れる。スプリング・フィンガー３４５Ａ、３４７Ａは、ペグ３６８Ａの拡大されたヘッド３７２Ａが突出部３４９Ａ、３５３Ａを越えて前方に摺動できる、また拡大されたヘッド３７２Ａがスプリング・フィンガー３４５Ａ、３４７Ａの前部突出部と後部突出部との間に形成される空間内に固定することができる十分な距離だけ広がって離れる。後部突出部３５１Ａ、３５５Ａのそれぞれの前面は、ピストンの長手方向軸にほぼ垂直であり、これにより、ペグ３６８Ａの拡大されたヘッド３７２Ａがスプリング・フィンガー３４５Ａ、３４７Ａの前部突出部と後部突出部との間の空間内に配設されたときにピストン・ヘッド３３４Ａがさらに前進してもスプリング・フィンガー３４５Ａ、３４７Ａが広がって離れることがない。ピストン・ヘッド３３４Ａおよびペグ３６８Ａがこの方法で拡大した状態で、ピストン・ヘッド３３４Ａが往復すると、ドーム形の部材３６１Ａおよび膜１４０の周囲部分が移動し、したがって、流体は、上で説明されているのと同じ方法で、ポンプによってカセット３１２のポンプ室内に送り込まれ、カセット３１２のポンプ室から追い出される。

スプリング・フィンガー３４５Ａ、３４７Ａの前部突出部３４９Ａ、３５３Ａの前面と同様に、後部突出部３５１Ａ、３５５Ａの後面は、約１５度から約７５度までの範囲（例えば、約３０度から約６０度までの範囲、約４５度）で角度を付けられる。内部シャフト３５７Ａは、クランプ機構３３８Ａが収容されるボア３３６Ａの背後に位置決めされたピストン・ヘッド３３４Ａ内に形成された軸方向ボア内に配置される。内部シャフト３５７Ａは、ピストン・ヘッド３３４Ａが往復するときにピストン・ヘッド３３４Ａがシャフト３５７Ａに相対的に移動するようにＰＤ循環装置のハウジングに固定される。治療後にペグ３６８Ａからピストン・ヘッド３３４Ａを切り離すために、ピストン・ヘッド３３４Ａは、シャフト３５７Ａがスプリング・フィンガー３４５Ａ、３４７Ａの後部突出部３５１Ａ、３５５Ａの後面と接触する十分な距離だけＰＤ循環装置内に引っ込められる。この接触が生じると、後部突出部３５１Ａ、３５５Ａの後面の向きに角度が付けられているため、スプリング・フィンガー３４５Ａ、３４７Ａは広がって離れる。ピストン・ヘッド３３４Ａをさらに引っ込めると、前部突出部３４９Ａ、３５３Ａはペグ３６８Ａを越えて戻る。

図２５および２６は、上で説明されているＰＤ循環装置のうちの１つのピストン・シャフト１３５Ａに固定され、ピストンが往復したときにカセット３１２の基部１５６の陥凹
領域とドーム形の部材３６１Ａおよび膜１４０との間に形成されたポンプ室内にポンピング作用を発生させることができるカセット３１２のペグ３４５Ａに係合することができるわずかに異なるピストン・ヘッド４３４Ａを例示している。図２５および２６に示されているように、ピストン・ヘッド４３４Ａは、２つの弾性を有するスプリング・フィンガー４４５Ａ、４４７Ａを備えるクランプ機構４３８Ａが収容されるボア４３６Ａを具備する。スプリング・フィンガー４４５Ａ、４４７Ａの中央部分は、ピストン・ヘッド４３４Ａの径方向内向きに延在する環状突出部４９０に取り付けられる。接着剤による接着、熱溶接、および／または機械的締め付け技術などの他のさまざまな取付技術のいずれかを使用して、スプリング・フィンガー４４５Ａ、４４７Ａを環状突出部４９０Ａに取り付けることができる。

なおも図２５および２６を参照すると、スプリング・フィンガー４４５Ａ、４４７Ａは、フィンガー４４５Ａ、４４７Ａの基部部分から径方向内向きに延在する突出部４４９Ａ、４５３Ａを備えることがわかる。突出部４４９Ａ、４５３Ａは、ピストンの長手方向軸に関して約１５度から約７５度までの範囲（例えば、約３０度から約６０度までの範囲、約４５度）で反対方向に角度を付けられた先行する前端部および後に続く後端部のところに面取り面を有する。ピストン・ヘッド４３４Ａは、上で説明されているピストン・ヘッド３３４Ａとだいたい同じ方法でカセット３１２に機械的に連結される。特に、ピストン・ヘッド４３４Ａを前進させてドーム形の部材３６１Ａ内に入れ、スプリング・フィンガー４４５Ａ、４４７Ａの突出部４４９Ａ、４５３Ａの前面がペグ３６８Ａの拡大されたヘッド３７２Ａと接触し、突出部４４９Ａ、４５３Ａの前面の角度を付けた向きにより、スプリング・フィンガー４４５Ａ、４４７Ａが径方向外向きに偏向するようにする。スプリング・フィンガー４４５Ａ、４４７Ａは、ペグ３６８Ａの拡大されたヘッド３７２Ａが突出部４４９Ａ、４５３Ａを越えて前方に摺動し、また突出部４４９Ａ、４５３Ａの背後のスプリング・フィンガー４４５Ａ、４４７Ａの間に形成される空間内に摺動して入ることができる十分な距離だけ広がって離れる。

治療後にピストン・ヘッド４３４Ａをペグ３６８Ａから切り離すために、ピストン・ヘッド４３４Ａは、ＰＤ循環装置内に引っ込められる。ピストン・ヘッド４３４Ａが引っ込められると、ドーム形の部材３６１Ａを引っ張る膜１４０の抵抗がフィンガー４４５Ａ、４４７Ａを広げて離すのに必要な力より大きくなる位置に到達する。この位置で、ピストン・ヘッド４３４Ａを引っ込め続けると、突出部４４９Ａ、４５３Ａの面取りされた後面はスプリング・フィンガー４４５Ａ、４４７Ａのカセット３１２のペグ３６８Ａの拡大されたヘッド３７２Ａにそって軸方向に摺動し、これにより、スプリング・フィンガー４４５Ａ、４４７Ａは広がって離れ、これにより、ペグ３６８Ａをフィンガー４４５Ａ、４４７Ａの突出部４４９Ａ、４５３Ａの背後の空間から解放することができる。

ＰＤ循環装置１０２のカセット・インターフェース１１０は、カセットがカセット・コンパートメント１１４内に位置決めされたときにカセットのドーム形の部材とピストン１３３Ａ、１３３Ｂの位置を確実に合わせるのに役立つ位置決めピン１４８を含むものとして説明されているが、他の構造または技術も、この位置合わせを確実にするために使用されうる。いくつかの実装では、例えば、カセットは、ＰＤ循環装置のドアの陥凹部内に配設されたカセットの中空突出部とともにＰＤ循環装置のドアに当接し、カセットは、ドアに取り付けられているリテーナ・クリップによってこの位置に保持される。ドアを閉じると、ＰＤ循環装置のピストンの位置とカセットのドーム形の部材の位置とが合わさる。

上記のＰＤ循環装置のそれぞれのドア１０８は、膨張したときにカセットをカセット・インターフェースに押し付けることができる膨張性パッドを備えるものとして説明されているが、膨張性パッドは、これに代えて、カセット・インターフェースをドア１０８の方へ移動して間のカセットを圧縮することができるようにカセット・インターフェースの背
後に位置決めされうる。同様に、膨張性パッドの代替手段として、ドア１０８の表面をカセット・インターフェースの方へ、またはカセット・インターフェースをドア１０８の表面の方へ移動するように操作できるさまざまな機構のいずれも使用することができる。

上で説明されているＰＤ循環装置のドア１０８は、ＰＤ循環装置の前面に位置決めされているものとして図示されているが、ドアは、これに代えて、ＰＤ循環装置のさまざまな他の場所に位置決めすることもできる。例えば、カセットがほぼ垂直方向の向きではなくほぼ水平方向の向きでカセット・コンパートメント内に摺動して入るようにドアをＰＤ循環装置の上面に位置決めすることも可能である。いくつかの実装では、ドアおよびＰＤ循環装置のカセット・インターフェースは、ＰＤ循環装置が水平面に据えられたときに垂直に対して約１０から約３５度の角度で位置決めされる。この構成により、使用者がカセットをカセット・コンパートメント内に装填することがしやすくなることがわかっている。

上で説明されているカセットは、２つのポンプ室を有するが、カセットは、これに代えて、２つより多い、または少ないポンプ室を有することができる。
上で説明されているカセットのポンプ室のそれぞれは、流体入口ポートおよび流体出口ポートを備えるものとして説明されたが、いくつかの実装では、ポンプ室は、入口としても出口としても使用される単一のポートを備える。このような実装では、カセットの弁部分に作用するＰＤ循環装置の膨張性弁部材は、わずかに異なる順序で作動および停止がなされ、これにより、流体は所望の場所からポンプ室内に引き込まれ、次いで、ポンプ室から所望の場所に強制的に追い出されるようにできる。

上記のいくつかのＰＤ循環装置は、タッチ・スクリーンおよび関連するボタンを備えるものとして説明されたが、ＰＤ循環装置は、これに代えて、または加えて、他の種類の画面および使用者データ入力システムを備えることができる。いくつかの実装では、例えば、循環装置は、表示画面に隣接するコンソール上に配置構成されたボタン（例えば、フェザー・タッチ・ボタン（ｆｅａｔｈｅｒ ｔｏｕｃｈ ｂｕｔｔｏｎｓ））を有する表示画面を備える。いくつかのボタンは、使用時に画面に表示される動作オプションと位置合わせされるように配置構成することができ、これにより、使用者は所望の動作オプションを、その動作オプションと位置合わせされたボタンを押すことによって選択できる。使用者がさまざまな表示画面および／または特定の画面上に表示されるさまざまな項目をナビゲートできるように、矢印ボタンの形の追加ボタンを備えることもできる。他のボタンは、使用者が、例えば、動作パラメータを入力するために、数値を入力できるように数値キーパッドの形態をとりうる。使用者が矢印キーを使用してナビゲートした動作オプションをユーザーが選択できるように、および／または使用者が数値キーパッドを使用して入力した値を使用者が入力できるように選択または入力ボタンを備えることもできる。

上で説明されている機械的に連結可能なピストン・ヘッドおよびカセットは、ＰＤシステムの一部であるものとして説明されているが、これらの種類のピストン・ヘッドおよびカセットは、他のさまざまな種類の医療流体ポンピング・システムで使用することができる。本明細書で説明されているピストン・ヘッドおよびカセットを使用することができる医療流体ポンピング・システムの他の例として、血液透析システム、血液灌流システム、および静脈内注射システムが挙げられる。

同様に、上記のシステムの多くは、透析溶液をポンプで送るために使用されるものとして説明されているが、他の種類の透析流体もポンプでカセットに通すことができる。例えば、血液透析装置とともに使用されるカセットの場合、血液をポンプでカセットに通すことができる。それに加えて、食塩液などの呼び液も、同様に、上で説明されているさまざまな異なるシステムおよび技術を使用してポンプでカセットに通すことができる。同様に、透析流体の代替として、カセットが使用される医療流体ポンピング装置の種類に応じて
、さまざまな他の種類の医療流体をポンプで上述のカセットに通すことができる。

Claims (38)

1. 医療流体ポンピング・システムであって、
   直線的に変位されうるピストン・ヘッドを備える医療流体ポンピング装置と、
   該医療流体ポンピング装置に固定可能な医療流体カセットとを備え、該医療流体カセットは、
   基部と、
   前記基部に取り付けられた可撓性膜であって、該可撓性膜と前記基部とが連携して少なくとも流体ポンプ室を形成するように前記基部に取り付けられた可撓性膜と、
   前記可撓性膜に取り付けられた締め付け部材であって、該締め付け部材は、前記医療流体ポンピング装置の前記ピストン・ヘッドを受け入れるように構成された陥凹部を形成しており、該締め付け部材は係合面を有し、該係合面は、該ピストン・ヘッドが該陥凹部内に配設されている場合、該ピストン・ヘッドが該陥凹部内に配設され、該医療流体カセットの該基部から直線的に離れるとき、該ピストン・ヘッドの係合面が該締め付け部材の係合面に係合し、該締め付け部材と該締め付け部材が取り付けられた該可撓性膜とを引っ張って該基部から離し、該流体ポンプ室の容積を増やすように該ピストン・ヘッドの該係合面と係合する、医療流体カセットと、からなり、
   前記ピストン・ヘッドは、本体部、および該本体部の周縁を越えて径方向に延在する接触面からなり、前記ピストン・ヘッドの前記接触面は、前記ピストン・ヘッドが前記締め付け部材の前記陥凹部内に挿入されるときに前記医療流体カセットの前記締め付け部材の接触面と接触するように構成される、医療流体ポンピング・システム。
2. 前記医療流体カセットは、前記医療流体ポンピング装置によって形成されたカセット・コンパートメント内に前記医療流体カセットを配設することによって前記医療流体ポンピング装置に固定される請求項１に記載の医療流体ポンピング・システム。
3. 前記締め付け部材は、ほぼドーム形である部材からなる請求項１に記載の医療流体ポンピング・システム。
4. 前記締め付け部材の前記係合面は、前記ほぼドーム形の部材の径方向内向きに延在する
   突出部の表面である請求項３に記載の医療流体ポンピング・システム。
5. 前記ピストン・ヘッドの前記接触面は、前記ピストン・ヘッドが前記締め付け部材の前記陥凹部内に挿入されたときに径方向内向きに移動するように構成される請求項１に記載の医療流体ポンピング・システム。
6. 前記ピストン・ヘッドの前記接触面は、前記ピストン・ヘッドの前記本体部に関して径方向に移動可能であるラッチの表面である請求項５に記載の医療流体ポンピング・システム。
7. 前記締め付け部材の前記接触面は、前記ピストン・ヘッドが前記締め付け部材の前記陥凹部内に挿入されたときに径方向外向きに偏向されるように構成される請求項１に記載の医療流体ポンピング・システム。
8. 前記締め付け部材の前記接触面は、前記締め付け部材の径方向内向きに延在する突出部の表面である請求項７に記載の医療流体ポンピング・システム。
9. 前記ピストン・ヘッドは、前記ピストン・ヘッドの前記本体部に固定されるラッチからなり、前記ピストン・ヘッドの前記係合面は、前記ラッチの表面であり、前記ラッチは、前記ラッチの前記表面が前記本体部の周縁から径方向外向きに位置決めされる伸長位置を有する請求項１に記載の医療流体ポンピング・システム。
10. 前記ラッチは、前記ラッチの前記表面が前記本体部の周縁から径方向内向きに位置決めされる引き込み位置を有する請求項９に記載の医療流体ポンピング・システム。
11. 前記本体部は、前部部材と後部部材とからなり、前記ラッチは、前部部材と後部部材との間に形成された空間内に位置決めされる請求項１０に記載の医療流体ポンピング・システム。
12. 前記ピストン・ヘッドは、前記ラッチの径方向内向きの移動が第１の軸方向へのラッチ・ロックの軸方向移動を引き起こすように前記ラッチの関連する第１の角度を付けた表面に隣接して置かれる第１の角度を付けた表面を有する該ラッチ・ロックをさらに備える請求項１１に記載の医療流体ポンピング・システム。
13. 前記ピストン・ヘッドは、前記ラッチ・ロックと前記前部部材との間に配設されたバネをさらに備え、これにより、前記第１の軸方向への前記ラッチ・ロックの前記軸方向移動に抵抗する請求項１２に記載の医療流体ポンピング・システム。
14. 前記ラッチおよび前記ラッチ・ロックは、前記ラッチを径方向内向きに移動し、前記ラッチ・ロックを軸方向に移動するために前記ラッチに印加される力が解放されたときに、前記バネが伸長して前記ラッチ・ロックを前記第１の軸方向とは反対の第２の軸方向に移動し、前記ラッチの径方向外向きの移動を引き起こすように構成される請求項１３に記載の医療流体ポンピング・システム。
15. 前記ピストン・ヘッドおよび前記締め付け部材は、前記ピストン・ヘッドが前記医療流体カセットの前記基部の方へ移動されるときに機械的に連結され、前記ピストン・ヘッドが前記医療流体カセットの前記基部から遠ざかるときに切り離されるように製作される請求項１に記載の医療流体ポンピング・システム。
16. 前記ピストン・ヘッドは、前記締め付け部材の前記陥凹部内に配設され、前記係合面は
    、前記ピストン・ヘッドおよび前記締め付け部材が機械的に連結されると互いに接触する請求項１５に記載の医療流体ポンピング・システム。
17. 前記医療流体ポンピング装置は、透析装置である請求項１に記載の医療流体ポンピング・システム。
18. 基部と、
    可撓性膜であって、該可撓性膜と基部とが連携して少なくとも流体ポンプ室を形成するように該基部に取り付けられ、かつ開口を有する可撓性膜と、
    該可撓性膜の前記開口の中に配置された締め付け部材であって、同締め付け部材は、前記開口を囲む該可撓性膜の一部に取り付けられ、前記締め付け部材は、医療流体ポンピング装置のピストン・ヘッドを受け入れるように構成された陥凹部を形成し、該ピストン・ヘッドが該陥凹部内に配設され、カセットの基部から直線的に離れるときに、該ピストン・ヘッドが前記締め付け部材の係合面と係合し、前記締め付け部材および前記締め付け部材が取り付けられた該可撓性膜を引っ張って該基部から離し、該流体ポンプ室の容積を増やすように該ピストン・ヘッドが該陥凹部内に配設されたときに該ピストン・ヘッドと係合する係合面を有する締め付け部材と、からなる医療流体カセット。
19. 前記医療流体ポンピング装置によって形成されたカセット・コンパートメント内に前記医療流体カセットを配設することによって前記医療流体ポンピング装置に固定される請求項１８に記載の医療流体カセット。
20. 前記締め付け部材は、ほぼドーム形である部材からなる請求項１８に記載の医療流体カセット。
21. 前記締め付け部材の前記係合面は、前記ほぼドーム形の部材の径方向内向きに延在する突出部の表面である請求項２０に記載の医療流体カセット。
22. 前記締め付け部材は、前記ピストン・ヘッドが前記医療流体カセットの前記基部の方へ移動されるときに前記ピストン・ヘッドに機械的に連結され、前記ピストン・ヘッドが前記医療流体カセットの前記基部から遠ざかるときに前記ピストン・ヘッドから切り離されるように製作される請求項１８に記載の医療流体カセット。
23. 透析流体カセットである請求項１８に記載の医療流体カセット。
24. 直線的に変位されうるピストン・ヘッドからなり、該ピストン・ヘッドは医療流体カセットの締め付け部材によって形成された陥凹部内に配設されるように構成され、該ピストン・ヘッドは、該ピストン・ヘッドが該陥凹部内に配設され、該医療流体カセットの基部から直線的に離れるときに、該ピストン・ヘッドの係合面が該締め付け部材の係合面と係合し、該締め付け部材および該締め付け部材が取り付けられた可撓性膜を引っ張って該基部から離し、該可撓性膜と該基部との間の該医療流体カセット内に形成された流体ポンプ室の容積を増やすように該ピストン・ヘッドが該陥凹部内に配設されたときに該医療流体カセットの係合面と係合するように構成された係合面を有する医療流体ポンピング装置であって、
    前記ピストン・ヘッドは、本体部、および該本体部の周縁を越えて径方向に延在する接触面からなる、医療流体ポンピング装置。
25. 前記医療流体カセットを中に受け入れるように構成されたカセット・コンパートメントを形成する請求項２４に記載の医療流体ポンピング装置。
26. 前記ピストン・ヘッドの前記接触面は、前記ピストン・ヘッドが前記締め付け部材の前記陥凹部内に挿入されたときに径方向内向きに移動するように構成される請求項２４に記載の医療流体ポンピング装置。
27. 前記ピストン・ヘッドの前記接触面は、前記ピストン・ヘッドの前記本体部に関して径方向に移動可能であるラッチの表面である請求項２６に記載の医療流体ポンピング装置。
28. 前記ピストン・ヘッドは、前記ピストン・ヘッドの前記本体部に固定されるラッチからなり、前記ピストン・ヘッドの前記係合面は、前記ラッチの表面であり、前記ラッチは、前記ラッチの前記表面が前記本体部の周縁から径方向外向きに位置決めされる伸長位置を有する請求項２４に記載の医療流体ポンピング装置。
29. 前記ラッチは、前記ラッチの前記表面が前記本体部の周縁から径方向内向きに位置決めされる引き込み位置を有する請求項２８に記載の医療流体ポンピング装置。
30. 前記本体部は、前部部材と後部部材とからなり、前記ラッチは、前部部材と後部部材との間に形成された空間内に位置決めされる請求項２９に記載の医療流体ポンピング装置。
31. 前記ピストン・ヘッドは、前記ラッチの径方向内向きの移動が第１の軸方向へのラッチ・ロックの軸方向移動を引き起こすように前記ラッチの関連する第１の角度を付けた表面に隣接して置かれる第１の角度を付けた表面を有する該ラッチ・ロックをさらに備える請求項３０に記載の医療流体ポンピング装置。
32. 前記ピストン・ヘッドは、前記ラッチ・ロックと前記前部部材との間に配設されたバネをさらに備え、これにより、前記第１の軸方向への前記ラッチ・ロックの前記軸方向移動に抵抗する請求項３１に記載の医療流体ポンピング装置。
33. 前記ラッチおよび前記ラッチ・ロックは、前記ラッチを径方向内向きに移動し、前記ラッチ・ロックを軸方向に移動するために前記ラッチに印加される力が解放されたときに、前記バネが伸長して前記ラッチ・ロックを前記第１の軸方向とは反対の第２の軸方向に移動し、前記ラッチの径方向外向きの移動を引き起こすように構成される請求項３２に記載の医療流体ポンピング装置。
34. 前記ピストン・ヘッドは、前記ピストン・ヘッドが前記医療流体カセットの前記基部の方へ移動されるときに前記締め付け部材に機械的に連結され、前記ピストン・ヘッドが前記医療流体カセットの前記基部から遠ざかるときに前記締め付け部材から切り離されるように製作される請求項２４に記載の医療流体ポンピング装置。
35. 透析装置である請求項２４に記載の医療流体ポンピング装置。
36. 医療流体ポンピングシステムの作動方法であって、同医療流体ポンピングシステムは、
    ピストン・ヘッドを医療流体カセットの締め付け部材の陥凹領域内に送り、該ピストン・ヘッドを該締め付け部材に機械的に連結する工程であって、該ピストン・ヘッドは本体部、および該本体部の周縁を越えて径方向に延在する接触面からなる工程と、次いで
    該ピストン・ヘッドを往復運動させて、該締め付け部材の後退と前進を交互に行わせ、これにより、流体を前記医療流体カセットの流体ポンプ室内に引き込む動作と前記医療流体カセットの該流体ポンプ室から強制的に追い出す動作とを交互に行う工程と、を実行する、医療流体ポンピングシステムの作動方法。
37. 前記医療流体ポンピングシステムが、前記ピストン・ヘッドの往復運動の後、前記ピス
    トン・ヘッドをある距離だけ引っ込めて、前記ピストン・ヘッドを前記医療流体カセットの前記締め付け部材から切り離す工程をさらに含む、請求項３６に記載の医療流体ポンピングシステムの作動方法。
38. 前記医療流体カセットは、基部と、可撓性膜と該基部とが連携して少なくとも前記流体ポンプ室を形成するように該基部に取り付けられた可撓性膜と、該可撓性膜に取り付けられた前記締め付け部材と、からなり、前記締め付け部材は、前記ピストン・ヘッドが陥凹部内に配設され、前記医療流体カセットの該基部から直線的に離れるときに、前記ピストン・ヘッドの係合面が前記締め付け部材の係合面と係合し、前記締め付け部材および前記締め付け部材が取り付けられた該可撓性膜を引っ張って該基部から離し、前記流体ポンプ室の容積を増やし、前記流体ポンプ室内に流体を引き込むように前記ピストン・ヘッドが陥凹部内に配設されたときに前記ピストン・ヘッドの係合面と係合する係合面を有する請求項３６に記載の医療流体ポンピングシステムの作動方法。

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