KR20160047428A - Manifold diaphragms - Google Patents

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KR20160047428A
KR20160047428A KR1020157031065A KR20157031065A KR20160047428A KR 20160047428 A KR20160047428 A KR 20160047428A KR 1020157031065 A KR1020157031065 A KR 1020157031065A KR 20157031065 A KR20157031065 A KR 20157031065A KR 20160047428 A KR20160047428 A KR 20160047428A
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KR
South Korea
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height
manifold
fluid
diaphragm
blood
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Application number
KR1020157031065A
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Korean (ko)
Inventor
배리 네일 풀케르슨
알렉크 후앙
브라이언 토마스 켈리
Original Assignee
프레제니우스 메디칼 케어 홀딩스 인코퍼레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 탈착 가능한 제어기 유닛 및 베이스 유닛을 지닌 휴대용 투석 장치를 기술한 것이다. 제어기 유닛은 내부면을 지닌 도어, 패널을 구비하고 패널과 함께 도어의 내부면을 수용하도록 구성된 리세스 영역을 한정하는 하우징, 및 패널에 고정되게 부착된 매니폴드 리시버를 포함한다. 매니폴드는 투석 장치 핀들 사이에 사공간을 최소화하고 반응성을 개선시키도록 구성된 격막을 포함한다. 베이스 유닛은 유체 용기를 수용하기 위한 평면 표면, 평면 표면과 통합된 스케일, 및 용기와 열적 소통 관계에 있는 가열기를 지닌다. 기술된 휴대용 투석 시스템의 구체예들은 개선된 모듈화(modularity), 사용 용이성 및 안전성 특성을 포함한, 개선된 구조적 및 기능적 특성들을 갖는다.The present invention describes a portable dialysis device having a detachable controller unit and a base unit. The controller unit includes a door having an interior surface, a housing defining the recessed area configured to receive the interior surface of the door with the panel, and a manifold receiver fixedly attached to the panel. The manifold includes a diaphragm configured to minimize dead space and improve reactivity between the dialyzer fins. The base unit has a planar surface for receiving the fluid container, a scale integrated with the planar surface, and a heater in thermal communication with the vessel. Embodiments of the described portable dialysis system have improved structural and functional properties, including improved modularity, ease of use and safety characteristics.

Figure P1020157031065
Figure P1020157031065

Description

매니폴드 격막{MANIFOLD DIAPHRAGMS}Manifold diaphragm {MANIFOLD DIAPHRAGMS}

상호 참조Cross-reference

본 출원은 2011년 2월 8일에 출원되고 발명의 명칭이 "Portable Dialysis Machine"인 공동 계류중인 미국특허출원번호 제13/023,490호("'490 출원")의 일부계속출원(continuation-in-part)이다.This application is a continuation-in-part application of co-pending U.S. Patent Application No. 13 / 023,490, entitled " Portable Dialysis Machine, " filed February 8, 2011, part.

'490 출원은 2007년 9월 25일에 출원된 미국특허가출원 제60/975,157호를 우선권으로 주장하는, 2008년 9월 25일에 출원된 미국특허출원 제12/237,914호의 일부계속출원이다. The '490 application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 12 / 237,914, filed on September 25, 2008, which claims priority to U.S. Patent Application No. 60 / 975,157, filed September 25, 2007.

'490 출원은 2008년 10월 30일에 출원된 미국특허가출원 제61/109,834호를 우선권으로 주장하는, 2009년 10월 30일에 출원된 미국특허출원 제12/610,032호의 일부계속출원이다. The '490 application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 12 / 610,032, filed on October 30, 2009, which claims priority to U.S. Patent Application No. 61 / 109,834, filed October 30,

'490 출원은 2007년 11월 29일에 출원된 미국가특허출원 제60/990,959호(발명의 명칭: "System and Method of Changing Fluidic Circuit Between Hemodialysis Protocol and Hemofiltration Protocol") 및 2008년 1월 18일에 출원된 발명의 명칭이 동일한 미국가특허출원 제61/021,962호를 우선권으로 주장하는, 미국특허출원 제12/324,924호의 일부계속출원이다. The '490 application is a continuation-in-part of U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 990,959 filed on November 29, 2007 (entitled "System and Method of Changing Fluidic Circuit Between Hemodialysis Protocol and Hemofiltration Protocol" This application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 12 / 324,924, which claims priority to U.S. Patent Application No. 61 / 021,962, filed on even date herewith.

'490 출원은 2007년 10월 11일에 출원된 미국가특허출원 제60/979,113호(발명의 명칭: "Photo-Acoustic Flow Meter")를 우선권으로 주장하는, 미국특허출원 제12/249,090호의 일부계속출원이다. The '490 application is a continuation-in-part of U.S. Provisional Patent Application No. 12 / 249,090, filed on October 11, 2007, which claims priority to US Provisional Patent Application No. 60 / 979,113 entitled "Photo- Acoustic Flow Meter" Application.

'490 출원은 2008년 10월 7일에 출원된 미국특허가출원 제61/103,271호를 우선권으로 주장하는, 미국특허출원 제12/575,449호의 일부계속출원이다. The '490 application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 12 / 575,449, filed on October 7, 2008, which claims priority to U.S. Patent Application No. 61 / 103,271.

'490 출원은 2009년 3월 31일에 출원된 미국특허가출원 제61/165,389호를 우선권으로 주장하는, 미국특허출원 제12/751,930호의 일부계속출원이다. The '490 application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 12 / 751,930, filed on March 31, 2009, which claims priority to U.S. Patent Application No. 61 / 165,389.

'490 출원은 2009년 2월 12일에 출원된 미국특허가출원 제61/151,912호를 우선권으로 주장하는, 미국특허출원 제12/705,054호의 일부계속출원이다. The '490 application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 12 / 705,054, filed on February 12, 2009, which claims priority to U.S. Patent Application No. 61 / 151,912.

'490 출원은 2007년 9월 28일에 출원된 미국특허가출원 제60/975,840호를 우선권으로 주장하는, 미국특허출원 제12/238,055호의 분할 출원인 미국특허출원 제12/875,888호의 일부계속출원이다. The '490 application is a continuation-in-part application of US patent application Ser. No. 12 / 875,888, filed Sep. 28, 2007, which claims the benefit of US patent application Ser. No. 60 / 975,840, .

'490 출원은 또한 2007년 9월 13일에 출원된 미국특허가출원 제60/971,937호를 우선권으로 주장하는, 미국특허출원 제12/210,080호의 일부계속출원이다. The '490 application is also a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 12 / 210,080, filed on September 13, 2007, which claims priority to U.S. Patent Application No. 60 / 971,937.

'490 출원은 2009년 1월 12일에 출원된 미국특허출원 제12/351,969호의 일부계속출원이다. The '490 application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 12 / 351,969 filed on January 12, 2009.

'490 출원은 2009년 2월 26일에 출원된 미국특허가출원 제61/155,548호를 우선권으로 주장하는, 미국특허출원 제12/713,447호의 일부계속출원이다. The '490 application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 12 / 713,447, filed on February 26, 2009, which claims priority to U.S. Patent Application No. 61 / 155,548.

'490 출원은 2008년 10월 7일에 출원된 미국특허가출원 제61/103,274호를 우선권으로 주장하는, 미국특허출원 제12/575,450호의 일부계속출원이다. The '490 application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 12 / 575,450, filed on October 7, 2008, which claims priority to U.S. Patent Application No. 61 / 103,274.

상기 나열된 명세서는 모두 그 전체 내용이 본원에 참조로 포함된다. All of the above listed specifications are incorporated herein by reference in their entirety.

본 발명의 분야Field of the Invention

본 발명은 개선된 구조적 및 기능적 특징을 지닌 휴대용 투석 시스템(portable dialysis system)에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 투석 시스템은 개선된 모듈성(modularity), 사용 용이성 및 안전 특징을 지닌 휴대용 투석 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a portable dialysis system having improved structural and functional characteristics. In particular, the dialysis system of the present invention is directed to a portable dialysis system having improved modularity, ease of use and safety features.

혈액투석(hemodialysis), 혈액투석여과(hemodiafiltration) 또는 혈액여과(hemofiltration)를 수행하는데 사용되는 혈액 정제 시스템은 반투과성 멤브레인을 갖는 교환기를 통해 혈액의 체외 순환(extracorporeal circulation)을 수반한다. 이러한 시스템은 혈액을 순환시키기 위한 유압 시스템 및 건강한 피검체의 혈액 농도에 가까운 농도로 특정 혈액 전해질을 포함하는 보충 유체 또는 투석물을 순환시키기 위한 유압 시스템을 추가로 포함한다. 그러나, 대부분의 통상적으로 입수가능한 혈액 정제 시스템은 크기가 상당히 크고, 작동이 어렵다. 또한, 이들 시스템의 구성은 시스템을 다루기 어렵게 하고, 휴대용 구성요소의 사용 및 설치에 도움이 되지 않게 한다. BACKGROUND OF THE INVENTION The blood purification system used to perform hemodialysis, hemodiafiltration or hemofiltration involves the extracorporeal circulation of blood through an exchange with a semipermeable membrane. Such a system further comprises a hydraulic system for circulating blood and a hydraulic system for circulating a supplemental fluid or dialysate comprising a specific blood electrolyte at a concentration close to the blood concentration of the healthy subject. However, most commonly available blood purification systems are quite large in size and difficult to operate. Also, the configuration of these systems makes the system difficult to handle and does not help with the use and installation of portable components.

병원에 설치된 장치를 사용하는 표준 투석 치료는 두 가지 단계, 즉, (a) 독성 물질 및 스코리아(scoriae)(일반적으로 소분자)가 반투과성 멤브레인을 통해 혈액으로부터 투석액으로 통과시키는 투석, 및 (b) 혈액 순환로와 투석물 순환로 간의 압력 차, 더욱 정확하게는 후자의 순환로에서의 감소된 압력이 물의 혈액 함량을 사전결정된 양만큼 감소시키는 한외여과(ultrafiltration)를 포함한다.Standard dialysis therapy using a hospital-installed device involves two steps: (a) dialysis where toxic substances and scoriae (usually small molecules) are passed from the blood to the dialysis fluid through the semipermeable membrane, and (b) The pressure difference between the circulation line and the dialysis water circulation path, or more precisely the reduced pressure in the latter circulation path, includes ultrafiltration which reduces the blood content of the water by a predetermined amount.

표준 장비를 이용하는 투석 과정은 성가실 뿐만 아니라 고가인 경향이 있으며, 게다가 환자가 투석 센터에 오랜 기간 동안 매어있을 것을 요한다. 휴대용 투석 시스템이 개발되었지만, 통상적인 휴대용 투석 시스템은 특정 단점을 갖는다. 첫째, 이러한 것들은 충분히 모듈성이지 않고, 이에 의해 시스템의 용이한 셋업(setup), 이동, 배송, 및 정비를 저해한다. 둘째, 시스템은 환자가 신뢰성있고, 정확하게 사용하기에 충분히 단순화되어 있지 않다. 시스템의 인터페이스 및 휴대용 구성요소를 사용하는 방법이 환자에 의해 사용될 때 오용되고/거나 오류가 있게 된다. 휴대용 투석 시스템이 실제로 효과적이기 위해서는, 부정확한 사용을 막기에 충분히 제한된 일회용 입력 및 데이타 입력으로 위생관리 전문가가 아닌 개인이 용이하고 편리하게 사용하여야 한다. Dialysis using standard equipment tends to be both expensive and expensive as well as requiring the patient to be tethered to the dialysis center for a long period of time. While portable dialysis systems have been developed, conventional portable dialysis systems have certain disadvantages. First, these are not sufficiently modular, thereby hindering easy setup, movement, delivery, and maintenance of the system. Second, the system is not simple enough for the patient to be reliable and accurate to use. The interface of the system and the manner in which the portable components are used are misused and / or erroneous when used by the patient. In order for the portable dialysis system to be effective, it should be easy and convenient for individuals who are not hygienists to use disposable inputs and data inputs that are sufficiently limited to prevent inaccurate use.

투석 시스템의 한 가지 통상적인 구성은 일회 통과 시스템(single pass system)을 사용한다. 일회 통과 시스템에서, 투석물은 투석기 내 혈액에 의해 1회 통과하고, 이후 폐기된다. 일회 통과 시스템은 다량의 물을 사용함으로 인해 복수의 단점 투성이다. 첫째, R.O(역삼투) 시스템에 의한 50% 거부율을 추정하면, 적어도 1000 내지 1500 ㎖/분의 물이 요구된다. 둘째, 100 내지 800 ㎖/분의 정제된 물의 연속 흐름을 제공하기 위한 물 정제 시스템이 요구된다. 셋째, 100 내지 800 ml의 물/분을 펌핑하기 위해 적어도 15 amp의 전기 회로가 요구되며, 넷째, 적어도 1500 ㎖/분의 사용된 투석물 및 RO 거부 물(RO rejection water)을 수용할 수 있는 플로어 드레인(floor drain) 또는 임의의 다른 저장기가 요구된다.One common configuration of the dialysis system uses a single pass system. In a one-pass system, the dialysate is passed once through the blood in the dialyzer and then discarded. One-pass systems have multiple drawbacks due to the use of large amounts of water. First, estimating the 50% rejection rate by the R.O (reverse osmosis) system requires at least 1000 to 1500 ml / min of water. Second, a water purification system is needed to provide a continuous flow of purified water between 100 and 800 ml / min. Third, at least 15 amps of electrical circuitry is required to pump between 100 and 800 ml of water / min, and fourth, at least 1500 ml / min of spent dialysate and RO rejection water A floor drain or any other reservoir is required.

통상적인 시스템은 또한 정제 시스템의 유체 순환로를 포함하는 무수히 많은 관을 사용할 필요가 있고, 이로써 누출 및 파손 위험을 증가시킴으로 인해 신뢰성이 보다 낮다. 이들의 큰 크기로 인해 수송이 어렵다는 점 이외에, 통상적인 투석 장치는 또한 가요성이 결여되어 있다. 예를 들어, 흡착제 기반 혈액투석 과정은 혈액여과 공정에 의해 공유되지 않는 특정한 세트의 하드웨어 요건을 지닌다. 따라서, 투석 시스템이 혈액투석 모드 뿐만 아니라 혈액여과로도 작동될 수 있도록 사용될 수 있는 펌핑 시스템과 같은 공통의 하드웨어 부품을 지니는 것이 유리할 것이다. Conventional systems also require the use of a myriad of tubes, including a fluid circuit of a refinery system, which results in lower reliability due to increased risk of leakage and breakage. In addition to the difficulty of transport due to their large size, conventional dialysis machines also lack flexibility. For example, the adsorbent-based hemodialysis process has a specific set of hardware requirements that are not shared by the blood filtration process. Thus, it would be advantageous to have a common hardware component, such as a pumping system, which can be used so that the dialysis system can be operated not only in hemodialysis mode but also in hemofiltration.

추가로, 안전하고, 저렴하고, 신뢰성 있는 방식으로 투석 시스템의 기능을 효과적으로 제공할 수 있는 휴대용 시스템이 필요하다. 특히, 투석 과정의 유체 전달 요건을 만족시킬 수 있으면서 그 안에 다양한 그 밖의 중요한 기능, 예컨대 유체 가열, 유체 측정 및 모니터링, 누출 검출, 및 단선(disconnection) 검출을 통합하는 소형 투석 유체 저장 시스템이 필요하다. In addition, there is a need for a portable system that can effectively provide the function of a dialysis system in a safe, inexpensive, and reliable manner. In particular, a small dialysis fluid storage system is needed that incorporates a variety of other important functions therein, such as fluid heating, fluid measurement and monitoring, leak detection, and disconnection detection, while meeting the fluid delivery requirements of the dialysis process .

특히 단선 검출과 관련하여, 대부분의 공지된 방법은 정맥 회송선 관 내 압력 변화를 모니터링하고 검출하는 것을 기초로 하기 때문에, 회송선 분리(return line disconnect)를 효과적으로 검출하기가 어렵다. 회송선 분리는 보통 바늘을 빼내는 상황으로 인해 일어난다. 바늘은 일반적으로 체외 혈액 순환시 최고 유체 저항을 제공하기 때문에, 바늘 분리로 인한 회송선 내 압력 변화는 중요하지 않으며, 용이하게 검출되지 않을 수 있다. 또한, 카테터가 환자의 신체로부터 분리되어 회송선 단선을 유발시키는 경우에 압력 강하는 매우 낮다. 따라서, 인디케이터(indicator) 또는 메트릭(metric)으로서 압력을 사용하는 회송 정맥 혈액 순환로에서의 단선 검출은 신뢰할 수 없으며, 심각한 손상을 초래할 수 있다. 또한, 분리의 지시로서 기포(air bubble)의 검출을 사용하는 방법은 정맥 회송선에서의 분리가 회송선 배관에 공기가 뽑아내어지지 않기 때문에 신뢰될 수 없다. 결과적으로, 정맥 회송선에서의 분리를 검출하기 위한 개선된 장치 및 방법이 필요하다. 또한, 어떠한 추가의 구성요소, 예컨대 바늘 삽입 부위에 놓여야 하는 수분 패드(moisture pad)를 필요로 하지 않는 장치 및 방법이 또한 필요하다. With regard to disconnection detection in particular, it is difficult to effectively detect return line disconnect because most known methods are based on monitoring and detecting pressure changes in the vein catheter tube. Disconnection of the transmission line is usually caused by a situation in which the needle is pulled out. Since the needle generally provides the highest fluid resistance during extracorporeal blood circulation, the pressure change in the transit line due to the needle separation is not critical and may not be readily detectable. In addition, the pressure drop is very low when the catheter separates from the patient ' s body and causes a break in the catheter. Thus, disconnection detection in a transfused venous blood circuit using pressure as an indicator or metric is unreliable and can lead to serious damage. In addition, the method of using the detection of air bubbles as an indication of separation can not be relied on because the separation from the venous catheter is not drawing air into the catheter conduit. As a result, there is a need for an improved apparatus and method for detecting separation in a venous catheter. There is also a need for an apparatus and method that does not require any additional components, such as a moisture pad that must rest on the needle insertion site.

추가로, 적당한 비용으로 용이하게 실시될 수 있는 투석 과정 동안 용량 정확도(volumetric accuracy)를 유지시키기 위한 만족할 만한 메카니즘이 종래 기술에는 없다. 보충 유체 및 배출 유체의 용량 정확도를 유지시키기 위한 대부분의 종래 기술 방법들은 일회용 디바이스로 사용하기에 적합하지 않다. 용량 정확도를 유지시키기 위한 종래 기술의 한 가지 방안은 보충 유체 및 배출 유체 둘 모두를 계량하는 것을 포함한다. 그러나, 이러한 방안은 실제로 실행하기가 어렵다. 또 다른 종래 방법은 투석 시스템을 위한 용량 밸런스 챔버를 사용하는 것을 포함한다. 그러나, 이러한 챔버는 구축하기가 복합하고, 비용이 많이 들며, 또한 일회용 디바이스에 대해 적합하지 않다. 용량 유량 측정이 또 다른 공지된 방법이지만, 이 방법의 정확도는 입증되어 있지 않는다. 나아가, 이 방법은 투석 시스템에 대해 일회용 형태로 실행하는 것이 매우 어렵다. 또 다른 종래 기술 방안은 용량 정확도를 달성하기 위해 두 개의 피스톤 펌프를 사용하는 것을 포함한다. 그러나, 이러한 방안은 일회용 형태로는 타당한 비용으로 실행하기가 극히 어렵고, 또한 200 ㎖/분 정도인 요구된 펌핑 용량으로 작동하는 것이 경제적이지 않다. 그러므로, 환자에 주입되거나, 환자로부터 제거되는 유체의 용량을 정확하게 유지시키는데 사용될 수 있는 방법 및 시스템이 필요하다. Additionally, there is no satisfactory mechanism in the prior art to maintain volumetric accuracy during the dialysis process, which can be easily carried out at a reasonable cost. Most prior art methods for maintaining the capacity accuracy of the makeup fluid and the discharge fluid are not suitable for use as a disposable device. One prior art approach to maintaining capacity accuracy involves weighing both the makeup fluid and the discharge fluid. However, these measures are difficult to implement in practice. Another conventional method involves using a capacity balance chamber for a dialysis system. However, such chambers are complex to build, costly, and also not suitable for disposable devices. While capacity flow measurement is another known method, the accuracy of this method has not been proven. Furthermore, this method is very difficult to perform in a disposable form for the dialysis system. Another prior art approach involves the use of two piston pumps to achieve capacity accuracy. However, this approach is extremely difficult to implement at a reasonable cost in the disposable form, and it is not economical to operate with the required pumping capacity of about 200 ml / min. Therefore, what is needed is a method and system that can be used to accurately maintain the volume of fluid injected into or removed from a patient.

나아가, 통상적인 시스템에 비해 전체 물 요구량을 낮추는 다중 통과 흡착제 기반 투석 시스템이 필요하다. 또한, 배관의 복잡한 메쉬(mesh)의 배관을 피하도록 성형된 혈액 및 투석물 유로를 지닌 경량 구조를 제공하는, 일회 통과 흡착제 기반 투석 시스템 뿐만 아니라 본 발명의 다중 통과 시스템에서도 사용될 수 있는 매니폴드가 필요하다. Furthermore, there is a need for a multi-pass sorbent-based dialysis system that reduces overall water requirements compared to conventional systems. In addition, a one-pass adsorbent-based dialysis system, which provides a lightweight structure with blood and dialysate channels configured to avoid piping of complex mesh of piping, as well as a manifold that can be used in the multi- need.

또한, 시스템의 모듈성을 최적화하도록 구성된 구조적 구성을 지님으로써 시스템의 용이한 셋업, 이동, 운송, 및 유지를 가능하게 하는 휴대용 투석 시스템을 갖는 것이 바람직하다. 추가로, 사용시 오류를 막도록 구성되고 부정확한 사용을 막도록 충분히 제한된, 환자가 데이타를 입력하거나 일회용 구성요소를 배치하는 시스템 인터페이스를 갖는 것이 바람직하다. It would also be desirable to have a portable dialysis system that allows for easy setup, movement, transportation, and maintenance of the system by having a structural configuration configured to optimize the modularity of the system. In addition, it is desirable to have a system interface that allows the patient to enter data or place disposable components that are configured to prevent errors in use and that are sufficiently limited to prevent inaccurate use.

요약summary

일 구체예에서, 본 명세서는 제어기 유닛, 패널을 지닌 하우징, 상기 패널에 고정되게 부착된 매니폴드 리시버(receiver), 및 베이스 유닛을 포함하는 투석 장치로서, 상기 제어기 유닛은 내부면을 지닌 도어를 포함하고, 상기 하우징 및 패널은 상기 도어의 상기 내부면을 수용하도록 구성된 리세스 영역을 형성하고, 상기 베이스 유닛은 유체 용기를 수용하기 위한 평면 표면, 평면 표면과 통합되는 스케일, 상기 평면 표면과 열적 소통 관계에 있는 가열기, 및 상기 평면 표면과 전자기적 소통 관계에 있는 소듐 센서(sodium sensor)를 포함하는 투석 장치를 기술한다.In one embodiment, the present disclosure relates to a dialysis apparatus comprising a controller unit, a housing having a panel, a manifold receiver fixedly attached to the panel, and a base unit, the controller unit comprising a door having an interior surface Wherein the housing and the panel define a recessed area configured to receive the interior surface of the door, the base unit having a planar surface for receiving the fluid container, a scale integrated with the planar surface, A dialysis device comprising a heater in communication relation and a sodium sensor in electromagnetic communication with said planar surface.

임의적으로, 매니폴드 리시버는 윤곽이 있는 가이드(contoured guide), 핀, 또는 래치 중 적어도 하나를 포함한다. 패널은 복수의 펌프에 대한 접근(access)을 제공하도록 구성된다. 패널은 실질적으로 평행한 배열로 4 개의 연동 펌프에 대한 접근을 제공하도록 구성된다. 내부면은 4 개의 펌프 슈(pump shoe)를 포함한다. 도어가 상기 리세스 영역으로 수용되면, 각각의 상기 4 개의 펌프 슈는 상기 4 개의 연동 펌프 중 하나에 맞추어 정렬된다. 상기 펌프 슈 중 적어도 하나는 부재 및 스프링에 의해 상기 도어에 이동가능하게 부착된다. 상기 부재는 볼트이다. Optionally, the manifold receiver includes at least one of a contoured guide, a pin, or a latch. The panel is configured to provide access to a plurality of pumps. The panels are configured to provide access to four peristaltic pumps in a substantially parallel arrangement. The inner surface includes four pump shoe. When the door is received in the recessed area, each of the four pump shoe is aligned to one of the four peristaltic pumps. At least one of the pump shoe is movably attached to the door by a member and a spring. The member is a bolt.

임의적으로, 제어기 유닛은 추가로 상기 부재의 이동을 측정하기 위한 센서를 포함한다. 제어기 유닛은 추가로 센서로부터 상기 부재의 이동에 대한 측정치를 수용하고, 상기 측정치를 기초한 유체 압력을 측정하기 위해 제어기를 포함한다. Optionally, the controller unit further comprises a sensor for measuring movement of the member. The controller unit further includes a controller for receiving a measurement of the movement of the member from the sensor and for measuring the fluid pressure based on the measurement.

임의적으로, 상기 장치는 대략 6 리터의 물을 사용하여 투석 치료를 수행하도록 구성되며, 상기 물은 비-멸균 공급원으로부터 얻어진다. 매니폴드 리시버는 제 2 유로로부터 유체적으로 분리되어 있는 제 1 유로를 형성하는 성형된 플라스틱 기판을 수용하도록 구성된다. 각각의 상기 제 1 및 제 2 유로는 1.5 mm 내지 7.22 mm 범위의 수력학적 직경을 지닌다. 성형된 플라스틱 기판은 복수의 배관에 결합되며, 상기 복수의 배관은 투석기에 결합된다. 제어기 유닛은 추가로 상기 하우징의 외부에 연결된 부재를 포함하며, 상기 부재는 상기 투석기를 물리적으로 수용하도록 구성된다.Optionally, the apparatus is configured to perform dialysis therapy using approximately 6 liters of water, wherein the water is obtained from a non-sterile source. The manifold receiver is configured to receive a molded plastic substrate forming a first flow path that is fluidly separated from the second flow path. Each of said first and second flow paths has a hydraulic diameter ranging from 1.5 mm to 7.22 mm. The molded plastic substrate is coupled to a plurality of pipes, and the plurality of pipes are coupled to the dialyzer. The controller unit further comprises a member connected to the exterior of the housing, the member being configured to physically accommodate the dialyzer.

임의적으로, 베이스 유닛은 추가로 상기 베이스 유닛의 외부에 연결된 부재를 포함하며, 상기 부재는 상기 투석기를 물리적으로 수용하도록 구성된다. 복수의 배관은 흡착제 카트리지에 분리 가능하게 부착되도록 구성된다. 베이스 유닛은 추가로 베이스 유닛의 외부 표면에 연결된 부재를 포함하며, 상기 부재는 흡착제 카트리지를 물리적으로 수용하도록 구성된다. 제어기 유닛은 하단 표면을 포함하며, 상기 하단 표면은 제 1 물리적 인터페이스 및 제 1 데이타 인터페이스를 포함한다. Optionally, the base unit further comprises a member connected to the exterior of the base unit, wherein the member is configured to physically accommodate the dialyzer. The plurality of piping is configured to be detachably attached to the adsorbent cartridge. The base unit further includes a member connected to an outer surface of the base unit, the member being configured to physically receive the adsorbent cartridge. The controller unit includes a bottom surface, wherein the bottom surface includes a first physical interface and a first data interface.

임의적으로, 베이스 유닛은 상단 표면을 지니며, 상기 상단 표면은 상기 제 1 물리적 인터페이스를 보완하도록 구성된 제 2 물리적 인터페이스 및 상기 제 1 데이타 인터페이스와 접속(interfacing)할 수 있는 제 2 데이타 인터페이스를 포함한다. 스케일은 복수의 굴곡부(flexure) 및 홀 센서를 포함하며, 각각의 상기 굴곡부는 상기 평면 표면과 물리적 소통 관계에 있으며, 각각의 상기 홀 센서는 물리적 변위(displacement)를 감지하도록 구성된다. 소듐 센서는 전도도 센서를 포함한다. Optionally, the base unit has a top surface, the top surface comprising a second physical interface configured to complement the first physical interface and a second data interface capable of interfacing with the first data interface . The scale includes a plurality of flexures and hall sensors, each of the bends being in physical communication with the plane surface, and each of the hall sensors being configured to sense a physical displacement. The sodium sensor includes a conductivity sensor.

임의적으로, 전도도 센서는 복수의 턴(turn)를 지닌 코일, 상기 코일과 전기 소통 관계에 있는 커패시터(상기 코일 및 커패시터는 회로를 형성함), 및 상기 순환로와 전기 소통 관계에 있는 에너지원을 포함한다. 전도도 센서는 커패시터에 걸쳐 일정한 전압을 유지시키기 위해 상기 에너지원으로부터 요구되는 에너지 유입량을 기초로 하여 상기 유체 내 소듐 농도를 나타내는 값을 출력한다. Optionally, the conductivity sensor includes a coil having a plurality of turns, a capacitor in electrical communication with the coil, the coil and the capacitor forming a circuit, and an energy source in electrical communication with the circulation path do. The conductivity sensor outputs a value indicative of the sodium concentration in the fluid based on the amount of energy input required from the energy source to maintain a constant voltage across the capacitor.

임의적으로, 베이스 유닛은 적어도 하나의 수분 센서를 포함한다. 베이스 유닛은 개방 상태로, 또는 폐쇄 상태로 존재할 수 있는 도어를 포함하며, 도어는 도어의 상기 내부면이 리세스 영역 내에 수용될 때 물리적으로 개방 상태에 있지 않게 된다. 베이스 유닛은 개방 상태로 또는 폐쇄 상태로 존재할 수 있는 도어를 포함하며, 도어는 도어의 상기 내부면이 상기 리세스 영역 내에 있는 경우, 물리적으로 폐쇄 상태로 잠겨진다. 제어기 유닛은 도어의 상기 내부면이 상기 리세스 영역 내에 있는 경우, 성형된 플라스틱 기판과 소통 관계에 있는 복수의 센서를 포함한다. 상기 복수의 센서 중 적어도 하나는 압력 변환기를 포함한다. 압력 변환기는 상기 성형된 플라스틱 기판에 통합되는 가요성 멤브레인과 압력 소통 관계에 있다.Optionally, the base unit comprises at least one moisture sensor. The base unit includes a door that may be in an open or closed state such that the door is not physically open when the interior surface of the door is received within the recessed area. The base unit includes a door that may be in an open or closed state, wherein the door is locked in a physically closed condition when the interior surface of the door is within the recessed area. The controller unit includes a plurality of sensors in communication with the molded plastic substrate when the inner surface of the door is within the recessed area. At least one of the plurality of sensors includes a pressure transducer. The pressure transducer is in pressure communication with the flexible membrane incorporated in the molded plastic substrate.

임의적으로, 제어기 유닛은 상기 성형된 플라스틱 기판과 소통 관계에 있는 적어도 하나의 밸브 구성요소를 포함한다. 제어기 유닛은 밸브 구성요소를 활성화시키도록 구성된 복수의 프로그램에 따른 지시를 포함하며, 상기 밸브 구성요소의 활성화는 유체 흐름이 상기 성형된 플라스틱 기판 내 두 개의 분리된 유체 경로 중 하나를 통해 유도되게 한다. 밸브 구성요소의 활성화는 혈액 정제 시스템의 작동 모드에 의존한다.Optionally, the controller unit comprises at least one valve component in communication with the molded plastic substrate. The controller unit includes instructions according to a plurality of programs configured to activate the valve component, wherein activation of the valve component causes fluid flow to be directed through one of the two separate fluid paths in the molded plastic substrate . Activation of the valve component depends on the mode of operation of the blood purification system.

임의적으로, 밸브 구성요소는 개방 위치 및 폐쇄 위치를 가지며, 상기 밸브 구성요소는 유체가 흐를 수 있는 오리피스에 인접한 오리피스 폐쇄 부재; 제 1 부분 및 제 2 부분을 지니며, 상기 제 1 부분은 밸브 구성요소가 상기 개방 위치에 있는 경우 오리피스 폐쇄 부재에 인접하는 변위 부재; 상기 변위 부재에 자기력을 발휘하도록 상기 변위 부재에 충분히 인접하는 제 1 자석 및 제 2 자석; 및 상기 변위 부재를 상기 제 1 자석을 향해 이동시키고, 상기 제 1 부분이 오리피스 폐쇄 부재에 대해 압박하도록 하고, 오리피스 폐쇄 부재가 상기 오리피스에 인접하도록 자기장을 발생시키는 구동기를 포함한다. Optionally, the valve component has an open position and a closed position, the valve component comprising an orifice closure member adjacent the orifice through which the fluid can flow; The first portion having a first portion and a second portion, the first portion having a displacement member adjacent the orifice closure member when the valve component is in the open position; A first magnet and a second magnet sufficiently adjacent to the displacement member to exert a magnetic force on the displacement member; And a driver for moving the displacement member toward the first magnet, causing the first portion to urge against the orifice closure member, and causing the orifice closure member to abut the orifice.

임의적으로, 제 1 부분은 하우징, 탄성 재료, 로드(rod) 및 상기 탄성 재료와 상기 로드 사이의 갭(gap)을 포함한다. 광학 센서는 상기 밸브 구성요소 내 갭이 존재하는지 부재하는지를 감지하도록 정위된다. 제 1 부분은 로드를 포함하고, 상기 변위 부재의 상기 제 2 부분은 상기 로드보다 큰 직경을 지닌 금속체이다. 로드는 실린더에 결합된다. 제 1 자석은 상기 제 2 자석보다 크다. 오리피스 폐쇄 부재는 격막, 탄성 재료, 및 압축 가능한 물질 중 적어도 하나를 포함한다. 오리피스 폐쇄 부재는 밸브 시트(seat)에 대해 압축하여 상기 오리피스를 폐쇄한다.Optionally, the first portion comprises a housing, an elastic material, a rod and a gap between the elastic material and the rod. The optical sensor is positioned to sense whether the gap in the valve component is present or absent. The first portion includes a rod, and the second portion of the displacement member is a metal body having a larger diameter than the rod. The rod is coupled to the cylinder. The first magnet is larger than the second magnet. The orifice closure member includes at least one of a diaphragm, an elastic material, and a compressible material. The orifice closure member is compressed against the valve seat to close the orifice.

임의적으로, 밸브 구성요소는 유체가 흐를 수 있는 오리피스에 인접한 오리피스 폐쇄 부재; 상기 오리피스 폐쇄 부재에 대해 물리적으로 이동가능한 이동가능 부재; 분리부가 있는 제 1 자석 및 제 2 자석; 및 전자기력을 발생시킬 수 있는 구동기를 포함하며, 상기 오리피스 폐쇄 부재는 밸브가 폐쇄 위치에 있는 경우 밸브 시트에 대해 압축하며, 상기 이동 가능 부재는 상기 밸브가 개방 위치에 있는 경우의 제 1 위치로부터 상기 밸브가 상기 폐쇄 위치에 있는 경우의 제 2 위치로 이동하며, 상기 제 2 위치에서, 이동가능 부재는 오리피스 폐쇄 부재에 대해 압박하여 상기 오리피스 폐쇄 부재가 밸브 시트에 대해 압축하도록 하며, 상기 제 1 자석 및 제 2 자석은 분리부에서 자기장을 발생시키며, 상기 자기장은 방향을 지니며, 상기 전자기력은 상기 자기장의 방향을 뒤바꾼다.Optionally, the valve component comprises an orifice closure member adjacent the orifice through which the fluid may flow; A movable member physically moveable relative to the orifice closure member; A first magnet and a second magnet with a separation portion; And a driver capable of generating an electromagnetic force, the orifice closure member being compressed against the valve seat when the valve is in the closed position, the movable member being movable from a first position, when the valve is in the open position, The movable member is urged against the orifice closure member to cause the orifice closure member to compress against the valve seat, and the first magnet is moved to the second position when the valve is in the closed position, And the second magnet generate a magnetic field in the separator, the magnetic field having a direction, the electromagnetic force reversing the direction of the magnetic field.

임의적으로, 투석 장치는 갭이 존재하는지 또는 부재하는 지를 감지하도록 정위된 광학 센서를 포함한다. 제 1 자석 및 제 2 자석은 상기 이동가능 부재를 이동시키기 위한 베어링 표면을 제공한다. 제 1 극(pole)을 지닌 제 1 자석은 제 2 극을 지닌 상기 제 2 자석보다 크다. 제 1 극 및 제 2 극은 서로 반발하며, 제 1 자석 및 제 2 자석은 상기 제 1 극 및 제 2 극이 서로 향하도록 구성된다. Optionally, the dialysis machine includes an optical sensor positioned to sense whether a gap is present or absent. The first magnet and the second magnet provide a bearing surface for moving the movable member. The first magnet having the first pole is larger than the second magnet having the second pole. The first pole and the second pole repel each other, and the first magnet and the second magnet are configured such that the first pole and the second pole face each other.

임의적으로, 제어기 유닛은 추가로 제 1 안정한 상태 및 제 2 안정한 상태를 지닌 밸브를 포함하며, 상기 밸브는 자석을 포함하고, 상기 밸브로의 에너지 입력이 자기력을 발생시키고, 이것이 변위 부재가 상기 제어기 유닛 내에서 이동되게 하며, 상기 변위 부재는 제 1 상태와 제 2 상태 간의 변화를 일으키고, 상기 제 1 또는 제 2 상태의 유지에는 에너지 입력을 필요로 하지 않는다. Optionally, the controller unit further comprises a valve having a first stable state and a second stable state, the valve comprising a magnet, the energy input to the valve generating a magnetic force, And the displacing member causes a change between the first state and the second state and does not require an energy input to maintain the first or second state.

임의적으로, 성형된 플라스틱 기판은 오리피스를 지니며, 상기 오리피스는 상기 밸브가 제 1 안정한 상태로 있는 경우 유체 흐름에 대해 폐쇄되고, 상기 오리피스가 제 2 안정한 상태로 있는 경우 유체 흐름에 대해 개방된다. 오리피스는 상기 변위 부재가 물질을 상기 오리피스로 압축하는 경우 유체 흐름에 대해 폐쇄된다. 상기 복수의 센서 중 적어도 하나는 유량계이다.Optionally, the molded plastic substrate has an orifice that is closed against fluid flow when the valve is in a first steady state and open to fluid flow when the orifice is in a second steady state. The orifice is closed against fluid flow when the displacement member compresses the material into the orifice. At least one of the plurality of sensors is a flow meter.

임의적으로, 유량계는 적어도 두 개의 프로브를 포함하며, 각각의 상기 프로브는 상기 성형된 플라스틱 기판 상에 위치하는 접촉면 및 바디를 지니며, 상기 적어도 두 개의 프로브 중 제 1 프로브는 제 1 열적 신호에 반응하여 상기 성형된 플라스틱 기판을 통해 흐르는 유체 내에 열 파동을 생성하고, 상기 적어도 두 개의 프로브 중 제 2 프로브는 상기 유체 내 상기 열 파동을 감지한다. 유량계는 추가로 기준 신호 발생기를 포함하며, 상기 기준 신호 발생기는 기준 신호를 출력한다. 유량계는 열원을 추가로 포함하며, 상기 열원은 상기 기준 신호 발생기로부터 상기 기준 신호를 수용하고, 상기 적어도 두 개의 프로브 중 제 1 프로브와 열적으로 결부되도록 구성되며, 상기 기준 신호로부터 유도된 위상(phase)을 지닌 상기 제 1 열적 신호를 발생시킨다. 유량계는 추가로 온도 센서를 포함하며, 상기 온도 센서는 상기 제 2 프로브와 열적으로 결부되도록 구성되며, 상기 열 파동으로부터 유도된 위상을 지닌 제 2 열적 신호를 발생시킨다. 유량계는 추가로 상기 기준 신호 발생기로부터 입력 신호를 수용하고, 상기 제 2 열적 신호를 수용하고, 제 3 신호를 출력하기 위한 증배기(multiplier)를 포함한다. 유량계는 추가로 상기 제 3 신호로부터 유도된 신호를 수용하고, 상기 기준 신호 발생기로부터 기준 신호를 수용하기 위한 저역 필터를 포함하며, 상기 저역 필터는 기준 신호에 기초하여 그것의 컷오프(cutoff) 주파수를 조절한다. Optionally, the flow meter includes at least two probes, each probe having a contact surface and a body located on the molded plastic substrate, wherein a first of the at least two probes is responsive to the first thermal signal To generate thermal waves in the fluid flowing through the molded plastic substrate, and a second one of the at least two probes senses the thermal wave in the fluid. The flow meter further includes a reference signal generator, wherein the reference signal generator outputs a reference signal. Wherein the flow meter further comprises a heat source, the heat source being adapted to receive the reference signal from the reference signal generator and to be thermally coupled to a first one of the at least two probes, The second thermal signal having the first thermal signal. The flow meter further includes a temperature sensor, which is configured to thermally couple with the second probe and generates a second thermal signal having a phase derived from the thermal wave. The flow meter further includes a multiplier for receiving an input signal from the reference signal generator, receiving the second thermal signal, and outputting a third signal. The flow meter further includes a low-pass filter for receiving a signal derived from the third signal and for receiving a reference signal from the reference signal generator, the low-pass filter having a cutoff frequency .

임의적으로, 제 2 프로브는 2 인치 미만의 거리 만큼 상기 제 1 프로브로부터 분리된다. 투석 장치는 추가로 상기 제 3 신호를 증폭시키고, 상기 제 3 신호로부터 유도된 신호를 발생시키는 증폭기를 포함한다. 상기 적어도 두 개의 프로브 각각의 몸체는 0.03 인치 내지 0.15 인치 범위의 직경을 갖는다. 각각의 상기 적어도 두 개의 프로브의 접촉 표면은 0.025 인치 내지 0.2 인치 범위의 직경을 지닌다. 제 2 프로브는 서미스터(thermistor)를 포함한다. 저역 필터는 여과된 신호를 발생시키며, 기준 신호 발생기는 상기 여과된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 기준 신호를 발생시킨다. 유량계는 일정한 주파수를 유지시키기 위해 상기 기준 신호를 역학적으로 조절한다. 유량계는 일정한 위상을 유지시키기 위해 상기 기준 신호를 역학적으로 조절한다.Optionally, the second probe is separated from the first probe by a distance of less than two inches. The dialysis device further comprises an amplifier for amplifying the third signal and for generating a signal derived from the third signal. The body of each of the at least two probes has a diameter ranging from 0.03 inches to 0.15 inches. The contact surface of each of said at least two probes has a diameter in the range of 0.025 inch to 0.2 inch. The second probe includes a thermistor. A low pass filter generates a filtered signal, and a reference signal generator generates the reference signal based at least in part on the filtered signal. The flow meter dynamically adjusts the reference signal to maintain a constant frequency. The flow meter dynamically adjusts the reference signal to maintain a constant phase.

임의적으로, 유량계는 광학 빔을 상기 성형된 플라스틱 기판 내 유체에 투사하고; 유체의 제 1 지점 업스트림에서, 그리고 제 2 지점 다운스트림에서 형성된 음향 신호를 검출하고; 유체의 업스트림에서 검출된 상기 음향 신호와 다운스트림에서 검출된 상기 음향 신호 간의 위상 차를 측정하고; 상기 측정된 위상 차로부터 상기 유체의 유량을 산출하도록 구성된다. 위상 차는 업스트림 및 다운스트림에서 검출된 상기 음향 신호 위상의 대표적인 신호를 공제함으로써 측정된다. Optionally, the flow meter projects the optical beam onto the fluid in the molded plastic substrate; Detecting an acoustic signal formed at a first point upstream of the fluid and at a second point downstream; Measuring a phase difference between the acoustic signal detected at the upstream of the fluid and the acoustic signal detected at the downstream; And to calculate the flow rate of the fluid from the measured phase difference. The phase difference is measured by subtracting a representative signal of the acoustic signal phase detected in the upstream and downstream.

임의적으로, 유량계는 광학 빔을 상기 성형된 플라스틱 기판의 투명한 섹션을 통해 흐르는 유체에 투사하기 위한 광학 시스템; 상기 투명한 섹션으로부터 제 1 지점 업스트림에서 음향 신호를 검출하기 위한 제 1 음향 검출기; 상기 투명한 섹션으로부터 제 2 지점 다운스트림에서 상기 음향 신호를 검출하기 위한 제 2 음향 검출기; 및 업스트림에서 검출된 상기 음향 신호와 다운스트림에서 검출된 상기 음향 신호 간의 위상 차를 검출하고, 측정된 위상 차로부터 상기 성형된 플라스틱 기판 내 유체의 유량을 산출하기 위한 프로세서(processor)를 포함한다. Optionally, the flow meter includes an optical system for projecting an optical beam onto a fluid flowing through a transparent section of the molded plastic substrate; A first acoustic detector for detecting acoustic signals at a first point upstream from the transparent section; A second acoustic detector for detecting the acoustic signal at a second point downstream from the transparent section; And a processor for detecting a phase difference between the acoustic signal detected in the upstream and the acoustic signal detected in the downstream and calculating a flow rate of the fluid in the molded plastic substrate from the measured phase difference.

위상 차를 측정하기 위한 프로세서는 감산 유닛(subtraction unit)을 포함한다. 광학 시스템은 펄스형 레이저 시스템이다. 광학 빔은 상기 유체의 흐름 방향에 수직으로 투사된다. 유량계는 20 ㎖/분 내지 600 ㎖/분의 작동 감지 범위를 갖는다. 유량계는 20 ㎖/분 내지 600 ㎖/분의 작동 감지 범위를 갖는다. 제어기 유닛은 추가로 성형된 플라스틱 기판에 내장된(embeded) 식별 데이타를 검출하기 위한 판독기를 포함한다. 제어기 유닛은 추가로 상기 도어가 상기 리세스 영역 내에 있는 경우 성형된 플라스틱 기판과 열적 소통 관계에 있도록 구성된 온도 센서를 포함한다. The processor for measuring the phase difference includes a subtraction unit. The optical system is a pulsed laser system. The optical beam is projected perpendicular to the flow direction of the fluid. The flow meter has an operating detection range of 20 ml / min to 600 ml / min. The flow meter has an operating detection range of 20 ml / min to 600 ml / min. The controller unit further includes a reader for detecting identification data embedded in a further molded plastic substrate. The controller unit further includes a temperature sensor configured to be in thermal communication with the molded plastic substrate when the door is in the recessed area.

임의적으로, 제어기 유닛은 환자로의 혈액 라인 연결이 끊어졌는 지를 측정하기 위한 단선 모니터를 포함한다. 단선 모니터는 상기 매니폴드 내 혈액 유로와 압력 소통 관계에 있는 압력 변환기, 심장 기준 신호 발생기, 압력 변환기 데이타 리시버, 심장 기준 신호 수신기 및 프로세서를 포함하며, 상기 압력 변환기는 상기 혈액 유로 내 펄스 신호를 나타내는 신호를 발생시키며, 상기 심장 기준 신호 발생기는 상기 환자의 펄스를 나타내는 신호를 검출하고 발생시키며, 상기 압력 변환기 데이타 리시버는 상기 혈액 유로 내 펄스 신호를 나타내는 상기 신호를 수신하고, 상기 심장 기준 신호 수신기는 환자의 펄스를 나타내는 상기 신호를 수신하고, 상기 프로세서는 상기 혈액 유로 내 펄스 신호를 나타내는 상기 신호 및 환자의 펄스를 나타내는 상기 신호를 상호 비교하여 환자로의 혈액 라인 연결의 단선을 나타내는 데이타를 생성시킨다. Optionally, the controller unit comprises a single line monitor for measuring whether the blood line connection to the patient has been broken. Wherein the single line monitor includes a pressure transducer in pressure communication with the blood flow path in the manifold, a cardiac reference signal generator, a pressure transducer data receiver, a cardiac reference signal receiver, and a processor, Wherein the heart reference signal generator detects and generates a signal indicative of the pulse of the patient and the pressure transducer data receiver receives the signal indicative of a pulse signal in the blood flow path, The processor receives the signal indicative of a pulse of the patient and the processor compares the signal indicative of the pulse signal in the blood flow path and the signal indicative of the pulse of the patient to produce data indicative of a disconnection of the blood line connection to the patient .

임의적으로, 단선 모니터는 추가로 제어기를 포함하며, 상기 제어기는 환자로의 혈액 라인 연결의 단선을 나타내는 상기 데이타에 기초하여 알람을 유발한다. 단선 모니터는 추가로 제어기를 포함하며, 상기 제어기는 환자로의 혈액 라인 연결의 단선을 나타내는 상기 데이타에 기초하여 투석 펌프를 정지시킨다. Optionally, the single line monitor further comprises a controller, which causes an alarm based on the data indicative of a disconnection of the blood line connection to the patient. The single-line monitor further includes a controller, wherein the controller stops the dialysis pump based on the data indicative of disconnection of the blood line connection to the patient.

임의적으로, 압력 변환기는 비침입적으로 상기 혈액 유로 내 펄스 신호를 나타내는 신호를 발생시킨다. 프로세서는 특정 시간 프레임 내에서 상기 혈액 순환로 내 펄스 신호를 나타내는 신호와 환자의 펄스를 나타내는 상기 신호의 대응하는 지점의 쌍을 곱한 합을 산출함으로써 상기 혈액 순환로 내 펄스 신호를 나타내는 상기 신호와 환자의 펄스를 나타내는 상기 신호를 상호 비교한다. Optionally, the pressure transducer generates a signal indicative of a pulse signal in the blood flow path non-invasively. The processor calculates the sum of the signal indicative of the pulse signal in the blood circulation path within a specific time frame multiplied by the pair of corresponding points of the signal representing the pulse of the patient, Lt; / RTI > to each other.

임의적으로, 단선 모니터는 추가로 투석 펌프를 개시하기 전에 먼저 상기 심장 신호 기준 발생기를 환자에 부착하도록 유도하기 위한 프로그램에 따른 지시를 포함한다. 단선 모니터는 투석 펌프를 개시하기 전에 시스템이 상기 혈액 유로 내 펄스 신호를 나타내는 상기 신호를 포착하도록 유도하기 위한 프로그램에 따른 지시를 포함한다. Optionally, the single line monitor further includes instructions according to a program for directing the cardiac signal reference generator to attach to the patient prior to initiating the dialysis pump. The single line monitor includes instructions according to a program for inducing the system to capture the signal indicative of a pulse signal in the blood flow path prior to initiating the dialysis pump.

임의적으로, 제어기 유닛은 추가로 디스플레이, 스케일(scale), 바코드 판독기, 및 복수의 프로그램에 따른 지시를 저장하기 위한 메모리를 포함하며, 실행시, 상기 지시는 a) 상기 디스플레이 상의 프리젠테이션(presentation)을 위한 제 1 그래픽 사용자 인터페이스; b) 상기 디스플레이 상의 프리젠테이션을 위한 제 2 그래픽 사용자 인터페이스; 및 c) 상기 디스플레이 상의 프리젠테이션을 위한 제 3 그래픽 사용자 인터페이스를 생성시키고, 상기 제 1 그래픽 사용자 인터페이스는 투석 치료에 사용하는데 필요한 각각의 첨가제를 디스플레이하고, 상기 제 2 그래픽 사용자 인터페이스는 상기 시스템의 사용자가 복수의 첨가제를 상기 바코드 스캐너를 사용하여 스캐닝 처리하도록 조장하고, 상기 제 3 그래픽 사용자 인터페이스는 상기 시스템의 사용자가 복수의 첨가제를 상기 스케일을 사용하여 측정 처리하도록 조장한다. Optionally, the controller unit further comprises a display, a scale, a barcode reader, and a memory for storing instructions according to a plurality of programs, the instructions comprising: a) A first graphical user interface for the user; b) a second graphical user interface for presentation on the display; And c) generating a third graphical user interface for presentation on the display, wherein the first graphical user interface displays each additive required for use in dialysis therapy, and the second graphical user interface is a user of the system Encourages a plurality of additives to be scanned using the barcode scanner, and the third graphical user interface encourages a user of the system to process a plurality of additives using the scale.

임의적으로, 스케일은 디지털 스케일이다. 바코드 스캐너는 성공적인 판독을 시각적으로 나타낸다. 메모리는 추가로 복수의 첨가제명을 복수의 바코드로 표로 연관시키는 것(table associating)을 포함한다. 메모리는 추가로 복수의 첨가제를 복수의 중량 값으로 표로 연관시키는 것을 포함한다. 제 1 그래픽 사용자 인터페이스는 첨가제 패키징의 시각적 표상(visual representation)을 디스플레이한다. 제 3 그래픽 사용자 인터페이스는 단지 상기 시스템의 사용자가 첨가제의 바코드가 인식되지 않을 경우 상기 스케일을 사용하여 첨가제를 측정 처리하도록 조장한다. 제 3 그래픽 사용자 인터페이스는 단지 상기 시스템의 사용자가 첨가제의 바코드를 입수할 수 없을 경우 상기 스케일을 사용하여 첨가제를 측정 처리하도록 조장한다.Optionally, the scale is a digital scale. The barcode scanner visually represents a successful reading. The memory further includes table associating a plurality of additive names with a plurality of bar codes. The memory further comprises associating the plurality of additives in a table with a plurality of weight values. The first graphical user interface displays a visual representation of the additive packaging. The third graphical user interface only encourages the user of the system to process the additive using the scale when the barcode of the additive is not recognized. The third graphical user interface merely facilitates measurement processing of the additive using the scale when the user of the system can not obtain the barcode of the additive.

임의적으로, 제어기 유닛은 추가로 디스플레이, 복수의 자석을 포함하는 스케일, 전자 판독기, 및 복수의 프로그램에 따른 지시를 저장하는 메모리를 포함하며, 실행시, 상기 지시는 a) 상기 디스플레이 상의 프리젠테이션을 위한 제 1 그래픽 사용자 인터페이스; 및 b) 상기 디스플레이 상의 프리젠테이션을 위한 제 2 그래픽 사용자 인터페이스를 생성시키며; 상기 제 1 그래픽 사용자 인터페이스는 상기 시스템의 사용자가 복수의 첨가제를 상기 바코드 스캐너를 사용하여 스캐닝 처리하도록 조장하고, 상기 제 2 그래픽 사용자 인터페이스는 상기 시스템의 사용자가 복수의 첨가제를 상기 스케일을 사용하여 측정 처리하도록 조장한다. Optionally, the controller unit further comprises a display, a scale comprising a plurality of magnets, an electronic reader, and a memory for storing instructions according to a plurality of programs, wherein, upon execution, the instructions a) A first graphical user interface; And b) creating a second graphical user interface for presentation on the display; Wherein the first graphical user interface facilitates a user of the system to scan a plurality of additives using the barcode scanner, and wherein the second graphical user interface is configured to allow a user of the system to measure a plurality of additives using the scale .

임의적으로, 실행시, 지시는 추가로 상기 디스플레이 상의 프리젠테이션을 위한 제 3 그래픽 사용자 인터페이스를 생성시키고, 상기 제 3 그래픽 사용자 인터페이스는 투석 치료에 사용하는데 필요한 각각의 첨가제를 디스플레이한다. 스케일은 디지털 스케일이며, 상기 디지털 스케일은 상기 디지털 스케일 상에 놓여진 물체의 중량을 나타내는 데이타를 생성시킨다. 디지털 스케일은 추가로 적어도 세 개의 플렉셔를 포함한다. 각각의 상기 플렉셔는 자석 및 상응하는 홀 센서를 포함한다. Optionally, upon execution, the instructions further generate a third graphical user interface for presentation on the display, and the third graphical user interface displays each additive required for use in dialysis therapy. The scale is a digital scale, and the digital scale generates data representing the weight of the object placed on the digital scale. The digital scale further includes at least three flexures. Each flexure includes a magnet and a corresponding Hall sensor.

임의적으로, 투석 시스템은 추가로 성형된 플라스틱 기판을 포함하며, 상기 성형된 플라스틱 기판은 그 안에 형성되어 있는 제 1 유로 및 제 2 유로를 포함하며, 상기 제 1 유로 및 상기 제 2 유로는 밸브에 의해 유체적으로 분리된다. 제어기 유닛은 추가로 복수의 프로그램에 따른 지시를 저장하는 메모리를 포함하며, 상기 프로그램에 따른 지시는 선택된 작동 모드에 의거하여 상기 밸브의 제 1 상태 및 상기 밸브의 제 2 상태를 형성하도록 구성된다. 선택된 작동 모드는 시동 모드 또는 치료 모드 중 하나이다. 밸브의 제 1 상태는 상기 제 1 유로를 상기 제 2 유로와 유체 소통 관계에 놓이게 한다. 밸브의 제 2 상태는 상기 제 1 유로를 상기 제 2 유로부터 유체 차단 상태에 놓이게 한다. 투석 시스템은 추가로 성형된 플라스틱 기판을 포함하며, 상기 기판은 유체를 환자에게 주입하기 위한 제 1 유체 순환로 및 환자로부터 유체를 제거하기 위한 제 2 유체 순환로를 포함한다. Optionally, the dialysis system further comprises a molded plastic substrate, said molded plastic substrate comprising a first flow path and a second flow path formed therein, said first flow path and said second flow path being connected to a valve Lt; / RTI > The controller unit further includes a memory for storing instructions according to a plurality of programs, the instructions according to the program being configured to form a first state of the valve and a second state of the valve based on the selected operating mode. The selected operating mode is either the start mode or the treatment mode. A first state of the valve causes the first flow path to be in fluid communication with the second flow path. A second state of the valve causes the first flow path to be in fluid shutoff from the second flow path. The dialysis system further comprises a molded plastic substrate comprising a first fluid circuit for injecting fluid into a patient and a second fluid circuit for removing fluid from the patient.

임의적으로, 제어기 유닛은 추가로 상기 제 1 순환로 및 상기 제 2 순환로에 대해 교대로 작동하도록 구성된 제 1 펌프; 상기 제 2 순환로 및 상기 제 1 순환로에 대해 교대로 작동하도록 구성된 제 2 펌프; 및 상기 제 1 펌프가 상기 제 1 순환로 및 상기 제 2 순환로에 대해 교대로 작동하도록 하고, 상기 제 2 펌프가 상기 제 1 순환로 및 상기 제 2 순환로에 대해 교대로 작동하도록 하는 제어기를 포함하며, 각각의 상기 제 1 펌프 및 제 2 펌프는 정해진 시간에 단지 하나의 순환로를 작동시킨다. Optionally, the controller unit further comprises: a first pump configured to alternately operate with respect to the first circulation path and the second circulation path; A second pump configured to alternately operate with respect to the second circulation path and the first circulation path; And a controller that causes the first pump to operate alternately with respect to the first circulation path and the second circulation path and causes the second pump to operate alternately with respect to the first circulation path and the second circulation path, The first pump and the second pump of the first pump operate only one circulation path at a predetermined time.

임의적으로, 제 1 펌프는 단위 시간당 제 2 펌프보다 더 많은 양의 유체가 펌핑되게 한다. 제 1 펌프 및 제 2 펌프는 소정 시간 간격으로 상기 제 1 및 제 2 순환로에 대해 교대로 작동하며, 상기 시간 간격은 상기 제 1 펌프 및 제 2 펌프에 의해 단위 시간당 펌핑된 유체의 양에서의 허용가능한 차이로부터 유래된다. 제 1 펌프 및 제 2 펌프는 연동 펌프이다. 투석 시스템은 추가로 상기 제 1 및 제 2 순환로 간의 압력차를 균등화시키기 위한 제한기(restrictor)를 포함한다. 제한기는 능동적이며, 상기 제 1 순환로에서의 제 1 압력 센서로부터, 그리고 상기 제 2 순환로에서의 제 2 압력 센서로부터 유도된, 측정된 압력차에 기초하여 상기 압력차를 균등화한다. Optionally, the first pump causes a greater amount of fluid to be pumped than the second pump per unit time. The first pump and the second pump alternately operate with respect to the first and second circulation paths at predetermined time intervals, and the time interval is limited by the amount of fluid pumped per unit time by the first pump and the second pump It comes from possible differences. The first pump and the second pump are peristaltic pumps. The dialysis system further includes a restrictor for equalizing the pressure difference between the first and second circulation paths. The limiter is active and equalizes the pressure difference based on the measured pressure difference derived from the first pressure sensor in the first circulation path and the second pressure sensor in the second circulation path.

임의적으로, 패널은 추가로 채널로 유도되는 두 개의 경사진 표면에 의해 형성되는 깔대기를 포함하며, 상기 채널은 적어도 하나의 수분 센서를 포함한다. 도어가 상기 리세스 영역에 수용되면, 깔대기는 매니폴드 아래에 위치되고, 상기 매니폴드로부터 누출되는 유체를 상기 수분 센서를 향해 유도하도록 구성된다. Optionally, the panel further comprises a funnel formed by two inclined surfaces which are guided into the channel, said channel comprising at least one moisture sensor. Once the door is received in the recessed area, the funnel is positioned below the manifold and configured to direct fluid leaking from the manifold towards the moisture sensor.

임의적으로, 제어기 유닛의 하단 표면은 상기 베이스 유닛의 상단 표면에 분리 가능하게 부착되도록 구성된다. 제어기 유닛은 베이스 유닛과 전기 소통 관계에 있다. 제어기 유닛은 베이스 유닛으로부터 물리적으로 분리된다. 제어기 유닛은 베이스 유닛과 데이타 통신 관계에 있다. 제어기 유닛은 베이스 유닛과 유체 소통 관계에 있다. Optionally, the lower surface of the controller unit is configured to releasably attach to the upper surface of the base unit. The controller unit is in electrical communication with the base unit. The controller unit is physically separated from the base unit. The controller unit is in data communication relationship with the base unit. The controller unit is in fluid communication with the base unit.

또 다른 구체예에서, 본 발명은 제 1 유닛 및 제 2 유닛을 포함하는 투석 장치로서, 상기 제 1 유닛은 제 1 면을 지닌 도어, 상기 도어에 부착된, 제 2면을 지닌 하우징, 상기 제 2 면에 고정되게 부착된 적어도 하나의 매니폴드 리시버, 및 그래픽 사용자 인터페이스를 디스플레이하기 위한 디스플레이를 포함하며, 상기 제 2 유닛은 유체 용기를 지지하기 위한 평면 표면, 상기 평면 표면에 통합된 계량 수단, 상기 평면 표면과 열적 소통 관계에 있는 가열기, 상기 평면 표면에 근접한 소듐 센서를 포함하는 투석 장치에 관한 것이다. In another embodiment, the present invention is a dialysis apparatus comprising a first unit and a second unit, the first unit comprising a door having a first side, a housing having a second side attached to the door, At least one manifold receiver fixedly attached to two sides and a display for displaying a graphical user interface, said second unit comprising a planar surface for supporting a fluid container, metering means incorporated in said planar surface, A heater in thermal communication with the planar surface, and a sodium sensor proximate the planar surface.

임의적으로, 매니폴드 리시버는 제 2 유로로부터 유체적으로 분리되는 제 1 유로를 형성하는 성형된 플라스틱 기판을 수용하도록 구성된다. 성형된 플라스틱 기판은 제 1 층; 제 2 층; 제 1 층의 제 1 표면 및 제 2 층의 제 1 표면에 의해 형성되는 제 1 유로; 제 1 층의 제 1 표면 및 제 2 층의 제 1 표면에 의해 형성되는 제 2 유로; 상기 제 1 유로 및 상기 제 2 유로 둘 모두와 유체 소통 관계에 있는 밸브를 포함하며, 상기 밸브는 제 1 상태 및 제 2 상태를 지니고, 상기 제 1 상태에 있는 경우, 제 1 유로 및 제 2 유로는 유체 차단 상태로 있고, 상기 제 2 상태에 있는 경우, 제 1 유로 및 제 2 유로는 유체 소통 관계로 있다. Optionally, the manifold receiver is configured to receive a molded plastic substrate forming a first flow path that is fluidly separated from the second flow path. The molded plastic substrate comprises a first layer; A second layer; A first flow path formed by the first surface of the first layer and the first surface of the second layer; A second flow path formed by the first surface of the first layer and the first surface of the second layer; And a valve in fluid communication with both the first flow path and the second flow path, wherein the valve has a first state and a second state, and when in the first state, Is in a fluid shutoff state, and in the second state, the first flow path and the second flow path are in fluid communication relationship.

임의적으로, 성형된 플라스틱 기판은 제 2의 복수의 포트에 대해 대립하는 배열로 제 1의 복수의 포트를 포함한다. 상기 제 1의 복수의 포트 및 제 2의 복수의 포트 중 적어도 하나는 외부 실린더 하우징을 지닌 부재를 포함하며, 상기 부재는 중심축에 의해 형성된 내부 공간을 지닌다. 중심축은 그 안에 상기 플라스틱 기판이 놓여 있는 면에 대해 각을 이룬다. 각도는 5 도 내지 15 도의 범위 내에 있다. 상기 제 1의 복수의 포트 중 적어도 하나는 제 1 직경, 및 제 1 직경에 대해 수직인 제 2 직경을 지닌 단면적에 의해 형성된다. 상기 제 1의 복수의 포트 중 적어도 하나는 제 3 직경, 및 제 3 직경에 대해 수직인 제 4 직경을 지닌 단면적에 의해 형성된 포트 채널에 연결되며, 제 3 직경은 제 1 직경보다 크고, 제 4 직경은 제 2 직경보다 작다. 포트 채널은 제 4 직경보다 작은 높이를 지닌 적어도 하나의 돌출 부재를 포함한다. 포트 채널은 가요성 멤브레인에 의해 덮여진다. 포트 채널은 가요성 멤브레인이 상기 포트 채널로 붕괴되어 상기 포트 채널을 완전히 막지 않도록 구성된 적어도 하나의 돌출부를 포함한다. 상기 포트 채널의 단면적은 상기 포트의 상기 단면적과 다르고, 상기 포트 채널의 단면적은 상기 포트를 통과해서 상기 포트 채널로 실질적으로 일정한 유체 속도를 유지시키도록 구성된다. Optionally, the molded plastic substrate comprises a first plurality of ports in an opposing arrangement to a second plurality of ports. At least one of the first plurality of ports and the second plurality of ports includes a member having an outer cylinder housing, the member having an inner space defined by a central axis. The central axis is angled with respect to the plane in which the plastic substrate lies. The angle is in the range of 5 degrees to 15 degrees. At least one of the first plurality of ports is formed by a first diameter and a cross-sectional area having a second diameter perpendicular to the first diameter. Wherein at least one of the first plurality of ports is connected to a port channel formed by a third diameter and a cross-sectional area having a fourth diameter perpendicular to the third diameter, the third diameter being greater than the first diameter, The diameter is smaller than the second diameter. The port channel includes at least one protruding member having a height less than the fourth diameter. The port channel is covered by a flexible membrane. The port channel includes at least one protrusion configured such that the flexible membrane is not collapsed into the port channel to completely block the port channel. Sectional area of the port channel is different from the cross-sectional area of the port, and the cross-sectional area of the port channel is configured to maintain a substantially constant fluid velocity through the port to the port channel.

임의적으로, 성형된 플라스틱은 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트, 및 제 3 세그먼트에 의해 형성되며; 상기 제 1 세그먼트는 상기 제 2 세그먼트에 평행하고; 상기 제 3 세그먼트는 상기 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트 각각에 수직이고, 이들 각각에 부착되며; 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 세그먼트는 제 2 유로로부터 유체적으로 차단되는 제 1 유로를 형성한다. Optionally, the molded plastic is formed by a first segment, a second segment, and a third segment; The first segment being parallel to the second segment; The third segment being perpendicular to each of the first segment and the second segment and attached to each of the first segment and the second segment; The first, second, and third segments form a first flow path that is fluidly blocked from the second flow path.

임의적으로, 제 1 세그먼트는 제 1의 복수의 포트를 지니며, 상기 제 2 세그먼트는 제 2의 복수의 포트를 지니며, 상기 제 1 및 제 2의 복수의 포트는 일직선으로 되어 있다. 상기 제 1의 복수의 포트 및 제 2 복수의 포트 중 적어도 하나는 중심축에 의해 형성된 내부 공간을 지닌 부재를 포함한다. 중심축은 그 안에 상기 제 1 및 제 2 세그먼트가 놓여있는 면에 대해 각을 이룬다. 각도는 5 도 내지 15 도의 범위 내에 있다. 상기 제 1의 복수의 포트 중 적어도 하나는 제 1 세그먼트의 길이와 평행한 제 1 직경 및 제 1 직경에 수직인 제 2 직경을 지닌 단면적에 의해 형성된다. 상기 제 1의 복수의 포트 중 적어도 하나는 제 1 세그먼트의 길이에 평행한 제 3 직경 및 제 3 직경에 수직인 제 4 직경을 갖는 단면적을 지닌 포트 채널에 연결되며, 제 3 직경은 제 1 직경보다 크고, 제 4 직경은 제 2 직경보다 작다. 포트 채널은 제 4 직경보다 작은 높이를 지닌 하나 이상의 돌출 부재를 포함한다. 포트 채널은 가요성 멤브레인에 의해 덮혀진다. 포트 채널은 가요성 멤브레인이 상기 포트 채널로 붕괴되지 않도록 구성된 적어도 하나의 돌출부를 포함한다. 상기 포트 채널의 단면적은 상기 포트의 상기 단면적과 다르고, 상기 포트 채널의 단면적은 상기 포트를 통과해서 상기 포트 채널로 실질적으로 일정한 유체 레이놀즈 수(Raynolds number)를 유지하도록 구성된다. Optionally, the first segment has a first plurality of ports, the second segment has a second plurality of ports, and the first and second plurality of ports are straight. Wherein at least one of the first plurality of ports and the second plurality of ports includes a member having an inner space formed by a central axis. The central axis is angled with respect to the plane in which the first and second segments lie. The angle is in the range of 5 degrees to 15 degrees. Wherein at least one of the first plurality of ports is formed by a first diameter parallel to the length of the first segment and a cross-sectional area having a second diameter perpendicular to the first diameter. Wherein at least one of the first plurality of ports is connected to a port channel having a third diameter parallel to the length of the first segment and a fourth diameter perpendicular to the third diameter, And the fourth diameter is smaller than the second diameter. The port channel includes at least one protruding member having a height less than the fourth diameter. The port channel is covered by a flexible membrane. The port channel includes at least one protrusion configured to prevent the flexible membrane from collapsing into the port channel. The cross-sectional area of the port channel is different from the cross-sectional area of the port, and the cross-sectional area of the port channel is configured to maintain a substantially constant fluid Raynold's number through the port to the port channel.

임의적으로, 제 3 세그먼트는 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트의 중앙에 부착된다. 제 3 세그먼트는 제 1 세그먼트 또는 제 2 세그먼트의 중앙에 부착되지 않는다. 제 1 세그먼트는 적어도 하나의 포트를 지니며, 상기 포트의 내측 부분은 평평한 베이스(flat base)에 의해 형성된다. 제 1 세그먼트 및 상기 제 2 세그먼트는 길이가 4 내지 7 인치의 범위이고, 폭이 0.5 내지 1.5 인치의 범위이다. 제 3 세그먼트는 길이가 2.5 내지 4.5 인치의 범위이다. 제 1 세그먼트는 제 1 길이 및 제 1 폭을 지니고, 상기 제 2 세그먼트는 제 2 길이 및 제 2 폭을 지니고, 상기 제 3 세그먼트는 제 3 길이 및 제 3 폭을 지니며, 상기 제 1 길이 및 상기 제 2 길이는 제 3폭보다 크고, 상기 제 1 폭 및 제 2 폭은 제 3 길이보다 작다. 제 1 세그먼트는 제 1 길이 및 제 1 폭을 지니고, 상기 제 2 세그먼트는 제 2 길이 및 제 2 폭을 지니며, 상기 제 1 길이는 상기 제 2 길이와 같고, 상기 제 1 폭은 상기 제 2 폭과 같다.Optionally, the third segment is attached to the center of the first segment and the second segment. The third segment is not attached to the center of the first segment or the second segment. The first segment has at least one port, and the inner portion of the port is formed by a flat base. The first segment and the second segment are in the range of 4 to 7 inches in length and in the range of 0.5 to 1.5 inches in width. The third segment ranges in length from 2.5 to 4.5 inches. The first segment having a first length and a first width, the second segment having a second length and a second width, the third segment having a third length and a third width, the first length and the second width, The second length is greater than the third width, and the first width and the second width are less than the third length. The first segment having a first length and a first width, the second segment having a second length and a second width, the first length being equal to the second length, Width.

임의적으로, 매니폴드 리시버는 성형된 플라스틱 기판을 수용하도록 구성되며, 튜브형 세그먼트가 상기 성형된 플라스틱 기판을 투석기에 연결시킨다. 투석 장치는 상기 투석기를 상기 투석 장치의 외부 표면에 분리 가능하게 부착시키는 리시버를 포함한다. 튜브형 세그먼트는 내부 부피를 지닌 일회용 전도도 프로브를 포함하며, 상기 내부 부피는 상기 튜브형 세그먼트를 통해 흐르는 유체를 수용한다. 일회용 전도도 프로브는 상기 투석 장치의 외부 표면 상에 위치한 교합(mating) 프로브에 분리 가능하게 연결되도록 구성된다. Optionally, the manifold receiver is configured to receive a molded plastic substrate, wherein a tubular segment connects the molded plastic substrate to the dialyzer. The dialyzer includes a receiver for detachably attaching the dialyzer to an outer surface of the dialyzer. The tubular segment includes a disposable conductivity probe having an internal volume, wherein the internal volume receives fluid flowing through the tubular segment. A disposable conductivity probe is configured to be releasably connected to a mating probe located on the exterior surface of the dialysis apparatus.

또 다른 구체예에서, 본 발명은 제 2 유닛과 데이타 통산 관계에 있는 제 1 유닛을 포함하는 투석 장치로서, 상기 제 1 유닛은 도어의 내부면 상에 위치한 압력판을 지닌 도어, 패널을 지닌 하우징, 상기 패널에 단단히 고정된 정렬 메카니즘을 포함하며, 상기 하우징 및 패널은 상기 도어의 상기 내부면을 수용하도록 구성된 리세스 영역을 형성하고, 상기 정렬 메카니즘은 상기 패널 상에 매니폴드를 분리가능하게 수용하고, 도어가 상기 리세스 영역으로 수용될 때 상기 압력판에 대해 상기 매니폴드를 정위시키도록 구성되며, 상기 제 2 유닛은 유체 용기를 수용하기 위한 평면 표면, 상기 평면 표면과 통합되는 계량 수단, 상기 평판 표면과 열적 소통 관계에 있는 가열기, 및 상기 평면 표면에 인접한 소듐 센서를 포함하는 투석 장치에 관한 것이다. In another embodiment, the present invention provides a dialysis machine comprising a first unit in data communication relationship with a second unit, the first unit comprising a door having a pressure plate located on an inner surface of the door, a housing having a panel, The housing and the panel defining a recessed area configured to receive the interior surface of the door, the alignment mechanism releasably receiving the manifold on the panel The second unit comprising a planar surface for receiving a fluid container, metering means for integrating with the planar surface, and means for positioning the manifold relative to the pressure plate when the door is received in the recessed region, A heater in thermal communication with the surface, and a sodium sensor adjacent the planar surface.

또 다른 구체예에서, 본 발명은 유리하게는 다중 통과 형태의 혈액여과와 혈액투석을 조합한, 다중 통과 흡착제 기반 혈액투석여과 시스템에 관한 것이다. In another embodiment, the invention is directed to a multi-pass sorbent-based hemodialysis filtration system that combines hemodialysis with hemofiltration, advantageously in the form of multiple passes.

또 다른 구체예에서, 본 발명은 혈액 정제 시스템, 예컨대 비제한적으로 혈액투석여과 및 한외여과용 매니폴드 지지체에 관한 것이다. 일 구체예에서, 본 발명의 매니폴드는 그 안으로 혈액 및 투석물 유로가 성형되는 복합 플라스틱 매니폴드를 포함한다. 이러한 플라스틱 기반 매니폴드는 본 발명의 다중 통과 흡착제 기반 혈액투석여과 시스템과 함께 사용될 수 있다. In yet another embodiment, the invention relates to a blood purification system, such as, but not limited to, hemodialysis filtration and ultrafiltration manifold supports. In one embodiment, the manifold of the present invention includes a composite plastic manifold into which blood and a dialysis fluid channel are formed. These plastic-based manifolds can be used with the multi-pass sorbent-based hemodialysis filtration system of the present invention.

또 다른 구체예에서, 혈액 정제 시스템 부품, 예컨대 센서, 펌프, 및 일회용품이 성형된 매니폴드에 통합된다. 일회용 용품, 예컨대 비제한적으로 투석기 및 흡착제 카트리지가 매니폴드에 분리가능하게 로딩될 수 있거나 유체 소통 관계에 있다. 일회용 용품, 예컨대 비제한적으로 투석기 및 흡착제 카트리지는 매니폴드에 단단히 부착되어 있고, 매니폴드와 유체 소통 관계에 있는 배관에 고정되게 부착된다. In another embodiment, blood purification system components, such as sensors, pumps, and disposables, are incorporated into the shaped manifold. Disposable articles such as, but not limited to, a dialyzer and adsorbent cartridge may be releasably loaded or fluid in communication with the manifold. Disposable articles such as, but not limited to, a dialyzer and adsorbent cartridge are firmly attached to the manifold and are fixedly attached to the pipeline in fluid communication with the manifold.

또 다른 구체예에서, 한외여과 시스템은 매니폴드 내 혈액 및 한외여과물 유로 둘 모두를 성형함으로써 매니폴드로 통합된다. 일 구체예에서, 본원에서 기재되는 매니폴드는 두 개의 플라스틱 기판 절반들을 합침으로써 제조될 수 있는 기판 또는 하우징으로서도 칭하여 지는 단일의 복합 플라스틱 구조물을 포함한다. In another embodiment, the ultrafiltration system is integrated into the manifold by molding both the blood and ultrafiltrate channels in the manifold. In one embodiment, the manifold described herein comprises a single composite plastic structure, also referred to as a substrate or housing, that can be made by combining two plastic substrate halves.

또 다른 구체예에서, 본 발명은 전자 기반 록아웃 시스템을 지지하는 투석 시스템에 관한 것이다. 이에 따라, 일 구체예에서, 판독기가 시스템 하우징(들) 및/또는 매니폴드(들), 예컨대 비제한적으로 혈액투석여과 및 한외여과 매니폴드 상에 설치되어 투석 하우징(들) 및/또는 매니폴드들 상에 로딩된 일회용 용품에 대한 인식 지표(identification indicia)를 판독한다. 판독기는 일회용 용품이 유효한 지, 정확한 지 또는 충분히 완결성인 지를 체크하여 사용하기에 안전하고 준비되게 하기 위해 네트워크, 예컨대 공공 네트워크 또는 개인 네트워크로 데이타베이스와 통신한다. 이는 일회용 용품의 인식 지표에 기초하여 원격 데이타베이스로부터 일회용 용품에 대한 정보를 질의함으로써 수행된다. 일회용 용품이 "효력이 없거나" "제대로 발휘되지 않은" 상태이면(데이타베이스로부터 수신된 정보에 기초하여), 시스템은 로딩된 일회용품의 사용을 "록아웃(locks out)"하고, 이에 따라 사용자가 치료를 위해 시스템을 사용하여 진행하는 것을 허용하지 않는다. In another embodiment, the present invention is directed to a dialysis system that supports an electronic based lockout system. Thus, in one embodiment, a reader is provided on the system housing (s) and / or the manifold (s), such as, but not limited to, hemodialysis filtration and ultrafiltration manifolds, Reads the identification indicia for the disposable article loaded on the table. The reader communicates with the database via a network, e.g., a public network or a private network, to check whether the disposable article is valid, correct, or fully compliant and to be safe and ready to use. This is done by querying the information about the disposable article from the remote database based on the recognition index of the disposable article. If the disposable article is in an "ineffective" or "inappropriately" state (based on information received from the database), the system locks out the use of the loaded disposable article, Do not allow the system to proceed for treatment.

본 발명은 또한, 투석 장치에서 사용하기 위한 일회용 매니폴드에 통합되고 상기 투석 장치 내에 있고 상기 일회용 매니폴드에 대해 외부에 있는 구성요소들에 의해 가압되도록 구성된 격막으로서, 상기 격막이 매니폴드로부터 밖으로 돌출하고 제 1 단부 및 제 2 단부에서 상기 매니폴드에 고정되게 부착된 볼록한 외부 표면으로서, 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 거리가 상기 격막의 길이 및 높이를 규정하며, 제 1 단부 및 제 2 단부에서의 격막이 매니폴드와 동일한 높이를 가지며, 상기 볼록한 외부 표면의 높이가 상기 제 1 단부에서 매니폴드에 대한 제 1 높이로 증가하며, 상기 볼록한 외부 표면의 높이가 상기 제 1 높이에서 제 2 단부까지 감소하는 볼록한 외부 표면을 포함하는 격막에 관한 것이다.The present invention also relates to a diaphragm integrated in a disposable manifold for use in a dialysis machine and configured to be pressurized by components external to the disposable manifold in the dialyzer, A convex outer surface fixedly attached to the manifold at a first end and a second end, the distance between the first end and the second end defining a length and height of the septum, the first end and the second end Wherein the diaphragm at the first end has a height equal to that of the manifold and the height of the convex outer surface increases from the first end to a first height for the manifold, To a diaphragm containing a convex outer surface that decreases to a certain degree.

일 구체예에서, 상기 격막의 제 1 높이는 매니폴드에 대해 0.03 내지 0.04 인치이다.In one embodiment, the first height of the diaphragm is 0.03 to 0.04 inches with respect to the manifold.

일 구체예에서, 격막은 제 1 단부에서 제 2 단부로 길이를 따라 두께를 가지며, 여기서 상기 두께는 상기 길이를 따라 실질적으로 일정하다. 일 구체예에서, 상기 격막의 두께는 0.03 내지 0.04 인치이다.In one embodiment, the diaphragm has a thickness along the length from the first end to the second end, wherein the thickness is substantially constant along the length. In one embodiment, the thickness of the diaphragm is 0.03 to 0.04 inches.

일 구체예에서, 상기 격막의 전체 길이는 0.625 내지 0.675 인치이다.In one embodiment, the total length of the diaphragm is 0.625 to 0.675 inches.

본 발명은 또한 바로 위에 기술된 볼록한 외부 표면을 갖는 격막들 중 하나 이상을 포함하는 매니폴드에 관한 것이다.The present invention also relates to a manifold comprising at least one of the diaphragms having the convex outer surface described immediately above.

본 발명은 또한 투석 장치에서 사용하기 위한 일회용 매니폴드에 통합되고 상기 투석 장치 내에 있고 상기 일회용 매니폴드에 대해 외부에 있는 구성요소들에 의해 가압되도록 구성된 격막으로서, 상기 격막이 제 1 단부 및 제 1 만곡부(bend)를 갖는 제 1의 실질적으로 평면 표면으로서, 제 1 단부와 제 1 만곡부 사이의 거리가 상기 제 1 평면 표면의 길이 및 높이를 규정하며, 상기 제 1 단부가 상기 매니폴드에 고정되게 부착되며, 추가로 상기 제 1 평면 표면의 상기 높이가 상기 매니폴드의 높이와 실질적으로 동일한 제 1의 실질적으로 평면 표면; 상기 제 1 평면 표면의 상기 제 1 만곡부로부터 이어지고 이로부터 밖으로 돌출하는 볼록한 외부 표면으로서, 상기 볼록한 외부 표면이 상기 제 1 만곡부에서 제 2 만곡부로 이어지며, 제 1 만곡부와 제 2 만곡부 사이의 거리가 상기 볼록한 표면의 길이 및 높이를 규정하며, 제 1 만곡부 및 제 2 만곡부에서의 볼록한 표면이 제 1 평면 표면과 동일한 높이를 가지며, 상기 볼록한 외부 표면의 높이가 상기 제 1 만곡부에서 매니폴드에 대해 제 2 높이로 증가하며, 상기 볼록한 외부 표면의 높이가 상기 제 2 높이에서 제 2 만곡부로 감소하는, 볼록한 외부 표면; 및 상기 제 2 만곡부에서 제 2 단부로 이어지는 제 2의 실질적으로 평면 표면으로서, 제 2 만곡부와 제 2 단부 사이의 거리가 상기 제 2 평면 표면의 길이 및 높이를 규정하며, 상기 제 2 단부가 상기 매니폴드에 고정되게 부착되며, 추가로 상기 제 2 평면 표면의 상기 높이가 상기 제 1 평면 표면의 상기 높이와 실질적으로 동일하며, 상기 제 2 평면 표면의 상기 길이가 상기 제 1 평면 표면의 상기 길이와 실질적으로 동일한, 제 2의 실질적으로 평면 표면을 포함하는 격막에 관한 것이다.The present invention is also a diaphragm incorporated into a disposable manifold for use in a dialysis machine and configured to be pressurized by components external to the disposable manifold in the dialyzer, A first substantially planar surface having a bend, wherein a distance between the first end and the first bend defines a length and height of the first planar surface, and wherein the first end is fixed to the manifold Further comprising: a first substantially planar surface, the height of the first planar surface substantially equal to the height of the manifold; A convex outer surface extending from said first curve portion of said first plane surface and projecting outwardly therefrom, said convex outer surface extending from said first curve portion to said second curve portion, and wherein a distance between said first curve portion and said second curve portion is Wherein the convex surface of the first curve and the second curve has the same height as the first plane surface and the height of the convex outer surface is greater than the height of the convex surface of the first curve, 2 < / RTI > height, the height of the convex outer surface decreasing from the second height to the second curvature; And a second substantially planar surface extending from the second curve to the second end, the distance between the second curve and the second end defining a length and height of the second planar surface, Wherein the height of the second planar surface is substantially equal to the height of the first planar surface, and wherein the length of the second planar surface is greater than the length of the first planar surface Wherein the second substantially planar surface is substantially the same as the first substantially planar surface.

일 구체예에서, 상기 볼록한 외부 표면의 제 2 높이는 상기 제 1의 실질적으로 평면 표면에 대해 0.03 내지 0.04 인치이다.In one embodiment, the second height of the convex outer surface is between 0.03 and 0.04 inches with respect to the first substantially planar surface.

일 구체예에서, 격막은 제 1 단부에서 제 2 단부로의 길이를 따라 두께를 가지며, 상기 두께는 상기 길이를 따라 실질적으로 일정하다. 일 구체예에서, 상기 격막의 두께는 0.03 내지 0.04 인치이다.In one embodiment, the diaphragm has a thickness along the length from the first end to the second end, the thickness being substantially constant along the length. In one embodiment, the thickness of the diaphragm is 0.03 to 0.04 inches.

일 구체예에서, 상기 제 1 평면 표면의 상기 제 1 단부에서 상기 제 2 평면 표면의 상기 제 2 단부까지의 상기 격막의 전체 길이는 0.625 내지 0.675 인치이다. 일 구체예에서, 상기 볼록한 외부 표면의 길이는 0.125 내지 0.15 인치이며, 상기 제 1 평면 표면의 길이 및 상기 제 2 평면 표면의 길이는 0.25 내지 0.2625 인치이다.In one embodiment, the total length of the diaphragm from the first end of the first planar surface to the second end of the second planar surface is 0.625 to 0.675 inches. In one embodiment, the length of the convex outer surface is 0.125 to 0.15 inches, and the length of the first planar surface and the length of the second planar surface is 0.25 to 0.2625 inches.

본 발명은 또한 바로 위에서 기술된 제 1 평면 표면 및 제 2 평면 표면 및 볼록한 외부 표면을 갖는 격막들 중 하나 이상을 포함하는 매니폴드에 관한 것이다.The present invention also relates to a manifold comprising at least one of the diaphragms having a first planar surface and a second planar surface and a convex outer surface as just described.

본 발명은 투석 장치에서 사용하기 위한 일회용 매니폴드에 통합되고 상기 투석 장치 내에 있고 상기 일회용 매니폴드에 대해 외부에 있는 구성요소들에 의해 가압되도록 구성된 격막으로서, 상기 격막이 제 1 단부 및 제 1 만곡부를 갖는 제 1 경사진 표면으로서, 제 1 단부와 제 1 만곡부 사이의 거리가 상기 제 1 경사진 표면의 길이를 규정하며, 상기 제 1 단부가 상기 매니폴드에 고정되게 부착되며, 추가로 상기 제 1 경사진 표면이 상기 제 1 단부에서 제 1 높이를 가지고 상기 제 1 만곡부에서 제 2 높이를 가지며, 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 2 높이가 상기 매니폴드에 대한 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 1 높이 보다 크며, 추가로 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 1 높이가 상기 매니폴드의 높이와 실질적으로 동일한, 제 1 경사진 표면; 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 1 만곡부로부터 이어지고 이로부터 밖으로 돌출하는 볼록한 외부 표면으로서, 상기 볼록한 외부 표면이 상기 제 1 만곡부에서 제 2 만곡부로 이어지며, 제 1 만곡부와 제 2 만곡부 사이의 거리가 상기 볼록한 표면의 길이 및 높이를 규정하며, 제 1 만곡부 및 제 2 만곡부에서의 볼록한 표면의 높이가 제 1 경사진 표면의 제 2 높이와 동일하며, 상기 볼록한 외부 표면의 높이가 상기 제 1 만곡부에서 상기 제 1 경사진 표면의 제 2 높이에 대한 상기 볼록한 표면의 제 2 높이로 증가하며, 상기 볼록한 외부 표면의 높이가 상기 볼록한 표면의 상기 제 2 높이에서 제 2 만곡부로 감소하는, 볼록한 외부 표면; 및 상기 제 2 만곡부에서 제 2 단부로 이어지는 제 2 경사진 표면으로서, 제 2 만곡부와 제 2 단부 사이의 거리가 상기 제 2 경사진 표면의 길이를 규정하며, 상기 제 2 단부가 상기 매니폴드에 고정되게 부착되며, 추가로 상기 제 2 경사진 표면이 상기 제 2 만곡부에서 제 1 높이를 가지고 상기 제 2 단부에서 제 2 높이를 가지며, 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 1 높이가 상기 매니폴드에 대한 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 2 높이 보다 높으며, 추가로 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 2 높이가 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 1 높이와 실질적으로 동일하며, 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 1 높이가 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 2 높이와 실질적으로 동일하며, 상기 제 2 경사진 표면의 상기 길이가 상기 제 1 경사진 표면의 상기 길이와 실질적으로 동일한 제 2 경사진 표면을 포함하는 격막에 관한 것이다.The present invention is a diaphragm incorporated into a disposable manifold for use in a dialysis machine and configured to be pressurized by components external to the disposable manifold in the dialyzer, the diaphragm having a first end and a first bend, Wherein a distance between the first end and the first curve defines a length of the first tapered surface and wherein the first end is fixedly attached to the manifold, 1 sloped surface has a first height at the first end and a second height at the first curve, the second height of the first sloped surface is greater than the second height of the first sloped surface A first tapered surface greater than the first height and wherein the first height of the first tapered surface is substantially equal to the height of the manifold; A convex outer surface extending from said first curve portion of said first inclined surface and projecting outwardly therefrom, said convex outer surface extending from said first curve portion to said second curve portion, and a distance between said first curve portion and said second curve portion Defines a length and a height of the convex surface and the height of the convex surface at the first curve and the second curve is equal to the second height of the first tilted surface and the height of the convex outer surface is greater than the height of the first curve Wherein the height of the convex outer surface is reduced from the second height of the convex surface to the second convex surface, wherein the convex outer surface increases in height from the second height of the convex surface to the second height of the convex surface, ; And a second tapered surface extending from the second curve to the second end such that a distance between the second curve and the second end defines a length of the second tapered surface, And wherein the second inclined surface has a first height at the second curve and a second height at the second end, and wherein the first height of the second sloping surface is greater than the second height at the second manifold, Wherein said second height of said second beveled surface is substantially equal to said first height of said first beveled surface and said second height of said second beveled surface is substantially equal to said second height of said second beveled surface, Wherein the first height of the sloped surface is substantially equal to the second height of the first sloped surface and wherein the length of the second sloped surface is substantially equal to the length of the first sloped surface The present invention relates to a diaphragm including a second inclined surface.

일 구체예에서, 상기 볼록한 외부 표면의 제 2 높이는 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 2 높이 및 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 1 높이에 대해 0.01 내지 0.02 인치이며, 상기 제 1 경사진 표면의 제 2 높이 및 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 1 높이는 상기 매니폴드에 대해 대략 0.02 인치이다.In one embodiment, the second height of the convex outer surface is between 0.01 and 0.02 inches relative to the second height of the first tilted surface and the first height of the second tilted surface, And the first height of the second beveled surface is about 0.02 inches with respect to the manifold.

일 구체예에서, 격막은 제 1 단부에서 제 2 단부로 길이를 따라 두께를 가지며, 상기 두께는 상기 길이를 따라 실질적으로 일정하다. 일 구체예에서, 상기 격막의 두께는 0.03 내지 0.04 인치이다.In one embodiment, the diaphragm has a thickness along the length from the first end to the second end, the thickness being substantially constant along the length. In one embodiment, the thickness of the diaphragm is 0.03 to 0.04 inches.

일 구체예에서, 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 1 단부에서 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 2 단부까지의 상기 격막의 전체 길이는 0.625 내지 0.675 인치이다. 일 구체예에서, 상기 볼록한 외부 표면의 길이는 0.125 내지 0.15 인치이며, 상기 제 1 경사진 표면의 길이 및 상기 제 2 경사진 표면의 길이는 0.25 내지 0.2625 인치이다.In one embodiment, the total length of the diaphragm from the first end of the first inclined surface to the second end of the second inclined surface is 0.625 to 0.675 inches. In one embodiment, the length of the convex outer surface is 0.125 to 0.15 inches, and the length of the first sloped surface and the length of the second sloped surface is 0.25 to 0.2625 inches.

본 발명은 또한 바로 위에서 기술된 제 1 경사진 표면 및 제 2 경사진 표면, 및 볼록한 외부 표면을 갖는 격막들 중 하나 이상을 포함하는 매니폴드에 관한 것이다.The present invention also relates to a manifold comprising at least one of the first inclined surface and the second inclined surface described above, and diaphragms having a convex outer surface.

이들 및 그 밖의 구체예는 도면에 비추어 숙지되어야 하는 상세한 설명 부분에서 기술된다.These and other embodiments are described in the detailed description which should be read in light of the drawings.

본 발명의 이들 및 그 밖의 특징은 첨부되는 도면과 관련하여 고려될 때 하기 상세한 설명을 참조하여 보다 잘 이해됨에 따라 인지될 것이다.
도 1은 본 발명의 투석 시스템의 일 구체예의 정면도이다.
도 2는 시스템의 모듈성을 나타내는 투석 시스템의 일 구체예의 도면이다.
도 3은 도어가 개방되어 있는 투석 시스템의 일 구체예의 정면도이다.
도 4는 예시적인 치수를 나타내는 휴대용 투석 시스템의 일 구체예의 평면도이다.
도 5는 예시적인 치수를 나타내는 휴대용 투석 시스템의 일 구체예의 평면도이다.
도 6은 투석 시스템의 또 다른 구체예의 정면도이다.
도 7은 시스템의 모듈성을 나타내는 투석 시스템의 또 다른 구체예의 도면이다.
도 8은 투석 시스템의 또 다른 구체예의 정면도이다.
도 9는 투석 시스템의 저장 단위의 일구체예의 평면도이다.
도 10은 투석 시스템의 저장 유닛의 상단 표면 상에 배치된 예시적인 부품의 개략도이다.
도 11은 투석 시스템의 저장 유닛의 상단 표면 상에 배치된 예시적인 부착 부품의 개략도이다.
도 12는 투석 시스템의 저장 유닛의 상단 표면 상에 배치된 예시적인 부품의 개략도이다.
도 13은 투석 시스템의 제어 유닛의 하단 표면 상에 위치한 예시적 부품의 개략도이다.
도 14는 투석 시스템의 저장 유닛의 상단 표면 상에 위치한 예시적 인터페이싱 부품의 개략도이다.
도 15는 투석 시스템의 제어기 유닛의 내부 프레임의 일 구체예의 개략도이다.
도 16a는 본 발명의 투석 시스템의 일 구체예의 정면/측면도이다.
도 16b는 본 발명의 투석 시스템의 또 다른 구체예의 정면/측면도이다.
도 16c는 본 발명의 투석 시스템의 또 다른 구체예의 측면도이다.
도 17a는 본 발명의 투석 시스템의 저장 유닛의 일 구체예의 내부 구조의 개략도이다.
도 17b는 본 발명의 투석 시스템의 저장 유닛의 일 구체예의 내부 구조의 개략도이다.
도 17c는 본 발명의 투석 시스템의 저장 유닛의 일 구체예의 내부 구조의 개략도이다.
도 17d는 예시적인 전도도 센서의 순환로 다이아그램이다.
도 17e는 전도도 센서에 사용되는 예시적인 코일의 다이아그램이다.
도 18는 본 발명의 투석 시스템의 저장 유닛의 일 구체예에 사용된 플렉셔의 개략도이다.
도 19는 본 발명의 투석 시스템의 제어기 유닛의 일 구체예에서 실시된 도어 록킹 메카니즘의 개략도이다.
도 20은 본 발명의 투석 시스템의 제어기 유닛의 일 구체예에서 실시된 도어 록킹 메카니즘의 개략도이다.
도 21은 도어가 개방되어 있고 매니폴드가 설치되어 있는 투석 시스템의 일 구체예의 정면도이다.
도 22는 투석 시스템의 저장 유닛 상에 위치한 수분 센서의 일 구체예의 개략도이다.
도 23은 투석 시스템의 저장 유닛 상에 정위된 수분 센서의 일 구체예의 근접 개략도이다.
도 24는 도어가 개방되어 있는 투석 시스템의 저장 유닛의 일 구체예의 정면도이다.
도 25는 투석 시스템에 흡착제 카트리지 및/또는 농축물 단지를 부착시키기 위한 연결기 메카니즘의 일 구체예의 개략도이다.
도 26은 제 1의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 27은 제 2의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 28은 제 3의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 29는 제 4의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 30은 예시적 매니폴드의 일 구체예의 개략도이다.
도 31은 예시적 매니폴드의 또 다른 구체예의 개략도이다.
도 32는 이와 관련된 치수를 지닌 예시적 매니폴드의 또 다른 구체예의 개략도이다.
도 33은 예시적 매니폴드의 또 다른 구체예의 개략도이다.
도 34는 포트를 통한 제 1의 예시적 유체 흐름을 도시한 다이아그램이다.
도 35는 포트를 통한 제 2의 예시적 유체 흐름을 도시한 다이아그램이다.
도 36은 각을 이룬 매니폴드 포트 구조의 일 구체예를 도시한 다이아그램이다.
도 37은 실질적으로 평면 베이스를 지닌 성형된 유체 경로의 일 구체예의 다이아그램이다.
도 38은 제 5의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 39는 다른 투석 부품과 결합하여 사용된 예시적 매니폴드의 또 다른 구체예의 개략도이다.
도 40은 예시적 매니폴드의 또 다른 구체예의 개략도이다.
도 41은 도어가 개방되어 있고 매니폴드가 설치되어 있는 투석 시스템의 제어기 유닛의 일 구체예의 정면도이다.
도 42는 도어가 개방되어 있는 매니폴드가 부착 가이드를 사용하여 설치되어 있는 투석 시스템의 제어기 유닛의 일 구체예의 정면도이다.
도 43은 예시적 포토-어쿠스틱(photo-acoustic) 유량계를 도시한 순환로 다이아그램이다.
도 44는 예시적 포토-어쿠스틱 유량계에 의해 발생된 복수의 전파 신호를 도시한 것이다.
도 45는 예시적 열적 유량계를 도시한 순환로 다이아그램이다.
도 46은 예시적 열적 유량계에 의해 발생된 복수의 전파 신호를 도시한 것이다.
도 47은 예시적 열적 유량계의 작동을 규정하는 복수의 변수를 도시한 것이다.
도 48은 예시적 열적 유량계에 의해 발생된 복수의 전파 신호를 도시한 것이다.
도 49는 예시적 열적 유량계의 작동을 규정하는 복수의 변수를 도시한 것이다.
도 50a는 예시적 열적 유량계에 의해 발생된 복수의 전파 신호를 도시한 것이다.
도 50b는 예시적 열적 유량계에 의해 발생된 복수의 전파 신호를 도시한 것이다.
도 51은 예시적 열적 유량계의 작동을 규정하는 복수의 변수를 도시한 것이다.
도 52는 예시적 열적 유량계의 작동을 규정하는 복수의 변수를 도시한 것이다.
도 53은 예시적 열적 유량계를 도시한 개략적인 다이아그램이다.
도 54는 예시적 열적 유량계를 도시한 개략적인 다이아그램이다.
도 55는 예시적 열적 유량계에 의해 발생된 복수의 전파 신호를 도시한 것이다.
도 56은 도어가 개방되어 있고 매니폴드가 설치되어 있는 투석 시스템의 제어기 유닛의 일 구체예의 정면도이다.
도 57은 예시적 온도 프로브의 다이아그램이다.
도 58은 예시적 분리 모니터링 시스템의 다이아그램이다.
도 59는 예시적 분리 모니터의 다이아그램이다.
도 60은 예시적 단선 검출 공정을 규정하는 플로우챠트(flowchart)이다.
도 61은 CVP를 측정하기 위한 카테테르의 예시적 배치를 도시한 다이아그램이다.
도 62는 CVP 측정을 사용하는 예시적 투석 시스템을 도시한 다이아그램이다.
도 63은 카테테르의 예시적 배치 및 CVP 측정을 도시한 다이아그램이다.
도 64는 제 6의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 65는 제 7의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 66은 제 8의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 67은 용량 정확도를 달성하기 위한 펌프 스와핑(swapping) 사용의 일 구체예를 나타내는 챠트이다.
도 68은 제 9의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 69a는 제 10의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 69b는 제 11의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 69c는 제 12의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 70은 제 13의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 71a는 예시적 자석 밸브 시스템의 제 1 개략도이다.
도 71b는 예시적 자석 밸브 시스템의 제 2 개략도이다.
도 71c는 상승된 볼록한 표면을 갖는 매니폴드 격막의 일 구체예의 단면도 예시이다.
도 71d는 실질적으로 평면 주변부 내에 중앙에 위치된 상승된 볼록한 돌출부를 갖는 매니폴드 격막의 일 구체예의 단면도 예시이다.
도 71e는 상승된 볼록한 주변부 내에 중앙에 위치된 상승된 볼록한 돌출부를 갖는 매니폴드 격막의 일 구체예의 단면도 예시이다.
도 72는 예시적 자석 밸브 시스템 부품의 개략도이다.
도 73은 또 다른 예시적 자석 밸브 시스템의 개략도이다.
도 74는 예시적 자석 밸브 시스템의 작동을 도시한 다이아그램이다.
도 75는 예시적 자석 밸브 시스템에 대해 힘에 대한 격막 변위와 관련한 챠트이다.
도 76은 예시적 자석 밸브 시스템의 작동을 도시한 다이아그램이다.
도 77은 예시적 자석 밸브 시스템의 작동을 도시한 플로우챠트이다.
도 78은 투석 시스템의 일 구체예에 대한 예시적 하드웨어 구축의 다이아그램이다.
도 79은 투석 시스템에 사용하기 위한 복수의 첨가제의 일 구체예를 나타내는 챠트이다.
도 80은 사용자가 정확하게 첨가제를 첨가할 수 있게 하기 위한 공정의 일 구체예를 도시한 플로우챠트이다.
도 81은 패키징된 일회용 키트를 도시한 개략도이다.
도 82는 매니폴드 및 복수의 관에 부착된 투석기를 포함하는 일회용 키트의 일 구체예를 도시한 개략도이다.
도 83은 일회용품으로 통합된 전자 록-아웃 시스템의 일 구체예를 도시한 개략도이다.
도 84는 제 14의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 85는 작동의 시동 모드를 도시한 제 15의 예시적 유체 순환로 다이아그램이다.
도 86은 예시적 매니폴드의 또 다른 구체예의 개략도이다.
These and other features of the present invention will be appreciated as the same becomes better understood by reference to the following detailed description when considered in connection with the accompanying drawings.
1 is a front view of one embodiment of the dialysis system of the present invention.
2 is a diagram of one embodiment of a dialysis system showing the modularity of the system.
3 is a front view of one embodiment of a dialysis system with the door open;
4 is a plan view of one embodiment of a portable dialysis system showing exemplary dimensions.
5 is a top view of one embodiment of a portable dialysis system showing exemplary dimensions.
6 is a front view of another embodiment of a dialysis system.
7 is a diagram of another embodiment of a dialysis system showing the modularity of the system.
8 is a front view of another embodiment of the dialysis system.
9 is a plan view of one embodiment of a storage unit of the dialysis system.
10 is a schematic view of an exemplary component disposed on a top surface of a storage unit of a dialysis system;
11 is a schematic view of an exemplary attachment part disposed on a top surface of a storage unit of a dialysis system;
12 is a schematic view of an exemplary component disposed on the top surface of a storage unit of a dialysis system.
13 is a schematic diagram of an exemplary component located on the lower surface of the control unit of the dialysis system;
14 is a schematic view of an exemplary interfacing component located on the top surface of the storage unit of the dialysis system;
15 is a schematic diagram of one embodiment of the inner frame of the controller unit of the dialysis system.
16A is a front / side view of one embodiment of the dialysis system of the present invention.
Figure 16b is a front / side view of another embodiment of the dialysis system of the present invention.
16C is a side view of another embodiment of the dialysis system of the present invention.
17A is a schematic view of the internal structure of one embodiment of the storage unit of the dialysis system of the present invention.
17B is a schematic view of the internal structure of one embodiment of the storage unit of the dialysis system of the present invention.
17C is a schematic view of the internal structure of one embodiment of the storage unit of the dialysis system of the present invention.
17D is a circulation diagram of an exemplary conductivity sensor.
17E is a diagram of an exemplary coil used in a conductivity sensor.
18 is a schematic view of a flexure used in one embodiment of the storage unit of the dialysis system of the present invention.
19 is a schematic view of a door locking mechanism embodied in one embodiment of a controller unit of the dialysis system of the present invention.
20 is a schematic view of a door locking mechanism embodied in one embodiment of a controller unit of the dialysis system of the present invention.
21 is a front view of one embodiment of a dialysis system with a door open and a manifold installed;
22 is a schematic diagram of one embodiment of a moisture sensor located on a storage unit of a dialysis system.
23 is a close-up schematic view of one embodiment of a moisture sensor positioned on a storage unit of a dialysis system.
24 is a front view of one embodiment of the storage unit of the dialysis system with the door open;
25 is a schematic diagram of one embodiment of a connector mechanism for attaching an adsorbent cartridge and / or a concentrate complex to a dialysis system.
26 is a first exemplary fluid circuit diagram.
27 is a second exemplary fluid circuit diagram.
28 is a third exemplary fluid circuit diagram.
29 is a fourth exemplary fluid circuit diagram.
30 is a schematic view of one embodiment of an exemplary manifold.
31 is a schematic diagram of another embodiment of an exemplary manifold.
32 is a schematic view of another embodiment of an exemplary manifold having dimensions associated therewith.
33 is a schematic diagram of another embodiment of an exemplary manifold.
34 is a diagram illustrating a first exemplary fluid flow through a port.
35 is a diagram illustrating a second exemplary fluid flow through the port.
36 is a diagram showing one specific example of the angled manifold port structure.
37 is a diagram of one embodiment of a shaped fluid path having a substantially planar base.
38 is a fifth exemplary fluid circuit diagram.
39 is a schematic diagram of another embodiment of an exemplary manifold used in conjunction with another dialysis component.
40 is a schematic diagram of another embodiment of an exemplary manifold.
41 is a front view of an embodiment of a controller unit of a dialysis system with a door open and a manifold installed;
42 is a front view of an embodiment of a controller unit of a dialysis system in which a manifold with a door open is installed using an attachment guide;
Figure 43 is a circulation diagram illustrating an exemplary photo-acoustic flow meter.
44 shows a plurality of propagation signals generated by an exemplary photo-acoustic flow meter.
45 is a circulation diagram illustrating an exemplary thermal flowmeter.
46 shows a plurality of propagation signals generated by an exemplary thermal flowmeter.
Figure 47 shows a plurality of variables that define the operation of an exemplary thermal flow meter.
Figure 48 shows a plurality of propagation signals generated by an exemplary thermal flow meter.
Figure 49 shows a plurality of variables that define the operation of an exemplary thermal flow meter.
50A shows a plurality of propagation signals generated by an exemplary thermal flow meter.
50B shows a plurality of propagation signals generated by an exemplary thermal flowmeter.
Figure 51 illustrates a plurality of variables that define the operation of an exemplary thermal flow meter.
Figure 52 shows a plurality of variables that define the operation of an exemplary thermal flow meter.
Figure 53 is a schematic diagram illustrating an exemplary thermal flowmeter.
54 is a schematic diagram illustrating an exemplary thermal flow meter.
Figure 55 shows a plurality of propagation signals generated by an exemplary thermal flow meter.
56 is a front view of an embodiment of a controller unit of a dialysis system with a door open and a manifold installed;
57 is a diagram of an exemplary temperature probe.
58 is a diagram of an exemplary separation monitoring system.
59 is a diagram of an exemplary separation monitor.
FIG. 60 is a flowchart that specifies an exemplary single line detection process.
Figure 61 is a diagram illustrating an exemplary deployment of a catheter for measuring CVP.
62 is a diagram illustrating an exemplary dialysis system using CVP measurements.
63 is a diagram illustrating an exemplary deployment of catheters and CVP measurements.
64 is a sixth exemplary fluid circuit diagram.
65 is a seventh exemplary fluid circuit diagram.
66 is an eighth example fluid circuit diagram.
67 is a chart illustrating one embodiment of the use of pump swapping to achieve capacity accuracy;
68 is a ninth exemplary fluid circuit diagram.
FIG. 69A is a tenth exemplary fluid circulation path diagram. FIG.
69B is an eleventh exemplary fluid circuit diagram.
69C is a twelfth exemplary fluid circulation path diagram.
70 is a thirteenth exemplary fluid circuit diagram.
71A is a first schematic view of an exemplary magnetic valve system.
71B is a second schematic view of an exemplary magnetic valve system.
71C is a cross-sectional illustration of one embodiment of a manifold diaphragm having an elevated convex surface.
FIG. 71D is a cross-sectional illustration of one embodiment of a manifold diaphragm having elevated convex protrusions centrally located within a substantially planar periphery.
71E is a cross-sectional illustration of one embodiment of a manifold diaphragm having elevated convex protrusions centrally located within the raised convex periphery.
72 is a schematic view of an exemplary magnetic valve system component.
73 is a schematic diagram of another exemplary magnetic valve system.
74 is a diagram illustrating the operation of an exemplary magnetic valve system.
75 is a chart relating to the diaphragm displacement for force for an exemplary magnetic valve system.
76 is a diagram illustrating the operation of an exemplary magnetic valve system.
77 is a flow chart illustrating the operation of an exemplary magnetic valve system.
78 is a diagram of an exemplary hardware implementation for one embodiment of a dialysis system.
79 is a chart showing one specific example of a plurality of additives for use in a dialysis system.
80 is a flow chart illustrating one embodiment of a process for enabling a user to add additives precisely.
81 is a schematic view showing a packaged disposable kit;
82 is a schematic view showing one embodiment of a disposable kit including a manifold and a dialyzer attached to a plurality of pipes;
83 is a schematic diagram showing one embodiment of an electronic lock-out system integrated into a disposable article.
84 is a fourteenth exemplary fluid circuit diagram.
85 is a fifteenth exemplary fluid circuit diagram illustrating the starting mode of operation.
86 is a schematic diagram of another embodiment of an exemplary manifold.

상세한 설명details

본 발명은 본 발명의 원리 이해를 돕기 위해 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있지만, 이제 도면에 도시된 구체예에 대해 언급될 것이며, 특정 용어가 이를 기술하는데 사용될 것이다. 그럼에도 불구하고, 이에 따라 본 발명의 범위가 제한되지 않는 것으로 의도됨을 이해해야 할 것이다. 본 발명과 기술된 구체예에서의 임의의 변경 및 추가로 변형, 및 본원에 기술된 바와 같은 본 발명의 원리의 임의의 추가의 적용은, 본 발명과 관련되어 있는 당해 기술의 기술자들에게 일반적으로 일어날 것이므로 고려된다. The present invention may be embodied in many different forms to facilitate an understanding of the principles of the invention, but will now be described with reference to specific embodiments shown in the drawings, in which the specific terminology will be used to describe it. Nevertheless, it should be understood that the scope of the invention is not intended to be limited thereby. Any modifications and further variations in the invention and the described embodiments, and any further application of the principles of the invention as described herein, will be apparent to those skilled in the art, Will be taken into account.

"지속 기간" 및 이의 변이형은 상태가 해결되고 치료가 어떠한 이유로 중단됨으로 인해 치료를 끝내야 하는 지에 대해 시작부터 마침까지의 처방된 치료의 시간경과를 나타낸다. 치료 시간에 걸쳐, 복수의 치료 기간이 처방될 수 있으며, 그 기간 동안 하나 이상의 처방된 자극제가 피검체에 투여된다. "Duration" and its variants represent the time lapse of the prescribed treatment from start to finish as to whether the treatment should be terminated due to the condition being resolved and the treatment being discontinued for any reason. Over the course of treatment, multiple treatment periods may be prescribed, during which one or more prescribed stimulants are administered to the subject.

"기간"은 자극 "용량"이 처방된 치료 계획의 일부로서 피검체에 투여되는 시간을 나타낸다. "Period" refers to the time that stimulation "dose" is administered to a subject as part of a prescribed treatment plan.

용어 "및/또는"은 열거된 요소 중 어느 하나 또는 모두, 또는 열거된 요소 중 임의의 둘 이상의 조합을 의미한다. The term "and / or" means any or all of the listed elements, or any combination of two or more of the listed elements.

용어 "포함한다" 및 이의 변이형은 이들 용어가 상세한 설명 및 특허청구범위 내 기재되어 있는 곳에서 제한된 의미를 갖지 않는다. The term " comprises "and variants thereof have no limited meaning where these terms are set forth in the detailed description and claims.

다르게 명시되지 않는 한, 단수 및 "하나 이상" 및 "적어도 하나"는 상호교환가능하게 사용되며, 하나 또는 하나 초과임을 의미한다. Unless otherwise indicated, the singular and "one or more" and "at least one" are used interchangeably and mean one or more than one.

개별 단계를 포함하는 본원에 기재된 임의의 방법에 있어서, 단계는 임의의 실행가능한 순서로 수행될 수 있다. 그리고, 적합하게는, 둘 이상의 단계들의 임의의 조합이 동시에 수행될 수 있다. In any of the methods described herein, including individual steps, the steps may be performed in any executable order. And, suitably, any combination of two or more steps may be performed simultaneously.

또한, 본원에서, 종말점에 의한 수치 범위의 인용은 그러한 범위 내에 포함되는 모든 수를 포함한다(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5, 등을 포함한다). 다르게 명시되지 않는 한, 명세서 및 특허청구범위에 사용된 구성요소의 양, 및 분자량 등을 포현하는 모든 수는 모든 예에서 용어 "약"에 의해 변형되는 것으로 이해해야 한다. 따라서, 반대로 명시되지 않는 한, 명세서 및 특허청구범위에 언급된 수치 파라미터는 본 발명에 의해 얻고자 하는 요망하는 특성에 의거하여 달라질 수 있는 근사치이다. 적어도, 그리고 특허청구범위의 범주에 대해 등가 원칙을 제한하려는 것은 아니고, 각각의 수치 파라미터는 적어도 보고된 유의한 자리의 수에 비추어, 그리고 보통의 반올림 기술을 적용함으로써 이해되어야 한다. Also, citation of the numerical range by endpoints herein includes all numbers contained within such ranges (e.g., 1 to 5 are 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5, . Unless otherwise indicated, all numbers expressing quantities of ingredients and molecular weights used in the specification and claims are to be understood as being modified in all instances by the term "about ". Accordingly, unless indicated to the contrary, the numerical parameters set forth in the specification and claims are approximations that may vary depending upon the desired properties sought to be obtained by the present invention. At the very least, and not as an attempt to limit equivalence principles to the scope of the claims, each numerical parameter should be understood in light of at least the number of significant digits reported and by applying ordinary rounding techniques.

본 발명의 광범위한 범위를 기재하는 수치 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 특정 실시예에서 기재된 수치 값은 가능한 정확하게 보고된다. 그러나, 모든 수치 값은 본래 이들 각각의 시험 측정에 존재하는 표준 오차로부터 필수적으로 초래되는 범위를 함유한다. Notwithstanding that the numerical ranges and parameters setting forth the broad scope of the invention are approximations, the numerical values set forth in the specific examples are reported as precisely as possible. However, all numerical values inherently contain ranges necessarily resulting from standard errors present in each of these test measurements.

장치 구조Device structure

본 명세서는 개선된 안전성 및 기능성을 지니면서, 모듈형이고 휴대용인 투석 시스템의 구체예를 기술한다. 도 1 및 2와 관련하여, 일 구체예에서, 투석 시스템(100, 200)은 베이스(base)(102, 202)에 분리가능하게 부착되어 있는 상부 유닛(101, 201)을 포함한다. 베이스(102, 202)는 유체 저장, 측정 및 모니터링을 위한 저장기(122, 222)를 포함한다. 또한, 주 유닛 또는 제어기 유닛으로서 칭해지는 상부 유닛(101, 201)은 하기에서 추가로 논의되는 바와 같이, 펌핑 유닛인 그래픽 사용자 인터페이스(114, 214) 및 파워 록 및 기계식 백업 메카니즘을 지닌 도어(110, 210)를 포함한다. This specification describes embodiments of a modular and portable dialysis system with improved safety and functionality. 1 and 2, in one embodiment, the dialysis system 100, 200 includes an upper unit 101, 201 detachably attached to a base 102, 202. The bases 102, 202 include reservoirs 122, 222 for fluid storage, measurement and monitoring. The upper units 101 and 201, also referred to as the main unit or the controller unit, include a graphical user interface 114 and 214 as pumping units and a door 110 with power lock and mechanical backup mechanism, , 210).

클래스프(clasp)(105)는 상부 유닛(101, 201)의 제 1 측면으로 투석기(103)를 분리가능하게 부착시키는데 사용된다. 흡착제 카트리지 록킹 베이스(104, 204)는 상부 유닛(101, 201)의 제 2의 반대 측면으로 흡착제 카트리지(107)를 분리가능하게 부착시키는데 사용된다. 클래스프(105), 혈액여과기(103, 315), 흡착제 카트리지 록킹 베이스(104, 318) 및 흡착제 카트리지(107, 317)는 도 3에 도시된 바와 같이 상부 유닛(101)의 동일한 측면에 위치할 수 있음을 이해해야 한다. 다른 경우에, 저부 유닛은 흡착제 카트리지를 지지하고, 주입액 단지를 지지하고, 임의의 유출물을 포집하고/거나 임의 누출물을 누출 검출기에 유도하기 위해 상부 유닛의 어느 한 측면 상에 선반들이 형성되도록 상부 유닛에 비해 충분히 더 넓은 면적을 지닌다. A clasp 105 is used to releasably attach the dialyzer 103 to the first side of the upper units 101, 201. The adsorbent cartridge locking bases 104,204 are used to detachably attach the adsorbent cartridge 107 to the second opposite side of the upper units 101,201. The adsorbent cartridge locking bases 104 and 318 and adsorbent cartridges 107 and 317 are located on the same side of the upper unit 101 as shown in Figure 3 It should be understood. In other cases, the bottom unit may be configured to support the adsorbent cartridge, to support the infusion solution complex, to form shelves on either side of the upper unit to collect any effluents and / or to direct any leaks to the leak detector So that it has a sufficiently larger area than that of the upper unit.

투석기(103)와 도어(110) 사이에는 시린지 펌프(190) 형태의 항응고 펌프(anti-coagulant pump)가 존재한다. 임의적으로, 상부 유닛(101)은 병 홀더 하우징 내에 하향식으로 병을 수용하기 위한 스파이크가 있는 베이스(spiked base)를지닌 병 홀더를 포함할 수 있다. 주입선은 혈액 펌프의 입구, 혈액 펌프의 출구, 투석기(혈액 측면)의 출구에 연결된다. 주입선은 또한 항응고제가 비거나 차단될 경우/때를 감지하기 위해 기포 검출기를 통해 '쓰레드(thread)"할 수 있다. An anti-coagulant pump in the form of a syringe pump 190 exists between the dialyzer 103 and the door 110. Optionally, the upper unit 101 may include a bottle holder having a spiked base for receiving bottles in a top-down manner within the bottle holder housing. The lead is connected to the inlet of the blood pump, the outlet of the blood pump, and the outlet of the dialyzer (blood side). The lead line can also be " threaded " through the bubble detector to sense when the anticoagulant is empty or blocked.

일 구체예에서, 도 4와 관련하면, 사용자 인터페이스 및 제어기를 포함하는 상부 유닛(401)은 스케일이 통합되어 있는 저장기를 포함하는 베이스 유닛(402)과 깊이는 동일하나, 길이 및 높이는 상이하다. 이러한 예시적 구체예에서, 상부 유닛(401) 및 저부 유닛(402) 둘 모두는 10 내지 30 인치 범위, 더욱 바람직하게 대략 19 인치의 깊이(D)를 갖는다. 이제 도 4 및 5를 동시에 관련하면, 이러한 예시적 구체예에서, 상부 유닛(401, 501)은 6 내지 20 인치 범위, 더욱 바람직하게 대략 14 인치의 길이(Lt)를 갖고, 저부 유닛(402, 502)은 14 내지 40 인치 범위, 더욱 바람직하게 27 인치의 길이(Lb)를 갖는다. 이러한 예시적 구체예에서, 상부 유닛(401, 501)은 7 내지 21 인치 범위, 더욱 바람직하게 대략 14.5 인치의 높이(Ht)를 갖고, 저부 유닛(402, 502)은 3 내지 11 인치 범위, 더욱 바람직하게 7 인치의 높이(Hb)를 갖는다. In one embodiment, with respect to FIG. 4, the upper unit 401, including the user interface and the controller, is the same in depth but different in length and height as the base unit 402 comprising a reservoir with integrated scales. In this exemplary embodiment, both the upper unit 401 and the lower unit 402 have a depth D in the range of 10 to 30 inches, more preferably about 19 inches. 4 and 5 are now concurrently concerned, in this exemplary embodiment, the upper units 401, 501 have a length Lt in the range of 6 to 20 inches, more preferably about 14 inches, and the bottom units 402, 502 has a length Lb in the range of 14 to 40 inches, more preferably 27 inches. In this exemplary embodiment, the upper units 401, 501 have a height Ht in the range of 7 to 21 inches, more preferably about 14.5 inches, and the bottom units 402, 502 in the range of 3 to 11 inches And preferably has a height Hb of 7 inches.

도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 유닛(402, 502)은 추가로 중앙에 위치한 상부 유닛(501)의 측면으로부터, 베이스 유닛(502)의 길이를 따라 각각 외측으로 연장되는 두개의 숄더부(504)에 의해 형성될 수 있다. 상부 유닛은 바람직하게 도 4에서 길이(Lb)로 측정되는 바와 같이 베이스 유닛(502)의 중앙에 위치한다. 따라서, 숄더부(504)는 4 인치 내지 10 인치 범위, 더욱 바람직하게 대략 7 인치의 길이를 갖는 것으로 정의될 수 있다. 숄더부(504)가 상부 유닛(501)과 물리적으로 만나는 베이스 유닛(502)의 표면으로부터 상향으로 연장하여 상부 유닛(501)이 정렬되고 배치되는 표면을 형성하는 립(503)이 존재한다. 립(503)은 상부 유닛(501)의 베이스 둘레에 인접해 있으면서 Ht2와 Ht 간의 차로서 형성된 높이와 함께 상부 유닛(501)과 동일한 길이 및 깊이를 지닌다. 일 구체예에서, 립 높이는 0.1 내지 3.5 인치 범위, 더욱 바람직하게 0.6 인치이다. 시스템의 전체 높이(Ht3)는 10 내지 35 인치 범위, 더욱 바람직하게 22 인치이다. 5, the base units 402 and 502 further include two shoulder portions 504 extending outwardly from the side of the further centered upper unit 501 along the length of the base unit 502, respectively ). ≪ / RTI > The upper unit is preferably located in the center of the base unit 502, as measured in length Lb in Fig. Thus, the shoulder 504 can be defined as having a length ranging from 4 inches to 10 inches, more preferably about 7 inches. There is a lip 503 that extends upward from the surface of the base unit 502 where the shoulder portion 504 physically meets the upper unit 501 to form a surface on which the upper unit 501 is aligned and disposed. The rib 503 has the same length and depth as the upper unit 501 with a height formed as a difference between Ht2 and Ht while being adjacent to the base of the upper unit 501. [ In one embodiment, the lip height is in the range of 0.1 to 3.5 inches, more preferably 0.6 inches. The overall height Ht3 of the system is in the range of 10 to 35 inches, more preferably 22 inches.

상부 유닛(501) 및 베이스 유닛(502)을 형성하는 외부 하우징 구조물은 각각 네 개의 측면, 상부 및 저부를 지닌 직육면제, 직평행육면체(cuboid) 또는 박스로서 특징될 수 있다. 예시적 구체예에서, 상부 유닛(501) 및 베이스 유닛(502) 둘 모두에 있어서, 각각 외측 표면 및 내측 표면을 지닌 4개의 측면 중 두 개는 동일한 높이, 길이, 및 깊이를 갖고, 각각 외측 표면 및 내측 표면을 지닌 상부 및 저부 구조물은 동일한 높이, 길이 및 깊이를 갖는다. The outer housing structure forming the upper unit 501 and the base unit 502 may each be characterized as a vertical exemption, straight parallel cuboid or box with four sides, an upper portion and a lower portion. In both the upper unit 501 and the base unit 502, in an exemplary embodiment, two of the four sides, each having an outer surface and an inner surface, have the same height, length, and depth, And the upper and lower structures with the inner surface have the same height, length and depth.

도 1, 2, 3, 4, 및 5에 도시된 시스템 구성은 예시적인 것이며 제한적인 것이 아님을 인지해야 한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 상부 유닛(301)은 베이스 유닛(302)의 전체 길이에 대해 베이스 유닛(302)의 상부 상에 중앙에 위치하는 것(대칭 베이스 형성)과 대조적으로, 베이스 유닛(302)의 한 측면 상에 위치할 수 있다(비대칭 베이스 형성). 베이스 유닛(302)의 한 측면에 상부 유닛(301)을 배치하는 것은 시스템이 동일한 측면 상에 모든 배관 연결부 및 소모품을 배치한다는 이점이 있지만, 흡착제 카트리지(317) 및 투석기(313)가 불필요하게 운집되어 장치를 사용하기 보다 어렵게 한다. It should be noted that the system configurations shown in Figures 1, 2, 3, 4, and 5 are illustrative and not restrictive. For example, the upper unit 301 shown in Fig. 3 has a base unit 302, which, in contrast to being centered (symmetrical base formation) on the top of the base unit 302 with respect to the entire length of the base unit 302, (Asymmetric base formation). Placing the upper unit 301 on one side of the base unit 302 has the advantage that the system places all of the piping connections and consumables on the same side but the adsorbent cartridge 317 and the cataplasm 313 needlessly float Making it more difficult to use the device.

도 6과 관련하여, 또 다른 구체예에서, 사용자 인터페이스 및 제어기를 포함하는 상부 유닛(601)은 스케일(604)이 통합되어 있는 저장기를 포함하는 베이스 유닛(602)과 동일한 깊이 및 길이를 가지나 높이는 상이하다. 이러한 예시적 구체예에서, 상부 유닛(601) 및 저부 유닛(602) 둘 모두는 16.0 내지 20.0 인치 범위, 더욱 바람직하게 24 인치 미만, 대략 17.0 인치의 깊이를 갖는다. 이러한 예시적 구체예에서, 상부 유닛(601) 및 저부 유닛(602)은 10.0 내지 15.0 인치 범위, 더욱 바람직하게 18 인치 미만 또는 대략 13.0 인치의 길이(Lt)를 갖는다. 이러한 예시적 구체예에서, 상부 유닛(601)은 10.0 내지 14.0 인치 범위, 더욱 바람직하게 17 인치 미만, 및 대략 12.0 인치의 높이(Ht)를 갖고, 저부 유닛(602)은 9.0 내지 11.0 인치 범위, 더욱 바람직하게 13 인치 미만 및 대략 9.5 인치의 높이(Hb)를 갖는다. 두 유닛을 합한 총 높이는 Ht3로 표시된다. 이에 따라, 베이스 유닛(602) 및 상부 유닛(601)은 상이한 높이일지라도 동일한 풋프린트(footprint)를 갖는다. 베이스 유닛(602) 및 상부 유닛(601)이 동일한 풋프린트 및 또한 동일한 높이를 가질 수 있음을 인지해야 한다. 6, in another embodiment, the upper unit 601, which includes a user interface and a controller, has the same depth and length as the base unit 602 including a reservoir in which the scale 604 is integrated, It is different. In this exemplary embodiment, both the upper unit 601 and the lower unit 602 have a depth in the range of 16.0 to 20.0 inches, more preferably less than 24 inches, and a depth of about 17.0 inches. In this exemplary embodiment, the upper unit 601 and the lower unit 602 have a length (Lt) in the range of 10.0 to 15.0 inches, more preferably less than 18 inches or approximately 13.0 inches. In this exemplary embodiment, the upper unit 601 has a height Ht in the range of 10.0 to 14.0 inches, more preferably less than 17 inches, and approximately 12.0 inches, and the bottom unit 602 has a height in the range of 9.0 to 11.0 inches, More preferably less than 13 inches and a height (Hb) of about 9.5 inches. The combined height of the two units is denoted by Ht3. Thus, the base unit 602 and the upper unit 601 have the same footprint even at different heights. It should be appreciated that the base unit 602 and the upper unit 601 may have the same footprint and also the same height.

베이스 유닛(602) 아래로부터 연장되는 것은 흡착제 카트리지 및 주입액 용기(615)를 부착하기 위한 커넥터(connector)를 포함하는 납작한 측면 날개(610)이다. 측면 날개(610)의 표면은 수분의 존재를 전자적으로 감지할 수 있고/거나 임의 수분을 전략적으로 배치된 센서로 유도하도록 각을 이룰 수 있는 멤브레인을 포함할 수 있다. Extending from under the base unit 602 is a flat side wing 610 that includes a connector for attaching an adsorber cartridge and an injection liquid container 615. The surface of the side wing 610 may include a membrane that can be angled to electronically sense the presence of moisture and / or to direct any moisture to a strategically placed sensor.

도 7과 관련하여, 또 다른 구체예에서, 상부 유닛(701)은 멀리 위치한 베이스 유닛(702)과 전자적으로, 그리고 유체적으로 인터페이싱하는(715), 도킹 스테이션(docking station)(705)와 물리적으로 인터페이싱할 수 있다. 베이스 유닛(702) 내 위치하는 저장기는 여전히 제어기(701)와 유체 소통 관계에 있어야 하지만, 도킹 스테이션(705)은 사용되는 저장 시스템의 크기를 변환시킴에 있어서 보다 큰 융통성을 허용하고, 이로써 다수의 사용 시나리오 하에 또는 보다 광범위한 환자, 예를 들어, 작은 환자 대 큰 환자에 대해 어느 한 제어기 설계가 실행되게 허용한다. 7, in an alternate embodiment, the upper unit 701 may include a docking station 705 and a physical (not shown) physical and electrical interface 715 that interfaces electronically and fluidly with the remote base unit 702 Lt; / RTI > The reservoir located in the base unit 702 is still in fluid communication with the controller 701 but the docking station 705 allows greater flexibility in converting the size of the storage system used, Under a usage scenario or allowing for a wider range of patients, for example, a small patient versus a large patient, one controller design can be implemented.

도 8과 관련하여, 또 다른 구체예에서, 휴대용 투석 시스템(800)은 앞서 기술된 바와 같이 상부 서브시스템(펌핑 및 제어 유닛)(801)을 하부 어셈블리(802)와 통합시킨다. 시스템(800)의 하부 부분(802)은 독립적이고, 매달려있는 투석물 백(805)을 포함한다. 즉, 투석물 백(805)이 앞서 기술된 구체예에서와 같이 하부 어셈블리(802)의 일부로서 포함되지 않는다. 추가로, 하부 어셈블리(802)는 그것이 독립적인 투석물 백(805)을 매다는 구조물(810)로 통합되는 계량 메카니즘을 포함하도록 설계된다. 이러한 배열은 투석 시스템이 혈액 여과 모드에서 작동하도록 구성되는 경우에 적합한데, 그 이유는 혈액여과 모드에서 혈액여과 모드에서 흡착제 기반 투석에 사용되는 여러 센서, 예컨대 암모니아, pH 및 소듐 센서가 필요하지 않고, 이에 따라 전체 저장기 어셈블리 모듈이 제거될 수 있고, 시스템(800)이 투석물 백(805)을 사용하여 간단히 작동될 수 있기 때문이다. 하부 서브시스템(802)의 모듈형 및 컴팩트형 설계는 불필요한 구성요소를 제거함으로써 그것의 분리를 용이하게 하고, 혈액여과 모드에서 시스템 작동을 단순화한다. 이는 혈액투석 모드 동안 사용되는 투석물 순환로의 주 구성요소를 하부 베이스 유닛(802)에 통합하는 것의 또 다른 이점이다. 8, in another embodiment, the portable dialysis system 800 integrates an upper subsystem (pumping and control unit) 801 with a lower assembly 802 as described above. The lower portion 802 of the system 800 includes an independent, hanging dialysis bag 805. That is, the dialysis bag 805 is not included as part of the lower assembly 802 as in the previously described embodiment. Additionally, the lower assembly 802 is designed to include a metering mechanism in which it is integrated into a structure 810 that hangs an independent dialysis bag 805. This arrangement is suitable when the dialysis system is configured to operate in the hemofiltration mode because it does not require the use of various sensors used in the hemofiltration mode in the hemofiltration mode, such as ammonia, pH and sodium sensors , So that the entire reservoir assembly module can be removed and the system 800 can simply be operated using the dialysis bag 805. [ The modular and compact design of the lower subsystem 802 facilitates its separation by removing unnecessary components and simplifies system operation in blood filtration mode. This is another advantage of integrating the main component of the dialysis water circuit used during the hemodialysis mode into the lower base unit 802.

본 발명의 투석 시스템은 종래 기술에 비해 상당한 이점을 나타내는 기능 및 작동 파라미터를 달성한다. 도 1 내지 6에서 도시된 구체예와 관련하면, 상부 유닛은 대략 20 내지 40 파운드 범위, 더욱 특히 30 파운드이고, 저부 유닛은 대략 15 내지 30 파운드 범위, 더욱 특히 22 파운드이므로, 종래 기술의 시스템보다 중량이 작다. 상부 유닛은 대략 1 내지 4 범위의 입방 피트, 더욱 특히 2.3 입방 피트이고, 저부 유닛은 대략 1 내지 4 입방 피트 범위, 더욱 특히 2.8 입방 피트이므로, 종래 기술의 시스템보다 부피가 작다. The dialysis system of the present invention achieves functional and operational parameters that represent significant advantages over the prior art. 1 to 6, the upper unit is in the range of approximately 20 to 40 pounds, more particularly 30 pounds, and the bottom unit is in the range of approximately 15 to 30 pounds, more particularly 22 pounds, The weight is small. The upper unit is in a range of approximately 1 to 4 cubic feet, more particularly 2.3 cubic feet, and the bottom unit is in the range of approximately 1 to 4 cubic feet, more particularly 2.8 cubic feet, and thus is smaller in volume than prior art systems.

나아가, 투석 시스템은 종래 시스템보다 물을 적게 사용한다. 통상적인 시스템은 치료 당 대략 120 리터를 사용하지만, 일 구체예에서, 본 시스템은 3 내지 8 리터, 더욱 특히 5 내지 6 리터를 사용한다. 나아가, 본 시스템은 과잉의 물을 처리하기 위한 가정용 배수구(home drain), 공급 연결부(supply connection), 또는 별도의 출구를 필요로 하지 않는다. Furthermore, dialysis systems use less water than conventional systems. Conventional systems use approximately 120 liters per treatment, but in one embodiment, the system uses 3 to 8 liters, more particularly 5 to 6 liters. Further, the system does not require a home drain, a supply connection, or a separate outlet for treating excess water.

추가적으로, 시스템 구성이 보다 간편하고, 낮은 파워 요건(단지 작동 중 피크시 300, 및 50 내지 100 W)과 함께, 시동 또는 이동에 요구되는 별도의 유체 백 및 통합 펌프가 필요하지 않다. 디바이스는 20-600 Qb (㎖/분)의 혈류량 범위, 50-500 Qd (㎖/분)의 투석물 유량을 사용하여 작동한다. 또한, 용량 정확도는 +/- 30 ml/hr 미만으로 정확하다. In addition, there is no need for a separate fluid bag and integrated pump required for startup or movement, with a simpler system configuration and lower power requirements (300 at peak during operation and 50-100 W only). The device operates using a dialysate flow rate of 50-500 Qd (ml / min) and a blood flow range of 20-600 Qb (ml / min). In addition, the capacity accuracy is accurate to less than +/- 30 ml / hr.

도 2에 도시된 바와 같이, 투석 시스템은 모듈형이다. 일 구체예에서, 상부 유닛(201)은 저부 유닛(202)으로부터 물리적으로 분리될 수 있다. 상부 유닛(201)은 자급식(self-contained) 하우징으로 통합형으로 형성된, 그래픽 사용자 인터페이스, 제어기, 및 펌프를 포함하는, 시스템의 주 전자부를 함유한다. 보다 크고, 보다 벌크한 저부 유닛(202)은 저장기(222)를 함유한다. 시스템 전자부의 저장기로부터의 분리는 휴대용 투석 시스템이 설치, 서비스 및 이동을 위한 다중 유닛으로 분리되도록 허용하면서 각각의 서브유닛이 용이하게 취급되고, 패키징되고, 운반되게 한다. 구성은 UPS 또는 그 밖의 도어를 통해 도어 캐리어로 운반하기 위해 구성요소를 사이징한다. 그것은 추가로 프로덕트(product) 성장에 있어서 융통성을 제공한다. 예를 들어, 제어기 유닛에 대해 개선이 이루어지거나, 별도로 저장기에 대해 개선이 이루어지는 경우(예컨대, 유체 용량 감소, 또는 용량 등급 측정치에서의 변동), 기존 소비자는 둘 모두가 아니라 두 개의 구성요소 중 어느 하나만 향상시킬 필요가 있다. 유사하게, 두 개의 구성 요소 중 어느 하나 만 파손되는 경우(예를 들어, 펌프가 고장나는 경우), 소비자는 수리를 위해 하나만 보내거나 두 구성요소 중 하나만 구입할 필요가 있다. As shown in Figure 2, the dialysis system is modular. In one embodiment, the upper unit 201 may be physically separated from the bottom unit 202. The upper unit 201 contains the main electron portion of the system, including a graphical user interface, controller, and pump, formed integrally into a self-contained housing. The larger, more bulky bottom unit 202 contains a reservoir 222. The separation of the system electronics from the reservoir allows each sub-unit to be easily handled, packaged, and transported while allowing the portable dialysis system to be separated into multiple units for installation, service and movement. The arrangement sizes the components for transport to a door carrier via a UPS or other door. It further provides flexibility in product growth. For example, if an improvement is made to the controller unit, or an improvement is made to the reservoir separately (e.g., fluid capacity reduction, or variation in the capacity rating measurement), then the existing consumer is not both, Only one needs to be improved. Similarly, if only one of the two components is broken (for example, if the pump fails), the consumer needs to send one for repair or purchase only one of the two components.

상기 기술된 모듈성을 가능하게 하기 위해, 본 발명의 구체예는 제 1 구성에서, 상부 유닛(201)에 저부 유닛(202)을 단단히 부착하고, 상부 유닛(201)으로부터 저부 유닛(202)을 분리 가능하게 분리하도록 조작될 수 있는 래칭 메카니즘을 이용한다. 두 시스템이 래치 없이 간단히 서로 상부에 적층될 수 있지만, 래치의 존재 및 사용은 우발적인 단선 가능성을 감소시킨다. 나아가, 함께 래칭되는 경우, 장치가 이동하기가 보다 쉽다. 래치 메카니즘은 바람직하게 기구를 사용하지 않으며, 상부 유닛의 베이스 및 저부 유닛의 상단 표면 상에 존재하는 암/수 교합 연결부(male/female mating connection)를 사용하여 간단히 달성된다. 추가로 바람직하게, 래치 메카니즘은 상부 유닛과 저부 유닛 간에 확고한 정렬을 보장하도록 설계되고, 이로써 전자 부품(예컨대, 추가로 하기에 기술되는 바와 같은, 상부 유닛의 저부 및 저부 유닛의 상부 상의 노출된 전자 커넥터)의 사용을 가능하게 하며, 이는 유닛이 적절하게 정렬되는 경우, 자동으로 접촉하고, 파워 회로를 완료한다. 이는 단일 전원 공급기 사용 및 단순한 연결/단선을 허용한다. To enable the modularity described above, embodiments of the present invention include, in a first configuration, rigidly attaching the bottom unit 202 to the upper unit 201 and separating the bottom unit 202 from the upper unit 201 Lt; RTI ID = 0.0 > latching < / RTI > Although both systems can simply be stacked on top of one another without a latch, the presence and use of the latches reduces the chance of accidental disconnection. Furthermore, when latched together, the device is easier to move. The latch mechanism preferably does not use a mechanism and is simply accomplished using a male / female mating connection present on the base of the upper unit and the upper surface of the lower unit. Further preferably, the latch mechanism is designed to ensure a firm alignment between the upper unit and the lower unit, whereby an electronic component (e. G., The bottom of the upper unit and the exposed electron on the top of the bottom unit, Connector), which, when the unit is properly aligned, automatically contacts and completes the power circuit. This allows the use of a single power supply and simple connection / disconnection.

도 9와 관련하면, 저부 유닛(902)은 네 개의 측면(905a, 905b, 905c, 905d), 베이스, 상단 표면(906), 및 제 1 측면(905d)을 통해 접근가능한 저장기(922)를 지닌다. 저부 유닛(902)은 추가로 그것의 상단 표면(906) 상에 복수의 래치 교합 구조물(920a, 920b)을 포함한다. 일 구체예에서, 본 발명은 저부 유닛(902)의 길이에 대해 균일 중량 분포를 보장하도록 중앙에 위치하는 두 개의 래치 교합 구조물(920a, 920b)을 포함한다. 제 1 래치 교합 구조물(920a)은 바람직하게 측면(905d)으로부터 측정되는 경우, 저부 유닛(902)의 폭의 1/3에 해당하는 거리에 위치한다. 제 2 래치 교합 구조물(920b)은 바람직하게 측면(905b)으로부터 측정되는 경우, 저부 유닛(902)의 폭의 1/3에 해당하는 거리에 위치한다.9, the bottom unit 902 includes four sides 905a, 905b, 905c, 905d, a base, a top surface 906, and a reservoir 922 accessible through the first side 905d I have. The bottom unit 902 further includes a plurality of latching engagement structures 920a, 920b on its top surface 906. [ In one embodiment, the present invention includes two latch-mating structures 920a, 920b positioned centrally to ensure a uniform weight distribution over the length of the bottom unit 902. The first latch interlocking structure 920a is preferably located at a distance corresponding to 1/3 of the width of the bottom unit 902, when measured from the side 905d. Second latch interlocking structure 920b is preferably located at a distance corresponding to 1/3 of the width of bottom unit 902 when measured from side 905b.

도 10에 도시된 바와 같이 래칭 메카니즘은 예를 들어, 볼트, 스크류 또는 그 밖의 파스너(fastener)(1002)를 사용하여 저부 유닛(1005)의 상단 표면에 견고하게 고정되는 금속 프레임(1001)을 포함한다. 프레임(1001)은 상응하는 래치에 유연하게 삽입되고, 상응하는 래치로부터 분리될 수 있는 돌출부 또는 장방형 부재(1003)를 지지한다. 10, the latching mechanism includes a metal frame 1001 that is securely secured to the upper surface of the bottom unit 1005 using, for example, bolts, screws or other fasteners 1002 do. The frame 1001 is flexibly inserted into the corresponding latches and supports the projections or the rectangular members 1003 which can be separated from the corresponding latches.

저부 유닛을 상부 유닛에 견고하게, 그리고 분리 가능하게 부착하기 위해, 상부 유닛은 상부 유닛의 베이스에 견고하게 부착되어 있는, 보완적인 기계식 슬라이딩 래치를 포함한다. 일 구체예에서, 상부 유닛의 베이스는 바람직하게 상부 유닛의 길이에 대해 상부 유닛의 중앙에, 그리고 제 1 측면으로부터 측정하는 경우 상부 유닛의 폭의 3/1에 해당하는 거리에 위치하는 제 1 래치를 포함한다. 또한, 베이스는 바람직하게 상부 유닛의 길이에 대해 상부 유닛의 중앙에, 그리고 제 1 측면과 마주하고 평행한 제 2 측면으로부터 측정하는 경우 상부 유닛의 폭의 3/1에 해당하는 거리에 위치하는 제 2 래치를 포함한다. To rigidly and detachably attach the bottom unit to the upper unit, the upper unit includes a complementary mechanical sliding latch, which is rigidly attached to the base of the upper unit. In one embodiment, the base of the upper unit is preferably located in the center of the upper unit with respect to the length of the upper unit, and at a distance corresponding to 3/1 of the width of the upper unit as measured from the first side, . The base is also preferably located at the center of the upper unit with respect to the length of the upper unit and at a distance corresponding to 3/1 of the width of the upper unit as measured from the second side facing and parallel to the first side 2 latches.

도 11에 도시된 바와 같이, 상부 유닛은 슬라이딩 금속 플랫 베이스(1120)를 지닌 래치(1100)를 포함한다. 레일(1130)은 레일(1130)을 제 위치에 보유시키기 위한 교합 부재를 지닌, 상부 유닛의 하단 표면과 슬라이딩 가능하게 체결된다. 래치(1100)는 베이스 유닛의 상단 표면에 물리적으로 부착되는 교합 구조물 안으로, 그리고 밖으로 슬라이딩하도록 구성된 두개의 래칭 탭(1115)을 지닌다. As shown in FIG. 11, the upper unit includes a latch 1100 having a sliding metal flat base 1120. The rail 1130 is slidably engaged with the lower surface of the upper unit with an engagement member for retaining the rail 1130 in place. The latch 1100 has two latching tabs 1115 configured to slide into and out of the mating structure physically attached to the top surface of the base unit.

상부 유닛에 부착되는 래치(1100)는 저부 유닛(906)의 상단 표면 상의 래치 교합 구조물(920a, 920b)과 교합한다. 작동시, 슬라이딩 래치(1100)가 제 1 위치에 있는 경우, 상부 유닛은 슬라이딩 래치(1100)가 래치 교합 구조물(920a, 920b)과 적절하게 물리적으로 교합하지 않을 것이기 때문에 베이스 유닛의 상부 상에 효과적으로 맞추어지지 않거나 베이스 유닛에 맞추어 정렬되지 않을 것이다. 베이스 유닛(906)의 상단 표면 상으로 견고하게 배치되도록 상부 유닛을 제조하기 위해, 슬라이딩 래치는 상부 유닛의 저부 상에 위치한 부재 지지 구조물 내에서 이동하고, 제 2 위치로 배치된다. 제 2 위치에서, 래치(1111)의 핸들은 돌출하고, 이로써 탭(1115)을 래치 교합 구조물(920a, 920b)로부터 멀리 이동시키고, 상부 유닛이 베이스 유닛 상에 올바르게 안착되게 할 것이다. The latches 1100 attached to the upper unit engage the latching engagement structures 920a, 920b on the upper surface of the bottom unit 906. In operation, when the sliding latch 1100 is in the first position, the upper unit is effectively positioned on the top of the base unit, since the sliding latch 1100 will not physically engage properly with the latch interlocking structures 920a, 920b. They will not be aligned or aligned with the base unit. To fabricate the upper unit to be firmly disposed on the upper surface of the base unit 906, the sliding latch moves within the member support structure located on the bottom of the upper unit and is disposed in the second position. In the second position, the handle of the latch 1111 protrudes, thereby moving the tab 1115 away from the latch interlocking structures 920a, 920b and causing the upper unit to seat properly on the base unit.

도 12 및 13과 관련하면, 슬라이딩 래치(1380)를 지닌 상부 유닛(1301)이 저부 유닛(1202)의 상부 상의 각각의 코너에 인접하여 위치하는 네 개의 캐비티 또는 포켓(1230) 내로 꼭 맞게, 그리고 견고하게 맞추어지도록 구성되거나 형성되는, 상부 유닛(1301)의 저부 상의 네 개의 작은 고무 피트, 또는 기반 패드(footing pad)(1340)에 의해 저부 유닛(1202)에 대해 정렬된다. 추가적으로, 상부 유닛(1301)은 상부 유닛(1301)의 하단 표면 상의 상응하는 캐비티(1390)로 견고하고 꼭 맞게 맞추어지도록 구성되거나 형성되는, 베이스 유닛(1202)의 상단 표면 상에 정렬 핀(1260) 또는 돌출부를 사용하여 저부 유닛(1202)에 대해 정확하게 정렬될 수 있다. 또한, 저부 유닛은 상기 기술된 바와 같은 래치 교합 구조물(1263)을 지닌. 12 and 13, an upper unit 1301 with a sliding latch 1380 fits into four cavities or pockets 1230 located adjacent each corner on the top of the bottom unit 1202, Are aligned with respect to the bottom unit 1202 by four small rubber pits on the bottom of the top unit 1301, or footing pad 1340, which are configured or shaped to fit tightly. The upper unit 1301 includes an alignment pin 1260 on the upper surface of the base unit 1202 that is configured or formed to fit tightly into the corresponding cavity 1390 on the lower end surface of the upper unit 1301. [ Or may be accurately aligned with respect to the bottom unit 1202 using protrusions. Also, the bottom unit has a latching engagement structure 1263 as described above.

고무 기반(1340)을 캐비티(1230)에 대해, 그리고, 핀(1260)을 캐비티(1390)에 대해 정렬하는 것은 상부 유닛(1301) 상의 래치(1380)가 과도한 시행 오차 없이 래치 교합 구조물(1263)에 대해 용이하게 정렬되고 래칭될 수 있게 한다. 정렬되면, 래치(1380)는, 래치(1380)를 래치 교합 구조물(1263)로 슬라이딩시킴으로써 래치 교합 구조물(1263)과 교합되고, 이로써 두 유닛 간에 꼭 맞춤이 이루어진다. 다시 도 9 및 11과 관련하면, 래치를 풀기 위해, 래치 핸들(1111)을 당기거나, 다른식으로 조작함으로써 베이스 유닛 슬롯(920a, 920b)으로부터 탭(1115)을 풀어, 상단의 상부 유닛이 하단의 저부 유닛으로부터 들어 올려지도록 한다. Aligning the rubber base 1340 with respect to the cavity 1230 and the pin 1260 with respect to the cavity 1390 ensures that the latch 1380 on the upper unit 1301 does not cause the latch mating structure 1263 to over- Lt; RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI > Once aligned, the latch 1380 is engaged with the latch interlocking structure 1263 by sliding the latch 1380 into the latch interlock structure 1263, thereby making a tight fit between the two units. 9 and 11 again, to release the latch, the tab 1115 is released from the base unit slots 920a, 920b by pulling or otherwise manipulating the latch handle 1111 so that the upper, So that it is lifted from the bottom unit.

나아가, 상기 기술된 모듈성을 가능하게 하기 위해, 본 발명의 구체예는 또한 제 1 구성에서, 저부 유닛과 상부 유닛 간에 전기 통신 및/또는 데이타 통신 접속을 견고히 달성하고, 제 2 구성에서 저부 유닛과 상부 유닛 간의 전기 통신 및/또는 데이타 통신 접속을 종결시키는, 전기 및 통신 접속 메카니즘을 이용한다. Furthermore, in order to enable the modularity described above, embodiments of the present invention also provide for a robust achievement of a telecommunication and / or data communication connection between the bottom unit and the top unit in a first configuration, To terminate the telecommunication and / or data communication connection between the upper units.

도 14와 관련하면, 상부 유닛과 저부 유닛 간의 전기 접속은 상부 유닛이 저부 유닛 상에 배치될 때 이루어진다. 이러한 접속은 플레이트(1402)에 일체형으로 형성되어 있고, 파스너(1401)를 사용하여 저부 유닛(1405)의 상단 표면에 견고하게 부착되어 있는 비-접촉 적회선 통신 포트(1403) 및 푸쉬-핀 파워 포트(push-pin power port)(1404)를 통해 이루어진다. 이에 따라 상부 유닛의 하단 표면은 푸쉬-핀과의 적절한 정렬로 전기 접촉 패드를 포함함을 인지해야 한다. 추가로, 푸쉬-핀 및 접촉 패드의 위치는 역전될 수 있고, 이에 따라 상부 유닛의 하단 표면 상에 푸쉬-핀을, 그리고, 저부 유닛의 상단 표면 상에 접촉 패드를 배치할 수 있음을 인지해야 한다. 14, the electrical connection between the upper unit and the lower unit is made when the upper unit is placed on the lower unit. This connection is formed integrally with the plate 1402 and includes a non-contact line communication port 1403 and a push-pin power supply 1405 which are firmly attached to the upper surface of the bottom unit 1405 using fasteners 1401. [ (Push-pin power port) 1404. The push- It should be appreciated that the lower surface of the upper unit thus comprises an electrical contact pad in proper alignment with the push-pin. In addition, it should be appreciated that the position of the push-pin and contact pad can be reversed, thus placing the push-pin on the lower surface of the upper unit and the contact pad on the upper surface of the lower unit do.

일 구체예에서, 고전류 파워 접속은 상부 유닛의 하단 표면에 일체화되는, 접촉 패드를 지닌 전기 컨택트에 6 개의 스프링이 로딩된 핀을 배치함으로써 이루어진다. 세 개의 핀은 +24 볼트의 DC 전류이고, 세 개의 핀은 접지용이다. 일 구체예에서, 핀 또는 프로브는 하기 특징을 지닌다: a) 0.175 인치의 최소 중심, b) 15 amp(연속)의 정격 전류(current rating), c) 0.06 인치 내지 0.067 인치의 이동에서 6.2 oz 내지 9.0 oz 범위의 스프링력(spring force), d) 전형적인 10 mΩ 미만의 저항, e) 0.09 내지 0.1 인치 범위의 최대 이동, f) 0.06 내지 0.067 인치 범위의 작업 이동, g) 니켈/은, 및 금 도금으로 제조된 배럴, h) 스테인레스 스틸 스프링 (임의적으로 금 도금됨), i) 풀-하드(full-hard) 베릴륨 구리 및 금 도금으로 제조된 플러저(plunger), 및 j) 임의적으로 스테인레스 스틸 바이어스 볼(stainless steel bias ball). 핀의 스프링력은 벤딩(bending) 또는 그 밖의 뒤틀림을 흡수함으로써 파손 방지를 보조한다. 용어 전기 핀은 전기적 파워를 전송할 수 있는 임의의 돌출부를 나타내고, 전기 접촉 패드는 전기 핀을 수용할 수 있는 임의의 표면을 나타내는 것으로 인지해야 한다. In one embodiment, the high current power connection is made by placing six spring loaded pins in an electrical contact with the contact pads integrated into the bottom surface of the upper unit. The three pins are +24 volts DC current, and the three pins are for grounding. In one embodiment, the pins or probes have the following characteristics: a) a minimum center of 0.175 inches, b) a current rating of 15 amps (continuous), c) a range of 6.2 oz to 6.2 oz E) a maximum travel in the range of 0.09 to 0.1 inches; f) a work shift in the range of 0.06 to 0.067 inches; g) a nickel / silver and gold H) a stainless steel spring (optionally gold-plated), i) a plunger made of full-hard beryllium copper and gold plating, and j) optionally a stainless steel Stainless steel bias ball. The spring force of the pin assists in preventing breakage by absorbing bending or other distortion. It is to be appreciated that the term electrical pin represents any protrusion capable of transmitting electrical power and that the electrical contact pad represents any surface capable of receiving an electrical pin.

비접촉 적외선 통신 포트(1403)는 상부 유닛의 하단 표면 상의 두 개의 LED 트랜스미터 및 두개의 LED 리시버에 대해 정렬되고, 이들과 통신하는, 두 개의 LED 트랜스미터(transmitter) 및 두 개의 LED 리시버를 사용한다. 송신 포트와 수신 포트 간의 거리는 0.3 인치 미만이다. 저부 유닛의 상단 표면 및 상부 유닛의 하단 표면 둘 모두 상에, 네 개의 LED 유닛은 두 개의 쌍, 즉 하나의 대조군 쌍(하나의 트랜스미터 및 하나의 리시버 포함), 및 하나의 안전 쌍 (하나의 트랜스미터 및 하나의 리시버 포함)으로 나뉜다. 이들 포트는 상부 및 저부 유닛이 적절하게 정렬되는 경우에 데이타 통신 관계에 있게 배치된다. The non-contact infrared communication port 1403 uses two LED transmitters and two LED receivers, which are aligned with and communicate with two LED transmitters and two LED receivers on the bottom surface of the upper unit. The distance between the transmit port and the receive port is less than 0.3 inches. On both the top surface of the bottom unit and the bottom surface of the top unit, the four LED units comprise two pairs, one control pair (including one transmitter and one receiver) and one safety pair And one receiver). These ports are placed in a data communication relationship when the upper and lower units are properly aligned.

일 구체예에서, LED 트랜스미터는 GaAlAs 이중 헤테로 기술(double hetero technology)로 제조된 870nm의 고속 적외선 발광 다이오드이다. LED 트랜스미터는 하기 특징을 지닌 고속 다이오드이다: a) 초고 방사력(extra high radiant power), b) 낮은 순전압(forward voltage), c) 고 펄스 전류 작동에 적합, d) 대략 17도의 반치각(angle of half intensity), e) 대략 870 nm의 피크 파장, f) 대략 5 V의 역전압, g) 대략 100 mA의 순전류, h) 대략 200 mA의 피크 순전류, i) 대략 0.8 A의 서지 순전류(surge forward current), j) 대략 190 mW의 손실 전력, k) 대략 100℃의 접합 온도(junction temperature), 및 l) -40 내지 85℃ 범위의 작동 온도. 비접촉 적외선 통신 포트는 저부 유닛의 상단 표면 또는 상부 유닛의 하단 표면에 걸쳐 임의의 기능적 방식으로 분포될 수 있음을 인지해야 한다. 추가로, 당해 통상의 기술자들에게 공지되어 있는 임의의 그 밖의 통신 포트 또는 구조물이 본원에서 실행될 수 있음을 인지해야 한다. In one embodiment, the LED transmitter is a high speed infrared light emitting diode of 870 nm manufactured by GaAlAs double hetero technology. The LED transmitter is a high speed diode with the following characteristics: a) extra high radiant power, b) low forward voltage, c) suitable for high pulse current operation, d) angle of half intensity, e) a peak wavelength of approximately 870 nm, f) a reverse voltage of approximately 5 V, g) a net current of approximately 100 mA, h) a peak net current of approximately 200 mA, i) J) a loss power of approximately 190 mW, k) a junction temperature of approximately 100 ° C, and l) an operating temperature in the range of -40 to 85 ° C. It should be appreciated that the non-contact infrared communication port may be distributed in any functional manner across the top surface of the bottom unit or the bottom surface of the top unit. In addition, it should be appreciated that any other communication port or structure known to those of ordinary skill in the art may be implemented herein.

일 구체예에서, LED 리시버는 초고 반응 시간, 대략 0.25 mm2의 방사선 감응 면적, 및 대략 15도의 반감도 각(angle of half sensitivity)을 지닌 고속 실리콘 광다이오드이다. 리시버는 하기 특징을 갖는다: a) 대략 60 V의 역전압, b) 대략 75 mW의 손실 전력, c) 대략 100℃의 접합 온도, d) -40 내지 85℃의 작동 온도 범위, e) 대략 1 V의 순전압, f) 60 V의 최소 파괴 전압, 및 g) 대략 1.8 pF의 다이오드 커패시턴스(diode capacitance). In one embodiment, the LED receiver is a high speed silicon photodiode with ultra high response time, a radiation sensitive area of approximately 0.25 mm 2 , and an angle of half sensitivity of approximately 15 degrees. The receiver has the following characteristics: a) a reverse voltage of approximately 60 V, b) a loss power of approximately 75 mW, c) a junction temperature of approximately 100 캜, d) an operating temperature range of -40 to 85 캜, e) V, f) a minimum breakdown voltage of 60 V, and g) a diode capacitance of about 1.8 pF.

다시 도 1, 2 및 3으로 돌아가면, 제어기 유닛(201)의 맨위에 핸들(211, 311) 및 사용가능한 선반(112, 212) 형태의 작업공간이 있다. 시스템의 상부 펌핑 부분 상에 위치한 핸들은 시스템의 내부 구조물 또는 프레임에 직접 연결되어 있으며, 단순히 상부 유닛(101, 201)을 둘러싸는 외부 플라스틱 몰딩, 하우징 또는 외피의 연장부가 아니다. 이러한 시스템의 내부 프레임으로의 직접 연결은 특히 기기가 6 리터의 물(대략 40 lb 첨가)로 작동 중에 있을 때, 핸들을 사용하여 시스템을 안전하고, 신뢰성있게 로드를 취급할 수 있도록 하는 방식으로 재위치시킨다. Turning back to Figures 1, 2 and 3, there is a work space in the form of handles 211, 311 and available shelves 112, 212 at the top of the controller unit 201. The handle located on the upper pumping portion of the system is directly connected to the internal structure or frame of the system and is not simply an external plastic molding surrounding the upper units 101,201, an extension of the housing or sheath. The direct connection to the internal frame of such a system is particularly advantageous in that it allows the system to be safely and reliably handled using handles, especially when the device is operating at 6 liters of water (approximately 40 lb addition) .

도 15와 관련하여, 일 구체예에서, 상부 유닛(1501)은 내부 금속 케이싱, 프레임 또는 하우징(1510)을 포함하며, 그 안에, 그리고 이에 대해 전자기기, 제어기 및 그 밖의 상부 유닛 구성요소가 포함된다. 내부 케이싱(1510)은 상부 유닛(1501)의 뒷면으로 연장되는 수평 돌출 아암(1507)을 포함한다. 실질적으로 수평인 상부 선반(1505)은 상부 선반 구조물(1505)로 일체형으로 형성되는 적어도 하나의 핸들(1520), 베이스 브라켓(base bracket)(1530), 및 수직 아암(1506)을 포함하고, 이로써 단일의 연속 금속 또는 성형된 플라스틱 피스(piece)를 형성한다. 베이스 브라켓(1530)은 상부 유닛(1501)의 앞면에서 내부 케이싱(1510)에 견고하게 부착되고, 수직 아암(1506)은 스크류를 사용하여 지점(1508)에서 돌출 아암(1507)에 견고하게 부착된다. 선반(1505) 및 핸들(1520) 구조물을 상부 유닛(1501)의 내부 케이싱(1510)에 견고하게 부착함으로써, 핸들과 상부 유닛의 외부 또는 외측 하우징 간의 연결 지점에서 큰 중량 로드를 둠으로써 일반적으로 일어나는 가능성 있는 손상 또는 파손을 피하게 된다. 15, in one embodiment, the upper unit 1501 includes an inner metal casing, frame, or housing 1510, and includes therein and in association with electronics, a controller, and other upper unit components do. The inner casing 1510 includes a horizontal protruding arm 1507 extending to the back surface of the upper unit 1501. The substantially horizontal upper shelf 1505 includes at least one handle 1520, a base bracket 1530 and a vertical arm 1506 integrally formed with the upper shelf structure 1505, To form a single continuous metal or molded plastic piece. The base bracket 1530 is firmly attached to the inner casing 1510 at the front surface of the upper unit 1501 and the vertical arm 1506 is firmly attached to the protruding arm 1507 at the point 1508 using a screw . By rigidly attaching the shelf 1505 and the handle 1520 structure to the inner casing 1510 of the upper unit 1501, Avoiding possible damage or breakage.

또한, 내부 프레임 또는 케이싱(1510)에 힌지(1565)를 지닌 금속 도어(1562)가 부착되어 도 1에 도시된 도어(110)의 내부 프레임을 형성한다. 도어(1562)는 내부 프레임(1510)의 일부인 플레이트(1561)에 견고하게 부착된다. 구조물(1563 및 1572)은 내부 모터 및 풀리 어셈블리(pulley assembly)를 지지하고/거나 내부 모터 및 풀리 어셈블리의 돌출부를 나타낸다. 프레임(1510)의 이면으로부터 연장되는 돌출부(1583)는 파워 도입 모듈 및 USB 접속부(1582)를 포함하는, 다양한 전자 부품을 접속하는데 사용된다. 제어기 유닛의 상부, 또는 선반(1505)은 평평하고, 그것을 공급물의 저장 또는 임시 작업 표면에 대해 이상적이게 하는 측벽을 지닌다. A metal door 1562 with a hinge 1565 is also attached to the inner frame or casing 1510 to form the inner frame of the door 110 shown in FIG. The door 1562 is rigidly attached to a plate 1561 that is part of the inner frame 1510. Structures 1563 and 1572 represent inner motor and pulley assemblies and / or protrusions of internal motor and pulley assemblies. A protrusion 1583 extending from the back of the frame 1510 is used to connect various electronic components, including a power supply module and a USB connection 1582. The top of the controller unit, or shelf 1505, is flat and has sidewalls that make it ideal for storage or provisional working surfaces of the feed.

제어기 유닛(1601)의 또 다른 구조적 특징이 도 16a에 도시된다. 바람직하게, 유닛(1601)은 일회용 구성요소에 대한 코드 또는 태그를 판독하는데 사용될 수 있는, 내장된 노출형 판독기(built-in exposed reader), 예컨대 바코드 판독기 또는 RFID 태그 판독기(1605)를 지닌다. 작동적으로, 사용자는 바람직하게 판독기에 의해 일회용 구성요소에 대한 모든 코드/태그를 댈 것이다. 사용자를 돕는 것은 사용자에게 판독기를 지나 각각의 일회용 구성요소를 대도록 지시하는 초기 GUI 투석 셋업 단계를 통해 실시될 수 있다. Another structural feature of the controller unit 1601 is shown in Figure 16A. Preferably unit 1601 has a built-in exposed reader, such as a barcode reader or RFID tag reader 1605, which can be used to read codes or tags for disposable components. Operationally, the user will preferably place all codes / tags on the disposable component by the reader. Helping the user can be accomplished through an initial GUI dialysis setup step that directs the user across the reader to each disposable component.

이와 같이 함으로써, 판독기는 일회용품에 대한 메모리에 저장된 내부 표에 인식 정보(identifying information)를 얻고, 그러한 인식 정보를 메모리에 저장된 내부 테이블로 전송하고, 인식 정보를 내부 표의 내용과 비교하고, 올바른 일회용 구성요소(특히 투석물 중에 사용되는 첨가제)가 존재함을 입증하거나 존재하지 않음을 입증한다. 내부 표의 내용은 일회용품의 식별정보 및 양을 수동 입력함으로써 또는 일회용품의 식별정보 및 양을 상세히 기술한 처방전에 원격 접근함으로써 생성될 수 있다. 이러한 확인 단계는 적어도 두 개의 이점이 있다. 첫째는 사용자가 필요한 구성요소 전부를 보유하고 있음을 보장한다는 것이고, 두번째는 올바른 구성요소가 사용되고 있음(가짜 또는 부적합한 일회용품이 아님)을 보장한다는 것이다. 이러한 구성요소는 하기에 추가로 기술되는 바와 같이, 다양한 사용자 인터페이스를 가능할 수 있게 하는데 사용될 수 있다. By doing so, the reader obtains identifying information in an internal table stored in a memory for the disposable article, transmits the identifying information to an internal table stored in the memory, compares the recognition information with the content of the internal table, It proves or does not exist that the element (especially the additive used in the dialysis) is present. The contents of the internal table can be created by manually entering identification and amount of the disposable article or by remotely accessing the prescription detailing the identification information and amount of the disposable article. This verification step has at least two advantages. The first is to ensure that the user has all of the necessary components, and the second is to ensure that the correct components are being used (not fake or inadequate disposables). These components can be used to enable a variety of user interfaces, as will be described further below.

또 다른 구체예에서, 상부 유닛의 측면 상에 설치된 판독기(1605)는 어느 한 모드에서, 바코드를 판독할 수 있는 능력을 제공하고, 또 다른 모드에서, 주입액 용기에서의 수위 변화를 검출하는, 특수 다중 기능 적외선 카메라이다. 카메라는 유체 수위로부터 반사되는 적외선 신호를 방출한다. 반사된 신호는 카메라의 적외선 리시버에 수신되고, 프로세서를 사용하여 처리되어 유체 수위의 메니스커스(meniscus) 위치를 알아낸다. 일 구체예에서, 카메라는 0.02mm의 해상도로 유체 수위에서의 변화를 알아내고 모니터링할 수 있다. 일 구체예에서, 카메라는 하기 특징 중 하나 이상을 지닌 1.3 메가픽셀 단일-칩 카메라 모듈(1.3 megapixel single-chip camera module)이다: a) 1280 W x 1024 H 활성 픽셀, b) 3.0 μm 픽셀 크기, c) 1/3 인치 광학 포맷(optical format), d) RGB Bayer 칼라 필터 어레이, e) 통합 10-비트 ADC, f) 결함 보정, 렌즈 음영 보정, 이미지 스케일링(image scaling), 디모자이킹(demosaicing), 선명효과(sharpening), 감마 보정(gamma correction), 및 색공간 변환(color space conversion)을 포함하는, 통합 디지털 이미지 프로세싱 기능(integrated digital image processing function), g) 자동 노출 제어, 자동 화이트 밸런스 제어(automatic white balance control), 및 역광 보정을 위한 임베딩된 카메라 제어기, h) 프로그램가능한 프레임 속도(programmable frame rate) 및 출력 디레이팅 기능(output derating function), i) 15 fps 이하의 SXGA 프로그레시브 스캔(progressive scan), j) 낮은 파워 30 fps VGA 프로그레시브 스캔, k) 8-비트 병렬 비디오 인터페이스(parallel video interface), l) 2-와이어 직렬 제어 인터페이스(2-wire serial control interface), m) 온칩(on-chip) PLL, n) 2.4 내지 3.0 V의 아날로그 파워 공급원, o) 별도의 I/O 파워 공급원, p) 파워 스위치를 지닌 통합 파워 관리(power management), 및 q) 24핀 쉴드 소켓 옵션(24 pin shield socket option). 일 구체예에서, 카메라는 모델 번호 VL6624/VS6624의 ST Microelectronics에서 제조된 1.3 메가픽셀 카메라이다. In another embodiment, the reader 1605 installed on the side of the upper unit provides the ability to read the bar code in either mode, and in another mode, detects the change in level in the injection liquid container, It is a special multi-function infrared camera. The camera emits an infrared signal that is reflected from the fluid level. The reflected signal is received by the camera's infrared receiver and processed using the processor to determine the meniscus position of the fluid level. In one embodiment, the camera can detect and monitor changes in fluid level at a resolution of 0.02 mm. In one embodiment, the camera is a 1.3 megapixel single-chip camera module with at least one of the following characteristics: a) 1280 W x 1024 H active pixels, b) 3.0 μm pixel size, c) a 1/3 inch optical format, d) an RGB Bayer color filter array, e) an integrated 10-bit ADC, f) defect correction, lens shading correction, image scaling, demosaicing An integrated digital image processing function including sharpening, gamma correction, and color space conversion, g) automatic exposure control, automatic white balance H) programmable frame rate and output derating functions; i) SXGA progressive scan (fps) of 15 fps or less progress i) scan, j) low power 30 fps VGA progressive scan, k) 8-bit parallel video interface, l) 2-wire serial control interface, m) on- o) a separate I / O power supply; p) integrated power management with a power switch; and q) a 24-pin shielded socket option (24). pin shield socket option). In one embodiment, the camera is a 1.3 megapixel camera manufactured by ST Microelectronics of model number VL6624 / VS6624.

투석 시스템의 상부 또는 저부 유닛은 또한 바람직하게 네트워크로의 직접 접속을 가능하게 하기 위해 전자 인터페이스, 예컨대 Ethernet 연결 또는 USB 포트를 지니며, 이로써 원격 처방전 확인, 컴플라이언스 감시(compliance vigilance) 및 그 밖의 원격 지원 작업을 용이하게 한다. USB 포트는 보조 장치, 예컨대 혈압 모니터 또는 헤마토크릿/포화도 모니터(hematocrit/saturation monitor)로의 직접 연결을 허용한다. 인터페이스는 전자적으로 분리되어 있음으로써, 인터페이싱 장치의 품질과 무관하게 환자의 안전을 보장한다. The top or bottom unit of the dialysis system also preferably has an electronic interface, e.g., an Ethernet connection or a USB port, to enable direct connection to the network, thereby allowing for remote prescription verification, compliance vigilance, and other remote assistance Thereby facilitating the operation. The USB port allows direct connection to an auxiliary device such as a blood pressure monitor or a hematocrit / saturation monitor. The interface is electronically isolated to ensure patient safety regardless of the quality of the interfacing device.

상부 유닛의 앞면은 시스템(100)에 단순한 사용자 인터페이스를 제공하는 그래픽 사용자 인터페이스(114)를 지닌다. 가정용 셋팅시, 장치는 사용이 용이한 것이 중요하다. 색상 및 터치 스크린의 최대 사용이 이상적으로는 적용에 적합하다. 터치 스크린은 다중 사용자 입력 구성을 가능하게 하고, 다중 언어 능력을 제공하고, 밤에 용이하게 보여질 수 있다(특히 밝기 제어부 및 야간 투시 색상(night-vision color)에 의해). The front side of the upper unit has a graphical user interface 114 that provides a simple user interface to the system 100. In home settings, it is important that the device is easy to use. The maximum use of color and touch screen is ideally suited for application. The touch screen enables multi-user input configuration, provides multi-lingual capability, and can be easily viewed at night (especially by the brightness control and night-vision color).

GUI는 추가로 작동 동안 도어의 자동 개폐, 및 록킹을 위한 특징을 포함한다. 일 구체예에서, GUI는 도어를 제 1 래치 위치로 개방하고, 이후, 사용자가 물리적 도어-개방 버튼 눌러서 완전히 도어를 개방해야 한다. 또 다른 구체예에서, 장치는 사용자가 도어를 개방하도록 하여 (예를 들어, 도어 개방 버튼을 두번 누르거나 추가의 힘을 사용하여 누름으로써) 도어를 수동으로 여는 수동 오버라이드(manual overide)를 지닌다. 도 16a와 관련하면, 바람직하게, GUI(1630)에 인접하여, 활성화되면, 작업 상태와 무관하게 중앙의 정지 버튼에 통상의 기능(예컨대 시스템 정지)을 제공하는, 불이 켜지는 시각적 표시가 있는 단일 기계식 버튼(1610)이 있다. The GUI further includes features for automatic opening and closing and locking of the door during operation. In one embodiment, the GUI opens the door to the first latch position, and then the user fully opens the door by pressing the physical door-opening button. In yet another embodiment, the device has a manual overide that allows a user to open the door (e.g., by pressing the door open button twice or by pressing using an additional force) to manually open the door. 16A, there is preferably a visual display adjacent to the GUI 1630 that, when activated, provides a normal function (e.g., a system halt) on the central stop button, regardless of work status, There is a single mechanical button 1610.

보안 및 안전을 추가로 제공하기 위해, 시스템(1600)은 상부 유닛(1601)의 도어 제어 시스템과는 독립적인 도어 제어기, 버튼 또는 기계식 시스템을 필요로 하지 않으면서 베이스 유닛(1615)의 저장기 도어(1625)의 개방을 제어한다. 일 구체예에서, 저장기 도어(1625)는 상부 유닛(1601)의 앞면 도어(1635)에 물리적으로 부착되거나, 연결되거나, 또는 다르게는 상부 유닛(1601)의 앞면 도어(1635)에 의해 제어되는 돌출부(1620)에 의해 개방되지 않게 물리적으로 차단된다. 상부 유닛(1601)에 대해 임의의 방향으로부터 저장기 도어(1625)에 걸쳐 연장될 수 있는 돌출부(1620)는 저장기 도어(1625)의 개방에 대해 물리적 장벽을 제공하는 역할을 한다. 그러므로, 이러한 구체예에서, 사용자 인터페이스에 의해 제어되는, 제어기 도어(1635)를 먼저 잠금해제하고 개방하지 않고는, 저장기 도어(1625)를 개방할 수 없다. To further provide security and safety, the system 1600 may include a door controller 1610, a door controller 1610, a door controller 1620, Lt; RTI ID = 0.0 > 1625 < / RTI > In one embodiment, the reservoir door 1625 is physically attached to, coupled to, or otherwise controlled by the front door 1635 of the upper unit 1601 It is physically blocked not to be opened by the projection 1620. [ A protrusion 1620 that may extend from the optional direction relative to the upper unit 1601 across the reservoir door 1625 serves to provide a physical barrier against opening of the reservoir door 1625. Therefore, in this embodiment, it is not possible to open the reservoir door 1625 without first unlocking and opening the controller door 1635, which is controlled by the user interface.

도 16b에 도시된 투석 시스템의 일 구체예의 또 다른 측면에서, 투석 시스템(1600)은 암모니아 센서(1670), GUI(1630), 및 제어기 도어(1635)를 개폐하기 위한 단일 기계식 버튼(1610)을 지닌 제어기 유닛(1601), 및 상부 유닛(1601)의 앞면 도어(1635)에 물리적으로 부착되거나, 연결되거나, 다르게는 상부 유닛(1601)의 앞면 도어(1635)에 의해 제어되는 돌출부(1620)에 의해 개방되지 않게 물리적으로 차단되는 저장기 도어(1625) 및 내장된 노출형 판독기, 예컨대 바코드 판독기 또는 RFID 태그 판독기(1605)를 지닌 베이스 유닛(1615)을 포함한다. 제어기 유닛(1601) 및 베이스 유닛(1615)은 두 개의 부착 메카니즘(1675, 1695)을 지닌 단일의 연속적이고 실질적으로 평면인 베이스 또는 분할된 평면 베이스(1645) 상부에 위치한다. 흡착제 카트리지(1680)를 제 위치에 보유시키는데 사용되는 제 1 부착 메카니즘(1675)은 투석 시스템(1600)의 동일 측면 상에서, 농축물 단지(1695)를 제 위치에 보유시키는데 사용되는 제 2 부착 메카니즘(1695)에 인접하여 위치한다. 평면 베이스(1645)는 바람직하게 드립 트레이(drip tray) 또는 그 밖의 수분 포착(catching) 또는 감지 표면을 포함한다.16B, the dialysis system 1600 includes a single mechanical button 1610 for opening and closing the ammonia sensor 1670, the GUI 1630, and the controller door 1635 And a protrusion 1620 physically attached to or otherwise connected to the front surface door 1635 of the upper unit 1601 and controlled by the front surface door 1635 of the upper unit 1601 And a base unit 1615 with a built-in exposed reader, such as a barcode reader or an RFID tag reader 1605, for example. The controller unit 1601 and the base unit 1615 are located on a single continuous, substantially planar base or divided planar base 1645 with two attachment mechanisms 1675, 1695. A first attachment mechanism 1675 used to hold the adsorbent cartridge 1680 in place is a second attachment mechanism (not shown) that is used to hold the concentrate jar 1695 in place on the same side of the dialysis system 1600 1695). Planar base 1645 preferably includes a drip tray or other moisture catching or sensing surface.

도 16c와 관련하면, 제어기 유닛(1601) 및 베이스 유닛(1615)의 측면이 도시되어 있다. 흡착제 카트리지(1680)는 부착 메카니즘(1675)에 의해 제 위치에 보유되고, 농축물 단지(1690)는 부착 메카니즘(1695)에 의해 제 위치에 보유된다. 흡착제 카트리지(1680) 및 농축물 단지(1690) 둘 모두는 평면 표면, 예컨대 드립 트레이(1668)의 상부에 배치되어 모든 수분이 포집되게 한다. 스캐너(1605)는 베이스 유닛(1615)의 측면 상에, 그리고, 농축물 단지(1690)와 직접적인 광학 소통 관계에 있게 배치된다. 유체는 시스템(1600)으로부터, 흡착제 카트리지(1680)로부터, 그리고 농축물 단지(1690)로부터 세 개의 튜브 또는 유체 세그먼트(1641, 1642, 1643)를 통해 흐른다. 튜브 세그먼트(1642)는 농축물 매니폴드 포트를 통해 매매니폴드와 유체 소통 관계로 농축물 단지(1690)를 배치한다. 튜브 세그먼트(1641)는 흡착제 유출 포트를 통해 매니폴드와 유체 소통 관계로 흡착제 카트리지(1680)를 배치하고, 이로써 재생이 요구되는 투석물을 흡착제 카트리지(1680)에 보낸다. 튜브 세그먼트(1643)는 흡착제 유입 포트를 통해 매니폴드와 유체 소통 관계로 흡착제 카트리지(1680)를 배치하고, 이로써 흡착제 카트리지(1680)로부터 재생된 투석물을 수용한다. 튜브 세그먼트(1643)는 메카니즘(1671), 예컨대, 훅(hook), 클립, 클램프, 또는 튜브 세그먼트(1643)가 용이하게 제거되고 흡착제 카트리지(1680)와 동일한 측면 상에서 제어기 유닛(1601)의 측면 상에 배치된 암모니아 센서(1670)과 인접하여 접촉하게 배치되도록 하는 그 밖의 수단을 사용하여 암모니아 센서(1670)에 인접하여 분리 가능하게 부착된다. 일 구체예에서, 암모니아 센서(1670)는 암모니아의 존재와, 이러한 암모니아가 미리 정해진 한계를 초과하는 지를 알아내는 비색 측정 방법(colorimetric measurement approach)을 사용하는 광학 센서를 포함한다. Referring to Figure 16c, the sides of the controller unit 1601 and the base unit 1615 are shown. Adsorbent cartridge 1680 is held in place by attachment mechanism 1675 and concentrate jar 1690 is held in place by attachment mechanism 1695. [ Both sorbent cartridge 1680 and concentrate jar 1690 are disposed on a planar surface, such as the top of drip tray 1668, to allow all moisture to be collected. The scanner 1605 is disposed on the side of the base unit 1615 and in direct optical communication with the concentrate jar 1690. Fluid flows from system 1600, adsorbent cartridge 1680, and concentrate jar 1690 through three tubes or fluid segments 1641, 1642, 1643. The tube segment 1642 places the concentrate jar 1690 in fluid communication with the marketing manifold through the concentrate manifold port. The tube segment 1641 places the adsorbent cartridge 1680 in fluid communication with the manifold through the adsorbent outlet port, thereby delivering the dialysis material required to be regenerated to the adsorbent cartridge 1680. The tube segment 1643 places the sorbent cartridge 1680 in fluid communication with the manifold through the sorbent inlet port, thereby receiving the regenerated dialysate from the sorbent cartridge 1680. The tube segment 1643 can be removed from the side of the controller unit 1601 on the same side as the adsorbent cartridge 1680 by removing the mechanism 1671, e.g., a hook, clip, clamp, or tube segment 1643, The ammonia sensor 1670 is detachably attached adjacent to the ammonia sensor 1670 using other means to be disposed adjacent to and in contact with the ammonia sensor 1670 disposed on the ammonia sensor 1670. [ In one embodiment, the ammonia sensor 1670 includes an optical sensor using the presence of ammonia and a colorimetric measurement approach to determine if the ammonia exceeds a predetermined limit.

도 1과 관련하면, 저장 시스템(102)은 당겨지고 임의의 돌출부에 의해 차단되지 않을 경우, 저장기(122)를 밖으로 슬라이딩하거나, 다르게는 저장기(122)를 사용자에 접근가능하게 하여, 사용자가 투석에 사용되는 유체를 삽입하거나 변경하도록 하는 도어(118)를 지닌다. 저장기 부피는 스케일 시스템에 의해 모니터링된다. 도 6, 더욱 특히 도 17a 및 17b에 도시된 스케일-기반 유체 밸런스(604)는 저장기와 일체형으로 형성되고, 정확한 유체 제거 데이타를 제공하고, 정확한 밸런스 계산이 가능함으로써, 체액 불균형으로 인한 저혈압 및 그 밖의 질병을 예방한다. 스케일을 저장기에 통합하고 이들을 완전히 밀봉함으로써 더욱 강건한 시스템을 제공한다. 1, the storage system 102 may be configured to slide out of the reservoir 122, or otherwise make the reservoir 122 accessible to the user, when not pulled out by any protrusions, Has a door (118) for inserting or changing fluid used for dialysis. The reservoir volume is monitored by a scale system. The scale-based fluid balance 604 shown in FIG. 6, more particularly in FIGS. 17A and 17B, is formed integrally with the reservoir, providing accurate fluid removal data and enabling accurate balance calculations, Prevent outside diseases. By integrating the scales into the reservoir and sealing them completely, a more robust system is provided.

도 17a와 관련하면, 저장 시스템의 내부 구조물(1700)이 도시된다. 금속성 내부 프레임(1720)은 두 개의 측면(1721), 뒷면(1722), 개방된 앞면(1723) 및 베이스(1724)를 포함한다. 내부 구조물 또는 프레임은 도 1에서 엘리먼트(102)로서 도시된 바와 같은 외부 하우징 없이 도시된다. 스케일(1718)은 저장기 내부 구조물(1700)에 통합된다. 스케일(1718)의 하단 표면(1715)은 스케일(1718)의 나머지와 함께, 네 개의 플렉셔(1705)에 의해 외부 저장기 하우징(도 1에 102로서 도시됨)으로부터 매달려 있는 금속 표면 또는 팬을 포함한다. 스케일의 하단 표면(1715) 아래에는 바람직하게 열로서, 온도 증가를 일으키고 증가된 온도를 표면(1715)에 전도할 수 있는 가열 패드, 예컨대 정사각형, 직사각형, 원형 또는 그 밖의 모양이 있는 표면이 위치한다. 전계를 인가할 수 있고, 그러한 전계에서의 변화를 이용하여 전도도를 측정할 수 있는 전도도 코일(1770)이 베이스 표면(1715)으로 통합된다. 따라서, 저장기 백(미도시됨)이 하단 표면(1715) 상에 배치되는 경우, 그것은 가열 패드에 의해 가열될 수 있으며, 그것이 코일(1770)과 접촉하여 있기 때문에, 그것의 전도도가 모니터링될 수 있다. 17A, an interior structure 1700 of the storage system is shown. The metallic inner frame 1720 includes two sides 1721, a back side 1722, an open front side 1723, and a base 1724. [ The inner structure or frame is shown without an outer housing as shown as element 102 in FIG. Scale 1718 is incorporated into reservoir interior structure 1700. The lower surface 1715 of the scale 1718 together with the rest of the scale 1718 is supported by four flexures 1705 on a metal surface or fan suspended from an external reservoir housing (shown as 102 in FIG. 1) . Beneath the lower surface 1715 of the scale is a heating pad, such as a square, rectangular, round or other shaped surface, which preferably causes heat to rise and to transfer the increased temperature to the surface 1715 . A conductive coil 1770, which is capable of applying an electric field and is capable of measuring conductivity using changes in such an electric field, is integrated into the base surface 1715. Thus, when a reservoir bag (not shown) is placed on the bottom surface 1715, it can be heated by a heating pad, and since it is in contact with the coil 1770, its conductivity can be monitored have.

측면(1721)의 내부 표면은 저장기 백이 부착될 수 있는, 플라스틱 시트와 같은 일회용 저장기 백 설치 표면(1710)에 고정시키거나, 보유시키거나, 매입시키거나 부착시키는 역할을 하는, 복수의 레일, 장방형 부재, 또는 돌출부(1719)를 포함한다. 특히, 표면(1715) 상에 위치한 저장기 백은 시트(1710)에 통합되는 도관(1771)에 부착된 유출구를 지닐 수 있다. 스케일 표면(1718)의 네 개의 코너 각각에 각 하나가 홀 센서(hall sensor) 및 자석을 포함하는 플렉셔(1705)가 설치된다. The inner surface of side 1721 may include a plurality of rails 1710 that serve to secure, hold, hold or affix a disposable reservoir bag mounting surface 1710, such as a plastic sheet, , A rectangular member, or a protrusion 1719. In particular, the reservoir bag located on the surface 1715 may have an outlet attached to the conduit 1771 that is incorporated in the sheet 1710. Each of the four corners of the scale surface 1718 is provided with a flexor 1705, one of which includes a Hall sensor and a magnet.

따라서, 일 구체예에서, 저장기 서브시스템 어셈블리의 구성요소는 일회용 저장기 라이너 또는 백을 포함하는 투석물 저장기, 투석물 가열기, 투석물 온도 모니터, 자성 플렉셔 및 기울기 센서를 포함하는 저장기 계량 시스템, 일회용 센서 엘리먼트 및 재사용 광학 판독기를 포함하는 투석물 암모니아 농도 및 pH 센서, 투석물 전도도 센서(비접촉 타입), 및 습윤도 또는 누출 센서를 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다. Thus, in one embodiment, the components of the reservoir subsystem assembly are a reservoir containing a dialysis reservoir, a dialysis water heater, a dialysis water temperature monitor, a magnetic flexure and a tilt sensor, including a disposable reservoir liner or bag. But are not limited to, a dialysis water ammonia concentration and pH sensor including a metering system, a disposable sensor element and a reuse optical reader, a dialysis water conductivity sensor (non-contact type), and a wetness or leak sensor.

당해 통상의 기술자라면 상기 나열된 센서 이외에, 투석물 순환로에서의 그 밖의 구성요소, 예컨대 펌프 및 센서, 예컨대 압력 변환기가 또한 저장기 모듈 내에 포함될 수 있음을 인지할 것이다. 추가로, 다양한 센서, 예컨대 암모니아 및 pH 센서가 개별 센서로서 저장기 모듈내로 통합되거나 센서 전부를 포함하는 단일의 '센서 서브-모듈'로서 통합될 수 있다. It will be appreciated by those of ordinary skill in the art that, in addition to the sensors listed above, other components in the dialyzer circulation path, such as pumps and sensors, such as pressure transducers, may also be included in the reservoir module. In addition, various sensors, such as ammonia and pH sensors, may be incorporated into the reservoir module as individual sensors or integrated as a single 'sensor sub-module' comprising all of the sensors.

각각의 이들 구성요소의 포함은 저장기 어셈블리 모듈을 흡착제 기반 투석 시스템을 재순환시키는 작동 시에 사용하기에 특히 적합하게 하는 방식으로 설계된다. 추가로, 상기 모듈은 또한 다른 형태의 투석, 예컨대 일회 통과 혈액여과 중에 흡착제 기반 투석에 대해서만 특이적인 모듈의 임의의 불필요한 엘리먼트가 제거될 수 있도록 설계된다. The inclusion of each of these components is designed in such a way as to make the reservoir assembly module particularly suitable for use in operation to recirculate the adsorbent-based dialysis system. In addition, the module is also designed to remove any unnecessary elements of the module that are specific only for adsorbent-based dialysis during other forms of dialysis, such as one-pass hemofiltration.

도 17b는 외측 스킨(skin) 또는 커버가 투명하게 되어 있음으로써 내부 배치를 드러내 보이는, 저장기 어셈블리 모듈의 일 구체예를 도시한 것이다. 저장기 서브시스템 모듈(1700)의 앞면에 개구(1741)가 구비된다. 저장기 서브어셈블리의 주 기능은 투석물을 봉쇄하는 것이다. 개구(1741)는 그 안에 투석물이 함유된 통상적인 IV 백일 수 있는 일회용 저장기 백이 삽입되게 한다. 저장기 모듈(1700)에는 또한 저장기 백을 함유하기 위한 앞면 개구 내측에 팬(1742)이 구비된다. 일 구체예에서, 플랫 필름 가열기(flat film heater) 및 온도 센서가 둘 모두 저장기 팬(1742)의 바닥 아래에 위치하고, 몸체 온도로 또는 그것에 가깝게 투석물 유체의 온도를 유지하도록 돕는다. 일 구체예에서, 투석물 유체의 온도는 사용자에 의해 설정될 수 있다. Figure 17B shows an embodiment of a reservoir assembly module in which the outer skin or cover is transparent so that the internal placement is revealed. An opening 1741 is provided on the front surface of the reservoir subsystem module 1700. The main function of the reservoir subassembly is to contain the dialysate. The opening 1741 allows the insertion of a conventional IV bag-able disposable reservoir bag containing dialysate therein. The reservoir module 1700 is also provided with a fan 1742 inside the front opening for containing the reservoir bag. In one embodiment, both a flat film heater and a temperature sensor are located below the bottom of the reservoir pan 1742 and help maintain the temperature of the dialysis fluid at or near the body temperature. In one embodiment, the temperature of the dialysate fluid can be set by the user.

일 구체예에서, 저장기 팬(1742)은 하기에서 추가로 기술되는 바와 같이 스케일 메카니즘(1743)에 현수된다. 스케일 메카니즘(1743)은 투석 개시 전에 저장기 백 내 투석물 유체의 중량을 정확하게 측정하기 위해, 그리고 투석 중 순환로 내 투석물 유체의 용량 밸런스를 유지하기 위해 사용될 수 있다. In one embodiment, the reservoir pan 1742 is suspended in the scale mechanism 1743 as further described below. The scale mechanism 1743 can be used to accurately measure the weight of the dialysate fluid in the reservoir bag prior to the start of dialysis and to maintain a capacity balance of dialysate fluid in the circulation path during dialysis.

저장기 어셈블리 모듈(1700)의 상부 상에, 앞서 논의된 바와 같이, 투석 시스템의 펌핑 유닛에 부착시키기 위한 피쳐(1744)가 구비된다. 이들 피쳐는 저장기 어셈블리 모듈의 용이한 결합 및 펌핑 유닛으로부터의 용이한 분리를 도우며, 일 구체예에서 저장기 어셈블리의 상부에 장착될 수 있다. 하기에서 추가로 논의되는 바와 같이, 저장기 어셈블리 모듈의 상부에는 또한 모듈의 한쪽 측면 상에 드레인 거터(1745)가 구비된다. 개별 습윤도 센서(미도시됨)는 각각의 거터에 구비된다. 당해 공지되어 있는 바와 같이, 습윤도 센서는 공기와 유체 간의 굴절률의 차이에 의해, 공기와 대조적으로 유체로의 증가된 광결합으로 인해 수분을 감지하는 광학 기기이다. 드레인 거터(1745) 내 습윤도 센서는 수분에 대해 계속 파악하고, 그것이 저장기 어셈블리의 상부에 설치되는 경우에는 펌핑 시스템에서의 임의의 누출을 표시한다. 다른 측면 상의 드레인 거터에 별도의 습윤도 센서를 가짐으로써, 누출이 국한될 수 있고, 요구될 수 있는 임의의 보정에 관해 사용자에게 특정 지침이 제시될 수 있다. On top of the reservoir assembly module 1700, a feature 1744 is provided for attachment to the pumping unit of the dialysis system, as discussed above. These features facilitate easy coupling of the reservoir assembly module and easy separation from the pumping unit, and in one embodiment can be mounted on top of the reservoir assembly. As discussed further below, the top of the reservoir assembly module is also provided with a drain gutter 1745 on one side of the module. Individual wetness sensors (not shown) are provided in each gutter. As is well known in the art, a wetness sensor is an optical device that senses moisture due to increased optical coupling to a fluid, in contrast to air, due to differences in refractive index between air and fluid. The wetness sensor in the drain gutter 1745 keeps track of the moisture and indicates any leakage in the pumping system if it is installed on top of the reservoir assembly. By having a separate wetness sensor on the drain gutter on the other side, the leakage can be localized and specific instructions can be presented to the user for any correction that may be required.

도 17c는 모듈(1700)의 외측 커버가 완전히 제거되어 있으며, 일부 내부 구성요소가 투명하게 되어 있는, 저장기 어셈블리 모듈의 또 다른 측면을 도시하고 있다. 도 17c과 관련하면, 저장기 팬(1752)에 내부 거터(1753)가 구비된다. 거터(1753)에는 추가로 습윤도 센서가 구비되며, 이는 투석물 팬(1752) 바로 아래에 위치하고, 이것에 저장기 어셈블리(1700) 내측의 누출을 감지할 수 있도록 플렉셔(1755)가 부착된다. Figure 17c shows another aspect of the reservoir assembly module in which the outer cover of module 1700 has been completely removed and some internal components are transparent. 17C, an internal gutter 1753 is provided in the reservoir pan 1752. The gutter 1753 is further provided with a wetness sensor, which is located directly below the dialyzer fan 1752 and to which a flexure 1755 is attached for sensing the leakage inside the reservoir assembly 1700 .

저장기 어셈블리 모듈(1700)은 추가로 동일한 순환로 보드 상의 다양한 센서의 집합체를 포함하는, 센서 포드(sensor pod) (1754) 또는 서브-모듈을 포함한다. 센서 보드는 특히 흡착제 기반 투석과 관련된 센서, 예컨대 암모니아 및 pH 센서를 포함한다. 일 구체예에서, 암모니아 센서는 투석물 중에 존재하는 암모니아 수준에 반응하여 색에서의 시각적 변화를 나타내는 물질로 이루어진, 일회용 감색성 스트립(disposable color sensitive strip)을 포함한다. 예를 들어, 인디케이터 스트립의 색은 그러한 스트립 주변에 존재하는 암모니아 수준에 의거하여 점차적으로 청색에서 황색으로 변할 수 있다. 이러한 시각적 색 표시는 보다 용이하게 암모니아 수준을 계속해서 파악하게 하고, 암모니아 파과(breakthrough)의 발생하는 지를 확인시켜 준다. 일 구체예에서, 암모니아 인디케이터 스트립에서이 색 변화를 보다 정확하게 평가하기 위해, 광학 센서가 사용된다. 또한, 광학 센서는 센서 모듈(1754)에 위치하며, 일반적인 시각적 색 판독을 정확한 암모니아 수준 표시로 전환하는데 사용될 수 있다. The reservoir assembly module 1700 further includes a sensor pod 1754 or sub-module that includes a collection of various sensors on the same circulating board. The sensor board particularly includes sensors associated with adsorbent-based dialysis, such as ammonia and pH sensors. In one embodiment, the ammonia sensor comprises a disposable color sensitive strip made of a material that exhibits visual changes in color in response to ammonia levels present in the dialysate. For example, the color of the indicator strip may gradually change from blue to yellow based on the level of ammonia present around the strip. This visual color display makes it easier to keep track of ammonia levels and to identify the occurrence of ammonia breakthroughs. In one embodiment, an optical sensor is used to more accurately evaluate this color change in the ammonia indicator strip. In addition, the optical sensor is located in the sensor module 1754 and can be used to convert general visual color readings to accurate ammonia level indications.

투석물 소듐 농도와 관련하여, 신장 투석을 적절하게 수행하고 투석기에 걸쳐 올바른 확산을 유도하기 위해, 소듐 농도는 특정 범위 내에서 유지되어야 함을 인지해야 한다. 유체의 소듐 농도를 측정하는 통상적인 방법은 유체의 전기 전도도 및 유체의 온도를 측정한 후, 근사치의 소듐 농도를 계산하는 것이다. 비접촉 방식으로 투석물 중 소듐 농도를 측정하기 위한 개선된 방법 및 시스템은 저장기 팬(1752)의 저부에 내장된 비접촉 전도도 센서를 사용한다. With respect to the sodium concentration of the dialysis water, it should be appreciated that in order to properly perform renal dialysis and induce proper diffusion across the dialyzer, the sodium concentration should be maintained within a certain range. A common way to measure the sodium concentration of a fluid is to measure the electrical conductivity of the fluid and the temperature of the fluid and then calculate the sodium concentration in the approximate. An improved method and system for measuring the sodium concentration in the dialysate in a non-contact manner uses a non-contact conductivity sensor built into the bottom of the reservoir pan 1752.

일 구체예에서, 비접촉 전도도 센서는 코일을 사용하는 유도 기기이다. 소듐 농도에서의 변화는 투석 용액의 전도도를 변화시키고, 이는 계속해서 코일의 임피던스(impedance)를 변화시킨다. 저장기 팬(1752)의 저부에 전도도 센서를 배치함으로써, 저장기 내 투석물 백 하에, 큰 표면적이 코일에 제공된다. 이는 센서의 투석물 유체로의 물리적 접촉을 요구하지 않는 것 이외에 측정의 높은 정확도를 보장한다. In one embodiment, the non-contact conductivity sensor is an inductive device using a coil. A change in sodium concentration changes the conductivity of the dialysis solution, which in turn changes the impedance of the coil. By placing a conductivity sensor at the bottom of the reservoir pan 1752, a large surface area is provided to the coil, under the dialysate bag in the reservoir. This ensures high accuracy of the measurement besides not requiring physical contact of the sensor with the dialysate fluid.

도 17d 및 17e와 관련하면, 적절히 활성화되면 자기장을 생성되게 하는 n-회전수를 지닌 코일(1788)을 포함하는 비접촉 전기 전도도 센서의 구성요소, 및 저항 엘리먼트(Rs 1786 및 Rp 1785) 및 인덕터 엘리먼트(L 1787)에 의해 형성되는 코일이 커패시터(1781)와 전기적으로 커플링되면 생성되는, 이에 따른 공명 LCR 탱크 순환로(1780)의 다이아그램이 도시된다. 17D and 17E, a component of the contactless electrical conductivity sensor including a coil 1788 with an n-number of rotations to cause a magnetic field to be generated when properly activated, and the components of the resistive elements Rs 1786 and Rp 1785 and the inductor element < There is shown a diagram of a resonant LCR tank circulation path 1780, which is produced when a coil formed by the capacitor L 1787 is electrically coupled to the capacitor 1781.

코일(1788)은 커패시터(1781)와 함께 에너지 저장 디바이스로서 사용되는 다층의 원형 플랫 코일이다. 코일(1788)은 코일 와이어의 전기 저항(Rs 1786) 및 자기장 손실 엘리먼트의 전기 저항(Rp 1785)을 포함하는 백내 유체의 전기 전도도인 손실 엘리먼트를 지닌다. Coil 1788 is a multi-layer circular flat coil that is used as an energy storage device with capacitor 1781. Coil 1788 has a loss element, which is the electrical conductivity of the fluid in the bag, including the electrical resistance (Rs 1786) of the coil wire and the electrical resistance (Rp 1785) of the magnetic-field loss element.

코일(1788)의 직경은 유체로의 자기장 투과의 함수이다. 유체 침투에 대한 또 다른 인자는 작동 주파수이다. 낮은 작동 주파수는 유체에 보다 깊이 침투할 것이지만, 손실 비용은 보다 낮을 것이다. 보다 큰 코일은 치수 허용차에 의해 작은 효과를 유발할 것이다. 이를 정의한 식이 하기에 제시된다:The diameter of the coil 1788 is a function of the magnetic field transmission to the fluid. Another factor for fluid penetration is the operating frequency. The lower operating frequency will penetrate deeper into the fluid, but the loss cost will be lower. Larger coils will have small effects due to dimensional tolerances. A defined equation is presented below:

Figure pct00001
Figure pct00001

상기 식에서, a = 코일의 평균 반경(cm), N = 회전수, b = 권취 두께(cm), h = 권취 높이(cm)이다. 일 구체예에서, 코일의 반경은 2 내지 6 인치의 범위, 더욱 특히, 2, 3, 4, 5, 및 6 인치 및 이들 사이의 모든 증분이다. Where a = the average radius (cm) of the coil, N = the number of revolutions, b = the winding thickness (cm), and h = the winding height (cm). In one embodiment, the radius of the coil is in the range of 2 to 6 inches, more particularly 2, 3, 4, 5, and 6 inches and all increments therebetween.

순환로(1780)과 관련하면, 물리적 코일(1788)은 L(1787) 및 Rs(1786)로 표현되며, L은 코일의 인덕턴스(inductance)이고, Rs는 코일 와이어의 전기 저항이다. L( 1787)에 의해 생성된 자기장의 에너지 손실은 Rp(1785)로 표현된다. 에너지 손실(Rp)은 코일(1788)에 근접한 유체 전도도로부터 발생하며, 그와 직접적으로 관련된다. 그러므로, 코일(1788)이 저장기 팬 내에 배치되거나, 저장기 팬의 표면으로 통합되거나, 다르게는 코일(1788)에 의해 생성된 자기장이 백내 투석물의 존재, 또는 더욱 구체적으로 백내 투석물의 전도도에 의해 영향받을 수 있게 되는 거리에 배치되는 경우, 백의 소듐 농도에서의 변화 및 이에 따라 전도도가 모니터링되고, 코일(1788)에 의해 생성된 자기장에 상응하는 변화를 추적함으로써 측정될 수 있다. In relation to the circulation path 1780, the physical coil 1788 is represented by L 1787 and Rs 1786, where L is the inductance of the coil and Rs is the electrical resistance of the coil wire. The energy loss of the magnetic field generated by L (1787) is represented by Rp (1785). The energy loss Rp originates from, and is directly related to, the fluid conductivity close to the coil 1788. Therefore, it is contemplated that the coil 1788 may be disposed within the reservoir pan, or incorporated into the surface of the reservoir pan, or alternatively, the magnetic field generated by the coil 1788 may be provided by the presence of dialysate, or more specifically, When placed at a distance that allows it to be affected, the change in the sodium concentration of the bag and thus the conductivity can be monitored and tracked by tracking the change corresponding to the magnetic field produced by the coil 1788.

순환로(1780)는 코일(1788)에 의해 생성된 자기장에서의 변화를 정확하게 측정할 수 있다. 순환로(1780)가 그것의 공명 주파수로 구동되면, 에너지는 유도 엘리먼트(L 1787)와 커패시터(1781) 사이에서 왔다갔다 이동된다. 공명시, 에너지 손실은 RS 및 RP의 I2R 손실에 비례한다. C(1781)에 걸쳐 일정한 AC 전압을 유지하기 위해, 에너지가 순환로(1780)에 공급되어야 하고, 공급된 에너지는 RP(1785) 및 RS(1786)의 에너지 손실과 동일해야 한다. L(1787) 및 C(1781) 엘리먼트가 자동 이득 제어부(automatic gain control)를 지닌 피어스 오실레이터(Pierce oscillator) 내에 배치되는 경우, 제어 전압은 감지되는 유체의 전기 전도도에 비례할 것인데, 그 이유는 오실레이터가 주로 소듐 농도 수준에서의 변화로부터 발생하는 투석물 전도도에서의 변화로 인해 보다 높은 저항 전계 손실로 오실레이팅하는데 보다 많은 에너지를 필요로 할 것이기 때문이다. The circulation path 1780 can accurately measure the change in the magnetic field generated by the coil 1788. When the circulation path 1780 is driven at its resonant frequency, the energy is shifted back and forth between the inductive element L 1787 and the capacitor 1781. At resonance, the energy loss is proportional to the I 2 R loss of R S and R P. C 1781, energy must be supplied to the circulation path 1780, and the supplied energy must be equal to the energy loss of R P (1785) and R S (1786). When the L 1787 and C 1781 elements are placed in a Pierce oscillator with automatic gain control the control voltage will be proportional to the electrical conductivity of the sensed fluid, Is likely to require more energy to oscillate with higher resistive field losses due to changes in the dialysis conductivity resulting from changes in the sodium concentration level.

도 17b와 관련하여 앞서 언급된 바와 같이, 저장기 팬은 투석 동안 순환로내 투석물 유체의 중량을 정확하게 측정하기 위한, 그리고 용량 밸런스를 유지시키기 위한 스케일 메카니즘에 현수된다(suspend). 스케일 메카니즘에 대한 현수 지점(1755)은 도 17c에 도시되어 있다. 일 구체예에서, 4 개의 현수 지점(1755)이 구비되며, 각각은 앞서 기술된 바와 같은 계량 메카니즘을 포함한다. 네 개의 현수 지점(1755) 이외에, 저장기 어셈블리 서브시스템(1700)은 또한 수위 센서를 포함한다. 수위 센서는 심지어 저장기 백이 수평이지 않더라도 정확한 중량을 계산하게 한다. 또한, 도 17c는 앞서 언급된 바와 같이, 저장기 어셈블리의 상부에 설치될 수 있는 제어 및/또는 펌핑 유닛에 전기적 접속을 제공하는데 사용될 수 있는, 저장기 어셈블리 모듈(1700)의 상부 상에 핀(1756)을 도시하고 있다. As previously mentioned in connection with Figure 17b, the reservoir pan is suspended in a scale mechanism for accurately measuring the weight of the dialysate fluid in the circulation path during dialysis and for maintaining the capacity balance. The suspension point 1755 for the scale mechanism is shown in Figure 17c. In one embodiment, there are four suspension points 1755, each comprising a metering mechanism as described above. In addition to the four suspension points 1755, the reservoir assembly subsystem 1700 also includes a water level sensor. The level sensor even allows the reservoir bag to calculate the correct weight even if it is not horizontal. Figure 17c also shows a pin assembly (not shown) on top of the reservoir assembly module 1700, which can be used to provide electrical connection to the control and / or pumping unit, which may be installed on top of the reservoir assembly, 1756).

도 18과 관련하면, 플렉셔(1805)는 플렉셔가 외부 저장기 하우징에 고정되는 복수의 부착 지점(1861)을 포함한다. 플렉셔는 추가로 자성체(1862), 예컨대 두 개의 자석, 및 홀 센서(1864)를 포함한다. 플렉셔(1805)의 베이스(1867)는 스케일(1718)의 상단 표면(1715)에 부착된다. 스케일(1718)이 중량 로드의 적용으로 인해 이동되면(예를 들어, 저장기 백이 투석물로 채워지면, 백이 표면(1715)을 압박하고, 이로써 스케일(1718)을 아래로 당김), 한 단부에서 스케일에 연결되고, 다른 단부에서 외부 하우징에 연결되는 플렉셔(1805)는 휘어질 것이고, 플렉셔(1805)의 한 단부 상에 탑재된 자석(1862)은 자성체(1862)에 의해 생성된 자기장에 대한 변화에 의해 그러한 변화를 추적할 것이다. 홀 센서(1864)는 자기장 강도에서의 변화를 검출한다. 당해 통상의 기술자는 이러한 감지된 자기장 변화를 어떻게 적용된 중량 로드의 측정치로 바꾸는 지를 이해할 것이다. 18, the flexure 1805 includes a plurality of attachment points 1861 to which the flexure is secured to the outer reservoir housing. The flexure further includes a magnetic body 1862, e.g., two magnets, and a Hall sensor 1864. The base 1867 of the flexure 1805 is attached to the top surface 1715 of the scale 1718. When the scale 1718 is moved due to application of the weight rod (e.g., when the reservoir bag is filled with dialysate, the bag presses the surface 1715, thereby pulling the scale 1718 down) The flexure 1805 connected to the scale and connected to the outer housing at the other end will be bent and the magnets 1862 mounted on one end of the flexure 1805 will be deflected to the magnetic field generated by the magnetic body 1862 We will track such changes by changes. Hall sensor 1864 detects a change in magnetic field strength. One of ordinary skill in the art will understand how to change this sensed magnetic field change to a measure of the applied weight load.

앞면 도어는 일회용 매니폴드를 로딩하기 위해 크게 개방된다(대략 100도). 넓은 개구를 지니는 것은 매니폴드 로딩, 및 장치의 면들 및 도어 내측의 용이한 세척을 돕는다. 도어를 닫고 장치의 이동부를 커버함으로써 장치를 보다 안전하고 보다 강건하게 하며, 이는 가정용을 위해 특히 중요하다. 추가적으로, 앞면 도어 하우스가 디스플레이를 가짐으로써 공간을 절약하고, 일회용품이 제 위치에 있지 않고, 도어가 닫혀있다면 기기가 작동되지 않아야 하는 중요한 점을 보강한다. 도어는 매니폴드 및 그것의 펌프 세그먼트에 필요한 교합력(occlusion force)을 제공한다. 또한, 도어는 도어 면에 터치 스크린, 오디오 알람, 및 수동 정지 버튼을 포함한다. The front door is largely open to load the disposable manifold (approximately 100 degrees). Having a wide opening assists with manifold loading and easy cleaning of the sides of the device and the door. Closing the door and covering the moving part of the device makes the device safer and more robust, which is especially important for household use. In addition, the front door house has a display that saves space, and reinforces the important point that the appliance should not be operated if the disposable article is not in position and the door is closed. The door provides the occlusion force required for the manifold and its pump segment. In addition, the door includes a touch screen, an audio alarm, and a manual stop button on the door surface.

일 구체예에서, 도어는 전기 스텝퍼 모터에 의해 완전히 폐쇄된 위치로 유지된다. 이 모터는 사용자 인터페이스를 통해 작동되며, 특히 도어가 완전히 닫혀지거나 개방되려고 할 때 사용자가 버튼을 누룸으로써 작동된다. 적당한 압력을 보장하기 위해 매니폴드 상에 도어 및 펌프 슈에 의한 구조물이 배치되며, 도어가 폐쇄되고, 충분한 도어 폐쇄력이 생성되는 전자 메카니즘을 갖는 것이 바람직하다. 일 구체예에서, 90 내지 110 lbs의 도어 폐쇄력이 생성된다. In one embodiment, the door is held in a fully closed position by an electric stepper motor. This motor is operated via the user interface and is operated by the user pressing the button, especially when the door is fully closed or is about to open. It is desirable to have an electronic mechanism in which the structure is placed on the manifold with the door and pump shoe to ensure proper pressure, the door is closed, and sufficient door closing force is generated. In one embodiment, a door closing force of 90 to 110 lbs is generated.

도 19 및 20과 관련하면, 파워 도어 폐쇄 메카니즘(1900)의 일 구체예가 도시된다. 스텝퍼 모터(1906)는 리드 스크류(1916)와 기계적으로 결착됨으로써, 제어기에 의해 작동되는 경우, 스텝퍼 모터(1906)가 리드 스크류(1916)를 회전시키고, 이에 따라 로드(1918, 2018)가 훅에 추진력을 가하도록 한다. 부재(2040) 아래에 위치한 훅은 U-래치(2030)를 래칭하는 작용을 하고, 스텝터 모터(1906)를 향해 안쪽으로 당겨지거나, 돌려지거나, 다르게는 이동되는 경우, U-래치(2030)를 밀어서 추가서 닫히게 하고, 이로써 필요한 도어 폐쇄력을 가한다. 훅은 로드(1918, 2018)와 물리적으로 결착되며, U-래치(2030)를 밀어서 꼭 닫히거나 U-래치(2030)와 느슨하게 결착되게 조작될 수 있다. 파워 폐쇄 시스템이 탑재되고, 브라켓(1905)을 탑재시킴으로써 적당한 배향으로 유지된다. 19 and 20, one embodiment of the power door closing mechanism 1900 is shown. The stepper motor 1906 mechanically couples to the leadscrew 1916 thereby causing the stepper motor 1906 to rotate the leadscrew 1916 when actuated by the controller such that the rods 1918 and 2018 Let the propulsion force. The hook located below member 2040 acts to latch the U-latch 2030 and causes the U-latch 2030 to be retracted when it is pulled inward, turned, So that the required closing force of the door is applied. The hook is physically engaged with the rods 1918, 2018 and can be manipulated to push tightly against the U-latch 2030 or loosely engage the U-latch 2030. The power shutdown system is mounted and held in proper orientation by mounting the bracket 1905.

도 21과 관련하면, 작동적으로, 사용자는 도어를 충분히 닫아 제어기 유닛의 내부 부피 내측의 훅(2150)과 도어 상의 U-래치(2110)를 결착시킨다. 이후, 사용자는 휴대용 투석 장치에 도어를 닫고자 하는 바램을, 바람직하게 누르면, 신호를 제어기에 전송하고, 이어서 스텝터 모터를 활성화시키는 기계식 버튼 또는 그래픽 사용자 인터페이스 아이콘을 통해 나타낸다. 스텝퍼 모터는 훅(2150)에 추진력을 가하고, 이후 이는 결착된 U-래치(2110)을 꼭 닫히게 당긴다. 일 구체예에서, 제어기는 모터에 의해 가해지는 토크력(torque force)을 모니터링하고, 그것이 예정된 한계에 도달하면, 스텝퍼 모터를 탈활성화시킨다. 또 다른 구체예에서, 리드 스크류에 인접하여 위치한 홀 기기는 리드 스트류의 연장을 감지하고, 스크류 이동 정도를 측정한다. 스크류가 보다 큰 도어 폐쇄력을 생성시키는 방향으로 충분히 이동한 경우, 홀 센서는 제어기에 신호를 전송하여 모터를 탈활성화시킨다. 다르게는, 센서는 일정하게 스크류 연장을 나타내는 신호를 전송하고, 이는 이후에 충분한 추진력이 가해졌는지와 스텝퍼 모터가 탈활성화되어야 하는 지를 결정하도록 제어기에 의해 파악된다. 이들 구체예 중 어느 하나에 있어서, 모터가 오버 토크(over torque)에 있거나, 미리 설정된 거리가 초과되거나, 도어가 예정된 시간 내에 그것의 완전히 닫힌 위치에 도달하지 않을 경우, 제어기는 모터를 중단되게 하고, 완전히 개방된 상태로 바뀌게 활성화시킬 수 있다. 또한, 제어기는 또한 시각적 및/또는 청각적 알람을 울리게 할 수 있다. 21, in operation, the user fully closes the door to engage the hook 2150 inside the internal volume of the controller unit and the U-latch 2110 on the door. Thereafter, the user is presented with a mechanical button or graphical user interface icon which, preferably, depresses the desire to close the door to the portable dialing device, transmits a signal to the controller and then activates the stepper motor. The stepper motor applies a propelling force to the hook 2150, which then pulls the engaged U-latch 2110 tightly closed. In one embodiment, the controller monitors the torque force exerted by the motor and, when it reaches a predetermined limit, deactivates the stepper motor. In another embodiment, the hole device located adjacent to the leadscope senses the extension of the leadstitch and measures the degree of screw movement. When the screw has moved sufficiently in a direction to create a larger door closing force, the hall sensor sends a signal to the controller to deactivate the motor. Alternatively, the sensor transmits a signal indicative of a constant screw extension, which is subsequently captured by the controller to determine whether sufficient thrust has been applied and whether the stepper motor should be deactivated. In either of these embodiments, if the motor is in over torque, a predetermined distance is exceeded, or the door does not reach its fully closed position within a predetermined time, the controller will cause the motor to be stopped , It can be activated to change to a completely open state. In addition, the controller can also cause a visual and / or audible alarm to sound.

사용자가 도어를 개방하기를 원하면, 기계식 버튼 또는 그래픽 사용자 인터페이스 아이콘이 활성화되고, 신호를 제어기에 보내고, 이어서 스텝퍼 모터를 역으로 활성화시킨다. 이후, 훅은 U-자형 래치와 느슨하게 결착하게 된다. 이후, 기계식 해제 버튼이 눌러져서 느슨하게 결착된 훅이 U-자형 래치로부터 풀린다. If the user wishes to open the door, a mechanical button or graphic user interface icon is activated, sends a signal to the controller, and then activates the stepper motor in reverse. The hook then loosely engages the U-shaped latch. Thereafter, the mechanical release button is depressed and the loosely engaged hook is released from the U-shaped latch.

필요한 폐쇄력을 제공하는 것 이외에, 이러한 파워 도어 폐쇄 메카니즘은 수 개의 중요한 특징을 지니다. 첫째, 장애물이 도어에 잡히지 않도록 하고, 강력한 도어 폐쇄력으로 처리되게 설계된다. 도 21과 관련하면, 매니폴드(2130)를 수용하기 위한 도어(2105)로 리세스된 영역은 장애물, 예컨대 사람 손가락 또는 부적절하게 설치된 일회용품이 도어(2105)와 상부 유닛의 베이스 플레이 사이에 있는 경우에, 도어 래치가 상부 유닛 상의 래치 리시버와 결착되지 않게 하는 네 개의 측면 에지 가이드(2107)로 둘러싸인다. 도어(2105)는 금속성 케이싱(2125)이 부착되어 있는 내부 표면(2106)을 포함한다. 일 구체예에서, 도어(2105)의 내부 표면(2106)의 상단 표면은 케이싱(2125)의 외부 표면에 견고히 부착된다. 케이싱(2125)은 실질적으로 직사각형이고, 내부 부피를 형성하는 네 개의 측면(2107)과 베이스(2108)를 지닌 캐비티를 형성한다. 캐비티는 투석 시스템(2100)의 매니폴드 구조물(2130)을 향해 개방되어 있으며, 매니폴드 구조물(2130) 및 바람직하게 그 상단 및 측면에서 매니폴드 구조물(2130)을 둘러싸는 플라스틱 슈라우드(plastic shroud)인 가드(2140)를 포함하여 둘러싼다. 베이스(2108)의 표면에는 펌프 슈(2115), 및 뒤판 쪽으로 돌출하는 적어도 하나의 U-자형 래치(2110)가 부착된다. 통합되거나, 연장됨으로써, 가드는 U-자형 래치(2110)와 견고하게 결착하거나 탈결착하도록 구성되는 훅(2150)이 된다. 도어가 올바르게 폐쇄되고, 도어와 가드 사이에 아무것도 걸리는 것이 없다면, U-자형 래치는 파워-도어 락 훅 메카니즘에 의해 기계적으로 걸려질 것이다. 도어 경로에 방해물이 있는 경우, 금속 케이싱(2125)은 상부 유닛의 내부 부피로 뻗어나갈 없을 것이고(그리고, 가드를 포함할 수 없을 것이고), 이에 따라 U자형 래치는 훅과 결착하지 않을 것이므로, 방해물이 적소에 있는 경우 도어의 기계식 훅킹(hooking) 및 우발적인 파워 폐쇄를 방지할 것이다. In addition to providing the required closing force, these power door closing mechanisms have several important characteristics. First, it is designed to prevent obstacles from being caught by the door and to be treated with a strong door closing force. 21, the area recessed by the door 2105 for receiving the manifold 2130 is in the case where an obstacle such as a human finger or an improperly installed disposable article is between the door 2105 and the base play of the upper unit Is surrounded by four side edge guides 2107 that prevent the door latches from engaging the latch receiver on the upper unit. The door 2105 includes an inner surface 2106 to which a metallic casing 2125 is attached. In one embodiment, the upper surface of the inner surface 2106 of the door 2105 is securely attached to the outer surface of the casing 2125. The casing 2125 is substantially rectangular and forms a cavity with a base 2108 and four sides 2107 forming an internal volume. The cavity is open towards the manifold structure 2130 of the dialysis system 2100 and is a plastic shroud 2130 that surrounds the manifold structure 2130 and preferably at its top and sides Including the guard 2140. On the surface of the base 2108, a pump shoe 2115 and at least one U-shaped latch 2110 protruding toward the back plate are attached. By being integrated or extended, the guard becomes a hook 2150 that is configured to firmly engage or disassociate with the U-shaped latch 2110. If the door is properly closed and there is nothing catching between the door and the guard, the U-shaped latch will be mechanically engaged by the power-door lock hook mechanism. If there is an obstruction in the door path, the metal casing 2125 will not extend (and may not include a guard) to the inner volume of the upper unit, so that the U-shaped latch will not engage the hook, Will prevent the mechanical hooking and accidental power shut-off of the door when in the right place.

둘째, 기계적 버튼 해제는 파워 도어 폐쇄력이 스텝퍼 모터의 역모션(reverse motion)을 통해 소멸되는 경우에만 작동화될 있고, 이로써 도어의 우발적인 해제, 및 급개방을 방지한다. 도 19 및 20과 관련하면, 도어가 폐쇄되고 록킹되면, 버튼 샤프트(1907, 2007) 상의 칼라(collar)(2050)가 90도 회전하여 푸시 핀을 파워-도어 록킹 훅으로부터 멀리 이동시킨다. 칼라(2050)는 지점(2045)에서, 그리고 리드 스크류(1916)와 기계 결착 관계로 칼라에 연결되어 있는 로드(1921)에 의해 회전한다. 칼라(2050)는 스프링이 로딩되어 있으며, 작은 핀 솔레노이드에 의해 록킹된다. 사용자가 버튼이 록킹된 상태에서 버튼을 누르면, 버튼은 기계적으로 움직일 것이지만, 칼라의 회전에 의한 변위로 인해 훅을 풀리게 하지 않을 것이고, 이에 따라 도어가 열리지 않게 할 것이다. Second, the mechanical button release is activated only when the power door closing force is extinguished through the reverse motion of the stepper motor, thereby preventing accidental release and rapid opening of the door. 19 and 20, when the door is closed and locked, a collar 2050 on the button shaft 1907, 2007 rotates 90 degrees to move the push pin away from the power-door locking hook. The collar 2050 rotates at a point 2045 and by a rod 1921 that is connected to the collar in mechanical engagement with the lead screw 1916. Collar 2050 is spring loaded and locked by a small pin solenoid. If the user presses the button while the button is locked, the button will move mechanically, but will not release the hook due to displacement due to the rotation of the collar, thereby preventing the door from opening.

파워를 잃거나 의도치않게 종료되는 경우, 핀 솔레노이드가 해제되어, 칼라를 뒤로 90도 돌리고, 푸시-핀을 적당한 배열로 배치시킬 것이다. 이후, 사용자가 버튼을 누르면, 푸시 핀은 파워-도어 훅과 접촉하고, 도어 래치를 해제시킬 것이다. 이러한 메카니즘은 기계식 도어 해제가 우발적으로 작동되어 도어가 굉장한 힘으로 도어를 활짝 열리게 할 수 있는 우려 없이 기계식 도어 해제의 편리성 및 안정성 지원을 제공한다. 용어 "훅" 또는 "래치"는 또 다른 돌출부 또는 부재와 물리적으로 또는 기계적으로 결착할 수 있는 임의의 돌출부 또는 부재로서 광범위하게 정의될 수 있음을 인지해야 한다. 추가로, 용어 "U자형 래치"는 제한적인 것이 아니며, 상기 기술된 바와 같은 임의의 래칭 또는 훅킹 메카니즘이 사용될 수 있음을 인지해야 한다. If the power is lost or unintentionally terminated, the pin solenoid will be released, the collar will be rotated 90 degrees backwards, and the push-pins will be arranged in an appropriate arrangement. Thereafter, when the user presses the button, the push pin will contact the power-door hook and release the door latch. This mechanism provides the convenience of mechanical door unlocking and stability support without concern that the mechanical door unlocking can be accidentally activated and the door can open the door with great force. It should be appreciated that the term "hook" or "latch" can be broadly defined as any protrusion or member that can be physically or mechanically bonded to another protrusion or member. In addition, it should be appreciated that the term "U-shaped latch" is not limiting, and any latching or hooking mechanism as described above may be used.

상기 논의된 바와 같이, 저부 유닛에 의해 형성되며, 상부 유닛을 둘러싸는 선반 공간은 구획화된 누출 검출을 가능할 수 있도록, 기기 내측 및 외측 다수의 위치에서 유체 센서를 지닌 배수로를 이용한다. 특히, 광학 누출 센서와 함께 기기의 외측 바디로의 배수로를 구축함에 있어서, 시스템은 외측 구성요소(흡착제 캐니스터와 같은)로부터 누출될 가능성이 있는 유체를 포집하고, 광학 누출 센서로 보낸다. 예를 들어, 일 구체예에서, 매니폴드(2130)가 설치되어 있고, 케이싱(2125)이 배치되어 캐비티를 형성하는 상부 유닛의 표면(2132)은 매니폴드(2130)로부터 방출되거나 누출된 수분을 포착하는 역할을 하는 각이 이룬 에지, 및 매니폴드(2130) 주변 영역을 형성하고, 수분을 중력의 힘을 통해 중앙에 위치한 수분 센서(2180)로 유도하는 각을 이룬 표면(2190)을 포함한다. 바람직하게, 각을 이룬 표면(2190)은 각을 이룬 엣지상에 수분이 착지되도록 하여 수분을 수용하기 위해 위치한 하나 이상의 수분 센서(2180)를 향해 하향으로 이동하도록 충분히 기울어져 있다. 일 구체예에서, 어느 한 수분 센서(2180)는 매니폴드(2130)의 위치에 대해 중앙에, 그리고 각각의 각을 이룬 표면(2190)의 단부로부터 등거리로 위치한다. As discussed above, the shelf space defined by the bottom unit, which surrounds the upper unit, utilizes drainage ducts with fluid sensors at a plurality of locations inside and outside the appliance, so as to enable compartmentalized leak detection. In particular, in establishing the drainage to the outer body of the instrument together with the optical leak sensor, the system collects the fluid that is likely to leak from the outer component (such as the adsorbent canister) and sends it to the optical leak sensor. For example, in one embodiment, a manifold 2130 is provided, and the surface 2132 of the upper unit, in which the casing 2125 is disposed to define the cavity, And an angled surface 2190 that forms an area around the manifold 2130 and directs moisture through a gravitational force to a centrally located moisture sensor 2180 . Preferably, the angled surface 2190 is sufficiently inclined to move downward toward one or more moisture sensors 2180 positioned to receive moisture on the angled edges so as to land on the edges. In one embodiment, any one moisture sensor 2180 is centered relative to the position of the manifold 2130 and equidistant from the end of each angled surface 2190.

일 구체예에서, 저부 유닛의 외측 하우징 내에 적어도 세 개의 상이한 광학 누출 검출기가 통합된다. 도 22와 관련하면, 저부 유닛(2202)의 상단 표면은 약간 각을 이루고 있으며, 중심부(2280)가 측면(2281 및 2282)에 대해 상승되어 있다. 일 구체예에서, 표면은 중심 영역(2280)으로부터 측면(2281 및 2282)로 1 내지 10도, 바람직하게 3도의 각도 만큼 아래로 기울어져 있다. 채널(2287)은 저부 유닛의 상단 표면을 둘러싸고, 외주 둘레로 연장되며, 상단 표면의 중심부를 통해 연장되고/거나 상단 표면의 임의의 다른 부분을 통해 연장된다. 저부 유닛(2202)의 각을 이룬 상단 표면에 의해, 채널(2287)은 또한 중심부(2280)으로부터 측면(2281, 2282)으로 각을 이룬다. 또 다른 구체예에서, 상단 표면은 또한 뒷면(2291)으로부터 앞면(2290)으로 아래로 약간 각을 이룬다. 각을 이룬 채널(2287)은 유체가 시스템의 중심부 및/또는 후방으로부터 떨어져서 누출 검출기(2288)가 위치하고, 채널(2287)과 유체 소통 관계에 있는 측면을 향해, 그리고 측면으로 유도되도록 한다. In one embodiment, at least three different optical leak detectors are incorporated into the outer housing of the bottom unit. 22, the top surface of the bottom unit 2202 is slightly angled, and the center portion 2280 is raised with respect to the side surfaces 2281 and 2282. In one embodiment, the surface is tilted from the central region 2280 to the sides 2281 and 2282 by an angle of 1 to 10 degrees, preferably 3 degrees. A channel 2287 surrounds the top surface of the bottom unit, extends around the periphery, extends through the center of the top surface and / or extends through any other portion of the top surface. By the angled top surface of the bottom unit 2202, the channel 2287 also angles from the central portion 2280 to the sides 2281, 2282. In another embodiment, the top surface is also slightly angled down from the back surface 2291 to the front surface 2290. The angled channel 2287 causes fluid to be directed away from the center and / or rear of the system such that the leak detector 2288 is positioned and directed toward the side in fluid communication with the channel 2287.

제 1 광학 누출 검출기(2288)는 저부 유닛(2202)의 상단 표면의 앞면 우측 코너 상에 위치한다. 제 2 광학 누출 검출기(2288)는 저부 유닛(2202)의 상단 표면의 앞면 좌측 코너 상에 위치한다. 각각의 누출 검출기는 웰(well) 또는 캐비티 내에 위치하며, 웰의 측면에 위치한 광학 센서를 포함한다. 광학 센서는 웰로 배출되고/거나 유도되는 유체를 검출하고, 검출된 신호를 상부 유닛의 제어기에 전송한다. 검출된 신호는 누출이 발생하였는 지를 알아보기 위해 프로세서에 의해 처리된다. 이후, 검출된 신호는 저장되고, 필요에 따라 프로세서가 알람 또는 경고음을 유도하여 GUI를 디스플레이한다. 웰 또는 캐비티는 바람직하게 사용자가 웰을 용이하게 닦아내고 건조시키도록 둥근 베이스를 포함한다. 도 23은 웰(2397) 내에 위치한 채널(2387) 및 누출 검출기(2388)를 지닌 저부 유닛(2302)의 상단 표면을 보다 상세하게 도시한 것이다. The first optical leak detector 2288 is located on the front right corner of the top surface of the bottom unit 2202. The second optical leak detector 2288 is located on the front left corner of the top surface of the bottom unit 2202. Each leak detector is located in a well or cavity and includes an optical sensor located on the side of the well. The optical sensor detects the fluid discharged and / or induced into the well and transmits the detected signal to the controller of the upper unit. The detected signal is processed by the processor to determine if a leak has occurred. Thereafter, the detected signal is stored, and if necessary, the processor issues an alarm or beep to display the GUI. The well or cavity preferably includes a round base to allow the user to easily wipe and dry the well. 23 shows the top surface of the bottom unit 2302 with the channel 2387 and the leak detector 2388 located in the well 2397 in greater detail.

도 24와 관련하면, 적어도 하나의 추가의 누출 검출기가 저부 유닛(2402) 내에 배치되고, 보다 특히 스케일(2404)이 통합되어 있는 저장기(2403) 내측에 배치된다. 채널(2405)은 저장기 구조물, 예컨대 내부 하우징 또는 금속 백 홀더로 통합되고, 바람직하게 한측면에서 다른 측면으로, 또는 중심부에서 어느 한 측면으로 각을 이룬다. 일 구체예에서, 각은 1 내지 10도의 범위, 더욱 특히 3도이다. 누출 검출기를 수용하는 웰(2410)은 저장기 하우징으로 통합되며, 저장기 하우징의 한면 또는 양면에서 채널(2405)과 유체 소통 관계에 있다. 일회용 백에 누출이 발생하면, 유체는 채널(2405)을 통해 저장기 하우징 또는 금속 팬의 코너로 배출되고, 누출 센서(2410)를 지닌 적어도 하나의 웰로 유도될 것이다. 24, at least one additional leak detector is disposed within the bottom unit 2402, and more particularly within the reservoir 2403 where the scale 2404 is integrated. The channels 2405 are integrated into a reservoir structure, such as an inner housing or a metal bag holder, and preferably angled from one side to the other, or from either side to the center. In one embodiment, the angle is in the range of 1 to 10 degrees, more particularly 3 degrees. The wells 2410 that accommodate the leak detector are integrated into the reservoir housing and are in fluid communication with the channel 2405 on one or both sides of the reservoir housing. If a leak occurs in the disposable bag, the fluid will be directed through the channel 2405 to the corners of the reservoir housing or metal pan and into at least one well with the leak sensor 2410.

배수 경로는 a) 확실히 유체가 기기에 도입될 필요가 없게 하고, b) 확실히 누출물이 신속하게 함유되고, 센서로 유도되어 경고음 또는 알람을 유발시킬 수 있게 하는 두 가지 기능을 제공한다. 추가적으로, 기기는 또한 바람직하게 기기 내부에 광학 센서를 지닌 웰로 유도되는 유체 배수 채널을 포함한다. 이에 따라, 예를 들어, 내부 저장기에 누출이 있으면, 유체는 중요 구성요소로부터 멀리 유도되고, 광학 센서가 누출을 경고한다. 활성화된 센서에 기초하여, GUI는 사용자에게 알람을 제공할 수 있고, 구체적으로 유체 누출 위치를 확인시켜 줄 수 있다. 여러 개의 독립적인 누출 검출 구역(수개의 유체 센서 및 배수 경로)을 제공함으로써, 계기판이 사용자에게 누출을 신속하게 찾도록 유도할 수 있다. 다수의 채널 및 센서를 지님으로써 시스템이 문제 해결방안으로 사용자에게 부분적으로, 자동적으로 누출 원인을 확인시켜 주고, 그래픽 지원을 제공하도록 한다. The drainage pathway provides two functions: a) ensuring that no fluid needs to be introduced into the instrument, and b) ensuring that the spillage is quickly contained and guided to the sensor to trigger a beep or alarm. In addition, the device also preferably includes a fluid drain channel leading into the well with the optical sensor inside the device. Thus, for example, if there is a leak in the internal reservoir, the fluid is guided away from the critical component and the optical sensor warns of a leak. Based on the activated sensor, the GUI can provide an alarm to the user and can specifically identify the fluid leakage location. By providing several independent leak detection zones (several fluid sensors and drainage paths), the instrument cluster can guide the user to quickly find the leak. Having multiple channels and sensors allows the system to partially and automatically identify the source of the leak and provide graphical support to the user as a workaround.

이제 도 25와 관련하면, 흡착제 카트리지(2580)가 폐물질로 채워지면, 그것은 팽창하고, 베이스에 적절하게 고정되어 있지 않다면 엎지를 수 있다. 일 구체예에서, 흡착제 카트리지(2580)는 베이스(2520)에 고정되고, 임시로 물리적으로 복수의 커넥터(2540)에 의해 베이스(2520)에 고정된다. 베이스(2520)는 투석 시스템의 베이스에 대한 교합 커넥터에 분리가능하게 부착하도록 구성된 커넥터(2510)를 지닌 평면 구조물이다. 일 구체예에서, 베이스 유닛(2520)은 베이스 유닛에 대해 보완적인 교합 커넥터를 지닌 두 개의 교합 커넥터(2510)를 포함한다. 커넥터(2540)는 적어도 두 개의, 바람직하게 세 개의, 또는 임의적으로 세 개 초과의 L-자형 부재를 포함한다. 세 개의 커넥터 구성(2540)에서, 커넥터들은 흡착제 카트리지(2580)의 베이스의 외주보다 약간 더 큰 원주 둘레로 균일하게 분포된다. 흡착제 카트리지(2580)가 커넥터 내에 배치되면, 그 안에 꼭 맞추어지고, 카트리지(2580)의 중량에 의해 제 위치로 유지된다. 평면 표면(2520)은 추가로 적어도 두 개의, 바람직하게 세 개의, 또는 임의적으로 세 개 초과의 L-자형 부재를 포함하는 제 2 세트의 커넥터(2550)를 포함한다. 세 개의 커넥터 구성(2550)에서, 커넥터들은 농축물 단지의 베이스의 외주보다 약간 더 큰 원주 둘레로 균일하게 분포된다. 농축물 단지가 커넥터(2550) 내에 배치되면, 그 안에 꼭 맞추어지고, 단지(2550)의 중량에 의해 제 위치로 유지된다. Referring now to FIG. 25, once adsorbent cartridge 2580 is filled with waste material, it can expand and spill if not properly secured to the base. In one embodiment, the adsorbent cartridge 2580 is secured to the base 2520 and is temporarily secured to the base 2520 by a plurality of connectors 2540 physically. Base 2520 is a planar structure having a connector 2510 configured to releasably attach to a mating connector for the base of the dialysis system. In one embodiment, the base unit 2520 includes two mating connectors 2510 with complementary mating connectors for the base unit. Connector 2540 includes at least two, preferably three, or, optionally, more than three L-shaped members. In the three connector configuration 2540, the connectors are uniformly distributed about a circumference slightly larger than the periphery of the base of the adsorbent cartridge 2580. Once the sorbent cartridge 2580 is positioned within the connector, it fits into it and is held in place by the weight of the cartridge 2580. The planar surface 2520 further includes a second set of connectors 2550 that include at least two, preferably three, or, optionally, more than three L-shaped members. In the three connector configuration 2550, the connectors are uniformly distributed about a circumference slightly larger than the periphery of the base of the concentrate jug. Once the concentrate jug is disposed within the connector 2550, it fits into it and is held in place by the weight of the jug 2550.

예시적인 혈액 및 투석물 유체 경로Exemplary blood and dialysate fluid pathways

기재된 구체예는 환자에게 투석 치료를 제공하는데 사용될 수 있다. 도 26은 본 발명의 다중 통과 흡착제-기반 투석 시스템의 일 구체예의 기능적 블록 다이아그램이다. 일 구체예에서, 투석 시스템(2600)은 혈액으로부터 확산 및 대류 둘 모두에 의해 독소를 제거하기 위한 고 플럭스 멤브레인을 포함하는 투석기 카트리지(2602)를 사용한다. 확산에 의한 독소의 제거는 투석물 용액을 멤브레인의 한 면 상에서 어느 한 방향으로 흐르게 하면서 동시에 혈액을 멤브레인의 다른 면 상에 반대 방향으로 흐르게 함으로써 반투과성 멤브레인에 걸쳐 농도 구배를 성립시켜서 달성된다. 혈액투석여과를 사용하여 독소 제거를 증진시키기 위해, 보충 유체가 투석기 카트리지 전에(희석 전) 또는 툭서기 카트리지 후(희석 후)에 혈액에 연속적으로 첨가된다. 첨가되는 보충 유체의 양과 동일한 유체의 양이 그것과 함께 첨가된 용질을 이송하는, 투석기 카트리지 멤브레인을 거쳐 한외여과된다. The described embodiments can be used to provide a dialysis treatment to a patient. Figure 26 is a functional block diagram of one embodiment of a multi-pass sorbent-based dialysis system of the present invention. In one embodiment, the dialysis system 2600 uses a dialyzer cartridge 2602 that includes a high flux membrane for removing toxins by both diffusion and convection from the blood. Removal of the toxin by diffusion is achieved by establishing a concentration gradient across the semipermeable membrane by allowing the dialysate solution to flow in one direction on one side of the membrane while simultaneously allowing the blood to flow in the opposite direction on the other side of the membrane. In order to enhance toxin removal using hemodialysis filtration, a supplemental fluid is added continuously to the blood either before the dialyzer cartridge (before dilution) or after the stagnant cartridge (after dilution). The amount of fluid equal to the amount of supplemental fluid added is ultrafiltered through the dialyzer cartridge membrane, which transports the added solute with it.

동시에 도 26 및 도 27 둘 모두에 관련하면, 일 구체예에서, 독소를 함유하는 혈액은 환자의 혈관으로부터 혈액 펌프(2601, 2701)에 의해 펌핑되고, 이송되어 투석기 카트리지(2602, 2702)를 통해 흐른다. 임의적으로, 혈액 순환로에서 유입구 및 유출구 압력 센서(2603, 2604, 2703, 2704)는 혈액이 혈액 유입 튜브(2605, 2705)를 통해 투석기 카트리지(2602, 2702)에 유입되기 전 및 혈액 유출 튜브(2606, 2706)를 통해 투석기 카트리지(2602, 2702)에서 배출된 후 둘 모두에 대해 혈압을 측정한다. 센서(2603, 2604, 2628, 2703, 2704, 2728)로부터의 압력 판독은 혈류의 모니터링 및 대조군 파라미터로서 사용된다. 유량계(2621, 2721)는 혈액 펌프(2601, 2701)로부터 업스트림에 직접적으로 위치하는 혈액 유입 튜브(2605, 2705)의 일부 내에 끼어 있거나, 다르게는 혈액 유입 튜브(2605, 2705)의 일부와 압력 소통 관계에 있을 수 있다. 불순한 혈액 공급 라인에서 예정된 혈류 속도를 모니터링하고 유지시키기 위해 유량계(2621, 2721)가 위치한다. 보충 유체(2690)는 투석기 카트리지 전(희석 전) 투석기 카트리지 후(희석 후) 혈액에 연속적으로 첨가될 수 있다. 26 and 27, in one embodiment, the blood containing the toxin is pumped by the blood pumps 2601, 2701 from the patient's blood vessels and transported through the catheter cartridges 2602, 2702 Flows. Optionally, the inlet and outlet pressure sensors 2603, 2604, 2703, and 2704 in the blood circulation path are configured to allow the blood to flow through the blood inlet tubes 2605 and 2705 into the dialyzer cartridges 2602 and 2702, , 2706, and then measures blood pressure for both of them. Pressure readings from sensors 2603, 2604, 2628, 2703, 2704, 2728 are used as monitoring and control parameters of blood flow. The flow meters 2621 and 2721 are provided in the blood inflow tubes 2605 and 2705 so as to be caught in a part of the blood inflow tubes 2605 and 2705 located directly upstream from the blood pumps 2601 and 2701, Can be in a relationship. Flow meters 2621 and 2721 are located to monitor and maintain the predetermined blood flow rate in the impure blood supply line. The supplemental fluid 2690 can be added continuously to the blood after (before diluter) dialyzer cartridge (after dilution) before dialyzer cartridge.

일 구체예에서, 도 26 및 도 27 둘 모두와 관련하면, 투석기 카트리지(2602, 2702)는 투석기(2602, 2702)를 혈액 챔버(2609, 2709) 및 투석물 챔버 (2611, 2711)로 나누는 반투과성 멤브레인(2608, 2708)을 포함한다. 혈액은 혈액 챔버(2609, 2709)를 통과하고, 요독이 대류력(convective force)으로 인해 반투과성 멤브레인(2608, 2708)을 거쳐 여과된다. 추가의 혈액 독소는 주로 혈액 챔버 및 투석물 챔버(2609, 2709 및 2611, 2711) 각각을 통해 흐르는 유체 농도에서의 차이에 의해 유도된 확산에 의해 반투성 멤브레인(2608, 2708)을 거쳐 이송된다. 사용되는 투석기 카트리지는 당해 공지되어 있는 바와 같이 혈액투석, 혈액투석여과, 혈액여과, 또는 혈액농축(hemoconcentration)에 대해 적합한 임의의 타입일 수 있다. 일 구체예에서, 투석기(2602, 2702)는 고 플럭스 멤브레인을 포함한다. 적합한 투석기 카트리지의 예는 Fresenius Medical Care(Lexington, Mass.)로부터 입수가능한 Fresenius® F60, F80, Baxter(Deerfield, Ill)로부터 입수가능한 Baxter CT 110, CT 190, Syntra® 160, 또는 Minntech(Minneapolis, Minn)으로부터 입수가능한 Minntech Hemocor HPH® 1000, Primus® 1350, 2000을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다.262 and 272, the dialyzer cartridges 2602 and 2702 are configured to provide a semipermeable membrane that divides the dialyzers 2602 and 2702 into blood chambers 2609 and 2709 and dialysis chambers 2611 and 2711, respectively. And membranes 2608 and 2708. The blood passes through the blood chambers 2609 and 2709 and the urine is filtered through the semipermeable membranes 2608 and 2708 due to the convective force. Additional blood toxins are transported through the semipermeable membranes 2608 and 2708 by diffusion primarily induced by differences in the concentration of fluid flowing through the blood chamber and through the dialysis chambers 2609, 2709 and 2611, 2711, respectively. The dialyzer cartridge used may be of any type suitable for hemodialysis, hemodialysis filtration, hemofiltration, or hemoconcentration as is known in the art. In one embodiment, the dialyzer 2602, 2702 includes a high flux membrane. Examples of suitable dialyzer cartridges include Baxter CT 110, CT 190, Syntra 160, or Minntech (Minneapolis, Minn.) Available from Fresenius® F60, F80, Baxter (Deerfield, Ill.) Available from Fresenius Medical Care But are not limited to, Minntech Hemocor HPH 1000, Primus 1350, 2000,

본 발명의 일 구체예에서, 투석물 펌프(2607, 2707)는 다중 통과 루프에서 투석기 카트리지(2602, 2702)로부터 소비된 투석물 끌어내어 투석물을 투석물 재생 시스템(2610, 2710)으로, 그리고 다시 2613, 2713를 통해 투석기 카트리지(2602, 2702)로 보내고, 이로써 "재생된" 또는 새로운 투석물을 생성한다. 임의적으로, 유량계(2622, 2722)는 투석물 펌프(2607, 2707)로부터 업스트림에 소비된 투석물 공급 튜브(2612, 2712)에 끼어지며, 미리 설정된 투석물 유량을 모니터링하고 유지시킨다. 혈액 누출 센서(2623, 2723)는 또한 소비된 투석물 공급 튜브(2612, 2712)에 끼워진다. In one embodiment of the invention, dialysis water pumps 2607 and 2707 draw dialysed water from dialyser cartridges 2602 and 2702 in a multi-pass loop to dialysate recovery system 2610 and 2710, and To the dialyzer cartridges 2602 and 2702 again via 2613 and 2713, thereby creating a "regenerated" or new dialyzer. Optionally, flow meters 2622 and 2722 interfere with the dialysis water supply tubes 2612 and 2712 consumed upstream from the dialysis water pumps 2607 and 2707 to monitor and maintain a predetermined dialysis flow rate. Blood leak sensors 2623 and 2723 are also fitted into the spent dialysate supply tubes 2612 and 2712.

본 발명의 다중 통과 투석물 재생 시스템(2610, 2710)은 소비된 투석물을 재생시키기 위해 흡착제를 함유하는 복수의 카트리지 및/또는 필터를 포함한다. 흡착제 카트리지로 투석물을 재생시킴으로써 본 발명의 투석 시스템(2600, 2700)은 통상적인 일회 통과 혈액투석 기기의 단지 작은 분율의 투석물 양 만을 요구한다.The multi-pass dialysate regeneration system 2610, 2710 of the present invention includes a plurality of cartridges and / or filters containing an adsorbent to regenerate spent dialysate. By regenerating dialysate with adsorbent cartridges, the dialysis systems 2600, 2700 of the present invention require only a small fraction of the dialysate of a conventional one-pass hemodialysis machine.

일 구체예에서, 투석물 재생 시스템(2610, 2710)에서 각각의 흡착제 카트리지는 별개의 흡착제를 함유하는 소형화된 카트리지이다. 예를 들어, 투석물 재생 시스템(2610, 2710)은 각각의 카트리지가 별도로 활성 목탄, 우레아제, 지르코늄 포스페이트, 하이드로스 지르코늄 옥사이드 및 활성 탄소를 함유하는 5 개의 흡착제 카트리지를 사용할 수 있다. 또 다른 구체예에서, 각각의 카트리지는 상기 기술된 복수의 흡착제 층을 포함할 수 있으며, 투석물 재생 시스템에 직렬로 또는 병렬로 서로 연결된 복수의 이러한 별도의 층형성된 카트리지가 존재할 수 있다. 당해 통상의 기술자들은 활성 목탄, 우레아제, 지르코늄 포스페이트, 하이드로스 지르코늄 옥사이드, 및 활성 탄소가 본 발명에서 흡착제로서 사용될 수 있는 유일한 화학물질은 아님을 인지할 것이다. 사실상, 폴리머 기반 흡착제를 포함하여, 임의 수의 추가의 또는 대안의 흡착제가 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 사용될 수 있다. In one embodiment, each adsorbent cartridge in the dialysate recovery system 2610, 2710 is a miniaturized cartridge containing a separate adsorbent. For example, the dialysate recovery system 2610, 2710 may use five adsorbent cartridges, each cartridge containing separately activated charcoal, urease, zirconium phosphate, hydrous zirconium oxide, and activated carbon. In another embodiment, each cartridge may comprise a plurality of adsorbent layers as described above, and there may be a plurality of such separate layered cartridges connected in series or in parallel with the dialyzer recovery system. Those of ordinary skill in the art will recognize that active charcoal, urease, zirconium phosphate, hydrous zirconium oxide, and activated carbon are not the only chemicals that can be used as adsorbents in the present invention. In fact, any number of additional or alternative adsorbents, including polymer-based adsorbents, can be used without departing from the scope of the present invention.

본 발명의 흡착제 기반 다중 통과 투석 시스템은 통상적인 일회 통과 시스템에 비해 복수의 이점을 제공한다. 이러한 이점들은 하기를 포함한다:The sorbent-based multi-pass dialysis system of the present invention provides multiple advantages over conventional one-pass systems. These advantages include:

● 본 발명의 시스템은 소정 부피의 투석물을 연속적으로 재생하기 때문에 연속적인 물 공급원, 별도의 물 정제 장치 또는 플로어 드레인이 요구되지 않는다. 이는 휴대가능성을 증진시킨다. The system of the present invention does not require a continuous water source, a separate water purifier or a floor drain because it continuously reproduces a given volume of dialysate. This improves portability.

● 본 발명의 시스템이 투석여과 과정 전반에 투석물의 동일한 작은 용량을 순환시키기 때문에, 시스템이 낮은 암페어 전원, 예컨대 15 amp를 요한다. 그러므로, 일회 통과 투석 시스템의 대용량 투석물에 사용되는 추가의 투석물 펌프, 농축물 펌프 및 대형 가열기가 요구되지 않는다. • Because the system of the present invention circulates the same small volume of dialysate throughout the dialysis filtration process, the system requires a low amperage power, for example 15 amps. Therefore, there is no need for additional dialysis water pumps, concentrate pumps, and large heaters to be used in high-volume dialysis of one-pass dialysis systems.

● 본 시스템은 6 리터 범위로 낮은 용량의 수돗물을 사용할 수 있으며, 이로부터 투석물이 전 치료를 위해 제조될 수 있다. ● The system can use tap water of a low capacity in the range of 6 liters, from which dialysate can be manufactured for pre-treatment.

● 흡착제 시스템이 물 정제, 및 사용된 투석물을 새로운 투석물로 재생시키기 위한 수단 둘 모두로서 작용하는 흡착제 카트리지를 사용한다. • The adsorbent system uses adsorbent cartridges that serve as both water purification and means for regenerating the used dialysate with fresh dialysate.

본 구체예는 투석기를 통해 혈액 및 투석물을 펌핑하기 위해 별개의 펌프(2601, 2701, 2607, 2707)를 지니지만, 대안의 구체예에서, 혈액투석여과 시스템(2600, 2700)을 통해 혈액 및 투석물 둘 모두를 앞으로 나아가게 하는 단일의 이중 채널 박동 펌프가 사용될 수 있다. 추가적으로, 원심분리, 기어(gear), 또는 블래더(bladder) 펌프가 사용될 수 있다. Although the present embodiment has separate pumps 2601, 2701, 2607, 2707 for pumping blood and dialysate through the dialyzer, in alternate embodiments, blood and / or blood may be delivered through the hemodialysis filtration system 2600, A single dual channel beating pump may be used to advance both dialysate. In addition, centrifugal, gear, or bladder pumps may be used.

일 구체예에서, 과잉의 유체 폐기물은 용량형 폐기물 마이크로-펌프(2614, 2714)를 사용하여 소비된 투석물 튜브(2612, 2712) 내 소비된 투석물로부터 제거되고, 유출구, 예컨대 탭을 통해 주기적으로 비워질 수 있는 폐기물 수집 저장기(2615, 2715)에 놓여진다. 마이크로프로세서를 포함하는 전자 제어 유닛(2616)이 시스템(2600)의 모든 구성요소의 기능을 모니터링하고 제어한다. In one embodiment, the excess fluid waste is removed from the spent dialysis effluent in the spent dialysis tubing 2612, 2712 using the capacitive waste micro-pumps 2614, 2714 and is withdrawn periodically through the outlet, And is placed in a waste collection reservoir 2615, 2715 that can be emptied into the waste collection reservoir 2615, 2715. An electronic control unit 2616, including a microprocessor, monitors and controls the functions of all components of the system 2600.

일 구체예에서, 투석기 카트리지(2602, 2702)에서 배출되는 투석 여과된 혈액은 용량형 마이크로-펌프(2618, 2718)를 통해 보충 유체 용기(2617, 2717)로부터 혈액 유출구 튜브(2606, 2706)로 펌핑되는 멸균된 보충 유체의 조절된 용량과 혼합된다. 보충 유체는 전형적으로 가요성 백에 함유된 무균/비발열성(non-pyrogenic) 유체로서 입수가능하다. 또한, 이러한 유체는 무균 및 비발열성이 되게 하는 적합한 필터 카트리지를 통한 비무균 투석물의 여과에 의해 온-라인으로 생성될 수 있다. In one embodiment, dialysis filtered blood exiting the dialyzer cartridges 2602 and 2702 is directed from the supplemental fluid containers 2617 and 2717 to the blood outlet tubes 2606 and 2706 via the capacitive micro-pumps 2618 and 2718 Is mixed with a controlled volume of sterilized supplemental fluid to be pumped. The replenishment fluid is typically available as a sterile / non-pyrogenic fluid contained in a flexible bag. In addition, such fluids can be generated on-line by filtration of non-sterile dialysate through suitable filter cartridges which render them sterile and non-heat-resistant.

도 28은 본 발명의 한외여과 치료 시스템(2800)의 일 구체예를 나타내는 기능적 블록 다이아그램이다. 도 28에 도시된 바와 같이, 환자로부터 혈액이, 혈액을 혈액 유입 포트(2803)를 통해 혈액여과 카트리지(2804)로 보내는 연동식 혈액 펌프와 같은 펌프(2802)에 의해 혈액 유입구 배관(2801)으로 유도된다. 유입구 및 유출구 압력 변환기(2805, 2806)는 혈액 펌프(2802) 바로 전 및 후에 인-라인으로 연결된다. 혈액여과기(2804)는 대류에 의해, 과잉 유체가 그 사이를 통과하는 혈액으로부터 한외여과되게 하는 반투과성 멤브레인을 포함한다. 한외여과된 혈액은 추가로 혈액여과기(2804)로부터 혈액 유출구 포트(2807)를 통해 혈액 유출구 배관(2808)으로 펌핑되어 다시 환자로 주입된다. 조절기, 예컨대 클램프(2809, 2810)가 배관(2801 및 2808)에 사용되어 이를 통과하는 유체 흐름을 조절한다.28 is a functional block diagram illustrating one embodiment of the ultrafiltration treatment system 2800 of the present invention. 28, blood is supplied from the patient to the blood inlet pipe 2801 by a pump 2802 such as an interlocking blood pump that sends blood to the blood filtration cartridge 2804 through the blood inflow port 2803 . The inlet and outlet pressure transducers 2805 and 2806 are connected in-line just before and after the blood pump 2802. The hemofilter 2804 includes a semi-permeable membrane which, by convection, allows the excess fluid to be ultrafiltered from the blood passing therethrough. The ultrafiltered blood is further pumped from the blood filter 2804 to the blood outlet port 2808 through the blood outlet port 2807 and injected into the patient again. Adjusters, such as clamps 2809 and 2810, are used in pipes 2801 and 2808 to regulate fluid flow therethrough.

압력 변환기(2811)는 혈액 배출 포트(2807) 근처에 연결되고, 압력 변환기(2811)의 하류에 기포 검출기(2812)가 연결된다. 한외여과액 펌프, 예컨대, 연동 펌프(2813)는 한외여과액(ultrafiltrate) 폐기물을 UF(ultrafiltrate) 배출 포트(2814)를 통해서 혈액여과기(hemofilter)로부터 유도하여 UF 배출 튜브(2815)로 배출시킨다. 압력 변환기(2816)와 혈액 누출 검출기(2817)는 UF 배출 튜브(2815)로 변위되어 있다. 한외여과액 폐기물은 최종적으로 외래 환자의 다리에 부착되고 간헐적인 비움을 가능하게 하는 배출 포트가 구비된 플라스크 또는 연질 백(soft bag)과 같은 폐기물 수거 저장소(2818)내로 펌핑된다. 생성된 한외여과액 폐기물의 양은 계량기(2819) 또는 유량계를 포함한 어떠한 측정 기술을 이용하여 모니터링될 수 있다. 마이크로제어기(2820)는 혈액 및 UF 펌프, 압력 센서뿐만 아니라 공기 및 혈액 누출 검출기의 작동을 모니터링하고 관리한다. 표준 루어(luer) 연결 접합부, 예컨대, 루어 슬립(luer slips) 및 루어 록(luer locks)이 튜브를 펌프, 혈액여과기 및 환자에 연결하기 위해서 사용된다.A pressure transducer 2811 is connected near the blood outlet port 2807 and a bubble detector 2812 is connected downstream of the pressure transducer 2811. An ultrafiltrate pump, for example, a peristaltic pump 2813, draws ultrafiltrate waste from a hemofilter through an ultrafiltrate (UF) discharge port 2814 and discharges it to a UF discharge tube 2815. Pressure transducer 2816 and blood leak detector 2817 are displaced to UF discharge tube 2815. The ultrafiltrate waste is finally pumped into the waste collection reservoir 2818, such as a flask or soft bag, with an exit port that allows it to attach to the legs of the outpatient and allow intermittent bleed. The amount of ultrafiltrate waste produced may be monitored using any measurement technique including meter 2819 or flow meter. Microcontroller 2820 monitors and manages the operation of blood and UF pumps, pressure sensors as well as air and blood leak detectors. Standard luer connection joints, such as luer slips and luer locks, are used to connect the tubing to the pump, blood filter and patient.

투석 시스템의 구체예에서 실행되거나 사용될 수 있는 또 다른 혈액 및 투석물 순환로가 도 29에 도시되어 있다. 도 29는 혈액 투석 및 혈액 여과를 수행하기 위해서 사용되는 체외 혈액 처리 시스템(2900)을 위한 유체 순환로를 도시하고 있다. 본 발명의 일 구체예에서, 시스템(2900)은 가정에서 투석을 수행하기 위해서 환자에 의해서 사용될 수 있는 휴대용 투석 시스템으로서 실행될 수 있다. 혈액 투석 시스템은 두 개의 순환로-혈액 순환로(2901) 및 투석물 순환로((2902)를 포함한다. 투석 동안 혈액 처리는 반투막을 지니는 교환기-혈액 투석기 또는 투석기(2903)를 통한 체외 순환을 포함한다. 환자의 혈액은 멤브레인(투석기)(2903)의 한쪽 상의 혈액 순환로(2901)에서 순환하고, 의사에 의해서 처방된 농도의 혈액의 주된 전해질을 포함한 투석물은 투석물 순환로(2902) 내의 다른 쪽에서 순환한다. 따라서, 투석물 유체의 순환은 혈액 내 전해질 농도의 조절 및 조정을 제공한다.Another blood and dialysate circulation path that can be implemented or used in embodiments of the dialysis system is shown in FIG. 29 shows a fluid circulation path for an extracorporeal blood treatment system 2900 used for performing hemodialysis and blood filtration. In one embodiment of the invention, the system 2900 can be implemented as a portable dialysis system that can be used by a patient to perform dialysis in the home. The hemodialysis system includes two circulation-blood circulation passages 2901 and 2902. Blood treatment during dialysis includes extracorporeal circulation through an exchange-hemodialyzer or dialyzer 2903 having a semipermeable membrane. The patient's blood circulates in the blood circulation path 2901 on one side of the membrane (dialyzer) 2903 and the dialysis fluid containing the main electrolyte of the blood at the concentration prescribed by the doctor circulates on the other side in the dialysis water circulation path 2902 Thus, the circulation of the dialysate fluid provides control and regulation of the electrolyte concentration in the blood.

불순한 혈액을 혈액 순환로(2901) 내의 투석기(2903)에 전달하는 환자로부터의 라인(2904)에는 혈액 흐름에 대한 어떠한 방해에 대해 신호를 보내는 시각적 또는 청각적 알람에 일반적으로 연결되는 폐색 검출기(2905)가 구비된다. 혈액의 응고를 방지하기 위해서, 혈액 내로 항응고제, 예컨대, 헤파린를 주입하기 위한 전달 수단(2906), 예컨대, 펌프, 주사기, 또는 어떠한 다른 주입 장치 또한 제공된다. 연동 펌프(2907)가 또한 제공되어 정상적인(요망되는) 방향으로 혈액이 흐르게 한다.A line 2904 from a patient delivering impure blood to the dialyzer 2903 in the blood circuit 2901 is provided with a blockage detector 2905 that is generally connected to a visual or audible alarm that signals any interference with blood flow. . To prevent coagulation of blood, delivery means 2906, such as a pump, syringe, or any other infusion device, is also provided for injecting an anticoagulant such as heparin into the blood. Peristaltic pump 2907 is also provided to allow blood to flow in the normal (desired) direction.

압력 센서(2908)가 불순한 혈액이 투석기(2903)에 진입하는 곳의 입구에 제공된다. 다른 압력 센서(2909, 2910, 2911 및 2912)는 유체 압력을 추적하고 각각의 순환로 내의 특정 지점에서 요망되는 수준으로 유지시키기 위해서 혈액투석 시스템의 다양한 위치에 제공된다.The pressure sensor 2908 is provided at the entrance where impure blood enters the dialyzer 2903. Other pressure sensors 2909, 2910, 2911 and 2912 are provided at various locations in the hemodialysis system to track the fluid pressure and maintain it at the desired level at a particular point in each circuit.

투석기(2903)로부터의 사용된 투석물 유체가 투석물 순환로(2902)에 유입되는 지점에서, 혈액 누출 센서(2913)가 제공되어 투석물 순환로 내로의 혈액 세포의 어떠한 누출을 감지하고 경고한다. 시작 조건하에, 또는 작동기에 의해서 필요한 것으로 여겨지는 다른 시간에, 투석기가 투석물 유체 흐름으로부터 우회될 수 있고, 투석물 유체 흐름이 여전히 유지될 수 있게 하기 위해서, 즉, 작동을 플러싱하고 프라이밍하기 위해서, 한 쌍의 우회 밸브(2914)가 또한 투석물 순환로의 시작 지점과 끝 지점에 제공된다. 또 다른 밸브(2915)가 프라이밍/드레인 포트(2916) 바로 전에 제공된다. 그러한 포트(2916)는 먼저 순환로를 투석물 용액으로 충진시키고, 투석 후에, 그리고, 일부 예에서는, 투석 동안에, 사용된 투석물 유체를 제거하기 위해서 사용된다. 투석 동안에, 밸브(2915)는 고농도의, 예를 들어, 소듐을 함유하는 사용된 투석물의 부분을 적절한 농도의 보충 유체로 대체하여 투석물의 전체 성분 농도가 요망되는 수준으로 유지되도록 사용될 수 있다.At the point where the used dialysate fluid from the dialyzer 2903 enters the dialysate circulation channel 2902, a blood leak sensor 2913 is provided to sense and alert any leaks of blood cells into the dialysate circulation path. Under initiation conditions or at other times deemed necessary by the actuator, the dialyzer can be bypassed from the dialysate fluid flow, and to allow the dialyzer fluid flow to still be maintained, i.e., to flush and priming the operation , A pair of bypass valves 2914 are also provided at the start and end points of the dialysis water circulation path. Another valve 2915 is provided just prior to the priming / drain port 2916. Such a port 2916 is first used to fill the circulation path with the dialysate solution and to remove the dialyzer fluid used after dialysis and, in some instances, during dialysis. During dialysis, valve 2915 can be used to replace the portion of the dialyzate used that contains a high concentration of, for example, sodium, with an appropriate concentration of supplemental fluid so that the total component concentration of the dialysate is maintained at the desired level.

투석물 순환로에는 두 개의 연동 펌프(2917 및 2918)가 제공된다. 펌프(2917)는 투석물 유체를 드레인 또는 폐기물 용기로 펌핑하기 위해서 뿐만 아니라, 재생된 투석물을 투석기(2903) 내로 펌핑하기 위해서 사용된다. 펌프(2918)는 투석기(2903)로부터 사용된 투석물을 펌핑하고, 흡착제(2919)를 통해서 유체 압력을 유지시키고, 포트(2916)로부터의 투석 유체를 펌핑하여 시스템을 충진시키거나 투석물 내의 성분 농도를 유지시키기 위해서 사용된다.Two peristaltic pumps 2917 and 2918 are provided in the dialysis water circulation path. Pump 2917 is used to pump the dialysis fluid into the dialyzer 2903 as well as to pump the dialysate fluid to the drain or waste container. The pump 2918 pumps the used dialysate from the dialyzer 2903 and maintains the fluid pressure through the adsorbent 2919 and pumps the dialysis fluid from the port 2916 to fill the system, It is used to maintain the concentration.

흡착제 카트리지(2919)가 투석물 순환로(2902)에 제공된다. 흡착제 카트리지(2919)는 불순물, 예컨대, 우레아와 크레아틴을 제거하는 역할을 각각 지니는 몇 개의 재료 층을 함유할 수 있다. 이들 층상 재료의 조합은 식수로 적합한 물이 투석물 유체로서의 사용을 위한 시스템 내로 충전되게 한다. 이는 또한 폐 회로 투석을 가능하게 한다. 즉, 흡착제 카트리지(2919)는 투석기(2903)로부터의 소모된 투석물로부터 신선한 투석물의 재생을 가능하게 한다. 신선한 투석물 유체를 위해서, 적합한 용량, 예컨대, 0.5, 1, 5, 8 또는 10 리터의 라인드(lined) 용기 또는 저장소(2920)가 제공된다.An adsorbent cartridge 2919 is provided in the dialysis water circulation path 2902. [ Adsorbent cartridge 2919 may contain several layers of material each having the role of removing impurities, e.g., urea and creatine. The combination of these layered materials allows water suitable for potable water to be charged into the system for use as a dialysis fluid. This also allows closed circuit dialysis. That is, the adsorbent cartridge 2919 enables the regeneration of fresh dialysate from the spent dialysate from the dialyzer 2903. For fresh dialysis fluid, a suitable volume, for example, 0.5, 1, 5, 8 or 10 liters of lined vessel or reservoir 2920 is provided.

환자의 요구에 따라, 그리고, 의사의 처방을 기초로 하여, 요망되는 양의 주입 용액(2921)이 투석 유체에 첨가될 수 있다. 주입 용액(2921)은 미네랄 및/또는 흡착제에 의한 바람직하지 않은 제거 후의 수준의 투석물 유체중의 포타슘 및 칼슘과 같은 미네랄을 보충하는 것을 돕는 글루코스를 함유하는 용액이다. 연동 펌프(2922)는 요망되는 양의 주입 용액(2921)을 용기(2920)에 펌핑하도록 제공된다. 대안적으로 주입 용액(2921)은 저장소(2920)로부터 유출 라인으로 펌핑될 수 있다. 카메라(2923)가 주입 용액의 변화하는 액체 수준을 주입액 흐름 파괴의 안전성 검사 경고로서 모니터링하고 투석 과정에서 사용되는 첨가제와 관련된 바코드를 스캔하기 위한 바코드 센서로서 기능하도록 임의로 제공될 수 있다. 임으로, 암모니아 센서(2928)가 제공될 수 있다.Depending on the needs of the patient and on the basis of the physician's prescription, a desired amount of infusion solution 2921 may be added to the dialysis fluid. Injection solution 2921 is a solution containing glucose that helps replenish minerals such as potassium and calcium in the dialysate fluid at a level after undesired removal by minerals and / or adsorbents. Peristaltic pump 2922 is provided to pump the desired amount of injection solution 2921 into vessel 2920. Alternatively, the infusion solution 2921 may be pumped from the reservoir 2920 to the outflow line. A camera 2923 may optionally be provided to monitor the changing liquid level of the infusion solution as a safety check warning for injection fluid flow breakdown and to serve as a barcode sensor for scanning barcodes associated with additives used in the dialysis process. Immediately, an ammonia sensor 2928 may be provided.

가열기(2924)는 용기(2920) 내의 투석물 유체의 온도를 요망되는 수준으로 유지시키기 위해서 제공된다. 투석물 유체의 온도는 투석기(2903)내로의 유체 진입 직전에 위치한 온도 센서(2925)에 의해서 감지될 수 있다. 용기(2920)에는 또한 용기(2920)내의 유체의 중량 추적을 계속하고 그에 따라서 용적 추적을 계속하기 위한 계량기(2926) 및 투석물 유체의 전도성을 측정하고 모니터링하는 전도도 센서(2927)가 구비된다. 전도도 센서(2927)는 투석물 내의 소듐 수준의 표시를 제공한다.A heater 2924 is provided to maintain the temperature of the dialysate fluid in the vessel 2920 at the desired level. The temperature of the dialysate fluid can be sensed by a temperature sensor 2925 positioned just prior to fluid entry into the dialyzer 2903. The vessel 2920 is also provided with a meter 2926 for continuing the weight tracking of the fluid in the vessel 2920 and for continuing volume tracing accordingly and a conductivity sensor 2927 for measuring and monitoring the conductivity of the dialysate fluid. Conductivity sensor 2927 provides an indication of the sodium level in the dialysis fluid.

메디컬 포트(2929)가 환자로부터의 혈액이 투석을 위한 시스템에 진입하기 전에 제공된다. 또 다른 메디컬 포트(2930)가 투석기(2903)로부터의 깨끗한 혈액이 환자에게 되돌려지기 전에 제공된다. 공기(또는 버블) 센서(2931) 및 핀치 클램프(2932)가 어떠한 공기, 가스 또는 가스 버블을 검출하고 이들이 환자에게 되돌려지는 것을 방지하기 위해서 순환로에서 사용된다.A medical port 2929 is provided before the blood from the patient enters the system for dialysis. Another medical port 2930 is provided before the clean blood from the dialyzer 2903 is returned to the patient. Air (or bubble) sensor 2931 and pinch clamp 2932 are used in the circulation loop to detect any air, gas or gas bubbles and prevent them from being returned to the patient.

프라이밍 세트(들)(2933)가 투석 시스템(2900)에 결합되는데, 그러한 세트를 투석에 사용되기 전의 무균 염수로 혈액 순환로(2901)를 충전함으로써 시스템을 준비하는 것을 돕는다. 프라이밍 세트(들)은 IV 백 스파이크(bag spike) 또는 IV 니들(needle) 또는 사전 부착된 이들 둘 모두의 조합을 지니는 튜브의 짧은 세그먼트들로 구성될 수 있다.The priming set (s) 2933 is coupled to the dialysis system 2900, which assists in preparing the system by filling the blood circuit 2901 with aseptic brine before being used for dialysis. The priming set (s) can consist of short segments of a tube having a combination of IV backspike or IV needle or both pre-attached.

상기 언급된 구체예들 중 몇몇은 항응고제의 주입 또는 투여를 받아들여 공기-혈액 계면을 생성시키는 포트의 통합 및 사용을 개시하고 있지만, 장치가 진입 및 진출 포트에서 최소 혈액 응고 위험으로 작동할 수 있다면, 그러한 포트는 제거될 수 있음을 인지해야 한다. 이하 추가로 논의되는 바와 같이, 매니폴드 디자인, 특히 매니폴드 포트의 내부 디자인과 관련된 매니폴드 디자인은 혈액의 응고 위험을 최소화하여, 항응고제의 주입 또는 투여를 받아들이는 공기-혈액 계면을 제거하는 옵션을 생성시킨다.Some of the above-mentioned embodiments disclose the incorporation and use of ports that accept an injection or administration of an anticoagulant to create an air-blood interface, but if the device is capable of operating with minimal blood clotting risk at entry and exit ports , It should be appreciated that such ports may be removed. As discussed further below, the manifold design, and in particular the manifold design associated with the internal design of the manifold port, minimizes the risk of blood clotting and provides an option to remove the air-blood interface that accepts injection or administration of the anticoagulant Respectively.

당업자는 상기 논의로부터 혈액투석 및/또는 혈액여과 시스템을 위한 예시적인 유체 순환로가 복잡함을 추정할 것이다. 통상의 방법으로 실행되는 경우, 그러한 시스템은 튜브의 그물로 보일 것이고, 가정 투석 사용자가 구성시키고 사용하기에는 너무 복잡할 것이다. 따라서, 시스템을 단순화시키고 가정에서 환자에 의해서 사용되도록 용이하게 하기 위해서, 본 발명의 구체예는 콤팩트 매니폴드의 형태로 유체 순환로를 실행시키고 있으며, 그러한 유체 순환로의 대부분의 부품은 성형된 플라스틱의 단일 부분으로 일체화되어 있거나, 함께 연결되어 단일의 작동 매니폴드 구조를 형성하도록 구성되는 성형된 플라스틱의 다중 부분으로 일체화되어 있다.Those skilled in the art will appreciate from the above discussion the complexity of an exemplary fluid circuit for a hemodialysis and / or blood filtration system. When executed in a conventional manner, such a system would appear as a net of tubes and would be too complex for a home dialing user to configure and use. Thus, in order to simplify the system and facilitate ease of use by the patient at home, embodiments of the present invention are implementing a fluid circuit in the form of a compact manifold, and most of the components of such a fluid circuit are made of a single Or integral with the multiple portions of the molded plastic that are configured to form a single working manifold structure.

예시적인 매니폴드An exemplary manifold

상기 기재된 혈액 및 투석물 순환로로 표시된 멀티-패스 투석 처리 과정이 일회용 매니폴드로 성형된 복수의 혈액 및 투석물 순환로 내에서 그리고 그에 의해서 실행될 수 있음을 인지해야 한다. 도 21에서 도시하고 있는 바와 같이, 본원에 개시된 투석 시스템의 구체예는 복수의 혈액 및 투석물 순환로를 정하고 있으며 유체를 다양한 센서, 계측기, 및 펌프와 압력적, 열적, 및/또는 광학적 소통관계에 있게 하는 매니폴드(2130)을 사용하여 작동한다.It should be appreciated that the multi-pass dialysis treatment process indicated by the blood and dialysate circulation pathways described above can be performed in and by a plurality of blood and dialysate circulation conduits molded into disposable manifolds. As shown in FIG. 21, embodiments of the dialysis system described herein provide for multiple blood and dialysis circuit circulations and provide fluid communication with pressure sensors, meters, and pumps in a pressure, thermal, and / or optical communication relationship. Lt; RTI ID = 0.0 > 2130 < / RTI >

일 구체예에서, 본 발명의 매니폴드는 복합 플라스틱 매니폴드를 포함하는데, 그러한 매니폴드내로는 혈액 및 투석물 유로가 성형되어 있다. 혈액 정제 시스템 부품, 예컨대, 센서 및 펌프가 성형된 매니폴드 내에 함유된 유체 흐름과 압력적, 열적 및/또는 광학적 소통관계에 있다. 또 30은 본 발명의 일 구체예에 따른 콤팩트 매니폴드의 구조적 구성요소를 예시하고 있다. 일회용 매니폴드는 주요 영역에서 압력을 측정하면서 유체 흐름을 펌핑하고 유도한다. 이들 유체는 혈액, 투석물, 주입액 및 항응고제를 포함한다. 또한, 매니폴드는 투석기로부터의 혈액 누출을 검출하고, 동맥 라인에서의 폐색을 검출하고, 정맥 라인에서의 공기를 검출하는 특징을 제공한다.In one embodiment, the manifold of the present invention comprises a composite plastic manifold, in which blood and a dialysate flow path are molded. Blood purification system components, such as sensors and pumps, are in pressure, thermal, and / or optical communication with the fluid flow contained within the shaped manifold. And 30 illustrate the structural components of a compact manifold according to one embodiment of the present invention. Disposable manifolds pump and direct fluid flow while measuring pressure in the main area. These fluids include blood, dialysate, infusion fluids and anticoagulants. The manifold also provides the feature of detecting blood leaks from the dialyzer, detecting occlusion in the arterial line, and detecting air in the venous line.

도 30을 참조하면, 일 구체예에서, 콤팩트 매니폴드(3000)는 내부에 고정적으로 부착된 부품을 지니는 복수의 플라스틱 층을 포함한다. 더욱 특히, 매니폴드(3000)는 다음 구성요소를 포함한다:Referring to Figure 30, in one embodiment, the compact manifold 3000 includes a plurality of plastic layers having components fixedly attached therein. More particularly, manifold 3000 includes the following components:

· 후면 커버(3001)The rear cover 3001,

· 압력 변환기 멤브레인(3002)Pressure Transducer Membrane (3002)

· 밸브 멤브레인(3003)Valve membrane 3003

· 중간 바디(3004)Intermediate body 3004

· 전면 커버(3005)· Front cover (3005)

· 펌프 튜브 세그먼트(도 30에서는 도시되지 않음).Pump tube segment (not shown in FIG. 30).

중간-바디 층(3004)은 한쪽에 매립 성형된 채널을 함유한다. 이들 채널은 초음파 용접을 포함한 어떠한 수의 방법에 의해 중간-바디에 고정적으로 부착되는 전면 커버 층에 의해서 완성된다. 이러한 조합된 전면 커버-중간-바디 구조는 매니폴드내의 유체 경로의 주요 부분을 형성한다. 중간-바디(3004)의 반대 측상에는, 매니폴드의 전면 커버 측상의 유체 경로와 소통하는, 밸브 작용 및 압력 감지를 위한 표면을 형성하는 피처(feature)가 있다. 매니폴드는 밸브 작용 및 압력 감지 탄성 부품을 포함한다. 이들 탄성 부품은 초음파 용접의 이용을 통해서 후면 커버 층과 중간-바디 층 사이에서 고정되고, 매니폴드 전체에 걸친 유체 경로를 완성한다.The middle-body layer 3004 contains a channel that is embossed on one side. These channels are completed by a front cover layer that is fixedly attached to the mid-body by any number of methods including ultrasonic welding. This combined front cover-mid-body structure forms a major part of the fluid path in the manifold. On the opposite side of the mid-body 3004 there is a feature that forms a surface for valve actuation and pressure sensing in communication with the fluid path on the manifold's front cover side. The manifold includes valve actuation and pressure sensing resilient parts. These elastic parts are secured between the back cover layer and the mid-body layer through the use of ultrasonic welding, completing the fluid path across the manifold.

도 30을 참조하면, 일 구체예에서, 매니폴드(3000)는 투-웨이 밸브(two-way valve)를 위한 5개의 압력 변환기 멤브레인(3002)과 3 내지 4개의 멤브레인(3003)을 포함한다. 일 구체예에서, 두 개의 커버(3001 및 3005), 매니폴드(3000) 및 중간 바디(3004)는 폴리카보네이트 물질 또는 ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌)으로 성형된다. 압력 변환기 멤브레인(3002)과 밸브 멤브레인(3003)은 통상적인 재료, 예컨대, 산토프렌(Santoprene), 더욱 바람직하게는, 의료 등급의 엘라스토머 폴리머인 살링크(Sarlink)로 성형된다. 일 구체예에서, 전면 및 후면 커버(3005 및 3001)는 광학적으로 투명한 재료, 적어도 특정의 사전 선택된 광의 파장에 투명한 재료로 성형되어 그 안에 함유된 유체(들)의 현미경 분석을 가능하게 할 수 있다. Referring to FIG. 30, in one embodiment, the manifold 3000 includes five pressure transducer membranes 3002 and three to four membranes 3003 for a two-way valve. In one embodiment, the two covers 3001 and 3005, the manifold 3000 and the intermediate body 3004 are molded of a polycarbonate material or ABS (acrylonitrile butadiene styrene). The pressure transducer membrane 3002 and the valve membrane 3003 are molded with conventional materials such as Santoprene and more preferably Sarlink, a medical grade elastomeric polymer. In one embodiment, the front and back covers 3005 and 3001 can be formed of an optically transparent material, at least transparent to the wavelength of the particular preselected light, to enable microscopic analysis of the fluid (s) contained therein .

추가적으로, 매니폴드는 바람직하게는 4개의 펌핑 부품을 포함한다. 이들 펌핑 부품은 펌프 사용, 특히, 롤러 펌프 사용에 최적화된 성질을 지니도록 포뮬레이션되고 치수 결정된 압출 PVC 튜브의 세그먼트이다. 이러한 튜브는 매니폴드 중간-바디에 일체로 성형되는 미늘 피팅(barbed fitting)에 결합된다. 4개의 펌핑 부품 중 하나는 환자의 동맥으로부터 혈액을 뽑아서 이를 투석기를 통해서 다시 환자의 정맥으로 펌핑하기 위한 것이다. 2개의 펌핑 부품은 투석물 흐름을 위한 것이고, 하나는 투석물 유체 순환로로의 주입액 전달을 위한 것이다. 별도의 시린지 펌프가 항응고제를 투석기 전의 동맥혈 경로 내로 펌핑하기 위해서 사용될 수 있다.Additionally, the manifold preferably includes four pumping parts. These pumping components are segments of formulated and dimensioned extruded PVC tubing that have properties optimized for pump use, especially roller pump use. This tube is coupled to a barbed fitting that is integrally molded into the manifold mid-body. One of the four pumping components is to draw blood from the patient's artery and pump it back into the patient's vein through the dialyzer. The two pumping components are for dialysis fluid flow and one for infusion fluid delivery to the dialysate fluid circuit. A separate syringe pump can be used to pump the anticoagulant into the arterial route before the dialyzer.

일 구체예에서, 매니폴드는, 이하 추가로 논의되는 바와 같은, 투석기, 흡착제 카트리지, 백 저장소, 주입액 용기, 환자 혈액 라인, 항응고제, 센서, 프라이밍 라인 및 드레인(drain)을 포함한 일회용 세트 내의 다른 부품에 매니폴드 내의 모든 유체 경로를 연결시키기 위해서, 튜브 포트, 바람직하게는, 10 내지 14개 범위의 포트, 더욱 바람직하게는 12개의 포트를 추가로 포함한다.In one embodiment, the manifold is configured to provide a flow of fluid to the other side of a disposable set, including a dialyzer, adsorbent cartridge, bag reservoir, infusion fluid container, patient blood line, anticoagulant, sensor, priming line, and drain, In order to connect all the fluid paths in the manifold to the part, a tube port, preferably a range of 10 to 14 ports, more preferably 12 ports is additionally included.

일 구체예에서, 매니폴드는 서로 평행한 제 1 세그먼트와 제 2 세그먼트 및 제 1 세그먼트와 제 2 세그먼트에 수직이며a) 제 1 세그먼트와 제 2 세그먼트를 연결하는 역할을 하는b) 연결 세그먼트를 지니는 문자 "I"와 같은 모양이다. 일 구체예에서, 연결 세그먼트는 제 1 세그먼트의 중간을 제 2 세그먼트의 중간에 연결하여, 연결 세그먼트와 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트의 각각의 단부 사이의 거리를 동일한 거리가 되게 한다. 연결 세그먼트는 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트의 단부들에 위치되어, 문자 "C" 또는 반대방향의 "C"자 모양이 되게 할 수 있음을 인지해야 한다. 매니폴드는 또한 투석 시스템에 대해서 회전될 수 있으면, 문자 "I" 모양으로 정위될 필요가 없다. 예를 들어, 매니폴드는 투석기의 측면상에 또는 일정한 각도로 정위될 수 있다. 도 32에 도시된 바와 같이, 예시적인 구체예에서, 매니폴드(3200)는 다음과 같은 치수를 지닌다: L1 및 L2는 4 내지 7 인치 범위, 바람직하게는 5.7 인치이고, L3 및 L4는 0.5 내지 1.5 인치 범위, 바람직하게는, 대략 1 인치이고, L5는 2.5 내지 4.5 인치 범위, 바람직하게는, 대략 3.5 인치이고, L6은 1 내지 3 인치 범위, 바람직하게는, 대략 1.8 인치이다. 치수가 제공되고 있지만, 본원에 개시된 발명은 어떠한 특정 치수, 또는 치수 세트로 한정되지 않음을 인지해야 한다.In one embodiment, the manifold comprises a first segment and a second segment parallel to each other, and a) perpendicular to the first segment and the second segment, and b) having a connecting segment having a role of connecting the first segment and the second segment It looks like the letter "I". In one embodiment, the connecting segment connects the middle of the first segment to the middle of the second segment such that the distance between the connecting segment and each end of the first and second segments is the same distance. It should be appreciated that the connecting segment may be located at the ends of the first segment and the second segment and may be a letter "C" or a "C" The manifold also need not be oriented in the letter "I" shape if it can be rotated relative to the dialysis system. For example, the manifold can be positioned on the side of the dialyzer or at an angle. 32, manifold 3200 has the following dimensions: L1 and L2 are in the range of 4 to 7 inches, preferably 5.7 inches, L3 and L4 are in the range of 0.5 to < RTI ID = 0.0 > 1.5 inches, preferably about 1 inch, and L5 is in the range of 2.5 to 4.5 inches, preferably about 3.5 inches, and L6 is in the range of 1 to 3 inches, preferably about 1.8 inches. While dimensions are provided, it should be appreciated that the invention disclosed herein is not limited to any particular dimension, or set of dimensions.

일 구체예에서, 매니폴드(3000)의 조립 공정은, 멤브레인의 제 1 면을 중간-바디에 물리적으로 부착시키거나 접촉시키고 멤브레인의 제 2 면을 후면 커버(3001)에 있는 구멍, 공간, 또는 공극(3011)을 통해서 통과시킴으로써 멤브레인(3002 및 3003)을 자리에 고정시키면서, 후면 커버(3001)를 중간-바디(3004)에 결합시킴을 포함한다. 커버(3001)는 상부 부분과 하부 부분의 두 부분으로 나뉠 수 있으며, 상부 부분은 중심 수직 부분(3082)과 상부 수평 섹션(3080)의 상부 부분을 포함하고, 하부 부분은 중심 수직 부분(3084)과 하부 수평 섹션(3085)의 하부 부분을 포함한다. 이러한 구체예에서, 커버(3001)의 상부 및 하부 부분은 중간-바디(3004)에 별도로 결합될 수 있고, 연속 커버(3001)와 관련하여 중심 수직 부분의 중간 부분 영역(3083)에서 재료를 포함하지 않아서 재료 비용을 절감할 수 있다. 바람직하게는, 멤브레인의 제 2 면은 제 1 층이 공극(3011)을 통해서 통과하게 하고 제 2 층이 후면 커버(3001)와 중간-바디(3004) 사이에 유지되는 층상 구조를 지닌다. 이러한 구조는 멤브레인(3002, 3003)을 후면 커버(3001)내로 부착시킨다. 추가로, 중간-바디(3004)가 리세스(recess)를 포함하고, 그러한 리세스 내로 멤브레인(3002, 3003)의 제 1 면이 들어가서 그러한 멤브레인들을 중간-바디(3004)에 부착시키는 것이 바람직하다. 대안적인 구성에서, 멤브레인(3002 및 3003)은 다단 성형 공정(multi-shot molding process)으로 후면 커버(3001)에 동시 성형될 수 있다.In one embodiment, the process of assembling the manifold 3000 includes physically attaching or contacting the first side of the membrane to the mid-body and placing the second side of the membrane in a hole, space, or cavity in the back cover 3001 Includes coupling the back cover 3001 to the mid-body 3004 while passing through the cavity 3011 to secure the membranes 3002 and 3003 in place. The cover portion 3001 can be divided into two portions, an upper portion and a lower portion, the upper portion including a central vertical portion 3082 and an upper portion of the upper horizontal section 3080, And a lower portion of the lower horizontal section 3085. In this embodiment, the upper and lower portions of the cover 3001 may be separately joined to the mid-body 3004 and include a material in the middle partial region 3083 of the central vertical portion in relation to the continuous cover 3001 The material cost can be reduced. Preferably, the second side of the membrane has a layered structure in which the first layer passes through the void 3011 and the second layer is held between the rear cover 3001 and the mid-body 3004. This structure attaches the membranes 3002 and 3003 into the back cover 3001. [ In addition, it is desirable for the mid-body 3004 to include a recess into which a first side of the membranes 3002, 3003 may enter and attach such membranes to the mid-body 3004 . In an alternative configuration, the membranes 3002 and 3003 may be co-molded into the back cover 3001 in a multi-shot molding process.

당업자는 매니폴드의 다양한 부품이 어떠한 적합한 수단을 이용함으로써 결합되거나 부착될 수 있음을 인지할 것이다. 일 구체예에서, 중간-바디와 후면 커버 사이의 밀봉은 초음파 용접 또는 접착제를 통해서 달성된다. 대안적으로, 레이저 용접이 사용될 수 있다. 전면 커버가 유사한 방식으로 중간 바디의 다른 면에 결합된다. 펌프 튜브 세그먼트는, 일 구체예로, 자리에 용매 결합되거나, 대안적인 구체예로, 그러한 세그먼트는 플라스틱 내의 레이저 흡수 첨가제를 사용함으로써 레이저 용접될 수 있다.Those skilled in the art will recognize that the various components of the manifold may be combined or attached by any suitable means. In one embodiment, the sealing between the mid-body and the back cover is accomplished through ultrasonic welding or adhesives. Alternatively, laser welding may be used. The front cover is coupled to the other side of the intermediate body in a similar manner. The pump tube segment may be solvent bonded to the seat, in one embodiment, or alternatively, such segment may be laser welded by using a laser absorbing additive in the plastic.

일 구체예에서, 전면 커버는 투명하고 유체 경로에 대한 가시성을 제공하게 되는 BASF Terlux 2802HD, ABS로 성형된다. ABS의 투명성은 또한 초음파 용접된 표면의 일체성을 검사하기 위한 수단을 제공할 것이다. ABS는 이의 생체 적합성뿐만 아니라 초음파 용접에 대한 상용성(compatibility)을 위해서 선호된다. 추가적으로, 전면 커버는 성형 텍스쳐 표면(molded in textured surface)을 포함하여 전면 커버와 중간-바디 사이의 더 우수한 결합을 용이하게 하는 것을 도울 수 있다. 이러한 텍스처 표면은 당업자에게는 공지된 화학적 에칭 공정이다. 한 가지 바람직한 텍스처 깊이는 0.0045"이다. 다른 적합한 텍스처가 또한 레이저 에칭될 수 있다. 전면 커버상에 용접되는 표면은 0.003" 리세스와 함께 설계되며, 그러한 리세스는 몰드상의 0.003" 융기된 표면으로 반영된다. 이는 텍스처링(texturing)을 수용하도록 하는 정확한 표면을 제공한다. 텍스처링이 몰드상에 수행되면, 이러한 0.003" 표면의 높이가 낮아진다. 0.0045" 텍스처 깊이의 피크와 밸리 때문에, 평균은 그 양의 절반 또는 0.00225"일 것으로 추정된다. 결과는 몰드를 0.00075"의 강판 안전 조건으로 형성시킬 것이다. 커버(3005)는 또한 단지 중심 수직 부분(3090)의 형태로 있을 수 있으며, 상부 및 하부 수평 부분(3091, 3092)를 포함하지 않을 수 있다. 중심 수직 부분(3090)은 표면 피복 페이싱 커버(surfacing facing cover: 3001)의 반대쪽의 중간-바디(3004)의 표면상에서 상승된 에지에 의해서 한정되는 리세스된 영역에 그 중심 수직 부분을 위치시키고, 리세스 영역 내에 그 중심 수직 부분(3090)을 결합시킴으로써 중간-바디(3004)에 결합될 수 있다.In one embodiment, the front cover is molded of BASF Terlux 2802HD, ABS, which is transparent and provides visibility to the fluid path. The transparency of the ABS will also provide a means for inspecting the integrity of the ultrasonic welded surface. ABS is preferred for its biocompatibility as well as for compatibility with ultrasonic welding. Additionally, the front cover may include a molded in textured surface to help facilitate better bonding between the front cover and the mid-body. Such a textured surface is a chemical etching process known to those skilled in the art. One preferred texture depth is 0.0045. "Other suitable textures can also be laser etched. The surface welded on the front cover is designed with a 0.003" recess, which is reflected by the 0.003 "raised surface on the mold This provides an accurate surface to accommodate texturing. When texturing is performed on the mold, the height of such 0.003 "surface is lowered. 0.0045 "Due to the peak and valley of the texture depth, the average is estimated to be half of that amount or 0.00225". The result will form the mold with a steel plate safety condition of 0.00075 ". The cover 3005 may also be in the form of a central vertical portion 3090 and may not include upper and lower horizontal portions 3091 and 3092 The central vertical portion 3090 is located in a recessed region defined by the raised edge on the surface of the mid-body 3004 opposite the surfacing facing cover 3001, And can be coupled to the mid-body 3004 by coupling its central vertical portion 3090 within the recessed region.

일 구체예에서, 전면 커버는 동맥 및 정맥 경로 둘 모두에서의 혈액 흐름 지시기(blood flow director)를 제공한다. 이들 특징은 용혈을 최소화하도록 설계된다. 혈액 흐름 지시기는 경로 전체에 걸쳐서 일관된 단면적을 위해서 제공되고 그들이 존재하지 않으면 혈액이 접촉되게 될 예리한 에지를 최소화시킨다. 혈액 흐름 지시기의 반대면 상의 벽은 성형된 플라스틱 부분의 보다 일관된 벽 두께를 제공하도록 제거된다. 이는 둘러싸인 용접된 표면에 영향을 줄 수 있는 이러한 영역에서의 싱크(sink)를 방지할 것이다. 일 구체예에서, 전면 커버 벽 두께는 0.075"이다.In one embodiment, the front cover provides a blood flow director in both the arterial and venous pathways. These features are designed to minimize hemolysis. The blood flow indicator is provided for a consistent cross-sectional area throughout the path and minimizes sharp edges where blood will be in contact if they are not present. The walls on the opposite side of the blood flow indicator are removed to provide a more consistent wall thickness of the molded plastic part. This will prevent sinks in these areas that can affect the enclosed welded surface. In one embodiment, the front cover wall thickness is 0.075 ".

임의로, 전면 커버는 조립 목적으로 제공되어 전면 커버와 중간-바디가 초음파 용접 공정 동안 정확하게 정렬되도록 하는 정렬 구멍을 지닌다. 정렬 구멍 둘레에 있는 융기된 돌기는 용접 고정구의 정렬 핀들과의 접촉을 최대화하는 것을 도와서, 플라스틱이 마찰로 인해서 용이하게 용융되지 않게 한다. 이들 돌기는 중간-바디에 접촉하지 않으며 그에 용접되지 않아서, 구멍이 선명하게 한다. Optionally, the front cover is provided for assembly purposes and has an alignment hole that allows the front cover and the mid-body to be precisely aligned during the ultrasonic welding process. The raised protrusions around the alignment holes help maximize the contact of the welding fixture with the alignment pins, so that the plastic is not easily melted due to friction. These protrusions do not contact the mid-body and are not welded to it, thus making the hole clear.

도 31은 본 발명의 콤팩트 매니폴드의 중간-바디 부품의 사시도를 제공한다. 도 31에 도시된 바와 같이, 혈액 투석/혈액 여과 시스템의 완전한 혈액 및 투석물 유로(3101)가 중간-바디내로 성형된다. 혈액 정제 시스템의 다양한 기능성 요소, 예컨대, 펌프, 밸브 및 센서의 수용도구가 또한 콤팩트 매니폴드의 중간-바디 부분에 통합된다.Figure 31 provides a perspective view of a mid-body part of a compact manifold of the present invention. 31, a complete blood and dialysate channel 3101 of a hemodialysis / hemofiltration system is formed into a mid-body. Various functional elements of the blood purification system, such as the receiving means of pumps, valves and sensors, are also integrated into the mid-body part of the compact manifold.

중간-바디는 BASF Terlux 2802HD, ABS로 성형될 수 있다. 또 다른 대안적인 ABS는 Lustran 348, White이다. ABS는 이의 생체 적합성뿐만 아니라 초음파 용접에 대한 상용성을 위해서 선택된다. 전면 커버와 함께 중간-바디는 매니폴드를 위한 유체 경로 채널을 제공한다. 중간-바디는 맞대이음 스타일(butt joint style) 초음파 용접을 위한 에너지 지시기를 함유한다. 일 구체예에서, 에너지 지시기의 치수는 0.019" 높이 및 0.024" 폭의 베이스이다. 이는 0.00023 평방인치의 단면적을 생성시킨다. 용접 표면의 폭은 0.075"이어서, 약 0.003" x 0.075"의 용접 용적을 생성시킨다. 맞대이음 스타일 에너지 지시기가, 이의 단순성 및 성형된 부분의 기하형태를 조절할 수 있는 능력으로 인해서, 전단 조인트, 텅 앤드 그루브(tongue and groove), 스텝 조인트와 같은 다른 스타일에 비해서 선호된다. 용접 기하구조에 통풍구가 제공되어 포획된 가스가 용접부를 통해서 함유되어 누수가 있을 수 있는 불량한 용접을 생성시키는 것을 방지한다.The mid-body can be molded with BASF Terlux 2802HD, ABS. Another alternative ABS is Lustran 348, White. ABS is chosen for its biocompatibility as well as its compatibility with ultrasonic welding. The mid-body with the front cover provides a fluid path channel for the manifold. The mid-body contains an energy indicator for butt joint style ultrasonic welding. In one embodiment, the dimensions of the energy indicator are 0.019 "high and 0.024" wide in base. This results in a cross-sectional area of 0.00023 square inches. The width of the weld surface is 0.075 "to create a weld volume of about 0.003" x 0.075 ". Due to its simplicity and ability to control the geometry of the shaped portion, It is preferred over other styles, such as tongue and groove, step joints, etc. Vents are provided in the weld geometry to prevent entrapped gas from being contained through the welds and creating a poor weld that may leak.

중간-바디의 후면 커버 측은 바람직하게는 성형된 텍스처 표면을 제공하여 후면 커버와 중간-바디 사이의 더 우수한 결합을 용이하게 하는 것을 돕는다. 이러한 텍스처 표면은 당업자에게는 공지된 화학적 에칭 공정이다. 바람직한 텍스쳐 깊이는 0.0045"이다. 다른 적합한 텍스쳐가 또한 레이저 에칭될 수 있다. 중간-바디상에 용접되는 표면은 0.003" 리세스와 함께 설계되며, 그러한 리세스는 몰드상의 0.003" 융기된 표면으로 반영된다. 텍스처링이 몰드상에 수행되면, 이러한 0.003" 표면의 높이가 낮아진다. 0.0045" 텍스처 깊이의 피크와 밸리 때문에, 평균은 그 양의 절반 또는 0.00225"일 것으로 추정된다. 결과는 몰드를 0.00075"의 강판 안전 조건으로 형성시킬 것이다. The mid-body back cover side preferably provides a molded textured surface to help facilitate better bonding between the back cover and the mid-body. Such a textured surface is a chemical etching process known to those skilled in the art. The desired texture depth is 0.0045 ". Other suitable textures can also be laser etched. The surface welded on the mid-body is designed with a 0.003 "recess, which is reflected in the 0.003" raised surface on the mold . When texturing is performed on the mold, the height of such 0.003 "surface is lowered. 0.0045 "Due to the peak and valley of the texture depth, the average is estimated to be half of that amount or 0.00225". The result will form the mold with a steel plate safety condition of 0.00075 ".

용접되는 부품의 크기는 초음파 용접 공정의 성공에 주된 영향을 줄 수 있다. 표면 영역이 크면 클수록 용접 공정은 더욱 어려워진다. 용접 표면이 정확하게 조절되는 것이 중요한다. 전면 및 후면 커버에서의 일관된 두께가 평탄도 보다 더 중요한데, 그 이유는 평탄도에 대해서 약간 벗어난 커버가 용접 공정 동안 평탄하게 압박될 것이기 때문이다. 중간-바디의 평탄도는 용접 공정 동안에 중간-바디를 평탄화시키는 것을 방지할 구조적 디자인으로 인해서 중요하다. 이러한 문제로 인해서, 부품들이 정확하게 설계되고 비틀림과 같은 기형, 싱크(sink), 치수 변형 등이 용이하지 않은 것이 아주 중요하다. 또한, 몰드 구성 및 품질은 부품이 부합될 필요가 있는 높은 수준에 매칭되는 것이 필요하다. 이는 성형 공정 제어가 또한 가장 높은 표준을 요구할 것이라는 결론을 이끌 것이다.The size of the part to be welded can have a major impact on the success of the ultrasonic welding process. The larger the surface area, the more difficult the welding process becomes. It is important that the weld surface is precisely controlled. The consistent thickness of the front and back covers is more important than the flatness, since the slightly off-flatness of the flatness will be flattened during the welding process. The mid-body flatness is important due to the structural design which will prevent the intermediate-body from being flattened during the welding process. Due to this problem, it is very important that the parts are designed correctly and that malformations such as torsion, sinks, dimensional deformations and the like are not easy. It is also necessary that the mold construction and quality match the high levels at which the parts need to be matched. This will lead to the conclusion that molding process control will also require the highest standards.

후면 커버는 BASF Terlux 2802HD, ABS로부터 성형될 수 있다. 후면 커버는 맞대이음 스타일 초음파 용접을 위한 에너지 지시기를 함유한다. 에너지 지시기의 치수는 0.019" 높이 및 0.024" 폭의 베이스이다. 이는 0.00023 평방인치의 단면적을 생성시킨다. 용접 표면의 폭은 0.075"이어서, 약 0.003" x 0.075"의 용접 용적을 생성시킨다. 이러한 0.003"의 용접 용적은 조립된 부품의 기하구조를 결정할 때에 고려되어야 한다. 용접 기하구조에 통풍구가 제공되어 포획된 가스가 용접부를 통해서 함유되어 누수가 있을 수 있는 불량한 용접을 생성시키는 것을 방지한다. 후면 커버 내에 정렬 구멍이 조립 목적으로 제공되어 후면 커버가 초음파 용접 공정 동안 중간-바디에 정확하게 정렬되도록 한다. 후면 커버내의 정렬 구멍은 또한 적절히 적재되는 때에 매니폴드와 인스트루먼트(instrument)의 정확한 정렬을 제공한다. 정렬 구멍 둘레에 있는 융기된 돌기는 용접 고정구의 정렬 핀들과의 접촉을 최대화하도록 설계되어, 플라스틱이 마찰로 인해서 용이하게 용융되지 않게 한다. 이들 돌기는 접촉하지 않으며 용접되지 않아서, 구멍이 선명하게 한다.The back cover can be molded from BASF Terlux 2802HD, ABS. The back cover contains an energy indicator for ultrasonic welding in a counter-contact style. The dimensions of the energy indicator are 0.019 "high and 0.024" wide. This results in a cross-sectional area of 0.00023 square inches. The width of the weld surface is 0.075 ", resulting in a weld volume of approximately 0.003" x 0.075 ". This 0.003" weld volume should be considered when determining the geometry of the assembled part. Vessels are provided in the weld geometry to prevent entrapped gas from being contained through the welds to create a poor weld that may leak. An alignment hole is provided in the back cover for assembly purposes to ensure that the back cover is precisely aligned to the mid-body during the ultrasonic welding process. Alignment holes in the back cover also provide precise alignment of the manifold and instrument when properly loaded. The raised protrusions around the alignment holes are designed to maximize contact with the alignment pins of the welding fixture such that the plastic is not easily melted due to friction. These projections do not contact and are not welded, so that the holes are clear.

초음파 용접은 이러한 제작 공정의 적은 비용으로 인해서 3개의 주요 부품의 매니폴드를 결합시키기 위한 방법으로서 선택된다. 용접을 생성시키기 위한 비교적 적은 장치 비용 및 사이클 시간은 이러한 더 적은 제작 비용에 기여한다. 부품이 고정구에 적재되면, 호른 이동 및 제거에 따른 용접 사이클은 수초 안에 달성될 수 있다. 실질적인 용접 시간은 약 1초이다. 다른 결합 방법은 핫 플레이트, 레이저, 및 UV 접착제를 포함한다.Ultrasonic welding is chosen as the method for combining the manifolds of the three major components due to the low cost of this manufacturing process. The relatively low device cost and cycle time to create the weld contribute to this less production cost. Once the part is loaded in the fixture, the weld cycle due to horn movement and removal can be achieved in a matter of seconds. The actual welding time is about 1 second. Other bonding methods include hot plates, lasers, and UV adhesives.

도 31을 참조하면, 일 구체예에서, 중간-바디 부분(3100)은 그 내부에 3개의 2-웨이 밸브(3107), 5개의 압력 변환기(3106), 폐색 검출기, 공기 버블 검출기 및 혈액 누출 검출기를 통합하고 있다. 당업자는 중간-바디 부분(3100)내에 통합되는 기능성 부품들의 수 및 유형이 혈액 정제 시스템의 요건 및 용도에 따라서 다양할 수 있으며, 그에 따라서, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 압력 변환기, 1, 2, 4, 5, 6, 또는 그 초과의 2-웨이 밸브, 0, 2, 3, 4, 또는 그 초과의 폐색 검출기, 0, 2, 3, 4, 또는 그 초과의 공기 버블 검출기, 0, 2, 3, 4 또는 그 초과의 혈액 누출 검출기를 포함할 수 있음을 인지할 것이다. 추가적으로는, 중간-바디 부분(3100)은 복수의 포트(3103, 3104)를 포함한다.31, in one embodiment, the middle-body portion 3100 includes three two-way valves 3107, five pressure transducers 3106, an occlusion detector, an air bubble detector, and a blood leak detector . Those skilled in the art will appreciate that the number and type of functional components incorporated within the intermediate-body portion 3100 can vary according to the requirements and use of the blood purification system, and accordingly, can be 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10 or more pressure transducers, 1, 2, 4, 5, 6 or more 2-way valves, 0, 2, 3, 4 or more occlusion detectors, 0, 4, or greater, air bubble detectors, 0, 2, 3, 4 or more blood leak detectors. In addition, the mid-body portion 3100 includes a plurality of ports 3103 and 3104.

포트는 내부 포트(3104)를 포함하고, 그러한 포트를 통해서 매니폴드(3100)의 제 1 및 제 2 세그먼트로부터 그리고 그들 사이에 펌프 세그먼트들(도시되지 않음)에 의해서 유체가 흐른다. 일 구체예에서, 제 1 세그먼트는 4 개의 내부 포트(3104)를 지니는데, 그 중 둘은 제 1 세그먼트와 연결 세그먼트가 연결되는 지점의 각각의 측상에 있다. 제 1 세그먼트가 1, 2, 3, 5, 6, 7, 또는 그 초과의 내부 포트를 지닐 수 있음을 인지해야 한다. 일 구체예에서, 제 2 세그먼트는 4개의 내부 포트(3104)를 지니며, 그 중 둘은 제 1 세그먼트와 연결 세그먼트가 연결되는 지점의 각각의 측상에 있다. 제 2 세그먼트는 1, 2, 3, 5, 6, 7, 또는 그 초과의 내부 포트를 지닐 수 있음을 인지해야 한다. 추가적으로, 제 1 세그먼트의 내부 포트의 위치 및 장소가 제 2 세그먼트의 내부 포트의 위치 및 장소와 거울상이 되는 것이 바람직하다. 포트는 또한 매니폴드(3100)에 대해서 외부의 구성요소에 대해 외부 포트(3103)를 포함한다. 일 구체예에서, 제 1 세그먼트는 두 개의 외부 포트(3103)를 지닌다. 일 구체예에서, 제 2 세그먼트는 10개의 외부 포트(3104)를 지닌다. 일 구체예에서, 제 1 세그먼트는 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 또는 그 초과의 외부 포트(3103)를 지닌다. 일 구체예에서, 제 2 세그먼트는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 또는 그 초과의 외부 포트(3104)를 지닌다.The ports include an internal port 3104 through which fluid flows from the first and second segments of the manifold 3100 and between the pump segments (not shown) therebetween. In one embodiment, the first segment has four internal ports 3104, two of which are on each side of the first segment and the point at which the connection segment is connected. It should be appreciated that the first segment may have 1, 2, 3, 5, 6, 7, or more internal ports. In one embodiment, the second segment has four internal ports 3104, two of which are on each side of the point at which the first segment and the connecting segment are connected. It should be appreciated that the second segment may have 1, 2, 3, 5, 6, 7, or more internal ports. Additionally, it is desirable that the location and location of the interior port of the first segment be mirrored with the location and location of the interior port of the second segment. The port also includes an external port 3103 for external components to the manifold 3100. In one embodiment, the first segment has two external ports 3103. In one embodiment, the second segment has ten external ports 3104. In one embodiment, the first segment has 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, or more external ports 3103. In one embodiment, the second segment has 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15, or more external ports 3104.

상기 기재된 바와 같이, 유체 접촉 구성요소를 매니폴드 내로 통합시키는 것은 재사용 센서가 투석 기계에 장착되는 시스템의 설계를 가능하게 하는데, 그러한 투석 기계에 매니폴드가 결합되면서, 반드시 일회용인 유체 접촉 구성요소가 분리되고 매니폴드에 위치된다. 적절한 판독 및 측정이 이루어지는 것을 확실히 하기 위해서, 유체 접촉 구성요소 및 재사용 센서는 정렬되는 것이 필요하다. 매니폴드와 투석 기계 사이의 결합 및 정렬은 정위 및 적용된 압력과 관련하여 중요하다. 전형적으로 그러한 결합 정밀도는 X, Y 및 Z 방향에서 0.001" 내지 0.010" 관용성을 제공하고 10 내지 100PSI 범위의 장착력을 적용하여 매니폴드에 의해서 유체력에 대항하게 해야 한다. 그러한 임계적 정위(critical positioning)는 투석 기계상의 보완적인 정위 표면에 등록되는 매니폴드상의 특정적으로 설계된 정위 표면에 의해서 달성된다. 요망된 힘이 작동 동안 매니폴드내에서 전개된 모든 유체 압력 및 기계적 압력 하에 약 0.001" 내지 0.010" 미만의 X 및 Y 위치 및 Z 방향 편향을 허용하는 투석 기계 구조의 설계 및 분석에 의해서 전달된다. 매니폴드는 하나의 모놀리스 기판(monolithic substrate)상에 많은 구조를 함유하기 때문에, 그러한 임계 정렬은 투석 기계의 모든 결합 특징부와 함께 매니폴드의 모든 특징부가 정위되면 단지 수행될 필요가 있다.Integrating the fluid contact component into the manifold, as described above, allows the design of a system in which a reuse sensor is mounted to the dialysis machine, with the manifold coupled to such a dialysis machine, Separated and placed in the manifold. In order to ensure that proper readings and measurements are made, the fluid contact component and the reuse sensor need to be aligned. The coupling and alignment between the manifold and the dialysis machine is important with respect to the orientation and the applied pressure. Typically, such coupling accuracy should provide 0.001 " to 0.010 "tolerance in the X, Y, and Z directions and apply mounting forces in the range of 10-100 PSI to counteract the fluid forces by the manifold. Such critical positioning is accomplished by a specifically designed orthotropic surface on the manifold that is registered with the complementary orthotropic surface on the dialysis machine. The desired force is delivered by design and analysis of the dialysis machine structure to permit X and Y position and Z deflection of less than about 0.001 "to 0.010" under all fluid and mechanical pressures deployed in the manifold during operation. Since the manifold contains many structures on a single monolithic substrate, such critical alignment needs to be performed only if all features of the manifold are aligned with all the binding features of the dialysis machine.

중간-바디 채널 크기는 중간-바디 측상의 채널의 하부 코너에서 공칭 0.190" 깊이, 0.190" 폭, 및 0.020" 반경 범위이다. 채널의 하부 코너에서의 반경은 최대여서 싱크가 채널 벽 아래에서 발생하는 것을 방지해야 한다. 이들 채널 벽은 중간-바디의 반대측 상에 밸브 및 압력 가로막 기하구조를 지니는데, 이러한 벽은 이들 영역에서 싱크에 의해서 역으로 영향을 받을 수 있다. 일 구체예에서, 유체 경로는 정사각형이다. 싱크를 방지하기 위한 일반적인 설계 규정은 립(rib)(본 경우에는 채널 벽)의 벽 두께가 립이 부착되는 인접한 벽의 50 내지 60%를 초과하지 않아야 한다는 것이다. 채널 벽은 0.075"이고, 인접 벽(주 매니폴드 구조)은 0.130"이어서, 58%가 된다. 0.190" x 0.190" 투석물 채널은 구멍을 통해서 0.155" 튜브 포트로 이행(transition)된다. 이는 전면 커버를 중간-바디에 정렬시키기 위해서 요구되는 정확도를 최소화시키고 중간-바디의 반대측상에서 특징부를 밀봉시키는 것이 영향을 줄 수 있는 더 두꺼운 벽에 의해서 발생되는 싱크에 대한 잠재성을 최소화시킨다. 동일한 방법이 항응고제 및 주입액 채널에 주어진다. 완만한 곡선이 채널 내로 설계되어 층상 흐름을 최대화시키고 와류 흐름을 최소화시킨다. 일 구체예에서, 이하 논의된 바와 같이, 항응고제 및 주입액 채널은 0.190" 깊이와 0.100" 폭으로 측정된다.The mid-body channel size is nominally 0.190 "deep, 0.190" wide, and 0.020 "radius at the lower corner of the channel on the mid-body side. The radius at the lower corner of the channel is maximum, These channel walls have valves and pressure barrier geometry on opposite sides of the mid-body, which walls can be adversely affected by sinks in these areas. In one embodiment, The general design rule for preventing sinking is that the wall thickness of the rib (in this case the channel wall) should not exceed 50 to 60% of the adjacent wall to which the lip is attached. And the adjacent wall (main manifold structure) is 0.130 ", resulting in 58%. The 0.190" x 0.190 "dialysate channel is transitioned through the hole to the 0.155" tube port. This minimizes the accuracy required for aligning the front cover to the mid-body and minimizes the potential for sinking caused by thicker walls that may affect sealing the feature on the opposite side of the mid-body. The same method is given to the anticoagulant and infusion channel. A gentle curve is designed into the channel to maximize stratified flow and minimize vortex flow. In one embodiment, as discussed below, the anticoagulant and infusion channel are measured at 0.190 "depth and 0.100" width.

일 구체예에서, 중간-바디는 조립 목적의 정렬 구멍을 지녀서 전면 커버와 후면 커버 둘 모두가 초음파 용접 공정 동안 중간-바디에 정확하게 정렬되게 한다. 정렬 구멍 둘레의 융기된 돌기는 용접 고정구의 정렬 핀과의 접촉을 최대로 하여 플라스틱이 마찰에 기인하여 용이하게 용융되지 않게 한다. 이들 돌기는 접촉되지 않고 용접되지 않아서 구멍이 선명하게 한다. In one embodiment, the mid-body has an alignment hole for assembly purposes such that both the front and rear covers are precisely aligned to the mid-body during the ultrasonic welding process. The raised protrusion around the alignment hole maximizes the contact of the welding fixture with the alignment pin so that the plastic is not easily melted due to friction. These protrusions are not contacted and welded, thereby making the hole clear.

도 33은 본 발명의 일 구체예에 따른 콤팩트 매니폴드를 위한 유체 순환로를 상세히 설명하는 도면이다. 유체 순환로는 상부 제어기 유닛 내의 펌프와 압력 소통관계에 있는 4개의 펌프 튜브 세그먼트 P1(3301), P2(3302), P3(3303) 및 P4(3304) 및 상부 제어기 유닛 도어에 있는 펌프 슈즈(pump shoes)를 포함한다. 이는 추가로 압력 센서 S1(3305), S2(3306), S3(3307), S4(3308) 및 S5(3309)와 압력 소통관계에 있는 5개의 압력 멤브레인, 및 온도 센서 S6(3310)과 열적 또는 광학적 소통관계에 있는 영역을 포함한다. 도 33에 예시된 구체예에서, 3 쌍의 멤브레인 V1A와 V1B(3311), V2A와 V2B(3312) 및 V3A와 V3B(3313)가 매니폴드내로 통합된다. 맴브레인은 이들이 제어기 유닛으로부터의 핀, 부재 또는 돌출부에 의해서 폐색되는 때에 밸브로서 기능한다.33 is a view for explaining a fluid circulation path for a compact manifold according to an embodiment of the present invention in detail. The fluid circuit is connected to four pump tube segments P1 (3301), P2 (3302), P3 (3303) and P4 (3304) in pressure communication with the pump in the upper controller unit and pump shoes ). Which in turn is connected to the five pressure membranes in pressure communication with the pressure sensors S1 3305, S2 3306, S3 3307, S4 3308 and S5 3309 and the temperature sensor S6 3310, And includes areas that are in an optical communication relationship. In the embodiment illustrated in Figure 33, three pairs of membranes V1A and V1B 3311, V2A and V2B 3312, and V3A and V3B 3313 are integrated into the manifold. The membranes function as valves when they are plugged by pins, members or protrusions from the controller unit.

이러한 방식으로 그룹을 형성시키면, 6개의 원 웨이 밸브, 3311 A,B, 3312 A,B, 3313 A,B가 3개의 투 웨이 밸브 조립체(3311, 3312, 3313)을 형성한다. 투 웨이 밸브는 순환로의 구성을 조절하는데 있어서 더 큰 유연성을 제공한다. 통상의 투-웨이 밸브가 유체 경로의 부분을 폐색시키기 위해서 사용되는 경우에, 이들은 전형적으로는 두 개의 상이한 유체 경로, 즉, 제 1 밸브 상태를 위한 한 경로와 제 2 밸브 상태를 위한 한 경로가 가능하도록 구성된다. 이하 개시되는 바와 같이, 매니폴드내로 통합된 밸브 멤브레인 또는 압력 지점과 조합 사용되는 특정의 밸브 구체예는 더욱 미묘한 제어를 가능하게 하여 4 개의 구별되는 상이한 유체 유로의 발생을 가능하게 한다.When the group is formed in this manner, six one-way valves 3311 A, 3312 A, 3313 A, and 3312 A form three three-way valve assemblies 3311, 3312 and 3313. Two-way valves provide greater flexibility in controlling the construction of the circulation path. When conventional two-way valves are used to occlude a portion of a fluid path, they typically have two different fluid paths, one for the first valve state and one for the second valve state Lt; / RTI > Certain valve embodiments that are used in combination with a valve membrane or pressure point incorporated into a manifold as described below enable more subtle control to enable the generation of four distinct fluid channels.

펌프 튜브 세그먼트(3301, 3302, 3303, 3304)가 콤팩트 매니폴드내로 결합된다. 많은 포트가 매니폴드에 제공되며, 그러한 포트는 매니폴드 외부의 튜브들과 연결되어서 다양한 유체의 흐름이 매니폴드내로 그리고 매니폴드 밖으로 이루어지게 한다. 이들 포트는 다음과 같이 유체를 운반하도록 혈액 정제 시스템 내의 다양한 튜브에 연결된다:Pump tube segments 3301, 3302, 3303, and 3304 are coupled into the compact manifold. Many ports are provided in the manifold, which are connected to the tubes outside the manifold to allow a variety of fluid flow into and out of the manifold. These ports are connected to various tubes in a blood purification system to deliver fluids as follows:

포트 A(3315)- 혈액을 투석기(3330)에 연결; Port A 3315 - connecting blood to the dialyzer 3330;

포트 B(3316)- 투석기 출구(사용된 투석물)에 연결;Port B (3316) - connected to the dialyzer outlet (used dialysis);

포트 C(3317)- 환자로부터의 혈액에 연결;Port C (3317) - connection to blood from the patient;

포트 D(3318)- 혈액중의 혼합을 위한 헤파린에 연결;Port D (3318) - connection to heparin for mixing in blood;

포트 E(3319)- 저장소 출구(신선한 투석물)에 연결;Port E (3319) - Connect to reservoir outlet (fresh dialysate);

포트 F(3320)- 투석기 입구(신선한 투석물)에 연결;Port F (3320) - Connect to the dialyzer inlet (fresh dialysate);

포트 G(3321)- 투석기 출구(혈액)에 연결;Port G (3321) - Connect to the dialyzer outlet (blood);

포트 H(3322)- 환자 반송(깨끗한 혈액)에 연결;Port H (3322) - Connect to patient return (clean blood);

포트 J(3323)- 프라임 및 드레인 라인에 연결;Port J (3323) - to prime and drain lines;

포트 K(3324)- 저장소 주입액 입구에 연결;Port K (3324) - connected to the reservoir infusion inlet;

포트 M(3325)- 주입액 저장소로부터의 주입액에 연결;Port M (3325) - connection to the infusion fluid from the infusion reservoir;

포트 N(3326)- 흡착제 내로의 투석물 흐름에 연결.Port N (3326) - Connects to the dialysate flow into the adsorbent.

일 구체예에서, 매니폴드 구조(3300)내로 성형된 경로로서 형성된 튜브 세그먼트는 포트 D(3318)를 통해서 진입하는 헤파린(3314)의 유체 흐름을 포트 C(3317)을 통해서 진입하는 혈액의 유체 흐름에 연결한다. 혼합된 헤파린과 혈액은 포트(3317a)를 통해서 펌프 세그먼트(3301)를 경유하여 매니폴드(3300)의 포트(3317b)내로 흐른다. 압력 변환기는 매니폴드 구조(3300)에 형성된 멤브레인(3305)과 물리적인 소통관계에 있으며, 이어서, 그러한 멤브레인은 혈액 및 헤파린 유체를 포트 A(3315)를 통해서 통과시킨다. 포트 A(3315)에서 매니폴드(3300)밖으로 나온 유체 흐름은 매니폴드(3300)의 외부에 있는 투석기(3330)를 통해서 통과한다. 투석된 혈액은 포트 G(3321)를 통해서 다시 매니폴드(3300)내로, 그리고, 압력 변환기와 물리적인 소통관계에 있는 매니폴드 구조(3300) 내에 성형된 경로로서 형성된 세그먼트(3307)내로 통과한다. 이어서, 유체는 포트 H(3322)를 통해서 세그먼트로부터 환자 반송 라인내로 통과한다.In one embodiment, the tube segment formed as a path formed into the manifold structure 3300 includes a fluid flow of heparin 3314 entering through port D 3318 to a fluid flow of blood entering port C 3317 Lt; / RTI > The mixed heparin and blood flow through the port 3317a and into the port 3317b of the manifold 3300 via the pump segment 3301. The pressure transducer is in physical communication with the membrane 3305 formed in the manifold structure 3300 and then such membrane passes blood and heparin fluid through port A 3315. [ The fluid flow out of the manifold 3300 at port A 3315 passes through the catapult 3330 outside of the manifold 3300. The dialyzed blood passes through the port G 3321 back into the manifold 3300 and into the segment 3307 formed as a shaped path in the manifold structure 3300 in physical communication with the pressure transducer. The fluid then passes through the port H 3322 into the patient return line from the segment.

별도로, 투석 유체는 저장소로부터 포트 E(3319)를 경유하여 매니폴드(3300)에 진입한다. 저장소내의 유체는 그 내부에 주입액을 지니며, 이는 먼저 포트 M(3325)을 경유하여 매니폴드(3300)에 진입하고, 매니폴드 구조(3300)내로 성형된 경로로서 형성된 세그먼트를 통해서, 또 다른 포트(3325a)를 통해서, 펌프와 소통관계에 있는 세그먼트(3302)를 통해서, 그리고 다시 포트(3325b)를 경유하여 매니폴드(3300)내로 통과한다. 주입액은 매니폴드 구조(3300)내로 성형된 경로로서 형성된 세그먼트를 통해서 통과하고, 포트 K(3324에서 매니폴드(3300)를 빠져나와서, 그곳에서 저장소내로 통과한다. 포트 E(3319)를 경유하여 매니폴드에 진입하는 투석 유체는 매니폴드 구조(3300)내로 성형된 경로로서 형성된 세그먼트를 통해서, 또 다른 포트(3319a)를 통해서, 펌프와 소통관계에 있는 세그먼트(3303)을 통해서, 그리고 다시 포트(3319b)를 경유하여 매니폴드(3300)내로 통과한다.Separately, the dialysis fluid enters the manifold 3300 from the reservoir via port E (3319). The fluid in the reservoir has an infusion fluid therein which first enters the manifold 3300 via port M 3325 and through a segment formed as a path formed into the manifold structure 3300, Through the port 3325a, through the segment 3302 in communication with the pump, and again through the port 3325b into the manifold 3300. The injection liquid passes through a segment formed as a path formed into the manifold structure 3300 and exits the manifold 3300 at port K 3324 and passes into the reservoir thereat via port E 3319 The dialysis fluid entering the manifold passes through a segment formed as a path formed into the manifold structure 3300, through another port 3319a, through a segment 3303 in communication with the pump, 3319b to pass into the manifold 3300.

투석물 유체는, 한 쌍의 밸브(3311)와 물리적인 소통관계에 있는, 매니폴드 구조(3300)내로 성형된 경로로서 형성된 세그먼트내로 통과한다. 매니폴드 구조(3300)내로 성형된 경로로서 형성된 세그먼트는 투석물 유체를 또 다른 쌍의 밸브(3313)에 통과시킨다. 그러한 세그먼트는 압력 변환기(3308) 및 광학적 온도 센서(3310)와 물리적인 소통관계에 있다. 투석물 유체는 포트 F(3320)을 통해서 매니폴드(3300)를 빠져나와서 투석기(3330)내로 통과시키는 라인내로 통과된다.The dialysate fluid passes into a segment formed as a path formed into the manifold structure 3300 in physical communication with the pair of valves 3311. [ A segment formed as a shaped path into the manifold structure 3300 passes the dialysate fluid through another pair of valves 3313. Such a segment is in physical communication with pressure transducer 3308 and optical temperature sensor 3310. The dialysate fluid is passed through port F 3320 into a line that exits manifold 3300 and passes into the dialyzer 3330.

투석기(3330)로부터 배출되는 라인은 유체를 다시 포트 B(3316)을 통해서 매니폴드(3300)내로 통과시키고, 제 1 쌍의 밸브(3311), 제 2 쌍의 밸브(3312) 및 압력 변환기(3306)와 물리적인 소통관계에 있는, 매니폴드 구조(3300)내로 성형된 경로로서 형성된 세그먼트내로 통과시킨다. 사용된 투석물 유체는 포트(3326b)를 통해서 매니폴드(3300)를 빠져나오고, 펌프와 소통관계에 있는 세그먼트(3304)를 통해서 통과하고, 다시 포트(3326a)를 경유하여 매니폴드내로 통과한다. 포트(3326a)와 유체 소통관계에 있는 세그먼트는 압력 변환기(3309)와 물리적인 소통관계에 있으며, 유체를 포트 N(3326)을 통해서 흡착제 재생 시스템으로 통과시킨다.The line exiting the dialyzer 3330 passes fluid again through port B 3316 into the manifold 3300 and the first pair of valves 3311 and the second pair of valves 3312 and the pressure transducer 3306 Into a segment formed as a shaped path into the manifold structure 3300, which is in physical communication with the manifold structure 3300. The used dialysate fluid exits the manifold 3300 through port 3326b, passes through segment 3304 in communication with the pump, and again passes through port 3326a into the manifold. The segment in fluid communication with port 3326a is in physical communication with pressure transducer 3309 and passes fluid through port N 3326 to the adsorbent recovery system.

그러한 포트는 순환로 튜브 0.268" x 0.175" 튜브 또는 항응고제 및 주입액 튜브 0.161" x 0.135"를 위해서 설계된다. 바람직하게는, 튜브 포트는 적합한 용매로 결합된다. Such ports are designed for circulating tube 0.268 "x 0.175" tubes or anticoagulant and infusion tube 0.161 "x 0.135 ". Preferably, the tube port is combined with a suitable solvent.

도 33에 도시된 밸브(3311, 3312, 3313)은 매니폴드내의 상이한 장소에서 정위될 수 있음을 인지해야 한다. 도 86을 참조하면, 밸브(8611)(도 33에서의 밸브(3311))는 밸브(8612)(도 33에서 밸브(3312))에 인접되어 그와 평행하게 매니폴드(8600)의 중심 수직 부분(8650)에 정위될 수 있다. 또한, 상부 수평 부분(8630)과 하부 수평 부분(8640)을 함께 연결하는 매니폴드(8600)의 중심 수직 부분(8650)상에는, 밸브(8613)(도 33에서 밸브(3313))가 있다. 밸브(8613)는 중심 수직 부분(8650)의 하부 상에 있으며, 밸브(8611, 8612)의 실질적으로 아래에 정위되어 그 사이의 중간에 있다.It should be appreciated that the valves 3311, 3312, 3313 shown in Figure 33 may be positioned at different locations within the manifold. Referring to Figure 86, valve 8611 (valve 3311 in Figure 33) is adjacent to and parallel to valve 8612 (valve 3312 in Figure 33) to a central vertical portion of manifold 8600 Lt; RTI ID = 0.0 > 8650 < / RTI > On the central vertical portion 8650 of the manifold 8600 connecting the upper horizontal portion 8630 and the lower horizontal portion 8640 together, there is a valve 8613 (valve 3313 in Fig. 33). Valve 8613 is on the bottom of central vertical portion 8650 and is positioned substantially underneath valves 8611 and 8612 and is in the middle between them.

일 구체예에서, 2-웨이 밸브는 인스트루먼트 상에 장착된 밸브 구동기를 지님으로써 작동하고, 이하 추가고 상세히 기재하고 있는 바와 같이, 분출 밀봉부 상의 탄성 격막을 압박하여 각각의 경로를 통한 투석물 흐름을 방지한다. 분출 밀봉부 개구는 대략 0.190" 직경이어서, 채널 기하구조와 매칭된다. 밸브의 내부를 통한 단면 경로는 밸브가 개방되는 때의 0.190" 직경과 적어도 동등하다. 밸브가 폐쇄 위치에 있는 때에, 밸브 구동기 및 탄성 격막은 분출 밀봉부 둘레의 유체 경로 공간의 대부분을 소비하여 공기 포획의 잠재성을 최소화시킨다. 유체 경로 내의 사공간(dead space)을 최소화시킬 뿐만 아니라 격막이 부압(negative pressure) 조건하에 중심 유체 경로 둘레에서 붕괴되는 것을 방지하는 것을 돕는 중간-바디상의 융기된 플라스틱 특징부가 존재한다. 탄성 격막은 중간-바디 표면상의 그루브내로 맞춰지는 주변 둘레의 o-링 특징부를 지닌다. o-링은 중간-바디와 후면 커버 사이에 압박되어 유밀한(fluid tight) 밀봉부를 형성시킨다. o-링 상에 대략 30% 압박을 위한 설계가 제공된다. 2-웨이 밸브는 매니폴드를 통한 투석물 흐름의 방향을 제어한다.In one embodiment, the two-way valve operates by having a valve actuator mounted on the instrument, and presses the elastic diaphragm on the spout seal, as described in further detail below, to produce a dialysate flow through each path . The spray seal opening is approximately 0.190 "in diameter and matches the channel geometry. The cross-sectional path through the interior of the valve is at least equivalent to a 0.190" diameter when the valve is open. When the valve is in the closed position, the valve actuator and resilient diaphragm consume most of the fluid path space around the spout seal to minimize the potential for air trapping. There is a mid-body raised plastic feature that not only minimizes dead space in the fluid path, but also helps to prevent the diaphragm from collapsing around the central fluid path under negative pressure conditions. The elastic diaphragm has o-ring features around the periphery that fit into the grooves on the mid-body surface. The o-ring is pressed between the mid-body and the back cover to form a fluid tight seal. A design is provided for approximately 30% compression on the o-ring. A two-way valve controls the direction of the dialysate flow through the manifold.

매니폴드는 인스트루먼트 내의 센서의 사용을 통해서 격막을 가로질러 유체 압력을 모니터링하게 하는 구조물을 함유한다. 유체는 후면 커버 측상의 격막 아래에 있는 입구 및 출구 구멍을 통해서 중간-바디의 전면 커버 측 상의 채널로부터 흐르도록 허용된다. 압력 감지 구조물의 내부를 통한 단면 경로는 적어도 0.190"에 동등하다. 내부 경로는 격막과의 충분한 유체 접촉을 제공하면서 공기 포집을 최소화하도록 설계된다. 탄성 격막은 중간-바디 표면상의 그루브내로 맞춰지는 주변 둘레에 o-링 특징부를 지닌다. o-링은 중간-바디와 후면 커버 사이에 가압되어 유밀한 밀봉부를 형성시킨다. o-링 상에 30% 압박을 위한 디자인이 제공된다.The manifold contains a structure that allows fluid pressure to be monitored across the diaphragm through the use of sensors within the instrument. Fluid is allowed to flow from the channels on the mid-body front cover side through the inlet and outlet openings below the diaphragm on the back cover side. The cross-sectional path through the interior of the pressure sensing structure is equivalent to at least 0.190 ". The internal passageway is designed to minimize air entrapment while providing sufficient fluid contact with the diaphragm. The o-ring is pressurized between the mid-body and the back cover to form an oil tight seal. A design for 30% compression on the o-ring is provided.

밸브 및 격막은 다양한 상이한 재료로부터 상이한 공정에 의해서 제조될 수 있다. 일 구체예에서, 탄성 부품은 실리콘으로부터 제조된다. 또 다른 구체예에서, 탄성 부품은 다양한 열가소성 엘라스토머로부터 제조된다. 투 샷 성형(Two shot molding)이 이용되어 밸브 및 격막을 후면 커버에 부착시킬 수 있다. 밸브 및 격막의 투 샷 성형은 이들 부품을 매니폴드내로 개별적으로 조립하는 필요를 제거하고, 그에 따라서, 노동 비용을 절감시키고 매니폴드 조립체의 품질을 개선시킬 것이다.Valves and diaphragms may be manufactured from a variety of different materials by different processes. In one embodiment, the elastic component is fabricated from silicon. In yet another embodiment, the elastic part is made from various thermoplastic elastomers. Two shot molding can be used to attach the valve and diaphragm to the back cover. Two-shot shaping of the valve and diaphragm will eliminate the need to individually assemble these components into the manifold, thereby reducing labor costs and improving the quality of the manifold assembly.

매니폴드 디자인에서의 펌핑 부품은 PVC 헤더 튜브(PVC header tubing)으로서 정의되었다. 인스트루먼트의 회전식 연동 펌핑 시스템과 조합된 이들 헤더는 혈액, 투석물 및 주입액의 흐름을 제공한다. 투석물, 주입액 및 항응고제를 위한 순환로 튜브 재료는 바람직하게는 뒤틀림 내성 재료, 예컨대, Natvar 및 모든 TEKNIplex 회사들에 의해서 압출된 (80A durometer) Colorite, Unichem PTN 780으로 일컬어지는 튜브이다. 투석물 라인을 위한 튜브 치수는 0.268" x 0.189" 내지 0.268" x 0.175" 범위이다.The pumping component in the manifold design is defined as PVC header tubing. These headers, in combination with the instrument's rotary linked pumping system, provide a flow of blood, dialysate, and infusion fluid. Circulating tube materials for dialysis, infusion and anticoagulant are preferably tubes referred to as torture resistant materials such as Colorite, Unichem PTN 780 (80A durometer) extruded by Natvar and all TEKNIplex companies. The tube dimensions for the dialysis water line range from 0.268 "x 0.189" to 0.268 "x 0.175".

매니폴드 세그먼트들을 탄성 멤브레인을 통해서 하나 이상의 센서와 열적, 광학적 또는 압력 소통 관계가 되게 하기 위해서, 감지 장치에 대한 유체 흐름의 충분히 근접한 노출을 생성시키는 것이 중요하다. 그렇게 하는 한 가지 방법이 도 34에 도시되어 있다. 매니폴드 세그먼트(3400)는 유체 경로(3410)내의 돌출부, 부재, 또는 다른 구조물(3408)의 블록킹 및 전용(redirecting) 위치에 기인하여 상향으로 이동하도록 유발되는 유체 흐름(3410)을 수용한다. 유체는 상향으로 이동하고 멤브레인(3405)와 구조물(3408) 사이에 집중되어 개선된 감지를 가능하게 한다. 그러나, 그러한 구체예는 혈액 응고를 생성시켜서, 벤드(bend: 3401, 3415) 또는 부압으로 인한 구조물(3408)의 상부(3407)에 대한 멤브레인(3405)의 베이스(3406)의 유착에 의해서 야기되는 폐색을 형성시킬 잠재성이 있다. In order to make the manifold segments thermal, optical or pressure communication with the one or more sensors through the elastic membrane, it is important to create sufficiently close exposure of the fluid flow to the sensing device. One way to do so is shown in FIG. Manifold segment 3400 receives fluid flow 3410 that is caused to move upward due to the blocking and redirecting position of protrusions, members, or other structures 3408 in fluid path 3410. The fluid moves upward and is concentrated between the membrane 3405 and the structure 3408 to enable improved sensing. Such an embodiment, however, can be used to create blood clotting, resulting in bend 3401, 3415, or due to adhesion of the base 3406 of the membrane 3405 to the upper portion 3407 of the structure 3408 due to negative pressure. There is a potential for occlusion.

이제, 도 35a 및 도 35b를 동시에 참조하여 보면, 헬액 응고 또는 폐색의 잠재성을 최소화시키기 위해서, 감지 세그먼트로도 일컬어지는, 탄성 멘브레인(3505)을 통한 하나 이상의 센서와 열적, 광학적 또는 압력 소통 관계에 있는 매니폴드 세그먼트(3500)의 구조가, 응고 또는 폐색의 가능성을 증가시킬 수 있는 예리한 방향전환, 벤드, 또는 U-자형 경로를 생성시키는 것을 피하면서도, 흐름 유체와 세그먼트 상에 또는 그에 인접하여 자리한 센서 사이에 충분한 접촉을 여전히 제공하는 방식으로 설계되는 것이 바람직하다. 도 35a와 도 35b를 참조하면, 내부 유체 경로(3515)는 상부 표면과 하부 표면에 의해서 결정되는데, 상기 상부 표면은 경로(3515)를 통해서 발생하는 열적, 광학적 또는 압력 소통관계로 센서가 위치될 수 있는 멤브레인(3505)을 포함하고, 상기 하부 표면은 a) 경로(3515)의 높이를 제 1 높이로부터 제 2 높이로 벽(3525)의 길이를 따라서 감소시키는 제 1 상향 경사 벽(3525), b) 제 2 높이에서 동일한 경로 높이(3515)를 유지하는 평탄 세그먼트(3526), 및 c) 벽(3527)의 길이를 가로지른 경로(3515) 높이를 제 2 높이로부터 제 1 높이로 다시 증가시키는 하향 경사 벽(3527)에 의해서 정해진다. 벽(3525, 3527)의 각을 이룬 상향경사/하향경사는 유체 경로(3515)를 좁게 한다. 그러나, 동시에, 각을 이룬 벽(3525, 3527)과 평탄 세그먼트(3526)에 의해서 정해진 세그먼트의 폭은 이러한 감지 세그먼트 전후에 매니폴드 부분에 비해서 넓어진다. 감지 세그먼트 전후의 매니폴드 세그먼트에 비한 감지 세그먼트의 높이 감소 및 폭 증가는 유체의 실질적인 일정한 속도를 제공하여, 그에 의해서, 혈액을 용혈시킬 수 있는 속도변화를 피하고, 사공간을 제거하며, 낮은 레이놀즈 수를 유지시키면서, 여전히 센서가 측정을 수행하는 가요성 멤브레인(3505)을 위한 필요 접촉 면적을 제공한다. 일 구체예에서, 하나 이상의 포스트(3535)가 유체 경로(3515)내로, 평탄 표면(3526) 위에, 그리고 멤브레인(3505) 아래에 통합되어 부압으로 인한 멤브레인(3505)의 완전한 붕괴를 방지한다.Now, referring also to FIGS. 35A and 35B, in order to minimize the potential of the helicase solidification or occlusion, one or more sensors, via the elastic membrane 3505, also referred to as sensing segments, and a thermal, While the structure of the associated manifold segment 3500 avoids creating a sharp redirection, bend, or U-shaped path that may increase the likelihood of solidification or occlusion, It is desirable to be designed in such a way that it still provides sufficient contact between the sensors located thereon. 35A and 35B, the inner fluid path 3515 is determined by the upper surface and the lower surface, which is in thermal, optical, or pressure communication relationship that occurs through path 3515, A lower surface comprising a) a first upward inclined wall 3525 which reduces the height of the path 3515 from a first height to a second height along the length of the wall 3525, b) a flat segment 3526 that maintains the same path height 3515 at the second height, and c) a height 3515 of the path 3515 that crosses the length of the wall 3527 from the second height to the first height Is determined by the downward inclined wall 3527. The angled upward tilting / downward tilting of the walls 3525, 3527 narrows the fluid path 3515. However, at the same time, the width of the segment defined by the angled walls 3525, 3527 and the flat segment 3526 is wider than that of the manifold portion before and after this sensing segment. The height reduction and width increase of the sensing segment relative to the manifold segments before and after the sensing segment provides a substantially constant rate of fluid thereby avoiding velocity variations that can hemolyze the blood, eliminate dead space, While still providing the necessary contact area for the flexible membrane 3505 in which the sensor performs the measurements. In one embodiment, one or more posts 3535 are integrated into the fluid path 3515, on the flat surface 3526, and under the membrane 3505 to prevent complete collapse of the membrane 3505 due to negative pressure.

상기 논의로부터 인지될 수 있는 바와 같이, 매니폴드의 혈액 및 투석 순환로는 함께 용접되는 복수의 플라스틱 부품이 아니라 단일 부분의 성형된 플라스틱에 의해서 정해질 수 있다. 그러나, 혈액 및 투석 순환로가 재료의 단일 개별 부분에 의해서 정해지는 경우에, 특정의 문제가 발생한다. 특히, 도 33에서의 포트(3317b, 3317a, 3319b, 3319a, 3325a, 3325b, 3326a, 및 3326b)는, 각각의 포트를 규정하는 실린더형 돌출부가 매니폴드 표면으로부터 직접적으로 수직으로 연장되거나, 달리 설명하면, 실린더형 돌출부가 부착되는 매니폴드의 부분의 측으로부터 실질적으로 0(제로)도(degree)로 각을 이루고 있다면, 비용효과적이고 용이하게 성형하기에 문제가 있다. 포트가 완전히 수직인 형태로 제작된다면, 성형 기계로부터의 핀이 용이하게 제거될 수 없다. 도 33 및 도 36을 동시에 참조하면, 포트 구조(3655)를 규정하는 실린더형 돌출부를, 표면(3675)에 의해서 정해지는 바와 같이, 그러한 돌출부(3655)가 부착되는 매니폴드(3645) 측에 대해서 각을 이루게 함으로써 포트(3317b, 3317a, 3319b, 3319a, 3325a, 3325b, 3326a, 및 3326b)를 제조하는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 일 구체예에서, 내부 매니폴드 포트는 매니폴드 표면에 대해서 일정한 각을 이룰 것이다. 이러한 각은 두 각을 이룬 포트 사이에 삽입되는 어떠한 펌프 튜브 세그먼트에 대한 스트레스를 추가로 감소시킨다. 이는 추가로 펌프 튜브 세그먼트를 약간 굴곡된 벤트(bent), 또는 달리, 비선형 모양으로 위치시켜서 펌프 헤더 접촉 표면에 더 우수하게 순응되게 한다. 일 구체예에서, 각을 이룬 포트의 중심에 수직인 선과 매니폴드 측에 수직인 선에 의해서 정해지는 각도는 20도 미만, 바람직하게는, 10도 미만이다. 일 구체예에서, 각도는 대략 10도이다. 일 구체예에서, 내부 매니폴드 포트(3317b, 3317a, 3319b, 3319a, 3325a, 3325b, 3326a, 및 3326b)는 상기 언급된 각도로 제작되어면서, 나머지 포트는 대체로 0(제로)에 동일한 각도이다. 또 다른 구체예에서, 도 37에 도시된 바와 같이, 실린더형으로 기재되고 있는 돌출부(3655)는 내부 영역 또는 공간(3753)을 지니며, 그러한 영역 또는 공간에서 베이스(3754)는 실질적으로 평탄하고 굴곡되지 않지만, 공간(3753)을 한정하는 내부 구조의 나머지는 굴곡되어(3756) 유지된다. 또 다른 구체예에서, 모든 포트 또는 유체 경로는 내부 영역 또는 공간(3753)을 지니며, 그러한 영역 또는 공간에서 베이스(3754)는 실질적으로 평탄하고 굴곡되지 않는다.As can be appreciated from the above discussion, the blood and dialysis circuit of the manifold can be defined by a single piece of molded plastic rather than a plurality of plastic parts being welded together. However, certain problems arise when the blood and the dialysis circuit are defined by a single individual part of the material. In particular, the ports 3317b, 3317a, 3319b, 3319a, 3325a, 3325b, 3326a, and 3326b in Figure 33 may be configured such that a cylindrical projection defining each port extends directly vertically from the manifold surface, If the angle is substantially 0 degree from the side of the portion of the manifold to which the cylindrical projection is attached, there is a problem in cost-effective and easy molding. If the port is made in a fully vertical configuration, the pins from the molding machine can not be easily removed. 33 and 36, a cylindrical protrusion defining the port structure 3655 may be formed on the manifold 3645 side to which such protrusion 3655 is attached, as determined by surface 3675 It may be desirable to fabricate the ports 3317b, 3317a, 3319b, 3319a, 3325a, 3325b, 3326a, and 3326b by forming the angles. Thus, in one embodiment, the internal manifold port will be at a constant angle to the manifold surface. This angle further reduces the stress on any pump tube segment that is inserted between the two angled ports. This further places the pump tube segment in a somewhat curved vent, or otherwise non-linear shape, to better conform to the pump header contact surface. In one embodiment, the angle defined by the line perpendicular to the center of the angled port and the line perpendicular to the manifold side is less than 20 degrees, preferably less than 10 degrees. In one embodiment, the angle is approximately 10 degrees. In one embodiment, the internal manifold ports 3317b, 3317a, 3319b, 3319a, 3325a, 3325b, 3326a, and 3326b are fabricated at the aforementioned angles, while the remaining ports are approximately the same angle to zero. In another embodiment, as shown in Fig. 37, the projecting portion 3655, which is described as cylindrical, has an inner region or space 3753 in which the base 3754 is substantially planar Although not bent, the remainder of the internal structure that defines space 3753 is flexed (3756). In yet another embodiment, all ports or fluid paths have an interior region or space 3753 in which the base 3754 is substantially planar and unbent.

매니폴드의 또 다른 구체예가 도 38 내지 도 40에 도시되어 있으며, 그러한 매니폴드에서 혈액 및 투석물 유로는 단일의 콤팩트 플라스틱 유닛으로 성형되어 있다. 일 구체예에서, 매니폴드(3800)는 빌트인(built-in) 성형된 혈액 및 폐기물 유로를 지니는 콤팩트 플라스틱 유닛을 조립하기에 용이하다. 임의로, 센서, 펌프 및 혈액필터 카트리지가 또한 유닛에서 오목 몰딩내로의 삽입에 의해서 콤팩트 플라스틱 유닛과 일체화될 수 있다. 일 구체예에서, 본 발명의 투석 시스템은 처리당 8시간 이상, 그리고 72 시간까지 연속적으로 작동될 수 있다. 유체는 정해진 입구 및 배출 포트를 통해서, 예컨대, 외부 펌프로 그리고 그로부터, 폐기물 UF 저장소로, 또는 환자 반송 라인으로 매니폴드를 유출입함을 인지해야 한다.Another embodiment of the manifold is shown in Figures 38-40, in which the blood and dialysate channels are molded into a single compact plastic unit. In one embodiment, the manifold 3800 is easy to assemble a compact plastic unit having a built-in molded blood and waste flow path. Optionally, the sensor, pump and blood filter cartridge may also be integrated with the compact plastic unit by insertion into the recessed mold in the unit. In one embodiment, the dialysis system of the present invention can be operated continuously for more than 8 hours per treatment, and up to 72 hours. It should be appreciated that the fluid flows through the defined inlet and outlet ports, e.g., into and out of the external pump, into the waste UF reservoir, or into the patient return line.

도 39는 본 발명의 일 구체예에서의 매니폴드(3900)의 모듈 어셈블리를 도시하고 있다. 펌핑 섹션(3930)은 각각 혈액 및 폐기물 펌프(3903, 3913)를 포함한다. 모듈(3940)은 혈액 및 한외여과 폐기물을 위한 성형된 유로(3942) 및 혈액여과 카트리지(3908)를 포함한 혈액여과 모듈(3950)을 포함한다. 그러한 모듈 설계는 단일의 콤팩트 구조로의 다양한 모듈들의 신속하고 용이한 조립을 가능하게 한다.Figure 39 shows the module assembly of the manifold 3900 in one embodiment of the present invention. Pumping section 3930 includes blood and waste pumps 3903 and 3913, respectively. Module 3940 includes a blood filtration module 3950 that includes a formed flow path 3942 and a blood filtration cartridge 3908 for blood and ultrafiltration wastes. Such modular design allows for quick and easy assembly of various modules into a single compact structure.

도 40은 도 39의 중간-바디 모듈(3940)의 확대도를 도시하고 있다. 일 구체예에서, 중간-바디 모듈(4040)은 혈액 및 폐기물을 운반하기 위한 빌트인 성형된 유로(4041)를 포함한다. 연결 포트(4042)가 또한 (루어 접속기 및 튜브를 통해서) 중간-바디 모듈(4040)의 한 단부에서 펌프에 그리고 중간-바디 모듈(4040)의 다른 단부에서 혈액여과 카트리지에 연결하기 위해서 중간-바디 모듈내로 성형된다. FIG. 40 shows an enlarged view of the middle-body module 3940 of FIG. In one embodiment, the intermediate-body module 4040 includes a built-in formed flow path 4041 for conveying blood and waste. Body module 4040 is also connected to the pump at one end of the mid-body module 4040 and to the hemofiltration cartridge at the other end of the mid- Molded into a module.

도 38을 다시 참조하면, 혈액은 매니폴드 튜브 세그먼트와 압력 소통관계에 있는 혈액 정량 펌프(3803)를 사용하여 혈액 입구 포트(3801) 및 성형된 유로(3802)를 통해서 매니폴드(3800)내로 유도된다. 혈액 정량 펌프(3803)는 성형된 유로(3804)를 통해서 혈액을 혈액여과 카트리지(3808)내로 펌핑한다. 입구 압력 센서 영역(3806, 3807)이 또한 성형된 유로(3802, 3804)로 매니폴드(3800)내로 일체화된다.38, the blood is guided into the manifold 3800 through the blood inlet port 3801 and the formed flow path 3802 using a blood metering pump 3803 in pressure communication with the manifold tube segment. do. The blood metering pump 3803 pumps blood through the formed flow path 3804 into the blood filtration cartridge 3808. The inlet pressure sensor areas 3806 and 3807 are also integrated into the manifold 3800 with formed flow paths 3802 and 3804.

도 38을 다시 참조하면, 투과물 부위(3809)로부터의 폐기물이 성형된 유로(3814)를 통한 폐기물 정량 펌프(3813)에 의해서 배출되며, 그러한 유로는, 일 구체예로, 유로(3814)에 인라인으로 자리한 통합된 압력 센서 영역(3815)을 지닌다. 폐기물은 성형된 유로(3816)를 통해서 펌핑되며, 그러한 유로는, 일 구체예에서, 폐기물 배출 포트(3819)를 통해서 매니폴드(3800)를 빠져나오면서 그러한 유로(3816)와 인라인으로 있는 통합된 혈액 누출 탐지기 영역(3817) 및 폐기물 유량계(3818)를 지닌다.38, waste from the permeate portion 3809 is discharged by the waste metering pump 3813 through the formed flow path 3814, which in one embodiment is connected to the flow path 3814 And has an integrated pressure sensor area 3815 located in-line. Waste is pumped through the formed flow path 3816 which in one embodiment exits the manifold 3800 through the waste discharge port 3819 and forms an integrated blood A leak detector area 3817 and a waste flow meter 3818.

일 구체예에서, 혈액여과 카트리지(3808)는 일회용이고, 매니폴드(3800)내의 상응하는 성형된 오목부내로 분리 가능하게 일체화되어서 한외여과 순환로를 완성시킬 수 있다. 매니폴드(3800)는 또한 인터페이스(interface)를 잉여 핀치 밸브에 제공하여 공기가 환자의 혈관계에 진입하는 것을 방지한다. 핀치 밸브는 전력이 인가되지 않는 때에는 폐쇄(폐색)된 위치에 있도록 설계된다. In one embodiment, the blood filtration cartridge 3808 is disposable and can be detachably integrated into a corresponding molded recess in the manifold 3800 to complete the ultrafiltration cycle. Manifold 3800 also provides an interface to the surplus pinch valve to prevent air from entering the vasculature of the patient. The pinch valve is designed to be in the closed (closed) position when no power is applied.

성형된 유로(3802, 3804, 3810, 3814 및 3816)는 매니폴드(3800)의 혈액 및 한외여과액 흐름 순환로를 규정한다. 일 구체예에서, 이들 유로는 일회용 튜브 및 복수의 인터페이싱(interfacing) 부품, 예컨대, 3일 이상 동안 혈액 및 한외여과물의 접촉에 적합한 조인트를 포함한다. 그러한 조인트는 바람직하게는 적어도 5 lbs. 강도 및 600mmHg에 대한 밀봉부(즉, 혈액여과 최대 경막 압력보다 큼)를 지니도록 설계된다. 일 구체예에서, 유로(3802, 3804 및 3810)에 상응하는 혈액 세트 튜브는 50㎖/분의 혈류를 공급하기에 적합한 길이 및 내경을 지닌다. 일 구체예에서, 혈액여과기를 포함한 혈액 세트 튜브의 초기 용적은 40ml 미만이다. 혈액 세트 튜브는 혈액 정량 펌프(3803)와 인터페이스되어 있다. 혈액 펌프(3803) 튜브는, 일 구체예에서, Tygon 브랜드의 포뮬레이션(formulation) S-50-HL, 크기 1/8" ID x 3/16" OD x 1/32" 벽으로 이루어진다. The shaped channels 3802, 3804, 3810, 3814 and 3816 define the blood and ultrafiltrate flow circulation path of the manifold 3800. In one embodiment, these channels include a disposable tube and a plurality of interfacing components, such as a joint suitable for contacting blood and ultrafiltrate for more than three days. Such joints are preferably at least 5 lbs. Strength and a seal to 600 mm Hg (i.e., greater than blood filtration maximum dermal pressure). In one embodiment, the blood set tubes corresponding to the flow paths 3802, 3804 and 3810 have a length and an inner diameter suitable for supplying a blood flow of 50 ml / min. In one embodiment, the initial volume of the blood set tube, including the blood filter, is less than 40 ml. The blood set tube is interfaced with the blood metering pump 3803. The blood pump 3803 tube consists, in one embodiment, of the Tygon brand formulation S-50-HL, size 1/8 "ID x 3/16" OD x 1/32 "wall.

유사하게, 일 구체예에서, 유로(3814 및 3816)에 상응하는 한외여과액 세트 튜브는 500 ml/Hr(8.33 ㎖/분)의 한외여과물 흐름을 공급할 수 있다. 한외여과액 세트 튜브는 또한 폐기물 정량 펌프(3813)와 인터페이스되어 있다. 폐기물 정량 펌프(3813) 튜브는, 일 구체예에서, Tygon 브랜드의 포뮬레이션 S-50-HL, 크기 3/32" ID x 5/32" OD x 1/32" 벽으로 이루어진다.Similarly, in one embodiment, an ultrafiltrate set tube corresponding to the flow paths 3814 and 3816 can provide an ultrafiltrate flow of 500 ml / Hr (8.33 ml / min). The ultrafiltrate set tube is also interfaced with a waste dosing pump 3813. The waste metering pump 3813 tube is, in one embodiment, a Tygon brand formulation S-50-HL, size 3/32 "ID x 5/32" OD x 1/32 "wall.

본 발명의 매니폴드는 혈액, 투석물, 폐기물 유체, 및 보충 유체를 위한 성형된 유로를 포함하기 때문에, 전체 유로가 휴대용의 복합 매니폴드로서 용이하게 제작될 수 있다. 매니폴드는 또한 취급이 용이한데, 그 이유는 매니폴드 외부의 모든 가요성 튜브가 매니폴드의 한 측상에 부착되어 있기 때문이다. 빌트인 성형된 유로를 지니는 매니폴드의 사용은 고장 안전성 처리(fail-safe treatment)를 향상시키는데, 그 이유는 단선(disconnection), 미스어셈블리(misassembly) 및 누출의 변화가 무수한 가요성 튜브를 사용하는 종래 기술의 시스템에 비해서 최소화되기 때문이다. 본 발명의 매니폴드의 사용은 또한 사용의 용이성을 향상시켜서 휴대성을 향상시킨다.Since the manifold of the present invention includes a blood flow, a dialysis fluid, a waste fluid, and a formed flow path for a makeup fluid, the entire flow path can be easily manufactured as a portable complex manifold. The manifold is also easy to handle because all the flexible tubes outside the manifold are attached on one side of the manifold. The use of manifolds with built-in formed flow paths improves fail-safe treatment because changes in disconnection, misassembly, and leakage can be avoided with conventional Because it is minimized compared to the technology system. The use of the manifold of the present invention also improves ease of use and improves portability.

일 구체예에서, 투석 매니폴드는 독립형 콤팩트 유닛이어서, 이들이 환자로부터의 혈액을 처리하기 위해서 개별적으로 그리고 별도로 사용될 수 있게 한다. 또 다른 구체예에서, 두 매니폴드가 서로 연결되어 이중 스테이지 혈액 처리 시스템으로서 기능할 수 있다. 한 가지 예로, 혈액이 환자의 동맥 부위로부터 유도되어서 투석기를 통해서 통과하며, 그러한 투석기에서 다량의 폐기물 유체가 대류된다. 매니폴드는, 혈액이 재주입되기 전에, 동일한 양의 유체를 다시 혈액으로 반송시키기 위해서 사용된다. 매니폴드는 폐기물 유체를 칭량하고 폐기물 백 내로 폐기시킨다.In one embodiment, the dialysis manifold is a stand-alone compact unit, allowing them to be used separately and separately to treat blood from the patient. In another embodiment, the two manifolds may be connected to one another and function as a dual stage blood treatment system. In one example, blood is drawn from the patient's arterial site and passes through the dialyzer, where a large amount of waste fluid is convected. The manifold is used to return the same amount of fluid back to the blood before the blood is reinjected. The manifold weighs the waste fluid and discards it into the waste bag.

당업자에게는 알려진 바와 같이, 혈액여과기, 또는 투석기, 카트리지(3808)는 벽이 반투막으로서 작용하는 복수의 중공 섬유 튜브를 추가로 포함하는 중공 튜브를 포함한다. 복수의 반투성 중공 섬유 튜브는 혈액여과 카트리지(3808)를 중공 섬유 튜브내의 혈액 흐름 부위(3805)와 중공 섬유 튜브 밖의 여과물 또는 투과물 부위(3809)로 분할한다. 혈액이 혈액 부위(3805)를 통해서 통과함에 따라서, 혈장수(plasma water)가 중공 섬유 튜브의 반투막을 가로질러 통과한다. 혈액여과 카트리지(3808)는 작은 혈액 여과기이다. 보다 농축된 혈액이 성형된 유로(3810)를 통해서 카트리지(3808)로부터 흘러나오고, 혈액 배출 포트(3811)를 통해서 매니폴드(3800) 밖으로 흘러나온다. 공기 검출기 영역(3812)이 또한 혈액 반송 유로(3810)내로 일체화된다.As is known to those skilled in the art, a hemofilter, or dialyzer, cartridge 3808 includes a hollow tube that additionally includes a plurality of hollow fiber tubes whose walls act as a semipermeable membrane. The plurality of semipermeable hollow fiber tubes divide the blood filtration cartridge 3808 into a blood flow portion 3805 in the hollow fiber tube and a filtrate or permeate portion 3809 outside the hollow fiber tube. As the blood passes through the blood site 3805, plasma water passes across the semipermeable membrane of the hollow fiber tube. The blood filtration cartridge 3808 is a small blood filter. More concentrated blood flows out of the cartridge 3808 through the formed flow path 3810 and flows out of the manifold 3800 through the blood discharge port 3811. [ The air detector area 3812 is also integrated into the blood conveyance passage 3810.

이하 설명은 본 발명의 일 구체예에 따른 혈액 여과기, 또는 투석기, 3808의 예시적인 물리적 상세사항이다:The following description is an exemplary physical detail of a hemofilter, or dialyzer, 3808, according to one embodiment of the present invention:

Figure pct00002
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투석 처리 동안에, 환자 또는 건강관리 제공자는 투석 기계에 상기 설명된 매니폴드 중 하나를 설치한다. 도 41을 참조하면, 투석 기계(4101)는 일회용 부품을 설치하도록 넓게 개방될 수 있는 전면 도어(4103)를 지닌다. 설치를 위해서, 매니폴드(4104)는, 상기 앞서 논의된 바와 같이, 투석 유닛(4101)에서의 목적으로 제공된 공간에 단순히 삽입되는 것을 필요로 한다. 투석기(4102)를 설치하는 것은 또한 지정된 리세스(reces)에서의 단순 삽입을 포함한다. 전면 도어(4103)에는, 펌프 튜브가 롤러와 펌프 슈즈 사이를 요리조리 빠져나가는 것이 요구되지 않음에 따라서, 아주 용이하게 일회용 부품을 적재하게 하는 펌프 슈즈(4105)가 구비된다. 추가로, 이러한 배열은 비-일회용 부품, 예컨대, 압력 판독기, 센서 및 그 밖의 부품에 대한 적절한 정렬을 보장하는 방식으로 투석시(4102)와 매니폴드(4104)를 설치하는 것을 가능하게 한다. 이러한 패키징된 단순한 방법은 용이한 일회용품의 적재 및 시스템의 세정을 가능하게 한다. 이는 또한 흐름 순환로가 적절히 구성되고 사용 준비되는 것을 확실히 한다.During the dialysis process, the patient or health care provider installs one of the manifolds described above on the dialysis machine. 41, the dialysis machine 4101 has a front door 4103 which can be widely opened to install a disposable part. For installation, the manifold 4104 simply needs to be inserted into the purposefully provided space in the dialysis unit 4101, as discussed above. Installing the dialyzer 4102 also includes simple insertion at the designated receses. The front door 4103 is provided with a pump shoe 4105 which makes it very easy to load the disposable part as the pump tube is not required to escape between the roller and the pump shoe. In addition, this arrangement makes it possible to install dialysis 4102 and manifold 4104 in a manner that ensures proper alignment of non-disposable parts, e.g., pressure readers, sensors and other components. This packaged, simple method enables easy disposable article loading and cleaning of the system. This also ensures that the flow path is properly configured and ready for use.

도 42를 참조하면, 일 구체예에서, 매니폴드(4202)는 투석 시스템(4201)의 수직 전면 패널(4203)상에 장착된다. 매니폴드(4202)는 복수의 정렬 메카니즘에 의해서 이러한 패널(4203)상에 정확하게 위치된다. 제 1 정렬 매카니즘은 매니폴드(4202)내의 정렬 구멍과 맞물리는 패널(4203)내의 복수의 정렬 핀을 포함한다. 제 2 정렬 매카니즘은, 도어(4206)가 폐쇄되고 최종적인 정확한 위치가 얻어질 때까지, 특수 장착된 위치에 매니폴드(4203)를 유지시키는 하나 이상의 래치를 포함한다. 일 구체예에서, 매니폴드(4202)의 후면 커버는 상하에 두 개의 설계 탭(designed-in tab)을 지닌다. 이들 탭은 도어(4206) 폐쇄 및 후속된 매니폴드(4202)의 정확한 위치의 배치 전에 제 1 고정 위치에서 매니폴드(4202)를 걸쇠로 고정한다. 이들 탭은 수동적으로 풀리거나 손으로 매니폴드(4202)를 강제로 제거함을 요구하는 볼 멈춤쇠(ball detent)에 의해서 풀릴 수 있는 잠금 매카니즘을 가능하게 한다. 또 다른 구체예에서, 잠금 매카니즘은 후면 커버의 상부에서의 스프링 적재된 삽입 및 풀림 매카니즘을 포함할 수 있다. 이러한 매카니즘은 상부 래치와 하부 래치 사이에 연결 로드(connecting rod)를 지닌다. 상부에서 풀림 매카니즘이 작동하면, 하부 래치가 또한 풀린다. 42, in one embodiment, the manifold 4202 is mounted on the vertical front panel 4203 of the dialysis system 4201. The manifold 4202 is accurately positioned on this panel 4203 by a plurality of alignment mechanisms. The first alignment mechanism includes a plurality of alignment pins within panel 4203 that engage alignment holes in manifold 4202. The second alignment mechanism includes one or more latches that hold the manifold 4203 in a specially mounted position until the door 4206 is closed and a final correct position is obtained. In one embodiment, the back cover of the manifold 4202 has two designed-in tabs on the top and bottom. These tabs lock the manifold 4202 in the first locked position before the door 4206 is closed and the subsequent placement of the correct position of the manifold 4202. These tabs enable a locking mechanism that can be released by a ball detent that requires manual disengagement or forced removal of the manifold 4202 by hand. In yet another embodiment, the locking mechanism may include a spring loaded insertion and release mechanism at the top of the back cover. This mechanism has a connecting rod between the upper latch and the lower latch. When the release mechanism is activated at the top, the lower latch is also released.

제 3 정렬 메카니즘은 매니폴드(4202)의 일반적인 위치 및 형태를 유도하는 콘튜어 가이드(contoured guide: 4208)를 포함한다. 그러한 콘튜어 가이드(4208)는 바람직하게는 매니폴드(4202)의 물리적인 구조와 교합(mating)되거나, 매칭되거나, 달리, 이를 보완하도록 형성되어 있다. 일 구체예에서, 가이드(4208)는 일반적으로 직사각형이며, 상기 기재된 바와 같이, 매니폴드(4202)의 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 연결 세그먼트 측에 의해서 한정된 공간 내부에 피팅(fitting)되도록 구성되어 있다. 제 4 정렬 메카니즘은 하나 이상의 스프링 적재된 압력판(4205)을 지니는 도어(4206)를 포함하며, 그러한 압력판은 도어(4206)와 전면 패널(4203) 사이에 매니폴드(4202)를 고정시켜서, 밸브 작용과 압력 감지에 충분한 압력을 가한다. 도어(4206)는 또한 유체의 회전 연동 전달을 위해서 펌핑 부품에 충분한 압력을 가하는 4개의 압력 슈즈를 포함한다.The third alignment mechanism includes a contoured guide 4208 that leads to the general position and shape of the manifold 4202. Such a concha guide 4208 is preferably configured to mate, match, or otherwise complement the physical structure of the manifold 4202. In one embodiment, the guide 4208 is generally rectangular and is configured to fit within a space defined by the first segment, the second segment, and the connecting segment side of the manifold 4202, as described above have. The fourth alignment mechanism includes a door 4206 having one or more spring loaded pressure plates 4205 that secure the manifold 4202 between the door 4206 and the front panel 4203, And pressure sufficient for pressure sensing. The door 4206 also includes four pressure shoes that apply sufficient pressure to the pumping component for rotationally interlocking the fluid.

정렬 메카니즘 중 하나 이상이 단독으로 또는 조합되어 사용되어서 매니폴드에 필요한 정렬 및 가압 위치를 달성시킬 수 있음을 인지해야 한다. 추가로, 정렬 메카니즘은 투석 장치 인클로저(enclosure)내의 리세스 영역의 표면에 결합됨이 인지되어야 한다. 리세스 영역은 전면 패널(4203)을 포함하며, 이러한 전면 패널은 투석 장치 하우징에 비해서 리세싱되어 있고, 4 개의 벽(제 1 벽, 제 2 벽, 제 3 벽 및 제 4 벽)에 의해서 경계를 이루고 있으며, 그러한 벽은 전면 패널(4203)로부터 상향으로 연장되어 투석 장치 인클로저와 만나서 그에 고정적으로 결합된다. 리세스는 충분히 깊고 도어(4206)을 수용하도록 구성되어 있다.It should be appreciated that one or more of the alignment mechanisms may be used alone or in combination to achieve the alignment and pressure position required for the manifold. In addition, it should be appreciated that the alignment mechanism is coupled to the surface of the recessed area in the dialysis device enclosure. The recessed region includes a front panel 4203, which is recessed relative to the dial unit housing and is bounded by four walls (a first wall, a second wall, a third wall and a fourth wall) Which wall extends upwardly from the front panel 4203 and meets and is fixedly coupled to the dialysis device enclosure. The recess is sufficiently deep and configured to receive the door 4206.

감지 시스템Sensing system

상기 언급된 바와 같이, 투석 시스템, 특히, 상부 제어기 유닛은 매니폴드의 부분, 특히, 메니폴드 또는 매니폴드 구조에 내장된 멤브레인의 투명한 부분과 상호작용하여 특정 파라미터 또는 상태, 예컨대, 유량, 온도, 압력, 나트륨의 존재, 암모니아의 존재, pH 수준, 혈액 누출, 폐색 또는 공기 버블을 감지하는 감지 시스템을 포함한다. 예를 들어, 혈액 누출, 공기 버블, 및/또는 폐색을 대한 감지는 매니폴드의 소정의 영역에 그리고 그 둘레에 부착된 투석 기계에 광학 센서를 포함시킨으로써 달성된다. 매니폴드는 복수의 튜브 지지 그래킷을 포함할 수 있으며, 그러한 브래킷은, 매니폴드가 설치되고 도어가 닫힐 때에, 설비에 별도로 장착되는 광학 센서, 예컨대, Optek 센서내로 순환로 튜브를 정확하게 위치시키는 것을 용이하게 한다. 센서는 동맥 라인에서의 폐색의 검출, 투석기 하류의 혈액 라인에서의 혈액 누출의 검출 및 정맥 혈액 라인에서의 공기 검출을 위한 수단을 제공한다. 브래킷은 센서 한쪽 상의 튜브를 누르고 있으며, 튜브 포트가 센서의 다른 쪽을 누르고 있다. 이들 광학 센서는 U자형 장치이며, 매니폴드가 설치되는 때에, 이러한 장치 내로 튜브가 강제된다. 튜브 지지 브래킷은 튜브를 지지하여, 사용자 측에서의 추가 노력 없이, 세 개의 모든 이들 센서가 매니폴드를 적재하는 움직임과 동일한 움직임으로 적재된다. 다른 시스템 중에서도, 유량, 온도, 단선, 중심 정맥 압에 대한 감지 시스템이 이하 추가로 기재된다.As mentioned above, the dialysis system, and in particular the upper controller unit, interacts with the portion of the manifold, in particular with the transparent portion of the membrane incorporated in the manifold or manifold structure, to determine certain parameters or conditions such as flow rate, , The presence of sodium, the presence of ammonia, pH levels, blood leaks, occlusion or air bubbles. For example, detection of blood leaks, air bubbles, and / or occlusions is achieved by including an optical sensor in a dialysis machine attached to and around a predetermined area of the manifold. The manifold may include a plurality of tube support gratings that facilitate the precise positioning of the circulation tube into an optical sensor, such as an Optek sensor, which is separately mounted in the installation when the manifold is installed and the door is closed . The sensor provides a means for detection of occlusion in the arterial line, detection of blood leakage in the blood line downstream of the dialyzer, and means for detecting air in the venous blood line. The bracket holds the tube on one side of the sensor, and the tube port holds the other side of the sensor. These optical sensors are U-shaped devices, and when the manifold is installed, the tube is forced into such a device. The tube support brackets support the tube so that all three of these sensors are loaded in the same motion as the manifold load without additional effort on the user side. Among other systems, a detection system for flow rate, temperature, disconnection, and central venous pressure is further described below.

유량flux

일 구체예에서, 투석 시스템은 물리적인 접촉 없이 모니터링되는 유체에서 직접 음향 신호를 생성시켜서 음파 전이시간을 기반으로 하는 개선된 정확성으로 흐름 측정을 제공하는 능력을 지니는 비-침습 또는 비-접촉 유형의 음파 유량계를 포함한다. 추가로, 본 유량계가 상기 기재된 매니폴드 중 하나와 함께 사용되어 매니폴드 내의 흐름을 비-침습적으로 측정할 수 있음이 고려된다.In one embodiment, the dialysis system is a non-invasive or non-contact type having the ability to generate acoustic signals directly from the fluid being monitored without physical contact and to provide flow measurements with improved accuracy based on sonar transit time And an acoustic wave flowmeter. It is further contemplated that the present flow meter may be used in conjunction with one of the manifolds described above to non-invasively measure the flow in the manifold.

도 43은 예시적인 광-음향 유량계(4300)를 도시하는 회로도이다. 유량이 측정되어야 하는 유체(4304)는 화살표(4306)로 표시된 방향으로 유체-지지 경로(4305), 예컨대, 파이프, 튜브, 또는 메니폴드 세그먼트에 의해서 운반된다. 광-음향 펄스 유량계(4300)는 광 방출 시스템(4310)을 포함한다. 일 구체예에서, 그러한 시스템(4310)은 LED 또는 솔리드 스테이트 레이저(4307)를 추가로 포함하고, 이는 신호 공급원(4308)에 의해서 사인 방식(sinusoidal manner)으로 여기된다. 또 다른 구체예에서, Q-스위치 루비 레이저(Q-switched ruby laser)가 시스템(4310) 대신 사용될 수 있다. 당업자는 본 기술분야에 공지된 어떠한 다른 적합한 광 생성 시스템이 이러한 목적을 위해서 사용될 수 있다는 것을 인지할 것이다.43 is a circuit diagram showing an exemplary photo-acoustic flow meter 4300. Fig. Fluid 4304 through which the flow rate is to be measured is conveyed by fluid-support path 4305, e.g., a pipe, tube, or manifold segment, in the direction indicated by arrow 4306. The optical-acoustical pulse flow meter 4300 includes a light emission system 4310. In one embodiment, such system 4310 further includes an LED or solid state laser 4307, which is excited in a sinusoidal manner by signal source 4308. [ In another embodiment, a Q-switched ruby laser may be used in place of the system 4310. Those skilled in the art will recognize that any other suitable light generating system known in the art may be used for this purpose.

광 발생 시스템(4310)은 빔(4309)을 경로(4305)의 벽(즉, 매니폴드 세그먼트)에 형성된 광학적 구멍, 또는 광학적으로 투명한 섹션을 통해서 유체(4304)에 투사한다. 일 구체예에서, 투사된 광학 빔(4309)은 유체-지지 경로(4305)의 축(4312)의 방향에 수직인 방향으로 유체(4304)를 통해서 횡단한다. 튜브(4305)의 광학적으로 투명한 섹션은 광학 공급원(4310)의 특정 파장에 투명해야 한다. 광학 공급원(4310)의 파장은 광이 시스템에 의해 유량을 측정하고자 하는 유체(4304)에 의해서 용이하게 흡수되도록 선택되어야 한다. 추가로, 본 시스템(4300)이 매니폴드와 함께 사용되는 때에, 광 생성 시스템(4310)이 바람직하게는 투석 기계에 함유되며, 그러한 투석 기계내로 일회용 매니폴드가 적재되고 매니폴드와 정렬되어 생성된 광학적 빔(4309)이 매니폴드의 투명한 섹션을 통해서 통과되게 함이 인지되어야 한다.Light generating system 4310 projects beam 4309 onto fluid 4304 through an optical aperture, or optically transparent section, formed in the wall of path 4305 (i.e., the manifold segment). In one embodiment, the projected optical beam 4309 traverses through fluid 4304 in a direction perpendicular to the direction of axis 4312 of fluid-support path 4305. The optically transparent section of the tube 4305 should be transparent to a specific wavelength of the optical source 4310. The wavelength of the optical source 4310 should be chosen such that the light is easily absorbed by the system by the fluid 4304 to be measured by the flow rate. In addition, when the system 4300 is used with a manifold, the light generating system 4310 is preferably contained in a dialysis machine, the disposable manifold is loaded into such a dialysis machine and aligned with the manifold It should be appreciated that the optical beam 4309 is allowed to pass through the transparent section of the manifold.

광학 빔(4309)이 유체(4304)내로 통과함에 따라서, 광학 빔과 연관된 열 에너지가 유체내로 흡수된다. 열의 흡수는 빔(4309)의 방향을 따라 발생하고, 유체(4304)에서의 열적 변동을 야기시킨다. 이들 열적 변동은 편재된 유체 가열로 나타나며 유체내의 열적 팽창을 야기시킨다. 이러한 열적 팽창의 결과로서, 음향 신호(4311)가 생성된다. 유체(4304)에서의 압력 변화와 관련되는 이러한 신호의 본질은 광학 신호 생성 요소(4307)에 전력을 가하는데 사용된 신호 공급원(4308)에서 생성된 파형을 모사한다. 이러한 압력 변화는 경로(4305)내의 광학 빔(4309)의 위치와 관련하여 상하류 모두에 전파된다.As the optical beam 4309 passes into the fluid 4304, the thermal energy associated with the optical beam is absorbed into the fluid. Absorption of heat occurs along the direction of the beam 4309 and causes thermal variations in the fluid 4304. These thermal variations appear as ubiquitous fluid heating and cause thermal expansion within the fluid. As a result of this thermal expansion, a sound signal 4311 is generated. The nature of this signal, which is related to the pressure change in the fluid 4304, simulates the waveform generated at the signal source 4308 used to power the optical signal generating element 4307. This pressure change is propagated both upstream and downstream in relation to the position of the optical beam 4309 in path 4305.

당업자에게는 공지된 바와 같이, 각각 센서(4313 및 4314)에 의해서 상하류에서 수신된 음향 신호는 서로 위상을 벗어날 것이다. 상하류에서 수신된 음향 신호 사이의 위상 차이의 양은 유량에 직접 비례한다. 추가로, 일회용 매니폴드와 함께 사용되는 경우에, 센서(4313 및 4314)는 매니폴드 튜브에 근접되어 정위되거나 매니폴드 튜브내에 내장됨을 인지해야 한다. As is known to those skilled in the art, acoustic signals received upstream and downstream by sensors 4313 and 4314, respectively, will out of phase with each other. The amount of phase difference between the acoustic signals received upstream and downstream is directly proportional to the flow rate. In addition, when used with a disposable manifold, it should be appreciated that sensors 4313 and 4314 are either positioned close to the manifold tube or embedded within the manifold tube.

따라서, 일 구체예에서, 음향 검출기 T1(4313) 및 T2(4314)가 광학 빔(4309)으로부터 등거리로 각각 상류 및 하류에 위치되어서, d1(4313a)과 d2(4314a)가 동일하게 한다. 또 다른 구체예에서, 상하류의 4313과 4314의 위치는 4309로부터 등거리일 필요가 없다. 검출기 T1 및 T2는 압력 변환기 또는 음향 변환기, 예컨대, 마이크로폰일 수 있다. 마이크로폰 카트리지, 예컨대, Panasonic Corporation에 의해서 제작된 Model WM-55A103이 이러한 적용에 적합하다.Thus, in one embodiment, the sound detectors T1 4313 and T2 4314 are positioned upstream and downstream, respectively, equidistant from the optical beam 4309 such that d1 4313a and d2 4314a are equal. In another embodiment, the positions of the upstream and downstream 4313 and 4314 need not be equidistant from 4309. Detectors T1 and T2 may be pressure transducers or acoustical transducers, e.g., microphones. Microphone cartridges, such as Model WM-55A103 manufactured by Panasonic Corporation, are suitable for this application.

검출기 T1(4313) 및 T2(4314)는 유체 흐름을 조사하여 검출기 T1(4313) 및 T2(4314)가 위치되는 지점에서의 음향 신호(4311)를 검출한다. 음향 신호(4311)의 압력 변화(소리)가 순환로(4305)의 벽을 통해서 센서(4313 및 4314)에 전달됨에 ㄸ따라서, 조사가 음향적으로 발생한다.Detectors T1 4313 and T2 4314 illuminate the fluid flow to detect acoustic signals 4311 at the points where detectors T1 4313 and T2 4314 are located. As the pressure change (sound) of the acoustic signal 4311 is transmitted to the sensors 4313 and 4314 through the wall of the circulation path 4305, the irradiation occurs acoustically.

제 1 수신 증폭기(4315)가 검출기 T1(4313)에 연결되어 있고, 제 2 수신 증폭기(4316)가 검출기 T2(4314)로부터의 출력을 수신하도록 연결되어 있다. 제 1 및 제 2 증폭기(4315 및 4316)의 출력부는 게인 조절 구성요소(gain control element: 4319 및 4320)를 통해서 각각 제 1 및 제 2 위상 감지 검출기(4317 및 4318)의 입력부에 연결되어 있다. 위상 감지 검출기(4317 및 4318)의 한 가지 실행은 본 기술 분야에서 "락인앰프(lock in amplifier)"로서 공지되어 있다. 신호가 증폭기(4315, 4316) 및 위상 감지 검출기(4317, 4318)에 의해서 처리된 후에, 4317 및 4318의 출력물이 저역 통과형 필터(low pass filter:4321 및 4322)를 통해서 통과하여, 고주파 노이즈 성분, 또는 위상 감지 검출 공정(4324)으로부터 남는 리플(ripple)이 신호로부터 제거된다. 필터(4321 및 4322)의 생성되는 출력물은, 발생기(4308)의 본래 신호와 관련하여, 각각 4313 및 4314에 의해서 검출된 음향 신호의 상대적인 위상을 나타내는 정상 신호들이다. 따라서, 광-음향 유량계는, 기준 신호와 관련하여, 상류 및 하류 음향 신호의 위상 각의 지표를 제공한다.A first receive amplifier 4315 is coupled to detector T1 4313 and a second receive amplifier 4316 is coupled to receive the output from detector T2 4314. [ The outputs of the first and second amplifiers 4315 and 4316 are connected to the inputs of the first and second phase sensitive detectors 4317 and 4318 via gain control elements 4319 and 4320, respectively. One implementation of the phase sensitive detectors 4317 and 4318 is known in the art as a "lock in amplifier ". After the signal is processed by the amplifiers 4315 and 4316 and the phase sensitive detectors 4317 and 4318, the outputs of 4317 and 4318 pass through low pass filters 4321 and 4322 to produce a high frequency noise component Or the ripple remaining from the phase detection detection process 4324 is removed from the signal. The resulting output of the filters 4321 and 4322 are normal signals representing the relative phase of the acoustic signal detected by 4313 and 4314, respectively, with respect to the original signal of the generator 4308. [ Thus, the photo-acoustic flow meter provides an indication of the phase angle of the upstream and downstream acoustic signals, in relation to the reference signal.

위상 감지 검출기 구성요소에 의한 처리 및 위상 검출 후에, 상류 및 하류 위상 각 신호가 덧셈/뺄셈 유닛(4323)에 공급된다. 덧셈/뺄셈 유닛(4323)의 출력물은 음향 검출기 T1(4313)에 의한 상류 수용 음향 신호와 음향 검출기 T2(4314)에 의한 하류 수용 음향 신호 사이의 위상차를 나타낸다. 이들 음향 신호들 사이의 이러한 위상차는 유체의 유량에 직접적으로 비례하고, 당업자라면 인지할 수 있는 바와 같이, 실질적인 유량 또는 그러한 유량에 대한 변화를 계산하기 위한 기초로서 사용될 수 있다. 유량을 계산하기 위한 모든 수단은 적어도 위상차 데이터로부터 유량 또는 유량의 변화를 유도하기 위한 프로세서 및 소프트웨어 알고리즘을 포함한다. 따라서, 덧셈/뺄셈 유닛(4323)의 출력물은 유체(4304)의 유량 측정을 제공한다.After processing and phase detection by the phase sensitive detector component, the upstream and downstream phase angle signals are supplied to the add / subtract unit 4323. [ The output of the addition / subtraction unit 4323 represents the phase difference between the upstream received sound signal by the sound detector T1 4313 and the downstream received sound signal by the sound detector T2 4314. This phase difference between these acoustic signals is directly proportional to the flow rate of the fluid and can be used as a basis for calculating a substantial flow rate or a change to such flow rate, as will be appreciated by those skilled in the art. All means for calculating the flow rate include a processor and a software algorithm for deriving a change in flow rate or flow rate from at least the phase difference data. Thus, the output of the add / subtract unit 4323 provides a flow measurement of the fluid 4304.

따라서, 상기 기재된 바와 같이, 일 구체예에서, 제 1 및 제 2 저역 통과 필터(4321 및 4322)의 출력 전압 신호가 샘플링되고, 유닛(4323)에서, 뺄셈되어 경로(4305)에서의 유체의 유량을 나타내는 위상차 신호를 결정한다. 당업자라면 음향 검출기의 출력물로부터 위상차를 계산하기 위한 어떠한 다른 적합한 수단이 사용될 수 있음을 인지할 것이다. 모든 그러한 수단은 위상차를 계산하기 위한 프로세서 및 하드 코드 또는 소프트 코드 소프트웨어 알고리즘을 포함한다. Thus, as described above, in one embodiment, the output voltage signals of the first and second low-pass filters 4321 and 4322 are sampled and subtracted in unit 4323 to determine the flow rate of the fluid in path 4305 Is determined. Those skilled in the art will appreciate that any other suitable means for calculating the phase difference from the output of the sound detector may be used. All such means include a processor for calculating the phase difference and a hard code or soft code software algorithm.

앞서 언급된 바와 같이, 공급원(4308)에 의해서 생성된 신호는 상류 및 하류 음향 변환기 T1(4313) 및 T2(4314)에 대한 기준 신호로서 작용한다. 도 44는 도 43의 공급원(4308)에 의해서 생성된 기준 신호(4400a)를 도시하고 있다. 도 44는 각각 도 43의 게인 제어 증폭기(4315 및 4316)의 출력물에서의 신호 처리를 진행한 후의 각각의 음향파 신호(4400b 및 4400c)를 도시하고 있다. As previously mentioned, the signal generated by the source 4308 acts as a reference signal for the upstream and downstream transducers T1 4313 and T2 4314. Figure 44 shows the reference signal 4400a generated by the source 4308 of Figure 43. 44 shows respective acoustic wave signals 4400b and 4400c after progressing signal processing in the output of the gain control amplifiers 4315 and 4316 of Fig. 43, respectively.

일 구체예로, 광-음향 펄스 유량계가 당업자에게는 공지된 투석 시스템, 예컨대, 혈액투석, 혈액 여과 및/또는 혈액투석 여과 시스템에서의 유체의 유량을 비-침습적으로 모니터링하기 위해서 사용될 수 있다. 투석 동안 유량 측정이 요구되는 유체는 주로 각각 혈액 및 투석물 순환로에서의 혈액 및 투석물이지만; 당업자는 다른 유체, 예컨대, 주입액 또는 농축물의 유량이 또한 본 발명의 유량계에 의해서 측정될 수 있음이 인지될 것이다. 당업자는 또한 본 발명의 유량계가 또한 순환로/경로에서의 유체의 비흐름이 존재하는 경우를 나타낼 수 있음을 인지할 것이다.In one embodiment, a photoacoustic pulse flow meter can be used by those skilled in the art to non-invasively monitor the flow rate of fluid in known dialysis systems, such as hemodialysis, hemofiltration and / or hemodialysis filtration systems. The fluids required to measure the flow rate during dialysis are mainly blood and dialysate in the blood and dialysate circulation channels, respectively; Those skilled in the art will appreciate that the flow rates of other fluids, such as infusion fluids or concentrates, may also be measured by the flow meter of the present invention. Those skilled in the art will also recognize that the flow meter of the present invention may also indicate the presence of flow non-flow in the circulation path / path.

따라서, 도 43을 다시 참조하면, 저역 통과 필터(4321 및 4322)의 신호 출력물 사이의 차이가 무의미하다면, 이는 유체의 흐름이 없음을 암시할 것이다. 투석 시스템 적용에서, 유체의 비흐름의 이러한 검출은 매우 유용한데, 그 이유는 이것이 환자에 연결된 동맥/정맥 카테테르의 단선과 같은 심각한 문제의 지표일 수 있기 때문이다.Thus, referring again to FIG. 43, if the difference between the signal outputs of the low-pass filters 4321 and 4322 is meaningless, this would imply no flow of fluid. In dialysis system applications, this detection of fluid non-flow is very useful because it may be an indication of a serious problem such as disconnection of the arterial / venous catheter connected to the patient.

또 다른 구체예에서, 매니폴드내의 흐름은 열적 유량계에 의해서 측정될 수 있다. 도 56은 투석 기계(5610)에서의 매니폴드(5602)와 함께 설치된 본 발명의 열적 유체 흐름 측정 장치(5601)를 예시하고 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 매니폴드(5602)는 그 내부에 내장된 유체 유로 또는 튜브 순환로(5603)를 지닌다. 투석 기계(5610)는 일회용 매니폴드(5602)를 설치하기 위해서 개방될 수 있는 전면 도어(5620)를 지닌다. 추가로, 전면 도어(5620)에는, 도어(5620)가 폐쇄되는 때에, 정보를 판독하거나 전기 입력을 제공하기 위한 매니폴드(5602)상의 전기 포인트와 접촉할 수 있는 핀(5621)이 장착된다.In yet another embodiment, the flow in the manifold can be measured by a thermal flow meter. 56 illustrates a thermal fluid flow measurement apparatus 5601 of the present invention installed with a manifold 5602 in a dialysis machine 5610. As mentioned above, the manifold 5602 has a fluid flow path or tube circulation path 5603 embedded therein. The dialysis machine 5610 has a front door 5620 that can be opened to install the disposable manifold 5602. In addition, the front door 5620 is equipped with a pin 5621 that can contact the electrical point on the manifold 5602 to read information or provide electrical input when the door 5620 is closed.

열적 유체 흐름 측정 장치(5601)는 추가로 일련의 접촉부(5611, 5612 및 5613)를 포함한다. 작동상으로는, 유체(예컨대, 혈액, 투석물 또는 다른 유체)가 유체 유로(5603)을 통해서 투석 동안 흐름에 따라, 이는 플라스틱 경로에 내장되는 제 1 접촉부(5611)를 통과한다. 접촉부(5611)는, 일 구체예로, 기계 전면 도어(5620)상의 핀(5621)인 전기 공급원과 전기 접촉되게 한다. 전기 공급원 또는 핀은 투석 기계(5610)내의 제어기에 의해서 제어된다. 전기 공급원은 전기 자극을 접촉부(5611)에 공급하며, 그러한 자극은 사인파(sine-wave) 방법을 기초로 하여 접촉부를 미세 가열하도록 작용한다.The thermal fluid flow measurement device 5601 further includes a series of contacts 5611, 5612, and 5613. Operatively, as fluid (e.g., blood, dialysate, or other fluid) flows through the fluid channel 5603 during dialysis, it passes through a first contact portion 5611 that is embedded in the plastic path. Contact portion 5611, in one embodiment, makes electrical contact with an electrical source, which is pin 5621 on machine front door 5620. The electrical source or pin is controlled by a controller in the dialysis machine 5610. The electrical source supplies an electrical stimulus to contact portion 5611, which acts to micro-heat the contacts based on a sine-wave method.

일 구체예에서, 미세 가열 공정은 측정되는 유체에서의 0.1 내지 1.0℃의 온도 상승을 유발한다. 이러한 온도 상승은 제 1 접촉부(5611)에 위치한 미세 가열기에 의해서 유발되며, 그러한 가열기는 전기 자극의 수용시에 열을 생성시킨다. 본 발명의 열적 유체 흐름 측정 장치를 위한 미세 가열기는 적용에 적합한 어떠한 디자인을 사용하여 제작될 수 있다. 예를 들어, 일 구체예에서, 미세 가열기는 제 1 접촉 위치(5611)에 위치한 핀 둘레에 감긴 10 턴(turn)의 30g 구리 와이어로 제조된다.In one embodiment, the micro-heating process causes a temperature rise of 0.1 to 1.0 占 폚 in the fluid being measured. This temperature rise is caused by the microwave heater located at the first contact portion 5611, and such a heater generates heat upon reception of the electrical stimulus. The microheater for the thermal fluid flow measurement device of the present invention can be fabricated using any design suitable for application. For example, in one embodiment, the microheater is made of 30 grams of copper wire wrapped around a pin located at the first contact position 5611.

접촉부(5611)가 미세-가열됨에 따라, 생성되는 열 에너지는 열 파동을 생성시키도록 작용하고, 그러한 열 파동은 제 1 접촉부(5611)로부터 하류로 전파된다. 복수의 접촉부, 일 구체예에서는, 2개, 즉 5612 및 5613인 복수의 접촉부가 제 1 접촉부(5611)로부터 하류에 위치하고 열 파동의 전파 시간을 측정하기 위해서 사용된다. 이어서, 그러한 파의 측정된 시간이 제 1 접촉부(5611)에 의해서 생성된 초기 파와 비교된다. 그렇게 측정된 위상차가 유량의 지표를 제공한다.As the contact portion 5611 is micro-heated, the generated thermal energy acts to generate a thermal wave, and such thermal wave propagates downstream from the first contact portion 5611. A plurality of contacts, in one embodiment, two contacts 5612 and 5613, are located downstream from the first contacts 5611 and are used to measure the propagation time of the heat waves. Then, the measured time of such wave is compared with the initial wave generated by the first contact portion 5611. The measured retardation provides an indication of the flow rate.

도 45는 흐름 측정에 사용될 수 있는 프로브를 지니는 유량계(4500a)의 일 구체예를 예시하고 있다. 채널(4501a)은 유체, 예컨대, 물 또는 실란 용액(0.9N)(4503a)이 흐르는 공간(4502a)을 포함한다. 일 구체예에서, 채널은 1 mm 내지 5 mm 범위(바람직하게 3 mm)의 높이, 3 mm 내지 13 mm 범위(바람직하게 8 mm)의 폭, 10 mm 내지 100 mm 범위(바람직하게 50 mm)의 길이, 3 mm2 내지 65 mm2 범위(바람직하게 24 mm2)의 채널 면적, 및/또는 1.5 mm 내지 7.22 mm 범위(바람직하게 4.36 mm)의 수력학적 직경을 지닌다.Figure 45 illustrates one embodiment of a flow meter 4500a having probes that can be used for flow measurement. The channel 4501a includes a space 4502a through which a fluid such as a water or silane solution (0.9N) 4503a flows. In one embodiment, the channel has a height in the range of 1 mm to 5 mm (preferably 3 mm), a width in the range of 3 mm to 13 mm (preferably 8 mm), a range of 10 mm to 100 mm Length, a channel area in the range of 3 mm 2 to 65 mm 2 (preferably 24 mm 2 ), and / or a hydrodynamic diameter in the range of 1.5 mm to 7.22 mm (preferably 4.36 mm).

유체의 흐름 방향이 화살표(4504a)에 의해서 도시되어 있다. 여기 프로브(excitation probe: 4505a)가 수신 프로브(4506a)에 가깝게 위치된다. 프로브들의 상대적인 거리는 디자인의 중요한 특징인데, 그 이유는 전기 자극이 여기 핀 또는 프로브(4505a)에 의해서 전달되어야 하는 여기 주파수가 프로브(4505a 및 4506a) 사이의 거리에 좌우되기 때문이다. 일 구체예에서, 여기 프로브 및 수신 프로브는 서로 2 인치 미만, 바람직하게는 0.8 인치 미만, 더욱 바람직하게는 대략 0.6 인치, 또는 대략 15 mm 거리로 위치되어 있다. 이러한 구체예에서, 여기 및 측정은 단지 두 접촉부를 필요로 하며, 각각의 접촉부는 접촉 표면(4507a)을 지닌다. 당업자는, 그러한 경우에, 일회용 매니폴드와 투석 기계와 관련하여 상기 나타낸 바와 같이, 3개 보다는 단지 두 접촉점이 요구될 것임을 인지할 것이다.The flow direction of the fluid is shown by arrow 4504a. An excitation probe 4505a is positioned close to the reception probe 4506a. The relative distance of the probes is an important feature of the design because the excitation frequency at which the electrical stimulus should be transmitted by the excitation pin or probe 4505a depends on the distance between the probes 4505a and 4506a. In one embodiment, the excitation probe and the receive probe are located at a distance of less than 2 inches, preferably less than 0.8 inches, more preferably approximately 0.6 inches, or approximately 15 mm from each other. In this embodiment, the excitation and measurement require only two contacts, each contact having a contact surface 4507a. Those skilled in the art will appreciate that in such cases only two contact points will be required than three, as indicated above in connection with the disposable manifold and the dialysis machine.

여기 핀 또는 프로브(4505a)는 채널(4501a)에 내장되며 열적 자극(열 파동의 형태로)을 흐름 유체에 제공하도록 작용하고, 이어서, 그러한 자극은 수신 프로브(4506a)에 의해서 감지되고 측정된다. 일 구체예에서, 핀 또는 프로브의 바디 직경은 0.03 인치 내지 0.15 인치 범위(바람직하게는 0.08 인치)이고, 상부 접촉 표면의 직경은 0.025 인치 내지 0.2 인치 범위(바람직하게는 0.125 인치)이며, 이러한 핀 또는 프로브는 금 도금된 놋쇠 또는 대략 8500 kg/m3의 밀도, 대략 1.09 W/mK의 열 전도도 및/또는 대략 0.38 J/KgK의 비열을 지니는 어떠한 다른 재료로 제조된다.The excitation pin or probe 4505a is embedded in the channel 4501a and acts to provide a thermal stimulus (in the form of a thermal wave) to the flow fluid which is then sensed and measured by the receive probe 4506a. In one embodiment, the body diameter of the pin or probe is in the range of 0.03 inches to 0.15 inches (preferably 0.08 inches) and the diameter of the upper contact surface is in the range of 0.025 inches to 0.2 inches (preferably 0.125 inches) Or the probe is made of gold plated brass or any other material having a density of approximately 8500 kg / m 3 , a thermal conductivity of approximately 1.09 W / mK and / or a specific heat of approximately 0.38 J / KgK.

일 구체예에서, 여기 핀 또는 프로브(4505a)와 수신 핀 또는 브로브(4506a) 둘 모두의 바디는 매니폴드내로 성형된다(그리하여, 핀 또는 프로브가 유체와 물리적으로 접촉되지 않고, 이의 상부 접촉 영역이 매니폴드의 한 표면에 노출된다). 핀 또는 프로브의 바디는 셀 내의 중앙에 있고, 유체가 이를 통과한다. 핀의 상부는 노출되어서, 계기 패널로부터의 스프링 적재 접촉부가 열적으로 접촉되게 하여, 스프링 적재 접촉부와 핀의 접촉 표면 사이에 열 에너지의 전달이 이루어지게 한다.In one embodiment, the body of both the excitation pin or probe 4505a and the receiving pin or the probe 4506a is molded into the manifold (so that the pin or probe is not in physical contact with the fluid, Is exposed to one surface of the manifold). The body of the pin or probe is in the center of the cell and the fluid passes through it. The top of the pin is exposed to allow the spring loaded contact from the instrument panel to be in thermal contact so that thermal energy is transferred between the spring loaded contact and the contact surface of the pin.

예를 들어, 도 45를 참조하면, 본 발명의 열적 유량계(4500b)의 일 구체예의 측면도가 접촉 표면(4507b)과 함께 도시되는데, 그러한 접촉 표면은 투석 기계(도 56에 도시됨)의 계기 패널로부터의 스프링 적재 접촉부가 열 접촉될 수 있고 열 에너지가 스프링 적재 접촉부와 여기 핀 또는 프로브(4505b) 사이에 교환될 수 있도록 노출되어 있다. 채널(4501b)은 유체(4503b)가 흐르는 공간(4502b)을 포함한다. 유체 흐름의 방향은 화살표(4504b)에 의해서 도시되어 있다. 여기 프로브(4505b)는 수신 프로브(4506b)에 가깝게 위치되어 있고, 이들 각각은 접촉 표면(4507b)을 지닌다.45, a side view of one embodiment of a thermal flow meter 4500b of the present invention is shown with a contact surface 4507b, which is located on the instrument panel of the dialysis machine (shown in FIG. 56) Is exposed so that thermal energy can be exchanged between the spring loaded contacts and the excitation pin or probe 4505b. The channel 4501b includes a space 4502b through which the fluid 4503b flows. The direction of the fluid flow is shown by arrow 4504b. The excitation probe 4505b is located close to the receive probe 4506b, each of which has a contact surface 4507b.

도 45는 추가로, 유체(4503c)가 흐르는 공간(4502c)을 포함하는 흐름 채널(4501c)의 단부로부터의 열적 유량계(4500c)를 나타낸다. 여기서는, 단지 수신 프로브(4506c) 및 이의 접촉 표면(4507c)을 도시하고 있다. 일 구체예에서, 수신 접촉부 또는 핀(4506c)은 여기 핀(4505b)의 구조와 유사한 구조를 지니고 있으며, 이의 상부(4507c)가 또한 노출되어 있다. 일 구체예에서, 수신 핀 표면(4507c)은 또한 낮은 열 용량 스프링 적재 접촉부로서 설계된다. 여기(4505a) 뿐만 아니라 수신(4506a) 프로브 또는 핀은 높은 열 및 전기 전도성을 지니는 적합한 재료로 제조되며, 일 구체예에서, 이는 금 도금된 놋쇠이다.Figure 45 further shows a thermal flow meter 4500c from the end of flow channel 4501c including a space 4502c through which fluid 4503c flows. Here, only the receiving probe 4506c and its contact surface 4507c are shown. In one embodiment, the receiving contact or pin 4506c has a structure similar to that of the excitation pin 4505b, and its top portion 4507c is also exposed. In one embodiment, the receiving pin surface 4507c is also designed as a low thermal capacity spring loaded contact. The receive (4506a) probe or pin as well as excitation (4505a) are made of a suitable material having high thermal and electrical conductivity, and in one embodiment, it is a gold plated brass.

일 구체예에서, 투석 기계와 같은 인스트루먼트 내의 낮은 열 용량 스프링 적재 접촉부는 가열기 및 서미스터를 사용하여 온도 제어된다. 이어서, 온도 제어 기능은 스프링 적재 접촉부에서 생성된 온도파를 반사하는 프로브내의 코사인 온도파 형태를 생성시킨다. 여기 핀의 생성되는 여기 신호 특성은 다음과 같이 정의될 수 있다:In one embodiment, the low thermal capacity spring loaded contacts within the instrument, such as a dialysis machine, are temperature controlled using a heater and a thermistor. The temperature control function then creates a cosine temperature wave form in the probe that reflects the temperature wave generated at the spring loaded contacts. The generated excitation signal characteristics of the excitation pin can be defined as follows:

e s =E s cos(ωt), 여기서, ωt는 여기 주파수이다. e s = E s cos ( ωt ), where ωt is the excitation frequency.

수신 핀의 열적 반응은 하기 방정식에 특징이 있다:The thermal response of the receiving pin is characterized by the following equation:

r r = R r sin(ωt+θ), 여기서, ωt는 여기 주파수이고, θ는 위상이다. r r = R r sin ( ? t + ? ), where ? t is the excitation frequency and? is the phase.

열 파동의 전파중 한 가지 대표적인 예가 도 46에 도시되어 있다. 도 46을 참조하면, 화살표(4601)는 채널에서의 유체 경로(4602)내의 유체 흐름의 방향(및 그에 따른 열 파동의 전파 방향)을 나타낸다. 측정 접촉부는 접촉부(4611, 4612 및 4613)로 표시된다. 미세 가열기가 제 1 접촉부(4611)에 가깝게 위치되며, 열 파동이 제 1 접촉부에서 발생되고, 이어서, 제 1 접촉부(4611)로부터 하류에 위치한 각각 제 2 및 제 3 접촉부(4612 및 4613)로 전파된다. 제 2 접촉부(4612)와 제 3 접촉부(4613) 사이의 거리는 4615이다. One representative example of propagation of thermal waves is shown in Fig. 46, arrow 4601 represents the direction of the fluid flow in the fluid path 4602 (and hence the propagation direction of the thermal wave) in the channel. The measurement contact portion is indicated by the contact portions 4611, 4612, and 4613. The fine heater is positioned close to the first contact portion 4611 and thermal waves are generated at the first contact portion and then propagated to the second and third contact portions 4612 and 4613 respectively located downstream from the first contact portion 4611 do. The distance between the second contact portion 4612 and the third contact portion 4613 is 4615.

도 46은 추가로 세 개의 접촉부(4611, 4612 및 4613)에서의 예시적인 파동 측정치(4620)를 예시하고 있다. 제 1 접촉부(4611)에서 생성된 열 파동은 제 1 곡선(4621)에 의해서 표시된다. 흐름이 좌측에서 우측으로 진행됨을 고려하면, 이러한 열 파동은 그러한 파동이 제 3 위치에서의 접촉부(4613)에 도달하는 시간 보다 약간 앞서 제 2 위치에서의 접촉부(4612)에 도달할 것이다. 제 2 및 제 3 접촉부(4612 및 4613)의 출력물은 각각 곡선(4622 및 4623)에 의해서 표시된다.Figure 46 illustrates an exemplary wave measurement 4620 at three further contacts 4611, 4612, and 4613. [ The heat wave generated at the first contact portion 4611 is indicated by the first curve 4621. [ Considering that the flow proceeds from left to right, this thermal wave will reach the contact 4612 at the second position just before the time that such wave reaches the contact 4613 at the third position. Outputs of the second and third contact portions 4612 and 4613 are indicated by curves 4622 and 4623, respectively.

제 2(4622) 및 제 3(4623) 신호 사이의 위상 이동은 각각에 대한 영점 교차(zero crossing)의 지점을 비교함으로써 측정될 수 있다. 제 2 접촉부(4612)와 제 3 접촉부(4613) 사이의 거리(4615)를 각각의 영점 교차 사이의 시간(전파 시간으로도 일컬어짐)으로 나누면 유체의 유량과 동일하다. 추가로, 계산된 유량을 유체 경로의 직경으로 곱하면 용적 유량이 산출된다.The phase shift between the second 4622 and third 4623 signals can be measured by comparing the points of zero crossing for each. Dividing the distance 4615 between the second contact portion 4612 and the third contact portion 4613 by the time between each zero crossing (also referred to as propagation time) is equal to the flow rate of the fluid. In addition, multiplying the calculated flow rate by the diameter of the fluid path yields a volumetric flow rate.

열 파동은 온도 센서를 사용함으로써 모니터링될 수 있으며, 여기서, 일 구체예로, 그러한 온도센서는 서미스터, 예컨대, 파트 번호 CWF4B153F3470인 Cantherm로 구성되며 제 2 및 제 3 위치에 자리한 접촉부와 물리적으로 접촉되어 있다. 일 구체예에서, 접촉부는 투석 기계 자체내의 열 측정 장치(이는 두 개의 금속 접촉부와 접촉되어 있다)를 사용하여 측정/모니터링된다. 이는 별도의 온도 측정 장치가 매니폴드내에 일체화될 필요를 제거한다. 바람직한 구체예에서, 투석 기계, 또는 비-일회용 인스트루먼트는 프로세서 및 메모리를 함유하며, 그러한 메모리는 a) 일회용 매니폴드의 설치시에 여기 프로브의 접촉 표면과 물리적으로 소통하는 스프링 적재 접촉부에 소통하는 여기 주파수 및 b) 수신 프로브에 의해서 감지되고 수신 프로브의 접촉 표면을 통해서 투석 기계내의 스프링 적재 접촉부 또는 비-일회용 인스트루먼트에 소통하는 온도 파동의 주파수를 기록함을 인지해야 한다. 프로세서는 본원에 기재된 유도를 실행하여 상기 기재된 저장 데이터를 기초로 하여 온도 수준 및 변화를 측정한다. 온도 정보는 이어서 디스플레이 드라이버(display driver)에 전달되고 그러한 디스플레이 드라이버는 정보를 사용자 인터페이스를 통해서 가시적으로 디스플레이하거나 음향적으로 전달하게 함을 추가로 인지해야 한다. The thermal wave may be monitored by using a temperature sensor, wherein, in one embodiment, such a temperature sensor comprises a thermistor, e.g., Cantherm, part number CWF4B153F3470, and is in physical contact with contacts located in the second and third positions have. In one embodiment, the contacts are measured / monitored using a thermal measurement device within the dialysis machine itself, which is in contact with the two metal contacts. This eliminates the need for separate temperature measuring devices to be integrated into the manifold. In a preferred embodiment, the dialysis machine, or non-disposable instrument, comprises a processor and a memory, comprising: a) a housing for communicating with a spring loaded contact which is in physical communication with the contact surface of the excitation probe upon installation of the disposable manifold, Frequency and b) the frequency of the temperature wave which is sensed by the receiving probe and communicated through the contact surface of the receiving probe to the spring loaded contacts or non-disposable instruments in the dialysis machine. The processor performs the derivation described herein to measure temperature levels and changes based on the stored data described above. It should further be appreciated that the temperature information is then passed on to the display driver which allows the information to be visibly displayed or acoustically communicated through the user interface.

일 구체예에서, 검출 회로는 여기 신호와 수신 신호를 혼합하고, 비교하고, 위상 이동 정보를 얻기 위해서 결과물을 저역 통과 필터에 보냄으로써 위상 이동을 검사한다. 더욱 특히, 일 구체예에서, 위상 검출은 여기 주파수와 수신 신호를 곱함으로써 수행된다. 결과는 두 성분, 즉, 두 배인 주파수의 한 성분과 여기 기준 신호와 수신 신호 사이의 위상 이동에 비례하는 DC 신호인 한 성분을 지니는 신호를 생성시킨다. 이는 하기 방정식으로 표시된다:In one embodiment, the detection circuit checks the phase shift by mixing the excitation signal and the received signal, comparing, and sending the result to a low pass filter to obtain phase shift information. More particularly, in one embodiment, phase detection is performed by multiplying the excitation frequency by the received signal. The result is a signal with one component of two components, that is, twice the frequency, and one component, which is a DC signal proportional to the phase shift between the excitation reference signal and the received signal. This is represented by the following equation:

위상 검출: e s r r = (E s R r )/2 [sin(2ωt+θ)+sinθ]Phase detection: e s r r = (E s R r) / 2 [sin (2ωt + θ) + sin θ]

여기서, es는 여기 신호이고, rr은 수신 신호이고, ωt는 여기 주파수이고, θ는 위상이다.Here, e s is an excitation signal, r r is a reception signal,? T is an excitation frequency, and? Is a phase.

상기 기재된 바와 같이, 본 발명은 전파 시간 동안의 파동 측정에 의존하며 열적 펄스에 의존하지 않는다. 이러한 방법은 상당한 이점을 제공하는데, 그 이유는 열적 펄스를 억제하여 펄스 에지가 시작되고 실질적으로 측정 노이즈를 증가시키는 곳에서의 불확실성을 극복하기 때문이다. 파동은 잘 분산되지만, 분산 후에도 사인파의 위상 이동은 더욱 독특하게 유지된다. 따라서, 측정에 대해서 사인파에 의존하면 노이즈가 줄어든다.As described above, the present invention relies on wave measurements during propagation time and does not rely on thermal pulses. This method provides a significant advantage because it overcomes the uncertainty where the thermal pulse is suppressed to start the pulse edge and substantially increase the measurement noise. The waves are well dispersed, but even after dispersion, the phase shift of the sine wave remains more uniquely. Therefore, depending on the sine wave for the measurement, the noise is reduced.

본 발명의 또 다른 이점은 일회용 매니폴드에서 열적 유량 센서를 통합시키는 것에 있다. 매니폴드에서 사용되는 플라스틱은 측정에 유익하게 영향을 주는 단열제로서 작용한다. 앞서 언급된 바와 같이, 일 구체예에서, 비용을 줄이면서 일회용이 되게 하는 스프링-적재된 프로브가 열 흐름 측정 장치를 위해서 사용된다. Another advantage of the present invention lies in integrating thermal flow sensors in disposable manifolds. The plastics used in the manifolds act as adiabatic agents that have a beneficial effect on the measurement. As noted above, in one embodiment, a spring-loaded probe is used for the heat flow measurement device, which reduces cost and is disposable.

본 발명의 장치의 디자인은 3가지 파라미터, 즉, a) 열적 여기(말단 입력 신호의 주파수), b) 예상된 유량(더 느린 유량은 더 높은 유량 보다 상이한 주파수를 필요로 하는데, 그 이유는 더 느린 유량은 더 분산되기 때문이다), 및 c) 열적 분산의 양 및 범위에 따라서 최적화된다. 일 구체예에서, 노이즈를 최소화시키고 검출 정확성을 개선시키기 위해서, 주요 파라미터를 일정하게 설정, 예를 들어 일정한 위상 이동, 일정한 주파수, 또는 일정한 흐름 영역인 것으로 설정할 수 있다. The design of the device of the present invention is based on three parameters: a) thermal excitation (frequency of the terminal input signal), b) expected flow rate (slower flow rate requires a different flow rate than the higher flow rate, Slow flow is more dispersed), and c) is optimized according to the amount and range of thermal dispersion. In one embodiment, the main parameters may be set to a constant setting, e.g., a constant phase shift, a constant frequency, or a constant flow field, in order to minimize noise and improve detection accuracy.

일 구체예에서, 일정한 위상 이동 방법은 위상 민감성 검출기 및 디지탈 제어 주파수 발생기를 사용함으로써 실행된다. 상기 기재된 바와 같이, 전파 시간은 여기 프로브와 수신 프로브 사이의 물리적인 지연을 유발시킨다. 높은 유량에서 물리적인 지연은 작은 반면, 낮은 유량에서는 물리적인 지연이 크다. 따라서, 일정한 위상 이동을 유지시키기 위해서, 여기 주파수는 위상 민감성 검출기로부터의 피드백을 통해서 제어된다. 피브백 루브가 시스템에 포함되어, 중요한 파라미터, 예컨대, 위상 이동이 일정하게 유지되도록 여기 주파수가 역학적으로 조정될 수 있다. In one embodiment, a constant phase shifting method is implemented by using a phase sensitive detector and a digital control frequency generator. As described above, the propagation time causes a physical delay between the excitation probe and the receiving probe. At high flow rates the physical delay is small, while at low flow rates the physical delay is large. Thus, in order to maintain a constant phase shift, the excitation frequency is controlled through feedback from the phase sensitive detector. The excitation loop is included in the system, and excitation frequency can be dynamically adjusted so that important parameters, such as phase shift, are kept constant.

도 53을 참조하면, 일정상 위상 이동 작동 모드를 사용한 본 발명의 일 구체예의 개략도가 도시된다. 채널(5301)을 통해서 흐르는 액체(5303)는 여기 프로브(5305)와 수신 프로브(5307)를 통과하고, 그러한 프로브는 상기 기재된 바와 같은 일정한 거리(5309)에 의해서 분리되어 있다. 일 구체예에서, 채널(5301)은 투석 기계내로 삽입되고 그 내부에서 사용되도록 설계되는 매니폴드의 일부이다. 투석 기계내에 설치되는 때에, 여기 프로브(5305)의 접촉 표면이 가열기 드라이버(5325)와 열적으로 접촉되도록 제조되고, 수신 프로브(5307)의 접촉 표면이 온도 센서(5330)와 열적으로 접촉되도록 제조된다. 가열기 드라이버(5325)와 온도 센서(5330)는 투석 기계에 내장되고/거나 그 내에 일체화된 회로와 전기 접촉되어 있다.Referring to Figure 53, a schematic diagram of one embodiment of the present invention using a uniform phase shift mode of operation is shown. The liquid 5303 flowing through the channel 5301 passes through the excitation probe 5305 and the reception probe 5307 and such a probe is separated by a certain distance 5309 as described above. In one embodiment, the channel 5301 is part of a manifold that is inserted into the dialysis machine and is designed for use therein. The contact surface of the excitation probe 5305 is made to be in thermal contact with the heater driver 5325 and the contact surface of the receiving probe 5307 is made to be in thermal contact with the temperature sensor 5330 . Heater driver 5325 and temperature sensor 5330 are in electrical contact with circuitry integrated in and / or integrated within the dialysis machine.

여기 프로브 측상에서, 회로는 위상 θr을 지니는 신호를 덧셈 장치(5315)에 전송하고, 또한, 상기 기재된 바와 같이, 저역 통과 필터로부터의 신호 입력 θm을 수신하는 기준 신호 공급원(5310)을 포함한다. 두 신호가 합해지거나, 처리되거나, 달리 비교되어 접압 제어된 오실레이터(5320)에 전송되는 출력물을 생성시킨다. 전압 제어된 오실레이터(5320)는 Rp = Kp sin(ωt)인 신호 Rp를 출력하고, 이는 가열기 드라이브(5325)에 의해서 수신되어 가열기 드라이브(5325)를 구동시키도록 사용되어 브로브(5305)에 열적으로 전송되는 여기 파동을 생성시킨다.On the excitation side, the circuit includes a reference signal source 5310 that transmits a signal having a phase [theta] r to an adder 5315 and also receives a signal input [theta] m from a low-pass filter, as described above. The two signals are summed, processed, or otherwise compared to produce an output that is sent to a voltage controlled oscillator 5320. The voltage controlled oscillator 5320 outputs a signal Rp with Rp = Kp sin (? T), which is received by the heater drive 5325 and used to drive the heater drive 5325, Lt; / RTI >

열 파동은 유체(5303) 유량의 함수로서 채널(5301)을 통해서 전파된다. 수신 프로브(5307)는 열적으로 제 2 열 파동을 온도 센서(5330)에 전달한다. 열적 제 2 파동은 하기와 같은 함수로서 표현될 수 있다: Es=Ks sin (ωt +θc).The thermal wave propagates through the channel 5301 as a function of the flow rate of the fluid 5303. The receiving probe 5307 thermally transmits the second heat wave to the temperature sensor 5330. [ The thermal second wave can be expressed as a function: Es = Ks sin (? T +? C).

상기 언급된 바와 같이, 온도 센서(5330)는 투석 기계내에 내장되거나 투석 기계 내로 일체화된 회로와 전기 접촉되어 있다. 제 2 열 파동(Es)은 증배기(5335)를 사용하는 동시발생 위상 민감성 검출기에 전송되고, 그러한 부품은 제 2 열 파동(Es)를 접압 제어된 오실레이터(5320)로부터의 입력신호(Rn, 여기서, Rn=Kn cos(ωt))와 곱하여 출력 신호 EsRn을 생성시킨다. 출력 신호 EsRn(이는 EsRn=(KnKs/2)[sin(2ωt +θc)+sin(θc)]로서 표현될 수 있다)은 증폭기(5340)내로 입력되고 상수(K1)에 의해서 증폭된다. 증폭된 신호는 이어서 저역 통과 필터(5345)내로 입력되고, 그러한 저역 통과 필터(5345)는 전압 조절된 오실레이터(5320)로부터의 입력 신호를 수신한다. 전압 제어된 오실레이터(5320)로부터의 입력 신호는 저역 통과 필터(5345)의 필터 역치, 또는 컷오프를 변경시키기 위해서 사용된다. 저역 통과 필터(5345)로부터의 출력물(KnKsK1θc/2의 함수로서 표현될 수 있는 θm)은 당업자에게는 공지된 어떠한 수단에 의해서 유도될 수 있는 유체의 유량의 지표이며 전압 제어된 오실레이터(5320)로부터의 기준 신호를 생성시키는데 사용하기 위한 상기 덧셈 장치(5315)에 다시 송신되는 신호이다. As mentioned above, the temperature sensor 5330 is in electrical contact with circuits built into the dialysis machine or integrated into the dialysis machine. The second row of waves Es is sent to a coincidence phase sensitive detector using a multiplier 5335 and such components convert the second row wave Es to an input signal Rn, Here, Rn = Kn cos (? T)) to generate an output signal EsRn. The output signal EsRn (which can be expressed as EsRn = (KnKs / 2) [sin (2ωt + θc) + sin (θc)] is input into the amplifier 5340 and amplified by the constant K1. The amplified signal is then input into a low pass filter 5345, which receives an input signal from a voltage regulated oscillator 5320. The input signal from the voltage-controlled oscillator 5320 is used to change the filter threshold, or cut-off, of the low-pass filter 5345. The output from the low-pass filter 5345 (? M, which can be expressed as a function of KnKsK1? C / 2) is an indicator of the flow rate of the fluid that can be derived by any means known to those skilled in the art, And is transmitted again to the adder 5315 for use in generating the reference signal.

도 47은 일정한 위상 이동을 유지시키도록 역학적으로 조절되는 여기 주파수의 범위를 예시하는 테이블이다. 도 47을 참조하면, 측정 공정은 다양한 파라미터, 예컨대, 25 내지 600 ㎖/분 사이에서 변화되는 유량(4701) 및 17.36 mm/s 내지 416.67 mm/s의 범위인 유량(4702)의 값을 고려한다. 프로브 분리(4703)에 대해서 15 mm 값을 이용하면, 여기 주파수(4705)는 약 1.16 Hz @ 25 ㎖/분 유량으로부터 27.78 Hz @ 600 ㎖/분 유량까지 변화될 것이다. 이동 시간 및 수신 진폭의 상응하는 값이 각각 열(4704 및 4706)에 상세되어 있다. 수신 진폭은 일정한 위상 이동에 대해서 0(제로)으로 유지됨을 주지해야 한다.Figure 47 is a table illustrating the range of excitation frequencies dynamically adjusted to maintain a constant phase shift. Referring to Figure 47, the measurement process takes into account various parameters such as the flow rate 4701 varying between 25 and 600 ml / min and the flow rate 4702 between 17.36 mm / s and 416.67 mm / s . Using a value of 15 mm for the probe separation 4703, the excitation frequency 4705 will vary from about 1.16 Hz @ 25 ml / min to 27.78 Hz @ 600 ml / min. The corresponding values of the travel time and the received amplitude are detailed in columns 4704 and 4706, respectively. It should be noted that the receive amplitude is kept at zero for a constant phase shift.

도 48은 시간 축(4810)에 대해서 플로팅된 위상 민감성 검출기의 출력물을 예시하고 있다. 다양한 곡선(4820)은 유량의 상이한 값에 대한 위상 민감성 검출기의 일련의 출력물을 나타낸다. 도 48에서의 그래프는 도 47의 표에 주어진 값들에 대해서 플롯팅되어 있는데; 그에 따라서, 유량은 25 내지 600 ㎖/분이고, 상응하는 여기 주파수는 약 1.16 Hz로부터 27.78 Hz까지 변화된다.Figure 48 illustrates the output of a phase sensitive detector plotted against a time axis 4810. The various curves 4820 represent a series of outputs of the phase sensitive detector for different values of the flow rate. The graph in FIG. 48 is plotted against the values given in the table of FIG. 47; Accordingly, the flow rate is 25 to 600 ml / min and the corresponding excitation frequency is varied from about 1.16 Hz to 27.78 Hz.

또 다른 구체예에서, 위상 이동은 변화되도록 허용될 수 있지만, 주파수 여기는 일정하게 유지된다. 일정한 주파수 여기는 위상 민감성 검출기와 함께 사용되지만, 피드백 메카니즘이 사용되지 않는다. 도 49는, 여기 주파수(4906)가 1.157 Hz에서 유지되는 때의 다양한 파라미터의 값들을 상세히 하는 테이블을 예시하고 있다. 이러한 값은 25 내지 600 ㎖/분 사이에서 변화되는 유량(4901) 및 17.36 mm/s 내지 416.67 mm/s 범위의 유량(4902)에 대한 값이다. 프로브 분리(4903)는 15 mm로 설정되면서, 이동 시간(4904)의 상응하는 값은 0.0360 sec (1.000의 하모닉(4905) 값에 대한 값) 내지 0.864 sec 범위이다. 위상 이동의 변화는 열(4907)에서 상세된 상응하는 수신 증폭 값에 반영된다. 수신 증폭(4907)은 최종 열에 나타내고 있다. 도 50a 및 도 50b는 시간 축에 대해서 플로팅된 위상 민감성 검출기의 두 세트의 출력물(도 49에 특정된 유량의 범위에 대해서)을 예시하고 있다.In another embodiment, the phase shift can be allowed to vary, but the frequency excitation remains constant. Constant frequency excitation is used with a phase sensitive detector, but no feedback mechanism is used. Figure 49 illustrates a table detailing the values of various parameters when excitation frequency 4906 is maintained at 1.157 Hz. These values are for flow rates varying between 25 and 600 ml / min (4901) and for flow rates ranging from 17.36 mm / s to 416.67 mm / s (4902). The probe separation 4903 is set to 15 mm while the corresponding value of the travel time 4904 is 0.0360 sec (value for the harmonic 4905 value of 1.000) to 0.864 sec. The change in phase shift is reflected in the corresponding received amplified value detailed in column 4907. Receive amplification 4907 is shown in the last column. Figures 50A and 50B illustrate the output of two sets of phase sensitive detectors (with respect to the range of flow rates specified in Figure 49) plotted against the time axis.

도 54를 참조하면, 일정한 주파수 작동 모드를 사용하는 본 발명의 일 구체예의 개략도가 도시되어 있다. 채널(5401)을 통해서 흐르는 액체(5403)가 여기 프로브(5405)와 수신 프로브(5407)를 통과하고, 그러한 프로브는 상기 설명된 바와 같이, 일정한 거리(5409)에 의해서 분리되어 있다. 일 구체예에서, 채널(5401)은 투석 기계내로 삽입되고 그 내부에서 사용되도록 설계되는 매니폴드의 일부이다. 투석 기계내에 설치되는 때에, 여기 프로브(5405)의 접촉 표면이 가열기 드라이버(5425)와 열적으로 접촉되도록 제조되고, 수신 프로브(5407)의 접촉 표면이 온도 센서(5430)와 열적으로 접촉되도록 제조된다. 가열기 드라이버(5425)와 온도 센서(5430)는 투석 기계에 내장되고/거나 그 내에 일체화된 회로와 전기 접촉되어 있다.Referring to Figure 54, a schematic diagram of one embodiment of the present invention using a constant frequency operating mode is shown. The liquid 5403 flowing through the channel 5401 passes through the excitation probe 5405 and the reception probe 5407 and such a probe is separated by a certain distance 5409 as described above. In one embodiment, channel 5401 is part of a manifold that is inserted into the dialysis machine and is designed for use therein. The contact surface of the excitation probe 5405 is made to be in thermal contact with the heater driver 5425 and the contact surface of the receive probe 5407 is made to be in thermal contact with the temperature sensor 5430 . Heater driver 5425 and temperature sensor 5430 are in electrical contact with the integrated circuit and / or integrated into the dialysis machine.

여기 프로브 측상에서, 회로는 주파수(예를 들어, 1.17Hz 또는 약 1.17Hz)를 지니는 신호를 가열기 드라이버(5425)에 전송하는 사인 발생기와 같은 기준 신호 공급원(5410)을 포함한다. 사인 발생기(5410)는 신호, Rp를 출력하고, 여기서, Rp = Kp sin(ωt)이며, 이러한 신호는 가열기 드라이버(5425)에 의해서 수신되며 가열기 드라이버(5425)를 가동하도록 사용되어 브로브(5405)에 열적으로 송신되는 여기 파동을 생성시킨다. 여기 주파수는 낮은 유량에서 위상 이동이 80 도 미만이도록 충분히 낮은 것이 바람직하다. 사인 발생기(5410)는 또한 신호 Rn을 출력하고, 여기서, Rn = Kn cos(ωt)이며, 그러한 신호는, 이하 추가로 기재되는 바와 같이, 증배기(5435) 및 저역 통과 필터(5445)에 의해서 수신된다.On the probe side, the circuit includes a reference signal source 5410, such as a sine generator, that transmits a signal having a frequency (e.g., 1.17 Hz or about 1.17 Hz) to the heater driver 5425. The sign generator 5410 outputs a signal Rp where Rp = Kp sin (? T), which is received by the heater driver 5425 and used to power the heater driver 5425 to drive the blob 5405 To generate an excitation wave that is thermally transmitted to the excitation wave. The excitation frequency is preferably low enough so that the phase shift is less than 80 degrees at low flow rates. The sinusoid generator 5410 also outputs a signal Rn where Rn = Kn cos (? T) and such signal is generated by a multiplier 5435 and a low-pass filter 5445, .

열 파동은 유체(5403)의 함수로서 채널(5401)을 통해서 전파된다. 수신 프로브(5407)는 감지된 열 파동을 온도 센서(5430)에 송신시킨다. 열적으로 감지된 파동은 다음과 같은 함수로서 표현될 수 있다: Es=Ks sin (ωt +θc). 온도 센서(5430)는 투석 기계 내에 내장되거나 일체화된 회로와 전기 접촉되어 있다. 감지된 열 파동(Es)은 증배기(5435)를 사용하는 동시발생 위상 민감성 검출기에 전송되고, 그러한 증배기는 감지된 열 파동(Es)를 사인 발생기(5410)로부터의 입력 신호(Rn, 여기서, Rn=Kn cos(ωt))와 곱하여 출력 신호 EsRn을 생성시킨다. 출력 신호 EsRn(이는 EsRn=(KnKs/2)[sin(2ωt +θc)+sin(θc)]로서 표시될 수 있다)은 증폭기(5440) 내로 입력되고 상수 K1에 의해서 증폭된다. 이어서, 증폭된 신호는 사인 발생기(5410)로부터의 입력 신호를 수신하는 저역 통과 필터(5445) 내로 입력된다. 사인 발생기(5410)로부터의 입력 신호는 저역 통과 필터(5445)의 필터 역치, 또는 컷오프를 변화시키도록 사용된다. 저역 통과 필터(5445)로부터의 출력(KnKsK1θc/2의 함수로서 표시될 수 있는 θm)은, 당업자에게는 공지된 어떠한 수단에 의해서 유도되는, 유체의 유량의 지표인 신호이다. 저역 통과 필터의 주파수 컷오프는 여기 주파수의 대략 1/20의 주파수임을 인지해야 한다. 저역 통과 필터는 약 80 db만큼 2ωt 신호를 감쇠시킬 것이다.The thermal wave propagates through the channel 5401 as a function of the fluid 5403. The receiving probe 5407 transmits the sensed heat wave to the temperature sensor 5430. The thermally sensed wave can be expressed as a function: Es = Ks sin (ωt + θc). The temperature sensor 5430 is in electrical contact with the integrated or integrated circuitry within the dialysis machine. The sensed heat wave Es is sent to a coincident phase sensitive detector using a multiplier 5435 which multiplies the sensed heat wave Es by the input signal Rn from the sine generator 5410, , Rn = Kn cos (? T)) to generate an output signal EsRn. The output signal EsRn (which can be expressed as EsRn = (KnKs / 2) [sin (2ωt + θc) + sin (θc)] is input into the amplifier 5440 and amplified by the constant K1. The amplified signal is then input into a low-pass filter 5445 that receives an input signal from a sine generator 5410. [ The input signal from the sine generator 5410 is used to vary the filter threshold, or cut-off, of the low-pass filter 5445. The output from the low-pass filter 5445 (? M, which can be expressed as a function of KnKsK1? C / 2) is a signal that is indicative of the flow rate of the fluid, which is derived by any means known to those skilled in the art. It should be noted that the frequency cutoff of the low-pass filter is approximately 1/20 of the excitation frequency. The low-pass filter will attenuate the 2ωt signal by about 80dB.

도 55는 저 유량 및 고 유량에 의한 일정한 주파수 모드에서 생성된 신호의 상대적인 위상 이동을 나타낸다. 여기 신호(5530)는 시간 0에서 생성된다. 저 유량 시나리오에서, 감지된 신호(5520)는 θLF(5540)의 위상 이동에 의한 여기 신호(5530)으로부터 오프셋되지만, 고 유량 시나리오에서는, 감지된 신호(5510)가 θhF(5550)의 위상 이동에 의한 여기 신호(5530)로부터 오프셋된다. 55 shows the relative phase shift of a signal generated in a constant frequency mode due to the low flow rate and the high flow rate. The excitation signal 5530 is generated at time zero. In the low flow scenario, the sensed signal 5520 is offset from the excitation signal 5530 by the phase shift of the θ LF 5540, but in the high flow scenario, the sensed signal 5510 is the phase of the θ hF (5550) Is offset from excitation signal 5530 by motion.

일정한 또는 변화하는 위상 이동 방법이 측정에 사용되는 지에 무관하게, 흐름 측정의 기본으로서 위상 이동을 사용하는 것은 진폭을 사용하는 것에 비해서 유리한데, 그 이유는 진폭이 위상 이동에 영향을 주지 않는 외부 온도 영향과 같은 외부 인자에 의해서 영향을 받을 수 있기 때문이다.Regardless of whether a constant or varying phase shifting method is used for the measurement, using phase shifting as the basis of the flow measurement is advantageous over using amplitude because the amplitude is proportional to the external temperature Because it can be influenced by external factors such as effects.

일 구체예에서, 본 발명의 비-침습적 열적 유체 유량계는 20 ㎖/분 내지 600 ㎖/분의 측정 범위를 제공한다. 상기 열거된 인자 외에, 최적의 성능을 위한 열적 유량계를 설계하기에 중요한 다른 인자는 흐름 특성, 예컨대, 흐름 양식, 최대 레이놀즈 수 및 흐름 속도; 및 흐름 셀의 물리적인 특성, 예컨대, 채널 높이, 폭 및 길이를 포함한다.In one embodiment, the non-invasive thermal fluid flow meter of the present invention provides a measurement range of 20 ml / min to 600 ml / min. In addition to the factors listed above, other factors that are important for designing a thermal flow meter for optimal performance include flow characteristics such as flow mode, maximum Reynolds number and flow rate; And physical characteristics of the flow cell, such as channel height, width, and length.

도 51은 흐름 양식이 층상으로 유지되고 레이놀즈 수(5109)가 600㎖/분의 최대 유량(5101)에 대해서 2000 아래로 유지되도록 최적화된 디자인 파라미터의 예시적인 세트를 묘사하는 표를 포함한다. 흐름 양식을 층상으로 유지시키기 위해서, 채널 높이(5102), 폭(5103), 길이(5104), 면적(5105) 및 수력학적 직경(5106)을 포함한 채널 크기가 최적화된다. 레이놀즈 수(5109)는 흐름 속도(5107), 수력학적 직경(5106) 및 물(5108)의 성질, 예컨대, 밀도, 역학적 점도 및 동적 점도의 값들을 고려한 후에 계산된다.Figure 51 includes a table depicting an exemplary set of design parameters such that the flow pattern is maintained in layers and the Reynolds number 5109 is kept below 2000 for a maximum flow rate 5101 of 600 ml / min. The channel dimensions including the channel height 5102, the width 5103, the length 5104, the area 5105 and the hydrodynamic diameter 5106 are optimized to keep the flow style in layers. The Reynolds number 5109 is calculated after considering the values of the flow rate 5107, the hydrodynamic diameter 5106 and the properties of the water 5108, such as density, mechanical viscosity, and dynamic viscosity.

일 구체예에서, 흐름 셀은 층상 대신에 난류 흐름 양식을 위해서 설계된다. 흐름 셀의 그러한 디자인은 일정한 흐름 면적을 수반하며, 이는 또한 프로브 둘레에서 넓어지는 흐름 면적(이는 층상 흐름의 경우 프로브 둘레에서 감소된다)을 포함할 것이다. 프로브에서의 면적이 넓어지는 때에, 유체가 프로브 둘레에서의 속도가 증가하고, 증가된 속도는 흐름 양상을 난류 양상으로 이동시킨다.In one embodiment, the flow cell is designed for turbulent flow mode instead of layered. Such a design of the flow cell involves a constant flow area, which will also include a flow area that widens around the probe, which is reduced around the probe in the case of layered flow. As the area in the probe increases, the velocity of the fluid around the probe increases, and the increased velocity moves the flow pattern in a turbulent manner.

도 52는, 일 구체예에서, 최적의 성능을 위해서 1 밀리초 미만의 열적 시간 상수(5205)를 지니도록 크기 조절되는, 여기 및 수신 프로브에 대한 예시적인 설계 파라미터의 또 다른 세트를 예시하는 표이다. 이러한 목적을 위해서 고려되는 인자는, 본 경우에는 놋쇠인 재료, 및 이의 성질(5201), 예컨대, 밀도, 열 전도성 및 비열뿐만 아니라, 대류 계수(5204)이다. 따라서, 프로브의 크기(5202) 및 노출된 표면적(5203)이 측정된다.52 is a table illustrating another set of exemplary design parameters for an excitation and receive probe, scaled to have a thermal time constant 5205 of less than 1 millisecond for optimal performance, in one embodiment. to be. The factor considered for this purpose is the convection coefficient 5204, in this case the brass material, and its properties 5201, such as density, thermal conductivity and specific heat. Thus, the size of the probe 5202 and the exposed surface area 5203 are measured.

온도 감지Temperature sensing

상기 언급된 바와 같이, 투석 시스템을 위한 콤팩트 매니폴드가 온도 센서를 포함한다. 일 구체예에서, 온도 센서는 저장소 어셈블리에 위치된다. 그러나, 온도 센서는 또한 저장소 어셈블리의 밖에 위치될 수 있고, 그러한 구체예에서, 이는 매니폴드내로 일체화될 수 있다.As mentioned above, the compact manifold for the dialysis system includes a temperature sensor. In one embodiment, the temperature sensor is located in the storage assembly. However, the temperature sensor can also be located outside the storage assembly, and in such embodiments, it can be integrated into the manifold.

매니폴드내로 일체화될 수 있는 온도 감지를 사용하는 세 가지의 주요 방법이 존재한다. 당업자는 매니폴드의 전체 디자인에서의 어떠한 상당한 변화 없이 각각의 방법과 관련한 변경이 가능함을 인지할 것이다. 이러한 방법이 이하 논의된다:There are three main ways to use temperature sensing that can be integrated into a manifold. One of ordinary skill in the art will recognize that variations in each method are possible without any significant change in the overall design of the manifold. Such a method is discussed below:

높은 전도성 유체 접촉High Conductivity Fluid Contact

높은 전도성 직접 유체 접촉 방법에서, 금속 디스크가 서미스터 또는 당업자에게는 공지된 어떠한 다른 적합한 온도 센서를 지니는 매니폴드의 벽내로 장착되고, 그러한 서미스터 또는 온도 센서가 투석 기계 측 상의 상기 디스크 및 환자 측 상의 유체와 접촉 위치된다. 따라서, 유체 온도는 금속 디스크를 통해서 모니터링될 수 있다.In a highly conductive direct fluid contact method, a metal disk is mounted into a wall of a manifold having a thermistor or any other suitable temperature sensor known to those skilled in the art, and such a thermistor or temperature sensor is mounted on the disk and the fluid on the patient side Contact position. Thus, the fluid temperature can be monitored through a metal disk.

통상적으로, 온도는 서미스터를 유체 스트림에 적접 위치시킴으로써 모니터링된다. 본 발명에서 온도를 모니터링하기 위한 금속 디스크의 사용은 오염의 위험을 저하시키는 이점을 제공하고, 따라서, 서미스터를 세정할 필요가 회피된다.Typically, the temperature is monitored by placing the thermistor in the fluid stream. The use of a metal disk for monitoring the temperature in the present invention offers the advantage of reducing the risk of contamination, and therefore the need to clean the thermistor is avoided.

당업자는 어떠한 적합한 금속, 예컨대, 타입 316 스테인리스 스틸의 금속 디스크가 목적을 위해서 사용될 수 있음이 인지될 것이다. 추가로, 현재의 적용에 적절한 어떠한 서미스터가 사용될 수 있다. 예시적인 서미스터는 BetaTherm에 의해서 제조된 파트 넘버 10K 3A1A이다.Those skilled in the art will appreciate that any suitable metal, such as a metal disc of type 316 stainless steel, may be used for the purpose. In addition, any thermistor suitable for current application may be used. An exemplary thermistor is the part number 10K 3A1A manufactured by BetaTherm.

일 구체예에서, 금속 디스크는 단일 환자용 및 일회용이고, 서미스터는 투석 기계의 일부이고 재사용된다.In one embodiment, the metal disk is single patient and disposable, and the thermistor is part of a dialysis machine and reused.

중간 전도성 유체 접촉Intermediate conductive fluid contact

콤팩트 매니폴드의 압력 변환기 멤브레인은 비교적 얇고 중간 열 전도성 재료로 구성된다. 전형적으로 0.040"의 두께가 사용되고, 0.005"에서 0.050"까지 변화될 수 있다. 재료가 얇으면 얇을수록 그리고 열 전도성이 더 높으면 높을수록 더 정확하게 압력 변환기 멤브레인이 투석 유체의 온도를 투석 기계 내부에 장착된 압력 변환기에 전송할 것이다. 디자인에 의해서 이들은 기계 측 상의 압력 변환기와 환자 측 상의 유체와 직접 접촉된다. 압력 변환기 내부에 적합한 온도 센서를 위치시키는 것은 유체 온도를 모니터링 가능하게 한다. 당업자에게는 공지된 특정의 압력 변환기는 온도 흐름으로 인한 변환기의 보정을 위한 온도 센서를 포함한다. 온도 감지 특징을 지닌 그러한 압력 변환기가 본 적용 목적을 위해서 사용될 수 있다. 예시적인 조합 압력-온도 센서는 Micron Instruments에 의해서 제작된 모델 MPT40이다. 센서의 그러한 조합을 사용하는 것은 측정된 유체의 직접적인 접촉을 피하고 매니폴드에서의 부품의 수를 줄인다. 이는, 앞선 방법에서 사용된 바와 같은, 금속 디스크에 대한 대안을 제공한다.The pressure transducer membrane of the compact manifold is relatively thin and consists of an intermediate thermally conductive material. Typically a thickness of 0.040 "is used and may vary from 0.005" to 0.050 ". The thinner the material, the higher the thermal conductivity and the higher the thermal conductivity, the more accurately the pressure transducer membrane imposes the temperature of the dialysis fluid inside the dialysis machine The pressure transducer on the machine side and the fluid on the patient side are in direct contact with the pressure transducer by placing the appropriate temperature sensor inside the pressure transducer enables the fluid temperature to be monitored. Pressure transducer of the present invention includes a temperature sensor for calibrating the transducer due to temperature flow. Such a pressure transducer with temperature sensing characteristics may be used for this application purpose. Model MPT40. Using such a combination of sensors It is to avoid the direct contact of the measurement fluid to reduce the number of parts of the manifold. This provides an alternative to the metal disc, as used in the previous method.

간접적인 광학적 온도 측정Indirect optical temperature measurement

매니폴드 유체 경로의 플라스틱 벽이 제한된 두께, 예컨대, 대략 0.020"의 벽인 경우에, 플라스틱 벽은 매니폴드 내부의 유체와 온도가 평형을 이룰 것이다. 그러한 조건하에, 비-접촉식 광학적 온도 측정은 얇은 벽의 외부로부터 이루어지고 내부의 유체 온도가 측정될 수 있다. 예시적인 비-접촉식 광학적 온도 센서는 Melexis에 의해서 제작된 파트 번호 MLX90614이다. 비-접촉식 방법은 매니폴드에 추가의 부품을 요구하지 않는 이점을 제공한다. 유일한 요구는 유체 경로 벽에서의 얇은 부분이다. 이러한 방법은 비용이 적게 들며, 여전히, 단일 환자 사용 안정성 특징을 유지시킨다.If the plastic wall of the manifold fluid path is of a limited thickness, for example, a wall of approximately 0.020 ", the plastic wall will be temperature balanced with the fluid inside the manifold. Under such conditions, non- An exemplary non-contacting optical temperature sensor is part number MLX90614, manufactured by Melexis. The non-contact method requires additional components to the manifold < RTI ID = 0.0 > The only requirement is a thinner portion in the fluid path wall. This method is costly and still maintains a single patient use stability characteristic.

매니폴드에서의 일체형 전도도 센서를 위한 한 가지 가능한 실행은 투석물 유체와 접촉되는 전기 핀을 지닌 전도성 셀로서의 실행이다. 예시적인 전도도 셀의 기술적인 상세사항이 도 57에 도시되어 있다. 도 57을 참조하면, 전도성 셀(5700)은 유체에 작고 일정한 전류를 적용하기 위한 바이어스 핀(5701)을 포함한다. 감지 핀(5702)은 유체내의 전압을 검출하고, 여기서, 검출된 전압의 크기는 유체의 전도성 및 온도에 좌우된다. 온도는 전도성 셀(5700) 다음에 위치된 서미스터(5703)를 사용하여 측정된다. 대안적으로, 온도는 상기 개시된 수단 중 하나에 의해서 측정될 수 있다. 감지 핀(5702)에서 측정된 온도 및 전압의 값을 알면, 유체의 전도도가 측정될 수 있다.One possible implementation for an integral conductivity sensor in a manifold is to perform as a conductive cell with an electrical pin in contact with the dialysis fluid. The technical details of an exemplary conductivity cell are shown in FIG. Referring to FIG. 57, the conductive cell 5700 includes a bias pin 5701 for applying a small and constant current to the fluid. The sensing pin 5702 detects the voltage in the fluid, where the magnitude of the detected voltage depends on the conductivity and temperature of the fluid. The temperature is measured using a thermistor 5703 located after the conductive cell 5700. [ Alternatively, the temperature can be measured by one of the means disclosed above. Knowing the measured temperature and voltage values at the sense pin 5702, the conductivity of the fluid can be measured.

바이아스 핀(5701)을 통해서 인가된 전류는 DC 또는 AC 신호일 수 있고, 일반적으로는 50 내지 100kHz 주파수 범위에 있다. 일 구체예에서, 인가된 전류의 크기는 10mA 정도이다. 감지 핀(5702)은 전도성 셀의 제작 동안 일반적인 깊이로 위치되며, 전형적으로는 셀 내의 cal 용액과 함께 +/- 0.001 인치의 깊이로 위치된다. 서미스터(5703)는 0.5℃의 전형적인 정확성을 지닌다. 전도성 셀은 제자리의 전도성 핀(바이아스 핀 및 감지 핀)을 매니폴드 바디내로 유도 또는 성형하여 이들이 투석물과 접촉되게 되지만 투석물이 매니폴드로부터 누출되지 않게 함으로써 콤팩트 매니폴드의 투석물 유체 통로내로 매립될 수 있다.The current applied through the bias pin 5701 may be a DC or AC signal, and is typically in the 50 to 100kHz frequency range. In one embodiment, the magnitude of the applied current is on the order of 10 mA. The sensing pin 5702 is located at a general depth during fabrication of the conductive cell, typically at a depth of +/- 0.001 inches with the cal solution in the cell. Thermistor 5703 has typical accuracy of 0.5 ° C. The conductive cells guide or form in situ conductive pins (biasing pins and sensing pins) into the manifold body so that they are brought into contact with the dialysis material, but not into the dialysate fluid passageway of the compact manifold Can be buried.

단선 검출Disconnection detection

개시된 투석 시스템의 구체예는 추가로 어떠한 혈액 공정 처리 경로에 사용되는 체외 혈액 순환로에서의 단선의 검출을 위한 장치 및 방법을 포함한다. 혈액 공정 처리 경로의 예는 혈액 투석, 혈액 여과, 한외여과, 또는 성분 채집(apheresis)을 포함한다. 체외 혈액 순환로를 설치하기 위한 혈관 접근은 전형적으로는 경피 바늘 또는 루어 접속된 카테테르를 사용함으로써 얻어진다. 단선 장치 및 방법은 혈관에 대한 온전한 바늘 또는 카테테르의 표시기로서 환자의 박동 심장에 의해서 생성된 압력 펄스를 사용한다. 환자의 심장에 의해서 생성된 압력 펄스는 작으며; 체외 혈액 순환로의 정맥 반송 라인에서는 더욱 그러하다. 작은 압력 펄스를 검출하기 위해서, 본 발명은 상호상관 방법을 사용하는데, 여기서, 기준 심장 신호는 압력 펄스 신호와 상호상관된다.Embodiments of the disclosed dialysis system further include an apparatus and method for detection of disconnection in an extracorporeal blood circuit used in any blood processing path. Examples of blood process treatment routes include hemodialysis, hemofiltration, ultrafiltration, or apheresis. Vascular access for the establishment of an extracorporeal blood circuit is typically obtained by using a percutaneous needle or a luer connected catheter. The wire harnesses and methods use pressure pulses produced by the patient's beating heart as an indicator of intact needle or catheter for the vessel. The pressure pulse generated by the patient's heart is small; This is more so in the IV line of the extracorporeal blood circuit. To detect small pressure pulses, the present invention uses a cross-correlation method, wherein the reference cardiac signal is cross-correlated with the pressure pulse signal.

도 58은 본 발명의 구체예에 따른, 체외 혈액 순환로로부터의 환자의 단선을 검출하기 위한 시스템(5800)의 블록 다이아그램이다. 본 발명의 구체예에 따라서, 시스템(5800)은 도입 동맥혈 순환로(5802), 투석기(5804), 투석물 순환로(5806), 환자 펄스 압력 변환기(5808), 기준을 위한 환자 심장 신호 발생기(5815), 단선 모니터(5820), 제어기(5825) 및 반송 정맥 혈액 순환로(5810)를 포함한다. 본 발명의 다양한 구체예에서, 환자로부터 체혈된 혈액은 동맥혈 순환로(5802)를 경유하여 투석기(5804)를 통해서 통과되며, 투석기(5804)로부터의 세정된 혈액은 정맥 혈액 순환로(5810)를 경유하여 환자에 반송된다. 투석기(5804)로부터 방출된 오염된 투석물은 투석물 순환로(5806)내에서 정제되거나 재생되고, 투석기(5804)내로 다시 펌핑된다. 본 발명의 다양한 구체예에서, 세정된 혈액은 경피 바늘 또는 루어 접속된 카테테르를 경유하여 환자의 몸으로 반송된다. 반송 정맥 혈액 순환로(5810)에서의 혈류량은 전형적으로는 300 내지 400 ㎖/분 범위이다. 어떠한 적합한 투석 순환로가 배치될 수 있음을 인지해야 한다.58 is a block diagram of a system 5800 for detecting disconnection of a patient from an extracorporeal blood circulation path, in accordance with an embodiment of the present invention. In accordance with an embodiment of the present invention, system 5800 includes an input arterial blood circuit 5802, a dialyzer 5804, a dialysis circuit 5806, a patient pulse pressure transducer 5808, a patient heart signal generator 5815 for reference, A single line monitor 5820, a controller 5825, and a conveying vein blood circulation path 5810. In various embodiments of the present invention, the blood that has been hemmed from the patient passes through the dialyzer 5804 via the arterial circulation path 5802, and the washed blood from the dialyzer 5804 flows via the venous blood circulation path 5810 And returned to the patient. The contaminated dialysate discharged from the dialyzer 5804 is refined or regenerated in the dialysate circulation path 5806, and is pumped back into the dialyzer 5804. In various embodiments of the present invention, the rinsed blood is returned to the patient ' s body via a percutaneous needle or a luer connected catheter. The blood flow in the return vein blood circulation path 5810 is typically in the range of 300 to 400 ml / min. It should be appreciated that any suitable dialysis circuit may be deployed.

압력 변환기(5808)는 혈액 공정 처리 경로를 수행하는 환자의 혈압 펄스를 측정하고, 펄스 압력을 단선 모니터(5820)에 실질적으로 연속적으로 전송한다. 일 구체예에서, 변환기(5808)는 투석 혈액 라인(도입 동맥혈 순환로(5802) 또는 반송 정맥혈 순환로(5810))내의 어느 곳에 위치한 침습적 또는 비-침습적 정맥 압력 센서이다. 또 다른 구체예에서, 변환기(5808)는 투석기(5804)와 환자 사이의 투석 혈액 라인, 즉, 반송 정맥 혈액 순환로(5810)에 특정적으로 위치한 침습적 또는 비-침습적 정맥 압력 센서이다. 비-침습적 공기 버블 검출기 및/또는 핀치 밸브(도시되지 않음)가 임의로 환자에 대한 루어 연결과 변환기(5808) 사이에 위치된다. 본 발명의 구체예에서, 압력 변환기(5808)는 반송 정맥 혈액 순환로(5810)에 상응하는 혈관 접근을 제공하기 위한 환자의 신체에 삽입된 바늘 또는 카테테르에 가깝게 근접되어 위치된다. 압력 변환기(5808)는 파형 충실성을 보존하기 위해서 바늘 또는 카테테르에 가깝게 근접되어 위치된다. 다른 구체예에서, 압력 변환기(5808)는 반송 정맥 혈액 순환로(5810) 내의 어떠한 곳에 연결될 수 있다. 본 발명의 구체예에서, 압력 변환기(5808)에 의해서 생성된 압력 신호는 교류 전류(AC) 신호이고, 그러한 신호는 정확한 혈관 압력 측정값이 아니다. 그에 따라서, 압력 변환기(5808)는 높은 정확성의 변환기가 아니다.The pressure transducer 5808 measures the blood pressure pulse of the patient performing the blood processing path and transmits the pulse pressure substantially continuously to the single line monitor 5820. In one embodiment, the transducer 5808 is an invasive or non-invasive venous pressure sensor located anywhere within the dialysis blood line (either the introductory arterial circulation path 5802 or the return venous return path 5810). In another embodiment, the transducer 5808 is an invasive or non-invasive venous pressure sensor located specifically in the dialysis blood line between the dialyzer 5804 and the patient, i.e., the return vein blood circulation path 5810. A non-invasive air bubble detector and / or a pinch valve (not shown) is optionally positioned between the Luer connection for the patient and the transducer 5808. In an embodiment of the present invention, the pressure transducer 5808 is positioned in close proximity to a needle or catheter inserted into the patient's body to provide access to blood vessels corresponding to the return vein blood circuit 5810. The pressure transducer 5808 is placed in close proximity to the needle or catheter to preserve waveform integrity. In other embodiments, the pressure transducer 5808 may be connected to any location within the return vein blood circuit 5810. [ In an embodiment of the present invention, the pressure signal generated by the pressure transducer 5808 is an alternating current (AC) signal, which is not an accurate vascular pressure measurement. Accordingly, the pressure transducer 5808 is not a high accuracy transducer.

기준 신호 발생기(5815)는 환자의 심장 신호를 참조를 위해 단선 모니터(5820)에 실질적으로 연속적으로 전송한다. 본 발명의 구체예에서, 참조 심장 신호는 처리된 혈액을 환자에 공급하는 바늘 또는 카테테르가 연결되는 동일한 신체 부분(예컨대, 팔)에 연결된 혈량측정기(plethysmograph)로부터 얻어진다. 본 발명의 또 다른 구체예에서, 참조 심장 신호는 핑거 펄스 센서/산소 농도계로부터 얻어진다. 본 발명의 다양한 다른 구체예에서, 참조 심장 신호는 심전도(ECG) 신호, 실시간 혈압 신호, 청진기, 혈액 회수 라인으로부터의 정맥 압 신호, 산소 농도계 펄스 신호, 교대 부위 혈류량측정 신호, 전송 및/또는 반사 혈유량측정 신호, 음향 심장 신호, 손목 맥박 또는 당업자에게는 공지된 어떠한 다른 심장 신호 공급원을 통해서 얻어질 수 있다.The reference signal generator 5815 transmits the patient's heart signal substantially continuously to the single line monitor 5820 for reference. In an embodiment of the invention, the reference cardiac signal is obtained from a plethysmograph connected to the same body part (e.g. an arm) to which the needle or catheter is connected to supply the treated blood to the patient. In another embodiment of the present invention, the reference cardiac signal is obtained from a finger pulse sensor / oxygen concentration meter. In various other embodiments of the present invention, the reference cardiac signal may be an electrocardiogram (ECG) signal, a real-time blood pressure signal, a stethoscope, a venous pressure signal from a blood collection line, an oxygenation system pulse signal, an alternate site blood flow measurement signal, A blood flow measurement signal, an acoustic heart signal, a wrist pulse or any other cardiac signal source known to those skilled in the art.

단선 모니터(5820)는 혈액 공정 처리를 수행하는 환자의 신체로부터 바늘 또는 카테테르의 단선에 의해서 유발된 반송 정맥 혈액 순환로(5810)에서의 방해를 검출한다. 단선을 검출하기 위해서, 모니터(5820)는 환자 맥박 압력 변환기 및 심장 기준 신호를 처리한다. 당업자는 그러한 단선이 어떠한 이유, 예컨대, 환자의 갑작스런 움직임에 기인하여 환자의 신체로부터 바늘 또는 카테테르가 당겨짐으로써 유발될 수 있음을 인지해야 한다. 단선 모니터(5808)는 도 59를 참조로 하여 상세히 기재된다. 제어기(5825)는 당업자에게는 공지된 어떠한 마이크로프로세서이다. 제어기(5825)의 기능은, 요구되는 경우, 모니터(5820)로부터의 처리된 입력물을 수신하고 그에 따라서 적절한 작동을 촉발시키는 것이다.The single line monitor 5820 detects disturbance in the conveying vein blood circulation path 5810 caused by disconnection of the needle or catheter from the body of the patient performing the blood processing process. To detect disconnection, monitor 5820 processes the patient pulse pressure transducer and cardiac reference signal. One skilled in the art should appreciate that such disconnection can be caused by any reason, such as a needle or catheter being drawn from the patient's body due to sudden movement of the patient. The single line monitor 5808 is described in detail with reference to FIG. Controller 5825 is any microprocessor known to those skilled in the art. The function of the controller 5825 is to receive the processed input from the monitor 5820, if desired, and to trigger appropriate operation accordingly.

당업자는 압력 변환기 및 기준 신호가 기준 신호 발생기 및 압력 변환기내로 통합된 전송기를 통해서 단선 모니터(5820)에 송신됨을 인지해야 한다. 전송기는 대응하는 수신기에 유선 또는 무선 통신을 할 수 있다. 유사하게, 단선 모니터로부터의 데이터는 유선 또는 무선 접속을 통해 제어기(5825)에 송신된다. 일 구체예에서, 그러한 신호 통신은 적절한 유선 또는 무선 공중 및/또는 사설 네트워크, 예컨대, LAN, WAN, MAN, 블루투스 네트워크, 및/또는 인터넷을 사용하여 이루어질 수 있다. 또한, 일 구체예에서, 단선 모니터(5820) 및 제어기(5825)가 서로 근접되어 위치되고 압력 변환기(5808)와 심장 기준 신호 발생기(5815)에 근접되어 위치된다. 대안적인 구체예에서, 단선 모니터(5820) 및 제어기(5825) 둘 모두 또는 하나는 서로 원격으로 위치되고/거나 시스템(5800)의 나머지 구성요소로부터 원격으로 위치된다. Those skilled in the art should appreciate that the pressure transducer and reference signal are transmitted to the single line monitor 5820 through a transmitter integrated into the reference signal generator and pressure transducer. The transmitter can make wired or wireless communication with the corresponding receiver. Similarly, data from the single line monitor is transmitted to the controller 5825 via a wired or wireless connection. In one embodiment, such signaling may be accomplished using any suitable wired or wireless public and / or private network, such as a LAN, WAN, MAN, Bluetooth network, and / or the Internet. Also, in one embodiment, a single line monitor 5820 and a controller 5825 are located proximate to each other and located proximate the pressure transducer 5808 and heart reference signal generator 5815. [ In an alternate embodiment, both or both of the single line monitor 5820 and the controller 5825 are remotely located and / or remotely located from each other.

도 59는 본 발명의 구체예에 따른 반송 정맥 혈액 순환로내의 단선의 검출을 위한 장치(5900)의 블록 다이아그램의 예시이다. 단선 모니터(5900)는 압력 변환기 수신기(5902), 기준 신호 수신기(5904), 및 상호상관 프로세서(5906)를 포함한다. 변환기 수신기(5902) 및 기준 신호 수신기(5904)는 도 58의 각각의 압력 변환기(5808) 및 심장 기준 신호 발생기(5815)로부터의 입력 신호를 수신한다.Fig. 59 is an example of a block diagram of an apparatus 5900 for detecting disconnection in a conveying vein blood circulation path according to an embodiment of the present invention. The single line monitor 5900 includes a pressure transducer receiver 5902, a reference signal receiver 5904, and a cross-correlation processor 5906. Transducer receiver 5902 and reference signal receiver 5904 receive input signals from respective pressure transducer 5808 and cardiac reference signal generator 5815 of Figure 58.

압력 변환기 수신기(5902)에 의해서 얻은 압력 펄스 신호와 기준 신호 수신기(5904)에 의해서 얻은 기준 심장 신호가 로컬 메모리에 저장되고, 추가로 상호상관 프로세서(5906)에 공급되고, 이어서, 이러한 프로세스는 두 신호 상이의 상호관련을 계산한다. 프로세서(5906)의 출력물은 도 58의 제어기(5825)내로 공급된다. 상호상관 프로세서(5906)에 의해서 생성된 출력물이 두 입력 신호 사이의 상호관련을 나타내는 경우에, 이는 반송 정맥 혈액 순환로가 온전함을 나타낸다. 상호상관 프로세서(5906)에 의해서 생성된 출력물이 두 입력 신호 사이의 상호관련을 나타내지 않는 경우에, 이는 반송 정맥 혈액 순환로가 당겨진 바늘 또는 카테테르로 인해서 파괴되고, 도 58의 제어기(5825)가 적절한 작동, 예컨대, 표시를 위한 알람을 울리고/거나 투석 시스템을 완전히 또는 부분적으로 끄는 것을 촉발시킴을 나타낸다.The pressure pulse signal obtained by the pressure transducer receiver 5902 and the reference heart signal obtained by the reference signal receiver 5904 are stored in the local memory and further supplied to the cross correlation processor 5906, Calculate the correlation of signal differences. The output of the processor 5906 is fed into the controller 5825 of Fig. If the output produced by the cross-correlation processor 5906 indicates a correlation between the two input signals, this indicates that the return vein blood circuit is intact. If the output produced by the cross-correlation processor 5906 does not indicate a correlation between the two input signals, then this is destroyed by the needles or catheters of the conveying vein blood circuit being pulled, and the controller 5825 of FIG. Indicating activation of an alarm, for example, an alarm for display and / or triggering the dialysis system completely or partially.

당업자는 본 발명이 압력 변환기 신호와 기준 신호 사이의 측정 가능, 정량 가능, 및/또는 예측 가능 상호관련을 연결, 대응, 또는 달리 생성시키는 어떠한 상호상관 프로세스의 사용을 예상하는 것을 주지해야 한다. 본 발명의 일 구체예에서, 상호상관은 증폭기, 예컨대, 미국 캘리포니아 소재의 Stanford Research Systems에 의해서 제작된 SR810 Lock-In Amplifier에서 락(lock)을 사용함으로써 수행되며, 아주 낮은 신호 대 노이즈 비 시스템의 상호상관 검출을 위한 다양한 공지된 기술과 심장 신호가 상호상관 프로세서(5906)에서 통합될 수 있다.Those skilled in the art should appreciate that the present invention contemplates the use of any cross-correlation process to connect, counter, or otherwise generate measurable, quantifiable, and / or predictable correlations between pressure transducer signals and reference signals. In one embodiment of the invention, the cross-correlation is performed by using an amplifier, for example a lock in the SR810 Lock-In Amplifier manufactured by Stanford Research Systems of California, USA, and a very low signal-to- Various well-known techniques for cross-correlation detection and cardiac signals may be integrated in the cross-correlation processor 5906.

본 발명의 다양한 구체예에서, 상호상관 프로세서(5906)에 의해서 계산된 상호상관 함수는 두 입력 신호, 즉, 기준 심장 신호 및 압력 맥동 신호 사이의 유사성을 측정하기 위해서 사용된다. 상호상관 함수의 계산은 특정 시간 프레임 또는 범위내의 상응하는 두 입력 신호 쌍의 지점의 산출치의 합의 계산을 포함한다. 계산은 또한 리드 또는 래그 텀(lead or lag term)을 포함시킴으로써 두 입력 신호 사이의 어떠한 잠재적 위상 차이를 고려한다. 상호상관 함수에 상응하는 수학식은 다음과 같이 표현된다:In various embodiments of the present invention, the cross-correlation function computed by the cross-correlation processor 5906 is used to measure the similarity between the two input signals, the reference cardiac signal and the pressure pulsation signal. The calculation of the cross-correlation function includes calculation of the sum of the calculated values of the points of the corresponding two input signal pairs within a specific time frame or range. The calculation also takes into account any potential phase difference between the two input signals by including a lead or lag term. The equation corresponding to the cross-correlation function is expressed as: < RTI ID = 0.0 >

Figure pct00003
Figure pct00003

상기 식에서, N은 많은 샘플들을 나타내고, j는 래그 인자를 나타내며, x1 및 x2는 각각 두 입력 신호를 나타낸다.Where N represents a number of samples, j represents a lag factor, and x1 and x2 represent two input signals, respectively.

도 60은 본 발명의 구체예에 따른 체외 혈액 순환로로부터의 환자의 단선을 확인하는 방법의 예시적인 단계를 나타내는 흐름도이다. 작동시에, 복수의 명령 및 프로세서 상의 실행을 포함하는 투석 시스템 소프트웨어는 환자가 우선 심장 신호 발생기(예컨대, 핑거 펄스 산소 농도계(finger pulse oximeter))에 부착되게 하여 기준 신호를 얻는다(6005). 이러한 지점에서, 환자는 투석 시스템에 연결되거나 연결되지 않을 수 있다. 심장 기준 신호를 포착한 후에 또는 그와 동시에, 복수의 명령 및 프로세서 상의 실행을 포함하는 투석 시스템 소프트웨어는 환자가 도 58의 시스템(5800)에 연결되게 하고, 그 결과, 환자 펄스 압력 변환기 신호가 또한 얻어진다(6010). 그 다음, 상호상관 프로세서가 기준과 변환기 신호를 상호상관시키도록 시도된다(6015). 상관이 시작시에 달성되지 않으면, 일 구체예에서, 환자는 모든 또는 특정의 부품을 끄도록 하거나(6020), 또 다른 구체예에서, 도 58의 시스템(5800)의 제어기(5825)가 이를 자동적으로 노이즈 수준을 낮추도록 한다. 예를 들어, 투석 시스템의 펌프의 중단은 노이즈를 낮출 수 있고, 두 신호를 포착하여 상관시키는 것을 더욱 용이하게 한다. 또 다른 구체예에서, 상호상관은 노이즈-발생 시스템 구성요소, 예컨대, 펌프가 켜지기 전에 시도된다. 따라서, 상관의 제재(lock down)는 완전한 시스템 시작이 완료될 수 있기 전에 시도된다. 일 구체예에서, 상관이 제재되지 않으면, 환자 투석 시스템이 이상이 있을 수 있음을 나타내는 알람이 촉발된다.FIG. 60 is a flowchart showing exemplary steps of a method for confirming disconnection of a patient from an extracorporeal blood circulation path according to an embodiment of the present invention. FIG. In operation, dialysis system software, including multiple instructions and execution on the processor, causes the patient to first attach to a cardiac signal generator (e.g., a finger pulse oximeter) to obtain a reference signal (6005). At this point, the patient may or may not be connected to the dialysis system. Dialysis system software, including multiple instructions and executions on the processor, after the cardiac reference signal has been acquired, or concurrently therewith, allows the patient to be connected to the system 5800 of Figure 58 so that the patient pulse pressure transducer signal (6010). The cross-correlation processor is then attempted to correlate the reference and transducer signals (6015). If the correlation is not achieved at the start, in one embodiment, the patient may cause all or a particular part to be turned off (6020), and in another embodiment, the controller 5825 of system 5800 of Figure 58 may automatically To reduce the noise level. For example, the interruption of the pump in the dialysis system can reduce noise and make it easier to capture and correlate the two signals. In another embodiment, the cross-correlation is attempted before the noise-generating system component, e.g., the pump, is turned on. Thus, locking down of correlation is attempted before complete system startup can be completed. In one embodiment, if correlation is not enforced, an alarm is triggered indicating that the patient dialysis system may be abnormal.

그러나, 상관이 얻어지면, 그러한 상관은 실질적으로 지속적으로 모니터링된다(6025). 그러한 상관에서의 어떠한 편차가 존재하면, 누출 가능성을 나타내거나, 임의로, 시스템이 중단(완전히 또는 부분적으로)되고 상관된 신호를 재확립하기 위한 시도가 다시 시도됨을 나타내는 알람이 촉발된다(6030). 일 구체예에서, 상관의 본질이 변화되거나 소정의 한계를 넘어서 또는 그 내에서 벗어나면, 특정의 시스템 구성요소, 예컨대, 펌프가 중단되고, 상호상관 프로세서가 상관을 재확립하는 것을 시도한다. 상관이 재확립될 수 없으면, 알람이 촉발된다. 또 다른 구체예에서, 상관의 본질이 변화되거나 소정의 한계 범위를 넘어서 그 범위 밖으로 벗어나면, 특정의 시스템 구성요소, 예컨대, 펌프가 중단되고, 상관을 재확립하기 위한 어떠한 추가의 시도 전에, 알람이 즉각적으로 촉발된다.However, if a correlation is obtained, such correlation is substantially continuously monitored (6025). If there are any deviations from such a correlation, an alarm is triggered (6030) indicating the likelihood of leakage or, optionally, an attempt to re-establish the correlated signal and the system is either halted (fully or partially) and re-attempted. In one embodiment, if the nature of the correlation changes or goes beyond or within certain limits, certain system components, such as a pump, are interrupted and the cross-correlation processor attempts to re-establish the correlation. If the correlation can not be re-established, an alarm is triggered. In another embodiment, if the nature of the correlation changes or goes out of range beyond a predefined limit, then certain system components, such as an alarm before the pump is stopped and any additional attempts to re-establish the correlation, Is instantly triggered.

단선을 모니터링하는 이러한 방법은 종래 기술과는 구별되는 개선을 제공한다. 첫째로, 종래 기술과는 달리, 본 발명은 바늘이 단지 약간이라도 당겨지는지에 또는 바늘이 삽입 부위로부터 아주 약간의 거리로 제거되고 당겨지는지에 반응적이다. 둘째로, 본 발명은 삽입 부위에 위치되는 과도한 장치, 예컨대, 수분 패드를 필요로 하지 않는다. 셋째로, 환자의 자신의 심장 신호를 상호상관시킴으로써, 거짓의 네거티브가 크게 줄어든다. 넷째로, 압력 펄스 감지와 상호상관의 조합은 본 발명이 특징적이게 하며 낮은 신호 대 노이즈 비율 신호를 검출할 수 있게 한다. 다섯째로, 상호상관 상태를 연속적으로 모니터링하는 것은 시스템이 잠재적으로 단선을 나타낼 수 있는 작은 신호 편차를 검출하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 어떠한 혈액 공정 처리 경로에 사용되는 체외 혈액 순환로에서의 단선의 검출을 위한 장치 및 방법이 본 발명에 의해서 제공된다.This method of monitoring disconnection provides an improvement distinct from the prior art. First, unlike the prior art, the present invention is responsive to whether the needle is pulled only slightly, or whether the needle is pulled and pulled at a very small distance from the insertion site. Second, the present invention does not require an excessive device, e.g., a moisture pad, located at the insertion site. Third, by correlating the patient's own cardiac signals, the false negatives are greatly reduced. Fourth, the combination of pressure pulse sensing and cross-correlation makes the present invention unique and enables detection of low signal-to-noise ratio signals. Fifth, continuously monitoring the cross-correlation state enables the system to detect small signal deviations that can potentially indicate a disconnection. Therefore, an apparatus and a method for detection of a disconnection in an extracorporeal blood circulation path used in any blood processing path are provided by the present invention.

중심 정맥압 모니터링Central venous pressure monitoring

본원에서 개시된 투석 시스템의 구체예는 추가로 한외여과(ultrafiltration: UF) 유량을 모니터링하고 제어하여 투석/한외여과를 수행중인 환자내의 유체의 용적이 요망되는 범위내에 유지되게 하는 방법 및 시스템을 포함한다. 본 발명은 중심 정맥압(central venous pressure: CVP) 모니터링을 투석 시스템에 통합시키고 CVP 측정치를 사용하여 한외여과(UF)의 유량을 제어한다. CVP 피드백 데이터는 안전 수단으로서 유체의 과제거를 방지하는 것을 도우며 요법을 개선시키기 위해서 UF 유량을 적정하는 수단을 제공한다. Embodiments of the dialysis systems disclosed herein further include methods and systems for monitoring and controlling ultrafiltration (UF) flow rates to maintain the volume of fluid in a patient undergoing dialysis / ultrafiltration within a desired range . The present invention integrates central venous pressure (CVP) monitoring into a dialysis system and controls the flow rate of ultrafiltration (UF) using CVP measurements. The CVP feedback data serves as a safeguard to help prevent fluid headaches and provides a means of titrating the UF flow rate to improve therapy.

CVP 측정은 투석에 사용된 중심정맥 라인에 존재하는 평균 압력을 측정하여 CVP 측정을 투석과 통합시킴을 수반한다. CVP를 측정하기 위해서, 적절한 카테테르가 환자의 신체에 삽입되어서, 카테테르의 팁(tip)이 흉곽내에 위치될 필요가 있다. 도 61은 혈액여과 및 CVP 측정을 위한 중심정맥 카테테르의 예시적인 정위를 도시하고 있다. 도 61을 참조하면, 중심정맥 카테테르(Central Venous Catheter (CVC): 6110)은 UF를 위한 혈관 접근을 제공하기 위해서 사용된다. 이러한 특정의 구체예에서, CVC(6110)를 위해서 선택된 진입 부위(6120)는 쇄골하정맥(6140)에서의 쇄골(6130) 아래에 있다. 당업자는, 팁을 흉곽 내에 유지시키면서, 환자 신체 내의 어떠한 다른 대정맥이 CVC를 삽입하기 위한 대안적인 부위로서 선택될 수 있음을 인지할 것이다. CVC(6110)은 피하 터널(6150)을 통해서 통과되며, 클램프(6160)와 표준 루어-락(6170)의 도움으로 고정된다. 출구 부위(6180)에서의 CVC의 팁에서의 압력은 중심정맥압과 동일하다.The CVP measurement involves measuring the mean pressure present in the central venous line used for dialysis and incorporating CVP measurements with dialysis. To measure CVP, a suitable catheter is inserted into the patient ' s body so that the tip of the catheter needs to be positioned within the thorax. 61 shows an exemplary orientation of a central venous catheter for blood filtration and CVP measurements. Referring to Figure 61, a Central Venous Catheter (CVC) 6110 is used to provide vascular access for UF. In this particular embodiment, the selected entry site 6120 for the CVC 6110 is below the collarbone 6130 in the subclavian vein 6140. One skilled in the art will appreciate that while maintaining the tip within the thorax, any other major vein in the patient's body may be selected as an alternative site for insertion of the CVC. CVC 6110 passes through subcutaneous tunnel 6150 and is secured with the aid of clamp 6160 and standard luer-lock 6170. The pressure at the tip of the CVC at the exit site 6180 is equal to the central venous pressure.

본 발명의 일 구체예에서, CVC(6110)는 혈액여과 동안 혈액에 접근하기 위해서 사용되고, 중심정맥압이 혈액여과 기계의 내부에 있는 센서를 사용함으로써 측정될 수 있다. 이러한 경우에, 추가의 장치가 CVP 측정을 위해서 요구되지 않는다. 또 다른 구체예에서, 듀얼 루멘(dual lumen) CVC가 혈액여과를 위해서 사용된다. 이러한 경우에, 근위 루멘은 채혈을 위해서 사용될 수 있고, 원위 루멘(팁에서)은 혈액의 반송을 위해서 사용될 수 있다. 루멘 또는 포트가 CVP 측정을 제공할 수 있다. 두 경우 모두에서, CVC가 혈액 접근을 위해서 사용되는 경우에, 본 발명의 시스템은, CVP 측정을 수행하기 전에, 혈액 흐름이 일시적으로 중단되어 정확한 압력 측정이 가능하게 함을 제공한다. 따라서, 일 구체예에서, 본 발명은 예정된 CVP 측정 유량을 기초로 한 장치를 통한 혈앨 흐름을 중단시키기 위한 프로그램 제어를 통상의 투석 기계 내로 일체화시킨다. In one embodiment of the invention, the CVC 6110 is used to access blood during blood filtration and the central venous pressure can be measured by using a sensor that is internal to the blood filtration machine. In this case, no additional equipment is required for CVP measurements. In another embodiment, a dual lumen CVC is used for blood filtration. In this case, the proximal lumen can be used for blood collection, and the distal lumen (at the tip) can be used for the return of blood. A lumen or port can provide a CVP measurement. In both cases, when the CVC is used for blood access, the system of the present invention provides that the blood flow is temporarily interrupted prior to performing the CVP measurement to enable accurate pressure measurement. Thus, in one embodiment, the present invention integrates program control into a conventional dialysis machine to interrupt blood flow through the device based on a predetermined CVP measurement flow rate.

도 62는 본 발명의 투석 제어 시스템을 예시하는 블록 다이아그램이다. 도 62를 참조하면, 바람직한 CVP 측정 주파수 및 바람직한 CVP 값 범위를 나타내는 사용자(임상의)로부터의 입력값을 수신하는 사용자 인터페이스(6210)가 제공된다. 이들 입력값은 중심 투석 제어기(6220)에 제공된다. 중심 투석 제어기(6220)는 CVP 모니터링 및 모니터링된 CVP를 기초로 하여 혈액투석/한외여과의 유량을 조절하기 위해서 사용될 수 있는 프로그램 가능한 시스템이다. 사용자에 의해서 결정된 CVP 측정 주파수에 따라서, 중심 투석 제어기(6220)는 신호를 투석 시스템(6230)내의 혈액 펌프에 송신하여 CVP 측정이 기록되어야 하는 때마다 혈액 흐름을 중단시킨다. 그 후에, 투석 시스템(6230) 내의 CVP 센서가 측정을 수행하고, 이를 중심 투석 제어기(6220)에 송신하며, 그러한 제어기는 이를 디스플레이를 위한 사용자 인터페이스(6210)에 전송할 수 있다. CVP 측정이 완료된 후에, 중심 투석 제어기(6220)는 또 다른 신호를 투석 시스템(6230)에 전송하여, 혈액 흐름이 재개되게 한다. 중심 투석 제어기(6220)는 또한 측정된 CVP 값의 추적을 유지하여 이들이 사용자-정의된 범위 내에 있는지를 측정한다. 정의범위 아래로의 CVP의 감소는 저혈량증을 나타낼 것이다. 그러한 경우에, 중심 투석 제어기(6220)는 한외여과의 공정을 중단시켜서, CVP가 요망되는 범위로 회복될 때까지 추가의 유체가 제거될 수 없게 한다. 일 구체예에서, 중심 투석 제어기(6220)는 CVP를 요망되는 범위로 유지시키는 2 - 6 mm Hg 범위로 한외여과물 제거를 적정한다.62 is a block diagram illustrating a dialysis control system of the present invention. 62, there is provided a user interface 6210 that receives input from a user (clinician) indicating a desired CVP measurement frequency and a desired CVP value range. These input values are provided to the central dialysis controller 6220. The central dialysis controller 6220 is a programmable system that can be used to regulate the flow rate of hemodialysis / ultrafiltration based on CVP monitoring and monitored CVP. Depending on the CVP measurement frequency determined by the user, the central dialysis controller 6220 sends a signal to the blood pump in the dialysis system 6230 to interrupt the blood flow whenever the CVP measurement is to be recorded. Thereafter, the CVP sensor in the dialysis system 6230 performs the measurements and sends it to the central dialysis controller 6220, which can send it to the user interface 6210 for display. After the CVP measurement is complete, the central dialysis controller 6220 sends another signal to the dialysis system 6230, causing the blood flow to resume. The central dialysis controller 6220 also keeps track of the measured CVP values and measures whether they are within a user-defined range. A decrease in CVP below the defined range will indicate hypovolemia. In such a case, the central dialysis controller 6220 interrupts the ultrafiltration process, so that additional fluid can not be removed until the CVP is restored to the desired range. In one embodiment, the central dialysis controller 6220 titrates ultrafiltrate removal to a range of 2-6 mm Hg to maintain the CVP within the desired range.

CVP 모니터링 및 UF 조절 시스템은 통상의 투석 기계와 일체환된 광범위한 범위의 CVP 측정 시스템을 고려한다. CVP를 측정하는 것은 많은 방법으로 달성될 수 있다. 일 구체예에서, CVP는 적절한 카테테르의 팁에 위치한 센서에 의해서 측정될 수 있다. 또 다른 구체예에서, CVP는 카테테르로부터 원격으로 위치된 전용 압력 변환기로 측정될 수 있으며, 그러한 압력 변환기는 심장과 동일한 수준에서 고정된다. 도 63은 후자 구체예의 예시적인 예이다. 도 63을 참조하면, 혈액에 접근하기 위해서 사용된 카테테르(6310)가 도시된다. 카테테르(6310)는 센트럴 베나 카바(Central Vena Cava: 6320)에 위치된다. 압력 변환기(6330)는 심장 수준에서 중심 정맥압을 측정한다. 이러한 경우에서의 CVP 측정치는 CVC가 사용되는 때와 동일한 방식으로 혈액여과의 유량을 제어하기 위해서 사용된다.CVP monitoring and UF conditioning systems consider a wide range of CVP measurement systems integrated with conventional dialysis machines. Measuring CVP can be accomplished in many ways. In one embodiment, the CVP can be measured by a sensor located at the tip of a suitable catheter. In another embodiment, the CVP can be measured with a dedicated pressure transducer located remotely from the catheter, and such pressure transducer is fixed at the same level as the heart. Figure 63 is an illustrative example of the latter embodiment. 63, there is shown a catheter 6310 used to access blood. Catheter (6310) is located in Central Vena Cava (6320). The pressure transducer 6330 measures the central venous pressure at the cardiac level. The CVP measurement in this case is used to control the flow rate of blood filtration in the same manner as when the CVC is used.

또 다른 구체예에서, CVP는 혈액여과 기계 내의 원격 센서에 의해서 측정된다. 도 64를 참조하면, CVP 측정을 제공하는 예시적인 혈액 순환로(6400)가 예시되고 있다. 혈액이 환자로부터 순환로(6400) 내로 진입함에 따라서, 항응고제가 응고를 방지하기 위해서 주사기(6401)를 사용하여 혈액 내로 주입된다. 중심정맥압의 측정을 위한 압력 센서 PBIP(6410)가 제공된다. 혈액 펌프(6420)는 환자로부터의 혈액을 투석기(6430) 내로 강제한다. 두 개의 다른 압력 센서 PBI(6411) 및 PBO(6412)가 각각 투석기(6430)의 입구 및 출구에 제공된다. 압력 센서 PBI(6411) 및 PBO(6412)는 혈액투석 시스템내의 우세점에서 유체 압력의 추적을 유지시키고 그 압력을 유지시키는 것을 돕는다. 바이패스 밸브 B(6413) 및 A(6414)의 쌍이 또한 투석 기계에 제공되고, 이는 유체 흐름이 폐회로 투석 순환로에서의 요망되는 방향에 있게 한다. 사용자는 공기 버블이 센서(6418)에 의해서 검출되는 경우에 그러한 공기를 포트(6417)에서 제거할 수 있다. 혈액 온도 센서(6416)는 공기 제거 포트(6417) 전에 제공된다. AIL/PAD 센서(6418) 및 핀치 밸브(6419)가 순환로에 사용되어 환자로의 깨끗한 혈액의 원활하고 비방해된 흐름을 확실히 한다. 프라이밍 세트(6421)가 시스템이 투석에 사용되기 전에 그러한 시스템을 제조하는 것을 돕는 혈액투석 시스템에 미리-부착된다.In another embodiment, the CVP is measured by a remote sensor in a blood filtration machine. Referring to Figure 64, an exemplary blood circuit 6400 providing CVP measurements is illustrated. As the blood enters the circulation path 6400 from the patient, the anticoagulant is injected into the blood using the syringe 6401 to prevent clotting. A pressure sensor PBIP 6410 for measuring the central venous pressure is provided. The blood pump 6420 forces blood from the patient into the dialyzer 6430. Two different pressure sensors PBI 6411 and PBO 6412 are provided at the inlet and outlet of the dialyzer 6430, respectively. The pressure sensors PBI 6411 and PBO 6412 help to keep track of the fluid pressure at the dominating points in the hemodialysis system and to maintain the pressure. A pair of bypass valves B 6413 and A 6414 are also provided to the dialysis machine, which allows the fluid flow to be in the desired direction in the closed-loop dialysis circuit. The user can remove such air from port 6417 when air bubbles are detected by sensor 6418. [ The blood temperature sensor 6416 is provided before the air elimination port 6417. An AIL / PAD sensor 6418 and a pinch valve 6419 are used in the circulation to ensure a smooth, non-flammable flow of clean blood to the patient. A priming set 6421 is pre-attached to a hemodialysis system that assists the system to manufacture such a system before it is used for dialysis.

CVP 측정을 수행하기 위해서, 순환로(6400)에서의 혈류가 혈액 펌프(6420)를 중단시킴으로써 중단된다. 이러한 지점에서, 혈액에 접근하기 위해서 사용된 카테테르(도시되지 않음)에서의 압력은 평형을 이룰 것이며, 혈액여과 기계에서의 압력 센서 PBIP(6410)에서 측정된 압력은 카테테르 팁에서의 압력과 동일할 것이다. 이어서, 이러한 측정된 압력(CVP)은 한외여과의 유량 및 환자로부터 제거된 유체의 유량을 조절하기 위해서 사용된다. In order to perform the CVP measurement, the blood flow in the circulation path 6400 is stopped by stopping the blood pump 6420. At this point, the pressure at the catheter (not shown) used to access the blood will be balanced and the pressure measured at the pressure sensor PBIP 6410 in the blood filtration machine will be equal to the pressure at the catheter tip Will be the same. This measured pressure (CVP) is then used to control the flow rate of ultrafiltration and the flow rate of fluid removed from the patient.

따라서, 작동상, 본 발명의 시스템은 통상의 투석 시스템을 변화시켜서 한외여과가 의사에 의해서 사전 설정된 유량으로 수행되게 한다. 주기적으로, 혈류가 중단되고 평균 CVP가 상기 기재된 다양한 측정 방법 중 한 방법을 사용하여 측정된다. 일 구체예에서, 안전 모드가 제공되며, 그러한 안전 모드에서는, CVP가 사전 설정 한계 미만으로 떨어지면, 혈액여과가 중단되고 알람이 울린다.Thus, in operation, the system of the present invention alters conventional dialysis systems to allow ultrafiltration to be performed at a predetermined flow rate by the physician. Periodically, blood flow is discontinued and mean CVP is measured using one of the various measurement methods described above. In one embodiment, a safe mode is provided, and in such a safe mode, if the CVP falls below a preset limit, blood filtration is stopped and an alarm is sounded.

또 다른 적용에서, 고혈량 환자, 예컨대, 울혈성심부전(Congestive Heart Failure: CHF)을 앓고 있는 환자가 한외여과에 주어져서 체액을 제거할 수 있다. 한외여과 공정은 혈액으로부터 체액을 제거하며, 제거되어야 하는 체액은 간질 공간(interstitial space)에 위치됨이 본 기술분야에서 공지되어 있다. 추가로, 간질 공간으로부터 혈액내로의 유체 흐름의 유량은 공지되어 있지 않다. 본 발명의 시스템 없이는, 의사는 혈액 스트림으로부터의 체액 제거를 간질 공간으로부터의 혈액내로의 체액 역 흐름과 균형되게 할 간질 체액 제거 유량을 단지 추측할 수 있고, 그러한 유량을 위해서 투석 기계를 설정한다. 그러한 시나리오에서, 의사 측에서의 일정한 모니터링은 체액 제거 유량이 환자를 과수화(over-hydrate)시키거나 저수화(under- hydrate)시키지 않도록 하는 것을 필요로 한다. 본 발명의 시스템에 의하면, 의사는 그가 제거하기를 원하는 유체의 전체 양 - 전형적으로는, 환자 체중으로부터 계산된 양, 및 허용되는 최소 평균 CVP를 사전 설정할 수 있다. 이어서, 그러한 시스템은 요망되는 CVP를 자동적으로 유지시키는 최대 유량의 유체를 제거한다. 즉, 본 발명의 시스템은 유체 제거율과 간질 공간으로부터 혈액내로의 유체 흐름율을 자동적으로 균형되게 한다.In another application, patients with high blood volume, such as those suffering from Congestive Heart Failure (CHF), may be given ultrafiltration to remove body fluids. It is well known in the art that the ultrafiltration process removes body fluids from the blood and that the body fluids to be removed are located in the interstitial space. In addition, the flow rate of fluid flow from the epileptic space into the blood is not known. Without the system of the present invention, the physician can only guess the fluid withdrawal from the blood stream and the epileptic fluid removal flow that will balance it with the body fluid back flow into the blood from the epileptic space, and set the dialysis machine for such flow. In such a scenario, constant monitoring at the physician's side requires that the body fluid removal flow should not over-hydrate or under-hydrate the patient. According to the system of the present invention, the physician can prescribe the total amount of fluid he desires to remove, typically the amount calculated from the patient's body weight, and the minimum acceptable mean CVP. Such a system then removes the maximum flow rate of fluid that automatically maintains the desired CVP. That is, the system of the present invention automatically balances the fluid removal rate and the fluid flow rate from the epileptic space into the blood.

정상의 CVP 수준은 2 내지 6mm Hg임을 인지해야 한다. 상승된 CVP는 과수화의 지표이고, 감소된 CVP는 저혈량증을 나타낸다. 본 발명을 이용하면, 환자는 정상 초과의 CVP, 예를 들어, 7 내지 8mm Hg로 한외여과 시간을 시작하여, 예를 들어, 6 시간의 처리 시간을 통해서 3 mmHg의 최종 CVP 표적에서 그러한 시간을 끝낼수 있다. 그러나, 그러한 처리 시간에 걸친 중간에 CVP가 요망되는 강하의 50% 초과에 이르지 못하면서, 제거된 유체가 단지 50%의 최종 제거 표적에 도달하면, 시스템은 유체 제거의 목표를 감소시키거나 유체 제거율을 감소시키도록 재프로그램화될 수 있다. 더욱 복잡한 알고리즘을 기초로 하여 다른 조치가 취해질 수 있다. 순수한 결과는 CVP의 실제 값 및 유량을 모니터링함으로써 저혈량증을 피하는 것이다. 이러한 방법은 또한 혈액여과 동안뿐만 아니라, 모든 유형의 신장 대체 요법에 대해서 유체 제거율을 제어하는데 있어서 유용할 수 있음을 인지해야 한다. It should be noted that the normal CVP level is 2 to 6 mm Hg. Elevated CVP is an index of hyperinflation and decreased CVP is indicative of hypovolemia. Using the present invention, the patient begins ultrafiltration time with a CVP above normal, e. G., 7 to 8 mm Hg, for example, such time from a final CVP target of 3 mmHg through a treatment time of 6 hours I can finish it. However, if the removed fluid reaches only 50% of the final removal target, while the CVP does not exceed 50% of the desired drop in the middle of such processing time, the system may reduce the fluid removal target or reduce the fluid removal rate Lt; / RTI > Other measures can be taken based on more complex algorithms. The net result is to avoid hypovolemia by monitoring the actual value and flow rate of the CVP. It should be appreciated that this method may also be useful in controlling fluid removal rates for all types of renal replacement therapies, as well as during hemofiltration.

용량 정확성을 모니터링하고 유지시키기Monitor and maintain capacity accuracy

본원에 개시된 투석 시스템의 구체예는 혈액투석 시스템에서의 보충 유체 및 출력 유체의 양적 정확성을 유지시키는 방법 및 시스템을 포함한다. 일 구체예에서, 그러한 방법은 보충 유체 측과 출력 측에서 사용된 펌프를 스와핑(swapping)시켜서 동일한 양의 유체가 각각의 측에서 펌핑되게 함을 포함한다. 본 발명의 펌프-스와핑 시스템은 투석 과정 동안의 유체 용적을 유지시키기에 정확한 수단을 제공하고 재사용 장치뿐만 아니라 일회용 장치에 대해서 저렴하게 실행될 수 있다.Embodiments of the dialysis systems disclosed herein include methods and systems for maintaining the correctness of the replenishment fluid and the output fluid in the hemodialysis system. In one embodiment, the method includes swapping the pumps used at the makeup fluid side and at the output side to cause the same amount of fluid to be pumped on each side. The pump-swapping system of the present invention provides an accurate means for maintaining fluid volume during the dialysis process and can be implemented at low cost for reuse devices as well as disposable devices.

도 65는 일 구체예에서 사용되는 바와 같은 예시적인 펌프 스와핑 순환로를 예시하고 있다. 혈액여과를 위한 펌프 스와핑 순환로(6500)는 두 개의 펌프, 즉, 펌프 A(6545) 및 펌프 B(6555)를 포함한다. 이들 두 펌프는 보충 유체 순환로 R(6560) 및 출력 유체 순환로 O(6570)와 유체 소통 관계에 있다. 유체 소통관계는 두 쌍의 투-웨이 밸브(6505 및 6507)에 의해서 가능해진다. 보충 유체 순환로 R(6560)의 경우에, 보충 유체 공급원(6510)은 제한기(6517)를 통해서 투-웨이 밸브(6505)의 쌍에 유체를 공급한다. 따라서, 쌍(6505)에서의 두 밸브 중 어느 밸브가 개방되는지에 따라서, 보충 유체가 펌프 A(6545) 또는 펌프 B(6555) 중 어느 펌프에 의해서 제 2 세트의 투-웨이 밸브(6507)에 펌핑된다. 이러한 세트의 투-웨이 밸브(6507)는 보충 유체를 대체 순환로 R(6560)로 채널화하고, 그러한 순환로는 투석기(6540)의 출력부(6542)와 유체 소통관계에 있다. 본 구체예에서, 투석기(6540)의 출력부(6542)와의 소통관계는 투석후 주입 형태이다. 본 기술분야에 공지된 또 다른 형태에서 소통관계는 투석기의 입력부(6544)와의 소통이다. 당업자는 본 발명의 범위에 영향을 주지 않으면서 두 형태 중 어떠한 형태가 사용될 수 있음을 인지할 것이다.Figure 65 illustrates an exemplary pump swapping circuit as used in one embodiment. The pump swap circulation path 6500 for blood filtration includes two pumps, pump A 6545 and pump B 6555. These two pumps are in fluid communication with the supplemental fluid circuit R 6560 and the output fluid circuit O 6570. The fluid communication relationship is enabled by two pairs of two-way valves 6505 and 6507. In the case of the supplemental fluid circuit R 6560, the supplemental fluid supply source 6510 supplies fluid to the pair of the two-way valve 6505 through the restrictor 6517. Thus, depending on which of the two valves in the pair 6505 is open, the supplemental fluid is supplied to the second set of two-way valve 6507 by either pump A 6545 or pump B 6555 Lt; / RTI > This set of two-way valve 6507 channels the makeup fluid to alternative circuit R 6560, which is in fluid communication with the output 6542 of the dialyzer 6540. In this embodiment, the communication relationship with the output 6542 of the dialyzer 6540 is in the form of an injection after dialysis. In another form known in the art, the communication relationship is communication with the input section 6544 of the dialyzer. One of ordinary skill in the art will recognize that any form of the two forms may be used without affecting the scope of the present invention.

투-웨이 밸브(6505)의 쌍이 교대로 개방되도록 구성되어서, 하기 유체 소통 경로 중 어떠한 경로가 확립될 수 있다:Way valve 6505 is configured to be alternately opened such that any of the following fluid communication paths can be established:

· 출력 유체 순환로 O(6570)와 펌프 A(6545) 사이;Between output fluid circuit O (6570) and pump A (6545);

· 보충 유체 순환로 R(6560)와 펌프 B(6555) 사이;Between the supplementary fluid circuit R (6560) and the pump B (6555);

· 보충 유체 순환로 R(6560)와 펌프 A(6545) 사이; 및Between the supplementary fluid circuit R (6560) and the pump A (6545); And

· 출력 유체 순환로 O(6570)와 펌프 B(6555) 사이.· Between output fluid circulation path O (6570) and pump B (6555).

시스템(6500)은 또한 두 개의 압력 센서(6515 및 6516)를 포함한다. 센서(6516)는 출력 순환로 O(6570)상에 위치되며, 센서(6515)는 보충 유체 공급원(6510)에 근접되어 위치된다. 압력 센서(6515 및 6516)가 압력을 모니터링하기 위해서 사용된다. 이들 센서로부터의 압력 데이터가 차동 증폭기(6525)를 통해서 활성 제한기(6517)에 공급된다. 압력 측정치에 따라서, 제한기(6517)는 요구되는 대로 보충 유체의 흐름을 가변적으로 제한한다.The system 6500 also includes two pressure sensors 6515 and 6516. Sensor 6516 is located on output circuit O 6570 and sensor 6515 is located proximate to supplemental fluid supply source 6510. [ Pressure sensors 6515 and 6516 are used to monitor pressure. Pressure data from these sensors is supplied to the active limiter 6517 via the differential amplifier 6525. [ Depending on the pressure measurements, restrictor 6517 variably limits the flow of the makeup fluid as required.

투석 동안, 추가의 유체가, 필요한 경우, 한외여과물(UF)의 형태로, 환자로부터 제거될 수 있다. 이러한 목적으로, UF를 백 또는 드레인(6530)에 펌핑하는 UF 펌프(6535)가 제공된다. UF 유체는 출력물 유체 서브-순환로 O(6570)에서의 압력 측정 지점 전에 제거되기 때문에서 용적 정확성은 UF가 얼마나 많이 또는 얼마나 적게 제거되는지에 무관하게 유지된다.During dialysis, additional fluid can be removed from the patient, if necessary, in the form of ultrafiltrate (UF). To this end, a UF pump 6535 is provided to pump the UF to the bag or drain 6530. Because the UF fluid is removed before the pressure measurement point at O (6570) as the output fluid sub-circulation, the volumetric accuracy is maintained regardless of how much or how little the UF is removed.

작동적으로는, 본 발명의 혈액투석 시스템에서의 용적 정확성은 보충 유체 측 및 출력물 측에서 사용된 펌프(6545 및 6555)를 스와핑시켜서 동일한 양의 유체가 짝수의 스와핑 후에 각각의 지점에서 펌핑되게 함으로써 달성된다. 두 쌍의 투-웨이 밸브(6505 및 6507)가 보충 유체 순환로 R(6560) 및 출력 유체 순환로 O(6570)와의 펌프 각각의 교대 사용을 가능하게 한다.Operationally, the volumetric accuracy in the hemodialysis system of the present invention is achieved by swapping the pumps 6545 and 6555 used on the supplementary fluid side and the output side such that the same amount of fluid is pumped at each point after an even number of swaps . Two pairs of two-way valves 6505 and 6507 enable the alternate use of the pump with the supplemental fluid circuit R 6560 and the output fluid circuit O 6570, respectively.

일 구체예에서, 사용된 펌프는 연동 펌프이다. 당업자는 다른 유형의 펌프가 또한 사용될 수 있는데, 그 이유는 신장 투석에서의 용적 균형이 펌프-스와핑 기술의 이용에 의해서 달성되며 펌프의 유형에 좌우되지 않기 때문임을 인지할 것이다. 일 구체예에서, 펌프 A(6545)는 펌프 B(6555)보다 단위 시간당 더 많은 유체를 전달한다. 따라서, 이는 어떠한 주어진 시간에서 보충 유체가 출력 유체보다 더 많이 펌핑됨을 유도할 것이다. In one embodiment, the pump used is a peristaltic pump. Those skilled in the art will recognize that other types of pumps may also be used because the volume balance in the kidney dialysis is achieved by the use of pump-swapping technology and is not dependent on the type of pump. In one embodiment, pump A 6545 delivers more fluid per unit time than pump B 6555. Thus, this will lead to the supplemental fluid being pumped more than the output fluid at any given time.

당업자는 일회용 구성요소를 포함하는 펌프가 차동 펌핑율을 지닐 수 있는데, 그 이유는, 일회용 구성요소가 동일한 크기 및 유형임에도, 일회용 구성요소를 가로지른 용적이 동일하지 않기 때문임을 인지할 것이다. 예를 들어, 두 주사기-펌프 어셈블리내에 삽입된 공칭상 동일한 크기의 두 일회용 주사기의 용적은 정확하게 동일하지 않을 것이다. 당업자는 또한 일회용 구성요소를 지니지 않은 두 펌프가 펌핑율에서의 차동이 없는 것으로 일반적으로 조정될 수 있음을 인지할 것이다. 본 발명에 의해서 실행될 수 있는 일회용 구성요소를 사용한 펌프의 예는 회전 또는 선형 연동 펌프, 시린지 펌프, 회전 날개 펌프, 원심 펌프, 및 격막 펌프(diaphragm pump)를 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다.Those skilled in the art will appreciate that a pump comprising disposable components can have a differential pumping rate because the disposable components are of the same size and type, but the volume across the disposable component is not the same. For example, the volumes of two disposable syringes of nominally equal size inserted into two syringe-pump assemblies will not be exactly the same. Those skilled in the art will also recognize that two pumps without disposable components can generally be adjusted to have no differential in pumping rate. Examples of pumps employing disposable components that may be practiced in accordance with the present invention include, but are not limited to, rotary or linear peristaltic pumps, syringe pumps, rotary vane pumps, centrifugal pumps, and diaphragm pumps.

보충 유체와 출력 유체 사이의 용적 균형을 달성하기 위해서, 펌프(6545 및 6555)가 T 분 마다 스와핑된다. 첫 번째 T분 간격의 마지막에 펌프의 특이적 특성으로 인해서, 펌프 A(6545)는 펌프 B(6555)보다 더 많은 용적을 전달할 것이다. 펌프 A(6545)에 의해서 전달된 유체 용적은 "Q"로 지칭된다. 따라서, 제 1 펌핑 간격 "T" 동안에, 보충 유체가 펌프 A(6545)를 통해서 전송되고 출력 유체가 펌프 B(6555)를 통해서 전송되면, 시간 간격 T의 마지막에, 순환로 O(6570)에서의 출력 유체보다 더 많은 보충 유체 "Q" 가 보충 유체 순환로 R(6560)에서 펌핑될 것이다.In order to achieve a volume balance between the makeup fluid and the output fluid, pumps 6545 and 6555 are swapped every T minutes. Due to the specific nature of the pump at the end of the first T min interval, pump A 6545 will deliver more volume than pump B 6555. The fluid volume delivered by pump A 6545 is referred to as "Q ". Thus, during the first pumping interval "T ", when the supplemental fluid is sent through pump A 6545 and the output fluid is sent through pump B 6555, at the end of time interval T, More replenishment fluid "Q" than the output fluid will be pumped in replenishment fluid circuit R 6560.

그 후에, 펌프 A(6545) 및 펌프 B(6555)가 다음 시간 간격에서 스와핑되고, 순환로 O(6570)에서의 출력 유체는 펌프 A(6545)에 의해서 펌핑되고 순환로 R(6560)에서의 보충 유체는 펌프 B(6555)에 의해서 펌핑된다. 이러한 시간 간격에서, O(6570)에서의 출력 유체보다 더 적은 R(6560)에서의 보충 유체 "Q"가 펌핑될 것이다. 따라서, 제 2 간격의 마지막(및 짝수 스와핑의 마지막)에서, 각각의 간격 동안에 펌핑된 용적에서의 차이는 Q-Q=0일 것이다. 따라서, 순수한 용적 차이는 짝수의 스와핑 후에 0이어서, 투석기를 통해 주입된 재체 유체와 그로부터 다시 유입되는 출력 유체 사이의 용량적 균형을 달성한다. 당업자는 시간에 따른 펌프를 통한 유량에서의 미세한 변화 및 그에 따른 단위 시간당 전달된 용적에서의 미세한 변화가 있을 수 있음을 인지할 것이다. 그러한 경우에, 순수한 용적 차이는 정확히 0이 아닐 수 있지만 0에 아주 가까울 수 있다.Thereafter, pump A 6545 and pump B 6555 are swapped in the next time interval, and the output fluid at circulation O 6570 is pumped by pump A 6545 and the supplemental fluid at circulation path R 6560 Is pumped by pump B (6555). At this time interval, the replenishment fluid "Q" at R (6560) will be pumped less than the output fluid at O (6570). Thus, at the end of the second interval (and the end of the even swapping), the difference in the pumped volume during each interval will be Q-Q = 0. Thus, the net volume difference is zero after an even number of swaps, achieving a capacitive balance between the injected solid fluid through the dialyzer and the output fluid flowing back therefrom. One of ordinary skill in the art will recognize that there can be minute changes in flow rate through the pump over time and thus minute changes in delivered volume per unit time. In such cases, the net volume difference may not be exactly zero, but it may be very close to zero.

연동 펌프에 의해 펌핑되는 부피는 헤드 압력(head pressure)에 의존적이다. 펌프에 대한 헤드 압력은 펌프가 아닌 서브-순환로의 함수이고, 출력 순환로 O(6570)에 대비하여 보충 유체 순환로 R(6560)에서 시스템적으로 상이하다. 이에 따라, 펌프 A(6545) 및 펌프 B(6555)에 의해 겪게 되는 헤드 압력들을 동일하게 하는 것이 필수적이다.The volume pumped by the peristaltic pump is dependent on the head pressure. The head pressure for the pump is a function of the sub-circulation path, not the pump, and is systematically different in the supplemental fluid circuit R 6560 relative to the output circulation path O 6570. Accordingly, it is necessary to make the head pressures experienced by the pump A 6545 and the pump B 6555 equal.

일 구체예에서, 헤드 압력들은 보충 유체 공급원(6510)으로부터 입력 순환로 상의 제한기(6517)를 조절함으로써 동일하게 된다. 제한기 조절은 차동 증폭기(6525)의 출력을 기초로 하여 달성되며, 이는 펌프(6545)와 펌프(6555) 사이에 위치된 출력 압력 센서(6515 및 6516)에 의해 측정된 압력 수치들 간의 압력차를 계산한다. 요망되는 보상의 크기는 펌프가 보충 유체 순환로 R(6560) 및 출력 유체 순환로 O(6570)에서의 헤드 압력에 의해 얼마나 크게 영향을 받는 지에 의존적일 것이다. 순환로 O(6570)에서의 헤드 압력은 통상적으로 음압일 것이다. 순환로 R(6560)에서의 헤드 압력은, 보충 유체 백(공급원)(6510)이 펌프의 수준 보다 위로 올려져 있는 경우에 양압일 것이고 상기 백이 수직으로 펌프의 수준 보다 아래에 위치되는 경우에 음압일 것이다. 대형(heavy duty) 펌프 튜브 세그먼트를 사용하는 펌프의 경우에, 이러한 차이는 비교적 작을 수 있다.In one embodiment, the head pressures are the same by adjusting the restrictor 6517 on the input circuit from the supplemental fluid source 6510. [ Limiter adjustment is accomplished based on the output of the differential amplifier 6525 which results in a pressure difference between the pressure values measured by the output pressure sensors 6515 and 6516 located between the pump 6545 and the pump 6555 . The magnitude of the desired compensation will depend on how much the pump is affected by the head pressure at the supplemental fluid circuit R 6560 and the output fluid circuit O 6570. The head pressure at circulation path O (6570) will typically be negative pressure. The head pressure at circulation R 6560 will be positive if the supplemental fluid bag (source) 6510 is raised above the level of the pump and will be negative pressure if the bag is vertically below the level of the pump will be. In the case of pumps using heavy duty pump tube segments, this difference may be relatively small.

언급된 바와 같이, 헤드 압력은 서브-순환로 R(6560) 및 O(6570)에서의 압력을 측정하고 이러한 압력들을 입력으로서 차동 증폭기(6525)에 제공하고 보충 유체 백(6510)으로부터의 유입을 차동 증폭기(6525)의 출력에 의해 조정되는 서브-순환로 R(6560)에서의 가변성 제한기(6517)로 조절함으로써 동일하게 된다. 이에 따라, 헤드 압력이 펌프 보다는 서브-순환로의 함수이기 때문에, 조정되지 않은 상태에서 두 개의 서브-순환로의 헤드 압력 간의 평균 차이를 조정하는 것이 필수적이다. 조정되지 않은 상태의 압력은 초기에 그리고 작업 동안의 요망되는 간격에 조정을 잠시 멈춤으로써 측정될 수 있다. 이러한 재보정은 펌핑의 정지를 요구하지 않는다.As mentioned, the head pressure measures the pressure at sub-circulation R (6560) and O (6570) and provides these pressures as input to the differential amplifier 6525 and the influx from the supplemental fluid bag 6510 to the differential By tuning to a variable limiter 6517 at sub-circuit R 6560, which is adjusted by the output of amplifier 6525. [ Accordingly, it is necessary to adjust the average difference between the head pressures of the two sub-circulation lines in an unadjusted state, since the head pressure is a function of the sub-circulation path rather than the pump. The unadjusted pressure can be measured initially and at a desired interval during the operation by pausing the adjustment. Such recalibration does not require stopping the pumping.

일 구체예에서, 펌프 헤드 압력은 도입되는 투석기, 투석 장치에 대한 보충 유체의 높이 및 투석물 유량 셋팅에 따라, 0에서 수백 mmHg 이상으로 다양할 수 있다. 예를 들어, 200 ㎖/분의 투석물 흐름 및 투석 장치 보다 5 내지 10인치 높게 매달린 보충 유체 백의 경우에, 압력차는 10 mmHg 범위에 있다. 일반적으로, 보충 순환로 R(6560)에서의 압력이 순환로 O(6570)의 압력 보다 높을 때, 흐름 제한기(6517)는 압력차를 보상하기 위하여 보충 유체 공급원(6510)으로부터 흐름을 제한할 것이다.In one embodiment, the pump head pressure may vary from zero to a few hundred mmHg or more, depending on the dialyzer being introduced, the height of the replenishment fluid for the dialyzer, and the dialysis fluid flow rate setting. For example, in the case of a 200 mL / min dialyzate flow and a fill fluid bag hanging 5 to 10 inches higher than the dialysis device, the pressure difference is in the 10 mmHg range. Generally, when the pressure at the supplemental circulation path R (6560) is higher than the pressure at circulation O (6570), the flow restrictor 6517 will limit the flow from the supplemental fluid source 6510 to compensate for the pressure differential.

투석물 유체가 흡착제 카트리지로 통과하여 일정하게 재순환되는 밀폐-루우프(closed-loop) 투석물 순환로를 사용하는 투석 시스템에 대하여, 도 66은 대안적인 펌프 교체 순환로(pump swapping circuit)를 나타낸 것이다. 혈액여과(hemofiltration)를 위한 펌프 교체 순환로(6600)는 두 개의 펌프, 즉 펌프 A(6645) 및 펌프 B(6655)를 포함한다. 이러한 두 개의 펌프는 회수 유체 순환로 R(6660) 및 흡착제 유체 순환로 S(6670)와 유체 소통 관계에 있다. 유체 소통은 두 쌍의 이방향 밸브(6605 및 6607)에 의해 촉진된다. 회수 유체 순환로 R(6660)에 대하여, 저장소 유체 공급원(6610)은 유체를 제한기(6617)를 통해 한 쌍의 이방향 밸브(6605)로 제공한다. 이후에, 이러한 쌍(6605)의 두 개의 밸브가 개방됨에 따라, 보충 유체는 펌프 A(6645) 또는 펌프 B(6655) 중 어느 하나에 의해 제 2 세트의 이방향 밸브(6607)로 펌핑된다. 이러한 세트의 이방향 밸브(6607)는 유체를 흡착제 카트리지(6608)를 통해 그리고 저장소(6610)를 통해, 투석기(6640)의 투입 포트(6642)와 유체 소통 관계에 있는 회수 순환로 R(6660)로 보낸다.For a dialysis system using a closed-loop dialysate circulation path where the dialysate fluid passes through the adsorbent cartridge and is constantly recirculated, Figure 66 shows an alternative pump swapping circuit. The pump replacement circulation path 6600 for hemofiltration includes two pumps, pump A (6645) and pump B (6655). These two pumps are in fluid communication with the recovery fluid circulation path R (6660) and the adsorbent fluid circulation path S (6670). Fluid communication is facilitated by two pairs of bi-directional valves 6605 and 6607. For the recovery fluid circuit R 6660, a reservoir fluid supply source 6610 provides fluid to the pair of bi-directional valves 6605 through the restrictor 6617. Thereafter, as the two valves of this pair 6605 are opened, the supplemental fluid is pumped to the second set of bidirectional valves 6607 by either pump A 6645 or pump B 6655. This set of bi-directional valve 6607 directs fluid to the return path R (6660) in fluid communication with the inlet port 6642 of the dialyzer 6640, via the adsorbent cartridge 6608 and through the reservoir 6610 send.

이러한 쌍의 이방향 밸브(6605)는 임의의 하기 유체 소통 경로들이 설정될 수 있도록 교대로 개방되도록 구성될 수 있다:This pair of bidirectional valves 6605 may be configured to open alternately so that any of the following fluid communication paths may be established:

● 흡착제 유체 순환로 S(6670)와 펌프 A(6645) 사이;Between adsorbent fluid circulation path S (6670) and pump A (6645);

● 회수 유체 순환로 R(6660)과 펌프 B(6655) 사이;Between recovery fluid circuit R (6660) and pump B (6655);

● 회수 유체 순환로 R(6660)과 펌프 A(6645) 사이; 및Between withdrawal fluid circuit R (6660) and pump A (6645); And

● 흡착제 유체 순환로 S(6670)와 펌프 B(6655) 사이.● Between adsorbent fluid circulation path S (6670) and pump B (6655).

시스템(6600)은 또한 두 개의 압력 센서(6615 및 6616)를 포함한다. 센서(6616)는 흡착제 순환로 S(6670) 상에 위치되어 있으며, 센서(6615)는 저장소 유체 공급원(6610)에 근접하게 위치되어 있다. 압력 센서(6615 및 6616)는 압력을 모니터링하기 위해 사용된다. 이러한 센서로부터의 압력 데이타는 차동 증폭기(6625)를 거쳐 활성 제한기(6617)로 제공된다. 압력 측정에 따라, 제한기(6617)는 요망되는 경우에 저장소 유체의 흐름을 가변적으로 제한한다.System 6600 also includes two pressure sensors 6615 and 6616. The sensor 6616 is located on the adsorbent circulation path S 6670 and the sensor 6615 is located close to the reservoir fluid source 6610. Pressure sensors 6615 and 6616 are used to monitor the pressure. The pressure data from this sensor is provided to the active limiter 6617 via a differential amplifier 6625. Depending on the pressure measurement, restrictor 6617 variably limits the flow of reservoir fluid if desired.

이전 구체예에서와 같이, 이러한 구체예는 요망되는 경우에, 투석 동안에 환자로부터 UF(한외여과액) 형태의 추가 유체가 제거될 수 있도록, UF 펌프(6635)를 제공한다. UF 펌프(6635)는 한외여과액을 백 또는 배수구(6630)로 펌핑한다. UF 유체가 흡착제 유체 서브-순환로 S(6670)에서 압력 측정 포인트 이전에 제거되기 때문에, UF가 얼마나 많이 또는 얼마나 적게 제거되는 지와는 무관하게 용적 정확성(volumetric accuracy)이 유지된다.As in the previous embodiment, this embodiment provides a UF pump 6635 so that additional fluids in the form of UF (ultrafiltrate) can be removed from the patient during dialysis, if desired. The UF pump 6635 pumps the ultrafiltrate to the bag or drain 6630. Since the UF fluid is removed before the pressure measurement point at the adsorbent fluid sub-circulation path S (6670), volumetric accuracy is maintained regardless of how much or how little the UF is removed.

사용 중에, 본 발명의 혈액투석 시스템에서의 용적 정확성은 동일한 양의 유체가 짝수의 스왑(swap) 후의 각 포인트에서 펌핑되도록 흡착제 측면 상에 그리고 회수 유체 측면 상에 사용되는 펌프(6645 및 6655)를 스와핑시킴으로써 달성된다. 두 쌍의 이방향 밸브(6605 및 6607)는 회수 유체 순환로 R(6660) 및 흡착제 유체 순환로 S(6670)에 따라 교대로 각 펌프의 사용을 촉진시킨다.In use, the volumetric accuracy in the hemodialysis system of the present invention is such that pumps 6645 and 6655 are used on the adsorbent side and on the recovered fluid side so that an equal amount of fluid is pumped at each point after an even number of swaps Swapping. The two pairs of bidirectional valves 6605 and 6607 facilitate the use of each pump alternately according to the recovered fluid circuit R 6660 and the adsorbent fluid circuit S 6670.

일 구체예에서, 사용되는 펌프는 연동 펌프이다. 당업자는, 신장 투석에서의 용적 균형(volumetric balance)이 펌프-스와핑 기술을 사용함으로써 달성되고 펌프 타입에 의존적이지 않기 때문에, 다른 타입의 펌프가 또한 사용될 수 있는 것을 인식할 것이다. 일 구체예에서, 펌프 A(6645)는 펌프 B(6655)에 비해 단위 시간 당 보다 많은 유체를 전달한다. 이에 따라, 이는 임의 제공된 시기에 흡착제 유체에 비해 보다 많은 회수 유체를 펌핑시킬 수 있을 것이다.In one embodiment, the pump used is a peristaltic pump. Those skilled in the art will recognize that other types of pumps may also be used, as the volumetric balance in kidney dialysis is achieved by using pump-swapping techniques and is not dependent on pump type. In one embodiment, pump A 6645 delivers more fluid per unit time than pump B 6655. As such, it will be possible to pump more recovered fluid relative to the adsorbent fluid at any given time.

당업자는, 일회용 구성요소가 동일한 크기 및 타입을 갖는 경우일지라도, 일회용 구성요소를 가로지르는 부피가 동일하지 않기 때문에, 일회용 구성요소를 포함하는 펌프가 펌핑속도 차이를 가질 수 있는 것을 인식할 것이다. 당업자는 또한, 일회용 구성요소를 갖지 않는 두 개의 펌프가 대개, 이러한 두 개의 펌프 들 간의 펌핑 속도가 차이가 나지 않도록, 조정될 수 있다는 것을 인식할 것이다.Those skilled in the art will recognize that even though the disposable components have the same size and type, the pump comprising the disposable component may have pumping speed differences, since the volume across the disposable component is not the same. Those skilled in the art will also appreciate that two pumps without disposable components can usually be adjusted such that the pumping speed between these two pumps does not differ.

회수 유체와 흡착제 유체 간의 용적 균형을 달성하기 위하여, 펌프(6645 및 6655)는 T 분 마다 스와핑된다. 제 1 'T' 분 간격의 마지막에, 펌프의 특별한 특징으로 인하여, 펌프 A(6645)는 펌프 B(6655)에 비해 보다 많은 부피를 전달할 것이다. 펌프 A(6645)에 의해 전달되는 유체 부피는 'Q'로서 지칭된다. 이에 따라, 제 1 펌핑 간격 'T' 동안에, 저장소 유체가 펌프 A(6645)를 통해 보내어지며 흡착제 유체가 펌프 B(6655)를 통해 보내어지는 경우에, 시간 간격 T의 마지막에, 순환로 S(6670)에서의 흡착제 유체에 비해 보다 많은 'Q'의 저장소 유체가 회수 유체 순환로 R(6660)에서 펌핑될 것이다. 이후에, 펌프 A(6645) 및 B(6655)는 다음 시간 간격에서 스와핑되며, 순환로 S(6670)에서의 흡착제 유체는 펌프 A(6645)에 의해 펌핑되며, 순환로 R(6660)에서의 회수 유체는 펌프 B(6655)에 의해 펌핑된다. 이러한 간격에서, S(6670)에서의 흡착제 유체에 비해 보다 적은 'Q'의 R(6660)에서의 저장소 유체가 펌핑될 것이다. 이에 따라, 제 2 간격의 마지막에(그리고 짝수의 스왑의 마지막에), 각 간격 동안에 펌핑되는 부피의 차이는 Q-Q=0일 것이다. 이에 따라, 전체 부피 차이는 짝수의 스왑 이후에 0이며, 이에 의해 주입되는 회수 유체와 투석기를 통해 환자로부터 돌아오는 흡착제 유체 간의 용적 균형을 달성한다. 또한, 단위 시간 당 전달되는 부피가 변하도록, 시간에 따라 펌프를 통한 약간의, 대개 적은 유량의 변화가 존재할 수 있기 때문에, 전체 부피 차이는 때로는 정확하게 0이 아니고 실질적으로 0에 가까울 수 있다.In order to achieve a volume balance between the recovered fluid and the adsorbent fluid, pumps 6645 and 6655 are swapped every T minutes. At the end of the first 'T' interval, due to the particular characteristics of the pump, pump A 6645 will deliver more volume than pump B 6655. The volume of fluid delivered by pump A 6645 is referred to as 'Q'. Thus, during the first pumping interval 'T', when the reservoir fluid is sent through pump A 6645 and the adsorbent fluid is sent through pump B 6655, at the end of time interval T, the circulation path S (6670 Quot; Q " reservoir fluid will be pumped in the withdrawal fluid circuit R (6660) as compared to the adsorbent fluid at < RTI ID = 0.0 > Thereafter, pumps A 6645 and B 6655 are swapped in the next time interval, and the adsorbent fluid in circulation path S 6670 is pumped by pump A 6645 and the withdrawal fluid at circulation path R (6660) Is pumped by pump B (6655). At this interval, the reservoir fluid at R (6660) of less 'Q' will be pumped compared to the adsorbent fluid at S (6670). Thus, at the end of the second interval (and at the end of the even-numbered swaps), the difference in volume pumped during each interval will be Q-Q = 0. Thus, the total volume difference is zero after an even number of swaps, thereby achieving a volume balance between the injected recovered fluid and the adsorbent fluid returning from the patient through the dialyzer. In addition, the total volume difference may sometimes be close to zero, not exactly zero, since there may be some, usually small, changes in flow rate through the pump over time, such that the volume delivered per unit of time changes.

도 65에 도시된 구체예에 대하여 그런 한 바와 같이, 도 66에 예시된 구체예에서의 연동 펌프에 의해 펌핑된 부피는 헤드 압력에 의존적이다. 또한, 펌프에 대한 헤드 압력이 펌프가 아닌, 서브-순환로의 함수이고 흡착제 순환로 S(6670)에 비해 회수 유체 순환로 R(6660)에서 시스템적으로 차이가 있기 때문에, 펌프 A(6645)와 펌프 B(6655)에 의해 나타나는 헤드 압력들을 동일하게 하는 것이 필수적이다.As such with respect to the embodiment shown in FIG. 65, the volume pumped by the peristaltic pump in the embodiment illustrated in FIG. 66 is dependent on the head pressure. Also, since the head pressure for the pump is a function of the sub-circulation path, not the pump, and there is a systematic difference in the recovery fluid circulation path R (6660) relative to the adsorbent circulation path S (6670) It is necessary to equalize the head pressures indicated by the head 6655.

일 구체예에서, 헤드 압력은 저장소 유체 공급원(6610)으로부터 투입 순환로 상의 제한기(6617)를 조정함으로써 동일하게 된다. 제한기 조정은 도 65의 구체예와 유사한 방식으로 달성되고 차동 증폭기(6625)의 출력을 기초로 한다. 차동 증폭기(6625)는 펌프(6645)와 펌프(6655) 사이에 위치된 출력 압력 센서(6615 및 6616)에 의해 측정된 압력 수치들 간의 압력차를 계산한다. 요망되는 보상의 크기는 펌프가 회수 유체 순환로 R(6660) 및 흡착제 유체 순환로 S(6670)에서의 헤드 압력에 의해 얼마나 영향을 받는 지에 의존적일 것이다. 순환로 S(6670)에서의 헤드 압력은 통상적으로 음압일 것이다. 순환로 R(6660)에서의 헤드 압력은, 저장소(6610)가 펌프 수준 보다 높게 상승되어 있는 경우에 양압이고 저장소(6610)가 수직으로 펌프 수준 보다 아래에 위치되어 있는 경우에 음압일 것이다. 대형 펌프 튜브 세그먼트를 사용하는 펌프의 경우에, 이러한 차이는 비교적 작을 것이다.In one embodiment, the head pressure is the same by adjusting the restrictor 6617 on the input circulation path from the reservoir fluid source 6610. [ The limiter adjustment is accomplished in a similar manner to the embodiment of FIG. 65 and is based on the output of differential amplifier 6625. Differential amplifier 6625 calculates the pressure difference between the pressure values measured by output pressure sensors 6615 and 6616 located between pump 6645 and pump 6655. [ The magnitude of the desired compensation will depend on how the pump is affected by the head pressure at the recovery fluid circuit R (6660) and adsorbent fluid circuit S (6670). The head pressure at the circulation path S (6670) will typically be negative. The head pressure at circulation R (6660) will be positive if the reservoir 6610 is raised above the pump level and negative pressure if the reservoir 6610 is vertically below the pump level. In the case of a pump using a large pump tube segment, this difference would be relatively small.

언급된 바와 같이, 헤드 압력은 서브-순환로 R(6660) 및 S(6670)에서 압력을 측정하고 차동 증폭기(6625)에 입력으로서 이러한 압력을 제공하고 차동 증폭기(6625)의 출력에 의해 조절되는 서브-순환로 R(6660)에서의 가변 제한기(6617)로 저장소(6610)로부터의 유입을 조정함으로써 동일하게 된다. 이에 따라, 헤드 압력이 펌프 보다는 서브-순환로의 함수이기 때문에, 조정되지 않은 상태에서 두 개의 서브-순환로의 헤드 압력 간에 평균 차이를 조정하는 것이 필수적이다. 조정되지 않은 상태에서의 압력은 초기에, 그리고 조정을 간단하게 중지시킴으로써 작동 동안에 요망되는 간격으로 측정될 수 있다. 이러한 재보정은 펌핑을 정지시키는 것을 요구하지 않는다.As mentioned, the head pressure is used to measure the pressure in sub-circulation R 6660 and S 6670 and to provide this pressure as an input to differential amplifier 6625 and to provide a sub- - by adjusting the inflow from the reservoir 6610 to the variable limiter 6617 in the circulation path R (6660). Accordingly, it is necessary to adjust the average difference between the head pressures of the two sub-circulation lines in the unadjusted state, since the head pressure is a function of the sub-circulation path rather than the pump. The pressure in the unregulated state can be measured initially and at desired intervals during operation by simply stopping the adjustment. Such recalibration does not require stopping the pumping.

일 구체예에서, 펌프 헤드 압력은 도입되는 투석기, 투석 장치에 대한 저장소의 높이, 및 투석물 유량 셋팅에 따라, 0 내지 수백 mmHg 이상으로 다양할 수 있다. 예를 들어, 압력 차이는 200 ㎖/분의 투석물 흐름, 및 투석 장치의 펌프 보다 5 내지 10 인치 위에 위치된 저장소를 갖는 경우에, 10 mmHg의 범위이다. 순환로 R(회수)(6660)에서의 압력이 순환로 S(6670)에서의 압력(투석기로부터) 보다 높을 때, 흐름 제한기(6617)는 보상하기 위하여 저장소(6610)로부터의 흐름을 제한한다.In one embodiment, the pump head pressure may vary from 0 to several hundreds of mmHg or more, depending on the dialyzer being introduced, the height of the reservoir for the dialysis device, and the dialysis fluid flow rate setting. For example, the pressure differential is in the range of 10 mmHg, with a dialysate flow of 200 ml / min and a reservoir located 5 to 10 inches above the pump of the dialysis machine. When the pressure in circulation R (withdrawal) 6660 is higher than the pressure in circulation S (6670) (from the dialyzer), flow restrictor 6617 limits the flow from reservoir 6610 to compensate.

도 65에서의 구성 또는 도 66에서의 구성 중 어느 하나에서, 가끔은, 투석기 막 관통 압력(TMP) 증가로 인하여, 투석물 순환로 세그먼트(각각 O 6570 또는 S 6670)로의 증가된 유출이 존재할 수 있다. 이는 예를 들어, 투석기(각각 6540 또는 6640)의 유출 방해로 인하여 발생할 수 있다. 이러한 경우에, 예를 들어 보충 유체 공급원(6510) 또는 저장소(6610)가 펌피의 수준 보다 아래에 위치되는 경우에 제한기(각각 6517 또는 6617)가 조정하기에 충분히 개방되지 못할 가능성이 존재할 수 있다. 이에 대응하기 위하여, 부스터 펌프(booster pump)는 보충 유체 공급원(6510) 또는 저장소(6610) 이후에 순환로에 삽입될 수 있다. 부스터 펌프는 차동 증폭기(각각 6525 또는 6625)의 경우에서 자동적으로 조정되도록 구성될 수 있고/거나 제한기(각각 6517 또는 6617)는 시스템을 조정하지 못할 수 있다.In either the configuration of FIG. 65 or the configuration of FIG. 66, there may sometimes be an increased efflux to the dialysate circulation segment (O 6570 or S 6670, respectively) due to the increase of the dialyzer membrane throughput pressure (TMP). This can occur, for example, due to outflow obstruction of the dialyzer (6540 or 6640, respectively). In this case, there may be a possibility that the restrictors (6517 or 6617, respectively) may not be open enough to adjust, for example when the supplemental fluid source 6510 or reservoir 6610 is located below the level of the pump . To accommodate this, a booster pump may be inserted into the circulation path after the supplemental fluid source 6510 or reservoir 6610. The booster pump may be configured to automatically adjust in the case of differential amplifiers (6525 or 6625, respectively) and / or limiters (6517 or 6617, respectively) may not be able to calibrate the system.

시간 갭(time gap)이 펌프 스왑(pump swap) 동안에 형성되기 때문에, 스왑 사이의 시간 간격을 계산하는 것이 필수적이다. 이러한 계산은 임의 제공된 시간에 두 개의 함수에 의해 결정되는 바와 같이, 펌핑되는 유체의 양의 최대 허용 가능한 차이의 함수이다. 그러나, 이러한 계산은 보충-유체 용기에서 나오는 유체 및 투석기를 통해 환자로부터 돌아오는 유체를 위한 펌프로 나타나는 헤드 압력의 차이를 보상해야 한다.Since time gaps are formed during a pump swap, it is necessary to calculate the time interval between swaps. This calculation is a function of the maximum allowable difference in the amount of fluid pumped, as determined by the two functions at any given time. However, these calculations must compensate for the difference in head pressure between the fluid coming out of the fluid container and the pump for fluid returning from the patient through the dialyzer.

펌프가 스와핑되는 횟수는 임의 제공된 간격(T)에 대한 투석 공정 동안에 환자에게서의 유체 부피의 최대 허용 가능한 증가 또는 감소에 의존적이다. 예를 들어, 허용 가능한 전체 이득 또는 손실이 200 ml이며 보충 유체가 200 ㎖/분의 속도로 투입되는 경우에, 두 개의 펌프의 펌핑 속도의 차이의 다양한 수준에 대한 펌프 스와핑 횟수는 도 67의 표 6700에 상세히 나타내었다.The number of times the pump is swapped depends on the maximum allowable increase or decrease of the fluid volume in the patient during the dialysis process for any given interval T. [ For example, if the total allowable gain or loss is 200 ml and the replenishing fluid is input at a rate of 200 ml / min, the number of pump swaps for the various levels of the difference in pumping speeds of the two pumps is shown in Table 67 6700 < / RTI >

하기 설명은 도 65에 도시된 구체예에서의 부품들을 언급하는 것이지만, 또한 도 66에 예시된 구체예와 동일한 방식으로 적용 가능하다. 도 67을 참조로 하여, 표의 제 1 열(6701)은, 두 개의 펌프, 즉 펌프 A(6545) 및 펌프 B(6555)의 펌핑 속도의 백분율 차이가 (200 ml의 허용 가능한 전체 이득 또는 손실에 대해) 2 ml의 유체 부피 차이에 이르는 1%일 때, 200 ml/2 ml = 100 분의 시간 간격에서의 펌프의 스와핑은 0 부피 차이를 달성할 것임을 예시한 것이다. 유사하게, 2%의 펌핑 속도 차이의 경우에, 200 ml/4 ml = 50 분의 간격에서의 펌프의 스와핑은 용적 균형 등을 달성할 것이다. 이는 표 6700의 다음 열에 예시되어 있다.The following description refers to the parts in the embodiment shown in Fig. 65, but is also applicable in the same manner as the embodiment illustrated in Fig. 67, the first column 6701 of the table indicates that the percentage difference in pumping speed of the two pumps, pump A 6545 and pump B 6555, is less than (200 ml of allowable total gain or loss Swapping of the pump at time intervals of 200 ml / 2 ml = 100 minutes will achieve a 0 volume difference, when 1% to 2 ml fluid volume difference, for example. Similarly, in the case of a pumping speed difference of 2%, swapping of the pump at an interval of 200 ml / 4 ml = 50 minutes will achieve volume balance and the like. This is illustrated in the next column of Table 6700.

비록 아주 더욱 큰 엄격한 제한이 환자로 주입되거나 이로부터 제거될 수 있는 유체의 최대 부피, 예를 들어 상기 예에서 ± 200 ml와 대조적으로 ± 30 ml를 제공하는 경우에라도, 펌핑 차이가 5%일 때의 경우에 대한 스왑 간격은 30 ml/10 ml = 3 분일 것이다. 단지 이방향 밸브(도 65에서 6505로서 도시됨)의 스위칭이 펌프를 스와핑시키기 위해 필요하며 펌프의 개시 및 정지가 요구되지 않기 때문에, 심지어 3분(또는 그 보다 짧음)의 짧은 간격은 실제적으로 실행 가능하다.Even if a much greater stringent restriction provides a maximum volume of fluid that can be injected into or removed from the patient, for example, +/- 30 ml in contrast to ± 200 ml in the example, the pumping difference is 5% The swap interval for 30 ml / 10 ml = 3 minutes. Since the switching of the bidirectional valve (shown as 6505 in FIG. 65) is necessary to swap the pump and the start and stop of the pump is not required, even a short interval of three minutes (or less) It is possible.

보다 빈번한 펌프의 스와핑은 또한 펌프 튜브 성능에서 임의 일탈을 완화시킬 수 있다. 본 발명의 시스템에서, 두 개 펌프 모두의 튜브는 동일한 충격 횟수로 처리되기 때문에, 펌프의 성능은 벗어나지 않는 경향이 있다.More frequent pump swapping can also alleviate any deviations in pump tube performance. In the system of the present invention, since the tubes of both pumps are treated with the same number of impacts, the performance of the pump tends not to deviate.

펌프-스와핑 방법을 이용할 때, 이러한 공정이 짝수의 스왑에서 정지하지 않는 경우에, 보충 유체와 산출 유체의 용적 균형의 차동 오차(differential error)가 야기될 수 있다. 이에 따라, 일 구체예에서, 본 시스템은, 시스템이 중단되지 않는 한, 짝수의 스왑이 완료될 때에만 정지하도록 구성된다. 전체 차동 오차로 끝나는 문제의 가능한 영향은 또한 펌프를 보다 자주 스와핑시킴으로써 감소될 수 있다. 임의 경우에, 임의 전체 차이가 최대 허용 가능한 전체 유체 손실 또는 이득, 예를 들어 ± 200 ml에 대한 본래 셋팅된 경계를 벗어나지 않을 것이라는 것이 보장될 수 있다. 이에 따라, 일 구체예에서, 본 발명은 모든 작동 펌프와 데이타 통신 관계에 있는 제어기를 포함한다. 제어기는 증가에 의해 펌프 스왑의 횟수를 추적하는 카운터를 지닌 소프트웨어를 포함한다. 펌프 스왑의 횟수가 홀수인 경우에, 제어기는 시스템이 정지되는 것을 방지하는 블로킹 신호를 실행한다. 제어기는 카운터가 짝수일 때 블로킹 신호를 발신시키며, 이에 의해 시스템의 정지를 허용한다. 제어기는 적절한 밸브가 개방되고 폐쇄되게 하여 펌프 스왑을 유발시키는 스와핑 신호를 전달시키기 위한 추가 원인이 된다.When using the pump-swapping method, differential errors in the volume balance of the makeup fluid and the output fluid can be caused if this process does not stop at an even number of swaps. Thus, in one embodiment, the system is configured to stop only when an even swap is completed, unless the system is interrupted. Possible effects of the problem ending with a total differential error can also be reduced by swapping the pump more often. In any case, it can be ensured that any overall difference will not deviate from the originally set bound for the maximum allowable total fluid loss or gain, e.g., ± 200 ml. Thus, in one embodiment, the present invention includes a controller in data communication relationship with all operating pumps. The controller includes software with counters that track the number of pump swaps by increasing. When the number of pump swaps is odd, the controller executes a blocking signal that prevents the system from being stopped. The controller will issue a blocking signal when the counter is even, thereby allowing the system to halt. The controller is an additional source for delivering a swapping signal which causes the appropriate valve to open and close causing pump swap.

펌프 스와핑의 공정 동안에, 하나의 서브-순환로에서 다른 서브-순환로로 이동하는 소량의 잔류 유체가 존재할 것이다. 예를 들어, 연동 펌프 배관이 0.8 ml/인치이며 펌프-튜브 세그먼트 길이가 3 인치인 경우, 잔류 양은 각 기간 당 2.4 ml (3 인치 x 0.8 ml/in = 2.4 ml)일 것이다. 대표적으로 50분의 기간에, 그리고 200 ㎖/분의 펌핑 속도에서, 10 리터의 유체(50 분 x 200 ㎖/분 = 10,000 ml)가 펌핑될 것이다. 이에 따라, 리터 당 펌핑되는 전체 유체에 대한 잔류물의 백분율은 단지 0.024% (2.4 ml/10,000 ml = 0.024%)이다. 심지어 이러한 낮은 백분율의 잔류물의 효과는, 전체 효과를 상쇄시키는 펌프 스와핑으로 인하여 서브-순환로들 간의 이동이 일어나기 때문에, 효력 없게 만든다.During the process of pump swapping, there will be a small amount of residual fluid moving from one sub-circulation path to another sub-circulation path. For example, if the peristaltic pump tubing is 0.8 ml / inch and the pump-tube segment length is 3 inches, the residual amount will be 2.4 ml (3 inches x 0.8 ml / in = 2.4 ml) per period. Typically for a period of 50 minutes, and at a pumping rate of 200 ml / min, 10 liters of fluid (50 min x 200 ml / min = 10,000 ml) will be pumped. Thus, the percentage of residue to total fluid pumped per liter is only 0.024% (2.4 ml / 10,000 ml = 0.024%). Even the effect of this low percentage of residue is rendered ineffective, as there is movement between sub-circulations due to pump swapping to offset the overall effect.

하나의 서브-순환에서 다른 서브-순환로로 유입하는 잔류 유체의 문제와 관련하여, 투석기로부터 유출되는 유체는 단지 환자로부터 비롯된 것이며, 이에 따라 멸균 보충 유체와 함께 환자로 다시 들어오게 하는데 완전히 안전하다.With respect to the problem of residual fluid entering one sub-circulation to another sub-circulation path, the fluid exiting the dialyzer is merely from the patient and is thus completely safe to re-enter the patient with the sterile filling fluid.

상술된 바와 같이, 투석 동안에, 추가 유체는 요망되는 경우에, 한외여과액(UF) 형태로 환자로부터 제거될 수 있으며, UF 펌프는 본 발명의 시스템에서 이러한 목적을 위하여 제공된다. 또한, 용적 정확성은 UF가 얼마나 많이 또는 얼마나 적게 제거되는지와는 무관하게 유지된다.As noted above, during dialysis, additional fluid can be removed from the patient in the form of ultrafiltrate (UF) if desired, and the UF pump is provided for this purpose in the system of the present invention. Also, volume accuracy is maintained regardless of how much or how little UF is removed.

환자로부터 과량의 유체를 제거하기 위해 한외여과액을 펌핑할 때, 시스템이 보다 낮은 펌프 속도, 예를 들어 200 ㎖/분과 같은 높은 속도와는 상반되게 10 ㎖/분 정도를 갖는 경우에, 규정된 전체 용적 정확성의 달성이 더욱 용이하다. 예를 들어, 요망되는 정확성이 ± 30 ml인 경우에, 60분의 기간에 걸쳐, 600 ml는 10 ㎖/분의 펌프 속도로 펌핑될 것이다. 이는, 달성되는 정확성 백분율이 얻기 위해 적당한 30 ml/600 ml = .05 또는 5%임을 시사한다. 그러나, 당업자는, 본 발명의 시스템이 투석 장치에서 UF 펌프의 펌프 속도와는 무관하게 요망되는 용적 정확성을 달성시킬 수 있는 것을 인식할 것이다.When pumping an ultrafiltrate to remove excess fluid from a patient, the system has a lower pump speed, e.g., 10 ml / min, which is contrary to a high rate, such as 200 ml / min, Achieving full volume accuracy is even easier. For example, if the desired accuracy is ± 30 ml, over a period of 60 minutes, 600 ml will be pumped at a pump rate of 10 ml / min. This suggests that 30 ml / 600 ml = 0.05 or 5% is adequate to achieve the percentage of accuracy achieved. However, those skilled in the art will recognize that the system of the present invention can achieve the desired volumetric accuracy regardless of the pump speed of the UF pump in the dialysis machine.

일회용 전도도 센서(Disposable Conductivity Sensor)Disposable Conductivity Sensor

도 86은 다른 구성요소들 중에서, 제 1 일회용 배관 세그먼트를 수용하기 위한 제 1 단부 및 제 2 일회용 배관 세그먼트를 수용하기 위한 제 2 단부를 지닌 튜브형 섹션을 포함하는 일회용 전도도 센서(8690)를 도시한 것이다. 튜브형 섹션은 튜브형 섹션에 의해 한정되는 내부 부피로 연장하고 유체 유로를 구성하는 제 1의 복수의 프로브를 포함한다. 일 구체예에서, 적어도 세 개의 별도의 긴 프로브가 사용된다. 다른 구체예에서, 적어도 네 개의 별도의 긴 프로브가 사용된다.86 shows a disposable conductivity sensor 8690 that includes, among other components, a tubular section having a first end for receiving a first disposable tubing segment and a second end for receiving a second disposable tubing segment will be. The tubular section includes a first plurality of probes extending in an internal volume defined by the tubular sections and constituting a fluid flow path. In one embodiment, at least three separate long probes are used. In another embodiment, at least four separate long probes are used.

일회용 전도도 센서(8690)는 제어 유닛의 외부 측면에 고정되게 및/또는 영구적으로 부착되는 상호보완적으로 접합하는 제 2의 복수의 프로브에 부착되도록 구성된다. 바람직하게, 부착 사이트은 도 1과 관련하여 상술된 바와 같이, 투석기에 근접하거나 투석기와 동일한 측면 상에 제어 유닛의 외부 표면의 일부를 포함한다. 사용 중에, 일회용 전도도 센서(8690)는 상호보완적으로 접합하는 비-일회용의 복수의 프로브에 대해 일시적이지만 부착된 관계로 스냅핑된다. 이에 따라, 제 2의 복수의 프로브는 제 1의 복수의 프로브에 수용되고 이와 소통 관계에 있게 위치된다. 이후에, 프로브는 본원에서 상기에 논의된 바와 같이, 제 1의 일회용 배관 세그먼트, 전도도 센서의 튜브형 섹션 및 제 2의 일회용 배관 세그먼트에 의해 한정되는 유체 유로 내에 신호를 발신하고 검출한 후에, 검출된 신호를 투석 시스템을 모니터링하고 제어하는데 사용하기 위한 제어 유닛 내의 메모리 및 프로세서로 전송함으로써 작동한다.Disposable conductivity sensor 8690 is configured to be attached to a second plurality of probes that are complementarily joined together to be fixedly and / or permanently attached to the outer side of the control unit. Preferably, the attachment site comprises a portion of the outer surface of the control unit on the same side as the dialyzer or on the same side as the dialyzer, as described above in connection with Fig. In use, the disposable conductivity sensor 8690 is snapped to a non-disposable plurality of probes that complement each other in a transient but attached relationship. Thus, the second plurality of probes are accommodated in the first plurality of probes and positioned in communication therewith. Thereafter, the probe, as discussed hereinabove, sends and detects a signal in a fluid flow path defined by the first disposable tubing segment, the tubular section of the conductivity sensor, and the second disposable tubing segment, Signal by sending it to the memory and processor in the control unit for use in monitoring and controlling the dialysis system.

밸브 시스템Valve system

혈액 및 투석물 순환로를 통해 흐름을 조절할 수 있고 요망되는 작동 모드(혈액투석 또는 혈액여과)를 선택하기 위하여, 일 구체예에서, 상술된 바와 같이 이방향 밸브(들)를 구비한 시스템이 제공된다. 이러한 밸브는 하나의 작동 모드에서 투석기를 통해 투석물 흐름을 유도하기 위해 또는 제 2 작동 모드에서 주입액 등급의 투석물 흐름을 환자에게 직접적으로 전달하기 위해 사용자에 의해 작동될 수 있다. 이러한 이방향 밸브는 또한 투석 순환로의 콤팩트 매니폴드와 통합될 수 있다. 이는 도 68에 예시되어 있다. 도 68 내지 70에서, 명확하게 하기 위하여, 상응하는 구성요소들이 동일한 번호를 갖는다는 것이 주지되어야 한다.In order to be able to regulate the flow through the blood and dialysate circulation path and to select the desired mode of operation (hemodialysis or hemofiltration), in one embodiment, a system is provided with an exotropic valve (s) as described above . Such a valve may be operated by the user to direct the dialysis fluid flow through the dialyzer in one mode of operation or directly to the patient in the dialysis fluid flow of the infusion fluid level in the second mode of operation. This bi-directional valve can also be integrated with the compact manifold of the dialysis circuit. This is illustrated in FIG. In Figures 68 to 70, it should be noted that for clarity, the corresponding components have the same number.

도 68과 관련하여, 체외 혈액 처리 시스템(6800)은 복수의 몰딩된 혈액 및 투석물 유체 경로 뿐만 아니라 복수의 센서 구역, 밸브 및 유체 펌프 세그먼트를 캡슐화하는 플라스틱 몰딩된 콤팩트 매니폴드(6810)를 포함한다. 투석기(6805)는, 매니폴드(6810)의 동맥혈 튜브(6801) 및 정맥혈 튜브(6802)에 연결될 때, 시스템(6800)의 혈액 순환로를 완성한다. 일 구체예에서, 투석기(6805)는 일회용이다. 두 개의 라인(6803 및 6804)은 각각 소모된 투석물 및 새로운 투석물을 순환시키기 위해 사용된다. 두 개의 모드(혈액투석 및 혈액여과) 중 어느 하나에서 시스템(6800)을 작동시키기 위하여, 이방향 밸브(6845) 및 백업 이방향 밸브(6846)가 제공된다.68, extracorporeal blood treatment system 6800 includes a plurality of molded blood and dialysate fluid paths as well as a plastic molded compact manifold 6810 that encapsulates a plurality of sensor zones, valves, and fluid pump segments do. The dialyzer 6805 completes the blood circulation path of the system 6800 when it is connected to the arterial blood tube 6801 and the venous blood tube 6802 of the manifold 6810. In one embodiment, the dialyzer 6805 is disposable. Two lines 6803 and 6804 are used to circulate spent dialysate and fresh dialysate, respectively. A bidirectional valve 6845 and a backup bidirectional valve 6846 are provided to operate the system 6800 in either of two modes (hemodialysis and blood filtration).

혈액투석에서 사용되는 투석물이 멸균되어 있지 않고 혈액여과에서 사용되는 유체가 주입 등급이 아니기 때문에 백업 밸브(6846)가 사용된다. 혈액투석 모드에서 작동하거나 밸브(6845)의 누출 또는 다른 고장이 존재하는 경우에, 밸브(6846)는 환자 혈액 스트림으로 펌핑되는 유체에 대한 이중 보호를 제공한다. 백업 밸브(6846)의 포함은 혈액투석 및 혈액여과 둘 모두를 위한 하나의 매니폴드를 안전하게 사용할 수 있게 한다. 상기에서 주지된 바와 같이, 이방향 밸브, 예를 들어 백업 밸브(6846)는 두 개의 단일 밸브로 이루어진다. 이러한 경우에, 두 개의 일방향 밸브 모두는 직렬로 존재하며, 이에 따라 이방향 밸브(6846)의 양 포트를 폐쇄시킴으로써 이중 보호가 제공되어, 투석물이 혈액 스트림으로 들어가는 것을 방지한다. 다른 구체예에서, 단지 혈액투석을 위해 의도된 매니폴드가 제조될 수 있는데, 이는 투석 유체 순환로와 혈액 순환로 사이에 연결부가 존재하지 않아서 밸브(6846)를 안전하게 제거하게 할 수 있다.The backup valve 6846 is used because the dialysis fluid used in hemodialysis is not sterilized and the fluid used in hemofiltration is not of injection grade. In the case of operation in the hemodialysis mode or in the presence of a leak or other failure of the valve 6845, the valve 6846 provides double protection against fluid pumped into the patient blood stream. The inclusion of the backup valve 6846 makes it safe to use one manifold for both hemodialysis and blood filtration. As noted above, the bi-directional valve, for example backup valve 6846, consists of two single valves. In this case, both of the one-way valves are in series, thereby providing dual protection by closing both ports of the bi-directional valve 6846 to prevent the dialysis fluid from entering the blood stream. In other embodiments, an intended manifold may be manufactured solely for hemodialysis, which may result in the safe removal of valve 6846 due to the absence of a connection between the dialysis fluid circuit and the blood circuit.

도 69a는 본 발명의 일 구체예에 따른 혈액투석/혈액여과 시스템을 위한 순환로를 보다 상세히 도시한 것이다. 소모된 투석물 튜브(6903) 및 새로운 투석물 튜브(6904) 각각은 투석물 재생 시스템(6906)에 연결되며, 이에 의해 시스템(6900)의 투석물 순환로를 완성시킨다. 투석물 재생 시스템(6906)은 일회용 흡착제 카트리지(6915), 및 카트리지(6915)에 의해 세정된 투석물을 유지시키기 위한 저장소(6934)를 추가로 포함한다. 도 69a에 도시된 시스템의 다른 부품들은 도 69b를 참조로 하여 설명되는 것으로서, 이는 혈액투석 모드에서 작동하도록 구성된 체외 혈액 처리 시스템(6900)의 확대도를 도시한 것이다. 도 69a, 69b 및 69c에서의 상응하는 구성요소들은 동일한 번호를 갖는다.Figure 69a illustrates a circuit for a hemodialysis / blood filtration system in accordance with one embodiment of the present invention in greater detail. The spent dialysis tubing 6903 and the new dialysis tubing 6904 are each connected to a dialysis regeneration system 6906 thereby completing the dialysis tubing circulation path of the system 6900. The dialysis water recovery system 6906 further includes a disposable absorbent cartridge 6915 and a reservoir 6934 for maintaining the dialys cleaned by the cartridge 6915. 69A is an enlarged view of an extracorporeal blood treatment system 6900 configured to operate in a hemodialysis mode, as described with reference to Fig. 69B. The corresponding components in Figures 69A, 69B and 69C have the same number.

혈액 순환로(6920)는 튜브(6901)를 따라 환자 동맥의 불순물이 섞인 혈액을 뽑아내고 혈액을 투석기(6905)를 통해 펌핑시키는 연동 혈액 펌프(6921)를 포함한다. 시린지 디바이스(6907)는 항응고제, 예를 들어 헤파린을 뽑은 불순물이 섞인 혈액 스트림으로 주입한다. 압력 센서(6908)는 혈액 펌프(6921)의 유입구에 배치되며, 압력 센서(6909 및 6911)는 이러한 유리한 포인트에서 압력을 모니터링하기 위하여 투석기(6905)의 업스트림 및 다운스트림에 배치된다.The blood circulation path 6920 includes an interlocking blood pump 6921 that draws the blood mixed with the impurities of the patient artery along the tube 6901 and pumps the blood through the dialyzer 6905. Syringe device 6907 is injected into a blood stream containing an anticoagulant, e. G., Heparin impurities. Pressure sensor 6908 is disposed at the inlet of blood pump 6921 and pressure sensors 6909 and 6911 are disposed upstream and downstream of the dialyzer 6905 to monitor pressure at these advantageous points.

정제된 혈액이 투석기(6905)로부터 다운스트림으로 흐르고 환자에게 다시 흐름에 따라, 혈액 온도 센서(6912)는 정제된 혈액의 온도의 추적을 유지하기 위하여 그 라인에 제공된다. 공기 제거기(6913)가 또한 투석기로부터의 깨끗한 혈액에서 축적된 가스 버블을 제거하기 위해 제공된다. 한 쌍의 공기(버블) 센서(또는 임의적으로 단일 센서)(6914) 및 핀치 밸브(6916)는 축적된 가스가 환자에게 되돌아오는 것을 방지하기 위하여 순환로에 사용된다.As the purified blood flows downstream from the dialyzer 6905 and flows back to the patient, a blood temperature sensor 6912 is provided in the line to maintain a track of the temperature of the purified blood. Air remover 6913 is also provided to remove accumulated gas bubbles in clean blood from the dialyzer. A pair of air (bubble) sensors (or optionally a single sensor) 6914 and a pinch valve 6916 are used in the circulation path to prevent the accumulated gas from returning to the patient.

투석물 순환로(6925)는 두 개의 듀얼-채널 박동 투석물 펌프(6926, 6927)를 포함한다. 투석물 펌프(6926, 6927)는 각각 투석기(6905)로부터 소모된 투석물 용액을 그리고 저장소(6934)로부터 재생된 투석물 용액을 뽑아낸다. 투석기(6905)로부터의 사용된 투석물 유체가 투석물 순환로(6925)로 들어가는 포인트에서, 혈액 누출 센서(6928)는 투석물 순환로로의 혈액의 임의 누출을 감지하고 방지하기 위해 제공된다. 이후에, 투석기(6905)의 유출구로부터의 소모된 투석물은 이방향 밸브(6930)에 도달하게 하기 위하여 우회 밸브(6929)를 통해 진행한다. 압력 센서(6931)는 밸브(6929)와 밸브(6930) 사이에 배치된다. 한외여과액 펌프(6932)는 투석물 순환로에 제공되며, 이러한 펌프는 소모된 투석물로부터 한외여과액 폐기물을 뽑아내고 이를 주기적으로 비워지는 한외여과액 백(6933)에 저장하도록 주기적으로 작동된다.The dialysis water circulation path 6925 includes two dual-channel pulsatile dialysis pumps 6926 and 6927. The dialysis water pumps 6926 and 6927 respectively draw the spent dialysate solution from the dialyzer 6905 and withdraw the regenerated dialysate solution from the reservoir 6934. At the point where the dialysate fluid used from the dialyzer 6905 enters the dialysate circulation path 6925, a blood leak sensor 6928 is provided to detect and prevent any leakage of blood to the dialysate circulation path. Thereafter, the spent dialysate from the outlet of the dialyzer 6905 travels through the bypass valve 6929 to reach the bidirectional valve 6930. A pressure sensor 6931 is disposed between the valve 6929 and the valve 6930. An ultrafiltrate pump 6932 is provided in the dialysis water circulation loop which is periodically operated to extract the ultrafiltrate waste from the spent dialysate and store it in the ultrafiltrate 6933 which is emptied periodically.

전술된 바와 같이, 소모된 투석물은 흡착제 카트리지를 이용하여 재생된다. 흡착제 카트리지(6915)에 의해 재생된 투석물은 저장소(6934)에 수집된다. 저장소(6934)는 전도도 센서(6961) 및 암모니아 센서(6962)를 각각 포함한다. 저장소(6934)로부터, 재생된 투석물은 이방향 밸브(6937)에 도달하게 하기 위하여 흐름 제한기(6935) 및 압력 센서(6936)를 통해 진행한다. 환자 요건에 따라, 저장소(6950)로부터의 주입액 용액 및/또는 저장소(6951)로부터의 농축 용액의 요망되는 양은 투석 유체에 첨가될 수 있다. 주입액 및 농축액은 투석물 유체에서 의료진에 의해 처방된 수준으로 칼륨 및 칼슘과 같은 미네랄을 유지시키는데 도움을 주는 미네랄 및/또는 글루코즈를 함유한 멸균 용액이다. 우회 밸브(6941) 및 연동 펌프(6942)는 요망되는 양의 주입액 및/또는 농축 용액을 선택하고 저장소(6934)에서 나오는 세정된 투석물로의 용액의 적절한 흐름을 보장하기 위해 제공된다.As described above, spent dialysate is regenerated using adsorbent cartridges. The dialysis product regenerated by the adsorbent cartridge 6915 is collected in the reservoir 6934. The reservoir 6934 includes a conductivity sensor 6961 and an ammonia sensor 6962, respectively. From the reservoir 6934, the regenerated dialysis material proceeds through flow restrictor 6935 and pressure sensor 6936 to reach the bi-directional valve 6937. Depending on patient requirements, a desired amount of infusion solution from reservoir 6950 and / or a concentrated solution from reservoir 6951 may be added to the dialysis fluid. Injections and concentrates are sterile solutions containing minerals and / or glucose that help maintain minerals such as potassium and calcium to a level prescribed by a medical practitioner in a dialysis fluid. Bypass valve 6941 and peristaltic pump 6942 are provided to select the desired amount of infusion and / or concentration solution and ensure proper flow of solution to the washed dialysate exiting reservoir 6934.

투석물 순환로는 두 개의 이방향 밸브(6930 및 6937)를 포함한다. 밸브(6930)는 소모된 투석물의 한 스트림을 투석물 펌프(6926)의 제 1 채널로, 그리고 소모된 투석물의 다른 스트림을 투석물 펌프(6927)의 제 1 채널로 유도시킨다. 유사하게, 밸브(6937)는 재생된 투석물의 한 스트림을 투석물 펌프(6926)의 제 2 채널로, 그리고 재생된 투석물의 다른 스트림을 투석물 펌프(6927)의 제 2 채널로 유도시킨다.The dialysis water circulation path includes two bidirectional valves 6930 and 6937. Valve 6930 directs one stream of spent dialysate to the first channel of dialysis water pump 6926 and another stream of spent dialysate to first channel of dialysis water pump 6927. Similarly, valve 6937 directs one stream of regenerated dialysate to the second channel of dialysis water pump 6926 and another stream of regenerated dialysate to second channel of dialysis water pump 6927.

펌프(6926 및 6927)로부터의 소모된 투석물의 스트림은 이방향 밸브(6938)에 의해 수집되며, 펌프(6926 및 6927)로부터의 재생된 투석물의 스트림은 이방향 밸브(6939)에 의해 수집된다. 밸브(6938)는 소모된 투석물의 두 개의 스트림을 단일 스트림으로 합하며, 이러한 단일 스트림은 압력 센서(6940)를 경유하여 그리고 흡착제 카트리지(6915)를 통해 펌핑되며, 이러한 흡착제 카트리지에서, 소모된 투석물은 세정되고 여과되며, 이후에 이는 저장소(6934)에 수집된다. 밸브(6939)는 재생된 투석물의 두 개의 스트림을 단일 스트림으로 합하며, 이러한 단일 스트림은 우회 밸브(6947)를 통해 이방향 밸브(6945)로 흐른다. 압력 센서(6943) 및 투석물 온도 센서(6944)는 이방향 밸브(6945)로의 투석물 흐름 스트림 상에 제공된다.A stream of spent dialysate from pumps 6926 and 6927 is collected by a bi-directional valve 6938 and a stream of regenerated dialysate from pumps 6926 and 6927 is collected by a bi-directional valve 6939. Valve 6938 combines the two streams of spent dialysate into a single stream that is pumped via pressure sensor 6940 and through adsorbent cartridge 6915 where the spent dialysis The water is cleaned and filtered, after which it is collected in reservoir 6934. The valve 6939 combines the two streams of regenerated dialysate into a single stream which flows through the bypass valve 6947 to the bidirectional valve 6945. A pressure sensor 6943 and a dialysis water temperature sensor 6944 are provided on the dialysate flow stream to the bidirectional valve 6945.

이방향 밸브(6930, 6937, 6938 및 6939)의 상태를 전환시킴으로써, 두 개의 펌프(6926 및 6927)는 하나가 투석기(6905)로부터 투석 유체를 인출시키고 다른 하나가 투석기(6905)로 투석 유체를 공급하는 작용으로 전환된다. 이러한 전환은, 투석 기간에 비해 짧은 시간에 걸쳐 주기적으로 수행될 때, 전체 투석 기간의 보다 긴 기간에 걸쳐, 투석기로 펌핑되는 투석물 유체 부피가 외부로 펌핑되는 유체의 양과 동일하며 투석 순환로(6925)에 의해 손실된 단지 전체 유체 부피는 상기에서 논의된 바와 같이 한외여과액 펌프(6932)에 의해 제거된다는 것을 보장한다.By switching the state of the bidirectional valves 6930, 6937, 6938, and 6939, the two pumps 6926 and 6927 allow one to withdraw the dialysis fluid from the dialyzer 6905 and the other to withdraw fluid from the dialyzer 6905 . Such a transition, when performed periodically over a shorter period of time compared to the dialysis period, over the longer period of the entire dialysis period, the dialysate fluid volume pumped into the dialyser is equal to the amount of fluid that is pumped out, ) Is removed by the ultrafiltrate pump 6932 as discussed above.

혈액투석 모드에서, 이방향 밸브(6945)는 환자의 혈액의 정상 혈액투석을 가능하게 하기 위하여 재생된 투석물을 투석기(6905)로 들어가게 할 수 있다. 밸브(6945)의 일 측면은 폐쇄되어 환자의 혈액 회수 라인으로 이어진다. 다른 이방향 밸브(6946)는 비록 밸브(6945)가 누출되거나 고장나는 경우에도 밸브(6946)의 양 포트가 폐쇄된 환자의 혈액 라인으로부터 투석물을 유지시키는 백업(backup)으로서 작용한다.In the hemodialysis mode, the bi-directional valve 6945 may allow the regenerated dialysate to enter the dialyzer 6905 to enable normal hemodialysis of the patient's blood. One side of the valve 6945 is closed and leads to the patient's blood collection line. The other bi-directional valve 6946 acts as a backup to maintain the dialysate from the patient's blood line where both ports of the valve 6946 are closed, even if the valve 6945 leaks or fails.

도 69c를 참조로 하여, 혈액여과 모드에서, 이방향 밸브(6945)는 투석기로부터 나오는 정제된 혈액의 스트림에 직접적으로 들어가고 환자에게 다시 흐르게 하기 위해 양 포트가 개방되어 있는 밸브(6946)를 통해 저장소(6952)로부터 새로운 초순수 투석물의 스트림을 유도하도록 작동될 수 있다.69C, in the hemofiltration mode, the bi-directional valve 6945 is connected to the reservoir 6946 via a valve 6946, both ports open, to directly enter the stream of purified blood exiting the dialyzer and to flow back to the patient. The dialysate can be operated to derive a stream of fresh ultrapure water from dialysate 6952.

백업 이방향 밸브(6946)가 혈액투석 모드에서 하나의 밸브(6945)의 고장이 재생된 투석물을 환자에게로 직접적으로 주입시키지 못하게 하는 중복 안전 밸브(redundant safety valve)라는 것이 당업자에 의해 주지되어야 한다. 즉, 두 개의 밸브(6945 및 6946) 모두가 안전 고려사항으로서 유체를 환자의 정맥혈 라인으로 유도되게 하기 위해 시스템에 의해 작동될 수 있다. 일 구체예에서, 이방향 백업 밸브(6946)는 유체 흐름을 허용하거나 중지시키기 위한 단일 밸브이다.It should be appreciated by those skilled in the art that the backup anisotropic valve 6946 is a redundant safety valve that prevents the failure of one valve 6945 in the hemodialysis mode from directly injecting regenerated dialysate into the patient do. That is, both valves 6945 and 6946 may be operated by the system to cause the fluid to be directed to the patient's venous line as a safety consideration. In one embodiment, the bidirectional backup valve 6946 is a single valve for permitting or stopping fluid flow.

상기 설명에서 기술된 바와 같은 밸브가 이들의 용도에 따라 '우회' 또는 '이방향'이라는 것이 당업자에 의해 추가로 주지되어야 한다. 이에 따라, 밸브는, 이러한 것들이 구성요소, 예를 들어 투석기를 우회할 때 '우회 밸브'로 지칭된다. 그밖에, 이러한 것들은 '이방향 밸브'로 지칭되는데, 이는 흐름을 간단히 적어도 두 방향으로 유도한다. 그러나, 우회 및 이방향 밸브는 구조적으로 동일할 수 있다.It should further be appreciated by those skilled in the art that the valve as described in the above description is a " bypass " or " bi-directional " Valves are thus referred to as " bypass valves " when these bypass components, e.g., the catapult. In addition, these are referred to as " bipolar valves ", which simply direct the flow in at least two directions. However, bypass and outgoing valves may be structurally identical.

일 구체예에서, 본 발명에서 사용되는 이방향 밸브는 하기에 추가로 논의되는 바와 같이, 나머지 유체 순환로와의 유체 접촉을 갖는 흐름을 중지시키기 위하여 투석 장치 내측에 포함된 메카니즘에 의해 오리피스에 대해 가압되는 엘라스토머 막으로서 제작된다.In one embodiment, the bi-directional valve used in the present invention is a bi-directional valve that is biased against the orifice by a mechanism contained within the dialysis device to stop the flow having fluid contact with the remaining fluid circuit, As shown in Fig.

이방향 밸브(6945 및 6946)는 혈액 처리 시스템을 위한 작동 모드를 변경시키기 위해 사용될 수 있다. 도 69c를 참조로 하여, 혈액 순환로(6920) 및 투석물 순환로(6925)에서의 유체 흐름이 도시된다. 시스템이 혈액여과 모드에서 작동 중이기 때문에, 소모된 투석물 튜브(6903)는 배수구에 연결되며, 새로운 투석물 튜브(6904)는 새로운 초순수 및 주사가능한 등급의 투석물 저장소(6952)에 연결된다. 볼-밸브 점적 챔버(ball-valve drip chamber)(6953)를 통한 새로운 투석물은 새로운 투석물 튜브(6904)로 흐르게 하기 위하여 가열기 백(6954)을 통해 진행한다. 혈액 및 투석물 순환로(6920, 6925)의 나머지 구성요소 및 유체 경로는, 소모된 투석물이 배수되고 재사용되지 않기 때문에 혈액여과에서 새로운 투석물 또는 보충 유체가 투석물 순환로(6925)로 도입되는 것을 제외하고 도 69b의 것과 유사하다. 또한, 주입액 서브시스템에서, 부품(6942, 6950, 6941 및 6951)이 사용되지 않는다.Bidirectional valves 6945 and 6946 may be used to change the mode of operation for the blood treatment system. Referring to Fig. 69C, the fluid flow in the blood circulation path 6920 and the dialysis water circulation path 6925 is shown. Because the system is operating in the hemofiltration mode, the spent dialysis tubing 6903 is connected to the drain port and the new dialysis tubing 6904 is connected to the new ultra pure water and injectable grade dialysis reservoir 6952. New dialysate through a ball-valve drip chamber 6953 travels through a heater bag 6954 to flow to a new dialysis tubing 6904. The remaining components and fluid pathways of the blood and dialysate circulation paths 6920 and 6925 allow new dialysate or supplemental fluids to be introduced into the dialysate circulation path 6925 in blood filtration since the spent dialysate is not drained and reused And is similar to that of FIG. 69B. Also, in the infusion solution subsystem, components 6942, 6950, 6941, and 6951 are not used.

혈액 순환로(6920)는 튜브(6901)를 따라 환자의 불순물이 섞인 동맥혈을 뽑아내고 투석기(6905)를 통해 혈액을 펌핑시키는 연동 혈액 펌프(6921)를 포함한다. 임의 펌프(6907)는 뽑은 불순물이 섞인 혈액 스트림에 항응고제, 예를 들어 헤파린을 주입한다. 압력 센서(6908)는 혈액 펌프(6921)의 유입구에 배치되며, 압력 센서(6909 및 6911)는 투석기(6905)의 업스트림 및 다운스트림에 배치된다. 투석기(6905)로부터의 정제된 혈액은 튜브(6902)를 통해 혈액 온도 센서(6912), 공기 제거기(6913) 및 공기(버블) 센서(6914)를 지나 환자의 정맥으로 다시 펌핑된다. 핀치 밸브(6916)는 또한 공기가 핀치 밸브(6916)의 업스트림의 라인에서 버블 센서(6914)에 의해 감지되는 경우에, 혈액 흐름을 완전히 중지시켜, 환자에게 공기가 도달되는 것을 방지하기 위해 배치된다.The blood circulation path 6920 includes an interlocking blood pump 6921 which draws arterial blood mixed with the impurities of the patient along the tube 6901 and pumps the blood through the dialyzer 6905. Optional pump 6907 injects an anticoagulant, e. G., Heparin, into the blood stream containing the impurities. The pressure sensor 6908 is disposed at the inlet of the blood pump 6921 and the pressure sensors 6909 and 6911 are disposed upstream and downstream of the dialyzer 6905. The purified blood from the dialyzer 6905 is pumped back through the tube 6902 through the blood temperature sensor 6912, the air remover 6913 and the air (bubble) sensor 6914 to the patient's vein. The pinch valve 6916 is also disposed to completely stop the blood flow and prevent air from reaching the patient when air is sensed by the bubble sensor 6914 in the upstream line of the pinch valve 6916 .

투석물 순환로(6925)는 두 개의 듀얼-채널 투석물 펌프(6926, 6927)를 포함한다. 투석물 펌프(6926, 6927)는 각각 투석기(6905)로부터 소모된 투석물 용액을 뽑아내고 저장소(6952)로부터 새로운 투석물 용액을 뽑아낸다. 투석기(6905)의 유출구로부터의 소모된 투석물은 이방향 밸브(6930)에 도달하기 위해 혈액 누출 센서(6928) 및 우회 밸브(6929)를 통해 뽑아내어진다. 압력 센서(6931)는 밸브(6929 및 6930)들 사이에 배치된다. 한외여과액 펌프(6932)는 소모된 투석물로부터 한외여과액 폐기물을 뽑아내고 이를 한외여과액 백(6933)(이는 주기적으로 비워짐)에 저장하기 위하여 주기적으로 작동된다. 저장소(6952)로부터의 새로운 투석물은 이방향 밸브(6937)에 도달시키기 위하여 흐름 제한기(6935) 및 압력 센서(6936)를 통해 진행한다. 당업자는, 이러한 프로토콜에서 주입액 및 농축액이 요구되지 않으며 이러한 기능들과 관련된 구성요소들(6941, 6942, 6950, 6951)이 사용되지 않을 수 있다는 것을 실현시킬 것이다.The dialysis water circulation path 6925 includes two dual-channel dialysis water pumps 6926 and 6927. The dialysis water pumps 6926 and 6927 respectively extract the spent dialysate solution from the dialyzer 6905 and extract the new dialysate solution from the reservoir 6952. The spent dialysate from the outlet of the dialyzer 6905 is drawn through the blood leak sensor 6928 and the bypass valve 6929 to reach the bidirectional valve 6930. A pressure sensor 6931 is disposed between the valves 6929 and 6930. The ultrafiltrate pump 6932 is periodically operated to extract the ultrafiltrate waste from the spent dialysate and store it in the ultrafiltrate bag 6933 (which is periodically emptied). New dialysate from reservoir 6952 travels through flow restrictor 6935 and pressure sensor 6936 to reach bi-directional valve 6937. Those skilled in the art will realize that injection solutions and concentrates are not required in these protocols and that components 6941, 6942, 6950, 6951 associated with these functions may not be used.

가열기 백(6954)은, 투석기(6905)로부터 환자로 다시 진행하는 한외여과된 혈액의 온도 또는 투석기(6905)로부터의 한외여과된 혈액 및 밸브(6945, 6946)를 작동시킴으로써 정제된 혈액으로 직접적으로 주입된 새로운 투석물의 혼합물의 전체 온도가 환자의 신체 온도와 동일하여, 임의 열 쇼크를 방지하도록, 새로운 투석물의 온도를 충분히 상승시킨다.The heater bag 6954 is configured to direct the ultrafiltered blood from the dialyzer 6905 back to the patient or the ultrafiltered blood from the dialyzer 6905 and valves 6945 and 6946 directly into the purified blood The temperature of the new dialysate is raised sufficiently to prevent any heat shocks, because the total temperature of the mixture of injected new dialysate is equal to the patient ' s body temperature.

도 70은 백업 이방향 밸브(6946)가 사용되지 않는 유체 순환로의 다른 구체예를 도시한 것이다. 혈액 순환로는 튜브(7001)를 따라 불순물이 섞인 환자의 동맥혈을 뽑아내고 투석기(7005)를 통해 혈액을 펌핑시키는 연동 혈액 펌프를 포함한다. 시린지 또는 펌프(7007)는 뽑아낸 불순물이 섞인 혈액 스트림에 항응고제, 예를 들어 헤파린을 주입한다. 압력 센서(7008)는 혈액 펌프의 유입구에 배치되며, 압력 센서(7009 및 7011)는 매니폴드 세그먼트의 업스트림 및 다운스트림에 배치된다. 투석기(7005)로부터의 정제된 혈액은 튜브(7002)를 통해 혈액 온도 센서(7012), 공기 제거기(7013) 및 공기(버블) 센서(7014)를 지나 다시 환자의 정맥으로 펌핑된다. 핀치 밸브(7016)는 또한 공기가 핀치 밸브(7016)의 업스트림 라인에서 공기(버블) 센서(7014)에 의해 감지되는 경우에 혈액 흐름을 완전히 중단시켜 공기가 환자에게 도달되는 것을 방지하기 위하여 환자에 대한 순환로 연결부 이전에 배치된다.Fig. 70 shows another embodiment of the fluid circulation path in which the backup anisotropic valve 6946 is not used. The blood circulation path includes an interlocking blood pump that draws arterial blood of a patient mixed with the impurities along the tube 7001 and pumps blood through the dialyzer 7005. [ A syringe or pump 7007 injects an anticoagulant, e. G., Heparin, into the blood stream containing the extracted impurities. Pressure sensor 7008 is disposed at the inlet of the blood pump and pressure sensors 7009 and 7011 are disposed upstream and downstream of the manifold segment. The purified blood from the dialyzer 7005 is pumped through the tube 7002 through the blood temperature sensor 7012, air remover 7013 and air (bubble) sensor 7014 back to the patient's vein. The pinch valve 7016 is also actuated to fully stop the blood flow when air is sensed by the air (bubble) sensor 7014 in the upstream line of the pinch valve 7016 to prevent air from reaching the patient Are placed before the circulating loop connection.

투석물 순환로(7010)는 펌프와 압력 소통 관계에 있는 두 개의 투석물 펌프 세그먼트(7026, 7027)를 포함한다. 투석물 펌프 세그먼트(7026, 7027)는 각각 투석기(7005)로부터 소모된 투석물을 뽑아내고 저장소(7034)로부터 재생된 투석물 용액을 뽑아낸다. 투석기(7005)의 유출구로부터의 소모된 투석물은 우회 밸브(7029)에 도달시키기 위하여 혈액 누출 센서(7028)를 통해 뽑아내어진다. 흐름 센서(7020)는 순환로를 통해 흐르는 투석물의 부피를 결정하는 두 개의 흐름 센서 중 하나(다른 하나는 흐름 센서(7046)임)이다. 밸브(7030)는 이방향 밸브와 구조적으로 유사하고 투석물 펌프(7026)를 우회시키는데 사용된다. 밸브(7030)는 대개 우회 방향으로 폐쇄된다. 투석물 펌프(7026)가 정지되는 경우에, 밸브(7030)는 펌프(7026) 주변으로 흐름을 유도하기 위해 개방된다. 압력 센서(7031)는 흐름 센서(7020)와 밸브(7030) 사이에 배치된다. 정상 흐름 동안에, 소모된 투석물은 압력 센서(7040), 튜브(7003), 및 소모된 투석물이 세정되고 여과되는 흡착제 카트리지(7015)를 통해 펌핑된다. 세정/여과된 투석물은 이후에 저장소(7034)로 들어간다. 한외여과액 펌프(7032)는 소모된 투석물로부터 한외여과액을 뽑아내고 주기적으로 비워지는 한외여과액 백(미도시됨)에 저장하기 위하여 주기적으로 작동된다.The dialysis water circulation path 7010 includes two dialysis water pump segments 7026 and 7027 in pressure communication relationship with the pump. The dialysis water pump segments 7026 and 7027 respectively extract dialysate consumed from the dialyzer 7005 and extract the regenerated dialysate solution from the reservoir 7034. The spent dialysate from the outlet of the dialyzer 7005 is drawn through the blood leak sensor 7028 to reach the bypass valve 7029. The flow sensor 7020 is one of the two flow sensors (the other is the flow sensor 7046) that determines the volume of the dialysis fluid flowing through the circulation path. The valve 7030 is structurally similar to the bidirectional valve and is used to bypass the dialysis water pump 7026. The valve 7030 is normally closed in the bypass direction. When the dialysis water pump 7026 is stopped, the valve 7030 is opened to induce flow around the pump 7026. A pressure sensor 7031 is disposed between the flow sensor 7020 and the valve 7030. During normal flow, spent dialysate is pumped through pressure sensor 7040, tube 7003, and adsorbent cartridge 7015 where spent dialysate is cleaned and filtered. The washed / filtered dialysate then enters storage 7034. The ultrafiltrate pump 7032 is periodically operated to extract the ultrafiltrate from the spent dialysate and store the ultrafiltrate in a periodically emptied ultrafiltrate (not shown).

저장소(7034)로부터의 재생된 투석물은 우회 밸브(7041)를 통해 이방향 밸브(7045)로 도달시키기 위하여 튜브(7004), 흐름 제한기(7035), 투석물 온도 센서(7044), 흐름 센서(7046) 및 압력 센서(7036)를 통해 진행한다. 우회 밸브(7029, 7045 및 7041)의 개개 유로들이 활성화될 때, 이러한 것들은 투석기(7005)를 우회시키기 위해 재생된 투석물을 유도한다. 주입액 및 농축액 저장소(7050, 7051)로부터의 주입액 및 농축액 스트림은 주입액 및 농축액 펌프 세그먼트(7042, 7043)에 의해, 각각 튜브(7037)를 경유하여 저장소(7034)로부터 나오는 세정된 투석물 및 흐름 센서(7020)의 다운스트림의 소모된 투석물로 유도된다.The regenerated dialysate from the reservoir 7034 is passed through a bypass valve 7041 to a tube 7004, a flow restrictor 7035, a dialysis water temperature sensor 7044, (7046) and pressure sensor (7036). When the individual channels of the bypass valves 7029, 7045 and 7041 are activated, they induce the regenerated dialysate to bypass the dialyzer 7005. The infusion and concentrate streams from the infusion and concentrate reservoirs 7050 and 7051 are delivered by the infusion and concentrate pump segments 7042 and 7043 to the cleaned dialysate And the spent dialysate downstream of the flow sensor 7020.

이방향 밸브(7045)는 시스템이 어떠한 모드에서 작동 중인 지를 결정한다. 이에 따라, 하나의 작동 모드에서, 이방향 밸브(7045)는 환자의 혈액의 일반 혈액투석을 가능하게 하기 위하여 재생된 투석물을 튜브(7060)를 경유하여 투석기로 들어가게 한다. 다른 작동 모드에서, 이방향 밸브(7045)는 초순수 주입액 등급 투석 유체의 유체 흐름을 정맥혈 라인으로 그리고 환자에게 직접적으로 유도하도록 작동된다. 이에 따라, 다목적 밸브는 작동 모드가 혈액여과와 혈액투석 사이로 스위칭되게 하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 도 69c에 도시된 혈액여과에서, 주입 가능한 등급의 유체는 세 개의 밸브를 통해, 밸브(6946)가 포스트 투석기에 연결하는 혈액 스트림으로 직접적으로 보내어진다. 이러한 모드에서, 밸브(6945)는 투석기의 하부 포트로 투석물 유체가 들어가는 것을 방지한다. 도 69b에 도시된 바와 같이, 혈액투석에서, 밸브(6946)는 폐쇄되며, 밸브(6947 및 6945)는 투석물 유체를 투석기로 보낸다. 도 69b의 구체예가 유체 부피를 조절하기 위해 복수의 밸브 및 펌프 스와핑을 이용하며, 도 70의 구체예가 유체 부피를 조절하기 위하여 흐름 센서(7020 및 7046)를 이용한다는 것이 주지되어야 한다.The bidirectional valve 7045 determines in which mode the system is operating. Thus, in one mode of operation, the bidirectional valve 7045 allows the regenerated dialysate to enter the dialyzer via tube 7060 to enable general hemodialysis of the patient ' s blood. In another mode of operation, the bidirectional valve 7045 is operated to direct the fluid flow of the ultrapure water injection grade dialysis fluid to the venous line and directly to the patient. Thus, the multipurpose valve allows the mode of operation to be switched between hemofiltration and hemodialysis. For example, in the blood filtration shown in FIG. 69C, an injectable grade of fluid is passed through three valves, directly to the blood stream to which valve 6946 connects to the post-dialyzer. In this mode, valve 6945 prevents dialysate fluid from entering the lower port of the dialyzer. As shown in FIG. 69B, in hemodialysis, valve 6946 is closed and valves 6947 and 6945 send dialysate fluid to the dialyzer. It should be noted that the embodiment of FIG. 69b utilizes multiple valves and pump swapping to adjust the fluid volume, and the embodiment of FIG. 70 uses flow sensors 7020 and 7046 to adjust the fluid volume.

상기에서 논의된 바와 같이, 밸브는 바람직하게, 돌출부, 핀 또는 매니폴드 기계로부터 연장하는 다른 부재에 의해, 요망되는 경우에 선택적으로 폐쇄되는 흐름 제어 포인트에서 탄성막을 사용하여 매니폴드에서 실행된다. 일 구체예에서, 유체 폐쇄는 안전한 저에너지 자석 밸브를 이용하여 가능하게 된다.As discussed above, the valve is preferably implemented in the manifold using an elastic membrane at the flow control point, which is selectively closed if desired, by protrusions, pins, or other members extending from the manifold machine. In one embodiment, fluid closure is enabled using a secure low energy magnetic valve.

밸브 시스템은 경량이고 최소의 전력을 소비하는 자기 변위 시스템(magnetic displacement system)을 포함하는데, 이는 심지어 휴대용 신장 투석 시스템이 유체 순환로를 위한 일회용 매니폴드를 사용할 때에도 이를 이상적이게 만든다. 본 시스템은 임의 구조의 오리피스와 함께 사용될 수 있다. 특히, 오리피스는 임의 타입의 물질의 임의 홀, 개구, 공동, 또는 칸막이(partition)이다. 이는 배관, 매니폴드, 일회용 매니폴드, 채널에서의 경로 및 다른 경로를 포함한다. 당업자는, 본 발명에서 기술되는 밸브 시스템이 하기에 추가로 논의되는 바와 같이 변위 부재 및 자석을 요망되는 밸브 위쳉서 매니폴드에 대해 외부에 위치시킴으로써 일회용 매니폴드로 실행될 것이라는 것을 인식할 것이다. 구동기(actuator)는 또한 일회용 매니폴드와 분리되고 이와는 별개이고, 일반적으로 신장 투석 시스템의 비-일회용 부분의 일부이다.The valve system includes a magnetic displacement system that is lightweight and consumes minimal power, which makes it ideal even when a portable kidney dialysis system uses a disposable manifold for a fluid circuit. The system can be used with an orifice of any structure. In particular, the orifices are any holes, openings, cavities, or partitions of any type of material. This includes piping, manifolds, disposable manifolds, paths in channels and other paths. Those skilled in the art will appreciate that the valve system described in this invention will be implemented as a disposable manifold by placing the displacement member and magnet on the valve cryogen manifold on the valve as desired, as discussed further below. The actuator is also separate from and separate from the disposable manifold, and is generally part of the non-disposable portion of the kidney dialysis system.

기능적으로, 본 발명의 밸브는 두 가지 안정한 상태, 즉 개방 및 닫힌 상태를 갖는다. 이는 격막(diaphragm)에 대해 변위 부재를 이동시키기 위하여 자기력을 이용함으로써 작동하며, 이에 의해 밸브 시트에 대해 격막을 가압하기 위해 충분한 힘을 형성시키고 격막으로 오리피스를 폐쇄시킨다. 오리피스의 폐쇄는 유체 흐름을 차단한다. 역공정(reverse process), 즉 변위 부재를 다이아플램으로부터 떨어지게 이동시키고 이에 의해 격막을 밸브 시트에 대한 압축으로부터 풀어주기 위한 자기력의 사용은 오리피스를 개방시키고 유체를 흐르게 한다.Functionally, the valve of the present invention has two stable states: an open and a closed state. This works by using a magnetic force to move the displacement member relative to the diaphragm, thereby creating sufficient force to press the diaphragm against the valve seat and closing the orifice with the diaphragm. Closure of the orifice blocks fluid flow. The use of a reverse process, that is, the use of magnetic forces to move the displacement member away from the diaphragm and thereby release the diaphragm from compression against the valve seat opens the orifice and causes fluid flow.

본 발명이 도 71a 및 71b에 도시된 바람직한 구체예, 및 도 73에 도시된 바람직하지 않은 구체예의 측면에서 논의되지만, 본 발명이 일반적으로 하기 특성을 갖는 신장 투석 시스템에서 밸브의 임의 사용에 관한 것이 인식되어야 한다: a) 두 가지 안정한 상태, 즉 개방 및 닫힌 상태, b) 상태 변경은 에너지 투입을 필요로 함, c) 상태 유지는 에너지 투입을 필요로 하지 않음, d) 변경될 때, 밸브를 개방 또는 폐쇄시키기는 변위 부재의 위치를 변경시키기 위하여 하나의 상태는 자기력을 사용하여 변경됨.Although the present invention is discussed in terms of the preferred embodiment shown in FIGS. 71A and 71B and the undesirable embodiment shown in FIG. 73, the present invention relates generally to any use of valves in a kidney dialysis system having the following characteristics: B) state change requires energy input; c) state maintenance does not require energy input; d) when it is changed, the valve is closed. One state is changed using magnetic force to change the position of the displacement member to open or close.

일 구체예에서, 도 71a 및 71b를 참조로 하여, 본 발명의 밸브 시스템(7100)은 유체 흐름 채널(7102)을 통해 유체 흐름을 조절하기 위해 사용되는데, 이는 이에 의해 밸브 환형 오리피스(7103)를 형성시키기 위해 밸브 시트(7104)에 의해 경계를 짓는다. 오리피스(7103)는 임의 홀, 개구, 공동, 또는 임의 타입 물질의 칸막이, 특히 매니폴드, 일회용 매니폴드, 채널 및 다른 경로(7110)이다. 밸브(7100)는 열린 상태로 보여진다. 밸브 시스템의 부품들은 오리피스 폐쇄 부재, 변위 부재, 변위 부재를 이동시키기 위한 메카니즘, 임의 광학 센서, 코일 드라이버 회로, 및 코일을 구비한 구동기를 포함한다.71A and 71B, the valve system 7100 of the present invention is used to regulate fluid flow through a fluid flow channel 7102, which in turn provides a valve annular orifice 7103 And bounded by the valve seat 7104 to form the valve seat 7104. Orifice 7103 is a compartment of any hole, aperture, cavity, or any type of material, particularly a manifold, disposable manifold, channel, and other path 7110. The valve 7100 is shown in an open state. The components of the valve system include an orifice closure member, a displacement member, a mechanism for moving the displacement member, an optional optical sensor, a coil driver circuit, and a driver with a coil.

일 구체예에서, 오리피스 폐쇄 부재는 하기에서 논의되는 바와 같이 변위 부재에 의해 가압될 때, 밸브 시트(7104)에 대해 압축하여, 밸브 환형 오리피스(7103)를 폐쇄시키는 격막(7106)을 포함한다. 열린 상태에서, 격막(7106)의 메인 바디는 갭(7198)에 의해 밸브 시트(7104)로부터 분리된다. 일 구체예에서, 격막(7106)은 실리콘 고무와 같은 연질 물질로부터 제조된다. 격막(7106)은 시간, 온도 및 구동에 걸쳐 이의 형상을 유지하여야 한다. 밸브(7100)는 변위 부재(압축력)은 열린 상태에서 제거될 때 이의 압축되지 않은 형상으로 되돌아 오게 하기 위하여 격막 물질(7106)에 의존적이다.In one embodiment, the orifice closure member includes a diaphragm 7106 that compresses against the valve seat 7104 to close the valve annular orifice 7103 when pressed by the displacement member, as discussed below. In the open state, the main body of the diaphragm 7106 is separated from the valve seat 7104 by the gap 7198. [ In one embodiment, the diaphragm 7106 is made from a soft material such as silicone rubber. The diaphragm 7106 should maintain its shape over time, temperature and drive. Valve 7100 relies on diaphragm material 7106 to return the displacement member (compressive force) to its uncompressed shape when removed in the open state.

당업자는, 오리피스 폐쇄 부재가 스프링, 압축성 또는 비-압축성 구조물의 임의 조합물을 포함할 수 있는 것을 인식할 것이며, 이러한 구조물은 변위 부재에 의해 눌려질 때, 오리피스를 폐쇄시킨다. 일 구체예에서, 밸브 시트(7104)는 매니폴드로 몰딩될 수 있다. 밸브 시트를 위한 적합한 물질은 폴리카보네이트, ABS 및 유사한 플라스틱이다. 밸브 오리피스(7103)는 바람직한 구체예에서, 0.1 내지 0.3 인치(및 보다 특히 0.190 인치) 범위의 직경을 갖는다. 오리피스 치수는 본 발명의 대체 적용을 위하여 흐름을 증가시키기 위해 증가될 수 있거나, 대안적으로 대체 적용을 위해 흐름을 감소시키기 위해 감소될 수 있다.Those skilled in the art will recognize that the orifice closure member may include any combination of spring, compressible, or non-compressible structures, which when closed by the displacement member closes the orifice. In one embodiment, valve seat 7104 may be molded with a manifold. Suitable materials for the valve seat are polycarbonate, ABS and similar plastics. The valve orifice 7103 has a diameter in the range of 0.1 to 0.3 inches (and more particularly 0.190 inches) in the preferred embodiment. The orifice dimensions may be increased to increase the flow for alternative applications of the present invention, or alternatively may be reduced to reduce flow for alternative applications.

일 구체예에서, 변위 부재는 플런저 캡(plunger cap) 또는 하우징(7110)을 포함하는데, 이는 밸브가 열린 상태에 있을 때, 격막(7106)에 대해 정렬되지만, 실질적으로 격막(7106)을 압축시키지 않는다. 플런저 캡(7110)의 내측에, 컴플라이언트 부품(compliant component), 예를 들어 스프링(7112) 및 플런저의 헤드(7199)가 위치되며, 이러한 것들은 공기 갭(7114)에 의해 분리된다. 플런저 캡(7110)은 유체 시일(7120)에 의해 외측 상에 둘러싸여지며, 이는 일 구체예에서, 얇은 연질의 실리콘 고무 와셔(thin, soft silicone rubber washer)이다. 일 구체예에서, 플런저 캡(7110)은 실리콘 고무 와셔에 대해 가압(force)되고 와셔를 압축시켜 유체 시일(7120)을 형성시킨다. 닫힌 위치에 있을 때, 플런저 캡(7110)은 와셔에 대해 가압되지 않으며, 이에 따라, 이는 압축되지 않고 단부 캡(7130)에 느슨하게 위치된다. 스프링(7112)은 임의 탄성 또는 컴플라이언트 물질이고, 일 구체예에서, 웨이브 스프링을 포함한다.In one embodiment, the displacement member includes a plunger cap or housing 7110 that is aligned with the diaphragm 7106 when the valve is in the open position, but substantially compresses the diaphragm 7106 Do not. On the inside of the plunger cap 7110, a compliant component, for example, a spring 7112 and a head 7199 of a plunger are located, which are separated by an air gap 7114. The plunger cap 7110 is surrounded on its outer side by a fluid seal 7120, which in one embodiment is a thin, soft silicone rubber washer. In one embodiment, the plunger cap 7110 is forced against the silicone rubber washer and compresses the washer to form a fluid seal 7120. When in the closed position, the plunger cap 7110 is not pressed against the washer so that it is loosely positioned in the end cap 7130 without being compressed. Spring 7112 is any elastic or compliant material and, in one embodiment, includes a wave spring.

플런저 캡(7110), 내부 스프링(7112), 공기 갭(7198), 플런저 헤드(7199), 플런저 바디(7140), 및 코어(7142)는 본 발명의 바람직한 변위 부재의 부품들이다. 일 구체예에서, 플런저 바디(7140)는 0.1 내지 0.2 인치(보다 특히 0.122 인치) 범위의 외부 직경을 가지고 대략 0.5 내지 2.5 인치 길이이다. 플런저 바디(7140)가 적용에 따라 임의 길이의 임의 로드 구조라는 것이 인식될 것이다. 플런저 바디(7140)는 환형 코어(7142) 내에 위치되어 있는데, 이는 하나의 보다 큰 단부 및 하나의 보다 작은 단부를 가지고 에폭시, 스크류 부착, 핀 고정(pinned) 또는 용접을 포함하는 당업자에게 공지된 임의 방법에 의해 코어에 결합된다. 코어(7142)의 보다 큰 단부의 외부 직경은 0.3 인치 내지 0.5 인치(및 보다 특히 0.395 인치) 범위이며, 두께는 0.03 내지 0.15 인치(및 보다 특히 0.05 내지 0.10 인치) 범위이며, 길이는 0.50 내지 1.75 인치 길이(및 보다 특히 1.05 인치 길이) 범위이다. 코어(7142)의 작은 단부는 0.1 내지 0.4 인치, 및 보다 특히 0.25 인치의 직경을 갖는다.Plunger cap 7110, inner spring 7112, air gap 7198, plunger head 7199, plunger body 7140, and core 7142 are the components of a preferred displacement member of the present invention. In one embodiment, the plunger body 7140 is approximately 0.5 to 2.5 inches long with an outer diameter in the range of 0.1 to 0.2 inches (more particularly 0.122 inches). It will be appreciated that the plunger body 7140 may be any load structure of any length depending on the application. The plunger body 7140 is positioned within the annular core 7142 which has one larger end and one smaller end and includes any one of a variety of known to those skilled in the art, including epoxy, screw attachment, pinned, Gt; core. ≪ / RTI > The outer diameter of the larger end of core 7142 ranges from 0.3 inches to 0.5 inches (and more particularly 0.395 inches), the thickness ranges from 0.03 to 0.15 inches (and more particularly 0.05 to 0.10 inches), the length is 0.50 to 1.75 Inch length (and more particularly 1.05 inch length). The small end of the core 7142 has a diameter of 0.1 to 0.4 inches, and more particularly 0.25 inches.

코어의 작은 단부를 적어도 일부 둘러싸는 것은 코일(7148)을 적소에 유지시키고 코일(7148)에 대해 치수 안정성을 제공하는 코일 보빈(coil bobbin)(7195)이다. 갭은 바람직하게 코일 보빈(7195)과 코어(7142) 사이에 존재한다. 갭의 크기는 대략 0.01 내지 0.03 인치(및 보다 특히 0.02 인치)이다. 코일 보빈(7195)은, 일 구체예에서, 유리 충전 나일론 구조물로서, 이는 비금속성 및 비-강자성이어야 한다. 코일 보빈(7195)은 하우징 보어에 억지 끼워맞춤(tight fit)을 제공하기에 충분한 크기의 외부 직경 및 이동시킬 정도이고 어느 정도의 열팽창을 견디도록 코어를 둘러싸기에 충분한 내부 직경을 갖는 환형 구조물이다. 두 개의 단부 캡(7130, 7160)은 보빈(7195)을 적소에 끼워 넣고 이를 특히 전자기력에 노출될 때 이동 또는 미끄러지지 않게 한다.Surrounding at least a portion of the small end of the core is a coil bobbin 7195 that holds the coil 7148 in place and provides dimensional stability to the coil 7148. [ The gap is preferably between the coil bobbin 7195 and the core 7142. The size of the gap is approximately 0.01 to 0.03 inches (and more particularly 0.02 inches). The coil bobbin 7195, in one embodiment, is a glass-filled nylon structure, which must be non-metallic and non-ferromagnetic. The coil bobbin 7195 is an annular structure having an outer diameter of sufficient size to provide a tight fit to the housing bore and an inner diameter sufficient to move and sufficient to surround the core to withstand some degree of thermal expansion. The two end caps 7130 and 7160 sandwich the bobbin 7195 in place and prevent it from moving or slipping, especially when exposed to electromagnetic forces.

플런저 바디는 금속 또는 비-금속 물질, 예를 들어 황동(brass) 또는 유리섬유로 제조되며, 코어는 또한 금속, 특히 강으로 제조된다. 바람직하게, 플런저 바디는 비-자성이고, 코어 바디는 강자성(ferrous-magnetic)이다. 하기에서 추가로 논의되는 바와 같이, 플런저 바디(7140) 및 코어(7142)는 변위 부재를 이동시키기 위한 메카니즘에 의해 이동된다.The plunger body is made of metal or non-metallic material, such as brass or glass fiber, and the core is also made of metal, especially steel. Preferably, the plunger body is non-magnetic and the core body is ferrous-magnetic. As discussed further below, plunger body 7140 and core 7142 are moved by a mechanism to move the displacement member.

변위 부재를 이동시키기 위한 메카니즘은 큰 자석 부품, 작은 자석 부품 및 자석 및 변위 부재의 일부, 즉 플런저 바디(7140) 및 코어(7142)가 포함되는 하우징을 포함한다. 보다 특히, 도 71a 및 71b를 참조로 하여, 변위 부재를 이동시키기 위한 메카니즘은 큰 자석을 유지시키고 정렬시키기 위한 큰 자석 단부 캡(7130), 큰 자석(7132), 탄성 재료(7134), 갭(7197), 코일(7148), 작은 자석 부품(7162), 작은 자석 마운트(mount) 및 단부 캡(7160), 및 탄성 재료(7164)을 포함한다.The mechanism for moving the displacement member includes a housing that includes a large magnet component, a small magnet component, and a portion of the magnet and displaceable member, i.e., the plunger body 7140 and the core 7142. 71A and 71B, the mechanism for moving the displacement member includes a large magnet end cap 7130, a large magnet 7132, an elastic material 7134, a gap (not shown) for holding and aligning a large magnet, 7197, a coil 7148, a small magnet component 7162, a small magnet mount and end cap 7160, and an elastic material 7164.

큰 자석 단부 캡(7130)은, 본원에 기술된 부품들이 이를 통해 배치되는 보어홀(borehole)을 갖는 구동기 바디로서 지칭되는 하우징(7170) 내에서 적소에 큰 자석 부품(7132) 및 코일 보빈(7195)을 유지시키고 정렬시킨다. 큰 자석 부품(7132)은 변위 부재의 적절한 이동을 확보하기 위하여, 코어(7142), 플런저 바디(7140), 및 작은 자성 부품(7162)과 적절하게 정렬될 필요가 있다. 두 개의 단부 캡(7130 및 7160) 모두는 코일 보빈(7195) 및 코일(7148)을 바른 위치에 고정시킨다.The large magnet end cap 7130 includes a large magnet part 7132 and a coil bobbin 7195 in place within a housing 7170 referred to as a drive body having a borehole through which the components described herein are disposed. ). The large magnet part 7132 needs to be properly aligned with the core 7142, the plunger body 7140, and the small magnetic component 7162 to ensure proper movement of the displacement member. Both end caps 7130 and 7160 secure coil bobbin 7195 and coil 7148 in the correct position.

추가적으로, 마운팅 플레이트(mounting plate)는 단부 캡(7130)을 점유하고 유지시키기 위해 사용될 수 있다. 일 구체예에서, 마운팅 플레이트는 단부 캡의 측면에 대해 그리고 단부 캡과 보어 사이에 수직으로 위치되고 플러싱(flush)한다. 마운팅 플레이트는 그 안에 홀을 가지며, 이는 대략 단부 캡의 보다 작은 직경과 동일한 크기이다. 클램핑 메카니즘(clamping mechanism)은 플레이트에 대해 바디를 유지시키며, 대안적으로 플레이트는 당업자에게 공지된 임의 결합 기술을 이용하여 영구적으로 고정될 수 있다. 종래 기술, 예를 들어 미국특허번호 제6,836,201호와는 달리, 바람직한 구체예에서, 자석은 보어의 외측이 아닌 내측에 위치되고 하기에 논의되는 바와 같이, 플런저를 위한 베어링(bearing)을 제공한다.In addition, a mounting plate can be used to occupy and hold the end cap 7130. [ In one embodiment, the mounting plate is positioned vertically and flushes the sides of the end cap and between the end cap and the bore. The mounting plate has a hole therein, which is approximately the same diameter as the smaller diameter of the end cap. The clamping mechanism holds the body against the plate, or alternatively the plate can be permanently secured using any bonding technique known to those skilled in the art. Unlike the prior art, for example US Pat. No. 6,836,201, in a preferred embodiment, the magnet is located inside the bore but not outside, and provides a bearing for the plunger, as discussed below.

큰 자석 부품(7132)은 갭(7197) 및 탄성 재료(7134), 예를 들어 실리콘 와셔에 의해 코어(7142)로부터 분리되며, 이는 일 구체예에서, 0.3 내지 0.5 인치(및 보다 특히 0.37 인치)의 외부 직경, 0.1 내지 0.3 인치(및 보다 특히 0.188 인치)의 내부 직경, 0.005 내지 0.015 인치(및 보다 특히 0.01 인치)의 두께, 및 35 내지 45(및 보다 특히 40)의 듀로미터(durometer)를 갖는다. 작은 자석 부품(7162)은 탄성 재료(7164), 예를 들어 실리콘 와셔에 의해 코어로부터 분리되며, 이는 일 구체예에서, 0.1 내지 0.4 인치(및 보다 특히 0.24 인치)의 외부 직경, 0.1 내지 0.3 인치(및 보다 특히 0.188 인치)의 내부 직경, 0.005 내지 0.015 인치(및 보다 특히 0.01 인치)의 두께, 및 35 내지 45(및 보다 특히 40)의 듀로미터를 갖는다. 작은 자성 부품(7162)은 작은 자석 마운트 및 단부 캡(7160)에 의해 하우징(7170) 내에 유지되고 적절히 정렬된다. 작은 자석 단부 캡 스크류(7172)는 또한 작은 자석 단부 캡(7160)을 점유하고 적소에 유지시키기 위해 제공된다.The large magnet component 7132 is separated from the core 7142 by a gap 7197 and an elastic material 7134, such as a silicone washer, which in one embodiment is 0.3 to 0.5 inches (and more particularly 0.37 inches) And a thickness of from 35 to 45 (and more particularly 40) durometers, of an outer diameter of 0.1 to 0.3 inches (and more particularly 0.188 inches), an inner diameter of 0.005 to 0.015 inches (and more particularly 0.01 inches) . The small magnet component 7162 is separated from the core by a resilient material 7164, e.g., a silicone washer, which in one embodiment has an outer diameter of 0.1 to 0.4 inch (and more particularly 0.24 inch) (And more particularly 0.188 inches), a thickness of 0.005 to 0.015 inches (and more particularly 0.01 inches), and a durometer of 35 to 45 (and more particularly 40). The small magnetic component 7162 is held within the housing 7170 by the small magnet mount and end cap 7160 and is properly aligned. A small magnet end cap screw 7172 is also provided to occupy and hold the small magnet end cap 7160 in place.

도 71a를 참조로 하여, 본 발명의 밸브 시스템은 구동기를 구동시키는, 코일(7148)을 포함하는 코일 드라이버 회로판(7150)을 포함하고, 바람직하게 작은 스크류, 코일 드라이버 커넥터(7154), 및 코어(7196)의 큰 단부의 위치를 감지하는 광학 센서(7152)를 통하여 구동기 바디(7170)에 마운팅된다. 코일(7148)은 코어(7142) 및 플런저 바디(7140)의 이동을 야기시키기 위하여 자기장의 변화를 유발시키도록 제공된다. 일 구체예에서, 코일은 대략 0.05 내지 1.5 인치 길이(및 보다 특히 1 인치 길이)이고, 0.35 내지 0.55 인치(및 보다 특히 0.46 인치)의 외부 직경, 및 0.15 내지 0.35 인치(및 보다 특히 0.26 인치)의 내부 직경을 가지며, 와이어 29 AWG 와이어의 6개 층을 갖는다.71A, the valve system of the present invention includes a coil driver circuit board 7150 including a coil 7148 that drives a driver and preferably includes a small screw, coil driver connector 7154, and a core 7196 through an optical sensor 7152 that senses the position of the large end of the actuator body 7170. [ Coil 7148 is provided to cause a change in magnetic field to cause movement of core 7142 and plunger body 7140. [ In one embodiment, the coils are approximately 0.05 to 1.5 inches long (and more particularly 1 inch in length), have an outer diameter of 0.35 to 0.55 inches (and more particularly 0.46 inches), and 0.15 to 0.35 inches (and more particularly 0.26 inches) And has six layers of wire 29 AWG wire.

변위 부재 및 변위 부재를 이동시키기 위한 메카니즘에서 사용되는 다양한 탄성 재료는 밸브가 개방되거나 폐쇄될 때, 로드(7140)의 이동에 대한 "부드러운(soft)" 정지를 제공한다. 특히, 이는 코어의 이동이 자석을 손상시키지 않도록 제공한다.Various elastic materials used in the mechanism for moving the displacement member and the displacement member provide a "soft" stop for movement of the rod 7140 when the valve is opened or closed. In particular, this provides that the movement of the core does not damage the magnet.

큰 자석 부품(7132)은 하나의 단일 자석일 수 있거나, 바람직한 구체예에서, 복수의 자석, 예를 들어 세 개의 자석으로 이루어질 수 있다. 작은 자석 부품(7162)은 또한 단일 자석일 수 있거나 복수의 자석으로 이루어질 수 있다. 일 구체예에서, 자석은 바람직하게, 알니코(Alnico), 사마륨 코발트, 네오디뮴, 희토류 또는 세라믹 자석으로 제조된다. 일 구체예에서, 큰 자석(7132)은 0.2 내지 0.5 인치(및 보다 특히 0.375 인치)의 외부 직경, 0.05 내지 0.3 인치(및 보다 특히 0.125 인치)의 내부 직경, 및 0.2 내지 0.5 인치(및 보다 특히 0.375 인치)의 길이를 갖는 네오디뮴 고리 자석이다. 일 구체예에서, 작은 자석(7162)은 0.15 내지 0.4 인치(및 보다 특히 0.25 인치)의 외부 직경, 0.05 내지 0.3 인치(및 보다 특히 0.125 인치)의 내부 직경, 및 0.15 내지 0.4 인치(및 보다 특히 0.25 인치)의 길이를 갖는 네오디뮴 고리 자석으로 제조된다. 보다 큰 자석(7132)은, 크기가 밸브 시트에 대해 충분한 반대 힘을 생성시키는데 필수적이기 때문에, 오리피스 폐쇄 부재에 더욱 가깝게 사용된다. 또한, 비록 자석이 상이한 크기를 갖더라도, 구동 코일에 의해 야기된 구동력은 실질적으로 동일하며, 이에 의해 단순한 코일 드라이버 회로를 가능하게 한다.The large magnet component 7132 may be a single magnet, or, in a preferred embodiment, a plurality of magnets, e.g., three magnets. The small magnet component 7162 may also be a single magnet or may comprise a plurality of magnets. In one embodiment, the magnet is preferably made of Alnico, samarium cobalt, neodymium, rare earth or ceramic magnets. In one embodiment, the large magnet 7132 has an outer diameter of 0.2 to 0.5 inches (and more particularly 0.375 inches), an inner diameter of 0.05 to 0.3 inches (and more particularly 0.125 inches), and a diameter of 0.2 to 0.5 inches 0.375 inches) in length. In one embodiment, the small magnet 7162 has an outer diameter of 0.15 to 0.4 inches (and more particularly 0.25 inches), an inner diameter of 0.05 to 0.3 inches (and more particularly 0.125 inches), and an inner diameter of 0.15 to 0.4 inches 0.25 inches). ≪ / RTI > Larger magnets 7132 are used closer to the orifice closure member since they are necessary to create a sufficient counter force against the valve seat. Further, even if the magnets have different sizes, the driving force caused by the driving coil is substantially the same, thereby enabling a simple coil driver circuit.

일 구체예에서, 로드, 플런저 또는 다른 긴 부재(7140)는 선형 베어링으로서 자석의 중심 홀을 사용한다. 이에 따라, 자석의 중심 홀은 바람직하게 베어링 표면, 예를 들어 최소 마찰을 갖는 크롬 또는 임의 매끄러운 경질 표면을 가져야 한다. 갭은, 보빈의 열팽창, 시간에 따른 보빈 클립율(creepage), 및 보빈, 코어 및 자석 공차로 인하여 코일 보빈(7195)과 코어(7142) 사이에 배치된다. 그러나, 모든 작동 조건 하에서, 갭은, 플러저 바디(7140)가 자석 및 코일의 개구에서 결합하지 않고 자유롭게 이동할 수 있도록 충분해야 한다. 바람직한 구체예에서, 갭은 실온에서 대략 0.01 내지 0.06 인치(및 보다 특히 0.02 인치)이다.In one embodiment, the rod, plunger, or other elongated member 7140 uses the center hole of the magnet as a linear bearing. Accordingly, the central hole of the magnet should preferably have a bearing surface, for example chromium with minimal friction or any smooth hard surface. The gap is disposed between the coil bobbin 7195 and the core 7142 due to the thermal expansion of the bobbin, the bobbin clip creepage over time, and the bobbin, core and magnet tolerances. However, under all operating conditions, the gap should be sufficient to allow the plunger body 7140 to move freely without engaging at the magnet and coil openings. In a preferred embodiment, the gap is approximately 0.01 to 0.06 inches (and more particularly 0.02 inches) at room temperature.

밸브가 폐쇄될 때, 도 71b를 참조로 하여, 본 발명의 밸브 시스템(7100)은 오리피스 폐쇄 부재, 예를 들어 격막(7106)을 압축시키고 이에 의해 밸브 환형 오리피스(7103)를 차단함으로써 밸브 시트(7104)에 의해 경계를 짓는 유체 흐름 채널(7102)을 통해 유체 흐름을 조절한다. 닫힌 상태에서, 격막(7106)의 메인 바디는 밸브 시트(7104)에 대해 압축되고, 이에 따라 갭(7198)을 실질적으로 없앤다(도 71a 참조).71B, the valve system 7100 of the present invention compresses the orifice closure member, e. G., The diaphragm 7106, thereby blocking the valve annular orifice 7103, 7104 to regulate the flow of fluid through the fluid flow channel 7102. In the closed state, the main body of the diaphragm 7106 is compressed against the valve seat 7104, thereby substantially eliminating the gap 7198 (see Fig. 71A).

격막(7106)에 바로 인접하자마자, 변위 부재는 격막(7106)을 압축한다. 특히, 플런저 캡(7110)은 격막(7106)을 압축시키기 위해 이동한다. 플런저 캡(7110)은, 자기장의 변화가 큰 자석 부품(7132) 쪽으로 코어 바디(7142)를 이동시키기 때문에 이동한다. 코어 바디(7142)는, 코어 헤드(7196)가 갭(7197)을 통해 진행할 때(도 71a) 이동을 중지하고, 큰 자석 부품(7132)에 인접하게 위치된 탄성 재료(7134)에서 정지한다. 코어(7142)의 이동은 코어(7142)에 결합되어 있는 플러저 바디(7140)를 또한 이동시킨다. 플런저 바디(7140)의 이동은 플런저 헤드(7199)를 플런저 캡(7110) 내에서 이동하게 하고, 갭(7114)를 통과하게 하고(도 71a), 스프링(7112)을 압축시킨다. 특정 정도의 압축 후에, 플런저 캡(7110)은 이동하고 격막(7106)을 압축시킨다. 플런저 캡(7110)의 이동은 큰 자석 단부 캡(7130)에 인접하게 위치된 탄성 재료(7120)과 캡 바디(7110) 사이에 새로운 갭(7192)을 형성시킨다.As soon as immediately adjacent to the diaphragm 7106, the displacement member compresses the diaphragm 7106. In particular, the plunger cap 7110 moves to compress the diaphragm 7106. The plunger cap 7110 moves because it moves the core body 7142 toward the magnet component 7132 with a large change in magnetic field. The core body 7142 stops moving when the core head 7196 moves through the gap 7197 (Fig. 71A) and stops at the elastic material 7134 positioned adjacent to the large magnet part 7132. Fig. Movement of core 7142 also moves plunger body 7140, which is coupled to core 7142. The movement of the plunger body 7140 causes the plunger head 7199 to move within the plunger cap 7110, through the gap 7114 (Fig. 71A), and compresses the spring 7112. Fig. After a certain degree of compression, the plunger cap 7110 moves and compresses the diaphragm 7106. The movement of the plunger cap 7110 creates a new gap 7192 between the resilient material 7120 and the cap body 7110 positioned adjacent the large magnet end cap 7130. [

도 71b에 도시된 바와 같이, 구동기 바디(7170), 코일 드라이버 회로(7150), 코일 커넥터(7154), 코일(7148), 코일 보빈(7193), 작은 단부 캡 스크류(7172), 광학 센서(7152) 및 작은 자석 단부 캡(7160)을 포함하는 밸브의 다른 부품들은 동일하게 존재한다. 그러나, 코어(7142) 이동에 의하여, 갭(7195)이 코어(7194)의 보다 작은 단부와 작은 자성 부품(7162)에 인접하게 위치된 탄성 재료(7164) 사이에 형성된다는 것이 인식될 것이다.A coil driver circuit 7150, a coil connector 7154, a coil 7148, a coil bobbin 7193, a small end cap screw 7172, an optical sensor 7152 And the small magnet end cap 7160 are the same. It will be appreciated, however, that by movement of the core 7142, a gap 7195 is formed between the smaller end of the core 7194 and the elastic material 7164 located adjacent to the smaller magnetic component 7162. [

밸브를 폐쇄하기 위하여, 변위 부재가 오리피스 폐쇄 부재, 예를 들어 격막(7106)에 힘을 가한다는 것이 인식될 것이다. 격막을 격막이 밸브 시트를 접촉하는 포인트로 변형시키기 위한 변위 부재로부터의 요구되는 힘은 실질적으로 선형이고 선형 스프링으로서 모델링될 수 있다. 그러나, 힘의 요건은 격막이 밸브 시트로 압축됨에 따라 기하급수적으로 증가한다. 이에 따라, 변위 부재를 위한 힘 프로파일은 비선형 및 더욱 복잡하게 된다. 이에 따라, 밸브의 디자인, 및 변위 부재, 오리피스 폐쇄 부재의 다양한 부품들 간의 공차, 및 변위 메카니즘의 급 정지(hard stop)와 관련된 여러 독특한 문제점들이 존재한다. 변위 메카니즘은 격막을 영구적으로 변형시키지 않으면서 비선형 힘 프로파일을 전달할 수 있게 한다. 이는, 이러한 메카니즘이 단지 정확한 정도의 힘을 전달하여야 함을 의미한다.To close the valve, it will be appreciated that the displacement member exerts a force on the orifice closure member, e.g., diaphragm 7106. The required force from the displacement member for deforming the diaphragm to the point at which the diaphragm contacts the valve seat is substantially linear and can be modeled as a linear spring. However, the force requirement increases exponentially as the diaphragm compresses into the valve seat. As a result, the force profile for the displacement member becomes non-linear and more complex. There are thus a number of unique problems associated with the design of the valve and the hard stop of the displacement member, the tolerance between the various parts of the orifice closure member, and the displacement mechanism. The displacement mechanism makes it possible to deliver a nonlinear force profile without permanently deforming the diaphragm. This means that this mechanism should only deliver the correct amount of force.

상기에서 논의된 바와 같이, 변위 부재는 로드, 플런저, 또는 코어로서 지칭되는 다른 구조물에 결합되는 다른 긴 부재를 포함하며, 이는 보다 큰 직경을 가지고 자석 면(magnet face)과 같은 다른 구조에 대해 가압될 때 스토퍼(stopper)로서 기능할 수 있다. 당업자는, 변위 부재 또는 이동 가능한 부재가 로드 및 실린더 형태로 제한되지 않는 것으로 인식할 것이다. 이와는 반대로, 이는 비-실린더형 구조, 단일 피스, 또는 용접되거나 임의 다른 방식으로 함께 결합된 다중 피스를 포함할 수 있다. 요컨대, 변위 부재는 여러 상이한 구조를 포함할 수 있으며, 단 부재의 이동이 신뢰성 있고 일정한 방식으로 오리피스 압축 부재 상에 필요한 힘을 가할 수 있다.As discussed above, the displacement member includes a rod, plunger, or other elongate member that is coupled to another structure, referred to as a core, which has a larger diameter and is pressurized against another structure, such as a magnet face, It can function as a stopper when it is turned on. Those skilled in the art will recognize that the displacement member or movable member is not limited to a rod and cylinder form. Conversely, it may include a non-cylindrical structure, a single piece, or multiple pieces welded or otherwise joined together in any other manner. In short, the displacement member may include several different structures, and movement of the end member may exert the required force on the orifice compression member in a reliable and consistent manner.

예를 들어, 도 73을 참조로 하여, 다른 덜 바람직한 구체예가 도시되어 있다. 신장 투석 적용을 위하여, 이러한 구체예는 통상적으로 밸브를 닫힌 상태에서 신뢰성 있게 유지시키지 못한다. 변위 부재(7300)는 실질적으로 실린더 구조를 갖는 전자석(7310) 및 이를 통해 진행하는 보어홀(7315)을 포함하는 하우징(7305)을 포함한다. 전자석(7310)은 일 구체예에서, 단부 캡인 비-자성 스페이서(7320)에 의해 하우징(7305) 내의 중앙에 고정되게 위치된다. 단부 캡은 두 가지 목적, 즉 자석을 적소에 유지시키고 코일을 적소에 샌드위칭시키는 목적을 갖는다. 일 구체예에서, 구성요소(7331 및 7320)는 제 1 단일 피스를 포함하며, 구성요소(7305 및 7320)는 제 2 단일 피스를 포함한다. 제 1 면(7323) 및 제 2 면(7324)을 갖는 실린더 형상 강자성 코어(7325)는 제 1 면(7323)과 제 2 면(7324) 사이의 코어(7325)의 일부를 보어(7315)와 선형 슬라이딩 가능하게 끼워맞게 하도록 위치된다. 제 2 면(7324)은 보어(7315) 보다 충분히 크며, 이에 의해 코어(7325)의 선형 운동을 제한한다. 일 구체예에서, 제 2 면은 밸브를 닫힌 위치로 유지시키도록 충분한 자기력을 생성시키기 위해 제 1 면과 다른 크기를 갖는다. 코어(7325)는 보어(7315) 내에서의 왼쪽 및 오른쪽 선형 슬라이딩 운동을 가능하게 한다.For example, referring to Figure 73, another less preferred embodiment is shown. For renal dialysis applications, these embodiments typically do not reliably maintain the valve in a closed state. The displacement member 7300 includes a housing 7305 including an electromagnet 7310 having a substantially cylindrical structure and a bore hole 7315 passing therethrough. Electromagnet 7310 is fixedly positioned centrally within housing 7305 by non-magnetic spacer 7320, which in one embodiment is an end cap. The end cap has two purposes: to hold the magnet in place and to sandwich the coil in place. In one embodiment, components 7331 and 7320 comprise a first single piece and components 7305 and 7320 comprise a second single piece. The cylindrical ferromagnetic core 7325 having the first face 7323 and the second face 7324 has a bore 7315 and a portion of the core 7325 between the first face 7323 and the second face 7324, To be linearly slidably fitted. Second surface 7324 is sufficiently larger than bore 7315, thereby limiting the linear motion of core 7325. In one embodiment, the second side has a different size than the first side to create sufficient magnetic force to hold the valve in the closed position. The core 7325 enables left and right linear sliding movement within the bore 7315.

두 개의 상이한 크기의 자석(7330, 7335)은 또한 하우징(7305)의 두 개의 단부 캡(7331, 7332) 내에 그리고 이러한 단부 캡에 부착된다. 코어(7325)의 제 1 면(7323)은 변위 시스템(7300)의 제 1의 안정한 상태를 형성시키기 위해 제 1 자석(7330)과 접촉하며, 코어(7325)의 제 2 면(7324)은 변위 시스템(7300)의 제 2의 안정한 상태를 형성시키기 위해 보다 큰 자석(7335)과 접촉한다. 영구 자석(7330, 7335)의 배치는, 변위 시스템(7300)의 크기를 줄임으로써, 하우징(7305)의 직경 내에 있도록 디자인된다. 코어(7325)의 제 1 면(7323)에 연결된 제 1 로드(7340)는 제 1 자석(7330)을 통과하고, 이에 의해 하나의 단부에서 하우징(7305)으로부터 돌출하며, 코어(7325)의 제 2 면(7324)에 연결된 제 2 로드(7345)는 제 2 자석(7335)을 통과하고, 이에 의해 다른 단부에서 하우징(7305)으로부터 돌출한다. 로드(7340, 7345)는 당해 분야에 공지된 비-부식성의 비-자성 물질, 예를 들어 황동(이로 제한되지 않음)으로 제조될 수 있다. 일 구체예가 코어의 두 면에 연결된 두 개의 로드를 가지고 있지만, 다른 구체예에서, 셔틀(shuttle)의 면들 중 하나에 단지 하나의 로드가 연결된다.Two different sized magnets 7330 and 7335 are also attached to and in the two end caps 7331 and 7332 of the housing 7305. The first side 7323 of the core 7325 contacts the first magnet 7330 to form a first stable state of the displacement system 7300 and the second side 7324 of the core 7325 is displaced And contacts a larger magnet 7335 to form a second stable state of system 7300. [ The arrangement of the permanent magnets 7330 and 7335 is designed to be within the diameter of the housing 7305 by reducing the size of the displacement system 7300. [ The first rod 7340 connected to the first face 7323 of the core 7325 passes through the first magnet 7330 and thereby protrudes from the housing 7305 at one end, A second rod 7345 connected to the second face 7324 passes through the second magnet 7335 and thereby protrudes from the housing 7305 at the other end. The rods 7340 and 7345 may be fabricated from non-corrosive, non-magnetic materials known in the art, such as, but not limited to, brass. One embodiment has two rods connected to two sides of the core, but in another embodiment, only one rod is connected to one of the sides of the shuttle.

당업자는 코어(7325) 상의 전자석(7310)에 의해 가해진 자기력이, 변위 시스템(7300)이 제 1의 안정한 상태에서 제 2의 안정한 상태로 변화될 수 있도록, 영구 자석(7330, 7335)의 유지력을 극복하기에 충분히 높은 것으로 인식할 것이다. 또한, 당업자는 로드/플런저(7345)가 코어(7325)와 함께 이동하고, 이에 의해 오리피스 폐쇄 부재를 압축시키거나 압축 해제시키기 위한 운동력을 생성시킬 것이라고 인식할 것이다. 그러나, 이러한 구체예는 닫힌 상태를 충분히 유지시키지 못하기 때문에 제 1 구체예에 비해 떨어지는 것으로 결정되었다.Those skilled in the art will appreciate that the magnetic forces exerted by the electromagnet 7310 on the core 7325 can be controlled by changing the holding forces of the permanent magnets 7330 and 7335 so that the displacement system 7300 can change from the first stable state to the second stable state. Will be perceived as high enough to overcome. Those skilled in the art will also recognize that the rod / plunger 7345 moves with the core 7325, thereby creating a motive force for compressing or decompressing the orifice closure member. However, this embodiment was determined to be inferior to the first embodiment because it did not sufficiently maintain the closed state.

변위 부재 및 메카니즘과 함께 작동하는 오리피스 폐쇄 부재의 여러 디자인 특징들이 인식되어야 한다. 첫째로, 도 74를 참조로 하여, 그리고 도 71a 및 71b와 관련하여 상기에 논의된 바와 같이, 갭(7408)은 플런저 캡(7404)과 오리피스 폐쇄 부재(7405), 특히 제 1 격막 면(7405) 사이에 존재한다. 갭(7408)은 0.040 내지 0.070 인치의 범위, 및 보다 특히 대략 0.055 인치이다. 격막은 실리콘, 바람직하게 0.040 인치 두께의 실리콘을 포함하고, 270 lbf/in의 스프링 상수를 갖는 스프링(KV2)으로서 모델링될 수 있다. 제 2 격막 면(7406)은 밸브 시트(7407)로부터 분리되고 대략 22.5 lbf/in의 스프링 상수 및 대략 0.047 인치의 두께를 갖는 스프링 KV1으로서 모델링된 자기력에 의해 작용된다.Several design features of the orifice closure member that operate in conjunction with the displacement member and mechanism should be appreciated. First, referring to FIG. 74 and as discussed above in connection with FIGS. 71A and 71B, the gap 7408 includes a plunger cap 7404 and an orifice closure member 7405, particularly a first diaphragm surface 7405 ). Gap 7408 is in the range of 0.040 to 0.070 inches, and more particularly about 0.055 inches. The diaphragm can be modeled as a spring (K V2 ) that includes silicon, preferably 0.040 inch thick silicon, and has a spring constant of 270 lbf / in. The second diaphragm surface 7406 is separated from the valve seat 7407 and is acted upon by a magnetic force modeled as a spring K V1 having a spring constant of approximately 22.5 lbf / in and a thickness of approximately 0.047 inches.

로드(7404)는 코어(7401)의 자력에 의해 생성된 힘을 스프링 KP에 의해 모델링된 자석(7403)으로 전달하며, 이는 닫힌 상태에서, 와셔, 예를 들어 0.010 인치의 실리콘에 의해 코어 헤드(7401)로부터 분리되고, 열린 상태에서, 코어 헤드(7401)로부터 대략 0.110 인치까지 분리되어 있다. 이러한 실리콘 와셔는 스프링 KSL로서 모델링된 힘을 제공한다. 코어(7401)는 로드(7404)에 결합된다. 밸브가 작동될 때, 로드(7404)는, 로드에 결합되는 코어가 큰 자석(7403)의 방향으로 이동하기 때문에, 밸브 시트(7407)의 방향으로 이동한다.The rod 7404 transfers the force generated by the magnetic force of the core 7401 to the magnet 7403 modeled by the spring K P which is in the closed state blocked by a washer, Is separated from the core head 7401 and is separated from the core head 7401 by about 0.110 inch in the open state. This silicone washer provides a force modeled as a spring K SL . Core 7401 is coupled to rod 7404. When the valve is operated, the rod 7404 moves in the direction of the valve seat 7407 because the core coupled to the rod moves in the direction of the large magnet 7403.

도 74를 참조로 하여, Kv2 및 KSL은 탄성 재료, 예를 들어 실리콘에 해당하는 것으로서, 이는 강성 스프링으로서 모델링된 것이다. 밸브가 닫힌 상태에 있을 대, 두 개의 중요한 위치가 존재한다는 것이 인식될 것이다. 첫째는 격막에 대한 로드의 위치이며, 둘째는 큰 자석에 대한 코어 면의 위치이다. 밸브가 폐쇄될 때, 로드는 신장 투석 시스템의 유체 통로 내에서 발생된 적어도 600 mmHg 역압을 견디는데 충분한 힘으로 밸브 격막 상에 가압한다. 이러한 구체예에서, 유체 압력은 2600 mmHg에 도달할 수 있으며, 이러한 시스템(7400)은 오리피스를 시일링하기 위하여 밸브 시트에 대해 견고히 가압된 격막을 2600 mmHg를 포함하여 최대 2600 mmHg로 유지시키도록 디자인된다.Referring to FIG. 74, K v2 and K SL correspond to elastic materials, for example, silicon, which are modeled as rigid springs. When the valve is in the closed state, it will be recognized that there are two important positions. The first is the position of the rod to the diaphragm, and the second is the position of the core face to the large magnet. When the valve is closed, the rod presses on the valve diaphragm with sufficient force to withstand at least 600 mmHg back pressure generated in the fluid passageway of the kidney dialysis system. In this embodiment, the fluid pressure can reach 2600 mm Hg, and this system 7400 is designed to maintain the diaphragm firmly pressed against the valve seat to 2600 mm Hg up to 2600 mm Hg to seal the orifice do.

추가적으로, 밸브가 폐쇄될 때, 코어의 큰 면은 큰 자석에 가깝게 당겨지거나 이에 대해 직접적으로 당겨진다. 큰 자석에 대한 코어의 자력은 로드가 오리피스 폐쇄 부재, 예를 들어 격막에 가하는 힘을 형성시킨다. 일정하고 신뢰성 있는 힘을 발생시키기 위하여, 코어 면과 큰 자석의 면 사이의 간격은 일정해야 한다. 이에 따라, 코어 면(7401)과 자석 면(7404) 사이에 탄성 재료(7402)을 배치시키는 것이 바람직하다. 탄성 재료는 비선형 스프링 상수를 가지고, 탄성 재료에 대한 얻어진 힘이 자기력과 동일할 때까지 압축할 것이다. 로드가 코어를 통하여 격막에 힘을 가할 때, 코어는 그 결과로 생긴 힘을 경험할 것이다. 정적 상태가 일어나게 하기 위하여, 코어 상의 이러한 힘의 총합은 0과 동일하여야 한다. 또한, 탄성 재료는 구동 동안에 칩핑(chipping) 또는 파괴로부터 자석 면을 보호하기 위해 제공된다.Additionally, when the valve is closed, the large side of the core is pulled close to the large magnet or pulled directly against it. The magnetic force of the core with respect to the large magnet forms the force that the rod applies to the orifice closure member, e.g., the diaphragm. In order to generate a constant and reliable force, the gap between the core face and the face of the large magnet must be constant. Accordingly, it is preferable to dispose the elastic material 7402 between the core surface 7401 and the magnet surface 7404. The elastic material will have a nonlinear spring constant and will compress until the force obtained for the elastic material is equal to the magnetic force. When a rod applies force to the diaphragm through the core, the core will experience the resulting force. In order for a static condition to occur, the sum of these forces on the core must equal zero. The elastic material is also provided to protect the magnet surface from chipping or fracture during drive.

도 76을 참조로 하여, 밸브(7600)가 닫힌 상태에 있을 때, 코어 헤드(7605, 7602)는 작은 자석 면(7601)으로부터 떨어지게 이동한다(위치(7602a)에서 위치(7602)로). 위치(7602)에 있을 때, 코어 헤드는 탄성 재료(7617), 예를 들어 대략 0.015 인치의 두께를 갖는 실리콘 와셔에 의해 작은 자석(7601)으로부터 분리된다. 위치(7605)에 있을 때, 코어 헤드는 로드(7608)가 이동하지 하는 동안에 0.45 +/- 0.005 인치의 거리를 포함하는, 대략 0.140 +/- 0.20 인치 이동할 것고, 탄성 재료(7616)(예를 들어 대략 0.015 인치의 두께를 갖는 실리콘 와셔)에 대해 정지되며, 이는 큰 자석 면(7606)으로부터 코어 헤드(7605)를 분리시킨다. 큰 자석(7606)은 또한 로드 헤드(7607)로부터 분리된다.76, when the valve 7600 is in the closed state, the core heads 7605 and 7602 move away from the small magnet face 7601 (from position 7602a to position 7602). When in position 7602, the core head is separated from the small magnet 7601 by a resilient material 7617, for example a silicone washer having a thickness of approximately 0.015 inches. When in position 7605, the core head will move approximately 0.140 +/- 0.20 inches, including a distance of 0.45 +/- 0.005 inches, while the rod 7608 will not move, and the elastic material 7616 (e.g., A silicon washer having a thickness of approximately 0.015 inches), which separates the core head 7605 from the large magnet face 7606. [ The large magnet 7606 is also separated from the load head 7607.

밸브가 열린 상태에 있을 때, 큰 자석(7606)은 탄성 재료(7615), 예를 들어 대략 0.015 인치의 두께를 갖는 실리콘 와셔에 의해 로드 헤드(7607)로부터 분리된다. 밸브가 닫힌 상태에 있을 때, 큰 자석(7606)은 탄성 재료(7615), 예를 들어 대략 0.015 인치의 두께 및 대략 0.055 +/- 0.10 인치의 거리를 갖는 실리콘 와셔에 의해 로드 헤드(7607)로부터 분리된다. 밸브가 폐쇄될 때, 로드 헤드(7607)는 큰 자석(7606) 및 탄성 재료(7615)에 근접한 곳으로부터 밸브 시트(7610)에 근접한 곳으로 이동한다. 상세하게, 로드 헤드(7607)는 격막(7608)을 압축시켜 탄성 재료(7609)(예를 들어, 대략 0.040 인치의 두께를 갖는 실리콘)을 가압하고 또한 밸브 시트(7610)를 가압하도록 이동한다. 이는 밸브를 거의 14N의 힘으로 닫혀지게 한다.When the valve is in the open state, the large magnet 7606 is separated from the load head 7607 by a resilient material 7615, for example, a silicone washer having a thickness of approximately 0.015 inches. When the valve is in the closed state, the large magnet 7606 is moved from the load head 7607 by an elastic material 7615, for example a silicon washer having a thickness of approximately 0.015 inches and a distance of approximately 0.055 +/- 0.10 inches. Separated. When the valve is closed, the load head 7607 moves from close to the large magnet 7606 and the elastic material 7615 to close to the valve seat 7610. Specifically, the load head 7607 compresses the diaphragm 7608 to move the elastic material 7609 (e.g., silicon having a thickness of about 0.040 inches) and also to press the valve seat 7610. [ This causes the valve to close with a force of approximately 14N.

오리피스 폐쇄 부재에 대한 변위 부재 및 메카니즘의 구성 및 본원에 기술된 공차가 도 75에 도시된 바와 같이 격막 변위 프로파일(7500)을 제공하며, 이는 신장 투석 시스템과 같은, 적어도 600 mmHg 역압을 견뎌야 하는 적용에 대해 적합하다. 도 75를 참조로 하여, 대표적인 격막 변위 프로파일(7501)이 제공되는데, 여기서 변위 부재에 의해 가해지는 힘(7502)은 y-축 상에 제공되며, 상응하는 격막 변위는 x-축 상에 제공된다. 이러한 곡선(7503) 상에서의 변곡점은 격막이 밸브 시트에 대해 가압되기 시작할 때를 명시하는 것이다. 변곡점(7503)의 왼쪽으로, 격막은 밸브 시트 쪽으로 구부러지도록 가압되지만, 밸브 시트에 대해 실질적인 압축이 존재하지 않는다. 변곡점(7503)의 오른쪽으로, 격막은 밸브 시트에 대해 구부러져서, 격막 물질을 변형시키고 유체 압력에 대해 양호한 시일에 영향을 미친다.The configuration of the displacement member and mechanism for the orifice closure member and the tolerances described herein provide a diaphragm displacement profile 7500 as shown in FIG. 75, which is an application that must withstand at least 600 mmHg back pressure, such as a kidney dialysis system Lt; / RTI > Referring to Figure 75, a representative diaphragm displacement profile 7501 is provided wherein the force 7502 exerted by the displacement member is provided on the y-axis and the corresponding diaphragm displacement is provided on the x-axis . The inflection point on this curve 7503 specifies when the diaphragm begins to be pressed against the valve seat. To the left of the inflection point 7503, the diaphragm is pressed to bend toward the valve seat, but there is no substantial compression for the valve seat. To the right of the inflection point 7503, the diaphragm is bent relative to the valve seat to deform the diaphragm material and affect a good seal against fluid pressure.

변위 메카니즘 시스템의 다른 중요한 부품은 도 72에 도시된 구동기 시스템(7200)이다. 구동 공정 동안에, 코일(7205)에는 동력이 공급되며, 자기장이 형성되며, 이에 따라 작은 자석 인력에 마주하는 자기력을 생성시킨다. 자기력이 형성됨에 따라, 상기에 논의된 코어는 닫힌 위치(큰 자석)로 이동하기 시작한다. 코어가 복귀점(point of no return)를 지나 이동한 직후에, 큰 자석의 코어 상의 인력은 작은 자석의 인력을 극복한다. 밸브 격막에 의해 야기된 반대 힘들이 큰 자석의 인력을 극복하지 못하게 하기 위하여, 갭은 상기 논의된 바와 같이 제공된다.Another important component of the displacement mechanism system is the actuator system 7200 shown in FIG. During the drive process, the coil 7205 is energized and a magnetic field is formed, thereby creating a magnetic force facing the small magnet attraction. As the magnetic force is formed, the core discussed above begins to move to a closed position (large magnet). Immediately after the core moves past the point of no return, the attraction on the core of the large magnet overcomes the attraction of the small magnet. In order to prevent counter forces caused by the valve diaphragm from overcoming the attraction of large magnets, the gap is provided as discussed above.

코일 디자인은 코일 형태 및 자석 와이어(7210)로 제조된다. 코일 형태 크기의 크기는 바람직하게 상업적으로 이용 가능한 코일 형태, 전원의 펄스 전류 용량, 및 특히 요망되는 구동력 및 전원 전압을 기초로 한다. 구동력은 코일의 amp-선회율(amp-turn rating)에 비례한다. 일 구체예에서, 코일 전류를 6 암페어 또는 그 미만으로 제한하는 것이 바람직하다.The coil design is made in coil form and magnet wire 7210. The size of the coil shape size is preferably based on the commercially available coil shape, the pulse current capability of the power source, and in particular the desired driving force and supply voltage. The driving force is proportional to the amp-turn rating of the coil. In one embodiment, it is desirable to limit the coil current to 6 amps or less.

코일 디자인에서 중요한 인자들은 층의 갯수, 패킹율(packing factor), 와이어 직경 및 코일 저항을 포함한다. 일 구체예에서, 본 발명은 6개의 와이어 층 및 대략 0.010 인치의 보빈 플랜지 직경과 최종 층 간의 간격을 갖는 보빈을 사용한다. 3.5 +/- 0.5 Ohm의 코일 저항 및 무거운 폴리 나일론(heavy poly nylon)의 절연 요건에 따라, 와이어 크기는 대략 29 AWG이다. 임의 크기 코일 형태가 사용될 수 있다.Important factors in coil design include the number of layers, packing factor, wire diameter and coil resistance. In one embodiment, the present invention uses a bobbin having six wire layers and a bobbin flange diameter of about 0.010 inches and spacing between the final layers. Depending on the coil resistance of 3.5 +/- 0.5 Ohm and the insulation requirements of heavy poly nylon, the wire size is approximately 29 AWG. Any size coil type can be used.

코일을 유도하기 위해 사용되는 회로는 개방 및 폐쇄 작동을 위해 전류를 전환시킬 수 있는 H-브릿지 회로이다. H-브릿지 회로는 독특한 펄스 폭 변조된(PWM) 신호에 의해 유도된다. PWM 신호는 코일을 통해 코사인 전류 펄스를 발생시키기 위해 사용된다. 코사인 펄스의 기간은 코어의 질량 및 반대 힘과 관련된다. 바람직한 구체예는 이극성 DC 전력 스위치 또는 감지 스위치를 사용하지 않으며, 그 보다는, 광학 센서가 작동하여 코어의 위치를 결정하고, 밸브 상태를 판단하고, 요망되는 방향으로 플런저를 이동시키기 위한 전자 드라이브 코사인 파형을 발생시키고, 이에 의해 밸브의 상태를 변경시킨다.The circuit used to induce the coil is an H-bridge circuit that can switch current for open and close operation. The H-bridge circuit is derived by a unique pulse width modulated (PWM) signal. The PWM signal is used to generate a cosine current pulse through the coil. The duration of the cosine pulse is related to the mass and counter force of the core. A preferred embodiment does not use a bipolar DC power switch or sense switch, but rather uses an electronic drive cosine to move the plunger in the desired direction, determine the position of the core, Thereby generating a waveform, thereby changing the state of the valve.

임의적으로, 구성요소(7152)로서 도 71a 및 71b에 도시된 바와 같이, 밸브 시스템(7100)은 밸브의 상태(개방 또는 폐쇄)를 결정하기 위하여, 센서, 바람직하게 광학 센서(7152)를 사용한다. 이는 광학 센서(7152)를 밸브 열린 상태와 밸브 닫힌 상태 사이에서 반사율 또는 다른 광학적 성질들에 있어 충분히 차이가 나는 위치에 정위시킴으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 밸브가 닫혀 있을 때, 일 구체예에서, 코어(7196)의 큰 단부는 탄성 재료(7134) 및 큰 자석 부품(7132)에 대해 정위된다. 코어(7196)의 큰 단부는 반사 광학 센서(7152)에 의해 감지되기에 충분히 넓은 폭을 갖지만, 광학 센서(7152)가 위치 분해능(position resolution)을 갖는데 별로 넓지 않다. 광학 센서(7152)는 변위 부재/메카니즘의 외측 상에 배치되고 이의 바디를 통해 보여질 것이며, 이는 바람직하게 투명한 폴리카보네이트로 제조된다. 광학 센서(7152)의 파장은 폴리카보네이트 바디를 통한 양호한 투과를 갖기 위하여 근적외선 범위(NIR)일 것이다. 당업자는, 센서가 임의 물질 구조에 적합하도록 선택될 수 있으며, 단 이는 적절한 필터를 포함한다는 것을 인식할 것이다. 여기서, 광학 센서(7152)는 바람직하게 NIR 감응도를 위한 긴 통과 광학 필터를 여기에 내장된다.Optionally, valve system 7100 uses a sensor, preferably an optical sensor 7152, to determine the state (open or closed) of the valve, as shown in Figures 71A and 71B as component 7152 . This can be accomplished by orienting the optical sensor 7152 between a valve open state and a valve closed state at a position that is sufficiently different in reflectivity or other optical properties. For example, when the valve is closed, in one embodiment, the large end of the core 7196 is oriented with respect to the elastic material 7134 and the large magnet part 7132. [ The large end of the core 7196 has a width wide enough to be sensed by the reflective optical sensor 7152, but the optical sensor 7152 is not very wide to have position resolution. The optical sensor 7152 will be placed on the outside of the displacement member / mechanism and viewed through its body, which is preferably made of a transparent polycarbonate. The wavelength of the optical sensor 7152 may be in the near-infrared range (NIR) to have good transmission through the polycarbonate body. Those skilled in the art will appreciate that the sensor may be selected to suit any material structure, but that it includes an appropriate filter. Here, the optical sensor 7152 is preferably embedded therein with a long pass optical filter for NIR sensitivity.

기능적으로, 도 71a에 도시된 바와 같이, 코어가 열린 위치에 있을 때, 코어(7196)의 큰 단부는 광학 센서(7152)의 시계(field of view) 밖으로 이동하며, 이에 따라, 매우 약한 반사가 광학 센서에 의해 보여질 것이다. 도 71b에 도시된 바와 같이, 코어(7196)의 큰 단부가 시계에 있을 때, 센서(7152)가 관측하는 반사가 존재할 것이며, 이에 따라, 코어가 닫힌 위치에 있음을 나타낸다. 당업자는, 밸브(7100)가 열린 위치에 있을 때 코어로부터 다량의 반사율을 감지하고 밸브(7100)가 닫힌 위치에 있을 때 (코어가 시계 밖으로 이동되기 때문에) 매우 적은 반사율을 감지하도록 센서(7152)가 정위될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, 당업자는, 갭이 존재할 때 그리고 갭이 부재일 때를 감지하여 센서(7152)가 밸브(7100)의 상태를 나타내기 위해 갭에 가깝게 정위될 수 있다.Functionally, as shown in FIG. 71A, when the core is in the open position, the large end of the core 7196 moves out of the field of view of the optical sensor 7152, It will be seen by the optical sensor. As shown in FIG. 71B, when the large end of the core 7196 is in the clock, there will be a reflection observed by the sensor 7152, thereby indicating that the core is in the closed position. Those skilled in the art will appreciate that the sensor 7152 may be configured to sense a large amount of reflectance from the core when the valve 7100 is in the open position and to detect very low reflectivity when the valve 7100 is in the closed position ≪ / RTI > A person skilled in the art can also sense when the gap is present and when the gap is free so that the sensor 7152 can be positioned close to the gap to indicate the condition of the valve 7100. [

상기 구체예에서 매니폴드 격막의 실질적으로 평면 표면이 기능적 시스템을 야기시키지만, 이러한 시스템의 반응성(responsivity)은 지연된다. 상세하게, 투석 장치에 있는 센서 또는 핀 사이의 갭, 또는 사공간, 및 격막 표면은 도 75에 도시된 반응성 곡선을 형성시킨다. 반응은 격막이 밸브 시트에 대해 가압될 때 변곡점(7503)까지 나타나지 않는다. 그러나, 특정 구체예에서, 보다 즉각적인 반응성이 요망될 수 있다. 이에 따라, 다른 구체예에서, 매니폴드는 상술된 구체예에 존재하는 갭이 제거되는 투석 장치 핀 또는 센서와 충분하게 밀접하게 접촉하도록 구성된 이의 외부 표면 상에 상승된 부분 또는 돌출부를 갖는 하나 이상의 격막을 포함한다. 갭, 또는 사공간을 제거하는 것은 격막으로의 핀의 이동에 대한 시스템의 반응의 개선된 선형성을 야기시킨다.In this embodiment, the substantially planar surface of the manifold diaphragm causes a functional system, but the responsivity of such a system is delayed. In detail, the gap or gap between the sensors or pins in the dialysis device, and the diaphragm surface form the reactive curve shown in Fig. The reaction does not appear until the inflection point 7503 when the diaphragm is pressed against the valve seat. However, in certain embodiments, more immediate reactivity may be desired. Thus, in other embodiments, the manifold may include one or more diaphragms having elevated portions or protrusions on the outer surface of the dialyzer pin or sensor that are configured to be in sufficient intimate contact with the dialyzer pin or sensor from which the gaps present in the above- . Gap, or dead space causes improved linearity of the system's response to movement of the pin to the diaphragm.

도 71c는 상승된 볼록한 표면(7120)을 갖는 매니폴드 격막(7106)의 일 구체예의 단면도 예시이다. 격막(7106)의 표면(7120)은 매니폴드(7107)의 동일한 수준에서 시작하여, 매니폴드(7107)의 높이에 대해 이의 길이(l)에 걸쳐 높이(h)를 증가시키고 이후에 감소시킨다. 일 구체예에서, 격막의 길이(l)는 대략 0.625 인치 내지 0.675 인치로 측정된다. 일 구체예에서, 매니폴드(7107) 외부 표면에 대해 중간에서의 전체적인 높이(h)의 증가는 0.03 내지 0.04 인치이다. 일 구체예에서, 격막의 두께(t)는 이의 길이(l) 전반에 걸쳐 비교적 일정하고 0.03 내지 0.04 인치로 측정된다. 볼록한 격막은 변환기가 격막의 표면과 접촉할 때 버블을 제거하는 것이 요망될 것이다. 그러나, 볼록한 격막 구조를 생성시키고 유지시키는 것은 발생된 열로 인해 제작하기가 어렵다.FIG. 71C is a cross-sectional illustration of an embodiment of a manifold diaphragm 7106 having an elevated convex surface 7120. FIG. The surface 7120 of the diaphragm 7106 starts at the same level of the manifold 7107 and increases the height h over its length 1 relative to the height of the manifold 7107 and thereafter decreases. In one embodiment, the length l of the diaphragm is measured to be approximately 0.625 inches to 0.675 inches. In one embodiment, the increase in overall height h in the middle with respect to the exterior surface of the manifold 7107 is 0.03 to 0.04 inches. In one embodiment, the thickness t of the diaphragm is measured to be 0.03 to 0.04 inches relatively constant over its length l. The convex diaphragm would be desirable to remove the bubble when the transducer is in contact with the diaphragm surface. However, it is difficult to create and maintain a convex diaphragm structure due to the generated heat.

실질적으로 평평한 격막 표면 내에서의 작은 돔 또는 돌출부는 열에 대해 더욱 저항적이고 제작하기 보다 쉽다. 도 71d는 실질적으로 평면 주변부(7125) 내에 중앙에 위치된 상승된 볼록한 돌출부(7128)를 갖는 매니폴드 격막(7106)의 일 구체예의 단면도 예시이다. 격막(7106)의 주변부(7125)는 주변 매니폴드(7107) 외부 표면과 실질적으로 평평한 표면 높이를 갖는다. 격막(7106)의 중심에 또는 중심 둘레에 실질적으로 평평한 주변부(7125)에 대해 높이에 있어서 뚜렷한 단차 증가를 갖는 상승된 돌출부(7128)가 존재한다. 돌출부(7128)는 핀 또는 센서와 접촉하도록 설계된 볼록한 표면(7120)을 갖는다. 일 구체예에서, 격막의 전체 길이(l)는 대략 0.625 인치 내지 0.675 인치로 측정된다. 돌출부의 길이(l1)는 0.125 내지 0.15 인치로 측정되며, 압력 변환기의 감지 직경 내에서 일 구체예에서, 0.185 인치이다. 돌출부의 각 측면 상의 주변부(l2)의 길이는 0.25 내지 0.2625 인치로 측정된다. 일 구체예에서, 돌출부의 전체 높이(h)는 0.03 내지 0.04 인치로 측정된다. 높이의 증가는 돌출부의 구부러진 표면에 의해 캡핑된다. 일 구체예에서, 격막의 두께(t)는 이의 전체 길이(l) 전반에 걸쳐 비교적 일정하고, 0.03 내지 0.04 인치로 측정된다. 일 구체예에서, 상승된 돌출부(7128)는 전체 격막 표면의 10% 내지 40%, 바람직하게 19% 초과 내지 23%를 나타낸다.Small dome or protrusions within a substantially flat diaphragm surface are more resistant to heat and easier to fabricate. FIG. 71D is a cross-sectional illustration of an embodiment of a manifold diaphragm 7106 having elevated convex protrusions 7128 positioned centrally within a substantially planar periphery 7125. FIG. The peripheral portion 7125 of the diaphragm 7106 has a surface height that is substantially flat with the outer surface of the peripheral manifold 7107. There is an elevated protrusion 7128 with a pronounced step increase in height relative to the periphery 7125 substantially centered at or about the center of the diaphragm 7106. [ The protrusion 7128 has a convex surface 7120 designed to contact a pin or sensor. In one embodiment, the overall length l of the diaphragm is measured to be approximately 0.625 inches to 0.675 inches. The length l 1 of the protrusion is measured from 0.125 to 0.15 inches, and in one embodiment within the sensing diameter of the pressure transducer is 0.185 inches. The length of the peripheral portion (l 2 ) on each side of the projection is measured from 0.25 to 0.2625 inches. In one embodiment, the total height h of the protrusions is measured from 0.03 to 0.04 inches. The increase in height is capped by the curved surface of the protrusion. In one embodiment, the thickness t of the diaphragm is relatively constant over the entire length l thereof and is measured from 0.03 to 0.04 inches. In one embodiment, the raised protrusion 7128 represents 10% to 40%, preferably greater than 19% to 23% of the total diaphragm surface.

다른 구체예에서, 격막의 주변부 및 상승된 돌출부 둘 모두는 볼록한 표면을 갖지만, 매니폴드 외부 표면에 대해 상이한 전체 높이를 갖는다. 도 71e는 상승된 볼록한 주변부(7127) 내에서 중앙에 위치된 상승된 볼록한 돌출부(7128)를 갖는 매니폴드 격막(7106)의 일 구체예의 단면도 예시이다. 격막(7106)의 주변부(7127)는 주변 매니폴드(7107)의 실질적으로 평평한 외부 표면에 대해 증가하는 표면 높이를 갖는다. 주변부(7127)는 볼록한 표면(7123)을 포함한다. 격막(7106)의 중앙에는 볼록한 주변부(7127)에 대해 높이의 뚜렷한 단체 증가를 갖는 상승된 돌출부(7128)가 존재한다. 돌출부(7128)는 핀 또는 센서와 접촉하도록 구성된 볼록한 표면(7120)을 갖는다. 일 구체예에서, 격막의 전체 길이(l)는 대략 0.625 내지 0.675 인치로 측정된다. 돌출부의 길이(l1)는 0.125 내지 0.15 인치로 측정되며, 압력 변환기의 감지 직경 내에서, 일 구체예에서 0.185 인치이다. 돌출부의 각 측면 상의 주변부(l2)의 길이는 0.25 내지 0.2625 인치로 측정된다. 일 구체예에서, 돌출부의 전체 높이(h)는 0.03 내지 0.04 인치로 측정된다. 일 구체예에서, 돌출부의 높이(h2)는 주변부의 마지막 및 돌출부의 개시를 규정하는 주변부의 각 측면 상의 변곡적 보다 0.10 내지 0.02 인치 ?게 측정된다. 주변부의 높이(h1)는 매니폴드 외부 표면 보다 대략 0.02 인치 높게 측정된다. 높이의 증가는 돌출부의 구부러진 표면에 의해 캡핑된다. 일 구체예에서, 격막의 두께(t)는 이의 전체 길이(l) 전반에 걸쳐 비교적 일정하고, 0.03 내지 0.04 인치로 측정된다. 상기 구체예들 각각에서, 격막이 이의 전체 길이(l) 전반에 걸쳐 일정하지 않은 두께를 가질 수 있으나, 이는 바람직하지 않다는 것으로 인식될 것이다.In another embodiment, both the periphery of the diaphragm and the raised protrusion have a convex surface, but have a different overall height relative to the manifold outer surface. FIG. 71E is a cross-sectional illustration of an embodiment of a manifold diaphragm 7106 having elevated convex protrusions 7128 located centrally within an elevated convex periphery 7127. FIG. The peripheral portion 7127 of the diaphragm 7106 has an increasing surface height relative to a substantially flat outer surface of the peripheral manifold 7107. The peripheral portion 7127 includes a convex surface 7123. At the center of the diaphragm 7106 there is an elevated protrusion 7128 with a distinct, single increase in height relative to the convex periphery 7127. The protrusion 7128 has a convex surface 7120 configured to contact a pin or sensor. In one embodiment, the overall length l of the diaphragm is measured to be approximately 0.625 to 0.675 inches. The length l 1 of the protrusion is measured from 0.125 to 0.15 inches and is within 0.15 inches of the sensing diameter of the pressure transducer in one embodiment. The length of the peripheral portion (l 2 ) on each side of the projection is measured from 0.25 to 0.2625 inches. In one embodiment, the total height h of the protrusions is measured from 0.03 to 0.04 inches. In one embodiment, the height h 2 of the protrusion is measured to be 0.10 to 0.02 inches less than the inflection on each side of the periphery defining the end of the periphery and the onset of the protrusion. The height h 1 of the periphery is measured approximately 0.02 inches higher than the manifold outer surface. The increase in height is capped by the curved surface of the protrusion. In one embodiment, the thickness t of the diaphragm is relatively constant over the entire length l thereof and is measured from 0.03 to 0.04 inches. In each of the above embodiments, the diaphragm may have a non-uniform thickness throughout its entire length l, but it will be appreciated that this is not preferred.

격막 표면 전체(주변부 및 돌출부를 포함할 수 있음)를 비교적 일정한 두께를 갖고 격막의 나머지에 대해 증가된 높이를 갖는 중앙 구역을 포함하도록 구성시킴으로써, 압력 반응의 선형성이 개선된다. 실질적으로 평평한 주변부, 주변부의 경계 내에 구부러진 방식으로 상향 연장하는 제 1 돌출부, 및 또한 제 1 돌출부의 경계 내에 구부러진 방식으로 상향 연장하는 제 1 돌출부 내에 중심을 갖는 제 2 돌출부가 존재하는 격막을 포함하는 기술된 구체예들의 추가의 변형예들이 포함되는 것으로 인식될 것이다. 이러한 방식으로, 돌출부는 주변부에서 격막의 중심 쪽으로 높이의 다중 단차-방식 증가를 생성시키기 위해 서로 내에서 층화될 수 있다. 같은 수의 이러한 돌출부 및 단차들이 가능하고, 단지 압력 반응의 질(quality) 및 디자인의 제작능력에 의해서만 제한된다.By configuring the entire diaphragm surface (which may include the periphery and protrusions) to include a central zone having a relatively constant thickness and an increased height relative to the rest of the diaphragm, the linearity of the pressure response is improved. A first protrusion extending upward in a bent manner within the boundary of the peripheral portion and a diaphragm having a second protrusion centered in the first protrusion extending upward in a bent manner in the boundary of the first protrusion, It will be appreciated that further variations of the described embodiments are encompassed. In this manner, the protrusions can be stratified within each other to create a multi-step-wise increase in height towards the center of the diaphragm at the periphery. The same number of such protrusions and steps are possible and are limited only by the quality of the pressure response and the fabrication capability of the design.

사용 중에, 도 77에서 나타내는 바와 같이, 밸브는 초기에 두 가지 상태 중 하나, 열린 상태 또는 닫힌 상태이다. 밸브가 열린 상태(7701)에 있는 경우에, 밸브를 폐쇄시키는 제 1 단계는 코일 드라이버 회로(7702)에 동력을 공급하고 이에 의해 코일에 의해 발생된 자기장을 코어로 통과시키고, 코어와 작은 자석 사이에 반대 자기력을 형성시키고, 큰 자석과 코어의 큰 단부 사이에 약한 인력을 형성시킨다. 변위 부재가 이동하기 시작함에 따라(7703), 큰 자력 인력이 증가함으로써 작은 자석 인력은 감소한다. 변위 부재는 복귀점까지 이동하며(7703), 이후에 변위 부재(7704)는 갭(7704)을 폐쇄하고 밸브 시트(7706)에 대해, 오리피스 폐쇄 부재, 즉 격막(7705)을 압축시킨다. 격막(7706)의 압축은 격막이 오리피스(7707)를 폐쇄시키고 밸브(7708)를 폐쇄시키게 한다.In use, as shown in Figure 77, the valve is initially in one of two states, open or closed. When the valve is in the open state 7701, the first step of closing the valve is to power the coil driver circuit 7702, thereby passing the magnetic field generated by the coil to the core, And forms a weak attracting force between the large magnet and the large end of the core. As the displacement member begins to move (7703), the attraction of the small magnet increases as the attraction of the small magnet increases. The displacement member moves to the return point 7703 and then the displacement member 7704 closes the gap 7704 and compresses the orifice closure member or septum 7705 against the valve seat 7706. Compression of diaphragm 7706 causes diaphragm to close orifice 7707 and valve 7708 to close.

밸브가 닫힌 상태(7709)에 있는 경우에, 밸브를 개방시키는 제 1 단계는 코일 드라이버 회로(7710)에 에너지를 공급하고, 이에 의해 코일에 의해 발생된 자기장이 코어를 통과하게 하고, 코어와 큰 자석 사이에 반대 자기력을 생성시키고, 작은 자석과 코어의 작은 단부 사이에 약한 인력을 생성시킨다. 변위 부재가 이동하기 시작하기 때문에(7711), 작은 자석 인력이 증가함에 따라 큰 자석 인력은 감소한다. 변위 부재는 복귀점까지 이동하며(7711), 이후에 변위 부재는 밸브 시트(7713)로부터 떨어지게 격막(7712)을 압력해제시킨다. 오리피스는 격막(7714)에 의해 더 이상 덮혀지지 않음으로써 개방한다. 변위 부재는 이의 본래 위치로 돌아오고 갭(7715)을 다시 형성시키며, 이에 의해 열린 상태(7716)로 되돌아온다.When the valve is in the closed state 7709, the first step of opening the valve supplies energy to the coil driver circuit 7710, thereby causing the magnetic field generated by the coil to pass through the core, Creates an opposing magnetic force between the magnets, and creates a weak attractive force between the small magnet and the small end of the core. As the displacement member begins to move (7711), the larger magnet attraction is reduced as the larger magnet attraction increases. The displacement member moves to the return point (7711), and then the displacement member releases the pressure of the diaphragm 7712 away from the valve seat 7713. The orifice is opened by being no longer covered by the diaphragm 7714. The displacement member returns to its original position and re-forms gap 7715, thereby returning to open state 7716. [

코어의 제 1 및 제 2의 안정한 상태가 전자석에 대한 전력이 심지어 꺼질 때에도 유지되기 때문에, 변위 시스템은 상태를 유지시키기 위해 연속적인 전원이 요구되어 추가적으로 높은 열발생을 야기시키는 종래 기술의 구동기에 비해 낮은 전력 소비 및 낮은 열발생을 가질 수 있다.Since the first and second stable states of the core are maintained even when the power to the electromagnet is turned off, the displacement system requires a continuous power supply to maintain the state and, as compared to prior art actuators, Low power consumption and low heat generation.

염수 린스 백(SALINE RINSE BACK)SALINE RINSE BACK

도 86을 참조로 하여, 염수 린스 백을 안전하고 효율적으로 수행하기 위한 방법 및 시스템이 도시된다. 통상적으로, 시스템을 염수로 플러싱하기 위해 제공되는 염수 린스 백은 투석 혈액 순환로를 환자에 연결시키는 튜브형 세그먼트(8658)를 연결부(8651)에서 탈착시키고 튜브형 세그먼트(8658)를 연결 포인트(8652 및 8653)를 경유하여 염수 공급원(8602)에 부착시킴으로써 수행된다. 그러나, 이러한 통상적인 방법은 멸균 연결의 붕괴(breaching)를 포함하는 단점들을 갖는다. 연결 포인트가 루어 연결, 스냅 피트, 니들부재 인서트(needleless insert), 밸브 또는 임의 다른 형태의 유체 연결을 포함하는 임의 형태의 연결부일 수 있는 것으로 인식될 것이다.Referring to Figure 86, a method and system for performing a brine rinse bag safely and efficiently is shown. Typically, the brine rinse bag provided for flushing the system with saline desorbs the tubular segment 8658 connecting the dialysis blood circuit to the patient at the connection 8651 and connects the tubular segment 8658 to the connection points 8652 and 8653, To the brine source 8602 via the inlet port 8602. However, these conventional methods have disadvantages including breaching of the sterile connection. It will be appreciated that the connection point may be any type of connection including luer connections, snap pits, needleless inserts, valves or any other type of fluid connection.

염수 린스 백에 대한 다른 방법은 환자에 대한 연결을 유지시키면서 염수 공급원(8602)을 연결 포인트(8652)를 경유하여 연결 포인트(8653)에 연결시키는 것을 포함한다. 이러한 것이 멸균 연결의 붕괴를 방지하지만, 이는 환자가 기포를 함유할 수 있는 염수 유체 흐름에 노출되게 한다. 기포 검출기가 통상적으로 염수 연결 포인트(8653)와 환자에 대한 연결 포인트(8651) 사이의 튜브형 세그먼트(8658)에 존재하지 않기 때문에, 과도하게 큰 기포가 형성될 위험이 있으며, 이러한 기포를 검출하고 환자에게 알리는 어떠한 메카니즘도 존재하지 않기 때문에, 환자의 혈액 스트림에 들어가서 실질적인 손상을 야기시킬 위험이 있다.Another method for saline rinse bags involves connecting saline supply source 8602 to connection point 8653 via connection point 8652 while maintaining connection to the patient. While this prevents collapse of the sterile connection, it exposes the patient to a brine fluid flow which may contain bubbles. There is a risk that an excessively large air bubble will form because the air bubble detector is not typically present in the tubular segment 8658 between the saline connection point 8653 and the connection point 8651 for the patient, There is a risk that it will enter the patient ' s blood stream and cause substantial damage.

대안적으로, 염수 린스 백을 수행하기 위한 바람직한 방법은 튜브형 세그먼트(8658)를 경유하여 환자와 투석 시스템 사이에 혈액 순환로 연결을 유지시키는 것으로서, 이는 포트 C(8605)에서 매니폴드(8600)에 연결하고 연결 포인트(8651)에서 환자에 연결하고, 포트 D(8606)에서 염수 공급원(8602)을 매니폴드(8600)에 유체적으로 연결한다. 환자가 투석 시스템과 여전히 유체적으로 연결되어 있는 것과 관련하여, 염수는 포트 C(8605)에 인접한 포트 D(8606)를 경유하여 매니폴드(8600)로 중력 또는 가해진 압력에 의해 흐를 수 있다. 염수 흐름은 매니폴드(8600)를 염수로 플러싱시키고, 특히 튜브형 세그먼트(8658)를 통해, 포트 C(8605)를 경우하여 매니폴드(8600)에서 유출하고 연결부(8651)를 경유하여 환자로 유입시키는 것을 제공한다. 포트 C(8605)에 근접한 영역(8654)에 기포 검출기가 존재하기 때문에, 매니폴드(8600)가 제어기 유닛에 설치되고 이에 따라 포트 C(8605)에 존재하는 유체 흐름 중에서 기포를 검출하도록 구성될 때, 매노폴드(8600)에 존재하고 환자에게 향하는 염수는 영역(8654)에서의 기포 검출기를 통하여, 기포에 대해 모니터링될 것이다. 기포가 검출되는 경우에, 알람은 울릴 것이고, 이에 의해 시스템으로부터 분리되거나 시린지를 이용하여 접근 포인트(8610)로부터 기포를 추출하여야 하는 환자에게 신호전달할 것이다. 이에 따라, 염수 린스 백을 수행하기 위한 이러한 방법 및 시스템은 여전히 기포의 존재에 대해 모니터링하고 알리면서 멸균 연결을 유지시킨다.Alternatively, a preferred method for performing a brine rinse bag is to maintain a blood circulation connection between the patient and the dialysis system via the tubular segment 8658, which is connected to the manifold 8600 at port C (8605) And connects to the patient at connection point 8651 and fluidly connects brine source 8602 to manifold 8600 at port D 8606. With regard to the fact that the patient is still fluidly connected to the dialysis system, the brine can flow by gravity or applied pressure to the manifold 8600 via port D (8606) adjacent port C (8605). The brine flow flushes the manifold 8600 with brine and flows through the tubular segment 8658, in some cases port C 8605, out of the manifold 8600 and into the patient via connection 8651 ≪ / RTI > Because manifold 8600 is installed in the controller unit and is thus configured to detect bubbles in the fluid stream present in port C 8605 because there is a bubble detector in area 8654 proximate to port C 8605, , The brine present in the manfold 8600 and directed to the patient will be monitored for bubbles through the bubble detector in the area 8654. If bubbles are detected, the alarm will sound and thereby signal to the patient that the bubble should be extracted from the access point 8610 using a syringe or disconnected from the system. Thus, this method and system for performing brine rinse-back still monitors the presence of bubbles and keeps the sterilized connection informed.

개선된 하드웨어 아키텍쳐(hardware architecture)Improved hardware architecture

본원에 기술된 투석 시스템의 구체예는 시스템 작동을 종결시키는 보다 빠른 방법을 제공하는 하드웨어 아키텍쳐를 추가로 포함한다. 통상적으로, 알람 상태가 투석 작업 동안에 접하게 될 때 또는 사용자가 작업을 종결하고자 하는 경우에, 보다 높은 어플리케이션 층에서 발행된 명령어는 하드웨어 작동을 능동적으로 종결시키기 위하여 다중의 하부 보다 낮은 층 통해 진행하여야 한다. 이러한 아키텍쳐는 사용자가 주요 어플리케이션에서 허용되지 않을 수 있는 지연된 정지의 불필요한 위험에 처하게 한다.Embodiments of the dialysis system described herein further include a hardware architecture that provides a faster method of terminating system operation. Typically, when an alarm condition is encountered during a dialysis operation or when the user wishes to terminate a task, the instructions issued in the higher application layer must go through multiple lower layers to actively terminate the hardware operation . This architecture places the user in unnecessary risk of a delayed outage that may not be allowed in the main application.

도 78을 참조로 하여, 투석 시스템은 실행될 때 소프트웨어 어플리케이션 층(7805)과 통신하는 프로그램 명령어를 저장하기 위한 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 소프트웨어 어플리케이션 층(7805)은 다양한 펌프, 센서 및 밸브를 제어하는데 책임이 있는 복수의 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(제어 FPGA)(7815)와 데이타 통신 관계에 있고 다양한 펌프, 센서 및 밸브의 작동을 고장 상태 또는 허용되는 작동 파라미터(7820)를 초과하는 상태에 대해 모니터링하는데 책임이 있는 복수의 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(안전 FPGA)와 데이타 통신 관계에 있는 마스터 제어기(7810)와 인터페이스로 접속한다.78, the dialysis system includes at least one processor and memory for storing program instructions that, when executed, communicate with the software application layer 7805. [ The software application layer 7805 is in data communication with a plurality of field programmable gate arrays (control FPGAs) 7815 responsible for controlling the various pumps, sensors and valves, Or interface with a master controller 7810 in data communication with a plurality of field programmable gate arrays (safety FPGAs) responsible for monitoring for conditions exceeding the allowable operating parameters 7820.

제어 FPGA(7815)는 펌프, 센서 및 밸브를 포함하는 모든 시스템 부품들의 작동을 제어하고, 정보를 처리하고 추가 처리를 위한 특정 데이타를 통과시키고/거나 어플리케이션 층(7805)에 디스플레이시키는 제어기(7810) 및 알람 조건에 대한 상태 정보, 예를 들어 하나 이상의 사전 규정된 문턱값을 초과하거나 충족시키지 못하는 작동 파라미터를 모니터링하는 안전 FPGA(7820) 둘 모두에 부품들의 상태 정보를 전달하기 위한 하드웨어 명령어를 실행시킨다.The control FPGA 7815 includes a controller 7810 that controls the operation of all system components including pumps, sensors, and valves, passes information specific data for further processing and / or displays it on the application layer 7805, And the safety FPGA 7820, which monitors operating conditions for the alarm condition, e.g., operating parameters that do not meet or exceed one or more pre-defined thresholds, .

제어 FPGA(7815)가 알람 조건을 나타내거나 일반적으로 작동을 종결시키거나 중단시킬 필요성을 나타내는 데이타를 생성시키는 경우에, 제어기(7810) 또는 어플리케이션 층(7805)은 작동을 종결시키기 위한 하나 이상의 명령을 발행할 수 있다. 그러나, 독립적으로, 안전 FPGA(7820)는 데이타를 수신하고 명령을 직접적으로 발행시킬 수 있거나, 그렇지 않은 경우에 하나 이상의 밸브, 펌프 또는 센서의 작동을 종결시키거나, 중단시키거나 그밖에 달리 상태를 변경시킬 수 있다. 안전 FPGA(7820)는, 제어 FPGA(7815)로부터 데이타를 직접 수신한 후에, 또는 독립적으로 제어기(7810)에 의해 직접적으로 명령을 받거나 어플리케이션 층(7805)에 의해 직접적으로 명령을 받는 경우에 그러하게 작동할 수 있다. 안전 FPGA가 제어 FPGA(7815)로부터 데이타를 수신하고 어플리케이션 층(7805)과 제어기(7810) 사이에 중재 층(mediating layer) 없이, 이들로부터 명령어를 수신함으로써, 시스템은 알람 조건에 대해 응하는 상태의 정지, 중단 또는 다른 변형 또는 사용자 명령을 더욱 빠르고 신뢰성 있게 유발시킬 수 있다.Controller 7810 or application layer 7805 may generate one or more instructions to terminate the operation in the event that control FPGA 7815 generates an alarm condition or generally indicates data indicating a need to terminate or abort the operation And the like. Independently, however, the safety FPGA 7820 can receive data and issue instructions directly, or it can terminate, stop, or otherwise change state of operation of one or more valves, pumps, or sensors . The safety FPGA 7820 may be configured to receive data directly after receiving data directly from the control FPGA 7815 or when it is received directly by the controller 7810 or directly by the application layer 7805 Can operate. By receiving data from the control FPGA 7815 and receiving instructions from them without a mediating layer between the application layer 7805 and the controller 7810, the system is in a state of accepting alarm conditions Stop, interrupt, or other modification or user command more quickly and reliably.

그래픽 사용자 인터페이스(Graphical User Interfaces)Graphical User Interfaces

투석 시스템의 구체예는 사용자가 시스템과 상호 작용하는 인터페이스를 추가로 포함한다. 상기에서 논의된 바와 같이, 제어기 유닛은 사용자에게 그래픽 사용자 인터페이스를 표시하기 위한 디스플레이를 포함한다. 인터페이스는 사용자가 처방 첨가제를 정확하게 측정하고 확인하고 시스템에서 사용되는 일회용품들의 진위성(authenticity) 및 보존성, 뿐만 아니라 처방 첨가제의 진위성 및 보존성을 체크하기 위한 기능을 제공하게 한다.Embodiments of the dialysis system further include an interface through which the user interacts with the system. As discussed above, the controller unit includes a display for displaying a graphical user interface to the user. The interface allows the user to accurately measure and verify the prescription additive and provide the authenticity and preservability of the disposables used in the system, as well as the ability to check the authenticity and preservability of the prescription additive.

상기에서 논의된 바와 같이, 투석 시스템은 제어기 유닛 위의 선반 상에서, 휴대용 투석 시스템의 저장소 유닛 내측에, 흡착제 카트리지 또는 주입액을 위한 홀더에 근접한 하부 유닛(bottom unit)의 측면에, 또는 임의 다른 위치에 통합될 수 있는 스케일(scale)을 포함한다. 디지털 스케일에 의해 얻어진 측정 판독(measurement reading)은 상부 제어기 유닛에 통합된 디스플레이 상에 나타낸 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)에 의해 디스플레이된다.As discussed above, the dialysis system may be located on the shelf above the controller unit, inside the storage unit of the portable dialysis system, on the side of the bottom unit close to the holder for the adsorbent cartridge or infusion liquid, And a scale that can be incorporated into the < / RTI > The measurement reading obtained by the digital scale is displayed by the graphical user interface (GUI) shown on the display incorporated in the upper controller unit.

일 구체예에서, 제어기 유닛은 사용자의 처방에 따라 프로그램된다. 이는 사용자가 스케일 트레이 상에서 모든 처방 첨가제의 패킷(packet)을 차례차례 배치시키는 초기 셋업에 의해 수행될 수 있다. 디지털 스케일에 의해 이루어진 측정은 내부 메모리에 기록되고 저장된다. 이에 따라, 제어기는 첨가제의 명칭 및 처방된 중량과 관련한 데이타에 접근할 수 있다. 이에 따라, 임의 처방 첨가제의 패킷이 투석 공정을 개시하기 전에 측정을 위한 스케일 상에 배치될 때, 제어기는 측정된 중량을 내부 메모리에 저장된 처방된 중량과 비교한다. 측정된 중량과 정확한 또는 처방된 중량 간의 임의 불일치의 경우에, 제어기는 알람을 디스플레이하도록 GUI를 유도하거나 음향 알람을 발생시키기 위해 오디오 발생 유닛을 유도한다. 이에 따라, 이러한 알람은 GUI 스크린 상에 시각적인, 예를 들어 플레싱(flashing) 오류 메시지일 수 있고, 또한 음향 알람에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로, 사용자는 투석 셋업 공정을 지속시키지 못하게 할 수 있다.In one embodiment, the controller unit is programmed in accordance with a user ' s prescription. This can be done by an initial setup in which the user sequentially arranges packets of all prescription additives on the scale tray. Measurements made by digital scales are recorded and stored in internal memory. Thus, the controller can access data relating to the name of the additive and the prescribed weight. Thus, when a packet of any prescription additive is placed on a scale for measurement before initiating the dialysis process, the controller compares the measured weight to the prescribed weight stored in the internal memory. In case of any inconsistency between the measured weight and the correct or prescribed weight, the controller derives the GUI to display an alarm or an audio generation unit to generate an acoustic alarm. Accordingly, such an alarm can be a visual, e.g., flashing, error message on the GUI screen and can also be performed by a sound alarm. Alternatively, the user may be prevented from continuing the dialysis setup process.

도 79는 휴대용 투석 시스템의 내부 메모리에 화일, 플랫 화일(flat file) 또는 표로서 저장될 수 있는 처방 첨가제에 대한 데이타의 대표적인 표를 예시한 것이다. 컬럼(7901)은 패킷 내용물을 기술한 것이며, 컬럼(7902)은 상응하는 중량을 나타낸 것이다. 컬럼(7902)로부터 알 수 있는 바와 같이, 상이한 패키지들 간의 중량 차이는 수 그램으로서, 디지털 스케일에 의해 판독될 수 있다. 일 구체예에서, 본 발명의 디지털 스케일은 0.1 gm 정도의 중량 해상도로 설계된 것으로서, 이는 첨가제의 중량을 제공하는 경우에, 5배 보다 큰 해상도 장점, 및 더욱 바람직하게 10배 해상도 장점을 제공하는 것이다. 이러한 해상도는 통상적으로 사용되는 첨가제들 사이를 식별하는데 충분하다.Figure 79 illustrates a representative table of data for prescription additives that can be stored as files, flat files, or tables in an internal memory of a portable dialysis system. Column 7901 describes the contents of the packet, and column 7902 represents the corresponding weight. As can be seen from column 7902, the weight difference between the different packages can be read by the digital scale, as a few grams. In one embodiment, the digital scale of the present invention is designed with a weight resolution of the order of 0.1 gm, which provides a resolution advantage of greater than 5 times, and more preferably a 10 times resolution advantage, when providing the weight of the additive . This resolution is sufficient to distinguish between commonly used additives.

임의적으로, 디지털 스케일의 구조는, 계량 공정이 사용자가 스케일 상에 처방 첨가제의 패킷을 배치시키는 방식에 의해 영향을 받지 않도록 설계된다. 이는, 본 발명에서의 스케일의 구조가 여러 서스펜션 포인트(suspension point)에서 여러 중량-민감성 부재를 포함하기 때문이다. 일 구체예에서, 예를 들어, 스케일은 3 포인트 서스펜션 상에서 세 개의 센서를 포함한다. 전체 중량은 모든 센서에 의해 측정된 중량의 총합(SUM)으로서 스케일 시스템에 의해 계산된다. 이러한 계산식 사용의 장점은 포켓 중량이 스케일 플랫폼 상에 균질하게 분포될 필요가 없다는 것이다. 이에 따라, 포켓이 일 측으로 약간 벗어나게 스케일 트레이 상에 배치되거나, 평평하게 되거나, 뭉쳐짐에도 불구하고, 스케일에 의해 이루어진 중량 측정의 정확성에 영향을 미치지 않을 것이다. 즉, 사용자는 스케일 상에 패킷을 배치시키는 방식으로 제약되지 않는다.Optionally, the structure of the digital scale is designed such that the metering process is not affected by the manner in which the user places the packets of the prescription additive on the scale. This is because the structure of the scale in the present invention includes several weight-sensitive members at various suspension points. In one embodiment, for example, the scale includes three sensors on a three point suspension. The total weight is calculated by the scale system as the sum (SUM) of the weights measured by all the sensors. The advantage of using this formula is that the pocket weight need not be homogeneously distributed on the scale platform. This will not affect the accuracy of the weighing done by the scale, even though the pocket is placed on the scale tray slightly off to one side, flattened, or clumped. That is, the user is not constrained in a manner in which packets are placed on the scale.

센서 중량이 당해 분야에 공지된 임의 계산 방법을 이용하여 결정될 수 있는 것으로 추가로 인식될 것이다. 일 구체예에서, 스케일과 데이타 통신 관계에 있는 프로세서는 스케일로부터 데이타 판독을 수신하고 하기와 같이 중량을 결정한다:It will further be appreciated that the sensor weight can be determined using any calculation method known in the art. In one embodiment, a processor in scale and data communication relationship receives a data read from the scale and determines the weight as follows:

센서_중량t(i) = K1(i)*ADC(판독) + K0(i)Sensor_weight t (i) = K1 (i) * ADC (reading) + K0 (i)

백_중량 = (센서_중량(0) + 센서_중량(1) + 센서_중량(2) + 센서_중량(3))/4Weight of sensor (weight of sensor + weight of sensor + weight of sensor + weight of sensor 3) / 4

도 16과 관련하여 상기에서 논의된 바와 같이, 휴대용 투석 시스템은 노출된 판독기(1605), 예를 들어 바코드 판독기 또는 RFID 태그 판독기를 갖는데, 이는 처방된 첨가제들의 패킷 상의 코드 또는 태그를 판독하기 위해 사용될 수 있다. 초기 셋업을 위하여, 사용자는 바람직하게 판독기(1605)에 의해 처방 첨가제의 패킷 상의 모든 코드/태그를 읽을 것이다. 사용자는 판독기(1605)를 통과시켜 처방 첨가제의 각 패킷을 사용자에게 읽혀지는 초기 GUI 메시지를 통해 도움이 된다. 그렇게 수행되는 경우에, 판독기는 첨가제에 대한 식별 정보를 획득하고 식별 정보를 메모리에 저장된 내부 표로 전달한다. 이러한 초기 셋업 후에, 투석을 개시하기 전에 처방 첨가제가 투석물에 첨가될 때마다, 관련된 포켓의 식별 정보(판독기(1605)에 의해 판독됨)는 초기 셋업 동안에 내부 표에 이미 저장된 첨가제에 대한 식별 정보와 비교된다. 이는 정확한 첨가제가 투석물과 함께 사용하기 위해 선택되는 것을 확인하는데 도움이 되고 임의의 의사(spurious) 첨가제를 배재하는데 도움이 된다. 내부 표의 내용들은 첨가제의 식별 및 중량과 관련한 데이타의 수작업 입력에 의해 또는 첨가제의 식별 및 양을 상세히 설명하는 규정에 대한 원격 접근(remote access)에 의해 생성될 수 있다.As discussed above in connection with FIG. 16, the portable dialysis system has an exposed reader 1605, such as a bar code reader or RFID tag reader, which may be used to read codes or tags on the packets of prescribed additives . For initial setup, the user would preferably read all the code / tags on the packet of the prescription additive by reader 1605. The user is assisted through an initial GUI message that is passed through the reader 1605 to be read to the user for each packet of prescription additive. If so, the reader obtains the identification information for the additive and delivers the identification information to the internal table stored in the memory. After this initial setup, each time the prescription additive is added to the dialysis product prior to initiating the dialysis, the identification information of the associated pocket (read by the reader 1605) identifies the identity of the additive already stored in the internal table during initial setup . This helps to ensure that the correct additive is selected for use with the dialysate and helps dispense any spurious additive. The contents of the internal table may be generated by manual entry of data relating to the identity and weight of the additive, or by remote access to a specification detailing the identity and amount of the additive.

일 구체예에서, 본 발명의 GUI는 제어기 유닛에 존재하는 프로세서에 의해 저장되고 실행되는 복수의 프로그램 명령어에 의해 생성된다. 한 셋트의 프로그램 명령어는 사용자에게 사용되는 첨가제의 식별 및 양을 확인하기 위한 공정을 보여주도록 설계된다. 제 1 GUI 스크린은 사용자가 첨가제 백 상의 바코드를 바코드 판독기에 노출시키게 한다. 당업자는 이러한 식별 메카니즘이 바코드, RFID 태그 또는 다른 전자 태그일 수 있으며, 판독기가 바코드 판독기, RFID 태그 판독기, 또는 다른 전자 태그 판독기일 수 있음을 인식할 것이다. 판독기는 코딩된 정보를 판독하고, 프로세서를 이용하여 이를 처리하고, 처리된 정보를 메모리로 전송한다. 메모리는 처리된 정보를 첨가제의 식별로 번역하는 프로그램 루틴(programmatic routine)을 갖는다. 일 구체예에서, 이러한 번역은 다양한 식별체(identifier)를 특정 첨가제 명칭과 매칭시키는 표에 의해 촉진된다. 이러한 표는 절차 이전에 수작업으로 입력되거나 서버로부터 유선 또는 무선 연결부를 경유하여 제어기로 다운로드될 수 있다.In one embodiment, the GUI of the present invention is generated by a plurality of program instructions stored and executed by a processor residing in a controller unit. One set of program instructions is designed to show the process for identifying and quantifying the amount of additive used by the user. The first GUI screen allows the user to expose the barcode on the additive bag to the barcode reader. Those skilled in the art will recognize that this identification mechanism may be a barcode, RFID tag or other electronic tag, and that the reader may be a barcode reader, an RFID tag reader, or other electronic tag reader. The reader reads the coded information, processes it using the processor, and sends the processed information to the memory. The memory has a programmatic routine that translates the processed information into an identification of the additive. In one embodiment, such translations are facilitated by a table that matches various identifiers with specific additive names. Such a table may be manually entered prior to the procedure or downloaded to the controller via a wired or wireless connection from the server.

첨가제 식별이 얻어진 직후에, GUI는 사용자에게 첨가제의 식별을 전달하고 스케일 상에 첨가제를 배치시키도록 사용자에게 지시한다. 디지털 스케일은 첨가제를 계량하고 측정된 중량을 제 2 표에 전달한다. 제 2 표는 첨가제 식별을 예상되는 중량으로 맵핑한다. 이러한 제 2 표는 절차 이전에 수작업으로 입력되거나 서버로부터 유선 또는 무선 연결부를 경유하여 제어기로 다운로드될 수 있다. 첨가제 식별 및 측정된 중량이 매칭되는 경우에, 사용자는 패킷을 개방하고 내용물을 적절한 위치에 부어지도록 지시된다. 이러한 공정은 모든 첨가제에 대해 반복된다. 일 구체예에서, 사용자는 포켓의 식별과 이의 중량 사이에 불일치가 존재하는 경우에 또는 포켓의 코딩된 식별이 판독될 수 없거나 알려져 있지 않은 경우에 공정을 지속하지 않을 수 있다. 이에 따라, 시스템은 a) 디지털 스케일 자체를 이용하거나 b) 사용자가 수중에 있는 모든 요망되는 첨가제를 가지고 정확한 첨가제가 사용되고 위조되거나 부적합치 않음을 보장하는, 바코드 또는 태그 판독기와 함께 디지털 스케일을 사용하는 1 단계 또는 2-단계 입증 메카니즘을 제공한다.Immediately after the additive identification is obtained, the GUI instructs the user to convey the identification of the additive to the user and place the additive on the scale. The digital scale meters the additive and delivers the measured weight to the second table. The second table maps the additive identification to the expected weight. Such a second table may be manually entered before the procedure or downloaded to the controller via a wired or wireless connection from the server. When the additive identification and the measured weight match, the user is instructed to open the packet and pour the contents to the proper location. This process is repeated for all additives. In one embodiment, the user may not continue the process if there is a mismatch between the identification of the pocket and its weight, or if the coded identification of the pocket is unreadable or unknown. Accordingly, the system can use a digital scale together with a bar code or tag reader, which either: a) uses the digital scale itself, or b) ensures that the user has all the desired additives in the water and the correct additive is used and falsified or not Provides a one-step or two-step verification mechanism.

도 80을 참조로 하여, 투석 치료를 개시하기 위한 다른 공정(8000)을 도시한 플로우차트가 기술된다. 일 구체예에서, 제어기 유닛(8001)은 복수의 프로그램 명령어가 저장된 적어도 하나의 프로세서 및 메모리를 포함한다. 프로세서에 의해 실행될 때, 프로그램 명령어는 제어기 디스플레이 상에 디스플레이되는 복수의 그래픽 사용자 인터페이스를 생성시키는데, 이는 투석 치료에서 사용하기 위해 요구되는 첨가제를 신뢰성 있게 획득하고 측정하도록 설계된 일련의 조치를 통해 사용자를 유도한다. 제 1 그래픽 사용자 인터페이스가 형성되는데, 이를 통해 시스템이 첨가제 어카운팅 공정(additive accounting process)(8001)을 개시하게 할 수 있다. 개시 프롬프트(initial prompt)는 공정을 개시하기 위한 특정 아이콘을 통해 이루어질 수 있거나 보다 큰 시스템 셋업의 일부로서 일어날 수 있다.Referring to Figure 80, a flowchart depicting another process (8000) for initiating dialysis therapy is described. In one embodiment, the controller unit 8001 comprises at least one processor and a memory in which a plurality of program instructions are stored. When executed by a processor, program instructions generate a plurality of graphical user interfaces that are displayed on a controller display, which directs the user through a series of measures designed to reliably acquire and measure the required additives for use in dialysis therapy do. A first graphical user interface is formed through which the system may initiate an additive accounting process 8001. The initial prompt may be through a specific icon to initiate the process or may occur as part of a larger system setup.

제 2 그래픽 사용자 인터페이스는 이후에 생성되는데(8003), 이는 바람직하게 사용자가 요망되는 첨가제를 사용자가 보유하는 생성물과 시각적으로 비교하기 위해 실제 첨가제 패키지의 시각적 이미지를 포함하여, 요망되는 첨가제를 텍스트 또는 그래픽 형태로 나타낸다. 이후에, 사용자는 바코드 스캔을 이용하거나 중량에 의해 첨가제를 확인하고자 하는 지를 나타내도록 한다(8005). 사용자가 예를 들어 아이콘을 누름으로써 바코드 스캔을 사용하고자 함을 나타내는 경우에, 제 3 그래픽 사용자 인터페이스가 형성되어(8007) 사용자가 바코드 스캐너를 지나 제 1 첨가제를 통과하도록 한다. 이후에, 사용자는 첨가제를 바람직하게 임의 순서로 바코드 스캐너를 지나 통과시켜 판독을 등록한다. 바코드 스캐너가 광, 예를 들어 성공적인 판독 시에 칼라를 예를 들어 녹색으로 변화하는 적색 광을 포함할 수 있다는 것이 인식될 것이다.A second graphical user interface is then created 8003, which preferably includes a visual image of the actual additive package to visually compare the user's desired additive to the product the user holds, It is expressed in graphic form. Thereafter, the user is prompted to indicate whether he wants to check the additive by using a bar code scan or by weight (8005). If the user indicates, for example, that he wants to use a barcode scan by pressing an icon, a third graphical user interface is formed 8007 to allow the user to pass through the barcode scanner and through the first additive. Thereafter, the user registers the readings by passing the additive preferably past the bar code scanner in any order. It will be appreciated that the barcode scanner may include light, e.g., red light that changes color to green, for example, upon successful reading.

시스템이 바코드를 성공적으로 판독하는 경우에, 이는 메모리에 저장된 표에 대해 코드를 체크함으로써 코드를 처리한다(8009). 메모리에 저장된 표는 바코드를 특정 첨가제와 연관짓게 한다. 특정 첨가제가 식별된 직후에, 상술된 바와 같은 제 2 그래픽 사용자 인터페이스는 첨가제가 성공적으로 스캐닝되며 사용자가 첨가제를 따로 설정하도록 지시받는 것을 명시하기 위해 체크 마크 또는 하이라이트(highlight)로 업데이트된다(8011). 이러한 공정은 모든 첨가제에 대해 반복된다(8019). 일 구체예에서, 모든 첨가제가 강조되거나 체크된 직후에, 시스템은 투석 셋업 또는 초기화 공정에서 다음 단계로 자동적으로 진행한다. 다른 구체예에서, 모든 첨가제들이 강조되거나 체크된 직후에, 시스템은 모든 첨가제가 등록되었음을 사용자에게 알리는 그래픽 사용자 인터페이스를 나타내며, 이후에, 사용자는 시스템을 투석 셋업 또는 초기화 공정에서 다음 단계로서 수작업으로 진행하게 한다. 용어 바코드가 사용되지만, 임의 전자 태그화 또는 라벨링 시스템이 사용될 수 있는 것으로 인식될 것이다.If the system successfully reads the bar code, it processes the code by checking the code for the table stored in memory (8009). A table stored in memory allows the bar code to be associated with a particular additive. Immediately after a particular additive is identified, a second graphical user interface as described above is updated (8011) with a checkmark or highlight to specify that the additive is successfully scanned and the user is instructed to set the additive separately, . This process is repeated for all additives (8019). In one embodiment, immediately after all additives are highlighted or checked, the system automatically proceeds to the next step in the dialysis setup or initialization process. In another embodiment, immediately after all the additives are highlighted or checked, the system displays a graphical user interface informing the user that all additives have been registered, after which the user manually navigates the system as the next step in the dialysis setup or initialization process . Although the term bar code is used, it will be appreciated that any electronic tagging or labeling system may be used.

임의 스캐닝 단계(8009) 동안에 바코드가 인식되지 않는 경우에, 첨가제는 바코드를 가지지 않거나, 사용자는 스캐닝과는 대조적으로, 중량을 이용하여 첨가제를 확인하는 것을 선호하며, 그래픽 사용자 인터페이스는 사용자가 스케일 상에 제 1 첨가제를 배치시키도록(8013) 사용자에게 나타낸다. 스케일은 첨가제 패키지 중량을 측정하고(8015), 첨가제를 인식하기 위하여 측정된 중량을 특정 첨가제와 관려된 중량 수치의 표와 비교한다. 인식된 직후에, 제 2 그래픽 사용자 인터페이스는, 상술된 바와 같이, 첨가제가 성공적으로 스캐닝되며 사용자가 첨가제를 따로 셋팅하도록 지시하기 위해 체크 마크 또는 하이라이트로 업데이트된다(8017). 이러한 공정은 모든 첨가제에 대해 반복된다(8019). 일 구체예에서, 모든 첨가제가 강조되거나 체크된 직후에, 시스템은 투석 셋업 또는 초기화 공정에서 다음 단계로 자동적으로 진행한다. 다른 구체예에서, 모든 첨가제들이 강조되거나 체크된 직후에, 시스템은 모든 첨가제가 등록되었음을 사용자에게 알리는 그래픽 사용자 인터페이스를 나타내며, 이후에, 사용자는 시스템을 투석 셋업 또는 초기화 공정에서 다음 단계로서 수작업으로 진행하게 한다. 용어 바코드가 사용되지만, 임의 전자 태그화 또는 라벨링 시스템이 사용될 수 있는 것으로 인식될 것이다.If the bar code is not recognized during random scanning step 8009, the additive does not have a bar code, or the user prefers to identify the additive using weight, as opposed to scanning, To the user (8013) to place the first additive in the container. The scale measures the weight of the additive package (8015) and compares the measured weight to the specific additive and the table of weighted values in order to recognize the additive. Immediately after being recognized, the second graphical user interface is updated 8017 with a check mark or highlight to instruct the user to set the additive separately, as described above, and the additive is successfully scanned. This process is repeated for all additives (8019). In one embodiment, immediately after all additives are highlighted or checked, the system automatically proceeds to the next step in the dialysis setup or initialization process. In another embodiment, immediately after all the additives are highlighted or checked, the system displays a graphical user interface informing the user that all additives have been registered, after which the user manually navigates the system as the next step in the dialysis setup or initialization process . Although the term bar code is used, it will be appreciated that any electronic tagging or labeling system may be used.

첨가제가 인식되지 않는 경우에, 사용자에게는, 첨가제가 처리 공정의 일부가 아니고 적절한 첨가제를 계량하도록 되는 것을 알린다. 다른 구체예에서, 사용자가 인식된 첨가제를 스캔하거나 계량하지 못한 경우에, 사용자는 초기화 또는 셋업 공정을 지속하지 못하게 할 수 있다.In the event that the additive is not recognized, the user is informed that the additive is not part of the treatment process and the appropriate additive is to be metered. In other embodiments, the user may be prevented from continuing the initialization or setup process if the user fails to scan or quantify the recognized additive.

당업자는, 상술된 입증 절차가 처방 첨가제에 대해 기술되었지만, 동일한 절차가 또한 투석 시스템과 함께 사용되는 일회용 부품들, 예를 들어 흡착제 카트리지 및 다른 일회용품들로 확장될 수 있다는 것을 인식할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that although the above-described attestation procedures have been described for prescription additives, the same procedure can also be extended to disposable parts, such as adsorbent cartridges and other disposables, used with the dialysis system.

첨가제를 스캐닝하고 계량하는 공정이 통합되고 자동화될 수 있다는 것이 추가로 인식될 것이다. 상기에서 논의된 바와 같이, 사용자는 첨가제 계량 공정을 개시하도록 할 수 있으며, 치료를 위해 요구되는 항목들의 디스플레이가 디스플레이될 수 있다. 사용자는 스케일에 가깝거나 통합된 바코드 판독기를 갖는 스케일 상에 첨가제를 배치시킨다. 일 구체예에서, 사용자는 바코드가 적절하게 판독될 수 있도록 하기 위하여 첨가제를 특정 위치 또는 배열로 배치시키도록 한다. 통합되거나 결합된 바코드 판독기를 갖는 스케일 상에 첨가제를 배치 시에, 바코드 판독기는 첨가제를 스캔하고, 바코드를 인식하려고 시도하고, 인식되는 경우에, 디스플레이 상에 식별된 첨가제를 체크하거나 강조함으로써 항목을 처리한다. 바코드 판독기가 첨가제를 식별하지 못하는 경우에, 시스템에 추가의 보충적인 체크를 요구하는 경우에, 또는 시스템이 중량 정보를 획득하거나 그밖에 기록하고자 하는 경우에, 스케일은 중량을 측정하고 저장된 수치에 대해 첨가제를 인식하려고 한다. 식별되는 경우에, 시스템은 디스플레이 상에서 식별된 첨가제를 체크하거나 강조함으로써 항목을 처리한다. 이에 따라, 스케일 측정 및 바코드 판독기는 하나의 위치 또는 자리에서 다른 위치 또는 자리로 첨가제를 이동시키지 않으면서 일어날 수 있다.It will be further appreciated that the process of scanning and metering additives can be integrated and automated. As discussed above, the user may be allowed to initiate an additive metering process and a display of the items required for treatment may be displayed. The user places the additive on a scale with a near or integrated bar code reader. In one embodiment, the user causes the additive to be placed in a specific location or arrangement so that the bar code can be read properly. Upon placing the additive on a scale having an integrated or combined bar code reader, the bar code reader scans the additive, attempts to recognize the bar code, and, if recognized, checks or enhances the identified additive on the display . If the bar code reader does not identify the additive, or if the system requires an additional supplemental check, or if the system is to acquire or otherwise record weight information, the scale may be weighted and the additive . If identified, the system processes the item by checking or highlighting the identified additive on the display. As such, scale measurements and bar code readers can occur without moving the additive from one position or place to another position or place.

첨가제가 각 첨가제를 스케일/바코드 판독기 상의 적절한 위치로 자동적으로 떨어뜨리거나, 배치시키거나, 그밖에 위치시키는 유지 용기(holding container), 슈트(chute), 실린더, 박스, 양동이(bucket), 또는 집합지(staging area)에 삽입될 수 있다는 것이 추가로 인식될 것이다. 이에 따라, 사용자는 모든 첨가제를 단일 용기에 배치시키고, 시스템을 활성화시키고, 각 첨가제를 스케일 상에 순차적으로 위치시키고 자동적으로 식별할 수 있다. 사용자는, 각 첨가제가 인식된 후에 각 첨가제를 제거하도록 할 수 있거나 모든 첨가제를 먼저 처리될 수 있도록 할 수 있다.The additive may be a holding container, chute, cylinder, box, bucket, or aggregator that automatically drops, locates, or otherwise positions each additive to a suitable location on the scale / may be inserted into the staging area. Thus, the user can place all of the additives in a single vessel, activate the system, and sequentially locate and automatically identify each additive on the scale. The user can either remove each additive after each additive is recognized, or all additives can be processed first.

첨가제가 식별 후에 자동적으로, 식별 후에 수작업으로, 및 혈액 여과기 및/또는 흡착제 카트리지가 설치되기 전에 시스템에 첨가될 수 있는 것으로 추가로 인식될 것이다. 일 구체예에서, 휴대용 투석 시스템의 상부 또는 하부 유닛은 또한 바람직하게 네트워크에 직접 연결을 가능하게 하여 원격 처방 확인, 규정 준수 경계(compliance vigilance), 및 다른 원격 서비스 작동을 촉진시키기 위하여 전자 인터페이스, 예를 들어 이더넷(Ethernet) 연결부 또는 USB 포트를 갖는다. USB 포트는 또한 혈액 압력 모니터 또는 헤마토크릿(hematocrit)/포화도 모니터와 같은 보조 제품들에 대한 직접 연결을 허용한다. 이러한 인터페이스는 전기 절연되며, 이에 의해 인터페이싱 디바이스(interfacing device)의 품질과는 무관하게 환자 안전을 확보한다.It will further be appreciated that the additive can be added to the system automatically after identification, manually after identification, and before the blood filter and / or sorbent cartridge is installed. In one embodiment, the upper or lower unit of the portable dialysis system also preferably has a direct connection to the network to facilitate remote prescription confirmation, compliance vigilance, and other remote service operations, For example, an Ethernet connection or a USB port. The USB port also allows direct connection to ancillary products such as a blood pressure monitor or a hematocrit / saturation monitor. This interface is electrically insulated, thereby ensuring patient safety regardless of the quality of the interfacing device.

다른 구체예에서, 투석 장치는 터치 스크린 버튼, 물리적 키패드 또는 마우스를 갖는 그래픽 사용자 인터페이스 형태의 인터페이스를 포함하는데, 이는 치료 모드 또는 프라이밍 모드 중 어느 하나에서 매니폴드와 함께 로딩된 투석 장치에서 작업을 개시하기 위해 조작될 수 있다. 치료 모드에서 작동하도록 명령될 때, 제어기는 매니폴드 밸브가 개방된 프라이밍 상태에서 폐쇄된 치료 상태로 스위칭되도록 신호(치료 모드 명령에 응함)를 발생시킨다. 프라이밍 모드에서 작동하도록 명령될 때, 제어기는 매니폴드 밸브가 폐쇄된 치료 상태에서 개방된 프라이밍 상태로 스위칭되도록 신호(프라이밍 모드 명령에 응함)를 발생시킨다. 당업자는 모든 상술된 제어 및 사용자 명령 함수가 로컬 메모리에 저장된 상술된 명령어를 구현시키는 프로그램을 실행시키는 하나 이상의 프로세서를 도입함으로써 유발된다는 것을 인식할 것이다.In another embodiment, the dialysis device includes an interface in the form of a graphical user interface with a touch screen button, a physical keypad or a mouse, which initiates a task in the dialysis device loaded with the manifold in either the treatment mode or the priming mode Lt; / RTI > When commanded to operate in the treatment mode, the controller generates a signal (responsive to the treatment mode command) to switch the manifold valve from the opened priming state to the closed treatment state. When commanded to operate in the priming mode, the controller generates a signal (responsive to the priming mode command) such that the manifold valve is switched from the closed treatment state to the open priming state. Those skilled in the art will appreciate that all of the above-described control and user command functions are triggered by the introduction of one or more processors that execute programs that implement the above-described instructions stored in local memory.

적절하게 작동될 때, 시스템은 적어도 프라이밍 모드 및 치료 모드에서 작동할 수 있으며, 이는 다른 작동 모드들(예를 들어, 혈액투석, 혈액여과, 또는 단순히 비-프라이밍 모드)을 포함할 수 있다. 대표적인 치료 모드과 관련하여 그리고 도 84를 참조로 하여, 투석 모드에서 작동하는 투석 시스템(8400)은 투석기(8402), 흡착제 재생 시스템(예를 들어, 카트리지)(8412), 매니폴드(8410), 포트를 통해 매니폴드(8410)로 들어가는 주입액 공급원(8416), 및 새로운 투석물이 포트를 통해 매니폴드(8410)로 역으로 주입되는 저장소(8415)를 포함한다. 작동 시에, 혈액은 혈액 라인(8401)으로 들어가고, 포트를 통해 매니폴드(8410)으로 들어가고, 제 1 위치에 있는 이방향 밸브(8421)를 통해 그리고 투석기(8402)로 들어간다. 정제된 혈액은 유출구(8403)를 통해 투석기(8402)로부터 배출되고, 제 1 위치에 있는 이방향 밸브(8422)를 통하고, 그리고 포트를 통해 매니폴드(8410)로 배출된다. 혈액은 매니폴드를 통해 진행하여, 매니폴드(8410)과 관련하여 상술된 바와 같이 복수의 밸브(8417)을 통해 진행하고, 포트로부터 그리고 환자에게 들어가는 혈액 라인(8423)으로 진행한다.When properly operated, the system may operate at least in a priming mode and a treatment mode, which may include other operating modes (e.g., hemodialysis, blood filtration, or simply non-priming mode). 84, a dialysis system 8400 operating in a dialysis mode is shown to include a dialysis machine 8402, an adsorbent recycling system (e.g., cartridge) 8412, a manifold 8410, And a reservoir 8415 into which new dialysate is injected back into the manifold 8410 through the port. In operation, the blood enters the blood line 8401, enters the manifold 8410 through the port, enters the diaphragm 8402 through the diverticulum valve 8421 in the first position. The purified blood is discharged from the dialyzer 8402 through the outlet port 8403 and through the port of the bidirectional valve 8422 in the first position and into the manifold 8410 through the port. The blood proceeds through the manifold and proceeds through the plurality of valves 8417 as described above in connection with the manifold 8410 and proceeds to the blood line 8423 from the port and into the patient.

동시에, 공급원(8416)으로부터 진행하는 주입액은 포트를 통해 매니폴드(8410)으로 진행하고, 매니폴드(8410)을 통해, 다른 포트를 통해 밖으로, 그리고 저장소(8415)로 진행하며, 이로부터 투석물은 투석물 인-라인(8424)을 경유하여 그리고 투석기(8402)로 전달된다. 투석기(8402)를 통해 진행한 후에, 투석물은 아웃-라인(8425)을 통해 진행하고 포트를 통해 흡착제-기반 투석물 재생 시스템(8412)로 이어지는 포트를 통해 매니폴드(8410)으로 역으로 진행한다. 재생된 투석물은 포트를 통해 매니폴드(8410)를 통해 역으로 진행하고 요망되는 경우에 그리고 요망될 때에, 새로운 투석물과 함께 투석기(8402)를 통해 재순환된다. 투석물 유체 흐름을 관리하기 위하여, 저장소(8415)는 필요한 경우에 그리고 필요할 때에 재생된 투석물을 저장하기 위해 사용된다. 일 구체예에서, 저장소는 5 리터의 투석물을 유지시키고, 10 리터의 투석물 및 환자로부터의 배출액(effluent)을 유지시키는 능력을 갖는다.At the same time, the infusion fluid traveling from the source 8416 travels through the port to the manifold 8410, through the manifold 8410, through the other port, and into the reservoir 8415, The water is transferred to the dialyzer 8402 via a line 8424, which is a dialysis liquid. After proceeding through the dialyzer 8402 the dialysis material proceeds through the out-line 8425 and reverses through the port to the manifold 8410 through the port to the adsorbent-based dialysate recovery system 8412 do. The regenerated dialysate travels back through the port through the manifold 8410 and is recycled through the dialyzer 8402 with the new dialysate as desired and desired. To manage dialysate fluid flow, a reservoir 8415 is used to store the regenerated dialysate as and when needed. In one embodiment, the reservoir has the ability to maintain 5 liters of dialysis and maintain 10 liters of dialysate and effluent from the patient.

대표적인 프라이밍 모드와 관련하여 그리고 도 85를 참조로 하여, 프라이밍 모드에서 작동하는 투석 시스템(8500)은 투석기(8502), 흡착제 재생 시스템(예를 들어, 카트리지)(8512), 매니폴드(8510), 주입액 공급원(8516) 및 저장소(8515)를 포함한다. 작동 시에, 환자(예를 들어, 도 84에서 8401)에서 매니폴드(8510)로의 혈액 라인은 연결되지 않으며, 이에 따라 혈액은 매니폴드(8510)로 흐르지 않거나 흐르지 않게 할 수 있다. 오히려, 공급원(8515)로부터 진행하는 투석물은 복수의 포트를 통해 그리고 이방향 밸브 포트(8522)에 연결된 투석물 인-라인(8524)를 통해 매니폴드(8510)로 진행한다.85 and in reference to Figure 85, the dialysis system 8500 operating in the priming mode includes a dialyzer 8502, an adsorbent recycling system (e.g., cartridge) 8512, a manifold 8510, An infusion solution supply source 8516 and a reservoir 8515. In operation, the blood line from the patient (e. G., 8401 to 8401) to the manifold 8510 is not connected, thereby allowing blood not to flow or flow into the manifold 8510. [ Rather, the proceeding dialysis product from the source 8515 proceeds to the manifold 8510 through a plurality of ports and through a line 8524, which is a dialysis fluid connected to the bidirectional valve port 8522.

바람직한 구체예에서, 단일 이방향 밸브(8517)는 매니폴드(8510)의 물리적 바디로 도입되고 상기에서 논의된 바와 같이, 치료 작동 모드와 시동 작동 모드 사이에 스위칭되도록 조작된다. 이러한 구체예에서, 매니폴드(8510)는 활성화되거나 제 1 위치(예를 들어, 닫힌 위치)에서 제 2 위치(예를 들어, 열린 위치)로 스위칭되는 경우에, 매니폴드 내에서 액체의 내부 유로에 대한 변경을 야기시키는 이방향 밸브(8517)를 포함한다. 이러한 유로 변경의 결과로서, 밸브가 폐쇄될 때 서로 유체적으로 차단되는 혈액 순환로 및 투석물 순환로는 서로 유체 소통 관계에 있게 배치된다. 바람직하게, 추가 밸브 또는 스위치들은 이러한 상태 변경을 달성시키기 위하여, 즉 별도의 혈액 순환로 및 투석물 순환로를 유체적으로 연결되게 하기 위하여 조작될 필요가 없다.In a preferred embodiment, the single bi-directional valve 8517 is introduced into the physical body of the manifold 8510 and is manipulated to switch between the therapeutic mode of operation and the starter mode of operation, as discussed above. In this embodiment, the manifold 8510 can be activated or moved from a first position (e.g., a closed position) to a second position (e.g., open position) Lt; RTI ID = 0.0 > 8517 < / RTI > As a result of such a flow path change, the blood circulation path and the dialysis water circulation path which are fluidly blocked from each other when the valve is closed are disposed in fluid communication with each other. Preferably, additional valves or switches need not be manipulated in order to achieve this state change, i.e. to make the separate blood circulation path and dialysis circuit circulation fluidly connected.

밸브 스위치는 내미폴드의 표면 상에서 기계적 제어를 물리적으로 조작하거나, 사용자 선택 작동 모드에 따라 밸브 상태를 제어하기 위해 제어기를 갖는 투석 장치와 매니폴드의 표면에 통합된 밸브 인터페이스 사이의 인터페이스를 통해 밸브 상태를 변경시키는 투석 장치의 작동을 통해 전자적으로 조작함을 포함하는, 당해 분야에 공지된 임의 수단에 의해 유발될 수 있다.The valve switch is used to physically manipulate the mechanical control on the surface of the internal fold or to control the valve condition according to the user selected mode of operation through the interface between the dialysis device with the controller and the integrated valve interface on the surface of the manifold, Including, but not limited to, manipulation through the operation of a dialysis machine that alters the temperature of the dialysis machine.

프라이밍 모드에서, 밸브(8517)는 개방될 것이며, 이에 의해 투석물 유체를 펌프를 통해 흐르게 하여 매니폴드(8510)를 통해 진행시키고, 튜브(8524, 8503)를 통해 투석기(8502)로 진행시키고, 이방향 밸브 포트(8522)를 통해, 투석기 밖으로 진행시키고, 이방향 밸브 포트(8521) 및 튜브(8525)를 통해 매니폴드(8510)로 역으로 진행시키고, 매니폴드(8510) 밖으로 진행시킨다. 이에 따라, 프라이밍 모드에서, 밸브(8517)는, 투석물이 혈액 순환로를 통해 순환하여, 혈액 순환로 및 투석물 순환로를 배치시키게 한다. 기능적으로, 매니폴드(8510)는 프라이밍 모드에서, 이방향 밸브(8517)의 상태를 조작함으로써 배치된다.In priming mode, valve 8517 will open, thereby advancing the dialysate fluid through the pump through manifold 8510, through tubes 8524 and 8503 to the dialyzer 8502, Is advanced through the bidirectional valve port 8522 out of the dialyzer and back through the bidirectional valve port 8521 and tube 8525 to the manifold 8510 and advanced out of the manifold 8510. Accordingly, in the priming mode, the valve 8517 causes the dialysis water to circulate through the blood circulation path to place the blood circulation path and the dialysis water circulation path. Functionally, the manifold 8510 is disposed by manipulating the state of the bidirectional valve 8517 in the priming mode.

특정 부피의 투석물이 혈액 순환로로 그리고 혈액 순환로를 통해 펌핑된 후에, 이방향 밸브는 폐쇄된다. 투석물의 펌핑은 연속적일 수 있거나 연속적이지 않을 수 있다. 연속적인 경우에, 새로운 투석물은 단지 투석물 순환로를 통해 순환한다. 혈액 순환로에서, 나머지 투석물이 잔류한다. 혈액 순환로로부터 투석물을 퍼징시키기 위하여, 환자는 도 84에 도시되고 통상적으로 동맥 접근 라인으로서 지칭되는 "환자 라인으로부터"(8401)로 연결된다. 통상적으로 정맥 리턴 라인으로서 지칭되는 "환자 라인 쪽"(8423)은 폐기물 용기에 연장되거나 환자로 연결된다.After a certain volume of dialysate is pumped into the blood circuit and through the blood circuit, the two-way valve is closed. The pumping of dialysate may or may not be continuous. In successive cases, the new dialysate only circulates through the dialysate circulation path. In the blood circulation path, the remaining dialysate remains. In order to purge the dialysate from the blood circuit, the patient is connected from the "patient line" 8401, shown in FIG. 84 and commonly referred to as the arterial access line. "Patient line side" 8423, commonly referred to as a venous return line, extends into the waste container or is connected to the patient.

시스템을 치료 모드에 배치시킴으로써, 환자로부터의 혈액은 혈액 순환로로 배출되어, 매니폴드로, 펌프를 통해, 매니폴드 밖으로, 투석기를 통해, 다시 매니폴드로, 그리고 다시 매니폴드 밖으로 진행한다. 이에 의해, 혈액은 정맥 리턴 라인의 연결된 상태에 따라, 잔류 프라이밍 유체를 공정에서 임의 잔류하는 공기 포켓을 제거하는 혈액 순환로를 통해 그리고 폐기물 용기 또는 환자 중 어느 하나로 '추적'되게 한다. 혈액이 혈액 순환로로 완전히 채워진 후에, 시스템은 혈액 펌프를 정시키거나 사용자는 펌프를 수작업으로 정지시킨다. 이미 연결되어 있지 않은 경우에, 정맥 리턴 라인은 이후에 환자에 연결되며 치료가 계속된다.By placing the system in a treatment mode, the blood from the patient is vented to the blood circuit and travels to the manifold, through the pump, out of the manifold, through the dialyzer, back to the manifold, and back out of the manifold. Thereby, depending on the connected state of the vein return line, the blood causes the residual priming fluid to be " traced " through the blood circulation path to remove any remaining air pockets in the process and to either the waste container or the patient. After the blood is completely filled with the blood circulation path, the system fixes the blood pump or the user manually stops the pump. If not already connected, the venous return line is then connected to the patient and treatment continues.

다른 구체예에서, 필터, 예를 들어 0.22 μ 필터는, 흡착제-캐니스터가 필수적으로 멸균 투석물을 생산하는데 적절하지 않은 경우에 임의 잔류하는 요망되지 않는 물질을 제거하는데 도움을 주기 위해 사용될 수 있다. 일 구체예에서, 필터는 매니폴드의 포트 E에 가까운, 저장소 투입 라인과 인-라인으로 위치되고 프라이밍 및 작동 둘 모두 동안에 사용된다.In other embodiments, a filter, for example a 0.22 mu filter, can be used to help remove any remaining undesired material if the adsorbent-canister is not necessarily suitable for producing sterile dialysis. In one embodiment, the filter is located in-line with the reservoir input line, close to port E of the manifold, and is used during both priming and operation.

이러한 프라이밍 시스템을 이용함으로써, 순환로의 혈액 측면을 단지 프라이밍시키기 위하여 추가적인 그리고 별도 세트의 일회용품을 사용하는 것을 방지한다. 특히, 이러한 방법은 별도의 염수 공급원, 예를 들어 1 리터의 염수 백에 대한 필요성을 제거하고, 이에 따라 또한 혈액 라인을 염수에 연결시키기 위해 사용되는 듀얼-루멘 스파이크 또는 단일 루멘 스파이크를 포함하는, 별도의 염수 공급원에 대한 배관 및 커넥터에 대한 필요성을 제거한다.By using this priming system, it is possible to prevent the use of additional and separate sets of disposables to just prime the blood side of the circulation path. In particular, this method can be used to remove the need for a separate brine source, for example a 1 liter brine bag, and thus also a dual-lumen spike or single lumen spike used to connect the blood line to the brine, Eliminating the need for piping and connectors to separate brine sources.

일회용 키트Disposable Kits

본원에 기술된 투석 시스템의 구체예는 복수의 일회용 구성요소들을 사용하도록 설계된다. 도 81을 참조로 하여, 일 구체예에서, 본 시스템에서 사용하기 위한 일회용품들(8106)은 트레이(8105) 상에 사전 어셈블링되는 패키징에서 운송된다. 트레이(8105)는 제어기 유닛(8101) 작업공간의 상단 상에 배치되며, 이에 의해 가정 사용자에게 특히 중요한 중요한 일회용품들에 대한 용이한 접근, 및 이의 관리를 가능하게 한다. 제어기 유닛(8101)은, 액체 유출의 경우에, 상부 제어기 유닛(8101)로 스며들지 않게 하고 손상시키지 않도록 방수 등급이다.Embodiments of the dialysis system described herein are designed to use a plurality of disposable components. 81, in one embodiment, disposables 8106 for use in the present system are conveyed in a package that is preassembled on tray 8105. [ The tray 8105 is disposed on top of the work area of the controller unit 8101, thereby enabling easy access to and management of important disposables, which are particularly important to home users. The controller unit 8101 is waterproof to prevent impregnation and damage to the upper controller unit 8101 in the event of liquid spillage.

일 구체예에서, 키트(8200)는 매니폴드(8202), 투석기(8201), 및 모두 사전 부착된 배관(8203)을 포함한다. 도 82를 참조로 하여, 일회용 키트(8200)는 투석기(8201), 매니폴드(8202), 배관(8203), 밸브(8204)(매니폴드의 일부로서), 저장 백(8205)을 포함하며, 이들 모두는 사용자에 의해 투석 장치에 직접 설치하기 위해 사전 부착되어 있고 배열된다.In one embodiment, the kit 8200 includes a manifold 8202, a dialyzer 8201, and a pre-attached tubing 8203 all. 82, disposable kit 8200 includes a dialyzer 8201, a manifold 8202, a pipe 8203, a valve 8204 (as part of a manifold), a storage bag 8205, All of which are pre-attached and arranged by the user for direct installation on the dialysis machine.

보다 상세하게, 일회용 구성요소들은, 특히 완전 일회용 혈액 및 투석물 순환로는 키트(투석기, 매니폴드, 배관, 저장 백, 암모니아 센서 및 다른 부품들을 포함)에 사전 패키징되고, 이후에 사용자에 의해, 상부 유닛(상기에 논의된 바와 같음)의 전면 도어를 개방하고 투석기를 설치하고 매니폴드를 압력 센서 및 다른 부품들과 같은 비-일회용 구성요소들에 대해 정렬시킬 수 있는 방식으로 설치함으로써 설치된다. 전면 도어의 내부 표면에 통합된 복수의 펌프 슈(pump shoe)는 일회용 구성요소들을 용이하게 장착시키게 만든다. 단지 매니폴드가 삽입되어야 하며, 펌프 배관이 롤러와 슈 사이에 끼워질 필요는 없다. 이러한 패키징된 단순한 방법은 일회용품들을 용이하게 로딩하고 시스템을 세정할 수 있게 한다. 이는 또한, 흐름 순환로가 적절하게 배열되고 사용할 준비가 되게 할 수 있다. 작동 시에, 상부 유닛은 저장소를 갖는 하부 유닛에 부착된다.More particularly, disposable components, particularly full disposable blood and dialysate circulation passages, are pre-packaged in kits (including dialysis machines, manifolds, tubing, storage bags, ammonia sensors and other components) Is installed by opening the front door of the unit (as discussed above), installing a dialyzer, and installing the manifold in a manner that can align the manifold with non-disposable components such as pressure sensors and other components. A plurality of pump shoe integrated into the interior surface of the front door facilitates disposable components to be mounted. Only the manifold has to be inserted, and the pump piping need not be sandwiched between the roller and the shoe. This simple packaging method makes it possible to easily load disposable items and clean the system. This can also make the flow path properly arranged and ready for use. In operation, the upper unit is attached to a lower unit having a reservoir.

임의적으로, 일회용 구성요소, 및 특히 매니폴드는 전자-기반 로크아웃 ("e-로크아웃") 시스템을 포함한다. 도 83은 본 발명의 e-로크아웃 시스템의 일 구체예를 나타내는 기능적 블록 다이아그램이다. 일 구체예에서, e-로크아웃 시스템(8300)은 일회용 항목(8302), 예를 들어 일회용 매니폴드, 투석물 재생에서 사용되는 일회용 흡착제 및/또는 투석기에 내장된 식별 데이타(8306)를 검출하고 판독하는 판독기(8301)를 포함한다. 식별 데이타(8306)는 바코드, RFID 태그, EEPROM, 마이크로칩, 또는 투석 시스템(8303)에서 사용되는 일회용 항목(8302)을 독특하게 식별하는 임의 다른 식별 수단에 의해 일회용 항목(8302) 상에 저장될 수 있다. 판독기(8301)는 상응하게 바코드 판독기, RFID 판독기, 마이크로칩 판독기, 또는 당업자에게 공지된 바와 같이 사용되는 식별 기술에 대응하는 임의 다른 판독기이다. 일 구체예에서, 판독기(8301)는 인터넷 또는 당업자에게 공지된 임의 다른 공공 또는 개인 네트워크와 같은 네트워크(8304)를 통해 원격 데이타베이스(8305)에 무선으로 연결시키기 위하여 트랜스시버(transceiver)와 연결된다. 다른 구체예에서, 판독기(8301)는 식별 데이타(8306)과 직접적으로 정렬된다.Optionally, disposable components, and in particular manifolds, include an electronic-based lockout ("e-lockout") system. 83 is a functional block diagram illustrating one embodiment of an e-lockout system of the present invention. In one embodiment, the e-lockout system 8300 detects disposable items 8302, e.g., disposable manifolds, disposable adsorbents used in dialysis regeneration, and / or identification data 8306 embedded in the dialyzer And a reader 8301 for reading. The identification data 8306 may be stored on the disposable item 8302 by a barcode, RFID tag, EEPROM, microchip, or any other identifying means that uniquely identifies the disposable item 8302 used in the dialysis system 8303. [ have. The reader 8301 is correspondingly a bar code reader, an RFID reader, a microchip reader, or any other reader corresponding to an identification technique used as is known to those skilled in the art. In one embodiment, the reader 8301 is coupled to a transceiver for wireless connection to a remote database 8305 via a network 8304, such as the Internet or any other public or private network known to those skilled in the art. In another embodiment, the reader 8301 is directly aligned with the identification data 8306.

투석 시스템으로부터 멀리 위치된 데이타베이스(8305)는 시스템(8303)에서 사용될 수 있는 일회용 항목(8302)에 대한 복수의 정보를 저장한다. 이러한 정보는 상응하는 일회용 항목, 예를 들어 진위성(authenticity), 이러한 항목이 작업 조건에서 좋은 지의 여부의 측면에서의 유용성, 또는 항목이 결함, 임의 경우에, 이의 만료 기간, 및/또는 당업자에게 유리하게 입증되는 임의의 다른 이러한 수치-부가 정보로 인하여 제조업자에게 리콜되는 경우에 대한 정보와 함께 독특한 식별 데이타(8306)를 포함한다.The database 8305 located away from the dialysis system stores a plurality of information about the disposable items 8302 that can be used in the system 8303. This information can be used to determine a corresponding disposable item, for example authenticity, usefulness in terms of whether the item is good in working conditions, or whether the item is defective, in some cases, its expiration period, and / And unique identification data 8306 along with information about when it is recalled to the manufacturer due to any other such numerical-ancillary information that has been proven to be valid.

작동 시에, 일회용 항목(8302), 예를 들어 투석기, 매니폴드 또는 혈액 여과기 카트리지가 시스템(8303)에 로딩될 때, 판독기(8301)는 항목(8302)에 내장된 식별 데이타(8306)를 통해 일회용 항목(8302)을 검출한다. 이러한 식별 데이타(8306)는 판독기(8301)에 의해 판독되는데, 이는 또한 식별 데이타(8306)를 기초로 하여 이에 저장된 항목(8302)에 대한 추가 정보를 요청하거나 식별 데이타(8306)를 기초로 하여 항목(8302)의 타당성 또는 무결성을 확인하기 위하여 데이타베이스(8305)와 유선 또는 무선 중 어느 하나로 소통한다.In operation, when the disposable item 8302, e.g., a dialyzer, manifold or blood filter cartridge, is loaded into the system 8303, the reader 8301 reads the identification data 8302 stored in the item 8302 via the identification data 8306 embedded in the item 8302 Disposable item 8302 is detected. This identification data 8306 is read by the reader 8301, which also requests additional information about the item 8302 stored thereon based on the identification data 8306 or identifies the item 8302 based on the identification data 8306 To communicate with the database 8305 either wired or wireless to verify the validity or integrity of the database 8302.

예를 들어, 일 구체예에서, 판독기(8301)에 의해 식별된 투석기 카트리지(8302)는 일부 결함 때문에 제작자에 의해 회신될 수 있다. 이러한 회신 정보는 데이타베이스(8305) 상에 저장되고 판독기(8301)에 의해 네트워크(8304)를 통해 데이타베이스(8305)로 보내어지는 요구 신호의 결과로서 판독기(8301)로 다시 되돌아간다. 데이타베이스(8305)로부터 수신되는 회수 정보의 결과로서, 시스템(8303)에 의해 지지되는 혈액 정제 시스템을 제어하는 마이크로프로세서는 사용자가 치료를 계속하지 못하게 한다. 이는, 일 구체예에서, 혈액 정제 시스템(8303)의 유체 순환로를 통해 유체를 추진시키는 펌프의 기능화를 지연시킴으로써 달성된다. 추가적으로, 음향/시각 알람은 또한 이러한 효과로 디스플레이될 수 있다.For example, in one embodiment, the dialyzer cartridge 8302 identified by the reader 8301 may be returned by the manufacturer due to some defects. This reply information is stored on the database 8305 and returned to the reader 8301 as a result of a request signal sent by the reader 8301 via the network 8304 to the database 8305. As a result of the number of times information received from the database 8305, the microprocessor controlling the blood purification system supported by the system 8303 prevents the user from continuing the therapy. This is achieved, in one embodiment, by delaying the functionalization of the pump to propel the fluid through the fluid circulation path of the blood purification system 8303. Additionally, the acoustic / visual alarm can also be displayed with this effect.

다른 예에서, 판독기(8301)에 의해 확인되는 투석기 카트리지(8302)는 authentic이 아닐 수 있다. 그 결과로서, 마이크로프로세서는 시스템(8303)의 혈액 정제 시스템의 기능화를 허용하지 못할 것이다. 이에 따라, 본 발명의 e-로크아웃 시스템(8300)은 매니폴드(8303)에 부착된 일회용 용품(8302)이 절충된 상태(compromised state)인 경우에 시스템(8303)의 사용을 방지한다.In another example, the dialyzer cartridge 8302 identified by the reader 8301 may not be authentic. As a result, the microprocessor will not allow the functionalization of the blood purification system of system 8303. Thus, the e-lockout system 8300 of the present invention prevents use of the system 8303 when the disposable article 8302 attached to the manifold 8303 is in a compromised state.

이상으로 본 발명은 본 발명의 바람직한 구체예인 것으로 고려되는 것을 예시하고 기술하였지만, 당업자라면 본 발명의 실제 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경 및 변형이 이루어질 수 있으며, 이의 구성요소들을 균등물로 대체할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 여려 변형이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 발명이 교시하는 특별한 상황이나 재료에 적용될 수 있을 것이다. 이에 따라, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위해 고려되는 최상의 모드로서 기술된 특정 구체예로 한정되지 않고 본 발명은 첨부된 특허청구범위 내에 속하는 모든 구체예들을 포함할 것으로 의도된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the true scope of the invention, . In addition, various modifications may be applied to specific situations or materials taught by the present invention without departing from the scope of the present invention. Accordingly, it is intended that the invention not be limited to the particular embodiment described as the best mode contemplated for carrying out this invention, but that the invention will include all embodiments falling within the scope of the appended claims.

Claims (20)

투석 장치에서 사용하기 위한 일회용 매니폴드(manifold)에 통합되고 상기 투석 장치 내에 그리고 상기 일회용 매니폴드에 대해 외부에 있는 구성요소들에 의해 가압되도록 구성된 격막(diaphram)으로서, 상기 격막이 매니폴드로부터 밖으로 돌출하고 제 1 단부 및 제 2 단부에서 상기 매니폴드에 고정되게 부착된 볼록한 외부 표면을 포함하며, 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 거리가 상기 격막의 길이 및 높이를 규정하며, 제 1 단부 및 제 2 단부에서의 격막이 매니폴드와 동일한 높이를 가지며, 상기 볼록한 외부 표면의 높이가 상기 제 1 단부에서 매니폴드에 대한 제 1 높이까지 증가하며, 상기 볼록한 외부 표면의 높이가 상기 제 1 높이에서 제 2 단부까지 감소하는 격막. A diaphragm integrated in a disposable manifold for use in a dialysis machine and configured to be pressurized by components within the dialysis device and external to the disposable manifold, And a convex outer surface that is fixedly attached to the manifold at a first end and a second end, the distance between the first end and the second end defining a length and height of the septum, Wherein the diaphragm at the second end has the same height as the manifold and the height of the convex outer surface is increased from the first end to the first height for the manifold and the height of the convex outer surface is at the first height The diaphragm decreases to the second end. 제1항에 있어서, 상기 격막의 제 1 높이가 매니폴드에 대해 0.03 내지 0.04 인치인 격막.The diaphragm of claim 1 wherein the first height of the diaphragm is 0.03 to 0.04 inches with respect to the manifold. 제1항에 있어서, 격막이 제 1 단부에서 제 2 단부까지의 길이를 따라 두께를 가지며, 상기 두께가 상기 길이를 따라 실질적으로 일정한 격막.The diaphragm of claim 1, wherein the diaphragm has a thickness along a length from the first end to the second end, the thickness being substantially constant along the length. 제1항에 있어서, 상기 격막의 두께가 0.03 내지 0.04 인치인 격막.The diaphragm of claim 1, wherein the thickness of the diaphragm is 0.03 to 0.04 inch. 제1항에 있어서, 상기 격막의 전체 길이가 0.625 내지 0.675 인치인 격막.The diaphragm of claim 1 wherein the total length of the diaphragm is 0.625 to 0.675 inches. 제1항의 하나 이상의 격막을 포함하는 매니폴드.A manifold comprising at least one diaphragm of claim 1. 투석 장치에서 사용하기 위한 일회용 매니폴드에 통합되고 상기 투석 장치 내에 그리고 상기 일회용 매니폴드에 대해 외부에 있는 구성요소들에 의해 가압되도록 구성되는 격막으로서, 상기 격막이
a) 제 1 단부 및 제 1 만곡부(bend)를 갖는 제 1의 실질적으로 평면 표면으로서, 여기서 제 1 단부와 제 1 만곡부 사이의 거리가 상기 제 1 평면 표면의 길이 및 높이를 규정하며, 상기 제 1 단부가 상기 매니폴드에 고정되게 부착되며, 추가로 상기 제 1 평면 표면의 상기 높이가 상기 매니폴드의 높이와 실질적으로 동일한, 제 1의 실질적으로 평면 표면;
b) 상기 제 1 평면 표면의 상기 제 1 만곡부로부터 이어지고 밖으로 돌출하는 볼록한 외부 표면으로서, 상기 볼록한 외부 표면이 상기 제 1 만곡부에서 제 2 만곡부로 이어지며, 제 1 만곡부와 제 2 만곡부 사이의 거리가 상기 볼록한 표면의 길이 및 높이를 규정하며, 제 1 만곡부 및 제 2 만곡부에서의 볼록한 표면이 제 1 평면 표면과 동일한 높이를 가지며, 상기 볼록한 외부 표면의 높이가 상기 제 1 만곡부에서 매니폴드에 대한 제 2 높이까지 증가하며, 상기 볼록한 외부 표면의 높이가 상기 제 2 높이에서 제 2 만곡부까지 감소하는, 볼록한 외부 표면; 및
c) 상기 제 2 만곡부에서 제 2 단부로 이어지는 제 2의 실질적으로 평면 표면으로서, 제 2 만곡부와 제 2 단부 사이의 거리가 상기 제 2 평면 표면의 길이 및 높이를 규정하며, 상기 제 2 단부가 상기 매니폴드에 고정되게 부착되며, 추가로 상기 제 2 평면 표면의 상기 높이가 상기 제 1 평면 표면의 상기 높이와 실질적으로 동일하며, 상기 제 2 평면 표면의 상기 길이가 상기 제 1 평면 표면의 상기 길이와 실질적으로 동일한, 제 2의 실질적으로 평면 표면을 포함하는 격막.
A diaphragm incorporated into a disposable manifold for use in a dialysis machine and configured to be pressurized by components within the dialysis device and external to the disposable manifold,
a) a first substantially planar surface having a first end and a first bend, wherein a distance between the first end and the first bend defines a length and height of the first planar surface, A first substantially planar surface having one end fixedly attached to the manifold and further wherein the height of the first planar surface is substantially equal to the height of the manifold;
b) a convex outer surface extending from the first curve portion of the first plane surface and projecting outwardly, the convex outer surface extending from the first curve portion to the second curve portion, the distance between the first curve portion and the second curve portion being Wherein the convex surface of the first curve and the second curve has the same height as the first plane surface and the height of the convex outer surface is greater than the height of the convex surface of the first curve, 2 < / RTI > height, the height of the convex outer surface decreasing from the second height to the second curve; And
c) a second substantially planar surface extending from the second curve to the second end, the distance between the second curve and the second end defining the length and height of the second plane surface, and the second end Wherein the height of the second planar surface is substantially equal to the height of the first planar surface, and wherein the length of the second planar surface is greater than the height of the second planar surface Wherein the first substantially planar surface is substantially the same as the first substantially planar surface.
제7항에 있어서, 상기 볼록한 외부 표면의 상기 제 2 높이가 상기 제 1의 실질적으로 평면 표면에 대해 0.03 내지 0.04 인치인 격막.8. The diaphragm of claim 7, wherein the second height of the convex outer surface is 0.03 to 0.04 inches with respect to the first substantially planar surface. 제7항에 있어서, 격막이 제 1 단부에서 제 2 단부까지의 길이를 따르는 두께를 가지며, 상기 두께가 상기 길이를 따라 실질적으로 일정한 격막.The diaphragm of claim 7, wherein the diaphragm has a thickness along a length from the first end to the second end, the thickness being substantially constant along the length. 제7항에 있어서, 상기 격막의 두께가 0.03 내지 0.04 인치인 격막.8. The diaphragm of claim 7, wherein the thickness of the diaphragm is 0.03 to 0.04 inches. 제7항에 있어서, 상기 제 1 평면 표면의 상기 제 1 단부에서 상기 제 2 평면 표면의 상기 제 2 단부까지의 상기 격막의 전체 길이가 0.625 내지 0.675 인치인 격막.8. The diaphragm of claim 7 wherein the total length of the diaphragm from the first end of the first planar surface to the second end of the second planar surface is 0.625 to 0.675 inches. 제7항에 있어서, 상기 볼록한 외부 표면의 길이가 0.125 내지 0.15 인치이며, 상기 제 1 평면 표면의 길이 및 상기 제 2 평면 표면의 길이가 0.25 내지 0.2625 인치인 격막. 8. The diaphragm of claim 7, wherein the convex outer surface is 0.125 to 0.15 inches long, the length of the first planar surface and the length of the second planar surface is 0.25 to 0.2625 inches. 제6항의 하나 이상의 격막을 포함하는 매니폴드.A manifold comprising at least one diaphragm of claim 6. 투석 장치에서 사용하기 위한 일회용 매니폴드에 통합되고 상기 투석 장치 내에 그리고 상기 일회용 매니폴드에 대해 외부에 있는 구성요소들에 의해 가압되도록 구성된 격막으로서, 상기 격막이
a) 제 1 단부 및 제 1 만곡부를 갖는 제 1 경사진 표면으로서, 제 1 단부와 제 1 만곡부 사이의 거리가 상기 제 1 경사진 표면의 길이를 규정하며, 상기 제 1 단부가 상기 매니폴드에 고정되게 부착되며, 추가로 상기 제 1 경사진 표면이 상기 제 1 단부에서 제 1 높이를 가지고 상기 제 1 만곡부에서 제 2 높이를 가지며, 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 2 높이가 상기 매니폴드에 대해 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 1 높이 보다 크며, 추가로 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 1 높이가 상기 매니폴드의 높이와 실질적으로 동일한, 제 1 경사진 표면;
b) 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 1 만곡부로부터 이어지고 밖으로 돌출하는 볼록한 외부 표면으로서, 상기 볼록한 외부 표면이 상기 제 1 만곡부에서 제 2 만곡부로 이어지며, 제 1 만곡부와 제 2 만곡부 사이의 거리가 상기 볼록한 표면의 길이 및 높이를 규정하며, 제 1 만곡부 및 제 2 만곡부에서 볼록한 표면의 높이가 제 1 경사진 표면의 제 2 높이와 동일하며, 상기 볼록한 외부 표면의 높이가 상기 제 1 만곡부에서 상기 제 1 경사진 표면의 제 2 높이에 대한 상기 볼록한 표면의 제 2 높이까지 증가하며, 상기 볼록한 외부 표면의 높이가 상기 볼록한 표면의 상기 제 2 높이에서 제 2 만곡부까지 감소하는, 볼록한 외부 표면; 및
c) 상기 제 2 만곡부에서 제 2 단부로 이어지는 제 2 경사진 표면으로서, 제 2 만곡부와 제 2 단부 사이의 거리가 상기 제 2 경사진 표면의 길이를 규정하며, 상기 제 2 단부가 상기 매니폴드에 고정되게 부착되며, 추가로 상기 제 2 경사진 표면이 상기 제 2 만곡부에서 제 1 높이를 가지고 상기 제 2 단부에서 제 2 높이를 가지며, 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 1 높이가 상기 매니폴드에 대해 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 2 높이 보다 크며, 추가로 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 2 높이가 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 1 높이와 실질적으로 동일하며, 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 1 높이가 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 2 높이와 실질적으로 동일하며, 상기 제 2 경사진 표면의 상기 길이가 상기 제 1 경사진 표면의 상기 길이와 실질적으로 동일한, 제 2 경사진 표면을 포함하는 격막.
A diaphragm incorporated into a disposable manifold for use in a dialysis machine and configured to be pressurized by components within the dialysis device and external to the disposable manifold,
a) a first tapered surface having a first end and a first bend, the distance between the first end and the first bend defining a length of the first tapered surface, Wherein the first inclined surface has a first height at the first end and a second height at the first curve, and wherein the second height of the first inclined surface is greater than the second height of the second manifold, The first inclined surface being greater than the first height of the first inclined surface relative to the first inclined surface, and wherein the first height of the first inclined surface is substantially equal to the height of the manifold;
b) a convex outer surface extending from the first curve portion of the first inclined surface and protruding outward, the convex outer surface extending from the first curve portion to the second curve portion, the distance between the first curve portion and the second curve portion Wherein the height of the convex surface at the first curve and the second curve is equal to the second height of the first tilted surface and the height of the convex outer surface defines the height of the convex surface at the first curve, A convex outer surface increasing to a second height of the convex surface relative to a second height of the first beveled surface, the height of the convex outer surface decreasing from the second height to the second bend of the convex surface; And
c) a second tapered surface extending from the second curve to the second end, wherein a distance between the second curve and the second end defines a length of the second tapered surface, Wherein the second inclined surface has a first height at the second curve and a second height at the second end, and wherein the first height of the second sloping surface is greater than the second height of the second manifold, Wherein the first height of the first inclined surface is greater than the second height of the second inclined surface relative to the fold, and wherein the second height of the second inclined surface is substantially equal to the first height of the first inclined surface, Wherein the first height of the bi-sloping surface is substantially equal to the second height of the first sloping surface, and wherein the length of the second sloping surface is substantially equal to the length of the first sloping surface And a second inclined surface.
제14항에 있어서, 상기 볼록한 외부 표면의 상기 제 2 높이가 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 2 높이 및 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 1 높이에 대해 0.01 내지 0.02 인치이며, 추가로 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 2 높이 및 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 1 높이가 상기 매니폴드에 대해 대략 0.02 인치인 격막.15. The method of claim 14 wherein the second height of the convex outer surface is between 0.01 and 0.02 inches relative to the second height of the first beveled surface and the first bevel of the second beveled surface, Wherein the second height of the first beveled surface and the first height of the second beveled surface are approximately 0.02 inches with respect to the manifold. 제14항에 있어서, 격막이 제 1 단부에서 제 2 단부로의 길이를 따르는 두께를 가지며, 상기 두께가 상기 길이를 따라 실질적으로 일정한 격막.15. The diaphragm of claim 14, wherein the diaphragm has a thickness along a length from the first end to the second end, the thickness being substantially constant along the length. 제14항에 있어서, 상기 격막의 두께가 0.03 내지 0.04 인치인 격막.15. The diaphragm of claim 14, wherein the thickness of the diaphragm is 0.03 to 0.04 inches. 제14항에 있어서, 상기 제 1 경사진 표면의 상기 제 1 단부에서 상기 제 2 경사진 표면의 상기 제 2 단부까지의 상기 격막의 전체 길이가 0.625 내지 0.675 인치인 격막.15. The diaphragm of claim 14, wherein the total length of the diaphragm from the first end of the first tapered surface to the second end of the second tapered surface is 0.625 to 0.675 inches. 제14항에 있어서, 상기 볼록한 외부 표면의 길이가 0.125 내지 0.15 인치이며, 상기 제 1 경사진 표면의 길이 및 상기 제2의 경사진 표면의 길이가 0.25 내지 0.2625 인치인 격막.15. The diaphragm of claim 14, wherein the convex outer surface has a length of from 0.125 to 0.15 inches, the length of the first inclined surface and the length of the second inclined surface is from 0.25 to 0.2625 inches. 제14항에 있어서, 하나 이상의 격막을 포함하는 매니폴드.15. The manifold of claim 14, wherein the manifold comprises at least one diaphragm.
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