特許 6010151 センサ装置システム、機器及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6010151

(24)【登録日】2016年9月23日

(45)【発行日】2016年10月19日

(54)【発明の名称】センサ装置システム、機器及び方法

(51)【国際特許分類】

   A61M 1/16 20060101AFI20161006BHJP

   A61M 1/28 20060101ALI20161006BHJP

【ＦＩ】

   A61M1/16 171

   A61M1/28

【請求項の数】19

【全頁数】56

(21)【出願番号】特願2015-21182(P2015-21182)

(22)【出願日】2015年2月5日

(62)【分割の表示】特願2013-119844(P2013-119844)の分割

【原出願日】2008年2月27日

(65)【公開番号】特開2015-83274(P2015-83274A)

(43)【公開日】2015年4月30日

【審査請求日】2015年2月18日

(31)【優先権主張番号】60/904,024

(32)【優先日】2007年2月27日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】60/921,314

(32)【優先日】2007年4月2日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】11/871,821

(32)【優先日】2007年10月12日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】594010009

【氏名又は名称】デカ・プロダクツ・リミテッド・パートナーシップ

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】カーメン、ディーン

(72)【発明者】

【氏名】ペリー、エヌ．クリストファー

(72)【発明者】

【氏名】デマーズ、ジェイソン エイ．

(72)【発明者】

【氏名】トレイシー、ブライアン

(72)【発明者】

【氏名】チャワン、アルン ディ．

(72)【発明者】

【氏名】グラント、ケビン エル．

【審査官】 石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００６−５１２１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３９８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３２６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７５２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５２８１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５３９８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４０６６２４２（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｍ １／１６

Ａ６１Ｍ １／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象媒体測定のための多数の流体流路を有するセンサシステムであって、同センサシステムは、
少なくとも第１の流体流路と第２の流体流路とを包囲するハウジングを有するセンサマニホールドであって、
前記センサシステムの使用中には、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とは互いに流体連通しておらず、かつ前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とは、それぞれ流体入口と流体出口とを有し、
前記センサマニホールドの前記第１の流体流路は、第１のポートを介して液体を受領し、第１のポートの垂直上方に配置された第２のポートを介して前記液体を送出するように構成され、
第１のポートと第２のポートとの上方に配置された第３のポートは、第１のポートから第２のポートに移動する前記液体からガスを脱気するように構成される、センサマニホールドと、
対象媒体の導電性を、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とのそれぞれにおいて測定するためのセンサ装置であって、
同センサ装置は、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とにそれぞれ関連する、別個の導電性センサ群を有し、
前記別個の導電性センサ群のそれぞれは、互いに離間して配置された少なくとも２つの導電性検出プローブを有する、センサ装置とを有し、
前記センサマニホールドは、弁又はポンプ機構を含まない、センサシステム。

【請求項2】

前記センサ装置はプリント回路基板を有し、前記検出プローブは同プリント回路基板に接続されるとともに、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とに延びる、請求項１に記載のセンサシステム。

【請求項3】

対象媒体は液体である、請求項１に記載のセンサシステム。

【請求項4】

前記液体は透析液を含む、請求項３に記載のセンサシステム。

【請求項5】

前記検出プローブは、それらがそれぞれ関連する前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とに延びる、請求項１に記載のセンサシステム。

【請求項6】

少なくとも１つの前記導電性検出プローブは、サーミスタを含む、請求項１に記載のセンサシステム。

【請求項7】

前記プリント回路基板はエッジコネクタを有し、同エッジコネクタは前記検出プローブに電気信号を送信するため、および、前記検出プローブからの電気信号を受信するため、の内の少なくとも一方のためのコネクタレシーバと接続されるように構成される、請求項２に記載のセンサシステム。

【請求項8】

血液透析装置であって、同血液透析装置内において液体を測定するための多数の流体流路を有するセンサシステムを有し、同センサシステムは、
少なくとも第１の流体流路と第２の流体流路とを包囲するハウジングを有するセンサマニホールドであって、
前記センサシステムの使用中には、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とは互いに流体連通しておらず、かつ前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とは、それぞれ流体入口と流体出口とを有し、
前記センサマニホールドの前記第１の流体流路は、第１のポートを介して液体を受領し、第１のポートの垂直上方に配置された第２のポートを介して前記液体を送出するように構成され、
第１のポートと第２のポートとの上方に配置された第３のポートは、第１のポートから第２のポートに移動する前記液体からガスを脱気するように構成される、センサマニホールドと、
前記液体の導電性を、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とのそれぞれにおいて測定するためのセンサ装置であって、
同センサ装置は、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とにそれぞれ関連する、別個の導電性センサ群を有し、
前記別個の導電性センサ群のそれぞれは、互いに離間して配置された少なくとも２つの導電性検出プローブを有する、センサ装置とを有し、
前記センサマニホールドは、弁又はポンプ機構を含まない、血液透析装置。

【請求項9】

前記センサマニホールドの前記第１の流体流路は、水と重炭酸塩緩衝溶液とからなる第１の混合液を受領するように構成され、
前記センサマニホールドの前記第２の流体流路は、前記第１の混合液と、酸または電解質濃縮液とを含む調製済み透析液である、第２の混合液を受領するように構成される、請求項８に記載の血液透析装置。

【請求項10】

前記別個の導電性センサ群の内、第１の導電性センサ群は前記第１の流体流路に延び、第２の導電性センサ群は前記第２の流体流路に延びる、請求項９に記載の血液透析装置。

【請求項11】

少なくとも１つの前記導電性検出プローブは、サーミスタを含む、請求項８に記載の血液透析装置。

【請求項12】

前記センサマニホールドの前記第１の流体流路は、ダイアライザーに送液される透析液を受領するように構成され、
前記センサマニホールドの前記第２の流体流路は、排出されるか、または加熱装置に送液される透析液を受領するように構成され、
前記センサ装置は、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とに延びる温度検出プローブを更に有する、請求項８に記載の血液透析装置。

【請求項13】

血液透析装置における液体を測定するための多数の流体流路を有するセンサシステムであって、同センサシステムは、
少なくとも第１の流体流路と第２の流体流路とを包囲するハウジングを有するセンサマニホールドであって、
前記センサシステムの使用中には、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とは互いに流体連通しておらず、かつ前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とは、それぞれ流体入口と流体出口とを有し、
前記センサマニホールドの前記第１の流体流路は、第１のポートを介して液体を受領し、第１のポートの垂直上方に配置された第２のポートを介して前記液体を送出するように構成され、
第１のポートと第２のポートとの上方に配置された第３のポートは、第１のポートから第２のポートに移動する前記液体からガスを脱気するように構成される、センサマニホールドと、
前記液体の導電性を、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とのそれぞれにおいて検出するためのセンサ装置であって、
同センサ装置は、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とにそれぞれ関連する、別個の導電性センサ群を有し、
前記別個の導電性センサ群のそれぞれは、互いに離間して配置された少なくとも２つの導電性検出プローブを有する、センサ装置と、
前記センサ装置と接続されたコントローラであって、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とにおける前記液体の導電性を監視するように構成されたコントローラとを有し、
前記センサマニホールドは、弁又はポンプ機構を含まない、センサシステム。

【請求項14】

前記第１の流体流路は、水と重炭酸塩緩衝溶液とからなる第１の混合液を受領するように構成され、
前記第２の流体流路は、前記血液透析装置から送液される、前記第１の混合液と、酸または電解質濃縮液とを含む調製済み透析液である、第２の混合液を受領するように構成され、
前記コントローラは、前記第１の流体流路内の液体の導電性、および前記第２の流体流路内の液体の導電性と、所定の範囲の導電性とを比較し、測定された導電性が所定の範囲外である場合には信号を発する、請求項１３に記載のセンサシステム。

【請求項15】

前記センサ装置は、前記第１の流体流路に延びる第１群の導電性検出プローブと、前記第２の流体流路に延びる第２群の導電性検出プローブとを有する、請求項１４に記載のセンサシステム。

【請求項16】

少なくとも１つの前記導電性検出プローブは、サーミスタを含む、請求項１５に記載のセンサシステム。

【請求項17】

前記第１の流体流路は、ダイアライザーに送液される透析液を受領するように構成され、
前記第２の流体流路は、前記血液透析装置から送液される透析液を受領し、同透析液は排出されるか、または加熱装置に送液されるように構成され、
前記センサ装置は、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とに延びる温度検出プローブを更に有し、
前記コントローラは、前記第１の流体流路内の透析液の温度、および前記第２の流体流路内の透析液の温度と、所定の範囲の温度とを比較し、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路とにおける前記透析液の温度測定値に応じて、前記透析液を、前記ダイアライザ
ーに送液する、排出するべく送液する、および加熱装置に送液する、の内の１つを指示する信号を発する、請求項１３に記載のセンサシステム。

【請求項18】

血液透析装置であって、同装置内の液体を測定するための多数の流体流路を有するセンサシステムを有する装置であって、
同センサシステムは、
少なくとも２つの流体流路を有するセンサマニホールドであって、同流体流路は互いに流体連通しておらず、かつそれぞれの前記流体流路は流体入口と流体出口とを有する、センサマニホールドと、
前記流体流路内の液体の少なくとも１つの特性を測定するためのセンサ装置であって、同センサ装置は少なくとも部分的に前記センサマニホールドに含まれ、前記センサマニホールドの第１の流体流路は第１のポートを介して液体を受領し、第１のポートの垂直上方に配置された第２のポートを介して前記液体を送出するように構成され、第１のポートと第２のポートとの上方に配置された第３のポートは、第１のポートから第２のポートに移動する前記液体からガスを脱気するように構成され、
前記センサマニホールドは、弁又はポンプ機構を含まない、装置。

【請求項19】

前記少なくとも２つの流体流路にそれぞれ関連する、別個の導電性センサ群を有し、前記別個の導電性センサ群は、互いに離間して配置された少なくとも２つの導電性検出プローブを有する、請求項１８に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、センサシステム、機器、及びこの方法に関し、より詳細にはセンサ、センサ装置、及びセンサ装置システムのための、システム、機器及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

多くの用途において、媒体の温度が、固体、液体又はガスによらず判定される。一つの方法として、媒体の測定のために温度センサ装置又はプローブ（深針）を導入する。正確を期すために、対象媒体へのセンサの近接近が望まれる。しかしながら、この方法はセンサ装置及び／又は流体の汚染をもたらし得る。更に条件の厳しい媒体に関する問題又は使用される機器の正確性に関する更なる問題が存在する。

【0003】

流体又はその他のものによらず、媒体中の公知の化合物の濃度が、流体の導電性の測定を通じて判定できる。材料の導電性を判定することで、組成物、材料内の特定の化合物の存在又は導電性検出プローブ間の導電性材料の不規則性等の有益な情報をさらに提供できる。導電性の存在、欠如又は変化によって、さらにシステムにおける異常の有益な判定が可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許出願第１１／８７１，８２１号

【特許文献2】米国仮特許出願第６０／９０４，０２４号

【特許文献3】米国仮特許出願第６０／９２１，３１４号

【特許文献4】米国特許出願第１１／８７１，７１２号

【特許文献5】米国特許出願第１１／８７１，７８７号

【特許文献6】米国特許出願第１１／８７１，７９３号

【特許文献7】米国特許出願第１１／８７１，８０３号

【特許文献8】米国特許出願第１１／８７１，８２８号

【特許文献9】米国特許第５，３５０，３５７号

【特許文献10】米国特許第５，７５５，６８３号

【特許文献11】米国特許第６，２３４，９９７号

【特許文献12】米国特許第６，９０５，４７９号

【特許文献13】米国特許出願第１０／６９６，９９０号

【特許文献14】米国特許第５，３５０，３５７号

【特許文献15】米国特許第５，３５０，３５７号

【特許文献16】特許出願第１１／７８７，２１３号

【特許文献17】米国特許出願第１１／８７１，６８０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

流体又は他の媒体の温度及び導電性を両方とも検出することができる装置が必要とされている。対象媒体への汚染を回避し且つコンパクトな温度及び導電性センサの組み合わせが所望されている。さらに、正確な温度検出機器が所望される。

【0006】

さらに、測定装置と対象媒体との間の汚染を回避する一方で、対象媒体の温度、導電性、及び／又は他の状態を測定するための正確な測定装置が必要とされる。センサ装置の一部又は全てが再利用でき且つ使い捨てされる構成要素と共に処分される必要がないように、使い捨ての構成要素に収容される及び／又は同構成要素を循環する対象媒体の温度、導
電性及び／又は他の状態を測定できる正確な測定装装置が必要とされる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一つの態様に従って、カセット内の対象流体の一つ以上の特性を判定するためのセンサ装置システムが提供される。このシステムは、プローブハウジングと、検出端部及び接続端部を有する、プローブハウジング内の温度センサと、熱センサの検出端部に熱的に結合され且つプローブハウジングに取り付けられ、カセットに設置されたウェルの内面と熱結合するように適合されるプローブ先端と、熱センサの接続端部に接続された少なくとも２つのリード線とを備え、それにより、熱エネルギーが、ウェルから熱センサに移動し、温度情報がリード線を通って搬送される。様々な変形実施形態において、検出プローブは、プローブハウジング、熱センサ、及び導電性検出を可能にするためのプローブ先端のうちの一つに取り付けられた第三のリード線をさらに含み得る。あるいはまた、検出プローブは、プローブハウジング、熱センサ、及び導電性検出を可能にするためのプローブ先端のうちの一つに取り付けられた導電性センサと、導電性情報を送信するための導電性センサに取り付けられた第三のリード線とをさらに含み得る。ウレタン樹脂が、プローブ先端とプローブハウジングとの間に設けられる。プローブ先端が、ハウジングと嵌まり合うフランジを含み得る。

【0008】

上述のセンサ装置システムの様々な変形実施形態において、熱エポキシが、熱センサとプローブ先端との間に設けられる。プローブ先端は、銅、鋼、又は銀、銅、鋼、及びステンレス鋼の少なくとも一つを含む金属である。様々な実施形態において、ハウジングは、プラスチック又は金属である。ハウジングはプローブハウジングの周囲に配置されたフランジを含み、スプリングはフランジとの連結に使用され得る。ハウジングは、一体化された可撓性部材を含み得る。

【0009】

本願発明のこの態様のある実施形態は、所定の大きさ及び形状のウェルを含む。ウェルはプローブと嵌め合わされ、プローブ先端がウェルに熱的に結合される。
本願発明の一つの態様に従って、ウェルは、熱伝導性材料の中空のハウジングを含む。ハウジングは外面と内面とを有する。内面は、検出プローブと嵌め合い関係を形成するような所定の形状である。この嵌め合いは、内面と検出プローブとを熱的に結合する。

【0010】

本願発明のこの態様のある実施形態は、ウェルの内面に所定量の熱グリースを含む。
本願発明の一つの態様に従って、カセット内の対象媒体の温度及び導電性を判定する方法が記載される。この方法は、カセット内に少なくとも一つのウェルを設置する工程と、温度と導電性とが判定できるようにウェルと検出プローブとを熱的に結合する工程と、検出プローブから少なくとも三つのリード線を通じて熱及び導電性信号を転送する工程と、この信号を使用して温度と導電性とを判定する工程を含む。

【0011】

本願発明の別の態様に従って、カセットに含まれる流体路の空気を検知する方法が記載される。この方法は、カセットに少なくとも一つのウェルを設置する工程と、温度と導電性とが判定できるように、流体路に配置された少なくとも２つのウェルを検出プローブに熱的に結合する工程と、検出プローブから少なくとも三つのリード線を通じて導電性信号を転送する工程と、各検出プローブについての導電性を判定する工程と、各検出プローブから導電性の差を計算する工程と、差がしきい値を超過しているか否かを判定する工程とを含む。

【0012】

本発明の別の態様に従って、導管を通過する流体の温度の伝達及び導電性検出の許容の少なくとも一つのためのウェルを含むカセットに流体導管を備える機器が提供され、ウェルがセンサと相互連結するように適合される。

【0013】

様々な変形実施形態において、機器は、ウェルの一部が導管内の流体と接触する又はウェルの一部たりとも導管内の流体と接触しないように構成され得る。カセット内の流体導管は、プラスチック管又は金属管を含み得る。

【0014】

様々な実施形態において、流体路を含むカセットが、可撓性ダイアフラムを有する一つ以上の側面と重なり合う剛体を備える。様々な実施形態において、可撓性ダイアフラムカセットは、一つ以上のポンプチャンバ及び／又は一つ以上の滞留箇所を含む。様々な実施形態において、一つ以上のウェルがカセットの縁部に位置決めされる。これらの実施形態において、一つ以上のウェルがカセットの底部縁に位置決めされる。

【0015】

様々な実施形態において、カセットが剛体の前部プレート及び／又は背部プレートを有する。一つ以上のウェルが剛体カセットに設置され得る。あるいはまた、一つ以上のセンサリード線が剛体カセットに設置され得る。様々な実施形態において、剛体カセットは一つ以上のポッドポンプを含み得る。

【0016】

カセット及びウェルは、同一材料から一体形成され得る。
あるいはまた、ウェルはカセットに、例えば圧入連結と、可撓性タブと、接着剤と、超音波溶接と、保持プレート及び締結具と、のうちの少なくとも一つを使用して結合される。オーリングがウェルと流体導管との間に配置され得る。オーリングは円形断面、四角形断面、及びＸ形状の断面の一つを含み得る。ウェルは、オーリングの一部を受容するための溝を含み得る。導管と接触するウェルの一部は、導管を変形させるために可撓性を有し、上記可撓性を提供するために複数の切込み部を含み得る。

【0017】

本発明の別の態様に従って、少なくとも一つのポンプと、導管を通過する流体の温度の伝達及び導電性検出の許容の少なくとも一つのためのウェルとを備える流体ポンプ装置が提供され、ウェルがセンサと相互連結するように適合される。様々な変形実施形態において、少なくとも一つのポンプが、少なくとも一つのポッドポンプを含み、一対のポッドポンプを含み得る。少なくとも一つのポッドポンプとウェルとがカセット内に一体化され得る。

【0018】

本発明の別の態様に従って、少なくとも一つの検出プローブと、カセット内に設置され、熱検出及び導電性検出の少なくとも一つのための検出プローブと連通する少なくとも一つのウェルとを備える検出システムが提供される。

【0019】

本発明の別の態様に従って、カセットと熱検出及び導電性検出の少なくとも一つのための少なくとも一つの検出プローブとを備えるセンサマニホールドが提供される。様々な実施形態において、センサマニホールドは、２つ以上の流体通路と熱検出及び導電性検出の少なくとも一つのための２つ以上の検出プローブとを含む。様々な実施形態において、センサマニホールドは、カセット内の流体通路中の流体の流れを制御することに関して受動的である。上記実施形態において、センサマニホールドは、バルブとポンプ機構とを備えていない。様々な実施形態において、センサマニホールドは、剛体の前部及び／又は背部プレート及び中間プレートを有するカセットを備え得る。様々な実施形態において、センサマニホールドは検出プローブに接続された電気回路を備え得る。これらの実施形態において、センサマニホールドはプリント回路基板を備え得る。

【0020】

本発明のこれらの態様は、排他的な又は包括的であることを意味せず、本願発明の他の特徴、態様、及び利点は、以下の説明、添付した特許請求の範囲、及び添付図面とともに、実現可能で且つ当業者に容易に明らかとなる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1A】サーマルウェルが流体路の連続部である検出装置の実施形態の図。

【図1B】サーマルウェルが流体路の連続部である検出装置の実施形態の図。

【図2A】サーマルウェルが流体路から分離された部分である検出装置の実施形態の図。

【図2B】サーマルウェルが流体路から分離された部分である検出装置の実施形態の図。

【図3A】サーマルウェルの様々な長さと幅を示す検出装置の実施形態の図。

【図3B】サーマルウェルの様々な長さと幅を示す検出装置の実施形態の図。

【図4】検出装置の一つの実施形態によるサーマルウェルの透視図。

【図5】サーマルウェルの例示の実施形態の断面図。

【図6A】可変のウェル厚みを有するサーマルウェルの実施形態の断面図。

【図6B】可変のウェル厚みを有するサーマルウェルの実施形態の断面図。

【図7A】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7B】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7C】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7D】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7E】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7F】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7G】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7H】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7I】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7J】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7K】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7L】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7M】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7N】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7O】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7P】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7Q】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7R】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図7S】流体路にはめ込まれたサーマルウェルの様々な実施形態の断面図。

【図8】検出プローブの一つの実施形態の側断面図。

【図9】図８に示された実施形態の分解図。

【図10】検出プローブの先端の変形実施形態の断面図。

【図11A】検出プローブの変形実施形態の図。

【図11B】検出プローブの変形実施形態の図。

【図12】検出プローブの変形実施形態の側面図。

【図13A】検出プローブに結合されたサーマルウェルの断面図。

【図13B】図１３Ａに示された検出プローブの変形実施形態の図。

【図14A】サーマルウェルに結合された図８に示されるような検出プローブの断面図。

【図14B】図１４Ａに示される検出プローブの変形実施形態の図。

【図15】センサ装置の一つの例示の実施形態の断面図。

【図16】サーマルウェルに結合された検出プローブの変形実施形態を示す図。

【図17】サーマルウェルに結合され且つスプリングによって吊下された検出プローブの一つの実施形態の断面図。

【図18】ハウジングにおける検出プローブの一つの実施形態の断面図。

【図19】ハウジングにおける検出プローブの一つの実施形態の断面図。

【図20】ハウジングにおける検出プローブの一つの実施形態の断面図。

【図21】２つのセンサを含む流体路の側面図。

【図22】センサ装置を有する流体路の断面図。

【図23A】例示のカセットの背部側の断面図。

【図23B】例示のカセットの側面の側面図。

【図23C】例示のカセットの正面の断面図。

【図24】例示のカセットとサーマルウェルの図。

【図25】設置されたサーマルウェルを有する例示のカセットの図。

【図26】例示のカセットの流体路内に延びるサーマルウェルの図。

【図27】図２６の特定の特徴クローズアップ図。

【図28】カセットに設置され且つスプリングによって吊下されたサーマルウェルに結合された検出プローブの一つの実施形態の断面図。

【図29】カセットの実施形態内に組み込まれた補助ポンプの一つの実施形態の断面図。

【図30A】カセットの中間プレートの流体側の例示の実施形態の正面斜視図。

【図30B】カセットの中間プレートの空気側の例示の実施形態の正面斜視図。

【図31A】カセットの底部プレートの内側の例示の実施形態の正面斜視図。

【図31B】カセットの底部プレートの外側の例示の実施形態の正面斜視図。

【図31C】カセットの中間プレートの例示の実施形態の側面図。

【図32A】カセットの組み立てられた例示の実施形態の上面図。

【図32B】カセットの組み立てられた例示の実施形態の底面図。

【図32C】カセットの組み立てられた例示の実施形態の分解図。

【図32D】カセットの組み立てられた例示の実施形態の分解図。

【図33A】組み立てられたカセットの例示の実施形態の断面図。

【図33B】組み立てられたカセットの例示の実施形態の断面図。

【図33C】組み立てられたカセットの例示の実施形態の断面図。

【図34】本発明の一つの実施形態によるマニホールドを含む使い捨てユニットを有する基本単位を含むシステムの斜視図。

【図35】図３４に示されたマニホールドを含む使い捨てユニットの斜視図。

【図36A】図３４のシステムから視た構成要素の斜視図。

【図36B】本願発明の例示の実施形態に従う、図３５及び図３８Ａ〜３８Ｂのマニホールドの斜視断面図及び背面断面図。

【図36C】本願発明の例示の実施形態に従う、図２，図４９及び図１３Ｂのマニホールド及び図１の熱交換器に使用され得るサーマルウェルを示す図。

【図37】本願発明の例示の実施形態に従う、マニホールドインターフェースを示す図。

【図38A】本願発明の例示の実施形態に従う、図３５から視たマニホールドの斜視背面図及び斜視底面図をそれぞれ示す図。

【図38B】本願発明の例示の実施形態に従う、図３５から視たマニホールドの斜視背面図及び斜視底面図をそれぞれ示す図。

【図39】例示のセンサマニホールドの図。

【図40】別の例示のセンサマニホールドの図。

【図41】別の例示のセンサマニホールドの図。

【図42】図４１に示された例示のセンサマニホールド内の流体通路の図。

【図43】図４１に示された例示のセンサマニホールドの側面図。

【図44A】図４４ＢのＡ−Ａ断面において図４１に示された例示のセンサマニホールドの断面図。

【図44B】図４１に示された例示のセンサマニホールドの正面図。

【図45】図４１に示された例示のセンサマニホールドの分解図。

【図46】図４１に示された例示のセンサマニホールドに従う、プリント回路基板及び内側エッジコネクタの図。

【図47】血液透析システムの例示の流体概略図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の上述の特徴は、添付図面を参照として用いる以下の詳細な説明を参照することにより容易に理解される。
上述の図面及び図面に記載された構成要素は、必ずしも一貫した尺度又は寸法で描かれていないことに留意されたい。文脈が他に示唆しない限り、同様な構成要素が同様な符号によって示される。

【0023】

定義
この明細書の説明及び添付の特許請求の範囲において使用されるように、以下の用語は、文脈が他に要求しない限り、ここで示された意味を有する。

【0024】

「回転楕円体」は、主軸の一つ、すなわち長軸又は短軸の回りに回転された楕円に一般的に対応するような任意の三次元形状を意味し、三次元卵形状、上下に短い又は長い回転楕円体、球、及びそれらと実質的に同等の形状を含む。

【0025】

「半球状体」は、ほぼ半分の回転楕円体に一般的に対応するような任意の三次元形状を意味する。
「球形」は、一般的な球形を意味する。

【0026】

「半球状」は、一般的な半球状を意味する。
「流体」は、例えば流動路を通って送られることが可能な物質、液体を意味する。血液は流体の特定の例示である。

【0027】

「患者」は、医療処置又は他の処置の一部としてであろうとなかろうと、流体が送り出される又は送り込まれる人又は動物を含む。
「対象媒体」は、検出プローブと直接的に、又はサーマルウェル、センサ伸長ピン、及び一つ以上のセンサにそのような対象媒体の特性に関する情報を転送するための他の機器等を介して間接的に接触する、任意の流体、固体、液体又はガスを含む任意の材料である。

【0028】

本願発明の様々な態様は、様々な例示の実施形態に関して以下に記載される。見出しは利便性のために付けられているが本願発明を多少なりとも制限しないことに留意されたい。

【0029】

熱及び／又は導電性センサを含むセンサの様々な実施形態が記載される。この熱／導電性センサは、多様な用途に使用でき、決して流体の熱／導電性測定又は任意の特定の状況における熱／導電性測定に制限されない。

【0030】

さらに、直接センサ接触、サーマルウェルの使用を通じたセンサインターフェースを含む、システム、機器及びセンサインターフェースの方法の様々な実施形態、又は様々な使い捨て及び再利用可能な構成要素を有する他の実施形態が記載される。このようなシステム、機器及びセンサインターフェースの方法は、多様なセンサと共に使用されると共に広範な用途に使用される。このようなシステム、機器及びセンサインターフェースの方法は、決して様々なセンサの実施形態ともに使用されることや任意の特定の状況において使用されることを制限しない。

【0031】

１．サーマルウェル
一つの例示の実施形態において、サーマルウェルは、温度検出プローブ等のセンサプローブを収容するために使用される。サーマルウェルは対象媒体（例えば血液又は透析液等
の液体）と直接接触し、検出プローブは対象媒体と直接接触しない。サーマルウェルと検出プローブ構造との熱力学的特性によって大部分が決定される熱伝導に基づいて、検出プローブは、対象媒体と直接接触すること無しに対象媒体の特性を判定できる。センサ装置構成の正確性及び効率性が、構造、材料及びプローブとサーマルウェルの両方の形状を含む多くの要因に依存するが、これらの要因に制限されない。

【0032】

図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、サーマルウェル５１００と検出プローブ５１０２とを含むセンサ装置の２つの実施形態が、流体路５１０８に関連付けられて示される。これらの実施形態において、サーマルウェル５１００は流体路５１０８内に一体化される。しかしながら、以下に記載される他の実施形態において、サーマルウェル５１００は流体路５１０８内に完全に一体化されない、すなわち、サーマルウェル５１００は流体路５１０８と比較して異なる材料から作られる。変形実施形態において、サーマルウェル５１００は、任意の流体路内に一体化されないが、少しか又は全部が流体路に一体化できる。例えば、ある実施形態において、サーマルウェル５１００はコンテナ、チャンバ、機械、保護スリーブ、流体ポンプ、ポンプカセット、使い捨てユニット、マニホールド、又は他の組み立て体、半組立体、又は構成要素内に一体化できる。説明を目的として、例示の実施形態が例示の目的のために記載される。例示の実施形態は、サーマルウェル５１００が流体路内にある場合の実施形態を含む。しかしながら、センサ装置とサーマルウェルとは流体路の外側で使用することができる。

【0033】

図１Ａを参照すると、対象媒体を通過させるためのスペース５１０４を提供する流体路５１０８に形成されたサーマルウェル５１００と、検出プローブ５１０２とを表す側面図が示される。検出プローブからのデータが少なくとも一つのリード線５１０６を使用して送信される。図１Ａの端面図が図１Ｂに示される。

【0034】

この実施形態において、サーマルウェル５１００は流体路５１０８と一体物である。サーマルウェル５１００の全領域を変更することができる。サーマルウェル５１００の形状を変更することによって、これに制限されないがサーマルウェル５１００の熱伝導性特性を含むその変更は、サーマルウェル５１００と検出プローブ５１０２との間の熱伝導を変化させるであろう。以下により詳細に記載されるように、サーマルウェル５１００の材料構造は、センサ装置における別の変更要素である。

【0035】

ある実施形態において、流体路５１０８は、所望された熱伝導性を有する材料から作られる。この材料は、目的によって変更し得る。材料は、任意のプラスチック、セラミック、金属、又は金属の合金又はこれらの組み合わせのいくつかを含むが、これらに制限されない。

【0036】

図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、これらの実施形態において、流体路５１０８とサーマルウェル５１００とは分離される部品である。ある実施形態において、流体路５１０８とサーマルウェル５１００とが異なる材料から作られる。

【0037】

図１Ａ〜１Ｂ及び図２Ａ〜２Ｂが、センサ装置の比較的シンプルな実施形態を示す。従って、これらの実施形態において、検出装置はサーマルウェル５１００と検出プローブ５１０２とを含み、サーマルウェルが流体路５１０８と一つの連続した部分として一体化されるか又は流体路５１０８から分離された部分からなる。しかしながら、センサ装置の多くの実施形態が考慮される。様々な実施形態のほとんどが、サーマルウェル５１００及び／又は検出プローブ５１０２の材料及び形状についての変更を含む。これらの変更は、センサ装置の使用目的に関連する複数の変化要素によって決定される。従って、対象媒体及び所望されるセンサの制約、例えば正確性、測定結果時間、流量及び対象媒体の特性は、使用する実施形態を決定する様々な制約のサンプリングである。大抵の場合、各々の変化
要素は、センサ装置の実施形態の少なくとも一部に影響する。

【0038】

従って、複数の変化要素は、センサ装置の様々な実施形態に影響する。これらの変化要素は、１）サーマルウェルの形状、２）サーマルウェルの材料組成物、３）検出プローブの材料組成物、４）対象媒体の所望される流量、５）サーマルウェルの長さと幅、６）検出プローブの所望される正確性、７）壁厚さ、８）検出プローブの長さと幅、９）製造コスト、１０）対象媒体組成物及び乱流の許容値を含む特性、１１）検出プローブの形状、１２）所望される読み込み速度、を含むが、これらに制限されない。

【0039】

上述において、センサ装置の様々な実施形態が記載される。この記載は、変化要素がセンサ装置の実施形態の設計上有する影響についての情報を提供することを意図する。しかしながら、これらは例示の実施形態のみである。多数の追加の実施形態が考慮され、センサ装置の使用目的に基づいて容易に設計できる。従って、変化要素の上述の一部のリストの一つ以上を変更することによって、センサ装置の実施形態が変更され得る。

【0040】

図３Ａ及び３Ｂを参照すると、サーマルウェル５１００の２つの実施形態が、流体路５１０８とは異なる部分として示される。これらの実施形態は、サーマルウェル５１００の２つの形状を示す。図３Ａにおいて、この形状はより長いサーマルウェル５１００を含む。図３Ｂにおいて、サーマルウェル５１００の形状はより短い。サーマルウェル５１００の長さと幅によって、サーマルウェル５１００と検出プローブ５１０２との間の熱伝導性の特性及び正確性が変更される。センサ装置の使用に応じて、サーマルウェル５１００の形状は、一つの変化要素となる。

【0041】

図３Ａを参照すると、より長いサーマルウェル５１００は流体路５１０４内の対象媒体温度と周囲温度との間のより良い隔離を一般に提供する。図３Ａに示されたより長いサーマルウェル５１００の形状はより正確性を有するが、図３Ｂに示される実施形態は、近似値を得る目的のためであれば十分な正確性を有し得る。従って、サーマルウェル５１００の長さと幅は、所望される又は許容される正確特性を有する任意の長さ及び幅になる。長さの両極がこれらの実施形態に示されるが、任意の長さが考慮されることを理解されたい。本明細書の記載は変化要素のいくつかの影響を説明することを意味する。

【0042】

さらに図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、図３Ａに示されるより長いサーマルウェル５１００は、図３Ｂに示される実施形態よりも大きい程度で、流体路５１０８における対象媒体の流量に影響を与え得る。サーマルウェル５１００の長さは、さらに流量の乱れに影響を与えることを理解されたい。従って、サーマルウェル５１００の長さと幅は、流量及び流体の乱れに対するより大きな又はより小さな影響を有するように変更され得る一方、他の変化要素を抑制する。

【0043】

サーマルウェル５１００の形状はさらに変形可能である。所望される任意の形状が考慮される。しかしながら、他の変化要素のように、サーマルウェル５１００の形状は、センサ装置の使用目的に基づいて部分的に決定される。説明を目的として、例示の実施形態が本明細書に記載される。しかしながら、例示の実施形態における形状は制限を意味しない。

【0044】

説明の目的のために図４を参照すると、サーマルウェル５１００は、三つのゾーンに分割される。トップゾーン５４０２は検出プローブ（図示せず）と連通し、ミドルソーン５４０４はサーマルウェル５１００の所望された長さを提供する。上述されるように、長さは、流体通路内への突出のレベルを決定し得る。長さは上述のように所望された性能特性によって部分的に決定される。ミドルゾーン５４０４は、周囲からトップゾーン５４０２を孤立させ得る。ミドルゾーン５４０４は、さらにサーマルウェル５１００を流体路内に
（図１Ａ〜１Ｂに５１０８として示されるように）配置する、固定する、又はシールするように機能し得る。

【0045】

ボトムゾーン５４０６は、ある実施形態において、必ずしも必要ではなく（図７Ｋ参照）、従って、これらの実施形態において、ミドルゾーン５４０４とボトムゾーン５４０６とは単一のゾーンと成り得る。しかしながら、例示の実施形態において、ボトムゾーン５４０６は、サーマルウェルを流体路の領域内に圧入することを補助するために形成され、サーマルウェル５１００を流体路５１０８内に配置及び／又は固定する。他の実施形態において、ゾーン５４０６は、様々な接合方法を容易にするために形成される（図７Ａ〜７Ｊ，７Ｌ〜７Ｓ参照）。

【0046】

図５を参照すると、サーマルウェル５１００の例示の実施形態の断面が示される。サーマルウェル５１００の例示の実施形態の大きさは、ほぼ０〜０．２８７ｍｍ（０．１１３ｉｎｃｈｅｓ）（０〜０．９６３ｍｍ（０−０．３７９ｉｎｃｈｅｓ）の範囲において）の長さＡ、ほぼ１．６７６ｍｍ（０．６６ｉｎｃｈｅｓ）の半径Ｂ、及びほぼ０．００７６２〜０．０２２３ｍｍ（０．００３−０．００９ｉｎｃｈｅｓ）の壁厚みＣを有する。これらの大きさは、例示の実施形態のためだけに与えられる。変化要素及び検出装置の使用目的によって、サーマルウェル５１００の大きさが変更され、様々な実施形態は必ずしも比例しない。

【0047】

ある実施形態において、壁厚みは変更可能であり、例えば、壁厚みはサーマルウェルの異なる箇所において変更される。これらの実施形態は、様々な箇所に可変厚みを有して示されるが、これは説明のみのためである。サーマルウェルの様々な実施形態は、変化要素に応じて壁厚みを変化させることを含んでおり、これらの壁厚みを変化させることが、検出装置の所望された特性に応じて「調和され、適合される」。従って、例えば、ある実施形態において、より薄いゾーン５４０４は、より薄いゾーン５４０６と共に使用され得る。逆もまた同様である。すなわち、「より薄いゾーン」及び「より厚いゾーン」の任意の他の組み合わせが使用され得る。さらに、壁厚みを説明するため使用された用語は相対的なものである。任意の所望される厚みが考慮される。示された図面は、記述的目的のためであり、多くが考慮された２つの実施形態を表す。

【0048】

図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、ゾーン５４０２は、所望されるようにより厚く又はより薄くできる。他の変化要素のうち、より薄いゾーン５４０２は、一般により早い検出時間のために提供される一方、より厚いゾーンは厳しい環境か、或いはセンサ減衰が所望される場合に有益である。他の変化要素のうち、ゾーン５４０４は、より剛性を付与するためにより厚くされ、又は周囲からさらに隔離するためにより薄くされ得る。ゾーン５４０６は使用される固定法に依存してより薄く又はより厚くできる。

【0049】

サーマルウェル５１００は、実際に、流体路５１０８から分離される部分として流体路５１０８内にはめ込むことができる。これは上述の図２Ａ〜２Ｂに関して示され説明される。様々な実施形態は、サーマルウェル５１００を流体路５１０８内にはめ込むために使用される。より好ましい実施形態がここに説明されるが、サーマルウェル５１００を流体路５１０８内にはめ込むための任意の方法及び手順が使用される。図７Ａ〜７Ｓを参照すると、サーマルウェル５１００を流体路５１０８内にはめ込むための様々な構成が示される。これらの実施形態について、サーマルウェル５１００は、プラスチック、金属、セラミック又はこれらの組み合わせを含むがこれらに制限されない任意の材料から作られる。この材料は意図された対象媒体との適合性に幾らかの部分において依存し得る。これらの実施形態において、流体路５１０８は、対象媒体と適合性を有するプラスチック、金属、又は任意の他の材料から作られる。

【0050】

始めに図７Ａを参照すると、ゾーン５４０４（図４に示される）を使用して流体路５１０８内に圧入されるサーマルウェル５１００が示される。図７Ｂにおいて、ゾーン５４０６を使用して流体路５１０８内に圧入されるサーマルウェル５１００が示される。図７Ｃを参照すると、可撓性のタブ５７０４を有する流体路５１０８内に保持されるサーマルウェル５１００が示され、オーリングがさらに提供される。図７Ｄを参照すると、オーリング５７０２を有する流体路５１０８内に挿入されるサーマルウェル５１００が示される。サーマルウェル５１００はさらに、サーマルウェル５１００のゾーン５４０６がオーリング溝を含む変形実施形態として示される。オーリング溝は、サーマルウェルに、切断、形成、旋盤加工、又は鋳造、射出成形され、又は任意の他の方法によってサーマルウェル５１００に形成される。図７Ｅは図７Ｄに示されるのと類似の実施形態を示す。しかしながら、オーリング溝は図７Ｄに示されるような切断、型成形、又は鋳造というよりはむしろゾーン５４０６に形成される。

【0051】

図７Ｆを参照すると、流体路５１０８内に圧入されるサーマルウェル５１００が示され、ゾーン５４０６は、ゾーン５４０６の縁部が流体路５１０８の材料を変形させることを可能とする可撓性を有する。図７Ｇを参照すると、サーマルウェル５１００は、流体路５１０８に組み付けるために、ゾーン５４０６の可撓性を提供するゾーン５４０６上の切込み部５７０６を含む。オーリング５７０２がさらに提供される。２つの切込み部が示されるが、より多数又はより少数の切込み部が変形実施形態で使用される。

【0052】

図７Ｈを参照すると、図７Ｆに示される実施形態は、追加のオーリング５７０２と共に示される。図７Ｉを参照すると、流体路５１０８にインサート成形されるサーマルウェル５１００が示される。ゾーン５４０６はインサート成形によって容易に組み付けられる又は組み付けを可能にするように形成される。

【0053】

図７Ｊは、サーマルウェル５１００が同サーマルウェル５１００を流体路５１０８に保持するために加熱ステーク５７０８される実施形態を示す。図７Ｊのある実施形態において、オーリング５７１０がさらに含まれる。この実施形態において、オーリング５７１０は矩形断面を有する。しかしながら、変形実施形態において、オーリングは丸い又はＸ形状断面を有し得る。同様に、オーリングを有する本明細書に記載された様々な実施形態において、それらの実施形態におけるオーリングは、丸い、矩形の又はＸ形状の断面、又は所望される任意の断面形状を有する。

【0054】

図７Ｋを参照すると、サーマルウェル５１００は、接着剤５７１２によって流体路５１０８に保持される。この接着剤は、任意の接着剤であるが、一つの実施形態で、接着剤は紫外線硬化接着剤である。変形実施形態において、接着剤は、対象媒体と適合性を有する任意の接着剤である。この実施形態において、サーマルウェル５１００はゾーン５４０６を有しない。

【0055】

図７Ｌを参照すると、流体路５１０８に超音波溶接されるサーマルウェル５１００が示される。ゾーン５４０６は、超音波溶接によって接合可能に形成される。
図７Ｍを参照すると、流体路５１０８にインサート成形されるサーマルウェル５１００が示される。ゾーン５４０６は、周囲を覆う流体路５１０８におけるプラスチックに適したフランジである。この実施形態に示されるように、フランジは平坦であるが、他の実施形態では、フランジはベル形または他の形状となり得る。

【0056】

図７Ｎを参照すると、保持プレート５７１４と締結具５７１６とによって流体路５１０８に保持されるサーマルウェル５１００が示される。オーリング５７０２がさらに示される。

【0057】

図７Ｏ〜７Ｐを参照すると、保持リング５７１８（図７Ｏ）又は変形実施形態におけるクリップ５７２０（図７Ｐ）によって流体路５１０８に保持されるサーマルウェル５１００の端面図が示される。オーリング５７０２がさらに示される。

【0058】

図７Ｑを参照すると、サーマルウェル５１００の変形実施形態と共に図７Ｃの実施形態が示される。サーマルウェル５１００の実施形態において、図４のゾーン５４０４として参照される部分は、検出プローブとの容易な位置合わせ、周囲からのゾーン５４０２の更なる隔離及び流体通路でのより良い流れ特性を可能とするようなテーパーを含む。可撓性タブ５７０４を使用して流体路５１０８に保持されるサーマルウェル５１００が示される。オーリングがさらに提供される。

【0059】

図７Ｒは、サーマルウェル５１００の変形実施形態を有する図７Ｊの実施形態を示す。この実施形態において、サーマルウェル５１００は、検出プローブとの容易な位置合わせを可能とし、周囲からのゾーン５４０２の更なる隔離を可能とし、流体通路でのより良い流れ特性を可能とするように、ゾーン５４０４にテーパーを有して示される。ゾーン５４０２は、熱プローブとの効果的な熱結合のための半球形状接触を提供する。サーマルウェル５１００は、サーマルウェル５１００を流体路５１０８に保持するために加熱ステーク５７０８される。図７Ｒのある実施形態において、オーリング５７１０がさらに含まれる。この実施形態において、オーリング５７１０は矩形断面を有する。しかしながら、変形実施形態において、オーリングは丸い又はＸ形状の断面を有する。

【0060】

図７Ｓを参照すると、図７Ｈの実施形態が、サーマルウェル５１００の変形実施形態と共に示される。図７Ｓは追加のオーリング５７０２と共に示される。サーマルウェル５１００のこの実施形態において、ゾーン５４０４（図４に示されるように）は、周囲からゾーン５４０２の更なる隔離を可能とする回旋部を有する。いくつかの形状がゾーン５４０４のために示される一方で、多くの他の形状が、所望する性能特性を達成するために示される。

【0061】

２．検出プローブ
直接センサ接触、サーマルウェルの使用を通じたセンサインターフェースを含む、システム、機器、及びセンサインターフェースのための方法の様々な実施形態、又は様々な使い捨ての及び再利用される構成要素を有する他の実施形態が記載される。このようなシステム、機器及びセンサインターフェースのための方法が多様なセンサと共に使用され、広範の用途に使用される。このようなシステム、機器、及びセンサインターフェースのための方法は、様々なセンサの実施形態と共に使用する又は任意の特定の状況において使用することを決して制限しない。

【0062】

図８を参照すると、検出プローブ５８００の例示の実施形態の断面図が示される。ハウジング５８０４は、先端５８０２に取り付ける中空構造である。この先端は高い熱伝導性材料から作られる。例示の実施形態において、ハウジング５８０４は、断熱性材料から作られる。ある実施形態において、ハウジングは、断熱性及び絶縁性材料から作られる。例示の実施形態において、ハウジング５８０４は、断熱性及び絶縁性材料であるプラスチックから作られる。先端５８０２は、対象媒体と直接接触するか、又はサーマルウェルと嵌め合わされる。

【0063】

例示の実施形態において、先端５８０２は、先端５８０２とハウジング５８０４との間（領域５８０７）にウレタン樹脂又は別の断熱材を使用してハウジング５８０４に取り付けられる。ウレタン樹脂はさらに構造支持体を追加する。変形実施形態において、他の製造法及び接合方法が、先端５８０２をハウジング５８０４に接合するために使用される。

【0064】

検出プローブ５８００の先端５８０２は熱伝導性材料から作られる。例えば、銅、銀、及び鋼のような良好な熱伝導性材料が使用されるが、これは検出プローブと対象媒体との使用目的に依存する。材料は使用目的に関して、耐久性及び適合性を有するように選択され得る。さらに、コスト及び製造の容易さ等の要因が異なる材料選択に影響し得る。一つの例示の実施形態において、先端５８０２は銅から作られる。他の実施形態において、材料は、銅又は銀の合金、又は任意の熱伝導性の材料又は構成要素（金属及びセラミックを含むがこれに制限されない）の固体物又は合金のどちらかである。しかしながら、例示の実施形態において、先端５８０２は金属から作られる。

【0065】

例示の実施形態において、先端５８０２は、上述のサーマルウェルの例示の実施形態に記載されたようにサーマルウェルと熱結合するように形成される。例示の実施形態並びに他の実施形態において、先端５８０２は、周囲から熱センサ５８０８を断熱するように形成される。例示の実施形態において、先端５８０２は金属から作られる。

【0066】

変形実施形態において、非電気導電性材料が先端に使用される。これらの実施形態は、プローブからサーマルウェルを電気的に絶縁することが必要となる場合に使用されることがより好ましい。別の変形実施形態において、先端５８０２は任意の熱伝導性セラミックから作られる。

【0067】

例示の実施形態において、熱センサ５８０８はハウジングに配置され、熱伝導性エポキシ５８１２と共に先端５８０２の内部に取り付けられる。例示の実施形態において、使用されるエポキシは熱ボンドであるが、他の実施形態において、任意の熱グレードエポキシが使用できる。しかしながら、変形実施形態において、熱グリースが使用され得る。変形実施形態において、エポキシ又はグリースは使用されない。

【0068】

例示の実施形態において、熱センサ５８０８はサーミスタである。サーミスタは一般に高い正確性を有する実施例である。しかしながら、変形実施形態において、熱センサ５８０８は熱電対又は任意の他の温度検出機器である。熱センサ５８０８の選択が、再び検出装置の使用目的に関連して決められる。

【0069】

熱センサ５８０８からのリード線５８１４は、ハウジング５８０４の背部に延出する。これらのリード線５８１４は、演算に使用される他の機器に取り付けられる。例示の実施形態において、先端５８０２からの第三のリード線５８１６をさらに含む。この第三のリード線５８１６はタブ５８１８上の先端に取り付けられる。第三のリード線５８１６は先端５８０２に取り付けられ、この実施形態において、先端５８０２は金属であり、ハウジングはプラスチックである。変形実施形態において、ハウジング５８０４は、金属であり、従って第三のリード線５８１６はハウジング５８０４に取り付けられる。従って、例示の実施形態において、先端５８０２は、リード線に取り付けるためのタブ５８１８を含む。しかしながら、変形実施形態において、検出装置の使用目的に幾分依存するが、第三のリード線５８１６は含まれない。さらに、変形実施形態において、第三のリード線が所望されない場合、先端５８０２はタブ５８１８を含まない。図９を参照すると、検出プローブ５８００の分解図が示される。

【0070】

図１０を参照すると、例示の実施形態の変形実施形態が示される。この実施形態において、検出プローブの先端６００２が示される。先端６００２が、試験される対象媒体又はサーマルウェルとのどちらかと接触するゾーン６００４を含む。ゾーン６００６がセンサプローブハウジング（示されない）に取り付けられる。内部領域６００８は熱センサ（図示されない）を収容する。この実施形態において、先端６００２はステンレス鋼から作られる。しかしながら、他の実施形態において、先端６００２は金属（銅、銀、鋼、およびステンレス鋼を含む）、セラミック、又はプラスチックを含むがこれに制限されない任意
の熱伝導性材料から作られる。

【0071】

例示の実施形態において、ゾーン６００６はタブ６０１０を含む。第三のリード線は（図８に関して説明されるように ５８１６）タブ６０１０から取り付けられる。次に図１１Ａ及び１１Ｂを参照すると、先端６００２とハウジング６０１２とを含む検出プローブ６０００が示される。一つの実施形態において、ハウジング６０１２は、プラスチックを含むがこれに制限されない任意の熱断熱材料から作られる。一つの実施形態において、ハウジング６０１２は、先端６００２に圧入され、任意の他の方法によって接着され又は取り付けられる。一つの実施形態において、熱センサ６０１４は、熱グレードエポキシと共に先端６００２に熱結合され又は、変形実施形態において、熱グリース６０２２と共に熱結合される。熱センサ６０１４からの２つのリード線６０１６がハウジングの先端に延びる。ある実施形態において、第三のリード線６０１８は、タブ６０１０から先端６００２に取り付けられる。上述のように、ある実施形態において、第三のリード線が所望されない場合、先端６００２はタブ６０１０を含まない。

【0072】

図１１Ｂを参照すると、検出プローブ６０００の変形実施形態が示される。この実施形態において、ハウジング６０１２は、先端６００２とリード線６０１６とのゾーン６００６上にプラスチック成形され、ある実施形態において、先端と６００２と第三のリード線６０１８とのゾーンとなる。

【0073】

図１２を参照すると、図１０〜１１Ｂに示される検出プローブ６０００の一つの実施形態の実物大が示される。検出プローブ６０００は、ハウジング６０１２、先端６００２、及びリード線６０１６、６０１８を含む。フランジ６０２０が示される。ある実施形態において、フランジ６０２０が機器に備え付け及び／又は取り付けるために使用される。

【0074】

図１３Ａを参照すると、流体路５１０８内に締結されたサーマルウェル５１００に結合された、図１０〜１２に示される検出プローブ６０００が示される。図示されるような実施形態において、２つのリード線６０１６が、検出プローブ６０００の先端に示される。ある実施形態において、第三のリード線６０１８がさらに検出プローブ６０００内に組み込まれる。図１３Ｂは、検出プローブ６０００が２つのリード線６０１６を含むが、第三のリード線６０１８を含まない場合の、変形実施形態を示す。

【0075】

図１３Ａ及び１３Ｂを参照すると、検出プローブ６０００の先端６００２がサーマルウェル５１００と直接接触する。図４を再び参照し、さらに図１３Ａ及び１３Ｂを参照すると、サーマルウェル５１００はゾーン５４０２を含む。サーマルウェル５１００は中空であり、ゾーン５４０２の内側部分は、検出プローブ先端６００２と嵌め合い接触するように形成される。この実施形態に示されるように、サーマルウェル５１００は検出プローブ６０００との嵌め合い形状を有するように設計される。従って、サーマルウェル５１００の形状は、検出プローブ６０００の先端６００２の形状に依存し得るが、逆もまた同様である。ある実施形態において、所望される検出プローブ６０００は、タイトフィット又はサーマルウェル５１００との完全一致を有していない。

【0076】

図１４Ａを参照すると、流体路５１０８内に締結されるサーマルウェル５１００に結合された検出プローブ５８００の一つの実施形態（図８に示されるように）が示される。図示されるような実施形態において、２つのリード線５８１４が、検出プローブ５８００の先端に示される。ある実施形態において、第三のリード線５８１６が、さらに検出プローブ５８００内に組み込まれる。図１４Ｂは、検出プローブ５８００が２つのリード線５８１４を含むが、第三のリード線を含まない場合の、変形実施形態を示す。

【0077】

図１４Ａ及び１４Ｂの両方を参照すると、検出プローブ５８００の先端５８０２は、サ
ーマルウェル５１００と直接接触する。図４を再び参照し、さらに図１４Ａ及び１４Ｂを参照すると、サーマルウェル５１００がゾーン５４０２を含む。サーマルウェル５１００は中空であり、ゾーン５４０２の内側部分が検出プローブ先端５８０２と嵌め合い接触するように形成される。この実施形態に示されるように、サーマルウェル５１００は、検出プローブ５８００と嵌め合い形状を有するように設計される。従って、サーマルウェル５１００の形状は、検出プローブ５８００の先端５８０２の形状及び基端の形状に依存する。

【0078】

３．センサ装置及びセンサ装置システム
３．１ 流体路に接続して使用されるセンサ装置及びセンサ装置システム
センサ装置の説明のために、例示の実施形態におけるセンサ装置が説明される。例示の実施形態は、図１４Ａ，１４Ｂに示される別の例示の実施形態とともに、図１３Ａ，１３Ｂ及び図１５に示される。センサ装置の別の実施形態においては、センサプローブはサーマルウェルの外側で使用される。しかしながら、センサ装置は既に本明細書において単独で説明されている。従って、後の説明においては、この目的のために、センサプローブとサーマルウェルとを含んだセンサ装置の例示の実施形態の一実施形態について説明する。

【0079】

図１５に示すように、例示の実施形態において、図１３Ａに示すセンサプローブ６０００とサーマルウェル５１００とは結合されて流体路の外側に配置された状態で示されている。上述したように、サーマルウェル５１００は、流体路、保護スリーブ、任意の使い捨てユニット、機械、チャンバー、カセット又はコンテナ内に配置されていてもよい。しかしながら、この例示の実施形態の説明のために、サーマルウェル５１００は対象媒体の熱及び／又は導電特性（図１３Ａ）を判定するために使用されるいかなる位置に取り付けられる。

【0080】

対象媒体は、サーマルウェル５１００の外側領域５４０２に接している。熱エネルギーは対象媒体からサーマルウェル５１００に伝達され、さらにセンサプローブ６０００の先端６００２に伝達される。その後、熱エネルギーは熱センサ６０１４に伝わる。熱センサ６０１４は、対象媒体の温度を熱センサ６０１４のフィードバックに基づいて判定することが可能な装置にリード線６０１６を介して接続している。また、導電性検出が好ましい実施形態においては、リード線６０１８は対象媒体の導電性を判定することが可能な装置に接続していてもよい。対象媒体の導電性を判定する場合には、リード線６０１８に加えて、第２のリード線／コンタクト（図示略）が使用される。第２のリード線は、図１５に示すような第２のセンサ装置であるか、或いは、別に、図１５に示すセンサ装置と同一であるとは限らない第２のプローブであってもよいが、対象媒体のキャパシタンスを検出可能な、電気的コンタクトを含む任意のプローブまたは装置であることが好ましい。

【0081】

先端６００２から熱センサ６０１４への熱伝導は、熱エポキシ樹脂または熱グリース６０２２の使用により向上する。
図１４Ａ，１４Ｂに示すように、別の例示の実施形態においては、センサプローブ５８００はサーマルウェル５１００に結合され、図示されたような形状を有する先端５８０２はサーマルウェル５１００の内側領域５４０４，５４０６と先端５８０２との間にエアギャップ６４０２を形成する。エアギャップ６４０２は、５８０２の検知先端の上部のみがサーマルウェル５１００の上部領域５４０２に接続するように断熱障壁を供する。

【0082】

センサプローブ５８００とサーマルウェル５１００とは結合されて流体路の外側に配置された状態で示されている。上述したように、サーマルウェル５１００は、流体路、保護スリーブ、使い捨てユニット、機械、使い捨て不可能なユニット、チャンバー、カセット又はコンテナ内に配置されている。しかしながら、この例示の実施形態の説明のために、サーマルウェル５１００は対象媒体の熱及び／又は導電特性（図１４）を判定するのに使
用されるいかなる位置に取り付けられる。

【0083】

対象媒体は、サーマルウェル５１００の外側領域５４０２に接している。熱エネルギーは対象媒体からサーマルウェル５１００に伝達され、さらにセンサプローブ５８００の先端５８０２に伝達される。その後、熱エネルギーは熱センサ６０１４に伝わる。熱センサ５８０８は対象媒体の温度を熱センサ５８０８のフィードバックに基づいて判定することが可能な装置にリード線５８１４を介して連結されている。さらに導電性の検知が好ましい実施形態においては、リード線５８１６は対象媒体の導電性を判定することが可能な装置に連結している。対象媒体の導電性を判定することについては、リード線５８１６に加えて、第２のリード線／コンタクト（図示略）が使用される。第２のリード線は図１４Ａに示すような第２のセンサ装置であるか、或いは、図１４Ａに示すセンサ装置と同一であるとは限らない第２のプローブであってもよいが、対象媒体のキャパシタンスを検知可能な、電気的コンタクトを含む、プローブまたは装置であることが好ましい。

【0084】

熱は先端５８０２から熱センサ５８０８への熱伝導は熱エポキシ樹脂または熱グリース５８１２の使用により向上される。
図１６に示すように、サーマルウェル５１００に結合したセンサプローブ６６０２を示す別の例示の実施形態が示される。この説明のために、センサプローブ６６０２の任意の実施形態及びサーマルウェル５１００の任意の実施形態が使用される。本実施形態において、センサプローブ６６０２の先端とサーマルウェル５１００との間の熱的な結合を高めるために、センサプローブ６６０２とサーマルウェル５１００の内側領域５４０２との接触領域には熱グリース６６０４が配置されている。一実施形態において、熱グリース６６０４の量は前記領域５４０２に対して配置されているだけで十分である。しかしながら、別の実施形態においては、熱グリースの量を多くしても少なくしてもよい。

【0085】

図１７には、センサ装置システムが示されている。このシステムにおいて、センサ装置は流体路５１０８を含む機器に示されている。このセンサ装置はセンサプローブ６０００及びサーマルウェル５１００を含んでいる。本実施形態において、サーマルウェル５１００及び流体路５１０８は使い捨て可能な部位であり、センサプローブ６０００は再利用可能な部材である。また、スプリング６７００も再利用可能な部材である。スプリング６７００及びセンサプローブ６０００はハウジング６７０８内に配置されている。ハウジング６７０８は任意の機械、コンテナ、装置やその他のものであってもよい。スプリング６７００は円錐状のものや、コイルスプリングやウェーブスプリングやウレタンスプリングであってもよい。

【0086】

本実施形態において、サーマルウェル５１００及びセンサプローブ６０００はサーマルウェル５１００とセンサプローブ６０００とが位置合わせされるように補助する位置合わせ機構６７０２，６７０４を含んでいてもよい。サーマルウェル５１００とセンサプローブ６０００との正確な位置づけは、サーマルウェル５１００とセンサプローブ６０００とが結合するのを補助する。空間６７０６の形状はセンサプローブ６０００に横方向への移動を提供するものであり、センサプローブ６０００が、もし必要であるならば、サーマルウェル５１００に結合するために横方向に移動するのを許容するものである。

【0087】

センサプローブ６０００はフランジ６０２０によって支持されたスプリング６７００に吊り下げられている。スプリング６７００はサーマルウェル５１００にセンサプローブ６０００を結合させる際にセンサプローブ６０００の縦方向の移動を許容するものである。スプリング６７００はセンサプローブ６０００とサーマルウェル５１００との十分な接触を行わせるのを補助する。

【0088】

流体路５１０８は任意の機械、コンテナ装置又はその他の内部に配置されていてもよい
。流体路５１０８は流体管路５１０４を含んでいる。対象媒体は流体管路５１０４及びサーマルウェル５１００を通って流れ、サーマルウェル５１００は、流体管路５１０４に十分な接触を有し、かつ対象媒体の温度特性及びいくつかの実施形態においては導電特性を検知することができるように配置されている。流体管路５１０４内のサーマルウェル５１００の位置は、詳しく上述したように、要求された精度、対象媒体及びその他の検討事項に関連する。

【0089】

スプリング６７００と、センサプローブ６０００のアッセンブリは、ハウジング６７０８内のスペース６７０６とともに、センサプローブ６０００とサーマルウェル５１００との結合の位置合わせを補助する。その結合は、サーマルウェル５１００とセンサプローブ６０００とが熱的に結合するように熱的な接触を提供する。

【0090】

ワイヤ６７１０が示される。ワイヤはリード線を含む。いくつかの実施形態においては、２つのリード線がある。他の実施形態においては、３つ又はそれ以上のワイヤを含んでいる。これら実施形態のいくつかは、温度と導電性とを検出するためのものである。

【0091】

図１８には、図１７に示すシステムの別の実施形態が示される。本実施形態において、センサプローブ６０００は、コイルスプリング６８００によって吊り下げられている。スプリング６８００及びセンサプローブ６０００を保持するために保持プレート６８０２はコイルスプリング６８００を捕捉している。一実施形態において、保持プレート６８０２はネジを使用してハウジング６７０８に固着されている。しかしながら、別の実施形態において、保持プレート６８０２は、接着剤、弾性のツメ、圧入、超音波溶接に限定されず、任意の固着方法によってハウジング６７０８に固着されている。

【0092】

ハウジング６７０８上の位置合わせ機構６８０６は、サーマルウェル（図示せず）に対するセンサプローブ６０００の位置合わせを補助する。センサプローブ６０００の横方向への移動は、ハウジング６７０８内の領域６８０８のクリアランスによって提供される。ワイヤ６７１０が示される。ワイヤはリード線を含む。これら実施形態のいくつかは、温度を検出するためのものである。他の実施形態において、３つ又はそれ以上のワイヤを含んでいる。これら実施形態のいくつかは、温度と導電性とを検出するためのものである。

【0093】

図１９に示すように、センサプローブ６０００はハウジング６７０８内に示されている。これらの実施形態において、スプリングの別の実施形態である弾性部材６９００がハウジング６９００内でセンサプローブ６０００が縦方向に許容するようにセンサプローブ６０００に組み込まれている。一実施形態において、保持プレート３９０２はネジを使用してハウジング６７０８に固着されている。しかしながら、別の実施形態において、保持プレート６９０２は、接着剤、弾性のツメ、圧入、超音波溶接に限定されず、任意の固着方法によってハウジング６７０８に固着されている。センサプローブ６０００の横方向への移動は、ハウジング６７０８内の領域６９０８のクリアランスによって提供される。ワイヤ６７１０が示される。ワイヤはリード線を含む。いくつかの実施形態においては、２つのリード線がある。これら実施形態のいくつかは、温度を検出するためのものである。他の実施形態において、３つ又はそれ以上のワイヤを含んでいる。これら実施形態のいくつかは、温度と導電性とを検出するためのものである。

【0094】

図２０には、ハウジング７００２内のセンサプローブ６０００の別の実施形態が示されている。本実施形態において、弾性部材７０００はハウジング７００２に固着された、またはハウジング７００２の一部であり、弾性部材７０００はセンサプローブ６０００の縦方向への移動を提供している。本実施形態において、ハウジング７００２の開口７００４，７００６は、センサプローブ６０００が横方向への移動を規制されるような大きさである。弾性部材７０００はセンサプローブ６０００上のフランジ７００８に作用する。ワイ
ヤ６７１０が示される。ワイヤはリード線を含む。いくつかの実施形態においては、２つのリード線がある。これら実施形態のいくつかは、温度を検出するためのものである。他の実施形態において、３つ又はそれ以上のワイヤを含んでいる。これら実施形態のいくつかは、温度と導電性とを検出するためのものである。

【0095】

図１２，１７，２０を参照して説明したように、フランジはセンサプローブ６０００上の好ましい領域に配置されていても良い。他の実施形態において、センサプローブはハウジングの他の形状によって配置及び位置づけられていてもよい。従って、ここに示されたハウジングの実施形態はセンサ装置が使用されるハウジングのいくつかの実施形態にすぎない。一般にセンサ装置は対象媒体に対する十分な配置に依存する。このことを達成する構成は対象媒体及びセンサ装置の使用目的によって変わる。さらに、サーマルウェルが使用されないいくつかの実施形態においては、むしろ、センサプローブのみが使用される。また、ハウジングの形状を変えてもよい。

【0096】

いくつかの実施形態において、センサ装置は導電性を検知するために使用される。いくつかの実施形態においては、温度検出も加えて検知する。これらの実施形態において温度と導電性との両方を検知することが求められる実施形態において、センサプローブは典型的には少なくとも３本のリード線を含み、これらリード線のうち２本は温度検出用に、３番目のリード線は導電性検出用に使用されるものである。

【0097】

図２１に示すように、導電性検出のために、少なくとも２つのセンサ７１０２，７１０４が対象媒体を含む領域内に配置されている。示された実施形態において、導電性センサ７１０２，７１０４は上述したようなセンサプローブの様々な実施形態の一つ、または、上述したような（サーマルウェルを含む）センサ装置の実施形態の一つであってもよい。しかしながら、他の実施形態において、センサの一つのみがセンサ装置の実施形態のうちの一つ、またはセンサプローブの実施形態のうちの一つであり、第２のセンサは任意の周知技術である。従って、ここで説明したシステムにおいて、導電性及び温度がここで説明したセンサ装置の一つまたはセンサプローブの一つ、または、ここで説明した第２のキャパシタンスセンサまたはセンサ装置の一つまたはセンサプローブの一つ及び電気的センサを使用して検知されてもよい。

【0098】

図２２に示すように、センサプローブ７２００及びサーマルウェル５１００を含むセンサ装置の別の実施形態は流体路５１０８内に示されている。本実施形態において、センサプローブ７２００は金属製のハウジングで構成されている。また、サーマルウェル５１００も金属で構成されている。サーマルウェル５１００及びセンサプローブ７２００は同一の金属または異なった金属で構成されていてもよい。好ましい実施形態においては、前記金属は、ステンレススチール、鋼、銅、及び銀を含む。リード線７２０２は導電性検出用のセンサプローブ７２００のハウジングに接続している。熱検出用リード線７２０４はセンサプローブ７２００のハウジングの内部に配置された熱センサに接続している。従って、本実施形態において、センサプローブ７２００は金属で構成されているので、第３のリード線７２０２（または導電性検出用のリード線）はセンサプローブ７２００上のいかなる位置に接続されていてもよい。前述した実施形態においては、センサプローブのハウジングはプラスチックで構成されており、センサの先端は金属で構成され、導電性検出用の第３のリード線はセンサの先端に接続されていた。

【0099】

対象媒体の既知量は導電性を判定するのに用いられる。従って、２つのセンサが使用され、２つのセンサの間で流体量が決定される。導電性検出は、（上述したように）２つの電気的なコンタクトで行われ、その一方または両方がセンサ装置であってもよい。２つのコンタクト間の対象媒体の量は既知である。

【0100】

導電性検出は、それぞれのセンサからの導電性を判定し、その後その差を判定することによって行われる。その差が予め定められた閾値以上であれば、第１のセンサと第２のセンサ（“第１”及び“第２”の決め方は任意である）との間における導電性に異常な差があると示され、空気が対象媒体にトラップされたことが推測され、バブルを示すバブル検出警報が発せられる。従って、第１のセンサと第２のセンサとの間における導電性の大きな減少（つまり、抵抗の大きな増加）がある場合、空気がトラップされてバブルの発生が検出される。

【0101】

機械、システム、機器またはコンテナ内の漏れが導電性検出を使用して決定される。センサ装置が機械、機器またはシステム内に配置され、かつセンサ装置が、一実施形態において、導電性を検出する場合では、センサ装置（電気的なコンタクト）から分析器またはコンピュータまでのリード線があってもよい。

【0102】

いくつかの実施形態において、コンタクト間の電気的信号を分析する分析器は、機械、機器システムまたはコンテナの金属に接続されている。分析器が機械から電気的信号を検出した場合、流体の漏れがあると推測される。

【0103】

３．２ 流体カセットに接続されて使用されるセンサ装置及びセンサ装置システム
この記載で示され、かつ説明されるカセットの実施形態は、例示のまたはいくつかの別の実施形態を含む。しかしながら、同様なまたは付加的な機能性を含んだ様々なカセットが意図されている。その上で、可変な流体路及び／またはバルブ位置を有し、またはポンプ機能、バルブ機能、及び／またはその他のカセット機能を利用するものであってもよい。全ての実施形態は本願発明の範囲内にある。

【0104】

３．２．１ 弾性膜流体カセット
１９９４年９月２７日に発行された米国特許第５３５０３５７号の「腹膜の透析システム及び液体分配を採用する方法及び重力流を模倣したポンプカセット」、１９９８年５月２６日に発行された第５７５５６８３号の「静脈ライン流制御システム用カセット」、２００１年４月２４日に発行された第６２２３１３０号の「流体流制御システムの膜の漏れを検出する装置及び方法」、２００１年５月２２日に発行された第６２３４９９７号の「静注薬物を混合及び搬送する装置及び方法」、２００５年６月１４日に発行された第６９０５４７９号の「集積化フィルタを備えたポンプカートリッジ及びカートリッジで流体を濾過する方法」、２００３年４月１０日出願の米国特許出願第１０４１２６５８号の「流体の目標量を配分するシステム及び方法」、２００３年１０月３０日出願の米国特許出願第１０／６９６９９０号の「ポンプカセット貯蔵物」に記載された種類の可撓性膜流体カセットを含む、流体カセットは、その出願の全ての内容が参照されて盛り込まれ、ここで記載されたセンサ装置及びセンサ装置システムに関連して使用される。

【0105】

図２３Ａ〜Ｃは、米国特許第５３５０３５７号及び他の特許及び上記した特許出願に公開されたものと同様な種類の可撓性膜カセットの例示の実施形態を示す。図２３Ａ〜Ｃは、例示のカセット２３００の背面図、側面図、正面図を示す。図２３Ａ〜Ｃに示すように、カセット２３００は、図２３Ａに示された背面２３１０と図２３Ｃに示された正面２３１１とを有する注入成形本体を含んでいる。可撓性の隔膜（図２４において５９で示されるものの一つ）がカセット２３００の正面及び背面を覆っている。

【0106】

多くの他の材料が使用されても構わないが、カセット２３００は好ましくは剛性プラスチック材料で構成され、隔膜は好ましくは可撓性プラスチックシートで構成されている。
例示のカセット２３００はウェル及びチャネルの形状をなす内部空洞の配列を形成している。例示のカセット２３００においては、内部空洞は、流体経路２３０３のような、液体（図２３Ａに示す）を運ぶための多数の流体路を形成している。例示のカセット２３０
０において、内部空洞はまた、ポンプチャンバー２３０１，２３０２（図２３Ｃに示す）のようなポンプチャンバー及びバルブステーション２３０４（図２３Ｃに示す）のような多数のバルブステーションを形成する。例示のカセット２３００において、バルブステーション２３０４のようなバルブステーションは、流体経路２３０３のような多数の流体経路とポンプチャンバー２３０１，２３０２と、及びポンプチャンバー２３０１，２３０２同士を相互に連結させている。

【0107】

特定の実施形態において、例示のカセット２３００は、バルブステーション及びポンプチャンバーを覆う隔膜領域上で、米国特許第５３５０３５７号及び他の特許及び上記した特許出願に記載された正又は負の流圧を含む、局所的に正圧及び負圧を供給する機器（図示しない）とともに使用されてもよい。多くの異なった種類のポンプチャンバー及びバルブが、ここで記載される種類のカセットで使用される（または、特定の実施形態において、全く含まれていない）が、図２３Ａ〜Ｃに示される例示のポンプチャンバー及びバルブステーションは、米国特許第５３５０３５７号において詳細に説明されており、ここに含まれている。ポンプチャンバーの数及び配列、流体経路、バルブステーションは変わっても良い。さらに、別のまたは付加的なカセット機能がカセットに加えられていても良い。

【0108】

さらに、図２３Ａ〜Ｃに示すように、例示のカセット２３００は、流体経路２３０３内に延びるセンサポート２３０５，２３０６を含んでいる。センサポート２３０５，２３０６はセンサプローブ、サーマルウェル又は他のセンサ部品を差し込み可能となるように使用される。例示のカセット２３００は各カセットについて２つのセンサポートを示しているが、１つのポート、２つのポート、または２つ以上のポートがカセットの形状及びセンサの種類や使用されるセンサに応じて使用されていてもよい。

【0109】

また、図２３Ａ〜Ｃに示すように、例示のカセット２３００には、カセット２３００の剛性本体内のセンサポート２３０５，２３０６の位置が示されている。図２３Ａ〜Ｃに示すように、２つの可撓性膜、剛性本体の一つの側面を備える剛性カセット本体の場合、一つの実施形態において、そのセンサポート２３０５，２３０６は（図２３Ｂに最も良く示されているように）カセットの剛性本体内に位置している。しかしながら、他の実施形態において、センサポートはカセットを覆っている可撓性隔膜の一またはそれ以上の領域を貫通して延びている。

【0110】

図２４に示すように、例示のカセット２３００は、センサポート２３０５，２３０６内に配置される部品が流体経路２３０３内に含まれるまたは流体経路２３０３を流れる対象媒体に直接接触するように、流体経路２３０３内に延びているセンサポート２３０５，２３０６を示している。図２４は、さらに、センサポート２３０５，２３０６の近傍に配置されたサーマルウェル５１００を示している。本実施形態において、カセット２３００及びサーマルウェル５１００は別体である。いくつかの実施形態において、カセット２３００及びサーマルウェル５１００は異なった金属で構成されている。これらの実施形態において、サーマルウェル５１００は、限定されず、プラスチック、金属、セラミック、またはそれらの組み合わせを含む任意の材料で構成されている。前記材料は、所望の対象媒体との適合性の関するいくつかの事項に依存する。他の実施形態において、サーマルウェル５１００はカセット２３００と同一の材料で構成されていてもよい。また、別の実施形態において、サーマルウェル５１００はカセット２３００の剛性本体の構成の一部として形成されていてもよい。

【0111】

例示のカセット２３００で使用されるサーマルウェル５１００の長さ及び幅は、所望または許容される精度特性を有する任意の長さ及び幅であってもよく、流体経路２３０６を通って流れているまたは流体経路２３０６内に収容された対象媒体に十分に接触するサーマルウェル５１００に使用される任意のセンサまたはセンサプローブが適切な位置に配置
される。サーマルウェル５１００の長さは、ある程度、流体経路２３０３内の対象媒体の流体流に影響を与えるものであってもよい。サーマルウェル５１００の長さは流体の乱流に影響を与えることを理解されたい。従ってサーマルウェル５１００の長さ及び幅は、他の変化を軽減させるように、流体流及び流体の乱流に大きなまたは小さな影響を与えるように変更してもよい。

【0112】

サーマルウェル５４１００の形状も変更可能である。所望の形状が考えられる。しかしながら、他の変更に伴って、サーマルウェル５１００の形状はセンサ装置の意図された使用に基づいて決定される。説明のために、ここでは例示の実施形態が説明される。しかしながら、例示の実施形態での前記形状は限定されるものを意図していない。ここで説明されるサーマルウェルの様々な実施形態の全ては例示のカセット２３００のようなカセットとともに使用される。

【0113】

図２５は、例示のカセット２３００に装着されるサーマルウェル５１００を示す。サーマルウェル５１００は、ここで説明される方法によって例示のカセット２３００に装着され、その方法は接着剤、溶接（超音波若しくはその他の方法）、オーリング、保持プレート及びその他の方法を含む。カセットとともに使用されるサーマルウェル５１００は様々な形状及び配置であってもよい。しかしながら、説明のために図４に示すように、サーマルウェル５１００の実施形態は、カセットとともに使用される。図４に示す例示の実施形態において、下部領域５４０６は、図２６Ａ〜Ｃ及び図２４に示されるようにサーマルウェルがセンサポート２３０５に圧入されるのを補助する形状を成している。

【0114】

さらに、図２６はセンサポート２３０５，２３０６内に設置されたサーマルウェル５１００を示す。図２７に最も良く示されるように、サーマルウェル５１００は流体経路２３０３内に延びている。サーマルウェル５１００は、例示のカセット２３００を通って流れているまたはカセット２３００内に収容される任意の対象媒体に直接接触するようにサーマルウェル５１００が配置されるように流体経路２３０３内に延びている。

【0115】

可撓性膜カセットとともに使用されたセンサ装置及びセンサ装置システムの特定の実施形態において、センサプローブはセンサポート２３０５，２３０６（図２３Ａ〜Ｃ及び図２４に示すようなセンサポート２３０５，２３０６）内に直接設置されていてもよい。可撓性膜とともに使用されたセンサ装置及びセンサ装置システムのさらなる実施形態において、センサプローブがサーマルウェルとともに使用される。

【0116】

図２７に示すように、対象媒体はサーマルウェル５１００の外側領域５４０２に接触している。図１３Ａ〜Ｂに示すように、熱エネルギーはセンサプローブ６０００の先端６０１４に伝達される。その後、熱エネルギーは熱センサ６０１４に伝わる。熱センサ６０１４は対象媒体の温度を熱センサ６０１４のフィードバックに基づいて判定することが可能な機器にリード線６０１６を介して連結されている。さらに導電性の検知が好ましい実施形態においては、リード線６０１８は対象媒体の導電性を判定することが可能な機器に連結している。対象媒体の導電性を判定することについては、リード線６０１８に加えて、第２のリード線／コンタクト（図示略）が使用される。第２のリード線は、対象媒体のキャパシタンスを検知可能な、電気的コンタクトを含む、任意のプローブまたは装置であることが好ましい。

【0117】

熱は先端６００２から熱センサ６０１４への熱伝導は熱エポキシ樹脂または熱グリース６０２２の使用により向上される。
センサ装置の多くの異なった実施形態は可撓性カセット内に設置されたサーマルウェルに接続されて使用され、図１４Ａ〜Ｂ、図１５及び図１６に示した、及び、上述したものと同様な実施形態を含む。

【0118】

いくつかの形状が説明されているが、多くの他のものが所望のパフォーマンス特性に達するように示され得る。
特定の実施形態において、例示のカセット２３００は、バルブステーション及びポンプチャンバーを覆う隔膜領域上で、米国特許第５３５０３５７号及び他の特許及び上記した特許出願に記載された正又は負の流圧を含む、局所的に正圧及び負圧を供給する機器（図示しない）とともに使用されてもよい。カセット２３００が圧力供給装置（図示しない）とともに使用される場合、カセット２３００は多くの異なった方法及び多くの異なった位置で装置に接続している。好ましくは、特定の実施形態において、カセット２３００は装置に垂直又は実質的に垂直方向といったように水平方向以外の方向に装着されている。垂直又は実質的に垂直な方向へのカセットの配置は、空気の閉じ込めを回避し、正圧及び負圧の供給を最適化するというカセットの形状に応じた利点を提供し、米国特許第５３５０３５７号及び他の特許及び上記した特許出願に記載された、カセットに対する、正又は負の流圧を含む。

【0119】

図２８に示すように、示された典型的なセンサ装置システムは例示のカセット２３００に接続している。システムにおいて、センサ装置は流体経路２３０３内に延びるセンサポート２３０５，２３０５（図示しない）内に設置されている。センサ装置はセンサプローブ６０００及びサーマルウェル５１００を含む。本実施形態において、サーマルウェル５１００及び流体経路２３０３は例示のカセット２３００に含まれている。特定の実施形態において、例示のカセット２３００は使い捨て可能である。センサプローブ６０００は再利用可能な部材に搭載されている。また、再利用可能な部材はスプリング２８０１である。スプリング２８０１及びセンサプローブ６０００はハウジング２８００内に配置されている。ハウジング２８００は任意の機械、コンテナ、機器又はその他のものの内部に配置されていてもよい。特定の実施形態において、再利用可能な部材は、（上述したような）圧力供給装置内、またはその一部に含まれる。スプリング２８０１は円錐状のものや、コイルスプリングやウェーブスプリングやウレタンスプリングであってもよい。

【0120】

特定の実施形態において、サーマルウェル５１００及びセンサプローブ６０００はサーマルウェル５１００とセンサプローブ６０００とが位置合わせされるように補助する（図１７に示された６７０２，６７０４のタイプの）位置合わせ機構６７０２，６７０４を含んでいてもよい。サーマルウェル５１００とセンサプローブ６０００との正確な位置づけは、サーマルウェル５１００とセンサプローブ６０００とが結合するのを補助する。また、図２８に示すように、ハウジング２５００の形状は、センサプローブ６０００に横方向への移動を提供するものである。センサプローブ６０００が、もし必要であるならば、サーマルウェル５１００に結合するために横方向に移動するのを許容するものである。

【0121】

様々な実施形態において、センサプローブ６０００は、（図２８に示すような）ハウジング２８００についてセンサプローブ６０００とサーマルウェル５１００との連結が容易になり、かつセンサプローブ６０００とサーマルウェル５１００とが十分に接触するように補助するように設定されている。一般的に図１８〜２０に示されて、さらに上述されたような形状の変更は例示のカセット２３００とともに使用される。他の実施形態において、センサプローブは他のハウジングの形状によって位置合わせ及び位置決めされてもよい。従って、ここで示されたハウジングの実施形態は、センサ装置が使用されるハウジングのいくつかの実施形態にすぎない。センサ装置は一般に対象媒体に対して十分に配置されることに依存する。これを達成する形状は、対象媒体及びセンサ装置の使用目的に応じて変更可能である。さらに、サーマルウェルが使用されないいくつかの実施形態において、センサプローブのみが使用される。ハウジングの形状も変更してもよい。

【0122】

カセットが圧力供給装置のような機器に、垂直又は実質的に垂直方向に装着される実施
形態において、好ましくはセンサポート２３０５，２３０６はカセットの下端（図２３Ａに示すカセットの下端）に配置される。例示のカセット２３００の下端に沿うセンサポート２３０５，２３０６の位置は、（センサポート２３０５，２３０６及び装着されたサーマルウェル５１００はカセットの下部の流体経路２３０３に延びるように）、図２８に示すようにセンサ装置との連結を容易にする。これらの実施形態のうちの特定のものにおいては、サーマルウェル５１００に装着された例示のカセット２３００はセンサプローブ６０００上に配置され、そして、センサプローブ６０００上で垂直下方に回転される。

【0123】

いくつかの実施形態において、センサ装置はカセット内の流体路内の対象媒体の導電性を検出するのに使用される。いくつかの実施形態において、これに温度検出が付加される。温度と導電性との両方を検知することが求められる実施形態において、センサプローブは典型的には少なくとも３本のリード線を含み、これらリード線のうち２本は温度検出用に、３番目のリード線は導電性検出用に使用されるものである。

【0124】

図２１に示すように、導電性検出については、少なくとも２つのセンサ７１０２，７１０４は対象媒体を含む領域内に配置される。図示された実施形態において、対象媒体を含む領域は流体路５１０８の内側の流体経路５１０４である。導電性センサ７１０２，７１０４は上述したようなセンサプローブの様々な実施形態のうちの一つであってもよく、また、上述したような（サーマルウェルを含む）センサ装置の実施形態ののうちの一つであってもよい。

【0125】

図２８に示すように、センサポート２３０５，２３０６内のサーマルウェル５１００内に装着されたセンサプローブ６０００は流体経路２３０３内のセンサポート２３０５とセンサポート２３０６との間にある対象媒体の導電性を検出するために使用される。しかしながら、他の実施形態においては、一つのセンサだけがセンサ装置の一実施形態またはセンサプローブの一実施形態であって、第２のセンサは既知の任意の電気的センサである。従って、ここで記載されたシステムにおいて、導電性及び温度は、ここで記載されたセンサ装置の一つまたはセンサプローブの一つを使用するとともに、ここで記載された第２のキャパシタセンサ、センサ装置の一つまたはセンサプローブの一つ及び電気的センサを使用して検出される。

【0126】

３．２．２ ポッドポンプカセット
上述した可撓性膜カセット以外のカセットはここで上述したセンサ装置及びセンサ装置システムとともに使用されてもよい。２００７年４月１３日（Ｅ７７）に出願された特許出願第１１／７８７２１３号の「熱交換システム、装置及び方法」、２００７年４月１３日（Ｅ７９）に出願された特許出願第１１／７８７２１３号の「導電性センサシステム、装置及び方法」に記載の種類のカセットは、その出願の全ての内容が参照されて盛り込まれ、ここで記載されたセンサ装置及びセンサ装置システムに関連して使用される。また、カセット、カセットアッセンブリ及び以下の出願に記載された種類のマニホールドがここで記載されたセンサ装置及びセンサ装置システムとともに使用される。以下の出願とは、２００７年１０月１２日に出願された米国特許出願第１１／８７１６８０号の「ポンプカセット」（代理人整理番号ＤＥＫＡ−０１９ＸＸ）、２００７年１０月１２日に出願された米国特許出願第１１／８７１７１２号の「ポンプカセット」（代理人整理番号ＤＥＫＡ−０２０ＸＸ）、２００７年１０月１２日に出願された米国特許出願第１１／８７１７８７号の「ポンプカセット」（代理人整理番号ＤＥＫＡ−０２１ＸＸ）、２００７年１０月１２日に出願された米国特許出願第１１／８７１７９３号の「ポンプカセット」（代理人整理番号ＤＥＫＡ−０２２ＸＸ）、２００７年１０月１２日に出願された米国特許出願第１１／８７１８０３号の「カセットシステム集積化装置」（代理人整理番号ＤＥＫＡ−０２３ＸＸ）。さらに、「血液透析システム及び方法」と題する米国特許出願（代理人整理番号Ｄ０５７０／７００１９ＵＳ００）、及び「カセットシステム集積化装置」と題する
米国特許出願（代理人整理番号Ｆ６２）ばかりでなく、２００７年１０月１２日に出願された米国特許出願第１１／８７１６８０号の「ポンプカセット」（代理人整理番号ＤＥＫＡ−０１９ＸＸ）に記載された血液透析システム及び方法といった医療機器を含む多くの機器は、その出願の全ての内容が参照されて盛り込まれる。

【0127】

ここで記載されるセンサ装置及びセンサ装置システムとともに使用されるその他のカセットの例示の実施形態において、カセットは上部プレートと中間プレートと下部プレートとを含む。一般に、上部プレートはポンプチャンバーと潜在的に別のまたは付加的な機能とを含み、中間プレートは補足的な流体路、定量ポンプ、バルブ、及び潜在的に別のまたは付加的な機能を含み、下部プレートは作動チャンバーを含んでいる。一般に、膜は中間プレートと下部プレートとの間に配置されるが、多くの別の実施形態が可能である。例示の実施形態において、膜を正確な位置に配置して、プレートを順番に組み立ててプレートをレーザ溶接することによってカセットは形成される。カセットは様々な材料で構成されている。一般に、様々な例示の実施形態において、材料は固形であっても弾性のないものが使用される。好ましい実施形態において、プレートはポリシリコーンで構成されるが、他の実施形態においては、カセットは任意の他の固形材料で構成され任意の固形材料、及び例示の実施形態においては熱可塑性材料で構成されている。

【0128】

図２９は、カセットの例示の実施形態に従って流体制御またはポンプカセットに組み込まれる例示のポンプポッド１００の断面図である。本実施形態において、ポンプポッドは３つの剛性要素、すなわち、上部プレート１０６、中間プレート１０８及び下部プレート１１０（「上部」及び「下部」という言葉は相対的であって、図２９に示される方向に関して便宜上使用されていることに注意されたい。）を形成する。

【0129】

上部及び下部プレート１０６，１１０は一般に、組み立てられたときにポンプポッド１００である半球状のチャンバーを画定する半球状の部位を含む。膜１１２はポンプポッドの中央空洞を２つのチャンバーに隔てる。

【0130】

図３０Ａ〜Ｂに示すように、カセットの例示の実施形態において、カセット内に含まれる、または流れる対象媒体の様々な特性を識別するためのセンサがカセット内に組み込まれる。様々な実施形態において、一つのセンサが対象媒体の温度及び／またはその他の特性を検出するために含まれている。別の実施家形態において、２つのセンサが対象媒体の温度及び／または導電性及び／またはその他の特性を検出するために含まれている。さらに別の実施形態において、３つまたはそれ以上のセンサが含まれていてもよい。しかしながら、例示の実施形態において、６つのセンサ（３つの二組）が含まれている。センサはセンサブロック１３１４，１３１６内に配置されている。本実施形態において、センサブロック１３１４，１３１６はセンサ用のカセット上の領域として含まれている。例示の実施形態において、２つのセンサブロック１３１４，１３１６の３つのセンサは、それぞれセンサハウジング１３０８，１３１０，１３１２及び１３１８，１３２０，１３２２に収容されている。例示の実施形態において、２つのセンサハウジング１３０８，１３１２及び１３１８，１３２０は導電性センサを収容し、第３のセンサハウジング１３１０，１３２２は温度センサを収容する。導電性センサ及び温度センサは既知の任意の導電性または温度センサであってもよい。一実施形態において、導電性センサ要素（またはセンサリード線）はグラファイト柱である。他の実施形態において、導電性センサ要素はステンレススチール、チタン、または任意の他の導電性測定で使用される（使用されることが可能な）典型的な材料で構成されている。

【0131】

しかしながら、別の実施形態において、温度・導電性併用センサが上述した種類に使用されている。そのような実施形態において、上述した種類のサーマルウェルはカセット内に装着されていてもよい。そのような実施形態において、サーマルウェル５１００は、こ
こで説明される方法によって例示のカセットに装着され、その方法は接着剤、溶接（超音波若しくはその他の方法）、オーリング、保持プレート及びその他の方法を含む。

【0132】

別の実施形態において、カセット内にセンサが設置されていなくてもよく、温度センサのみが設置されていてもよく、１またはそれ以上の導電性センサのみが設置されていてもよく、１またはそれ以上の別のセンサのみが設置されていてもよい。

【0133】

図３１Ａ〜１３Ｂに示すように、下部プレート１３００が示されている。まず、図３１Ａに示すように、下部プレート１３００の内面または内側面が示されている。内面または内側面は中間プレート（図示しない）の下面に接触する側である。下部プレート１３００は空気または作用線（図示しない）に接している。中間プレート内のポッドポンプ８２０，９２８及びバルブ（図示しない）を作動させる空気用の対応する吸入孔は１３０６である。孔８１０，８２４は第１流体流入口及び第１流体流出口はそれぞれ図３０Ｂの８１０，８２４に対応している。ポッドポンプ８２０，８２８の半分及び混合チャンバー８１８が示されており、それらは流体経路のうち隆起した流体経路１００２である。また、ポンプ内の作動孔が示されている。上部プレートとは異なり、ポッドポンプ８２０，８２８の半分及び混合チャンバー８１８に対応する下部プレート１３００にはポッドポンプ８２０，８２８と混合チャンバー８１８との明白な差異がある。ポッドポンプ８２０，８２８は下部プレート上に空気／作動路を含み、混合チャンバー８１８は上部プレート内の半分と同一の構造を有している。混合チャンバー８１８は液体を混合する。そのため、混合チャンバー８１８は膜（図示しない）も空気／作動路も含んでいない。また、３つのセンサハウジング１３０８，１３１０，１３１２及び１３１８，１３２０，１３２２を有するセンサブロック１３１０，１３１６が示されている。

【0134】

図３１Ｂに示すように、作用ポート１３０６は下部プレート１３００の外側または外に示されている。作用ソースが作用ポート１３０６に接続される。また、混合チャンバー８１８は空気によって作用されないように作用ポートを有していない。図３１Ｃに、下部プレート１３００の例示の実施形態の側面図を示す。

【0135】

図３２Ａ，３２Ｂに、カセット１４００の組み立てられた例示の実施形態を示す。図３２Ｃ，３２Ｄは、カセット１４００の例示の実施形態の分解図である。センサセル１２１２を構成する導電性センサ１２１４，１２１６及び温度センサ１２１８の一実施形態が図３２Ｃ，３２Ｄに示されている。図３２Ｃ，３２Ｄに示すように、センサは、下部プレート１３００及び中間プレート１２００上の領域を含む、（図３０Ｂ，３１Ａにおいて１３１４，１３１６に示される）センサブロックに収容されている。オーリングは中間プレートの上部側と上部プレート１１００の内側に配置された流体路からセンサハウジングを封止する。しかしながら、他の実施形態において、オーリングはセンサブロックに設けられ、その封止の任意の他の方法が使用される。

【0136】

図３３Ａ〜３３Ｃに示すように、組み立てられたカセットの様々な断面図が示される。図３３Ｂに示すように、２つの伝導性センサ１３０８，１３１２と温度センサ１３１０とが示される。断面図から分かるように、センサ１３０８，１３１０，１３１２が流体路８２４内に配置されている。従って、センサ１３０８，１３１０，１３１２は流体路に流体接続しており、流出流体路８２４に流出する流体の検出データを決定することができる。また、図３３Ｂに、バルブ８２６の断面図を示す。

【0137】

図３３Ｃに示すように、２つの導電性センサ１３１８，１３２０と温度センサ１３２２とが示される。断面図から分かるように、センサ１３１８，１３２０，１３２２は流体路８２４内に配置されている。従って、センサ１３１８，１３２０，１３２２は流体路に流体接続しており、混合チャンバー（図示しない）に流入する流体の検出データを決定する
ことができる。

【0138】

従って、例示の実施形態において、センサ１３１８，１３２０，１３２２は混合チャンバーに供給される流体に関するデータを収集するために使用される。図３０Ｂに示すように、センサ１３０８，１３１０，１３１２は混合チャンバーから送り出されて流出する流体に関するデータを収集するために使用される。しかしながら、別の実施形態において、センサが使用されていなくてもよく、または、１つのセンサのみが使用されていてもよく、または１種類のセンサ（即ち、温度又は導電性センサのいずれか一方）のみが使用されていてもよい。任意の種類のセンサが付加的に、温度センサ、導電性センサ、又は温度／導電性併用センサの実施形態で使用されていてもよい。

【0139】

３．３ マニホールドに接続されて使用されるセンサ装置及びセンサ装置システム
図３４は本発明の例示の実施形態に従ったシステム１０を示す。システム１０はベースユニット１１及びマニホールドを含む使い捨てユニット１６を含んでいる。使い捨てユニット１６は一般に、患者の治療の後に破棄されるという点で「使い捨て」という意味である。一方、ベースユニット１１は新規の使い捨てユニット１６を単に装着することで繰り返し再使用することはが可能である。

【0140】

図３５は、本発明の例示の実施形態に従った使い捨てユニット１６の関連要素を示している。使い捨てユニット１６は、その他のものとともにマニホールド１３０を含んでいる。また、使い捨てユニット１６は、好ましくは、ベースユニット１１に容易に装着することが可能な凝集ユニットに上述の要素を相互に機械的に接続することに使用される取手（図示しない）を含み、ベースユニット１１は、好ましくは、マニホールド１３０を受け入れ圧縮空気及びその他の接続を供給するマニホールドインターフェース（後述）を含んでいる。本実施形態において、マニホールド１３０は熱交換バッグ２１と一体化しており、２つのポンプポッド２５ａ，２５ｂを有する熱交換バッグ２１に接続して使用されるように適切な管連結及び支持の形状が設定されている。図３５に示す実施形態において、マニホールド１３０は、流体路１５０の一端に流体接続された２本のフロー路入口２３ａ，２３ｂ（または、熱交換バッグ入口という）と、流体路１５０の他端に流体接続されたフロー路出口２７（または、熱交換バッグ出口という）とを含んでいる。別の実施形態において、マニホールド１３０は図３５に示す熱交換バッグまたは他の要素を含んでいない使い捨てユニット１６に接続されて使用される。

【0141】

図３８Ａ，３８Ｂは、それぞれ、本発明の例示の実施形態に従った、図３５のマニホールド１３０の後側斜視図及び底面斜視図を示す。図３８Ａは、バッグ２１の流体チャネル１５０の入口開口及び出口開口に接続するためのバッグ入口及びバッグ出口コネクタ２０５３，２０５４を示す。バッグ入口コネクタ２０５３は入口２３ａ，２３ｂに流体接続しており、バッグ出口コネクタ２０５４は出口２７に流体接続している。サーマルウェル１３３ａ，１３３ｂは、それぞれ、流出路及び流入路内に示されている。

【0142】

図１３Ｂは、本発明の例示の実施形態に従った、図３５，３８Ａ，３８Ｂのマニホールド１３０の後側断面斜視図を示す。本実施形態において、マニホールド１３０は、バッグ入口２３ａ内に配置された流入サーマルウェル１３３ａ及びバッグ出口２７内に配置された流出サーマルウェル１３３ｂを含む。使い捨てユニット１６がベースユニット１１に装着されると、サーマルウェル１３３ａ，１３３ｂはベースユニット１１（後述する）のマニホールドインターフェース内で対応するプローブと結合する。図１３Ｃは例示のサーマルウェルの拡大図であって、ここで説明されたサーマルウェルの全ての実施形態はマニホールド１３０としてのマニホールドに接続して使用される。

【0143】

サーマルウェル１３３ａ，１３３ｂは、ベースユニット１１と使い捨てユニット１６と
の間の熱的及び電気的接続を提供する。他の部材の間では、コントローラ４９が熱的及び電気的接続は血液が熱交換バッグ２１に流入及び流出するときの血液温度を測定することを許容し、かつ後述するような他の測定（例えば、熱交換バッグ２１内の血液や空気の存在や漏出検出を行うもの）の取得を許容する。本実施形態において、サーマルウェル１３３ａ，１３３ｂの各々は、使い捨てユニット１６からベースユニット１１への血液温度の良好な伝達をさせるために流体路内に直接存在する（即ち、血液に接する）部位を有するように結合している。その代わりに、または、さらに加えて、サーマルウェル、使い捨てユニット１６は、コントローラ４９が熱的及び電気的接続は血液が熱交換バッグ２１に流入及び流出するときの血液温度を測定する温度プローブ／センサ及びインターフェースを含んでいる。

【0144】

図３６Ｂ，３８Ａ及び３８Ｂに示す例示の実施形態ではベースユニット１１に熱情報を伝達させ、かつ付加的に導電性検出のためのサーマルウェルが含まれているが、他の種類のセンサ要素が付加的にまたは別に使用されてもよい。例えば、サーマルウェルを使用するよりも、ベースユニット１１に温度測定または信号を送るセンサ要素を使用してもよい。様々な種類及び形状のセンサが後述される。他の実施形態において、ここで説明されるセンサ装置及びセンサ装置システムはマニホールド１３０としてのマニホールドに接続して使用される。

【0145】

図２６は図２５で示したマニホールドインターフェース２５００の拡大図を示す。マニホールドインターフェース２５００は、他のものとともに、プローブ６１，６２及び空気ポート２５３９ａ，２５３９ｂを含んでいる。また、図１３Ｂに示すように、プローブ６１，６２がそれぞれサーマルウェル１３３ａ，１３３ｂに接続され、かつ空気ポート２５３９ａ，２５３９ｂがそれぞれ空気インターフェース１３９ａ，１３９ｂに接続されるようにマニホールド１３０がマニホールドインターフェース２５００に装着されていてもよい。また、マニホールドインターフェース２５００は、使い捨てユニット内の対応するデータキーに接続するためのデータキーインターフェースを含んでいる。データキーインターフェース２５４０は、好ましくは、使い捨てユニットからの情報（例えば、シリアル／モデル番号、期限切れデータ、先使用者情報）を読み込むとともに使い捨てユニットに情報（例えば、使用者情報）を書き込む双方向性の接続インターフェースを供給する。例示の実施形態において、データキーが存在しない場合または使い捨てユニットが使用不可の場合、例えば、受付不可のシリアル／モデル番号である場合、先に設定された期限を過ぎている場合、または、既に使用済みである場合、コントローラ４９は処理開始が実行されないようにする。コントローラ４９はデータキーが取り除かれた場合は処理を終了させる。データキーインターフェース２５４０の代わりに、ベースユニット１１またはマニホールドインターフェース２５００は使い捨てユニットからの情報を読み込む、及び／または使い捨てユニットに情報を書き込むための他の種類のインターフェース（例えば、RFID、バーコードリーダ、スマートキーインターフェース）を含んでいてもよい。

【0146】

一つまたは一つ以上のポンプ（例えば、ポンプポッド）がマニホールド１３０としてのマニホールドに一体化され、かつ一つのカートリッジとしてのベースユニット内に配置されていてもよいことに注意されたい。アッセンブリは、外部チューブ無しにポンプポッドに空気接続するように、（ベースユニットに接続される）空気ポートから直接ポンプ作動チャンバーへの空気接続を含んでいる。アッセンブリは、ポンプ出口とマニホールドまたはバッグと間で外部チューブを必要とすることが無いように、付加的にまたは別の（例えば、ポンプ出口から熱交換バッグを有するインターフェースへ）流体接続を含んでいる。

【0147】

３．４ センサ装置及びセンサマニホールドとの接続に利用されるセンサ装置システム
ここに記載される本発明の様々な実施形態において、センサ装置システムは、センサマニホールドを含んで利用される。センサマニホールドは、対象媒体が一つの環境からセン
サ読込みを得るためにより高い導電性を有する別の環境に移動されることを可能とする。例えば、カセットマニホールドは、検出プローブ等のセンサ装置により好ましくない、温度及び／又は湿度等の環境状態の様々な様式に影響を受けない領域に含まれ得る。あるいはまた、検出装置及び検出装置システムは、繊細であり、システムの他の構成要素より故障し易いプローブを有する。センサマニホールドを使用してシステムの残り部分からセンサ装置とセンサ装置システムとを分離することによって、検出装置と検出装置システムとが、最小限の影響で修理又はシステムの残り部分と取り替えられることが可能となる。あるいはまた、センサマニホールドは、システムの他の構成要素より多く又は少ない頻度のいずれかで取り替えられ得る。

【0148】

図３９に関連して、例示のセンサマニホールドが示される。対象媒体は、カセット３９００内に収容される又はカセット３９００の中を通過する。この実施形態において、カセット３９００は、ここに記載される形式の一つ以上の可撓性ダイアフラムによって重ね合わされる剛体からなる。予め型成形された管連結器３９０１は、対象媒体が別の流入源からセンサカセット３９００に流入すること及び流体通路３９０３を通って流れることを可能とする。対象媒体は、予め型成形された管連結器３９０２を通ってカセットから流出する。管連結器３９０１と３９０２とが予め型成形された管連結器として示される一方、他の実施形態は、対象媒体が流体通路３９０３内を通過することを可能とするように任意の他の流体移送機器を使用し得る。

【0149】

さらに図３９に関連して、カセットマニホールド３９００は、流体通路３９０３内に延びるセンサポート３９０４、３９０５及び３９０６を含む。センサポート３９０４、３９０５及び３９０６は、検出プローブ、サーマルウェル又は他の検出素子を挿入可能にするために使用される。例示のカセットマニホールド３９００は、カセットマニホールド当り三つのセンサポートを示すが、任意の数のポートがカセットマニホールドの構造と使用されるセンサの形式に応じて使用され得る。

【0150】

再び、図３９に関連して、例示のカセットマニホールド３９００が、カセットマニホールド３９００の剛体に位置決めされたセンサポート３９０４、３９０５、及び３９０６と共に示される。２つの可撓性薄膜を有する剛体カセットの場合は、図３９に示されるように、センサポート３９０４、３９０５及び３９０６の一つの実施形態における剛体の側面のどちらか一方で、カセット（図３９に示されるように）の剛体部分において位置決めされ得る。しかしながら、他の実施形態において、センサポートは、カセットマニホールドと重なり合う可撓性ダイアフラムの一つ以上の領域を延びる。

【0151】

再び図３９を参照すると、例示のカセットマニホールド３９００は、センサポート３９０４、３９０５及び３９０６に配置される構成要素が、流体通路３９０３に含まれる又は流体通路３９０３の中を通過する対象媒体と直接接触するように、流体通路３９０３内に延びるセンサポート３９０４、３９０５及び３９０６と共に示される。図３９は、さらにセンサポート３９０４、３９０５及び３９０６に設置されたサーマルウェル５１００を示す。特定の実施形態において、カセットマニホールド２３００とサーマルウェル５１００とは、分離部品からなる。ある実施形態において、カセットマニホールド３９００とサーマルウェル５１００とは、異なる材料から作られる。これらの実施形態について、サーマルウェル５１００は、プラスチック、金属、セラミック、又はこれらの組み合わせを含むがこれらに制限されない任意の材料から作られる。この材料は、意図された対象媒体との部分的な適合性に依存する。他の実施形態において、サーマルウェル５１００は、カセットマニホールド３９００と同じ材料から作られる。さらに他の実施形態において、サーマルウェル５１００は、カセットマニホールド３９００の剛体構造の一部として形成される。

【0152】

例示のカセット２３００と共に利用されるサーマルウェル５１００の長さ及び幅は、所望され又は許容される正確特性を有する任意の長さ及び幅としなり、サーマルウェル５１００と共に利用される任意のセンサ又は検出プローブの確かな一位置決めが、流体通路２３０６に含まれ又は流体通路２３０６の中を通過する対象媒体と十分に接触するようされる。サーマルウェル５１００の長さによって、流体通路２３０３の対象媒体の流量が特定の範囲にわたって影響を受ける。サーマルウェル５１００の長さによって、さらに流量の乱れに影響が及ぶことを理解されたい。従って、サーマルウェル５１００の長さ及び幅は、流量及び流体の乱れのより大きな又はより小さな影響を有するように変更され得る一方、他の変化を緩和する。

【0153】

サーマルウェル５１００の形状はさらに変更可能である。所望される任意の形状が考慮される。しかしながら、サーマルウェル５１００の形状は、他の変化要素と同様に、センサ装置の使用目的に基づいて一部が決定される。説明のために、例示の実施形態がここに記載される。しかしながら、例示の実施形態における形状はこれに制限されない。ここに記載される全てのサーマルウェルの様々な実施形態は、例示のカセット２３００等のカセットと連結して使用され得る。

【0154】

図３９は、例示のカセットマニホールド３９００に設置されたサーマルウェル５１００を示す。サーマルウェル５１００が、ここに記載される、接着剤、溶接（超音波及びその他）、オーリング、保持プレート及びその他を含む方法を使用して例示のカセットマニホールド３９００に設置され得る。カセットと連結して使用されるサーマルウェル５１００は、様々な形状及び構造となり得る。しかしながら、説明のために図４を参照すると、示されるサーマルウェル５１００の実施形態がカセットと連結して利用され得る。図４に示される例示の実施形態において、底部ゾーン５４０６は、図３９に示されるセンサポート２３０４、３９０５、及び３９０６内へのサーマルウェルの圧入を補助するような形状である。対象媒体が、上述のサーマルウェル５１００のゾーン５４０２の外側と接触する。熱エネルギーが対象媒体からサーマルウェル５１００に移動される。図１３〜図１３Ｂに関連して示されるように、熱エネルギーは、次に検出プローブ６０００の先端６００２にさらに移動される。熱エネルギーは次に熱センサ６０１４に伝導される。熱センサ６０１４は、熱センサ６０１４のフィードバックに基づいて対象媒体の温度を判定する機器にリード線６０１６を介して連絡する。実施形態において、導電性検出がさらに所望される場合に、リード線６０１８は、対象媒体の導電性を判定する機器と連絡する。対象媒体の導電性の判定に関して、リード線６０１８に追加して、第２の電気リード線／コンタクト（示されない）がさらに使用される。第２のリード線は、電気的なコンタクトを含む、対象媒体の電気容量を検出可能な任意のプローブ又は装置である。

【0155】

先端６００２から熱センサ６０１４への熱移動は、熱エポキシ又は熱グリース６０２２を使用して改善される。
検出装置の多くの異なる実施形態が、上述の図１４Ａ〜１４Ｂ、図１５及び図１６に示される同様な実施形態を含む、可撓性カセットマニホールドに設置されたサーマルウェルと接続して使用され得る。

【0156】

可撓性薄膜カセットと連結して使用されるセンサ装置及びセンサ装置システムの特定の実施形態において、検出プローブは、検出ポート３９０４、３９０５及び３９０６（図３９に示される）内に直接設置され得る。さらに可撓性薄膜と連結して使用されるセンサ装置及びセンサ装置システムの実施形態において、検出プローブが、サーマルウェルと共に使用される。

【0157】

カセットマニホールド３９００が、ハウジングに取り付けられた検出プローブと連結して使用される実施形態において、センサポート３９０４、３９０５及び３９０６が、カセ
ットマニホールド３９００の底面縁部（カセットマニホールドが図３９に示されるような底面縁部）に位置決めされることがより好ましい。（センサポート２９０４、３９０５及び３９０６と設置されたサーマルウェル５１００がカセットの底部流体ライン３９０３内に延びるように）例示のカセットマニホールド３９００の底面縁部に沿ってセンサポート３９０４、３９０５、及び３９０６の位置決めは、図２８に示されるセンサ装置との係合を容易に係合し得る。これらの実施形態のある場合には、設置されたサーマルウェル５１００を有する例示のカセットマニホールド３９００は、センサプローブ６０００上に配置され、そして垂直方向下向きに及びセンサプローブ６０００上で回転される。

【0158】

いくつかの形状が説明される一方、多くの他の形状が所望される性能特性を達成するために示される。
ある実施形態において、検出装置は、カセットの流体ライン内の対象媒体の導電性を検出するために使用される。ある実施形態において、これはさらに温度検出にも使用される。これらの実施形態において、温度及び導電性の両方の検出が所望される場合であって、リード線の２つが温度検出のために使用され、第三のリード線が導電性検出のために使用され得る時は、検出プローブは一般的に少なくとも三つのリード線を含む。

【0159】

図２１を参照すると、導電性検出のために、少なくとも２つのセンサ７１０２、７１０４が、対象媒体を含む領域に配置される。示される実施形態において、対象媒体を含む領域は、流体ライン５１０８内側の流体通路５１０４である。導電性センサ７１０２、７１０４は、上述のような検出プローブの様々な実施形態の一つであり、又は上述のように（サーマルウェルを含む）センサ装置の実施形態の一つである。

【0160】

図２８を参照すると、センサポート２３０５及び２３０６におけるサーマルウェル５１００に設置された検出プローブ６０００は、流体ライン２３０３におけるセンサポート２３０５とセンサポート２３０６との間に配置された対象媒体の導電性を検出するために使用される。しかしながら、他の実施形態において、一つのセンサのみが、センサ装置の一つの実施形態又は検出プローブの一つの実施形態であり、第２センサは、当業者に公知の任意の電気センサである。従って、ここに記載されるシステムにおいて、導電性及び温度は、一つのセンサ装置すなわちここに記載されるような一つのセンサプローブと第２の電気容量センサ、又は一つのセンサ装置すなわちここに記載されるような一つのセンサプローブと電気センサのいずれかを使用して検出できる。

【0161】

ここに記載される様々な実施形態について、カセットは、プラスチック及び金属を含む任意の材料から作られる。プラスチックは、可撓性プラスチック、剛性プラスチック、半可撓性プラスチック又はこれらの組み合わせとなり得る。これらの実施形態のいくつかにおいて、カセットが、一つ以上のサーマルウェルを含む。ある実施形態において、一つ以上の検出プローブ及び／又は対象媒体等の一つ以上の特性に関する情報を転送するための一つ以上の他の機器が、対象媒体と直接接触する。ある実施形態において、カセットが、流量又は圧力を有する流れを堰き止めるように設計される。他の実施形態において、カセットの一つ以上の区画が、滞留する媒体又はたとえ媒体が流れを有していても導管に堰き止められた媒体のほとんどを堰き止めるように設計される。

【0162】

ある実施形態において、センサ装置は、検出プローブから対象媒体を分離するような要求に基づいて使用され得る。しかしながら、他の実施形態において、検出プローブが、温度、導電性、及び／又は他の対象媒体との直接検出のために使用される。

【0163】

ある実施形態において、サーマルウェルは、機器、機械、システム又はコンテナの使い捨て部分である。従って、サーマルウェルは、対象媒体と直接接触し、同様に汚染される構成要素のみである。これらの実施形態において、検出プローブは機械、機器、システム
又はコンテナの一部であり、使い捨てされ又は使い捨てされない。

【0164】

図４０に関連して、例示のセンサマニホールドの別の実施形態が示される。対象媒体は、カセットマニホールド４０００に収容される又はカセットマニホールド４０００の中を通過する。対象媒体は、予め型成形された管連結器４００１ａを介してカセットマニホールド４０００に流入され、予め型成形された管連結器４００１ｂを介してカセットマニホールドから流出される。管連結器４００１ａと４００１ｂの間に、カセット（図示されない）を通る流体通路がある。同様に流体通路（図示されない）が、管連結器４００２ａ及び４００２ｂと４００３ａ及び４００３ｂとの間に延びる。

【0165】

再び図４０を参照すると、ここに記載されるセンサ装置及びセンサ装置システムと連結して使用されるようなカセットのこの例示の実施形態において、カセットは、トッププレートとミドルプレートとボトムプレートとを含む。管連結器４００１ａと４００１ｂとの間に延びる流体通路等の流体通路が、ミドルプレートに延びる。例示の実施形態において、カセットは、薄膜をそれらの正しい箇所に配置し、プレートを順番に組立て、そしてプレートをレーザ溶接することによって形成される。カセットは、多様な材料から構成される。一般に、様々な例示の実施形態において、使用される材料は、固体及び非可撓性材である。好ましい実施形態において、プレートはポリサルフォンから構成されるが、他の実施形態以外において、カセットは、任意の他の固体材料から構成され、例示の実施形態においては、任意の熱可塑性プラスチックから構成される。

【0166】

図４０を参照すると、カセットマニホールドの例示の実施形態において、カセットに含まれる又はカセットの中を通過する対象媒体の様々な特性を識別するために、センサがカセット内に組み込まれる。様々な実施形態において、一つのセンサは、対象媒体の温度及び／又は他の特性を検出することを含み得る。別の実施形態において、２つのセンサが、対象媒体の温度及び／又は導電性及び／又は他の特性を検出することを含み得る。さらなる実施形態において、３つ以上のセンサを含み得る。ある実施形態において、センサ素子４００４等の上述の形式の一つのセンサ素子が含まれる。他の実施形態において、センサは、センサブロック４００５に配置される。この実施形態において、センサブロック４００５は、温度センサ及び／又は導電性センサ等のセンサのためにカセットマニホールド上の領域として含まれる。導電性センサ及び温度センサは、当業者に公知の任意の導電性又は温度センサである。一つの実施形態において、導電性センサ素子（又はセンサリード線）はグラファイト製ポストである。他の実施形態において、導電性センサ素子は、ステンレス鋼、チタン、又は導電性測定のために典型的に使用される（又は使用可能である）形式の任意の他の材料から作られるポストである。特定の実施形態において、導電性センサは、センサリード線からセンサ機構、制御器又は他の機器への信号を送信する電気的接続を含む。様々な実施形態において、温度センサは、温度を検出するために一般に使用される（又は使用可能である）任意の温度センサである。

【0167】

しかしながら、変形実施形態において、組み合わせされた温度及び導電性センサが、上述の形式として使用される。このような変形実施形態において、上述の形式のサーマルウェルは、カセットに設置され得る。このような実施形態において、サーマルウェルは、接着剤、溶接（超音波及び他の溶接法）、オーリング、保持プレート及び他の手段を含む、ここに記載される任意の方法を使用してカセットに設置され得る。

【0168】

図４０を参照すると、２つの導電性センサ４００６及び４００７と温度センサ４００８とが示される。様々な実施形態において、センサ４００６、４００７及び４００８が、管連結器４００２ａ、４００２ｂ、４００３ａ及び４００３ｂの間に延びる流体通路（図示されない）内に設けられる。

【0169】

３．５． センサマニホールドに関連して利用されるセンサ装置及びセンサ装置システムを含む流体処理システム及び方法
ここで記述される発明の様々な実施形態において、センサマニホールドを備えるセンサ装置を備える、流体処理のためのシステム及び方法が利用される。このような実施形態の例は、様々な形態の透析、心臓バイパス、及び他の体外治療及び療法のような様々な体液及び／又は治療薬のポンピング、測定、計量、制御、及び／又は分析を伴うシステム及び方法の実施形態を含む様々な医学的状態の診断、治療、又は改善のためのシステム及び方法を含むであろう。更なる例は、水処理システム、水分蒸留システム、及び透析液のような診断、治療、又は改善に利用される流体を含む流体を準備するためのシステムを含む流体処理及び準備を含む。

【0170】

ここで記述される発明の実施形態の例は診断システム及び方法を含む。詳細には、ここで記述される発明の実施形態の例は、「ポンピングカセット（Ｐｕｍｐｉｎｇ Ｃａｓｓｅｔｔｅ）」と名称が付けられた２００７年１０月１２日出願の米国特許出願番号１１／８７１，６８０（代理人整理番号ＤＥＫＡ−０１９ＸＸ）、これと同日付けで出願された「血液透析システム及び方法（Ｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」と名称が付けられた米国特許出願（代理人整理番号Ｄ０５７０／７００１９ＵＳ００）、及びこれと同日付けで出願された「カセットシステム統合装置（Ｃａｓｓｅｔｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」と名称が付けられた米国特許出願（代理人整理番号Ｆ６２）において記述されたような血液透析システム及び方法を含むであろう。

【0171】

このようなシステム及び方法において、一つ以上のセンサマニホールドの利用は、対象媒体がある環境からセンサ信号を得るのにより導電性がある他の環境に移動されることを許容するであろう。例えば、カセットマニホールドは、検出プローブのようなセンサ装置にとって好適ではないであろう温度及び／又は湿度のような様々な環境条件に影響を受けにくい領域に含まれるであろう。あるいは、検出装置及び検出装置システムはデリケートであろうし、またシステムの他の構成要素よりも誤動作しやすいであろう。センサマニホールドの使用によってセンサ装置及びセンサ装置システムをシステムの他の構成要素から分けることは、システムにおける他の構成要素に最小限の影響を及ぼすだけで検出装置及び検出装置システムがチェックされること、検査されること又は交換されることを許容するであろう。システムの残りに最小限の影響を与えるだけで、センサマニホールドをチェックする、検査する、修理する又は交換する能力は、本願と同日付けで出願された「血液透析システム及び方法（Ｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」と名称が付けられた米国特許出願（代理人整理番号Ｄ０５７０／７００１９ＵＳ００）及び「カセットシステム統合装置（Ｃａｓｓｅｔｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」と名称が付けられた米国特許出願（代理人整理番号Ｆ６２）において記述された統合カセットシステム及び方法と関連して利用される場合、特に有利である。あるいは、センサマニホールドは、システムの他の構成要素に比べて多い頻度又は少ない頻度のどちらでも交換されるであろう。

【0172】

図４１〜図４６を参照すると、例示的なセンサマニホールドの様々な他の実施形態が示されている。これらの例示的な実施形態において好適には液体である一つ以上の対象媒体は、カセットマニホールド４１００内に収容されるか又はカセットマニホールド４１００中を流れる。例えば、ある対象媒体は、予形成チューブコネクタ４１０１を介してカセットマニホールド４１００に流入するとともに、予形成チューブコネクタ４１０２を介してカセットマニホールド４１００から流出するであろう。チューブコネクタ４１０１及び４１０２間には、カセットを通過する流体経路がある（図４２において流体経路４２２５として最適に示されている）。同様に、流体経路（図４２においてそれぞれ流体経路４２２３，４２２０．４２２２，４２２４及び４２２１として示されている）はチューブコネク
タ４１０３及び４１０４、４１０５及び４１０６、４１０７，４１０８及び４１０９、４１１０及び４１１１、並びに４１１２及び４１１３の組の間を延びる。特定の実施形態においては、各流体経路は異なる組成又は特性の対象媒体を収容するであろう。他の実施形態においては、一つ以上の流体経路は同じ又は類似した対象媒体を収容するであろう。特定の実施形態においては、このような流体経路に関連するセンサ装置システムをチェック及び／又は検査すべく、同じ対象媒体が同時に一つより多い流体経路を流れるであろう。

【0173】

ここで記述されるセンサ装置及びセンサ装置システムに関連して用いられるであろうセンサマニホールド４１００のこれら例示的な実施形態において、図４３を参照すると、カセットはトッププレート４３０２及びベース４３０１を含んでいる。チューブコネクタ４１０１及び４１０２間を延びる流体経路４２２５（図４２に示されている）のような流体経路は、前記ベースと前記トッププレートとの間を延びる。カセットは様々な材料から構成される。様々な例示的な実施形態において、一般的には、使用される材料は固体で柔軟性が無い。好適な実施形態においては、前記プレートはポリサルフォンから構成されるが、他の実施形態においては、カセットは他のいずれの固体材料からも構成され、例示的な実施形態においては、いずれの熱可塑材からも構成されるであろう。センサマニホールド４１００の好適な実施形態は、本願と同日付けで出願される「カセットシステム統合装置（Ｃａｓｓｅｔｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」と名称が付けられた米国特許出願（代理人整理番号Ｆ６２）において記述されたシステム及び方法を利用して製造されるであろう。

【0174】

ここで記述されるセンサ装置及びセンサ装置システムに関連して用いられるであろうセンサマニホールドのこれら例示的な実施形態において、図４３を再度参照すると、センサマニホールド４１００はまた、プリント基板（ＰＣＢ）４３０４及びＰＣＢカバー４３０５を含んでいる。様々な実施形態はまた、カセットマニホールド４１００を血液透析システムのようなシステムに機械的に接続するのに利用されるコネクタ４３０３（図４１及び図４４Ｂにも示されている）を含むであろう。カセットマニホールド４１００はまた、センサマニホールド４１００の複数の層をユニットとして一体に保持すべく様々な手段を利用するであろう。様々な実施形態において、図４３に示すように、一実施形態においてはスクリュー、他の実施形態においては接続のためのいかなる手段でもよいコネクタ４３０６（図４４Ｂにおいても示されている）が利用されるが、他の形状のスクリュー、溶接部、クリップ、クランプ、及び他の形態の化学的及び機械的結合のような、当業者に公知であるいかなる手段も利用されるであろう。

【0175】

センサマニホールド４１００の例示的な実施形態において、図４４Ａを参照すると、チューブコネクタ４４０１のようなチューブコネクタが、対象媒体を流体経路４４０２内に流入させる、又は流体経路４４０２から除去させるべく利用されている。流体経路４４０２内に延びる検出プローブ４４０４のような検出プローブは、センサマニホールド４１００に組み込まれており、したがってセンサマニホールドにおける特定の流体経路に収容されるか、または特定の流体経路を流れる対象媒体の様々な特性を判断する。様々な実施形態においては、一つの検出プローブは、対象媒体の温度及び／又は他の特性を検出すべく利用されるであろう。他の実施形態においては、二つの検出プローブは、対象媒体の温度及び／又は導電性及び／又は他の特性を検出すべく利用されるであろう。より更なる実施形態においては、三つ以上の検出プローブが含まれるであろう。いくつかの実施形態においては、一つ以上の組み合わせ温度及びここで一般的に記述される形状の導電性検出プローブが利用されるであろう。他の実施形態においては、導電性センサ及び温度センサは、当該技術におけるどのような導電性又は温度センサであることもできる。一実施形態においては、導電性センサ要素（又はセンサリード）は黒鉛柱である。他の実施形態においては、導電性センサ要素はステンレス鋼、チタン、又は導電性測定のために典型的に用いられる（又は利用可能である）種類の他の材料から形成された柱である。特定の実施形態に
おいては、導電性センサは、センサリードからセンサ機構に信号を伝送する電気接点、制御装置又は他の機器を含むであろう。様々な実施形態において、温度センサは、温度を検出するのに一般に使用される（使用可能である）温度センサのいずれでもあることができる。

【0176】

図４４Ａを再度参照すると、検出プローブ４４０４はＰＣＢ４４０５に電気的に接続されている。センサ要素４４０４とＰＣＢ４４０５との間での適切な電気的接続を得るべく当業者に公知な手段が用いられるであろうが、利用される特定の実施形態において、適切な電気的接続を確実にすべく、電気的導電エポキシ樹脂がセンサ要素４４０４とＰＣＢ４４０５との間で利用される。ＰＣＢ４４０５はエッジコネクタ４４０６と共に示されている。様々な実施形態において、エッジコネクタ４４０６は、カセットマニホールド４１００から、「血液透析システム及び方法（Ｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」と名称が付けられた米国特許出願（代理人整理番号Ｄ０５７０／７００１９ＵＳ００）に記載された血液透析システムの実施形態のようなメインシステムに検出情報を伝送すべく用いられるであろう。エッジコネクタ４４０６は媒体エッジコネクタ（図４６に示されている媒体エッジコネクタ４６０１のような）に接続されるであろう。様々な実施形態においては、媒体エッジコネクタ４６０１は血液透析機器（図示せず）に組み込まれるであろう。このような実施形態においては、エッジコネクタ４４０６及び媒体エッジコネクタ４６０１の接続部においてアシストすべくガイドトラック４３１０及び４３１１（図４３に示されているような）が利用されるであろう。様々な実施形態はまた、カセットマニホールド４１００を血液透析システムのようなシステムに機械的に接続すべく利用されるであろうコネクタ４３０３（図４１，４３及び４４Ｂに示されているような）を含むであろう。

【0177】

図４４Ａを再度参照すると、エアトラップ４４１０が示されている。特定の実施形態においては、エアトラップ４４１０のようなエアトラップが、前記システムにおいてエアをトラップ及びパージすべく利用されるであろう。図４２において最も良く示されているように、対象媒体は、センサマニホールド４１００においてチューブコネクタ４１０７と４１０９との間の流体経路４２２２を流れるであろう。流体経路４２２２の曲がり目（チューブコネクタ４１０８の近傍）において対象媒体の流れが遅くなるにつれて、コネクタ４１０８を介して対象媒体からエアが除去されるであろう。

【0178】

図４４Ｂを参照すると、ＰＣＢカバー４３０５が示されている。ＰＣＢカバー４３０５は、コネクタ４３０６によってセンサマニホールド４１００に接続されるであろう。エッジコネクタ４４０６もまた示されている。

【0179】

特定の実施形態によれば、センサマニホールド４１００は、流体の流れの制御に関してパッシブである。このような実施形態においては、センサマニホールド４１００は、対象媒体の流れを制御する弁又はポンプ機構を含まない。このような実施形態においては、対象媒体の流れは、センサマニホールド４１００の外側にある流体制御装置によって制御されるであろう。他の実施形態において、センサマニホールドは、一つ以上の機械式弁、空気式弁、または当業者によって一般に用いられる他の形式の弁を含むであろう。このような実施形態においては、センサマニホールドは、空気式ポンプ機構、機械式ポンプ機構、または当業者によって一般に用いられる他の形式のポンプ機構を含む一つ以上のポンプ機構を含むであろう。このような弁及びポンプ機構の例は、「ポンピングカセット（Ｐｕｍｐｉｎｇ Ｃａｓｓｅｔｔｅ）」と名称が付けられた２００７年１０月１２日出願の米国特許出願番号１１／８７１，６８０（代理人整理番号ＤＥＫＡ−０１９ＸＸ）、これと同日付けで出願された「血液透析システム及び方法（Ｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」と名称が付けられた米国特許出願（代理人整理番号Ｄ０５７０／７００１９ＵＳ００）、及びこれと同日付けで出願された「カセットシステム統
合装置（Ｃａｓｓｅｔｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」と名称が付けられた米国特許出願（代理人整理番号Ｆ６２）において記述された弁及びポンプ機構を含むであろう。

【0180】

図４５を参照すると、ベース４３０１においてチューブコネクタ４４０１が示されている。トッププレート４３０２は、コネクタ４３０３に沿って示されている。検出プローブ４５０１のような検出プローブは、流体経路４５０３内に向かってトッププレート４３０２を通って延びている。検出プローブ４５０１は、図８及び図９に模式的に示された検出プローブを含む、様々な形式のセンサである。

【0181】

検出プローブ４５０１のような検出プローブは、全て同じものでも良いし、実行されるべき機能の形式に基づいて様々なセンサから個別に選択されても良いし、又は実行されるべき機能の形式に基づいて同じプローブが個別に変形されても良い。同様に、流体経路の長さ及び流体経路の形状のような流体経路の構成は、実行されるべき機能に基づいて、選択されても良い。例として、流体経路における対象媒体の温度を検出するために、サーミスタのような温度センサが用いられるであろう。再度の例として、対象媒体の導電性を測定するために、図８及び図９において概略的に示される検出プローブのような、温度及び導電性を測定すべく構成された一つの検出プローブ、及び導電性を測定のみすべく構成される一つの検出プローブが利用されるであろう。他の実施形態においては、図８及び図９に概略的に示される検出プローブのような、温度及び導電性の両方を測定すべく構成される二つ以上の検出プローブが利用されるであろう。このような構成の様々な実施形態においては、例として、第２温度センサが提供されるであろうが、通常の操作では利用されないか、又は、第２温度は重複する温度測定のために利用されるであろう。

【0182】

図４５を再度参照すると、ＰＣＢ４５０２は、電気的接続部４５０３と共に示される。図４６において更に示されるように、ＰＣＢ４６０２は、検出プローブ（図４５において４５０１として示される）への接続のための電気的接続部４６０３と共に示される。ＰＣＢ４６０２はまた、トッププレート（図４５において４３０５として示される）への装着のための開口４６０４を含む。特定の実施形態においては、電気的接続部４６０３が、エアギャップ４６０６を備えてＰＣＢ上に搭載されるか、又はＰＣＢ４６０２と共に製造される。このような実施形態においては、ＰＣＢ４６０２へのより少ない影響とともに、センサマニホールド４１００の様々な構成要素の収縮及び膨張を許容することによって、エアギャップ４６０６は、検出プローブ４５０１及びＰＣＢ４６０２間の電気的接続に対する保護を提供すべく利用されるであろう。

【0183】

図４６を再度参照すると、ＰＣＢ４６０２はまた、エッジコネクタ４６０５と共に示される。ここで記述されるように、エッジコネクタ４６０５は、センサマニホールド４１００が相互接続される血液透析システムのような、システムに接続されるであろうエッジコネクタレシーバ４６０１と相互接続される。

【0184】

図４１〜図４６に示されるような例示的なセンサマニホールド４１００の様々な実施形態が、「ポンピングカセット（Ｐｕｍｐｉｎｇ Ｃａｓｓｅｔｔｅ）」と名称が付けられた２００７年１０月１２日出願の米国特許出願番号１１／８７１，６８０（代理人整理番号ＤＥＫＡ−０１９ＸＸ）、これと同日付けで出願された「血液透析システム及び方法（Ｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」と名称が付けられた米国特許出願（代理人整理番号Ｄ０５７０／７００１９ＵＳ００）、及びこれと同日付けで出願された「カセットシステム統合装置（Ｃａｓｓｅｔｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」と名称が付けられた米国特許出願（代理人整理番号Ｆ６２）に記述された血液透析システム及び方法に関連して利用されるであろう。特定の実施形態において、センサマニホールド４１００は、全ての温度及び導電性センサを
含む。図４７は、前述の本発明において記述された発明の流体概略図を示す。

【0185】

例示のために、様々な実施形態において、図４７において示されるような位置４７０１の対象媒体の温度及び導電性は、センサマニホールド４１００を利用して判断されるであろう。このような実施形態において、対象媒体は、流体経路４２２０（図４２に示される）を介してチューブコネクタ４１０５（図４１に示される）内に流入するとともに、チューブコネクタ４１０６（図４１に示される）において流出する。対象媒体の導電性は、流体経路４２２０内に延びる二つの検出プローブ（図示せず）によって測定され、二つの検出プローブのうちの少なくとも一つは、サーミスタのような温度検出要素を含むように構成される。対象媒体の導電性測定又は温度測定は、血液透析システムへの実用の様々な情報を判断及び／又は相互に関連付けるべく利用される。例えば、図４７における位置４７０１での様々な実施形態において、対象媒体は、重炭酸塩溶液が添加された水から構成されるであろう。位置４７０１での対象媒体の導電性は、もし適量の重炭酸塩溶液が位置４７０１の前に添加されたなら、判断するために利用されるであろう。特定の実施形態においては、もし導電性測定が所定範囲から外れるか、あるいは所定測定から所定量よりも多く外れると、対象媒体は、適正濃度の重炭酸塩溶液を含有しないであろう。このような例において、特定の実施形態においては、血液透析システムは警告されるであろう。

【0186】

再度、例示のために、様々な実施形態においては、図４７において示される位置４７０２での対象媒体の導電性は、センサマニホールド４１００を利用して判断されるであろう。このような実施形態において、対象媒体は、流体経路４２２１（図４２に示される）を介してチューブコネクタ４１１２（図４１に示される）内に流入するとともに、チューブコネクタ４１１３（図４１に示される）において流出する。対象媒体の導電性は、流体経路４２２１内に延びる二つの検出プローブ（図示せず）によって測定され、二つの検出プローブのうちの少なくとも一つは、サーミスタのような温度検出要素を含むように構成される。対象媒体の導電性測定又は温度測定は、血液透析システムへの実用の様々な情報を判断及び／又は相互に関連付けるべく利用される。例えば、図４７における位置４７０２での様々な実施形態において、対象媒体は、重炭酸塩溶液、及び酸溶液が添加された水から構成されるであろう。位置４７０２での対象媒体の導電性は、もし適量の酸溶液（及び前の工程では重炭酸塩溶液）が位置４７０２の前に添加されたなら、判断するために利用されるであろう。特定の実施形態においては、もし導電性測定が所定範囲から外れるか、あるいは所定測定から所定量よりも多く外れると、対象媒体は、適正濃度の酸溶液及び重炭酸塩溶液を含有しないであろう。このような例において、特定の実施形態においては、血液透析システムは警告されるであろう。

【0187】

更なる例示のために、様々な実施形態においては、図４７において示される位置４７０３での対象媒体の温度及び導電性は、センサマニホールド４１００を利用して判断されるであろう。このような実施形態において、対象媒体は、流体経路４２２２（図４２に示される）を介してチューブコネクタ４１０７（図４１に示される）に流入又はチューブコネクタ４１０７から流出し、且つチューブコネクタ４１０９（図４１に示される）に流入又はチューブコネクタ４１０９から流出するであろう。ここで記述されるように、流体経路４２２２における曲部を対象媒体が通過すると、エアは対象媒体から除去されるであろう。このような例において、対象媒体の一部は、チューブコネクタ４１０８を介してドレインへ除去され、それに伴いエアはエアトラップから出るであろう。対象媒体の導電性は、流体経路４２２２内に延びる二つの検出プローブ（図示せず）によって測定され、二つの検出プローブのうちの少なくとも一つは、サーミスタのような温度検出要素を含むように構成される。対象媒体の導電性測定又は温度測定は、血液透析システムへの実用の様々な情報を判断及び／又は相互に関連付けるべく利用される。例えば、様々な実施形態においては、図４７における位置４７０３での導電性測定は、ダイアライザーのクリアランスに関連づけすべく利用される。このような例において、特定の実施形態においては、この情
報は、その後血液透析システムに送られるであろう。

【0188】

再度例示のために、様々な実施形態において、図４７において示されるような位置４７０４での対象媒体の温度は、センサマニホールド４１００を利用して判断されるであろう。このような実施形態において、対象媒体は、流体経路４２２３（図４２に示される）を介してチューブコネクタ４１０３（図４１に示される）内に流入するとともに、チューブコネクタ４１０４（図４１に示される）において流出する。対象媒体の温度は、流体経路４２２３内に延びる一つ以上の検出プローブ（図示せず）によって測定される。位置４７０４での対象媒体の温度測定は、実用の様々な情報を判断及び／又は血液透析システムに関連付けるべく利用される。例えば、図４７における位置４７０４での様々な実施形態において、対象媒体の温度は、加熱装置４７０６の下流で判断される。もし温度が所定範囲から外れるか、あるいは所定測定から所定量よりも多く外れると、血液透析システムは警告されるであろう。例えば、特定の実施形態においては、対象媒体は、対象媒体の温度が所定範囲内となるまで、加熱装置４７０６を通って再循環されるであろう。

【0189】

再度、更なる例示のために、様々な実施形態において、図４７において示されるような位置４７０５での対象媒体の温度及び導電性は、センサマニホールド４１００を利用して判断されるであろう。このような実施形態において、対象媒体は、流体経路４２２４（図４２に示される）を介してチューブコネクタ４１１０（図４１に示される）内に流入するとともに、チューブコネクタ４１１１（図４１に示される）において流出する。対象媒体の導電性は、流体経路４２２４内に延びる二つの検出プローブ（図示せず）によって測定され、二つの検出プローブのうちの少なくとも一つは、サーミスタのような温度検出要素を含むように構成される。対象媒体の導電性測定又は温度測定は、実用の様々な情報を判断及び／又は血液透析システムに関連付けるべく利用される。例えば、位置４７０５での温度及び導電性測定は、対象媒体がダイアライザー４７０７、そしてその後患者に到達する前に、対象媒体の温度、導電性、及び関連付け、組成が許容範囲内であるか、を判断する更なる安全性チェックとして用いられるであろう。特定の実施形態においては、もし温度及び／又は導電性測定が所定範囲から外れるか、あるいは所定測定から所定量よりも多く外れると、血液透析システムは警告されるであろう。

【0190】

ここで記述された様々な実施形態において、前記カセットは、プラスチック及び金属を含むどのような材料から形成されても良い。プラスチックは、軟質プラスチック、硬質プラスチック、半軟質プラスチック、半硬質プラスチック、又はこれらのいずれの組み合わせであっても良い。これらの実施形態のいくつかにおいては、前記カセットは一つ以上のサーマルウェルを含む。いくつかの実施形態においは、一つ以上の検出プローブ及び／又はこのような対象媒体の一つ以上の特性に関する情報を伝送するための一つ以上の他の機器は、対象媒体と直接的に接触する。いくつかの実施形態において、カセットは、流量又は圧力を有する流体を保持すべく設計される。他の実施形態において、前記カセットの一つ以上の区画は、略停滞した媒体又は媒体が流れたとしてもコンジットに保持される媒体を保持すべく設計される。

【0191】

いくつかの実施形態において、センサ装置は、対象媒体を検出プローブから離間させる必要性に基づいて用いられても良い。しかしながら、他の実施形態において、検出プローブは、温度、導電性、及び／又は他の検出のために、対象媒体に直接的に用いられる。

【0192】

以上の記載は本発明の様々な例示的な実施形態を開示したが、本発明の特許請求の範囲を逸脱することなく、本発明の利点を達成するであろう様々な変更を当業者が行なうことができることは明らかである。本発明の原理がここに記述されてきたが、この記載は例示のためだけに行なわれたものであって、本発明の特許請求の範囲を限定するものではないことが当業者には理解されるであろう。他の実施形態は、ここで示され、また記述された
例示的な実施形態に加えて、本発明の特許請求の範囲内で考慮される。当業者による変更及び代替は、本発明の特許請求の範囲内であると考えられる。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】

【図7G】

【図7H】

【図7I】

【図7J】

【図7K】

【図7L】

【図7M】

【図7N】

【図7O】

【図7P】

【図7Q】

【図7R】

【図7S】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23A】

【図23B】

【図23C】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30A】

【図30B】

【図31A】

【図31B】

【図31C】

【図32A】

【図32B】

【図32C】

【図32D】

【図33A】

【図33B】

【図33C】

【図34】

【図35】

【図36A】

【図36B】

【図36C】

【図37】

【図38A】

【図38B】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44A】

【図44B】

【図45】

【図46】

【図47】