CN104470554A - 用于透析装置中的超滤控制的相对泵校准 - Google Patents

Abstract

控制单元(30)被布置成控制透析流体分配系统(12)，其包括两个容积泵(P1，P2)和透析仪(13)。控制单元(30)可操作在校准模式下，以建立绕过透析仪(13)并在泵(P1，P2)之间延伸的旁通流动路径，并在第一和第二校准速度下操作泵(P1，P2)，以例如基于在透析流体分配系统(12)中测得的压力或流体液位来平衡泵(P1，P2)产生的流量。控制单元(30)基于第一和第二校准速度来确定泵(P1，P2)的行程容积之间的关系。控制单元(30)还可操作在处理模式下，以建立在第一和第二泵(P1，P2)之间通过透析仪(13)延伸的主流动路径，并基于第一和第二泵(P1，P2)的行程容积之间的关系来控制它们在各自的处理频率下操作，从而在透析仪(13)中产生所选的超滤速率。

Description

用于透析装置中的超滤控制的相对泵校准

技术领域

本发明涉及一种用于控制与透析相关的超滤的技术，并特别涉及一种用于校准一个或更多容积泵的技术，所述容积泵用于将透析流体泵送通过透析装置中的透析仪。

背景技术

在治疗慢性肾功能衰竭时，通过机械装置净化和处理血液的各种方法被用来代替健康肾脏的功能。这类方法的目的是抽取流体并从血液中除去物质，并且它们还可以涉及向血液添加流体和物质。这样的净化和处理可以通过将透析流体泵送经过血液过滤单元(通常表示透析仪)而进行，其中经过半透膜输送流体和物质。经由膜的扩散传质在血液透析(HD)中占主导位置，而血液滤过(HF)主要使用经由膜的对流传质。血液透析滤过(HDF)是这两种方法的结合。

透析仪中流体的取出，也被称为超滤，由被泵出透析仪的用过的透析流体与被泵入透析仪中的新鲜透析流体之差给出。由于在透析处理期间大量透析流体暴露于透析仪中的膜，因而需要对超滤进行精确控制。以血液透析为例，在处理时段期间，通常有大约200升的透析流体通过透析仪。在处理时段期间超滤液的目标量通常为约2至3升，并且可能需要用只有0.1至0.2升数量级的最大偏差来控制。因此，在这个示例中，超滤可能需要用相对于透析流体的总流量的大约1：1000的最大误差来控制。

有多种不同的用于实现透析装置中超滤的精确控制的现有技术。

US4267040公开了一种具有被动均衡设备的透析装置。该均衡设备由两个腔室构成，每个腔室由可移位的(displaceable)元件再分隔，并具有用于新鲜透析流体的入口线和连接到用过的透析流体的排出口的出口线。由控制单元驱动和切换的截止阀被布置在入口和出口线中。泵设置在透析仪与均衡设备之间以传送透析流体。该均衡设备以如下方式操作：通过入口线的截止阀的适当切换，新鲜的透析流体从透析流体源交替供应到两个均衡腔室。同时，新鲜的透析流体从另一均衡腔室的已填充的空间供应给透析仪。来自透析仪的用过的透析流体被泵入同一均衡腔室的第二空间，然后用过的透析流体从该第二空间进入出口。均衡设备和透析仪之间围成的液体回路的部分就像一个封闭的、恒定容量的系统。透析仪中的超滤，即从透析仪膜的血液侧到透析流体侧通过的流体量，由被连接为用于控制从系统取出流体的一个专用过滤泵控制。

配备有此类型的均衡设备的透析装置具有许多缺点。一个缺点是，均衡腔室的切换可能产生使正在接受透析的病人以及护理员感到不适的可听见的噪音。可听见的噪声可能在诊所环境以及在家庭环境中尤其不希望出现。另外，控制切换的截止阀随时间的推移将受到明显的机械负荷，并且可能由于磨损和疲劳而开始泄漏透析流体。任何这样的泄漏将在所得的超滤中产生错误。更进一步地，专用过滤泵中的错误将对超滤的精度有明显影响，并且可能有必要采取措施来谨慎地控制和监督过滤泵的操作。

在这种背景下，DE69007342公开了一种用于校准过滤泵的技术，该过滤泵是具有用于置换透析流体的转子或隔膜的容积泵。该泵配备有发出脉冲的脉冲发生器，该脉冲表示转子的特定旋转角度或隔膜的特定移位，并且对应于特定的透析流体量。在正常的操作中，过滤泵的流量(flow rate)通过航位推算(dead reckoning)，即通过计算发出的脉冲数并应用脉冲数与泵送的液体量之间已知的对应关系来确定。这种对应关系是在校准过程中确定的，在该校准过程中泵送的液体进入具有精确已知容量的贮液器中。通过对发出的脉冲数计数以便填充贮液器，可以确定发出的脉冲数与泵送的液体量之间的对应关系。

现有技术还包括US4747950，其被设计为均衡由上游泵产生的流入透析仪中的透析流体与由下游泵产生的流出透析仪的透析流体，并通过从透析仪的上游或者下游的一位置抽取受控量的透析流体来实现超滤。除了上游和下游泵之外，所公开的透析流体供给系统包含大量的泵，并涉及系统中的不同容器之间和之内透析流体的复杂分布。为了保证均衡流量(flow)而实施校准过程，其中透析仪被暂时旁路，使得透析流体从上游泵通过校准腔室泵送到下游泵。校准腔室具有允许透析流体的液位被目视检查的观察管。上游泵的流量与下游泵的流量相关地被控制，直到透析流体的液位在观察管中保持恒定液位。

通过均衡新鲜的透析流体和用过的透析流体的流量而进行超滤控制的其它技术例如从US2012/0193290、US2011/0132838、US2008/0105600、US2002/0088752、US2012/0279910和US2010/0016777得知。

控制透析期间的超滤的另一个方法是在透析流体供给系统中透析仪的上游安装一个或多个泵以及在透析仪下游安装一个或多个泵，并相对控制上游和下游泵的流量以达到期望的超滤速率。这种类型的控制需要精确且连续地测量流入和流出透析仪的透析流体的流量，并且一个或多个高级流量计安装在透析流体供给系统中以提供该信息。根据US4585552已知一种能够连续测量流入和流出透析仪的透析流体之间的差的流量计的一个例子。基于这种方法的透析装置可以产生比使用均衡设备的透析设备明显更少的可听见噪声。另外，由于基于一个或多个流量计的读数来控制超滤，因此超滤可以基本上不受透析流体供给系统中泄漏的影响，只要(多个)流量计正确操作即可。然而，具有所要求的准确度和精度的流量计可能是相当昂贵和复杂的。同样至关重要的是，流量计应当在使用很长一段时间后仍能正确工作。用于在这种情况下校准流量计的技术例如从US6331252和US2012/0145615得知。

现有技术还包括US2007/0243990，其与超滤控制无关，公开了一种血液分离系统，其中血液从供体取出，被引到血液成分分离装置(例如离心机)，该血液成分分离装置收集一个或多个血液成分(如红血细胞、白血细胞、血小板或血浆)，而其余部分返回到供体。US2007/0243990提出了一种用于相对校准血液分离系统中的对泵的校准过程。在校准过程期间，泵被交替激活，使得一个泵被操作为使得贮液器中的流体液位从初始液位起增大，然后其它泵被操作以将流体液位降低回贮液器中的初始液位。泵与泵之间的泵容积比由填充和清空贮液器时各个泵执行的行程次数给定。泵容积比被声称为对于捐赠过程的有效性和效率的增加有用。另一种用于在血浆过滤和/或血小板分离的血液分离情况下进行相对泵校准的技术从US4769001已知。

发明内容

本发明的目的是至少部分地克服现有技术中的一个或多个局限性。

一个目的是提供一种控制透析装置中的超滤的替代技术。

另一个目的是提供一种控制透析装置中的超滤的简单、准确和健壮的技术。

还有一个目的是能够实现静音透析装置。

一个或多个这些目的以及可能从下面的描述进一步呈现出的目的至少部分地由根据独立权利要求的透析装置、校准透析流体分配系统的方法、计算机可读介质以及控制单元来实现，其实施例由从属权利要求限定。

本发明的第一方案是一种透析装置，包括：透析仪；透析流体分配系统，其被连接用于与所述透析仪流体连通，并包括第一泵和第二泵，所述透析流体分配系统可被操作为选择性地建立在所述第一泵和所述第二泵之间经由所述透析仪延伸的主流动路径，以及绕过所述透析仪并在所述第一泵和所述第二泵之间延伸的旁通流动路径；以及控制单元，电连接到所述透析流体分配系统，并可操作以控制所述第一泵和所述第二泵各自的频率，其中所述第一泵和所述第二泵被配置为通过以各自的频率重复排出透析流体的各自行程容积来产生各自的流量。所述控制单元被配置为在校准模式下，操作所述透析流体分配系统以建立所述旁通流动路径，控制所述第一泵在第一校准频率下操作以及所述第二泵在第二校准频率下操作，以平衡由所述第一泵和所述第二泵产生的流量，并基于所述第一校准频率和所述第二校准频率来确定代表所述第一泵和所述第二泵的行程容积之间关系的相对校准数据。所述控制单元还被配置为在处理模式下，操作所述透析流体分配系统以建立所述主流动路径，并基于所述相对校准数据来控制所述第一泵和所述第二泵在各自的处理频率下操作，从而在所述透析仪中产生所选的超滤速率。

第一方案基于如下认识：如果泵的行程容积之间的关系已知，则能够改进对透析仪中超滤速度的控制。因此，第一方案涉及在确定或估计泵的实际行程容积之间关系的意义上，用于相对校准透析流体分配系统中的泵的技术。该相对校准实现简单，因为它仅涉及建立旁通流动路径，然后控制第一和第二泵以平衡由泵产生的透析流体的流量。泵是容积泵，其被配置为通过以各自的频率重复排出透析流体的各自行程容积来产生各自的流量。利用这种类型的泵，泵的行程容积之间的关系可以基于各个泵的流量平衡时它们的频率而确定。

校准模式期间流量的平衡可以通过控制单元基于安装在透析流体分配系统中的相对简单、可靠和便宜的流量差计的输出信号来实现。流量差计可以例如被实施为压力传感器，该压力传感器通过测量与旁通流动路径流体连通连接的腔室中的透析流体的液位的液位传感器，或通过测量流入这种腔室或从这种腔室流出的透析流体的流量的流量计来测量旁通流动路径中的流体压力。人们意识到，腔室的确切容量对于泵的相对校准精度来说并不重要。

第一方案还涉及通过基于在相对校准中所确定的行程容积之间的关系建立主流动路径并设定泵的频率，在透析仪中产生所选的超滤速率的技术。与用于控制超滤的现有技术相比，第一方案能够通过设定各个泵的频率，在处理模式下直接并精确地控制泵之间的流量差。这意味着可以摒弃非常高级、复杂且昂贵的流量计以及有噪声、复杂且昂贵的平衡设备。由此，第一方案能够简化透析装置的设计。在没有平衡腔室和高级流量计时，也可以增加透析装置的鲁棒性。另外，第一方案的透析装置可以在任何时间切换到校准模式，以重新校准泵的行程容积之间的关系。因此，通过第一方案，透析装置可以补偿泵的行程容积中的变化或漂移。在没有平衡设备时，透析装置可被设计成产生明显更少的可听噪音。

然而应当强调，如果需要，本发明也可与用于测量透析流体的流量的常规高级流量计或用于平衡从透析仪流出和流入透析仪的透析流体的流动的常规平衡设备结合使用。

还应当指出的是，第一泵可以位于透析仪的上游或下游，从而第二泵位于透析仪的下游或上游。如本文所用的，“上游”和“下游”是指相对于透析流体在主流动路径中流动的方向。

第一方案的透析装置可被操作为通过直接设定位于主流动路径中透析仪上游和下游的泵的处理频率，使得由泵产生的流量之间的差等于所选超滤速率来控制透析仪中的超滤。可替代地，第一方案的透析装置可被操作为通过设定泵的处理频率使得它们的流量是平衡的，并通过控制连接到透析仪的主流动路径的专用过滤泵以产生等于所选的超滤速率的流量，来控制透析仪中的超滤。

在一个实施例中，所述控制单元还被配置为在校准模式下，将所述相对校准数据存储在电子存储器中，用于后续在所述处理模式中由所述控制单元取出。

在一个实施例中，所述控制单元还被配置为在所述处理模式下，将预定的额定行程容积分配给所述第一泵并设定所述第一泵的处理频率以基于所述预定的额定行程容积产生透析流体的第一流量，并假定所述第二泵的行程容积相对于所述预定的额定行程容积满足所述关系，设定所述第二泵的处理频率以产生透析流体的第二流量，所述第二流量与第一流量相差所选的超滤速率。所述控制单元可被配置为设定所述第一泵和所述第二泵的处理频率，使得所述第一流量或第二流量之一等于从所述透析仪流出或进入所述透析仪的透析流体的所选流量，并且控制单元可进一步配置为接收代表从所述透析仪流出或进入所述透析仪的透析流体的所选流量的第一设定值和代表所选的超滤速率的第二设定值。

在一个实施例中，所述控制单元被配置为在所述处理模式下根据如下等式设定所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)的处理频率：

$\left\{\begin{array}{c}n1=\frac{Q1}{{S1}_n}\\ n2=\frac{Q2}{{S1}_n}\·\frac{{n2}_c}{{n1}_c}\end{array}\right.$

其中n1是所述第一泵的处理频率，Q1是由所述第一泵产生的透析流体的第一流量，S1_n是分配给所述第一泵的额定行程容积，n2是所述第二泵的处理频率，Q2是由所述第二泵产生的透析流体的第二流量，n1_c是第一校准频率，且n2_c是第二校准频率，并且其中Q1和Q2之间的绝对差等于所选的超滤速率。

在一个实施例中，所述第一泵和所述第二泵的行程容积之间的所述关系等于所述第一校准频率和所述第二校准频率之间关系的倒数。

在一个实施例中，所述透析流体分配系统还包括流量差计，所述流量差计被配置为产生代表由所述第一泵和所述第二泵产生的流量之间的差的输出信号，其中，所述控制单元在所述校准模式下可操作为基于所述流量差计的输出信号来平衡由所述第一泵和所述第二泵产生的流量。

在一个实施例中，所述流量差计包括被布置成感测所述透析流体分配系统中所述透析流体的压力的压力传感器，并且其中，所述输出信号代表所述压力。

在一个实施例中，所述旁通流动路径被连接为与所述透析流体分配系统中的腔室流体连通，其中，所述流量差计包括液位检测器，所述液位检测器被布置为指示所述腔室中透析流体的至少一个液位，优选的是腔室中透析流体的液位范围，并且其中，所述控制单元可被操作为在所述校准模式下，通过产生由所述输出信号指示的所述腔室中透析流体的稳定液位来平衡所述第一泵和所述第二泵之间的流量。

在一个实施例中，所述液位检测器包括压力传感器，所述压力传感器被布置为感测所述透析流体分配系统中的压力，使得不变的压力指示所述腔室中透析流体的液位是稳定的。

在一种安装中，在所述校准模式期间，所述腔室的顶部包含气体并被密封，其中，所述压力传感器被配置为产生代表所述腔室中气体的压力的输出信号。所述压力传感器可被安装为与气体接触以直接测量气体的压力，或与透析流体接触以间接测量气体压力。在另一种安装中，压力传感器被连接到所述腔室，以便感测腔室中透析流体的流体静压。在后一种安装中，所述腔室的顶部可在校准模式期间与环境大气通气。

在一个实施方式中，所述压力传感器被布置为被包括在所述旁通流动路径和所述主流动路径两者中。由此，控制单元可以不仅在校准模式期间，而且在处理模式中使用压力传感器的输出信号，以例如使用校准函数(见下文)确定当前相对校准数据。

在一个实施例中，所述控制单元被配置为在所述校准模式下，操作所述第一泵和所述第二泵以平衡所述透析流体分配系统的不同工作点的透析流体的流量；为每个所述不同工作点确定相对校准数据；并产生将所述相对校准数据与所述不同工作点相关的校准函数；并且其中，所述控制单元被配置为在所述处理模式下，在所述透析流体分配系统的当前工作点，通过使用所述校准函数和所述当前工作点来获取当前相对校准数据；并基于所述当前相对校准数据来控制所述第一泵和所述第二泵以在各自的处理频率下操作，从而在所述透析仪中生成所选的超滤速率。在一个实施例中，所述控制单元被配置为基于压力传感器的输出信号来识别所述不同工作点和所述当前工作点，所述压力传感器被布置为感测所述透析流体分配系统中透析流体的压力。

在一个实施例中，所述控制单元可操作为验证所述校准函数。在验证中，所述控制单元被配置为操作所述透析流体分配系统建立所述旁通流动路径，控制所述第一泵和所述第二泵在所述透析流体分配系统的验证工作点平衡它们的流量，确定用于所述验证工作点的相对校准数据，并通过将所述用于验证工作点的相对校准数据与所述验证工作点的校准函数的输出值进行比较来验证所述校准函数。所述控制单元可被配置为基于所述用于验证工作点的相对校准数据与所述输出值之间的差而采取专用的动作，所述专用的动作包括启动报警以及调整校准函数中的至少一个。所述控制单元可被配置为通过将该差加到所述校准函数中来调整所述校准函数。

在一个实施例中，所述控制单元被配置成通过取出所述当前工作点的校准函数的当前输出值来获得所述当前相对校准数据，并为所述处理模式和所述校准模式之间的透析流体分配系统内的一个或多个估计或测得的压力差补偿所述当前输出值。在一个实施例中，一个或多个压力差与如下中的至少一个相关：所述第一泵的入口、所述第一泵的出口、所述第二泵的入口和所述第二泵的出口。在透析流体分配系统的一个总的实施方式中，所述第一泵位于主流动路径和旁通流动路径中第二泵的上游，所述第一泵的处理频率在处理和校准模式期间不变，且所选的超滤速率通过控制所述第二泵的处理频率而产生。在本实施方式中，在处理模式和校准模式之间所述第二泵的出口处的压力差可以由所选的超滤速率进行估计，和/或在处理模式和校准模式之间所述第一泵的入口处的压力差可以被估计为零，和/或在处理模式和校准模式之间所述第二泵的入口处的压力差可以被估计为零。当前输出值可以进一步根据所述第一泵所产生的流量的函数进行补偿。

在一个实施例中，所述控制单元被配置为在所述处理模式期间，操作源以通过将浓缩物加到水中而产生透析流体，所述浓缩物包含碳酸氢钠，以及其中，所述控制单元被配置为在所述校准模式期间，禁止将所述浓缩物加到水中。

在一个实施例中，所述控制单元在所述校准模式下，被配置为将各自预定的额定行程容积分配到所述第一泵和所述第二泵，分别在第一起始频率和第二起始频率操作所述第一泵和所述第二泵使得所述第一起始频率乘以所述第一泵的预定的额定行程容积基本上等于所述第二起始频率乘以所述第二泵的预定的额定行程容积，并修改所述第一起始频率和所述第二起始频率的至少一个，直至由所述第一泵和所述第二泵产生的透析流体的流量是平衡的。

在一个实施例中，所述第一泵和所述第二泵中的每个包括各自的脉冲发生器，所述脉冲发生器被布置成分别为被所述第一泵和所述第二泵排出的每个行程容积产生一个或多个脉冲，以及其中，所述控制单元在所述校准模式下被配置为将在测试期间由所述第一泵和所述第二泵生成的透析流体的流量平衡时由各自的脉冲发生器分别产生的第一数量的脉冲和第二数量的脉冲来代表所述第一校准频率和所述第二校准频率。在另一个实施例中，控制单元被配置为将由所述第一泵和第二泵产生的透析流体的流量平衡时所述第一泵和第二泵的各自的设定值代表所述第一和第二校准频率。

在一个实施例中，所述第一泵位于主流动路径中透析仪的上游，所述第二泵位于所述主流动路径中所述透析仪的下游。

在一个实施例中，所述第一泵和所述第二泵中的每个是膜片泵和活塞泵之一。

本发明的第二方案是一种操作透析流体分配系统的方法，所述透析流体分配系统包括第一泵和第二泵，所述第一泵和第二泵被连接为在所述第一泵和所述第二泵之间经由透析仪延伸的主流动路径上流体连通，其中，所述第一泵和所述第二泵被配置为通过以各自的频率重复排出透析流体的各自行程容积来产生各自的流量。所述方法包括校准过程和处理过程。所述校准过程包括：操作所述透析流体分配系统以建立绕过所述透析仪并在所述第一泵和所述第二泵之间延伸的旁通流动路径，控制所述第一泵以第一校准频率操作以及所述第二泵以第二校准频率操作，从而平衡由所述第一泵和所述第二泵产生的流量，以及基于所述第一校准频率和所述第二校准频率来确定代表所述第一泵和所述第二泵的行程容积之间的关系的相对校准数据。所述处理过程包括：操作所述透析流体分配系统以建立主流动路径，以及基于所述相对校准数据来控制所述第一泵和所述第二泵在各自的处理频率下操作，从而在所述透析仪中生成所选的超滤速率。

本发明的第三方案是包括程序指令的计算机可读介质，所述程序指令在由处理单元执行时适于执行根据第二方案的方法。

本发明的第四和第五方案涉及用于透析流体分配系统的控制单元，布置在透析装置中以通过透析仪泵送透析流体。所述透析流体分配系统包括第一泵和第二泵，所述第一泵和所述第二泵被连接为在所述第一泵和所述第二泵之间经由所述透析仪延伸的主流动路径上流体连通，其中，所述第一泵和所述第二泵被配置为通过以各自的频率重复排出透析流体的各自行程容积来产生各自的流量。

所述第四方案的控制单元包括：信号通信接口，用于连接至所述透析流体分配系统；以及信号处理器，可操作在校准模式和处理模式下，其中，所述信号处理器在所述校准模式下经由所述信号通信接口被配置为：操作所述透析流体分配系统以建立绕过所述透析仪并在所述第一泵和所述第二泵之间延伸的旁通流动路径；控制所述第一泵在第一校准频率下操作及所述第二泵在第二校准频率下操作，从而平衡由所述第一泵和所述第二泵产生的流量；以及基于所述第一校准频率和所述第二校准频率，确定代表所述第一泵和所述第二泵之间的行程容积的关系的相对校准数据；其中，所述信号处理器在所述处理模式下经由所述信号通信接口被配置为：操作所述透析流体分配系统以建立主流动路径；以及基于所述相对校准数据来控制所述第一泵和所述第二泵以在各自的处理频率下操作，从而在所述透析仪中生成所选的超滤速率。

第五方案的控制单元包括：用于操作所述透析流体分配系统以建立旁通流动路径的装置，所述旁通流动路径绕过所述透析仪并在所述第一泵和所述第二泵之间延伸的；用于控制所述第一泵在第一校准频率下操作及所述第二泵在第二校准频率下操作，从而平衡由所述第一泵和所述第二泵产生的流量的装置；用于基于所述第一校准频率和所述第二校准频率，确定代表所述第一泵和所述第二泵的行程容积之间的关系的相对校准数据的装置；用于操作所述透析流体分配系统以建立主流动路径的装置；以及基于所述相对校准数据来控制所述第一泵和所述第二泵在各自的处理频率下操作，从而在所述透析仪中生成所选的超滤速率的装置。

第一方案的上述任一实施例可适用于并实施为第二至第五方案的实施例。

根据下面的详细描述、所附的权利要求书以及附图，将体现出本发明的其它目的、特征、方案和优点。

附图说明

现在将参照所附的示意图更详细地描述本发明的实施例。在整个说明中，相同的附图标记用于标识相应的元件。

图1是根据实施例的用于超滤的系统的框图。

图2是通过图1的系统中的控制单元执行的校准模式的流程图。

图3示出在图2中的校准模式期间图1的系统的操作。

图4是通过图1的系统中的控制单元执行的处理模式的流程图。

图5示出在图4中的处理模式期间图1中的系统的操作。

图6是根据另一实施例的用于超滤的系统的框图。

图7是与基于压力的液位检测器相关联的校准腔室的侧视图。

图8-图9是根据另一实施例的用于超滤的系统的框图。

图10是将行程容积比与由图9的系统中的压力传感器测得的透析流体压力相关联的校准函数的曲线图。

图11示出作为处理校准的结果的对校准函数的调整。

图12是用于实现图11中的调整的过程的流程图。

图13是用于为校准与处理模式之间的压力变化补偿行程容积比的过程的流程图。

图14是本发明的实施例中使用的新鲜透析流体的源的框图。

具体实施方式

图1示出了用于超滤的系统10的实施例。该系统10可以包括在透析装置中。应当理解的是，只有与以下的说明相关的组件被表示在图1中，而其它组件在本领域技术人员能预见的范围内。该系统10包括血液回路11、透析流体回路12和透析仪13。该透析仪13是一种血液过滤单元，其通常具有由半透膜16分隔开的血液侧14和透析流体侧15。血液回路11连接到血液侧14的入口和出口。一个或多个泵(未示出)被布置在血液回路11中以从源(未示出)经由透析仪13泵送血液到容器(未示出)。如在现有技术中已知的，血液可以例如从对象的心血管系统泵送出并返回至该对象。透析仪13可以是用于血液透析的任何一种已知的透析仪，例如卷绕型透析仪、平板透析仪、空心纤维透析仪等。

透析流体回路12从新鲜透析流体源17延伸到用于用过的透析流体的容器或排出部18。透析流体回路12包括流体线布置，该流体线布置定义了连接到透析仪13的透析流体测15的入口的入口导管19、连接到透析仪13的透析流体侧15的出口的出口导管20、以及在入口导管19和出口导管20之间延伸的旁通导管21。第一泵P1(“上游泵”)被布置在入口导管19中以从源17泵送出透析流体，第二泵P2(“下游泵”)被布置在出口导管20中以朝向容器18泵送透析流体。第一和第二三通阀VV1、VV2被分别布置在入口导管19和出口导管20中，并连接到旁通导管21。第一阀VV1可操作为在第一泵P1和透析仪13之间，或者在第一泵P1和旁通导管21之间建立流体连通。第二阀VV2可操作为在透析仪和第二泵P2之间，或者在旁通导管21和第二泵P2之间建立流体连通。在下文中表示为校准腔室的腔室26布置为经由连接导管27与旁路导管21流体连通。液位检测器28被安装以产生表示校准腔室26中至少一个流体液位L的传感器信号C_L。液位检测器28可以是允许单点、多点或连续液位检测的任何常规的类型，例如超声波检测器、光学检测器、电容检测器、微波传感器、静压传感器、磁性浮子检测器等。在下面参照图7描述的具体实施例中，连续的液位检测是通过校准腔室26中的压力检测来实现的。

泵P1、P2为“容积泵”，这意味着每个泵被配置为通过反复排出透析流体的各自行程容积来产生给定的流量。容积泵本身是公知的，并且也被称为正排量泵。容积泵被配置成通过在泵室中捕获固定且明确限定容量的流体并通过由可移动的泵送元件(例如活塞或隔膜)强制(移位)该捕获量通过泵出口来驱动流体。可在图1的实施例中使用的容积泵包括往复泵，如柱塞泵和隔膜泵。容积泵的一个特性是它们具有明确限定的行程容积，而且容积泵的流量通过泵的频率(即由泵排出的行程容积的频率)来控制。在下文中，泵的“速度”与行程容积的频率是同义的。

每个泵P1、P2配备有各自的脉冲发生器SC1、SC2或与各自的脉冲发生器SC1、SC2相关联，该脉冲发生器SC1、SC2为被泵P1、P2排出的每个行程容积生成一个或多个脉冲。这种脉冲发生器是本技术中公知的，并且例如可以被实现为脉冲编码器或转速表。每个脉冲可对应于上述泵送元件的预定排量。如图1中指出的，脉冲发生器SC1、SC2被配置成生成指示泵P1、P2的操作过程中所生成的脉冲的各自的脉冲信号C_SC1、C_SC2。脉冲信号C_SC1、C_SC2可以由控制单元30(下方)或专用的泵控制器(未示出)使用，用于以本领域中公知的方式来反馈控制各个泵P1、P2的速度。在某些实施例中，如下面将进一步描述的，脉冲信号C_SC1、C_SC2也由控制单元30使用，用于相对校准第一和第二泵P1、P2的行程容积。

如所指示的，该系统10还包括电子控制单元30。该控制单元30具有用于电连接到透析流体回路12中的电敏元件的信号通信接口31。具体而言，控制单元30被操作为接收来自液位检测器28的传感器信号C_L和来自脉冲发生器SC1、SC2的脉冲信号C_SC1、C_SC2。该控制单元30还被操作为产生和输出用于控制泵P1、P2的操作的控制信号C_P1、C_P2以及用于控制阀VV1、VV2的切换的控制信号C_VV1,C_VV2。控制单元30可实施透析装置的其它功能，并且可以被包括以作为透析装置的控制系统的一部分。根据本发明的不同实施例，控制单元30可以是计算机，或者具有用于获取、处理和产生信号的合适硬件的类似数据处理设备。如图1所示，本发明的实施例可通过软件指令来实施，该软件指令提供在计算机可读介质上被设备30中的处理器32结合电子存储器33执行。计算机可读介质可以是有形的产品(例如磁介质、光盘、只读存储器、闪存等)或传播信号。

系统10可操作于处理模式或过程中，其中，控制单元30控制透析流体回路12产生通过透析仪13的透析流体侧15的透析流体流。在处理模式期间，泵P1、P2被设置为产生不同的流量，使得下游泵P2的流量超过上游泵P1的流量以透析仪13中期望的超滤速率。正如在背景技术部分中说明的，超滤速率(或UF速率)是透析仪13中发生的从血液移出流体的速率(rate)。在血液处理中，超滤通常表示从血浆中取出水的过程。血液通过透析仪13的血液侧14，并通过泵P1、P2之间的流量差而建立通过半透膜16的压力梯度。该压力梯度迫使流体通过膜16的细孔(pore)。该细孔从血浆中过滤电解质以及小型和中等尺寸的分子(高达20,000至30,000道尔顿(dalton))。

容积泵P1、P2以额定行程容积生产。然而，由于泵的制造和装配公差，各个泵的实际行程容积可能不同于额定行程容积。此外，例如由于积聚在泵室中的沉淀物或污物，或者由于泵送元件或泵室的磨损，行程容积可能在泵操作期间改变。根据泵的类型，行程容积还可能依赖于泵的入口和/或出口处的流体压力而变化。

即使泵P1、P2的实际和额定行程容积之间具有微小差异，也可能导致由泵P1、P2之间的流量差所产生的期望UF速率和实际UF速率之间存在大的偏差。这种敏感性将参照数值示例来说明。假设泵P1、P2的相同程度为，其额定行程容积为3.8毫升，但它们的实际行程容积与额定行程容积分别偏差-1％和+1％。还假设透析仪的透析流体入口流量的设定值为500毫升/分钟，并且期望的UF速率为500毫升/小时。使用额定行程容积来获得这一UF速率，泵P1的速度被设定为500/3.8＝131.58行程/分钟，泵P2的速度被设定为(500+500/60)/3.8＝133.77行程/分钟。然而，基于实际的行程容积，泵P1将生成131.58*3.8*1.01＝505.00毫升/分钟的流量，泵P2将生成133.77*3.8*0.99＝503.25毫升/分钟的流量。因此，实际的UF速率是(503.25-505.00)*60＝-105毫升/小时。这意味着，该系统将每小时泵送105毫升流体进入血液，而不是每小时从血液中移出500毫升液体。

人们意识到，UF速率的适当控制可能需要以非常严格的公差来制造泵P1、P2，这样实际的行程容积密切对应于额定行程容积。为了克服这个缺点，本发明的实施例采取在进行血液处理之前或者甚至在进行血液处理期间相对校准泵P1、P2的方法。为此，系统10被配置为可在校准模式或过程下操作，其中，通过泵P1、P2的巧妙控制并使用校准腔室26来确定泵P1、P2的实际行程容积之间的关系。校准模式由控制单元30实施，其基于传感器信号C_L生成专用的控制信号C_P1、C_P2、C_VV1、C_VV2并处理脉冲信号C_SC1、C_SC2以确定实际行程容积之间的关系。在下文中，泵P1、P2的实际行程容积分别表示为S1、S2，且泵P1、P2的额定行程容积分别表示为S1_n,S2_n。

校准模式100的实施例在图2的流程图中表示，并将在下文中进一步参考图3进行讨论。在第一步骤101中，阀VV1、VV2被控制以建立泵P1、P2之间的直接流动路径，即绕过透析仪12的流动路径。该旁通流动路径还与校准腔室26流体连通。在图3的示例中，阀VV1、VV2被控制以建立经由旁通导管21的入口和出口导管19、20之间的流体连通，同时封闭到透析仪13以及来自透析仪13的流体连通。由此，所有的新鲜透析流体将从源17通过旁通导管21泵送到容器18。在图3中，关闭的阀通道由实心三角形表示，打开的阀通道由空心三角形表示。在步骤102中，泵P1、P2被控制为生成校准腔室26中透析流体的稳定液位，如由传感器信号C_L所表示的。这意味着，泵P1、P2的流量是平衡的，即由泵P1所产生的流量基本上与由泵P2所产生的流量是相同的。虽然可以使用指示腔室26中的单点预定液位L的液位检测器28来平衡流量，但如果液位检测器28被布置为多点或连续液位测量，则通常便于进行平衡。在一个非限制性的例子中，给定泵P1、P2的额定行程容积S1_n、S2_n，泵P1、P2被首先设定为在起始频率下操作，该起始频率已知额定产生相同的流量。参考流量或起始频率可以是预定的，并在步骤102从存储器33取出。然后调节泵P1、P2中的一个泵或两个泵的频率，直到腔室26中的流体液位稳定。应当注意的是，腔室26中的流体液位的绝对位置并不重要。本领域技术人员认识到有许多基于液位信号C_L控制泵P1、P2以稳定腔室26中流体液位的可替代方法。

在步骤103中，当泵被操作以产生腔室26中的稳定流体液位时，确定各个泵P1、P2的当前速度。在下文中，将当前速度也表示为“校准频率”，并表示为n1_c、n2_c。在一个实施例中，控制单元30基于泵P1、P2的当前设定值来确定当前速度n1_c、n2_c。在替代实施例中，为了提高精度，控制单元30计数在预定的时间段内脉冲信号C_SC1、C_SC2中脉冲的数量，该数量对于两个泵P1、P2可以相同但不必相同。当前速度n1_c、n2_c可通过脉冲的相应计数或通过基于脉冲计数产生的频率值(例如，通过用脉冲计数除以各时间段)来表示。

在步骤104中，泵P1、P2通过计算它们的实际行程容积S1、S2之间的比率R来进行相对校准。这个操作背后的原理是，容积泵的被平衡的流量由下式给出：

n1_c·S1＝n2_c·S2   (1)

因此行程容积比R由下式给出：

$R=\frac{S1}{S2}=\frac{{n2}_c}{{n1}_c}---\left(2\right)$

在步骤105中，行程容积比R被存储在电子存储器(图1中的33)中，用于在后续系统10进入处理模式时被取出(见下文)。

如所述，图1中的系统10也可在处理模式中操作，其中在透析仪13中实现了期望的UF速率。处理模式200的一实施例表示在图4的流程图中，并将在下文进一步参考图5加以讨论。在第一步骤201中，阀VV1、VV2被控制为建立从泵P1经由透析仪13的透析流体侧15到泵P2的流动路径(“主流动路径”)，使得来自源17的所有新鲜透析流体通过透析仪13泵送，且所有用过的透析流体从透析仪13泵送至容器18。在图5的示例中，阀VV1、VV2被控制以建立入口和出口导管19、20与透析仪13之间的流体连通，同时关闭入口和出口导管19、20与旁通导管21之间的流体连通。在步骤202中，获得用于进入透析仪13中的透析流体的流量(表示主流量并由Q_MAIN表示)以及超滤速率(由Q_UF表示)的设定值。设定值Q_MAIN、Q_UF可以预先存储在存储器33中并且可以从存储器33中取出，或者它们可以通过与控制单元30或透析装置相关联的用户接口(未示出)而实时地获得。在步骤203中，在校准模式(图2)中例如从存储器33中或经由上述用户交互接口取出由控制单元30已确定的行程容积比R。在步骤204中，从存储器33取出上游泵P1的额定行程容积S1_n。在步骤205中，给定额定行程容积S1_n，上游泵P1的速度n1被计算并设定为产生等于主透析流量Q_MAIN的流量Q1，即

$n1=\frac{Q_1}{{S1}_n}=\frac{Q_{\mathrm{MAIN}}}{{S1}_n}---\left(3\right)$

因此，步骤205假定实际行程容积S1等于额定行程容积S1_n。如以下将示出的，即使这个假定通常不正确，并引入了由泵P1产生的透析流体的流量中的误差，但该误差对UF速率的影响通过在设定下游泵P2的速度时适当地使用行程容积比R而受到限制。在步骤206中，计算并设定下游泵P2的速度n2以实现泵P1、P2之间的流量差等于超滤速率Q_UF，其由在校准模式100中得到的实际行程容积S1、S2之间的关系给出并由行程容积比R表示。具体地说，下游泵P2应被设定为产生等于Q_MAIN+Q_UF的流量Q2。假设上游泵P1的实际行程容积是S1_n，则下游泵P2的实际行程容积S2被估计为：

${S2}_{\mathrm{est}}=\frac{{S1}_n}{R}---\left(4\right)$

基于该估计的行程容积S2_est，下游泵P2的速度n2被设定为：

$n2=\frac{Q_2}{{S2}_{\mathrm{est}}}=\frac{Q_{\mathrm{MAIN}}+Q_{\mathrm{UF}}}{{S2}_{\mathrm{est}}}=\frac{Q_{\mathrm{MAIN}}+Q_{\mathrm{UF}}}{{S1}_n}\·R---\left(5\right)$

在步骤206之后并如图5中的粗箭头所示，透析流体现将被泵送通过透析仪13的透析流体侧15，同时血液被泵送通过透析仪13的血液侧14。如图5中透析仪13中水平箭头所指示的，泵P1、P2之间的流量差将超滤液从血液抽取到透析流体中。

应当理解的是，在处理期间设定值Q_UF会变化，并且控制单元30将相应地控制下游泵P2的速度n2。在处理期间，设定值Q_MAIN通常保持不变，但当然它也可以根据需要而改变。

所得到的UF速率的精确度依赖于行程容积比R的精确度，而行程容积比R的精确度又取决于在校准模式100下在步骤103中确定的校准频率n1_c、n2_c的精确度。应注意，泵的相对校准独立于校准腔室26的体积。如上所述，当泵P1、P2中的一个的实际行程容积被设定为等于额定行程容积时，在步骤205中引入有意误差(deliberate error)。然而，如将在下面示出的，这种误差对最终得到的UF速率具有有限的影响。实际行程容积表示为S1＝S1_n*e1和S2＝S2_n*e2，其中e1、e2是实际和额定行程容积之间的差造成的相对误差。实际的UF速率Q_{UF_real}使用公式(5)和(3)由下式给出：

$Q_{\mathrm{UF}\_\mathrm{real}}=S2\·n2-S1\·n1={S2}_n\·e2\·\frac{Q_{\mathrm{MAIN}}+Q_{\mathrm{UF}}}{{S1}_n}\·R-Q_{\mathrm{MAIN}}\·e1---\left(6\right)$

另外，由于

$R=\frac{S1}{S2}=\frac{{S1}_n\·e1}{{S2}_n\·e2}---\left(7\right)$

可以重写公式(6)为：

Q_{UF_real}＝e1·(Q_MAIN+Q_UF)-Q_MAIN·e1＝Q_UF·e1   (8)

如所看到的，实际UF速率中所得到的误差与上游泵P1的实际和额定行程容积之间的相对差或误差成比例，该上游泵P1被假定为具有等于额定行程容积的实际行程容积。回到上面给出的数值例子，其中图1中泵P1、P2的实际行程容积分别与额定行程容积偏离-1％和+1％且所需的UF速率为500毫升/小时，实际的UF速率是500*0.99＝495毫升/小时，这明显好于在不使用本发明的校准情况下获得的-105毫升/小时的实际UF速率。应当注意的是，1％的行程容积误差仅仅是作为例子给出的，并且也可以接受明显更大的行程容积误差。

应当理解的是，图4是示例性实施例，并且许多替换和变型例是可以想到的。例如，该方法可以被修改以假设下游泵P2(而不是上游泵P1)的实际行程容积等于额定行程容积。在这种替代方案中，步骤204可以被修改为取出下游泵P2的额定行程容积S2_n，且步骤205-206可以被修改以根据n1＝Q_MAIN/(R*S2_n)和n2＝(Q_MAIN+Q_UF)/S2_n来计算速度。

在另一个变型例中，相反地，设定值Q_MAIN表示流出透析仪13的透析流体流量。本领域技术人员可以容易地使步骤205-206适应这一情况。在许多透析系统中期望的是，例如当源17被配置为通过将一个或多个浓缩物与水混合以制备透析流体时，维持来自源17的透析流体的恒定流。如果源17需要处理待输出的透析流体量中的瞬时变化时，这样的源17的复杂性可能增加。在这样的透析系统中，图5中的实施例可以是优选的，其中通过调节下游泵P2的速度而控制UF速率。

回到图2中的校准模式100，应当理解的是，行程容积比R＝n2_c/n1_c只是泵P1、P2的实际行程容积之间关系的许多可能表示中的一个。一般地，步骤104可以负责产生“相对校准数据”，其代表实际行程容积之间的关系。相对校准数据可以替代地由比率n1_c/n2_c给出，或者由在步骤103中确定的速度值n1_c和n2_c给出。

还可以想到的是，当在校准模式100中时，控制单元30执行步骤102-103以确定透析流体回路12的多个不同工作点的相对校准数据，例如行程容积比R，并且在步骤104中控制单元30在电子存储器33中存储校准函数，其中该校准函数可以被实现为相对校准数据和不同工作点的分别组合，或者为表示相对校准数据和不同工作点之间的函数关系的数学函数。如果已知实际行程容积在透析流体回路12的操作期间改变，则这样的变型例可能是有利的。例如，如果透析流体穿过相应的泵P1、P2中的泵送元件有泄漏流(例如，从各个泵的出口到入口的回流，或从入口到出口的反向回流)且如果该泄漏流随操作状况而变化，则实际行程容积可能会发生变化。泄漏流可以例如随相应的泵的入口和/或出口的流体压力而变化。为了抵消实际行程容积中的这种变化，控制单元30可以在步骤203中从存储器33中取出相对校准数据(例如，行程容积比R)，用于最接近于透析流体回路12的当前工作点的工作点，或者将当前工作点输入上述的数学函数。该工作点可以通过设定值和/或测量数据(例如设定值Q_MAIN或表示在一个或两个泵P1、P2的入口/出口处的流体压力的一个或多个测得的压力值)的任意组合来表示。在一个示例中，各个泵P1、P2的入口和出口之间的压力差被测量并用于表示透析流体回路12的工作点。在下面参照图10进一步描述的另一个示例中，工作点由在透析流体回路12中的透析流体的测得的压力来表示。

应当理解的是，控制单元30可在任何时间在校准模式下操作，例如在生产包括透析流体回路的透析机时，在定期维修时，在透析处理开始之前，在透析处理期间间歇性地，或在完成透析处理之后。每个校准模式都产生量化泵P1、P2的实际行程容积S1、S2之间关系的相对校准数据。

图6示出用于超滤的系统10的另一实施例。图6中的系统10与图1中的系统的不同之处在于校准腔室26的放置。腔室26被布置为经由连接导管27与上游泵P1和第一阀VV1之间的入口导管19流体连通。开/关阀VV3被布置在连接回路27中，以选择性地建立腔室26与入口导管19之间的流体连通。控制单元30被配置为生成用于控制阀VV3的开启和关闭的控制信号C_VV3。前述实施例、变型例和示例同样适用于图6中的实施例，不同在于：当在校准模式100期间在步骤101中建立旁通流动路径时，控制单元30操作阀VV3以打开连接导管27，并且当在处理模式200期间在步骤201中建立主流动路径时，操作阀VV3以关闭连接导管27。在变型例(未示出)中，可代替地，腔室26被连接为与第二阀VV2和泵P2之间的出口导管20流体连通。

图7示出液位检测器28的实施例，该液位检测器28通过感测校准腔室26中的压力而操作。这种液位检测器28能够产生表示腔室26中连续范围的流体液位的传感器信号C_L。液位检测器28包括压力传感器28A，其被安装以感测腔室26中透析流体上方的气体压力。在图示的示例中，腔室26的顶部通过出口导管29通气(vent)，且开/关阀VV4被布置在出口导管29中。控制单元30被布置成产生控制信号C_VV4以控制阀门VV4的开启和关闭。在液位感测期间，例如在校准模式100中，控制单元30关闭阀VV4以将气体(空气)限制在透析流体上方的空间中。由此，根据波义耳定律，气体压力将随着透析流体上方空间的体积而变化。因此，表示为传感器信号C_L的测得气体压力中的变化对应于流体液位的变化。在一个变型例中，出口导管29被省略，并且该腔室26被永久密封。

在替代实施例(未示出)中，压力传感器28A被代替地安装在校准腔室26的底部，以感测透析流体的流体静压力。如公知的，由于透析流体的增加的重量从上向下施加力，所以流体静压力与流体液位成比例地改变。为了减少透析流体上方的空间中气体压力变化的影响，该阀VV4可以被控制以在液位检测过程中打开。在一个变型例中，阀VV4被省略，且腔室26对环境大气打开。

图8示出用于超滤的系统10的又一实施例。除了用于在校准模式期间平衡泵P1、P2的流量的设备之外，图8中的系统10与图1中的系统相同。在图8中，腔室26和液位检测器28由压力传感器28A代替，该压力传感器28A被安装以生成表示旁通导管21中的透析流体压力的传感器信号C_L。应该认识到，当泵P1、P2的流量平衡时，压力传感器28A产生定常(time-invariant)的压力值。因此，图8中的系统可以根据图2中的流程图进行操作，区别在于：步骤102包括控制泵P1、P2以稳定由压力传感器28A测量的压力。在一个变型例(未示出)中，压力传感器28A代替地安装在泵P1与第一阀VV1之间的进气导管19中，或在第二阀VV2与泵P2之间的出口导管20之间。

由于透析流体是一种不可压缩的流体，所以在校准模式期间泵P1、P2的流量之间相对小的差异会在透析流体中产生大的压力。透析流体中过度的压力可能造成透析流体回路12中泵P1、P2、阀VV1、VV2、连接器、管路等的泄漏或损坏。因此，可能期望添加“柔性”到透析流体回路12中，即，透析流体回路12随着透析流体中压力的变化而被动地扩展和收缩的能力。这种柔性可通过定义导管19、20、21的管路来提供。但是，可以通过安装与透析流体回路12中的旁通流动路径流体连通的柔性腔室而实现更可控的柔性。通过确保柔性腔室部分填充有透析流体，泵P1、P2的流量之差将导致透析流体进入或离开该柔性腔室，从而减少透析流体回路12中出现过度压力的风险。本领域技术人员可认识到图1、图6和图7中所示的腔室26将提供透析流体回路12中的这种柔性。

图9示出用于超滤的系统10的另一实施例。图9中的系统不同于图8中的系统之处在于：提供了形成柔性腔室的腔室26，以及透析流体回路12中压力传感器28A的位置。该腔室26被安装在阀VV2与泵P2之间的入口导管19中，且压力传感器28A被布置成感测阀VV2与腔室26之间的入口导管19中的透析流体的压力。腔室26被密封以将气体(例如空气)限制在腔室26中透析流体上方的空间中。由此，由压力传感器28A测量的压力将大致对应于透析流体上方的空间中的气体压力。这意味着，压力传感器28A有效地形成液位传感器28，且传感器信号C_L反映出腔室26中透析流体的液位。因而应该认识到，根据图2中的步骤102，基于传感器信号C_L，可以平衡泵P1、P2的流量。本领域技术人员认识到，压力传感器28A可以位于沿旁通流动路径的与透析流体接触的任何位置，例如腔室26中，腔室26与泵P2之间的出口导管20中，旁通导管21中或泵P1和阀VV1之间的入口导管19中。可替代地，类似于图7，压力传感器28A可以被布置为与腔室26中的气体直接接触。类似地，腔室26可替代地被安装在旁路导管21中或泵P1与阀VV1之间的入口导管19中。

在本文所公开的所有实施例中，腔室26可以是在透析装置中用于另一目的已有腔室。这样的已有腔室可以在校准模式期间间歇地切换成与泵P1、P2之间的旁通流动路径流体连通。或者，腔室26可以永久地连接为与主流动路径和旁通流动路径两者流体连通。在一个示例中，腔室26是用于从透析流体中除去气体(如二氧化碳或空气)的装置的一部分。使用图9中的实施例作为示例，腔室26可以是安装在出口导管20中以去除可能被引入透析仪13中的透析流体中的气体的常规气体去除装置的一部分。如包括在这种气体去除装置中那样，腔室26包括在其顶部的通气孔(vent)，其被专用开/关阀(参见图7中的阀VV4)选择性地打开，用于除去积聚在腔室26中透析流体上方的气体。当在校准模式期间流量平衡时，任何这种阀被关闭，使得由压力传感器28A测量的压力表示腔室26中的气体压力，从而表示腔室26中透析流体的液位。

如上所述，控制单元30可以被配置为确定用于透析流体回路12的多个工作点的相对校准数据。假如腔室26的顶部被密封以将气体限制在透析流体上方的空间中，这些不同的工作点可以通过图7-图9所示的任意实施例中的压力传感器28A测量的不同压力，或通过图1和图6所示的任意实施例中的液位检测器28测量的不同液位给定。图10是在由图9的实施例中的压力传感器测得的三个不同压力(工作点)处，按照图2中的步骤101-104获得的行程容积比R的曲线图。每对工作点和行程容积比的值构成一数据点。通过改变泵P1、P2经由旁通流动路径产生的平衡流量建立不同的压力。在图10的示例中，由实线所指示的，曲线50已被拟合到数据点。在这个特定的示例中，行程容积比R随着压力的增加近似线性地减小。控制单元30可以被配置为在存储器33存储表示图10中的数据的校准函数。该校准函数可实现为使行程容积比R(或任何其它类型的相对校准数据)与压力值相关联的数据结构，例如表格。可替代地，校准函数可以被实现为线性或非线性地表示行程容积比R(或任何其它类型的相对校准数据)和测量的压力之间的实际或估计关系的数学函数。这种关系可以对应于图10中的曲线50。在图9的示例中，控制单元30可被操作为在处理模式期间也获取传感器信号C_L，并由此测量经由透析流体回路12泵送的透析流体的当前压力。具体地，在图4的步骤203中，控制单元30可基于当前压力来使用(access)校准函数50，以获得行程容积比R的对应值。然后，控制单元30例如根据图4中的步骤204-206，使用行程容积比R的这个值来设定泵P1、P2的速度。行程容积比R的这种适应(adaptation)可以在处理模式期间的任何时间间隔完成。该适应假定在校准模式和处理模式两者期间都可测量压力。因此，例如如图9所示，压力传感器28A适当地定位以包括在旁通流动路径和主流动路径两者中。

控制单元30可以被操作以在系统10的制造期间产生和存储校准函数，使得在随后处理模式200中操作系统10时可取出该校准函数。基于行程容积比R，为至少三个不同的压力相适应地生成校准函数，该三个不同的压力均匀分布在用于处理模式200的操作压力的正常范围内。控制单元30可以进一步被操作以执行校准模式100，用于在系统10的配置有变化的任何时候(例如在维修和维护期间)重新生成校准函数。重新生成的校准函数被存储在存储器33中。在下文中，校准函数的生成被称为“维护校准”。可以想到例如在每次处理的准备中起动系统10时更频繁地执行该维护校准。维护校准导致生成新的校正函数并将其存储在系统10(如存储器33)中。

在一个实施例中，控制单元30被配置成在每次处理的准备中以及可能在处理期间的一个或多个时间点执行校准模式100，用于验证系统10。在下文中，该验证过程被表示为“处理校准”。处理校准被执行用于验证所存储的校准函数是否适当地表示了系统10，并且如果需要，处理校准被执行用于更新被适当地实现为数学函数并存储在存储器33中的校准函数。维护校准和处理校准两者均涉及建立旁通流动路径，控制泵P1、P2以平衡它们的流量，并基于泵的速度来计算相对校准数据。处理校准不同于维护校准之处在于：它没有确定足够数量的数据点以完全重新生成校准函数，而是确定一个数据点或者至少只有几个不同的数据点，以用于基于现有的校准函数进行验证。由此，处理校准比维护校准更省时且处理效率更高。

用于执行处理校准的原理是：泵P1、P2的行程容积之间的关系可能在系统10的使用期间，例如由于泵P1、P2的磨损和老化、由源17供应的新鲜透析流体的压力变化、主流量Q_MAIN的变化、容器18的流动阻力变化等而改变。通常，影响各自的泵P1、P2的入口和出口处的压力的操作参数的任何变化可能引起行程容积比的变化。

在每次处理的准备中起动系统10时和/或在每次处理期间的一个或多个时间点处执行处理校准以确保所存储的校准函数代表系统10，这样可能有利的。这将增加UF控制的精度和鲁棒性。处理校准可通过预先安排或由控制逻辑请求或它们的组合来管理。这样的控制逻辑可以在系统10的一个或多个特定操作参数(如主流量Q_MAIN、新鲜透析流体的温度、UF速率Q_UF等)改变的任何时候启动处理校准。预先安排可包括早期处理校准(例如，处理进行了5-15分钟)，接着是后续处理校准之间的固定或增加的间隔。在处理过程中增加处理校准的数量可以是例如在儿科或急性治疗的情况下实现更高UF精度的一种选择。

在处理校准过程中，控制单元30为由腔室26(如果存在的话)中测得的压力或测得的液位所定义的验证工作点计算行程容积比R(相对校准数据)。然后，控制单元30从存储器33中取出校准函数，并调整校准函数的参数，使得其匹配于获得的数据点，即所计算出的行程容积比R和所测量的压力/液位。例如，如图11所示，由曲线50表示的所存储的校准函数可以被转换到垂直方向上，使得所获取的数据点55落在该曲线上。这样调整后的校准函数50'可以通过将偏移值加到校准函数50来产生，该偏移值被计算为验证工作点处计算出的比率R(即，通过处理校准得到的比率R)与验证工作点处的校准函数50的输出值之间的差。然后，控制单元30使用经调整的校准函数50'至少在随后的处理模式中用于UF控制。

在一个实施方式中，控制单元30将调整后的校准函数50'存储在存储器33中，以替换校准函数50。因此，在此实施方式中，基于当前压力来使用(access)调整后的校准函数50'以获得用于UF控制(参见图2中的步骤203)的行程容积比的相应值，且调整后的校准函数50'被假定为正确表示系统10，直到执行另一个维护校准，或直到通过未来的处理校准获得另一调整后的校准函数50'。在本实施方式中，处理校准将相对于最近的校准函数50、50'验证系统10，不管它是通过维护校准得到还是通过先前的处理校准得到。

在另一个实施方式中，控制单元30在存储器33中存储由最新的维护校准得到的校准函数50和由最新处理校准获得的调整后的校准函数50'两者。在本实施方式中，调整后的校准函数50'被临时用于在随后的处理模式中的UF控制(参见图2中的步骤203)，直到控制单元30启动另一处理校准或终止当前处理进程(session)。由最新的维护校准得到的校准函数50被用作主控(master)或基准，并且每次处理校准被实施以相对于这一校准函数50来验证系统10。同样地，在起动系统10时，控制单元30将取出校准函数50，并将其用于UF控制。

维护和处理校准进一步在图12中举例说明，其中所有步骤由控制单元30执行。在步骤300中，系统10被设定在校准模式下操作。在步骤301中，例如根据图2中的步骤101-104，在一些不同的压力处执行维护校准，并产生校准函数。在步骤302中，例如在存储器33中存储校准函数。一段时间后(图12中由虚线箭头指示)，执行处理校准。在图示的示例中，系统10在处理模式下操作(步骤303)，并被切换到校准模式(步骤304)，用于例如根据图2中的步骤101-103在压力传感器(图9中的28A)测得的当前压力处执行处理校准。处理校准(步骤305)的结果是产生用于当前压力的所计算出的行程容积比R，其定义了验证工作点。原则上，处理校准可以在由传感器28A测量的任何当前压力下执行。然而，在(多个)处理模式期间验证工作点与系统10的实际工作点相似或相同，以使得泵P1、P2在处理校准和处理模式期间在适度类似的条件下进行操作，这样可能是有利的。因此，控制单元30可以主动地控制一个或多个泵P1、P2来实现与之前的处理模式(参照步骤303)期间的压力(在传感器28A处)基本上相同的压力(在传感器28A处)。在一个实际的实施例中，考虑到至少对于源17的某些设计，可能期望避免Q_MAIN的瞬时变化，因而泵P1、P2被进一步控制以保持在之前的处理模式(参见步骤303)中使用的主流量Q_MAIN。

返回到图3中的流程图，在步骤306中从存储器33取出校准函数，然后在步骤307中使用步骤305中计算出的行程容积比R验证系统10。该验证可涉及计算上述偏移值，并将其与一个或多个阈值进行比较。在步骤308中，控制单元30根据步骤307中验证的结果而进行动作。例如，如果偏移值超过第一阈值，则控制单元30可以发出警报，并致使系统10进入故障安全状态。如果偏移值低于比第一阈值低的第二阈值，则控制单元30可避免调节所存储的校准函数。例如如关于图11所述，如果偏移值位于第一和第二阈值之间，则控制单元30可以调整校准函数并将调整后的校准函数存储在存储器中。在一变型例中，只有第一阈值用于验证，因此其旨在识别报警条件。在另一变型例中，只有第二阈值用于验证，因此其旨在识别调整校准函数的需要。在步骤308之后，除非已经识别出报警条件，否则控制单元30将返回到处理模式。如上面所指出的，步骤304-308可以在处理期间执行一次以上。

应当理解的是，如上述和图11所示使校准函数移位一偏移值通常可以提高UF控制的精度。在实践中，真正的校准函数可偏离移位的校准函数，尤其是在远离处理校准中使用的当前压力的压力下(参见图11中的数据点55)。此外，数据点55对于处理校准过程中存在于泵P1、P2的入口和出口处的压力而言是正确的。如果这些压力中的一个或多个在系统10在主流动路径和旁通流动路径之间进行切换时明显不同，则在处理过程中数据点并不完全正确，并且移位的曲线将不太准确。

在一个实施例中，通过作为系统10的一组操作参数的函数来计算补偿值，减小了由于改变校准和处理模式之间泵周围压力条件改变而产生的误差。该组操作参数估计当在校准和处理模式之间变化时泵P1、P2的入口和出口处压力的变化。这些操作参数的至少一部分可以在系统10中被测定，而其他操作参数可以根据系统10的设定值来估计。在下面的讨论中，上游泵P1的入口和出口处的压力分别表示为p₁和p₂，且下游泵P2的入口和出口处的压力分别表示为P₃和P₄。

可以使用下面的线性补偿函数：

R′＝R+(c_Δp1×Δp1)+(c_Δp2×Δp2)+(c_Δp3×Δp3)+(c_Δp4×Δp4)   (9)

在补偿函数中，R'是补偿比例，R是通过使用校准模式中得到的数据在处理模式下为当前压力获得的比率，差分参数Δp1,Δp2,Δp3和Δp4分别代表校准模式和处理模式之间压力p₁,p₂,p₃和p₄的差异，并且c_Δp1,c_Δp2,c_Δp3和c_Δp4是补偿因子。这些补偿因子可以根据经验确定或在理论上确定。该比率R可以以上面所述的任何方法来得到。因此，该比率R可以做为在校准模式期间已得到的校准函数50、50'的输出值。可选地，如果系统10被控制以使得在工作点(压力)在处理校准期间和在处理模式期间相同，则比率R可通过在当前压力下执行处理校准而得到。

在一个实施例中，系统10设置有压力传感器(未示出)，其测量所有的压力p₁,p₂,p₃和p₄。基于该数据，方程(9)为给定的比率R产生补偿比率R'。

在另一实施例中，进行假设以减少评估补偿函数的成本和复杂性。

一个假设可以是在校准和处理模式之间压力p₁是不变的，即：Δp1＝0。至少如果主流量Q_MAIN在这些模式中是相同的或类似的，这个假设是有效的。

另一假设是在校准和处理模式之间压力p₃是不变的。如上面所描述的，这个假设假定控制单元30在处理模式和校准模式(处理校准)之间(大致)保持相同的工作点。处理模式中的压力p₃是通过血液侧(透析仪13的入口和出口)上的压力以及透析流体侧上经过透析仪13的流动条件而管理(通过流量Q₁和Q₂)。只要主流量Q_MAIN和UF速率Q_UF在处理模式期间恒定，压力p₃将仅在超滤系数改变(例如作为凝结透析器的结果)而改变。还假设在处理模式期间压力p₃的变化将通过校准函数来补偿。在这些假设下，补偿函数不需要补偿压力差Δp₃。否则，因为压力p₃可由传感器28A的压力读数给出或者至少由传感器28A的压力读数估计出，因而Δp₃的补偿是直截了当的。

另一个假设是基于这样的事实：因为通过泵P2所产生的流体流量将随着UF速率Q_UF的大小而减小，从而降低泵P2下游的排出路径中的流动阻力，所以从处理模式切换到校准模式时压力p₄将减小。测试表明，压力差Δp₄与超滤密切相关。因此，假设在补偿函数中可以使用Q_UF来代替Δp₄。

总体而言，这些假设得到以下简化补偿函数：

R′＝R+(c_Δp2×Δp2)+(c_Δp4×Q_UF)   (10)

应当指出的是，在许多透析设置中UF速率Q_UF可以是较小的量。因此，该压力差Δp₄可能对比率R的精确度影响很小。在这种情况下，补偿函数不需要补偿该压力差Δp₄。

当应用补偿函数时，本申请人意外地发现，在设定值Q_UF和实际UF速率Q_{UF_real}之间可能仍然存在小误差。已经发现此UF误差与主流量Q_MAIN相关。因此，可以将相应的补偿项添加到根据公式(10)的补偿函数中：

R′＝R+(c_Δp2×Δp2)+(c_Δp4×Q_UF)+(c_MAIN×Q_main)   (11)

其中c_MAIN是经验确定的补偿因子。相应的补偿项可添加到根据公式(9)的补偿函数中。可认识到，对Q_MAIN的依赖性可替代地通过计算维护或处理校准中的比值R来克服，其中Q_MAIN与处理模式中的相同。

根据系统10的配置和操作，补偿函数可以不同于上面描述的示例。例如，多个压力差可以被包括在补偿函数的任何组合中，或者仅有一个压力差可被包括在内。此外，可设想比率R(或任何其它类型的相对校准数据)和(多个)压力差之间线性或非线性的其它函数关系。

将参照图13的流程图进一步描述补偿函数的使用，其中所有步骤都由控制单元30执行。系统10在处理模式下操作(步骤400)，并基于压力传感器的输出来测量或估计上游泵P1的出口处的压力p₂(步骤401)。该压力传感器没有在图中示出，但也可以布置成测量泵P1和第一阀VV1之间的入口导管19中的压力。在一个实施方式中(未示出)，压力传感器28A被连接为通过各自的控制阀与柔性腔室26和入口导管19两者流体连通。由此，压力传感器28A可被操作为由控制单元30选择性地打开这些控制阀中的一个来测量压力p₂和p₃中的任一个。这一实现方式节省了一个压力传感器的成本。随后，系统10设定为在校准模式下操作(步骤402)，再次测量或估计上游泵P1的出口处的压力p₂，并计算压力差Δp₂。还测量泵P2的入口处的压力p₃(步骤405)。从存储器中取出校准函数(步骤406)，并使用校准函数为测量的压力p₃获得比率R(步骤407)。如果不是已经可用的，则获取用于主流量Q_MAIN和UF速率Q_UF的设定值(步骤408)，并从存储器取出相关补偿因子(步骤409)。最后，在步骤410中，用公式(11)计算补偿后的行程容积比R'。

图14示出被配置为通过将浓缩物与水混合来制备新鲜透析流体的源17。块40是将水供给到调节块42的水入口，该调节块42可以被配置为将进来的水加热到预定的温度并从进来的水中除去气态物质，例如空气。经调节的水被提供给混合块44，该混合块44被配置为将水与从容器46、48供给的至少两种不同的浓缩物混合，以产生由泵P1泵送到入口导管19中的新鲜透析流体(见例如图1)。对于血液透析，浓缩物中的一个可含有碳酸氢钠NaHCO₃。测试已表明，在具有这种类型的源17的系统10中的维护校准期间测得的比率R略微不正确。在有效实验后，本申请人发现误差的原因是二氧化碳(CO₂)的流体/气体平衡过程。在碳酸氢钠配料开始前，泵之间的流动路径中实质上不存在CO₂。随着配料的开始，产生下面(简化)的反应：

NaHCO₃+CH₃COOH<-->CH₃COONa+H₂CO₃(l)+CO₂(l)

H₂CO₃(l)<-->CO₂(l)<-->CO₂(g)

这意味着，新鲜透析流体中的碳酸和CO₂将在气相中具有相应的平衡分压。是否实现该平衡分压取决于接触时间、接触表面和流动条件。当含有CO₂的新鲜透析流体进入柔性腔室26时，CO₂会从透析流体中释放，使其朝向CO₂的平衡分压移动。由此，顺应性气体质量(因而泵P1、P2之间的总压力)将增加，直至达到平衡。如果在校准模式期间压力控制是激活的，则泵P2将增加其旋转速度，以保持柔性腔室26中压力/液位的恒定。如果在达到平衡之前确定泵P2的速度n2_c，则计算出的行程容积比R将不正确。解决这个问题的一种方案是在维护校准过程中在每个压力设定点使用长的稳定时间。为了减少维护校准的总时间，控制单元30可以替代地被配置为在维护校准过程中禁止碳酸氢钠加入混合块44中。

虽然本发明已结合目前被认为是最实用和优选的实施例进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的实施例，相反地，其旨在覆盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效布置。

例如，用于超滤的系统可包括多于一个的上游泵和/或多于一个的下游泵。如本文中所描述的，通过建立成对上游和下游泵之间的旁通流动路径，并对每对上游和下游泵执行步骤102-105，可以为这些泵确定相对校准数据。

上游泵和下游泵是容积泵，并可以实施为柱塞泵或隔膜(膜)泵。应当理解的是，上游泵和下游泵可具有不同的额定行程容积。上游泵和下游泵也有可能具有不同的设计或类型。

本领域技术人员也认识到，存在使用压力传感器或液位传感器来在校准模式期间平衡泵的流量的替代方式。例如，图1中的液位传感器28可以由在透析流体回路12被设定为建立旁通流动路径时测量连接导管27中透析流体的流量的简单流量传感器来代替。控制单元30可以调整一个或两个泵P1、P2的频率，直到流量计的输出信号表示连接导管27中的流量是零。

即使可以使用压力传感器28A既识别柔性腔室(compliance chamber)26中的不变液位又确定代表系统10的工作点的压力，但也可以由用于确定液位和压力的单独设备来实现系统10。如上面所指出的，工作点的压力不需要在柔性腔室26的位置处确定，但原则上可以在透析流体回路12内的任何位置确定。如果在泵P1与阀VV1之间的入口导管19中测量压力，则通过用p₃代替p₂且用Δp3代替Δp2来修改公式(9)-(11)。还应当注意，如果设定值Q_MAIN表示流出透析仪13的透析流体的流量且UF速率通过调整上游泵P1的速度来控制，则公式(9)-(11)也适用。此外，可注意到，该柔性腔室26可以替代地位于与第一阀VV1上游的入口导管19的流体连通。

在前面的描述中，控制单元30通过利用在校准模式下获得的相对校准数据，设定上游泵和下游泵之间的速度，来专门控制UF速率，以实现上游泵和下游泵之间流量的期望差。在一个替代实施例中，控制单元30利用在校准模式下获得的相对校准数据将上游泵和下游泵的流量设定为相等，并通过操作专用UF泵(“过滤泵”)来控制UF速率，该UF泵连接到下游泵P2与透析仪13之间的出口导管20中，就像本领域中众所周知的且在背景技术部分中描述的那样。还可以设想，将控制单元30配置为通过控制单独的UF泵以及控制上游泵和下游泵之间的流量差的组合来设定UF速率。

Claims (31)

1.一种透析装置，包括：

透析仪(13)；

透析流体分配系统(12)，其被连接用于与所述透析仪(13)流体连通，并包括第一泵(P1；P2)和第二泵(P2；P1)，所述透析流体分配系统(12)可被操作为选择性地建立在所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)之间经由所述透析仪(13)延伸的主流动路径，以及绕过所述透析仪(13)并在所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)之间延伸的旁通流动路径；以及

控制单元(30)，电连接到所述透析流体分配系统(12)，并可操作以控制所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)各自的频率，其中所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)被配置为通过以各自的频率重复排出透析流体的各自行程容积来产生各自的流量；

其中，所述控制单元(30)被配置为在校准模式下，操作所述透析流体分配系统(12)以建立所述旁通流动路径，控制所述第一泵(P1；P2)在第一校准频率下操作以及所述第二泵(P2；P1)在第二校准频率下操作，以平衡由所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)产生的流量，并基于所述第一校准频率和所述第二校准频率来确定代表所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)的行程容积之间关系的相对校准数据；以及

其中，所述控制单元(30)被配置为在处理模式下，操作所述透析流体分配系统(12)以建立所述主流动路径，并基于所述相对校准数据来控制所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)在各自的处理频率下操作，从而在所述透析仪(13)中产生所选的超滤速率。

2.根据权利要求1所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)还被配置为在所述处理模式下，将预定的额定行程容积分配给所述第一泵(P1；P2)并设定所述第一泵(P1；P2)的处理频率以基于所述预定的额定行程容积产生透析流体的第一流量(Q₁)，并假定所述第二泵(P2；P1)的行程容积相对于所述预定的额定行程容积满足所述关系，设定所述第二泵(P2；P1)的处理频率以产生透析流体的第二流量(Q₂)，所述第二流量(Q₂)与第一流量(Q₁)相差所选的超滤速率。

3.根据权利要求2所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)被配置为设定所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)的处理频率，使得所述第一流量和所述第二流量(Q₁，Q₂)之一等于从所述透析仪(13)流出或进入所述透析仪(13)的透析流体的所选流量。

4.根据权利要求3所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)还被配置为接收代表从所述透析仪(13)流出或进入所述透析仪(13)的透析流体的所选流量的第一设定值(Q_MAIN)和代表所选的超滤速率的第二设定值(Q_UF)。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)被配置为在所述处理模式下根据如下等式设定所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)的处理频率：

$\left\{\begin{array}{c}n1=\frac{Q1}{{S1}_n}\\ n2=\frac{Q2}{{S1}_n}\&CenterDot;\frac{n{2}_c}{{n1}_c}\end{array}\right.$

其中n1是所述第一泵(P1；P2)的处理频率，Q1是由所述第一泵(P1；P2)产生的透析流体的第一流量，S1_n是分配给所述第一泵(P1；P2)的额定行程容积，n2是所述第二泵(P2；P1)的处理频率，Q2是由所述第二泵(P2；P1)产生的透析流体的第二流量，n1_c是第一校准频率，且n2_c是第二校准频率，并且其中Q1和Q2之间的绝对差等于所选的超滤速率。

6.根据任一前一权利要求所述的透析装置，其中，所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)的行程容积之间的所述关系等于所述第一校准频率和所述第二校准频率之间关系的倒数。

7.根据任一前一权利要求所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)还被配置为在所述校准模式下，将所述相对校准数据存储在电子存储器(33)中，用于后续在所述处理模式中由所述控制单元(30)取出。

8.根据任一前述权利要求所述的透析装置，其中，所述透析流体分配系统(12)还包括流量差计(28；28A)，所述流量差计(28；28A)被配置为产生代表由所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)产生的流量之间的差的输出信号，其中，所述控制单元(30)在所述校准模式下可操作为基于所述流量差计(28；28A)的输出信号来平衡由所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)产生的流量。

9.根据权利要求8所述的透析装置，其中，所述流量差计(28；28A)包括被布置成感测所述透析流体分配系统(12)中所述透析流体的压力的压力传感器(28A)，并且其中，所述输出信号代表所述压力。

10.根据权利要求8或9所述的透析装置，其中，所述旁通流动路径被连接为与所述透析流体分配系统(12)中的腔室(26)流体连通，其中，所述流量差计(28；28A)包括液位检测器(28)，所述液位检测器(28)被布置为产生指示所述腔室(26)中透析流体的至少一个液位的输出信号，并且其中，所述控制单元(30)可被操作为在所述校准模式下，通过产生由所述输出信号指示的所述腔室(26)中透析流体的稳定液位来平衡所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)之间的流量。

11.根据权利要求10所述的透析装置，其中，所述液位检测器(28)被配置为指示所述腔室(26)中透析流体的液位范围。

12.根据权利要求10或11所述的透析装置，其中，所述液位检测器(28)包括压力传感器(28A)，所述压力传感器(28A)被布置为感测所述透析流体分配系统(12)中的压力，使得不变的压力指示所述腔室(26)中透析流体的液位是稳定的。

13.根据权利要求12所述的透析装置，其中，在所述校准模式期间，所述腔室(26)的顶部包含气体并被密封，其中，所述压力传感器(28A)被配置为产生代表所述腔室(26)中气体的压力的输出信号。

14.根据权利要求9或13所述的透析装置，其中，所述压力传感器(28A)被布置为被包括在所述旁通流动路径和所述主流动路径两者中。

15.根据权利要求12所述的透析装置，其中，所述压力传感器(28A)连接到所述腔室(26)，以便感测所述腔室(26)中的透析流体的流体静压。

16.根据任一前述权利要求所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)被配置为在所述校准模式下，操作所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)以平衡所述透析流体分配系统(12)的不同工作点的透析流体的流量；为每个所述不同工作点确定相对校准数据；并产生将所述相对校准数据与所述不同工作点相关联的校准函数；并且其中，所述控制单元(30)被配置为在所述处理模式下，在所述透析流体分配系统(12)的当前工作点，通过使用所述校准函数和所述当前工作点来获取当前相对校准数据；并基于所述当前相对校准数据来控制所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)以在各自的处理频率下操作，从而在所述透析仪(13)中生成所选的超滤速率。

17.根据权利要求16所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)被配置为基于压力传感器(28A)的输出信号来识别所述不同工作点和所述当前工作点，所述压力传感器(28A)被布置为感测所述透析流体分配系统(12)中透析流体的压力。

18.根据权利要求16或17所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)可操作为验证所述透析流体分配系统(12)，其中，所述控制单元(30)被配置为操作所述透析流体分配系统(12)建立所述旁通流动路径，控制所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)在所述透析流体分配系统(12)的验证工作点平衡它们的流量，确定用于所述验证工作点的相对校准数据，并通过将所述用于验证工作点的相对校准数据与所述验证工作点的校准函数的输出值进行比较来验证所述透析流体分配系统(12)。

19.根据权利要求18所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)被配置为基于所述用于验证工作点的相对校准数据与所述输出值之间的差而采取专用的动作，所述专用的动作包括启动报警以及调整校准函数中的至少一个。

20.根据权利要求19所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)被配置为通过将该差加到所述校准函数中来调整所述校准函数。

21.根据权利要求16-20中任一项所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)被配置成通过取出所述当前工作点的校准函数的当前输出值来获得所述当前相对校准数据，并为所述处理模式和所述校准模式之间的透析流体分配系统(12)内的一个或多个估计或测得的压力差补偿所述当前输出值。

22.根据权利要求21所述的透析装置，其中，一个或多个压力差与如下中的至少一个相关：所述第一泵(P1)的入口、所述第一泵(P1)的出口、所述第二泵(P2)的入口和所述第二泵(P2)的出口。

23.根据任一前述权利要求所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)被配置为在所述处理模式期间，操作源(17)以通过将浓缩物加到水中而产生透析流体，所述浓缩物包含碳酸氢钠，以及其中，所述控制单元(30)被配置为在所述校准模式期间，禁止将所述浓缩物加到水中。

24.根据任一前述权利要求所述的透析装置，其中，所述控制单元(30)被配置为在所述校准模式下将各自预定的额定行程容积分配给所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)，分别在第一起始频率和第二起始频率操作所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)使得所述第一起始频率乘以所述第一泵(P1；P2)的预定的额定行程容积基本上等于所述第二起始频率乘以所述第二泵(P2；P1)的预定的额定行程容积，并修改所述第一起始频率和所述第二起始频率的至少一个，直至由所述第一泵和所述第二泵(P1，p2)产生的透析流体的流量是平衡的。

25.根据任一前述权利要求所述的透析装置，其中，所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)中的每个包括各自的脉冲发生器(SC1，SC2)，所述脉冲发生器(SC1，SC2)被布置成分别为被所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)排出的每个行程容积产生一个或多个脉冲，以及其中，所述控制单元(30)在所述校准模式下被配置为，将在测试期间由所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)生成的透析流体的流量平衡时，由各自的脉冲发生器(SC1，SC2)分别产生的第一数量的脉冲和第二数量的脉冲来代表所述第一校准频率和所述第二校准频率。

26.根据任一前述权利要求所述的透析装置，其中，所述第一泵(P1)位于所述主流动路径中所述透析仪(13)的上游，且所述第二泵(P2)位于所述主流动路径中所述透析仪(13)的下游。

27.根据任一前述权利要求所述的透析装置，其中，所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)中的每个是膜片泵和活塞泵之一。

28.一种操作透析流体分配系统(12)的方法，所述透析流体分配系统(12)包括第一泵和第二泵(P1，P2)，所述第一泵和第二泵(P1，P2)被连接为在所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)之间经由透析仪(13)延伸的主流动路径上流体连通，其中，所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)被配置为通过以各自的频率重复排出透析流体的各自行程容积来产生各自的流量，所述方法包括校准过程和处理过程，其中，所述校准过程包括：

操作所述透析流体分配系统(12)以建立绕过所述透析仪(13)并在所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)之间延伸的旁通流动路径，

控制所述第一泵(P1；P2)以第一校准频率操作以及所述第二泵(P2；P1)以第二校准频率操作，从而平衡由所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)产生的流量，以及

基于所述第一校准频率和所述第二校准频率来确定代表所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)的行程容积之间的关系的相对校准数据；

其中，所述处理过程包括：

操作所述透析流体分配系统(12)以建立主流动路径，以及

基于所述相对校准数据来控制所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)在各自的处理频率下操作，从而在所述透析仪(13)中生成所选的超滤速率。

29.一种计算机可读介质，包括程序指令，所述程序指令在由处理单元执行时适于执行根据权利要求28所述的方法。

30.一种用于透析流体分配系统(12)的控制单元，布置在透析装置中以通过透析仪(13)泵送透析流体，其中，所述透析流体分配系统(12)包括第一泵和第二泵(P1，P2)，所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)被连接为在所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)之间经由所述透析仪(13)延伸的主流动路径上流体连通，其中，所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)被配置为通过以各自的频率重复排出透析流体的各自行程容积来产生各自的流量，所述控制单元包括：

信号通信接口(31)，用于连接至所述透析流体分配系统(12)；以及

信号处理器(32)，可操作在校准模式和处理模式下，

其中，所述信号处理器(32)在所述校准模式下经由所述信号通信接口(31)被配置为：操作所述透析流体分配系统(12)以建立绕过所述透析仪(13)并在所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)之间延伸的旁通流动路径；控制所述第一泵(P1；P2)在第一校准频率下操作及所述第二泵(P2；P1)在第二校准频率下操作，从而平衡由所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)产生的流量；以及基于所述第一校准频率和所述第二校准频率，确定代表所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)之间的行程容积的关系的相对校准数据；

其中，所述信号处理器(32)在所述处理模式下经由所述信号通信接口(31)被配置为：操作所述透析流体分配系统(12)以建立主流动路径；以及基于所述相对校准数据来控制所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)以在各自的处理频率下操作，从而在所述透析仪(13)中生成所选的超滤速率。

31.一种用于透析流体分配系统(12)的控制单元，布置在透析装置中以通过透析仪(13)泵送透析流体，其中，所述透析流体分配系统(12)包括第一泵和第二泵(P1，P2)，所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)被连接为在所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)之间经由所述透析仪(13)延伸的主流动路径上流体连通，其中，所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)被配置为通过以各自的频率重复排出透析流体的各自行程容积来产生各自的流量，所述控制单元包括：

用于操作所述透析流体分配系统(12)以建立旁通流动路径的装置(31，32)，所述旁通流动路径绕过所述透析仪(13)并在所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)之间延伸；

用于控制所述第一泵(P1；P2)在第一校准频率下操作及所述第二泵(P2；P1)在第二校准频率下操作，从而平衡由所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)产生的流量的装置(31，32)；

用于基于所述第一校准频率和所述第二校准频率，确定代表所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)的行程容积之间的关系的相对校准数据的装置(32)；

用于操作所述透析流体分配系统(12)以建立主流动路径的装置(31，32)；以及

用于基于所述相对校准数据来控制所述第一泵和所述第二泵(P1，P2)在各自的处理频率下操作，从而在所述透析仪(13)中生成所选的超滤速率的装置。