ES2303347T3 - Dispositivo para el tratamiento de la sangre con un dispositivo para la determinacion de parametros de la hemodialisis, asi como procedimiento para la determinacion. - Google Patents
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Abstract
DURANTE UN TRATAMIENTO EXTRACORPORAL DE LA SANGRE, LA SANGRE A TRATAR FLUYE EXTRACORPORALMENTE POR LA CAMARA DE SANGRE (4) DE UN EQUIPO DE DIALISIS (7) SEPARADO POR UNA MEMBRANA SEMIPERMEABLE (5) EN UNA CAMARA DE SANGRE (4) Y UNA CAMARA DE LIQUIDO DE DIALISIS (6), MIENTRAS QUE EL LIQUIDO DE DIALISIS FLUYE POR LA CAMARA DE LIQUIDO DE DIALISIS (6) DEL EQUIPO DE DIALISIS (7). PARA DETERMINAR LA CONCENTRACION DE UNA SUSTANCIA EN LA SANGRE QUE FLUYE POR LA CAMARA DE SANGRE, SE AJUSTA EL PARAMETRO DE FLUENCIA DEL LIQUIDO DE DIALISIS QUE FLUYE DURANTE EL TRATAMIENTO EXTRACORPORAL DE LA SANGRE POR LA CAMARA DE LIQUIDO DE DIALISIS A UN VALOR AL QUE LA CONCENTRACION DE LA SUSTANCIA EN LA SALIDA DE LA CAMARA DE LIQUIDO DE DIALISIS DEL EQUIPO DE DIALISIS ADOPTA FUNDAMENTALMENTE LA CONCENTRACION DE LA SUSTANCIA A CONSIDERAR DE LA SANGRE A LA ENTRADA DE LA CAMARA DE SANGRE DEL EQUIPO DE DIALISIS. SE HA PODIDO COMPROBAR QUE A PESAR DE UNA VARIACION DE LAS CONDICIONES DE TRATAMIENTO SE PUEDE CONSEGUIR UN EQUILIBRIO SUFICIENTE CON UNA REDUCCION DEL FLUJO DE LIQUIDO DE DIALISIS A APROXIMADAMENTE 50 ML/MIN. ESTE PROCEDIMIENTO OFRECE LA VENTAJA DE QUE PARA LA DETERMINACION DEL PARAMETRO DE SANGRE, EL FLUJO DE LIQUIDO DE DIALISIS NO TIENE QUE INTERRUMPIRSE. PARA DETERMINAR LA CONCENTRACION DE UNA SUSTANCIA EN LA SANGRE QUE FLUYE POR LA CAMARA DE SANGRE, TAMBIEN ES POSIBLE SEPARAR LA CAMARA DE LIQUIDO DE DIALISIS DEL EQUIPO DE DIALISIS DEL CIRCUITO DE LIQUIDO DE DIALISIS, EXTRAYENDOSE LA CANTIDAD RESTANTE DEL LIQUIDO DE DIALISIS EN LA CAMARA DE LIQUIDO DE DIALISIS DEL EQUIPO DE DIALISIS DESPUES DE LA REGULACION DEL ESTADO DE EQUILIBRIO Y MIDIENDOSE LA CONCENTRACION DE LA SUSTANCIA EN LA CANTIDAD RESTANTE DE LIQUIDO DE DIALISIS QUE SALE DE LA CAMARA EN UN PUNTO POSTERIOR DEL EQUIPO DE DIALISIS.
Description
Dispositivo para el tratamiento de la sangre con
un dispositivo para la determinación de parámetros de la
hemodiálisis, así como procedimiento para la determinación.
La invención se refiere a un procedimiento para
la determinación de parámetros de la hemodiálisis durante un
tratamiento de la sangre extracorpóreo así como un dispositivo para
el tratamiento de la sangre con un dispositivo para la determinación
de parámetros de la hemodiálisis.
Una tarea esencial de los riñones del ser humano
se basa en la separación de la sangre de las sustancias que se
excretan con la orina y la regulación de la excreción de agua y
electrolitos. La hemodiálisis representa un procedimiento de
tratamiento para la compensación de disfunciones de los riñones con
respecto a la eliminación de las sustancias que se excretan con la
orina y el ajuste de la concentración de electrolitos en la sangre.
A este respecto la excreción de agua se controla a través de un
dispositivo de ultrafiltración.
En la hemodiálisis la sangre se conduce a una
circulación extracorpórea mediante la cámara de sangre de un
dializador, que está separada mediante una membrana semipermeable de
una cámara de líquido para diálisis. Por la cámara de líquido para
diálisis se hace circular un líquido para diálisis que contiene los
electrolitos de sangre en una concentración determinada. La
concentración (c_{d}) de sustancia del líquido para diálisis
corresponde a la concentración de la sangre de una persona sana.
Durante el tratamiento la sangre del paciente y el líquido para
diálisis se hacen pasar por ambos lados de la membrana en general en
contracorriente con una velocidad (Q_{b} o Q_{d}) de flujo
predeterminada. Las sustancias que se excretan con la orina se
difunden desde la membrana de la cámara de sangre hacia la cámara
para el líquido para diálisis, mientras que los electrolitos
presentes simultáneamente en la sangre y en el líquido para diálisis
se difunden desde la cámara de concentración superior hasta la
cámara de concentración inferior. Mediante la creación de una
presión transmembrana puede influirse de manera adicional en el
metabolismo.
Para poder optimizar el procedimiento de
tratamiento de la sangre, es necesaria la determinación de
parámetros de la hemodiálisis durante el tratamiento de la sangre
extracorpóreo (in vivo). Es especialmente de interés el valor
de la concentración de una sustancia en la sangre a la entrada del
dializador o la capacidad de intercambio del dializador para una
sustancia determinada, que se representa por el denominado
"aclaramiento" o la "dialización D".
Como aclaramiento para una sustancia K
determinada se denomina aquel volumen de sangre virtual (calculado)
que se libera completamente de una sustancia determinada por minuto
en condiciones definidas en el dializador. La dialización es otro
término para la determinación de la eficacia de un dializador, en el
que se considera la concentración de la sustancia eliminada en el
líquido para diálisis. Además de estos parámetros para la
descripción de la eficacia del dializador son importantes aún otros
parámetros, tales como los valores del porcentaje acuoso de la
sangre, del volumen de sangre y de la concentración de entrada de
sangre, etc.
La cuantificación matemática y según la técnica
de medición del procedimiento de purificación de la sangre y la
determinación de los parámetros mencionados anteriormente de la
diálisis es relativamente compleja. Con respecto a las bases de
cálculo se remite a Sargent, J.A., Gotch. F.A.: Principles and
biophysics of dialysis, en: Replacement of Renal Function by
Dialysis, W. Drukker, F.M. Parsons, J.F. Maher (Hrsg). Nijhoff, Den
Haag 1983.
Puede determinarse la dialización o el
aclaramiento para un electrolito dado, por ejemplo sodio, en el caso
de una velocidad de ultrafiltración de cero, tal como sigue. La
dialización D es igual a la razón entre el transporte de masas del
lado de la sangre para este electrolito (Q_{b} x (cbi - cbo)) y la
diferencia de concentración de este electrolito entre la sangre y el
líquido para diálisis a la entrada del dializador en cada caso (cbi
- cdi).
\vskip1.000000\baselineskip
Debido al balance de masas se obtiene:
\vskip1.000000\baselineskip
A partir de las dos ecuaciones (1) y (2)
mencionadas anteriormente se deduce:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
A este respecto significan en (1) a (3):
Q_{b} = flujo de sangre eficaz
Q_{d} = flujo de líquido para diálisis
cb = concentración de sustancia en la sangre
cd = concentración de sustancia en el líquido
para diálisis
i = entrada del dializador
o = salida del dializador.
El flujo de sangre eficaz es el flujo del
porcentaje de sangre, en el que están disueltas las sustancias que
han de eliminarse, es decir, se refiere al volumen de disolución
(acuosa) para esta sustancia. Según la sustancia puede ser el flujo
acuoso en plasma o el flujo acuoso en sangre, es decir el porcentaje
acuoso total en la sangre completa. La concentración cb se refiere
al porcentaje de sangre correspondiente.
Para el caso de un producto especial de
excreción del metabolismo, por ejemplo urea, es la cdi = 0, dado que
esta sustancia no está presente según la determinación en el líquido
para diálisis nuevo. En ese caso ya no se habla de la dialización,
sino del aclaramiento K para este metabolito.
Los procedimientos conocidos para la
determinación in vivo de parámetros de la hemodiálisis se
basan en las reflexiones anteriores. A este respecto se pretende
conseguirlo sin una acción de medición directa en el lado de la
sangre, dado que ésta representa concretamente una fuente de riesgos
no irrelevante. Por tanto, las magnitudes que han de determinarse
deben derivarse sólo de mediciones del lado del dializado.
Mediante el documento EP 0 291 421 B1 se ha
conocido un procedimiento para la determinación de la concentración
cbi de entrada de sangre, en el que se modifica la concentración de
entrada del dializado de forma de pendiente, para determinar el
punto en el que ya no tiene lugar la transferencia de electrolitos a
través de la membrana. Por tanto el procedimiento conocido funciona
según el principio de modificar la conductividad de entrada del
líquido para diálisis, hasta que ya no se diferencia de la
conductividad de salida. En ese caso debe haber tomado la
conductividad de entrada de sangre (cbi = cdi). Basándose en las
ecuaciones (1) a (3) entonces pueden derivarse otros parámetros de
la hemodiálisis tales como el valor de D o Qb. Una desventaja en el
caso de este procedimiento es el largo tiempo de medición según la
razón, condicionado por el intervalo temporal hasta alcanzar el
estado de equilibrio estable con el ajuste del líquido para diálisis
hasta el nuevo valor de concentración de entrada, que además no
tiene un efecto inmediatamente en cada punto del dializador. Lleva
cierto tiempo condicionado por el sistema, hasta que una variación
brusca de la conductividad en la entrada del dializado conduce a
razones estables en la salida del dializado. A este respecto, el
intervalo temporal necesario para alcanzar el estado de equilibrio
estable se determina esencialmente por la magnitud de la
modificación de la conductividad por el tiempo. Sin embargo, dentro
de este intervalo temporal largo pueden alterarse los parámetros de
la diálisis y por consiguiente pueden alterarse los valores que han
de determinarse. Especialmente debe observarse que el procedimiento
conocido mencionado anteriormente (como todos los otros también)
puede modificar directamente la concentración cbi de entrada de
sangre mediante la transferencia de electrolitos producida. En el
caso conocido, este error sistemático mediante el tipo de
modificación de la concentración en el lado del dializado es
especialmente grande. Con esto, el procedimiento conocido no conduce
a valores precisos de medición para los parámetros de la diálisis
que han de determinarse in vivo. Se añade que se necesita un
dispositivo adicional relativamente complejo para variar la
concentración de entrada del dializado.
El documento DE 39 38 662 C2 (EP 0 428 927 A1)
describe un procedimiento para la determinación in vivo de
parámetros de la hemodiálisis, en el que la transferencia de
electrolitos de dializado se mide en cada caso en dos
concentraciones de entrada del dializado distintas. Con la hipótesis
de que la concentración de entrada de sangre es constante, se
determina la dialización según el procedimiento conocido porque se
determina la diferencia entre las diferencias de la concentración de
iones del líquido para diálisis en el sitio de entrada y en el sitio
de salida del dializador en el momento de la primera y la segunda
medición, ésta se divide entre la diferencia de la concentración de
iones del líquido para diálisis en el sitio de entrada en el momento
de la primera medición y la segunda medición y el cociente de esto
se multiplica por el flujo de líquido para diálisis.
El procedimiento mencionado anteriormente se
muestra como desventajoso en cuanto que son necesarios dispositivos
relativamente complejos para variar la concentración de entrada del
dializado.
El documento EP 0 330 892 A1 y el documento EP 0
547 025 describen otro procedimiento que tiene como objetivo la
determinación de la concentración de entrada de sangre. En el caso
del procedimiento conocido se determina la diferencia de la
concentración de iones del líquido para diálisis en el lado de la
entrada y salida del dializador, es decir, la velocidad de
transferencia de electrolitos. El procedimiento conocido funciona
también con distintos ajustes de la concentración en la vía del
líquido para diálisis, de modo que también es necesario un
dispositivo relativamente complejo para variar la concentración de
entrada del líquido para diálisis.
A partir del documento
US-A-5.110.477 se conoce un
procedimiento para la determinación del aclaramiento de un
dializador, en el que se conducen disoluciones de calibrado por el
dializador tanto en el lado del dializado como en el lado de la
sangre. Este procedimiento también requiere un aparato relativamente
complejo. Además no puede realizarse in vivo sino sólo in
vitro, es decir fuera del tratamiento de diálisis en curso.
El documento WO 94/09351 describe un sensor de
urea para un dispositivo de hemodiálisis que toma líquido para
diálisis usado para el análisis de la vía de líquido para diálisis.
La toma de líquido para diálisis implica una velocidad flujo
determinada del líquido para diálisis.
A partir del artículo Clinical Validation of a
Predictive Modeling Equation for Sodium, Autores:
Nguyen-Khoa Man et al.; Herausgeber:
Artificial Organs, 9(2): 150 a 154 (1985), Raven Press, Nueva
York se conoce un procedimiento para determinar la concentración de
Na en la circulación sanguínea de un riñón artificial, teniendo
lugar la medición en la circulación del líquido para diálisis. En el
caso del procedimiento conocido se pone en circuito la conducción
que se dirige al dializador y la que abandona el dializador de la
circulación del líquido para diálisis, con esto sólo se bombea una
pequeña cantidad de líquido para diálisis por la bomba de líquido
para diálisis a través del dializador. De ese modo se consigue que
se ajuste un estado de equilibrio y los valores de concentración en
la circulación sanguínea correspondan a aquéllos en la circulación
del líquido para diálisis.
A partir del documento EP 0 578 585 B1 también
se conoce un procedimiento, en el que la medición en el sitio del
líquido para diálisis tiene lugar tras el ajuste de un estado de
equilibrio. También en el caso de este procedimiento recircula sólo
una pequeña cantidad de líquido para diálisis a través del
dializador, hasta que se ajusta el estado de equilibrio.
Los procedimientos mencionados anteriormente, en
los que durante la medición se conduce sólo una pequeña cantidad de
líquido para diálisis a través del catalizador, son desventajosos en
cuanto que es necesario un desvío del líquido para diálisis en la
vía de líquido para diálisis. Esto está unido a una complejidad
adicional del aparato.
Además se conocen dispositivos para la
hemodiálisis, en los que se prevén órganos de paso aguas arriba y
aguas abajo de la cámara de líquido para diálisis del dializador y
una conducción de derivación que puentea la vía de corriente a
través de la cámara de líquido para diálisis del dializador, para
poder realizar una prueba de fuga.
El documento WO 94/08641 describe un sistema de
observación para un dispositivo para la hemodiálisis con un sensor
de urea, que está dispuesto en la vía de líquido para diálisis. El
documento propone poner en circuito la entrada y salida de la cámara
de líquido para diálisis del dializador a través de una derivación
durante una duración determinada de aproximadamente 5 min., de modo
que el flujo de líquido para diálisis está interrumpido mediante la
cámara de líquido para diálisis. Aunque el flujo de líquido para
diálisis está interrumpido, por el contrario deberá mantenerse la
ultrafiltración. Tras el transcurso de la duración predeterminada,
entonces se toma una muestra a la salida de la cámara de líquido
para diálisis, a la que puede recurrirse para la determinación del
aclaramiento del dializador.
La invención se basa en el objetivo de exponer
un procedimiento para la determinación de parámetros de la
hemodiálisis, que permite una medición en el lado del dializado, muy
fácil, de la concentración de una sustancia que participa en la
transferencia de materia del dializador en la sangre, como el
parámetro que ha de determinarse o como el valor intermedio para el
parámetro que ha de determinarse durante el tratamiento de la sangre
extracorpóreo. La solución de este objetivo tiene lugar según la
invención con las características expuestas en la reivindicación 1
de la patente.
Otro objetivo de la invención consiste en
conseguir un dispositivo para el tratamiento de la sangre con un
dispositivo para la determinación de parámetros de la hemodiálisis,
que permite una medición en el lado del dializado, fácil, de una
sustancia que participa en la transferencia de materia del
dializador en la sangre, como el parámetro que ha determinarse o
como el valor intermedio para el parámetro que ha de determinarse
durante el tratamiento de la sangre extracorpóreo. Este objetivo se
soluciona según la invención con las características expuestas en la
reivindicación 13 de la patente.
Se ha mostrado de modo sorprendente que la
concentración de una sustancia en el líquido para diálisis que sale
de la cámara de líquido para diálisis del dializador adopta
esencialmente la concentración de la sustancia considerada en la
sangre que entra en la cámara de sangre independientemente en gran
medida de las condiciones de tratamiento, si se reduce la velocidad
de flujo del líquido para diálisis que circula a través de la cámara
de líquido para diálisis hasta un valor determinado partiendo de un
valor predeterminado para el tratamiento de la sangre. Según eso no
es necesario interrumpir el flujo de líquido para diálisis a través
de la cámara de líquido para diálisis para ajustar un estado de
equilibrio. A pesar de las condiciones de tratamiento variables
puede determinarse la concentración de una sustancia a la entrada de
la cámara de sangre del dializador mediante una medición de la
concentración de la sustancia a la salida de la cámara de líquido
para diálisis con suficiente precisión, si se reduce la velocidad
del líquido para diálisis durante el tratamiento de la sangre
extracorpóreo. Tras la determinación de la concentración de entrada
de sangre, es decir, la concentración de una sustancia en la sangre
que entra en la cámara de sangre del dializador, mediante una
medición de la concentración de salida de líquido para diálisis, es
decir la concentración de una sustancia en el líquido para diálisis
que sale de la cámara de líquido para diálisis, como el parámetro
que ha de determinarse o como el valor intermedio para el parámetro
que ha de determinarse, puede ajustarse la velocidad del líquido
para diálisis hasta un valor predeterminado para el tratamiento de
la sangre. Es ventajoso que no sólo está a disposición un volumen de
muestra limitado, sino que el líquido que sale de la cámara de
líquido para diálisis puede mantenerse exactamente tanto tiempo en
el nivel de concentración que ha de medirse, como sea necesario para
la medición. No es necesaria una ultrafiltración prolongada para
retirar el volumen de muestra, dado que puede llegarse al estado de
medición sólo a través del equilibrio difusivo. Con eso, el
procedimiento según la invención también puede emplearse en
situaciones en las que una continuación de la ultrafiltración puede
conducir a un estado crítico del paciente. Por otro lado puede
continuarse una ultrafiltración en todo momento para favorecer el
procedimiento de medición.
También es ventajoso que pueda continuarse el
tratamiento durante el procedimiento de medición, aunque con
eficacia disminuida. Además es ventajoso que se lave o se purgue el
dializador o la membrana también durante la medición. De esta manera
se impide que se formen residuos en el dializador durante la
medición.
El ajuste de la velocidad de flujo de líquido
para diálisis hasta un valor, en el que la concentración de la
sustancia en la cámara de líquido para diálisis adopta esencialmente
la concentración de la misma en la sangre, puede tener lugar al
inicio, en el transcurso o al final del tratamiento de la sangre. En
el caso de una medición inicial se ajusta en seguida la velocidad
del líquido para diálisis reducida, para elevarse después hasta el
valor de tratamiento. Durante el tratamiento de la sangre se reduce
la velocidad del líquido para diálisis partiendo de un valor
predeterminado para el tratamiento y tras la medición se eleva de
nuevo hasta el valor original.
Se ha mostrado que con una velocidad de flujo de
sangre de > 300 ml/min. se necesita ajustar la velocidad de
líquido para diálisis sólo hasta un valor de < 100 ml/min., para
ajustar un estado de equilibrio, que permite una medición con
suficiente precisión.
Con velocidad de flujo de sangre decreciente
debe ajustarse la velocidad del líquido para diálisis hasta un valor
reducido. Con una velocidad de flujo de sangre de > 150 ml/min.
se ajusta un equilibrio suficiente, si la velocidad del líquido para
diálisis es < 75 ml/min.
Se ha mostrado en la práctica de manera
sorprendente que se ajusta siempre entonces un equilibrio
suficiente, independientemente en gran parte de las condiciones de
tratamiento, por ejemplo la altura del flujo de sangre o la
superficie de membrana del dializador, si se ajusta la velocidad del
líquido para diálisis hasta un valor de desde 40 hasta 60 ml/min.,
preferiblemente de 50 ml/min. Sólo en casos excepcionales puede ser
necesario ajustar una velocidad de flujo de líquido para diálisis de
desde 10 hasta 30 ml/min., preferiblemente de 20 ml/min.
El periodo de tiempo predeterminado para el
ajuste del equilibrio puede encontrarse en el intervalo de desde 1
hasta 5 min. Sin embargo el tiempo de ajuste también puede reducirse
mediante otras medidas, por ejemplo pulsos de presión en la vía de
líquido para diálisis y/o ultrafiltración paralela. También es
posible una extrapolación del valor final hasta la base de
mediciones en un periodo de tiempo más corto. Los procedimientos de
este tipo se emplean por ejemplo en termómetros clínicos
electrónicos.
A continuación se explica en más detalle la
invención con referencia a los dibujos.
Muestran:
La figura 1 un diagrama esquemático de un
dispositivo de tratamiento de la sangre con un dispositivo para la
determinación de parámetros de la hemodiálisis,
La figura 2a un gráfico, en el que la razón
medida en un dializador con una superficie de membrana de 0,7
m^{2} de la conductividad del lado del dializado y la
conductividad del lado de la sangre se representa como función de la
velocidad de flujo de líquido para diálisis,
La figura 2b un gráfico, en el que la razón
medida en un dializador con una superficie de membrana de 1,8
m^{2} de la conductividad del lado del dializado y la
conductividad del lado de la sangre se representa como función de la
velocidad de flujo de líquido para diálisis, y
La figura 2c un gráfico, en el que se representa
el cambio temporal de la conductividad del lado del dializado debido
a una modificación de la velocidad de flujo de líquido para
diálisis.
En la figura 1 se representan sólo los
componentes esenciales de un dispositivo para diálisis. El
dispositivo para diálisis está compuesto esencialmente por una parte
1 de líquido para diálisis y una circulación 2 sanguínea
extracorpórea. La circulación 2 sanguínea extracorpórea comprende un
brazo 3 arterial, una cámara 4 de sangre de un dializador 7 dividido
mediante una membrana 5 semipermeable en la cámara 4 de sangre y una
cámara 6 de líquido para diálisis, y un brazo 8 venoso. En el brazo
3 arterial está dispuesta una bomba 9 de sangre con la que puede
predeterminarse una velocidad Qb de flujo de sangre determinada en
la circulación extracorpórea.
La cámara 6 de líquido para diálisis del
dializador 7 está unida a través de una conducción 10 de
alimentación con una fuente 11 de líquido para diálisis. Una
conducción 12 de evacuación, en la que está conectada una bomba 13
de líquido para diálisis que predetermina la velocidad Qd de flujo
del líquido para diálisis, conduce a una salida 14.
En la conducción 10 de alimentación y la
conducción 12 de evacuación está dispuesto en cada caso un
dispositivo 15, 16 de medición para la determinación de la
concentración de sustancias del líquido para diálisis a la entrada
del dializador 7 y la concentración de sustancias del líquido para
diálisis a la salida del dializador. El dispositivo 15 de medición
en un principio no es necesario para la realización del
procedimiento según la invención. Sin embargo, para la determinación
de otros parámetros es ventajosa la presencia de un dispositivo de
medición de este tipo. Los dispositivos 15, 16 de medición para la
determinación de la concentración cdi o cdo a la entrada y a la
salida de líquido para diálisis presentan sensores de la
conductividad dispuestos aguas arriba y aguas abajo del dializador
7, que miden preferiblemente la conductividad corregida con la
temperatura del líquido para diálisis, que está condicionada
principalmente por la concentración de Na. En lugar de sensores de
la conductividad también pueden estar dispuestos sensores ópticos o
sensores enzimáticos etc. para medir la concentración de líquido
para diálisis en la vía 1 de líquido para diálisis. En lugar de un
sensor de la conductividad, el dispositivo 16 de medición también
puede presentar un sensor de urea aguas abajo del dializador 7,
pudiendo suprimirse un sensor de urea aguas arriba del dializador si
ha de determinarse el aclaramiento. Los dispositivos 15, 16 de
medición están unidos a través de las conducciones 17, 18 de datos
con una unidad 19 de evaluación, en la que se procesan las señales
de salida de los dispositivos de medición. La unidad de evaluación
se comunica a través de una conducción 20 de datos con una unidad 21
de control. La unidad 21 de control está unida a través de
conducciones 22, 23 con la bomba 9 de sangre y la bomba 13 de
líquido para diálisis, de modo que puede ajustarse y variarse la
velocidad Qb de flujo de sangre o la velocidad Qd de flujo de
líquido para diálisis.
Durante el tratamiento de diálisis, el líquido
para diálisis proporcionado en la fuente 11 de líquido para diálisis
circula a través de la cámara 6 de líquido para diálisis del
dializador 7 con una velocidad Qd de flujo predeterminada mediante
la cantidad de alimentación de la bomba 13 de líquido para diálisis,
mientras que la sangre que ha de tratarse del paciente circula a
través de la cámara 4 de sangre del dializador 7 con una velocidad
Qb de flujo predeterminada mediante la bomba 9 de sangre.
El transcurso del programa predeterminado por la
unidad 21 de control para la determinación de la concentración cbi
de entrada de sangre se explica a continuación.
Durante el tratamiento de la hemodiálisis se
reduce la velocidad de flujo de líquido para diálisis hasta de 40 a
60 ml/min., preferiblemente hasta 50 ml/min. La reducción de la
velocidad de flujo tiene lugar debido a que la unidad 21 de control
dirige de manera correspondiente la bomba 13 de líquido para
diálisis. Tras el transcurso de una duración de desde 2 hasta 3
minutos, que se predetermina por un temporizador previsto en la
unidad de control, la unidad de control controla la unidad 19 de
evaluación de modo que la unidad de evaluación registra la
concentración cdo de salida de líquido para diálisis medida con el
dispositivo 16 de medición. La concentración cdo de salida de
líquido para diálisis medida corresponde entonces esencialmente a la
concentración cbi de salida de sangre como el parámetro que ha de
determinarse. Posteriormente, la unidad 21 de control ajusta de
nuevo la velocidad de flujo de líquido para diálisis con la bomba 13
de líquido para diálisis hasta el valor original.
Puede recurrirse a la concentración cbi de
entrada de sangre calculada como valor intermedio para calcular
otros parámetros. De ese modo puede calcularse la dialización del
dializador 7 mediante dos mediciones adicionales. Para esto, la
unidad 21 de control controla la unidad 19 de evaluación de modo que
ésta registra la concentración cbi de entrada de líquido para
diálisis medida con el dispositivo 15 de medición con un flujo Qd de
líquido para diálisis predeterminado y la concentración cdo de
salida de líquido para diálisis que se ajusta ahora, que se mide con
el dispositivo 16 de medición. En la unidad de evaluación se
determina la dialización D a partir de la concentración cdi de
entrada de sangre determinada previamente y la concentración cdi,
cdo de entrada y salida de líquido para diálisis así como la
velocidad Qd de líquido para diálisis predeterminada según la
ecuación
Los parámetros que han de determinarse pueden
presentarse en una unidad de visualización no representada o se
recurre a ellos para el control del procedimiento adicional.
El procedimiento según la invención se basa en
que en el caso de una reducción de la velocidad de flujo del líquido
para diálisis puede determinarse la concentración de entrada de
sangre a pesar de las condiciones de tratamientos variables, debido
a que se mide la concentración de salida de líquido para diálisis.
Esto tiene la ventaja de que no es necesaria una acción en la
circulación sanguínea extracorpórea. La precisión del procedimiento
de medición se ha confirmado en los siguientes experimentos.
Se reprodujo la circulación de dializado y
sangre acoplada por medio de dos bombas peristálticas. Dado que el
comportamiento de difusión y el aclaramiento del dializador para los
electrolitos y para la urea son casi idénticos, pudo usarse en lugar
de urea, NaCl como sustancia de prueba. Debido a eso puede
disponerse a través de la medición de la conductividad de un método
fácil, de alta precisión para la medición de concentración. Se
utilizó en el lado de la sangre una disolución de NaCl 15 milimolar.
Esta concentración se encuentra en el orden de magnitud de la
concentración de urea típica. Se utilizó agua pura en el lado de
líquido para diálisis. Las células de medición de la conductividad
estaban dispuestas aguas arriba y aguas abajo de la cámara de
líquido para diálisis del dializador.
Se realizaron las mediciones con diferentes
tipos de dializador, que se distinguían entre sí por su superficie
de membrana. Para cada dializador se registraron curvas de medición
para algunos flujos de sangre. Como flujo de sangre mínimo, que es
clínicamente habitual, se emplearon 200 ml/min. Para un flujo Qb de
sangre dado se modificó el flujo Qd de dializado escalonadamente
desde 500 ml/min. hasta 0 ml/min., esperándose según cada
modificación del flujo Qd de dializado, el ajuste de un estado
estable y después determinándose la razón de la conductividad en el
lado del dializado con respecto a en el lado de la sangre. La figura
2a muestra la razón X/X_{0} de la conductividad en el lado del
dializado con respecto a la conductividad en el lado de la sangre
como función de la velocidad Qd de flujo de líquido para diálisis en
el caso de un dializador con una superficie de membrana de 0,7
m^{2}, mientras que la figura 2b muestra la razón de la
conductividad en el lado del dializado con respecto a en el lado de
la sangre como función de la velocidad de flujo de líquido para
diálisis en el caso de un dializador con una superficie de membrana
de 1,8 m^{2}. La conductividad en el lado del dializado o la
conductividad en el lado de la sangre corresponde a la concentración
de salida de líquido para diálisis o de entrada de sangre. Tal como
muestran las mediciones, se alcanza el equilibrio casi completamente
con una velocidad Qd de flujo de líquido para diálisis de 50 ml/min.
En el caso del dializador con una superficie de membrana de 0,7
m^{2} es la razón X/X_{0} > 0,97 para Qb \geq 200 ml/min. y
en el caso de un dializador con una superficie de membrana de 1,8
m^{2} es X/X_{0} > 0,99 para Qb \geq 200 ml/min. en el caso
de flujos de sangre mayores se obtiene un equilibrio de
concentración aún mejor.
Claims (14)
1. Procedimiento para la determinación de
parámetros de la hemodiálisis durante un tratamiento de la sangre
extracorpóreo, en el que la sangre que ha de tratarse en una
circulación sanguínea extracorpórea circula con una velocidad de
flujo de sangre predeterminada a través de la cámara de sangre de un
dializador dividido mediante una membrana semipermeable en la cámara
de sangre y una cámara de líquido para diálisis y el líquido para
diálisis en una vía de líquido para diálisis circula con una
velocidad de flujo de líquido para diálisis predeterminada a través
de la cámara de líquido para diálisis del dializador, con las
siguientes etapas de procedimiento:
- \quad
- ajustar la velocidad Qd de flujo de líquido para diálisis hasta un valor en el que la concentración cdo de una sustancia en el líquido para diálisis que sale de la cámara de líquido para diálisis adopta esencialmente la concentración cbi de la sustancia considerada en la sangre, que entra en la cámara de sangre, y
- \quad
- medir la concentración de la sustancia en el líquido para diálisis que sale de la cámara de líquido para diálisis como el parámetro que ha de determinarse o como el valor intermedio para el parámetro que ha de determi-narse.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la velocidad Qd de líquido para diálisis
al final del tratamiento de la sangre, partiendo de un valor
predeterminado para el tratamiento de la sangre, se reduce hasta el
valor en el que la concentración cdo de la sustancia en el líquido
para diálisis adopta esencialmente la concentración cbi de la misma
en la sangre.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la velocidad Qd de líquido para diálisis
al inicio del tratamiento de la sangre se ajusta hasta el valor en
el que la concentración cdo de la sustancia en el líquido para
diálisis adopta esencialmente la concentración cbi de la misma en
la sangre y tras la medición de la concentración de la sustancia en
el líquido para diálisis se eleva hasta un valor predeterminado para
el tratamiento de la sangre.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la velocidad Qd de líquido para diálisis
durante el tratamiento de la sangre, partiendo de un valor
predeterminado para el tratamiento de la sangre, se reduce hasta el
valor en el que la concentración cdo de la sustancia en el líquido
para diálisis adopta esencialmente la concentración cbi de la misma
en la sangre y tras la medición de la concentración de la sustancia
en el líquido para diálisis de nuevo se eleva hasta el valor
original.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se mide la
concentración cdo de la sustancia en el líquido para diálisis tras
el ajuste del estado de equilibrio.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque el periodo de tiempo predeterminado para
el ajuste del equilibrio se encuentra en el intervalo de
1-5 min.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la velocidad Qd
de flujo de líquido para diálisis se ajusta hasta un valor de <
100 ml/min. con una velocidad Qb de flujo de sangre de > 300
ml/min.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la velocidad Qd
de flujo de líquido para diálisis se ajusta hasta un valor de <
75 ml/min. con una velocidad Qb de flujo de sangre de > 150
ml/min.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la velocidad Qd
de flujo de líquido para diálisis se ajusta hasta un valor de
40-60 ml/min., preferiblemente de 50 ml/min.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la velocidad Qd
de flujo de líquido para diálisis se ajusta hasta un valor de 10 -
30 ml/min., preferiblemente de 20 ml/min.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 10, caracterizado porque tras el aumento
de la velocidad Qd de líquido para diálisis hasta el valor original
con la velocidad Qb de flujo de sangre predeterminada y la velocidad
de líquido para diálisis predeterminada se miden la concentración
cdi de la sustancia en el líquido para diálisis que entra en la
cámara de líquido para diálisis y la concentración cdo de la
sustancia en el líquido para diálisis que sale de la cámara de
líquido para diálisis, y se determina como parámetro la dialización
D según la ecuación
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la medición de
la concentración tiene lugar mediante una medición de la
conductividad.
13. Dispositivo para el tratamiento de la
sangre con
- \quad
- un dializador (7), que presenta una cámara (4) de sangre conectada a una circulación (2) sanguínea extracorpórea, que está separada mediante una membrana (5) semipermeable de una cámara (6) de líquido para diálisis, que está conectada a una vía (1) de líquido para diálisis, estando conectada una bomba (9) de sangre a la circulación sanguínea extracorpórea y una bomba (13) de líquido para diálisis a la vía de líquido para diálisis, y
- \quad
- un dispositivo para la determinación de parámetros de la hemodiálisis durante el tratamiento de la sangre extracorpóreo,
caracterizado porque
el dispositivo para la determinación de
parámetros de la hemodiálisis presenta:
- \quad
- un dispositivo (16) de medición dispuesto en la vía (1) de líquido para diálisis aguas abajo de la cámara (6) de líquido para diálisis para medir la concentración cdo de la sustancia en el líquido para diálisis que sale de la cámara de líquido para diálisis,
- \quad
- una unidad (21) de control que está configurada de modo que la cantidad de alimentación de la bomba (13) de líquido para diálisis durante el tratamiento de diálisis puede reducirse a partir de un valor predeterminado para una duración predeterminada hasta un valor en el que la concentración cdo medida con el dispositivo (16) de medición de la sustancia en el líquido para diálisis que sale de la cámara de líquido para diálisis adopta esencialmente la concentración cbi de la sustancia considerada en la sangre, que entra en la cámara (4) de sangre y
- \quad
- una unidad (19) de evaluación que recibe la señal de partida del dispositivo (16) de medición, que está controlada por la unidad (21) de control de modo que la unidad de evaluación registra la concentración cdo de la sustancia considerada como el parámetro que ha de determinarse o como el valor intermedio para el parámetro que ha de determinarse, antes de que la unidad de control eleve la cantidad de alimentación hasta el valor original.
14. Dispositivo para el tratamiento de la sangre
según la reivindicación 13, caracterizado porque el
dispositivo para la determinación de parámetros de la hemodiálisis
presenta un segundo dispositivo (15) de medición dispuesto en la vía
(1) de líquido para diálisis aguas arriba de la cámara (6) de
líquido para diálisis para medir la concentración cdi de la
sustancia en el líquido para diálisis que entra en la cámara de
líquido para diálisis, cuya señal de partida la recibe la unidad
(19) de evaluación, estando controlada la unidad de evaluación por
la unidad (21) de control de tal modo que la unidad de evaluación
registra la concentración cdi de la sustancia considerada en el
líquido para diálisis que entra en la cámara (6) de líquido para
diálisis y la concentración cdo de la sustancia en el líquido para
diálisis que sale de la cámara de líquido para diálisis tras el
transcurso de la duración predeterminada, si la unidad de control
ha elevado la cantidad de alimentación hasta el valor original y que
la unidad (19) de evaluación está configurada de modo que con la
velocidad Qb de flujo de sangre predeterminada y la velocidad Qd de
líquido para diálisis predeterminada así como la concentración cdi
medida de la sustancia en el líquido para diálisis que entra en la
cámara de líquido para diálisis y la concentración cdo de la
sustancia en el líquido para diálisis que sale de la cámara de
líquido para diálisis, la unidad de evaluación determina la
dialización D según la ecuación
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