CN106573095B - 用于体外血液透析机的压力输出装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于感测流体处理系统中的流体压力的压力输出装置(POD)组件。该POD组件包括限定壳体内部的壳体和设置在壳体内部并将壳体内部分隔成流通室和压力感测侧的可移动隔膜。传感器端口与压力感测侧流体连通。入口端口和出口端口与流通室流体连通。入口端口和出口端口分别限定通过流通室的流通通道的入口和出口。凸台从壳体的内壁突出并延伸到流通通道中，以防止在流通室内在不同压力条件下阻塞流动。

Description

用于体外血液透析机的压力输出装置
技术领域
本申请要求享有依据35U.S.C.§119(e)的2014年9月26日递交的第62/056,122号美国临时专利申请的权益，其全部内容通过引用并入本申请。
本发明涉及用于在体外血液透析机中测量流体压力的压力输出装置。
背景技术
血液透析机通常监控体外血液回路内的压力，例如，来自包含血液-空气界面的血液室的压力。充气管将血液室连接至机器的压力端口。包含疏水薄膜的转换器保护器定位在血液室与压力端口之间。该薄膜向血液回路提供无菌屏障并且防止机器的血液污染，然而仍允许空气压力通过该薄膜并作用在机器内的压力转换器上。这种血液-空气界面系统的问题包括凝血、肝素剂量因素、污染以及不精确的压力测量。空气与血液的接触引起凝血，这会在部分血液回路中聚集，从而降低治疗效果。在治疗期间，凝血有时还需要替换透析器。为了减少透析过程中的凝血，通常给予患者施用一定剂量的肝素，该剂量足以允许充足的治疗时间，然而在治疗终止之前要使患者的凝血因子恢复到正常水平。肝素的使用增加了治疗成本并且增大了危险性失血的可能性。转换器保护器中的疏水薄膜非常薄，而且有时使得透析机上的压力监控回路出现血液污染。当这种情况发生时，在机器再次使用之前，机器的受到污染的部分必须进行清洁和消毒。有时在透析期间，在血液回路中的突然的压力变化或者在压力端口连接处的空气泄漏使得血液浓度到达转换器保护器中的疏水薄膜。血液与薄膜的接触阻塞了通过薄膜的空气通道，这可抑制或防止压力传递到透析机的转换器。这种状况可减少机器对压力变化的响应时间，或者可完全地防止压力监控。
发明内容
根据本发明一个或多个实施例，提供了一种包括压力输出装置的液体处理回路。该回路可以是包括压力测量装置的体外血液透析回路，其有助于许多功能。该压力测量装置可将血液回路压力传递至体外血液处理机的压力端口，例如，在没有将血液回路暴露至空气中的情况下传递至血液透析机。在压力相关的故障状态期间，该装置可使得血液流过装置的血液侧的危险限制的潜在可能性降至最低。该装置可以精确地连通动脉压力，例如，在高达8000英尺的高度处在0到-300mmHg的范围内。该装置可以精确地连通静脉压力，例如，在高达8000英尺的高度处在0到500mmHg的范围内。该装置可以防止血液透析机上的压力监测电路的血液污染。此外，该装置可以防止血液回路的污染。
本发明的压力输出装置(POD)组件，可以在血液透析期间，沿着并且在体外回路例如透析机的动脉和静脉管线中放置和使用。POD组件提供用于将体外回路压力传送到体外回路的压力监测端口，例如，传递至血液透析机的端口的无空气系统。每个POD组件具有两个由弹性隔膜彼此隔离的腔室。每个腔室可以是半透明的。血液可以流过腔室中的一个，在此称作POD组件的流通侧或者腔室。在第二腔室中可以包含一定量的空气。当血液流过POD组件的流通侧时，正或负回路压力使隔膜移位。隔膜的相应位移压缩或膨胀了在血液透析机中的隔膜和压力转换器之间的空气体积，因此该容积的空气处于流体连通中。随着空气体积的变化，所产生的压力将由压力转换器检测。POD组件还保护压力转换器免于接触血液，并且在界面处对血液回路提供无菌屏障。使用本发明的POD组件消除了对通常的转换器保护器的需要，包括对疏水膜的需要。因此，本发明还减少了上述的与使用通常的转换器保护器相关联的问题。
POD组件的流通侧具有两个端口，入口端口和出口端口。每个端口可被溶剂粘合至体外回路中的柔性导管，例如聚氯乙烯(PVC)导管。导管端口便于血液流过装置的流通侧或腔室。流通侧还具有内部菱形凸台特征，其防止隔膜阻塞在压力相关的故障状态期间可能会引起溶血的血流。
POD组件中的第二腔室在此称作POD组件的压力感测侧。压力感测侧具有单一端口，也被称作传感器端口，其可以被溶剂粘合至柔性导管。柔性导管可通过鲁尔接头附接至血液透析机的压力监控端口。POD组件中的两个腔室可设计成具有内部容积以便于精确输出动脉压力，例如，即使在高于海平面高达8000英尺的高度处，精确输出0到-300mmHg范围内的动脉压力和从0到500mmHg的静脉压力。可以使用其它设计或容积来实现任何合适的和/或期望的压力感测范围，无论是用于感测动脉压力，静脉压力或任何其它类型的流体压力。大气压力和腔室容积可以与用于压力输出的操作范围直接相关，并且在极端条件下，例如超过8000英尺的高度，可以使用定制的或修改的腔室容积。
附图说明
通过参考附图可以更全面地理解本发明，附图旨在说明而不是限制本发明。
图1A为根据本发明的一个或多个实施例的沿压力输出装置(POD)中部的横截面侧视图，示出了被配置为测量动脉血液回路压力的POD组件以及定位在0mmHg处的POD组件隔膜。
图1B为图1A中示出的POD组件的横截面侧视图并且指示隔膜在动脉血液回路中压力下降时的方向移动。
图1C为图1A和图1B中示出的POD组件的横截面侧视图，但是在其中隔膜定位于最负的可精确测量的动脉压力处，即在-300mmHg的负大气压力之下处。
图2A为根据本发明的一个或多个实施例的沿压力输出装置(POD)中部的横截面侧视图，其中POD组件被配置为测量静脉回路中的正压力并且POD组件隔膜定位在0mmHg处。
图2B为图2A中示出的POD组件的横截面侧视图并且指示POD组件隔膜在静脉血液回路中压力升高时的方向移动。
图2C为图2A和图2B中示出的POD组件的横截面侧视图，但是在其中隔膜处在由施加最大静脉压力所造成的位置。
图3示出根据本发明的一个或多个实施例的动脉POD组件和静脉POD组件在血液透析机的体外回路中的位置。
图4A为根据本发明的一个或多个实施例的组装的POD(也被称为POD组件)的顶部左侧透视图。
图4B为图4A中示出的POD组件的帽盖的顶部左侧透视图。
图4C为根据本发明的一个或多个实施例可以使用的并可在图4A中示出的POD组件中使用的隔膜的顶部左侧透视图。
图4D为在图4A中示出的POD组件的底座的顶部左侧透视图，并且根据本发明的一个或多个实施例显示了一个凸台，该凸台断开了穿过POD组件的流通室的流动路径。
图4E为俯视图4D示出的POD组件底座的俯视图。
图5为根据本发明的一个或多个实施例可在POD组件底座形成的示例性凸台的放大图。
图6A为根据本发明的一个或多个实施例的动脉POD组件的横截面侧视图，并且示出了在治疗开始时的POD组件的隔膜位置。
图6B为在图6A中示出的部分6B的放大图，示出了隔膜的铰链细节，并且显示了POD组件部件的彼此接合。图。
图6C为在图6A中示出的动脉POD组件的横截面端视图。
图6D为在图6A中示出的部分6D的放大图，显示了POD组件隔膜中的两个铰链断口中的一个的细节。
图7A为根据本发明的一个或多个实施例的静脉POD组件的横截面侧视图，并且示出了在治疗开始位置处的POD组件隔膜以及由隔膜铰链和铰链断口造成的隔膜中的凸起。
图7B为在图7A中示出的静脉POD组件的横截面端视图。
图8A为在图7A和图7B中示出的静脉POD组件的横截面侧视图，但是其压力处在接近0mmHg处，并且显示在图7A和图7B中出现的凸起已经被移位。
图8B为在图8A中示出的静脉POD组件的横截面端视图。
图9A为根据本发明的一个或多个实施例的动脉POD组件的横截面侧视图，并且示出了由于压力故障状态，POD组件隔膜在组件底座底部的凸台周围部分变形。
图9B为在图9A中示出的动脉POD组件的横截面侧视图。
图10A为在图9A中示出的POD组件的横截面侧视图，并且还显示了尽管有压力故障状况，底座和凸台如何提供无阻塞的血流路径。
图10B为在图10A中示出的动脉POD组件的横截面端视图，但是其处于压力故障状态。
图11A为根据本发明的又一实施例的POD组件的底座的顶部透视图。
图11B为在图11A中示出的POD底座的横截面的侧视图。
图11C为在图11A中示出的POD底座的横截面的端视图。
图11D为根据本发明的一个实施例的组装的POD的横截面的左侧透视图，并且包括在图11A至图11C中示出的POD底座。
图11E为在图11D中示出的POD组件的横截面的端视图。
图12A为根据本发明的又一实施例的POD组件的横截面的左侧透视图。
图12B为在图12A中示出的POD组件的横截面的端视图，但是其中POD组件被配置用于动脉测量并且显示处在零(0)动脉压力处。
图12C为在图12A中示出的POD组件的横截面的端视图，并且也在图12A中示出，其中的POD组件被配置用作静脉POD组件并且隔膜显示处在零(0)静脉压力处。
图13是根据本发明的又一个POD组件的横截面的端视图，其被配置成感测动脉压力，并且包括显示为处在零(0)动脉压力之下的伸缩隔膜。
图14是根据本发明的又一个实施例的POD组件的横截面的侧视图，其被配置为感测动脉压力，并且包括显示为零(0)动脉压力的伸缩隔膜。
图15为在图14中示出的压力POD组件的横截面的端视图，但是显示了隔膜的两个可选的起始位置，包括如果POD组件被配置为动脉压力POD组件时将被使用的上部位置，并且包括如果POD组件被配置为静脉压力POD组件时将被使用的下部位置。
具体实施方式
图1A至图1C是根据本发明的一个或多个实施例的组装的压力输出装置(POD)的横截面侧视图，并且布置成测量动脉回路中的血压。POD组件12包括组装在一起的帽盖14、隔膜16和底座18。例如，血液导管可通过溶剂粘合连接至POD组件的流通侧或腔室上的入口端口38和出口端口40。传感器端口42设置在帽盖14中，并且导管可通过例如溶剂粘合来连接以形成血液透析机的传感器端口42与压力转换器端口之间的连通。为了简化起见，各自的导管未在图1A至图2C中示出。
图1A示出了用于动脉回路的处于初始，起始位置处的隔膜16。POD组件12被布置以测量负压，即低于大气压的压力。图1A中的隔膜16显示定位于0mmHg处。如图1B所示，随着POD组件12流通室中的压力开始降低，隔膜16朝着箭头P所示的方向向流通室移动。
图1C显示了隔膜16处于可以精确地输出最负动脉压力的位置，例如，在-300mmHg处。当隔膜16处于图1C所示的位置时，POD组件的压力感测侧表现出用于精确测量的最大体积，并且POD组件通过传感器端口42施加负压，该负压被连通至血液透析机中的压力转换器。通常，流通室、压力感测侧以及动脉POD组件的更多细节结合以下图4A至图6D的描述来提供。
图2A至图2C是根据本发明的一个或多个实施例的POD组件的侧截面图，并且布置为测量静脉回路中的血压，即布置为测量正血压。图2A示出了静脉POD组件120，其由组装在一起的帽盖114、隔膜116以及底座118构成。相对于图1A至图1C中示出的用于标记POD组件12的部件的附图标号，不同数字的附图标号被用于标记POD组件120的部件。可以理解的是，完全相同的部件可以用于动脉POD组件或静脉POD组件，并且在两种配置之间仅隔膜的初始位置可以不同。相应地，可以提供一组两个POD组件，并且通过隔膜的合适定位，其中一个POD组件可被配置并用来测量动脉压力而另一个POD组件可被配置并用来测量静脉压力。可以提供一组两个POD组件，在该组中隔膜已经被分别定位在动脉POD组件和静脉POD组件的初始或起始位置。
POD组件120的底座118包括到POD组件的流通室的入口端口138和出口端口140。帽盖114可包括在POD组件的压力感测侧上的传感器端口141。通常，流通室、压力感测侧以及静脉POD组件的更多细节结合以下图7A至图10B的描述来提供。
图2A示出了处于0mmHg在初始，起始位置处的隔膜116，并且其被配置为测量静脉压力。当由于血液流过POD组件120的流通室而导致的血液回路中的压力增加时，隔膜116朝着图2B中箭头P所示的方向向帽盖114移动。隔膜116朝着帽盖114的移动压缩POD组件120的压力感测侧的空气，从而增加了从压力感测侧的通过传感器端口141到血液透析机中的静脉压力转换器的流体连通中的气体的压力。图2C显示了隔膜116以最大精确可测量静脉压力推动帽盖114的内表面并与帽盖114的内表面齐平。可以对POD组件120的压力感测侧中的空气量做出调整，以避免使隔膜116到达图2C中示出的极限位置。将空气或者气体喷注入压力感测侧，或者与压力感测侧连通的流体连通可以用于定位隔膜116。
图3为用于施用血液透析的体外血液回路300的示意图。第一动脉导管302将血液从患者运送至动脉POD组件12，例如，在图1A至图1C中示出的POD组件12。连接至动脉POD组件12的传感器端口的压力导管306将压力输出从POD组件12引导至血液透析机的动脉压力端口(未示出)。血液流动通过POD组件12的流通室进入血液泵308，例如，蠕动血液泵。血液通过导管310从血液泵308移动至透析器314。沿着导管310设置了与导管310流体连通的注射泵312。注射泵312可以是肝素泵并且可以配置为将肝素注射入血液回路300。为了简化起见，透析液导管和透析液回路未被示出连接至透析器314。
离开透析器314的血液流经另外一段导管进到静脉POD组件120，例如，在图2A至图2C中示出的静脉POD组件120。与POD组件120的传感器端口流体连通的压力导管316将压力输出运送至血液透析机的静脉压力端口(未示出)。虽然图3示出了用于动脉POD组件12和静脉POD组件120的示例性位置，应该理解的是，POD组件可以被布置在沿着血液回路300的不同位置处。在一或多个实施例中，静脉POD组件120被直接连接至透析器314的输出上。在图3中，动脉POD组件12和静脉POD组件120都以与水平方向相反的垂直方向示出，这可以有助于防止POD组件内空气泡的积聚和捕俘。
流经静脉POD组件120的流通室的血液流出POD组件120并且沿着另外一段运导管的被运送到空气阱和空气检测器318。沿着从空气阱和空气检测器318到达患者的静脉回流导管322布置了空气检测器夹320，可以在空气阱和空气检测器318在回血管即导管322中检测到空气泡的情况下停止向患者返回血液。
如在图4A至4E中所示，根据本发明的一个或多个实施例提供了POD组件12。POD组件12包括帽盖14、隔膜16以及底座18。隔膜16可包括热塑性弹性体。隔膜16可被粘接、摩擦配合、包覆成型或者以其它方式接触到帽盖14上或者与帽盖14接触。帽盖14可用例如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、另一种热塑性材料例如聚碳酸酯等类似材料注塑成形。底座18也可以由例如ABS、聚碳酸酯或任何其它合适的热塑性材料注塑成形。每个帽盖14、隔膜16和底座18可以独立地三维打印。底座18可以用被压缩在底座18与帽盖14之间的一部分隔膜16被超声波焊接到帽盖14，以沿着POD组件12的边缘20形成气密密封。如在图4C中所示，隔膜16具有由两个铰链断口30和32隔开的两个薄铰链部件26和28，它们共同允许隔膜16的平滑移动和灵活性以及压力的精确输出，包括接近于零的静脉压力。帽盖14包括传感器端口15，传感器端口15可以通过例如溶剂粘合连接到与流体处理机(例如血液透析机)的压力端口流体连通的压力导管。
如在图4D和图4E中所示，底座18具有菱形凸台22，其在组装的POD中从基部18的中心底部区域朝向隔膜延伸。凸台22减小了由于隔膜接触流通侧或腔室24的内表面而导致的血流阻塞的可能性。凸台22在底座18的另外的平滑底部表面25中形成中断。如在图4E中清晰地所示，平滑底部表面25不仅被凸台22而且被相对的切口50和52中断，所述切口50和52分别保持与由流动路径延伸部54和56的底壁提供的底壁形状和深度相同的底壁形状和深度，并且分别与入口端口38和出口端口40连通(也参见图6A)。
图5示出了凸台221的俯视图。凸台221具有面向在组装的POD中即在POD组件中的隔膜的顶部表面231。在特定压力下，顶部表面231接触隔膜。顶部表面231还被称为接触表面并且并非一定是凸台221的最上部表面。例如，在POD组件垂直地对准流通室的输入和输出端口的取向中，凸台的顶部表面也垂直布置并且并非是凸台的最垂直的最上部分。顶部表面231可以是平整的、圆顶形的、弯曲的、倾斜的、通道形的、沟槽形的、其组合等。如图所示，凸台221可以具有两个在顶部表面231的相对侧上与顶部表面231相交的倾斜表面241和251。这些相交点可以各自独立地是尖锐的、平滑的、弯曲的、成角度的、拐角的、斜面的、它们的组合等。如图所示，凸台221可以具有侧表面261、271、281和291，它们的每一个与中心侧壁301和311中一个相交。由侧壁261和291限定的交叉处的角1可以与由侧壁271和281的交叉限定的角2相同或不同。角1和角2各自可以独立地在约10°至约40°、约15°至约35°或者约20°至约30°的范围内。在一示例性实施例中，角1和角2各为25.7°。
图6A为在图4A中示出的POD组件12的横截面侧视图。图6B为显示从图6A中选取的部分6B的细节的放大图。如图所示，弹性隔膜16示出在其模塑构型中。弹性隔膜16可通过压力位移并且POD组件12限定由隔膜16隔开的两个腔室24和36。腔室24是装置的流通侧或腔室。腔室24与两个接入端口(包括入口端口38和出口端口40)流体连通。端口38和40可以被溶剂粘合至体外血液回路(例如，血液透析回路)中的导管。在透析治疗期间，血液从入口端口38的方向上流过腔室24，通过流动路径延伸部54，通过切口50，通过腔室24，通过切口52，通过流动路径延伸部56，到达出口端口40。
腔室36(也被称为POD组件的压力感测侧)与传感器端口42流体连通。传感器端口42可被溶剂粘合至导管，导管包括在其另一端附接的母鲁尔接头。鲁尔接头提供用于POD组件12连接到血液透析机的动脉或静脉压力端口的连接。传感器端口42连接到的压力端口取决于POD组件12的使用意图和位置。
根据本发明的一个或多个实施例，装配到传感器端口42中并且可以溶剂粘合到传感器端口42的监测线路或导管可以包括在其连接端处的外套筒。套筒可具有与传感器端口42的内部直径匹配的外部直径。套筒可具有与监控管线的外部直径匹配的内部直径，例如，0.030英寸的直径。作为示例，套筒可以为大约0.75英寸长，并且监控管线可以为大约11英寸长。
在透析治疗期间，隔膜16通过体外回路中的压力变化而移位。隔膜的移位增加或减小了血液透析机中隔膜与压力转换器之间的空气体积。空气体积的变化产生相对于压力传感器的压力变化或作用在压力传感器上。POD组件使得能够对体外回路进行压力监测，而不需要使任何空气与回路中的血液接触。POD组件可以专门用于通过在POD组件12的制造期间设置隔膜16的初始位置来输出动脉回路压力或静脉回路压力。隔膜也防止了透析机中的压力监测回路的血液污染，并且防止了血液回路的微生物污染。流通侧24和压力感测侧36被设计成具有内部体积，该内部体积有助于在高于海平面高达8000英尺的海拔处准确输出从0到-300mmHg的动脉压力和从0到500mmHg的静脉压力。大气压力和腔室容积可以与用于精确压力输出的期望操作范围直接相关。
在本发明的一个或多个实施例中，POD组件可以包括作为隔膜的一部分的中断铰链。克服弹性隔膜16的运动阻力所需的压力量影响了压力输出的精度。如图4C所示，在隔膜16的周边中的两个薄铰链部件26、28允许具有最小的压力输出精度损失的平滑的隔膜位移。提供两个铰链断口30、32以分离两个薄铰链部件26、28。当静脉POD组件的隔膜16倒转到压力感测侧或腔室36中的零压力起始位置时，两个铰链断口30、32沿着隔膜16的壁产生两个小凸起。凸起提供平滑的柔性和隔膜的反转，并且使得静脉压力的准确的压力输出接近零，这是由于凸起使得隔膜能够表现出非常低的位移阻力。下面参照图7A-8B更详细地描述凸起。
当POD组件12连接到压力监测口时，流通侧或腔室24中的空气压力由于体积移位而略微增加。在POD组件的母鲁尔连接器和血液透析机的公鲁尔之间形成密封时，发生这种体积位移。可以使用其它合适的连接器，并且可以根据连接器类型来补偿适当的体积位移。血液透析机中隔板16与压力转换器之间的空气体积也易受温度升高的影响，这导致压力增加。在治疗期间，腔室36中的空气温度由于血液流动而增加，并且热可以由血液透析机内部的电子装置来生成，例如，可以至少部分捕获在机器外壳内的热量。由于将POD组件连接到血液透析机而引起的增加的压力和在治疗期间由温度升高引起的增加的压力可以通过凸起的低阻力运动来补偿。在没有凸起的情况下，空气压力增加时会增加隔膜16的应力，并且隔膜中的应力使会转化成压力输出中的小误差，特别是在接近零的压力下。凸起的存在消除了隔膜中的应力和压力输出中的误差。
图6B和6D是分别在图6A和6C中所示的部分6B和6D的放大图。如图所示，隔膜16包括邻近隔膜16的外周壁62形成的外周凹槽60。包括凹槽60和外围壁62的隔膜16的外周部分夹置在POD组件12的帽盖14与底座18之间(见图6A和6C)。帽盖14包括外周壳体边缘64，其被配置为装配到隔膜16的凹槽60中。外周壳体边缘64接合凹槽60并且也提供外表面66，外表面66接合隔膜16的外周壁62。帽盖14也包括外壁68，外壁68与外周壳体边缘64一起形成凹槽70，凹槽70被配置为容纳和接合隔膜16的外围壁62。帽盖14、隔膜16和底座18之间的互锁布置使得隔膜16能够很好地安置并固定在帽盖14和底座18之间。
图7A-10B根据本发明的一个或多个实施例示出了静脉POD组件120。POD组件120包括帽盖114、隔膜16和底座18。底座18包括入口端口138和出口端口140，其可以溶剂粘合至体外静脉血液回路(例如，血液透析回路)的导管中。在透析治疗期间，血液在从入口端口138朝着并通过出口端口140的方向流过POD组件120内部的流通室124。帽盖114包括传感器端口141，其可以溶剂粘合至可以使传感器端口114流体连接至血液透析机的静脉压力端口的导管。鲁尔接头也可以或可选地用于将任何导管连接到POD组件。
如图7A中所示，隔膜116处于治疗开始位置。在隔膜116中可以看到凸起142，并且类似的凸起设置在隔膜116的另一半(未示出)中。如图7B所示，凸起142可以由铰链断口130、132导致。铰链断口130、132沿着隔膜116的外周将外周铰链分为两个铰链部件126、128。关于铰链部件126、128和铰链断口130、132的更多细节可以参照图6B和图6D来看出，并且其中示出了铰链部件28和铰链断口32的描述。在一个或多个实施例中，铰链部件126、128可以与图6B中描述的铰链部件28相同。在一个或多个实施例中，铰链部件130、132可以与图6D中所示的铰链部件32相同。
图8A和8B示出了图7A和7B中所示的静脉POD组件120，但是其中图7A和7B中所示的凸起142已经移位且已不再沿着隔膜116存在。图8A和8B中所示的位置144指示了隔膜116中发生凸起142的位置，但是由于接近于零压力状态而移位。在连接到血液透析机的静脉压力端口之前，凸起142可以存在于隔膜116中，但是可以在POD组件120连接到静脉压力端口时移位。由于将从POD组件120的传感器端口141的导管连接到血液透析机的静脉压力端口的动作，在压力感测侧或腔室136内的压力的非常小的增加就可以发生位移。凸起142的隔膜116可以对此非常小的压力增加进行补偿，并且因此能够使隔膜116定位在治疗的开始，以使POD组件120可以非常准确地测量静脉回路内的全范围的预期压力。
参照图7A-10B，示出了压力输出装置(POD)组件120。POD组件120可以包括菱状凸台122，其可以减小、最小化或基本上最小化由于通过POD组件的血流阻塞而导致的溶血的可能性。如图所示，菱状凸台122延伸到流通室124中。当POD组件120用于输出动脉血液回路中的负压时，故障状态可以使隔膜116移动至腔室124中到一定程度，以使隔膜116接触并推动凸台122的面向下面的表面123。如图9A至10B所示，当此情况发生时，隔膜116在凸台122周围部分地变形，从而防止隔膜116完全接触腔室124的内表面125。在没有凸台122的情况下，隔膜116可以基本上完全地和/或平齐地接触内表面125。完全和齐平的接触将对血液流动呈现各种程度的阻塞，但是根据本发明的一个或多个实施例避免了这种接触。
如在图10B中所示，凸台122像帐篷杆一样支撑隔膜116，并形成了邻近凸台122的侧壁并穿过腔室124布置的血液流动路径150，并且凸台122防止血液流动路径150的阻塞，而不是在所示的极端压力条件下阻塞血液流动。此外，在底座118中提供垂直侧壁部分152和154也提供了流通空间(比如在156处)以使血液流动路径不被阻塞。
如图11A至11C中所示，根据本发明的一个或多个实施例，提供了POD底座118。POD底座118分别包括入口端口238、出口端口240、平滑底壁225、形成于底壁225的一对相对的切口250和252、以及流动路径延伸部254和256，它们分别与入口端口238和出口端口240流体连通。每个切口250和252都具有底部，其维持与分别由流动路径延伸部254和256所提供的形状和深度相同的底壁形状和深度。流动路径延伸部254可以具有与切口250相同的深度，并且这两个部件可以通过颈部来隔开，如图11B中所最佳示出。类似地，流动路径延伸部256可以具有与切口252相同的深度，并且这两个部件可以通过颈部来隔开。具有与流动路径延伸部的内径相同的外径的血液导管可以插入到流动路径延伸部中并且溶剂结合在其中。
POD底座218可以设置有垂直壁延伸部230。平滑底壁225沿着圆形232与垂直壁延伸部230相交。如图11D和11E所示，POD底座218可与帽盖214和隔膜216组装以形成具有流通室224和压力感测室236的POD组件212。垂直壁延伸部230可以具有任何合适的高度，并且可以被包括以维持隔膜，比如在底壁225上面并与其隔开的图11D和11E所示的隔膜216，例如以防止隔膜216接触底壁225并阻塞流动通过POD组件212的流通室224。如图所示，切口250和252可以在底壁225中完全地形成，而不是在垂直壁延伸部230中。在一些实施例中，切口也可以由垂直壁延伸部230来限定(至少部分地)。
如图11D和11E中所示的组装的POD组件中所示，边缘220在POD底座218的外周附近形成，其可以与隔膜形成气密密封。POD底座218可以由，例如ABS、聚碳酸酯或任何其它合适的热塑性材料注塑模制而成。POD底座218可以是三维打印的。如图11D和11E所示，POD底座218可以超声波焊接到帽盖214，其中隔膜216的周边压缩在POD底座218和帽盖214之间，以沿着边缘220形成气密密封。帽盖214包括传感器端口242，其可以连接(例如，通过溶剂结合)到压力导管，压力导管可以制作成与流体处理机器(比如血液透析机)的压力端口流体连通。
图2A至12C示出了根据本发明的一个或多个实施例的另一POD组件，并且被设置成监测静脉压力。在图12A至12C中，示出了根据本发明的一个或多个实施例的POD底座312。POD组件312包括POD底座318、POD帽盖314和隔膜316，隔膜316挤压和保持在POD底座318与POD帽盖314之间。POD底座318包括入口端口338、出口端口340、平滑底壁325、流动路径延伸部354和356、旁路通道部350和352、入口室端口360以及出口室端口362。流动路径延伸部354和356分别与入口端口338和出口端口340流体连通。提供了旁路通道，其包括流动路径延伸部354、旁路通道部350、旁路通道部352以及流动路径延伸部356。入口室端口360与旁路通道部350和限定在POD底座318和隔膜316之间的流通室324流体连通。出口室端口362与旁路通道部352和流通室324流体连通。虽然血液可以流入和流出流通室324，但血液也可以通过旁路通道绕过腔室324。在通过流通室324的流动阻塞的情况下，血液仍然可以流入入口端口338并流出出口端口340。帽盖314包括传感器端口342，其可以连接(例如，通过溶剂结合)到压力导管，压力导管可以制作成与血液透析机的压力端口流体连通。
如图12A中所示，旁路通道部350从其与流动路径延伸部354的相交处向其与旁路通道部352的相交处变窄。类似地，旁路通道部352从其与流动路径延伸部356的相交处向其与旁路通道部350的相交处变窄。旁路通道部的变窄影响血液通过旁路通道的流动，使得流动的一部分被引导到流通室324中，并且可以感测流过旁路通道和流过流通室324的血液的压力。
图12B示出了与图12A和12C中所示相同的POD组件312，但是其中隔膜定位成与帽盖314的内部相邻，使得POD组件构造成感测动脉压力。图12C是图12A的横截面端视图，正如图12A中所示，POD组件312设置成感测静脉压力。
图13示出了根据本发明的一个或多个实施例的又一POD组件，并且设置成监测动脉压力。在图13中，示出了POD组件412且POD组件412包括帽盖414、底座418和伸缩隔膜416，伸缩隔膜416挤压和保持在帽盖414与底座418之间。隔膜416将POD组件412的内部分隔成隔膜下面的流通室424和隔膜上面的压力感测室436。流通室424与入口和出口流体连通，并且示出的出口包括流动路径延伸部452。隔膜416包括限定圆形的圆形铰链420，隔膜416的顶部圆顶422可以在该圆形处在如图所示的弹入构造和弹出构造(未示出)之间枢转，其中圆顶422与帽盖414的内部顶表面相邻。铰链420实现了弹入和弹出构造之间的平滑变化，使得即使在刚好低于或刚好高于引起弹入或弹出动作的压力的压力范围内也可以准确地感测压力。因此，在血液透析治疗期间，隔膜预期将暴露的动脉压力的整个范围上可以感测到准确的动脉压力。
图14和15示出了根据本发明一个或多个实施例的又一POD组件。在图14中，POD组件512构造成感测动脉压力。在图15中，示出了隔膜的两个可选的开始位置。POD组件512包括帽盖514、底座518和伸缩隔膜516，伸缩隔膜516挤压和保持在帽盖514与底座518之间。隔膜516将POD组件512的内部分隔成隔膜下面的流通室524和隔膜上面的压力感测室525。流通室524与入口和出口流体连通，并且示出的出口包括流动路径延伸部552。隔膜516包括多个圆形铰链，其包括铰链530和532，铰链530和532限定了相应的一组或多组隔膜516段可以枢转的圆形。例如，隔膜516可以被分成底座区段520、中间区段522、534和536、和顶部区段或圆顶538。区段520和522可以沿着铰链530相对于彼此枢转。区段522和534可以沿着铰链532相对于彼此枢转。如图15中的底部隔膜位置所示，整个隔膜516也可以反转。
多个区段和多个铰链实现了弹入和弹出构造之间的平滑变化，使得即使在刚好低于或刚好高于引起弹入或弹出动作的压力的压力范围内也可以准确地感测压力。因此，对于动脉构造，特别地如图14中所示，在血液透析治疗期间，隔膜预期将暴露的动脉压力的整个范围上可以感测到准确的动脉压力。对于静脉构造，特别地如在底部位置处具有隔膜的图15中所示，准确的静脉压力可以在血液透析治疗期间，隔膜预期将暴露的静脉压力的整个范围上来感测。
根据本发明的多个实施例的一个，POD组件内的隔膜位置可以被调整和设定，使得用户可以设定POD组件可以感测发负压与正压的量。压力监测机(例如，血液透析机)可以设置有气缸，该气缸与压力感测室或POD组件的侧流体连通。三通阀可以设置成与气缸流体连通并且可以打开以使得气缸内的压力能够与周围的环境空气压力平衡。气缸可以具有比内POD组件的内部的体积更大的体积，例如，至少POD组件的内部体积的1.5倍大，或至少两倍大。气缸内的活塞可以放置在中点的位置。然后三通阀可以关闭以将气缸从周围的环境中隔离，以使得气缸能够与POD组件隔膜气动接触，并且形成气缸与POD组件的压力感测室之间的流体连通。接下来，气缸内的活塞可以推进直到达到压力仪表读数为1psi，在这一点处可以记录气缸内的活塞的位置。然后活塞可以在气缸内收回直到压力仪表达到读数为-1psi，在这一点处可以记录活塞的位置。气缸内的活塞的这两个记录位置之间的中点可以确立为POD组件隔膜的中点。可以相应地定位隔膜且可以关闭三通阀以保持隔膜的位置。活塞的其它位置和与逐级标记对齐的位置等可以用于对POD组件隔膜位置进行校准并且实现了在所需的压力范围上准确的压力感测。
根据本发明的一个或多个实施例，一对POD组件(一个用于感测动脉压力并且一个用于感测静脉压力)可以被包括在血液导管设定中，使得起可以与Fresenius MedicalCare
Figure GDA0001935892660000141
的K、K2或T系列透析机一起使用。图1A至2C和4A至10B中所示的POD组件是示例性的。机器可以装配有用于标准空气检测依从性的水平检测器模块，并装配有用于增强微气泡检测依从性的空气检测器模块。血液管线可以是体外回路的一部分，通过该回路血液从患者通过血液透析器(用于净化)输送并流回到该患者。血液管线中的泵区段接口至血液透析机上的血液泵转子机构，其驱动血液通过回路的流动。血液管线含有接口至血液透析机安全机构以确保正确操作。这些接口可以用于POD监测器管线来监测动脉和静脉压力，以及用于静脉室来检测血液路径中的空气。动脉压力测量POD可以安装成与入口侧泵壳体齐平。
在使用中，操作者可以根据
Figure GDA0001935892660000142
的K、K2或T系列透析机操作者说明书校准血液泵为8mm泵区段。实际的血液流动速率可以不同于由机器指示的血液流动速率并且可能随着时间而改变。实际的血液流动受动脉和静脉压力、细胞比容、AV瘘管针大小以及其它因素影响。
为了刺穿盐水袋，操作者可以在不接触刺针的情况下移除刺针保护器，并且通过盐水袋上的端口插入刺针。在填充之前，操作者可以确保POD柔性隔膜处于它们的正确位置。通常，动脉隔膜朝向POD的圆顶侧或帽盖弯曲。静脉隔膜朝向POD的底座侧弯曲。
为了矫正错误位置的隔膜，可以用5mL(或更大的)注射器通过压力导管或监测器管线注射或抽出空气以将隔膜移动到适当的位置。当移除注射器时，可以略微地重新调整隔膜。
在治疗期间，动脉POD可以大约完全到1/2完全运行，并且静脉POD可以大约1/4完全到3/4完全运行。在治疗期间，POD隔膜将脉动并且略微地改变位置。显著的隔膜位置变化可导致不正确压力读数且可能需要修正处理。如果动脉或静脉隔膜接触底座或凸台，或者如果在隔膜脉动期间静脉隔膜接触大于3/4的圆顶表面，操作者可以矫正隔膜。
为了矫正在治疗期间由于动脉压力报警或零动脉压力读数导致的错误位置的动脉隔膜，可以采取以下的步骤。操作者可以停止血液泵，关闭动脉患者夹具，并且如果需要使警报器复位。操作者可以断开动脉监测器管线与机器压力端口的连接并使得隔膜恢复到其正确的位置。如果需要可以打开盐水给药和盐水“T”夹具。操作者可以将监测器管线再附接到机器压力端口并关闭盐水给药和盐水“T”夹具。然后操作者可以打开动脉患者夹具，重新启动血液泵，并且观察以核实正确的隔膜位置和适当的压力读数。在做出动脉POD隔膜的调整后，操作者可以确保动脉监测器管线与机器端口的连接是牢固的。
为了矫正在治疗期间由于静脉压力报警、TMP报警或零静脉压力读数导致的错误位置的静脉隔膜，可以采取以下的步骤。操作者可以按压Reset以使警报器复位，停止血液泵，再次按压Reset键，并且保持两秒以选择新的报警极限。操作者可以按压机器静脉模块上的▼水平键直到将隔膜定位成恰好接触底座侧凸台，然后使用▲水平调整键以随后将隔膜略微向后移动直到它不再接触凸台。然后，操作者可以重新启动血液泵并观察以核实正确的隔膜位置和适当的压力读数。
在某些情况下，为了矫正在治疗期间由于静脉压力报警、TMP报警或零静脉压力读数导致的错误位置的静脉隔膜，可以采取以下的步骤。操作者可以停止血液泵，关闭静脉监测器管线夹具，并且如果需要使警报器复位。操作者可以断开静脉监测器管线与机器压力端口的连接，将具有向后拉动的活塞的5mL(或更大的)注射器连接到静脉监测器管线，打开监测器夹具，并且注射最多4mL的空气直到隔膜定位成恰好接触底座侧凸台。操作者可以向后拉动活塞以随后将隔膜略微向后移动直到它不再接触凸台。之后，操作者可以关闭监测器管线夹具，移除注射器，将监测器管线重新附接到机器压力端口，打开夹具，并重新启动泵。然后操作者可以观察以核实正确的隔膜位置和适当的压力读数。在做出静脉POD隔膜的调整后，操作者可以确保静脉监测器管线与机器端口的连接是牢固的。
透析器可以根据机器制造商的说明书来起动。如果说明书要求夹紧血液管线，压力监测管线应该在阻塞血液管线之前松开以防止过大的透析器压力。
静脉腔室流体水平可以通过静脉腔室“猪尾管”进入部位清除空气来确立。操作者可以打开“猪尾管”夹具并松开帽盖。当空气被移除且腔室和“猪尾管”两者都充满后，操作者可以夹紧管线并拧紧帽盖。
为了建立血液管线，操作者首先可以根据用于机器的透析器保持件锁定套管安装说明书确保透析器保持件锁定套管安装到透析器保持件上。操作者可以动脉端向下将透析器推到保持件中，其中压具处于透析器的中部，然后将透析液端口定位到右侧且远离机器朝外的方向。
对于动脉管线，操作者可以关闭肝素管线夹具，然后确保动脉POD隔膜正确地朝向圆顶侧或帽盖来定位。然后血液泵区段可以插入到血液泵中。操作者可以确保具有动脉POD的区段穿入到具有朝前且远离机器的监测管线的血液泵外壳的左侧。然后可以关闭该机器门。接下来，操作者可以将动脉管线的透析器端连接到透析器的底部/动脉端口，并且确保至该端口的连接是用手指拧紧的。然后操作者可以无菌地将动脉管线的患者端放置到预充桶夹中。
对于静脉管线，操作者可以关闭静脉室“猪尾管”进入部位夹具。操作者可以确保静脉压力输出装置(POD)隔膜被正确地朝向POD的底座侧定位。接下来，操作者可以将静脉滴注室滚动到静脉水平检测器中，其中过滤器位于传感器头下方。接下来，操作者可以将静脉管线的透析器端连接到透析器的顶部/静脉端口，并且定位静脉POD，使得圆顶侧或帽盖朝向前方。操作员可以确保与端口的连接是手指拧紧的。接下来，操作者可以夹紧静脉POD监测管线，使其与机器断开连接，并且可以无菌地将静脉管线的患者端放置到预充桶夹中。根据透析器的尺寸和型号，体外回路的预充可能需要约300mL的盐水。
在治疗期间，可以常规监测动脉和静脉压力。临床上不适当的压力读数(例如0mmHg)，因为这些可能表示POD监测管线被夹紧、扭结、未牢固附接或POD隔膜未处于正确位置，所以可立即处理这些压力读数。
本发明以任何顺序和/或任何组合包含以下编号的方面、实施例和特征：
1.一种用于感测流体处理系统中的流体压力的压力输出装置，压力感测装置包括：
限定壳体内部的壳体；以及
可移动隔膜，其设置在壳体内部并将壳体内部分隔成由壳体的下部部分和隔膜的第一侧限定的流通室，以及由壳体的上部部分和隔膜的第二侧限定的压力感测室，所述第二侧与第一侧相对，壳体还限定与压力感测室流体连通的传感器端口、与流通室流体连通的入口端口，以及与流通室流体连通的出口端口，
其中入口端口和出口端口分别限定通过流通室的流体流动路径的入口和出口，并且流通室具有内壁并且包括沿着内壁的凸台，凸台防止隔膜阻塞通过流体流动路径的流动。
2.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，入口端口具有轴向中心，出口端口具有轴向中心，入口端口的轴向中心基本上或完全与出口端口的轴向中心对准，凸台从内壁突出并延伸到流体流动路径中，并且凸台包含和与一个或两个轴向中心同轴的管线相交的至少一个特征。
3.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，流体处理系统是血液透析机，流体路径是血液路径，并且凸台包括菱形横截面，菱形横截面构造成最小化由于阻塞血液流动而导致溶血的可能性。
4.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，凸台包括中间部分、邻近入口端口的第一端，以及邻近出口端口的第二端，并且凸台厚度在从第一端朝向中间部分的方向上增加并在从第二端朝向中间部分的方向上增加。
5.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，凸台宽度在从第一端朝向中间部分的方向上增加并在从第二端朝向中间部分的方向上增加。
6.一种包括任一前述的或以下实施例/特征/方面的压力输出装置，压力监测器，以及在传感器端口和压力监测器之间形成流体连通的监测线路的系统。
7.一种包括前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置、与入口端口流体连通的第一血液导管、与出口端口流体连通的第二血液导管，以及与第一血液导管和第二血液导管中的至少一个操作性接合的血液泵的系统。
8.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，壳体包括壳体顶部和壳体底部，可移动隔膜包括外周边，并且外周边夹在壳体顶部和壳体底部之间。
9.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，可移动隔膜的外周边包括凹槽，并且壳体顶部和壳体底部中的至少一个包含外周壳体边缘，外周边壳体边缘构造成装配到凹槽内并接合可移动隔膜的外周边。
10.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，壳体顶部和壳体底部结合在一起，可移动隔膜定位在壳体顶部和壳体底部之间，外周边缘位于可移动隔膜的凹槽中。
11.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，凹槽形成在可移动隔膜的第一侧上，可移动隔膜的外周边包括沿着可移动隔膜与第一侧相对的第二侧的边缘，壳体顶部包括外周壳体边缘，并且壳体底部包括构造成容纳和接合可移动隔膜的边缘的外周边凹槽。
12.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，隔膜包括外周铰链和沿外周铰链形成一个或多个相应不连续的一个或多个铰链断口。
13.一种用于感测流体处理系统中的流体压力的压力输出装置，压力感测装置包括：
限定壳体内部的壳体；以及
可移动隔膜，其设置在壳体内部并将壳体内部分隔成由壳体的下部部分和隔膜的第一侧限定的流通室，以及由壳体的上部部分和隔膜的第二侧限定的压力感测室，第二侧与第一侧相对，壳体还限定与压力感测室流体连通的传感器端口、与流通室流体连通的入口端口，以及与流通室流体连通的出口端口，入口端口和出口端口沿着第一管线彼此对准，
其中入口端口和出口端口分别限定通过流通室的流体流动路径的入口和出口，流通室包括具有中间部分的内壳壁，中间部分包含平滑不间断表面，平滑不间断表面从与隔膜的第一相交点处的内壳壁上的第一点到与隔膜的第二相交点处的内壳壁上的第二点是连续的，第一点和第二点沿着垂直于第一管线的管线布置，流体流动路径的入口在第一部分内壳壁切口处与内壳壁的平滑不间断表面汇合，流体流动路径的出口在第二部分内壳壁切口处与内壳壁的平滑不间断表面汇合，流体流动路径包含第一部分内壳壁切口、内壳壁中间部分，以及第二部分内壳壁切口，并且第一和第二内壳壁切口彼此不相交。
14.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，入口端口具有轴向中心，出口端口具有轴向中心，并且入口端口的轴向中心基本上或完全与出口端口的轴向中心对准。
15.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，流体处理系统是血液透析机，流体流动路径是血液流动路径，并且流体流动路径配置成最小化由于阻塞血液流动而导致溶血的可能性。
16.一种包括前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置、压力监测器，以及在传感器端口和压力监测器之间形成流体连通的监测管线的系统。
17.一种包括前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置、与入口端口流体连通的第一血液导管、与出口端口流体连通的第二血液导管，以及与第一血液导管和第二血液导管中的至少一个操作性接合的血液泵的系统。
18.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，壳体包括壳体顶部和壳体底部，可移动隔膜包括外周边，并且外周边夹在壳体顶部和壳体底部之间。
19.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，可移动隔膜的外周边包含凹槽，并且壳体顶部和壳体底部中的至少一个包含外周边壳体边缘，外周边壳体边缘构造成装配到凹槽内并接合可移动隔膜的外周边。
20.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，壳体顶部和壳体底部结合在一起，可移动隔膜定位在壳体顶部和壳体底部之间，外周边缘位于可移动隔膜的凹槽中。
21.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，凹槽形成在可移动隔膜的第一侧上，可移动隔膜的外周边包括沿着可移动隔膜与第一侧相对的第二侧的边缘，壳体顶部包括外周边壳体边缘，并且壳体底部包括构造成容纳和接合可移动隔膜的边缘的外周边凹槽。
22.一种用于感测流体处理系统中的流体压力的压力输出装置，压力感测装置包括：
限定壳体内部的壳体；以及
可移动隔膜，其设置在壳体内部并将壳体内部分隔成由壳体的下部部分和隔膜的第一侧限定的流通室，以及由壳体的上部部分和隔膜的第二侧限定的压力感测室，第二侧与第一侧相对，壳体还限定流通室的内底壁、与压力感测室流体连通的传感器端口、与流通室分隔开并且在内底壁的下方形成的旁路通道、在流通室和旁路通道之间形成第一流体连通的入口室端口，以及在流通室和旁路通道之间形成第二流体连通的出口室端口，
其中旁路通道包括邻近入口室端口并配置为连接到输入血液管线的入口端口，以及邻近出口室端口并且配置为连接到输出血液管线的出口端口，并且即使隔膜完全阻塞通过流通室的血液流动，旁路通道也可以提供从入口端口到出口端口的不阻塞的血液流动路径。
23.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，旁路通道在入口端口处具有第一直径，在入口室端口与出口室端口之间具有第二较小直径。
24.根据前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置，其中，旁路通道在出口端口处具有大于入口室端口和出口室端口之间的第二直径的第三直径。
25.一种包括前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置和血液透析机的系统，血液透析机包括压力监测器，其中系统还包括压力监测管线，其在传感器端口和压力监测器之间形成流体连通。
26.一种包括前述或以下实施例/特征/方面中任一项的压力输出装置、与入口端口流体连通的第一血液导管、与出口端口流体连通的第二血液导管，以及与第一血液导管和第二血液导管中的至少一个操作性接合的血液泵的系统，其中隔膜被构造成使得在-300mmHg的压力下隔膜接近但不接触流通室的内底壁。
本发明可以包含在句子和/或段落中阐述的上述和/或下面的这些各种特征或实施例的任何组合。本文公开的特征的任何组合被认为是本发明的一部分，并且不旨在限制可组合特征。
本公开中引用的所有参考文献的全部内容通过引用整体并入本文。此外，当量、浓度或其他值或参数作为范围、优选范围或上限优选值和下限优选值的列举给出时，应理解为具体公开了由任何一对任何上限范围限制或优选值和任何下限范围限制或优选值形成的所有范围，而不考虑这些范围是否单独公开。在本文中列举数值范围时，除非另有说明，否则该范围旨在包含其端点，以及该范围内的所有整数和分数。当定义范围时，并非旨在将本发明的范围限制于具体值。
考虑到本说明书和本文公开的本发明的实践，本发明的其他实施方案对本领域技术人员将是显而易见的。本说明书和示例仅被认为是示例性的，本发明的真实范围和精神由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (26)

1.一种用于感测流体处理系统中的流体压力的压力输出装置，压力输出装置包括：
限定壳体内部的壳体；以及
可移动隔膜，其设置在所述壳体内部并将所述壳体内部分隔成由所述壳体的下部部分和所述隔膜的第一侧限定的流通室，以及由所述壳体的上部部分和所述隔膜的第二侧限定的压力感测室，所述第二侧与所述第一侧相对，所述壳体还限定与所述压力感测室流体连通的传感器端口、与所述流通室流体连通的入口端口，以及与所述流通室流体连通的出口端口，
其中所述入口端口和所述出口端口分别限定通过所述流通室的流体流动路径的入口和出口，并且所述流通室具有内壁并且包括沿着所述内壁的凸台，所述凸台防止所述隔膜阻塞通过所述流体流动路径的流动。
2.根据权利要求1所述的压力输出装置，其中，所述入口端口具有轴向中心，所述出口端口具有轴向中心，所述入口端口的轴向中心基本上或完全与所述出口端口的所述轴向中心对准，所述凸台从所述内壁突出并延伸到所述流体流动路径中，并且所述凸台包含和与一个或两个所述轴向中心同轴的管线相交的至少一个特征。
3.根据权利要求1所述的压力输出装置，其中，所述流体处理系统是血液透析机，所述流体路径是血液路径，并且所述凸台包含菱形横截面，所述菱形横截面构造成最小化由于阻塞血液流动而导致溶血的可能性。
4.根据权利要求1所述的压力输出装置，其中，所述凸台包括中间部分、邻近所述入口端口的第一端，以及邻近所述出口端口的第二端，并且所述凸台厚度在从所述第一端朝向所述中间部分的方向上增加并在从所述第二端朝向所述中间部分的方向上增加。
5.根据权利要求4所述的压力输出装置，其中，所述凸台宽度在从所述第一端朝向所述中间部分的方向上增加并在从所述第二端朝向所述中间部分的方向上增加。
6.根据权利要求1所述的压力输出装置，其中，所述可移动隔膜是弹性的，且凸台减小了由于隔膜接触流通室的内表面而导致的血流阻塞的可能性。
7.根据权利要求1所述的压力输出装置，其中所述壳体包括壳体顶部和壳体底部，所述可移动隔膜包括外周边，并且所述外周边夹在所述壳体顶部和所述壳体底部之间。
8.根据权利要求7所述的压力输出装置，其中，所述可移动隔膜的所述外周边包含凹槽，并且所述壳体顶部和所述壳体底部中的至少一个包含外周边壳体边缘，所述外周边壳体边缘构造成装配到所述凹槽内并接合所述可移动隔膜的所述外周边。
9.根据权利要求8所述的压力输出装置，其中，所述壳体顶部和所述壳体底部结合在一起，所述可移动隔膜位于所述壳体顶部和所述壳体底部之间，并且所述外周边壳体边缘位于所述可移动隔膜的所述凹槽中。
10.根据权利要求8所述的压力输出装置，其中，所述凹槽形成在所述可移动隔膜的第一侧上，所述可移动隔膜的所述外周边包括沿着所述可移动隔膜与所述第一侧相对的第二侧的边缘，所述壳体顶部包括所述外周边壳体边缘，并且所述壳体底部包括构造成容纳和接合所述可移动隔膜的所述边缘的外周边凹槽。
11.根据权利要求1所述的压力输出装置，其中，所述隔膜包括周边铰链和沿所述周边铰链形成一个或多个各自不连续的一个或多个铰链断口。
12.一种流体处理系统，包括权利要求1所述的压力输出装置、压力监测器，以及在所述传感器端口和所述压力监测器之间形成流体连通的监测管线。
13.一种流体处理系统，包括权利要求1所述的压力输出装置、与所述入口端口流体连通的第一血液导管以及与所述出口端口流体连通的第二血液导管。
14.一种用于感测流体处理系统中的流体压力的压力输出装置，压力输出装置包括：
限定壳体内部的壳体；以及
可移动隔膜，其设置在所述壳体内部并将所述壳体内部分隔成由所述壳体的下部部分和所述隔膜的第一侧限定的流通室，以及由所述壳体的上部部分和所述隔膜的第二侧限定的压力感测室，所述第二侧与所述第一侧相对，所述壳体还限定与所述压力感测室流体连通的传感器端口、与所述流通室流体连通且具有一轴向中心的入口端口，以及与所述流通室流体连通且具有一轴向中心的出口端口，所述入口端口的轴向中心与所述出口端口的轴向中心沿着第一管线基本上或完全对准，
其中所述入口端口和所述出口端口分别限定通过所述流通室的流体流动路径的入口和出口，所述流通室包括具有中间部分的内壳壁，所述中间部分包含平滑不间断表面，所述平滑不间断表面从与所述隔膜的第一相交点处的所述内壳壁上的第一点到与所述隔膜的第二相交点处的所述内壳壁上的第二点是连续的，所述第一点和所述第二点沿着垂直于所述第一管线的管线布置，所述流体流动路径的所述入口在第一部分内壳壁切口处与所述内壳壁的所述平滑不间断表面汇合，所述流体流动路径的所述出口在第二部分内壳壁切口处与所述内壳壁的所述平滑不间断表面汇合，所述流体流动路径包含所述第一部分内壳壁切口、所述内壳壁中间部分，以及所述第二部分内壳壁切口，并且所述第一部分内壳壁切口和所述第二部分内壳壁切口彼此不相交，所述流通室的内壁包括内底壁和与内底壁相交的垂直壁延伸部，所述垂直壁延伸部处于将隔膜维持在内底壁的底部上方并使隔膜与内底壁的底部隔开的高度，以防止隔膜接触内底壁。
15.根据权利要求14所述的压力输出装置，其中，所述流体处理系统是血液透析机，所述流体流动路径是血液流动路径，并且所述流体流动路径配置成最小化由于阻塞血液流动而导致溶血的可能性。
16.根据权利要求14所述的压力输出装置，其中，所述壳体包括壳体顶部和壳体底部，所述可移动隔膜包括外周边，并且所述外周边夹在所述壳体顶部和所述壳体底部之间。
17.根据权利要求14所述的压力输出装置，其中，所述可移动隔膜的外周边包含凹槽，并且所述壳体顶部和所述壳体底部中的至少一个包含外周边壳体边缘，所述外周边壳体边缘构造成装配到所述凹槽内并接合所述可移动隔膜的所述外周边。
18.根据权利要求17所述的压力输出装置，其中，所述壳体顶部和所述壳体底部结合在一起，所述可移动隔膜定位在所述壳体顶部和所述壳体底部之间，并且所述外周边壳体边缘位于所述可移动隔膜的所述凹槽中。
19.根据权利要求17所述的压力输出装置，其中，所述凹槽形成在所述可移动隔膜的第一侧上，所述可移动隔膜的外周边包括沿着所述可移动隔膜与所述第一侧相对的第二侧的边缘，所述壳体顶部包括所述外周边壳体边缘，并且所述壳体底部包括构造成容纳和接合所述可移动隔膜的所述边缘的外周边凹槽。
20.一种流体处理系统，包括权利要求14所述的压力输出装置、压力监测器和在所述传感器端口和所述压力监测器之间形成流体连通的监测管线。
21.一种流体处理系统，包括权利要求14所述的压力输出装置、与所述入口端口流体连通的第一血液导管、与所述出口端口流体连通的第二血液导管，以及与所述第一血液导管和所述第二血液导管中的至少一个操作性接合的血液泵。
22.一种用于感测流体处理系统中的流体压力的压力输出装置，压力输出装置包括：
限定壳体内部的壳体；以及
可移动隔膜，其设置在所述壳体内部并将所述壳体内部分隔成由所述壳体的下部部分和所述隔膜的第一侧限定的流通室，以及由所述壳体的上部部分和所述隔膜的第二侧限定的压力感测室，所述第二侧与所述第一侧相对，所述壳体还限定所述流通室的内底壁、与所述压力感测室流体连通的传感器端口、与所述流通室分隔开并且在所述内底壁的下方形成的旁路通道、在所述流通室和所述旁路通道之间形成第一流体连通的入口室端口，以及在所述流通室和所述旁路通道之间形成第二流体连通的出口室端口，所述入口室端口包括入口流动路径延伸部，所述出口室端口包括出口流动路径延伸部，
其中所述旁路通道包括邻近所述入口室端口并配置为连接到输入血液管线的入口端口，以及邻近所述出口室端口并且配置为连接到输出血液管线的出口端口，并且即使所述隔膜完全阻塞通过所述流通室的血液流动，所述旁路通道也提供从所述入口端口到所述出口端口的不阻塞的血液流动路径，其中，所述旁路通道在其与入口流动路径延伸部的相交处到旁路通道的第一部分之间变窄，且所述旁路通道在出口流动路径延伸部与旁路通道的第二部分之间变窄，且所述旁路通道的变窄影响血液通过旁路通道的流动，使得血液通过旁路通道的流动的一部分被引导到流通室中，且流过旁路通道和流过流通室的血液的压力能被感测到。
23.根据权利要求22所述的压力输出装置，其中，所述旁路通道在所述入口端口处具有第一直径，并且在所述入口室端口和所述出口室端口之间具有第二较小直径。
24.根据权利要求23所述的压力输出装置，其中，所述旁路通道在所述出口端口处具有大于所述入口室端口和所述出口室端口之间的所述第二较小直径的第三直径。
25.一种流体处理系统，包括权利要求22所述的压力输出装置和血液透析机，所述血液透析机包括压力监测器，其中所述流体处理系统还包括在所述传感器端口和所述压力监测器之间形成流体连通的压力监测管线。
26.一种流体处理系统，包括权利要求22所述的压力输出装置、与所述入口端口流体连通的第一血液导管、与所述出口端口流体连通的第二血液导管，以及与所述第一血液导管和所述第二血液导管中的至少一个操作性接合的血液泵，其中所述隔膜被构造成使得在-300mmHg的压力下，所述隔膜接近但不接触所述流通室的所述内底壁。
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