Predicción y optimización de terapia para la hemoterapia de la insuficiencia renal, especialmente de la hemodiálisis domiciliaria.

Un procedimiento in vitro para predecir concentraciones séricas de fósforo en un paciente durante la hemodiálisis,

consistiendo el procedimiento en:

medir las concentraciones séricas de fósforo ("C") del paciente durante un tiempo de sesión de tratamiento de hemodiálisis y una velocidad de ultrafiltración ("QUF") calculada por una diferencia entre el peso corporal antes y después de la diálisis del paciente durante una sesión de tratamiento de hemodiálisis inicial dividida entre un tiempo total de tratamiento de la sesión de tratamiento; estimar KM y VPRE para el paciente usando un ajuste de mínimos cuadrados no lineal para las ecuaciones:**Fórmula**

y

en la que t es un tiempo durante la sesión de tratamiento de hemodiálisis,

T es un tiempo después de un final de la sesión de tratamiento de hemodiálisis,

ttx es una duración total de la sesión de tratamiento de hemodiálisis,

CPRE es una concentración plasmática de fósforo previa a la diálisis,

CPOST es una concentración plasmática de fósforo posterior a la diálisis,

KM es un aclaramiento por movilización de fósforo del paciente,

KR es un aclaramiento renal residual de fosfato,

KD es un aclaramiento de fosfato del dializador,

VPRE es un volumen de distribución de fósforo previo a la diálisis del paciente, y**Fórmula**

y predecir C del paciente en cualquier momento durante cualquier sesión de tratamiento de hemodiálisis usando las ecuaciones 1-A y 1-B con los valores estimados de KM y VPRE del paciente.

Predicción y optimización de terapia para la hemoterapia de la insuficiencia renal, especialmente de la hemodiálisis domiciliaria

Antecedentes

La presente divulgación se refiere, en general, a sistemas de diálisis. Más específicamente, la presente divulgación se refiere a sistemas de predicción y optimización de terapia y procedimientos de hemodiálisis, especialmente hemodiálisis domiciliaria («HDD»),

La hemodiálisis («HD») en general se sirve de la difusión para eliminar productos de desecho de la sangre de un paciente. La difusión tiene su origen en un gradiente difusivo que tiene lugar a través de la membrana de diálisis semipermeable entre la sangre y una solución electrolítica denominada dializado. La hemofiltración («HF») es una terapia renal sustitutiva alternativa que depende de un transporte convectivo de toxinas desde la sangre de un paciente. Esta terapia consiste en añadir fluido de sustitución o de reemplazo al circuito extracorpóreo durante el tratamiento (típicamente entre diez y noventa litros de dicho fluido). Ese fluido de sustitución y el fluido acumulado por el paciente entre los tratamientos se ultrafiltra durante el curso del tratamiento de HF, proporcionando un mecanismo de transporte convectivo que resulta particularmente beneficioso para eliminar moléculas medianas y grandes (en hemodiálisis se elimina una pequeña cantidad de desechos junto con el fluido ganado entre las sesiones de diálisis; sin embargo, el arrastre del soluto como consecuencia de la eliminación de ese ultrafiltrado no es suficiente para proporcionar un aclaramiento convectivo).

La hemodiafiltración («HDF») es una modalidad de tratamiento que combina aclaramientos convectivo y difusivo. La HDF usa dializado que fluye a través de un dializador, de manera similar a la hemodiálisis estándar, dando lugar a un aclaramiento difusivo. Además, la solución de sustitución se administra directamente al circuito extracorpóreo, lo que da lugar a un aclaramiento convectivo.

La hemodiálisis domiciliaria («HDD») ha tenido hasta la fecha de una aceptación limitada, aunque los resultados clínicos de esta modalidad son más atractivos que la hemodiálisis convencional. Los tratamientos de hemodiálisis diarios ofrecen ventajas en comparación con las visitas dos o tres veces por semanas a un centro de tratamiento. En ciertos casos, un paciente que recibe tratamientos más frecuentes elimina más toxinas y productos de desecho que un paciente que recibe tratamientos menos frecuentes pero tal vez más largos.

En cualquiera de los tratamientos de hemoterapia enumerados anteriormente, existe una técnica que va de la mano con la ciencia. Diferentes pacientes responderán de manera diferente a la misma terapia. En los centros en los que se realizan la mayoría de las diálisis, la terapia de un paciente se rectifica con el tiempo con la ayuda de un grupo de personal médico o de enfermería. En el caso de la terapia domiciliaria, el paciente acudirá a la clínica o a la consulta médica con regularidad, p. ej., mensualmente, pero típicamente no dispondrá de personal médico o de enfermería en su casa para ayudarle a optimizar la terapia. Por esta razón, es deseable un mecanismo que ayude a optimizar una hemodiálisis u otro tratamiento de hemoterapia en las primeras fases tras el inicio de la diálisis.

La terapia domiciliaria o HDD también le ofrece al paciente opciones de terapia a las que no tiene acceso el paciente tratado en un centro. Por ejemplo, la HDD permite realizar la terapia durante la noche, si así se desea, mediante una modalidad de aguja sencilla o doble. Cualquier terapia, incluida una terapia nocturna, se puede realizar durante una cantidad de tiempo que el paciente puede seleccionar. Ya que no es necesario que el paciente se desplace a un centro, el paciente puede realizar la terapia los días que le resulten más convenientes, p. ej., los fines de semana. De manera similar, el paciente puede elegir una frecuencia de terapia o un número de terapias por semana, que le resulte más conveniente y/o más efectiva. Esta mayor flexibilidad viene acompañada de preguntas, p. ej., el paciente puede preguntarse si es mejor realizar seis terapias por semana de 2,5 horas por terapia o cinco terapias por semana de tres horas por terapia. Por esta razón adicional, no solo es deseable disponer de una forma de ayudar a optimizar de antemano una hemodiálisis u otro tratamiento de hemoterapia, también es deseable conocer qué sucederá al modificar los parámetros terapéuticos de la terapia optimizada.

La optimización de las terapias de hemodiálisis para un paciente en hemodiálisis también se puede realizar conociendo los niveles séricos de fósforo del paciente en hemodiálisis durante una sesión de tratamiento de hemodiálisis y en los períodos intermedios. Sin embargo, los niveles séricos de fósforo variarán en función del tipo de paciente en hemodiálisis y de las características de las sesiones de tratamiento de hemodiálisis.

Los modelos unicompartimentales o bicompartimentales convencionales no permiten explicar la cinética del fósforo en plasma o suero (los dos términos se usarán indistintamente) durante los tratamientos de HD. Los planteamientos previos se han limitado al suponer que la distribución del fósforo está confinada a los compartimentos clásicos de los fluidos intracelular y extracelular (p. ej., Spalding y cois., Kidney International, Vol 61, 22, págs. 655-667). Se pueden usar modelos cinéticos más exactos capaces de describir la cinética del fósforo durante los tratamientos de HD y el período de rebote posterior a la diálisis durante las sesiones de tratamiento de HD corta («SHD») y HD convencional («CHD») para predecir los niveles séricos de fósforo en estado estable previos a la diálisis en pacientes tratados con terapias de HD. Esta información puede ser útil para determinar las pautas de tratamiento óptimas para los pacientes en hemodiálisis.

Sumario

La presente invención da a conocer un procedimiento in vitro de acuerdo con la reivindicación 1 y un dispositivo informático de acuerdo con la reivindicación 12. Solamente las realizaciones que entran dentro del alcance de las reivindicaciones constituyen realizaciones de la invención.

La presente divulgación expone dos realizaciones principales. En una primera realización principal, denotada con el número romano I más adelante, la presente divulgación expone sistemas y procedimientos para una hemoterapia de la insuficiencia renal, tal como hemodiálisis, hemofiltración, hemodiafiltración y, en particular, para la hemodiálisis domiciliaria («HDD»). Los sistemas y procedimientos de la presente divulgación tienen, en una realización, tres componentes principales, los cuales se pueden almacenar en uno o más ordenadores, tales como el ordenador de personal médico, clínico o de enfermería (denominados colectivamente en la presente memoria «médico», a menos que se especifique lo contrario). El ordenador del médico puede estar en comunicación en red de datos con la máquina de terapia de la insuficiencia renal, p. ej., a través de Internet, de una red de área local o de área extensa. De manera alternativa, la salida del ordenador del médico se puede almacenar en un dispositivo de memoria portátil tal como una unidad de bus serie universal («USB») que se toma y se inserta en la máquina de terapia de la insuficiencia renal. El primer componente es un componente de estimación. El segundo componente es un componente de predicción. El tercer componente es un componente de optimización. La salida del componente de estimación se usa como entrada tanto a los componentes de predicción como a los de optimización. Tanto los componentes de predicción como los de optimización se pueden usar para determinar prescripciones terapéuticas que darán lugar a aclaramientos de soluto adecuados, p. ej., beta 2-microglobulina («|32-M») y fósforo o fosfato (los dos términos se usarán indistintamente). A continuación, el médico charla con el paciente para escoger una o más prescripciones elegidas, las cuales son, a juicio del paciente, las que mejor se adaptan al estilo de vida del paciente.

Como se muestra más adelante, las entradas al componente de optimización son las salidas de terapia deseadas por los médicos. La salida del componente de optimización es una o más prescripciones terapéuticas adecuadas para el tratamiento del paciente mediante una máquina de hemoterapia renal, tal como una máquina de hemodiálisis, hemofiltración o hemodiafiltración. La prescripción terapéutica puede fijar parámetros terapéuticos, tales como (i) frecuencia de terapia, p. ej., número de terapias por semana, (ii) duración de la terapia, p. ej., entre una hora y ocho... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento in vitro para predecir concentraciones séricas de fósforo en un paciente durante la hemodiálisis, consistiendo el procedimiento en:

medir las concentraciones séricas de fósforo («C») del paciente durante un tiempo de sesión de tratamiento de 5 hemodiálisis y una velocidad de ultrafiltración («Quf») calculada por una diferencia entre el peso corporal antes y

después de la diálisis del paciente durante una sesión de tratamiento de hemodiálisis inicial dividida entre un tiempo total de tratamiento de la sesión de tratamiento; estimar Km y Vpre para el paciente usando un ajuste de mínimos cuadrados no lineal para las ecuaciones:

C(t)=CM

(ec. 1-A)

y

í------^1

f1 ÍC C 1 -V vme 'Quf J (ec. 1-B)

M 1 ) ^ PRE VV PR£ PST jt

en la que t es un tiempo durante la sesión de tratamiento de hemodiálisis,

T es un tiempo después de un final de la sesión de tratamiento de hemodiálisis,

ttx es una duración total de la sesión de tratamiento de hemodiálisis,

Cpre es una concentración plasmática de fósforo previa a la diálisis,

Cpost es una concentración plasmática de fósforo posterior a la diálisis,

Km es un aclaramiento por movilización de fósforo del paciente,

Kr es un aclaramiento renal residual de fosfato,

Kd es un aclaramiento de fosfato del dializador,

Vpre es un volumen de distribución de fósforo previo a la diálisis del paciente, y

V(t) = Vpre - Quf X t (eC. 1-C);

y

predecir C del paciente en cualquier momento durante cualquier sesión de tratamiento de hemodiálisis usando las 25 ecuaciones 1 -A y 1 -B con los valores estimados de Km y Vpre del paciente.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que Kd es determinado usando la ecuación:

KD=Q£

(,94-Hctxl)(ez -1) z (,94 - Hctx 1G)Qb

(e---------------------Qo 5

{ec. 1 -D>

en la que

fQn-(.94-Hctx1)Q,)

((,94-Hctx!)QBxQD) (ec. 1-6)

(O.94-HcixlO)g,.xfl,J,.,[_ K° * Q, -(,94-Hctxl)g,.,,

kl-Kom 4(.94-Hc«xl)g,jJ

(ec. 1-F)

Qb es un caudal de sangre, Qd es un caudal de dializado,

KoA es un coeficiente de área de transferencia de masa del dializador para el fosfato obtenido como resultado de una medición previa, en donde el grupo de caudales de sangre y dializado Qb.m y Qd.m dio como resultado el 5 aclaramiento del dializador Kd,m, y

Hct es el recuento de hematocrito medido a partir de la muestra de sangre del paciente.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que Kd es determinado para cualquier tiempo t usando la ecuación:

K

D

cu(t,y?n(t.)

ce,)

(ec 1-G)

en la que ts es un tiempo de muestreo,

CD(ts) es una concentración de fósforo en un flujo de salida de dializado en el tiempo ts,

Qo(ts) es un caudal de dializado en el tiempo ts y

C(ts) es una concentración sérica de fósforo en el tiempo ts.

4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que Km es determinado usando la ecuación:

^ M CfOST

K-Q

Uí

CpOST j

(ec. 1-H)

5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que C del paciente se mide cada 15 minutos durante la sesión de tratamiento de hemodiálisis.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que C del paciente se mide cada 3 minutos durante la 2 sesión de tratamiento de hemodiálisis.

7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que t* es 2 horas.

8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que t* es 4 horas.

9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que t* es 8 horas.

1. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que T es 3 minutos.

11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que T es 1 hora.

12. Un dispositivo informático que comprende:

un dispositivo de visualización; un dispositivo de entrada; un procesador; y

un dispositivo de memoria que almacena una pluralidad de instrucciones, las cuales, al ser ejecutadas por el

procesador, hacen que el procesador funcione junto con el dispositivo de visualización y el dispositivo de entrada para:

(a) recibir datos relativos a las concentraciones séricas de fósforo («C») del paciente en hemodiálisis

durante un tiempo de sesión de tratamiento de hemodiálisis y una velocidad de ultrafiltración («Quf») calculada por una diferencia entre el peso corporal antes y después de la diálisis del paciente en hemodiálisis durante una sesión de tratamiento de hemodiálisis dividida entre un tiempo total de tratamiento de la sesión de tratamiento;

(b) estimar Km y Vpre para el paciente usando un ajuste de mínimos cuadrados no lineal para las

ecuaciones:

C(t) = c

KM+<KB + KIt-Qw1-^

KM-UCp-UCt-Ou,

V(t)^ Q-

Pt.E

KM +

ü>

(ec. 3-A}

y

ííbI1

(ec 3-B)

en la que t es un tiempo durante la sesión de tratamiento de hemodiálisis,

T es un tiempo después de un final de la sesión de tratamiento de hemodiálisis, ttx es una duración total de la sesión de tratamiento de hemodiálisis,

Cpre es una concentración plasmática de fósforo previa a la diálisis,

Cpost es una concentración plasmática de fósforo posterior a la diálisis,

Km es un aclaramiento por movilización de fósforo del paciente,

Kr es un aclaramiento renal residual de fosfato,

Kd es un aclaramiento de fosfato del dializador,

Vpre es un volumen de distribución de fósforo previo a la diálisis del paciente en hemodiálisis, y (c) predecir C del paciente en cualquier momento durante la hemodiálisis usando la ecuación 3-A y

los valores estimados de

Km y Vpre del paciente.

13. El dispositivo informático de acuerdo con la reivindicación 12, en el que si Quf = , entonces

C(t) CPR£

y

[-¥:) íec 3D)

C(T) - CPRE -(CPRE -CPOST) e PR"

14. El dispositivo informático de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el procesador funciona con el dispositivo de visualización y el dispositivo de entrada para recibir datos relacionados con al menos uno de Kr, Kd o un tiempo de muestreo para obtener la concentración sérica de fósforo.

-i

itM+(ícD+K:R)e

(ec 3-C)

Ku+K+Kr