专利名称：医疗流体盒及相关系统和方法医疗流体盒及相关系统和方法相关申请交叉引用本申请要求于2009年7月15日提交的美国申请序列号No. 61/225，618的权益。 技术领域本公开涉及医疗流体盒及相关系统和方法。透析是用于对肾功能不足的患者提供支持的治疗。两种主要的透析方法是血液透析和腹膜透析。在血液透析(“HD”)过程中，患者的血液通过透析设备的透析器，同时还使得透析溶液或者透析液通过透析器。在透析器中的半可渗透膜使得血液与透析器中的透析液分离，并允许在透析液和血流之间发生扩散和渗透交换。这些跨过膜的交换导致包括溶质状尿素和肌氨酸酐的废物产品从血液移除。这些交换还调节血液中其它物质例如钠和水的水平。以这种方法，透析设备用作用于清洁血液的人工肾。在腹膜透析(“PD”)过程中，患者的腹膜腔周期性地用透析溶液或者透析液浸渍。患者的腹膜的膜衬用作自然的半可渗透膜，其允许在溶液和血流之间发生扩散和渗透交换。这些跨过患者腹膜的交换，如跨过HD中的透析器的连续的交换，导致从血液中移除包括溶质状尿素和肌氨酸酐的废物产品，并调节血液中其它物质例如钠和水的水平。许多PD设备用于自动浸渍、留置和排放透析液到患者的腹膜腔，以及从患者的腹膜腔自动浸渍、留置和排放透析液。治疗典型地持续数个小时，通常开始于初始排放周期， 直到从腹膜腔排空用过或者旧的透析液。然后依次相继进行充填、留置和排放阶段。每个阶段称作一周期。发明内容在本发明的一个方面医疗流体泵送系统包括医疗流体泵送设备，该设备限定盒壳体和配置为布置在医疗流体泵送设备的盒壳体中的医疗流体盒。医疗流体泵送设备包括可移动的活塞。医疗流体盒包括基底和附连到基底的膜。膜和基底的区域配合以限定流体泵腔室。盒能够定位在医疗流体泵送设备的盒壳体中以使得膜面对活塞并且膜能够通过活塞移动以减小流体泵腔室的容积。医疗流体盒还包括布置在流体泵腔室内并配置来施加向外的力到膜的内表面以增大流体泵腔室的容积的构件。
在本发明的另一方面，医疗流体盒包括基底和附连到基底的膜。膜和基底的区域配合以限定流体泵腔室。一构件布置在流体泵腔室内并配置来施加向外的力到膜的内表面以增加流体泵腔室的容积。
在本发明的进一步的方面，医疗流体递送方法包括通过施加向外的力到覆盖流体泵腔室的膜的一部分的内表面，抽取医疗流体到限定在膜和医疗流体盒的刚性基底之间的流体泵腔室中。
在本发明的其它方面，一种医疗流体泵送系统，包括限定盒壳体的医疗流体泵送设备，和配置为布置在医疗流体泵送设备的盒壳体中的医疗流体盒。医疗流体泵送设备包括可移动活塞。医疗流体盒包括限定凹陷的基底和布置在基底的凹陷中的构件。所述构件和基底在它们之间限定流体泵腔室。盒能够定位在医疗流体泵送设备的盒壳体中以使得所述构件可以通过推进活塞而被压缩以迫使流体流出流体泵腔室，所述构件配置为当活塞离开构件缩回以抽取流体到流体泵腔室中时自展开。
在本发明的进一步的方面，一种医疗流体盒，包括限定凹陷的基底和布置在基底的凹陷中的构件。所述构件和基底在它们之间限定流体泵腔室，并且所述构件是可自展开的，以使得在所述构件已经被压缩以使得流体流出流体泵腔室后，该构件可以自展开以抽取流体到流体泵腔室中。
在本发明的另一方面，一种医疗流体递送方法，包括过施加压缩力到可自展开的构件并然后允许可自展开的构件自展开，抽取医疗流体到限定在可自展开的构件和医疗流体盒的刚性基底之间的流体泵腔室中。
实施例可以包括一个或多个以下特征。
在一些实施例中，基底的与膜一起限定流体泵腔室的区域是基底的凹陷区域。
在一些实施例中，膜和基底一起进一步限定从流体泵腔室通向盒的入口的流动通路和从流体泵腔室通向盒的出口的流动通路。
在一些实施例中，所述构件附连到所述盒的基底。
在一些实施例中，所述构件包括限定配置为容纳活塞头部的凹陷的第一部分。
在一些实施例中，所述构件进一步包括附连到第一部分的第二部分，所述第二部分能够在展开位置和压缩位置之间运动。
在一些实施例中，第一和第二部分彼此一体形成。
在一些实施例中，第二部分比第一部分更柔性。
在一些实施例中，第二部分在展开位置为大致杯状的并且在压缩位置为大致平面的。
在一些实施例中，所述构件包括第一部分和附连到第一部分的第二弹性部分。第二弹性部分配置为在展开位置和压缩位置之间弹性移动，第一部分配置为当第二弹性部分从压缩位置移动到展开位置时施加向外的力到膜。
在一些实施例中，第二弹性部分在展开位置为大致杯状的并且在压缩位置为大致平面的。
在一些实施例中，第二弹性部分为具有限定多个沿周向间隔开的孔的侧壁的杯状构件。
在一些实施例中，第一部分限定配置为容纳活塞头部的凹陷。
在一些实施例中，医疗流体泵送系统进一步包括定位在盒的基底和布置在盒的流体泵腔室中的构件之间的弹性装置。弹性装置配置为施加力到构件。
在一些实施例中，弹性装置配置为在压缩后自展开。
在一些实施例中，弹性装置包括弹簧和/或弹性构件。
在一些实施例中，医疗流体泵送设备包括配置为当盒布置在盒壳体中时施加力到布置在流体泵腔室中的构件的装置。
在一些实施例中，所述装置是配置为在压缩后自展开的弹性装置。
在一些实施例中，所述装置包括弹簧和/或弹簧加载活塞。
在一些实施例中，所述构件具有布置在盒的基底的孔中的杆部分。
在一些实施例中，当盒布置在盒壳体中时所述装置接触杆部分。
在一些实施例中，医疗流体泵送系统进一步包括围绕杆部分的0圈，0圈压缩在杆部分和基底的限定杆部分布置在其中的孔的部分之间。
在一些实施例中，盒进一步包括固定到基底并布置在由基底限定的孔上的密封件。
在一些实施例中，当盒布置在盒壳体中时所述装置接触密封件，密封件是可变形的以使得力可以从装置经由密封件传输到构件的杆部分。
在一些实施例中，密封件配置为防止当力传输到杆部分时流体经由孔从盒退出。
在一些实施例中，所述构件配置为通过施加向外的力到膜而在流体泵腔室中产生大约150毫巴到大约200毫巴的真空压力。
在一些实施例中，所述构件配置为施加至多大约250N(例如，大约20N到大约 100N，大约55N)的向外的力到膜。
在一些实施例中，医疗流体泵送设备包括第一和第二可移动活塞头部，膜和基底的区域配合以限定第一和第二流体泵腔室。盒能够定位在医疗流体泵送设备的盒壳体中以使得膜面对第一和第二活塞头部并且膜可以通过第一和第二活塞头部移动以减小第一和第二流体泵腔室的容积。第一和第二构件分别布置在第一和第二流体泵腔室内，并且配置来施加向外的力到膜的内表面以增大第一和第二流体泵腔室的容积。
在一些实施例中，医疗流体泵送设备包括具有第一末端区域和第二末端区域的杆，所述杆配置以使得第一末端区域可以施加力到布置在第一立体腔室中的第一构件并且第二末端区域可以施加力到布置在第二流体腔室中的第二构件。
在一些实施例中，杆能够围绕中间枢转点枢转以使得当第一末端区域施加力到第一构件从而使得第一构件施加向外的力到膜时，第二末端区域离开第二构件移动，并且当第二末端区域施加力到第二构件从而使得第二构件施加向外的力到膜时，第一末端区域离开第一构件移动。
在一些实施例中，杆配置为以使得力可以通过第一和第二活塞头部传输到杆，杆配置为以使得当第一活塞头施加力到杆的第一末端区域时，杆枢转并且杆的第二末端区域施加力到第二活塞头部，并且当第二活塞头部施加力到杆的第二末端区域时，杆枢转并且杆的第一末端区域施加力到第一活塞头部。
在一些实施例中，盒的基底是模制的状基底。
在一些实施例中，膜仅附连到托盘状基底的周边区域。
在一些实施例中，基底包括平面的表面和从平面的表面延伸的多个升高特征，并且当膜压靠基底时多个升高特征接触膜的内表面。
在一些实施例中，当膜压靠基底时多个升高特征的至少一个与膜配合以形成流体泵腔室。
在一些实施例中，当膜压靠基底时，至少一些升高特征与膜配合以形成与流体泵腔室流体连通的流体通路。
在一些实施例中，医疗流体泵送系统是透析系统(例如，腹膜透析系统)。
在一些实施例中，医疗流体盒是一次性的。
在一些实施例中，膜和基底的区域配合以限定第一和第二流体泵腔室，第一和第二构件分别布置在第一和第二流体泵腔室中，并配置为施加向外的力到膜的内表面以增大第一和第二流体泵腔室的容积。
在一些实施例中，医疗流体递送方法进一步包括通过施加向内的力到膜的覆盖流体泵腔室的部分的外表面而从流体泵腔室排出医疗流体。
在一些实施例中，向外的力通过布置在流体泵腔室中的构件而施加到膜。
在一些实施例中，所述构件是配置为在压缩后自展开的弹性构件。
在一些实施例中，通过施加向外的力到膜的覆盖流体泵腔室的部分的内表面，大约150毫巴到大约200毫巴的真空压力在流体泵腔室中产生。
在一些实施例中，大约20N到大约100N(例如，大约55N)的向外的力施加到膜。
在一些实施例中，医疗流体是透析溶液。
在一些实施例中，布置在流体泵腔室中的所述构件是大致平面的弹簧。
在一些实施例中，大致平面的弹簧布置在流体泵腔室的与膜直接相邻的区域中。
在一些实施例中，大致平面的弹簧包括毂部分和从毂部分径向向外延伸的多个沿周向间隔开的腿。
在一些实施例中，大致平面的弹簧进一步包括从腿的与毂部分相对的末端延伸的脚部，至少一个脚部具有大于至少一个脚部附连到其上的腿的宽度的宽度。
在一些实施例中，至少一个脚部具有大致符合基底的相邻表面的形状的弯曲构型。
在一些实施例中，大致平面的弹簧由一种或多种金属形成。
在一些实施例中，布置在泵腔室中的构件包括具有环形圈和从环形圈径向向内延伸的多个沿周向间隔开的腿的弹簧。
在一些实施例中，环形圈限定配置为容纳活塞头部在其中的中心孔。
在一些实施例中，医疗流体泵送系统进一步包括附连到基底的膜。
在一些实施例中，膜的一部分覆盖基底的凹陷以使得膜的所述部分定位在活塞和构件之间。
在一些实施例中，膜限定与基底的凹陷对齐的孔以使得当盒定位在医疗流体泵送设备的盒壳体中并且活塞被推进时，活塞直接接触所述构件。
在一些实施例中，所述构件是大致圆顶形状的构件。
在一些实施例中，大致圆顶形状的构件具有当盒定位在医疗流体泵送设备的盒壳体中并且活塞推进时被活塞接触的表面，并且所述表面是大致平面的。
在--些实施例中，所述凹陷是大致圆柱的。
在--些实施例中，所述构件由弹性聚合材料形成。
在--些实施例中，所述构件由聚氨酯形成。
在--些实施例中，所述构件以液体密封的方式固定到基底。
缘。在--些实施例中，所述构件包括压靠基底的限定凹陷的表面以产生液体密封的凸
在一些实施例中，所述基底限定液体通道，该液体通道延伸到限定在基底的与流体泵腔室相邻的表面中的端口以使得流体可以通过流体通道和端口进入到流体泵腔室中。
在一些实施例中，通道大致平行于凹陷的纵轴延伸。
在一些实施例中，基底的位于构件下方的部分限定与端口流体连通的通道。
在一些实施例中，其中当构件自展开时，所述构件配置为在流体泵腔室中产生大约150毫巴到大约200毫巴的真空压力。
在一些实施例中，施加压缩力到可自展开的构件使得流体从流体泵腔室排出。
在一些实施例中，施加压缩力到可自展开的构件包括施加向内的力到膜的覆盖构件的一部分的外表面。
在一些实施例中，可自展开的构件的展开在流体泵腔室中产生大约150毫巴到大约200毫巴的真空压力。
实施例可以包括一个或多个以下优点。
在一些实施例中，布置在盒的流体泵腔室中的构件配置为施加向外的力到膜的内表面以为了增大流体泵腔室的容积并抽取医疗流体到流体泵腔室中。因为施加到膜以增大流体泵腔室的容积的力是由布置在流体泵腔室中的构件施加的推力，而不是由在膜的外表面上动作的活塞头部施加的拉力，用于抽取流体到泵腔室中的真空压力可以独立于活塞头部的运动进行控制。这可以有助于在阻塞或者堵塞发生在液体连接到流体泵腔室的输送管线中时保持真空压力在期望范围中。例如，如果阻塞或者堵塞发生在通向盒的患者线路中并使得到流体泵腔室中的流体流动速率减小时，缩回活塞头部将与膜分离并且布置在流体泵腔室中的构件将控制膜被迫离开盒的基底以增大流体泵腔室的容积并抽取流体到流体泵腔室中的速率。这可以有助于防止施加到患者的真空压力超过期望的极限。
在某些实施例中，用于施加向外的力到膜的构件是自展开机构，该机构为盒自身的一部分。这可以减小整个系统的复杂性。例如，不同于某些在先的系统，该配置并不需要外部力，例如真空压力，以施加到膜的覆盖流体泵腔室的部分以为了抽取流体到流体腔室中。该配置也不要求用户采取主动步骤来否则附连活塞头部到膜的覆盖泵腔室的部分。由于在此描述的系统的相对简单的设置和操作，在此描述的系统比某些在先的系统更用户友好。
在一些实施例中，用于施加向外的力到膜的构件被从医疗流体泵送设备延伸(例如，从医疗流体泵送设备的门延伸)的可移动构件(例如，活塞)促动。在这样的实施例中， 盒的设计可以简单化，从而盒可以相对便宜地产生。此外，在某些实施例中，医疗流体泵送设备的可移动构件是可调节的以使得施加到盒的膜的力可以如期望地进行调节。结果，单一盒能用于需要不同大小的力来施加到膜的不同场合。
其它的方面、特征和优点将从描述和附图以及从权利要求变得明显。


图1是包括定位在便携车顶部的PD周期计的腹膜透析(“PD”)系统的透视图。
图2是图1的PD系统的PD周期计和PD盒的透视图。PD周期计的门处于打开位置以示出在使用过程中与PD盒连接的PD周期计的内表面。
图3是图1和2的PD周期计的打开的盒舱室的透视图。
图4是图1的PD系统的PD盒的分解透视图。
图5是图4的PD盒的从PD盒的柔性膜侧的透视图。
图6是图4的PD盒从PD盒的柔性膜侧的平面图。
图7是图4的PD盒的侧视图。
图8是图4的PD盒从PD盒的刚性基底侧的透视图。
图9是处于展开构型的图4的PD盒的弹簧构件的侧视图。
图10是处于压缩构型的图4的PD盒的弹簧构件的侧视图。
图11是图1的PD系统的PD周期计的盒舱室中的PD盒的局部透视图。
图12A-12C是在不同的操作阶段期间图1的PD系统的PD周期计的盒舱室中的PD 盒的示意性横截面视图。
图13A-13C示出在PD治疗过程中通过图1的PD系统的PD盒的各流体流动路径。
图14是包括布置在盒的泵腔室中的弹性的大致平面的弹簧的PD盒的分解透视图。
图15是图14的PD盒从PD盒的刚性基底侧的透视图。
图16A和16B是在不同的操作阶段期间在图1所示的PD周期计的盒舱室中的图 14的PD盒的示意性横截面视图。
图17是用于包括附连到活塞的次弹簧组件的PD周期计的图14的PD盒的横截面示意图。
图18是包括从毂部分延伸的菱形形状的腿并可被用于图14和17的盒中的弹簧的顶视图。
图19是包括从在相邻的腿之间具有缝槽的毂部分延伸的多个腿并可被用于图14 和17的盒的弹簧的顶视图。
图20是包括布置在盒的基底和可移动杯状构件之间的弹性块的PD盒的示意性横截面视图。
图21A和21B是在不同的操作阶段期间的PD周期计的盒舱室中的图20的PD盒的示意性横截面视图。
图22是包括配置来由PD周期计的弹簧加载活塞操作的可移动杯状构件的PD盒的示意性横截面视图。
图23A和23B是在不同的操作阶段期间PD周期计的盒舱室中的图22的PD盒的示意性横截面视图。
图对是包括配置来由PD周期计的弹簧加载活塞操作的可移动杯状构件的另一类型的PD盒的示意性横截面视图。
图25A和25B是在不同的操作阶段期间PD周期计的盒舱室中的图M的PD盒的示意性横截面视图。
图沈是包括可以用于交替位移PD盒的泵腔室中的杯状构件的可枢转杆的PD周期计的盒舱室中的图22的PD盒的顶部示意性横截面视图。
图27是包括布置在盒的腔室中的弹性的大致圆顶形状的构件的PD盒的分解透视视图。
图28是图27的PD盒从PD盒的刚性基底侧的透视视图。
图四图27的PD盒的剖开的透视图。
图30A和30B是在不同的操作阶段期间PD周期计的盒舱室中的图27的PD盒的示意性横截面视图。
图31是包括布置在盒的泵腔室中的杯状弹簧的PD盒的分解透视视图。

在本发明的某些方面，医疗流体盒(例如，透析流体盒)包括布置在形成在膜和盒的基底之间的腔室中的构件。在使用过程中，医疗流体泵送设备(例如，透析设备)的活塞施加向内的力到膜和所述构件，从而迫使流体流出腔室。活塞随后缩回，并且随着活塞缩回，布置在腔室中的构件施加向外的力到膜，从而使得流体被抽入腔室中。医疗流体盒和医疗流体泵送设备的例子描述如下。
参照图1，腹膜透析(“PD”)系统100包括位于车104上的PD周期计(也称为PD 设备)102。同样参照图2，PD周期计102包括壳体106、门108和当盒112布置在形成在盒接口 110和闭合的门108之间的盒舱室114中时与可处理PD盒112配合的盒接口 110。 加热器托盘116定位在壳体106顶部。加热器托盘116尺寸和形状适合以容纳透析溶液袋 (例如，5升的透析溶液袋)。PD周期计102还包括触屏118和其它能够由用户(例如患者)操作以允许例如设置、开始和/或结束PD治疗的控制按钮120。
透析溶液袋122从车104的侧面上的指件悬挂，加热器袋IM定位在加热器托盘 116上。透析溶液袋122和加热器袋124分别经由透析溶液袋线路1 和加热器袋线路 128连接到盒112。透析溶液袋线路1 能被用于使得透析溶液在使用过程中从透析溶液袋122通入到盒112，并且加热器袋线路1 能够用于使得在使用过程中透析溶液在盒112 和加热器袋1 之间来回通过。此外，患者线路130和排放线路132连接到盒112。患者线路130可以经由导管连接到患者的腹部并且能够在使用过程中在盒112和患者之间来回通过。排放线路132可以连接到排放器或者排放接收器并能够用于使得透析溶液在使用过程中从盒112通入到排放器或者排放接收器。
图3示出PD周期计102的门108和盒接口 110的更详细的视图。如所示的，PD周期计102包括活塞，该活塞具有大致半球的活塞头部134A，134B，该活塞头部可以在形成在盒接口 110中的活塞出入端口 136A，136B内轴向运动。活塞头部134A，134B可以由任何各种不同的聚合物、金属和/或合金形成。在一些实施例中，活塞头部134A，134B由聚氧化亚甲基制成(在市场上可从Dupont of Wilmington，DE公司的商品Delrin获得)。活塞头部134A，134B的半球形状可以利用任何各种不同的技术，包括机加工技术、模制技术和/或铸造技术，实现。
活塞包括活塞轴(如图12A-12C所示)，该活塞轴耦合到电机，该电机可以被操作以在活塞出入端口 136A，136B内轴向向内和向外移动活塞头部134A，134B。如下面讨论的， 当盒112 (如图2和4-8所示)定位在盒舱室114中而门108闭合时，PD周期计102的活塞头部134A，134B对齐盒112的泵腔室138A，138B。结果，活塞头部134A，134B可以在盒112 的方向运动以使得膜140进入由泵腔室138A，138B限定的空间中，从而使得由泵腔室138A， 138B限定的容积减小并迫使透析溶液从泵腔室138A，138B出来。活塞头部134A，134B还可以离开盒112缩回并从泵腔室138A，138B限定的空间出来。如在下面更详细讨论的，弹性弹簧构件161A，161B布置在泵腔室138A，138B中并安置来使得当活塞头部134A，134B缩回时向着活塞头部134A，134B扩展和推动覆盖泵腔室138A，138B的膜140的部分。结果，由泵腔室138A，138B限定的容积增大并且随着活塞头部134A，134B缩回和弹性弹簧构件161A， 161B展开，透析溶液被抽入泵腔室138A，138B中。
再次参照图3，PD周期计102还包括定位在盒接口 110中的可膨胀构件出入端口 144内的多个可膨胀构件142。当盒112定位在盒舱室114中时可膨胀构件142对齐盒112 的可压下的圆顶区域146。尽管仅一个可膨胀构件142在图3中标出，但是，应当理解，PD 周期计102包括与盒112的每个可压下圆顶区域146相关联的可膨胀构件(如图5所示)。 可膨胀构件142用作阀以在使用过程中导引透析溶液以期望方式通过盒112。特别地，当膨胀时，可膨胀构件142向外凸出超过盒接口 110的表面并且接触盒112的可压下圆顶区域 146，并且当收缩时缩回到可膨胀构件出入端口 144中并不再接触盒112。通过充胀某些可膨胀构件142以压下盒112上的它们的相关圆顶区域146，在盒112中的某些流体流动路径可以被阻塞。这样，透析溶液可以通过促动活塞头部134A，134B而被泵送通过盒112，并可以通过选择性地充胀和收缩可膨胀构件142而沿着盒112中的期望流动路径被导引。
仍参照图3，定位销148从盒接口 110延伸。当门108处于打开位置时，盒112可以通过定位盒112的顶部部分在定位销148下方并向着盒接口 110推动盒112的底部部分而装载到盒接口 110上。盒112尺寸适合以保持牢固地定位在定位销148和从盒接口 110 延伸的下凸出部150之间以允许门108闭合在盒112上。定位销148有助于保证当盒112 定位在位于闭合的门108和盒接口 110之间的盒舱室114中时盒112的泵腔室138A，138B 对齐活塞头部134A，134B。
门108，如图3所示，限定凹陷152A，152B，当门108处于闭合位置时凹陷152A， 152B大致对齐活塞头部134A，134B。当盒112定位在盒舱室114中时，盒112的中空突起 154A，154B (如图7和8所示)，其内表面与膜140配合以形成泵腔室138A，138B,配合在凹陷 152A，152B内。门108进一步包括垫，该垫能够在使用过程中充胀以挤压盒112在门108和盒接口 110之间。通过充胀的垫，形成凹陷152A，152B的门108的部分支撑突起154A，154B, 门108的平面的表面支撑盒112的其它的区域。门108可以抵消由活塞头部134A，134B和可膨胀构件142施加的力，从而允许活塞头部134A，134B压下覆盖泵腔室138A，138B的膜 140的部分，并类似地允许可膨胀构件142在盒112上促动可压下圆顶区域146。
PD周期计102包括没有在此详细地描述的各其它特征。关于PD周期计102和它的各部件的进一步的细节可以在美国专利申请公开No. 2007/0112297中找到，该美国专利申请在此通过参考而被引入。
图4是盒112的分解透视图。如图4所示，盒112包括托盘状刚性基底156、当盒112完全地组装时附连到基底156的周边的柔性膜140、和布置在基底156的凹陷区域 163A，163B中的弹簧构件161A，161B。当盒112被挤压在门108和PD周期计102的盒接口 110之间时，升高的脊165A，165B从围绕每个凹陷区域163A，16;3B的平面的表面延伸并向着柔性膜140的内表面延伸并接触柔性膜140的内表面。除了围绕凹陷区域163A，163B的升高的脊165A，165B之外，当盒112被挤压在PD周期计102的盒接口 110和门108之间时， 一系列的升高的脊167从基底156的平面的表面向着柔性膜140的内表面延伸并接触柔性膜140的内表面。
图5和6分别示出组装的盒112的平面视图和透视视图。参照图4-6，当盒112挤压在PD周期计102的门108和盒接口 110之间从而使得柔性膜140被挤压抵靠基底156 的升高的脊165A，165B时，基底156的凹陷区域163A，163B与柔性膜140配合以形成泵腔室138A，138B。特别地，膜140和形成基底156的凹陷区域163A，163B的中空突起154A， 1MB(如图7和8所示)之间的空间用作泵腔室138A，138B。膜140当挤压抵靠基底156 时类似地与从基底156延伸的一系列升高的脊167配合以形成一系列流体通路158以及形成多个可压下的圆顶区域146，所述圆顶区域146是流体通路158的加宽部分(例如，大致圆形的加宽部分)。在使用过程中，透析溶液通过流体通路158和圆顶区域146流动到泵腔室138A，138和从泵腔室138A，138B流出。在每个可压下圆顶区域146处，膜140可以偏斜以接触升高的脊167从其延伸的基底156的平面表面。这样的接触可以实质上阻止(例如，防止)在使用过程中透析溶液沿着与所述圆顶区域146相关联的通路158的区域流动。 这样，如在下面进一步详细描述的，通过选择性地充胀PD周期计102的可膨胀构件142，通过盒112的透析溶液流能够被控制通过可压下圆顶区域146的选择性的凹陷。
参照图7和8，其分别示出盒112的侧视图和盒112从基底156侧的顶部视图，基底156的凹陷区域163A，163B(如图4所示)由中空突起154A，154B形成，所述中空突起延伸离开柔性膜140。中空突起154A，154B关于盒112的中心竖直轴大致对称地定位。突起 154A，1MB尺寸和形状适合以配合在PD周期计102的门108中的凹陷152A，152B内。中空突起154A，154B包括第一圆柱区域155A，155B和更小直径的定位在第一圆柱区域155A， 155B下面的第二圆柱区域157A，157B。突起157A，157B的第一圆柱区域155A，155B和第二圆柱区域157A，157B通过锥形区域159A，159B连接。
中空突起154A，154B的每个圆柱区域157A，157B的内表面形成围绕它的周边的环形通道。每一环形通道配置为容纳它的相关弹簧构件161A，161B的相应结构以保持弹簧构件161A，161B在泵腔室138A，138B中的固定位置。
基底156的刚性有助于保持盒112在PD周期计102的盒舱室114内定位以防止基底156响应由活塞头部134A，134B施加到突起154A，154的力以及响应由可膨胀构件142 施加到基底156的平面表面的力而折曲和变形。
基底156可以由任何的各种相对刚性的材料形成。在一些实施例中，基底156由一种或多种聚合物，例如聚丙烯、聚乙烯氯化物、聚碳酸酯、聚砜和其它医疗等级的塑料材料形成。在某些实施例中，基底156由一种或多种金属或合金例如不锈钢形成。基底156 可以替代地由上述聚合物和金属的各种不同组合形成。基底156可以利用任何的各种不同技术，包括机加工、模制和铸造技术，形成。
再次参照图5和6，流体线路连接器160沿着盒112的底部边缘定位。盒112中的流体通路158从泵送腔室138A，138B通向各连接器160。连接器160沿着盒112的宽度不对称地定位。连接器160的不对称定位有助于保证盒112将正确地定位在盒舱室114中而盒112的膜140面对盒接口 110。连接器160配置为容纳透析溶液袋线路126、加热器袋线路128、患者线路130和排放线路132的末端上的装置(fitting)。所述装置的一个末端可以插入和接合到它的各个线路，另一个末端可以插入和接合到它的相关连接器160。通过允许透析溶液袋线路126、加热器袋线路128、患者线路130和排放线路132连接到盒，如图1 和2所示，连接器160允许在使用过程中透析溶液流动到盒112中和流出盒112。
图9是弹簧构件161A在展开位置的侧视图，图10是弹簧构件161A在压缩位置的侧视图。应当理解，盒112的其它的弹簧构件161B在结构和功能上与弹簧构件161A相同。 参照图4、9和10，弹簧构件161A包括弹性杯状部分169A，该杯状部分169A通过连接区域 173A —体连接到更刚性的杯状部分171A。弹性杯状部分169A包括围绕它的圆周具有多个孔177A的侧壁175A。孔177A尺寸和形状适合以使得弹性杯状部分169A能够从它的展开的杯状位置(如图9所示)压缩到更平的压缩构型(如图10所示)并且当压缩力释放时弹性返回到展开的杯状构型。
环形唇状件179A从弹性杯状部分169A的缘边径向向外延伸。环形唇状件179A 尺寸和形状适合以咬合到由基底156的中空突起154A的内表面形成的环形凹陷中。弹簧构件161A因此能够通过向着基底156挤压弹簧构件161A直到环形唇状件179A咬合到中空突起154A的环形凹陷中而固定到基底156。任何的各其它的附连技术，例如胶粘剂占接合、热接合、机械紧固等，可以替代地或者额外地用于附连弹簧构件到基底。
如图9所示，在弹性杯状部分169A的侧壁175A中的孔177A其中一些是围绕弹性杯状部分169A的沿周向间隔开的三角形孔。其它的孔177A是定位在三角形孔之间的梯形孔。当弹性杯状部分169A被压缩时，孔177A允许相邻的孔之间的侧壁175A的部分扩展到通过所述孔限定的空间中，如图10所示。这样，孔177A允许弹性杯状部分169A压缩到更平的构型而不增大弹性杯状部分169A的直径。该配置有助于防止在使用过程中在弹性杯状部分169A和基底156的中空突起154A之间的滑动接触，从而有助于防止颗粒摩擦弹性杯状部分169A和中空突起154A并收集在泵腔室138A内的透析溶液中。
弹性杯状部分169A的材料和形状可以被选取来提供具有期望弹性的弹性杯状部分169A。在某些实施例中，弹性杯状部分169A配置为致使刚性的杯状部分171A施加大约 20N到大约250N(例如，大约20N到大约100N，大约55N)的向外的力。如在下面更详细地讨论的，施加这样的力到膜140的内表面可以在泵腔室138A内和流体连接到泵腔室的流体线路内产生大约150毫巴到大约200毫巴(例如，大约150毫巴)的真空压力。但是，弹性杯状部分169A可以形成为以使得施加更高或者更低的力到膜140，其取决于弹簧构件161A 的意在用途或者应用。
仍参照图9和10，更刚性的杯状部分171A包括尺寸和形状适合以容纳透析设备的半球的活塞头部134A在那里的凹陷181A。该构型可以有助于保证在使用期间活塞头部 134A正确对齐弹簧构件161A。杯状部分171A的侧壁183A包括围绕它的圆周间隔开的长型缝槽185A。缝槽185A允许流体从杯状部分171A的一个侧面通入到杯状部分171A的其它侧面。作为对缝槽的替代，或者除了缝槽之外，可以使用允许流体从刚性杯状部分171A 的一个侧面传送到刚性杯状部分171A的其它侧面的任何的各种其它尺寸和形状的孔。
弹簧构件161A的杯状部分169A，171A可以由提供给弹簧构件161A期望弹性的任何各种材料形成。在一些实施例中，杯状部分169A，171A和连接器区域173A由相同材料形成。或者，杯状部分169A，171A和连接器区域173A的每个可以由不同的材料形成。可以形成弹簧构件161A的材料的例子包括聚合物，例如乙缩醛、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、弹性聚酯和聚氨酯，和/或金属，例如不锈钢。
任何各种技术可用于形成弹簧构件161B。在某些实施例中，弹簧构件161A利用注射模制技术形成。在一些实施例中，例如，弹簧构件161A利用两个部分的模具形成。第一模具部分用于形成弹性杯状部分169A，第二模具部分用于形成刚性杯状部分171A。当形成弹簧构件161A时，第一和第二模具部分定位为彼此相邻并且模具插入件定位在两模具部分之间。模具插入件用于形成两杯状部分169A，171A之间的连接器区域173A。模具插入件典型地包括两个一起滑动以形成连接器区域173A的半体。在模制弹簧构件161A后，两个模具部分彼此离开地移动并且模具插入件的两个半体彼此离开地移动以允许模制的弹簧构件161A从模制设备移除。作为对注射模制的替代，或者除了注射模制之外，可以用于形成弹簧构件161A的其它的技术，例如机加工技术。
如上所述，膜140附连到基底156的周边。膜140覆盖基底156的中心部分的部分典型地不附连到基底156。而是，膜140的这个部分松弛地位于从基底156的平面的表面延伸的升高的脊165A，165B和167顶部。任何的各种附连技术，例如胶粘剂接合和热接合， 可以用于附连膜140到基底156的周边。膜140的厚度和材料被选择为以使得膜140具有足够的挠性以响应由活塞头部134A，134B和可膨胀构件142施加到膜140的力而向着基底 156折曲。在某些实施例中，膜140为大约0. 100微米到大约0. 150微米厚度。但是，各种其它的厚度也是可以的，其取决于用于形成膜140的材料的类型。
允许膜140响应活塞头部134A，134B的运动和可膨胀构件142的充胀而偏斜但是不会破裂的任何的各种不同材料可用于形成膜140。在一些实施例中，膜140包括三层的分层结构。在某些实施例中，例如，分层结构的内层和外层由一化合物形成，该化合物由百分之60的kptOn8004热塑性塑料橡胶(也就是，氢化styrenic组共聚物)和百分之40 的乙烯组成，中间层由一化合物形成，该化合物由百分之25的Tuftec H1062 (SEBS 氢化 styrenic热塑性塑料橡胶)、百分之40的Engage 8003聚烯烃橡胶(乙烯辛烯共聚物) 和百分之35的Septon 8004热塑性塑料橡胶(也就是，氢化styrenic组共聚物)组成。 膜可以替代地包括更多或者更少的层和/或可以由不同的材料形成。
刚性基底156、膜140和弹簧构件161A，161B典型地单独形成，然后组装以形成盒 112。在一些实施例中，例如，在形成刚性的基底156和弹簧构件161A，161B后，弹簧构件 161A，161B被插入由刚性的基底156的中空突起154A，1MB形成的凹陷163A，163B中。弹簧构件161A，161B的弹性杯状部分169A，169B的环形唇状件179A，179B然后咬合到由中空突起154A，154B的内表面形成的环形凹陷中以固定弹簧构件161A，161B到基底156。膜140 然后附连到刚性基底156的周边。
其它的制造技术可以替代地用于形成盒112。如上所述，例如，其它的技术可以用于固定弹簧构件161A，161B到基底156。此外，作为对附连弹簧构件161A，161B到基底156 的替代，可以与基底156 —体地形成弹簧构件161A，161B。在某些实施例中，例如，基底156 和弹簧构件161A，161B可以由单一的一种材料件机加工而成。
如图11所示，在治疗以前，PD周期计102的门108打开以露出盒接口 110，盒112 定位为它的膜140与接口 110相邻。盒112定位为以使得盒112的泵腔室138A，138B对齐活塞头部134A，134B。为了保证泵腔室138A，138B对齐活塞头部134A，134B，盒112定位在定位销148和从盒接口 110延伸的下凸出部150之间。盒的连接器160的不对称定位用作减少盒112将安装为膜140面对错误方向(例如，向着门108外面对)的可能形的关键特征。此外，或者替代地，定位销148可以尺寸适合以小于突起154A，154B的最大突起以使得如果膜140向着门108外面对，则盒112不能接触定位销148。
当装载盒112到PD周期计102中时，活塞头部134A，134B典型地缩回在活塞出入端口 136A，136B中。活塞头部134A，134B的该定位可以减少在盒112的安装过程中损坏活塞头部134A，134B的可能。
图12A-12B示出在不同的操作阶段的泵腔室138A和它的相关弹簧构件161A和活塞头部134A。应当理解，其它的弹簧构件161B和活塞头部134B将以类似方式操作以泵送透析溶液到其它的泵腔室138B或者从其它的泵腔室138B泵送透析溶液。
参照图12A，通过盒112定位为与盒接口 110相邻，门108闭合在盒112上以使得盒112包含在门108和盒接口 110之间的盒舱室114之内。通过盒112定位在盒舱室114 中，在门108中的可膨胀垫充胀以在门108和盒接口 110之间挤压盒112。盒112的该挤压保持盒112的突起154A，154B在门108的凹陷152A，152中，并且挤压膜140紧紧地抵靠从刚性基底156的平面的表面延伸的升高的脊165A，165B, 167以形成闭合的流体通路158、圆顶区域146和泵腔室138A，138B(如图5和6所示)。
在操作期间，通过盒112固定在舱室114之内，活塞头部134A，134B能够往复以顺次改变每个泵腔室138A，138B的容积。典型地，当活塞头部134A延伸时，其它的活塞头部 134B缩回，反之亦然。结果，透析溶液从泵腔室138A排出，同时透析溶液抽入泵腔室138B 中，反之亦然。
如图12B所示，在将盒112定位在盒舱室114之内并且在门108内充胀垫时，活塞头部134A延伸以使得膜变形到由弹簧构件161A的刚性杯状部分171A形成的凹陷中。当活塞头部134A处于该位置时，布置在泵腔室138A之内的弹簧构件161A保持在展开的位置。 在这个位置，泵腔室138A的容积处于它的最大治疗水平并且充满透析溶液。
参照图12C，当活塞头部134A向外移动到大致完全延伸的位置，弹簧构件161从它的展开位置运动到它的压缩位置。这减小泵腔室138A的体积，从而使得透析溶液从泵腔室 138A经由盒的流体通路158排出(如图5和6所示)。
在从泵腔室138A排出透析溶液后，活塞头部134A再次缩回到如图12B所示位置。 弹簧构件161A的弹性杯状部分169A的弹性使得弹性杯状部分169A施加向外的力到刚性杯状部分171A。结果，刚性杯状部分171A施加向外的力到盒112的膜140。这样，当活塞头部134A离开盒112的刚性基底156缩回时，弹簧构件161A的刚性杯状部分171A在与缩回活塞头部134A相同的方向移动膜140，从而增大泵腔室138A的容积。随着泵腔室138A 的容积增大，透析溶液经由盒112的流体通路158被抽取到盒112的泵腔室138A中(如图 5和6所示)。
在抽取透析溶液到泵腔室138A中后，透析溶液然后能够通过在此返回活塞头部 134A到如图12C所示的位置而从泵腔室138A中出来，从而导致膜140向着刚性基底156移动，从而减小泵腔室138A，138B的容积。该过程被重复，直到期望体积的透析溶液已经被泵送到一位置或者从一位置泵送(例如，到或者从患者)。
如上所述，当迫使透析溶液进出泵腔室138A，138B时，PD周期计102的某些可膨胀构件142可以选择性充胀以沿着盒112中的期望通路导向泵送的透析溶液。
回过来参照图1和2，在PD治疗期间，患者线路130经由导管连接到患者的腹部， 排放管路132连接到排放器或者排放接收器。PD治疗典型地通过排空患者的前一治疗保留在患者腹部的用过的透析溶液而开始。为此，PD周期计102的泵被促动以使得活塞头部134A，134B往复并且选择的可膨胀构件142充胀以致使用过的透析溶液从患者被抽取到盒 112的泵腔室138A，138B中，然后经由排放线路132从泵腔室138A，138B被泵送到排放器。 用过的透析溶液通过盒112中的流体通路158的该流动路径在图13A中示出。
在从患者排空用过的透析溶液后，加热的透析溶液从加热器袋IM传输到患者。 为此，PD周期计102的泵被促动以使得活塞头部134A，134B往复并且PD周期计102的某些可膨胀构件142被充胀以致使用过的透析溶液从加热器袋IM经由加热器袋线路1 被抽取到盒112的泵腔室138A，138B中，然后从泵腔室138A，138B经由患者线路130泵送到患者。透析溶液通过盒112中的流体通路158的该流动路径示出在图13B中。
一旦透析溶液已经从加热器袋124泵送到患者，透析溶液被允许留置在患者内一段时间。在该留置期间，毒素穿过腹膜从患者的血液进入到透析溶液中。当透析溶液留置在患者体内时，PD周期计102准备用于在随后的周期中递送到患者的新的透析液。特别地， PD周期计102从四个满的透析溶液袋122之一泵送新的透析溶液到加热器袋124中以用于加热。为此，PD周期计102的泵被促动以致使活塞头部134A，134B往复并且PD周期计 102的某些可膨胀构件142被充胀以致使透析溶液从选择的透析溶液袋122经由它的相关线路126被抽取到盒112的泵腔室138A，138B中，然后从泵腔室138A，138B经由加热器袋线路1 泵送到加热器袋124。透析溶液通过盒112中的流体通路158的该流动路径示出在图13C中。
在透析溶液已经停留在患者体内一段时间后，用过的透析溶液从患者泵送到排放器。加热的透析溶液然后从加热器袋IM泵送到患者，在那里透析溶液停留期望的一段时间。对于来自三个剩余透析溶液袋122的两个，这些步骤被重复。来自最后的透析溶液袋 122的透析溶液典型地被递送到患者，留在患者体内，直到随后的PD治疗。
尽管透析溶液已经被描述为从单一的透析溶液袋122被泵送到加热器袋124中， 但是透析溶液可以替代地从多个透析溶液袋122泵送到加热器袋IM中。这样的技术可以是有利的，例如，其中袋122中的透析溶液具有不同的浓度，并且用于治疗的期望浓度位于两个或更多个袋122中的透析溶液的浓度之间。
在完成PD治疗后，活塞头部134A，134B离开盒112缩回足够距离以使得活塞头部 134A，134B不再接触膜140。PD周期计的门108然后打开，盒112从盒舱室移除被丢弃。
盒112的弹簧构件161A，161B可以有助于保证提供给盒112的流体通路158以为了抽取透析溶液到泵腔室138A，138B中的真空压力保持在期望范围内。在一些实施例中， 例如，弹簧构件161A，161B配置为限制施加的真空压力到大约150毫巴到大约200毫巴的范围。在从患者通向盒112的患者线路130中发生阻塞或者堵塞的情形下，该配置可以是有利的。在其中活塞头部附连到膜的系统中，这样的阻塞或者堵塞会导致泵腔室中真空压力增大，从而导致施加到患者的真空压力增大，因为膜随着活塞头部而运动，虽然透析溶液到泵腔室中的流动速率减小。相反，响应透析溶液到泵腔室138A，138B中的流动速率由于阻塞或者堵塞而降低，活塞头部134A，134B将以比膜140更大的速率缩回，从而从膜140释放。弹簧构件161A，161B将继续施加期望范围内的力(例如，大约20N到大约250N，大约 20N到大约100N，大约55N)到膜140，从而保持经由患者线路施加到患者的真空压力在期望范围(例如，大约150毫巴到大约200毫巴)内。
此外，因为PD系统100并不要求真空系统传送膜140的覆盖泵腔室138A，138B的部分162A，162B，所以典型地不需要在门108和盒接口 110之间的大致气密的密封件。这样，与包括适于缩回盒膜的覆盖泵腔室的部分的真空系统的系统相比，PD周期计102的门密封机构可以更简单并且更加成本有效。
尽管已经描述某些实施例，但是其它实施例也是可能的。
尽管弹簧构件I6IA的弹性杯状部分169A的侧壁175A已经描述为包括三角形和梯形孔177A，但是各种其它形状和尺寸的孔可以用于允许弹性杯状部分169A压缩为期望构型。进一步地，尽管弹性杯状部分169A已经描述为配置为压缩到变平的杯状构型，但是， 在一些实施例中，弹性杯状部分169A配置为在压缩时采取大致平面的构型。例如，孔的尺寸和形状可以选择为允许弹性杯状部分169A压缩到平的平面形状。
尽管弹簧构件161A，161B已经描述为具有两个相对的杯状构件，但是任何各种其它形状的能够施加期望的向外的力到膜140的内表面的弹簧构件都可以使用。在某些实施例中，例如，一个或者多个叶簧延伸跨过流体泵腔室以使得施加向外的力到膜140的内表
图14是包括布置在盒612的泵腔室638A，638B中的大致平的弹簧的PD盒612的分解视图。如图14和15所示，盒612的基底656包括形成半球的凹陷区域663A，663B的圆顶形状的突起654A，6MB。基底656的凹陷区域663A，66;3B与覆盖膜140配合以形成弹簧661A，661B布置在其中的泵腔室638A，638B。基底656在凹陷区域663A，663B的形状方面不同于盒112的基底156。基底656的其它的结构和功能特征与上面描述的基底156大致相同。此外，膜140可以以相同的方式固定到基底656，膜140如上所述地附连到盒112 的基底156。
每一弹簧661A，661B包括毂部分663A，663B，多个长型腿665A，665B从毂部分延伸。变大的垫或者脚部667A，667B附连到腿665A，665B的末端。脚部667A，667B围绕弹簧 661A，661B的外边缘沿周向间隔开。每一弹簧661A，661B的毂部分663A，66!3Β和腿665A， 665Β为大致平的或者平面的，而脚部667Α，667Β具有弯曲构型。脚部667Α，667Β的曲率半径大致与凹陷区域663Α，663Β形成在其中的圆顶形状突起654Α，654Β的内表面的曲率半径相同
弹簧661Α，661Β由提供给弹簧661Α，661Β允许在已经施加到毂部分663Α，663Β以偏斜弹簧661Α，661Β到泵腔室638Α，638Β中(也就是，向着基底656)的力释放后弹簧661Α， 661Β返回到平的或者平面的未变形的位置的弹性的材料和尺度构造而成。在一些实施例中，弹簧661Α，661Β由不锈钢(例如，302不锈钢)形成。但是，其它的材料，例如钢、黄铜、 磷青铜、聚丙烯、聚醚酰亚胺(例如，Ultem)、尼龙、钢、黄铜和/或磷青铜可以替代地或者额外地用于形成弹簧661Α，661Β。在某些实施例中，弹簧661Α，661Β涂覆有聚合物涂层以增大弹簧661Α，661Β的生物相容性。弹簧661Α，661Β可以例如涂覆有聚四氟乙烯(PTFE)涂层。
在某些实施例中，弹簧661Α，661Β具有大约0.01英寸到大约0.04英寸的厚度。弹簧661Α，661Β可以具有大约2. 0英寸到大约2. 5英寸的外径。每一腿665Α，665Β可以具有大约0. 5英寸到大约1. 0英寸的长度(也就是，毂部分663Α，66;3Β和脚部667Α，667Β之间的直线距离)和/或大约0. 12英寸到大约0. 20英寸的宽度。
在一些实施例中，弹簧661Α，661Β由302不锈钢形成并具有大约0.020英寸的厚度，每个腿665Α，665Β具有0. 75英寸的长度和0. 16英寸的宽度。
为了制造每一弹簧661A，661B，冲压设备典型地用于从平的片状材料冲压具有大致对应弹簧661A，661B的形状的形状的平面构件。对应于弹簧661A，661B的脚部667A，667B 的平面构件的部分然后利用随后的成形工艺形成为弯曲形状。或者，冲压设备可以设置有成形特征，其允许弹簧661A，661B以单一的冲压/成形步骤产生。任何的各种其它的材料处理技术，例如铸造、模制、蚀刻等，可以替代地或者额外地用于形成弹簧661A，661B。
仍参照图14，当盒612完全地组装时，弹簧661A，66IB布置在基底656的凹陷区域 663A，663B中。弹簧661A，661B具有大致等于凹陷区域663A，663B的最大直径(也就是， 等于形成凹陷区域663A，663B的圆顶形状突起654A，654B的最大内径)的直径。由于该构型，弹簧661A，661B在当处于未变形的位置时位于凹陷区域663A，663B的顶部部分中，而脚部667A，667B接触圆顶形状突起654A，6MB的内表面。
盒612可以以与上述盒112相同的方式使用。特别地，盒612可以布置在PD周期计102的盒舱室114中而PD周期计102的活塞可以往复以将流体抽入和抽出泵腔室638A， 638B。图16A和16B示出在两个不同的泵送处理阶段期间布置在PD周期计102的盒舱室 114中的盒612。尽管图16A和16B示出关于泵腔室638A的泵送过程，但是，应当理解，类似的泵送过程将发生在盒612的泵腔室638B中。
如图16A所示，随着与泵腔室638A相关联的活塞向着盒612的基底656A向前推进，弹簧661A变形并大致符合活塞头部134A的形状。结果，泵腔室638A的容积减小，从而导致流体泵送出泵腔室638A。当弹簧661A变形到凹陷区域663A中时，弹簧661A的脚部 667施加力到圆顶形状突起654A的内表面，然后随着继续施加力到弹簧661A而沿着所述表面滑动。因为每一脚部667A的曲率半径大致等于圆顶形状突起654A的内表面的曲率半径，所以施加到圆顶形状突起654A的内表面的力跨过每个脚667A的宽度分布，并且圆顶形状突起654A的内表面发生削磨的情况得以减少或者防止。
现参照图16B，随着活塞缩回，弹簧661A返回到它的未变形的平的或者平面的构型并施加向外的力到膜140。这增大泵腔室638的容积，从而在泵腔室638中国产生真空， 这使得流体被抽入泵腔室638中。
通过使得与泵腔室638A，638B相关的活塞往复，流体可以以上述方式被连续抽入和抽出泵腔室638A，638B中。
盒612可以以类似于上面描述的盒112的方式组装。典型地，在形成基底656和弹簧661A，661后，弹簧661A，661B被插入凹陷区域663A，663B中。随后，膜140附连到基底656，从而闭合弹簧661A，66IB在形成在膜140和基底656的凹陷区域663A，663B之间的泵腔室638A，638B内。
尽管已经在上面描述的实施例中描述活塞为直接接触膜140的外表面，但是，在某些实施例中，一结构定位在每个活塞头部和膜140之间。如图17所示，例如，次弹簧组件 680A经由销682A可释放地固定到与盒612的泵腔室638A相关的活塞的活塞头部634A。次弹簧组件680A，如下面描述的，作用于大致跨过弹簧612A的整个表面和膜140的覆盖弹簧 612A的部分分配活塞头部634A的前进力。应当注意到，尽管没有示出，类似的次弹簧组件可以连接到与盒612的泵腔室638B相关的活塞的活塞头部。
次弹簧组件680A包括具有大致与布置在盒612的泵腔室638A中的弹簧661A的直径相等的直径的次弹簧684A。次弹簧684A，如同弹簧661A，偏压到大致平的或者平坦的形状。当活塞头部634A被推进到盒基底656的凹陷区域663A中时，次弹簧684A可以变形以大致符合活塞头部634A的形状。次弹簧684A可以在设计和结构上类似于上面描述的弹簧661A，661B。或者，提供弹簧684A平面的偏压同时允许弹簧684变形并大致符合活塞头部634A的形状的其它的设计和结构也可以使用。
盖686A附连到次弹簧684A的底部表面。盖686A在弹簧684A和661A之间提供缓冲，从而帮助防止膜140由于作用在膜140上的弹簧684A，661A的力而被损坏。盖686A 还帮助保证膜140的覆盖弹簧661A的部分保持大致光滑和没有皱纹。这可以帮助增大流体从泵腔室638A泵送的准确性。在一些实施例中，盖686A由泡沫材料例如聚氨酯形成。但是，可以使用使保护膜140免受弹簧684A，661A影响的其它的相对软的材料。这样的材料的例子包括尿烷泡沫和乙烯丙烯二烯单体(EPDM)。
如上所述，次弹簧组件680A经由销682A可释放地固定到活塞头部634A。销682A 可以尺寸适合以当销682A被插入那些结构的孔688A，690A中时与次弹簧684A和/或盖 686A产生压配合或者摩擦配合。替代地，或者额外地，销682A可以装备有机械连接器，例如刺刀式连接器，其在当销682A被插入孔688A，690A中时可释放地接合次弹簧684A和/或盖686A。
具有附连的次弹簧组件680A的活塞以与上面描述的活塞相同的方式使用以将流体抽入和抽出盒612的泵腔室638A，638B。随着活塞头部634A向前推进，次弹簧组件680A 接触膜140的外表面。对次弹簧684A的变形的抵抗使得定位在弹簧661A和次弹簧组件 680A之间的膜140的区域随着活塞向前推进而压缩在那些结构之间。类似地，在其中活塞缩回的速率与弹簧661A展开(也就是，返回到它的平面构型)的速率相同或者更低的那些情形中，由于每个弹簧向着平的或者平面的几何结构的偏压，定位在弹簧661A和次弹簧组件680A之间的膜140的部分随着活塞缩回而被压缩。这可以改善流体被抽入和抽出泵腔室638A的准确性。
尽管次弹簧组件680A已经被描述为可释放地附连到活塞头部634A，永久附连技术可以替代地用于固定次弹簧结构到活塞头部。例如，次弹簧结构可以热接合或者化学接合到活塞头部。
尽管弹簧661A，661B已经示出为具有从它们的毂部分663A，66 延伸的八个离散的腿665A，665B，弹簧可以具有提供给弹簧足够弹性以施加期望的向外的力到膜的任何数量的腿。在某些实施例中，例如，弹簧每个包括从毂部分延伸的16个腿。在一些实施例中， 上述的弹簧的两个的毂部分彼此覆盖并彼此附连(例如，热接合、化学接合或者胶粘剂接合)。在这样的实施例中，弹簧可以安置为以使得弹簧之一的指状件位于形成在其它的弹簧的相邻的指状件之间的缝槽之上。
类似地，尽管弹簧661A，661B的腿665A，665B已经描述和示出为离散的长型构件， 但是也可以使用其它形状和尺寸的腿。如图18所示，例如，弹簧761包括从毂部分763延伸并就具有附连到它们的与毂部分763相对的末端的垫或者脚部767的12个腿765。每个腿765大致为菱形形状并包括中心的菱形形状的孔769。
尽管弹簧的毂部分已经描述为固体的盘，但是，在一些实施例中，弹簧的毂部分包括在指状件的每个之间的缝槽。如图19所示，例如，弹簧861包括从毂部分863延伸的12 个腿765。毂部分863包括从毂部分863的圆周向内径向延伸的缝槽864。缝槽864位于弹簧861的相邻的腿765之间并可以提供给腿765更大范围的相对于毂部分863的运动。
尽管图14-19的弹簧已经描述为包括从中心毂部分向外径向延伸的腿，但是，在某些实施例中，也可以使用包括从环形构件向内径向延伸的腿的弹簧。如图31所示，例如， 盒1012包括布置在形成在膜140中的基底656之间的泵腔室638A，638B内的弹簧1061A， 1061B。弹簧1061A，1061B的每一个包括从环形圈1063A，106!3Β延伸的多个腿1065A，1065Β。 环形圈1063Α，1063Β包括配置来容纳透析设备的活塞头部的中心孔1064Α。凸缘1067Α， 1067Β从环形圈1063Α，106;3Β向外径向延伸。当盒1012完全地组装而弹簧1061Α，1061Β布置在泵腔室638Α，638Β之内时，凸缘1067Α，1067Β位于泵腔室638Α，638Β的内表面上。
弹簧1061Α，1061Β以与上面参照图14_19描述的弹簧几乎相同的方式工作。随着透析设备的活塞头部推进到泵腔室638Α，638Β中以迫使流体流出泵腔室638Α，638Β，活塞头部容纳在弹簧1061Α，1061Β的环形圈1063Α，1063Β中。结果，腿1065Α，1065Β向着基底 656偏斜并大致符合泵腔室638Α，638Β的内表面。当活塞头部随后缩回时，腿1065Α，1065Β 返回到它们的初始的大致平面的位置。在此过程中，腿1065Α，1065Β施加向外的力到膜140 的内表面，这使得泵腔室638Α，638Β的容积增大，从而使得流体被抽入泵腔室638Α，638Β 中。
弹簧1061Α，1061Β可以由上面参照图14_19的弹簧讨论的任何各种材料形成。此外，尽管弹簧661Α，661Β已经描述为松弛地定位在泵腔室638Α，638Β内，弹簧1061Α，1061Β 可以替代地固定到盒1012的基底656。弹簧1061Α，1061Β可以例如挤压配合在泵腔室 638Α，638Β内，或者接合(例如，热接合，胶粘剂接合或者化学接合)到泵腔室638Α，638Β的内表面。
尽管上面描述的盒使用弹簧构件以直接施加向外的力到盒膜140，但是其它类型的自展开的构件也可以布置在泵腔室内并用于直接或者间接地施加向外的力到膜140。如图20所示，例如，盒212包括定位在刚性盒基底256和在使用过程中与PD周期计102的活塞头部134Α配合的杯状构件271之间的弹性块沈9。刚性基底256包括形成泵腔室238的中空突起254。泵腔室238包括形状适合以容纳杯状构件271的半球部分239和形状适合以容纳弹性块269的大致圆柱部分Ml。弹性块沈9固定到泵腔室238的圆柱部分Ml内的刚性基底256。弹性块269可以例如贴附或者热接合到刚性基底256的形成泵腔室238 的圆柱部分Ml的部分。弹性块269的杆部分273延伸到形成在杯状构件271中的凹陷 272中并固定到杯状构件271。弹性块沈9的杆部分273可以例如贴附到杯状构件271，热接合到杯状构件271，和/或利用摩擦配合技术固定在杯状构件271的凹陷272内。弹性块 269可以由允许所述块在被压缩后弹性展开的任何各种不同的弹性材料形成。可以用于所述块的弹性材料的例子包括聚异戊二烯、聚氨酯、乳胶和硅树脂。
图21A和21B是在不同的操作阶段过程中具有布置在它的盒舱室114中的盒212 的PD周期计102的示意性横截面视图。如图21A所示，当PD周期计102的活塞头部134A 延伸时，活塞头部134A推动抵靠膜140和盒212的杯状构件271，从而使得杯状构件271 朝向刚性基底256并使得弹性块269压缩在杯状构件271和刚性基底256之间。这减小泵腔室238的容积并从泵腔室238排出透析溶液。当活塞头部134A完全地延伸时，杯状构件 271的与活塞头部134A相对的表面接触或者几乎接触形成泵腔室238的中空突起邪4的内表面。杯状构件271和中空突起2M具有配合的半球形状以在当活塞头部134A处于它的完全延伸位置时减少(例如，最小化)在杯状构件271和中空突起254的表面之间的流体体积。该构型可以有助于在延伸活塞头部134A以使得透析溶液从泵腔室238排出后减少 (例如，最小化)保留在泵腔室238中的透析溶液的量。
如图21B所示，由于块沈9的弹性，当活塞头部134A缩回时，弹性块269展开，从而使得杯状构件271施加向外的力到盒212的膜140的内表面。结果泵腔室238的容积增大，从而使得透析溶液被抽入泵腔室238中。
作为弹性块沈9的替代或者除弹性块269之外，其它类型的弹性构件例如压缩弹簧可以定位在刚性基底256和杯状构件271之间。这样的弹簧将以类似于上面讨论的弹性块269的方式工作以当活塞头部134A缩回时离开刚性基底256移动膜140并增大泵腔室 238的容积。
应当理解，即使盒212的泵腔室的仅一个已经被示出，但是盒212包括两个泵腔室，每个泵腔室包含杯状构件和用于在泵腔室内移动杯状构件的弹性构件。如上所述，活塞头部134A，134B可以往复以重复地抽取透析溶液到泵腔室中并然后从泵腔室排出透析溶液。
尽管上方讨论的盒包括自展开构件以施加向外的力到膜，但是，在一些实施例中， 盒配置为与PD周期计的可移动构件配合以使得PD周期计的可移动构件可以施加向外的力到盒膜的内表面。参照图22，例如，盒312包括刚性基底356，该刚性基底356与盒膜140 一起形成泵腔室338。通道341延伸通过基底356，从泵腔室338到形成在基底356中的开口 343。杯状构件371布置在泵腔室338中并包括定位在基底356的通道341中的杆部分 373。0圈375围绕杯状构件371的杆部分373并与杆部分373和刚性基底356的围绕部分形成液体密封，以使得在泵腔室338内的透析溶液不会经由通道341溢出。
图23A和2 是在不同的操作阶段具有布置在它的盒舱室314中的盒312的PD周期计302的示意性局部横截面视图。如图23A所示，PD周期计302的门308包括当盒312 布置在形成在PD周期计302的盒接口 310和闭合的门308之间的盒舱室314中时对齐杯状构件371的杆部分373的弹簧加载活塞353。盒312可以通过在当门308处于打开位置时固定盒312到盒接口 310并然后闭合门308而定位在盒舱室314之内。
仍参照图23A，当活塞头部134A移动到延伸位置时，活塞头部134A推动抵靠膜 140和杯状构件371，从而压缩弹簧加载活塞353在形成在门308中的孔355内。在活塞头部134A的完全延伸位置，杯状构件371的与活塞头部134A相对的表面接触或者几乎接触刚性基底356的形成泵腔室338的部分的内表面。结果，泵腔室338的容积减小并且透析溶液从泵腔室338排出。杯状构件371和泵腔室338具有配合形状以在当活塞头部134A处于它的完全延伸位置时减小(例如，最小化)杯状构件371和基底356的表面之间的流体体积。该构型可以有助于在延伸活塞头部134A以从泵腔室338排出透析溶液后减小(例如，最小化)保留在泵腔室338中的透析溶液的量。
如图2 所示，由于弹簧加载活塞353的弹性，当活塞头部134A缩回时，弹簧加载活塞353向着膜140移动并使得杯状构件371施加向外的力到膜140。结果，泵腔室338的容积增大并且透析溶液被抽取到泵腔室338中。
应当理解，即使盒312的泵腔室的仅一个已经被示出，但是，盒312包括两个泵腔室，每个泵腔室包含杯状构件，该杯状构件在使用过程中通过PD周期计的弹簧加载活塞而被促动。如上方讨论的，活