Optimización del aclaramiento para moléculas unidas a proteínas usando terapia de filtración en cascada.

Un sistema de filtración sanguínea extracorpóreo (100) para eliminar moléculas no deseadas de un flujo de sangre procedente de un paciente,

que comprende:

un primer hemofiltro (13) para elevar la hemoconcentración de la sangre en un flujo sanguíneo filtrado;

un primer fluido de sustitución (17) para suplementar el flujo sanguíneo filtrado;

un segundo hemofiltro (19) para filtrar moléculas no deseadas del flujo sanguíneo suplementado;

y

un segundo fluido de sustitución (23) para suplementar el flujo de salida procedente del segundo hemofiltro para retorno al paciente.

Optimización del aclaramiento para moléculas unidas a proteínas usando terapia de filtración en cascada Campo

La invención se refiere, en general, a una purificación sanguínea extracorpórea a través de hemofiltración. Más específicamente, la invención se refiere a la eliminación, o aclaramiento, de moléculas unidas a proteínas de la sangre a través de múltiples hemofiltros en cascada.

Antecedentes

La filtración sanguínea extracorpórea ha sido usada ampliamente durante muchos años, de la forma más habitual en terapias continuas de reemplazo renal (TCRR) para tratar pacientes que padecen pérdida o alteración de las funciones renales naturales. Más recientemente, la filtración sanguínea extracorpórea ha sido adaptada para aplicación más general en plasmaféresis, la purificación de sangre a través de la eliminación de componentes nocivos que circulan en el plasma sanguíneo. Ha surgido un interés considerable en el uso de plasmaféresis como un medio para tratar pacientes de UCI que padecen enfermedades relacionadas con el mediador inflamatorio tales como choque séptico, síndrome de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS), y fallo multiorgánico (FMO). Estas afecciones pueden surgir a partir de la liberación excesiva de mediadores inflamatorios en el torrente sanguíneo por sobreestimulación del sistema inmunitario. Por lo tanto, la plasmaféresis así como otras TCRR se han propuesto como mecanismos para eliminar mediadores inflamatorios del torrente sanguíneo para contrarrestar una respuesta inflamatoria excesiva.

Otras aplicaciones para plasmaféresis incluyen el tratamiento de trastornos autoinmunitarios, y el tratamiento de pancreatitis aguda grave.

En un sistema de hemofiltración típico tal como el usado en plasmaféresis, se extrae sangre de un paciente a través de un punto de acceso, habitualmente mediante inserción de un catéter venoso en una vena de una extremidad o central, y se bombea a través de un circuito extracorpóreo que incluye un riñón artificial o hemofiltro. El hemofiltro incluye una membrana semipermeable, habitualmente sintética, con tamaños de poro seleccionados para dejar pasar a moléculas no deseadas. La bomba proporciona una presión hidrostática positiva suficiente para hacer circular sangre a lo largo de una superficie de la membrana, y empujar agua y productos de desecho desde la sangre a través de la membrana del filtro y al interior de un fluido de filtración. Este proceso también conocido como ultrafiltración, hace que los sólidos y solutos suspendidos de alto peso molecular permanezcan en la sangre, mientras que el agua y los solutos de bajo peso molecular pasan a través de la membrana. Un fluido de sustitución estéril, habitualmente a base de bicarbonato, y que tiene concentraciones de electrolitos similares al plasma sanguíneo, se añade a la sangre filtrada para sustituir fluidos vitales y electrolitos perdidos a través de ultrafiltración transmembrana. La sangre y el fluido de sustitución combinados son devueltos a continuación al paciente a través de otro punto de acceso venoso.

Generalmente, la hemofiltración es una terapia continua lenta en la que las sesiones habitualmente duran entre 12 y 24 horas. Los procesos de hemofiltración se clasifican como hemofiltración de bajo volumen (HBV o HFBV) o hemofiltración de alto volumen (HAV o HFAV). El límite entre HBV y HAV está en aproximadamente 6 litros de ultrafiltrado al día. La HAV puede administrarse a una velocidad de hasta 12 litros al día.

Las pruebas experimentales sugieren que ciertos resultados beneficiosos, por ejemplo, tasas de supervivencia más elevadas, pueden obtenerse a partir de HAV, en lugar de terapias de HBV. Véase, por ejemplo, D. Journois et al., "Hemofiltration During Cardiopulmonary Bypass in Pediatric Cardiac Surgery", Anesthesiology Vol. 81, págs. 1181- 1189 (1994); A. Grootendorst et al., "I Light-Volume Hemofiltration Improves Heterodynamics of Endotoxin-lnduced Shock in the Pig", Intensive Care Med., Vol. 18, págs. 235-24 (1992). Se ha formulado la hipótesis de que resultados superiores de HAV pueden ser atribuibles a su capacidad de eliminar más eficazmente sustancias nocivas en el intervalo de peso molecular medio, tales como citoquinas, mediadores autacoides o apoptóticos.

Sin embargo, existen varias desventajas del uso de HAV. Por ejemplo, para soportar un flujo sanguíneo de alto volumen, puede ser necesario instalar múltiples catéteres o un catéter muy grande en el paciente para reducir la resistencia. Además, la HAV requiere hemofiltros más grandes, más caros con membranas de alto flujo que pueden procesar el intercambio de fluido en el intervalo de 1 litros al día. De forma más crítica, la HAV debe monitorizarse cuidadosamente para impedir complicaciones. Por ejemplo, el intercambio de fluido de alto volumen durante un periodo de tiempo relativamente corto puede causar hipotermia. Para proteger contra la hipotermia, el fluido de sustitución debe mantenerse caliente, y su temperatura monitorizarse durante el ciclo de tratamiento.

El documento WO 2/36247 desvela un método y aparato de diafiltración de dos fases. El aparato comprende primer y segundo dializadores y una fuente de fluido de sustitución que se añade a la sangre entre los primer y segundo dializadores cuando el aparato está en funcionamiento.

El documento US 27/66928 desvela un aparato para llevar a cabo terapia continua de reemplazo renal. El aparato comprende un hemofiltro y una fuente de fluido de sustitución que, en una realización, se añade a la sangre antes y después del hemofiltro cuando el aparato está en funcionamiento.

Sumario

De acuerdo con la presente invención se proporciona un sistema de filtración sanguínea extracorpóreo de acuerdo con la reivindicación 1

La invención proporciona un sistema para eliminar moléculas no deseadas de un flujo de sangre. Dos o más hemofiltros están dispuestos en una configuración en cascada en un circuito extracorpóreo. En una realización, un flujo de sangre que contiene moléculas no deseadas unidas a proteínas es dirigido a través de primer y segundo hemofiltros en cascada. La filtración de la sangre en el primer hemofiltro eleva la concentración de las moléculas unidas a proteínas no deseadas eliminando por filtración agua y otros solutos de desecho de la sangre. Un fluido de sustitución se combina a continuación con el flujo de salida procedente del primer hemofiltro para crear un diferencial de concentración en el fluido combinado entre moléculas unidas no deseadas y moléculas libres deseadas. El diferencial de concentración promueve una rotura de los enlaces a proteínas, permitiendo que las moléculas no deseadas libres sean eliminadas del fluido en el segundo hemofiltro. Un segundo fluido de sustitución se añade al fluido sanguíneo filtrado dos veces para devolución al paciente. En una realización, las moléculas no deseadas pueden ser mediadores inflamatorios, mediadores apoptóticos o electrolitos.

En una realización, un sistema puede estar equipado con una o más bombas, sensores, e instrumental y controles relacionados para llevar a cabo la purificación sanguínea usando HBV o HAV. La retroalimentación de los sensores a un controlador central puede usarse para mantener características de flujo, presión y temperatura apropiadas en el circuito extracorpóreo, tal como caudal de sangre a través de un hemofiltro, o presión transmembrana a través de una membrana semipermeable de hemofiltro. Estas características pueden ajustarse automáticamente mediante algoritmos controladores para optimizar la velocidad de aclaramiento o eliminación de las moléculas no deseadas.

Breve descripción de los dibujos

Las características, objetos y ventajas de la invención se volverán más evidentes a partir de la descripción detallada descrita a continuación cuando se toma junto con los dibujos, en los que:

La figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de filtración sanguínea para eliminar moléculas no deseadas de la sangre de acuerdo con una realización.

La figura 2 es un diagrama esquemático de un sistema de filtración sanguínea extracorpóreo para eliminar moléculas no deseadas de la sangre de acuerdo con una realización.

La figura 3 es un diagrama esquemático de un sistema para controlar la velocidad de eliminación de moléculas no deseadas de acuerdo con una realización.

La figura 4 es un diagrama de flujo de un método para eliminar moléculas no deseadas de la sangre de acuerdo con una realización.

La figura 5 es un diagrama de flujo de otro método para eliminar moléculas no deseadas de la sangre de acuerdo con una realización.

Descripción detallada

La invención... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de filtración sanguínea extracorpóreo (1) para eliminar moléculas no deseadas de un flujo de sangre procedente de un paciente, que comprende:

un primer hemofiltro (13) para elevar la hemoconcentración de la sangre en un flujo sanguíneo filtrado;

un primer fluido de sustitución (17) para suplementar el flujo sanguíneo filtrado;

un segundo hemofiltro (19) para filtrar moléculas no deseadas del flujo sanguíneo suplementado;

y

un segundo fluido de sustitución (23) para suplementar el flujo de salida procedente del segundo hemofiltro para retorno al paciente.

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que el primer fluido de sustitución (17) para suplementar el flujo sanguíneo filtrado se selecciona para liberar las moléculas no deseadas de enlaces a proteínas.

3. El sistema de la reivindicación 2, en el que el segundo hemofiltro (19) incluye una membrana (21) que tiene tamaños de poro seleccionados para dejar pasar las moléculas no deseadas libres.

4. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un medio para ajustar el flujo sanguíneo a través del primer hemofiltro (13).

5. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un medio para ajustar la presión transmembrana en el primer hemofiltro (13).

6. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un medio para ajustar el flujo sanguíneo suplementado a través del segundo hemofiltro (19).

7. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un medio para ajustar la presión transmembrana en el segundo hemofiltro (19).

8. El sistema de la reivindicación 1, en el que las moléculas no deseadas incluyen uno o más mediadores.

9. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un controlador para optimizar una velocidad de eliminación de las moléculas no deseadas del flujo sanguíneo.

1. El sistema de la reivindicación 9, en el que el controlador ajusta uno o más del flujo sanguíneo en el primer hemofiltro (13), el flujo sanguíneo en el segundo hemofiltro (19), la presión transmembrana en el primer hemofiltro, la presión transmembrana en el segundo hemofiltro, el flujo del primer fluido de sustitución (17), el flujo del segundo fluido de sustitución (23), la caída de presión a través del primer hemofiltro y la caída de presión a través del segundo hemofiltro.