A portable hemodialysis system is provided that includes a disposable cartridge and a reusable dialysis device. The disposable cartridge has a dialysate flow path and a blood flow path that flow in opposite directions into the dialyzer. The disposable cartridge includes a filter for removing waste products from the dialysate, and a pressure and flow sensor for measuring pressure and flow in the dialysate channel and the blood channel. Preferably, the filter has a vapor membrane that releases a gas containing ammonia but does not release a liquid such as dialysate. The reusable dialysis machine comprises a reservoir for dialysate, an ammonia sensor adjacent to the vapor membrane, a level sensor, a blood leak sensor, a venous blood line pressure sensor, a venous blood line bubble detector, a pump motor, A motor and a processor connected to the sensor for controlling and monitoring the hemodialysis treatment.使い捨てカートリッジと再使用透析装置を含む携帯型血液透析システムが提供される。使い捨てカートリッジは、ダイアライザ内に反対方向に流れる透析液流路と血液流路を有する。使い捨てカートリッジは、透析液から老廃物を除去するためのフィルタと、透析液流路と血液流路内の圧力と流量を測定するための圧力及び流量センサを含む。好ましくは、フィルタは、アンモニアを含むガスを放出するが透析液などの液体を放出しない蒸気膜を有する。再使用透析装置は、透析液用のリザーバと、蒸気膜に隣接したアンモニアセンサと、レベルセンサと、血液漏れセンサと、静脈血ライン圧力センサと、静脈血ライン泡検出器と、ポンプモータと、モータとセンサに接続されて血液透析治療を制御し監視するためのプロセッサとを有する。