DE19920233A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung der Behandlung von Nierenleiden - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Optimierung der Medikation und Behandlung von Nierenleiden, wobei die Atemluft und/oder die volatilen Anteile des Urins, des Blutes und anderer Körperflüssigkeiten des Patienten mittels einer Gasanalyse analysiert und aus Abweichungen des Gehalts an vorgebbaren Analyten von einem Normalzustand ein Maß für die Dringlichkeit einer Dialyse und/oder für die Klassifizierung des Patientenzustandes in einem vorgegebenen Medikationsplan bestimmt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Optimierung der Medikation und Behandlung von Nierenleiden, sowie auf ei­ ne Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Akute und chronische Erkrankungen der Niere zählen zu den häufigen medizinischen Krankheitsbildern. In Deutschland le­ ben über 55 000 Menschen, deren Nierenfunktion als schlecht oder sehr schlecht zu bezeichnen ist, so dass in jedem Jahr etwa 12 000 Menschen mit einer Dialysebehandlung neu beginnen müssen.

Die Niere ist wesentlich am metabolischen und physiologischen Regelkreis des Körpers beteiligt. Sie übernimmt die zentrale Funktion zur Ausscheidung von Stoffwechselabbauprodukten und Giften (Harnstoff, Harnsäure, Medikamente). Sie regelt den Elektrolyth-Säure-, Base- und Wasserhaushalt und ist somit indirekt für die Regelung des Blutdrucks verantwortlich. Bei Störungen der Filterfunktion der Niere (z. B. bei Chlomeroli­ tis) kommt es zu einem Eiweißverlust über die Nieren, der er­ hebliche Ausmaße annehmen kann und der durch eine erhöhte diätetische Zufuhr ausgeglichen werden muss. Andererseits entstehen gerade im Eiweißstoffwechsel Abbauprodukte, die über die Nieren ausgeschieden werden müssen. Akute Infektio­ nen, schwere körperliche Anstrengungen, Aufnahme von Giften oder von Salzen, die über die Nieren ausgeschieden werden müssen, können zu einer akuten Verschlechterung der Nieren­ funktion führen, da sie die Nieren zusätzlich belasten. Je nach Grad der Schädigung wird die Niereninsuffizienz diäte­ tisch, medikamentös, durch Dialyse oder durch eine Nieren­ transplantation behandelt. Das Grundprinzip der Dialyse be­ steht darin, über semipermeable Membranen Körperflüssigkeiten und Dialyseflüssigkeiten in Kontakt zu bringen. Durch den An­ gleich der Flüssigkeitszusammensetzungen werden aus der Kör­ perflüssigkeit Stoffwechselprodukte und andere oben genannte Substanzen aus dem Körper entfernt. Die Behandlung der Nie­ renfunktionsstörungen ist dabei eine Gradwanderung, bei der fehlende Kompensationsfähigkeit der Niere zunehmend durch ex­ terne Kontroll- und Steuermechanismen bis hin zur vollständi­ gen Nachbildung der Nierenfunktionen durch Dialysemaschinen und die Gabe von Medikamenten ersetzt wird. Bei der Hämodia­ lyse muss sich der Patient zwei- bis dreimal wöchentlich ei­ ner vier- bis sechsstündigen Behandlung unterziehen. Die Be­ handlungsfrequenz wird wesentlich von der Restnierenfunktion und zusätzlich auftretenden Komplikationen bestimmt. Die Be­ handlung erfordert eine regelmäßige Messung der Körperparame­ ter und erfolgt dann über die Steuerung der täglichen Zufuhr von Salzen, Proteinen und Medikamenten, und gegebenenfalls über die regelmäßige Durchführung der Dialyse.

Zur Beurteilung des akuten Zustandes des Patienten werden bisher eine Reihe von Untersuchungsmethoden parallel einge­ setzt: Tägliche Gewichtskontrolle, Laboruntersuchung des Blu­ tes zur Bestimmung der Blutzusammensetzung, Konzentration der Harnsubstanzen, wie Harnstoff und Harnsäure, sowie Laborun­ tersuchungen zur Messung der Urinzusammensetzung. Diese Un­ tersuchungsmethoden sind aufwendig, teuer und - gerade durch die ständige Blutentnahme - auch belastend für den Patienten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zu schaffen, um eine Optimierung der Medikation und Behandlung von Nierenleiden ohne die aufwendigen Untersuchungsmethoden zu ermöglichen, die vorstehend angesprochen worden sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Atemluft und/oder die volatilen Anteile des Urins, des Blutes und anderer Körperflüssigkeiten des Patienten mit­ tels einer Gasanalyse analysiert und aus Abweichungen des Ge­ halts an vorgebbaren Analyten von einem Normalzustand ein Maß für die Dringlichkeit einer Dialyse und/oder für die Klassi­ fizierung des Patientenzustandes in einem vorgegebenen Medi­ kationsplan bestimmt wird.

In erster Linie geht es dabei um die Erstellung eines genaue­ ren Bildes des Zustandes des Patienten, damit daraus der Arzt das Maß für die Dringlichkeit einer Dialyse und/oder für die Klassifierzung des Patientenzustandes in einem vorgegebenen Medikationsplan rasch entnehmen kann. Zwar liegt es auch im Rahmen der Erfindung, dass die Zustandsaussagen der Gasanaly­ se über ein selbstlernendes Dialysemodell ausgewertet werden, das auf der Basis bereits vorhandener Messdaten und gegebe­ nenfalls zusätzlicher physiologischer Informationen Medika­ tions- und Behandlungsvorschläge errechnet, doch ist die An­ wendung und Terminierung einer Dialyse oder die Medikation in erster Linie Sache des behandelnden Arztes, der ja auch bei einem vorgegebenen Patientenzustand stets mehrere unter­ schiedliche Behandlungsmöglichkeiten hat und auch haben soll. Dabei kann aber durch das erfindungsgemäße Verfahren über die reine Klassifizierung des Patientenzustandes hinaus dem Arzt auch gleich ein Medikationsvorschlag oder ein Bündel von Me­ dikationsvorschlägen gemacht werden, aus denen er dann die mit den sonstigen ihm bekannten Patientendaten am besten zu vereinbarende weitere Behandlung und Medikation auswählt und festlegt.

Zur genaueren Analyse und damit zur Gewinnung eines besseren Bildes des jeweiligen Patientenzustandes kann dabei in Wei­ terbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Analyten vor der Gasanalyse in einem Anreicherungsprozess konzentriert werden, der bevorzugt ein Adsorptions- und ein nachgeschalte­ tes Thermodesorptionsverfahren umfassen kann.

Durch die erfindungsgemäße Untersuchung primär der Atemluft des Patienten, aber auch der volatilen Anteile des Urins, können akute Verschlechterungen des Patientenzustandes in der häuslichen Umgebung, beim Arzt oder in der Klinik quasi "er­ rochen" werden. Im wesentlichen ergibt sich der Geruch durch die Präsenz von Aminoverbindungen, wie Ammoniak, Methylamin, Dimethylamin und Trimethylamin und ähnlichen Verbindungen. Der Zeitpunkt eines erforderlichen Eingreifens bzw. einer Me­ dikamenteneinnahme kann somit in sehr viel einfacherer Weise bestimmt werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man zweckmäßigerweise ein Blas- und/oder Saugrohr (letzteres insbesondere im Hinblick auf die Auswertung der volatilen An­ teile des Urins des Patienten) mit gegebenenfalls angeschlos­ sener Saugquelle, an die ein Gasdetektor mit einer nachge­ schalteten Speicher- und Auswerteeinheit angeschlossen ist.

Der Gasdetektor kann dabei sowohl ein Gaschromatograph, ein Massenspektrometer, ein spezifischer Gassensor oder auch ein Array aus unspezifischen Gassensoren sein.

In der Speichereinheit werden dabei nicht nur die vom Gasde­ tektor ermittelten Bestandteile der jeweils im einzelnen ver­ wendeten Analyten abgespeichert, sondern diese Auswerteein­ heit erhält zweckmäßigerweise ein ganzes Dialysemodell mit Normwerten bzw. Normbereichen, so dass die gewonnenen Analy­ tenkonzentrationen mit den Daten dieses Dialysemodells ver­ glichen und daraus ein genaueres Zustandsprofil des Patienten erstellt werden kann.

Um die häufig sehr geringen Konzentrationen der Analyten bes­ ser erfassen zu können, soll dem Blas- und/oder Saugrohr we­ nigstens ein Adsorptionsröhrchen mit einem auf ein oder meh­ rere der überwachten Analyten spezifisch ansprechenden Adsor­ bens nachgeschaltet ist, das die Analyten aus der Luftprobe herausfiltert, wobei das/die Adsorptionsröhrchen umschaltbar an ein kleines Messvolumen des Gasdetektors anschließbar ist, um die über einen Thermodesorptionsprozess wieder freigesetz­ ten Analyten in konzentrierter Form untersuchen zu können.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich in besonders einfacher Weise ein Olfaktometer mit einer ein selbstlernendes Dialysemodell umfassenden Auswerteelektronik zur Bestimmung der Medikation und der Behandlungsdaten.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung, die schematisch ein im Einsatz befindliches erfindungsgemäß eingesetztes Ol­ faktometer sowie ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zeigt.

Das erfindungsgemäße Messsystem besteht aus einem Olfaktome­ ter, z. B. einer elektronischen Nase, und einem Dialysemodell des Patienten. Dieses Modell der Nieren-/Dialysefunktion ist selbstlernend und passt sich dem Patientenzyklus adaptiv an. Der Anwender bläst täglich zu definierten Zeiten, z. B. mor­ gens, in das Olfaktometer, der die Dialyseparameter bestimmt. Diese werden dann an das Dialysemodell übergeben, das bevor­ zugt in die Auswerteschaltung eines entsprechend umgerüsteten Olfaktometers mit integriert ist. Auf der Basis der schon vorhandenen Messdaten und einigen zusätzlichen physiologi­ schen Informationen, wie beispielsweise Daten über die Nah­ rungsaufnahme, über die Konstitution des Patienten, den Blut­ druck od. dgl., kann dann sowohl die erforderliche Medikation als auch der Zeitpunkt einer anstehenden Dialyse - basierend auf der momentanen Restnierenfunktion sowie dem tatsächlichen Vergiftungszustand des Körpers durch die unzureichende Nie­ renfunktion - exakt, rasch, einfach und ohne den Patienten zu belasten ermittelt werden.

Anstelle des gezeigten Olfaktometers mit einem Blasrohr, in die der Patient die Atemluft einbläst, kann selbstverständ­ lich auch eine Gerätevariante verwendet werden, bei der das Blasrohr durch ein Saugrohr ersetzt ist oder gleichzeitig als solches arbeiten kann, um - unterstützt durch eine einschalt­ bare Saugquelle, beispielsweise eine Saugpumpe - die Luft stärker ansaugen zu können, wenn der Patient selbst zu schwach zum Einblasen ist, und um insbesondere auch die vola­ tilen Anteile des Urins durch Ansaugen erfassen zu können.

Darüber hinaus kann das gezeigte Olfaktometer noch mit einer Anreicherungseinheit versehen sein, welches aus einem oder mehreren Adsorptionsröhrchen besteht, durch die die Luftprobe geleitet wird, um die Analyten herauszufiltern. Nach einer mehr oder weniger langen Zeit, um ausreichend große Mengen der zu überwachenden Analyten zu gewinnen, werden die Saug­ röhrchen auf ein kleines Messvolumen des Gasdetektors umge­ schaltet und über einen Thermodesorptionsprozess die Analyten wieder freigesetzt, so dass sie in entsprechend höher konzen­ trierter Form gegenüber der Ausgangsluftprobe im Messvolumen zur Verfügung stehen, und damit über den Gasdetektor besser erfassbar sind.

Der Gasdetektor, also das oben beispielsweise angesprochene Olfaktometer, kann einen Gaschromatographen, ein Massenspek­ trometer, einen spezifischen Gasdetektor, oder aber auch ein Array aus unspezifischen Gassensoren enthalten.

Durch die Erfindung lässt sich die Behandlung von Nierenlei­ den patientenspezifisch optimieren und beispielsweise auch die Dialysetermine von der bisher meist starren Abfolge be­ freien und je nach dem gegenwärtigen Zustand des Patienten vorziehen oder hinausschieben. Dies ist gerade für die Heim­ dialyse von großem Vorteil.

Claims (11)

1. Verfahren zur Optimierung der Medikation und Behandlung von Nierenleiden, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Atemluft und/oder die volatilen Anteile des Urins, des Blutes und anderer Körperflüssigkeiten des Patienten mittels einer Gasanalyse analysiert und aus Ab­ weichungen des Gehalts an vorgebbaren Analyten von einem Nor­ malzustand ein Maß für die Dringlichkeit einer Dialyse und/oder für die Klassifizierung des Patientenzustandes in einem vorgegebenen Medikationsplan bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Zustandsaussagen der Gasanalyse über ein selbstlernendes Dialysemodell ausgewertet werden, das auf der Basis bereits vorhandener Messdaten und gegebenenfalls zusätzlicher physiologischer Informationen Me­ dikations- und Behandlungsvorschläge errechnet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyten vor der Gasanalyse in einem Anreicherungsprozess konzentriert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Anreicherungsprozess ein Adsorptions- und ein nachfolgendes Thermodesorptionsver­ fahren umfasst.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Blas- und/oder Saugrohr mit gegebenenfalls angeschlossener Saugquelle, an die ein Gasdetektor mit einer nachgeschalteten Speicher- und einer Auswerteeinheit ange­ schlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Gasdetektor ein Ga­ schromatograph ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Gasdetektor ein Massen­ spektrometer ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Gasdetektor ein spezi­ fischer Gassensor ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Gasdetektor ein Array aus unspezifischen Gassensoren ist.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Olfaktometer mit einer ein selbstlernendes Dialysemodell umfassenden Auswerteelektronik zur Bestimmung der Medikation und der Behandlungsdaten.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, dass dem Blas- und/oder Saugrohr wenigstens ein Adsorptionsröhrchen mit einem auf ein oder mehrere der überwachten Analyten spe­ zifisch ansprechenden Adsorbens nachgeschaltet ist, das die Analyten aus der Luftprobe herausfiltert, wobei das/die Ad­ sorptionsröhrchen umschaltbar an ein kleines Messvolumen des Gasdetektors anschließbar ist, um die über einen Thermo­ desorptionsprozess wieder freigesetzten Analyten in konzen­ trierter Form wieder untersuchen zu können.