CN101291704B

CN101291704B - 双室泵盒、泵以及在可佩戴的连续肾置换治疗装置中的使用方法

Info

Publication number: CN101291704B
Application number: CN2006800359573A
Authority: CN
Inventors: V·古拉; E·兰博德
Original assignee: Fresenius Medical Care Holdings Inc
Current assignee: Fraser News Corp Of America; Fresenius Medical Care Holdings Inc
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2026-08-07
Also published as: WO2007019519A2; CN101291704A; WO2007019519A3; MX2008001771A; HK1125322A1; BRPI0614083A2; US20070060786A1; WO2007019519B1; US7854718B2; EP1919550A2; EP1919550A4; US20110142700A1; JP2009502446A; EP1919550B1

Abstract

本发明提供了一种双槽道脉动泵，用于可完全佩戴的肾置换装置。

Description

双室泵盒、泵以及在可佩戴的连续肾置换治疗装置中的使用方法

相关申请的引用

本申请是美国专利申请No.10/940862的部分延续，该美国专利申请No.10/940862的申请日为2004年9月14日，它是美国专利申请No.10/085349的部分延续，该美国专利申请No.10/085349的申请日为2001年11月16日，它们都被本文参引。本申请还要求美国临时专利申请No.60/706167的优先权，该临时专利申请No.60/706167的申请日为2005年8月5日，它被本文参引。

技术领域

本发明涉及一种用于透析系统的泵，特别是涉及一种泵和使用泵的方法，该泵有完全可佩戴的透析或血透滤系统。而且，本发明涉及一种双槽道脉动泵盒，特别是涉及一种用于给双槽道脉动泵盒装阀的方法和装置，它提供了可靠打开/关闭的阀和在槽道之间的可变半循环流体流。

背景技术

血透析是一种处理，微观毒素通过该处理而利用过滤隔膜(例如透析器)从血液中除去。通常，血透析间歇地进行三至四小时时间，该血透析每周进行两次或三次。呈血透析形式的肾置换治疗的结果对于这些病人的生活质量、发病率和死亡率仍然不乐观。不断发展的文献和研究表明，每日透析可能有益于多种生物化学和临床改进以及生活质量，还可能增加晚期肾病病人的寿命。不过，由于人力和成本限制，进行每日透析几乎不可能。而且，连续肾置换治疗(CRRT)优于间歇透析，因为更多的毒素可以利用CRRT而一周七天和一天二十四小时地从血液中除去。CRRT的一些优点包括发病率和死亡率预期减小，所需药物的量减小、流体吸入和饮食的限制减少，且ESRD病人的生活质量大大提高。

现有CRRT机器是较大、较重的机器，用于昼夜不停地向各病人提供透析、血透滤或者两者的组合。现有CRRT机器较笨重，必须挂在电输出口上和数英尺的管路上。此外，这些机器需要连续供给数加仑的新鲜水，以便产生透析液流体。而且，病人必须保持与现有的笨重和麻烦的CRRT机器连接很多小时，从而限制了他或她进行正常的每天活动的能力。

现有透析机器的一个附加问题是，频繁与机器重新连接需要通过穿刺动静脉分支来进入血流。这些分支只持续有限时间，并受到感染、凝结和其它并发症，这导致大量住院和重复的外科干涉。

另一方面，实施每日透析遇到障碍，这使它实际上不可能大规模实现。一些障碍包括大部分病人不能或不愿意在家中透析、在透析单位中缺少护士和技术人员来提供更多治疗、以及政府付款人不愿意承担附加处理步骤的花费。还有，它的实施不仅花费时间，而是需要大量的资金投资来在透析单位中形成附加能力。尽管家庭透析可能解决该问题，但是大部分病人不能或不愿意使用家庭透析机器。因此，需要一种技术方案，它能够增加透析时间，而不会引起附加成本或不需要的附加人力。

连续肾置换治疗(CRRT)能够进行明显更高剂量的透析，但是不适合治疗晚期肾病(ESRD)病人，因为机器很重，安装在墙壁电输出口上，并需要很多加仑的水。

已经进行了不成功的尝试来产生符合规定或市场上可售的可佩戴的透析装置或可佩戴的人工肾(WAK)，它们能够提供CRRT。因为普通透析器和相关吸附剂装置的笨重性质，可佩戴的透析装置或WAK的概念还必须变得可实际用于透析病人。考虑到上述缺点，一直非常需要一种便携式、可佩戴的CRRT装置，它可以一天24小时和一周7天地基本连续使用。还需要一种改进的子系统，例如泵、传感器等，它能够包含于WAK中，这样，WAK能够作为CRRT装置而正确工作。

发明内容

本发明的一个实施例涉及双槽道脉动泵，它包括双槽道泵盒，该双槽道泵盒有第一槽道和第二槽道，所述双槽道泵盒的各槽道包括可压缩的蠕动管，所述蠕动管有输入端和输出端。输入阀处于输入端，所述输入阀包括：输入O形环；输入球，该输入球抵靠所述输入O形环，以便阻止流体通过所述输入阀回流；以及输入弹簧部件，当蠕动管压缩时，该输入弹簧部件使所述输入球定位成抵靠着所述输入O形环，当所述蠕动管能够进行解压缩时，所述输入弹簧部件允许所述输入球离开所述输入O形环，并允许流体向前流过所述输入阀。还有在所述输出端的输出阀，所述输出阀包括：输出O形环；输出球，该输出球抵靠所述输出O形环，以便阻止流体通过所述输出阀回流；以及输出弹簧部件，当蠕动管解压缩时，该输出弹簧部件使所述输出球定位成抵靠所述输出O形环，当所述蠕动管压缩时，所述输出弹簧部件允许所述输出球离开所述输出O形环，并允许流体向前流过所述输出阀。在示例实施例中还包括泵马达部分，该泵马达部分包括：第一振荡推动部件，用于使第一槽道中的所述蠕动管压缩和解压缩；以及第二振荡推动部件，用于使第二槽道中的所述蠕动管压缩和解压缩，所述双槽道泵盒可拆卸地安装在所述泵马达部分上。

通过下面的详细说明和附图，将清楚本发明实施例的其它应用。应当知道，表示本发明实施例的说明和示例并不是用于限制本发明的范围，本领域技术人员应当知道在本发明的精神和范围内的多种变化和改变。

附图说明

通过下面的详细说明并结合附图，将更充分地理解本发明，附图至少通过示例给出，且并不认为是限制本发明的范围。附图中：

图1是根据本发明佩戴在透析病人的腰部周围的便携式CRRT装置的透视图。

图2是图1的可佩戴的CRRT装置在从透析病人身上拆卸后的正视图。

图3是本发明的可佩戴的CRRT装置的透析器部分的透视图。

图4是本发明的可佩戴的CRRT装置的添加剂泵和透析器部分的透视图。

图5是本发明的可佩戴的CRRT装置的透析器的第一实施例的剖视图。

图6是本发明的可佩戴的CRRT装置的透析器的第二实施例的剖视图。

图7是本发明的可佩戴的CRRT装置的透析器的外壳的俯视图。

图8是本发明的可佩戴的CRRT装置的吸附剂部分的第一实施例的透视图。

图9是本发明的可佩戴的CRRT装置的吸附剂部分的第二实施例的透视图。

图10是本发明的可佩戴的CRRT装置的吸附剂部分的第二实施例的变化形式的透视图。

图11是本发明的可佩戴的CRRT装置的的吸附剂装置的外壳的俯视图。

图12是可佩戴的CRRT装置的示例实施例的视图。

图13是示例双槽道脉动泵的侧视图。

图13A和13B是示例双腔室脉动泵的示例泵-马达部分的正视图和俯视图。

图14是示例双腔室脉动泵的示例泵-马达部分的倾斜视图。

图15是示例双槽道脉动泵盒的三视图。

图16是用于示例输入或输出阀中的示例弹簧的三视图。

图17是示例双槽道脉动泵盒的分解图。

图18A-18E是表示使用可佩戴的CRRT装置的实施例的试验结果的图。

图19是可佩戴的人工肾的另一示例实施例。

图20是用于评估泵和透析器特征的示例测试设备的示意图。

图21是用于评估吸附剂特征的示例测试设备的示意图。

图22是表示示例双槽道泵在9伏DC下工作的瞬时流动性能的曲线图。

图23A和23B提供了不同类型滚子泵的瞬时性能的比较。

图24A和24B提供了示例泵V.其它泵的瞬时压力性能的比较。

图25A和25B提供了示例泵V.滚子/离心泵的瞬时压力性能的比较。

图26A和26B提供了使用不同类型泵的溶质清除率的试验结果。

图27A和27B提供了使用不同类型泵的溶质清除率的试验结果。

图28提供了示例可佩戴人工肾的吸附剂能力的试验结果的曲线图。

图29提供了示例可佩戴人工肾在有和没有优化透析液pH的情况下的吸附剂性能的试验比较结果。

具体实施方式

参考图1和2，连续肾置换治疗(CRRT)装置10适于配戴在透析病人15身体的一部分周围。CRRT装置10包括皮带20，该皮带20分成多个部分，包括：透析器部分30，该透析器部分30包括从血管引出的血液进口管33和通向血管的血液出口管；吸附剂部分40；添加剂泵部分50；以及电子控制部分60，该电子控制部分60包括微处理器和向装置10供电的电池。

最好如图2中所示，皮带20包括一对端部部分70、75，该对端部部分通过普通皮带紧固件80(例如带扣、揿钮接头、按钮或者钩和环紧固件)而固定在一起。尽管图1中所示的CRRT装置10佩戴在病人15的腰部周围，但是本领域技术人员应当知道，也可选择，装置10可以佩戴在病人身体的其它部分周围，例如佩戴在病人的肩部上面。

参考图3，皮带20的透析器部分30包括多个小型透析器100、110、120、130，它们利用透析液流体140来从病人15的血液150中除去杂质。在多个透析器100、110、120、130中的透析器100、110、120、130数目可以变化，以便反应不同透析规定。最好如图3中所示，多个透析器100、110、120、130串联连接，因此，普通泵迫使病人的血液150通过血液进口管33、通过透析器100、110、120、130和进入血液出口管37。本领域技术人员应当知道，在不脱离本发明范围的情况下，透析器100、110、120、130也可以并联连接。

在透析过程中，透析液利用普通泵(未示出)沿与血流相反的方向(如箭头125、135、145所示)进行泵送。用过的透析液140通过用过的透析液管370而流向吸附剂部分40。过多流体通过测容积装置(volumetric)155而从用过的透析液140中除去并进入废物接收器65中，该废物接收器由病人通过抽头175而定期排空。在电子部分60中的微处理器确定通过测容积泵155而除去流体的速率和量。

还参考图3，血液进口管33包括侧部孔180，抗凝血剂通过该孔180通过抗凝血剂泵190而泵入血液中。普通的抗凝血剂注入血液150中，该抗凝血剂包括但不局限于：肝磷脂、环前列腺素、低分子量肝磷脂、水蛭素和柠檬酸钠。最好如图4中所示，血液出口管37包括侧部孔200，用于注入添加剂，该添加剂由多个添加剂泵270、280、290、300压入血液150中。活塞、抽吸、压电、微型或非常小的滚子泵可以用于该目的。这样的泵可以都分类为微型泵。各添加剂泵270、280、290、300迫使控制量的各添加剂进入血液150中，其中，各添加剂的注入速率由在电子控制部分60中的微处理器来电子控制。在已知方式中，医生可以使用电子控制部分60来设置各添加剂的注入速率，以便与各添加剂的预定剂量相对应。因为添加剂不能在注入血液150中之前混合在一起，因此它们有单独的回路305。典型的添加剂包括但不局限于：柠檬酸钠、钙、钾和钠的碳酸氢盐。

参考图5，在第一透析器实施例中，各透析器100、110、120、130为普通透析器，包括多个柱形空心纤维310，血液150通过该空心纤维310循环。如箭头320、330所示，透析液流体140以穿过在空心纤维310内部的血液流的方向而绕空心纤维310的外壁350循环，如箭头325、335所示。空心纤维310的外壁350为半多孔的，这样，杂质能够从血液150运动至透析液140中。新鲜透析液140从吸附剂部分 40流过透析液进口管360并进入一系列透析器100、110、120、130。然后，用过的透析液140通过用过的透析液出口管370而从该系列透析器100、110、120、130流出并进入吸附剂部分40中。透析液进口管360包括侧部孔380(图3中所示)，用于注入添加剂，该添加剂可以通过前述添加剂泵270、280、290、300而强行进入血液150中，因此，注入速率由在电子控制部分60中的微处理器来电子控制。参考图6，在第二透析器实施例中，各透析器100、110、120、130包括多个半多孔材料的平行板390，其中，透析液流体140在平行板390的一侧循环，血液150在平行板390的另一侧沿一定方向循环。

参考图7，各透析器100、110、120、130为小型透析器，具有柔性外壳400，用于与病人的身体轮廓相符。另外，各外壳400的身体侧的壁410为凹形，以便进一步与用户的身体曲线相对应。外壳400可以由具有合适柔性的任意合适材料来制造，以便与它所用于的身体部分相符。合适的材料包括但不局限于：聚氨酯和聚氯乙烯。

参考图8-10，在吸附剂部分40中，如箭头415所示，用过的透析液140从透析器部分300流过用过的透析液管370并进入多个吸附剂装置420、430、440、450、460中。如箭头465所示，再生的透析液140再流过管360和流回至透析器部分30中。优选是，吸附剂装置420、430、440、450、460包括一系列吸附剂盒420、430、440、450、460，用于使用过的透析液140再生。通过利用吸附剂盒420、430、440、450、460来再生透析液，示例CRRT装置10只需要很少量的透析液单次通过血透析装置。重要的是，各吸附剂盒420、430、440、450、460为包含不同吸附剂的小型吸附剂盒420、430、440、450、460。

参考图8，在吸附剂部分40的第一实施例中，有5个吸附剂盒420、430、440、450、460，包括活性炭盒420、尿素酶盒430、磷酸锆盒440、水合氧化锆盒450和活性碳盒460。本领域普通技术人员应当知道，这些吸附剂与市场上可售的再循环透析(REDY)系统所使用的吸附剂类似。不过，在REDY系统中，吸附剂为单盒的多层。相反，本发明的吸附剂为不同吸附剂盒420、430、440、450、460的各部分，这样，各盒420、430、440、450、460可以方便地更换，并在需要时独立地布置其它盒420、430、440、450、460。如本领域普通技术人员所知，活性炭、尿素酶、磷酸锆、水合氧化锆和活性碳并不是可以用作本发明CRRT装置10中的仅有化学物。实际上，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用任意数目的附加或可选吸附剂。

参考图9和10，在吸附剂部分40的第二实施例中，有多个吸附剂盒500、510、520、530，其中，各盒500、510、520、530包括多个吸附剂层540、550、560、570、580：活性炭层540、尿素酶层550、磷酸锆层560、水合氧化锆层570和活性碳层580。盒500、510、520、530可以为串联，如图9中所示，或者可以并联，如图10中所示。在本实施例中，吸附剂装置的数目可以变化，以便与不同透析规定相对应。

参考图11，各盒500、510、520、530是具有柔性或弯曲外壳600的小型盒，该外壳600用于与病人的轮廓相符。此外，各外壳600的身体侧的壁610为凹形，以便进一步与身体曲线相对应。外壳600可以由具有合适柔性的任意合适材料来制造，以便与它所用于的身体部分相符。合适的材料包括但不局限于聚氨酯和聚氯乙烯。

参考图12，图中表示了可佩戴的CRRT装置的另一示例实施例。可佩戴的CRRT装置700内置于病人可佩戴的条带、皮带或其它可佩戴装置702中或者是它的一部分。皮带702可以包括一对端部部分704、708，该对端部部分704、708适于通过紧固装置(图中未特别示出)而固定在一起。端部部分/紧固装置704、708可以是适合将皮带或条带的端部固定在一起的任意数目紧固装置，并不局限于：揿钮接头、按钮、带扣、夹子、编扎带、钩和环、拉链、扣等。CRRT装置的一个实施例可以设想为弹药或军用类型供给皮带的形状，它也可以为腰包的形状。示例的可佩戴CRRT装置700由病人佩戴在其它衣服上或衣服下面。

微控制器714用于控制和监测可佩戴CRRT装置700的各个方面。微控制器714优选是低或非常低功率的微处理器，但是基本任意微控制器都可以用于在示例可佩戴CRRT装置700中操作。微控制器具有的多种功能中的一个是监测电池716。示例CRRT装置700将使用小于连续10瓦的功率而连续工作至少5至10小时。优选是小于连续3瓦的功率。本发明实施例的重量在工作时小于10lbs，优选是小于5lbs。

电池716可拆卸地安装在可佩戴CRRT装置700中。电池716可重新充电，并可以当保留在可佩戴CRRT装置700中时通过充电装置(未示出)而充电，或者当从可佩戴CRRT装置700中脱开时进行充电。优选是，电池716可以储存足够能量，以便向可佩戴CRRT装置700供电持续至少五(5)小时或更多小时的连续不间歇装置操作。微控制器自身或通过附加电路来监测电池716的充电状态。当微控制器714判断电池716电量较低或者少于预定估计量的剩余操作时间(例如剩余1小时)时，微控制器714可以通过警报电路718来激发警报状态。警报电路718可以提供音频、视频或物理警报的任意组合。物理警报信号可以包括振动或对病人的较小刺痛类型的振动。警报状态或警告可以在利用液晶、发光二极管或其它低功率显示技术的显示器720上显示。警告状态还可以关闭示例可佩戴CRRT装置700的全部或预定部分。

湿度传感器722也与微控制器714电连通。湿度传感器722用于检测高湿度、凝结或存在于可佩戴CRRT装置700上面的包装或盖(未特别示出)内部的液体。在示例CRRT装置700上面的包装或盖可以是塑料、布、橡胶、聚合物产品或其它合适材料。盖可以覆盖可佩戴CRRT装置700的一部分，并允许接近装置的各个部分，例如显示器720和用户/医生控制器723。

高湿度、凝结或者在可佩戴CRRT装置700内部存在液体可以指示病人血液泄漏、透析液泄漏或其它流体泄漏。通过检测湿度，湿度传感器722向微控制器714提供信号，并通过警告电路718来激发警告。而且，泵724可以通过微控制器714来关闭，以便帮助减小血液、透析液或其它流体的损失。微控制器也可以关闭微型泵(后面将介绍)。

微控制器714还可以促使装置上的通信装置725与医疗帮助或其它医疗辅助组织来联系。通信装置可以包括无线寻呼式无绳电话或其它移动通信电路。通信装置725还可以提供示例可佩戴CRRT装置700的地理位置。

泵724为电泵。泵724可以为两个泵724a和724b。两个泵724a和724b可以各自以相同或单独的电马达为动力来运转。泵724a和b通过可充电电池716而被供电。而且，微控制器714可以用于调节各种泵送变量。可能的可调节泵送变量包括但不局限于调节泵冲程、每冲程的容积、速度、扭矩、泵送速率(即每分钟的泵循环数)、泵压力、在泵的输入和输出之间的泵压力差、以及泵停止和循环时间。

示例可佩戴CRRT装置700有两个流体回路：血液回路727和透析液回路729。双槽道脉动泵724可以用于示例实施例中。通常，脉动泵有用于各槽道的橡胶处理的盒。盒有在盒的输入侧的输入阀和在盒的输出端的输出阀。图12表示了单向、双脉动泵724。也可以使用双向、双脉动泵。双向槽道泵为优选，以便减少在流体回路中使用的管路的弯曲。

在脉动泵中的马达和传动装置按压盒的橡胶处理的管形部分。盒的按压使盒的内容物挤压和从输出阀向外排出。当泵马达旋转和使得泵的机构从盒的橡胶处理部分释放压力时，输出阀关闭，输入阀打开，以便允许流体(血液或透析液)进入盒，这样，流体能够在下一次泵循环中从输出阀挤出。输入和输出阀是单向阀，从而使流体单向流过盒。脉动泵也可以有其它结构。示例泵724a、724b提供在大约15至100ml/min的血液流速(脉动)。示例双脉动泵724的近似尺寸为9.1×7.1×4.6cm，且重量小于400克。双槽道泵盒的近似尺寸为0.72英寸高、3.82英寸长和1.7英寸宽。示例实施例可以是任意一个或多个这些尺寸测量值加或减50％。

示例脉动泵使用小于10瓦的能量，并可以提供较低电池功率和向微控制器714提供泵阻塞警告信号。也可以使用5瓦或更小功率的低功率脉动泵。

可以调节脉动泵，这样，两个脉冲腔室的脉冲或循环的相位将有180°的相位差或任意预定数目度数的相位差，以便利用泵的脉冲来帮助使得在透析器730中进行的透析处理最大化。通过透析器的血液和透析液的相对方向流可以在泵724a和b的不同相位设置时变得更高效。

参考图13、14和15，其中，图13表示了示例双室或双槽道脉动泵800的侧视图。双槽道脉动泵可以包括至少两个不同部件：泵-马达部分802和双槽道泵盒804。图13A和13B只提供了泵-马达部分802的示例正视图和俯视图。图14提供了示例泵-马达部分802的等距视图。图15提供了示例双槽道泵盒804的三视图(侧视图A、俯视图B和端视图C)。示例双槽道泵盒804有两个部件，它们同时提供一种或两种不同液体的同步脉动运动。这种可拆卸的被动的双槽道泵盒804构成而装配至双槽道脉动泵804的结构中，这样，泵-马达部分802的机械泵元件806能够以节律形式使得室泵送元件907膨胀和收缩，从而将液体吸入柔性腔室908中然后将它从腔室的另一端推出。示例的双槽道泵盒804与泵-马达部分802进行一定程度的隔离。在两室或双槽道实施例中，双槽道泵盒804产生在第一半循环中的第一液体流和在第二半循环中的第二液体流。例如，血流可以在第一半循环中从第一槽道902泵送，透析液可以在第二半循环中从第二槽道904泵送。

可拆卸盒804的两个腔室的驱动通过机械泵部分的推动机构906的振荡905(见图13A中的箭头)来进行，该推动机构906通过驱动连杆机构914而与固定或可变速度马达912的输出轴910连接，该驱动连杆机构914能够将输出轴910的旋转运动转变成推动机构906的振荡运动905。泵输出轴910的旋转运动由齿轮结构而引起，该齿轮结构产生圆形和非圆形运动。马达驱动的推动机构906和双槽道泵盒804的这种组合可以由各种电源来供电，包括电池、DC电或AC电。

可拆卸盒804的双槽道902、904可以构成为提供两种液体的相同或相反流动方向。图5表示了以相同方向的两个槽道902、904的流动。一个槽道可以制造成翻转或回转方式，这样，盒804使流体以相反方向泵送通过槽道902和904。可拆卸盒804的各槽道902和904有在槽道进口916和出口918处的释放机构920，该释放机构920根据结构来调节流动方向。释放机构920可以是单向阀类型，它设置成当施加正压力时允许流体沿一个方向流动，或者在另一结构中，只有当施加负压力时能够流动。图中表示了示例释放机构920，它可以包括设置成在施加正压力时允许沿一个方向流动的阻塞器-保持器组合(后面将更详细介绍)。示例可拆卸盒的实施例可以包括生物相容材料。流体流动调节基本独立于流动液体的密度、粘性和物理特性来进行。当用于泵送血液时，可拆卸盒有较低的溶血特征。

示例流体泵-马达部分802有多个或单个泵送部件906，该泵送部件906同时提供在各盒槽道中的一种或多种不同的分开流体的同步脉动运动。利用泵送腔室908，在双槽道泵盒804的各槽道中获得与机械泵元件806的、一定程度的隔离。双槽道脉动泵800的可拆卸部分804装配至泵-马达部分802的结构中，这样，机械推动机构906能够以节律形式使得室泵送元件907膨胀和收缩，从而将液体吸入柔性腔室908的输入侧916中然后将它从腔室的输出端918推出。在所示的两腔室实施例中，该机构产生在第一半循环中的第一液体流和在第二半循环中的第二液体流。例如，在第一半循环中为血流，在第二半循环中为透析液。

在泵-马达部分802的另一实施例中，机械泵部件与通过驱动连杆机构而与固定或可变速度、可逆或不可逆的马达的输出轴连接，该驱动连杆机构是曲柄轴(图中没有特别示出)的派生物，能够将输出轴910的旋转运动转变成推动机构的振荡运动。该示例结构包括圆形和非圆形运动。

在泵-马达部分的另一实施例中，推动机构的振荡作用可以调节成使得推动只在交替的半个循环中不进行，或者相位相差180度。相反，双推动机构906可以调节或设置成在从同相(即同时)至相位相差180度(即交替的半个循环)的时间推动或压缩第一和第二槽道的柔性腔室。

在使用本发明实施例的试验中，使用了示例双槽道脉动泵800。该定制、电池供电或将AC转变成DC供电的泵可以是本发明不同实施例的示例可佩戴肾置换装置的机械发动机，并用于同时提供通过该示例肾置换治疗装置的血液和透析液的脉动流体流。双槽道脉动泵800包括两个部件：微型马达部分802和流动盒804，如下面所述：

3瓦DC微型马达：该马达的规格如下所示：

制造商	FAULHABER，德国(由MicroMo， Inc.，Florida，USA来提供)
		部件编号	1331012S
电压	12伏额定
		端子电阻	13.3Ω
输出功率	2.62瓦
		效率	77％
转速至	12000RPM
		扭矩至	0.354oz-in
电流至	0.300安培
		齿轮头	15/5
估计寿命	300小时连续工作(根据制造商)

双槽道流动盒804：微型泵的齿轮头改造成适应振荡机构，该振荡机构与定制的双槽道流动盒连接，使得血液和透析液能够以40-100cc/min每槽道的可控流速同时进行脉动流动。在两个槽道之间没有连接且双槽道泵盒804的设计使得两种流体能够根据需要和其它系统部件的结构/位置而沿相同方向或相反方向流动。双槽道流动盒804包括标准FDA批准的PVC管、标准FDA批准的迭尔林(Delrin)阻塞器、标准FDA批准的乳胶(Latex)保持器，它们都装入卢塞特树脂(Lucite)壳体中，该卢塞特树脂壳体装配在微型马达壳体上，如图13中所示。

在流动盒804的各槽道902、904的各端处的阀是单向阀，当沿正流体流动方向的压力施加在它们上面时该单向阀打开。吸入阀922包括进口924、O形环926、歧管头进口928、阻塞球929、梅塞德斯(mercedies)弹簧930和蠕动管接头932。当安装在蠕动管接头932上的蠕动管934在通过推动机构906按压后进行膨胀或减压时，在吸入阀组件922上产生吸力，这样，小球929压靠在梅塞德斯弹簧930上并使该弹簧930弯曲，从而使阻塞球929能够离开O形环926，并使流体能够流过吸入阀组件922进入蠕动管的柔性腔室908。

参考图16，图中表示了梅塞德斯弹簧以及各种示例尺寸的示意正视图和侧视图。梅塞德斯弹簧930由聚合物制成，很象O形环926，但是也可以由金属、塑料或复合材料而制成。梅塞德斯弹簧930包括两个同心环：内部环1000和外部环1002。各自从内部环1000沿径向延伸至外部环1002的三个辐条1004连接内部环和外部环以及使内部环和外部环的定位稳定。内部环1000用作稳定器，并使阻塞球929定位。还可以知道，内部环1000帮助在流体流动过程中减小阻塞球929的快速或振荡运动，从而提供比其它示例阻塞阀更高的流体流速。梅塞德斯弹簧的内部环1000还定心小球，这样，阀能够当流体流减小时快速关闭。内部环1000还用于当吸入阀922处于关闭位置时将小球929定心在O形环926上，并当蠕动管934的状态从解压缩状态变化成压缩状态时和当推动机构906推靠蠕动管934时明显限制流体通过阀922回流的量或者阻止所有可能的回流。在另一实施例中，梅塞德斯阀930可以由具有内部环1000、外部环1002和(只有)两个径向辐条1004(该径向辐条1004从外部环1002延伸至内部环1000)的阀来代替。当使用两个辐条1004时，该辐条可以定位成彼此基本相对或成180度。内部环1000和外部环1002表示为同心环，但是本发明的可选实施例可以有不同心的内部环和外部环。

输出阀936通过另一蠕动管接头932而与蠕动管934连接，O形环926用作在出口歧管938内部的小球929的密封座。第二梅塞德斯弹簧930在由小球929推动时弯曲，以便当蠕动管934受到推动机构906的压缩时允许流体流过输出阀936。再有，梅塞德斯弹簧930的双同心环1000、1002在流体流动过程中阻止小球929的震颤，从而使流体流最大并使流体流在通过输出阀936时保持平滑。小球929的震颤也是不希望的，因为它在血液流过脉动泵的示例阀时可能损坏血细胞。而且，当蠕动管的压缩停止时梅塞德斯阀930关闭并使得小球929平滑地置于O形环926上，从而限制或不会发生通过阀的回流，并因此对通过双槽道脉动泵盒800的血液槽道的血细胞的损害有限。

包括泵-马达部分802和双槽道泵盒804的示例双槽道脉动泵800在加利福尼亚，洛杉矶的Cedars-Sinai医学中心的、申请人的设备上进行了一周的试管内可靠性测试。具有与透析液相同密度和粘性的、去除离子的水用于透析液槽道中。在室温下在水中大约40％甘油的混合物(粘性为3.5cp)用作在血液槽道中的血液替换液体。流速数据通过与T110超音速流量计(跨音速系统，纽约伊萨卡)连接的拍击超音速流量探针(2XL型)而获得和进行记录，从而产生±1伏的输出信号，该输出信号输入基于LabView的数据获取系统的(集成在独立的工作站中)。

模型双室泵盒的溶血特性按照基于ASTM标准F-1841-97的协议而进行估计。运行的最大工作血液流量为78ml/min，压力差为100mmHg，调节而用于相对静态控制的自由血色素血浆平均为大约5mg/dL/hr。这些结果表明，当制造成它的最终改进形式(给出较宽范围的出版数据)时，示例双槽道脉动泵的溶血在可接受的边界内。为了检查该点，相同溶血协议也用于三个市场上的透析滚子泵。相应的自由血色素血浆为大约3mg/dl/hr和450ml/min流量。当总共5dL(500ml)流体可用于各泵进行六小时测试时，与示例双槽道脉动泵和滚子泵相对应的血色素破坏率分别为25和15mg/hr。因为不管获得多少血液，以特定流速运行的特定泵将在逻辑上以相同mg/hr速率损坏血色素，该估计可以很好地用于具有5升血的病人。当平均25mg/hr实际上可接受时(血液流速为大约78ml/min)，病人将损失大约0.6gm/天的血色素。应当知道，平均红血球重量为大约0.055纳克，且健康人将产生大约2千亿个/天，因此为11gm/天。不过，在没有补充例如Epogen等的ESRD病人中将不会这样。预期双槽道泵用户将损失大约1.7gm/天的红血球，基于0.6gm/天的血色素损失以及血色素/红血球比例为0.35。当ESRD病人身体保持至少130gm/升的红血球时，所述估计溶血将不会产生任何问题(考虑到只有总共650gm红血球的0.25％)。

由上述溶血测试得出的结果还显示溶血标准化指数(NIH)为大约0.4mg/dL。在文献中也称为溶血指数(HI)的该NIH是每泵送100L血液的自由血色素血浆的添加克数的测量值，利用血细胞容量计和标准流速以及循环时间来对血浆容积进行校正。普通报道的HI值在0.1和0.2mg/dL之间，因为标准透析滚子泵在高于示例双槽道泵的流速下工作多次。

不过，应当知道，与脉动泵不同的其它类型泵724(图12)可以成功用于或包含在可佩戴的超滤装置实施例中，只要功率消耗足够低，以便用于电池工作。泵的功率消耗将小于大约5瓦，且它甚至更好是在1和3瓦之间。可以使用两个单独的单槽道泵。其它类型的泵包括但不局限于：往复运动泵、活塞泵、滚子泵、离心泵、压电泵或者其它普通泵。不管使用什么泵，该泵724将有在20ml/min和120ml/min之间的范围内的、可人工或电调节的流速，且所需功率在1和5瓦之间。

图17提供了本发明实施例的示例双槽道脉动泵盒804的分解图。中心板1100用作双流体槽道的底盘。在该示例实施例中的各流体槽道包括进口歧管1102和出口歧管1104。蠕动管1105提供可挤压或可压扁的柔性腔室，该柔性腔室通过机械泵元件的推动机构而弹性变形。切向小球支座1106用于使小球1108置于阀关闭位置。O形环可以与切向小球支座1106一起布置，或者作为它的替代。阻塞球1108用于阻塞各阀或允许流过各阀。小球可以由塑料、聚合物或金属来制造。在倒钩接头1110的进口端，可粘接倒钩1112可以用于帮助使流体管与流体槽道的进口侧连接。类似地，在出口倒钩接头1114的出口侧，可粘接倒钩1112可以用于使流体管与槽道的出口侧连接。蠕动管接头1116、1118用于蠕动管1105的进口侧1116和出口侧1118。还有，梅塞德斯弹簧1120定位成这样：当沿流体流动方向的正流体压力置于小球1108上时使得同心内部环沿流体流动方向与外部环垂直地运动。当没有正压力时，梅塞德斯弹簧1120将小球1108压靠在切向小球支座上，从而密封通路和阻止流体沿相反方向流动。

参考图12，微控制器714可以在显示器720上显示泵状态或其它泵的相关信息。用户控制器723(作为按钮、开关、滑动控制器、旋钮、连接器或者红外线接收器，未特别示出)可以用于使病人、医生、护士、技术人员或基于计算机的装置能够调节示例超滤装置700的各种设置和控制。而且，通信装置725可以用于通过无线寻呼或其它电信通信信道而接收控制设置和发送信息。例如，泵724的泵送速率、扭矩、阀打开尺寸、输出压力、流速、rpm和on/off的调节都可以通过用户界面723或通信装置725来监测或控制。

首先介绍示例血液回路727，来自病人的血液通过血液进口管726而进入血液回路727。输入血液压力传感器728测量输入血液压力，并向微控制器714提供输入血液压力信号(与微控制器的连接未特别示出)。输入血液压力可以是在进入泵724a之前的血液平均压力。血液再通过泵724a来泵送。

在血液通过主泵724a后，它通过血液进口管726而继续在血液回路727中。输入血液压力传感器728测量输入血液压力，并向微控制器714提供输入血液压力信号(与微控制器的连接未特别示出)。输入血液压力可以是在进入泵724a之前的血液平均压力。血液再通过泵724a来泵送。

在血液通过主泵724a后，它继续在血液回路727中。包含血液稀释剂或抗凝血剂(例如肝磷脂或其它可接受的抗凝血剂添加剂)的储存器734通过微型泵736而与血液回路连接。在透析器730之前，微型泵736以测量连续或不连续的发生将储存器734的流体内容物供给血液回路727。(可以在泵724a之前使储存器734/泵736的组合与血液回路连接。)微型泵736是能够每分钟泵送微观或微小量流体的类型的泵。微型泵通常可以以从0.1至400ml/hr(毫升每小时)范围的速率来泵送流体。微型泵需要大约1至500毫瓦来操作。目前有各种泵可以考虑作为微型泵，它们包括但不局限于：压电泵、螺线管泵、微型活塞泵、蠕动泵、纳米技术的相关泵、微技术/微机器泵、注射类型泵、滚子泵、离心类型泵或隔膜类型泵。

血液稀释剂和/或抗凝血剂可以在血液进口管726的进口和透析器730的血液输入侧之间的任何点处与血液回路中的血液混合或组合。

储存器734可以有流体水平传感器735或其它类型的传感器，以便检测在储存器734中的可用流体量。传感器735向微控制器714提供信号，从而指示在储存器734中的流体量。当在储存器734中的流体水平或流体量低于第一预定量或容积时，微控制器714向警告电路718发送警告信号。当储存器734中的流体水平处于第一预定水平或者低于第一预定水平和处于第二预定水平时，微控制器714还可以关闭超滤装置700。

储存器734和微型泵736的组合将血液稀释剂或抗凝血剂装入在血液回路727中流动的血液中。还有，稀释剂或抗凝血剂在透析器(或血液过滤器)730之前(在一些实施例中在血液泵724a之前)注入血液中，以便帮助减小在血液过滤器730(和可能的血液泵724a)中可能出现的血凝块。

第二压力传感器733在血液泵724a之后(但是在透析器730之前)检测血液回路中的压力。压力读数供给微控制器(MC)714，该微控制器监测这些读数。

表示为单个透析器的透析器730可以为如前所述的单个或多个透析器。透析器可以为盒的形式，它可以由医生、护士或技术人员“卡入”或插入血液/透析液回路中和从该血液/透析液回路中取出。透析器可以包括0.2至1平方米的透析表面面积。在透析过程中，血液回路727中的流动方向与透析液回路729中相反，以便帮助有最大的透析处理。而且，泵724a和b的脉冲可以同相或异相，也有助于产生最大的透析处理。

在透析器730中透析之后，血液离开透析器730和流过第三压力传感器737。该第三压力传感器737向微控制器提供压力信号。第一、第二和第三传感器的组合提供可由微控制器714分析的压力差测量值。例如，当横过透析器730的压力差太高时，它可能意味着首先透析器730中有凝块，或者它的工作血液流量太高。因此，可以起动警告情况，或者血液泵724a的泵送速率或扭矩可以通过微处理器控制来调节。当在传感器处的压力降低至低于预定压力时，它可能指示流体泄漏或在血液回路727中有空气。微控制器714可以响应低于预定压力水平的测量压力而关闭可佩戴的CRRT装置700的所有或预定部分。

血液通过血液出口管740而返回病人。如图4中所示，可以包括侧部孔200，这样，附加电解质、药物、血液添加剂、维生素或其它流体可以通过储存器/微型泵的组合而在血液通过血液出口管740返回病人之前添加至血液回路727中的血液中。

还参考图12，下面将介绍示例透析液回路。第四压力传感器750在透析液泵724b的输入侧测量透析液压力，并向微控制器714提供压力读数。与血液泵724a类似，透析液泵724b优选是上述双泵装置724的一部分，但是也可以是单独的泵装置。

来自吸附剂过滤器769的清洁、新鲜透析液通过透析液泵724b而在透析液回路729中流动。透析液泵724b可以在从接近零至150ml/min的流速范围内泵送透析液。透析液泵的示例正常工作流速为40和100ml/min之间。

可佩戴CRRT装置700的实施例设计成利用小于1升的透析液来工作。优选是，实施例只需要在封闭透析液流体回路729中的300ml至400ml来工作。设计成用于年轻成年人或儿童的实施例可以以大约100至大约300ml的透析液来工作。透析液和过滤器769的组合使得实施例能够在需要更换过滤器之前使透析液循环至少24小时。而且，因为在封闭透析液回路729中需要的全部透析液的升数更少，因此，无菌或超纯透析液可以经济地用于WAK示例实施例或者可佩戴CRRT装置700中。

在正常或较大的透析机器中，通常使用大约90升透析液每病人每次运行。通常，由于产生透析液所需的水量，因此使用过滤水(而不是超纯水)。过滤水比超纯水或无菌水便宜得多。用于透析机器中的过滤水允许在其中有一些细菌。这些细菌大于在透析器730中使用的隔膜的孔的尺寸。因为细菌大于孔的尺寸，因此细菌不能跨过隔膜进入血液中。

相反，医学研究提供了使用未消毒透析液(包含过滤水、细菌、毒素或微生物的透析液)不合适的一些结果。微生物和细菌在透析液中产生废物、毒素或有毒物质。来自细菌的废物可能穿过透析器孔进入病人血液中，尽管实际细菌不能。这些毒素在一些情况下称为内毒素。从透析液通向血液的内毒素对病人的健康有不利影响。内毒素可能使得病人恶心。

因为示例实施例的可佩戴CRRT装置700需要少于1升的透析液，因此可以在制造透析液时经济地使用超纯或无菌水。

透析液离开透析液泵724b，经过另一压力传感器752，该压力传感器752测量在透析器730的输入侧的透析液压力。透析液回路729使透析液进入透析器730中，这样，透析液优选是沿与血液流过透析器的方向相反的方向运动。当透析液在透析器730中时，血液中的废物和毒素通过透析器的隔膜通向透析器，从而清洁病人的血液。

透析液离开透析器730，并流过另一压力传感器754。在透析器 730的输出侧的压力传感器754向微控制器714发送信号，从而指示透析液的压力。该压力帮助指示透析器的阻塞、泄漏或其它紧急情况。

透析液回路729将用过的、包含毒素或污染物的透析液送至第一系列透析液过滤器769。该过滤器可以过滤或与透析液中的预定物质反应，以便使透析液在透析液回路中重新循环以便继续使用。

在示例实施例中，第一过滤器760包含尿素酶。尿素酶过滤用过的透析液，进一步的功能是分解在透析器730中从血液中除去的尿素。当尿素酶分解尿素时，产生至少两种不希望的副产品。通常，这两个副产品是铵(氨)和二氧化碳。

具有氨和二氧化碳的透析液离开第一过滤器760。尿素基本从透析液中除去，但是氨和二氧化碳也需要从透析液中除去。透析液、氨和二氧化碳进入第二过滤器762。该第二过滤器762装有包含锆或磷酸锆(即ZrPx)的化合物。在第二过滤器762中的锆捕获氨。透析液化学领域普通技术人员应当知道，各种化学药品和它们的衍生物可以用于获得相同或类似的结果。

锆过滤器(第二过滤器762)将最终变得氨饱和。当变得氨饱和时，锆过滤器将在从透析液中除去氨时变得效率更低。使氨或铵能够通过透析液回路729循环并不有利。因此，在示例可佩戴CRRT 700中，传感器764布置在透析液回路729中，以便检测氨在透析液中的存在。传感器764可以是ph传感器、氨专用传感器或者电导传感器。当使用氨传感器时，它将检测在透析液中是否存在预定量的氨。当使用ph传感器时，它将检测透析液的ph是否比正常情况更偏向碱性预定量。当存在氨时，透析液将变得更偏向碱性。应当知道，根据在过滤器中使用的实际化学药品和吸附剂，透析液可以变得更酸性，因此传感器将用于检测该酸性。当使用电导传感器时，它将检测透析液的电导率变化。

传感器764与微控制器714电连通。当由微控制器714读出或者从传感器764提供给微控制器714的信号指示第二过滤器762(锆过滤器)并没有吸附透析液中的大部分氨或预定量的氨时，由微控制器 714激发警告状态。警告状态将指示用户需要更换一个或多个过滤器(盒)。警告状态也可以关闭可佩戴CRRT装置700的预定功能。例如，一个或多个泵724可以关闭，或者一个或多个泵和微型泵的泵送速率可以降低。降低泵送速率可以增加由在吸附剂过滤器部分769中的、基于锆的过滤器吸附的氨的量。

用于检测氨在透析液中的存在的传感器764布置在包含磷酸锆的第二过滤器762的后面。传感器764可以布置在包含水合氧化锆的第三过滤器766或者作为碳过滤器的第四过滤器768的后面。在透析液回路中的一个或多个传感器将检测压力、pH、氨、流速、温度或其它物理属性。传感器将向微控制器提供信号，指示透析液回路需要维护。

第三示例过滤器766是水合氧化锆(ZrOx)过滤器，它可以进一步从透析液中除去污染物和氨。起泡器脱气器或者阀装置770可以是过滤器的一部分(即762、766或768)，或者为单独元件(如图所示)，可以从透析液中除去空气、二氧化碳和其它气泡。重要的是，有限量的气泡通过透析器730。因此，起泡器770(一个或多个)应当位于泵724b之前，但是在可以使气泡形成于透析液中的过滤器之后。

第四示例过滤器768包含碳，并用于通过吸附而进一步从透析液中清除杂质。如前所述，过滤器优选是设计为过滤器盒。各盒可以由病人、医生、技术人员或护士插入可佩戴CRRT装置700中和从该可佩戴CRRT装置700中取出。各过滤器盒760、762、766、768可以包含化学药品或吸附剂的层或组合。实际上，示例实施例可以有单个过滤器盒，它装有多层所需物质，以便清洁和再生经过透析器730之后的透析液。过滤器盒可以各自包括起泡器装置，或者起泡器770可以是透析液回路729中的单独元件。

在示例可佩戴CRRT装置700中，盒可以由病人每日更换或每隔一天更换。各过滤器盒的干重将小于半磅。所有盒的组合的总干重将小于两磅。各过滤器盒可以有大约4cm×10cm×10cm的内部尺寸，或者对于各吸附剂材料提供大约400cm³±100cm³的容积。不管使用的数量、组合，所有吸附剂材料的总容积可以在大约400cm³±2000cm³之间。在示例实施例中，过滤器盒可以一天或更长时间换一个。

添加剂储存器772和微型泵774可以在过滤器盒769之后但是在泵724b之前与透析液回路729连接。尽管图12中未特别示出，但是多个储存器772和微型泵774可以与透析液回路728连接。微型泵774可以为上面对于微型泵736所述的任意微型泵。这里，微型泵774和储存器772可以添加化学药品和添加剂，以便再生透析液和延长它用作透析液的能力。示例的可佩戴CRRT装置700可以只有在透析液回路729中的、300ml至大约1升的透析液。重要的是，吸附剂部分769能够在透析液绕透析液回路729循环时清洁和再生该透析液。

示例可佩戴CRRT装置700还可以从病人血液中除去超滤液或流体。病人的肾不能合适地起作用。在透析液离开透析器730后，优选是在透析液进入过滤器盒769之前，超滤液/透析液以及通过透析器730而获得的其它污染物和流体可以通过阀776而从透析液回路729中除去并沉积在流体软囊778中。流体软囊778可以挂在可佩戴CRRT装置700(未特别示出)的下面，并能够储存从大约0.1至2升的流体。与流体软囊778相连的充满度传感器与微控制器714电连通，以便能够在流体软囊778处于预定充满度时产生警告状态。

流体软囊778还可以包含在可佩戴CRRT装置700中作为空盒，它通过微型泵和阀的组合776而进行充装。充满度传感器780能够帮助微控制器来确定盒软囊776的充满度，从而将关闭超滤液供给微型泵776并向用户提供表示需要排空盒的信号。流体软囊或盒778可以装有吸附剂材料(未特别示出)，用于将存在的流体吸附至软囊778。吸附剂材料可以是棉、聚合物、海绵、压缩材料、粉末、凝胶或者在软囊或盒中吸附流体和/或限制晃动的其它材料。软囊可以设计成在它充满时膨胀。软囊可以在它充满时压靠微型开关780(未特别示出)，从而向微处理器714提供信号。

流体软囊或盒778上可以有用于排空流体软囊的装置782，它为帽、塞子、阀、可拆卸内部软囊或者其它形式。

再参考图12中的血液回路，储存器/微型泵组合784(压电泵、螺线管泵、注射器泵等)可以与血液回路透析器730、727的输出侧连接。一个或多个微型泵和流体储存器784可以进行连接。添加的肝磷脂、电解质、血液添加剂、药物、维生素或荷尔蒙可以添加至返回病人身体的透析后的血液中。储存器/微型泵组合可以由微控制器来监测和控制，并可以通过用户控制器723或者由通信装置725接收的指令来进行调节。

可佩戴CRRT装置的示例实施例可以向病人提供从基本透析功能至更复杂的医疗透析、超滤和药物治疗的各种治疗。

如前所述，不断发展的文献表明，增加透析时间(进行更长时间和更频繁的透析治疗)可以在生活质量以及预期发病率和死亡率方面改进晚期肾病(ESRD)病人的治疗结果。

不过，实施这种方式的治疗将很复杂，因为缺乏容易获得的经济源来支付增加的时间或更频繁的透析治疗。而且，即使可以有用于支付更多透析时间或治疗的钱，但是目前提供更多附加照料的附加护理或技术人力有限。此外，附加设备的结构将需要适应所有这些附加要求。由于在大部分国家的保健预算的预算限制，任何或所有这些事情的变化都很小。而且，非常少的透析病人适合通过不可佩戴的透析装置来进行家庭自己治疗。

可佩戴CRRT装置的实施例通常由病人戴在皮带或条带上，并可以一天24小时、一周7天地用于连续肾置换治疗。与目前通过透析设备通常进行的间歇剂量相比，该实施例可以提供明显更高剂量的透析，同时明显降低了人力使用和其它医疗的相关成本。

最近，对本发明实施例进行了测试，以便评估本发明在尿毒症猪中的效率和生存能力。示例可佩戴CRRT装置的效率通过获得除去尿素、肌酸酐、钾、磷和超滤液的量来估算，它将使容积状态和上述化学药品在尿毒症人中标准化(当装置将连续佩戴时)。而且，装置的效率通过获得的透析剂量来测试，该剂量将等于或高于由间歇每日透析而获得的剂量，如通过肌酸酐清除率、尿素清除率和每周尿素Kt/V来测量。

在测试中使用的可佩戴CRRT装置的示例实施例包括血液回路和透析液回路。血液回路和透析液回路流过小透析器，该透析器利用聚砜空心纤维。透析器的透析表面面积为大约0.2米。血液回路有用于在透析器之前将肝磷脂连续加入回路中的孔。血液和透析液将通过由可更换的电池供电的双槽道脉动泵而推动通过它们的所需回路。离开透析器的、脏的或用过的透析液将通过包含尿素酶和吸附剂的一系列过滤器盒而循环，该吸附剂类似于Marantz和合作者所述，并广泛用于公知REDY系统。超滤液通过阀结构而由透析液回路除去。除去的超滤液被引向塑料袋并储存在该塑料袋中，该塑料袋将在容积测量后定期排空。与微处理器连接的传感器监测示例装置的各个方面。

六个农场生长的猪(各猪重大约150lbs)进行麻醉，并通过外科手术结扎两个输尿管而产生尿毒症。24至48小时后，再麻醉动物，双管腔Mahurkar导管插入颈静脉中，导管与示例CRRT装置连接，且各动物透析8小时。在8小时结束时动物进行委婉处理(euphemized)。

血液试样从插入颈动脉的动脉管线中抽取，并测量CBC、尿素、肌酸酐、钠、钾、氯化物、CO₂、磷、钙和镁。相同化学物质在透析液回路中在透析器的输入侧和各过滤器盒的出口侧进行测量。

测试试验的结果如下。在测试试验中没有在动物中观察到不利事件。在血液回路中的平均血液流速为44ml/min，平均透析液流速为73ml/min。测试试验的结果在表I和II中概括。

表I：在8小时中从各动物除去的流体量(单位为ml)

	猪C(g)	猪D(g)	猪E(g)	猪F(g)	猪G(g)	猪H(g)
							1小时	400	100	100	100	150	180
2小时	700	200	200	200	220	200
							3小时		300	200	300	380	350
4小时	800	400	250	400	500	700
							5小时		500	300	500	600	710
6小时		500	500	800	690	1410

7小时		620	600	1000	700	1400
							8小时	800	1000	1150	800	1400
平均	100	100	124	144	100	175

表II：利用示例CRRT装置从六个猪获得的试验数据

	肌酸酐清除率 (ml/min)	除去的总肌酸酐(g)(8 小时)	尿素清除率 (ml/min)	除去的总尿素(g)(8 小时)	每周std (Kt/V)尿素	磷(克) (24小时)	钾(m摩尔) (24小时)
								猪C	20.10	0.91	29.40	7.61	6.50	2.30	266.11
猪D	21.10	0.76	26.80	5.75	6.20	2.60	259.91
								猪E	23.50	1.14	27.30	5.37	6.10	2.67	303.54
猪F	23.50	1.14	27.30	5.37	6.00	2.44	270.50
								猪G	22.30	0.95	25.70	6.46	5.20	2.41	236.97
猪H	22.30	1.02	26.30	6.24	5.80	2.42	277.01

平均	22.13± 1.34	0.99± 0.15	27.13± 1.27	6.13± 0.85	5.97± 0.44	2.47± 0.14	260.67± 27.05

在试验过程中，除去的流体容积从0至大约700ml/hr任意变化。每小时除去更大量流体的限制因素是当除去流体速率增加时在透析器中的血液流量逐渐减小。直接标准化为超滤(流体除去)速率的血液流量将降低。不过，保持100ml/hr的流体除去并不困难。尿素、肌酸酐和磷的量在图18A至18E中进一步表示。除去的钾和磷的量表示每处理24小时。每日除去的钾是260.67±27.05m摩尔/24小时。每日除去的磷是2.47±0.14克/24小时。通过该示例实施例获得的平均肌酸酐清除率是22.13±1.34ml/min。平均尿素清除率是27.13±1.27ml/min，且每周尿素Kt/V是5.97±0.44。

在测试试验中没有并发症表明示例可佩戴CRRT装置可以在可能没有并发症的情况下工作。示例实施例的可佩戴CRRT装置没有显示任何与在行业中使用的现有大尺寸透析机器的相关并发症不同的并发症。血液回路和透析液回路的相对较低流速减轻了在一些透析系统中出现的各种并发症。示例实施例的CRRT装置可以变化，以便使血液流量增加为从大约50至120ml/min范围。该变化包括以下至少一个：增加透析器的尺寸、增加双泵的流量以及调节泵的传动装置、传送装置和阀。

示例的可佩戴CRRT装置的、从血管空间中稳定除去流体(量与在生理上由正常肾除去的流体容积类似)的能力使得治疗医生能够使病人保持良好(euvolemic)，而不管病人摄取的流体量如何。而且，消除过多流体还可以导致更好地控制病人的高血压。在抽取的超滤液中的钠浓度大致等于病人的血浆的钠浓度。因此，通过示例CRRT装置而一天除去大约0.5至3升超滤液将导致除去大约10至20克盐每天。通过本发明实施例从病人身体除去钠可以有助于更好地控制病人的高血压，还使得放宽ESRD病人的盐摄入范围。因此，可以通过增加病人可以吃的食物种类而提高病人的生活质量。而且，吃各种食物可以导致提高病人的营养。

还有，通过示例的可佩戴CRRT装置从病人血液中除去钾和磷的量将进一步帮助消除对这两种元素的口摄入限制，且不需要口服磷酸盐粘接剂。

试验结果表明，肌酸酐和尿素的除去量以及较高透析剂量(表示为两个清除率和每周尿素Kt/V)使得可以获得目前提供的间歇每天透析剂量的所有优点。同时，试验证明可以降低使用的医疗人力和与长期透析相关的其它成本。

下面参考图19，另一示例WAK 1200表示为包含在可完全佩戴的皮带1202中。WAK 1200是重量轻(在0.5和5磅之间)、皮带类型、电池操作1204的WAK装置1200，它包括以下主要部件：

A.双槽道脉动泵1206，它推动血液1208和透析液1210通过WAK 1200；

B.高流量AN-69透析器1212，具有0.6平方米的隔膜表面 (Hospal Industrie，法国)；

C.透析液再生系统1214，包括1至5个专门设计的、包含吸附剂的盒和/或过滤器以及电解质添加剂和肝磷脂1220的储存器1216以及pH控制电路1218；

E.辅助微型泵1222、1224，用于供给肝磷脂、Mg、Ca、K和碳酸氢钠，并除去过多超滤液，所有都在预先规定的流速；以及

F.基于微处理器的控制和监测装置(未特别示出)。

双槽道脉动泵1206使用3瓦DC微型马达(FAULHABER，德国)。双槽道脉动泵1206有振荡机构和双槽道流动盒，能够使血液和透析液在40-100ml/min的可控制速率同时脉动流动。当一个槽道将流体推出它的压缩腔室时(作为“收缩期”)，另一腔室使它的可压缩腔室充满(作为“舒张期”)，从而在一个槽道产生峰值压力，而在另一槽道中的压力处于它的谷底或较低。

图19的示例WAK使用紧凑的更大隔膜表面(0.60平方米)、高流量AN69Multiflow^TM60透析器，代替前述试验用的Hemophan

(0.22平方米的透析器)。pH计电极1220布置在透析液回路中，并与pH控制系统1218连接。pH控制系统1218设置成在透析液进入透析器之前激发对透析液1210的碳酸氢钠注入，以便使透析液的pH保持在大约7.4。本实施例的尿素和肌酸酐清除率和标准每周尿素Kt/V计算如下：

清除率＝血液流量×[Δ溶质]/[溶质进入] (1)；

标准每周Kt/V＝有效清除率×时间/总体液 (2)；

其中，[Δ溶质]是在进出透析器的浓度之间的差异。在实际测试中的“时间”是480分钟，且每周外推为10080分钟。“总体液”估计为体重的60％。应当知道，该计算使用在一周的整个时间阶段平均的平均有效清除率。

泵/透析器特征

为了使用不同泵送装置来测试示例WAK 1200，使用以下泵：示例WAK的双槽道泵(10×7×5cm，380克)1206；Minipump^TM(30×15×15 cm，4650克，MINNTECH.，MN)，类似于在HD中使用的滚子泵；MasterFlex

(30×18×12cm，2950克，Cole-Parmer，IL)，类似于CRRT血液滚子泵；以及Profile^TM(8×7×7cm，65克，Meikopet，Corp.，日本)离心泵。

首先，肝素化的猪血1250利用前述泵和以下各种透析器而以等渗透盐水作为透析液1252(图20)来进行透析：Hemophan

(Model 100HG，Gambro，德国)、AN69(Multiflow 60，Hospal法国)以及F3

(Fresenius，德国)。尿素、肌酸酐和磷加入血液中，以便使BUN升高至60mg/dL，肌酸酐升高至10mg/dL，K升高至6m摩尔/L。这些添加基于计算总血液和各化学药品的重量，并利用i-STAT便携式临床分析仪(i-STAT Corporation，NJ.)来记录实际组分。两种流体都在37℃下在端部开口的回路中流动。各种泵以多种速度运行。在每个速度的流动稳定后，记录由泵在回路中提供的振荡频率、速度、流量和压力。血液和透析液试样利用i-STAT

便携式临床分析仪(i-STATCorporation，NJ)和990Hitachi

自动分析仪来一式两份地分析。重力用于血液和透析液的连续、无脉冲流动。所有试验都重复5次。

吸附剂特征

下面检查示例WAK的透析液再生系统1214的特征，如图21中所示。使用的吸附剂包括固定尿素酶1260、磷酸锆1262、水合氧化锆1264和活性碳1266。

人用过的透析液1266在没有变化和添加尿素、肌酸酐、钾和钙(以便获得50mg/dL的BUN、4mg/dL的肌酸酐、4mEq/L的K和9mg/dL的Ca)的情况下通过系统。当透析液通过系统循环时，大约100ml/hr的流体超滤滤出。透析液对自由氨进行监测。透析液的溶质清除率VS泵速度和流速进行比较。所有实验都重复5次。

然后，3gm/L的尿素/水溶液利用连续滚子泵和脉动流(WAK泵)通过固定尿素酶和磷酸锆的组合进行循环。对流出物的pH和氨进行监测。所有试验重复5次。

试管内研究

利用示例WAK 1200进行试管内的附加研究和测试。所有动物研究都由Institutional Animal Care和Use Committee of Cedars SinaiHospital批准，并根据用于动物试验的NIH指南。对5个麻醉的猪进行外科手术结扎输尿管。第二天，它们利用双管腔导管通过示例WAK1200透析8小时。

结果

由泵产生的流量/压力波

上述不同泵的脉动特性的效果在图22至24中显示。示例WAK的双槽道脉动泵1206同时提供血液和透析液的脉动流(图22)。在这两个单独槽道上的流动有半个循环的相位差。

示例WAK的泵1206提供比普通使用的滚子泵更高的幅值以及高得多的脉冲频率。图22表示示例泵1200的冲程容量为大约0.8ml，频率为110脉冲每分钟(bpm)，峰值瞬时流量为350ml/min运行血液，平均为95ml/min。用于相同血液流量的滚子泵的相应数据分别为8ml、13bmp和120ml/min(见图23A)。类似地，CRRT滚子泵的相应数据分别为0.7ml、125bpm和140ml/min(见图23B)。

由示例WAK泵1206产生的压力波能够有比由滚子泵产生的TMP更高的横过隔膜压力梯度(TMP)(图24A和24B)。在CRRT-滚子泵运动血液和离心泵运动透析液的组合中的压力波处于相同平均流速。这些图的分析表明通过WAK泵，TMP在血液进口孔处从-10至+150mmHg变化(图24A)，在透析器的血液出口孔处从-50至+50mmHg变化(图25A顶部)。用于滚子泵/离心泵的组合的相应值分别为0至+60和-10至+20mmHg(图24B和25B)。

通过透析器的溶质清除率

试验和测试的另一结果表明，示例双槽道脉动泵1206的脉动流产生比连续、稳定、无脉冲流更高的清除率。该数据还显示，示例WAK的掌上电池操作泵在通过市场上的透析器产生溶质清除率时与更重型的CRRT滚子泵一样有效，即使市场上的透析器设计成用于高得多的血液和透析液流速，通常为300-500ml/min范围。

通过透析液再生系统的吸附效率

在图28中表示了使用由WAK和普通滚子泵产生的脉冲流VS稳定、无脉冲流的吸附效率。每克吸附剂除去的尿素量在脉动流情况下比在无脉动流情况下明显更高。这是意外的结果。图29中表示了将透析液pH优化至7.4的效果。当pH优化至7.4时，每克锆除去的尿素量明显提高。这也是意外的结果。

动物研究

在表III中概括了通过第一示例WAK(使用具有更小表面面积的透析器，它用于动物研究)进行的两个动物研究的结果，并与通过另一示例WAK 1200获得的结果比较。

可佩戴的人工肾

在麻醉的尿毒症猪中进行8小时透析

结果		WAK1200	单位
				有效尿素清除率	24.1±2.4	39.8±2.7	mL/min
有效肌酸酐清除率	25.1±2.3	40.9±2.3	mL/min
				除去的总尿素	12.4±2.8	15.3±4.4	g
除去的总肌酸酐	0.9±0.2	1.7±0.2	g
				除去的总磷	0.8±0.2	N/A	g
除去的总钾	80.5±19.5	150.5±16.7	m mol
				外推标准Kt/V	6.9±1.9	7.7±0.5

表III.通过两种不同示例WAK的动物研究结果

结论

流量/压力性能

在示例WAK或可佩戴CRRT装置中流动的血液和透析液各自以1.2-2.4Hz的频率振荡。该半正弦波运动提供了在各槽道中的、大约0.8ml的交替冲程容积。因此，

V_m/πF＝0.8或者V_m＝2.5F (3)

其中，V_m是在F Hz循环中的最大瞬时容积。对于95ml/min的血液流量和0.55秒的周期，F＝1/0.55秒＝1.82Hz，而V_m＝(2.5)(1.82) ＝4.55cm³。

Hemophan

透析器用于估计1830空心纤维(100微米管腔半径，壁厚为6.5微米，长度为18.5cm)。估计血液流截面面积和管腔容积分别为0.575cm²和10.6cm³。因此，血液管腔容积估计为间歇地增加(4.55)(100)/10.6＝42.9％。对于AN69

透析器，它将为4390空心纤维(120微米管腔半径，壁厚为50微米，长度为15cm)，因此血液流截面面积和管腔容积分别为1.986cm²和29.8cm³。因此，血液管腔容积将间歇地增加(4.55)(100)/29.8＝15.3％。因为这些毛细管没有弹性，且液体基本不可压缩，因此，这些估计容积振荡将几乎完全转变成压力波。利用血液运动粘性v＝0.03cm²/秒，对于Hemophan (r＝0.010cm)和AN69

(r＝0.012cm)透析器，相应Womeresley数r(2πF/v)^1/2分别为0.195和0.235。因为瞬时管腔容积变化较大和Womeresley数不可忽略，因此Poiseuille定理不能用于示例WAK。这与目前使用的大型透析机器不同，在该大型透析机器中，透析器中的流动为抛物面，因此处于稳定状态。因此认为Poiseuille定理可用于普通机器，但是不能用于示例WAK。

示例WAK同时泵送血液和透析液的脉动流(图22)。这两个流体流有半个循环的相位差，从而允许推-拉机构横过透析器隔膜和作用在吸附剂颗粒表面上。由示例双脉动泵产生的血液流量波有比由滚子泵产生的血液流量波更高的幅值和频率。这有利于使得沿透析器纤维的TMP的量和方向产生较大差异，并从根本上改变清除率以及在血液和透析液之间的物质传递。显然，由示例双槽道脉动泵横过隔膜产生的推拉机构可以明显提高透析器的性能。

由示例双槽道脉动泵产生的压力波表示不同和独特图形，它与在普通透析机器中看到的压力和TMP图形完全不同。通过我们的试验，发现在血液和透析液以及时间轨迹之间有TMP(横过隔膜的压力)的脉动变化图形。相反，在目前的透析机器中没有该脉动变化性能，其中TMP与时间无关。还有，我们注意到枢轴点(当血液和透析液压力线交叉时，TMP＝0)通过示例脉动流而大大向右偏移(即主要从血液向透析液对流)。

通过透析器的溶质清除率

图26A和26B表示了由WAK或普通滚子泵产生的脉动流形成了比稳定流动更高的清除率。图27和28证明示例WAK泵的清除率值与由滚子泵在相同平均流速下产生的清除率值相当。前者表示由AN69透析器产生的结果，后者是F3

透析器。

还有，即使示例双槽道脉动泵提供与当前滚子泵相同的有效溶质清除率，但是它通过较小的9伏电池而高效工作，而普通滚子泵需要与提供110或220伏的电输出口连接。而且，示例双槽道脉动泵的重量可以在300和450克之间，而普通滚子泵将重8至12倍。

物质传递性能

由于脉动流的固有波动，在该系统中的任何物质传递可以认为是非稳定状态。这意味着不使用通常的Fick第一定理，

N = - D \frac{dC}{dr} - - - (4)

人们将使用Fick第二定理，它的简化形式是

- (\frac{&PartialD; N}{&PartialD; r}) = (\frac{&PartialD; C}{&PartialD; t}) = D \frac{&PartialD; (\frac{&PartialD; C}{&PartialD; r})}{&PartialD; r}

对于柱形几何形状例如空心纤维，而

= D [\frac{1}{r^{2}} \frac{r^{2} \frac{&PartialD; C}{&PartialD; r}}{&PartialD; r}] - - - (5)

对于球形几何形状例如在吸附剂颗粒中。

在这些方程式中，d和

分别是简单和局部差分符号，N是重量通量[质量/面积/时间]，D是扩散系数[平方长度/时间]，C是浓度[质量/容积]，而r是(径向)扩散距离[长度]。Fick第二定理包含瞬态-对流-浓度变化。D独立于环境或液体系统中的瞬态压力，但是它取决于在吸附剂床中的粉末/颗粒的孔隙结构。方程式(5)的第一部分是空心纤维透析器的理论分析的自然开始点，第二部分是用于在透析液再生系统中的吸附剂粉末和颗粒。不过，由于离子交换、渗透和滤除，吸附剂床引起更复杂的质量传输；因此它们根据经验来设计。

透析器性能

溶质清除率：显然，通过脉动流增加了透析器中的物质传递。增加物质传递的原因认为是有更大流体能量(即更大平均压力)、提高对流和扩散物质传递，并避免分子沟道作用和隔膜分层。还认为在透析液孔之间的负压梯度提高了超滤。

超滤：由透析器的制造商共同产生的曲线图表示了方程式(1)和(2)，但没有包括由于超滤而引起的对流效果。通过连续流对流物质传递估计该效果为至少3％，如下所示。

清除率＝在零UF时的清除率+0.46×UF (6)

在我们通过示例WAK的第一测试型号进行的前述动物研究中，平均清除率和超滤分别为24.6和1.67ml/min(100ml/hr)。因此，UF＝1.67ml/min和0.46×UF＝0.768ml/min，也就是0.768/24.6＝0.031或3.1％的清除率。

当只有连续流对流时将是这样。不过，由于流动的脉动特性，可以预期有高得多的对流物质传递百分比。沿透析器的TMP梯度方向的间歇变化表明示例CRRT装置实际上可以进行血透滤，因为这些变化将明确导致水和溶质穿过隔膜进行双向导流输送。

在吸附剂中的吸附效率

使用磷酸锆阳离子交换结构的示例吸附剂系统包含锆、磷、氧、氮和氢以及用于分解尿素的固定尿素酶/氧化铝粉。使用不同量的固定尿素酶(通常35-80微米，1.22gm/ml损失)和磷酸锆(通常25-45微米，1.22gm/ml损失)，测量直到达到饱和时所使用的吸附剂的量。使用非脉动或脉动(WAK泵)流，平均有效速度(流速除以截面面积)是与每固定量吸附剂抽取的尿素量相关的最佳参数。图29表示了脉动流增加了每克磷酸锆抽取的尿素量。

我们发现，当透析液的pH值优化至7.4时，结果是增加吸附剂能力。这可以解释为钠的大量吸附和由Na⁺对H⁺的早期替换/释放。这将解释在更低pH时的早期更低吸附，因为酸性可以明显降低氨的吸附。

动物研究

通过WAK的第一实施例的初始动物研究的结果在表2中概括，并与WAK的第二示例实施例获得的结果比较。肌酸酐清除率从25.1±2.3提高至40.9±2.3ml/min，且尿素清除率从24.1±2.4提高至39.8±2.7ml/min。外推每周Kt/V从通过第一示例WAK的6.9±1.9升高至通过第二示例WAK的7.7±0.5。

该清除率比普通透析机器的普通值高大约2，甚至对于每日透析比报导值高接近6。因此，第二示例WAK限定为在Gotch的直线std(Kt/v)＝8×sp(Kt/V)上。

根据上述试验和测试，已经发现与假设不同，脉动流在产生溶质的物质传递和清除率中优于稳定或连续流。示例WAK双槽道脉动泵产生更高的峰值血液流量以及与当前泵类似的清除率，该当前泵太重，能量效率太低，和太笨重，不能成为可佩戴装置的一部分。相反，示例WAK泵较轻，且它的较小尺寸和几何形状(见图14和15的示例尺寸)能够进行佩戴。在示例双槽道脉动泵的脉动过程中的TMP变化以及脉动的更高幅值将产生很高的物质传递速率，主要通过对流。因此，示例WAK提供血透滤，而不是纯粹血透析。在血液和透析液脉动之间的半循环差异、幅值和TMP的变化频率(由示例双槽道脉动泵产生)产生通过透析器隔膜的“推-拉”流。示例双槽道泵的脉动流提高了与吸附剂接触的透析液的表面速度，从而进一步提高了由吸附剂吸附的溶质量。保持在7.4的透析液pH与不保持透析液pH相比提高了吸附效率。高通量隔膜和更大透析器表面提高了示例WAK的性能，而并不增加笨重性或重量。该结果进一步表明本发明实施例可以是选择用于优化ESRD病人护理的装置，从而提供一周168小时的高清除率透析。还可以消除目前对每天间歇透析的后勤要求和简化后勤问题，并有希望降低成本、提高生活质量和降低ESRD病人的死亡率。

上述发明可以有多种变化和实施例。尽管只在附图中表示和在前述详细说明中介绍了本发明的特定实施例，但是应当知道，本发明并不局限于所述实施例，而是可以在不脱离由下面的权利要求提出和确定的本发明范围的情况下进行附加改造、变化和替换。因此，应当知道，本发明的范围包含所有这些结构，并只由下面的权利要求来限定。

Claims

1.双槽道脉动泵，包括：

双槽道泵盒，该双槽道泵盒有第一槽道和第二槽道，所述双槽道泵盒的各槽道包括：

可压缩的蠕动管，所述蠕动管有输入端和输出端；

处于输入端的输入阀，所述输入阀包括：输入O形环；输入球，该输入球抵靠所述输入O形环，以便阻止流体通过所述输入阀回流；以及输入弹簧部件，当蠕动管压缩时，该输入弹簧部件使所述输入球定位成抵靠所述输入O形环，当所述蠕动管能够进行解压缩时，所述输入弹簧部件允许所述输入球离开所述输入O形环，并允许流体向前流过所述输入阀，所述输入弹簧部件包括：

外部环，该外部环有第一直径；

内部环，该内部环有小于所述第一直径的第二直径；以及

至少两个但不超过三个的辐条，该辐条从所述内部环沿径向延伸至所述外部环；所述内部环能够相对于与所述外部环的轴线垂直地延伸的平面而横向运动；以及

处于所述输出端的输出阀，所述输出阀包括：输出O形环；输出球，该输出球抵靠所述输出O形环，以便阻止流体通过所述输出阀回流；以及输出弹簧部件，当蠕动管解压缩时，该输出弹簧部件使所述输出球定位成抵靠所述输出O形环，当所述蠕动管压缩时，所述输出弹簧部件允许所述输出球离开所述输出O形环，并允许流体向前流过所述输出阀；以及

泵马达部分，该泵马达部分包括：第一振荡推动部件，用于使第一槽道中的所述蠕动管压缩和解压缩；以及第二振荡推动部件，用于使第二槽道中的所述蠕动管压缩和解压缩，所述双槽道泵盒可拆卸地安装在所述泵马达部分上。

2.根据权利要求1所述的双槽道脉动泵，其中：所述双槽道泵盒尺寸小于0.72英寸高、3.82英寸长和1.7英寸宽，各测量值加减百分之50。

3.根据权利要求1所述的双槽道脉动泵，其中：所述双槽道脉动泵尺寸为9.7×7.1×4.6cm，且重量小于400克加减50％。

4.根据权利要求1所述的双槽道脉动泵，其中：当流体流过所述输入阀时，所述内部环是所述球的稳定器。

5.一种可完全佩戴的人工肾(WAK)装置，包括：

血液回路；

透析液回路；

双槽道脉动泵，该双槽道脉动泵包括：

用于泵送血液使其通过所述血液回路的第一槽道和用于泵送透析液使其通过所述透析液回路的第二槽道，各所述第一槽道和所述第二槽道包括：

可压缩的蠕动管，所述蠕动管有输入端和输出端；

外部环，该外部环有第一直径；

内部环，该内部环有小于所述第一直径的第二直径；以及

单个电马达和传动装置，它交替使所述第一槽道中的蠕动管和所述第二槽道中的蠕动管进行压缩和解压缩；所述透析液回路、所述血液回路和所述双槽道脉动泵都完全由所述用户佩戴。

6.根据权利要求5所述的可完全佩戴的人工肾(WAK)装置，其中：所述双槽道脉动泵提供在15和100ml/min脉动之间的、流过所述血液回路的血液流速。

7.根据权利要求5所述的可完全佩戴的人工肾(WAK)装置，其中：所述双槽道脉动泵提供在第一和第二槽道中的交替脉冲，该交替脉冲的相位相差180度。

8.根据权利要求5所述的可完全佩戴的人工肾(WAK)装置，其中：所述双槽道脉动泵能够在所述血液回路中泵送从0至350ml/min的血液。

9.根据权利要求5所述的可完全佩戴的人工肾(WAK)装置，其中：所述双槽道脉动泵能够在所述透析液回路中泵送从0至350ml/min的透析液。

10.一种可完全佩戴的人工肾(WAK)装置。包括：

血液回路；

透析液回路；

双槽道脉动泵，该双槽道脉动泵包括：

用于泵送血液使其通过所述血液回路的第一槽道和用于泵送透析液使其通过所述透析液回路的第二槽道，所述第一槽道和所述第二槽道提供异相的泵循环；所述第一槽道包括：

可压缩的蠕动管，所述蠕动管有输入端和输出端；

处于输入端的输入阀，所述输入阀包括：输入球座；输入球，该输入球抵靠所述输入球座，以便阻止流体通过所述输入阀回流；以及输入弹簧部件，当蠕动管压缩时，该输入弹簧部件使所述输入球定位成抵靠所述输入球座，所述输入弹簧部件包括：

外部环，该外部环有第一直径；

内部环，该内部环有小于所述第一直径的第二直径；以及

至少两个但不超过三个的辐条，该辐条从所述内部环沿径向延伸至所述外部环；所述内部环能够相对于与所述外部环的轴线垂直地延伸的平面而横向运动；当所述蠕动管能够进行解压缩时，所述输入弹簧部件允许所述输入球离开所述输入球座，并允许流体向前流过所述输入阀；以及

处于所述输出端的输出阀，所述输出阀包括：输出O形环；输出球，该输出球抵靠所述输出O形环，以便阻止流体通过所述输出阀回流；以及输出弹簧部件，当蠕动管解压缩时，该输出弹簧部件使所述输出球定位成抵靠所述输出O形环，当所述蠕动管压缩时，所述输出弹簧部件允许所述输出球离开所述输出O形环，并允许流体向前流过所述输出阀。

11.根据权利要求10所述的可完全佩戴的人工肾(WAK)装置，其中：第一和第二泵循环的相位相差180度。

12.根据权利要求10所述的可完全佩戴的人工肾(WAK)装置，还包括：透析器，所述透析器在所述血液回路中和在所述透析液回路中，这样，血液和透析液沿相反方向通过透析器。

13.根据权利要求10所述的可完全佩戴的人工肾(WAK)装置，还包括：pH控制系统，该pH控制系统使透析液的pH值保持在预定pH。

14.根据权利要求10所述的可完全佩戴的人工肾(WAK)装置，其中：所述可完全佩戴的人工肾装置提供血透滤，而不纯粹提供血透析。