JP2022554394A - 使い捨て可能なカートリッジおよびポンプ軌道機構 - Google Patents

Abstract

開示されるものは、フレームと、カートリッジカセットと、１つまたはそれを上回る整合係止特徴と、作動機構とを有する、透析機の例示的実施形態である。フレームは、透析機に固定して結合され、カセットは、フレームに摺動可能に結合される。カセットは、１つまたはそれを上回る軌道構造を有することができ、１つまたはそれを上回る軌道構造はそれぞれ、ロータと、１つまたはそれを上回るローラとを有する。１つまたはそれを上回る整合係止特徴は、フレームから延在し、使い捨て可能なカートリッジを固着させる、もしくは解放するように機能する、使い捨て可能なカートリッジの１つまたはそれを上回る整合特徴の中に挿入されるように構成される。作動機構は、カセットを１つまたはそれを上回る軌道構造に対して摺動させるように作製される。

Description

本願発明は、透析を提供する際の使用のための人工腎システムに関する。いくつかの実施形態では、本開示は、使い捨て可能なカートリッジの容易な配設を可能にするための作動可能なプラットフォームを有する、血液透析システムを対象とする。

血液透析は、半浸透性膜を横断した溶質の拡散を伴う、患者の血液からのクレアチン、尿素、および遊離水を含む、老廃生成物の体外除去を達成するために使用される、医療手技である。これらの老廃生成物を適切に除去することができないことは、腎不全をもたらし得る。

血液透析の間に、患者の血液が、動脈ラインによって除去され、透析機によって治療され、静脈ラインによって身体に戻される。透析機は、それを通して血液が運搬される、半浸透性膜を形成する多数の中空ファイバを含有する、透析器を含む。加えて、透析機は、適切な量の電解質と、他の不可欠な成分（グルコース等）を含有し、また、透析器を通して圧送される、透析液液体を利用する。

典型的には、透析液は、水と適切な割合の酸濃縮物および重炭酸濃縮物を混合することによって調製される。好ましくは、酸および重炭酸濃縮物は、酸濃縮物中のカルシウムならびにマグネシウムが、重炭酸濃縮物中の高重炭酸塩レベルと接触すると、沈殿するであろうため、透析器内での使用の直前の最終混合まで、分離される。透析液はまた、適切なレベルのナトリウムと、カリウムと、塩素と、グルコースとを含み得る。

膜を横断した透析プロセスは、拡散および対流の組み合わせによって達成される。拡散は、高濃度の領域から低濃度の領域への無作為運動による、分子の遊走を伴う。その一方で、対流は、典型的には、静水圧の差異に応答する、溶質の移動を伴う。半浸透性膜を形成するファイバは、透析液から血漿を分離し、尿素、カリウム、およびリン酸塩を含む老廃物が、透析液の中に浸透することを可能にしながら、透析液の中への血液細胞、ポリペプチド、ならびにあるタンパク質等のより大きい分子の移送を防止する、拡散が生じるためのより広い表面積を提供する。

典型的には、透析液は、体外回路内で血流に対して反対方向に流動する。対向流流動は、透析の効率を向上させるように、半浸透性膜を横断して濃度勾配を維持する。いくつかの事例では、血液透析は、限外濾過とも称される、流体除去を提供し得る。限外濾過は、一般的には、透析器の透析液コンパートメントの静水圧を低下させ、したがって、電解質および他の浸透性物質を含む、溶解された溶質を含有する水が、血漿から膜を横断して透析液まで移動することを可能にすることによって、遂行される。より稀な状況では、透析器の透析液流路部分内の流体は、血流部分より高く、流体を透析液流路から血液流路に移動させる。これは、一般的には、逆限外濾過と称される。限外濾過および逆限外濾過は、患者に対するリスクを増大させ得るため、限外濾過および逆限外濾過は、典型的には、非常に訓練された医療関係者によって監督される間にのみ、行われる。

残念ながら、血液透析は、多数の欠点を被る。動静脈瘻は、最も一般的に認識される、アクセス点である。脈瘻を生成するために、医師は、動脈および静脈をともに継合する。本プロセスは、患者の毛細血管をバイパスするため、血液は、急速に流動する。透析セッション毎に、脈瘻は、大型の針を用いて穿刺され、血液を透析器の中に送達し、次いで、そこから血液を戻さなければならない。典型的には、本手技は、１週間に３回、治療毎に３～４時間にわたって行われる。より低い程度において、患者は、自宅において血液透析を行う。自宅血液透析は、典型的には、１週間に６日、２時間にわたって行われる。自宅血液透析は、典型的には、カテーテルを用いて行われるものよりもストレスが少ないと見なされ、より単純であると見なされている。しかしながら、自宅血液透析は、より頻繁な治療を要求する。

自宅血液透析は、依然として、付加的な欠点を被る。本自宅血液透析システムは、大きく、複雑で、威圧的であり、動作させることが困難である。本機器は、有意な訓練を要求する。自宅血液透析システムは、現在、持ち運び可能であるようには、大きすぎ、それによって、血液透析患者が外出しないように妨げる。自宅血液透析システムは、特に、患者が機械のために支払うことを要求されない、センター内血液透析と比較して、高価であり、高い初期金銭的投資を要求する。本自宅血液透析システムは、消耗品の再利用を適切に提供しておらず、自宅血液透析を医療用品供給元にとって経済的により実行不可能にしている。上記に述べられる欠点のため、自宅血液透析の苦役を行う、動機付けられた患者は、非常に少ない。

故に、移送可能であり、軽量であり、使用が容易であり、患者にやさしく、したがって、自宅内使用が可能である、血液透析システムの有意な必要性が、存在する。

本明細書に開示されるものは、透析システムの実施例である。一実施例では、透析システムは、筐体を伴う使い捨て可能なカートリッジと、筐体上に搭載される、管類ラインの第１、第２、および第３のセットとを含む。管類ラインの各セットは、透析機の陥凹状軌道の中に存在するように設計される、Ｕ字形状区分を有する。筐体は、透析システムから整合係止特徴を受容するように設計される、２つまたはそれを上回る整合特徴を有することができる。整合係止特徴は、カートリッジの筐体を透析機の空洞の中に引き込むように設計される。本アクションは、筐体を透析機のフレームに固着させる。

２つまたはそれを上回る整合特徴は、透析機上に常駐する、スロット、孔、円筒形特徴であることができる。整合係止特徴は、ピンが筐体から離れるように引き出されると、使い捨て可能なカートリッジの筐体上を掴持するように外向きに延在するように設計される、作動可能な側面指状突起を有する、ピンであることができる。ピンの作動可能な側面指状突起はまた、ピンが筐体に向かって前方に押動されると、内向きに折り畳むように設計される。

いくつかの実施形態では、透析システムはまた、作動機構と、管類ラインの第１、第２、および第３のセットを受容するための陥凹状軌道を有する、カセットとを含む。カセットは、カートリッジ空洞または透析機のフレームに摺動可能に取り付けられることができる。作動されると、作動機構は、カセットを摺動させ、管類ラインを係合させる、または係脱するように設計される。いくつかの実施形態では、作動機構は、係止状態に設定されると、カセットを内向きに摺動させ、管類ラインのセットをローラに対して押動するように設計される。

作動機構はまた、開放状態に設定されると、カセットを外向きに摺動させ、管類ラインのセット上の圧力を解放するように設計される。いくつかの実施形態では、作動機構は、係止状態に設定されると、ピンを前方に押動し、側面指状突起を後退させるように設計される。

開放状態に設定されると、作動機構は、ピンを後方に引動し、側面指状突起を拡張させるように設計される。いくつかの実施形態では、作動機構は、第１のシャフトに結合される、レバーと、第１のシャフトに結合される、第１のカムと、第１のカムに結合される、複数の連結具と、複数の連結具およびカセットに結合される、摺動要素とを含む。複数の連結具が、カセットが、レバーが作動されると、内向きまたは外向きに摺動されるように配列される。

作動機構はさらに、第１のシャフトに結合される、ギヤアセンブリと、ギヤアセンブリに結合される、第２のシャフトと、第２のシャフトに結合される、第２のカムと、第２のカムおよびピン（例えば、整合係止特徴）に結合される、プルプレートとを含む。プルプレートおよびピンは、レバーが作動されると、前方または後方に並行して作動される。

透析機は、透析機に固定して結合される、フレームと、フレームに摺動可能に結合される、カセットとを含むことができる。カセットは、１つまたはそれを上回る軌道構造を含むことができ、１つまたはそれを上回る軌道構造はそれぞれ、ロータと、１つまたはそれを上回るローラとを有する。透析機はまた、フレームおよび作動機構から延在する、１つまたはそれを上回る整合係止特徴も含む。１つまたはそれを上回る整合係止特徴は、使い捨て可能なカートリッジの１つまたはそれを上回る整合特徴の中に挿入されるように設計される。いったん挿入されると、整合係止特徴は、使い捨て可能なカートリッジを固着させる、または解放することができる。

作動機構は、カセットを１つまたはそれを上回る軌道構造に対して摺動させ、１つまたはそれを上回る整合係止特徴を作動させ、使い捨て可能なカートリッジを固着させるかもしくは解放するかのいずれかを行うように作製される。作動機構は、フレームが定常状態のままである間、カセットを並進させ、１つまたはそれを上回る整合係止特徴を作動させ、使い捨て可能なカートリッジを係止もしくは解放するように設計および加工される、連結アセンブリを含むことができる。連結アセンブリは、連結アセンブリが閉鎖状態に設定されると、カセットを内向きに摺動させ、管類ラインのセットをローラおよび陥凹状軌道の内壁に対して押動するように設計される。連結アセンブリはまた、連結アセンブリが開放状態に設定されると、カセットを外向きに摺動させ、管類ラインのセット上の圧力を解放するように設計される。

連結アセンブリは係止状態に設定されると、ピンを前方に押動し、側面指状突起を後退させるように設計（および作製）される。連結アセンブリはまた、開放状態に設定されると、ピンを後方に引動し、側面指状突起を拡張させるように設計される。連結アセンブリはまた、第１のシャフトに結合される、レバーと、第１のシャフトに結合される、第１のカムと、第１のカムに結合される、複数の連結具と、複数の連結具およびカセットに結合される、摺動要素とを含むことができる。複数の連結具が、カセットが、レバーが作動されると、内向きまたは外向きに摺動されるように配列されることができる。

いくつかの実施形態では、連結アセンブリはさらに、第１のシャフトに結合される、ギヤアセンブリと、ギヤアセンブリに結合される、第２のシャフトと、第２のシャフトに結合される、第２のカムと、第２のカムおよびピンに結合される、プルプレートとを含み、プルプレートならびにピンは、レバーが作動されると、前方または後方に並行して作動される。透析機はまた、透析機のフレームから１つまたはそれを上回る整合係止特徴を受容するように設計される、１つまたはそれを上回る整合特徴を有し得る、筐体を有する、使い捨て可能なカートリッジを含む。透析機はまた、筐体上に結合される、管類ラインの第１、第２、および第３のセットを含む。管類ラインの各セットは、カセットの１つまたはそれを上回る軌道構造の中に存在するように設計される、Ｕ字形状区分を有することができる。

いくつかの実施形態では、作動機構は、使い捨て可能なカートリッジを解放または捕捉するために、カセットをフレームに対して並進させ、プルピンを前進もしくは後退させるように構成される、１つまたはそれを上回るモータの集合であることができる。１つまたはそれを上回るモータの集合は、カセットおよび複数のプルピンの作動を制御するように構成される、コントローラに結合されることができる。

本明細書に説明される特徴および利点は、全てが包括的ではなく、特に、多くの付加的な特徴ならびに利点が、図面、明細書、および請求項に照らして当業者に明白となるであろう。また、本明細書内で使用される文言が、主として、可読性および教示的目的のために選択されており、開示される主題を境界する、または範囲を定めるために選択されていない場合があることに留意されたい。

前述の概要ならびに以下の詳細な説明は、付随の図面と併せて熟読すると、より深く理解される。本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する、付随の図面は、複数の実施形態を図示し、説明とともに、さらに、伴われる原理を解説し、当業者が開示される技術を作製および使用することを可能にする役割を果たす。

図１Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、使い捨て可能なカートリッジの側面図である。

図１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、図１Ａの使い捨て可能なカートリッジの斜視図である。

図１Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、センサのうちの１つの斜視図である。

図１Ｄは、本開示のいくつかの実施形態による、透析機上の、図１Ｃのセンサの斜視図である。

図１Ｅは、本開示のいくつかの実施形態による、使い捨て可能なカートリッジの側面図である。

図２Ａおよび２Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、ポンプ軌道構造の側面図である。 図２Ａおよび２Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、ポンプ軌道構造の側面図である。

図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、および３Ｇは、本開示のいくつかの実施形態による、図２Ａのポンプ軌道構造の斜視正面図ならびに斜視背面図である。 図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、および３Ｇは、本開示のいくつかの実施形態による、図２Ａのポンプ軌道構造の斜視正面図ならびに斜視背面図である。 図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、および３Ｇは、本開示のいくつかの実施形態による、図２Ａのポンプ軌道構造の斜視正面図ならびに斜視背面図である。 図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、および３Ｇは、本開示のいくつかの実施形態による、図２Ａのポンプ軌道構造の斜視正面図ならびに斜視背面図である。 図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、および３Ｇは、本開示のいくつかの実施形態による、図２Ａのポンプ軌道構造の斜視正面図ならびに斜視背面図である。 図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、および３Ｇは、本開示のいくつかの実施形態による、図２Ａのポンプ軌道構造の斜視正面図ならびに斜視背面図である。 図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、および３Ｇは、本開示のいくつかの実施形態による、図２Ａのポンプ軌道構造の斜視正面図ならびに斜視背面図である。

図４Ａは、本開示のいくつかの実施形態による背面からの透析機の斜視図である。

図４Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、ピンプルプレートを伴わない、図４Ａに示される透析機の斜視図である。

図４Ｃは、図４Ｂに示される、透析機の断面の拡大図である。

図４Ｄおよび４Ｅは、本開示のいくつかの実施形態による、正面からの、図４Ａに示される透析機の斜視図である。 図４Ｄおよび４Ｅは、本開示のいくつかの実施形態による、正面からの、図４Ａに示される透析機の斜視図である。

図５Ａおよび５Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、作動機構の斜視図である。 図５Ａおよび５Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、作動機構の斜視図である。

図６Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、整合係止ピンの斜視図である。

図６Ｂは、図６Ａに示される整合係止ピンの側面図である。

図６Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、図６Ａに示される整合係止ピンの側面切り欠き図である。

図および以下の説明は、ある実施形態を例証として説明するにすぎない。当業者は、以下の説明から、本明細書に例証される構造および方法の代替実施形態が、本明細書に説明される原理から逸脱することなく採用され得ることを即座に認識するであろう。その実施例が付随の図に図示される、いくつかの実施形態が、ここで、詳細に参照されるであろう。実用的である場合には、類似または同様の参照番号が、図において、類似または同様の機能性を示すために使用され得ることに留意されたい。

詳細な説明
（使い捨て可能なカートリッジ）
捨て可能なカートリッジは、患者の血液と直接接触する流体経路を含有するため、透析システムの最も重要な部分のうちの１つである。本理由のために、経路は、清浄であり、異物がない状態である必要がある。ディスポーザブルが、センサおよびアクチュエータが、信頼性がある方式においてディスポーザブルとインターフェースをとり得るように、機械に緊密に結合される必要がある。最後に、ディスポーザブルは、治療のコストの主要な要因のうちの１つであり、したがって、安価である必要がある。

図１Ａおよび１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、使い捨て可能なカートリッジ１００を図示する。図１Ａは、使い捨て可能なカートリッジ１００の上面図であり、図１Ｂは、使い捨て可能なカートリッジ１００の斜視図であり、その両方とも、並行して議論されるであろう。使い捨て可能なカートリッジ１００は、筐体１０５と、管類支持構造１２５と、浮動する懸吊構造１６０および１６５と、管類ライン１１０ａ、１１０ｂ、ならびに１１０ｃとを含むことができる。筐体１０５は、プラスチック等の安価かつ再生利用可能な材料から作製されることができる。筐体１０５は、透析機の本体上への筐体１０５の整合を補助するように構成される、複数の整合特徴（図示せず）を含むことができる。筐体１０５はまた、筐体１０５上への管類支持構造１２５の整合を補助するための、複数の整合特徴１１７も含むことができる。管類支持構造１２５は、管類ライン１１０ａ、１１０ｂ、および１１０ｃの開口部を受容し、それらを定位置に緊密に保持しながら、流体がそれを通して通過することを可能にするように構成される、複数の内蔵結合具１３０ａ－１３０ｆを有することができる。

管類ライン１１０（すなわち、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）は、限定ではないが、Ｕ字形状等の全体的形状を有する、所定の経路を有することができる。管類ライン１１０の経路は、例えば、半円等の他の形状を有することができる。

使い捨て可能なカートリッジ１００は、血液を患者の動脈から、血液を患者の静脈に、透析液を透析器に、または透析液を透析器から搬送し得る、１つまたはそれを上回る管類ライン（すなわち、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）を有することができる。例えば、使い捨て可能なカートリッジ１００は、２つの管類ライン１１０ａおよび１１０ｂを有することができる。別の実施例では、使い捨て可能なカートリッジ１００は、４つの管類ラインを有することができる。示されるように、使い捨て可能なカートリッジ１００は、結合具１３０ａ－１３０ｆによって管類支持構造１２５上に結合される、３つの管類ラインを有する。各管類ラインは、２つの結合具によって、定位置に固着され、保持される。管類ライン１１０は、医療グレードＰＶＣまたはゴム等の他の可撓性材料から作製されることができる。

いくつかの実施形態では、結合具１３０ａは、動脈血液ラインからの血液を受容することができ、結合具１３０ｆは、静脈血液ラインに直接または間接的に結合されることができる。流体経路はまた、逆転されることができる。例えば、結合具１３０ｆは、動脈血液ラインから血液を受容することができ、結合具１３０ａは、静脈血液ラインに直接または間接的に結合されることができる。いくつかの実施形態では、血液の代わりに、透析液が、管類ライン１１０ａ、１１０ｂ、および１１０ｃのうちの１つまたはそれを上回るものの中に給送されることができる。透析液もまた、患者の血液の代わりに、加熱バッグ１４０の中に給送されることができる。透析液が、これらの経路のうちの１つの中で使用される場合、当業者は、付加的な管類ラインを順序通りに追加することが、他の経路のうちの１つからの透析液および血液を透析器（図示せず）に適切に走流させることを理解するであろう。

いくつかの実施形態では、使い捨て可能なカートリッジ１００は、結合具の対１３０ｂ－１３０ｃおよび１３０ｄ－１３０ｅを接続する、１つまたはそれを上回る付加的な管類ライン（図示せず）を含むことができる。使い捨て可能なカートリッジ１００はまた、結合具１３０ｆにおける出口１３５を加熱器バッグ１４０の入口（図示せず）に直接または間接的に接続する、付加的な管類ライン（図示せず）を含むことができる。代替として、結合具１３０ａにおける出口１３７が、付加的な管類ライン（図示せず）を使用して、加熱器バッグ１４０の入口に結合されることができる。図示されていないが、出口１３５と加熱バッグ１４０の入口との間に、１つまたはそれを上回る中間部品（例えば、弁、結合具、ポンプ、透析器、管類ライン）が、存在することができる。例えば、出口１３０ｆから筐体１０５の主表面１４５の反対側に、および加熱バッグ１４０の入口１４７の中に戻るように延設される、管類ラインが、存在することができる。主表面１４５は、方向１５０における、管類ライン１１０に面する、筐体１０５の表面である（図１Ｂ参照）。

図１Ｂを参照すると、使い捨て可能なカートリッジ１００は、随意に、筐体１０５の主表面１４５にヒンジ式に搭載され得る（ヒンジは、示されず）、加熱バッグ１４０を含むことができる。これは、図１Ｂに図示されるように、加熱バッグ１４０に、主表面１４５に対して平坦に置かれ、主表面に対して直角（方向１５０に対して平行）に揺動する能力を可能にする。加熱バッグ１４０は、主表面１４５上に形成される結合具でもあり得る、２つまたはそれを上回る場所において主表面１４５に固着されることができる。加熱バッグ１４０は、入口結合具１４７と、出口結合具１４８とを含み、その両方ともまた、主表面１４５上に加熱バッグ１４０を支持し、係留するためのアンカとしても機能することができる。

加熱バッグ１４０は、パターン１５２を有する、内部チャネルを含むことができる。内部チャネルは、それにわたって血液が流動し、チャネルの広い表面積によって容易に加熱され得る、広い表面積を提供するように設計される。使い捨て可能なカートリッジ１００が、透析機上に配設されると、カートリッジ１００が、主表面１４５に対して法線である、方向１５０において透析機上に挿入される。使い捨て可能なカートリッジ１００が、配設されるにつれて、加熱バッグ１４０が、透析機上のスロットの中に挿入される。スロットは、熱伝導性材料（例えば、アルミニウム、銅）から作製される外側層を有し得る、加熱バッグ１４０に熱を提供する、１つまたはそれを上回る加熱要素を含むことができる。パターン１５２は、示されるように、連続的な「Ｓ」パターンを有することができる。代替として、パターン１５２は、円形、ジグザグ、または渦巻状のパターンを有することができる。

いくつかの実施形態では、加熱バッグ１４０は、加熱バッグ１４０の外側表面上に配置される、それ自体の加熱要素を含むことができる。しかしながら、カートリッジ１００が、使い捨て可能なカートリッジであるため、加熱要素が、透析機上に配置されることができ、加熱バッグ１４０が、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）または他の医療グレードプラスチック等の安価な材料から作製されることができる。

結合具１４７および１４８は、加熱バッグ１４０が、運搬の間または梱包されている間、主表面１４５に対して略平行に折り畳まれ得るように、枢動可能な結合具であることができる。代替として、加熱バッグ１４０は、使い捨て可能なカートリッジ１００の配設プロセスの間に結合具１４７および１４８に固着され、結合されることができる。

図１Ａに戻って参照すると、管類支持構造１２５は、２つのばね部材１６０および１６５を含むことができる。ばね部材１６０は、枢動点１６２に枢動可能に取り付けられることができ、ばね部材１６５は、枢動点１６７に枢動可能に取り付けられることができる。各ばね部材は、プラスチック、金属、または他の好適な材料から作製されることができる。いくつかの実施形態では、ばね部材１６０および１６５は、医療グレード（ＦＤＡ承認）プラスチックを使用して高い正確度を伴って成型、機械加工、または３Ｄ印刷され得る、管類支持構造１２５と同一の材料から作製される。言い換えると、管類支持構造１２５およびばね部材１６０ならびに１６５は、単一の統合されたユニットであることができる。ばね部材１６０および１６５は、管類支持構造１２５が、筐体１０５の主表面１４５に対して平行である方向１７０に向かって絶えず押動されるような、自然ばね定数（例えば、ｋ定数）を有するように設計されることができる。

ばね部材１６０および１６５はそれぞれ、方向１７０においてばね様の力を付与するための、ある幾何学的特徴１６９（例えば、屈曲部、捻転部）を有するように設計される。幾何学的特徴１６９を変動させることによって、ばね部材１６０および１６５が、方向１７０に向かって管類構造１２５上に所定の量の力を付与するように設計されることができる。

いくつかの実施形態では、管類支持構造１２５が、２つの場所、すなわち、取付点１６２および１６７において筐体１０５に搭載される。これは、管類支持構造１２５が筐体１０５内に浮動することを可能にする。本一意の設計は、管類支持構造１２５に、Ｘ軸１７２に沿って移動しながら、ｚ軸内の（主表面１４５に対して直角の）移動を制限するような、ある余地を与える。いくつかの実施形態では、取付点１６２および１６７の場所ならびにばね部材１６０および１６５のｋ定数が、管類支持構造が、少なくとも管類ライン１１０ａの幅１７７を移動させ得るように構成される。このように、使い捨て可能なカートリッジ１００の配設の間、管類ライン１１０は、必要である場合、下記に議論されるであろう、ポンプ軌道（図示せず）の中に適切に着座されるように、容易に移動されることができる。

いくつかの実施形態では、取付点１６２および１６７は、枢動可能な点であることができる。言い換えると、ばね部材１６０は、取付点１６２に枢動可能に取り付けられることができる。同様に、ばね部材１６５も、取付点１６７に枢動可能に取り付けられることができる。ばね部材１６２および１６７が、ｘ軸に沿った移動のみが、可能にされ、ｚ軸に沿った（紙面の外または中への）移動が、阻止されるように成形されることができる。これは、ばね部材をｚ軸に沿ってより厚く作製することによって、行われることができる。ｙ軸に沿った移動は、取付点１６２および１６７によって、ならびに／もしくは筐体１０５の側壁によって制限されることができる。

図１Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、センサ１５８を図示する。図１Ｄは、管類ラインが、フレームまたは透析機の本体上に搭載され得る、センサ１５８と係合され得る方法を図示する。センサ１５８は、使い捨て可能なカートリッジ１００が配設されると、管類ラインのうちの１つが、センサ１６０のスロット１６５の中に自動的に誘導されるであろうように、透析機の一部の上に搭載されることができる（図１Ｄ参照）。

センサ１５８が、１つまたはそれを上回る整合特徴（図示せず）を使用して筐体１０５上に誘導および保持され得る、管類ラインを通して圧力を感知するように構成される。開示される透析機（図示せず）は、配置される１つまたはそれを上回るセンサを含むことができる。

センサは、Ｖ字形状またはＵ字形状のチャネルであり得る、チャネル（例えば、スロット）１６５を含むことができる。いくつかの実施形態では、チャネル１６５は、底部の近傍にＶ字形状を有する。チャネル１６５は、底部において、管類ラインの内側における圧力が外向きに押動すると、管類ラインの外側表面によって及ぼされる拡張圧力を検出するように構成される、センサ１６０を含む。例えば、管類ラインが、センサ１５８の中に挿入されると、管類ラインは、チャネル１６５の底部におけるセンサ１６０上に力を及ぼすであろう。本初期の力はまた、管類が、センサ内に適切に設置されていることも示すことができる。いくつかの実施形態では、使い捨て可能なカートリッジ１００が配設された後、初期の力が、検出されるか、または所定の範囲を有していない場合、使い捨て可能なカートリッジ１００の配設におけるエラーを示すための警報が、アクティブ化されることができる。いったん使い捨て可能なカートリッジ１００および管類ラインが、透析機の中に適切に配設されると、透析機の制御システム（図示せず）が、管類ラインを加熱し、弛緩させるための加温サイクルを開始することができる。

制御システムはまた、管類の内側における圧力を大気圧の状態にすることができる。加えて、制御システムは、周辺圧力を読み取るために、センサオフセット読取値を調節することができる。その時点から、制御システムは、センサ上の管類の力を管類の内側における圧力に転換することによって、管類閉塞または非常に高い圧力が存在するかどうかを判定するためにセンサを監視することができる。閉塞が、検出された場合、制御システムは、警報をアクティブ化し、ユーザに警告することができる。

図１Ｅは、本開示のいくつかの実施形態による、カートリッジ１８０を図示する。カートリッジ１８０は、使い捨て可能なカートリッジであることができる。いくつかの実施形態では、カートリッジ１８０の管類ライン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが、もはや、図１Ａの構造１２５に類似する、移動可能な管類支持構造上に搭載されない、結合具１３０ａから１３０ｆ（１３０ａ－ｆ）に結合されることができる。本実施形態では、全体的な管構造の区分１８２（例えば、ポンプ軌道区分）が、主表面１４５に対して平行である、平面を中心として移動することが可能である。これは、管構造の区分１８２の可撓性性質に起因する。加えて、区分１８２では、管構造のいかなる部分も、筐体１０５に直接添着されない。これは、区分１８２が、配設され、ポンプ軌道カセット（例えば、図２Ａのアセンブリ２００）と係合されるにつれて、移動し、撓曲することを可能にする、固有の可撓性を有することを可能にする。

いくつかの実施形態では、カートリッジ１８０は、複数の整合係合開口部（例えば、整合特徴）１８５ａから１８５ｅ（１８５ａ－ｅ）を含む。整合開口部（例えば、孔、スロット）１８５ａ－ｅはそれぞれ、主表面１４５の平面を越えて挿入され、筐体１０５を透析機の本体の中に引き込むように設計される、プルピン（図示せず）を受容するように構成される。このように、カートリッジ１８０は、透析機にしっかりと添着されることができる。５つの具体的な整合開口部１８５ａ－ｅが、示されているが、カートリッジ１８０は、任意の数の（例えば、２つ、３つの）整合開口部を有することができる。

いくつかの実施形態では、筐体１０５は、区分１８２内に配置される、複数の支持構造１８３を含むことができる。各支持構造１８３は、管類ラインを緩く、またはしっかりと保持するように作製されることができる。いくつかの実施形態では、支持構造１８３は、カートリッジ１００の配設の間に、管類ライン１１０ａ、１１０ｂ、および１１０ｃが、任意の不整合が存在する場合、定位置の中に小刻みに揺動されて入れられ得るように、管類ラインを緩く保持するように作製される。カートリッジ１８０はまた、図１Ａおよび１Ｂに関して説明されるように、カートリッジ１００の１つまたはそれを上回る特徴を含むことができる。
（ポンプ軌道アセンブリ）

図２Ａおよび２Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、再利用可能な透析機上に位置する、ポンプ軌道アセンブリ２００の側面図である。図２Ａは、係脱（上方）位置にあるレバー２０５を伴う、ポンプ軌道アセンブリ２００を図示する。ポンプ軌道アセンブリ２００は、フレーム２１０と、カセット２１５と、レバー２０５とを含むことができる。フレーム２１０は、フレーム２１０が、ポンプ軌道アセンブリ２００の作動の間に定常状態のままであるように、透析機のフレームに固定して固着されることができる。フレーム２１０は、カセット２１５の背後に位置する、１つまたはそれを上回る回転アクチュエータ（例えば、モータ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、フレーム２１０は、３つの回転アクチュエータを有することができる。各回転アクチュエータは、フレーム２１０にしっかりと取り付けられることができる。

カセット２１５は、下記にさらに詳細に議論されるであろう、連結アセンブリ（図示せず）を介してフレーム２１０に結合されることができる。連結アセンブリは、カセット２１５が、フレーム２１０に対して一方向において並進可能であることを可能にする。カセット２１５の並進は、連結アセンブリに結合される、レバー２０５によって作動されることができる。カセット２１５は、１つまたはそれを上回る軌道構造２２０を有することができる。各軌道構造２２０は、陥凹状軌道２２５と、ロータ２３０と、少なくとも２つのローラ２３５とを含む。いくつかの実施形態では、カセット２１５は、それぞれが、使い捨て可能なカートリッジ１００の対応する管類ラインを受容するように構成される、３つの軌道構造を有する。陥凹状軌道２２５は、使い捨て可能なカートリッジ１００の管類ライン（例えば、管類ライン１１０）の所定の経路の形状に対応する、形状を有することができる。例えば、使い捨て可能なカートリッジ１００の管類ライン１１０ａは、Ｕ字形状の経路を有するため、陥凹状軌道２２５はまた、同一のＵ字形状軌道を有することができる。陥凹状軌道２２５は、カセット２１５の表面２１７の下方に陥凹される。陥凹の深度は、少なくとも管類ライン１１０ａの厚さであることができる。このように、管類ラインは、陥凹状軌道内にきちんと着座されることができる。

前述に言及されるように、図２Ａは、使い捨て可能なカートリッジ１００およびその管類ラインの配設のための、開放位置にある、カセット２１５を示す。いったん使い捨て可能なカートリッジ１００が、配設されると、管類ライン１１０は、陥凹状軌道２２５の側面に位置するであろう。管類ライン１１０はそれぞれまた、（浮動する管類支持構造のため）ｘ軸に沿って移動することができるため、管類ライン１１０は、空間２１９の間の陥凹状軌道２２５の中に容易に誘導されることができる。浮動する管類ライン１１０および並進可能なカセット２１５の組み合わせは、使い捨て可能なカートリッジ１００の配設をはるかにより容易にする。本設計はまた、管類１１０がある遊びを有するため、および広い空間２１９が、カセット２１５が係脱位置にある（レバー２０５が、示されるように、上方の位置にある）ときに利用可能であることに加えて、使い捨て可能なカートリッジ１００が片手のみを用いて配設されることを可能にする。

ロータ２３０ａ－ｃはそれぞれ、少なくとも２つのローラを含む。例えば、ロータ２３０ａは、ローラ２３５ａおよび２３５ｂを含む。ローラ２３５ａおよび２３５ｂは、ロータ２３０の反対側に位置付けられることができる。ロータ２３０はそれぞれ、１つまたはそれを上回るギヤを介して回転アクチュエータ（図示せず）に結合され得る、シャフト（図示せず）に結合されることができる。いくつかの実施形態では、ロータ２３０はまた、回転アクチュエータ（図示せず）のシャフトに直接結合されることができる。

図２Ｂは、係合（下方）位置にあるレバー２０５を伴う、閉鎖位置にある、ポンプ軌道アセンブリ２００を図示する。レバー２０５が、下方にあるとき、連結具アセンブリ（図示せず）は、フレーム２１０が定常状態のままである間、カセット２１５がロータ２３０およびローラ２３に向かって並進されるように作動される。ロータ２３０は、ロータ２３０の中心に中心シャフト（図示せず）を含む。カセット２１５が、（示されるような）閉鎖位置にあるとき、ロータ２３０の中心が、陥凹状軌道２２５の中心に対応する。このように、ロータ２３０が、回転しているとき、陥凹状軌道の湾曲部分に対して最も近接している、ローラ２３５が、湾曲部分から離れるような、一定の距離にある。これは、ロータ２３０が回転し、ローラ２３５が陥凹状軌道２２５の湾曲部分＃＃に沿って延設されるとき、ローラ２３５が、流体を前方に押動しながら、管類ライン（図示せず）を断面縮小（例えば、圧縮）し、断面縮小された場所における流体の流動を停止させることを可能にする。ローラ２３５は、少なくとも１つのローラ２３５が、管類ライン１１０上に衝突し、流体の流動を停止させるように、ロータ２３０上に位置付けられる。

カセット２１５は、フレーム２１０に固定して固着される、ピン２４５を受容するように構成される、スロット２４０を含むことができる。スロット２４０は、カセット２１５が、スロット２４０の軸長に沿って往復して並進することを可能にする。レバー２０５が、開放（上方）位置から係止（図２Ａに示されるような、底部）位置に作動されると、カセット２１５が、カセット２１５の反対側（図から非表示にされている）における連結具（図示せず）のうちの１つによって閉鎖位置に移動される。示されるように、レバー２０５は、ユーザのための機械的利点を提供するための、比較的に長い取っ手２５０を有することができる。これは、ユーザが、レバーを容易に動作させることを可能にする。

カセット２１５は、場所２５５ａおよび２５５ｂにおいてフレーム２１０に摺動可能に搭載されることができる。各場所２５５ａまたは２５５ｂにおいて、カセットが、ナットもしくはボルトを用いて、連結アセンブリ（図示せず）に固定して搭載される。しかしながら、同時に、ナット／ボルトは、フレーム２１０上のスロット（図示せず）に摺動可能に結合される（図３Ａ参照）。これは、カセット２１５がフレーム２１０に対して並進可能であることを可能にする。

図３Ａ、３Ｃ、３Ｅ、および３Ｆは、本開示のいくつかの実施形態による、種々の作動位置における、ポンプアセンブリ２００の背面側の斜視図である。

図３Ａは、開放位置にある、カセット２１５を図示する。図３Ｃは、レベルが中間まで作動されている、半閉鎖位置にある、カセット２１５を図示する。図３Ｅは、完全閉鎖位置にあるが、係止されていない、カセット２１５を図示する。図３Ｆは、ある連結具要素が、並べられ、それによって、連結アセンブリが偶発的に係脱することをより困難にする、完全閉鎖および係止位置にある、カセット２１５を図示する。加えて、連結アセンブリ３００は、レバー２０５が（地面に向かった）下方位置にあるときに連結アセンブリが係止されるように設計される。これは、重力が、係脱に寄与せず、むしろ、レバー２０５を下方位置に保ち、それによって、連結アセンブリおよびカセット２１５を係止位置に保つことに役立つであろうため、連結アセンブリの偶発的係脱（ローラ２３５が係脱するであろうこと）の可能性を排除する。

図３Ｂ、３Ｄ、および３Ｇは、本開示のいくつかの実施形態による、種々の作動位置におけるポンプアセンブリ２００の正面側の斜視図である。図３Ｂは、開放位置にあるカセット２１５を図示する。また、同一の位置にあるが、背面側が示されている、図３Ａも参照されたい。図３Ｄは、レベルが中間まで作動されている、半閉鎖位置にある、カセット２１５を図示する。図３Ｃは、正面側からの同一の位置を示す。図３Ｇは、完全閉鎖位置にあり、係止されている、カセット２１５を図示する。図３Ｆは、正面側からの厳密に同一の位置を示す。

図３Ａおよび３Ｂを参照すると、ポンプアセンブリ２００は、フレーム２１０と、回転アクチュエータ３０５ａ、３０５ｂ、ならびに３０５ｃとを含む。各回転アクチュエータは、各ロータ上のローラの位置が異なり得るように、異なる時間および／または回転率において作動されることができる（図３Ｂ参照）。例えば、ローラ２３５ａ、ローラ２３５ｃ、およびローラ２３５ｅは全て、カセット２１５またはその個別の陥凹状軌道に対して異なる位置にある。

前述に言及されるように、連結アセンブリ３００は、レバー２０５を用いて作動されることができる。連結アセンブリ３００は、アーム３１０ａおよび３１０ｂと、枢動ブラケット３１５ａならびに３１５ｂと、小型連結具３２０ａおよび３２０ｂと、中心連結具３２５と、レバー２０５に結合される、作動アーム３３０とを含む。

図３Ｃを参照すると、レバー２０５が、上方位置から下方に引動されているとき（図３Ａ－図３Ｃ）、レバー２０５は、作動アーム３３０の遠位端３４０を、図３Ｃに示されるように、遠位方向に向かって押動する。本アクションはまた、中心連結具３２５を遠位方向に向かって押動し、枢動ブラケット３１５ａおよび３１５ｂを遠位方向に枢動させる。同時に、カセット２１５が、カセット２１５が場所２５５ａおよび２５５ｂにおいてアーム３１０ａならびに３１０ｂに固定して結合されるため、遠位方向に向かって押動されている。

レバー２０５が、さらに下方に引動されるにつれて、小型連結具３２０ａおよび３２０ｂが、相互と、ならびに中心連結具３２５に整合し始める（図３Ｅ参照）。図３Ｆは、小型連結具３２０ａおよび３２０ｂを示し、中心連結具３２５は、相互と完全に整合されている。いったん作動アーム３３０が、中心連結具３２５に対して直角になると、連結アセンブリが、係止される。これは、係止解除されることができるが、しかしながら、係止解除するために要求される力は、連結アセンブリを開放位置から係止位置に移動させるために要求される力よりわずかに上回ることができる。

図３Ｅを参照すると、連結アセンブリ３００は、フレーム２１０上のスロット３５０ａ、３５０ｂ、および３５０ｃを介して、場所３５５ａ、３５５ｂ、ならびに３５５ｃにおけるフレーム２１０に摺動可能に結合されることができる。摺動可能なナットアセンブリを各スロット３５０ａ、３５０ｂ、および３５０ｃにおいて結合させることによって、中心連結具ならびに作動アーム３３０が、示されるように、フレーム２１０に摺動可能に取り付けられることができる。いくつかの実施形態では、連結アセンブリ３００は、ステッピングモータ等のモータを使用して作動されることができる。

図４Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、再利用可能な透析機４００の種々の内部構成要素の斜視図である。再利用可能な透析機４００は、図１Ａ－１Ｄ、２Ａ、２Ｂ、および３Ａ－３Ｇに関して上記に説明される、１つまたはそれを上回る特徴を組み込むことができる。言い換えると、透析機４００は、カートリッジ１００および／または１８０を使用するように構成されることができる。図４は、ピンプルプレート４０５と、複数のガイド柱４１０と、捕捉および係止ピン４１５（例えば、係止ピン）と、ピン取付面積４２０と、プルプレートカム４２５と、カムシャフト４３０と、変速機４３２と、レバーカム４４０と、連結部材４４５と、シャーシ４４７とを含む、透析機４００の背面側の内部構成要素を示す。

レバー２０５が、図４に示されるように、上方位置にあるとき、ピンプルプレート４０５は、最前方位置にある。言い換えると、ピンプルプレート４０５は、透析機４００の正面にある、カセット２１５に対して（に向かって）より近接している。最前方位置では、ピンプルプレート４０５は、ピン４１５（例えば、整合係止特徴）を前方に押動し、透析機４００の正面側から外に最大限に突出させる。ピン４１５は、ピンプルプレート４０５に添着される、ピン取付面積４２０に取り付けられているその後方端部を用いて、前方に押動される。ピンプルプレート４０５が、前方または後方に移動するにつれて、ピン４１５はまた、ピン４１５がピン取付面積４２０に取り付けられていることに起因して、前方および後方に移動する。ピンプルプレート４０５の移動の間、これは、ピンプルプレート４０５が線形かつ平滑な様式において移動することに役立つ、１つまたはそれを上回るガイド柱４１０によって誘導されることができる。さらに下記に説明されるであろうように、ピン４１５は、ピンプルプレート４０５が、最前方位置から、（カートリッジ１００から離れるように）透析機４００の背面に向かう、最後方位置に移動するにつれて、カートリッジ１００を掴持し、透析機４００の背面に向かって（例えば、カセット２１５の中に）引き込むように設計される。

レバー２０５が、最前方位置および最後方位置からピンプルプレート４０５を作動させるために使用される。レバー２０５が、図４に示されるように、上方位置にあるとき、（レバー２０５をピンプルプレート４０５に結合する）中間連結具アセンブリが、ピンプルプレート４０５を最前方位置に移動させるように構成される。レバー２０５が、底部位置にあるとき（図１０参照）、中間連結具アセンブリは、ピンプルプレート４０５を最後方位置（図示せず）に移動させるように構成される。中間連結具アセンブリは、プルプレートカム４２５と、カムシャフト４３０と、変速機４３２と、レバーカム４４０と、レバー２０５と変速機４３２との間の連結部材４４５とを含むことができる。

図４Ｂは、ピンプルプレート４０５が図から非表示にされ、変速機４３２の内部構成要素が露出されている、図４Ａに示される、再利用可能な透析機４００の斜視図である。図４Ｃは、シャーシ４４７が図から非表示にされている、図４Ｂの区分４４９の拡大図である。図４Ｄは、透析機４００の内部構成要素の正面からの斜視図である。これらの図は、並行して議論されるであろう。

レバー２０５は、レバーカム４４０、シャフト４４１、傘ギヤ４３７ａ、４３７ｂ、カムシャフト４３０、およびプルプレートカム４２５を介してピンプルプレート４０５に結合される。レバーカム４４０の運動は、シャーシ４４７の柱４４３に摺動可能に取り付けられる、スロット４４２によって部分的に誘導される。連結部材４４５もまた、柱４４３に枢動可能に結合される。レバー２０５が作動されると、シャフト４４１およびレバーカム４４０が、シャフト４４１がレバーカム４４０に固定して取り付けられているため、ともに回転する。

図４Ｃを参照すると、連結部材４４５が、駆動ピン４５３において枢動連結具４５１および駆動連結具４５２に枢動可能に取り付けられる。駆動連結具４５２は、軌道４５５上に摺動可能に搭載される、摺動部材４５４（例えば、摺動要素）に枢動可能に結合される。レバー２０５が作動されると、カムレバー４４０が、連結部材４４５を上方または下方のいずれかに回転させ、押動するであろう。示されるように、連結部材４４５は、下方位置にある（レバー２０５が、上方にある）。レバー２０５が、下方に引動されると、レバーカム４４０は、連結部材４４５を上向きに回転させ、駆動し、これは、枢動連結具４５１および駆動連結具４５２を上向きに押動し、それらを直線化するであろう（図示せず）。本アクションはまた、摺動部材４５４を、図４Ｃの右に向かって、軌道４５５上で摺動させる。カセット２００が、～に留意されたい。

軌道４５５および枢動柱４５７は両方とも、シャーシ４４７等の複数の他の構造を支持し得る、前面プレート４５６に直接搭載される。カセット２１５は、カセット２１５が軌道４５５に沿って並進し得るように、前面プレート４５６に摺動可能に取り付けられる。前面プレート４５６は、カセット２１５が摺動部材４５４に直接結合されることを可能にする、窓４５８を含む。レバー２０５が作動されるにつれて、カセット２１５が、軌道４５５に沿って並進される。レバー２０５が上方（開放）位置にあるとき、カセット２１５が、レバー２０５に向かって並進される。言い換えると（図４Ｃを参照すると）、カセット２１５は、矢印４５９の反対方向において、枢動柱４５７に向かって移動する。レバー２０５が下方（係止または閉鎖）位置にあるとき、カセット２１５は、矢印４５９の方向において枢動柱４５７から離れるように並進される。いったんカセット２１５が、係止位置に移動されると、すなわち、摺動部材４５４が、矢印４５９の方向において図４Ｃの右まで延々とあるとき、管類ライン１１０ａ、ｂ、ｃが、各ロータ（例えば、２３０ａ、ｂ、ｃ）のローラ（例えば、２３５ａ－ｆ）に対して圧縮される。

図４Ｄを参照すると、レバー２０５、シャフト４４１、および傘ギヤ４３７ａが、相互に結合される。レバー２０５が作動されると、シャフト４４１および傘ギヤ４３７ａはまた、回転するであろう。これは、ひいては、傘ギヤ４３７ｂ（図４Ｂ参照）、シャフト４３０、およびプルプレートカム４２５を回転させる。ピンプルプレート４０５が、プルプレートカム４２５が回転すると、ピンプルプレート４０５が上方および下方に移動するであろうように、プルプレートカム４２５に結合される。これは、ひいては、ピン４１５を前方に（示されていない、カートリッジ１００に向かって）押動するか、またはそれらを（カートリッジ１００から離れるように）後退させる。

ピンプルプレート４０５が、最前方位置にあるとき、ピン４１５もまた、それらの最前方位置にある。本位置では、各ピン４１５の側面アームまたは側面指状突起（図示せず）が、ピン４１５の円筒形本体の中に後退される。側面指状突起は、ピンプルプレート４０５が最後方位置にあるときのみ、ピン４１５の円筒形本体から外に押動される。側面指状突起は、外向きに拡張し、カートリッジ１００（図示せず）を捕捉し、引き込むように構成される。ピン４１５および側面指状突起のさらなる議論が、図６に関して下記に提供される。

図４Ｅは、機械の正面側から視認される種々の内部構成要素を示す、透析機４００の斜視図である。図４Ｅでは、配設されているカートリッジを伴わない、透析機４００が、示される。透析機４００は、管類ラインの３つのセット１１０ａ、１１０ｂ、および１１０ｃを含むことができる。各管類ラインは、１つまたはそれを上回る流動センサおよび気泡センサ４７０と、気泡トラップセンサ４７２と、閉塞（例えば、歪み）センサ４７４とを有することができる。透析機４００はまた、１つまたはそれを上回るピンチ弁４７７と、血液漏出センサ４８０とを含むことができる。いったん使い捨て可能なカートリッジ（例えば、１００、８００）が、配設されると、カートリッジの管類ラインが、各センサ（例えば、４７０、４７２、４７４、４８０）のスロットと噛合し、その中に存在するであろう。

前述に言及されるように、カセット２１５は、前面プレート４５６に摺動可能に搭載される。これは、カセット２１５が矢印４８２の方向において往復して移動することを可能にする。カセット２１５が、往復して移動する間、ロータ２３０ａ、２３０ｂ、および２３０ｃが、前面プレート４５６に対して定常状態のままであるように構成される。使い捨て可能なカートリッジ（例えば、カートリッジ１００、１８０）を配設するために、レバー２０５が、（図４Ｅに示されるような）開放位置に移動される。レバー２０５が本位置にある状態で、カセット２１５が、レベル２０５に向かって前方に引動され、これは、間隙４８４を広げる。これは、管類ライン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが、いったん使い捨て可能なカートリッジが透析機４００の受容空洞の中に落下されると、間隙４８４の中に容易に存在することを可能にする。言い換えると、使い捨て可能なカートリッジは、これが引込部４１５の突起部（図６Ｂのアイテム６４０参照）によって停止されるまで、前面プレート４５６の表面上に落下される。

使い捨て可能なカートリッジが、透析機４００の受容空洞４９０の中に落下された後、レバー４０５は、閉鎖されることができる。レバー２０５の本閉鎖運動は、カセット２１５をロータ２３０および狭窄間隙４８４に向かって移動させ、これは、複数のローラのうちの１つを、管類ラインのうちの１つの外側表面上で断面縮小させる。同時に、カセット２１５が、ロータ２３０に向かって移動し、プルピン４１５が、後退され、側面指状突起（図６のアイテム６１５参照）が、拡張し、使い捨て可能なカートリッジの外側表面上を掴持する。レバー２０５が、最終係止位置（図５Ｂ参照）の中に移動するにつれて、ピン４１５が、使い捨て可能なカートリッジを完全に後退させ、それを内向きに引動し、側面指状突起を用いてこれを固着させる。これはまた、種々の管類ラインをセンサ４７０、４７２、４７４、および４８０のスロットの中に存在させる。

図５Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、図４Ａ－Ｄに部分的に示され、説明されるような、連結アセンブリ（例えば、作動機構）５００の斜視図である。図５Ａは、他の構成要素が、アセンブリの種々の構成要素をより明瞭に呈するために図から非表示にされている、連結アセンブリ５００の隔離された図である。前述で説明されたように、アセンブリ５００は、レバー２０５と、シャフト４４１と、レバーカム４４０と、傘ギヤ４３７ａおよび４３７ｂと、連結部材４４５と、枢動連結具４５１と、駆動連結具４５２と、前面プレート４５６と、シャフト４３０と、プルプレートカム４２５とを含む。図５Ｂは、下方（係止）位置にあるレバー２０５を伴う、連結アセンブリ５００の拡大図である。示されるように、係止位置では、枢動連結具４５１および駆動連結具４５２は、相互と平行な状態になり、駆動連結具４５２の遠位端５０５は、最右位置（矢印５１０の方向）にある。駆動連結具４５２は、カセット２１５に直接結合される、摺動部材４５４に指向され、結合される。駆動連結具４５２が、移動するにつれて、摺動部材４５４およびカセット２１５もまた、移動される。

加えて、レバー２０５が、係止位置にあるとき、カム４２５が、示されるように回転される。カム４２５は、ピンプルプレート４０５を最後方位置の中に駆動するように設計される、ガイドスロット５１５を含む。本アクションはまた、ピン４１５を後方に引動し、各ピンの側面指状突起を拡張させ、広げる。

いくつかの実施形態では、作動機構は、カセット（例えば、２１５）を透析機のフレームに対して並進させるように構成される、モータ（例えば、アクチュエータ）の集合であることができる。例えば、リニアモータが、枢動連結具４５１および駆動連結具４５２を置き換えるために提供されることができる。本実施例では、２つのリニアモータ、すなわち、カセットの上部における１つおよび底部における１つが、提供されることができる。リニアモータは、要求に応じてリニアモータを作動させ得る、制御システムによって制御されることができる。

作動機構はまた、プルピン４１５を作動させるための１つまたはそれを上回るモータも含むことができる。例えば、各プルピン４１５は、コントローラ（例えば、制御システム）に結合され得る、モータ（例えば、ステッピングモータもしくはリニアモータ）に結合されることができる。コントローラは、カセットを並進させるように構成されるモータを制御する、同一のコントローラであることができる。本実施形態では、１つまたはそれを上回るプルピンに結合される１つまたはそれを上回るモータが、ピンプルプレート４０５を置き換えることができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、（ユーザからのコマンドに応じて）各プルピンを作動させ、使い捨て可能なカートリッジを解放するか、または固着させることができる。

図６Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、プルピン４１５の斜視図である。プルピン４１５は、ピン本体６０５と、プルロッド６１０と、指状突起６１５ａ、６１５ｂと、前部搭載ブラケット６２０と、後部搭載ブラケット６２５と、停止ピン６３０と、停止窓６３５とを含む。プルピン４１５は、（複数のねじを含む）前部搭載ブラケット６２０によって、前面プレート４５６（図示せず）に搭載される。プルピン４１５はまた、ピン本体６０５の内側に位置する、ピン連結アセンブリ（図示せず）を介して、指状突起６１５ａ、６１５ｂに結合される、プルロッド６１０を含む。プルロッド６１０が、ピンプルプレート４０５によって引き戻されると、ピン連結アセンブリは、指状突起６１５ａ、６１５ｂをピン本体６０５から外に突出させる。これは、引込部４１５が、使い捨て可能なカートリッジ（例えば、カートリッジ１００、１８０）が、透析機４００の中に挿入されるにつれて、これを引き込み、固着させることを可能にする。プルロッド６１０が、上向きに（ピン本体６０５の先端に向かって）押動されると、ピン連結アセンブリは、指状突起６１５ａ、６１５ｂを、これがカートリッジ１００の本体へのいかなる干渉も引き起こさないように、内向きに折り畳ませる。これは、使い捨て可能なカートリッジが透析機４００から除去されることを可能にする。

使い捨て可能なカートリッジが、配設されると、これは、突起部６４０上に着座し、各指状突起（６１５ａ、６１５ｂ）の底部突起部６４５によって固着される。このように、使い捨て可能なカートリッジは、ピンプルプレート４０５が後退されると、指状突起６１５ａ、６１５ｂが後退されるまで定位置に固着される。

図６Ｃは、指状突起６１５ａ、６１５ｂとのピン連結アセンブリ相互作用を示すための、ピン４１５の切り欠き図である。示されるように、プルロッド６１０が、停止ピン６３０によって、プルロッド６１０の遠位端６４７において、連結部６５０ａ、６５０ｂに結合される。プルロッド６１０は、ピン本体６０５の管腔内で摺動可能である。プルロッド６１０の第２の（近位）端部（図示せず）が、ピンプルプレート４０５に取り付けられる。したがって、プレート４０５が、後退される（レバー２０５が、係止位置に移動される）と、プルロッド６１０が、ピン４１５の基部６５０に向かって下向きに引動される。本運動は、ひいては、また、連結部６５０ａおよび６５０ｂを下方に引動し、これを直線化する（それらを相互に対して平行にさせる）。同時に、指状突起要素６１５ａ、６１５ｂは、外向きに押動され、それらに使い捨て可能なカートリッジの外側表面上を掴持させ、これを固着させる。プレート４０５が、使い捨て可能なカートリッジに向かって前進される（レバー２０５が、開放位置に移動される）と、プルロッド６１０が、ピン４１５の先端に向かって上向きに押動される。プルロッド６１０が、上向きに押動されるにつれて、連結部６５０ａおよび６５０ｂは、非枢動端部において相互から離れるように外に広がる。これは、指状突起６１５ａ、６１５ｂの先端を内向きに後退させる。いくつかの実施形態では、指状突起６１５ａ、６１５ｂは、ピン４１５の内部本体内に完全に後退する。このように、指状突起６１５ａ、６１５ｂは、使い捨て可能なカートリッジの除去を妨害しない。

並行して図１Ｄおよび６Ｃを参照すると、ピン４１５の長さは、ピン４１５の先端が、使い捨て可能なカートリッジ１８０の整合開口部（例えば、１８５ａ、１８５ｂ）を通して、ならびにそれを越えて延在するであろうように選択される。加えて、レバー２０５が、開放位置にあるとき、ピン４１５の側面指状突起（例えば、６１５ａ、６１５ｂ）の先端もまた、整合開口部を乗り越えるであろう。このように、レバー２０５が、閉鎖位置に移動されると、側面指状突起６１５ａ、６１５ｂは、カートリッジ１８０の最外表面の上方に、使い捨て可能なカートリッジの保持部を掴持し、これを引き戻すための十分なクリアランスを有するであろう。
（付加的実施形態）

いくつかの実施形態では、透析機のための使い捨て可能なカートリッジが、開示される。使い捨て可能なカートリッジは、筐体と、１つまたはそれを上回る管類ラインを有する、管類支持構造とを含み、管類支持構造は、これが筐体の主表面に対して平行な単一の軸のみに沿って移動し得るように、筐体に結合され、１つまたはそれを上回る管類ラインは、筐体の主表面に対して平行である。管類支持構造は、筐体に結合される、１つまたはそれを上回るばね部材を含むことができる。１つまたはそれを上回るばね部材は、管類支持構造が単一の軸に沿って移動することを可能にする。

いくつかの実施形態では、１つまたはそれを上回るばね部材は、管類支持構造の移動が、少なくとも１つの軸上で制限されるように、構築される。１つまたはそれを上回るばね部材は、平坦な幾何学形状を有する、プラスチック要素であることができる。使い捨て可能なカートリッジはまた、１つまたはそれを上回る管類ラインのうちの１つから流体を受容するように構成される入口を有する、加熱バッグを含むことができる。加熱バッグは、筐体の主表面に直角に取り付けられ得る、加熱バッグの中および外に延設される、１つまたはそれを上回るチャネルを含む。

筐体は、管類支持構造および１つまたはそれを上回る管類ラインを支持し、整合させるための複数の整合構造を含むことができる。

いくつかの実施形態では、透析機のポンプ軌道構造もまた、開示される。ポンプ軌道構造は、透析機に固定して結合される、フレームと、１つまたはそれを上回る軌道構造を有する、カセットと、フレームが定常状態のままである間、カセットを並進させるように構成される、連結アセンブリとを含むことができる。１つまたはそれを上回る軌道構造はそれぞれ、ロータと、１つまたはそれを上回るローラとを含むことができる。連結アセンブリは、１つまたはそれを上回る点においてカセットに摺動可能に結合され、１つまたはそれを上回る点においてフレームに枢動可能に結合されることができる。

連結アセンブリは、フレームに摺動可能に結合され、カセットに固定して結合される、第１のアームと、フレームに枢動可能に結合され、第１のアームに枢動可能に結合される、第１の枢動可能ブラケットと、第１の枢動可能ブラケットに枢動可能に結合される、第１の小型アームと、第１の小型アームおよび第２の小型アームに枢動可能に結合される、中心連結具とを含むことができる。第２の小型アームは、第２の枢動可能ブラケットに枢動可能に結合され、第２の枢動可能ブラケットは、フレームに枢動可能に結合される。第２のアームは、フレームに摺動可能に結合され、カセットに固定して結合される。中心連結具は、フレームおよび作動連結具に摺動可能に取り付けられ、作動連結具は、レバーに結合される。

コントローラは、上記に説明されるように、透析システムの種々の構成要素を制御するための命令と、論理とを有する、ハードウェアコンポーネント（例えば、プロセッサ、メモリ）およびソフトウェアコンポーネントの組み合わせであることができる。例えば、コントローラは、上記に説明されるように、カセット（例えば、２１５）およびピン（例えば、４１５）を作動させるための作動機構の動作を制御するための、命令と、論理とを有することができる。

締めくくりに、本明細書に示され、説明されるような本発明の例示的実施形態に関して、血液透析システムが開示されることを理解されたい。本発明の原理は、示され、説明されるもの以外のいくつかの構成において実践され得、そのため、本発明が、例示的実施形態によっていかようにも限定されず、概して、血液透析システムを対象とし、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それを行うために多数の形態をとることが可能であることを理解されたい。また、本発明が、開示される構築物の特定の幾何学形状および材料に限定されず、代わりに、本発明の精神ならびに範囲から逸脱することなく、現在公知である、または後に開発される、他の機能的に同等の構造もしくは材料を伴い得ることが、当業者によって理解されるであろう。さらに、上記に説明される実施形態のそれぞれの種々の特徴は、任意の論理様式において組み合わせられ得、本発明の範囲内に含まれることを意図する。

本発明の代替実施形態、要素、またはステップの群化は、限定物として解釈されないものとする。各群の構成要素は、個々に、または本明細書に開示される他の群の構成要素との任意の組み合わせにおいて言及および請求され得る。群の１つまたはそれを上回る構成要素が、便宜上ならびに／もしくは特許性の理由のために、群の中に含まれる、またはそれから削除され得ることが予期される。任意のそのような包含または削除が、生じるとき、本明細書は、修正されたものとして、群を含有すると見なされる。

別様に示されない限り、本明細書および請求項内で使用される、特性、項目、数量、パラメータ、性質、用語等を表現する全ての数値は、用語「約」によって全ての事例において修飾されているものとして理解されるべきである。本明細書で使用されるように、用語「約」は、そのように条件付けられた特性、項目、数量、パラメータ、性質、または用語が、記載された特性、項目、数量、パラメータ、性質、もしくは用語の値の±１０パーセント上方および下方の範囲を含有することを意味する。故に、そうではないことが示されていない場合、本明細書および添付の請求項に記載の数値パラメータは、変動し得る、近似値である。最低限でも、均等論の適用を本請求項の範囲に限定するような試みとしてではなく、各数値インジケーションは、少なくとも、報告された有効桁数に照らして、かつ通常の丸め技法を適用することによって解釈されるべきである。本発明の広範な範囲を記載する数値範囲および値が近似値であるにもかかわらず、具体的実施例に記載の数値範囲ならびに値は、可能な限り、精密に報告される。しかしながら、いかなる数値範囲または値も、本質的に、それらの個別の試験測定値に見出される標準偏差から必然的に結果として生じる、ある誤差を含有する。本明細書における値の数値範囲の列挙は、その範囲内にある各別個の数値範囲を個々に指す、簡略的な方法としての役割を果たすことを意図しているにすぎない。本明細書において別様に示されない限り、数値範囲の各個々の値は、本明細書に個々に列挙されている場合と同様に、本明細書の中に組み込まれる。

本発明の説明の文脈（特に、以下の請求項の文脈）内で使用される用語「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、および類似の指示物は、本明細書で別様に示される、または文脈によって明確に矛盾されない限り、単数ならびに複数の両方を網羅すると解釈されるべきである。本明細書に説明される方法の全てが、本明細書において別様に示される、または文脈によって明確に別様に矛盾されない限り、任意の好適な順序において実施されることができる。本明細書に提供される、ありとあらゆる実施例または例示的な言い回し（例えば、「等」）の使用は、本発明をより明瞭に照明することを意図しているにすぎず、別様に請求される本発明の範囲に限定を課すものではない。本明細書におけるいかなる言い回しも、任意の非請求要素を、本発明の実践に対して不可欠であるように示しているものとして解釈されるべきではない。

本明細書に開示される具体的な実施形態はさらに、「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ（～から成る）」または「本質的に～から成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」の言い回しを使用して、本請求項において限定され得る。本請求項において使用されると、改定毎に出願されるものとして、または追加されるものとしてであるかにかかわらず、移行用語「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ（～から成る）」は、本請求項内で規定されていない、いかなる要素、ステップ、もしくは成分も除外する。移行用語「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ（～から本質的に成る）」は、請求項の範囲を、規定される材料またはステップおよび基本的特性ならびに新規の特性に実質的に影響を及ぼさないものに限定する。そのように請求される本発明の実施形態は、本明細書において本質的または明示的に説明され、有効にされる。

各方法の個別の要素が実施される、論理コード、プログラム、モジュール、プロセス、方法、および順序が、純粋に例示的であることを理解されたい。実装に応じて、それらは、本開示において別様に示されない限り、任意の順序で、または並行して実施され得る。さらに、論理コードは、任意の特定のプログラミング言語に関連または限定されず、分散型、非分散型、もしくは多重処理型環境内の１つまたはそれを上回るプロセッサ上で実行する、１つまたはそれを上回るモジュールを備え得る。

本発明のいくつかの特定の形態が、図示され、説明されているが、種々の修正が、本発明の精神および発明から逸脱することなく成され得ることが、明白となるであろう。したがって、本発明が、以下の請求項によらない限り、限定されることは意図していない。

Claims (22)

1. 透析システムであって、
   使い捨て可能なカートリッジであって、前記使い捨て可能なカートリッジは、
   ２つまたはそれを上回る整合特徴を有する筐体と、
   前記筐体上に搭載される管類ラインの第１、第２、および第３のセットであって、管類ラインの各セットは、透析機の陥凹状軌道の中に存在するように構成されるＵ字形状区分を備える、管類ラインの第１、第２、および第３のセットと
   を備え、
   前記２つまたはそれを上回る整合特徴は、前記透析機から整合係止特徴を受容するように構成され、前記整合係止特徴は、前記筐体を前記透析機のカートリッジ空洞の中に引き込み、前記筐体を固着させるように構成される、使い捨て可能なカートリッジ
   を備える、透析システム。
2. 前記２つまたはそれを上回る整合特徴はそれぞれ、スロットまたは孔を備える、請求項１に記載の透析システム。
3. 前記整合係止特徴は、作動可能な側面指状突起を有するピンを備える、請求項１に記載の透析システム。
4. 前記ピンの作動可能な側面指状突起は、前記ピンのプルロッドが前記筐体から離れるように引き出されると、前記使い捨て可能なカートリッジの筐体上を掴持するように外向きに延在するように構成される、請求項３に記載の透析システム。
5. 前記ピンの作動可能な側面指状突起は、前記ピンのプルロッドが前記筐体に向かって前方に押動されると、内向きに折り畳むように構成される、請求項３に記載の透析システム。
6. 作動機構と、
   前記管類ラインの第１、第２、および第３のセットを受容するための前記陥凹状軌道を有するカセットであって、前記カセットは、前記透析機のカートリッジ空洞に摺動可能に取り付けられ、前記作動機構は、作動されると、前記カセットを摺動させるように構成される、カセットと
   をさらに備える、請求項３に記載の透析システム。
7. 前記作動機構は、前記作動機構が、係止状態に設定されると、前記カセットを内向きに摺動させ、前記管類ラインのセットをローラに対して押動するように構成される、請求項６に記載の透析システム。
8. 前記作動機構は、開放状態に設定されると、前記カセットを外向きに摺動させ、前記管類ラインのセット上の圧力を解放するように構成される、請求項６に記載の透析システム。
9. 前記作動機構は、係止状態に設定されると、前記ピンを前方に押動し、前記側面指状突起を後退させるように構成される、請求項６に記載の透析システム。
10. 前記作動機構は、開放状態に設定されると、前記ピンを後方に引動し、前記側面指状突起を拡張させるように構成される、請求項６に記載の透析システム。
11. 前記作動機構は、
    第１のシャフトに結合されるレバーと、
    前記第１のシャフトに結合される第１のカムと、
    前記第１のカムに結合される複数の連結具と、
    前記複数の連結具および前記カセットに結合される摺動要素であって、前記複数の連結具は、前記カセットが、前記レバーが作動されると、内向きまたは外向きに摺動されるように配列される、摺動要素と
    を備える、請求項６に記載の透析システム。
12. 前記作動機構はさらに、
    前記第１のシャフトに結合されるギヤアセンブリと、
    前記ギヤアセンブリに結合される第２のシャフトと、
    前記第２のシャフトに結合される第２のカムと、
    前記第２のカムおよび前記ピンに結合されるプルプレートであって、前記プルプレートおよび前記ピンは、前記レバーが作動されると、前方または後方に並行して作動される、プルプレートと
    を備える、請求項１１に記載の透析システム。
13. 透析機であって、
    前記透析機に固定して結合されるフレームと、
    前記フレームに摺動可能に結合されるカセットであって、前記カセットは、１つまたはそれを上回る軌道構造を備え、前記１つまたはそれを上回る軌道構造はそれぞれ、ロータと、１つまたはそれを上回るローラとを備える、カセットと、
    前記フレームから延在する１つまたはそれを上回る整合係止特徴であって、前記１つまたはそれを上回る整合係止特徴は、使い捨て可能なカートリッジの１つまたはそれを上回る整合特徴の中に挿入され、前記使い捨て可能なカートリッジを固着させるか、または解放するように構成される、１つまたはそれを上回る整合係止特徴と、
    作動機構であって、前記作動機構は、前記カセットを前記１つまたはそれを上回る軌道構造に対して摺動させ、前記１つまたはそれを上回る整合係止特徴を、前記使い捨て可能なカートリッジを固着させるかまたは解放するかのいずれかを行うように作動させるように構成される、作動機構と
    を備える、透析機。
14. 前記作動機構は、連結アセンブリを備え、前記連結アセンブリは、前記フレームが定常状態のままである間、前記カセットを並進させ、前記１つまたはそれを上回る整合係止特徴を作動させ、前記使い捨て可能なカートリッジを係止または解放するように構成される、請求項１３に記載の透析機。
15. 前記連結アセンブリは、係止状態に設定されると、前記カセットを内向きに摺動させ、前記管類ラインのセットをポンプモータに対して押動するように構成される、請求項１４に記載の透析機。
16. 前記連結アセンブリは、開放状態に設定されると、前記カセットを外向きに摺動させ、前記管類ラインのセット上の圧力を解放するように構成される、請求項１４に記載の透析機。
17. 前記連結アセンブリは、係止状態に設定されると、前記ピンを前方に押動し、前記側面指状突起を後退させるように構成される、請求項１４に記載の透析機。
18. 前記連結アセンブリは、開放状態に設定されると、前記ピンを後方に引動し、前記側面指状突起を拡張させるように構成される、請求項１４に記載の透析機。
19. 前記連結アセンブリは、
    第１のシャフトに結合されるレバーと、
    前記第１のシャフトに結合される第１のカムと、
    前記第１のカムに結合される複数の連結具と、
    前記複数の連結具および前記カセットに結合される摺動要素であって、前記複数の連結具は、前記カセットが、前記レバーが作動されると、内向きまたは外向きに摺動されるように配列される、摺動要素と
    を備える、請求項１４に記載の透析機。
20. 前記連結アセンブリはさらに、
    前記第１のシャフトに結合されるギヤアセンブリと、
    前記ギヤアセンブリに結合される第２のシャフトと、
    前記第２のシャフトに結合される第２のカムと、
    前記第２のカムおよび前記ピンに結合されるプルプレートであって、前記プルプレートおよび前記ピンは、前記レバーが作動されると、前方または後方に並行して作動される、プルプレートと
    を備える、請求項１９に記載の透析機。
21. 使い捨て可能なカートリッジであって、前記使い捨て可能なカートリッジは、
    筐体であって、前記筐体は、前記透析機のフレームから前記１つまたはそれを上回る整合係止特徴を受容するように構成される１つまたはそれを上回る整合特徴を有する、筐体と、
    前記筐体上に搭載される管類ラインの第１、第２、および第３のセットであって、管類ラインの各セットは、前記カセットの１つまたはそれを上回る軌道構造の中に存在するように構成されるＵ字形状区分を備える、管類ラインの第１、第２、および第３のセットと
    を備える、使い捨て可能なカートリッジ
    をさらに備える、請求項１３に記載の透析機。
22. 前記作動機構は、
    前記カセットを前記１つまたはそれを上回る軌道構造に対して摺動させるように構成される１つまたはそれを上回るモータの第１のセットと、
    １つまたはそれを上回るモータの第２のセットであって、前記１つまたはそれを上回るモータの第２のセットは、前記１つまたはそれを上回る整合係止特徴を、前記使い捨て可能なカートリッジを固着させるかまたは解放するかのいずれかを行うように作動させるように構成される、１つまたはそれを上回るモータの第２のセットと
    を備える、請求項１３に記載の透析機。

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