ES2262541T5 - Dispositivo para la preparación de un líquido médico - Google Patents

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Description

imagen1
DESCRIPCIÓN
Dispositivo para la preparación de un líquido médico.
5 [0001] La presente invención tiene por objeto un sistema de tratamiento extracorpóreo de sangre.
[0002] La invención encuentra aplicación en particular en el campo del tratamiento de la insuficiencia renal en la que puede ser utilizada para la preparación de un líquido de diálisis. En este marco, la invención está particularmente adaptada para el tratamiento de pacientes cuyo medio interior presenta un exceso de potasio.
10 [0003] Los riñones realizan múltiples funciones entre las cuales se encuentran la eliminación de agua, la excreción de los catabolitos (o desechos del metabolismo, tales como la urea, la creatinina), la regulación de la concentración de los electrolitos de la sangre (sodio, potasio, magnesio, calcio, bicarbonatos, fosfatos, cloruros) y la regulación del equilibrio ácido-básico del medio interior que se obtiene en particular por la eliminación de los ácidos
15 débiles (fosfatos, ácidos monosódicos) y por la producción de sales de amonio.
[0004] En las personas que han perdido el uso de sus riñones, estos mecanismos excretores y reguladores no actúan ya, el medio interior se carga de agua y de desechos del metabolismo y presenta un exceso de electrolitos (de sodio en particular), así como, en general, una acidosis, desplazándose el pH del plasma sanguíneo hacia 7.
20 [0005] Para evitar el disfuncionamiento de los riñones, se recurre clásicamente a un tratamiento de la sangre por circulación extracorpórea en un intercambiador de membrana semipermeable (hemodializador) donde se hace circular, a un lado y a otro de la membrana, la sangre del paciente y un líquido de diálisis que comprende los principales electrolitos de la sangre (cloruros, bicarbonatos, sodio, calcio, potasio, magnesio) en unas
25 concentraciones próximas a las de la sangre de un sujeto sano. Por el efecto del fenómeno físico llamado diálisis, las moléculas emigran del líquido en que su concentración es más elevada hacia el líquido en el que su concentración es menos elevada.
[0006] Una modificación electrolítica significativa en los pacientes urémicos es el aumento de la concentración de
30 potasio del plasma. Ahora bien, la hiperkaliemia (concentración de potasio demasiado elevada) está asociada a unos incidentes ligados a la hiperpolarización de la membrana de las células neuromusculares, que pueden tener como consecuencia la arritmia hipocinética y el bloqueo auriculoventricular total. Uno de los objetivos de un tratamiento de diálisis es por tanto eliminar el exceso de potasio acumulado por los pacientes entre dos sesiones de tratamiento. De acuerdo con el principio físico recordado más arriba, la cantidad de potasio eliminada durante el
35 tratamiento depende directamente de la diferencia entre la concentración del potasio en el plasma y la concentración del potasio en el líquido de diálisis, la cual es generalmente fijada a un nivel constante, inferior (aproximadamente 2 mEq/l) al nivel fisiológico (aproximadamente 3,5 mEq/l).
[0007] Al inicio de un tratamiento de diálisis clásico, un paciente hiperkaliémico (cuya concentración plasmática
40 de potasio puede elevarse hasta 10 mEq/l) es sometido a los efectos indeseables que resultan de la diferencia importante entre la concentración de potasio de su plasma y la del líquido de diálisis: este gradiente elevado provoca en efecto un flujo difusivo importante de potasio a través de la membrana del hemodializador, el cual provoca a su vez un flujo importante de potasio a través de la membrana de las células, lo que afecta al potencial membranario eléctrico de reposo y, en consecuencia, la excitabilidad celular. Como este mecanismo influye también sobre las
45 células pace-maker cardiacas, el paciente corre el riesgo de una arritmia cardiaca durante el tratamiento de diálisis. Este fenómeno es naturalmente incrementado en caso de debilidad cardiaca y puede conducir a una reducción del volumen de expulsión que afecta a la circulación cardiovascular.
[0008] El documento US-A-5616248 expone un dispositivo para prepara un líquido de tratamiento según el 50 preámbulo de la reivindicación 1.
[0009] Un objetivo particular de la invención es por tanto modificar las condiciones de un tratamiento de diálisis clásica, sin en cambio afectar su eficacia, de manera que os pacientes hiperkaliémicos no sean ya sometidos a los riesgos mencionados anteriormente.
55 [0010] Un objetivo general de la invención es idear un sistema de tratamiento extracorpóreo de sangre que comprende un dispositivo para preparar un líquido de tratamiento, que pueda ser utilizado para realizar un tratamiento extracorpóreo de sangre, por medio del cual la concentración de dos sustancia iónicas pueda ser ajustada separadamente, en particular el sodio y el potasio (o el calcio, o el magnesio).
60 [0011] De acuerdo con la invención, este objetivo se alcanza gracias a un sistema de tratamiento extracorpóreo de sangre que comprende un dispositivo de preparación de un líquido medico a partir de un líquido, tal como el agua, y de dos soluciones concentradas según la reivindicación 1.
65 [0012] Según una característica de la invención, se hace variar en el curso del tiempo el caudal de inyección Q1 y el caudal de inyección Q2 de la soluciones concentradas A y B de manera que la concentración de la segunda sustancia B en la solución diluida varia en el curso del tiempo según un perfil predeterminado.
imagen2
[0013] Según otra característica de la invención, el caudal Q0 del líquido en la conducción es constante y la 5 suma de los caudales de inyección Q1 + Q2 de las soluciones concentradas A y B es mantenida constante de manera que la concentración de la primera sustancia A en la solución diluida permanece sensiblemente constante.
[0014] Según otra característica aún de la invención, se hace variar en el curso del tiempo el caudal de inyección Q1 y el caudal de inyección Q2 de las soluciones concentrada A y B de manera que la concentración de la primera 10 sustancia A en la solución diluida varíe en el curso del tiempo según un perfil predeterminado.
[0015] En un modo de realización de la invención, el dispositivo para la preparación de líquido de tratamiento está incorporado en un sistema de hemodiálisis, la sustancia A es sodio y la sustancia B es potasio, calcio, o magnesio. Como la concentración de sodio en un líquido de diálisis es muy superior a la concentración de potasio
15 (calcio o magnesio), se puede regular muy precisamente la concentración de potasio a partir de la medición de la conductividad de la mezcla que se forma en la conducción inmediatamente corriente abajo del lugar de inyección de la primera solución concentrada en la conducción y de la mezcla que se forma en la conducción inmediatamente corriente abajo del lugar de inyección de la segunda solución concentrada en la conducción (existe una excelente correlación entre la conductividad de una solución y su concentración de sodio).
20 [0016] Por otra parte, no hay peligro de influir sobre la concentración plasmática de un paciente de potasio o de calcio, por medio de una solución de diálisis muy diluida preparada y administrada por medios de un sistema provisto de medios de medición de concentración fiables, lo que no sería el caso si se previera este objetivo por medio de una inyección de solución más concentrada.
25 [0017] La invención tiene también por objeto un equipo de soluciones para un tratamiento extracorpóreo de sangre que comprende dos soluciones concentradas así como una bolsa con dos compartimientos para contener cada una de las soluciones del equipo.
30 [0018] Otras características y ventajas de la invención aparecerán mejor con la lectura de la descripción que sigue. Se hará referencia a los planos anexos, en los cuales:
La figura 1 es un esquema de un dispositivo de tratamiento de la sangre;
35 La figura 2 representa una bolsa con dos compartimientos para contener las dos soluciones concentradas de un equipo de tratamiento; y
La figura 3 es un gráfico que representa varios perfiles de variación de la concentración de potasio de un líquido de diálisis.
40 [0019]El sistema de hemodiálisis representado en la figura 1 comprende un hemodializador 1 que tiene dos compartimientos 2, 3 separados por una membrana semipermeable 4. Un primer compartimiento 2 tiene una entrada conectada a una conducción 5 de extracción de sangre sobre la cual está dispuesta una bomba de circulación 6, y una salida conectada a una conducción 7 de restitución de la sangre sobre la cual está interpuesta una trampa de
45 burbujas 8.
[0020]Un dispositivo de perfusión que comprende una bomba 10 y una balanza 11 está previsto para inyectar en la trampa de burbujas 8 el contenido de una bolsa 9 de líquido de perfusión que contiene bicarbonato de sodio. La bolsa 9 está suspendida de la balanza 11 y está conectada a la trampa de burbujas 8 para una conducción 12 sobre
50 la cual está dispuesta la bomba de perfusión 10. La balanza 11 sirve para mandar la bomba 10 para que el caudal del líquido de perfusión sea igual a un caudal de consigna.
[0021]El segundo compartimiento 3 del hemodializado 1 tiene una entrada conectada a una conducción 12 de alimentación con líquido de diálisis fresco y una salida conectada a una conducción 13 de evacuación del líquido 55 utilizado (líquido de diálisis y ultrafiltrado).
[0022]La conducción de alimentación 12 conecta el hemodializador 1 a un dispositivo de preparación de líquido de diálisis 14 que comprende una conducción principal 15 cuyo extremo corriente arriba está previsto para ser conectado a una fuente de agua corriente. A esta conducción principal 15 están conectadas una primera y una
60 segunda conducciones secundarias 16, 17.
[0023]De acuerdo con la invención, el extremo libre de la primera conducción secundaria 16 está destinado a ser sumergido en un contenedor 18 para una primera solución salina concentrada que contiene cloruro de sodio, de calcio, de magnesio y de potasio. Esta primera conducción 16 está equipada con una bomba 19 de dosificación de la 65 primera solución concentrada en el líquido de diálisis que es mandada en función de la comparación entre 1) un
imagen3
primer valor de consigna de conductividad para la solución que se forma en la unión de la conducción principal 15 y la primera conducción secundaria 16 y 2) el valor de la conductividad de esta solución medida por medio de una primera sonda de conductividad 20 dispuesta sobre la conducción principal 15 inmediatamente corriente debajo de la unión entre la conducción principal 15 y la primera conducción secundaria 16.
5 [0024]De acuerdo con la invención, el extremo libre de la segunda conducción secundaria 17 está destinado a ser sumergido en un contenedor 21 para una segunda solución salina concentrada que contiene cloruro de sodio, de calcio, de magnesio y de potasio. Esta segunda solución contiene las mismas sustancias iónicas que la primera solución y a las mismas concentraciones, con excepción del potasio cuya concentración difiere. La segunda
10 conducción 17 está equipada con una bomba 22 de dosificación de la segunda solución concentrada en el líquido de diálisis que es mandada en función de la comparación entre 1) un segundo valor de consigna de conductividad para la solución que se forma en la unión de la conducción principal 15 y de la segunda conducción secundaria 17 y 2) el valor de la conductividad de esta solución medido por medio de una segunda sonda de conductividad 23 dispuesta sobre la conducción principal 15 inmediatamente corriente debajo de la unión entre la conducción principal 15 y la
15 segunda conducción secundaria 17.
[0025]La conducción 12 de alimentación con líquido de diálisis constituye la prolongación de la conducción principal 15 del dispositivo 14 de preparación de líquido de diálisis. Sobre esta conducción 12 de alimentación están dispuestos, en el sentido de circulación del líquido, un primer caudalímetro 24 y una primera bomba de circulación
20 25.
[0026]El extremo corriente debajo de la conducción 13 de evacuación de líquido utilizado está prevista para ser conectada al desagüe. Sobre esta conducción están dispuestos, en el sentido de circulación del líquido, una sonda 26 de medición de concentración de potasio, una segunda bomba de circulación 27, y un segundo caudalímetro 28.
25 Una bomba de extracción 29 está conectada a la conducción de evacuación 13, corriente arriba de la segunda bomba de circulación 27.
[0027]El sistema de hemodiálisis representado en la figura 1 comprende también una unidad de cálculo y de mando
30. Esta unidad está conectada a una pantalla 31 y a un teclado 32 por el cual el usuario le comunica diversos
30 valores de consigna: consignas de caudal (caudal de sangre Qb, caudal de líquido de diálisis Qd, caudal de la solución de perfusión Qinf), consignas de concentración de sustancias iónicas en el líquido de diálisis, consignas de duración de tratamiento T, consigna de pérdida de peso WL. Por otra parte, la unidad de cálculo y de mando 30 recibe unas informaciones emitidas por los órganos de medición del sistema, tales como los caudalímetros 24, 28, las sondas de conductividad 20, 23, la sonda 26 de medición de concentración de potasio. La misma manda, en
35 función de las instrucciones recibidas y de los modos de operación y de algoritmos programados, los órganos motores del sistema, tales como las bombas 6, 10, 19, 22, 25, 27, 29.
[0028]De acuerdo con la invención, es posible ajustar independientemente una de la otra la concentración del sodio y la concentración del potasio en el líquido de diálisis: para un caudal Q0 de agua constante, la concentración del 40 sodio depende de la suma del caudal Q1 de la primera solución concentrada inyectada por la bomba 19 en la conducción principal 15 y del caudal Q2 de la segunda solución concentrada inyectada por la bomba 22 en la conducción principal 15, mientras que la concentración del potasio depende de la relación de los caudales Q1, Q2 de la primera y de la segunda solución concentrada. La concentración del sodio y del potasio en el líquido de diálisis se elige en función de cada paciente particular. La misma puede ser ajustada a un valor fijo. De acuerdo con la
45 invención, para los paciente hiperkaliémicos, la concentración de potasio del líquido de diálisis es modificada de forma permanente en el curso de la sesión de tratamiento según un perfil de variación predeterminado.
Ejemplo:
50 [0029]El sistema de hemodiálisis descrito más arriba está equipado con una bolsa 50 de material plástico flexible transparente, tal como se la representada en la figura 2, que comprende dos compartimientos 51 y 52, que corresponden respectivamente a los contenedores 18 y 21 de la figura 1. La bolsa 50 está prevista en su parte superior de ojetes 53 que permiten suspenderla en posición vertical de un soporte apropiado. Cada compartimiento 51, 52 está equipado en su base con una embocadura de acceso 54, 55 provista en su extremo de un elementos de
55 conexión 56, 57 destinado a cooperar con un elemento de conexión complementario fijado en el extremo de las conducciones secundarias 16, 17 del dispositivo 14 de preparación de líquido de diálisis. Una pinza (clamp) 58, 59 está dispuesta sobre cada una de las embocaduras 54, 55.
[0030]El compartimiento 51 (contenedor 18) contiene las sustancias siguientes, en las concentraciones siguientes: 60 NaCl: 284,31 g/l
KCl: 19,57 g/l
65 CaCl2: 10,29 g/l MgCl2: 2,63 g/l
imagen4
glucosa anhidra: 35 g/l 5 [0031]El compartimiento 52 (contenedor 21) contiene las sustancias siguientes, en las concentraciones siguientes:
NaCl: 284,31 g/l
10 KCl: 0 g/l
CaCl2: 10,29 g/l
MgCl2: 2,63 g/l
15 glucosa anhidra: 35 g/l
[0032]Por medio de estas dos soluciones, es posible, según la invención, preparar un líquido de diálisis que tiene una concentración de sodio comprendida entre aproximadamente 130 mEq/l y aproximadamente 155 mEq/l, y una
20 concentración de potasio que varía en el curso de una sesisón de tratamiento entre un valor inicial comprendido entre aproximadamente 2,5 mEq/l y aproximadamente 5,5 mEq/l, y un valor final comprendido entre aproximadamente 1 mEq/l y aproximadamente 2mEq/l.
[0033]La figura 3 representa cuatro perfiles de variación de la concentración de potasio de un líquido de diálisis que
25 pueden ser realizados por medio de un dispositivo de preparación del líquido de diálisis 14 conectado a la bolsa 50 con dos compartimientos que contienen las soluciones concentradas que acaban de ser descritas. En esta figura, se ha representado a trazos discontinuos la concentración constante de potasio de un líquido de diálisis clásico, o sea 2 mEq/l.
30 [0034]El aparato de hemodiálisis que acaba de ser descrito funciona de la forma siguiente.
[0035]Un operador comunica a la unidad de mando 30, por medio del teclado 32, unos valores de consignas clásicos que corresponden a los diversos parámetros del tratamiento (prescripción), a saber, el caudal de la sangre Qb, el caudal del líquido de diálisis Qd, el caudal de perfusión Qinf de la solución de bicarbonato, la pérdida de peso
35 total WL (cantidad de agua plasmática a retirar del paciente por ultrafiltración), la duración total T de la sesión, y la concentración de sodio del líquido de diálisis.
[0036]De acuerdo con la invención, el operador comunica también a la unidad de mando una información, o una serie de informaciones que se refieren a la concentración de potasio del líquido de diálisis, que puede ser o bien un
40 valor de consigna fijo, o bien uno de los perfiles de variación previamente puestos en memoria en la unidad de mando, que corresponde por ejemplo a uno de los gráficos de la figura 3. El operador puede también crear y poner en memoria un perfil apropiado a un cliente particular.
[0037]Según una variante de la invención, la concentración de potasio del líquido de diálisis es ajustada por la
45 unidad de mando 30 de la forma siguiente: un líquido de diálisis que tiene una concentración de potasio que corresponde a un valor de consigna predeterminado, es puesto inicialmente en circulación en el hemodializador 1, y este valor de consigna es comparado con el valor de la concentración del potasio en el líquido utilizado, medida por la sonda 26. La unidad de mando 30 manda después las bombas 19, 22 del dispositivo 14 de preparación de líquido de tratamiento de manera que la diferencia entre el valor de consigna y el valor medido permanece sensiblemente
50 igual a un valor dado, correspondiente a una diferencia aceptable para el paciente entre la concentración de potasio del plasma y la del líquido de diálisis.
[0038]Después de que un equipo de soluciones concentradas, tal como la bolsa descrita más arriba, haya sido conectado a las conducciones 16, 17 del dispositivo de preparación de líquido de diálisis 14, el circuito de líquido de 55 diálisis es llenado con líquido de diálisis. Para ello, la conducción principal 15 es conectada a una fuente de agua corriente y las bombas 19, 22, 25, 27 son puestas en funcionamiento. Las bombas 19 y 22 son reguladas por la unidad demando 30 de manera que la concentración de potasio y la concentración de sodio del líquido de diálisis sean iguales a los valores de consigna correspondientes. Las bombas de circulación de líquido de diálisis 25, 27 son reguladas por la unidad de mando 30 de manera que el caudal de la bomba 25 situada corriente arriba del
60 hemodializador 1 sea igual al caudal de consigna Qd (500 ml/min, por ejemplo) y que el caudal de la bomba 27 situada corriente abajo del hemodializador 1 sea tal que los caudales medidos por lo caudalímetros 24, 28 sean iguales.
[0039]Simultáneamente con el llenado del circuito de líquido de diálisis con el líquido de diálisis de acuerdo con la 65 prescripción, el circuito de circulación extracorpórea de sangre es aclarado y llenado con líquido fisiológico estéril.
imagen5
[0040]Cuando el cebado del circuito de líquido de diálisis y de circulación de sangre está acabado, el circuito de sangre es conectado al paciente y el tratamiento propiamente dicho puede empezar: las bombas 19, 22 del dispositivo 14 de preparación de líquido de diálisis, así como las bombas de circulación 25, 27 del líquido de diálisis
5 continúan funcionando, mientras que la bomba de sangre 6, la bomba de extracción 29 y la bomba de percusión 10 son puestas en funcionamiento. La bomba de sangre 6 es regulada al caudal de consigna Qb, (200 ml/mn, por ejemplo), la bomba de percusión 10 al caudal de consigna Qinf, y la bomba de extracción 29 es regulada a un caudal QUF calculado por la unidad de mando 30 a partir de los valores de consigna de la pérdida de peso total WL, del caudal de percusión Qinf y de la duración total del tratamiento T.
10 [0041]La invención que acaba de ser descrita es susceptible de variantes.
[0042]Con el dispositivo de preparación según la invención, es posible ajustar simultáneamente la concentración de potasio de un líquido de diálisis según un primer perfil de variación determinado y la concentración de sodio del
15 mismo líquido de diálisis según un segundo perfil de variación determinado.
[0043]Una sonda de medición de la concentración de potasio puede ser montada sobre la conducción de alimentación 12 para proporcionar un valor medido de la concentración de potasio que será utilizada, por ejemplo, para calcular la diferencia entre este valor y el valor medido corriente debajo del hemodializador 1 por la sonda 26.
20

Claims (5)

  1. imagen1
    REIVINDICACIONES
    1. Sistema de tratamiento extracorpóreo de sangre que comprende:
    5 • un dispositivo para preparar un líquido de tratamiento sin bicarbonato a partir de un líquido, tal como agua, y de dos soluciones concentradas que comprende:
    -una conducción (15) que tiene un primer extremo destinado a ser conectado a una fuente de líquido tal como agua y un segundo extremo para suministrar un líquido de tratamiento; 10 -una primera solución concentrada que contiene por lo menos sodio, calcio, magnesio y
    potasio; --unos primeros medios de inyección (19) para inyectar en la conducción (15), a un caudal Q1,
    15 la primera solución; --una segunda solución concentrada que contiene por lo menos sodio y potasio, teniendo el
    sodio, en la segunda solución concentrada, la misma concentración que en la primera solución concentrada, y teniendo el potasio concentraciones diferentes en la primera solución
    20 concentrada y la segunda solución concentrada; --unos segundos medios de inyección (22) para inyectar en la conducción (15), a un caudal Q2,
    la segunda solución; -25 • una conducción (12) de alimentación con líquido de tratamiento para conectar la conducción (15) del dispositivo de tratamiento a una entrada de un intercambiador de membrana;
    • una conducción (13) de evacuación de líquido utilizado, destinada a ser conectada a una salida del intercambiador de membrana (1);
    30 caracterizado por que comprende además unos medios para perfundir a un paciente una tercera solución que contiene por lo menos bicarbonato, por que la segunda solución concentrada contiene además calcio y magnesio, en concentraciones respectivamente iguales a las concentraciones del calcio y del magnesio en la primera solución concentrada, y por que consta además de unos medios (20, 23, 30) de regulación
    35 para regular los primeros y los segundos medios (19, 22) de inyección y ajustar el caudal de inyección Q1 y el caudal de inyección Q2 de la primera y de la segunda soluciones concentradas de manera que, en cualquier momento, la solución diluida resultante de la mezcla del líquido y de las soluciones concentradas tenga una concentración deseada de sodio y una concentración deseada de potasio independientes entre sí, estando los medios (20, 23, 30) de regulación previstos para hacer variar en el
    40 curso del tiempo el caudal de inyección Q1 y el caudal de inyección Q2 de las soluciones concentradas de manera que la concentración de potasio en la solución diluida varíe en el curso del tiempo según un perfil predeterminado y la concentración de sodio en la solución diluida varíe en el curso del tiempo según un perfil predeterminado de forma independiente con respecto a la concentración de potasio.
    45 2. Sistema de tratamiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la concentración de potasio en la segunda solución concentrada es igual a cero.
  2. 3. Sistema de tratamiento según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que los medios de regulación (20, 23, 30) están previstos para mantener constante la suma de los caudales de inyección Q1
    50 + Q2 de las soluciones concentradas, de manera que, para un caudal Q0 del líquido constante en la conducción, la concentración de sodio en la solución diluida permanece sensiblemente constante.
  3. 4. Sistema de tratamiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el perfil de concentración predeterminado de potasio es un perfil decreciente cuyo valor inicial está comprendido
    55 entre aproximadamente 2,5 mEq/l y aproximadamente 5,5 mEq/l y el valor final está comprendido entre aproximadamente 1 mEq/l y aproximadamente 2 mEq/l.
  4. 5. Sistema de tratamiento extracorpóreo de la sangre según una de las reivindicaciones 1 a 4 que comprende:
    60 un primer dispositivo de medición de la concentración de potasio en el líquido de tratamiento dispuesto sobre la conducción de preparación;
    un segundo dispositivo de medición de la concentración de potasio en el líquido utilizado, 65 dispuesto sobre la conducción de evacuación.
    7
    imagen2
  5. 6. Sistema de tratamiento según la reivindicación 5, caracterizado por que los medios (20, 23, 30) de regulación están previstos para regular los primeros y segundos medios (19, 22) de inyección a partir de las informaciones proporcionadas por el primer y el segundo dispositivo de medición de la concentración de potasio.
    8
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