DE60118428T2

DE60118428T2 - Dialysemaschine mit gerät zum einstellen einer dialysebehandlung

Info

Publication number: DE60118428T2
Application number: DE60118428T
Authority: DE
Inventors: Fabio Govoni; Alessandro Vasta
Original assignee: Gambro Dasco SpA
Current assignee: Gambro Dasco SpA
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2021-07-21
Also published as: AU2453302A; CA2385250A1; ES2261499T5; EP1207923B2; JP2004504113A; ITTO20000727A1; ITTO20000727A0; EP1207923B1; DE60118428T3; IT1320784B1; AU780835B2; ES2261499T3; US6830693B2; DE60118428D1; US20030029797A1; CA2385250C; EP1207923A1; WO2002007797A1; ATE321582T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dialysemaschine umfassend eine Vorrichtung zur Herstellung einer Dialysebehandlung in einer Dialysemaschine.
Im allgemeinen sind Dialysemaschinen eingestellt, um spezifische Dialysebehandlungen für an Niereninsuffizienz leidende Patienten durchzuführen. Um es anders zu sagen, weisen die Dialysemaschinen Steuervorrichtungen auf, die die Herstellung einer Dialysebehandlung, die patientenspezifisch ist, nach den ärztlichen Anweisungen ermöglichen. In der Regel umfasst eine Vorschreibung für einen an Niereninsuffizienz leidenden, einer Dialysebehandlung unterworfenen Patienten Anweisungen über den Gewichtverlust, den der Patient haben sollte, und über die Menge von Salzen, die der Patient als Ionen während der Dialysebehandlung bekommen sollte. Andere Daten, die die Dialysebehandlung kennzeichnen, wie z.B. der durch den Patienten tolerierte Maximalgewichtverlust in der Zeiteinheit und die Dauer der Dialysebehandlung, ergeben sich aus der allgemeinen Gesundheitslage und aus den physikalischen Eigenschaften des Patienten. Der Gewichtverlust während einer Dialysebehandlung ist durch die Ausscheidung eines Anteils der Blutflüssigkeit verursacht.
Zu diesem Zweck umfasst eine bekannte Dialysemaschine einen extrakorporalen Blutkreislauf, der bei der Verwendung mit dem Gefäßsystem des Patienten verbunden ist, einen Dialysatkreislauf und einen Filter, durch den der Blutkreislauf die Blutflüssigkeit fördert und der Dialysatkreislauf den Dialysat fördert. Der Filter umfasst eine semipermeable Membran, die bei der Verwendung den Dialysat von der Dialyseflüssigkeit abtrennt und einen Ionenaustausch zwischen dem Dialysat und der Blutflüssigkeit und den Übergang eines Anteils der Blutflüssigkeit durch die Membran ermöglicht. Die Maschine umfasst weiter eine Ultrafiltrationspumpe zur Ausscheidung einer definierten Menge der Blutflüssigkeit des Patienten von dem Dialysatkreislauf und durch die Membran, um den obengenannten Gewichtverlust zu erreichen. Daher gibt es eine eineindeutige Korrelation zwischen dem Gewichtverlust und der Menge von Blutflüssigkeit, die während der gesamten Behandlung ausgeschieden wird, und ähnlich zwischen dem Gewichtverlust in der Zeiteinheit, als Rate von Gewichtverlust auch bezeichnet, und der Fördermenge der Ultrafiltrationspumpe. Diese Korrelation ist aber nicht gültig, wenn der extrakorporale Kreislauf mit einem Infusionsbeutel ausgestattet ist, der einen Fluss von Infusionsflüssigkeit in den Blutkreislauf ausgibt. Dabei wird der Gewichtverlust in der Zeiteinheit gleich dem Unterschied zwischen der Ultrafiltrationsfördermenge und der Infusionsfördermenge sein.
Der Umfang des Ionenaustauschs hängt von der Salzkonzentration in der Blutflüssigkeit und von der Natriämie der Blutflüssigkeit des Patienten ab. Um es anders zu sagen, ist die Menge von Salzen, die zum Patienten übertragen werden, von dem Dialysat bestimmt und hängt von der Ionenkonzentration und von den Bendingungen der Blutflüssigkeit ab. Die Konzentration des Dialysats wird durch Bestimmung der Leitfähigkeit gemessen und während der Dialysebehandlung überwacht.
Bei älteren Dialysemaschinen waren die Werte des Gewichtverlusts in der Zweiteinheit und der Dialysatleitfähigkeit während der Behandlung konstant und relativ gering gehalten, da der Patient hohe Werte nicht tolerieren konnte, und daher waren Dialysebehandlungen sehr lang.
Die neueren Dialysemaschinen sind mit Vorrichtungen zur Herstellung der Behandlung ausgestattet, bei den die Werte des Gewichtverlusts in der Zeiteinheit und der Salzkonzentration im Dialysat so eingestellt sind, daß sie sich abhängig der Zeit ändern. Diese Neuigkeit im Bereich der Dialysemaschinen ergab sich aus Forschungen, bei den es gefunden wurde, daß ein hoher Gewichtverlust in der Zeiteinheit von einem durchschnittlichen Patienten in dem Anfangsschritt der Behandlung gut toleriert werden kann, während der kritische Schritt beim Gewichtverlust in der Zeiteinheit der Endschritt der Behandlung ist, bei dem der Patient schon einen hohen Anteil des Gewichts als Blutflüssigkeit verloren hat und einen relativ geringen Gewichtverlust als den Anfangsgewichtverlust in der Zeiteinheit tolerieren kann. Die Forschungen haben weiter gezeigt, daß die Empfänglichkeit des Patienten zur Verabreichung von Salzen als Ionen im Endschritt der Behandlung als die Empfänglichkeit des Patienten im Anfangsschritt der Behandlung höher ist. Daher haben sich die Dateneinstellungsvorrichtung der neusten Maschinen zur Neuigkeiten der ärztlichen Forschung angepasst und ermöglichen eine Definition der Funktion des Gewichtverlusts in der Zeiteinheit abhängig von der Zeit und der Funktion der Leitfähigkeit der Dialysatlösung abhängig von der Zeit.
Bestehende Vorrichtungen zur Herstellung einer Dialysebehandlung stützen sich auf verschiedene Verfahren, wobei einige die Eingabe von Daten über den Gewichtverlust in der Zeiteinheit für eine Reihe von nacheinanderfolgenden Zeitintervallen der Behandlung umfassen, so daß ein Histogramm wesentlich definiert wird. Ähnlicherweise werden Leitfähigkeitsdaten für eine Reihe von Zeitintervallen eingegeben, um ein Histogramm zu definieren. Die Bestimmung des Histogramms ermöglicht die Definition der Parameter der Dialysebehandlung mit zunehmender Genauigkeit, während die Zeitintervallen kürzer werden, so daß die Dialysebehandlung sehr genau an die Erfordernisse eines vorgegebenen Patienten angepasst werden kann. Diese Verfahren benötigen aber die Eingabe eines Wertes für jede Spalte des Histogramms und daher ist die Herstellung der Dialysebehandlung sehr lang.
Andere weniger genauen Verfahren umfassen die Einstellung nur der Anfangs- und Endwerten des Gewichtverlusts in der Zeiteinheit und der Leitfähigkeit der Dialysatlösung sowie der Dauer der Dialysebehandlung und eine konstante Änderung des Gewichtverlusts in der Zeiteinheit und der Leitfähigkeit zwischen dem Anfangs- und dem Endwert. Die Herstellungszeit ist viel kürzer für diese Verfahren, aber sie ermöglichen keine Herstellung von Optimalbehandlungen für jeden Patienten.
US 4324663 beschreibt ein Verfahren zur Einstellung der Ultrafiltration abhängig von dem Unterschied zwischen dem aktuellen Gewicht des Patienten und einem vorgegebenen Bereich von akzeptablen Gewichten bei jedem Schritt der Hämodialyse. EP 623357 beschreibt eine Dialysemaschine umfassend einen Bildschirm zur Anzeige von Natrium- oder Ultrafiltrationsverläufen zur Verbesse rung der Dateneingabe von variablen Parametern.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dialysemaschine ohne die Nachteile des Standes der Technik zu beschaffen, die insbesondere genau ist, die Behandlungswirksamkeit erhöht und gleichzeitig eine einfache und schnelle Implementierung aufweist. Dieses Ziel wird durch eine Maschine nach Anspruch 1 erreicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Funktion der zweiten Größe automatisch bestimmt, wenn die Funktion der ersten Größe eingestellt worden ist, was die Zeit zur Herstellung der Dialysebehandlung viel vermindert.
Nun wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die eine nicht begrenzende Ausführungsform der Erfindung zeigen, worin:
1 eine schematische Ansicht einer Dialysemaschinen gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 bis 7 Bilder sind, die von einem Bildschirm der Dialysemaschine von 1 bei der Herstellung einer Dialysebehandlung angezeigt werden; und
8 ein Blockschaltbild ist, das die Betriebsarten der Maschine von 1 bei der Herstellung einer Dialysebehandlung zeigt.
Mit Bezug auf 1 wird die ganze Dialysemaschine zur Ausführung von Dialysebehandlungen für an Niereninsuffizienz leidende Patienten mit 1 bezeichnet. Die Maschine 1 umfasst eine Einrichtung 2 zur Vorbereitung des Dialysats, einen Dialysatkreislauf 3, einen Blutkreislauf 4, einen Filter 5 und eine Vorrichtung 6 zur Herstellung der Dialysebehandlung. Der Dialysatkreislauf 3 fördert den Dialysat entlang einem Weg P1 durch den Filter 5 und ist mit der Einrichtung 2 verbunden, während der Blutkreislauf 4 bei der Verwendung mit dem Gefäßsystem eines Patienten verbunden ist und die Blutflüssigkeit entlang einem Weg P2 durch den Filter 5 fördert, worin die Dialysatflüssigkeit und die Blutflüssigkeit durch eine semipermeabel Membran 7 voneinander abgetrennt sind, durch die die Ionen der Dialysatflüssigkeit zur Blutflüssigkeit übertragen werden, während die in der Blutflüssigkeit enthaltenen Verunreinigungen zum Dialysat übertragen werden. Das Austauschniveau hängt von der Ionenkonzentration des Dialysats und von der Natriämie der Blutflüssigkeit des Patienten ab. Entlang dem Kreislauf 3 gibt es abwärts vom Filter 5 einen Zweig 8 zur Entnahme von Blutflüssigkeit und eine Ultrafiltrationspumpe 9 zur Entnahme einer Fördermenge Q von Blutflüssigkeit, die durch den Filter 5 geht. Praktisch führt die Ultrafiltrationspumpe 9 die Entnahme des Anteils der Blutflüssigkeit aus, der die semipermeable Membran 7 durchgeht, und so erzeugt den Gewichtverlust des Patienten. Die Einrichtung 2 führt die Konzentration von Salzen als Ionen zum Dialysat zu, während ein am Dialysatkreislauf 3 montierter Sensor 10 die elektrische Leitfähigkeit C des Dialysats aufnimmt, wobei die elektrische Leitfähigkeit C mit der Ionenkonzentration im Dialysat verbunden ist. Die Einrichtung 2 und die Ultrafiltrationspumpe 9 werden von einer (nicht gezeigten) Steuereinheit gesteuert, die die Änderung der Salzkonzentration und der Fördermenge Q der Ultrafiltrationspumpe 9 bestimmt.
Die Vorrichtung 6 umfasst einen Mikroprozessor 11, eine Tastatur 12 und einen Interaktionsbildschirm 13 des „Touch Screen"-Typs, der in einen Bereich 14 enthaltend Berührungstasten 15 zum Surfen und zum Auswahl der Seiten eines elektronischen Notebooks, einen Bereich 16 mit Berührungstasten 17 zur Steuerung der Einrichtung 2, und einen Bereich 18 zur Anzeige der Werte zur Herstellung der Dialysebehandlung und die Kennlinien der Dialysebehandlung aufgeteilt ist. Die Tastatur 12 enthält Tasten 19 umfassend eine Taste 19 zum Zugang zu einem SET MODE zur Herstellung der Dialysebehandlung, eine Taste 19 „+/–„ zur Änderung der Werte der Daten zur Herstellung der Dialysebehandlung, und eine Taste 19 zur Bestätigung der Daten.
Durch Auswahl der Taste 19 zum Zugang zum SET MODE, werden die Tasten 15 angezeigt, enthaltend PROFILING, „WL", d.h. die Option zur Einstellung des Gewichtverlust, und „C", d.h. die Einstellung der Leitfähigkeit. Zwei Tasten 17 ermöglichen den Auswahl der Betriebsarten „PC" (PROGRESSIVE CURVE) und „STEP" (Histogramm), die den Zugang zu der Betriebsart zum Auswahl einer Änderungskurve der GEwichtverlustrate von Gewichtverlust abhängig von der Zeit ohne Unstetigkeiten in der ersten Ableitung bzw. zu einer Betriebsart zur Einstellung eines bekannten Histogramms der Änderung der Gewichtverlustrate abhängig von der Zeit. Durch Auswahl der Taste 17 „PC" wird das in 2 dargestellte Bild angezeigt, mit einem kartesischen System 20, das an der Ordinate die Zeit t und an der Abszisse den Gewichtverlust pro Stunde U als kg/h zeigt, ein Feld/eine Berührungstaste 21 zur Eingabe der Zahl für den Gesamtgewichtverlust TWL, ein Feld/eine Berührungstaste 22 zur Eingabe der Dialysatzeit DT, ein Feld 23 zur Anzeige der Progressiven Kurve-Betriebsart der Funktionsweise, ein Feld/eine Berührungstaste 24 zur Eingabe des Anfangwerts des Gewichtverlusts in der Zeiteinheit, i.e. des Maximalgewichtverlusts U₀, und ein Feld/eine Berührungstaste 25 zur Eingabe eines Parameters P, der die Form der progressiven Kurve kennzeichnet. Bei der Verwendung berührt der Anwender das Feld/die Taste 21, die aktiviert wird, und ändert durch die Taste 19 „+/–„ einen vorgegebenen Wert des Gesamtgewichtverlusts TWL, bis das Feld/die Taste 21 den durch die Therapie definierten Wert des Gesamtgewichtverlusts TWL anzeigt, und der Anwender bestätigt den Wert durch die Bestätigungstaste 19. Ähnlicherweise, durch die Felder/Berührungstasten 22 und 24 und die Tasten 19 gibt der Anwender die Werte von DT bzw. von U₀ ein und bestätigt sie.
Nachdem er Anwender die „Progressive Curve"-Betriebsart ausgewählt hat, bezieht sich der Mikroprozessor 11 auf eine Gruppe von vordefinierten Funktionen U(t, P), die den Gewichtverlust in der Zeiteinheit kennzeichnen und mit dem Parameter P parametrisiert sind. Die Gruppe von Funktionen U(t, P) umfasst eine Familie von geraden Linien AA, eine Familie von Parabeln BB, deren Konvexität nach oben weist, und eine Familie von Hyperbeln CC, deren Konvexität nach unten weist. Als Beispiel werden in der Folge die Familie von Funktionen U(t, P) aufgelistet, die die Gestalt der Kurven AA bze. BB bzw. CC spiegeln.
Funktionen U(t, P) mit einer geradlinigen Relation entsprechend der Familie von geraden Linien AA U = K·t + U0;Funktionen U(t, P) mit einem Verlauf mit nach oben weisender Konvexität ent sprechend der Familie von Parabeln BB U = A·t2 + b·t + U0;Funktionen U(t, P) mit einem Verlauf mit nach unten weisender Konvexität entsprechend der Familie von Hyperbeln CC
Die vorauszuwählende progressive Kurve AA, BB, CC entspricht einer Funktion U(t) der oben genannten Gruppe und hängt von dem am diskriminierenden Parameter P zugewiesenen Wert ab, der die Krümmung der Kurve angibt, die den Wert U₀ des Anfangsgewichtverlusts mit einem Wert des Endgewichtverlusts U_f mit t = DT, und mit dem Wert des Zwischengewichtverlusts U_i mit t = DT/2 verbindet, nach der folgenden Relation:
worin P als Prozent angegeben ist, und U_f eine Unbekannte ist und immer weniger als U₀ beträgt, die den vom Patienten tolerierten Maximalgewichtverlust darstellt. Um es anders zu sagen, ist der Zwischenwert U_i des Gewichtverlusts durch den Parameter P bestimmt.
Obwohl der Wert von U_f unbekannt ist, gibt der Wert von P gleich fünfzig Prozent an, daß die Kurve der Familie von geraden Linien AA zugehört, und der Mikroprozessor 11 berechnet den Wert von K, unter der folgenden Bedingung:
Diese Bedingung bedeutet, daß der Gesamtgewichtverlust gleich der Fläche ist, die durch eine zur Familie von geraden Linien AA zugehörende gerade Linie untergespannt ist, zur Bestimmung des Koeffizienten K. Nachdem der Wert des Koeffizienten K bekannt ist, berechnet der Mikroprozessor 11 den Wert des Flusses U abhängig von t und zeigt die gerade Linie in dem System von kartesischen Achsen 20 an, wie in 3 gezeigt.
Der Parameter P ist in einem Veränderlichkeitsbereich von zwanzig bis achtzig Prozent veränderlich, und bei Werten von P, die höher als fünfzig Prozent sind, gehört die Kurve zur Familie von Parabeln BB, während bei Werten von P, die kleiner als fünfzig Prozent sind, gehört die Kurve zur Familie von Hyperbeln CC. Bei diesem Veränderlichkeitsbereich sollte auch der Wert von Ui immer zwischen dem Wert U₀ und dem Wert U_f liegen.
Der Mikroprozessor 11 bestimmt die Koeffizienten A und B der Parabel für jeden Wert von P zwischen fünfzig Prozent und achtzig Prozent, unter der folgenden Bedingungen:
In dem System mit vier Gleichungen sind die Werte DT, TWL, U₀ und P bekannt, während die Unbekannten U_f, U_i, A und B sind, die sich mit der Änderung des Koeffizienten P ändern.
In einer wesentlich ähnlicher Weise sind die Koeffizienten D, E und F der Hyperbel durch den Miroprozessor 1 für jeden Wert des Parameters P zwischen fünfzig und 20 Prozent mit der folgenden System von Gleichungen bestimmt:
In dem System mit fünf Gleichungen sind die Werte DT, TWL, U₀ und P bekannt, während die Unbekannten U_f, U_i, D, E und F sind, die sich mit der Änderung des Koeffizienten P ändern.
Praktisch nach der Vordefinition der Gruppe von Funktionen U(t, P):
findet die Einstellung von Grenzbedingungen TWL, U₀ statt, und DT wählt eine Untergruppe der Gruppe von Funktionen U(t, P) aus, während die Zuteilung eines definiertem Wertes am Parameter P eine einzige Funktion U(t) aus der Untergruppe isoliert, so daß die Systeme von Gleichungen definiert werden.
Aus einem betrieblichen Gesichtpunkt, nachdem die Werte TWL, U₀ und DT zugewiesen worden sind, ändert der Anwender den Parameter P durch das Feld/die Taste 25 und die Taste 19 „+/–„, und der Mikroprozessor 11 zeigt am Bildschirm 13 die Kurve an, die zum am Parameter P zugewiesenen und im entsprechenden Feld/Taste 25 angezeigten Wert entspricht. Mit Bezug auf 3 erfüllt jede angezeigte Kurve die Werte TWL, U₀ und DT, die gemäß der ärztlichen Vorschreibung gestegestellt worden sind, daher sind die therapeutischen Werte aus einem quantitativen Gesichtpunkt erfüllt. Der Anwender kann den qualitativen Verabreichungsverlauf für jeden Patienten durch visuelle Selektion der Kurve auswählen, die zu einer der Familien AA, BB, CC gehört und am besten die Merkmale des vorgegebenen Patienten durch Änderung des Parameters P erfüllt. Zusammen mit dem System von kartesischen Achsen 20 wird ein Strich 26 angezeigt, der parallel zur Ordinate ist und zum Wert DT/2 entspricht und die Kurve am Punkt U_i schneidet.
Der Verlauf der Konzentration C(t) des Dialysats abhängig von der Zeit wird in ähnlicher Weise bestimmt. Dabei zeigt der Bildschirm 13 das Bild von 4 an, das ein kartesisches System 27 zeigt, umfassend eine Abszisse mit der Skala für die Zeit t und eine Ordinate mit der Skala für die Leitfähigkeit C in mS/cm (Millisiemens pro Zentimeter), ein Feld/eine Taste 28 zur Eingabe der Anfangs- und Maximalleitfähigkeit C₀, ein Feld/eine Taste 29 zur Eingabe der Endleitfähigkeit C_f, ein Feld 30 zur Anzeige der Progressive Kurve-Betriebsart, ein Feld/eine Taste 31 zur Eingabe der Dialysezeit DT und ein Feld/eine Taste 32 zur Eingabe des Parameters P.
Bei der Änderung des Parameters P gehört die progressive Kurve zu einer Familie von geraden Linien A1 mit P gleich fünfzig Prozent, zu einer Familie von Parabeln B1 mit nach oben weisender Konvexität mit P höher als fünfzig Prozent, und zu einer Familie von Hyperbeln C1 mit einem Wert von P weniger als fünfzig Prozent.
Die Funktionen C(t) mit einem geradlinigen Verlauf entsprechend der Familie von geraden Linien A1 mit P gleich 50% sind wie folgt: C = K·t + C0;die Funktionen C(t) entsprechend der Familie von Kurven B1 sind wie folgt: C = A·t2 + B·t + C0;die Funktionen C(t) entsprechend der Familie von Kurven C1 sind wie folgt:
Dabei gibt es eine Änderung der Grenzbedingungen zur Bestimmung der Unbekannten. Mit Bezug auf die gerade Linie wird es vereinbart, daß: Cf = KDT + C0 mit t = DT;worin die Unbekannte K ist, während C_f, DT und C₀ bekannt sind.
Mit einem Wert von P höher als fünfzig Prozent gehört die Kurve zur Familie von Parabeln B1, wobei die folgenden Bedingungen festgelegen werden:
In dem System mit drei Gleichungen sind A, B und C_i Unbekannten und C₀, C_f, DT und P sind bekannt und werden vom Anwender eingegeben.
Mit einem Wert von P kleiner als fünfzig Prozent gehört die Kurve zur Familie C1 und die folgenden Bedingungen werden festgelegen:
In dem System mit vier Gleichungen sind D, E, F und C_i Unbekannten und C₀, C_f, DT und P sind bekannt und werden vom Anwender eingegeben.
Ähnlich wie bei dem vorherigen Fall wird bei jedem Parameter P ein Bild für die einer der Familien A1, B1 und C1 zugehörende jeweilige Kurve angezeigt, wie in 5 gezeigt. Alle angezeigten Kurven erfüllen die vom Anwender festegelegten Bedingungen, der die Kurve visuell auswählen kann, die am geeignetsten für den zur Dialysebehandlung unterworfenen Patienten ist.
Nach einer Variante in 6 und 7 enthält das untergeordnete Menü, das durch Selektion von „SET MODE" aktiviert wird, die Optionen „WL" und „CS", was den „C"-estriebsart ersetzt und eine Festlegung der Gesamtmenge von Salzen, die zum Patienten übertragen werden sollten, vorsieht. Die Selektion der Option „CS" führt zur Anzeige des Bildes von 6, die ein kartesisches System 34 zeigt, das eine Abszisse zur Darstellung der Zeit t und eine Ordinate zur Darstellung der elektrischen Leitfähigkeit C, ein Feld/eine Taste 35 zur Eingabe von Daten über die Menge von zum Patienten zu übertragenden Salzen CS, ein Feld/eine Taste 36 zur Eingave der Dialysezeit DT, ein Feld 37 zur Anzeige der Progressive Curve-Betriebsart, ein Feld/eine Tastre 38 zur Eingabe der Anfangs- und Maximalleitfähigkeit C₀, ein Feld/eine Taste 39 zur Eingabe des diskriminierenden Parameters P, und ein Feld/eine Taste 40 zur Eingabe einer Funktion FF aufweist.
Die Funktion FF ist eine Absorptionsfunktion auf Basis von Algorithmen bekannten Typs, die sich auf die Merkmale des Filters 5 und auf die äquivalente Leitfähigkeit gemäß den allgemeinen Merkmalen eines gegebenen Patienten, der die Behandlung benötigt, bezieht.
Bei Änderung des Parameters P sind die Kurven z.B. durch die Kurven A1, B1 und C1 dargestellt.
Wenn P gleich fünfzig Prozent ist, gehört die Kurve zur Familie A1 und die festgelegten Bedingungen sind wie folgt:
Wenn P zwischen fünfzig und achtzig Prozent ist, gehört die Kurve zur Familie von Kurven B1 und die festgelegten Bedingungen sind wie folgt:
In dem System mit vier Gleichungen sind die Unbekannten C_f, C_i, A und B, während P, DT, CS, C₀ und die Funktion FF(t) bekannt sind.
Wenn P zwischen zwanzig und fünfzig Prozent ist, gehört die Kurve zur Familie von Kurven C1 und die Grenzbedingungen sind wie folgt:
In dem System mit fünf Gleichungen sind die Unbekannten C_f, C_i, D, E und F, während CS, P, C₀, DT und FF(t) bekannt sind.
Nachdem die Koeffizienten der Kurve entsprechend dem zugewiesenen Wert von P bekannt sind, zeigt der Mikroprozessor 11 die Kurve in 7 an und der Anwender überwacht visuelle den Kurvenverlauf mit Zeitänderung. Je nach der visuellen Überwachung und der Merkmalen des Patienten ändert der Anwender den Wert von P, wenn er hält, daß der Verlauf korrigiert werden soll, oder er bestätigt mit der Taste 19 der Tastatur 12, wenn der Kurvenverlauf zu den Merkmalen eines gegebenen Patienten angepasst sind.
Auch bei der Bestimmung der Leitfähigkeitsfunktion C(t) wird die Kurve aus einer Gruppe von Funktionen C(t, P), die mit dem Parameter P parametrisiert sind, ausgewählt und eine Untergruppe von Funktionen C(t, P) wird ausgewählt, wobei die Grenzbedingungen DT, C₀ und C_f oder CS, FF(t), DT und C₀ eingestellt werden, und endlich wird die Funktion C(t) durch Selektion eines definierten Wertes des Parameters P vorausgewählt.
Gemäß einer anderen Variante, nachdem die Funktion U(t) und die entsprechende Kurve, i.e. die Änderung des Gewichtverlusts abhängig von der Zeit t, bestimmt worden sind, zeigt der Bildschirm eine Taste 17, die die Option „MIRRORING" zur Bestimmung der Funktion C(t) und der entsprechenden Kurve, i.e. der Änderung der Leitfähigkeit C abhängig von der Zeit, anbietet, nur unter Verwendung von den Daten, die in Verbindung mit der Bestimmung der Kurve U(t) eingegeben wurden, und von zwei Konstanten M und N, die in den Speicher des Mikroprozessors 11 vorher eingegeben wurden.
Die Option „MIRRORING" stellt die Bedingung ein, nachdem der Unterschied zwischen dem Anfangsfluss U₀ und dem Endfluss U_f in Litern/Stunde gleich dem Unterschied zwischen der Anfangsleitfähigkeit C₀ und der Endleitfähigkeit C_f in mS/cm (Millisiemens pro Zentimeter) für einen bekannten Proportionalitätsfaktor N ist. Diese Relation wird durch die Gleichung NN erläutert: [U0 – Uf]l/h = N·[C0 – Cf]mS/cm.
Die Option „MIRRORING" setzt auch voraus, daß der Anfangsfluss U in Litern/Stunde gleich der Anfangsleitfähigkeit C in mS/cm für eine Konstante M ist. Diese Relation wird durch die Gleichung MM erläutert: [U0]l/h = M·[C0]mS/cm.
Die Option „MIRRORING" setzt weiter voraus, daß die Kurve C(t) denselben qualitativen Verlauf wie die Kurve U(t) aufweisen sollte, d.h. daß der Parameter P derselbe für die beiden Kurven sein sollte. Natürlich ist die Behandlungszeit DT dieselbe. Daher können die Werte von C₀ und C_f aus den Gleichungen NN und MM erhalten werden, während DT und P bekannt sind, und entsprechend kann man die Bedingungen zur Bestimmung der Koeffizienten der Kurve einstellen, wie es vorher erläutert wurde.
Praktisch wurden drei unterschiedliche Mittel zur Bestimmung des Verlaufs der Funktion C(t) und der entsprechenden Kurve beschrieben. Diese unterschiedlichen Mittel können in der Vorrichtung 6 zur Herstellung der Dialysebehandlung nebeneinander bestehen.
Mit Bezug auf 8 werden die Operationen von Herstellung der Dialysebehandlung schematisch als Blockschaltbild gezeigt. Der Block 100 gibt die Selektion der Taste 19 „SET MODE" an, die den Zugang zu den Optionen „WL" (Block 110), der Option „C" (CONDUCTIVITY) und CS (CONDUCTIVITY/SALT), die im Block 220 gruppiert sind, ermöglicht. Die Selektion der Option WL ermöglicht den Zugang zur Selektion zwischen der Option „PROGRESSIVE CURVE" (Block 120) und der Option „STEP KURVE" (Block 115). Die Selektion der Option „PROGRESSIVE CURVE" ermöglicht den Zugang zum Block 130 zur Eingabe der Daten U₀, DT und TWL und zum Block 140 zur Eingabe/Änderung von P. Die Zuweisung eines Wertes von P führt zur Ausführung der Prüfung (Block 150), ob P höher, als, gleich wie oder kleiner als 50. Wenn P gleich 50 ist, berechnet der Mikroprozessor 11 den Koeffizienten K einer der Familien von geraden Linien AA (Block 160). Wenn P > 50 ist, berechnet der Mikroprozessor 11 die Koeffizienten A und B einer Parabel der Familie BB (Block 170), und wenn P kleiner als 50 ist, berechnet der Mikroprozessor 11 die Koeffizienten D, E und F einer Hyperbel der Familie CC (Block 180). Nachdem die Koeffizienten der Funktion entsprechend einem gegebenen Wert von P und einer gegebenen Kurve berechnet worden sind, zeigt der Mikroprozessor 11 die Kurve an, die durch den an P zugewiesenen Wert am Bildschirm 13 mit Bezug auf ein kartesisches System 20 an. Nachdem die Kurve angezeigt ist, entscheidet der Anwender (Block 200), entweder die Kurve durch Eingabe eines neuen Wert von P (Block 140) zu ändern, so daß der Mikroprozessor 11 die in den Blöcken 150 bis 190 schematisch gezeigten Operationen zur Anzeige der Kurve entsprechend dem an Parameter P zugewiesenen neuen Wert wiederholt, oder die Kurve zu bestätigen (Block 210). Die Änderung des Parameters P wird wiederholt, bis der Anwender hält, daß die Kurve zur Herstellung der Dialysebehandlung geeignet ist. Die Bestätigung (Block 210) findet durch eine Bestätigungstaste (HARD KEY) 19 statt. Nachdem die Kurve entsprechend der Funktion U(t) bestätigt worden ist, hat der Anwender drei Optionen zur Definition des Verlaufs der Leitfähigkeitsfunktion C(t) bei Änderung der Zeit t. Die Optionen C und CS wurden schon beschrieben und sind im Block 220 zusammengestellt, da die nur in den durch den Anwender eingegebenen Daten voneinander unterschiedlich sind. Die Option „MIRRORING" (Block 330) verhindert die Eingabe von Daten, die aus den angebotenen Daten zur Definition der Kurve U(t) und aus den experimentell erhaltenen Konstanten M und N erhalten wurden. Die Selektion der Option C/CS bietet die Optionen „PROGRESSIVE CURVE" and „STEP CURVE" an. Die Selektion der „PROGRESSIVE CURVE" führt zur Anzeige der Eingabe der Daten (Block 240), die im Fall von der Option „C" wesentlich C₀ und C_f sind, da DT bekannt ist, und im Fall der Option „CS" wesentlich CS, C₀ und FF(t) sind, da DT bekannt ist. Der Parameter P wird eingegeben (Block 250) und mit dem diskriminierenden Wert 50' (Block 260) zur Bestimmung der Koeffizienten der Funktionen entsprechend der Familien von Kurve A1, B1 und C1 verglichen. Die Kurve der Funktion C(t) entsprechend dem Wert von P wird am Bildschirm 13 angezeigt (Block 300), und der Anwender kann entscheiden (Block 310), entweder den Wert von P zu ändern (Block 250) oder die angezeigte Kurve durch eine Taste 19 zu bestätigen (Block 320).
Die Selektion der Option „MIRRORING" führt zur Berechnung von C₀ und C_f (Block 340), dann werden die Koeffizienten einer Funktion C(t) entsprechend einer Kurve der Familien A1, B1 und C1 berechnet, die Kurve wird angezeigt und es wird bestätigt (Blöcken 260 bis 320), wie bei der Option C. Wenn die durch eine der MIRRORING-Operationen angezeigte Kurve nicht den Erfordernissen des Anwenders erfüllt, wird die Kurve durch Änderung von P (Block 250) geändert, und der Mikroprozessor wiederholt die Operationen der Blöcken 260 bis 310.
Nach einer anderen Variante, wenn der Anwender hält, daß einige Werte der Kurve die therapeutischen Erfordernisse nicht erfüllt, ändert er auch die Werte der Anfangsleitfähigkeit C₀, der Endleitfähigkeit C_f und die Menge von zum Patienten zu übertragenden Salzen CS.
Um es anders zu sagen, kann die „MIRRORING"-Operation eine per se akzeptable Kurve oder eine der akzeptablen Kurven nahe Basenkurve anbieten, und sie kann geändert werden, um die Kurve zu den therapeutischen Erfordernissen anzupassen.
Im beschriebenen Beispiel entspricht nämlich die Funktion U(t) des Gewichtverlusts in der Zeiteinheit zur Fördermenge Q(t) der Ultrafiltrationspumpe 9, und die Einstellung des Gewichtverlusts entspricht der Einstellung der Wirkungsweise der Ultrafiltrationspumpe während der Dialysebehandlung. Nach einer anderen nicht gezeigten Variante ist der extrakorporale Kreislauf mit einem Infusionsbeutel ausgestattet, der einen Fluss I von Infusionsflüssigkeit in den extrakorporalen Kreislauf zuführt. Dabei ist der Ultrafiltrationsfluss gleich der Summe des Gewichtverlusts U in der Zeiteinheit und des Infusionsflusses.

Claims

Dialysemaschine (1) umfassend: – einen extrakorporalen Blutkreislauf (4) zur Blutzirkulation in einem ersten Abteil eines Dialysators (5) mit einem ersten und einem zweiten Abteil, die durch eine semipermeable Membran (7) voneinander abgetrennt sind, – einen Dialysatkreislauf (3) zur Förderung eines Dialysats im zweiten Abteil des Dialysators (5), wobei der Dialysat eine definierte Salzkonzentration besitzt, die mit der elektrischen Leitfähigkeit (C) des Dialysats verbunden ist, – ein Gerät (2) zur Änderung der Salzkonzentration im Dialysator während der Dialysebehandlung, – eine Ultrafiltrationspumpe (9) mit veränderlicher Fördermenge (Q) zur Entnahme von Plasmawasser aus dem Blut, das im extrakorporalen Blutkreislauf zirkuliert, und zum Verursachen eine Gewichtverlust (TWL) während der Dialysebehandlung, und – eine Vorrichtung zur Herstellung eine Dialysebehandlung, umfassend einen Mikroprozessor (11), einen Dateneingang (12, 13) und einen Bildschirm (13), wobei der Mikroprozessor: – zum Empfangen von Einstellungen von Grenzbedingungen (Uo, TWL, DT; Co, Cf, DT; Co, CS, DT) einer an einem bestimmten Patienten angepassten Dialysebehandlung; – zum Festsetzen einer ersten Funktion (U(t)) einer ersten Größe (U), die die Dialysebehandlung abhängig von der Zeit (t) kennzeichnet, wobei die erste Funktion (U(t)) die Bedingungen (Uo, TWL, DT) der Dialysebehandlung erfüllt und einer Kurve mit einer definierten Gestalt entspricht, programmiert ist; dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor auch: – zum Empfangen in seinem Speicher von experimentell festgesetzten Konstan ten (M, N); – zum Festsetzen einer zweiten Funktion (C(t)) einer zweiten Größe (C), die die Dialysebehandlung kennzeichnet, programmiert ist, es sei angenommen, daß – die zweite Funktion (C(t)) von der Zeit (t) abhängt und mit der ersten Funktion (U(t)) durch die Konstanten (M, N) verbunden ist, – die zweite Funktion (C(t)) einer Kurve entspricht, die dieselbe Gestalt wie die der ersten Kurve besitzt.
Maschine nach Anspruch 1, worin die erste Größe die Gewichtverlust (U) in der Zeiteinheit ist, die mit der Fördermenge (Q) der Ultrafiltrationspumpe (9) verbunden ist, und worin die zweite Größe die Leitfähigkeit (C) des Dialysats ist.
Maschine nach Anspruch 2, worin die Konstanten (M, N): – eine erste Konstante (M), die einen ersten Wert (Uo) der Gewichtverlust (U) in der Zeiteinheit am Anfang der Dialysebehandlung mit einem Wert (Co) der Leitfähigkeit (C) des Dialysats am Anfang der Dialysebehandlung mathematisch verbindet, und – eine zweite Konstante (N), die den Unterschied zwischen dem ersten Wert (Uo) und einem dritten Wert (Uf) der Gewichtverlust (U) in der Zeiteinheit am Ende der Dialysebehandlung mit dem Differeur zwischen dem zweiten Wert (Co) und einem vierten Wert (Cf) der Leitfähigkeit (C) des Dialysats am Ende der Dialysebehandlung mathematisch verbindet, umfassen, wobei der erste und der dritte Wert (Uo, Uf) aus der ersten Funktion bekannt sind.
Maschine nach Anspruch 3, worin der Schritt von Festsetzung der ersten Funktion die folgenden Unterschritte umfasst: – Beziehung auf eine erste Gruppe von Funktionen (U(t, P)), die die Gewichtverlust (U) in der Zeiteinheit abhängig von der Zeit (t) und von einem mit Zwischenwerten (Ui) von jeder Funktion (U(t, P)) der ersten Gruppe verbundenen veränderlichen Parameter (P) kennzeichnen; – Festsetzung einer Untergruppe der Gruppe von Funktionen (U(t, P)) durch Bestimmung der Bedingungen (Uo, TWL, DT) der an einem bestimmten Patienten angepassten Dialysebehandlung; – Empfang der Zuweisung von definierten Werten des Parameters (P): – Berechnung und Anzeige der Kurven, die den Funktionen (U(t, P)) der Untergruppe und den entsprechenden zum Parameter (P) zugewiesenen Werten entsprechen; – Ermöglichung der Auswahl von einer der Funktionen (U(t, P)) der Untergruppe abhängig von der Bildern der Kurven.
Maschine nach Anspruch 4, worin die Grenzbedingungen (Uo, TWL, DT) der Dialysebehandlung die Gesamtgewichtverlust (TWL), die Dialysezeit (DT) und den ersten Wert der Gewichtverlust (Uo) in der Zeiteinheit am Anfang der Dialysebehandlung umfassen.
Maschine nach Anspruch 4, worin der Parameter (P) die Krümmung jeder ersten Kurve mit deren entsprechenden Funktion (U(t)) der Untergruppe kennzeichnet, und die Bestimmung der zweiten Funktion (C(t)) die folgenden Schritte umfasst: – Beziehung auf eine zweite Gruppe von Funktionen (C(t, P)), die von der Zeit (t) abhängen und mit dem Parameter (P) parametrisiert sind; – Bestimmung einer Untergruppe von zweiten Funktionen (C(t, P)), die die Verbindung mit der ersten Funktion (U(t)) durch die erste und die zweite Konstante (M, N) erfüllen, und – Berechnung der zweiten Funktion (C(t)), indem man festlegt, daß die zweite Funktion denselben Wert des Parameters (P) wie die erste Funktion (U(t)) besitzt.
Maschine nach Anspruch 6, worin der Mikroprozessor zum Anzeigen jeder ersten Kurve in Bezug auf ein kartesischen System (20) auf dem Bildschirm (13) programmiert ist, wobei der Parameter (P) diskriminiert, ob die Kurve eine gerade Linie ist, ob die Kurve ihre Krümmung in einer Richtung hat oder ob die Kurve ihre Krümmung in der entgegengesetzten Richtung hat, und den Krümmungsgrad bestimmt.
Maschine nach Anspruch 6, worin der Mikroprozessor zum Anzeigen auf dem Bildschirm (13) des Bildes der mit der zweiten Funktion (C(t)) verbundenen zweiten Kurve programmiert ist.
Maschine nach Anspruch 8, worin der Mikroprozessor zum Ermöglichen der Veränderung des zum Parameter (P) zugewiesenen Wertes programmiert ist, um die Gestalt der zweiten Kurve und der entsprechenden zweiten Funktion (C(t)) zu verändern.
Maschine nach einem der Ansprüche 8 oder 9, worin der Mikroprozessor zum Ermöglichen der Veränderung der zweiten Kurve durch Veränderung des Wertes der Anfangsleitfähigkeit (Co) programmiert ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, worin der Mikroprozessor zum Ermöglichen der Veränderung der zweiten Kurve durch Veränderung des Wertes der Endleitfähigkeit (Cf) programmiert ist.