本发明通常涉及血液透析仪，尤其涉及一种对于血液透析仪的改进的直接的实时血液透析监测方法和系统。该血液透析监测系统通过测试随时间变化的在废的透析流出液中的脲浓度来测定在血液透析仪疗法中去除脲的速率和数量的数值。测定并分析脲浓度一时间分布图以确定脲去除率、比值KT/V、脲去除率URR和归一化的蛋白质代谢率nPCR。可以改变血液透析监测系统和脲监测结构以便在血液透析疗法开始之前和在结束时允许透析流出液中的血液均衡。该血液透析监测系统还可以包括一个两池分析，该两池分析考虑了在治疗过程中从接受血液透析的患者体内的细胞内的和细胞外的空间中脲减损的不同程度。这就能计算溶质的去除率(SRI)。