用于递送肾替代疗法的流体回路

摘要

本发明提供了一种用于血液透析、血液透析滤过以及血液滤过以治疗诸如终末期肾病(ESRD)的病理性病况的流动环路，所述流动环路具有受控顺应流动路径，所述受控顺应流动路径用于由水制备血液透析疗程所需的流体。所述受控顺应流动路径将水变成以下各项中的任一种：用于预充血液透析系统的溶液、用于接触血液的生理学上相容的溶液、用于向受试者输注的生理学上相容的溶液、以及用于将血液冲回到受试者体内的溶液；所述受控顺应流动路径具有用于选择性地将流体计量放入和计量放出所述流动路径的装置。

说明书

交叉引用

本申请要求2013年2月1日提交的美国申请号13/757,693的优先 权，该申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及一种用于血液透析和血液滤过以治疗诸如终末期肾病 (ESRD)之类的病理性病况的设备。所述系统和方法可以具有一种受控顺应 流动路径，所述流动路径用于由水制备血液透析疗程所需的所有流体，其中所 述受控顺应流动路径将水变成以下各项中的任一种：用于预充血液透析系统的 溶液、用于接触血液的生理学上相容的溶液、用于向受试者输注的生理学上相 容的溶液、以及用于将血液冲回到受试者体内的溶液。所述系统可以具有透析 器、控制部件、透析液再生筒以及流体贮存器，它们被配置成能够操作而无需 高体积的纯化水源和足够的排放所需的基础结构实用工具。所述系统和方法被 配置成具有合适的重量和设计而由包括患者在内的个体携带。所述系统和方法 的操作和维护是简单和直观的，因此使得对使用者和技能要求的负担减到最低 程度。此外，所述系统和方法是足够紧凑的，以使得所述器件在储存或运输期 间需要小的空间。

背景技术

慢性肾脏疾病(CKD)也被称为慢性肾病，可以是肾功能的突发 性或进行性丧失。随着疾病严重程度进展，患有严重肾衰竭的患者会产生许多 症状，这些症状如果不接受治疗的话，最终会导致死亡。CKD的最严重阶段 是终末期肾病(ESRD)。ESRD也被称为肾脏衰竭或肾衰竭，是其中人的肾 脏不能充分地去除毒素、废产物和过量的流体以及维持适当的电解质水平的医 学病况。

当前针对CKD的治疗试图管理并存病以及如果可能的话，减缓疾 病的进展。然而，随着疾病进展，肾功能下降并且最终，使用肾替代疗法来弥 补丧失的肾脏功能。肾替代疗法通常需要移植新的肾脏或透析。肾脏透析是一 种医疗程序，在严重肾衰竭中进行所述医疗程序以辅助或替代一些肾脏功能。 血液透析、血液滤过、血液透析滤过以及腹膜透析都是用于已经丧失了他们大 部分的或全部的肾脏功能的患者的替代疗法。透析可以去除天然肾脏本应去除 的许多毒素和废物。此外，这些疗法用于平衡电解质或血盐水平以及去除在患 有肾衰竭的患者体内积聚的过量流体。

可以进行血液透析治疗以从血液中去除不再由肾脏有效去除的废 产物，如尿素、肌酐以及磷酸盐。尽管患有CKD的患者的群体每年不断增长， 但是没有治愈。一般通过透析程序的超滤作用将患有肾衰竭的患者体内积聚的 过量流体去除。

在发达国家，通常按每周三次，每次三小时至五小时的疗程进行 血液透析程序。在某些地区，血液透析是不太容易获得的并且不太常被进行。 透析通过从患者的血液中去除废溶质、过量的电解质以及过量的流体来模拟肾 脏功能。在透析期间，使含有高浓度的废溶质的患者的血液暴露于半透膜，所 述半透膜与缺乏溶质的透析溶液(透析液)接触。经由穿过膜的扩散来实现溶 质的去除和电解质平衡。经由压力驱动的通过膜的对流转运(通常被称为超滤) 来实现流体的去除。在使血液净化之后，则使它返回到患者体内。尽管透析治 疗有效去除血液中的废物，但所述透析治疗是间歇施用的并且因此没有模拟天 然肾脏的连续功能。此外，存在与透析相关的诸多不便，如必需每周多次前往 透析中心以及接受耗时的治疗。

尽管血液透析去除了过量的流体，但是血液透析时间表的透析间 时间间隔会造成患者的废物去除、杂质去除、流体去除以及电解质平衡发生变 化。这些变化导致患者的并发症以及高的患者发病率和死亡率。自20世纪90 年代中期以来，许多医师已经开立具有增加的透析频率和治疗时间的治疗方案 以试图消除与每周三次血液透析时间表相关的问题。两项最新的随机对照临床 研究已经证实了更频繁的透析方案的统计显著性益处。Culleton等人(Culleton, BF等人,频繁的夜间血液透析相比于常规血液透析对左心室质量和生活质量 的影响(Effect of Frequent Nocturnal Hemodialysis vs.Conventional Hemodialysis  on Left Ventricular Mass and Quality of Life),2007Journal of the American  Medical Association 298(11))报道，当与常规血液透析(每周三次)相比较时， 每天夜间血液透析改善了左心室质量(死亡率的替代指标)，减少了对血压药 物的需要并且改善了矿物质代谢的一些量度。FHN试验(FHN试验小组(The  FHN Trial Group),每周六次相比于每周三次的中心内血液透析(In-Center  Hemodialysis Six Times per Week versus Three Times per Week),New England  Journal of Medicine,2010)是每周5.2次血液透析治疗的增加的治疗频率相较 于传统的每周三次方案的比较：“与常规血液透析相比，频繁的血液透析就死 亡或左心室质量的变化以及死亡或身体健康综合评分的变化的综合结果而言 与有利的结果有关”。基于这一数据，将期望具有一种血液透析系统，这种血 液透析系统将允许肾脏患者每周五天到七天接受透析，即使不是连续透析。

尽管有来自Culleton和FHN研究的临床结果，但是目前几乎没有 患者接受更高频率的透析治疗。更频繁的血液透析由于更频繁的疗法的负担和 费用而仅被用于患者群体中的一小部分。即使是每周三次的方案，对于ESRD 患者来说也是显著的负担，并且增加治疗频率可能往往是困难的，这是因为已 知器件的缺乏和额外治疗的费用。大部分的透析是在透析中心进行的；因此， 需要使用可以由患者在家使用的简单的、可穿戴式/便携式、并且安全的技术 进行更频繁的血液透析的实际实施方式。

典型的家用透析设备利用大于20升，最多120升或更多量的透析 流体，所述流体必须由专用的水纯化系统产生。对大量纯化水的典型要求造成 了障碍，这是因为固定的、昂贵的、并且往往在建筑上不相容的水纯化供给和 排放系统必须与管道设备连接。

与治疗不同的水相关的障碍存在于世界的一些发展中地区，这是 因为在对于患有ESRD的人来说可行的行进距离内可能不存在产生大体积的 纯化水的基础结构。因此，不需要大体积的纯化水的透析治疗系统可以提高救 生的血液透析疗法对于处于这些地区的患有ESRD的人的可用性。在这些地 区，可以由只有几升的生活用水或瓶装饮用水提供透析疗法的系统具有特殊的 价值。在发展中地区或甚至在遭受自然灾害的发达地区，用于递送救生的血液 透析疗法的型号可以是可以行进到需要治疗的位置并且提供所需的疗法的移 动式透析单元。紧凑的、轻便的、并且不需要大体积的纯化水，并且不需要每 名患者高比率的熟练技术人员来操作设备的设备是被选用于这种疗法递送方 式的设备。

透析所需的大体积的透析液流体部分地可归因于在透析液内从透 析患者的血液中去除的废产物的扩散以及电解质的平衡所需的大量溶液。使用 过的透析液再生是通过消除对大储量的新鲜透析液的需要来减小透析系统的 总体积的一种方式。然而，用于使用过的透析液再生的现有技术已经遭遇各种 限制。举例来说，再循环透析液系统(“REDY系统”)可能经受偏离生理标准 的pH值和钠浓度的变化。此外，REDY系统具有有限的去除硫酸盐的能力或 不具有去除硫酸盐的能力，并且可能不容易由接受治疗的个体携带。

透析液再循环技术的发展已经产生了利用多种吸附剂介质的系 统，包括活性碳、尿素酶、以及基于锆、基于铝和基于镁的材料。与用吸附剂 使用过的透析液再生相关的又一个问题是作为吸附过程的副产物释放的钠离 子的积聚，因此使得高度的钠浓度控制成为必要，所述钠浓度控制尚未由当前 可供使用的可穿戴式或便携式透析系统所实现。

一些系统已经试图通过允许外部连接到自来水源来解决体积和重 量的问题。然而，将自来水引入到透析系统中使得另外的纯化措施成为必要， 因此增加了系统复杂性和尺寸。因此，这些系统可能不可用于移动式或便携式 使用。

基于吸附剂的透析液再生系统可以见于以下专利中：Marantz等人 的美国专利号3,669,878，该专利描述了经由尿素酶、碳酸铵、以及磷酸锆从 用过的透析液中用吸附剂去除尿素和铵离子；Marantz等人的U.S.3,669,880， 该专利描述了引导受控体积的透析液穿过磷酸锆、活性碳、以及水合氧化锆柱； Marantz等人的U.S.3,850,835，该专利描述了水合氧化锆离子交换介质的产生； 以及Marantz等人的U.S.3,989,622，该专利描述了使尿素酶吸附到氧化铝和硅 酸镁介质上以使液体尿素转化成碳酸铵。

Ash的U.S.4,581,141描述了经由基于钙的阳离子交换剂、尿素酶、 以及脂族羧酸树脂从透析液中去除尿毒症物质。Alberti等人的U.S.4,826,663 描述了一种制备磷酸锆离子交换剂的方法。Wong的U.S.6,627,164描述了用 于肾透析中的离子交换的碳酸钠锆的产生，并且Wong的U.S.7,566,432描述 了用于再生透析中的离子交换的磷酸锆粒子的产生。Wong的U.S.6,818,196、 Wong的U.S.7,736,507、Wong的美国申请公布2002/0112609、Wong的美国 申请公布2010/0078387、以及Wong的美国申请公布2010/00784330描述了使 用碳酸钠锆纯化透析溶液的筒。

Thompson的U.S.6,878,283、Rosenbaum等人的U.S.7,776,210、 Rosenbaum等人的美国申请公布2010/0326911、Merchant的美国申请公布 2010/0078381、Updyke等人的美国申请公布2009/0127193以及Updyke等人 的美国申请公布2011/0017665描述了用于透析系统的具有多种类型的过滤介 质的筒，所述过滤介质包括锆化合物、尿素酶、以及氧化铝。WO 2009/157877 A1描述了具有被固定在基质上的尿素酶的尿素酶材料，所述尿素酶材料与阳 离子交换材料或磷酸锆材料相互混合以提高可操作性而减少堵塞以及提高对 由尿素酶产生的铵离子的吸收。

对再生的透析液中杂质的管理可以见于以下文献中：Thompson的 U.S.4,460,555和Polak等人的U.S.4,650,587(描述了用于从水溶液中去除氨 的磷酸镁介质)；Gura等人的美国申请公布2009/0282980；“对大的洁净气泡 的上升速度随温度的变化的研究(A Study on the Temperature Variation of Rise  Velocity for Large Clean Bubbles)”,Leifer等人,J.Atmospheric&Oceanic Tech., 第17卷,第1392-1402页；“液柱中气泡上升的终速(Terminal Velocity of a  Bubble Rise in a Liquid Column)”,Talaia,World Acad.of Sci.,Engineering& Tech.,第28卷,第264-68页；Beck的美国专利申请号12/937,928；Goddard 等人的美国专利号5,468,388；Kirsch的美国专利申请号12/182,489；Gura等 人的美国专利申请号12/355,128；Johnson的美国专利号4,371,385；Boucher 等人的美国专利号4,381,999；Wallenborg等人的美国专利申请号 12/516,786；Lindsay等人的美国专利号4,828,693；Kenley等人的美国专利号 5,762,782；Wang等人的美国专利号7,981,082；以及Palmer的美国专利申请 号13/100,847。

对于不能到达透析中心或不愿去的患有ESRD的个体来说，需要 可以使这些任务简化和自动化的系统和/或方法。还进一步需要向个体、或住 在其中家中可用于设备的空间有限的发展中地区的那些个体，包括住在由多个 个体共用的单人房中的患有ESRD的那些个体推广血液透析疗法。

具体来说，需要在远离已建立的透析基础结构的情况下进行血液 透析，这是因为每一次疗程通常需要很多的无菌盐水以预充体外流动路径、提 供流体推注以治疗透析中低血压、以及在疗法结束时将血液从体外流动路径冲 回到患者体内。

发明内容

本发明描述了一种用于血液透析的流动环路，所述流动环路具有 受控顺应流动路径以由水制备血液透析疗程所需的流体。在任何实施方案中， 所述受控顺应流动路径可以将水变成以下各项中的任一种：用于预充血液透析 系统的溶液、用于接触血液的生理学上相容的溶液、用于向受试者输注的生理 学上相容的溶液、以及用于将血液冲回到受试者体内的溶液。在任何实施方案 中，所述受控顺应流动路径可以具有用于选择性地将流体计量放入和计量放出 流动路径的装置。

在任何实施方案中，用于血液透析的流动环路可以具有用于选择 性地将流体计量放入和计量放出受控顺应流动路径的装置，所述装置是与所述 受控顺应流动路径和贮存器处于流体连通的流体平衡控制泵。

在任何实施方案中，所述流动环路的受控顺应流动路径可以具有 第一泵，所述第一泵用于使透析液从透析器的透析液出口循环到透析器的透析 液入口；单向阀，所述单向阀仅允许溶液从透析器出口流出；溶液再生系统， 所述溶液再生系统具有用于溶液流入的至少一个端口和用于溶液流出的至少 一个端口；第二泵，所述第二泵与所述受控顺应流动路径和容纳阳离子输注物 源的贮存器处于流体连通；脱气模块，所述脱气模块具有用于可能含有气体的 溶液流入的至少一个端口和用于可以任选地被去除至少一部分气体的溶液流 出的至少一个端口以及气体端口，所述气体端口与可以被操作以选择性地允许 气体经由气体端口进入和排出的控制阀处于流体连通；微生物过滤器，所述微 生物过滤器具有用于接收可能含有微生物和内毒素的溶液的至少一个端口和 用于使溶液流出到透析器的透析液入口端口的至少一个端口。在任何实施方案 中，从所述溶液中去除所述微生物和内毒素中的至少一部分。

在任何实施方案中，所述流动环路可以具有第一旁路导管，所述 第一旁路导管具有至少一个控制阀，所述控制阀可以被操作以选择性地将已经 通过溶液再生系统的溶液输送到所述单向阀下游的点而不使所述溶液首先通 过透析器。

在任何实施方案中，所述流动环路可以具有与所述受控顺应流动 路径的导管和至少缓冲剂源或钠源处于流体连通的至少一个泵或阀门、与所述 受控顺应流动路径的导管和水源处于流体连通的泵。

本发明还描述了一种用于血液透析滤过的流动环路，所述流动环 路具有受控顺应流动路径以由水制备血液透析滤过疗程所需的流体。所述流动 路径使水变成以下各项中的任一种：用于预充血液透析滤过系统的溶液、用于 接触血液的生理学上相容的溶液、用于向受试者输注的生理学上相容的溶液、 以及用于将血液冲回到受试者体内的溶液。所述受控顺应流动路径可以具有用 于选择性地将流体计量放入和计量放出受控顺应路径的装置。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的流动环路可以具有使用 流体平衡控制泵选择性地将流体计量放入和计量放出受控顺应流动路径的装 置，所述流体平衡控制泵与所述受控顺应流动路径和贮存器处于流体连通。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的流动环路可以具有受控 顺应流动路径，所述受控顺应流动路径具有第一泵，所述第一泵用于使透析液 从透析器的透析液出口循环到透析器的透析液入口；单向阀，所述单向阀仅允 许溶液从透析器出口流出；溶液再生系统，所述溶液再生系统具有用于溶液流 入的至少一个端口和用于溶液流出的至少一个端口；第二泵，所述第二泵与所 述受控顺应流动路径和容纳阳离子输注物源的贮存器处于流体连通；脱气模 块，所述脱气模块具有用于可能含有气体的溶液流入的至少一个端口和用于可 以任选地被去除至少一部分气体的溶液流出的至少一个端口以及气体端口，所 述气体端口与可以被操作以选择性地允许气体经由气体端口进入和排出的控 制阀处于流体连通；第一微生物过滤器，所述第一微生物过滤器具有用于接收 可能含有微生物和内毒素的溶液的至少一个端口和用于使溶液流出到透析器 的透析液入口端口的至少一个端口。在任何实施方案中，从所述溶液中去除所 述微生物和内毒素中的至少一部分。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的流动环路可以具有与透 析器的透析液入口端口以及第一微生物过滤器的出口端口和第二微生物过滤 器的入口端口处于流体连通的泵，所述第二微生物过滤器具有用于可能含有微 生物和内毒素的溶液流入的至少一个端口和用于已经被去除所述微生物或内 毒素中的至少一部分的溶液流出的至少一个端口。在任何实施方案中，所述第 二微生物过滤器的出口端口可以与体外流动路径处于流体连通，并且所述体外 流动路径具有用于接收来自受试者的血液的导管和用于使血液返回到所述受 试者体内的导管。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的流动环路可以具有第一 旁路导管，所述第一旁路导管具有至少一个控制阀，所述控制阀可以被操作以 选择性地将已经通过溶液再生系统的溶液输送到所述单向阀下游的点而不使 所述溶液首先通过透析器。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的流动环路可以具有与所 述受控顺应流动路径的导管和至少缓冲剂源或钠源处于流体连通的至少一个 泵或阀门、与所述受控顺应流动路径的导管和水源处于流体连通的泵。

本发明还描述了一种用于血液滤过的流动环路，所述流动环路具 有受控顺应流动路径以由水制备血液滤过疗程所需的流体。在任何实施方案 中，所述受控顺应流动路径可以将水变成以下各项中的任一种：用于预充血液 滤过系统的溶液、用于向受试者输注的生理学上相容的溶液、用于接触血液的 生理学上相容的溶液、以及用于将血液冲回到受试者体内的溶液。在任何实施 方案中，所述受控顺应流动路径可以具有用于选择性地将流体计量放入和计量 放出所述受控顺应流动路径的装置。

在任何实施方案中，用于血液滤过的流动环路可以具有使用流体 平衡控制泵选择性地将流体计量放入和计量放出受控顺应流动路径的装置，所 述流体平衡控制泵与所述受控顺应流动路径和贮存器处于流体连通。

在任何实施方案中，用于血液滤过的流动环路可以具有受控顺应 流动路径，所述受控顺应流动路径具有第一泵，所述第一泵用于使滤液从血滤 器的滤液出口循环到血滤器的滤液入口；单向阀，所述单向阀仅允许溶液从血 滤器出口流出；溶液再生系统，所述溶液再生系统具有用于溶液流入的至少一 个端口和用于溶液流出的至少一个端口；第二泵，所述第二泵与所述受控顺应 流动路径和容纳阳离子输注物源的贮存器处于流体连通；脱气模块，所述脱气 模块具有用于可能含有气体的溶液流入的至少一个端口和用于可以任选地被 去除至少一部分气体的溶液流出的至少一个端口以及气体端口，所述气体端口 与可以被操作以选择性地允许气体经由气体端口进入和排出的控制阀处于流 体连通。

在任何实施方案中，用于血液滤过的流动环路可以具有第一微生 物过滤器，所述第一微生物过滤器具有用于接收可能含有微生物和内毒素的溶 液的至少一个端口以及与第二微生物过滤器的入口端口处于流体连通的用于 溶液流出的至少一个端口，所述第二微生物过滤器具有用于可能含有微生物和 内毒素的溶液流入的至少一个端口和用于已经去除所述微生物或内毒素中的 至少一部分的溶液流出的至少一个端口。在任何实施方案中，所述第二微生物 过滤器的流出端口可以与体外流动路径的导管处于流体连通，并且所述体外流 动路径具有用于接收来自受试者的血液的导管和用于使血液返回到所述受试 者体内的导管。

在任何实施方案中，用于血液滤过的流动环路可以具有第一旁路 导管，所述第一旁路导管具有至少一个控制阀，所述控制阀可以被操作以选择 性地将已经通过溶液再生系统的溶液输送到所述单向阀下游的点而不使所述 溶液首先通向体外流动路径的端口。

在任何实施方案中，用于血液滤过的流动环路可以具有与所述受 控顺应流动路径的导管和至少缓冲剂源或钠源处于流体连通的至少一个泵或 阀门、与所述受控顺应流动路径的导管和水源处于流体连通的泵。

在任何实施方案中，所述流动环路可以具有溶液再生系统，所述 溶液再生系统包括多于一个吸附剂筒或吸附剂容器。

在任何实施方案中，用于血液透析的系统可以具有与体外流动路 径处于流体连通的透析器，所述体外流动路径具有用于接收来自受试者的血液 的导管和用于使血液返回到所述受试者体内的导管。在任何实施方案中，所述 透析器可以与所述受控顺应流动路径处于流体连通。

在任何实施方案中，用于血液透析的系统可以具有至少一个阀 门，所述阀门可以被操作以选择性地容许流过体外流动路径的导管中的任一 个；至少一个气体检测器，所述气体检测器检测通过体外流动路径的第一导管 的气体；至少一个阀门，所述阀门可以被操作以选择性地容许流过用于使血液 返回到受试者体内的导管；以及至少一个气体检测器，所述气体检测器检测通 过用于使血液返回到受试者体内的导管的气体；以及体外流动路径泵，所述体 外流动路径泵输送流体穿过体外流动路径。

在任何实施方案中，用于血液滤过的系统可以具有与体外流动路 径处于流体连通的血滤器，所述体外流动路径具有用于接收来自受试者的血液 的导管和用于使血液返回到所述受试者体内的导管。在任何实施方案中，所述 血滤器可以与所述受控顺应流动路径处于流体连通。

在任何实施方案中，用于血液滤过的系统可以具有至少一个阀 门，所述阀门可以被操作以选择性地容许流过体外流动路径的导管中的任一 个；至少一个气体检测器，所述气体检测器检测通过体外流动路径的第一导管 的气体；至少一个阀门，所述阀门可以被操作以选择性地容许流过用于使血液 返回到受试者体内的导管；以及至少一个气体检测器，所述气体检测器检测通 过用于使血液返回到受试者体内的导管的气体；以及体外流动路径泵，所述体 外流动路径泵输送流体穿过体外流动路径。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的系统可以具有与体外流 动路径处于流体连通的透析器，所述体外流动路径具有用于接收来自受试者的 血液的导管和用于使血液返回到所述受试者体内的导管。在任何实施方案中， 所述血滤器可以与所述受控顺应流动路径处于流体连通。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的系统可以具有至少一个 阀门，所述阀门可以被操作以选择性地容许流过体外流动路径的导管中的任一 个；至少一个检测器，所述检测器检测通过体外流动路径的第一导管的气体； 至少一个阀门，所述阀门可以被操作以选择性地容许流过用于使血液返回到受 试者体内的导管；以及至少一个检测器，所述检测器检测通过用于使血液返回 到受试者体内的导管的气体；以及体外流动路径泵，所述体外流动路径泵输送 流体穿过体外流动路径。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的系统可以具有被容纳在 贮存器中的流体源和使流体返回到贮存器中的旁路导管，所述贮存器是通气式 的。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的系统可以具有受控顺应 流动路径，所述受控顺应流动路径具有加热器和至少一个温度传感器以控制流 体的温度。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的系统可以具有作为双向 泵的任何泵。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的系统可以具有不作为双 向泵的任何泵。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的系统可以具有使用至少 一个双向泵选择性地将流体计量放入和计量放出所述受控顺应流动路径的装 置，所述双向泵使得流体在所述受控顺应流动路径与体外流动路径之间双向地 移动。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的系统可以具有微生物过 滤器或微生物过滤器的组合，以在流体进入透析器、血滤器或体外流动路径的 导管中之前使被运送到透析器、血滤器的入口端口或体外流动路径的导管的流 体中的细菌减少到少于约0.1菌落形成单位(cfu)/毫升，其中cfu是每单位体 积活细胞的数目，以及使透析液中可检测的内毒素减少到少于约0.03内毒素 单位(单位：EU/mL)。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的系统可以具有受控顺应流 动路径，所述受控顺应流动路径具有氨检测器和控制器，所述控制器可以基于 氨检测操作控制阀以使溶液转向而流过第一旁路导管。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的系统可以具有受控顺应流 动路径，所述受控顺应流动路径具有电导率传感器和控制器，如果电导率处在 预定的限度之外，那么所述控制器可以操作控制阀以使溶液转向而流过第一旁 路导管。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的系统可以具有接收从受试 者去除的流体体积的控制贮存器。

在任何实施方案中，用于血液透析滤过的系统可以具有接收在疗程 结束时从系统去除的流体体积的控制贮存器。在任何实施方案中，所去除的流 体体积可以具有以下各项中的任一种：来自体外流动路径的流体体积、来自输 注物贮存器的流体体积、从调节导管流动路径去除的流体体积、从第一旁路导 管去除的流体体积、从溶液流动导管去除的流体体积。

本文描述了用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血液透析滤过 治疗的流体的方法，所述方法具有本发明的步骤。在任何实施方案中，可以向 系统提供水源，其中所述系统具有溶液导管流动路径、体外导管流动路径以及 调节导管流动路径。在任何实施方案中，所述体外导管流动路径可以经由半透 膜与溶液导管流动路径处于流体连通并且所述溶液导管流动路径与调节导管 流动路径处于流体连通。在任何实施方案中，所述系统可以被配置成绕过体外 导管流动路径，并且所述系统具有旁路导管流动路径以输送流体穿过溶液导管 流动路径的第一区段而不接触半透膜。在任何实施方案中，可以经由横截面积 减小的导管从来源输送水以从水中分离溶解气体中的第一部分。在任何实施方 案中，然后可以经由调节导管流动路径从来源输送水。在任何实施方案中，可 以将电解质源复原以产生生理学上相容的流体，并且将所述生理学上相容的流 体经由溶液导管流动路径的第一区段输送。在任何实施方案中，所述生理学上 相容的流体可以是以下各项中的任一种：预充流体、用于透析器和/或体外流 动路径的冲洗流体、透析液、置换流体、用于推注输注或血液冲回的储备。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有半透膜，所述半透膜是透析膜或微生物 过滤器。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括基于溶液导管流动路径的第一区段中 流体电导率的指示来控制流过调节导管流动路径的流体流量的步骤，水的流量 由泵控制。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括至少部分地基于溶液导管流动路径的 第一区段中流体电导率的指示控制盐化泵速率的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括至少部分地基于流过溶液导管流动路 径的流体的流动速率来控制盐化泵速率的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括基于溶液导管流动路径的第一区段中 流体电导率的指示共同控制水泵速率、控制泵速率、以及盐化泵速率的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有调节导管流动路径，所述调节导管流动 路径具有钠源。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括将钠源复原的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有不向系统提供水的钠源。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括从水中去除杂质的步骤，其中所述溶液 导管流动路径包括吸附剂筒。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有钠源，所述钠源具有可互换的氯化钠 筒。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括基于溶液导管流动路径的第一区段中 流体电导率的指示来控制流过调节导管流动路径的流体流量的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有调节导管流动路径，所述调节导管流动 路径具有缓冲剂源。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括将缓冲剂源复原的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有不向系统提供水的缓冲剂源。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括从水中去除杂质的步骤。在任何实施方 案中，所述溶液导管流动路径可以包括吸附剂筒。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有缓冲剂源，所述缓冲剂源包括可互换的 碳酸氢盐筒。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括至少部分地基于溶液导管流动路径的 第一区段中流体电导率的指示来控制流过调节导管流动路径的流体流量的步 骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括至少部分地基于流过溶液导管流动路 径的流体的流动速率来控制盐化泵速率的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有调节导管流动路径，所述调节导管流动 路径具有钠源和缓冲剂源。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有钠源和缓冲剂源，所述钠源具有可互换 的氯化钠筒，所述缓冲剂源具有可互换的碳酸氢盐筒。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有调节导管流动路径，所述调节导管流动 路径具有钠导管流动路径和缓冲剂导管流动路径，并且所述钠导管流动路径具 有钠源并且所述缓冲剂导管流动路径具有缓冲剂源。在任何实施方案中，所述 钠导管流动路径和所述缓冲剂导管流动路径可以被并联配置。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括操作单个阀门以控制流过钠导管流动 路径的流体的第一流量和流过缓冲剂导管流动路径的流体的第二流量的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括操作单个阀门以至少部分地基于溶液 导管流动路径的第一区段中流体电导率的指示来控制流体的第一流量的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括至少部分地基于流过溶液导管流动路 径的流体的流动速率来控制盐化泵速率的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有钠导管流动路径和缓冲剂导管流动路 径，所述钠导管流动路径具有氯化钠筒，所述缓冲剂导管流动路径具有碳酸氢 盐筒。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括操作单个阀门以在经由氯化钠筒输送 水与经由碳酸氢盐筒输送水之间进行互换的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括从水中去除杂质的步骤，其中所述溶液 导管流动路径包括吸附剂筒。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括使用阳离子源强化生理学上相容的流 体以产生透析液或置换流体溶液的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括将生理学上相容的流体的第一部分从 溶液导管流动路径转移到控制贮存器中的步骤。在任何实施方案中，所述系统 可以包括控制泵和受控顺应溶液流动路径。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括操作控制泵以使得流体体积从受试者 移动到控制贮存器中的步骤。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以包括在疗程结束时使流体体积的至少一部 分从系统移动到控制贮存器中的步骤。在任何实施方案中，所述流体体积可以 选自以下各项中的任一种：来自体外流动路径的流体体积、来自输注物贮存器 的流体体积、从调节导管流动路径中去除的流体体积、从第一旁路导管中去除 的流体体积、以及从溶液流动导管中去除的流体体积。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有生理学上相容的溶液的第一部分，所述 第一部分具有与以下各项中的任一种大致相等的贮存体积：体外流动路径的预 充体积、用于另外冲洗透析器或体外流动路径的体积、血液冲回用储备体积以 及生理学上相容的流体推注输注的储备体积。

在任何实施方案中，用于制备用于进行血液透析、血液滤过或血 液透析滤过治疗的流体的方法可以具有用于另外冲洗体外流动路径的体积，所 述体积冲洗残余的灭菌剂或微粒。

附图说明

图1示出了根据某些实施方案具有受控顺应流动路径和跨接端口 的血液透析器件。

图1A示出了根据某些实施方案的受控顺应流动路径的部件以及 跨接端口，所述部件可以是一次性的或可消耗的。

图1B示出了血液透析器件的受控顺应流动路径的基本模块部分和 跨接端口，所述血液透析器件具有可以从主要的受控顺应流动路径中抽出盐化 流入物的多个位置。

图1C示出了在使供水贮存器中所容纳的水脱除空气期间具有受控 顺应流动路径的血液透析器件的流体回路的主动部分。

图1D示出了根据某些实施方案具有受控顺应性滤液再生回路和 跨接端口的血液滤过器件。

图1E示出了根据某些实施方案具有受控顺应性透析液和置换流体 回路以及跨接端口的血液透析滤过器件。

图2示出了具有受控顺应流动路径的血液透析器件，所述受控顺 应流动路径包括用户界面、控制器、基本模块、治疗盒、吸附剂筒、以及水贮 存器。

图3示出了根据某些实施方案处在对受控顺应流动路径进行清洁 和/或消毒的配置的具有受控顺应流动路径和跨接端口的血液透析器件。

图4A示出了根据某些实施方案以T形连接与用于储存过量的预充 流体的流体溢流贮存器接合的体外流动路径的患者血液通路连接器末端。

图4B示出了根据某些实施方案在预充期间在用于释放空气的疏水 排气口处接合的体外流动路径的患者血液通路连接器末端。

图4C示出了根据某些实施方案与用于预充体外流动路径的溢流贮 存器的独立的入口端口和出口端口连接的体外流动路径的患者血液通路连接 器末端。

图5A示出了根据某些实施方案处于储存或运输收纳的配置的血液 透析器件。

图5B示出了根据某些实施方案处于运输配置的血液透析器件。

图5C示出了根据某些实施方案处在具有暴露的流体连接端口的 “设置准备就绪”配置的血液透析器件基本模块的主体上所展开的用户界面和 搁板门。

图5D示出了根据某些实施方案在具有盒闭锁机构的血液透析器 件上所安装的一体式治疗一次性用品和耗材盒、吸附剂筒、以及供水贮存器的 实施例。

图5E示出了根据某些实施方案，治疗一次性用品和耗材盒、吸 附剂筒、以及连接的供水贮存器的实施例。

图5F示出了根据某些实施方案在血液透析器件上展开的治疗溶 液贮存器(控制贮存器)的实施例。

图5G示出了根据某些实施方案，一次性用品和耗材在具有流体 连接端口的一体式治疗盒中的布置的前面和背面。

图6A示出了根据某些实施方案供血液透析器件使用的具有一体 式冲洗流体贮存器、流体回路跨接管、控制阀、以及流体连接端口的清洁歧管 的前面和背面。

图6B示出了根据某些实施方案在血液透析器件上安装的水贮存 器、清洁和消毒歧管、以及容纳清洁剂和/或消毒剂的筒。

图6C示出了根据某些实施方案仍具有保持在适当位置的清洁歧 管的被折叠成储存和收纳运输配置的血液透析器件。

图7A示出了用于基本模块的流体通道与治疗盒的流体通道 之间的流体连通的配合流体连接端口配置。

图7B示出了用于清洁和消毒歧管与基本模块的流体通道之 间的流体连通的配合流体连接端口配置。

图8示出了根据某些实施方案，操作血液透析器件的方法。

图9示出了根据某些实施方案，设置血液透析器件的方法。

图10示出了根据某些实施方案，设置血液透析器件的方法。

图11示出了在某些实施方案中预充血液透析器件的方法。

图12示出了在某些实施方案中使用血液透析器件进行治疗的方 法。

图13示出了根据某些实施方案，使用血液透析器件将血液冲回 的方法。

图14示出了根据某些实施方案，将血液透析器件抽空的方法。

图15示出了在某些实施方案中将血液透析器件清洁和消毒的方 法。

图16示出了在某些实施方案中脱气模块的示意图。

图17示出了在某些实施方案中具有处于不同高度的流体入口 端口和出口端口的脱气模块的另一个示意图。

图18示出了脱气模块的外部的等角视图。

图19示出了根据某些实施方案穿过碳酸氢盐筒的流体流动。

图20示出了在某些实施方案中碳酸氢盐筒的两个视图。

在整个附图和本说明书中，在图中具有相同数字的部件指的是相 同的部件。

具体实施方式

定义

除非另外定义，否则本文所用的所有技术和科学术语的含义一般 与相关领域的普通技术人员通常所了解的含义相同。本文所提供的定义不应当 在不考虑本说明书的其它部分、权利要求书以及附图中所提供的上下文和其它 所赋含义、或它们的用途的情况下被硬性地解释。

冠词“一个/种(a/an)”在本文中用于指代所述冠词的一个/种或多 于一个/种(即，至少一个/种)语法对象。举例来说，“一个元件”意指一个元 件或多于一个元件。

“酸”可以是阿伦纽斯酸(Arrhenius acid)、布朗斯特-劳里酸 (acid)或路易斯酸(Lewis acid)。阿伦纽斯酸是增加溶液中 水合氢离子(H₃O⁺)的浓度的物质或流体。布朗斯特-劳里酸是可以用作质子 供体的物质。路易斯酸是电子对接受体。

在透析系统中，术语“阳离子输注物泵”在历史上被称为“酸浓缩 液泵”，指的是用于移动或控制流向贮存器和/或从贮存器中流出的流体流动的 功能的泵，所述贮存器具有含有至少一种阳离子物质，如钙离子、镁离子以及 钾离子的物质。在本发明中，使用在历史上所使用的术语“酸浓缩液泵”。

术语“活性碳”指的是具有每克大于500m²的表面积的多孔碳材 料。活性碳能够吸收若干种物质，包括重金属，如铅、汞、砷、镉、铬以及铊 等等；氧化剂，如氯和氯胺；氟离子；以及废物质，如磷酸盐，和某些含氮废 物质，如肌酐和尿酸。

术语“施用(administering)”、“施用(administer)”、“递送 (delivering)”以及“递送(deliver)”在上下文中可以用于表示向透析液、透 析回路或体外流动路径提供水；水溶液，如盐水和可以含有盐、酸、碱以及 糖的透析液；抗凝剂；或治疗剂，如促红细胞生成素和维生素，其中所述水 或药剂将通过扩散、横穿扩散膜或其它方式进入患者的血液。

术语“空气捕集器”指的是用于从气体和液体的混合物中分离气 体的结构或本领域已知的任何其它分离装置。空气捕集器可以包括允许气体通 过而阻止水通过的疏水膜。

术语“白蛋白筛分系数”可以用于描述将穿过膜的白蛋白的量。

术语“氨传感模块”和“氨检测器”指的是执行检测流体中氨和/或 铵离子的预定水平或测量流体中氨和/或铵离子的浓度的功能的全部或一部分 的单元。

术语“抗凝剂”是防止或延迟血液凝固的物质，如肝素、以及柠檬酸钠。

术语“大气压”指的是在操作系统时在接近所述系统的环境中的 局部空气压力。

“碱”可以是能够接受氢阳离子(质子)或更一般来说，给予一对 价电子的物质。如果可溶性碱含有并且定量地释放氢氧根离子(OH^-)，那么 它被称作碱(alkali)。布朗斯特-劳里理论将碱定义为质子(氢离子)接受体， 而更一般的路易斯理论将碱定义为电子对供体，从而允许包括除质子以外的其 它路易斯酸。[1]阿伦纽斯碱用作氢氧根阴离子，这严格地说只适用于碱。

术语“基本模块”指的是包括一个或多个流体通道的用于血液透 析、血液透析滤过或血液滤过的设备的基本单元。基本模块中可以包括的示例 性、非限制性部件包括导管、阀门、泵、流体连接端口、传感器件、控制器以 及用户界面。所述基本模块可以被配置成与用于血液透析、血液透析滤过或血 液滤过的设备的可重复使用的或一次性的模块交接以形成至少一种完整的流 体回路，如透析、清洁、消毒、预充或血液冲回用回路。

术语“碳酸氢盐缓冲剂组分”指的是以组合物的任何量、比例或 pH值含有碳酸氢根(HCO₃^-)离子或碳酸氢根离子的共轭酸的任何组合物。 碳酸氢盐缓冲系统是包括人类在内的生物的酸碱稳态中一种重要的缓冲系统。 作为缓冲剂，它倾向于维持相对恒定的血浆pH值并且抵消将使血浆pH值发 生改变的任何力。在这种系统中，二氧化碳(CO₂)与水化合以形成碳酸 (H₂CO₃)，所述碳酸进而快速地解离以形成氢离子和碳酸氢根(HCO₃^-)， 如以下反应中所示。二氧化碳-碳酸平衡是由碳酸酐酶催化的；碳酸-碳酸氢根 平衡是简单的质子解离/缔合并且不需要催化剂。

对所述系统的任何干扰根据勒沙特列原理(Le Chatelier's  principle)将通过化学平衡的移动来抵消。举例来说，如果试图通过倾注过量 的氢离子来将血液酸化(酸血症)，那么那些氢离子中的一些将与碳酸氢根缔 合，从而形成碳酸，进而使得酸性的净增加比原本所应实现的净增加要小。

术语“碳酸氢盐筒”指的是可以是独立式容器或可替代地，可以与 用于血液透析、血液透析滤过或血液滤过的设备一体成型的容器。碳酸氢盐筒 可以储存缓冲材料的来源，如碳酸氢钠，并且可以被配置成与用于血液透析、 血液透析滤过或血液滤过的系统中存在的至少一个其它功能模块交接。举例来 说，碳酸氢盐筒可以含有至少一个流体通道并且包括诸如导管、阀门、过滤器 或流体连接端口之类的部件。碳酸氢盐筒可以是一次性的或可消耗的，其中在 耗尽后将所述筒再装料。确切地说，术语“碳酸氢盐耗材容器”指的是具有或容 纳呈固体和/或溶液形式的作为碳酸氢根的来源(如碳酸氢钠)的材料的物件 或设备，所述材料在系统操作期间被消耗。所述物件或设备可以是单次使用的， 或可以例如通过对所述物件进行再填充以补充所消耗的材料来多次补给和使 用。

术语“双向泵”指的是被配置成对流体做功以使得流体在两个相 反方向中的任一者上交替流动的器件。

“生物相容性材料”是本文所涵盖的具体医疗系统、治疗方法或递 送方法中的任一种中能够以可接受的宿主反应与活的生物组织交接的材料。生 物相容性材料可以由合成的、天然的或改性的天然聚合物组成，在应用本文所 含的发明中的任一项发明期间，所述聚合物意图接触生物系统或与生物系统相 互作用。

术语“血液通路连接”指的是接合处或孔口，经由所述接合处或孔 口，受试者的血液被输送到体外回路中或从体外回路中输送。通常，血液通路 连接是在体外回路的导管终端与导液管或瘘管针的远离接受治疗的受试者的 终端之间形成的。受试者在接受治疗时可以具有超过一个血液通路连接。在存 在两个血液通路连接的情况下，它们可以被称为动脉血通路连接和静脉血通路 连接。

术语“血液冲回”指的是使血液从透析器和/或体外回路返回到受 试者体内，通常在疗程结束时并且在断开或去除受试者的一个或多个血液通路 连接之前进行。所述程序可以包括输送生理学上相容的溶液穿过体外回路以将 血液从体外回路经由受试者的一个或多个血液通路连接推动或冲洗到受试者 体内。

术语“推注”指的是一种或多种溶质(例如钠、葡萄糖以及钾)或 溶剂(例如水)的量或浓度在有限的持续时间内增加(或有时，是降低)，从 而使溶液的浓度发生变化。术语“推注”包括向透析液流体路径递送溶质和/或 溶剂，从而使它经由扩散和/或对流穿过透析膜而向受试者的血液递送，以使 得受试者体内的量或浓度增加或降低。“推注”还可以是直接向体外流动路径或 受试者的血液递送而不首先通过透析膜。

术语“瓶装水”指的是可以经过过滤或纯化并且已经被包装在容 器中的水。瓶装水可以包括已经被包装并且作为饮用水向消费者提供的水。

术语“气泡检测器”、“气泡传感器”、“气体检测器”以及“空气检测 器”指的是可以检测液体中空隙、空隙空间、或气泡的存在的器件。

术语“缓冲剂源”指的是提供缓冲的所储存的材料，如碳酸氢盐、 乙酸盐或乳酸盐。

术语“缓冲剂导管流动路径”指的是与所储存的缓冲材料的来源 (如碳酸氢盐)处于流体连通的流体流动路径。

术语“缓冲剂源”指的是提供缓冲的所储存的材料，如碳酸氢盐、 乙酸盐或乳酸盐。

术语“缓冲剂源容器”和“缓冲剂源筒”指的是具有或容纳呈固体 和/或溶液形式的一种或多种材料的物件，所述材料是缓冲来源，例如碳酸氢 盐、乳酸盐或乙酸盐；并且所述物件还具有至少一个端口或开口以允许缓冲材 料的至少一部分在系统操作期间从所述物件释放。

术语“旁路回路”、“旁路导管”、“旁路流动路径”、“旁路导管流动 路径”以及“旁路”指的是部件或部件的集合，所述部件或部件的集合被配置成 或可操作以产生替代性流体通道以围绕流体回路的一个或多个其它部件输送 流体，以使得所述流体的至少一部分不接触或不通过所述一个或多个其它部 件。有时，术语“分路”可以与术语“旁路”可互换使用。当在这一段中所列的上 述“旁路”术语中的任一种被用于上下文中作为受控顺应系统的一部分时，则相 关提到的“旁路”具有适当的特征以在如本文所限定的受控顺应系统内操作。

术语“筒”指的是容纳用于操作本发明的系统的至少一种材料的 隔室或隔室的集合。

术语“盒”指的是一组部件，该组部件被布置在一起以用于与器 件、设备或系统连接或一起使用。盒中的一个或多个部件可以是单次使用的物 品或材料、一次性的物品或材料、可消耗的物品或材料、可更换的物品或材料、 或耐用的物品或材料的任何组合。

术语“阳离子输注物源”指的是如下的来源，可以从所述来源获得 阳离子。阳离子的实例包括但不限于钙、镁以及钾。所述来源可以是含有阳离 子的溶液或由系统水化的干组合物。阳离子输注物源不限于阳离子并且可以任 选地包括要被输注到透析液或置换流体中的其它物质，非限制性实例可以是葡 萄糖、右旋糖、乙酸以及柠檬酸。

术语“阳离子浓缩物贮存器”指的是具有或容纳包含至少一种阳 离子的物质的物件，所述阳离子例如钙离子、镁离子或钾离子。

“慢性肾脏疾病(CKD)”是特征在于肾脏功能随时间推移缓慢丧 失的一种病况。CKD的最常见的病因是高血压、糖尿病、心脏病、以及引起 肾脏炎症的疾病。CKD还可以由感染或尿路阻塞所引起。如果CKD进展，那 么它可以导致终末期肾病(ESRD)，其中肾脏不能在足够的水平下发挥功能。

术语“柠檬酸”指的是具有化学式C₆H₈O₇的有机酸，并且可以包 括所述分子的无水形式和水合形式、以及含有所述分子的水溶液。

术语“清洁和/或消毒浓缩物”指的是含有用于对设备进行清洁和/ 或消毒的至少一种材料的干物质或溶液。

术语“清洁和/或消毒溶液”指的是用于实现去除、破坏或损伤至 少一种污染物的至少一部分的目的的流体。所述污染物可以是有机的、无机的 或生物体。所述流体可以通过传递热能、通过化学手段、流动摩擦或其任何组 合来实现所述目的。

术语“清洁歧管”和“清洁和消毒歧管”指的是具有流体连接端口 和一个或多个流体通道、或流体端口跨接管的设备，当与基本模块的跨接端口 连接时，这些流体端口跨接管产生用于要在基本模块的跨接端口之间输送的流 体的一个或多个通道。清洁歧管还可以包括另外的元件，例如阀门和贮存器。

术语“共同的容器”、“共同的筒”、或“共同的贮存器”等指的是可 以容纳超过一种材料的物件或设备；然而，容纳超过一种材料的时间可能同时 或可能不一定同时。这一种或多种材料可以呈固体和/或溶液形式并且可以被 容纳在所述物件或设备内的分开的隔室中。

术语“共同的流体入口端口”指的是开口或孔口，所有流体首先通 过所述开口或孔口以进入物件、设备或组件。

术语“共同的流体出口端口”指的是开口或孔口，所有流体通过所 述开口或孔口以离开物件、设备或组件。

术语“连通/通信(communicate)”和“连通/通信(communication)” 包括但不限于系统电气元件直接或远程连接以用于在所述元件当中和之间进 行数据传输。所述术语还包括但不限于系统流体元件的连接，从而使得流体能 够在所述元件当中和之间交接。

术语“一个部件”和“多个部件”指的是更大套组或系统的零件或 元件。如本文所用，部件可以是单个元件，或它本身可以是一组部件，该组部 件被配置成一套，例如作为盒或清洁和/或消毒歧管。

术语“包含”包括但不限于在词语“包含”之后的任何事物。因此， 这个术语的使用表示所列元件是必需的或强制性的，但其它元件是任选的并且 可能存在或可能不存在。

术语“浓缩液泵”指的是可以对流体溶液做功以使得流体流动并 且可以主动地控制诸如输注物或酸浓缩液之类的流体体积转移到回路中的器 件。

术语“调节导管流动路径”或“调节流动路径”指的是包括调节材 料的来源的流体通道、回路或流动环路，所述来源例如钠盐或碳酸氢盐。

术语“调节流动路径入口”指的是调节流动路径上使流体进入调 节流动路径的位置。

术语“调节流动路径出口”指的是调节流动路径上使流体离开调 节流动路径的位置。

术语“导电物质”指的是材料传导电流的能力。电解质是透析液流 体中的导电物质的实例，诸如但不限于钠离子、钾离子、镁离子、磷酸根离子、 以及氯离子的存在。流体传导电流的能力在很大程度上归因于溶液中存在的离 子。

术语“电导率计”、“电导率传感器”、“电导率检测器”等指的是用 于测量溶液的电导率和/或溶液的离子(如钠离子)浓度的器件。在具体实施 例中，电导率传感器、电导率计、或电导率检测器可以涉及特定的离子，如钠， 并且被称为“钠电极”、“钠传感器”、“钠检测器”、或“钠计量器”。

术语“导管”、“回路”或“流动路径”指的是具有可以由流体行进或 移动穿过的空隙体积的容器或流道。导管所具有的平行于流体的行进方向的尺 寸可以显著长于与流体的行进方向正交的尺寸。

术语“可连接的”指的是能够被接合在一起以用于实现包括但不 限于维持位置、允许流体流动、进行测量、发射功率、以及传输电信号的目的。 术语“可连接的”可以指的是能够被暂时地或永久地接合在一起。

术语“由……组成”包括并且限于在短语“由……组成”之后的任 何事物。因此，这个短语表示所限定的元件是必需的或强制性的并且不可以存 在其它元件。

术语“基本上由……组成”包括在术语“基本上由……组成”之后 的任何事物以及不会影响所描述的设备、结构或方法的基本操作的另外的元 件、结构、动作或特征。

术语“耗材”指的是在执行本发明中的任何功能期间被耗费、损 耗、消耗或用完的组分。实例包括一定量的钠、碳酸氢盐、电解质、输注物、 吸附剂、清洁和消毒成分、抗凝剂、以及用于一种或多种浓缩溶液的组分。

术语“耗材筒”和“耗材容器”指的是具有或容纳在系统操作期间 被消耗的一种或多种材料的物件或设备。所述一种或多种材料可以呈固体和/ 或溶液形式并且可以处于所述物件或设备的分开的隔室中。所述物件或设备可 以是单次使用的，或可以例如通过对所述物件进行再填充以补充所消耗的材料 来多次补给和使用。

术语“接触(contact)”、“接触(contacted)”或“接触(contacting)” 指的是(1)物件、流体或表面聚集在一起或触碰；(2)触碰或紧密接近的状 态或情况；(3)连接或相互作用。举例来说，在提到“接触吸附剂材料的透析 液”时，指的是与吸附剂容器、系统或筒的任何材料或材料层已经聚集在一起、 已经触碰、或处于紧密接近的状态以连接或相互作用的透析液。

如本文所用的术语“容器”是贮器，它可以是柔性的或非柔性的以 用于容纳任何流体或固体，例如像用过的透析液流体、或氯化钠或碳酸氢钠溶 液或固体等。

术语“污染物”指的是可能会对接受治疗的受试者的健康或系统 的操作造成损伤的不希望有的或不必要的物质或生物体。

术语“控制泵”，例如像“超滤液泵”指的是可操作以双向地泵送流 体来主动地控制流体体积转移入或转移出隔室或回路的泵。

术语“控制贮存器”、“超滤液贮存器”、“溶液贮存器”、“治疗溶液 贮存器”或“废物贮存器”可以指的是容纳可变量的流体的器皿或容器，该器皿 或容器任选地可由控制泵接入，所述流体包括可以被称为超滤液的流体。这些 贮存器可以充当共同的贮存器以储存系统中来自多个来源的流体体积。可以由 这些贮存器容纳的其它流体包括例如水、预充流体、废流体、透析液(包括用 过的透析液)以及其混合物。在某些实施方案中，贮存器可以是基本上非柔性 的或无柔性的。在其它实施方案中，贮存器可以是柔性容器，如聚合物袋。

术语“控制信号”指的是从系统的一个元件向系统的另一个元件 提供以将信息从一个元件传送到另一个元件或引起动作的能量。举例来说，控 制信号可以向阀门致动器供能以使得阀门打开或关闭。在另一个实例中，阀门 上的开关可以将阀门的打开或关闭状态传送到控制器。

“控制系统”由部件的组合组成，这些部件共同作用以将系统维持 到一组所需的性能规格。控制系统可以使用被配置成互操作以维持所需的性能 规格的处理器、存储器以及计算机部件。它还可以包括本领域已知的流体控制 部件和溶质控制部件以维持性能规格。

术语“控制阀”或“阀门”指的是如下的器件，所述器件可以被操作 以通过选择性地容许流体流动、阻止流体流动、改变流体流动的速率、或选择 性地引导流体流动以从一个导管或流动路径通向一个或多个其它导管或流动 路径来调节流过导管或流动路径的流体的流动。

术语“受控顺应性”和“受控顺应的”描述了主动控制流体体积转 移入或转移出隔室、流动路径或回路的能力。在某些实施方案中，透析液回路 受控或顺应流动路径中流体的可变体积在一个或多个泵结合一个或多个贮存 器的控制下而扩大和缩小。如果一种或多种患者流体体积、流动路径以及贮存 器被视为系统的总体积的一部分(每个单个体积有时可以被称作流体隔室)， 那么一旦系统处于操作中，系统中流体的体积一般是恒定的(除非将额外的流 体从系统外部添加到贮存器中)。附接的贮存器允许系统通过抽取流体并且将 所需量储存在附接的控制贮存器中和/或通过将纯化和/或重新平衡的流体提供 给患者并且任选地去除废产物来调整患者流体体积。术语“受控顺应性”和“受 控顺应的”不应当与术语“非顺应体积”混淆，“非顺应体积”简单地指的是在已 经从诸如器皿、导管、容器、流动路径、调节流动路径或筒的界定空间去除空 气之后阻挡流体体积引入的器皿、导管、容器、流动路径、调节流动路径或筒。 在一个实施方案中，并且如本文所论述和附图中所示的是，受控顺应系统可以 双向移动流体。在某些情况下，双向流体移动是穿过透析器内部或外部的半透 膜。双向流体流动还可以所选择的操作模式穿过、通过本发明的器皿、导管、 容器、流动路径、调节流动路径或筒或介于它们之间发生。如结合诸如半透膜 的屏障所用的术语“双向移动流体”指的是在任何一个方向上使流体移动穿过 屏障的能力。“双向移动流体”还可以适用于在受控顺应系统中的流动路径中或 流动路径与贮存器之间使流体在两个方向上移动的能力。术语“受控顺应流动 路径”、“受控顺应透析液流动路径”以及“受控顺应溶液流动路径”指的是在受 控顺应系统内操作的具有如本文所定义的受控顺应性或受控顺应的特征的流 动路径。

术语“控制器”、“控制单元”、“处理器”或“微处理器”指的是监测 和影响给定系统的操作条件的器件。操作条件通常被称为系统的输出变量，其 中所述输出变量可以通过调整某些输入变量而受到影响。

术语“对流清除”指的是溶质分子或离子由于由移动穿过半透屏 障的溶剂分子所产生的力而移动穿过半透屏障。

术语“协调操作(coordinately operates)”和“协调操作(coordinately  operating)”指的是控制两个或更多个元件或器件的功能以使得这两个或更多 个元件或器件的组合功能实现所需的结果。所述术语不仅仅表示所有这些元 件或器件被同时供能。

术语“脱除空气”指的是去除液体中所含空气中的一些或全部，所 述空气包括液体中所含的溶解空气和未溶解的空气这两者。

术语“脱除空气流动路径”或“脱除空气流动回路”指的是一套元 件，这些元件被配置成沿着流体流动通道处于流体连通以使得液体可以通过所 述流体流动通道以去除液体中所含的空气或气体中的一些或全部，包括去除溶 解在液体中的空气或气体。

术语“脱气模块(degas module)”或“脱气模块(degassing module)” 指的是从液体中分离和去除一种或多种溶解或未溶解的气体的任何部分的部 件。脱气模块可以包括允许气体经由模块的表面进入或排出，而阻止液体通 过模块的表面的疏水膜。

术语“去离子树脂”指的是可以使一种类型的离子与另一种类型 的离子交换的任何类型的树脂或材料。在一个具体的情况下，该术语可以指的 是诸如钾、镁、钠以及钙之类的离子与氢离子和/或钠离子交换而被去除。

术语“可拆卸的”指的是物件或设备的一种特征，该特征容许它从 另一个物件或设备被去除和/或断开。

术语“透析液”描述了如下的一种流体，溶质从有待透析的流体穿 过膜扩散到该流体中或扩散出该流体。透析液通常含有浓度接近于血液中所存 在的电解质的生理浓度的电解质。透析液的常见钠水平是约140mEq/L。正常 血钠水平在约135mEq/L至145mEq/L的范围内。REDY系统通常使用在120 mEq/L至160mEq/L范围内的透析液。在某些实施方案中，钠值的“预定限度” 或“预定浓度”可以基于透析液的常见钠水平和正常血钠水平。

术语“透析液流动环路”、“透析液流动路径”或“透析液导管流动 路径”指的是流体通道中输送透析液并且被配置成形成用于血液透析、血液滤 过、血液透析滤过或超滤的流体回路的至少一部分的任何部分。

术语“透析液再生单元”或“透析液再生系统”指的是用于从与透 析器接触之后的透析液中去除某些电解质和包括尿素在内的废物质的系统。在 某些情况下，“透析液再生单元”或“透析液再生系统”内所含的部件可以降低透 析液中至少一种离子物质的浓度或电导率或释放和/或吸收透析液中的至少一 种溶质。

“透析”是一种类型的过滤，或选择性扩散穿过膜的过程。透析去 除了具有特定分子量范围的溶质，这是经由这些溶质从有待透析的流体穿过膜 扩散到透析液中而实现的。在透析期间，有待透析的流体在滤膜上通过，而透 析液在膜的另一侧上通过。溶解的溶质通过在流体之间扩散而被转运穿过滤 膜。透析液用于为有待透析的流体去除或添加溶质。透析液还可以为其它流体 提供富集作用。

术语“透析膜”、“血液透析膜”、“血液滤过膜”、“血液透析滤过膜”、 “超滤膜”常常可以一般被称为“膜”，或可以指的是半透屏障，所述半透屏障选 择性地允许具有特定分子量范围的溶质在血液与透析液之间或血液与滤液之 间在任何一个方向上扩散和/或对流穿过隔开血液和透析液或血液和滤液的屏 障，同时允许在膜一侧的血液与在膜另一侧的透析液或滤液回路之间进行扩散 和/或对流转移。

术语“透析器”指的是具有两个由半透膜隔开的流动路径的筒或 容器。一个流动路径用于血液并且一个流动路径用于透析液。膜可以呈中空纤 维、平坦片材或螺旋缠绕的形式，或本领域技术人员已知的其它常规形式。膜 可以选自以下材料：聚砜、聚醚砜、聚(甲基丙烯酸甲酯)、改性纤维素，或 本领域技术人员已知的其它材料。

术语“稀释的”或“稀释液”指的是如下的流体，所述流体所具有的 特定物质的浓度小于添加稀释剂前的流体的浓度。

术语“消毒流体”指的是用于对用于血液透析、血液透析滤过或血 液滤过的设备进行清洁和消毒的溶液。消毒流体可以热的方式、化学方式以及 其组合方式起作用以抑制微生物生长或破坏微生物。“消毒流体”还可以起作用 以至少部分地去除流体流动路径的表面上微生物的积聚物，微生物的这些积聚 物通常可以被称为生物膜。

术语“一次性的”和“一次性用品”指的是适用于一次或多次使用， 但需要更换或翻新的任何部件。非限制性实例包括一次性的透析器、尿素传感 器、以及脱气模块。一次性用品还可以意指具有有限的寿命的部件，如微生物 过滤器、容器、可更换的贮存器等。

术语“下游”指的是其中器件的部件或流体已经移动的相对位置， 透析液或其它流体已经相对于该相对位置在导管或流动路径内移动。

术语“下游电导率”指的是如在流体流动路径中自参考点沿着正 常流体流动方向的位置上所测量的流体溶液的电导率。

术语“排放连接”指的是与可以接收从系统排出的流体的导管或 器皿接合而处于流体连通。

如应用于筒中所容纳的固体或粉末的术语“干的”意指并非明显 潮湿的，并且可以可互换地指无水的并且还可以指那些材料的部分水合形式， 例如一水合物和二水合物。

术语“干组合物”指的是不含有大量水的配混物并且可以包括无 水形式以及水合物，例如一水合物和二水合物。

如本文所用的术语“流出的透析液”描述了在透析液已经被用于 透析之后来自透析器的排出物或流出物。

如本文所用的术语“电极”描述了用于接触流体、固体或溶液的一 部分的电导体。举例来说，电导体可以被用作电极以接触任何流体(例如透析 液)来测量流体的电导率或向流体输送电荷或从流体接收电荷。

术语“电解质”指的是溶解在水性介质中的一种或多种离子，包括 但不限于钠、钾、钙、镁、乙酸根以及氯离子。

术语“电解质源”指的是所储存的提供一种或多种电解质的物质。

术语“已平衡的”、“平衡”、“达到平衡”等指的是其中第一流体中 溶质的浓度已经变得与第二流体中该溶质的浓度大致相等的状态。然而，如本 文所用的术语“已平衡的”并不表示第一流体中溶质的浓度与第二流体中溶质 的浓度已经变得相等。这个术语还可以关于一种或多种流体进入平衡状态的过 程来使用，其中所述流体具有相等的压力，如在液体与气体之间。

术语“已平衡的”、“平衡”、“达到平衡”等指的是其中第一流体中 溶质的浓度已经变得与第二流体中该溶质的浓度大致相等的状态。然而，如本 文所用的术语“已平衡的”并不表示第一流体中溶质的浓度与第二流体中溶质 的浓度已经变得相等。这个术语还可以关于一种或多种气体进入平衡状态的过 程来使用，其中所述气体具有相等的压力，或在液体与气体之间。

短语“溶质物质浓度平衡”指的是第一流体中特定溶质物质的浓 度已经变得与第二流体中所述溶质物质的浓度大致相等。所述浓度不需要是精 确的。

术语“抽空体积”、“预充体积”以及“空隙体积”指的是包括流体流 动路径的部件或部件的集合的内部体积并且是在流体流动路径已经充满流体 的情况下可以从所述流体流动路径中去除以排空所述流体流动路径的流体的 体积。

如本文所用的术语“体外”一般意指位于体外或在体外发生。

术语“体外回路”或“体外流动路径”指的是包括一个或多个部件 的流体通道，所述部件诸如但不限于导管、阀门、泵、流体连接端口或传感器 件，这些部件在其中经过配置以使得所述通道将血液从受试者输送到用于血液 透析、血液滤过、血液透析滤过或超滤的设备以及输送回到受试者体内。

术语“体外流动路径泵”和“血液泵”指的是移动或输送流体穿过 体外回路的器件。所述泵可以是适用于泵送血液的任何类型，包括本领域技术 人员已知的那些，例如蠕动泵、管式泵、隔膜泵、离心泵以及梭心泵。

术语“过滤介质”指的是可以允许流体通过，但是抑制比预定尺寸 大的非流体物质通过的材料。

术语“滤液再生回路”或“滤液再生环路”等指的是容纳由过滤产 生的流体的流动路径；以用于去除某些电解质和废物质，包括尿素。

术语“过滤”指的是通过使流体经过过滤介质而从流体中分离溶 质的过程，某些溶质或悬浮液不能穿过所述过滤介质。过滤是由膜两侧的压差 所驱动的。

术语流动路径的“第一终端”指的是流动路径的一端并且“第二终 端”指的是流动路径的另一端。“第一终端”和“第二终端”均对于在动脉侧或静 脉侧上的安置没有任何限制。

术语“第一终端阀”指的是基本上位于第一流体导管的一端处的 阀门，对于将该阀门安置到动脉侧或静脉侧上没有任何要求。类似地，术语“第 二终端阀”指的是基本上位于第二流体导管等的一端处的阀门，而对于在动脉 侧或静脉侧上的安置没有任何限制。

术语“流动环路”指的是可以引导流体移动、输送流体、与流体交 换能量、改变流体的组成、测量流体的特征和/或检测流体的一组部件。流动 环路包括用于流体在内部移动的途径或途径的集合。在流动回路内可以存在超 过一个途径，一定体积的流体可以沿循所述途径以从一个位置移动到另一个位 置。流体体积可以移动穿过流动环路以使它再循环，或当它移动穿过流动环路 时不止一次经过同一位置。流动环路可以运转以使得流体体积进入所述流动环 路以及流体体积从所述流动环路中排出。术语“流动环路”和“流动路径”常常可 以互换使用。

术语“流动路径”指的是用于流体在内部移动的途径或途径的集 合。在流动路径内可以存在超过一个途径，流体可以沿循所述途径以从第一位 置移动到第二位置。流体可以移动穿过流动路径以使它再循环，或当它移动穿 过流动路径时不止一次经过同一位置。流动路径可以是单个元件，如管，或流 动路径可以是引导流体移动的一组任何类型的部件。术语“流动环路”和“流动 路径”常常可以互换使用。

术语“限流件”和“限流器件”以及“限流器”指的是元件或一组元 件，该元件或该组元件阻挡流体流动穿过该元件或该组元件，以使得通过该元 件或该组元件的流动物流内在该元件或该组元件上游的流体压力大于在该元 件或该组元件下游的流体压力。限流器可以是主动式或被动式器件。被动式限 流器件的非限制性实例是孔板、文丘里管、缩窄管道、或一段简单的管道，所 述管道具有当流体流动穿过它时产生所需压降的流动横截面，这种管道基本上 是刚性的或顺应的。主动式限流器的非限制性实例是夹管阀、闸门阀以及可变 孔板阀。

术语“流动物流”指的是沿着流动路径移动的流体。

术语“流体平衡控制泵”指的是控制泵用于调整系统中溶质或流 体的浓度或量的情况。举例来说，流体平衡控制泵用于将指定流体选择性地计 量放入或选择性地计量放出，其中对溶质或流体的浓度或量进行调整。

术语“流体连通”指的是流体从一个零件、元件或部件移动到另一 个零件、元件或部件的能力；或被连接的状态，以使得流体可以通过压差从所 连接的一个部分移动到另一个部分。

术语“流体端口”指的是孔口，经由所述孔口，液体或气体可以被 输送。

术语“流体端口盖或流体端口塞”指的是可以与流体端口连接以 防止流体通过所述流体端口的器件。流体盖或流体塞可以被配置在具有多个盖 或塞的设备中以当设备与多个流体端口连接时防止流体通过多个流体端口。

术语“流体端口跨接管”指的是一种器件，所述器件可以在两个或 更多个流体端口之间连接以使得流体能够通过经过所述器件在这两个或更多 个流体端口之间移动。流体端口跨接管可以是分立的管或导管。多个流体端口 跨接管可以被布置成组件，如清洁歧管。

术语“冲洗液贮存器”用于描述可以接收或储存流体的容器，所述 流体在冲洗或清洁系统的流体通道期间，包括在已经完成清洁和/或消毒之后 将系统排放期间从系统中被去除。

术语“气体端口”指的是孔口，经由所述孔口，任何气态形式的物 质可以被输送。

“气相压力”也被称为“蒸气”，是在特定温度下来自液体或固体的 平衡压力。如果蒸气与液相或固相接触，那么这两相将处于平衡状态。

“血液透析滤过”是将血液滤过和血液透析组合的一种疗法。

“血液透析”是一种技术，其中血液和被称为透析液的“清洁流体” 在由半透膜隔开的情况下暴露于彼此。在膜的渗透率范围内的溶质通过，同时 沿着现有的浓度梯度扩散。水和溶质也通过跨越透析膜两侧可能存在的压力梯 度的对流而转移。在血液透析期间所利用的透析液具有可溶性离子，如钠离子、 钙离子以及钾离子，并且不是纯水。膜的筛分特性阻止高于一定的阈值的某些 溶质穿过该膜。一种常见的筛分特性是“白蛋白筛分”。在大多数情形下，不期 望在肾替代疗法期间去除白蛋白，这是因为较低的血清白蛋白与死亡率增加有 关。

术语“血滤器”指的是用于血液滤过的设备(或可以指过滤器)。 血滤器设备可以与体外回路连接并且被配置成与半透膜一起操作，这种半透膜 从血液中分离流体体积的至少一部分以产生滤液流体。

“血液滤过”是其中将血液穿过半透膜过滤的疗法。经由跨越膜的 压力驱动的对流从血液中去除水和溶质。膜的筛分特性阻止高于一定的阈值的 某些溶质穿过该膜。一种常见的筛分特性是“白蛋白筛分”。在大多数情形下， 不期望在肾替代疗法期间去除白蛋白，这是因为较低的血清白蛋白与死亡率增 加有关。在血液滤过中，小到足以通过膜的溶质按它们的血浆浓度比例被去除。 驱动力是压力梯度而不是浓度梯度。正流体静压驱动水和溶质从血液隔室穿过 滤膜到达滤液隔室，它从滤液隔室被排放。小溶质和大溶质这两者都被已经通 过流体静压工程化的水流动以类似的速率拖曳穿过膜。因此，对流克服了在血 液透析中所观测到的更大溶质的去除速率降低(由于它们的扩散速度缓慢)。 溶质去除速率与从血液回路中去除的流体量成比例，这可以经过调整以满足临 床情形的需要。一般来说，从患者去除大量血浆水需要体积替换。替换流体通 常是接近于患者需要的血浆水组成的缓冲溶液，可以在过滤前或过滤后被施用 (预稀释模式、后稀释模式)。

术语“疏水膜”指的是半透多孔材料，所述材料可以允许物质的气 相通过，但由于水与疏水材料之间的表面相互作用而基本上阻挡水流动穿过所 述材料材料。

术语“疏水排气口”和“疏水排气膜”指的是多孔材料层或覆盖物， 它可以阻挡诸如水的液体通过孔隙，而允许气体通过。这些孔隙还可以具有足 够小的尺寸以基本上阻止微生物通过。

术语“阻抗计”指的是用于测量物件或结构对交流电的阻碍作用 的器件。

术语“杂质”或“杂质物质”指的是源自于自来水、吸附剂筒、除患 者或受试者的血液以外的来源的分子物质或离子物质，包括例如但限于氯、氟 离子、以及含铝物质。术语“杂质物质”还可以指血液中的溶质，这些溶质相对 于本领域已知的标准范围来说在血液中的浓度过高或是已经由代谢产生而生 成现在存在于血液中的非健康组分的溶质。在某些情况下，“杂质物质”也可以 被认为是“废物质”或“废产物”。

术语“输注物容器”和“输注物贮存器”指的是器皿，它可以基本上 是柔性的或无柔性的以容纳用于调整透析液的组成的溶液，例如一种或多种盐 的溶液。

术语“输注溶液”指的是用于调整透析液的组成的一种或多种盐 或化学品的溶液，如钙盐、镁盐和钾盐以及葡萄糖。

术语“输注物系统”指的是一种系统，该系统包括至少一个流体通 道，包括诸如导管、阀门、泵或流体连接端口的部件；输注物容器；或被配置 成将输注溶液添加到透析液中的控制器。

术语“可互换的碳酸氢盐筒”指的是可以被配置成可被去除并且 用类似的碳酸氢盐筒更换的碳酸氢盐筒。可互换的碳酸氢盐筒可以是单次使用 的一次性容器，或可再填充、可重复使用的容器。

术语“可互换的氯化钠筒”指的是可以被配置成可被去除并且用 类似的氯化钠筒更换的氯化钠筒。可互换的氯化钠筒可以是单次使用的一次性 容器，或可再填充、可重复使用的容器。

术语“引入(introduce)”和“引入(introducing)”指的是在物质 不存在的情况下使得该物质存在，或使得物质的量或浓度增加。

术语“离子交换材料”指的是可以将一种类型的离子与另一种交 换的任何类型的树脂或材料。“离子交换材料”可以包括阴离子交换材料和阳离 子交换材料。在一个具体的情况下，这个术语可以指诸如钾、镁、钠、磷酸根 以及钙的离子与其它离子交换而被去除，所述其它离子诸如钾、钠、乙酸根、 氢和/或氢氧根。

术语“跨接管”指的是使流体通道至少在流体回路内两个或更多 个连接点之间完整的流体导管。术语“跨接管”不限于管状的物品，而可以是允 许流体从至少第一连接点通向至少第二连接点的任何部件或部件的布置。

术语“跨接端口”指的是任何连接开口，所述连接开口可以通过中 间部件或一组部件与另一个连接开口连接以允许流体在所述连接开口之间进 行流动。跨接端口可以被配置成与处在具有所述跨接端口的单元或模块外部的 流体导管、通道或流道交接。术语“跨接端口”意图以它最广泛的意义被解释并 且涵盖使用孔洞、配件、夹具、出口、入口、孔板、连接器、联接件、接合处 等中的任一种使流体从一个流动路径或流动路径的一个区段到达另一个的任 何促进作用。

术语“接合处”指的是两个或更多个流动路径或导管之间允许液 体和/或气体从一个通道或导管移动到另一个通道或导管的公共连接点。接合 处可以是当不需要在流动路径或导管之间进行液体和/或气体的转移时可以被 分开的可逆连接。

如本文所用的术语“肾脏替代疗法”描述了使用所提供的系统替 代、补充或增强肾功能受损的患者的功能，如将对于患有慢性肾脏疾病的患者 所发生。肾脏替代疗法的实例将包括透析、血液滤过、血液透析、血液透析滤 过、腹膜透析等。

术语“鲁尔连接器(luer connector)”或“鲁尔适配器(luer adapter)” 指的是符合国际标准组织(International Standards Organization，ISO)标准 594-2的适配器或连接器。

术语“歧管”指的是在单个单元或子组件内形成的一个或多个流体通道的集 合。可以使用许多类型的歧管，例如清洁和/或消毒歧管用于在流动环路与清 洁和/或消毒歧管连接时对限定的流动环路进行清洁或消毒。

术语“材料层”指的是在吸附剂筒中所存在的材料层。吸附剂筒中 的材料层可以具有选自以下各项的一个或多个层：含尿素酶材料、氧化铝、磷 酸锆、氧化锆以及活性碳。

术语“存储器”指的是用于记录可以由微处理器存取的数字信息 的器件，如RAM、动态RAM、微处理器高速缓冲存储器、闪速存储器、或存 储卡。.

如本文所用的术语“代谢废物质”描述了由患者产生的有机组分 和无机组分。它们可以是代谢产物，如尿素、尿酸、肌酐、氯化物、无机硫酸 盐和磷酸盐，或过量电解质，如钠、钾，等等。应当了解的是，具体的“代谢 废物质”可能在个体之间有所不同，这取决于饮食和环境因素。因此，这个术 语意图涵盖通常由肾脏或由透析去除的任何废物组分，而对废物的具体类型没 有限制。

术语“微生物过滤器”指的是被配置成抑制由流体或溶液所输送 的微生物或微生物的片段(如内毒素)通过，而允许流体或溶液通过的器件。

术语“中等重量尿毒症废物”指的是可以通过透析膜并且具有小 于约66,000g/mol并且大于约1000g/mol的分子量的物质。中等分子的实例是 β-2微球蛋白。

如结合诸如半透膜的屏障所用的术语“双向移动流体”指的是在 任何一个方向上使流体移动穿过屏障的能力。“双向移动流体”还可以适用于在 受控顺应系统中的流动环路中在两个方向上移动流体的能力。

术语“含氮废物”指的是源自于患者血液的任何非聚合含氮有机 化合物。含氮废物包括尿素和肌酐，它们都是“废物质”。

术语“单向阀”指的是允许沿一个方向流动通过阀门，但阻止或基 本上阻挡沿相反的方向流过阀门的器件。这些器件可以包括通常被称作止回阀 的器件。

术语“渗透压”被定义为每升溶液的溶质的渗透压摩尔数。因此， “高渗透压溶液”表示与生理溶液相比渗透压增加的溶液。某些化合物，如甘露 糖醇，可能对如本文所描述的溶液的渗透特性有影响。

术语“平行或缠绕的中空纤维组件”指的是包括多孔或无孔中空 纤维材料的任何器件，这种材料允许气体通过中空纤维的材料壁，但阻挡液体 通过材料壁并且被配置成平行对齐或围绕芯材卷绕的多股。待脱气的液体可以 被输送穿过中空纤维的内部或围绕中空纤维的外部输送。任选地，气体可以在 与待脱气的液体相对的材料壁侧上输送。任选地，可以将真空施加于与待脱气 的液体相对的材料壁侧上。

术语“通道”、“输送通道”以及“流动路径”指的是途径，经由所述 途径，诸如透析液或血液等流体行进。

“患者”或“受试者”是任何动物物种的成员，优选地哺乳动物物 种，任选地人类。受试者可以是看起来健康的个体、患有疾病的个体、或正在 治疗疾病的个体。

术语“患者流体平衡”指的是被添加到正接受治疗的受试者体内 或从所述受试者去除的流体的量或体积。

术语“蠕动泵”指的是通过压缩由待被泵送的流体所通过的柔性 导管或管而操作的泵。

“腹膜透析”是其中将透析液输注到充当天然透析器的腹膜腔中 的一种疗法。一般来说，废物组分经由浓度梯度从患者的血流穿过腹膜扩散到 透析溶液中。一般来说，呈血浆水形式的过量流体经由渗透梯度从患者的血流 穿过腹膜流到透析溶液中。

术语“生理学上相容的流体”或“生理学上相容的溶液”指的是可 以被安全地引入到活受试者的血流中的流体。

如本文所用的术语“管道设备”一般描述用于供应和引导本发明 中所用的任何流体的阀门、导管、通道以及管线的任何系统。

术语“预充过程”指的是将液体输送到流体通道的空隙体积中以 用液体充满所述通道的过程。

如本文所用的术语“孔隙度”描述了膜的开孔体积分数。

术语“便携式系统”或“可穿戴式系统”指的是一种系统，该系统整 体或部分地具有一定质量和尺寸以允许由单个个体通过在个体的身上携带所 述系统或穿戴所述系统来运输。所述术语被宽泛地解释，而对尺寸、重量、携 带时间长度、舒适度、易用性，以及由任何人，无论是男性、女性还是儿童的 具体使用没有任何限制。所述术语在一般意义上使用，其中普通技术人员应了 解的是，如本发明所涵盖的便携性涵盖了广泛的重量、几何形状、配置以及尺 寸。

术语“生活用水”指的是饮用水或对于人类食用来说一般是安全 的而具有低的直接危害或长期危害风险的水。人类食用的安全性水平可以取决 于具体的地区，其中对于人类食用来说安全的水可能不同于在另一个管辖区域 内被认为是安全的水。该术语不一定包括完全不含杂质、污染物、病原体或毒 素的水。适用于本发明中的水的其它类型可以包括纯化水、去离子水、蒸馏水、 瓶装饮用水、或将由本领域的普通技术人员理解成适用于透析中的其它预处理 水。

术语“预填充”指的是已经提前添加了物质。

术语“压差”和“压降”指的是在两个测量点之间流体压力测量值 的差异。

术语“压力计”和“压力传感器”指的是用于测量器皿或容器中气 体或液体的压力的器件。

术语“预充流体”指的是可以用于从流动路径中置换气体的液体。

术语“预充溢流贮存器”指的是在预充期间用于收集在预充过程 期间流体的溢流的贮存器。

术语“预充过程”或“预充”指的是将液体输送到流体通道的空隙 体积中以用液体充满所述通道的过程。

术语“预充体积”指的是充满本发明的通道、器件或部件的空隙体 积所需的预充流体的体积，视具体情况而定。

如本文所用的术语“处理器”、“计算机处理器”以及“微处理器”是 广义的术语并且将向本领域普通技术人员给予它们的普通和惯常的含义。这些 术语指的是而不限于计算机系统、状态机、处理器等，它们被设计成使用响应 于并且处理驱动计算机的基本指令的逻辑电路执行算术或逻辑运算。在一些实 施方案中，这些术语可以包括与其相关的ROM(“只读存储器”)和/或RAM (“随机存取存储器”)。

如本文所用的术语“可编程的”指的是使用具有内存程序的计算 机硬件架构并且能够自动地执行一套可以被改变或替换的命令的器件。

术语“脉冲泵”指的是其中所泵送的流体的速度和/或压力经历周 期性变化的泵。

术语“泵”指的是通过施加吸力或压力而促使流体或气体移动的 任何器件。

术语“泵速率”和“体积泵送速率”指的是泵每单位时间输送的流 体的体积。

术语“纯化水”指的是已经接受物理处理以从水中去除至少一种 杂质的至少一部分的水。

术语“复原(reconstitute)”或“复原(reconstituting)”指的是通过 将液体添加到干物质中或添加到较高浓度的溶液中以改变溶液的浓度水平来 形成溶液。

术语“再填充”指的是补给或恢复已经被消耗或降解的物质。

术语“残留体积”或“剩余体积”指的是在流体流动路径已经被部 分排空或抽空之后在流体流动路径中残留的流体的体积。

术语“置换流体”和“替换流体”指的是被递送到接受诸如血液滤 过或血液透析滤过之类的对流肾替代疗法的受试者的血液中以置换当血液通 过血滤器或透析器时从该受试者的血液中去除的流体体积的至少一部分的流 体。

术语“补给”指的是再填充或恢复已经被消耗或降解的物质。

术语“用于推注输注的储备”指的是如果需要的话，可供用于向接 受治疗的受试者施用流体例如以治疗透析中低血压的发作的溶液的量。

术语“可重复使用的”指的是被不止一次使用的物品。可重复使用 不表示无限耐用的。可重复使用的物品在多次使用之后可以被更换或丢弃。

术语“可逆连接”指的是被配置用于多次使用的任何类型的可拆 卸连接、永久连接或非永久连接。

术语“盐化泵”指的是如下的泵，所述泵被配置成使流体移动穿过 调节流动路径和/或控制流体移动穿过调节流动路径，如移动穿过调节材料的 来源或从调节材料的来源移动，所述来源诸如氯化钠或碳酸氢钠。

术语“盐化阀门”指的是被配置成控制流体在调节流动路径中的 流动，如流动穿过调节材料的来源或从调节材料的来源流动的阀门，所述调节 材料诸如氯化钠或碳酸氢钠。

术语“区段”指的是整体的一部分，如流体流动路径的一部分或流 体回路的一部分。区段不限于管或导管，并且包括对于具体区段所描述的任何 一组元件。术语“区段”的使用本身并不表示与另一个区段的可逆连接或可拆卸 连接。在一个实施方案中，区段可以永久地与一个或多个其它区段连接，或可 移除地或可拆卸地与一个或多个区段连接。

术语“选择性地将流体计量放入”或“选择性地将流体计量放出” 一般指的是以可控方式将流体从一个流体隔室(例如所选择的患者流体体积、 流动路径或贮存器)转移到另一个流体隔室的过程。一个非限制性实例是控制 泵可以转移受控顺应系统的容器、贮存器、流动路径、导管的限定流体体积的 情况。当流体从贮存器移动到系统的另一个部分中时，这个过程被称作如与系 统的该部分有关的“选择性地将流体计量放入”。类似地，从受控顺应系统中的 透析液流动路径中去除用过的透析液并且将用过的透析液储存在控制贮存器 中的一个非限制性实例可以被称为“选择性地将流体计量放出”透析液流动路 径，其中限定体积的用过的透析液被转移到贮存器，如控制贮存器中。术语“半 透膜”也被称作“选择性渗透膜”、“部分渗透膜”或“差异性渗透膜”，是将允许某 些分子或离子通过扩散并且偶尔通过特殊的“易化扩散”而通过的膜。通过速率 取决于任一侧上分子或溶质的压力、浓度和温度，以及膜对每一种溶质的渗透 性。术语“半透膜”还可以指抑制溶液的较大分子量组分通过，而允许溶液中具 有较小分子量的其它组分通过的材料。举例来说，透析器膜带有不同的孔径。 具有更小孔径的那些膜被称为“低通量”并且具有更大孔径的那些膜被称为“高 通量”。一些较大分子，如β-2-微球蛋白，不能用低通量透析器有效地去除。 这是因为β-2-微球蛋白是大分子，具有约11,600道尔顿的分子量，因此它不 会有效地通过低通量透析膜。

如本文所用的术语“传感器”在某些情况下也可以被称作“检测 器”，可以是测量溶液、液体或气体中物质的物理量并且可以将它转换成可以 由电子仪器读取的信号的转换器。

术语“传感器元件”指的是系统的检测或测量物理特性的器件或 部件。

如本文最常使用的术语“分路”描述了在所描述的过滤和纯化系 统中在通道之间的通路，其中分路使流动从一个通道或区域转向另一个通道或 区域，或允许从一个通道或区域流向另一个通道或区域。“分路”的替代性含义 可以指使体液(如血液)从一个通道、循环路径、或部分转向另一个通道、循 环路径、或部分的通道或通路。有时，术语“旁路”可以与术语“分路”互换使用。

术语“钠源”指的是如下的来源，可以从所述来源获得钠。举例来 说，钠源可以是含有氯化钠的溶液或由系统水化的干氯化钠组合物。

术语“氯化钠筒”和“氯化钠容器”指的是可以是独立式外壳或可 替代地，可以与用于血液透析、血液透析滤过或血液滤过的设备一体成型的物 件。所述物件可以储存呈固体和/或溶液形式的钠源，如氯化钠，并且可以被 配置成与用于血液透析、血液透析滤过或血液滤过的系统中存在的至少一个其 它功能模块交接。举例来说，氯化钠筒或氯化钠容器可以含有至少一个流体通 道并且包括诸如导管、阀门、过滤器或流体连接端口之类的部件。

术语“钠导管流动路径”指的是与氯化钠筒处于流体连通的流动 路径，它然后可以通过盐化泵的泵送和计量作用将饱和钠溶液泵送到透析液 中。

术语“钠源”指的是如下的来源，可以从所述来源获得钠。举例来 说，钠源可以是含有氯化钠的溶液或由系统水化的干氯化钠组合物。

术语“固体碳酸氢盐”指的是含有任何纯度水平的碳酸氢盐，如碳 酸氢钠的组合物。一般来说，固体碳酸氢盐将易溶于水中以形成溶液。

术语“溶质”指的是溶解、悬浮或存在于另一种物质中的物质，通 常是溶液中以较少量存在的组分。

术语“溶液再生系统”指的是用于从溶液中去除特定溶质，如尿素 的一种或多种吸附剂材料。“溶液再生系统”包括其中系统中所容纳的所述材料 中的至少一些并不是通过吸附或吸收的机制而起作用的配置。构成溶液再生系 统的材料可以被配置在单个容器或吸附剂筒中或不同的容器或筒中。

术语“吸附剂筒”和“吸附剂容器”可互换地指具有用于从溶液中 去除特定溶质，如尿素的一种或多种吸附剂材料的外壳。在某些实施方案中， 术语“吸附剂筒”包括其中筒中所容纳的所述材料中的至少一些不是通过吸附 或吸收的机制起作用的配置。

术语“吸附剂再生”或“吸附剂再生系统”指的是用于血液透析、血 液滤过或血液透析滤过的由吸附剂再生的透析液递送系统，该系统是用于治疗 患有肾衰竭或血毒症病况的患者的流体治疗系统的一部分，该部分具有吸附剂 筒和使透析液循环穿过该筒和透析器的透析液隔室的装置。所述器件是与血液 透析系统的体外血液系统和透析器以及附件一起使用的。所述器件可以任选地 包括用以维持透析液的温度、电导率、电解质平衡、流动速率和压力的装置， 以及用以指示异常透析液条件的警报器。吸附剂筒可以任选地包括吸收剂、离 子交换剂以及催化剂。

术语“阳离子源”指的是如下的来源，可以从所述来源获得阳离 子。阳离子的实例包括但不限于钙、镁以及钾。所述来源可以是含有阳离子的 溶液或由系统水化的干组合物。阳离子输注物源并不限于阳离子并且可以任选 地包括有待输注到透析液或置换流体中的其它物质。非限制性实例包括葡萄 糖、右旋糖、乙酸以及柠檬酸。

术语“指定的气体膜渗透率”指的是膜将允许气体从第一表面通 过膜到达第二表面的确定速率，该速率与接近膜的第一侧的气体绝对压力与接 近膜的第二侧的气体绝对压力的差异成比例。

术语“用过的透析液”指的是已经由透析膜与血液交换溶质和/或 水并且含有一种或多种杂质、或废物质、或废物(如尿素)的透析液。

术语“静态混合器”指的是在不需要使用运动零件的情况下混合 流体溶液中的两种或更多种组分材料的器件。

术语“基本上非柔性体积”指的是器皿或容器内可以容纳最大量 的不可压缩的流体并且阻挡高于该最大量的任何体积的流体的添加的三维空 间。小于该最大量的体积的流体的存在将不能完全充满器皿或容器。一旦基本 上非柔性体积已经被流体充满，除非以基本上相等的速率同时添加和去除流 体，否则从该体积中去除流体将产生阻挡流体去除的负压。本领域技术人员将 认识到，器皿或容器的少量膨胀或收缩可以在基本上非柔性体积中发生；然而， 超过最大量或最小量的显著体积的流体的添加或减除将被阻挡。

术语“自来水”指的是来自管道供应的如本文所定义的水。

术语“温度传感器”指的是检测或测量物质、物件或流体中所存在 的热的程度或强度的器件。

术语“治疗盒”指的是一套可拆卸的一个或多个部件，所述部件可 以与用于进行血液透析、血液透析滤过或血液滤过的设备连接。治疗盒与设备 之间的连接可以用于包括但不限于以下各项的目的：维持位置、允许流体流动、 进行测量、发射功率、以及传输电信号。治疗盒可以包括至少一个流体通道、 以及以下示例性、非限制性部件中的任一种或组合：如导管、流体连接端口、 浓缩物、筒、阀门、传感器元件、贮存器、过滤器、排气口、透析器、以及一 次性的部件和可消耗的部件。治疗盒可以被配置成与透析设备的至少一个其它 模块(如基本模块)交接，以形成至少一个完整的流体回路，如受控顺应流动 路径或血液回路以进行血液透析、血液透析滤过或血液滤过。盒中的一个或多 个部件可以是单次使用的物品或材料、一次性的物品或材料、可消耗的物品或 材料、可更换的物品或材料、或耐用的物品或材料的任何组合。

“治疗溶液贮存器”指的是容纳生理学上相容的流体的任何容器 或贮存器。

术语“治疗(treating)”和“治疗(treatment)”指的是通过施用本 发明所涵盖的一种或多种疗法来管理和护理患有病变或病况的患者。治疗还包 括在患者的治疗中施用本发明的一种或多种方法或使用本发明的系统、器件或 组合物中的任一种。如本文所用的“治疗”或“疗法”指的是治疗性治疗和防治性 或预防性措施。“治疗(treating)”或“治疗(treatment)”不需要体征或症状完 全减轻，不需要治愈，并且包括对患者仅具有微小或不完全作用的方案。

术语“超滤液”指的是在血液透析、血液滤过、血液透析滤过或腹 膜透析期间通过对流穿过渗透膜而从受试者去除的流体。如本文所用的术语 “超滤液”还可以指收集从患者去除的流体体积的贮存器中的流体，但这样的贮 存器还可以包括并非源自于受试者的流体或流体的集合。

术语“超滤”指的是对流体进行过滤，其中所过滤的物质是非常小 的；通常，所述流体包含胶态的、溶解的溶质或非常细的固体物质，并且过滤 器是微孔介质、纳米多孔介质或半透介质。典型介质是膜。在超滤期间，通过 过滤介质的“滤液”或“超滤液”从进料流体中分离。在某些情况下，术语“滤液” 的使用可以指在血液滤过期间所产生的流体。一般来说，当穿过膜的转运主要 是由于浓度驱动力所引起的扩散时，这个过程在本文中被描述为透析。当转运 主要是由于由压力驱动力所导致的穿过膜的总体流动所引起的对流时，这个过 程是超滤或血液滤过，这取决于对替换溶液的需要，这是因为膜使小溶质通过， 但阻挡大分子。术语“超滤”还可以指在透析或血液滤过过程期间从血液中去除 流体。就是说，超滤指的是在透析、血液透析滤过、或过滤过程中使流体通过 选择性膜，如透析膜或血液滤过膜的过程。

术语“上部位置”和“下部位置”是彼此相对的术语，其中上部位置 比下部位置处于更高的高度处。

术语“上游”指的是与导管或流动路径内移动的透析液或其它流 体的行进方向相反的方向。

术语“尿素传感器”指的是用于测量或允许计算溶液的尿素含量 的器件。“尿素传感器”可以包括测量尿素酶对尿素的分解以及所得铵浓度的测 量值的器件。传感方法可以基于电导率测定法、电势测定法、温度测定法、磁 感应法、光学方法、其组合以及本领域技术人员已知的其它方法中的任一种。

术语“尿毒症废物”指的是在患有终末期肾病的患者体内存在的 物质的环境，包括尿素、肌酐、β-2-微球蛋白。

术语“用户输入表面”指的是包括用户界面的表面，所述用户界面 包括一个或多个部件，如显示屏、键盘、鼠标、麦克风、至少一个扬声器或触 摸屏，该用户界面可由人类访问以向设备或控制器传送输入数据。

术语“用户界面模块”指的是包括一个或多个部件的器件，所述部 件诸如显示屏、键盘、鼠标、麦克风、扬声器或触摸屏，所述部件被配置成有 助于人类与设备或控制器之间的通信。

术语“真空”指的是通过施加小于大气压，或相对于参考流体或气 体来说是负的压力而产生的作用。

如关于气体所提及的术语“排气”指的是允许气体从系统的限定 部分中逸出，例如像如将在脱气模块中所见的。

术语“空隙体积”指的是在限定的空间，如本发明的受控顺应流动 路径(包括其中所含的所有部件)中可以被流体占据的特定体积。

术语“废流体”指的是在系统的操作中不具有本发明用途的任何 流体。废流体的非限制性实例包括超滤液，或已经从接受治疗的受试者去除的 流体体积，以及从系统的贮存器、导管或部件中排放或排出的流体。

术语“废物质”、“废产物”或“杂质物质”指的是源自于患者或受试 者的任何分子或离子物质，包括代谢废物、包括氮或硫原子的分子或离子物质、 中等重量尿毒症废物以及含氮废物。废物质由具有健康的肾系统的个体保持在 特定的稳态范围内。

术语“水源”指的是如下的来源，可以从所述来源获得生活用水或 非生活用水。

术语“水源连接”或“水供给”指的是使得能够从水源获得水并且 连接或供给接收源或流动路径的流体连通状态。术语“在……内”在关于位于吸 附剂筒“内”的传感器使用时指的是电极的全部或一部分位于由吸附剂筒壁形 成的内室内部或由所述内室的至少一部分包住。

术语“工作透析溶液”指的是正进行主动循环或移动穿过包括导 管、通道、透析器以及筒的系统的透析溶液。

具有跨接回路的模块化透析系统

本发明的治疗系统和方法可以使得在远离高体积纯化水源和排 放基础结构处进行透析疗法并且可以被配置在将使得系统储存、运输、设置、 操作以及日常维护的负担减到最低程度的机械包装中。本发明还可以仅通过输 入有限体积的生活用自来水或瓶装饮用水或可以用于血液透析、血液滤过、血 液透析滤过以及腹膜透析中的任一种中的其它合适类型的水来执行进行透析 疗程以及日常清洁和消毒维护所需的所有功能。

在一些实施方案中，耗材可以被配置在一体式治疗一次性用品和 耗材盒内以简化用于疗程的设备设置。治疗盒可以具有至少一个流体通道，所 述流体通道是用于血液透析、血液透析滤过或血液滤过的模块或系统的一部 分。所述盒可以具有其中与模块或系统连接会使得受控顺应透析液流动路径完 整的一个或多个流体通道。应当了解的是，治疗盒可以含有用于提供流动路径 和流体连接端口以使治疗盒与模块连接的导管中的任一个或组合。治疗盒还可 以含有许多浓缩物、筒、传感器元件、贮存器、过滤器、排气口以辅助系统的 操作。所述盒可以包括在本文中被定义为“一次性用品”的透析器，其中可以使 透析器与治疗盒成一整体，或使它是完全可移除的。本发明还涵盖了完全可拆 卸的透析器，其中所有功能部件均可从治疗盒中移除。治疗盒可以含有如本文 所定义的可消耗的组分，如钠和其盐、碳酸氢根和其盐以及其它电解质和其盐。 在某些实施方案中，包括这些可消耗的组分通过在一个模块中提供了用于透析 疗法的所有必需的组分而对于本发明来说是关键的。治疗盒可以具有一种可消 耗的组分，如钠或碳酸氢根，或这两者。治疗盒还可以含有许多传感器、管道 设备以及使治疗盒与基本模块或设备之间的透析液流动路径完整所需的连接。 具体来说，治疗盒可以被配置成与透析设备的至少一个其它模块(如基本模块) 交接，以形成至少一个完整的流体回路，如受控顺应流动路径或血液回路，以 进行血液透析、血液透析滤过或血液滤过。

在某些实施方案中，治疗一次性部件和可消耗部件可以有利地被 配置成有待被安装在基本模块上的子组，或甚至被配置成有待被安装在基本模 块上的单个部件。当被安装到基本模块上时，单个部件或分成子组的部件内所 含的流动路径与基本模块组合以形成完整的受控顺应透析液流体回路以进行 血液透析、血液透析滤过或血液滤过。这些配置可以是有利的，在期望定制治 疗设置，例如以使用特定的透析器或酸浓缩溶液时；或在经济方面的优先考虑 偏向于重复使用某些部件的情况下，如在再填充碳酸氢盐耗材容器的情况下。

系统自动地制备它自身的预充溶液并且对透析液和体外流动路 径进行预充。当使用这种系统时，不需要单独供应包装的或制备的无菌盐水以 进行预充、流体推注、或血液冲回。在某些实施方案中，生理盐水是约0.9重 量％并且通常用于预充透析器和体外回路的是154mEq/L。透析液回路的某些 部分是重复使用的并且自动地使用简单的清洁歧管对这一流体回路进行日常 清洁和消毒维护。所述系统可以经过配置以使得清洁歧管被原位储存和运输而 不用打开消毒过的流动路径。所述系统还可以经过配置而具有使得它能够被折 叠成可以容易由用户运输的小的自我保护形式的设计特征。在一些实施方案 中，收纳运输或固定储存所需的空间与航空公司手提行李尺寸限额相容。举例 来说，在一些非限制性实施方案中，本发明涵盖了小于15公斤的重量和小于 40升体积的收纳配置。

在本发明的所描述的受控顺应流动路径中，消除了由于操作压力 变化所引起的流体体积穿过透析膜的净被动移动。本发明使得能够准确地控制 净患者流体去除、和/或扩散清除与增加的对流清除的组合、和/或向患者主动 提供额外的流体。所述系统允许在不需要从单独的来源提供另外的流体的情况 下预充受控顺应流动路径和体外流动路径、流体推注、或使血液从系统返回到 患者体内。本发明在患者变成低血压或低血容量时可以主动地向患者提供流 体，并且可以当患者被取下系统时用生理溶液置换血液回路的内部体积。本发 明还可以使得通过交替地改变流体平衡控制泵的速率和/或方向来主动地提高 对流清除。本发明涵盖了上述特征的任何组合。所述系统可以任选地估计输注 物体积，提供额外的对流清除，和/或提供对整个过程的控制。受控顺应流动 路径可以具有用于选择性地将流体计量放入和计量放出受控顺应流动路径的 一个或多个装置。所述装置可以是控制泵、水泵、盐化泵、酸浓缩液泵、以及 其组合中的任一种，并且在一些情况下可以是置换流体泵。所描述的受控顺应 流动路径还简化了整个系统。确切地说，不需要平衡室、天平或测定重量的控 制方法来平衡流体去除与流体置换。

图1示出了用于使血液和透析液循环穿过透析器701的系统。诸 如针或导液管之类的分路与患者的脉管系统连接以抽血并且使患者的血液循 环穿过体外流动路径100。体外流动路径100中容纳从患者所抽出的血液的部 分可以被称为动脉管线102，它按照惯例被理解成意指用于运送来自患者的血 液的管线而与血液是从患者的动脉还是静脉中抽出的无关。类似地，使血液返 回到患者体内的部分可以被称为静脉管线105。在某些实施方案中，动脉管线 102和静脉管线105与患者的一条或多条静脉连接。用于使血液移动穿过体外 流动路径100的推动力由血液泵302提供，所述血液泵302通常沿着动脉管线 102定位。通常以50毫升/分钟至600毫升/分钟的速率将血液输送穿过体外流 动路径100并且可以通过控制器调整到适用于由本发明所执行的程序的任何 所需的速率。血液泵302可以是蠕动泵，尽管本领域技术人员将容易理解的是， 可以使用其它类型的泵，包括隔膜泵、离心泵以及梭心泵。在某些实施方案中， 血液泵302输送血液穿过透析器701，其中使血液与透析膜702的血液侧接触。 血液经由血液入口504进入透析器701并且经由血液出口505离开。通过压力 传感器602测量在血液泵302之前血液的压力并且通过压力传感器604测量在 透析器701之后血液的压力。在压力传感器602处的压力提供了在与血液泵 302入口连接的动脉管线中血流的充足性的指示，并且相对于大气压低的压力 或过度负压指示不太充足的通路流动，这可能会使得由血液泵302产生的流动 速率不可接受地低于设定点流动速率。在压力传感器604处的压力指示可以用 来检测在静脉血管线中的阻塞以及监测透析器701内的跨膜压力。空气捕集器 707沿着体外流动路径100被安置以防止空气被引入到患者的循环系统中。空 气捕集器707不限于具体的设计。典型的空气捕集器可以是具有空气空间的滴 注室，所述滴注室利用允许空气通过膜而截留基于水的流体的疏水膜。或者， 空气捕集器707可以是在充满流体的情况下运行并且在具有最大高度的点处 捕集任何空气并且经由疏水膜交换空气，以使得不存在直接的空气血液界面的 腔室。存在空气-流体检测器或气泡检测器601和603以确认在体外流动路径 100中不存在空气。在一些实施方案中，空气流体检测器601和603可以是超 声波传感器，所述超声波传感器可以检测由于空气或气泡的存在所引起的溶液 密度或散射的变化。

阀门402控制流入或流出体外流动路径100的动脉管线102的流 动。阀门401控制流入或流出体外流动路径100的静脉管线105的流动。阀门 401和402可以是通过以非侵入方式挤压体外流动路径的外部以阻塞管道而阻 止流动来控制流动的夹管阀。以这种方式阻塞管道指的是将管道压扁以使得管 道的内腔封闭并且阻止流动通过压扁的部分。促使活动构件或柔性构件阻挡流 量孔板的诸如隔膜阀之类的其它阀门也可以发挥这种功能。

患者血液通路部位是个性化的；通路类型包括导液管、移植物以 及瘘管；并且血液通路程序可以在患者间有所不同。可以使用任何血液通路类 型或方法并且对于本发明来说是非特定的。管线104表示患者血液通路的动脉 或供应部分并且可以是瘘管针或导液管。管线103表示患者血液通路的静脉或 返回部分并且可以是瘘管针或导液管。

患者的动脉血通路管线104与体外流动路径100的动脉管线102 在连接点502处连接。这种连接器的非限制性实例是鲁尔连接器。类似地，患 者的静脉血通路管线103与体外流动路径100的静脉管线105在连接点501 处连接。

本发明涵盖了经由体外流动路径100抽出血液样品以及施用治 疗性物质。可以在透析疗法期间经由静脉端口503向患者施用可以通过体外流 动路径100经由血液施用的任何治疗性物质，如促红细胞生成素、铁、以及维 生素D。此外，可以在动脉端口525或静脉端口503处从体外流动路径100抽 取血液样品。端口设计的非限制性部分清单可以包括加盖鲁尔设计、小龙头、 扣式膜(button membrane)、以及预裂无针设计，其中本领域的普通技术人员 将了解的是，可以利用本领域的端口设计而不脱离本发明的范围。

在沿着体外流动路径100输送血液的过程中，将肝素或其它抗凝 剂添加到血液中以防止血液在透析器701或血液输送通道/体外流动路径100 内凝固。使用抗凝剂泵301以计量的速率从抗凝剂容器(如注射器)添加肝素 或另一种抗凝剂。抗凝剂泵301可以是能够准确地计量抗凝剂的任何泵。

水贮存器202容纳小体积的水，所述水用于产生用于系统预充、 透析疗法、提供流体推注、血液冲回以及系统清洁和消毒的溶液。水贮存器 202可以由用户填充以生活用自来水。或者，如果不可获得生活用水或其它合 适类型的水，那么可以将水贮存器202填充以瓶装饮用水。还可以使用纯化水。 此外，水贮存器202可以是瓶装饮用水的容器本身。本发明涵盖了适用于包括 血液滤过、血液透析滤过以及腹膜透析在内的透析系统中的其它类型的水。本 领域的普通技术人员将认识到，有可能绕过水贮存器202并且使生活用水源直 接连接到端口510S，如图5C中所示。

供水的脱气和脱除空气

用于供应水贮存器202的水源可能具有显著量的溶解气体，所述 溶解气体可以在受控顺应流动路径110内部从溶液中释放以产生气穴而使系 统的性能降级。溶解气体可以包括空气的气态成分，如氮气、氧气以及二氧化 碳。如图1C中所详述，本发明具有水脱气或脱除空气回路，所述回路可以任 选地被用于在混合溶液和预充流体回路之前从贮存器202中的水中去除溶解 气体。图1C中的箭头描绘了在脱除空气过程期间的流动方向。在脱除空气期 间，流体吸入旁路阀404被定位以允许泵305从水贮存器202中经由吸入管线 113以及限流件408和加热器708抽取流体。可以在没有位于脱除空气流动路 径中的加热器708的情况下实现水的脱除空气，并且因此加热器708和流体的 加热可以被认为对于脱除空气来说是任选的。泵304是正排量泵，该泵在这一 操作阶段期间不被操作并且没有流量通过泵304。脱除空气旁路阀405被定位 或设定以引导从透析液泵305的出口流过脱除空气旁路导管112到达管线114 并且回到水贮存器202中。限流件408的尺寸经过设定以使得当以预定速率操 作透析液泵305时，流过限流件408的流体的压力下降到低的绝对压力，从而 使得溶解的空气从溶液中释放并且形成气泡。限流件的非限制性实例是孔板、 文丘里管或小直径管。加热器708可以任选地被操作以升高流体的温度，这进 一步降低了空气在水中的溶解度，从而促进脱除空气过程。由于在图1C中所 示的脱除空气环路中使流体再循环，因此使气泡从溶液中释放并且经由管线 112和114返回到水贮存器202中，其中它们上升到水贮存器202中的流体的 表面并且从水贮存器202中经由排气开口512排出。脱除空气过程使水再循环 一段足够的预定时间以使水脱除空气以及任选地直到在流动经过气泡检测器 608的水中不再检测到气泡为止。

再参考图1，将系统内的透析液经由第一再循环透析液通道或受 控顺应流动路径110中的一个输送，它将透析液从透析器701的出口端口507 在完整环路中运送回到透析器701的入口端口506或旁路流动路径111中，该 旁路流动路径111用来在某些系统功能期间绕过透析器701。在某些实施方案 中，受控顺应流动路径110可以含有透析液，并且被称为溶液导管流动路径。 在某些实施方案中，旁路流动路径111可以被称为预充或再循环旁路，如本文 所进一步描述。受控顺应流动路径110和旁路流动路径111具有用于输送透析 液的一个或多个导管。借助于旁路阀407对流动进行控制以穿过受控顺应流动 路径110或旁路流动路径111。本领域技术人员应当了解的是，三通阀407可 以被替换成二通阀而得到控制流过透析器701或旁路流动路径111的流动的相 同结果。

在透析膜702的透析液侧上被输送穿过透析器701的透析液从血 液中通过扩散、超滤、血液滤过或血液透析滤过吸收废产物，包括尿素。透析 液在透析液入口端506处进入透析器并且在出口端507处离开。离开透析器 701的透析液通过血液渗漏检测器605，该血液渗漏检测器605可以确定在透 析液中血液的存在，从而指示透析膜702中的裂口。

阀门403仅使流量沿一个方向经过，以使得流体不能经由出口端 口507进入透析器701中，而仅可以在已经首先流过微生物过滤器706的情况 下经由入口端口506进入透析器。在其它实施方案中，阀门403可以是处在主 动控制下的二通阀，或处在主动控制下，从而允许流体回到透析器701中并且 被定位在接合处526处的三通阀。微生物过滤器706从透析液中去除残余的细 菌和内毒素，从而使得透析器膜702变成透析液与血液之间冗余的微生物屏 障。在其它实施方案中，微生物过滤器706可以被安置在流动路径的任何部分 中(未示)以使系统污染减到最低程度。合适的微生物过滤器包括具有小到足 以阻止微生物和内毒素这两者通过的膜孔径的可商购获得的中空纤维超滤器 以及本领域的普通技术人员已知的其它这样的合适过滤器。

将透析液输送穿过加热器708以将透析液加热到规定的透析液 温度。透析液泵305提供泵送作用以使得透析液流过受控顺应流动路径110， 该受控顺应流动路径110可以使透析液再循环。流动速率传感器609测量透析 液的流动速率以对透析液泵305进行闭环控制和/或对透析液的流动速率进行 测量以使得能够按照与透析液流量的受控比率控制输注物计量。在某些实施方 案中，透析液泵305可以是正排量计量泵并且流动速率传感器609可以是任选 的传感器。压力传感器610测量在吸附剂筒703的入口端口513之前透析液的 压力。所述吸附剂筒可以是在使用后被废弃的一次性的筒组件、具有单个材料 容器的系统、或具有可以被打开的内容物并且根据需要更换内容物的可重复使 用的容器。

吸附剂筒703在透析液被重新输送穿过透析器701之前从透析液 中去除废产物。透析液在透析液入口端513处进入吸附剂筒703并且在出口端 514处离开。

在一个非限制性实施方案中，静态混合器704用来确保在对诸如 电导率之类的溶液特征进行测量之前，将被添加到透析液中的浓缩物充分混 合。在任何实施方案中，如果在没有利用静态混合器的情况下获得输注物与透 析液的充分混合，则静态混合器704在这个实施方案中可以被认为是任选的。

在预充期间的脱气和脱除空气

在某些实施方案中，脱气模块705在系统预充期间去除空气以及 由吸附剂筒703引入到透析液中的诸如二氧化碳之类的气体。参考图16，示 出了脱气模块705的示意图，该脱气模块705具有作为流体入口端口的上部端 口516、作为流体出口端口的下部端口519、分隔流通腔室220的疏水排气膜 710、以及被称为气体收集腔室221的空间。气体收集腔室221具有与气体出 口端口518相连通的排气端口517，该气体出口端口518与大气相连通。排气 控制阀410可以被操作以选择性地容许气体在气体收集腔室221与大气之间流 动，并且当排气控制阀410打开时，气体收集腔室221中的压力等于大气压。 当排气控制阀410打开时，气体流动的方向取决于腔室220与大气之间的相对 压差。如果阀门410打开并且腔室220具有大于大气压的压力，那么腔室220 中已经上升以接触疏水排气膜710的任何气体将被迫穿过疏水排气膜710并且 将通过气体收集腔室221并且经由气体出口端口518流出到大气中。相反，如 果阀门410打开并且流通腔室220具有小于大气压的压力，那么与排气膜710 接触的空气将被迫穿过疏水排气膜710并且将进入流通腔室220中。在正常操 作期间，脱气模块可以用流通腔室220中大于大气压的流体压力来操作以确保 已经上升以接触疏水排气膜710的气体将从流通腔室220中被排出。脱气模块 705可以位于受控顺应流动路径110中泵305与透析器入口端口506之间，如 图1和1E中所描绘的实施方案中所示，以及泵305与体外回路100的静脉管 线105上的置换流体端口538之间，如图1D中所描绘的实施方案中所示。在 本发明中，其它位置是可能的，这些位置适用于使系统脱气的预期目的。所述 系统通常可以用在端口506和538处大于大气压的流体压力来操作并且因此， 脱气模块705流通腔室220内部的压力也将大于大气压，从而使得接触疏水排 气膜710的任何气体通过疏水排气膜710到达大气中。可以对在图1和1E中 所描绘的实施方案的情况下压力传感器606处的流体压力或在图1D中所描绘 的实施方案中压力传感器604处的流体压力进行监测，并且如果压力下降到比 大气压大了不到预定的量，例如比大气压高了不到25mm汞柱，则排气控制 阀410可以被关闭以防止空气进入脱气模块705中。在某些实施方案中，根据 需要，在旁路流动路径111中存在限流件409，以确保在主要的受控顺应流动 路径110中保持足够的背压以在其中将透析液流转换成经由旁路流动路径111 绕过透析器701的操作期间，维持脱气模块705流通腔室220内部相对于大气 压足够的压力。限流件409可以是孔板、文丘里管、具有足够小的内径以产生 必要的限流作用的管道、致动的限流器，如压缩管道以阻塞通过旁路流动路径 111的流动的夹管阀、或充分地限制流体流动以维持限流件上游所需的流体压 力的任何合适的元件。

在图16中透析液流动入口516所位于的高度比透析液出口519 高，因此系统中透析液或流体沿向下的方向流过模块。一种已知的现象是，水 溶液中气泡上升的速率随着气泡直径的增加而增加，其中气泡上升速率在已公 开的文献中是已知的。这一原理可以应用于从液体中分离气泡以确保气泡不从 流通腔室220中经由流体出口端口519通过而离开。可以确定将通过脱气模块 705流通腔室220的最大流体流动速率，其中腔室的横截面积经过选择以使得 透析液的向下流动速度小于所述模块意图捕集的最小气泡的向上上升速度。

在一个实施方案中，脱气模块具有流通腔室220，所述流通腔室 220具有疏水排气膜710，从而形成所述流通腔室220的上部。排气膜位置的 最低高度要求在于它具有大于流体出口端口519的高度。疏水排气膜710具有 足够的渗透性，并且疏水排气膜暴露于腔室220和腔室221这两者的表面积是 足够大的以使得能够引起正上升到流通腔室220的顶部以接触疏水排气膜710 的气体流动以通过流通腔室220中的流体与大气压之间的压差流过疏水排气 膜710到达气体收集腔室221中。疏水排气膜710还需要具有足够的水穿透压 力，例如大于2巴，以使得液体水不从流通腔室220中通过疏水排气膜710 到达气体收集腔室221中。本领域技术人员将能够确定流通腔室220的操作压 力的范围以及从流通腔室220中去除气体的所需速率以确定具体应用所需的 膜渗透性和暴露的膜表面积的组合。可以适用于脱气模块的可商购获得的膜的 实例是颇尔公司(Pall Corporation)的0.2微米孔径的零件号 PTFE020LF0A。

当脱气模块705正被操作以从透析液中去除气体时，排气控制阀 410被打开以容许气体流向大气中。在系统的可能引起脱气模块705中的透析 液压力下降到大气压以下并且不合需要地将空气拉进系统中的某些操作功能 期间，排气控制阀410被关闭以防止空气经由疏水排气膜进入到受控顺应流动 路径中。在其中脱气模块705内的透析液压力低于大气压并且期望允许空气经 由疏水排气膜在气体出口端口518处进入受控顺应流动路径的其它系统功能 期间，例如当正从受控顺应流动路径中排放流体时，排气控制阀410被打开。

在图17中，示出了脱气模块705的一个实施方案，该脱气模块 705具有在流通腔室220中处在比流体出口端口519低的高度处的流体入口端 口516。如果流通腔室220的流动横截面大到足以使得在脱气模块的最大流体 流动速率下，从流体入口端口516到流体出口端口519的流体通过时间是足够 长的，以使得脱气模块意图捕集的最小气泡将在所经过的从流体入口端口516 到流体出口端口519的流体通过时间期间至少上升了高度差150的量并且将上 升到流体出口端口519的高度上方，那么可以使用本设计。

图18示出了来自脱气模块705的一个实施方案的图像。左侧的 视图是脱气模块的外部的等角视图。右侧的视图是穿过通过流体入口端口516 的轴和流体出口端口519的轴的平面的剖面。该实施方案具有容纳流通腔室 220的主体715。疏水排气膜710被示出与覆盖件716接触。覆盖件716的接 触疏水排气膜710的表面具有多个相交的凹槽，这些凹槽形成气体收集腔室 221并且允许气体流向排气端口517。还示出了O型环密封件835，它用来防 止流体从主体715与覆盖件716之间的接缝渗漏。密封和附接的方法是示例性 的和非限制性的，这是因为本领域技术人员将认识到存在许多使覆盖件716 与主体715附接并且形成不漏的密封件的方法，例如粘合剂粘结、超声波粘结 以及重叠注塑。所示出的O型环密封件836可以在流体端口516和519与它 们在基本模块上的配合端口之间提供流体密封。同样，密封件836以及端口 516和519的几何形状是示例性的和非限制性的，这是因为本领域技术人员将 认识到存在许多合适的密封件，例如Q型环、双重密封件、唇式密封件以及 面密封件；以及许多流体端口几何形状，例如鲁尔连接器、汉森连接器(Hansen  connector)、以及即推即连接式管配件。

可以利用其它类型的脱气模块，如平行或缠绕的中空纤维组件。 在使用这些器件的情况下，可以向模块的气体侧施加真空以除了去除气泡之 外，还从溶液中抽出溶解气体。溶解气体的非限制性实例包括氮气、氧气以及 二氧化碳。如果所去除的气体是二氧化碳，那么在没有添加缓冲剂的情况下， 或通过添加较少的缓冲剂，透析液的pH值可能升高。

可以利用的另一种类型的脱气模块具有当腔室充满液体或几乎 充满液体时使得密封件压靠逸出孔板的浮器。当腔室已经捕集了足量的气体以 引起液体水平下降以使得浮器不再使密封件压到孔板上时，允许气体从腔室中 逸出。可以通过在对大气开放的腔室出口上安置微生物排气过滤器来防止流体 的微生物污染。

在一个非限制性实施方案中，透析液可以流过或流经氨传感器 611，所述氨传感器611检测其中分解的尿素的氨副产物从吸附柱703中逸出 的潜在危险情况。氨传感器可以使用光学法来检测传感器611内所容纳的氨和 /或铵敏感性介质的颜色变化。如果检测到氨和/或铵，那么控制作用将旁路阀 407转换到引导透析液流向旁路流动路径111并且防止超出容限的透析液通过 透析器701。此外，单向阀403防止带有氨和/或铵的透析液回流到透析器701 中。因而，在必要时可以使透析液循环穿过吸附剂筒703，而绕过透析器701 并且防止与患者的血液接触。

温度传感器612测量透析液的温度以验证它在通过透析器701 之前在预定的温度限度内。如果温度超出容限，那么控制作用将旁路阀407 转换成引导透析液流向旁路流动路径111并且防止超出容限的透析液通过透 析器701，并且进一步再循环直到透析液的温度在可接受的限度内为止。温度 传感器612还可以用于通过控制器和加热器的作用对透析液的温度进行闭环 控制。可以通过电导率传感器613对离开吸附剂筒703的出口端的再生透析液 进行监测。在本文所述的实施方案中所利用的任何电导率传感器的设计不受特 别限制；然而，典型的电导率传感器具有两个电极，其中监测这两个电极之间 的电流。透析液中钠离子的存在是通过电导率传感器613所测量的电导率的主 要促成因素。对电导率进行连续监测并且向控制器报告以评估透析液的质量和 安全性。在透析液的电导率落入预定的范围内时，由阀门407将透析液引导到 透析器701的透析液入口端506；阀门407位于吸附剂筒703的出口端514与 透析器701的透析液入口端506之间。在某些实施方案中，阀门407是三通阀。 对阀门407的控制作用也可以通过一对二通阀来实现。

当通过电导率传感器613所测量的电导率处在预定范围之外时， 阀门407可以引导透析液被输送穿过旁路流动路径111并且绕过透析器701。 此外，单向阀403防止透析液回流到透析器701中。因而，可以使透析液循环 穿过吸附剂筒703，而绕过透析器701并且防止与患者的血液接触直到已经通 过系统的控制作用对钠进行调整为止。系统通过同时操作水泵304以从水贮存 器202添加水，而同时操作流体平衡控制泵303以通过将相等体积的透析液泵 送到溶液贮存器201中将它去除来降低受控体积透析液回路内钠的浓度。如果 电导率低，那么系统可以通过将盐化阀门406转换成引导流动穿过与氯化钠筒 203处于流体连通的钠导管流动路径并且通过盐化泵307的泵送和计量作用将 饱和钠溶液泵送到透析液中来增加钠的浓度。

在经由入口506通入透析器701之前，将透析液经由微生物过滤 器706过滤。吸附剂筒703对溶液进行高度的细菌和内毒素去除，并且微生物 过滤器706进一步去除残余的细菌和内毒素以使得所得溶液能够符合超纯透 析液的微生物纯度标准，并且透析器膜702变成冗余的屏障以阻止细菌通过被 转移穿过透析膜702的溶液从透析液隔室中通过到达血液隔室中。

通常，在现有技术吸附剂系统中吸附剂筒的输出物符合医疗器 械促进协会(Association for the Advancement of Medical Instrumentation， AAMI)的血液透析用水标准(Water for Hemodialysis standard)，但不符合 AAMI的微生物超纯透析液标准。在医学文献中已经证实的是，在减少ESRD 患者的炎症反应方面，超纯透析液是理想的。超纯透析液的理想质量是少于约 0.1菌落形成单位(cfu)/毫升，其中cfu是每单位体积活细胞的数目，并且可 检测出的内毒素少于约0.03内毒素单位(EU/mL)。合适的过滤器包括由 Medica公司制造或供应的超滤器和微过滤器，然而可以使用本领域普通技术 人员已知用于预期目的的任何过滤器。

可以通过压力传感器606测量进入透析器701的透析液入口端的 透析液的压力。

形成受控顺应流动路径110的部件可以具有受控顺应体积，其中 受控顺应流动路径110还包括控制泵，如流体平衡控制泵303，所述流体平衡 控制泵303可以被双向操作以促使流体从透析器701的体外侧净移动到受控顺 应流动路径110中或促使流体从受控顺应流动路径110净移动到透析器701 的体外侧中。具体来说，控制泵303或任何这样的类似泵可以被操作成流出方 向以促使流体从透析器701的体外侧移动到受控顺应流动路径110中，以及被 操作成流入方向以促使流体从受控顺应流动路径110移动到透析器701的体外 侧中。以这种方式，穿过透析液隔室与血液隔室之间的透析膜702的流体的净 体积可以处在直接控制之下并且可以被准确地测定。

在某些实施方案中，在流入方向上操作控制泵303以驱使液体进 入受控顺应流动路径110并且随后促使流体从受控顺应流动路径110移动到透 析器701的体外侧中。控制泵303还可以用于使流体沿相反方向穿过透析器 701移动到受控顺应流动路径110中。应当指出的是，与受控顺应流动路径110 附接的溶液贮存器201或任何其它合适的贮存器可以允许系统通过抽取流体 并且将所需量储存在对应的贮存器中和/或通过向患者提供重新平衡的流体并 且去除废产物来调整患者流体体积。举例来说，可以使用被储存在与受控顺应 流动路径附接的溶液贮存器201中的流体来储存与在超滤(UF)期间从患者 去除的超滤液体积相等的体积的流体。或者，被储存在与受控顺应流动路径 110附接的任何流体贮存器中的流体可以含有所需的输注物。在某些实施方案 中，所递送的流体可以含有可递送穿过透析器701并且进入患者血流中的治疗 性组分。此外，受控顺应流动路径110的体积可以由用户或编程控制器主动地 控制。

在某些实施方案中，控制泵303可以在没有产生真空的情况下允 许流体从受控顺应流动路径110移动到体外侧，其中如本文所述对控制泵303 的操作进行控制。同样，控制泵303可以经由泵的作用允许流体从体外侧，以 及因此患者的身体移动。在某些实施方案中，流体在透析器701的体外侧与受 控顺应流动路径110之间的净移动可以使用所去除的流体来准确地控制和计 量。在其它实施方案中，可以使用被储存在溶液贮存器201中的溶液使所去除 的流体经由受控顺应流动路径110转移回到患者体内。在一些实施方案中，溶 液贮存器201可以预填充有水、透析液或用于添加到受控顺应流动路径110 中的其它流体。

因而，本发明的实施方案可以具有受控顺应流动路径110，所述 受控顺应流动路径110被准确地控制以精确地将流体从透析器701的体外侧去 除或添加到所述体外侧中。由于受控顺应流动路径110的部件和连接导管的基 本上非柔性空隙体积，流体或水的净移动被阻止沿着任何一个方向在透析器 701的体外流动路径100与透析器701的受控顺应流动路径110之间移动穿过 膜702。确切地说，由于受控顺应流动路径110的空隙体积的受控顺应性特征， 水不能沿任何一个方向在体外侧与透析液侧之间被动地移动穿过透析膜702。 如果存在倾向于增加透析膜的体外侧上的压力的因素，如血液流动速率或血液 粘度增加，那么膜两侧的压力将由于受控顺应流动路径110的有限体积和透析 液的不可压缩的性质而自动地达到均衡。如果存在倾向于增加透析膜702的透 析液侧上的压力的因素，如透析液流动速率增加，那么通过真空阻止水从受控 顺应流动路径110净移动到体外流动路径100中，所述真空将在出现这种移动 的情况下在受控顺应流动路径110中形成。这种能力还可以用于提高系统对尿 毒症杂质的对流清除，同时控制从患者去除的净流体，例如产生流体在偶尔反 转方向的情况下移动穿过膜的时间段。在某些实施方案中，可以如本文所述使 用超滤液。然而，本发明不限于受控顺应性流动路径，其中在某些实施方案中， 受控顺应流动路径110不是受控顺应性流动路径并且可以包括用于储存或积 聚透析液的一个或多个开放的贮存器。

由于透析器可以是高通量类型，因此存在有由于膜的血液侧与透 析液侧上的压差而来回穿过透析器膜的一定的流体通量。这是由于使溶液移动 穿过膜所需的压力较低所引起的一种局部现象，并且被称作反滤 (back-filtration)，然而，不会造成患者的净流体增加或损失。

如所述的固定体积的受控顺应流动路径使得流体平衡控制泵 303能够与水泵304和酸浓缩液泵306协调地操作，以使得可以根据简单的体 积控制算法来精确地确定和控制从受控顺应流动路径110，以及从而体外流动 路径100的净流体去除或减除，该算法在下式中由体积的总和表示。

术语“患者流体平衡”指的是通过流体净移动穿过透析器膜702被添加到 患者体内或从患者去除的流体的体积。上式的每一个术语的代数符号均由流量 是流出还是流入受控顺应流动路径110来决定。术语X指的是泵的体积流速， 其中泵的数目可以在0至20的n范围内。术语“0至20的n”意指0、1、2、3、 4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、或20的任 何整数值。该式适用于流体去除的瞬时速率。瞬时的净流体去除速率也可以在 治疗的时间过程内被积分以确定在所经过的治疗时间期间的净流体去除。因 此，系统可以操作上述泵以选择性地将流体计量放入和计量放出流动环路以在 整个疗法递送疗程的过程期间的任何时间实现预定的患者流体平衡。

在某些实施方案中，本发明的控制泵中的任一个可以是蠕动泵、 体积计量泵、隔膜泵、或注射器式泵。因此，受控顺应流动路径110具有基本 上非柔性体积，所述基本上非柔性体积可以传递由将流体添加到受控顺应流动 路径110中或从受控顺应流动路径110去除的控制泵303和任选的一个或多个 任何其它泵所调节的受控的体积变化。2012年8月2日提交的美国专利申请 序列号13/565,733的内容以引用的方式整体并入本文。

在某些实施方案中，受控顺应流动路径110可以具有约0.15L 至约0.5L的总空隙体积。在其它实施方案中，受控顺应流动路径110可以具 有约0.2L至约0.4L或0.2L至约0.35L的空隙体积。其它体积可以由本领域 的普通技术人员来设想，这取决于诸如患者体重、体格大小以及健康状况之类 的参数。所述系统可以被设计成适用于在临床环境中大量使用的便携式系统、 台式系统或大型系统。因此，本发明涵盖了大于0.5L至约5L的大体积、以 及小到0.1L至约0.5L的微体积，如0.1L至0.2L、0.1L至0.3L、0.1L至 0.4L、0.2L至0.3L、0.3L至0.4L、或0.3L、0.5L、或约1L、2L、3L、4 L或5L的更大体积。

输注物，如氯化钠和碳酸氢钠可以通过由具有大于疗程所需的溶 质量的质量的溶质的容器复原饱和溶液而在线产生，以使得溶质的储备持续存 在并且容器中的溶液仍饱和，所述输注物具有大于它们在透析液中的浓度的水 溶解度限度。尽管溶解度确实会随温度而变，但是循环透析液温度由加热器 708控制，并且离开容器的溶液的温度可以任选地通过位于容器出口附近的温 度传感器614来测量，从而可以根据经验的温度-溶解度曲线来确定输注物的 实际浓度。

盐化阀门406引导饱和溶液流动路径穿过具有过量的溶质氯化 钠的氯化钠筒203或穿过与具有过量的溶质碳酸氢钠的碳酸氢钠筒204处于流 体连通的缓冲剂导管流动路径。过量的溶质可以是大于可能在系统的正常操作 过程中被消耗的溶质的预定量的量的溶质，以使得一些未溶解的溶质保留在筒 或容器中。过量的未溶解的溶质可以产生离开筒或容器的可以借助于仍可供用 于溶解到溶液中的过量的溶质而被维持在基本上饱和状态的溶液。对于本领域 技术人员来说容易显而易见的是，三通阀406的功能可以被替换为两个二通阀 以实现相同的流体回路功能。本发明涵盖了具有不同配置以实现相同作用的其 它阀门布置，无论是二通、三通或更多。

在一个优选的实施方案中，氯化钠筒203和碳酸氢盐筒204以干 态形式供给，然后在系统操作的水吸入和预充步骤期间被水化以产生饱和水溶 液。这消除了在以水溶液形式供给碳酸氢盐的情况下可能出现的微生物生长并 且还减少了供应品的运输重量。在图19中，穿过碳酸氢盐筒204的流体流动 可以由干的碳酸氢钠复原饱和水溶液，如所示。流体可以经由端口524进入， 通过第一近端过滤材料层711，穿过流通腔室222，然后通过第二远端过滤材 料层711，然后经由流体出口端口523流出。过滤材料711的功能可以在于使 碳酸氢钠在储存和运输期间保留在腔室222内部并且还防止在流体流过腔室 222时未溶解的碳酸氢钠颗粒从腔室222中通出。吹塑的或纺粘的深度过滤介 质对于过滤材料711来说是优选的。在流通腔室222中容纳比在系统操作期间 将被消耗的量大的量的干碳酸氢钠。流过腔室222的流体可以溶解碳酸氢钠直 到产生饱和溶液为止。在流体出口端口523处从碳酸氢盐筒204中通出的流体 可以保持饱和，只要在流通腔室222中仍保留有一定量的未溶解的碳酸氢钠即 可。碳酸氢钠的饱和浓度是公知，包括它随温度的变化。温度传感器614可以 测量经由流体出口端口523离开的溶液的温度以使得控制器能够确定离开碳 酸氢盐筒204的流体的碳酸氢钠浓度。应当进一步指出的是，通过泵307的作 用被计量以从流动路径100穿过碳酸氢盐筒204的溶液可以含有其它溶质，主 要是钠和氯化物，这些溶质会影响碳酸氢盐筒204中碳酸氢盐的饱和浓度，并 且在确定饱和碳酸氢盐筒204中碳酸氢盐的浓度时，可能要考虑到浓度也受系 统控制的这些溶质的影响。盐化泵307的速率可以由控制器相应地调整以维持 从调节导管流动路径115到受控顺应流动路径110和滤液再生回路120的碳酸 氢钠输注的所需速率。

在图20中，示出了碳酸氢盐筒204的一个实施方案。流体可以 经由流体入口端口524进入，并且可以通过第一近端过滤层711，然后穿过容 纳比将由系统操作所消耗的量多的量的碳酸氢钠的流通腔室222，穿过第二远 端过滤层711，然后经由流体出口端口523离开。碳酸氢盐筒的外壳由基部717 和覆盖件718形成。在所示的实施方案中，搭接接头可以被定位在基部717 与覆盖件718之间。搭接接头配置是本发明的一个实施方案的非限制性实例， 其中本领域技术人员将认识到，将覆盖件718与主体717附接和密封的许多合 适的方法，例如粘合剂粘结、使用弹性体密封件的按扣、螺纹、旋转焊接、超 声波焊接以及压力配合是可供使用的。还示出了O型环密封件836，该O型 环密封件836在流体端口524和523与它们在基本模块上的配合端口之间提供 流体密封。密封件835以及端口524和523的几何形状是示例性的和非限制性 的，这是因为本领域技术人员将认识到存在许多合适的密封件，例如Q型环、 双重密封件、唇式密封件以及面密封件；以及许多流体端口几何形状，例如鲁 尔连接器、汉森连接器、以及即推即连接式管配件，它们中的任一种均可以用 于本发明中。

如图1中所示，通过透析液泵305将透析液经由受控顺应流动路 径110再循环。当流体平衡控制泵303、水泵304、盐化泵307、以及酸浓缩 液泵306不运转时，流体沿着受控顺应流动路径110的长度以仅由透析液泵 305的作用所决定的速率流入和流出透析器701。在一些实施方案中，可以约 50毫升/分钟至约800毫升/分钟的速率操作透析液泵。透析液泵305可以是正 排量泵，如往复式计量泵、隔膜泵、或蠕动滚子泵。透析液泵305的选择不限 于正排量泵，并且可以是齿轮泵、叶片泵、或离心泵。在一个实施方案中，在 受控顺应流动路径110中可以使用齿轮泵。在体外路径100中，可以使用蠕动 泵。然而，应当了解的是，可以使用本领域技术人员已知的许多其它类型的泵。

在优选的实施方案中，流体平衡控制泵303可以双向操作以在溶 液贮存器201与受控顺应流动路径110之间计量流体并且流体平衡控制泵303 是正排量泵。正排量泵的非限制性实例包括固定体积、往复式活塞泵、隔膜泵 或蠕动滚子泵。

水泵304通常被操作成流入方向以计量从水贮存器202进入受控 顺应流动路径110中的水。水泵304是正排量泵。正排量泵的非限制性实例包 括固定体积、往复式活塞泵、隔膜泵或蠕动滚子泵。

盐化泵307被操作以计量从受控顺应流动路径110穿过调节流动 路径115内的筒的流体，所述筒容纳大于溶质的水溶解度的量的溶质，以使得 将诸如氯化钠或碳酸氢钠之类的输注物的饱和溶液被计量回到受控顺应流动 路径110中以使得透析液中一种或多种溶质的浓度在透析液中能够增加。盐化 泵307是正排量泵。正排量泵的非限制性实例包括固定体积、往复式活塞泵、 隔膜泵或蠕动滚子泵。

在图1中，盐化泵307可以拉引在吸附剂筒703的出口之后的透 析液并且使流体在透析液泵入口上游的点处返回到受控顺应流动路径110中。 图1中所示的配置是一个非限制性实例，其中本领域的普通技术人员可以设想 受控顺应流动路径110上用于使流体在吸附剂筒703之前或之后返回的其它 点。确切地说，并且参考图1，盐化泵307的功能在于计量从受控顺应流动路 径110穿过含有饱和溶液筒的调节流动路径115并且使相等体积的饱和溶液返 回到受控顺应流动路径110的流体的受控体积。可以在旁路接合处526与电导 率传感器613之间的范围内的点处使流体返回到受控顺应流动路径110中。参 考图1C，应当进一步指出的是，盐化泵307可以在从旁路接合处526到电导 率传感器613的范围内的点处吸入流体，优选的是，泵307的入口位于受控顺 应流动路径110上并不紧靠从阀门406通回到受控顺应流动路径110的浓缩溶 液的流出物下游的点处。

电解质浓缩液泵或酸浓缩液泵306通常被操作成流入方向以计 量来自酸浓缩液贮存器205的含有诸如K⁺、Mg⁺⁺、Ca⁺⁺之类的电解质以及构 成透析液处方的其它物质的浓缩液。酸浓缩液泵306是正排量泵。正排量泵的 非限制性实例包括固定体积、往复式活塞泵、隔膜泵或蠕动滚子泵。

由于构成受控顺应流动路径110的回路部件和连接导管的基本 上非柔性空隙体积，在任何时间间隔内穿过透析膜702的流体的净移动可以通 过由泵303、304以及306中的一个或多个的协调作用精确地将流体体积从受 控顺应流动路径去除或添加到受控顺应流动路径中而被准确地控制。因此，提 供了一种准确地将流体引入到患者体内或从患者去除的手段。

图1D示出了利用血液滤过方法的一个实施方案。图1D中所示 的部件与图1类似，其中相同的附图标记指的是相同的元件。在血液滤过期间， 经由滤液泵335抽出来自血液的滤液穿过膜732，并且在滤液通过膜732时， 在溶剂曳力的作用下从血液中去除废物质。滤液泵335的泵送速率决定了对流 过滤的速率。因而，透析液不循环穿过血滤器731。而是，在血滤器731处从 血液中去除滤液流体，并且使置换流体再生以在端口538处经由静脉管线105 重新引入到患者体内以防止在不存在置换流体返回的情况下由于去除过量的 流体而出现的低血容量。

构成滤液再生回路120和旁路流动路径111的部件和导管基本上 是非柔性的，从而产生了受控顺应性滤液再生回路，并且如对于图1所述，泵 303、304以及306可以被操作以精确地控制对于接受治疗的受试者所进行的 净流体去除或添加。因而，流体平衡控制泵303可以与水泵304和酸浓缩液泵 306协调操作以使得可以根据简单的体积控制算法来精确地确定和控制从滤 液再生回路120，以及因此体外流动路径100的净流体去除或减除，所述算法 由下式中所给出的体积的总和表示。滤液再生回路120也可以被称为溶液导管 流动路径。

“患者流体平衡”指的是通过在滤液穿过血滤膜732时所去除的 以及在置换流体穿过体外流动路径100的端口538时返回的流体的净移动被添 加到患者体内或从患者去除的流体的体积。上式的每一个术语的代数符号均由 流量是流出还是流入滤液再生回路120来决定。术语X指的是泵的体积流速， 其中泵的数目可以在0至20的n范围内。术语“0至20的n”意指0、1、2、3、 4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、或20的任 何整数值。该式适用于流体去除的瞬时速率。瞬时的净流体去除速率也可以在 治疗的时间过程内被积分以确定在所经过的治疗时间期间的净流体去除。因 此，系统可以操作上述泵以选择性地将流体计量放入和计量放出流动环路以在 整个疗法递送疗程的过程期间的任何时间实现预定的患者流体平衡。

在一些实施方案中，返回到受试者体内的置换流体的量基本上与 经由血滤器731去除的体积相同。在其它实施方案中，被输注到受试者体内的 置换流体的体积小于经由血滤器731所去除的体积以影响从受试者的净流体 去除。

可以经由出口537从血滤器731去除滤液并且通过压力传感器 615监测所去除的流体(即滤液流体)的压力。血液渗漏检测器605针对滤液 中血液的存在来监测滤液，这将指示血滤膜732的裂口。图1描述了使用系统 部件来改变透析液的组成以维持生理学上的相容性。可以使用类似的系统部件 来改变再生的滤液的组成以产生置换流体而经由端口538再输注到静脉管线 105中。

在开始血液滤过治疗之前，必须使用生理学上相容的溶液对系统 的导管进行预充。如对于图1所述，任选地将来自贮存器202的水脱除空气， 然后通过泵304的作用抽出到滤液再生回路120中。如所述，钠筒203和碳酸 氢盐筒204联同盐化阀门406和泵307可以用于产生预定水平的钠离子和缓冲 剂以产生生理学上相容的预充溶液。然后可以通过阀门407的作用使所产生的 溶液循环穿过旁路流动路径111，所述旁路流动路径111充当预充和再循环环 路。一般来说，用于控制生理学上相容的溶液的产生的步骤如下：(1)H₂O 泵＝控制泵；(2)盐化泵速率＝((溶液目标/NaCl浓度))×H₂O泵速率)+((Δ电导 率/NaCl浓度)×溶液导管流动速率)。

如对于图1所述，通过控制泵303的作用使生理预充溶液移动到 治疗溶液贮存器201中，并且所述过程持续直到在贮存器201中已经产生和储 备足以用于预充、流体推注、以及血液冲回的预定量的生理学上相容的溶液为 止。

一旦预定体积的生理学上相容的溶液已经产生并且移动到治疗 溶液贮存器201中，泵303可以反转以开始将贮存器201中所容纳的所制备溶 液体积的一部分移动回滤液回路，并且阀门407现在被定位以允许溶液体积通 过微生物过滤器706和709并且在端口538处进入体外流动路径中。如对于图 1所述，继续进行体外流动路径的预充，不同的是生理学上相容的预充溶液在 端口538处而不是穿过透析器701的膜702进入体外回路，并且体外流动路径 中的空气移动到位于体外流动路径100的终端处的疏水排气口560，如图4B 中所示，或移动到预充溢流贮存器210中，如图4A和图4C的实施例中所示。 此外，在体外流动路径充满预充溶液时，流体穿过血滤膜732，从而经由端口 537离开血滤器731，返回到滤液再生回路120。在使溶液循环回到体外流动 路径之前，通过位于滤液再生回路120中的脱气模块705的作用将与在端口 537处离开血滤器731的流体一起被通到滤液再生回路120中的任何空气排 出。在这个过程期间，可以通过泵306的作用从浓缩物贮存器205添加输注物 以将另外的阳离子和组分(例如钾离子、镁离子、钙离子等)添加到溶液中。

在开始血液滤过治疗后，通过吸附剂筒703从过滤流体中去除废 物质。可以通过泵306的作用从浓缩物贮存器205添加输注物以添加必要的阳 离子和组分(例如钾离子、镁离子、钙离子等)来使置换流体溶液再生。然后 使经过处理的滤液通过脱气模块705、微生物过滤器706和709以完成置换流 体溶液的制备，之后在端口538处将它引入到静脉管线105中以输注到患者体 内。置换流体溶液可能是为预防低血容量所需的，并且可以置换作为滤液从受 试者的血液中去除的流体体积的至少一部分。置换流体也可以被称为替换流 体，其中这些术语在本发明中可互换使用。如在图1中，氨传感器611、温度 传感器612、以及电导率传感器613监测置换流体以验证它保持在预定的限度 内。如果溶液组成处在预定限度之外，那么阀门407使溶液转向穿过充当预充 和再循环环路的旁路流动路径111，直到流体已经被纠正为止。本领域技术人 员将了解的是，滤液的组成(例如钠离子浓度、电导率)可能不始终匹配置换 流体的所需组成。因而，可以根据需要使用钠筒203和碳酸氢盐筒204来改变 滤液的组成以允许产生合适的置换流体。举例来说，可以通过操作泵307和阀 门406，使用调节通道115来提高滤液流体的电导率。类似地，可以通过泵304 的作用从贮存器202添加水来降低电导率，并且可以经由操作泵303来去除过 量的流体。可以在置换流体通道中在微生物过滤器706之前并且在微生物过滤 器706和709之间增添另外的压力传感器以独立地监测过滤器的条件。如对于 图1所述，可以经由泵303的作用将额外的溶液体积从贮存器201运送到滤液 再生回路120中以向受试者提供流体推注，不同的是推注流体体积在端口538 处而不是穿过透析器701的膜702进入体外回路。

图1E示出了进行血液透析滤过疗法的一个实施方案。这种系统 与图1中所示的血液透析系统相同，不同的是已经将置换流体计量泵308和冗 余的微生物过滤器709添加到回路中，其中流出的透析液经由出口507离开透 析器701并且经由入口506返回。置换流体计量泵308可以是往复式活塞泵、 或隔膜泵、或蠕动泵。微生物过滤器709可以是单个微生物过滤器、或多个串 联的冗余的微生物过滤器。由于也被称为溶液导管流动路径的受控顺应流动路 径110具有受控顺应体积，因此置换流体计量泵308的操作促使额外的滤液从 血液穿过膜702被拉引到透析液隔室中以提高通过穿过透析膜的对流所引起 的清除。这种滤液被组合到通过透析器出口507返回到吸附剂筒703的流出物 流中，在所述吸附剂筒703中，将杂质去除。然后由浓缩物贮存器205向组合 的透析液和滤液流中再输注以阳离子并且继续朝向透析器入口506。在到达透 析器入口506之前，置换流体计量泵308将再生的流体的一部分重新导向穿过 微生物过滤器709作为置换流体溶液在端口538处进入体外流动路径的静脉管 线105中。

由于受控顺应流动路径110的受控顺应性，因此可以通过根据下 式计算控制泵303、水泵304、电解质泵306以及置换流体计量泵308每单位 时间流动速率的代数和来确定从受试者的净流体去除。

术语“患者流体平衡”指的是通过流体净移动穿过透析器膜702 以及在端口538处进入体外流动路径105中而被添加到患者体内或从患者去除 的流体的体积。上式的每一个术语的代数符号均由流量是流出还是流入受控顺 应流动路径110来决定。该式适用于流体去除的瞬时速率。瞬时的净流体去除 速率也可以在治疗的时间过程内被积分以确定在所经过的治疗时间期间的净 流体去除。术语X表示其它可能的泵的体积流速，其中n可以在0至20的范 围内。应当了解的是，可以在上文所述的式中共同使用泵和贮存器的数目和类 型的许多可能的排列而不脱离本发明的范围。

控制泵303、水泵304、酸浓缩液泵306以及置换流体计量泵308 中的每一个可以在协调的主动控制下被操作，其中可以独立地对体积泵送速率 进行调整并且必要时可以打开或关闭一个或多个以实现规定的流体组成以及 从接受治疗的受试者进行规定的流体去除。

图2示出了一个实施方案，其中基本模块803与任选的治疗盒 820的受控顺应流动路径部件处于流体连通。治疗盒820可以含有治疗所需的 可消耗的和一次性的物品并且可以可拆卸地安装在基本模块803上。治疗盒 820可以含有透析器701、一种或多种输注物804以及一个或多个溶液贮存器 201。输注物可以呈干材料或溶液的形式。在一些实施方案中，治疗盒820可 以含有透析器和一个或多个输注物贮存器，其中透析器或输注物容器804可以 或可能不可从治疗盒中完全拆卸(未示)。在其它实施方案中，治疗盒可以含 有透析器和一个或多个溶液贮存器201，其中它们可以或可能不可从治疗盒中 完全拆卸(未示)。在治疗期间，受试者850的血液循环与治疗盒820中所含 的透析器701处于流体连通。在某些实施方案中，连接的水贮存器202可以可 拆卸地与系统连接或与诸如基本模块803之类的一个或多个系统部件一体成 型。在操作期间，水贮存器202与基本模块处于流体连通。吸附剂筒703也与 基本模块803处于流体连通。基本模块的动作由控制器802控制。控制模块 802经由用户界面801向用户发送消息以及从用户接收命令。无论是被组合成 任选的治疗盒820还是被单独地安装在基本模块803上，在任何实施方案中， 透析器701、输注物804、溶液贮存器201、吸附剂筒703以及水贮存器202 与基本模块803的跨接端口(未示)处于流体连通以使受控顺应透析流动路径 完整以实现向受试者递送疗法的目的。

图3示出了图2的基本模块803内所含的图1的受控顺应流动路 径110的可重复使用的流体路径部件和端口。被添加到流体回路示意图中的点 线指示由图6A中所示的清洁歧管840内所含的跨接管通道860-871所建立的 流体路径连接。清洁歧管840中所含的跨接管使流体回路区段完整，所述流体 回路区段在治疗完成后清洁和/或消毒过程之前通过去除一次性的和可消耗的 部件而被打开。跨接管形成完整的流体回路以使得流体能够经由基本模块803 中所含的可重复使用的部件冲洗和再循环以实现清洁和/或消毒的目的。图3 中所示的点线提供了将流体端口跨接的配置的单个非限制性实例。本发明涵盖 了替代性跨接端口组合并且本领域技术人员将认识到，可以利用跨接端口的其 它组合以形成完整的流体回路通道以在整个受控顺应性透析液流体回路的可 重复使用的部分中用流体进行冲洗以及使清洁和/或消毒流体再循环。

具有图3的流体回路跨接管和端口的清洁歧管840示于图6A中。 回路跨接管或流体端口跨接管与基本模块803的流体端口连接以使流体回路 完整，在所述流体回路中，在完成治疗后已经去除了受控顺应性受控顺应流动 路径的一次性的和可消耗的部件。当清洁歧管840被安装在基本模块803上时， 图6A中所示的清洁歧管流体端口506M、507M、508M、509AM、510AM、 515M、516M、519M、522M、523M、524M、530M、以及531M与图5C中 所示的基本模块803的相应流体端口506S、507S、508S、509S、510S、515S、 516S、517S、519S、522S、523S、524S、530S、以及531S接合。图6A还示 出了分别与图3的管线113和114连接以使得清洁歧管840与贮存器202之间 能够处于流体连通的流体端口509BM和510BM。本领域的普通技术人员将认 识到，如果将不需要通过系统将水源在用于清洁和/或消毒过程之前脱除空气， 那么可以通过使合适的水源直接连接到清洁歧管840的流体端口510BM来绕 过水贮存器202。

在清洁和消毒期间，可以根据需要首先通过先前所述的方法将一 定体积的水脱除空气。在脱除空气期间，清洁歧管840中所含的阀门411和 412被操作以允许水从水贮存器202流过管线113、阀门411、阀门404、任选 地加热器708、透析液泵305、以及阀门405以经由脱除空气旁路导管112、 阀门412以及管线114返回到水贮存器202中。在从图3中所示的跨接流动路 径中去除图1中所示的吸附剂筒703之前，将跨接回路填充以水并且可以任选 地使预定的过量体积的水冲过跨接流动路径110。为了实现这一点，将水通过 水泵304计量放入跨接流动路径110中，通过吸附剂筒703纯化，循环穿过图 3中所示的跨接流动路径110的各个流动路径、泵、以及阀门，然后穿过冲洗 液控制阀413进入清洁歧管840内所含的冲洗液贮存器841中。在一个替代性 实施方案中，排放连接可以代替冲洗液贮存器841。本领域技术人员将认识到， 如果预作安排以诸如通过使端口514和513跨接使流体回路完整以进行冲洗步 骤，以及如果水源水足够清洁以使得无需进一步过滤即可用作冲洗流体或如果 在清洁歧管内诸如在水入口端口509BM和510BM处提供了过滤，那么在这 个步骤之前可以去除吸附剂筒。随后，使吸附剂筒从跨接的受控顺应流动路径 110断开并且使清洁和/或消毒浓缩物筒720在端口514和513处连接。阀门 411和412被定位以阻止流过水贮存器202，而允许流过再循环流动路径中的 基本模块803水吸入连接端口509S和510S，以使得它们可以被清洁和消毒。 随后，图3中所示的所有泵被启动，并且除413和410之外的所有阀门被循环 以引导再循环流体穿过所有通道并且分配来自筒720的清洁和/或消毒浓缩物。 利用加热器708来使流体温度升高到有助于消毒的温度。在消毒过程期间，通 过诸如607、612以及614的传感器来监测被加热的清洁和/或消毒溶液的温度 以验证流体温度保持在用于清洁和/或消毒的预定限度内。本发明涵盖了另外 的温度传感器和温度传感器位置，并且本领域技术人员将认识到，可以根据单 个实施方案的要求来定制温度传感器的具体位置和数目。

消毒受到流体温度、消毒剂化学品的类型、消毒剂化学品浓度、 以及消毒时间之间的四方面相互作用的控制。在一个非限制性优选的实施方案 中，以约2重量％的浓度利用柠檬酸作为清洁和消毒剂化学品。柠檬酸有效去 除矿物垢，相对无毒和具有生物相容性，并且容易从干态化学形式复原。在一 个非限制性优选的实施方案中，清洁和消毒流体温度是80℃至90℃，并且在 该温度下的消毒时间是不到1小时。在另一个非限制性实施方案中，清洁和消 毒流体温度是约85℃并且消毒时间是约20分钟。本领域普通技术人员将了解 的是，具体的温度和时间参数将取决于具体的实施方案。

在清洁和/或消毒过程结束时，系统关机并且将清洁歧管840、消 毒剂筒720、以及消毒剂流体留在原位以为了方便起见并且以保持流体通道封 闭以防止污染物进入。图6C示出了基本模块门802的剖面，揭示了清洁和消 毒模块840可以原位保留在收纳配置中。

如本文例如在图1、5C以及5G中所图示，使具有流体连接端口 506S、507S、508S、509S、510S、515S、516S、519S、522S、523S、524S、 530S、以及531S的基本模块803与任选地被组织成治疗盒820的一次性的和 可消耗的部件连接以使受控顺应流动路径110完整。也就是说，可以在一次性 治疗盒820、诸如水贮存器202的贮存器、以及吸附剂筒703之间与基本模块 803进行连接以形成完整的跨接受控顺应流动路径以制备生理学上相容的透 析液。如本文例如在图3、5C、6A中所图示，可以使清洁歧管840附接到基 本模块803以对跨接受控顺应流动路径110中与跨接受控顺应流动路径110 中可以在系统的使用之间更换的其它部分分离的可重复使用的部分进行清洁 和消毒。在其它实施方案中，治疗盒可以含有一种或多种一次性的或可消耗的 治疗部件的任何组合，如透析器701、体外流动路径100、筒203和204、浓 缩物贮存器205、控制贮存器201、诸如氨传感器611的传感器、以及吸附剂 筒703。

参考图1、1D、1E以及3，治疗系统的流体回路可以被分成许多 区段，这些区段可以组合形成完整的受控顺应性流动路径。区段可以选自由以 下各项组成的组：第一区段，具有与受控顺应流动路径110处于流体连通的吸 附剂筒703或清洁和/或消毒浓缩物筒720；第二区段，具有与用于添加浓缩溶 液的贮存器205和受控顺应流动路径110的导管这两者处于流体连通的浓缩液 泵306；第三区段，含有与受控顺应流动路径110处于流体连通的脱气模块705、 以及与脱气模块705的排气端口517处于流体连通的排气控制阀410；第四区 段，具有至少一个盐化泵307或至少一个盐化阀门406、以及用于输送流体穿 过氯化钠筒203或碳酸氢盐筒204到达吸附剂筒703而不输送穿过透析器701 的旁路通道115；第五区段，具有透析器701，所述透析器701具有与体外流 动路径100处于流体连通的血液入口端口504和血液出口端口505以及与第一 微生物过滤器706处于流体连通的透析液入口端口506和与单向阀403处于流 体连通的透析液出口端口507；第六区段，即充当预充和再循环环路的旁路流 动路径111，用于从吸附剂筒703输送流体而不接触透析器701或通过氯化钠 筒203或碳酸氢盐筒204；第七区段，具有与控制贮存器201和受控顺应流动 路径110的导管这两者处于流体连通的控制泵303；第八区段，具有与水贮存 器202和受控顺应流动路径110的导管这两者处于流体连通的水泵304；第九 区段，具有与受控顺应流动路径110处于流体连通的泵305、至少与受控顺应 流动路径110的导管和空气排气口512处于流体连通的脱除空气旁路导管 112、以及用以引导或促使流体从水贮存器202的端口509进行流体移动穿过 限流件408和泵305以将流体脱除空气的流体吸入旁路阀404；第十区段，所 述第十区段与冲洗液贮存器841和与受控顺应流动路径110的导管处于流体连 通的泵303、304、306或307这两者处于流体连通；第十一区段，所述第十一 区段至少与水贮存器202的端口509、限流件408以及流体吸入旁路阀404处 于流体连通；第十二区段，所述第十二区段与水贮存器202的端口510、脱除 空气旁路阀405以及泵305处于流体连通，所述泵305与受控顺应流动路径 110的导管处于流体连通；第十三区段，具有血滤器731，所述血滤器731具 有与体外流动路径100处于流体连通的血液入口端口504和血液出口端口505 以及与单向阀403处于流体连通的滤液端口537；第十四区段，具有与体外流 动路径100的导管和第一微生物过滤器706处于流体连通的第二微生物过滤器 709；第十五区段，具有与体外流动路径100的导管和置换流体泵308处于流 体连通的第二微生物过滤器709，所述置换流体泵308与第一微生物过滤器706 和透析器701的透析液入口端口506处于流体连通。

在对系统进行预充以及对受试者进行治疗期间，任选地被组织成 治疗盒820的一次性的和可消耗的部件与基本模块803的连接使第二区段、第 三区段、第四区段、第五区段以及第七区段与受控顺应流动路径110连接以使 受控顺应流动路径110的部分完整。在端口513和514处安装和连接吸附剂筒 703使第一区段完整。提供了第四区段以允许钠筒203和碳酸氢盐筒204的存 在以允许由从贮存器202提供的水产生生理学上相容的透析液。

使清洁歧管840代替可移除的一次性的和可消耗的治疗部件附 接允许了基本模块803的受控顺应流动路径110的可重复使用的部分连接成完 整的流体回路以允许清洁和/或消毒流体产生和循环。由清洁歧管840形成的 连接在图3中由跨接管860-871示出。具体来说，可以在端口516和519之间 (代替脱气模块705)、端口506和507之间(代替透析器701)、端口522、 523以及524之间(代替氯化钠筒203和碳酸氢盐筒204)进行连接。可以通 过清洁歧管840进行另外的连接以使以下各项完整：第十区段，所述第十区段 连接了冲洗液贮存器841和与受控顺应流动路径110处于流体连通的基本模块 泵的流体端口，例如基本模块的端口508和泵303；第十一区段，所述第十一 区段使水贮存器202端口509连接到基本模块端口509S，并且因此连接到基 本模块的限流件408和流体吸入旁路阀404；以及第十二区段，所述第十二区 段使水贮存器202端口510连接到基本模块流体连接端口510S，并且因此连 接到基本模块的旁路导管112和水泵304。与基本模块803附接的清洁歧管840 使跨接受控顺应流动路径110完整，其中清洁歧管840与基本模块803的连接 使第二区段、第三区段、第四区段、第五区段、第十区段、第十一区段以及第 十二区段完整或连接以形成受控顺应流动路径110。

基本模块803的用途和各个流体连接端口联同清洁歧管840、任 选地被布置成治疗盒820的一次性的和可消耗的部件以及可以在流体连接端 口之间进行的各种跨接连接描述于下表1中。每一个流体连接端口均可以位于 或连接到基本模块803、清洁歧管840、或任选地被布置成治疗盒820的一次 性的和可消耗的部件中的一个或多个上。表1说明了位于基本模块803上或另 一个系统部件上的每一个流体端口。如果流体连接端口是基本模块803的一部 分，如例如图5C和5G中所示，那么端口位置作为基本模块流体回路的主要 受控顺应流动路径110或最接近的部件的一部分在“基本模块”列下指示。举例 来说，钠筒出口522被指示成与盐化阀门406进行局部连接而不是主要受控顺 应流动路径110的一部分。位于基本模块803上的每一个端口均用于与清洁歧 管840和/或治疗盒820的部件或另一个系统部件(如吸附剂入口513和出口 514)进行一个或多个连接，其中与清洁歧管840和/或治疗盒820的部件的连 接没有指示。如上文所述，吸附剂入口513和出口514与吸附剂筒703或清洁 和/或消毒浓缩物筒720形成连接。

基本模块803的任何流体连接端口与清洁歧管840或治疗盒820 的连接也指示在适当的列下。应当指出的是，基本模块803的许多流体连接端 口用于清洁歧管840和治疗盒820这两者的连接。举例来说，在清洁歧管840 的操作期间不使用透析器。尽管如此，基本模块803的透析器入口506和出口 507端口仍在使用中，而与安置了清洁歧管840还是治疗盒820无关。当将治 疗盒820的部件安置在基本模块803上时，与透析器进行适当的连接，如所指 示。当将清洁歧管840安置在基本模块803上时，仍需要端口506和507以使 用于清洁溶液的流动路径完整。如表1中所指示，端口506和507这两者与清 洁歧管840附接并且由清洁歧管840的跨接管860连接。共用相同编号的跨接 管的端口指示在安置清洁歧管840期间由跨接管直接连接的端口。

应当指出的是，并非表1中所示的所有端口均位于基本模块803 上。对于那些端口，在“基本模块”列下指示“否”，指示了与清洁歧管840和治 疗盒820的相关连接。举例来说，患者的静脉血通路501与体外流动路径100 的静脉管线105连接。

最终，应当指出的是，清洁歧管的端口和跨接管组合是一个非限 制性的示例性实施方案并且本发明涵盖了其它组合。本领域技术人员将认识到 将使得清洁歧管能够形成完整的跨接流体回路以用流体冲洗和使清洁和/或消 毒流体循环穿过基本模块803的可重复使用的部件的替代性端口和跨接管组 合。

表1：流体连接端口的连接和说明

在图5A中，示出了呈紧凑配置的器件的实施例，该紧凑配置可 以在所述器件被停止使用、收纳或储存时使用。搁板门802已经被关闭以提供 保护性外表面，该保护性外表面可以保护系统的内部部件，同时还促成运输和 储存配置，该配置具有紧凑的尺寸并且可以具有平滑的外表面。用户界面801 被配置成收纳位置，已经被嵌套到器件中的外部凹陷部中，从而保护所述界面 的潜在易碎的侧面免受基本单元的主体破坏，仅留下用户界面801的保护性后 表面和侧表面暴露，而被定位与器件外部平齐。这种配置使得可以被制成而与 航空公司手提行李尺寸要求相容的运输和收纳尺寸成为可能。

在图5B中，可伸缩的手柄803已经被延伸并且示出了有助于系 统运输的整体滚轮804。

在图5C中，铰接的搁板门802已经被打开以形成通往位于基本 模块的主体上的流体连接端口506S、507S、508S、509S、510S、515S、516S、 517S、519S、522S、523S、524S、530S、以及531S的通路并且用户界面801 已经被展开以使系统准备就绪以进行设置。搁板门802形成水贮存器202和吸 附剂筒703的安装表面。

在图5D中，任选地被组织成一体式治疗盒820的一次性的和可 消耗的治疗部件已经在首先抬高锁定杆805以允许系统接收所述盒之后被安 装在治疗系统上。与图5D的视平面垂直的简单的直向平移将盒安置在系统上。 将锁定杆805沿虚线箭头的方向下推以接合蠕动滚子血液泵的定子，并且同时 使锁定机构致动以将盒820在系统上锁定到位。图5D中所示的杆805是非限 制性实例，并且本领域技术人员可以容易设想其它机构以接合蠕动血液泵定 子，而同时将盒820锁定到位。

在图5E中，盒820被锁定到位。水贮存器202已经被填充以水 并且在搁板门802上安置在适当的位置。水吸入管线113与基本模块端口509S 连接并且水管线114与基本模块端口510S连接。吸附剂筒703被示出处于搁 板门802上适当的位置并且与受控顺应流动路径在端口513和514处连接。动 脉管线102和静脉管线105被布置在治疗盒820内并且由可逆连接以流体连通 方式与预充溢流贮存器210接合。

在图5F中，溶液贮存器201已经从治疗盒中展开并且安装在治 疗系统基本模块803的后面。示出了搁板门802的保护性外表面和用户界面 801的保护性背表面。

在图5G中，示出了任选地被组织成治疗盒的与基本模块连接的 一次性的和可消耗的治疗部件的流体连接端口506T、507T、508T、515T、516T、 517T、519T、522T、523T、524T、530T、以及531T。治疗盒设有透析器701、 脱气模块705、阳离子浓缩物贮存器205、氨传感模块611、干碳酸氢盐筒204、 以及干氯化钠筒203。动脉管线102和静脉管线105从所述盒延伸。

在图6A中，示出了清洁歧管840的一体式冲洗流体储存贮存器 841，该贮存器接收和容纳在清洁和/或消毒过程期间冲洗的流体。多个跨接管 860-871形成使流体通道完整的流体通道，其中已经在清洁和消毒操作之前从 流体回路去除一体式治疗盒820的一次性的和可消耗的部件。冲洗液控制阀 413控制冲洗流体从跨接的流体回路排出到一体式冲洗液贮存器841中。冲洗 液控制阀413可以是计算机或机械操作的。本领域的普通技术人员将了解的 是，可以使用用于透析用流体管线中的任何合适的阀门。所述阀门可以是单向 阀、二通阀、三通阀或更多通阀，这取决于所需的流动方向。同样，应当了解 的是，在此所述的本发明配置是非限制性的，其中可以设计很多其它的阀门和 流动配置而不脱离本发明的范围。在所述的实施方案中，阀门411和412允许 流体冲过基本模块803上的连接端口509S和510S(未示)以彻底清洁和/或 消毒。在已经去除治疗盒820之后，将清洁歧管840安置在基本模块上时，具 有整体流体密封件的多个端口506M、507M、508M、509AM、510AM、515M、 516M、519M、522M、523M、524M、530M、以及531M与基本模块803的 相应端口连接。

在图6B中，具有整体跨接管860-871、冲洗液控制阀411-413 以及整体冲洗流体贮存器841的清洁歧管840被示出处在治疗系统上适当的位 置处。清洁和/或消毒浓缩物筒720被示出在端口513和514处代替吸附剂筒 703(在这幅图中未示)与受控顺应流动路径连接。

图6C示出了在已经完成清洁和/或消毒之后系统的外视图。搁板 门802的一部分被切掉以揭示清洁歧管840在系统上保持在原位并且清洁和/ 或消毒流体保留在流体回路中。搁板门802已经被关闭并且用户界面801被收 纳。

图7A示出了被布置成治疗盒820的可移除的一次性的或可消耗 的治疗部件与系统基本模块803的流体通道之间的配合流体端口连接的一个 可能的剖面详图。配合流体端口连接利用了凸进凹(male into female)的配置， 以使得连接的可移除治疗部件部分830是凸形的并且具有整体密封件831，所 述密封件831针对凹形端口832的内表面进行密封，所述凹形端口832形成流 体互连的系统基本模块803部分。连接端口830和832分别具有凸形配置和凹 形配置，这些配置不使所述配置仅限于具有圆形横截面。本领域的普通技术人 员将了解的是，诸如椭圆形横截面的其它形状可以被配置成以凸形和凹形连接 的形式而配合在一起，其中这些替代性配置由本发明所涵盖。此外，可以使用 本领域的普通技术人员已知的其它密封配置。举例来说，可以使用含有一个或 多个O型环、X型环、方形环、唇式密封件、弹簧加压的密封件的密封系统。 此外，本领域普通技术人员可以使用本领域的普通技术人员已知的任何合适的 密封系统和/或方法来利用连接的可移除治疗部件部分830的更换物。为了提 供牢靠的密封，可以在每次将新的一次性的或可消耗的部件安装到基本模块 803上时由可移除的治疗部件导管部分830提供一套新的密封件。本发明进一 步设想的是，可以将本领域的普通技术人员已知的止回阀(未示)添加到连接 端口的凸形半边或凹形半边以在使端口断开连接时阻止流体流动。

在图7B中，清洁和消毒歧管840的一个可能的凹形流体连接端 口843被示出处于基本模块803端口832上适当的位置处。流体连接的基本模 块803部分是832并且是凸形的并且配合清洁歧管840的凹形端口843内部。 连接端口843和832分别具有凹形配置和凸形配置，这些配置不使它们仅限于 具有圆形横截面。举例来说，本领域的普通技术人员可以设想可以被配置成以 凸形和凹形连接的形式而配合在一起以用于本发明中的诸如椭圆形横截面的 其它形状。用于这种连接的密封件845提供于清洁歧管端口843上。本发明涵 盖了用于密封件845的各种配置和材料。双重密封件845意图在性质上具有说 明性而不意图限制本发明的范围。本领域的普通技术人员可以设想其它可能的 密封配置，如O型环、X型环、方形环、唇式密封件以及弹簧加压的密封件。

本领域技术人员将认识到，图7A和7B中所示的端口配置是互 补的并且组合工作以确保可能接触治疗溶液或透析液的所有流体端口表面将 始终可靠地暴露于清洁和/或消毒流体。此外，基本模块803流体端口管832 的外端表面也暴露于清洁和/或消毒流体，这确保了不允许在基本模块803流 体连接端口管832的末端处存在微生物生长以及所述微生物生长被转移到可 移除治疗部件凸形连接器830的治疗溶液接触端表面。端口的具体安置不需要 完全符合所描绘的那些，其中可以使用用于实现本发明的预期目的的其它配置 并且可以设想许多替代性配置而不脱离本发明的范围。

在图8中示出了使用血液透析器件使血液和透析液循环穿过透 析器的方法，所述血液透析器件具有受控顺应性流动路径并且具有其中调节通 道115流出物可以被输注到主要的受控顺应流动路径中的多个位置，例如使用 图1A中所图示的血液透析器件，该血液透析器件代表了仅与透析液流动路径 的一个区段连接而处于流体连通的一次性的和可消耗的治疗部件的一个实施 方案。如图1A中所示，流体连接端口506T、507T、508T、522T、523T、524T、 514T、513T、515T、516T、517T、519T、530T、531T、520T、以及521T 可以与基本模块的相应流体端口连接。在本发明的非限制性实施例中，可移除 一次性的和可消耗的治疗部件包括脱气模块705、氨传感模块611、干碳酸氢 盐筒204、干氯化钠筒203、阳离子浓缩物贮存器205、溶液贮存器201、透析 器701、以及体外流动路径100。然而，涵盖了部件的另外的排列或分组，如 透析器和干碳酸氢盐筒。

参考图8，在使血液和透析液循环穿过透析器的方法900的第一 步骤中，可以执行初步设置程序901以将血液透析器件的配置从收纳或运输配 置变成打开和准备就绪的配置。在下一步中，可以执行治疗设置程序902以通 过附接进行治疗所需的部件和材料来进一步使血液透析器件准备用于血液透 析疗程。随后，可以执行预充程序903以最初将受控顺应性流动路径和体外回 路填充以生理学上相容的溶液，如透析液。然后，执行治疗程序904以使血液 和透析液循环穿过透析器。当已经完成治疗时，可以执行冲回程序905以使血 液从体外流动路径返回。然后，可以执行抽空程序906以从体外流动路径和受 控顺应流动路径中去除流体。最终，可以执行清洁和消毒程序907以使血液透 析器件准备好在将来的透析疗程之前被储存。

血液透析疗程所需的溶液或流体可以包括预充透析液流动路径 的流体、预充透析器和体外流动路径的流体、向接受治疗的受试者提供推注输 注的流体、以及在完成治疗时将透析器和体外流动路径中所容纳的血液冲回到 受试者体内的流体。血液滤过疗程所需的溶液或流体可以包括预充滤液流动路 径的流体、预充血滤器和体外流动路径的流体、向接受治疗的受试者提供推注 输注的流体、置换流体、以及在完成治疗时将血滤器和体外流动路径中所容纳 的血液冲回到受试者体内的流体。血液透析滤过疗程所需的溶液或流体可以包 括预充透析液流动路径的流体、预充透析器和体外流动路径的流体、向接受治 疗的受试者提供推注输注的流体、置换流体、以及在完成治疗时将透析器和体 外流动路径中所容纳的血液冲回到受试者体内的流体。方法900的程序将描述 产生在化学方面是生理学上相容的并且具有用于这些用途的微生物纯度的流 体的步骤。

此外，将对于方法900的单个步骤中的每一个公开步骤的详细序 列。参考图9，用于配置血液透析器件设备的初步设置程序901可以由用户执 行，结合由血液透析系统同时监测以验证和确认设备的正确设置。在一些实施 方案中，所述用户可以是治疗受试者。

参考图9，在开始系统设置以进行下一疗程时，用户可以输入请 求以去除输入清洁歧管911，该清洁歧管一般在疗程之间仍被安装在基本模块 上以确保流体通道保持无污染。举例来说，在图2和5C中所示的一个实施方 案中，用户可以通过打开系统电源并且经由用户界面801选择设置模式来开始 初步的设置程序。用户还可以经由用户界面801输入请求以去除清洁歧管840 并且开始用于疗程的设置过程。所述系统或器件然后可以按顺序使泵和阀门循 环以从受控顺应流动路径110的流体通道和部件、调节流动路径115穿过泵 307和阀门406、旁路流动路径111、计量泵303、304以及306、清洁和/或消 毒浓缩物筒、以及清洁歧管跨接管管腔排放清洁和/或消毒溶液。排放的流体 被收集在清洁歧管840中所含的一体式贮存器841中。任选地，在一些实施方 案中，作为流体排放步骤的第一部分，可以将水贮存器202填充以水并且连接 到清洁歧管端口509BM和510BM以允许淡水冲洗清洁和/或消毒溶液。

在图9中，在下一步中，用户验证清洁和/或消毒溶液已经从清 洁和/或消毒筒和清洁歧管中被排放912。或者，在任何实施方案中，系统可以 经由图2和5C中的用户界面801向用户返回消息，即用户现在可以去除清洁 歧管840和清洁和/或消毒浓缩物筒720。举例来说并且在整个操作期间，系统 可以间歇地启动传感器以确认部件和材料的去除或正确装载。在任何实施方案 中，在确认成功完成设置任务或提供纠正反馈以完成任务的过程期间，血液透 析器件可以经由视觉信号、听觉信号或触觉信号与用户通信。

在下一步中，用户去除清洁歧管913并且去除清洁和/或消毒浓 缩物筒914。用户可以例如通过重力将清洁歧管贮存器915的内容物排放到合 适的处置中并且清洁歧管840可以被保留以在下一疗程完成时重复使用。

现在参考图10，治疗设置程序902在步骤920中开始并且用户 可以安装一次性的和可消耗的治疗部件921。举例来说，参考图1，可以打开 动脉夹管阀402和静脉夹管阀401以使体外流动路径100的血液管线102和 105可以插入。参考图5C和5D，用户可以将任选地被布置成治疗盒820的一 次性的和可消耗的部件安置到本发明上并且接合闭锁机构805，其中动脉夹管 阀402和静脉夹管阀401被重置到正常关闭位置。在任何实施方案中，可以使 用传感器来确认一次性的和可消耗的部件或治疗盒820被适当地接合并且用 户界面801可以向用户发送信号表明任务成功完成或提供纠正反馈以完成任 务。

用户然后可以安装溶液贮存器922。参考图1和5E，如果在诸 如820之类的盒中已经包括溶液贮存器201，那么用户可以将溶液贮存器201 从治疗盒820中重新定位并且将它在系统上安置在操作位置。在任何实施方案 中，可以使用任选的传感器以确认溶液贮存器被适当地安置并且用户界面可以 向用户发送信号表明溶液贮存器安装任务成功完成或可以提供纠正反馈以完 成任务。

随后，用户可以安装吸附剂筒923，如图10中所示。在图1和 5E中所示的一个实施方案中，用户可以将吸附剂筒703安装在系统上并且使 吸附剂筒703的入口端口513和出口端口514分别与受控顺应流动路径连接器 连接。在任何实施方案中，可以使用传感器以确认吸附剂筒已经适当地接合并 且向用户发送信号表明任务成功完成，以使得传感器可以提供纠正反馈以完成 任务。

然后，用户可以安装水贮存器924，如图10中所示。在图1和 5D中所图示的一个实施方案中，用户可以将水贮存器202填充以生活用水或 适用于本发明中的其它类型的水，将它安置在治疗系统上，并且使它连接到系 统的流体吸入端口509S和510S。在任何实施方案中，用户可以将包括生活用 水在内的水运送到水贮存器202中并且将它在系统上填充到适当的位置。在任 何实施方案中，可以使用传感器来确认水贮存器202被适当地填充和接合，其 中用户界面向用户发送信号表明水贮存器安装任务成功完成或提供纠正反馈 以完成任务。

在下一步中，用户可以验证设置序列完成925。在任何实施方案 中，用户界面可以显示消息表明设置序列已经成功完成并且提示用户授权以开 始系统预充序列。

详细的预充程序示于图11中。首先，用户可以开始预充程序931 以填充和预充血液透析器件的透析液流动路径和体外流动路径。在任何实施方 案中，填充和预充过程可以由血液透析器件自动执行。举例来说，在图2和 5E中所示的一个实施方案中，用户可以经由用户界面开始预充序列并且流体 回路预充序列可以在控制器的控制之下自动地进行。随后，所述器件可以例如 通过在用户界面上显示消息来确认它已经进入透析液预充模式932。

在下一步中，可以执行脱除空气程序933。举例来说，在对应于 图1C的一个实施方案中，阀门状态可以被转换或定位以形成脱除空气再循环 流体回路环路。流体吸入旁路阀404可以仅打开使水吸入管线113与受控顺应 流动路径在加热器708的方向上连接的流动路径，并且脱除空气旁路阀405 可以仅打开从透析液泵305到脱除空气旁路导管112的流动路径。在这个实施 例中，不对水吸入泵304进行操作，从而促使任何流过脱除空气旁路导管112 的流量经由水管线114被引导回到水贮存器202中。

此外，透析液泵305可以被操作以将水以一定的流动速率从水贮 存器202穿过限流件408拉引到回路中，以使得流体的绝对压力由所述限流件 在所述限流件内充分地降低以从溶液中释放大部分的溶解空气并且使它转化 成气泡，所述气泡可以在水回到水贮存器202中时经由水贮存器202中的排气 开口512从回路中被排放。同时，任选地，加热器708可以被操作以将流过再 循环脱除空气环路的水加热到预定的温度，从而进一步降低空气在水中的溶解 度并且促进脱除空气过程。任选地，可以将水在脱除空气环路中循环和加热足 以将水脱除空气的预定的一段时间。在某些实施方案中，任选的气泡检测器 608可以被定位在脱除空气流体环路中以监测和确认空气从水中被充分地去 除。当在预定的时间之后不再观测到有气泡经过气泡检测器时，将水充分地脱 气以继续所述过程的下一步。

在下一步中，可以执行透析器旁路环路预充程序934以混合生理 溶液并且将溶液储存在贮存器中。举例来说，在对应于图1的一个实施方案中， 阀门状态可以被设定为形成混合和填充流体回路。流体吸入旁路阀404关闭穿 过限流器408的水入口路径并且打开泵303和304之间的受控顺应流动路径。 脱除空气旁路阀405关闭脱除空气旁路导管112并且打开从透析液泵305穿过 吸附剂筒703的受控顺应流动路径，并且透析器旁路阀407被设定为引导从脱 气模块705的出口端口519流向旁路流动路径111。使水通过吸附剂筒中所容 纳的材料可以通过在水通过吸附剂筒时从水中去除有机污染、无机污染以及微 生物污染来将水纯化。

参考图1，透析液环路可以最初在水吸入泵304和透析液泵305 开始泵送以吸入水并且使它再循环穿过旁路流动路径111时被填充。水泵304 可以被操作直到在压力传感器610处所测量的流体压力升高到预定水平为止。 然后控制水泵304的速率以通过在经由脱气模块705将空气从流体回路中排出 时将额外的流体泵入以将流体压力维持在预定的范围内。可以对气泡检测器 608进行监测并且再循环继续直到在管线内不再检测到空气为止。在任何实施 方案中，可以在这个序列期间将来自受控顺应流动路径的操作部分的空气捕集 在脱气模块705中并且经由排气端口517和排气控制阀410排出。

在下一步中，可以执行缓冲环路预充程序935。举例来说，在根 据图1的一个实施方案中，为了预充干碳酸氢钠筒204，盐化阀门406可以打 开穿过碳酸氢盐筒204的出口端口523到达与泵303和泵304之间的受控顺应 流动路径的接合处的流动路径，并且盐化泵307可以被启动，同时水吸入泵 304和透析液泵305继续按照先前的序列操作。当气泡已经通过气泡检测器608 并且在电导率传感器613处观测到电导率增加时，缓冲环路预充程序结束。在 任何实施方案中，在这个序列期间，来自碳酸氢盐筒204的空气被移到脱气模 块705中，被捕集并且在排气端口517处经由排气控制阀410从流体回路中排 出。

继续进行下一步，可以执行盐化环路预充程序936。举例来说， 在图1中所示的一个实施方案中，为了预充干氯化钠筒203，盐化阀门406可 以打开穿过氯化钠筒203的出口端口522到达与泵303和泵304之间的受控顺 应流动路径的接合处的流动路径，并且水吸入泵304和透析液泵305继续根据 先前所述的序列操作。当气泡已经通过气泡检测器608并且在电导率传感器 613处所观测到的电导率读数指示已经达到溶液中所需的生理钠浓度水平时， 盐化环路预充程序结束。在任何实施方案中，在这个序列期间，来自氯化钠筒 203的空气可以通过脱气模块705去除，被捕集并且经由排气端口517和排气 控制阀410从流体回路中排出。

在下一步中，可以执行生理溶液制备937。举例来说，所述系统 可以将约0.9重量％的浓度的氯化钠添加到已经首先通过穿过吸附剂筒而得到 纯化的水中以产生用于预充血液透析系统的生理学上相容的溶液。具有这种组 成的溶液将由本领域技术人员认为是生理学上相容的溶液以接触血液作为肾 替代疗法递送过程的一部分并且是通常用于预充透析器和体外回路以及用作 在疗程完成时将血液从体外回路冲回到受试者体内的溶液的溶液。举例来说， 在根据图1的一个实施方案中，为了混合生理预充溶液并且将所述生理溶液储 存在溶液贮存器201中，流体平衡控制泵303可以被操作以使流体从流体回路 移动到溶液贮存器201中，同时操作水吸入泵304以将水以相同的速率拉引到 回路中。盐化阀门406可以引导流过氯化钠筒203，并且盐化泵307的速率可 以被调整成水吸入泵304的速率的预定比例以产生所需的溶液钠浓度，同时在 电导率传感器613处监测混合溶液的电导率。

可以根据电导率读数调整盐化泵307的速率以维持所需的溶液 钠浓度，其中盐化泵速率是通过调节导管流动路径115的流体的体积流速。在 任何实施方案中，在这个序列期间，盐化阀门406可以被周期性地转换或定位 以引导流过碳酸氢盐筒204的流量以将所需量的碳酸氢盐缓冲剂输注到溶液 中。可以继续生理溶液制备直到已经产生并且在溶液贮存器201中储备预定体 积的溶液为止。举例来说，所需的生理溶液的总体积可以被确定为透析器701 的预充体积、体外流动路径100的预充体积、以及有待在疗程结束时使用的血 液冲回储备体积和预定的流体推注储备体积的总和。流体推注储备体积可以作 为生理学上相容的流体推注输注储备体积保留备用以在治疗期间如果需要的 话，返回到受试者体内，诸如以用于治疗阵发性透析中低血压。任选地，如果 需要用于另外冲洗透析器或体外流动路径的体积，诸如在将从透析器和/或体 外回路或流动路径冲洗污染物，诸如来自透析器制造工艺的残余灭菌剂的情况 下，可以制备额外的预定体积并且将它作为用于透析器和/或体外流动路径的 冲洗流体储备在贮存器201中。

然后，可以执行透析器环路预充程序938。举例来说，参考图1， 为了预充受控顺应流动路径的剩余部分和透析器，可以停止水吸入泵304和盐 化泵307，同时对旁路阀407进行设定以引导流过透析器，并且流体平衡控制 泵303运转以将溶液体积从溶液贮存器201添加回受控顺应流动路径110中， 同时透析液泵305继续运转。对由透析液压力传感器606和静脉压604以及流 体平衡控制泵303速率监测的跨膜压力进行控制以确保透析器701中的中空纤 维没有由于超过它们的耐压能力而发生破裂或损伤。

在任何实施方案中，可以在这个过程期间，按透析液处方，通过 将盐化阀门406转换到碳酸氢盐筒204流动路径并且操作盐化泵307以将碳酸 氢盐从筒204输注，以及操作酸浓缩液泵306以按照所需的透析液处方将电解 质从阳离子浓缩物贮存器205输注到预充溶液中来向治疗溶液中输注碳酸氢 盐和电解质(例如钾、镁、葡萄糖或钙)。在任何实施方案中，吸附剂筒703 可以在溶液通过吸附剂筒时从所述溶液中去除大部分的细菌和内毒素。通过使 溶液首先通过位于流体回路中透析器入口506之前的内毒素截留型微生物过 滤器706以在所述溶液进入透析器之前从所述溶液中去除残余的细菌和内毒 素。可以在这个序列期间将来自受控顺应流动路径的剩余部分和透析器的空气 捕集在脱气模块705中并且经由排气端口517和排气控制阀410排出。透析器 预充程序可以继续进行预定的时间并且直到在气泡检测器608处没有观测到 气泡为止，这指示受控顺应流动路径被完全充满。

在下一步中，可以执行静脉环路预充程序939。可以首先通过使 流体经过吸附剂筒来将已经通过前述步骤通到透析器中的生理学上相容的溶 液纯化，其中已经将生理学上相容的水平的至少氯化钠，例如约0.9重量％添 加到纯化水中。然后可以使溶液通过微生物过滤器706以从溶液中去除残余的 微生物污染。当溶液流过透析器膜到达血液时，透析器膜702可以用作最终的 冗余的微生物过滤器。因此，通过本发明出人意料地由生活用水或自来水提供 具有必要的微生物纯度的用于接触血液的生理学上相容的溶液。举例来说，在 根据图1的一个实施方案中，透析液环路中的泵和阀门可以继续如将溶液从溶 液贮存器201移动到现在已被充满的受控顺应流动路径110的受控顺应体积流 体路径的先前序列中所述来运转，从而促使溶液进一步从透析液隔室穿过透析 膜702反回过滤到血液隔室中。在任何实施方案中，透析器膜702提供了冗余 的屏障以阻止细菌和内毒素在预充体外流动路径期间进入血液隔室中。

在透析液环路的泵和阀门继续以所述的方式运转时，动脉夹管阀 402仍关闭并且静脉夹管阀401被打开。还参考图4A，这个动作允许溶液填 充静脉管线105的管腔并且将空气经由静脉连接器501置换出到达溢流袋210 中，所述溢流袋210经由T形配件550在动脉管线连接器502与静脉管线连 接器501之间的接合处附接。在图4B中所示的替代性配置的情况下，这个动 作允许溶液填充静脉管线105的管腔并且将空气从动脉管线连接器502与静脉 管线连接器501的接合处的疏水排气膜560置换出。在图4C中所示的替代性 配置的另外的情况下，这个动作允许溶液填充静脉管线105的管腔并且将空气 经由连接器501置换出进入溢流袋210中。这个过程继续直到流体的体积足以 置换静脉管线105的内部体积并且已经泵送了任何所需的额外冲洗液体积并 且在空气-流体(气泡)检测器603处不再检测到气泡为止。然后，关闭静脉 夹管阀401。或者，在图4中所示的实施例中，可以继续操作直到在静脉压力 传感器604处压力读数的增加指示静脉管线105已经被充满并且静脉气泡检测 器603不再检测到空气为止。

随后，可以执行动脉环路预充程序940，如图11中所述。举例 来说，在对应于图1的一个实施方案中，在透析液环路泵和阀门继续以前一步 骤中所述的方式运转时，动脉夹管阀402现在被打开并且血液泵302首先反向 操作以完成透析器血液隔室以及最终动脉管线102的填充。还参考图4A，这 个动作允许溶液填充动脉管线102的管腔并且将空气经由动脉连接器502置换 出到达溢流袋210中，所述溢流袋210经由T形配件550在动脉管线连接器 502与静脉管线连接器501之间的接合处附接。在图4B中所示的替代性配置 的情况下，这个动作允许溶液填充动脉管线102的管腔并且将空气从动脉管线 连接器502与静脉管线连接器501的接合处的疏水排气膜560置换出。在图 4C中所示的替代性配置的另外的情况下，这个动作允许溶液填充动脉管线102 的管腔并且将空气经由连接器502置换出进入溢流袋210中。

血液泵302继续运转直到已经泵送了所需体积的流体穿过动脉 管线102并且在动脉气泡检测器601处不再检测到气泡为止。然后，关闭动脉 夹管阀402。或者，在任何实施方案中，血液泵302可以被操作直到动脉压力 传感器602处压力读数的增加指示动脉管线102已经被充满并且动脉气泡检测 器601不再检测到空气为止，此时，系统停止所有泵并且将动脉夹管阀402 和静脉夹管阀401维持在关闭位置。

在图4C中所示的替代性配置中，血液泵302可以被操作以使已 经通过步骤938、939以及940的作用填充体外回路100的溶液再循环穿过透 析器和体外回路，持续预定的时间以从透析器和体外回路冲洗污染物，诸如可 能存在于某些可商购获得的透析器和体外回路中的残余灭菌剂或颗粒状残余 物。在预定的再循环之后，可以将用于另外冲洗透析器或体外流动路径的体积 从贮存器201输送穿过受控顺应流动路径以将污染物和受污染的溶液冲洗到 溢流袋210中。

然后，所述系统可以确认血液透析器件准备好用于疗程941。举 例来说，用户界面可以显示消息以通知用户预充完成并且系统为进行疗程准备 就绪。

在步骤938、939以及940期间，填充透析器的血液隔室和体外 回路100所需的溶液的最小体积可以被称为体外流动路径的空隙体积或预充 体积。

图12示出了根据本发明的治疗程序904。用户可以通过按照患 者的正常血液通路准备程序来准备血液通路951以开始治疗程序950。然后， 可以将血液抽出到体外流动路径的动脉管线和静脉管线中952。举例来说，在 图1和4A、4B或4C中所示的一个实施方案中，用户可以将动脉管线连接器 502从预充连接分开，并且将体外流动路径100的动脉管线102在动脉管线连 接器502处与动脉血通路104连接。用户然后可以经由用户界面801提示血液 透析器件开始血液流动。

可以操作血液泵302，其中动脉夹管阀402和静脉夹管阀401打 开。血液首先穿过动脉管线102，随后穿过透析器701，然后穿过静脉管线在 501处流出到溢流贮存器210中来置换体外流动路径100中的预充溶液。当与 体外流动路径的内部体积大致相等的体积的流体已经由泵送的血液置换到预 充溢流贮存器210中时，血液泵302停止。或者，可以将置换的预充溶液排出 到合适的容器或排放口中。用户可以使体外流动路径100的静脉管线105与患 者的静脉血通路管线103在连接器501处连接。

或者，在任何实施方案中，全部的预充溶液可以保留在系统中而 不需要溢流袋或排出到收集容器中。举例来说，用户可以将体外流动路径100 的静脉管线105与预充溢流贮存器210的T形配件550分开或在一些实施方 案中，与疏水排气口560分开，并且在连接器501处连接患者的静脉血通路 103。用户还可以经由用户界面提示系统开始静脉血流动。所述系统可以打开 静脉夹管阀401并且将阀门407转换到旁路模式，或在一些实施方案中，关闭 脱气排气控制阀410以防止空气由于受控顺应流动路径110中的亚大气压而经 由脱气模块705的端口517和疏水排气膜被抽到系统中。流体平衡控制泵303 可以被操作以拉引预充溶液从血液隔室穿过透析膜702到达透析液隔室中并 且进入溶液贮存器201中。流体控制泵303继续运转直到已经泵送与静脉管线 105的内部体积大致相等的预定体积的溶液穿过透析膜702到达溶液贮存器 201中为止。然后，流体控制泵303停止并且静脉夹管阀401关闭。

随后，在其中全部预充溶液可以保留在系统中而不需要溢流袋或 排出到收集容器中的任何实施方案中，用户界面801可以提示用户将体外流动 路径100的动脉管线102在连接器502处连接到患者的血液通路的动脉管线 104，并且用户可以将体外流动路径100的动脉管线102在连接器502处连接 到患者的血液通路管线104的动脉连接器。在任何实施方案中，用户可以经由 用户界面801确认动脉血通路被连接。所述系统可以打开动脉夹管阀402并且 以相等的泵送速率启动血液泵302和流体平衡控制泵303以将与动脉管线102 和透析器701血液隔室的内部体积的总和大致相等的体积的溶液置换穿过透 析膜702并且进入溶液贮存器201中。然后，可以停止流体平衡控制泵303 并且打开静脉夹管阀401以允许血液泵302泵送血液穿过完整的体外流动路径 并且经由静脉血通路管线103回到受试者体内。

在下一步中，可以执行治疗序列953。举例来说，可以执行治疗 过程控制算法以如下实现透析处方：透析液泵305、血液泵302以及肝素泵301 各自可以按它们对应的规定流动速率操作。透析液温度可以由加热器708在闭 环中控制，其中由诸如传感器612的温度传感器或受控顺应流动路径110中任 何适当的位置进行温度测量。在某些实施方案中，酸浓缩液泵306可以按照与 透析液流动速率的受控比率操作以从阳离子浓缩物贮存器205中输注具有适 当浓度的阳离子(如K⁺、Mg⁺⁺、Ca⁺⁺)的透析液。其它溶质，例如葡萄糖和/ 或乙酸也可以按照透析处方被包括在贮存器205中的阳离子浓缩物中，并且从 而通过这种方式以规定的浓度添加到透析液中，并且盐化阀门406可以被操作 以引导流过碳酸氢盐筒204并且盐化泵307以受控的速率被操作以向透析液中 输注规定水平的碳酸氢盐缓冲剂。对透析液钠水平的控制可以通过在电导率传 感器613处传感电导率并且操作水泵304以添加水而降低钠水平或可替代地， 将盐化阀门406转换成引导流过氯化钠筒203并且操作盐化泵307以将氯化钠 浓缩物输注到透析液中来提高钠水平来实现，而对患者流体去除速率的控制是 通过控制流体平衡控制泵303来实现的。当控制泵303将超过由泵304和306 添加的体积的流体体积从受控体积受控顺应流动路径110抽取到溶液贮存器 201中时，将与该过量相等的体积的流体从患者的血液中抽出穿过透析膜702 到达受控顺应流动路径110中。

由于受控顺应流动路径110具有固定的体积，因此净流体去除受 到控制并且根据下式来确定：

本领域技术人员将认识到，患者超滤速率和透析液钠水平的恒定 型态和变化型态均可以经由这种算法来实现。如本文所提供，术语X指的是 泵的体积流速，其中泵的数目可以在0至20的n范围内。术语“0至20的n” 意指0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、 18、19、或20的任何整数值。

在任何实施方案中，可以任选地添加流体推注955。举例来说， 在根据图1的一个实施方案中，用户可以经由用户界面801请求流体推注。通 过改变流体平衡控制泵303的速率以使得根据上式将净流体从控制贮存器201 添加到受控顺应流动路径110中来以受控的速率向受试者以及向受控总体积 提供流体推注。由于受控顺应流动路径110具有基本上非柔性的空隙体积，因 此被添加到受控顺应流动路径110中的任何净流体将穿过透析膜702到达血液 隔室和患者中。止回阀403确保被添加到受控顺应流动路径110中的任何流体 不能经由端口507进入透析器中，而是，推注溶液被迫仅朝向吸附剂筒703 行进并且通过首先流过吸附剂筒703而纯化，通过流过脱气模块705去除气泡， 然后穿过微生物过滤器706，之后通入透析器中。最终，流体可以在接触血液 之前首先通过透析器膜，透析器膜用作冗余的过滤步骤以确保通向血液的流体 体积的微生物纯度。

在其它实施方案中，如图1D中所示的用于血液滤过的系统以及 图1E中所示的用于血液透析滤过的系统，通过使离开微生物过滤器706的流 体经过另外的微生物过滤器709而产生用于向受试者输注的生理学上相容的 溶液，所述另外的微生物过滤器709可以用作冗余的过滤步骤以在流体在端口 538处进入体外回路100并且通向受试者之前确保所述流体的微生物纯度。

可以通过在传感器613处监测电导率来评估钠水平，并且如果推 注溶液的钠水平偏离所需值，那么通过阀门407将溶液输送穿过旁路流动路径 111并且循环直到通过经由水泵304从贮存器202添加水以通过稀释降低推注 溶液中的钠浓度，或通过经由氯化钠筒203输注钠以增加推注溶液中的钠浓度 来调整钠水平为止。在任何实施方案中，可以通过由酸浓缩液泵306计量的来 自贮存器205的阳离子浓缩物向推注流体中再输注电解质。将溶液经由微生物 过滤器706进一步过滤以去除残余的微生物和内毒素，并且随后穿过透析膜 702到达血液隔室并且到达患者体内。在任何实施方案中，透析膜702在透析 液隔室与血液隔室之间提供冗余的微生物屏障。

治疗过程继续进行直到透析处方完成为止955。或者，用户可以 请求终止治疗过程。如果治疗按照透析处方成功完成，那么系统可以经由用户 界面801提供通知表明疗程完成。

图13示出了根据本发明的血液冲回程序905。用户可以例如通 过经由用户界面输入请求进行血液冲回来开始冲回程序960，或血液冲回可以 在疗程结束时自动地开始。经由如前述步骤中所述的操作，受控顺应流动环路 110和贮存器201中的流体可以包含来自受试者的血液的滤液以及已经首先通 过经过吸附剂筒而纯化的生理学上相容的溶液，所述生理学上相容的溶液具有 生理学上相容水平的至少氯化钠，例如约140mEq/L。在进入透析器之前，使 流体进一步通过微生物过滤器706以从流体中去除残余的微生物污染。当使溶 液进一步通过透析器膜到达血液时，透析器膜用作最终的冗余的微生物过滤 器。因此，用于将血液冲回到受试者体内的生理学上相容的溶液可以具有必要 的微生物纯度。在任何实施方案中，用户可以通过经由用户界面801选择哪条 管线首先冲回来控制动脉管线102和静脉管线105冲回的顺序。然后，可以对 动脉管线进行冲回961。举例来说，在对应于图1和2的一个实施方案中，可 以通过操作流体控制泵303以将流体从溶液贮存器201添加回到受控顺应流动 路径110中而促使溶液从受控顺应流动路径110移动穿过透析膜702到达血液 隔室中来将血液从动脉管线102中冲回到患者体内。在流体控制泵303将溶液 添加到受控顺应流动路径110中时，静脉夹管阀401可以关闭并且血液泵302 以相同的速率沿反向操作。以这种方式，泵送足以将血液的体积从透析器701 的血液隔室和动脉管线102冲回到患者体内的溶液体积，然后流体平衡控制泵 303和血液泵302停止。在任何实施方案中，用户可以经由用户界面提示使额 外增量的流体返回以对动脉管线102进行进一步冲回，或确认动脉管线102 被充分冲回。当用户经由用户界面801确认动脉管线102被充分冲回时，动脉 夹管阀402关闭以阻止另外的流体经由动脉血通路管线104进入或排出。

随后，可以对静脉管线进行冲回962，如图13中所述。在对应 于图1和2的一个实施方案中，可以通过操作流体平衡控制泵303以将溶液从 溶液贮存器201添加回到受控顺应流动路径110中以促使溶液从受控顺应流动 路径110移动穿过透析膜702到达血液隔室中来将血液从静脉管线冲回到患者 体内。静脉夹管阀401打开以允许溶液推动血液离开静脉管线105到达患者体 内。流体平衡控制泵303继续运转直到已经泵送了足以将血液体积从静脉管线 105冲回到患者体内的流体体积为止，然后停止流体平衡控制泵303。在任何 实施方案中，用户可以经由用户界面801输入提示以使额外增量的溶液返回以 对静脉管线105进行进一步冲回或确认静脉管线105被充分冲回。当用户确认 静脉管线105被充分冲回时，静脉夹管阀401关闭以阻止另外的流体经由静脉 血通路管线103进入或排出。

在下一步中，用户可以例如通过按照患者正常的血液通路程序使 患者血液通路管线103和104从体外流动路径100的连接端口501和502断开 来使血液通路断开963。然后，用户可以验证冲回已完成964。举例来说，在 任何实施方案中，用户可以经由用户界面801传达患者的血液通路断开已经完 成。

图14示出了根据本发明的抽空程序906。为了便于关机和处置， 抽空程序970可以使残留于系统中的流体体积移动到贮存器，例如贮存器201 中。所移动的流体体积可以包括来自体外流动路径的流体体积，由在已经将血 液冲回之后体外回路100中残留的溶液组成；来自输注物贮存器的流体体积， 由在疗程结束时输注物贮存器中残留的溶液，如贮存器205中残留的流体组 成；从调节导管流动路径中去除的流体体积，如在疗程结束时在调节导管流动 路径115中残留的流体；从旁路导管中去除的流体体积，如旁路流动路径111 中残留的流体体积；以及从包括流动路径(如110或120)的溶液流动导管中 去除的流体体积。抽空程序可以例如通过用户经由用户界面输入请求而开始 970。首先，可以将动脉管线抽空971。举例来说，所述系统可以通过打开动 脉夹管阀402并且朝向溶液贮存器201操作血液泵302和流体控制泵303以使 溶液从动脉管线102移动穿过透析膜702到达受控顺应流动路径110并且进入 溶液贮存器201中来从动脉管线102去除冲回溶液。当已经泵送了足以将动脉 管线102排空的溶液体积时，动脉夹管阀402可以关闭并且血液泵302停止。

随后，可以将静脉管线抽空972。举例来说，所述系统可以通过 打开静脉夹管阀401，关闭脱气排气阀410，并且沿反向操作透析液泵305来 从静脉管线105、透析器701、微生物过滤器706、以及受控顺应流动路径110 中从透析器入口506到脱气模块出口519的部分中去除冲回溶液。在这个步骤 期间，流体平衡控制泵303继续将流体从受控顺应流动路径110去除到溶液贮 存器201中。泵送继续进行直到足以将流体回路的这一部分排空的体积的流体 已经被移到溶液贮存器201中为止，然后停止透析液泵305。控制泵303继续 沿流出方向运转并且受控顺应流动路径110中在透析器出口507与控制泵303 之间的部分中的流体被移动到贮存器201中，然后静脉夹管阀401关闭并且阀 门407被定位到旁路流动路径111。在控制泵303继续沿流出方向运转的情况 下，排气阀410打开以排放脱气模块705以及受控顺应流动路径110中从脱气 模块出口519到旁路阀407的这一部分。泵送继续进行直到足以将流体回路的 这一部分排空的体积的流体已经被移到溶液贮存器201中为止。

然后，在下一步中，可以将电解质筒排放973。举例来说，可以 将氯化钠筒203、碳酸氢盐筒204、以及连接管线排放到通过前述步骤在主要 的受控顺应流动路径110内形成的空隙体积中。为了实现这个，流体平衡控制 泵303停止，旁路阀407被定位或转换回到透析器入口流动路径，脱气排气阀 410打开，静脉夹管阀401打开，并且盐化泵307沿反向运转，同时盐化阀门 在氯化钠筒203流动路径与碳酸氢盐筒204流动路径之间被交替定向。这个动 作将流体移动到通过先前的动作在脱气模块705和受控顺应流动路径110中形 成的临时储存器中。当已经将足以使筒和调节流动路径115管线这两者排空的 体积的流体泵送到脱气模块705和主要的受控顺应流动路径110中时，盐化泵 307停止。

在下一步中，可以将旁路环路和脱气模块抽空974。举例来说， 参考图1，受控顺应流动路径110中在脱气模块705出口519与透析器701之 间的部分可以通过反向操作透析液泵305而静脉夹管阀401保持打开，排气阀 410关闭，并且控制泵303沿流出方向运转直到已经将足以排放通过前述的氯 化钠筒203和碳酸氢盐筒204排放而被重新引入到受控顺应流动路径110的这 一部分中的流体体积的体积去除到控制贮存器201中为止来排放。然后，透析 液泵305停止，静脉夹管阀401关闭，并且旁路阀407被定位或转换成引导流 过旁路流动路径111，并且脱气排气阀410打开而控制泵303继续沿流出方向 运转。流体平衡控制泵303运转以将流体移动到治疗溶液贮存器201中直到足 以排空脱气模块705、受控顺应流动路径110中从脱气模块出口519到阀门407 的部分、以及预充和再循环旁路流动路径111的体积的流体已经被移到溶液贮 存器201中为止。

然后，可以将透析液环路排放975。举例来说，参考图1，可以 将受控顺应流动路径110的剩余部分排放。透析液泵305可以反向操作而排气 阀410打开并且流体平衡控制泵303沿流出方向运转以将受控顺应流动路径 110中脱气模块705入口516与流体平衡控制泵303之间残留的流体移动到溶 液贮存器201中。最终，所有的泵停止并且脱气排气控制阀410关闭。在任何 实施方案中，用户界面可以向用户显示消息表明抽空程序完成，并且治疗盒 820可以去除并且替换为清洁歧管840。根据本发明的详细说明将认识到，溶 液贮存器201充当用于多种目的并且源自于系统内的多个来源或位置的溶液 或流体体积的共同贮存器。所述贮存器可以容纳以下各项中的任一种：透析液、 滤液、生理学上相容的预充溶液的体积、向接受治疗的受试者提供流体推注的 生理学上相容的溶液的体积、提供溶液以使血液从体外流动路径返回到接受治 疗的受试者体内的生理学上相容的溶液的体积、当将血液从受试者引入到体外 流动路径中时从体外流动路径返回到共同的贮存器中的溶液的体积、以及其组 合。溶液贮存器201还可以接收在治疗结束后从体外流动路径、受控顺应流动 路径、和/或输注物贮存器排放的流体。

图15示出了根据本发明的清洁和消毒程序907。清洁和消毒程 序可以例如通过用户经由用户界面确认用户意在去除任选地被分组成治疗盒 的一次性的和可消耗的部件而开始981。在下一步中，用户可以去除治疗盒 982。举例来说，在对应于图1、5G、6A以及6B的一个实施方案中，动脉夹 管阀402和静脉夹管阀401可以被打开以允许动脉管线102和静脉管线105 脱离以将盒去除，并且用户可以去除治疗盒。然后，用户可以安装清洁歧管 983。举例来说，用户可以去除治疗盒820并且将清洁歧管840代替治疗盒820 安装在系统上。在任何实施方案中，可以启动传感器以确认清洁歧管的正确装 载。在任何实施方案中，在所述过程期间，所述系统可以任选地经由视觉信号、 听觉信号或触觉信号与用户进行通信以确认成功的任务完成或提供纠正反馈。

在下一步中，可以填充水贮存器。举例来说，所述系统可以在用 户界面801上显示消息以提示用户将水贮存器202填充以足够的水，包括生活 用水，以执行清洁和消毒循环。应当指出的是，所述系统不限于生活用水，而 是可以包括由本领域的普通技术人员制备和/或处理的适用于由本发明所涵盖 的包括腹膜透析、血液透析滤过以及血液透析在内的本发明透析系统和方法中 的其它类型的水。水的所需量还可以显示在用户界面上。在任何实施方案中， 水贮存器202可以包括用于这个过程的最低填充水平的视觉指示器。用户可以 填充水贮存器202并且将它与清洁歧管820的连接端口509BM和510BM重 新连接。或者，在任何实施方案中，用户可以将水或生活用水运送到水贮存器 202中并且将它在系统上填充到适当的位置。在一些实施方案中，可以启动传 感器以确认水贮存器的正确填充和重新连接。

在任何实施方案中，所述系统可以根据与先前在本文所述的脱除 空气程序下所述相同的程序从水贮存器202吸入水并且将水脱气。参考图3， 所述系统可以通过使水经过吸附剂筒703以将来自水贮存器202的水纯化，同 时将泵和阀门排序以将清洁的水冲洗穿过每一个流体回路部件到达清洁歧管 中所含的整体流体贮存器中以在进一步清洁和/或消毒之前从受控顺应流动路 径110、调节流动路径115穿过泵307和阀门406、旁路流动路径111以及计 量泵303、304和306冲洗残余的治疗溶液，所述旁路流动路径111可以在本 实施方案中起作用以绕过透析器。

在下一步中，安装清洁和/或消毒浓缩物筒985。举例来说，用户 界面801可以提示用户去除吸附剂筒703并且将清洁和/或消毒浓缩物筒720 代替吸附剂筒703在连接端口513和514处连接到受控顺应流动路径中。用户 可以经由用户界面801确认清洁和/或消毒浓缩物筒720已被安装。在任何实 施方案中，可以启动传感器以确认清洁溶液浓缩物筒的正确连接。

在下一步中，可以执行清洁和/或消毒序列986。举例来说，用户 可以经由用户界面801输入提示以开始自动化的清洁和/或消毒循环。在这个 动作之后，所述过程的剩余部分可能不需要用户在场。所述系统可以首先通过 操作受控顺应流动路径110的泵和阀门以使受控顺应流动路径和清洁贮存器 的跨接管腔中所容纳的水在再循环环路中循环穿过清洁和/或消毒溶液浓缩物 筒以将清洁和/或消毒溶液浓缩物均匀地混合和分配在所有的流体通道中。系 统加热器708可以将循环的清洁和/或消毒溶液加热到足够的温度以对流体回 路进行清洁和消毒，同时继续操作泵和阀门以使清洁和/或消毒溶液循环穿过 所有的流体通道直到达到消毒过程温度为止。在控制点监测流体温度以确认溶 液已经在整个流体回路中达到所需的消毒温度。所述系统继续监测和控制处于 所需消毒温度的流体，同时操作泵和阀门以将加热了的清洁和/或消毒溶液循 环穿过所有的流体通道直到在该温度下完成所需的时间为止。当已经完成清洁 和/或消毒循环时，可以关闭加热器和系统泵。任选地，泵可以在加热器关机 后继续短暂地运行以允许余热安全地从加热器消散。

在下一步中，可以将血液透析系统或器件储存987。举例来说， 在对应于图6B的一个实施方案中，清洁和/或消毒溶液可以保留在流体回路中 并且清洁歧管840可以在系统上留在原位直到需要所述系统进行下一个疗程 为止。在任何实施方案中，血液透析器件可以被折叠成储存和运输配置，其中 流体回路填充有清洁和/或消毒溶液并且清洁歧管留在原位以确保在下次使用 之前没有向流体通道引入污染。

本文提供的附图和具体实施例说明了本发明的可能的实施方案 并且就在图示中所描绘的各个部件的具体的物理几何形状而言不具限制性。对 于本领域技术人员将是显而易见的是，可以在本文所述的系统和方法中作出各 种组合和/或修改，这取决于操作的具体需要。此外，被说明或描述为一个实 施方案的一部分的特征可以被用于另一个实施方案以产生再另一个实施方案。