Procedimiento para determinar el parámetro Kt/V en tratamientos de substitución renal basado en un proceso de ajuste no lineal.

Un procedimiento para medir los parámetros de idoneidad que se alcanzan durante un tratamiento de substitución renal,

- en que el tratamiento de substitución renal está proveído por una máquina que tiene un sistema sanguínea extracorporal que bombea la sangre del paciente en una tasa dada de flujo sanguíneo a través de la cámara sanguínea de un dializador, dividido por una membrana semipermeable en la cámara sanguínea y una cámara de líquido de diálisis, el líquido de diálisis corre con una tasa predeterminada de flujo a través del sistema del líquido de diálisis de la máquina y colecta los productos de desecho del paciente después de fluir a través de la cámara de líquido de diálisis del dializador,

- en que un dispositivo apto de medir continuamente un producto de desecho relacionado a un tratamiento de substitución renal está montado en el sistema del líquido de diálisis de la máquina de tratamiento de substitución renal,

- en que los datos proveídos por la máquina de tratamiento de substitución renal se usan para medir los parámetros de idoneidad en el final del tratamiento de substitución renal,

- en que los datos proveídos por el dispositivo apto de medir continuamente cualquier producto de desecho de tratamiento de substitución renal son divididos en subgrupos a ser usados para determinar con un algoritmo los parámetros de idoneidad alcanzados durante el tratamiento de substitución renal,

- en que una interfaz de datos está implementada entre la máquina de tratamiento de substitución renal y el dispositivo de medición para registrar acontecimientos de la máquina a ser considerados en el algoritmo para determinar los parámetros de idoneidad, y

- en que el algoritmo métrico está basado en una forma de proceso de ajuste no lineal para cada uno de los subgrupos de datos con o sin consideración de cualquier tipo de acontecimiento que ocurra en la máquina de diálisis.

Procedimiento para determinar el parámetro Kt/V en tratamientos de substitución renal basado en un proceso de ajuste no lineal

La invención se refiere a un procedimiento para determinar el parámetro Kt/V en un tratamiento de substitución renal.

Adecuación de la diálisis es el tema que tiene y recibe siempre más atención cuando se piensa en el resultado del paciente. Para evaluar la idoneidad de la diálisis se necesita un parámetro que establece una relación entre la dosis de la diálisis y el resultado del paciente. El parámetro más aceptado para evaluar la alcanzada cantidad de la diálisis o la dosis es Kt/V, en que K es la eliminación efectiva de urea, t es el tiempo de tratamiento y V es el volumen de distribución de urea que corresponde al agua corporal total.

El NDCS (National Cooperative Dialysis Study) y el estudio HEMO encontraron que después de analizar un gran grupo de pacientes la morbididad y la mortalidad en insuficiencia renal crónica terminal (ESRD) fueron fuertemente correlacionadas con el valor Kt/V o la dosis de diálisis. Datos obtenidos de estos estudios llevaron a directrices en respecto a tratamientos de hemodiálisis que exigen una dosis mínima de Kt/V = 1, 2 en general y 1, 4 para diabéticos, respectivamente (directrices DOQI) .

Vale destacar que una disminución en la morbididad no solamente mejora el bienestar del paciente pero también reduce significadamente los costos médicos ya que el paciente requiere menos atención.

Por consiguiente se entiende fácilmente la necesidad de un procedimiento confiable y rentable para monitorear Kt/V y por extensión para controlar la idoneidad de la diálisis y la morbididad.

En la calculación de Kt/V el problema más grande es la estimación de K y V junto con las cinéticas multicompartimento de urea. Se puede evaluar a V por bioimpedancia, mediciones antropométricas o por la aplicación del modelo cinético de urea (M.C.U.) . Todos estos métodos tienen un cierto grado de error. Hasta ahora se puede evaluar a K por medición de la concentración sanguínea de urea antes y después del tratamiento o por monitoreo de los cambios en la conductividad en la entrada y la salida en el lado del dialisato.

El método de las muestras de sangre es la referencia una. Después de tomar muestras de sangre y aplicar o M.C.U. o la fórmula de Daugirdas se evalúa un Kt/V de única agrupación (spKt/V) . Además se deben usar fórmulas de Daugirdas de segunda generación para obtener un Kt/V equilibrado (eKt/V) que toma en cuenta el rebote de urea causado por el hecho que las cinéticas de urea no siguen el modelo de única agrupación sino de multicompartimientos. Este método tiene dos problemas principales: no es posible de saber si el tratamiento es idóneo o no antes de que termine. Por esto no es posible de iniciar cualquiera acción para mejorar la situación. No es un método de aplicación fácil. El tiempo de muestreo es muy importante para obtener un valor correcto, y el personal médico tiene que enviar las muestras al laboratorio, esperar los resultados y calcular los valores Kt/V con la ayuda de una computadora. Estos hechos se realizan en un seguimiento mensual en el mejor caso lo que significa que en un escenario del peor de los casos un paciente puede ser sub-dializado para un mes entero.

Los métodos de conductividad están basados en la observación que la eliminación de sodio es casi igual a la eliminación de urea y que la relación entre la conductividad del dialisato y la concentración de sodio en el dialisato se puede considerar como lineal en el rango de temperatura de interés. Por esto es posible de obtener la eliminación de urea al medir el transporte difusivo de sodio a través de la membrana en el dializador.

Es importante de introducir el concepto de la dialisancia, ya que es algo diferente de la eliminación.

La eliminación se define como el ratio entre la tasa de transporte y la concentración multiplicado con el flujo. Se aplica cuando la sustancia que está difundiendo está en el lado sanguíneo pero no en el dialisato, como es el caso para urea.

La dialisancia se define como el ratio entre la tasa de transporte y el gradiente de la concentración multiplicado con el flujo. Se aplica cuando la sustancia que está difundiendo está en los dos lados del dializador. Cuando se aplican los métodos de conductividad para medir la eliminación de urea se mide en el fondo la dialisancia de sodio (Depner T, Garred L. Solute transport mechanisms in dialysis. Hörl W, Koch K, Lindsay R, Ronco C, Winchester JF, editors. Replacement of renal function by dialysis, 5th ed. Kluwer academic publishers, 2004: 73-91) .

Durante las mediciones de la eliminación basadas en la conductividad se produce una conductividad de la entrada del dialisato diferente a la de la sangre que resulta en una transferencia neta de sodio o sea de la sangre al dialisato o sea del dialisato a la sangre debido al gradiente generado. Al momento hay varios métodos que se aplican en la industria:

En un primer método en un primer paso se determina un perfil de conductividad y en un segundo paso se usa el perfil de conductividad para la integración de puntas de conductividad (Polaschegg HD, Levin NW, Hemodialysis machines and monitors. Hörl W, Koch K, Lindsay R, Ronco C, Winchester JF, editors. Replacement of renal function by dialysis, 5th ed. Kluwer academic publishers, 2004: 414-418) . Las ventajas principales de tales enfoques son: son relativamente fáciles para implementar y rentables ya que necesitan solamente un sensor extra de conductividad / temperatura aguas abajo del dializador; permiten mediciones de Kt/V durante el tratamiento así habilitando el personal médico para reaccionar y realizar algunas acciones en caso de que el tratamiento no vaya como debiera.

Sin embargo, los métodos basados en la conductividad tienen también unas limitaciones: pueden inducir un cargo de sodio en el paciente durante el tratamiento; no sirven para obtener otros parámetros interesantes como nPCR o TRU; la frecuencia máxima de medición que la industria ofrece hasta ahora es ca. 20 minutos. Esto significa que en el escenario del peor de los casos el paciente podría ser sub-dializado para 20 minutos, y no obstante que existen unas publicaciones y patentes en este respecto los métodos de conductividad no se han aplicado con una confiabilidad suficiente hasta ahora en tratamientos de hemofiltración o hemodiafiltración.

Otro método de evaluar la idoneidad de la diálisis es la medición directa de la concentración de los productos de desecho (urea) en el dialisato efluente. Este método asume que la evolución de la concentración de urea sobre el tiempo en el lado del dialisato es proporcional a la en la sangre. Por esto la pendiente de la recta obtenida después de aplicar el logaritmo natural a los valores de la concentración registrados sobre el tiempo será la misma en los dos lados: dialisato y sangre, y por definición esta pendiente es K/V que al multiplicar con el tiempo de la terapia resulta en el valor Kt/V.

Están disponibles dos métodos para medir en línea la concentración de los productos de desecho en el dialisato efluente: sensores de urea y la espectrofotometría UV.

Las limitaciones de los sensores de urea están bien conocidas. Trabajos recientes realizados por Fridolin I. et al (I. Fridolin, M. Magnusson, L. G. Lindberg. On-line monitoring of solutes in dialysate using absorption of ultraviolet radiation: Technique description. The International Journal of Artificial Organs. Vol. 25, no. 8, 2002, pp. 748- 761) y Uhlin F. (Uhlin F, Haemodialysis treatment monitored online by ultra violet absorbance. Linköping University Medical Dissertations n° 962. Department of Medicine and Care Division of Nursing Science & Department of Biomedical Engineering. 2006.) mostraron que la espectrofotometría UV es un método confiable y rentable para monitorear los productos de desecho en el dialisato efluente. Adicionalmente, la patente europeo EP1083948B1 describe un sensor acoplado con el sistema de flujo del dialisato de una máquina de diálisis, lo que en el fondo es un espectrofotómetro UV que mide la absorbancia UV de productos que absorben UV en el dialisato consumido.

El autor encontró que los trabajos mencionados arriba tienen sin embargo unas limitaciones:

- La linealización logarítmica del decaimiento temporal exponencial de la concentración de los productos de desecho en el dialisato consumido lleva a un proceso de ajuste de los mínimos... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para medir los parámetros de idoneidad que se alcanzan durante un tratamiento de substitución renal,

- en que el tratamiento de substitución renal está proveído por una máquina que tiene un sistema sanguínea extracorporal que bombea la sangre del paciente en una tasa dada de flujo sanguíneo a través de la cámara sanguínea de un dializador, dividido por una membrana semipermeable en la cámara sanguínea y una cámara de líquido de diálisis, el líquido de diálisis corre con una tasa predeterminada de flujo a través del sistema del líquido de diálisis de la máquina y colecta los productos de desecho del paciente después de fluir a través de la cámara de líquido de diálisis del dializador,

- en que un dispositivo apto de medir continuamente un producto de desecho relacionado a un tratamiento de substitución renal está montado en el sistema del líquido de diálisis de la máquina de tratamiento de substitución renal,

- en que los datos proveídos por la máquina de tratamiento de substitución renal se usan para medir los parámetros de idoneidad en el final del tratamiento de substitución renal,

- en que los datos proveídos por el dispositivo apto de medir continuamente cualquier producto de desecho de tratamiento de substitución renal son divididos en subgrupos a ser usados para determinar con un algoritmo los parámetros de idoneidad alcanzados durante el tratamiento de substitución renal,

- en que una interfaz de datos está implementada entre la máquina de tratamiento de substitución renal y el dispositivo de medición para registrar acontecimientos de la máquina a ser considerados en el algoritmo para determinar los parámetros de idoneidad, y

- en que el algoritmo métrico está basado en una forma de proceso de ajuste no lineal para cada uno de los subgrupos de datos con o sin consideración de cualquier tipo de acontecimiento que ocurra en la máquina de diálisis.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en que el tratamiento de substitución renal puede ser hemodiálisis de bipunción, hemodiálisis de unipunción, hemodiálisis de unipunción cross-over, hemodiafiltración de pos-dilución, hemodiafiltración de pre-dilución, hemodiafiltración de pre-pos-dilución, hemofiltración de pos-dilución, hemofiltración de pre-dilución, hemofiltración de pre- pos-dilución o hemodiálisis secuencial.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en que los parámetros de idoneidad son Kt/V, Kt/V de única agrupación o Kt/V equilibrado de cualquier producto de desecho presente en el líquido de diálisis de cualquier tratamiento de substitución renal.

4. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en que los parámetros de idoneidad son el ratio de reducción de cualquier producto de desecho presente en el líquido de diálisis de cualquier tratamiento de substitución renal, el ratio de reducción de única agrupación de cualquier producto de desecho presente en el líquido de diálisis de cualquier tratamiento de substitución renal, o el ratio de reducción equilibrada de cualquier producto de desecho presente en el líquido de diálisis de cualquier tratamiento de substitución renal.

5. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en que el proceso de ajuste no lineal se aplica en un modelo monoexponencial.

6. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en que el proceso de ajuste no lineal se aplica en un modelo exponencial complejo.

7. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en que los acontecimientos de máquina considerados en el algoritmo son cualquier acontecimiento que pueda producir un cambio en la eliminación del tratamiento o en el parámetro de idoneidad final.

8. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en que los acontecimientos son cambio de flujo sanguíneo, cambio de flujo de dialisato, cambio en el tiempo de terapia o periodos secuenciales.

9. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en que los acontecimientos de máquina se detectan con el algoritmo métrico analizando las señales de salida de la unidad de medición.

10. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en que la medición se efectúa continuamente.

11. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, en que el dispositivo de medición está integrado en la máquina de tratamiento de substitución renal.

12. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, en que el dispositivo de medición es un dispositivo individual acoplado al sistema de flujo de la máquina de tratamiento de substitución renal.

13. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, en que los subgrupos de datos están basados en periodos de parámetros de tratamiento constantes.

14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, en que los parámetros constantes son el flujo sanguíneo, el flujo de dialisato y el tiempo de tratamiento.

15. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, en que el número de subgrupos maximiza la precisión de la medición.

16. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 15, en que las mediciones durante periodos de 10 desviación y periodos secuenciales no se consideran en la calculación de los parámetros de idoneidad.

1 Máquina de diálisis Interfaz de datos Dialisato efluente Suministro de electricidad Dialisato efluente FIG. 2