Procedimiento de determinación de un parámetro significativo del progreso de un tratamiento extracorpóreo de sangre.

Dispositivo de determinacion continua de un parametro (D, Cbin,

K, Kt/v) significativo de la eficacia de un

tratamiento extracorpOreo de la sangre que consiste en hacer circular a ambos lados de la membrana (4)semipermeable de un intercambiador (1) de membrana la sangre de un paciente y un liquido detratamiento, comprendiendo este dispositivo:

medios (22, 26) para hacer circular en el intercambiador (1) un liquido de tratamiento que tiene unacaracteristica (Cd) asociada a la eficacia del tratamiento;

medios (16, 17, 19, 20; 19, 30) para provocar una sucesion de variaciones de la caracteristica (Cd)aguas arriba del intercambiador (1);

medios (30) para memorizar de manera continua una pluralidad de valores (Cdin1...Cdinj...Cdinp) de lacaracteristica (Cd) aguas arriba del intercambiador (1);

medios (25, 30) para medir y memorizar de manera continua una pluralidad de valores(Cdout1...Cdoutj... Cdoutp) tomados por la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1) enrespuesta a las variaciones de la caracteristica (Cd) provocadas aguas arriba del intercambiador (1);

caracterizado por

medios (30) de calculo para calcular, cada vez que se ha memorizado un niimero determinado denuevos valores (Cdoutj) de la caracteristica (Cd) aguas abajo del interc,ambiador (1), un parametro (D,Cbin, K, Kt/v) significativo de la eficacia del tratamiento extracorpareo de la sangre, a partir de unaprimera serie de valores (Cdinj) de la caracteristica (Cd) aguas arriba del intercambiador (1), de unasegunda serie de valores (Cdoutj) de la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1), y pormedio de un modelo matematico de la influencia de la caracteristica (Cd) sobre la eficacia deltratamiento, teniendo el modelo matematico al menos un coeficiente constituido por un parametro (D,Cbin) significativo de la eficacia del tratamiento extracorpOreo de la sangre.

Procedimiento de determinaciOn de un parametro significativo del progreso de un tratamiento extracorporeo de sangre

La invenciOn se refiere a un dispositivo de determinaciOn de un parametro significativo del progreso de un tratamiento extracorpOreo de sangre, en particular de un tratamiento de depuración que tiene como finalidad paliar la insuficiencia renal, tal como la hemodialisis o la hemodiafiltracion.

Para recordar, la hemodialisis consiste en hacer circular, a ambos lados de la membrana semipermeable de un hemodializador, la sangre de un paciente y un liquido de tratamiento sensiblemente isotónico con respecto a la sangre, de manera que, durante la transferencia difusiva que se establece a traves de la membrana para las sustancias que tienen concentraciones diferentes a ambos lados de la membrana, las impurezas de la sangre (urea, creatinina, etc.) migran de la sangre hacia el liquid° de tratamiento. La concentración iónica del liquido de

tratamiento se elige tambien, generalmente, para corregir la concentración iónica de la sangre del paciente.

En el tratamiento por hemodiafiltraciOn, a la transferencia difusiva obtenida por dialisis se &lade una transferencia convectiva por ultrafiltraciOn que es el resultado de una diferencia de presiOn positiva creada entre el lado de la sangre y el lado del liquido de tratamiento de la membrana.

Es de maxim° interes poder determinar, a lo largo de toda una sesión de tratamiento, uno o varios parametros significativos del progreso del tratamiento con el fin de poder modificar, dado el caso, las condiciones del tratamiento tal como se fijaron inicialmente en vista de un objetivo terapeutico determinado.

Los parametros cuyo conocimiento permite seguir el progreso del tratamiento, es decir tambien apreciar la adecuaciOn de las condiciones de tratamiento fijadas inicialmente al objetivo terapeutico, son, en particular, la concentraciOn de la sangre en un soluto dado (sodio por ejemplo) , o la dialisancia D real o el aclaramiento K real del intercambiador para un soluto u otro (representando la dialisancia D y el aclaramiento K el rendimiento de depuraciOn del intercambiador) o la dosis de dialisis administrada tras un tiempo t de tratamiento, que, segOn los

trabajos de Sargent y Gotch, puede ser comparable a la razón adimensional Kt/V, donde K es el aclaramiento K real para la urea, t el tiempo de tratamiento transcurrido, y V el volumen de distribucion de la urea, es decir el volumen de agua total del paciente (Gotch FA, Sargent SA. A mechanistic analysis of the National Cooperative Dialysis Study (NCDS) . Kidney int 1985; 28: 526-34) .

Estos parametros plantean todos el mismo problema para su determinación, que es el hecho de requerir el conocimiento preciso de una caracteristica fisica o quimica de la sangre, si bien esta caracteristica no puede obtenerse, en la practica, por medición directa sobre una muestra por motivos terapeuticos, profilacticos y económicos: en primer lugar, queda descartado tomar de un paciente, con frecuencia anemico, las multiples muestras que serian necesarias para hacer un seguimiento de la eficacia del tratamiento en el transcurso de su

evolucion; adernas, teniendo en cuenta los riesgos asociados a la manipulacion de muestras de sangre eventualmente contaminada, la tendencia general es evitar tales manipulaciones; por Ultimo, el analisis de una muestra de sangre en laboratorio es a la vez costosa y relativamente larga, lo que es incompatible con el objetivo buscado.

Se han propuesto a dia de hoy varios procedimientos para determinar in vivo parametros de la hemodialisis sin tener que efectuar mediciones en la sangre.

El documento EP 0 547 025 describe un procedimiento para determinar la concentración de una sustancia, tal como el sodio, en la sangre de un paciente que se esta sometiendo a un tratamiento de hemodialisis. Este procedimiento, que tambien permite determinar la dialisancia D, por ejemplo para el sodio, del hemodializador utilizado para administrar el tratamiento, comprende las etapas de:

- hacer circular sucesivamente en el hemodializador un primer y un segundo liquidos de hemodialisis que tienen concentraciones de sodio diferentes;

- medir la conductividad del primer y del segundo liquidos de dialisis, aguas arriba y aguas abajo del hemodializador;

- calcular la concentracion del sodio en la sangre del paciente (o la dialisancia D del hemodializador para el sodio) a

partir de los valores de la conductividad del liquido medidos en el primer y el segundo liquidos de dialisis aguas arriba y aguas abajo del hemodializador.

El documento EP 0 658 352 describe otro procedimiento para la determinaciOn in vivo de los parametros de la hemodialisis, que comprende las etapas de:

- hacer circular sucesivamente en el hemodializador al menos un primer y un segundo liquido de tratamiento que

tienen una caracteristica (conductividad, por ejemplo) asociada a al menos uno de los parametros significativos del tratamiento (concentracian iónica de la sangre, dialisancia D, aclaramiento K, Kt/V, por ejemplo) , siendo el valor de la caracteristica en el primer liquid° aguas arriba del intercambiador diferente del valor de la caracteristica en el segundo liquido aguas arriba del intercambiador,

- medir en cada uno de los liquidos de tratamiento primero y segundo dos valores de la caracteristica, respectivamente aguas arriba y aguas abajo del intercambiador;

- poner en circulaciOn un tercer liquido de tratamiento en el intercambiador mientras que la caracteristica del

segundo liquid° no haya alcanzado un valor estable aguas abajo del intercambiador, siendo el valor de la caracteristica en el tercer liquido aguas arriba del intercambiador diferente del valor de la caracteristica en el segundo liquid° aguas arriba del intercambiador,

- medir dos valores de la caracteristica en el tercer liquido respectivamente aguas arriba y aguas abajo del intercambiador, y

- calcular al menos un valor de at menos un parametro significativo del progreso del tratamiento a partir de los valores medidos de la caracteristica en el primer, el segundo y el tercer liquidos de tratamiento.

Otro procedimiento para la determinación in vivo de los parametros de la hemodialisis que no requiere efectuar mediciones en la sangre se describe en el document° EP 0 920 877. Este procedimiento comprende las etapas de:

-hacer circular en el intercambiador un liquid° de tratamiento que tiene una caracteristica que tiene un valor nominal sensiblemente constante aguas arriba del intercambiador;

-hacer varier el valor de la caracteristica aguas arriba del intercambiador y despues restablecer la caracteristica a su valor nominal aguas arriba del intercambiador;

- medir y memorizar una pluralidad de valores tomados por la caracteristica del liquid° de tratamiento aguas abajo

del intercambiador en respuesta a la variacion del valor de esta caracteristica provocada aguas arriba del intercambiador;

- determinar la superficie de una zona de perturbacion aguas abajo delimitada por una linea de base y una curve representative de la evolucion con respecto at tiempo de la caracteristica; y

- calcular el parametro significativo de la eficacia de un tratamiento a partir de la superficie de la zona de perturbacion aguas abajo y de la superficie de una zona de perturbaciOn aguas arriba delimitada por una linea de base y una curve representative de la evoluciOn con respecto al tiempo de la caracteristica aguas arriba del intercambiador.

Todos estos procedimientos tienen como punto en cornan que comprenden una modificacion momentanea del valor de una caracteristica del liquido de dialisis (la conductividad, por ejemplo) y despues el restablecimiento de esta caracteristica a su valor inicial, que es generalmente el valor de prescripciOn. Incluso aunque la secuenciación de las mediciones sea tal que la determinación del parametro buscado pueda tardar menos de dos minutos (caso del

segundo procedimiento mencionado) , resulta que todos estos procedimientos sOlo pueden ponerse en practice seis veces a la hora.

Un objetivo de la invencion es proponer un dispositivo de determinación de un parametro significativo del progreso de un tratamiento extracorpóreo de sangre que sea casi continuo, fiable y sin influencia en el tratamiento que se pone en practice.

Para alcanzar este objetivo se preve un dispositivo segCm la reivindicacion 1.

Este dispositivo presenta el interes de permitir una determinación precisa y continua de parametros significativos del

progreso del tratamiento a partir de mediciones efectuadas de manera continua. El... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de determinacion continua de un parametro (D, Cbin, K, Kt/v) significativo de la eficacia de un tratamiento extracorpOreo de la sangre que consiste en hacer circular a ambos lados de la membrana (4)

semipermeable de un intercambiador (1) de membrana la sangre de un paciente y un liquid° de tratamiento, comprendiendo este dispositivo:

medios (22, 26) para hacer circular en el intercambiador (1) un liquido de tratamiento que tiene una caracteristica (Cd) asociada a la eficacia del tratamiento;

medios (16, 17, 19, 20; 19, 30) para provocar una sucesion de variaciones de la caracteristica (Cd) aguas arriba del intercambiador (1) ;

medios (30) para memorizar de manera continua una pluralidad de valores (Cdin1...Cdinj...Cdinp) de la caracteristica (Cd) aguas arriba del intercambiador (1) ;

medios (25, 30) para medir y memorizar de manera continua una pluralidad de valores (Cdout1...Cdoutj... Cdoutp) tomados por la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1) en respuesta a las variaciones de la caracteristica (Cd) provocadas aguas arriba del intercambiador (1) ;

caracterizado por

medios (30) de calculo para calcular, cada vez que se ha memorizado un niimero determinado de nuevos valores (Cdoutj) de la caracteristica (Cd) aguas abajo del interc, ambiador (1) , un parametro (D, Cbin, K, Kt/v) significativo de la eficacia del tratamiento extracorpareo de la sangre, a partir de una primera serie de valores (Cdinj) de la caracteristica (Cd) aguas arriba del intercambiador (1) , de una segunda serie de valores (Cdoutj) de la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1) , y por medio de un modelo matematico de la influencia de la caracteristica (Cd) sobre la eficacia del tratamiento, teniendo el modelo matematico al menos un coeficiente constituido por un parametro (D,

Cbin) significativo de la eficacia del tratamiento extracorpOreo de la sangre.

2. Dispositivo segun la reivindicaciOn 1, caracterizado porque los medios (30) de calculo calculan el parametro (D, Cbin, K, Kt/v) significativo de la eficacia del tratamiento extracorporeo de la sangre cada vez que se ha memorizado un nuevo valor (Cdoutj) de la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1) .

3. Dispositivo segUn una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la segunda serie de valores (Cdoutj) de la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1) comprende el Ultimo valor memorizado.

4. Dispositivo segiln una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la segunda serie de valores

(Cdoutj) de la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1) comprende un nOmero determinado de valores sucesivos.

5. Dispositivo segun la reivindicaciOn 1, caracterizado porque los medios (30) de calculo establecen una correspondencia entre cada valor (Cdoutj+z) de la segunda serie de valores y un valor (Cdinj) de la primera

seriede valores, estando el valor (Cdoutj+z) de la segunda serie de valores desplazado en el tiempo con respecto al valor (Cdinj) correspondiente de la primera serie de valores en un retardo hidraulico (T) igual al tiempo que tarda una muestra de liquid° en fluir por un circuito (9, 10) de liquid° de tratamiento conectado al intercambiador (1) , entre un punto situado aguas arriba del intercambiador (1) y un punto situado aguas abajo del intercambiador (1) .

6. Dispositivo segun la reivindicaciOn 5, caracterizado porque los medios (30) de calculo determinan el valor del retardo hidraulico (T) .

7. Dispositivo segun la reivindicaciOn 6, caracterizado porque el retardo hidraulico (T) es uno de los coeficientes del modelo matematico y porque, para determinar el valor del retardo hidraulico (T) , los medios

(30) de calculo:

calculan por medio del modelo maternatico, para cada valor (Cdinj) de la primera serie de valores, un valor (Cd*outj+z) correspondiente de la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1) ; y

determinan el valor Optimo del retardo hidraulico (T) para el cual la correspondencia entre los valores calculados (Cd*outj+z) de la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1) y los valores medidos (Cdoutj+z) correspondientes de la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1) es la mas exacta.

8. Dispositivo segOn una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque, para calcular un parametro (D,

Cbin) significativo de la eficacia del tratamiento extracorpóreo de la sangre, los medios (30) de calculo:

calculan por medio del modelo matematico, para cada valor (Cdinj) de la primera serie de valores, un valor (Cd*outj+z) correspondiente de la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1) ; y

determinan el valor óptimo del parametro (D, Cbin) para el que la correspondencia entre los valores calculados (Cd*outj+z) de la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1) y los valores medidos (Cdoutj+z) correspondientes de la caracteristica (Cd) aguas abajo del intercambiador (1) es la mas exacta.

9. Dispositivo segun la reivindicaciOn 8, caracterizado porque el modelo matematico es lineal y porque, para determinar el valor optimo del parametro (D, Cbin) , los medios (30) de calculo determinan el valor del parametro (D, Cbin) para el que la suma de los cuadrados de las diferencias entre valores medidos (Cdoutj+z) y valores calculados (Cd*outj+z) correspondientes de la caracteristica (Cd) aguas abajo del

intercambiador es la menor.

10. Dispositivo segiin una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los medios (19, 30) para provocar una sucesion de variaciones de la caracteristica (Cd) aguas arriba del intercambiador (1) regulan la caracteristica (Cd) en funciOn de la evolucion de un parametro de un dispositivo (29) destinado a la puesta

en practica del tratamiento y/o de un parametro del paciente, de manera que este parametro permanezca contenido en el interior de una horquilla de valores admisibles.

11. Dispositivo segOn la reivindicaciOn 10, caracterizado porque el parametro del paciente es la variacion relativa del volumen de la sangre del paciente.

12. Dispositivo segt:in una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque, en vista de hacer variar la caracteristica (Cd) aguas arriba del intercambiador (1) , los medios (30) de memorizado contienen una regla de variacion de la caracteristica aguas arriba del intercambiador (1) memorizada previamente.

13. Dispositivo segiin la reivindicaciOn 12, caracterizado porque los medios (19, 30) para provocar una sucesion de variaciones de la caracteristica (Cd) aguas arriba del intercambiador (1) provocan la alternancia regular de un aumento y de una disminuciOn de la caracteristica (Cd) , en una cantidad determinada.

14. Dispositivo segiin una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque comprende ademas medios (11)

parapreparar el liquido de tratamiento y porque la variacion de la caracteristica (Cd) aguas arriba del intercambiador (1) es inherente a las perturbaciones asociadas a la preparación del liquido de tratamiento.

15. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque comprende ademas medios (23) para medir los valores (Cdinj) de la caracteristica (Cd) aguas arriba del intercambiador (1) .

16. Dispositivo segOn una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque la caracteristica del liquido de tratamiento asociada a la eficacia del tratamiento es una caracteristica (Cd) del liquido de tratamiento asociada a los intercambios a traves de la membrana del intercambiador (1) y porque el modelo matematico de la influencia de la caracteristica (Cd) sobre la eficacia del tratamiento es un modelo matematico de los

intercambios a traves de la membrana del intercambiador (1) .

17. Dispositivo segun la reivindicaciOn 16, caracterizado porque la caracteristica (Cd) del liquido de tratamiento esta asociada a los intercambios de iones, de solutos o a los intercambios termicos a traves de la membrana del intercambiador (1) .

18. Dispositivo segin la reivindicaciOn 17, caracterizado porque el parametro significativo de la eficacia de un tratamiento extracorporeo de la sangre es la dialisancia (D) y porque el modelo matematico esta definido por las ecuaciones siguientes:

Cdoutj+z+1 = a x Cdoutj+z + b x Cdinj + c

-Ts ln (a)

Dr = 1

_ e -Ts/0

Cbin Ts/0)

Dr x (1 -e

en las que: 5

- Cdinj es la concentracion de sodio en el liquido de tratamiento, aguas arriba del intercambiador (1) ;

- Cdoutj es la concentraciOn de sodio en el liquido de tratamiento, aguas abajo del intercambiador (1) ;

-Ts es el periodo de muestreo;

- fa es la constante de tiempo;

- Dr = D/Qd es la dialisancia relativa, siendo Qd el caudal de liquido de tratamiento y siendo D la dialisancia.

19. Dispositivo segOn la reivindicaciOn 17, caracterizado porque los medios (19, 30) para provocar una sucesiOn de variaciones de la caracteristica (Cd) aguas arriba del intercambiador (1) imponen a la caracteristica (Cd) del liquido de dialisis una variacion periOdica, y porque los medios (30) de calculo calculan la amplitud ICdinj de la variaciOn de la conductividad aguas arriba del intercambiador (1) a partir de la primera serie de

valores (Cdinj) y la amplitudiCdouti de la variaciOn de la conductividad aguas abajo del intercambiador (1) a partir de la segunda serie de valores (Cdoutj) .

20. Dispositivo segiin la reivindicaciOn 19, caracterizado porque el parametro significativo de la eficacia de un

tratamiento extracorporeo de la sangre es la dialisancia (D) y porque el modelo matematico esta definido 25 por la ecuaciOn siguiente:

Dr = D = 1 -ICdout

Qd ICdinl

en la que Qd es el caudal del liquido de tratamiento.

21. Dispositivo segun la reivindicaciOn 20, caracterizado porque los medios (30) de calculo calculan ademas la conductividad media CdinM aguas arriba del intercambiador (1) a partir de la primera serie de valores (Cdinj) y la conductividad media CdoutM aguas abajo del intercambiador (1) a partir de la segunda serie de valores (Cdoutj) .

22. Dispositivo seyin la reivindicaciOn 21, caracterizado porque el parametro significativo de la eficacia de un tratamiento extracorpóreo de la sangre es la concentraciOn iónica Cbin de la sangre aguas arriba del intercambiador (1) y porque el modelo matematico esta definido por la ecuacion siguiente:

Cbin = ix CdoutM - (1 -Dr) x CdinM Dr Dr