ES2343058T3

ES2343058T3 - Aparato de dialisis para determinar la concentracion de iones en la sangre.

Info

Publication number: ES2343058T3
Application number: ES01129707T
Authority: ES
Inventors: Volker Dr. Nier; Matthias Dr. Kramer
Original assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Current assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: DE50115425D1; JP4558249B2; EP2194384B1; EP1217379A2; DK1217379T3; ATE463746T1; DE10114283C2; EP1217379A3; US20030045827A1; US6911007B2; EP1217379B1; DE10114283A1; US7674235B2; EP2194384A3; JP2002248165A; EP2194384A2; US20050236330A1

Abstract

Aparato de diálisis con un hemodializador y/o un hemofiltro, así como con un circuito sanguíneo extracorporal, al cual están conectados los medios para la adición de citrato a la sangre, corriente arriba del hemodializador y/o hemofiltro, caracterizado por un conducto de producto dializado que presenta medios para la detección de una concentración de iones en el producto dializado, corriente abajo del hemodializador y/o hemofiltro respecto de la dirección de flujo del producto dializado, así como medios para la adición de una solución sustituta a la sangre que contiene iones, que pueden ser puestos en contacto, corriente abajo del hemodializador y/o hemofiltro, con el circuito sanguíneo extracorporal.

Description

Aparato de diálisis para determinar la concentración de iones en la sangre.

La presente invención comprende un aparato de diálisis con un hemodializador y/o un hemofiltro, así como con un circuito sanguíneo extracorporal al cual están conectados los medios para la adición de citrato a la sangre, corriente arriba del hemodializador y/o un hemofiltro.

Numerosos iones, átomos y moléculas no se encuentran aislados, sino en forma de los más diversos complejos. Esto comprende tanto los iones, átomos y moléculas en el circuito sanguíneo de un paciente como así también en la sangre extraída al paciente, a los fines de determinado tratamiento de la sangre o del paciente, y que se mezcla fuera del cuerpo con los complejizantes adecuados.

Un ejemplo de la complejización de iones es la denominada hemodiálisis/hemofiltración anticoagulada con citrato. En este caso se lleva a cabo una complejización de iones de Ca^{++} de la sangre en el circuito sanguíneo extracorporal mediante citrato para inhibir la coagulación de la sangre durante el tratamiento, sobre todo, durante el contacto de la sangre con la membrana en el dializador.

En la mayoría de los pacientes de hemodiálisis es necesaria la inhibición de la coagulación de la sangre. El método estándar es la utilización de heparina infraccionada, infundida mediante una bomba de inyección en la rama arterial del sistema de mangueras extracorporal. La utilización tanto de heparina infraccionada como así también de anticoagulantes alternativos, como heparina de bajo peso molecular o hirudina es problemática, por una parte, para los pacientes, y por otra, también para otras terapias extracorporales, por los siguientes motivos:

La anticoagulación actúa sistémicamente (es decir, no sólo en el contacto con la membrana en el circuito extracorporal, sino en todo el cuerpo), lo cual provoca un peligro de hemorragia crítica para algunos pacientes. Sobre todo en el sector de la medicina intensiva un 30-40% de los pacientes corren peligro de hemorragia.

Algunos pacientes presentan reacciones de incompatibilidad, por ejemplo, la trombocitopenia inducida por heparina, que impide la utilización de de estos anticoagulantes.

Las terapias de adsorción (por ejemplo, las terapias de reemplazo hepático) pueden ser incompatibles con la utilización de, por ejemplo, heparina, si ésta satura los puntos de unión (previstos para la adsorción de toxinas) del adsorbente.

Una alternativa que evita los problemas enumerados es la inhibición de la coagulación a nivel regional (sólo en el circuito extracorporal, sobre todo, durante el contacto de la sangre con la membrana) mediante citrato. En este procedimiento, representado en la figura 1, la concentración de calcio libre (Ca) es reducida por la adición de citrato trisódico en el punto correspondiente a la posición 1 en la figura 1, hasta interrumpir la cascada de coagulación. En ese caso, dos moléculas de citrato conforman un complejo con, respectivamente, tres iones de Ca. También la utilización de producto dializado libre de Ca, correspondiente a la posición 2 en la figura 1, y la consecuente eliminación de Ca, contribuyen con la reducción de la concentración. Para evitar una depleción del cuerpo de Ca y Mg (que también se liga con citrato) se debe infundir otra solución (véase posición 3 en la figura 1), que contiene iones de Ca y de Mg en una concentración adaptada, en la rama venosa del circuito extracorporal o en un acceso venoso independiente.

Estudios clínicos [Morita Y, Johnson RW, Dorn RE, Hall DS, "Regional anticoagulation during hemodialysis using citrate" (Anticoagulación regional durante la hemodiálisis utilizando citrato). The American Journal of the Medical Sciences (1961); Janssen MJMF et al., "Citrate compared to low molecular weight heparin anticoagulation in chronic hemodialysis patients" (Citratos comparados con anticoagulación con heparina de bajo peso molecular en pacientes crónicos de hemodiálisis), Kindney Int (1996) 49:806-813; Mehta RL, McDonald BR, Aguilar MM, Ward DM, "Regional citrate anticoagulation for continuous arteriovenous hemodialysis in critically ill patients" (Anticoagulación regional con citrato para hemodiálisis arteriovenosa continua en pacientes con enfermedades críticas). Kidney Int (1990) 38:976-981] demuestran que la anticoagulación regional con citrato inhibe de manera muy efectiva la coagulación de la sangre en el circuito extracorporal. Al mismo tiempo, se reduce el riesgo de hemorragia para los pacientes. Por ello, la diálisis con citrato es considerada una alternativa interesante y efectiva a la anticoagulación convencional con heparina para aquel sector de la población de pacientes para los cuales es perjudicial o está claramente contraindicada la utilización de heparina, como ha sido descrito anteriormente.

A pesar de esta clara ventaja terapéutica, la anticoagulación con citrato sólo se utiliza hasta ahora de manera limitada, y no como procedimiento automatizado estandarizado. Los motivos de ello son:

1.: El mayor costo: En la diálisis convencional se necesita el líquido estándar para diálisis así como una cantidad reducida de heparina. En el caso de la diálisis con citrato se requieren usualmente tres soluciones: El líquido de diálisis libre de Ca y Mg, de proporción adaptada de Na y bicarbonato, la solución de citrato trisódico y la solución de Ca^{++}/Mg^{++}.

2.: Aspectos de seguridad en la dosificación de la solución de Ca^{++}/Mg^{++}: Si se realiza una dosificación falsa, se puede provocar rápidamente una situación que pone en riesgo la vida (tetania, arritmia, paro cardíaco). Una dosificación equivocada puede producirse por problemas técnicos (por ejemplo, falla de la bomba, fugas, etc.) o por una falsa determinación de la necesidad de Ca.

3.: Las consecuencias de un suministro de citrato o de los complejos de Ca_{3}-Ci_{2} o Mg_{3}-Ci_{2}: alcalosis metabólica, concentración no fisiológica de Ca.

El mayor costo del procedimiento puede ser limitado mediante una realización técnica adecuada; ciertos costos mayores están legitimados en el caso de pacientes con intolerancias a la heparina. El suministro de citrato o de complejos de citrato se puede reducir notablemente mediante la extracción eficiente a través de la membrana (utilización de un filtro Highflux de gran superficie, eventualmente, en combinación con HDF en postdilución). Un suministro restante reducido probablemente es tolerado, si no es así, también puede ser estimado y compensado mediante un modelado adecuado del proceso de diálisis y la metabolización de los complejos.

Por la memoria WO 91/06326 se conoce un procedimiento de diálisis de anticoagulación con citrato. Como anticoagulante, se agrega al conducto arterial de alimentación del circuito sanguíneo extracorporal citrato trisódico, asimismo, la cantidad de citrato trisódico por unidad de tiempo sólo es adaptada a la tasa de flujo sanguíneo en el circuito extrapolar. Al incrementarse o reducirse la tasa de flujo sanguíneo, también se incrementa o se reduce la tasa de suministros de citrato trisódico. La concentración de iones de calcio de la sangre del paciente no se vigila de manera continua, sino a distancias temporales mayores, mediante pruebas de sangre. Dado que falta una supervisión constante o continua de la concentración de calcio en la sangre de los pacientes y la cantidad de citrato agregado sólo se orienta según la tasa de flujo de sangre y no según el nivel de calcio del paciente, en este procedimiento conocido no se puede excluir de manera segura que presenten valores de calcio en la sangre del paciente que sean ni fisiológicos y puedan acarrear consecuencias que pongan en riesgo la vida del paciente.

Por la memoria US 5 714 060 A se conoce un dializador con un hemodializador, así como con un circuito sanguíneo extracorporal, al cual está conectada una bolsa para la adición de la solución de sal común a la sangre, corriente arriba del hemodializador, así como un sensor de sangre corriente abajo del hemodializador.

Aunque también se conocen sensores sensibles a iones, mediante los cuales también se pueden obtener la concentración de iones de calcio o magnesio en la sangre del paciente a intervalos temporales reducidos. Sin embargo, la utilización de un sensor en contacto con la sangre es desventajosa, y por ello, indeseable, debido a la posible toxicidad, los requerimientos de esterilización así como por los costos.

También en otros casos de aplicación diferentes de la diálisis puede ser necesario llevar a cabo una determinación de concentración de iones, átomos o moléculas que conforman complejos. Incluso en el caso de la suposición de que los sensores sensibles a iones se pueden utilizar sin perjuicios para los pacientes, su uso en la determinación de la concentración de iones complejizados frecuentemente no arroja resultados o éstos no son evaluables, dado que las características del ión presente en el complejo no permite una medición adecuada.

Se piensa en un procedimiento para determinar la concentración de un ión, átomo o molécula que conforma un complejo mediante el cual se puede comprobar de manera fiable la concentración del ión, átomo o molécula por determinar. Dicho procedimiento comprueba la concentración de iones la sangre a partir de una determinación de la concentración de iones en el producto dializado, asimismo, antes de la determinación de la concentración de iones en el producto dializado se impide la complejización del ión correspondiente con citrato, a través de la adición o la extracción de una sustancia a los fines de la determinación de la concentración.

Dicho procedimiento se basa en la concepción de que, a los fines de la determinación de la concentración, se debe evitar la formación del complejo con el ión, átomo o molécula o separar el ión, átomo o molécula de dicho complejo para poder llevar a cabo luego la correspondiente determinación de la concentración.

La sustancia agregada puede ser un ácido. En este caso, la complejización se impide a través de la modificación del valor de pH gracias a la adición del ácido. A su vez, el complejizante es protonizado y con ello, se lo inactiva igualmente para la complejización de la sustancia por determinar.

La complejizacion puede ser impedida debido a que se interrumpe la adición del complejizante, o el complejizante forma un complejo con otra sustancia agregada y, a su vez, libera el ión, átomo o molécula por determinar en su concentración. Se puede pensar también en la adición de una sustancia que presente una mayor afinidad con el complejizante que el ión, átomo o molécula por determinar. Éstos se "sueltan" del complejo al agregar dicha sustancia y están disponibles para una medición.

Está previsto que en el caso del procedimiento para determinar la concentración de iones en la sangre del paciente se trate de hemodiálisis y/o hemofiltración con anticoagulación con citrato. A su vez, se comprueba la concentración de iones de la sangre a partir de la determinación de la concentración de iones en el producto dializado. Antes de la determinación de la concentración de iones en el producto dializado, se impide la complejización del ión correspondiente con el citrato, a los fines de la determinación de la concentración.

De este modo, la concentración de iones en la sangre de un paciente se puede vigilar de manera económica y sin riesgos de salud para el paciente durante el tratamiento.

Debido a que la determinación de la concentración de iones no se lleva a cabo en la sangre del paciente, sino en el producto dializado, se genera la notable ventaja de que se pueden evitar los correspondientes sensores para la medición de la concentración de iones en la sangre y las desventajas mencionadas anteriormente. Por lo tanto, no es necesaria una intervención en el circuito sanguíneo extracorporal para la determinación de la concentración. Lo mismo vale para la toma de muestras de sangre que ya no son necesarias en este caso.

La complejización puede ser impedida, además, gracias a que la adición de citrato al circuito sanguíneo se interrumpe temporalmente. Dado que la concentración en sangre en el dializador no corresponde a la concentración en el paciente, porque los iones, especialmente, los iones de Ca y Mg, son enlazados por la complejización con citrato, acorde a este modo de ejecución se interrumpe la infusión de citrato para obtener también la concentración de iones real de Ca o Mg en el dializador. La interrupción de la adición o infusión de citratos puede realizarse a intervalos regulares. La infusión de iones Ca y Mg puede mantenerse en estos periodos de tiempo, dado que los iones liberados por la interrupción de la adición de citratos son extraídos de la sangre, en gran medida, en el dializador. Igualmente, puede reducirse la infusión de iones de Ca y Mg para compensar de manera justa la extracción parcial en el dializador. Este método de control es discontinuo, dado que la infusión de citrato sólo se puede interrumpir por intervalos cortos para poder asegurar una anticoagulación suficiente. Pero ello es suficiente para reconocer a tiempo una tendencia crítica. En el caso de sobredosificación o infradosificación o en el caso de una falta total de la infusión de iones de Ca/Mg se requiere de cierto tiempo hasta alcanzar concentraciones críticas en el cuerpo. Este tiempo es de aproximadamente diez minutos y depende, sobre todo, del flujo de sangre.

En otro acondicionamiento del procedimiento está previsto que la complejización se impida gracias a la liberación del ión del complejo de ión-citrato que se encuentra en el producto dializado, mediante la reducción del valor del pH. Posteriormente, se determina la concentración del ión liberado de este modo. Un procedimiento de este tipo presenta la ventaja de que no es necesaria una interrupción de la infusión de citrato. Si el se libera el correspondiente ión, preferentemente, Ca^{++} y/o Mg^{++} del complejo ión-citrato, se puede determinar sin más el correspondiente ión en el producto dializado. Pero el procedimiento es relativamente complejo, dado que se requiere una infusión adicional para provocar la liberación. En este caso se debe agregar ácido al producto dializado. A ello se le suma que el complejo de ión-citrato con un peso molecular de 504 (en el caso de iones de Ca) es relativamente elevado, de modo que una depuración (clearance) es notablemente inferior que para electrólitos. La medición o estimación de la concentración en sangre a partir de la concentración en el producto dializado es correspondientemente más difícil. En la regulación de un valor de pH adecuado se debe prestar atención a que, en lo posible, se libere completamente el ión de Ca o Mg, dado que una liberación sólo parcial arrojaría valores bajos de concentración en sangre.

En otro acondicionamiento del procedimiento, está previsto que tras la interrupción de la adición de citrato se lleve a cabo la medición de la concentración de iones en el producto dializado tras el transcurso de un lapso de tiempo, compuesto por un tiempo muerto condicionado por volúmenes muertos así como un lapso de tiempo necesario para alcanzar un estado cuasiestacionario. El volumen muerto se obtiene a partir de los volúmenes de las conexiones de mangueras entre el lugar de infusión para el citrato y el lugar del punto de medición para la correspondiente concentración de iones. Usualmente, se esperan tiempos muertos de entre 10 a 30 s. Luego se incrementa la concentración en el producto dializado. Este incremento no es abrupto, sino que se debe contar con una constante de tiempo de, aproximadamente, 1 a 2 minutos hasta alcanzar un estado cuasiestacionario. Se entiende por ello un estado a partir del cual las modificaciones de las concentraciones son tan reducidas que pueden ser despreciadas, es decir, se encuentran dentro del margen de una tolerancia predeterminada.

Acorde a un acondicionamiento preferido del procedimiento, está previsto que tras la interrupción de la adición de citrato se repita varias veces la medición de la concentración de iones en el producto dializado y que el valor de medición se determine al alcanzar un estado cuasiestacionario. De este modo, se mide en varios momentos la concentración en el producto dializado, se comprueba, de esta manera, el desarrollo de la concentración y se puede evaluar si se alcanza la concentración de equilibrio con suficiente precisión.

En otro acondicionamiento del procedimiento, está previsto que tras la interrupción de la adición de citrato se repita varias veces la medición de la concentración de iones en el producto dializado y que el valor de medición se determine por extrapolación de la concentración de iones en el producto dializado. En el caso de de este método, se extrapola el valor de equilibrio del comportamiento de incremento de la concentración en el producto dializado, medido a lo largo de un periodo de tiempo suficientemente prolongado. Este modo de proceder presenta la ventaja de que de ese modo no se debe esperar que se regule el equilibrio. Sin embargo, en este caso se requiere conocer el comportamiento temporal del incremento de concentración.

Acorde a otro acondicionamiento preferido, la concentración de citrato puede ser interrumpida durante un intervalo temporal predeterminado y el valor de medición ser determinado por la integración de la superficie de la función de respuesta definida como función de tiempo por la concentración de iones en el producto dializado. La infusión de citrato puede ser interrumpida, por ejemplo, por un intervalo temporal fijo, relativamente corto, de aproximadamente 1 a 2 minutos. Mediante la evaluación de la superficie bajo la función de respuesta de impulso de la concentración en el producto dializado puede deducirse la concentración en equilibrio.

La medida de la interrupción temporal de la infusión de citrato naturalmente también interrumpe la anticoagulación regional en el dializador. Sin embargo, no se debe contar con que por ello se produzca una reducción notable de la anticoagulación. Por ejemplo, en la denominada diálisis libre de heparina, que en realidad es una diálisis totalmente libre de anticoagulación, con lavado cíclico del circuito extracorporal, la tasa de complicación por coagulación de la sangre es relativamente reducida (inferior a 5%). Por ello, no se puede esperar que una interrupción temporal de la anticoagulación, que en total ascendería a, aproximadamente, 10 a 20% de la duración de la diálisis, provoque problemas clínicos.

Si una complejización se impide o interrumpe debido a que se libera el ión del complejo de ión-citrato que se encuentra en el producto dializado, por la reducción del valor del pH, se regula, preferentemente, un valor de pH de 2 a 3, dado que en este caso se puede realizar una disociación correspondientemente completa del complejo.

La regulación de un valor de pH en el producto dializado se lleva a cabo, preferentemente, mediante una infusión de ácido.

Es especialmente ventajoso que, a los fines del acercamiento de la concentración de iones del producto dializado a la concentración de iones de la sangre se reduce el flujo de producto dializado. Gracias a la reducción del flujo de producto dializado se iguala la concentración de iones en el producto dializado con la concentración de iones en la sangre.

Se demostró de modo teórico y experimental que en el caso de una reducción del flujo de producto dializado, en el caso de que el flujo de sangre se mantenga igual, la concentración de sustancias de peso molecular reducido se aproxima cada vez más a la concentración de plasma en la sangre. Si se selecciona un flujo de producto dializado lo suficientemente reducido, dependiendo del flujo de sangre, de la molécula interesada y del dializador utilizado, la concentración de producto dializado es prácticamente idéntica a la concentración en sangre; el producto dializado alcanza entonces una saturación. Sin embargo, en el caso de los iones, la concentración de producto dializado, en este estado del equilibrio de flujo, se alejará, debido al efecto Donnan, un cierto porcentaje de la concentración de plasma en la sangre, lo cual, conociendo o estimando la proporción de proteína de plasma, puede ser tenido en cuenta mediante cálculo.

En otro acondicionamiento del procedimiento descrito está previsto que la determinación de la concentración de iones de la sangre se lleve a cabo sin reducción del flujo de producto dializado, mediante cálculo. Un modo de proceder de este tipo presenta la ventaja de que el flujo de producto dializado no debe ser reducido y por ello no se reduce la efectividad de la diálisis durante este intervalo temporal.

En condiciones normales de tratamiento, en las cuales el flujo de producto dializado es mayor o igual al flujo de sangre, se obtiene una concentración de producto dializado inferior que la concentración en sangre. Conociendo las características de transporte del dializador para la molécula/átomo (k_{0}A) considerados, los ajustes de la máquina (flujo de sangre y flujo de producto dializado) y el hematocrito, se puede calcular con una muy buena estimación la concentración de plasma en la sangre a partir de la concentración medida en el producto dializado. La concentración en la sangre se calcula conociendo la depuración a partir de la de la fórmula simple

1

En ese caso, C_{Bi} es la concentración de entrada en sangre, C_{Do} es la concentración de salida medida en el producto dializado, Q_{D} es el flujo de producto dializado y K la depuración. K se obtiene para una situación in vitro con transferencia difusiva pura a través de:

2

Los formalismos correspondientes más complejos también se encuentran para la situación in vivo, igualmente, para hemodiálisis con ultrafiltración, y para procedimientos filtrativos (HF) o combinados filtrativos/difusivos (HDF). Este formalismo matemático aplicable libremente en cualquier situación de diálisis ha sido validado con mediciones in vitro e in vivo y está disponible en forma del software "Clearance Calculation Tool CCT" de FMC, en una forma amigable para el usuario.

Es preferible la posibilidad de la reducción del flujo de producto dializado si se requiere una medición precisa. Pero presenta la desventaja de que durante unos minutos debe ser reducido el flujo de producto dializado y por ello se reduce correspondientemente la efectividad de la diálisis durante este intervalo temporal. Pero si para una supervisión de la concentración de iones de Ca no se necesitan mediciones muy precisas, también puede utilizarse el procedimiento del cálculo de la concentración de iones sin reducción del flujo de producto dializado, en el cual no se lleva a cabo una correspondiente influencia en la diálisis debido al procedimiento de medición, más allá de la interrupción temporal de la anticoagulación.

Es especialmente ventajoso si la detección de la concentración de iones en el producto dializado se realiza mediante un sensor sensible a iones en el producto dializado que sale del dializador. La precisión en la determinación de la concentración de iones en la sangre está dada, esencialmente, por el sistema sensor. Dado que una señal errónea del sensor en combinación con, por ejemplo, una dosificación falsa, representa un elevado potencial de riesgo para el paciente, la función del sensor se debe asegurar a través de una evaluación adecuada u otras medidas. Puede ser necesaria otra evaluación reiterada de la función del sensor durante la diálisis, asimismo, los intervalos de evaluación se orientan según el intervalo temporal dentro del cual se puede desarrollar un estado crítico para el paciente (unos 10 minutos). De modo adicional o alternativo, pueden utilizarse sistemas sensores redundantes. También se puede prever la posibilidad de sistemas de seguridad que detecten inmediatamente un comportamiento característico de fallas del sensor y emitan una señal.

En otros acondicionamientos del procedimiento, está previsto que la concentración de iones determinada en la sangre de un paciente sirve de magnitud de regulación cuyo valor es influenciado por las variables de ajuste adición de citrato y/o adición de un medio de sustitución que presenta iones. De este modo, se puede realizar un circuito de regulación con la correspondiente unidad de regulación a través del cual se puede regular un valor deseado de concentración de iones de Ca y/o iones de Mg en la sangre del paciente. De este modo, se puede realizar un sistema de control que trabaja independientemente para la hemodiálisis y/o hemofiltración de anticoagulación con citrato, a través del cual se puede regular constantemente un valor fisiológico de la concentración de iones de Ca y/o de Mg en la sangre del paciente. Como variable de ajuste pueden servir la adición de citrato o la adición de un medio de sustitución correspondiente que presenta iones. En el caso de la elección de la adición de citrato como variable de ajuste se debe tener en cuenta, sin embargo, que ésta no puede bajar por debajo de determinados límites para mantener reducida la concentración de iones en el área del dializador, lo cual es requerido para evitar de manera efectiva la coagulación.

Una ejecución especialmente segura del procedimiento se obtiene accionando una alarma cuando la concentración de iones determinada en la sangre del paciente se encuentra fuera de un área permitida o se aleja de un valor permitido. Una alarma puede ser accionada si una medición individual arroja valores críticos elevados o bajos o si se comprueba una tendencia crítica. De modo adicional o alternativo a una alarma pueden, ser iniciadas medidas contrarias adecuadas, por ejemplo, una derivación (bypass) de la máquina, detención de las infusiones, modificación de las tasas de infusión, etc.

En otro acondicionamiento del procedimiento, está previsto que la concentración de iones en el compartimiento de sangre del dializador se determine sin interrupción del suministro de citrato y se compare con un valor límite permitido y, dependiendo de esta comparación, se modifique el suministro de citrato. Dicho modo de proceder es adecuado para evaluar si la adición de citrato es suficiente para reducir la concentración de iones de Ca de tal modo que se reduzca el riesgo de coagulación hasta alcanzar la medida deseada. Esto se debe determinar, naturalmente, en el caso de un suministro de citrato activado, dado que se debe determinar el excedente de Ca libre en el caso del suministro de citrato. En este caso, es posible un sistema regulador que varíe automáticamente la tasa de infusión de citrato correspondientemente con la concentración medida de iones de Ca. También la sustitución de iones de Ca/Mg puede ser determinada de este modo.

Como ya se ha mencionado, en el caso de los iones se trata, preferentemente, de iones de calcio y/o magnesio, que están unidos ambos por citrato en correspondientes complejos. Preferentemente, el procedimiento se realiza comprobando la concentración de iones de Ca en el producto dializado.

La presente invención comprende un aparato de diálisis acorde a la reivindicación 1.

Un aparato de diálisis acorde a la invención presenta, entonces, un hemodializador y/o un hemofiltro, así como con un circuito sanguíneo extracorporal, con el cual están conectados los medios para la adición de citrato a la sangre, corriente arriba del hemodializador y/o un hemofiltro, así como medios para la adición de solución sustituta que contiene iones a la sangre, corriente abajo del hemodializador y/o hemofiltro, así como un conducto de producto dializado que presenta medios para la detección de una concentración de iones en el producto dializado, corriente abajo del hemodializador y/o hemofiltro respecto de la dirección de flujo del producto dializado. Los medios para detectar la concentración de iones están configurados, preferentemente, como uno o múltiples sensores sensibles a iones. Una ejecución redundante incrementa la seguridad operativa del aparato de diálisis y posibilita el reconocimiento rápido de mediciones falsas.

Un modo de ejecución seguro del aparato de diálisis puede realizarse gracias a que está previsto un dispositivo de evaluación que realiza la verificación de la función del o de los sensores a intervalos temporales o al ser activado por un operador.

Los medios para la adición de una sustancia mediante la cual se puede modificar el valor del pH del producto dializado pueden están en contacto con el conducto de producto dializado. De este modo, se puede determinar el ión por determinar tras su liberación del complejo por la modificación del valor del pH en la concentración.

Los medios para la adición pueden estar dispuestos de modo tal que la adición se efectúe corriente abajo del dializador respecto de la dirección de flujo del producto dializado.

Acorde a otro acondicionamiento de la presente invención, están previstos medios mediante los cuales se puede reducir temporalmente el flujo de producto dializado. Mediante la reducción del flujo de producto dializado se puede calcular de modo muy preciso la concentración de iones en la sangre a partir de la concentración de iones en el producto dializado.

Puede estar prevista una unidad de control que inicie la adición de citrato a la sangre a intervalos temporales o al ser accionada por el operador, de modo tal que la adición se interrumpa temporalmente, y que registre continuamente, o a intervalos temporales, el valor de concentración determinado en el producto dializado al inicio de la interrupción de la adición de citrato, para la detección de una concentración de iones.

La unidad de control puede estar acondicionada de modo tal que determine el valor de medición de la concentración de iones de Ca^{++} acorde a las reivindicaciones 7 a 10.

Acorde a otro acondicionamiento preferido de la presente invención está prevista una unidad de regulación conectada con el sensor sensible a iones así como con los medios para la adición de citrato y/o con los medios para la adición de una solución sustituta que contiene iones y que, dependiendo de la comparación entre un valor nominal o un rango de valor nominal y un valor real determinado de la concentración de iones, provoca un incremento o una reducción de citrato y/o de una solución sustituta que contiene iones. De este modo, se puede regular la concentración en la sangre del paciente en un valor deseado o en un intervalo deseado.

La unidad de regulación y/o los medios para la adición de citrato pueden estar acondicionados de modo tal que la concentración de citrato no baje por debajo de un valor límite. De este modo, se impide que la concentración de citrato baje por debajo de un determinado valor requerido para impedir la coagulación de modo efectivo.

Puede estar previsto un dispositivo de alarma que accione una alarma al determinar una medición individual crítica de la concentración de iones o al determinar una tendencia crítica de mediciones individuales. Con ello, el operador es informado, por ejemplo, acústica y/o visualmente de dicho estado crítico.

Otros detalles y ventajas de la presente invención se detallan a partir de un ejemplo de ejecución representado en el dibujo. Se muestran:

Figura 1: una representación esquemática de un procedimiento de hemodiálisis con anticoagulación con citrato, con las soluciones utilizadas y la posición del suministro,

Figura 2: una representación esquemática acorde a la figura 1 con una representación adicional de un sensor de iones Ca en el conducto de producto dializado que sale del dializador,

Figura 3: una representación de la igualación de la concentración en el producto dializado a la concentración en la sangre de una solución de NaCl en el caso de una reducción del flujo de producto dializado (experimento in vitro),

Figura 4: una representación de la simulación del desarrollo de la concentración en el producto dializado en el caso de una interrupción temporal de la infusión de citrato y

Figura 5: una representación esquemática de un procedimiento de hemodiálisis con anticoagulación con citrato; la determinación de la concentración de iones de Ca por disociación de los complejos de Ca-citrato en el producto dializado.

La figura 1 muestra una representación esquemática de un procedimiento de hemodiálisis. Por la adición de citrato trisódico (véase posición 1) en una parte del circuito extracorporal que conduce del paciente al dializador, se reduce la concentración de iones de Ca hasta interrumpir la cascada de coagulación. Se genera un complejo de tricalcio-bicitrato. Otra reducción de concentración de iones de Ca en la sangre se produce debido a que se utiliza el producto dializado libre de Ca (véase posición 2), de modo que se obtiene una gradiente correspondientemente elevada de la concentración de iones de Ca a través de la membrana. Para evitar en el cuerpo del paciente una depleción inadmisible de calcio y también de magnesio, que también se liga con citrato, se infunde una solución (véase posición 3), que contiene iones de Ca y de Mg en una concentración adaptada, a la rama venosa del circuito extracorporal. Naturalmente, la correspondiente solución sustituta también puede ser infundida en un acceso venoso independiente del paciente.

Para la realización del procedimiento se impide la complejización del complejo de citrato de Ca, por ejemplo, interrumpiendo temporalmente la adición de citrato. Correspondientemente se incrementa la concentración de Ca y con el sensor de Ca que vemos en la figura 2 puede ser medida la concentración de iones de Ca en el producto dializado. Las magnitudes QD y QB identifican el flujo de producto dializado o el flujo de sangre. Una determinación de la concentración de iones de Ca en la sangre del paciente es posible gracias a que el flujo de producto dializado se reduce tanto que la concentración de iones de Ca en el producto dializado se equipara a la concentración de iones de Ca en la sangre. Sin modificar el flujo de sangre y de producto dializado usuales en el tratamiento la concentración en la sangre, también puede ser determinada a partir de la concentración medida en el producto dializado mediante las relaciones conocidas o mencionadas anteriormente entre la concentración de iones de Ca en la entrada en la sangre, la concentración medida de salida en el producto dializado de iones de Ca, el flujo de producto dializado así como la depuración (clearance).

La figura muestra la igualación de la concentración en el producto dializado a la concentración en la sangre de una solución de NaCl en el caso de una reducción del flujo de producto dializado. Si se selecciona un flujo de producto dializado lo suficientemente reducido, dependiendo del flujo de sangre, de la molécula interesada y del dializador utilizado, la concentración de producto dializado es prácticamente idéntica a la concentración en sangre. El producto dializado alcanza entonces una saturación. De este modo, se puede determinar con precisión la concentración en la sangre a partir de la concentración medida en el producto dializado.

La figura 4 muestra la función de respuesta de la concentración de iones de Ca en el producto dializado en el caso de una interrupción brusca de la infusión de citrato. La función rectangular representa el desarrollo temporal de la infusión de citrato. Como se desprende de la figura 4, la infusión de citrato está interrumpida en el intervalo temporal t = 1 a t = 4. La curva representada muestra el desarrollo de la concentración de iones Ca del producto dializado. Las ordenadas de ambas figuras así como las abscisas presentan cualquier unidad, ya que no son importantes en este caso los valores absolutos. Tras desconectar el flujo de infusión (t = 1) primero se mantiene todavía la concentración reducida de iones de Ca en el lugar del sensor. El motivo de ello es que el volumen de las conexiones de mangueras entre el lugar de infusión para el citrato y el lugar del sensor actúa como volumen muerto. Son usuales los tiempos muertos en el rango de, aproximadamente, 10 a 30 s. Como podemos observar en la figura 4, luego se incrementa la concentración de iones de Ca en el producto dializado. Debido a la mezcla de la sangre y el producto dializado con, respectivamente, una concentración elevada y baja de citrato, el incremento no será abrupto, sobre todo en el producto dializado, sino que la concentración se aproximará a un valor de equilibrio. El incremento está representado en la figura 4 de manera simplificada como función exponencial. Usualmente se deben tener en cuenta constantes temporales de, aproximadamente, 1 a 2 minutos. Luego se alcanza un estado cuasiestacionario, de modo que la concentración determinada en este caso puede servir como valor de medición con muy buena precisión. Tras reconectar la infusión de citrato (t = 4) nuevamente se inicia primero el tiempo muerto. Posteriormente baja la concentración de iones de Ca, para aproximarse finalmente al valor reducido de equilibrio que se establece durante la infusión de citrato.

La figura 5 muestra una variante de procedimiento en la cual no es necesaria la interrupción de la infusión de citrato. En este caso, la concentración de iones de Ca se determina gracias a que se libera el ión de Ca del complejo de Ca-citrato. Esto ocurre a través del suministro de un ácido (véase posición 4). De este modo, el valor de pH se reduce, preferentemente, a un rango de 2 a 3, lo cual provoca una disociación del complejo y libera correspondientemente los iones de Ca. La ventaja de esta variante de procedimiento es que no se lleva a cabo una interrupción de la anticoagulación, dado que no se interrumpe la adición de citrato.

El procedimiento descrito posibilita supervisar el parámetro fisiológica y críticamente relevante de los iones de Ca o Mg de la sangre del paciente, de modo que durante el tratamiento se asegure, en todo momento, que está excluido un estado que pueda poner el riesgo la salud del paciente. El requisito es, naturalmente, que la determinación del valor de iones de Ca o Mg se lleve a cabo de modo fiable. En este caso, se puede alcanzar una buena fiabilidad a través de una ejecución redundante de sensores que realizan pruebas automáticas. Además de la implementación de sensores, también es posible, naturalmente, utilizar otros métodos para determinar la concentración de iones.

Mientras que los sistemas de control conocidos en general sólo afectan a componentes técnicos individuales, por ejemplo, la supervisión de una bomba con sistemas de control separados o integrados, por ejemplo, cuentagotas, que permiten el control de una infusión, el control de la concentración de iones del paciente incluye como parámetro fisiológica y críticamente relevante toda la terapia y tiene en cuenta, por ello, cada aspecto parcial del procedimiento.

Claims

1. Aparato de diálisis con un hemodializador y/o un hemofiltro, así como con un circuito sanguíneo extracorporal, al cual están conectados los medios para la adición de citrato a la sangre, corriente arriba del hemodializador y/o hemofiltro, caracterizado por un conducto de producto dializado que presenta medios para la detección de una concentración de iones en el producto dializado, corriente abajo del hemodializador y/o hemofiltro respecto de la dirección de flujo del producto dializado, así como medios para la adición de una solución sustituta a la sangre que contiene iones, que pueden ser puestos en contacto, corriente abajo del hemodializador y/o hemofiltro, con el circuito sanguíneo extracorporal.

2. Aparato de diálisis acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque los medios para detectar la concentración de iones están ejecutados en forma de uno o múltiples sensores sensibles a iones.

3. Aparato de diálisis acorde a la reivindicación 2, caracterizado porque está previsto un dispositivo de evaluación que realiza la verificación de la función del o de los sensores a intervalos temporales o al ser activado por un operador.

4. Aparato de diálisis acorde a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los medios para la adición de una sustancia mediante la cual se puede modificar el valor del pH del producto dializado están en contacto con el conducto de producto dializado.

5. Aparato de diálisis acorde a la reivindicación 4, caracterizado porque los medios están dispuestos de modo tal que la adición se efectúa corriente abajo del dializador respecto de la dirección de flujo del producto dializado.

6. Aparato de diálisis acorde a una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque están previstos los medios mediante los cuales el flujo de producto dializado puede reducirse temporalmente.

7. Aparato de diálisis acorde a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque está prevista una unidad de control que inicia la adición de citrato a la sangre a intervalos temporales o al ser accionada por el operador, de modo tal que la adición se interrumpe temporalmente, y que registra continuamente, o a intervalos temporales, el valor de concentración determinado en el producto dializado al inicio de la interrupción de la adición de citrato, para la detección de una concentración de iones.

8. Aparato de diálisis acorde a una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque está prevista una unidad de regulación conectada con los medios para detectar una concentración de iones en el producto dializado así como con los medios para la adición de citrato y/o con los medios para la adición de una solución sustituta que contiene iones y que, dependiendo de la comparación entre un valor nominal o un rango de valor nominal y un valor real determinado de la concentración de iones, provoca un incremento o una reducción de citrato y/o de una solución sustituta que contiene iones.

9. Aparato de diálisis acorde a la reivindicación 8, caracterizado porque la unidad de regulación y/o los medios para la adición de citrato están acondicionados de modo tal que la concentración de citrato no pueda bajar por debajo de un valor límite.

10. Aparato de diálisis acorde a una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque está previsto un dispositivo de alarma que acciona una alarma al determinar una medición individual crítica de la concentración de iones o al determinar una tendencia crítica de mediciones individuales.