KR101654138B1 - 체외 혈액 처리를 최적화하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반투성 막 (2)에 의해 제1 챔버 (3) 및 제2 챔버 (4)로 분리된 투석기 (1) 또는 필터를 포함하고, 상기 제1 챔버는 체외 혈액 회로 I의 일부이고 상기 투석기 또는 필터의 제2 챔버는 투석 유체 시스템 II의 일부인 체외 혈액 처리 장치를 이용하여 체외 혈액 처리를 최적화하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 체외 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구를 갖는 체외 혈액 처리 장치 및 체외 혈액 처리를 최적화하기 위한 방법을 수행하기 위한 데이터 가공 장치 상에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법 및 장치는 각각의 투석기 또는 필터를 이용하여 처리를 수행하기 위한 적어도 하나의 기계-특이적 처리 파라미터가 다른 종류의 투석기 또는 필터에 대하여 연산 장치에 의하여 결정되는 것을 특징으로 한다. 상기 연산 장치는 각각의 투석기 또는 필터를 사용한 경우의 결정된 기계-특이적 처리 파라미터로부터 발생한 비용을 결정할 수 있게 한다. 그 다음 모든 종류의 투석기 또는 필터에 대한 결정된 비용이 디스플레이 장치 상에 표시된다. 이러한 방식으로, 투석기 또는 필터를 선택하기 위해 필요한 정보가 주치의에게 제공된다. 그 다음 의사는 혈액 처리의 비용이 가능한한 낮게 유지되도록 투석기 또는 필터를 선택할 수 있다.
Description
본 발명은 반투성 막에 의해 제1 챔버 및 제2 챔버로 분리된 투석기 또는 필터를 포함하며, 상기 제1 챔버는 체외 혈액 회로의 일부이고 상기 투석기 또는 필터의 제2 챔버는 투석 유체 시스템(dialysing fluid system)의 일부인, 체외 혈액 처리 기구를 이용하여 체외 혈액 처리를 최적화하기 위한 방법 및 기구(device)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 체외 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구를 갖는 체외 혈액 처리 장치(apparatus)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 체외 혈액 처리를 최적화하기 위한 방법을 수행하기 위한 데이터 가공 장치 상에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
체외 혈액 처리 또는 정화를 위한 다양한 방법들이 만성 신부전에서 일반적으로 소변과 함께 배출되는 물질을 제거하고 유체를 흡입하기 위하여 사용된다. 혈액투석에서, 환자의 혈액은 체외의 투석기 내에서 정화된다. 상기 투석기는 반투성 막에 의해 분리되어 있는, 혈액 챔버 및 투석 유체 챔버를 포함한다. 처리 도중, 환자의 혈액은 혈액 챔버를 통과해서 흐르고, 한편으로 투석 유체는 일반적으로 소변과 함께 배출되는 물질을 환자의 혈액으로부터 제거하기 위하여 상기 투석 유체 챔버를 통과해서 흐른다.
투석기의 막을 통한 저분자 물질의 수송은 혈액투석(HD)의 경우 투석 유체와 혈액 사이의 농도 차이(확산)에 의해 본질적으로 결정되는데 반해, 혈장액 중에 용해된 물질, 특히 고분자 물질은 혈액여과(HF)의 경우 투석기의 막을 통한 고도의 유체 흐름(대류)에 의해 효과적으로 제거된다. 혈액여과에서, 투석기는 필터로서 역할을 한다. 혈액투석여과(HDF)는 상기 2 과정의 조합이다.
체외 혈액 처리를 수행하기 위해 다양한 투석기 또는 필터가 알려져 있다. 기존의 투석기 또는 필터로는 소위 고유량 및 저유량 투석기 또는 필터가 포함된다. 고유량 투석기는 저유량 투석기에 비해 더 높은 한외여과 계수를 특징으로 한다.
체외 혈액 처리를 위하여, 담당 의사는 한편으로는 환자와 관련이 있고 다른 한편으로는 혈액 처리를 수행하는데 사용되는 혈액 처리 장치에 관련이 있는 다수의 처리 파라미터를 미리 선택해야만 한다. 그러므로 의사에 의해 미리 선택된 처리 파라미터들은 하기의 환자-특이적 또는 기계-특이적 처리 파라미터로 언급된다.
하기에서, 환자-특이적 처리 파라미터는 치료 목적의 특성 및/또는 치료대상 환자의 특성이 상기 파라미터를 의미하는 것으로 이해된다. 담당 의사는 먼저 환자를 위한 각각의 치료 방법, 예를 들어 혈액투석(HD), 혈액여과(HF) 및 혈액투석여과(HDF) 중에서 구별하여 선택한다. 또한, 의사는 개별적인 환자의 순환 안정성을 고려하여, 처리 시간 t를 결정한다. 또한, 의사는 처리를 위한 목표 값으로서 투석량 kt/V를 결정한다. 1.4의 투석량 kt/V를 위한 값이 일반적으로 적합한 처리를 위한 목표 값으로서 적용된다. 문헌은 또한 여성 또는 특히 체중이 가벼운 환자의 경우 더 높은 목표 값을 논의하고 있다. 또 다른 환자-특이적 처리 파라미터는 체외 회로내의 혈액 흐름이다. 상기 혈액 흐름은 처리 도중 특정 한계 내에서 의사가 변화시킬 수 있으나, 궁극적으로 조정 가능한 혈액 흐름은 환자의 혈관 접근로의 성질과 특성에 의존한다.
하기에서, 기계-특이적 처리 파라미터는, 환자-특이적 처리 파라미터를 고려하여, 의사가 체외 처리의 수행을 위하여 스스로 자유롭게 선택할 수 있는 파라미터를 의미하는 것으로 이해된다. 기계-특이적 처리 파라미터로는 특히, 공지의 체외 혈액 처리 장치를 이용하여 특정 한계 내에서 자유롭게 조정할 수 있는, 투석 유체 흐름 속도를 포함한다.
담당 의사가 체외 혈액 처리의 수행을 위하여 본인이 입수할 수 있는, 예를 들어 앞서 언급한 고유량 및 저유량 투석기를 포함하는, 다양한 종류의 투석기 또는 필터를 가지고 있기 때문에, 의사는 처리에 앞서 특정한 투석기 또는 필터를 선택해야만 한다. 그러나, 특별한 종류의 투석기의 선택은, 의사가 치료 목적을 달성하기 위하여 조정해야만 하는 기계-특이적 처리 파라미터에 영향을 미친다. 변하지 않는 혈액 흐름에서, 더 작은 유효 표면을 특징으로 하는 투석기와 마찬가지로 더 작은 투석 유체 흐름 속도를 갖는 더 큰 유효 표면을 특징으로 하는 투석기를 통해서도 동일한 클리어런스(clearance)을 달성할 수 있다.
담당 의사는 혈액 처리가 정해진 환자를 위하여 최적의 방식으로 수행될 수 있는 방향으로 환자- 및 기계-특이적 처리 파라미터를 선택할 것이다. 그러나, 담당 의사가 본인이 입수할 수 있는 다른 종류의 투석기 또는 필터를 가지는 경우, 혈액 처리가 최적의 방식으로 수행될 수 있는 다른 파라미터들이 있을 수 있다.
본 발명의 기본을 이루는 문제는 담당 의사가 투석기 또는 필터의 군으로부터 각각의 투석기 또는 필터를 선택하는 것을 보다 용이하게 해주는, 체외 혈액 처리 장치를 이용한 체외 혈액 처리의 최적화 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 의사가 투석기 또는 필터를 선택하는 것을 더 용이하게 해주는, 체외 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 체외 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구를 갖는 체외 혈액 처리 장치, 및 체외 혈액 처리를 최적화하기 위한 방법을 수행하기 위한 데이터 가공 장치 상에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품을 확보하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 특허청구범위 제1, 7, 13 및 14항의 특징들에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 구현예는 종속항의 내용이다.
체외 혈액 처리를 최적화하기 위한 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 기구는, 소정의 투석기 또는 필터를 이용하여 처리를 수행하기 위한 적어도 하나의 기계-특이적 처리 파라미터를 다양한 종류의 투석기 또는 필터에 대하여 연산 장치(computing unit)를 이용하여 결정하고, 소정의 투석기 또는 필터를 이용한 확정된 기계-특이적 처리 파라미터로부터 발생한 비용은 상기 연산 장치를 이용하여 결정하며, 모든 종류의 투석기 또는 필터에 대한 확정된 비용은 디스플레이 장치(display unit) 상에 표시된다는 사실에 기초한다. 따라서 투석기 또는 필터에 대해 이루어지는 선택에 필요한 정보를 담당 의사가 이용할 수 있게 된다. 그 다음 의사는 혈액 처리의 비용이 가능한한 낮은 방향으로 투석기 또는 필터를 선택할 수 있다.
체외 혈액 처리를 최적화하기 위한 본 발명에 따른 기구는 체외 혈액 처리 장치와 함께 작동되는 분리된 모듈을 형성할 수 있다. 상기 최적화하기 위한 본 발명에 따른 기구는 환자- 및 기계-특이적 처리 파라미터를 입력하기 위한 입력 장치(input unit) 및 연산 장치뿐만 아니라 체외 혈액 처리에 따라 발생하는 비용을 표시하기 위한 디스플레이 장치를 포함한다. 그러나 본 발명에 따른 기구는 또한 체외 혈액 처리 장치의 구성요소가 되는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 기구가 체외 혈액 처리 장치의 구성요소인 경우, 상기 본 발명에 따른 기구는 체외 혈액 처리 장치의 입력 장치, 디스플레이 장치 및/또는 연산 장치를 이용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 다른 종류의 투석기 또는 필터에 대해 결정된 기계-특이적 처리 파라미터는 담당 의사가 혈액 처리의 수행을 위해 조정한 투석 유체 흐름이다. 원칙적으로, 그러나, 체외 혈액 흐름 이외의 기계-특이적 처리 파라미터가 또한 모든 종류의 투석기 또는 필터에 대해 결정될 수 있다.
모든 종류의 투석기 또는 필터를 위한 체외 혈액 처리의 비용을 결정하기 위하여, 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 기구는 바람직하기로 기억 장치(memory unit) 내에 다양한 종류의 투석기 또는 필터에 대한 비용, 및 소모품에 대한 비용 및/또는 에너지 비용을 저장하여 준비한다. 상기 다양한 비용은 바람직하기로 입력 장치에 입력된 다음 기억 장치 내로 읽혀질 수 있어서, 상기 비용은 언제든지 변경될 수 있다. 소모품 비용 및 에너지 비용은 둘다 비용의 확정에 고려하는 것이 바람직하다. 그러나 또한 소모품 비용 또는 에너지 비용을 단독으로 고려할 수도 있다.
본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 기구는 바람직하게는 확정된 기계-특이적 처리 파라미터를 이용한 체외 혈액 처리의 수행 중에 소비되는 각각의 소모품의 양 및/또는 에너지의 양을 연산 장치를 통해 계산하는 준비를 한다. 한편으로는 소모품 비용 및/또는 에너지 비용으로부터, 다른 한편으로는 소모품 및/또는 에너지의 계산된 양으로부터, 체외 혈액 처리에 소비되는 소모품 및/또는 에너지의 비용이 연산 장치 내에서 계산된다. 또한 연산 장치는, 모든 종류의 투석기 또는 필터를 위해, 각각의 투석기 또는 필터의 저장된 비용 및 혈액 처리에 소비된 소모품 및/또는 에너지의 계산된 비용의 합으로부터 각각의 경우에 대한 총 비용을 계산한다.
또 다른 바람직한 구현예는 디스플레이 장치가 다른 투석기 또는 필터를 위한 기계-특이적 처리 파라미터의 다른 양과 함께 소정의 투석기 또는 필터의 사용 및 소정의 기계-특이적 처리 파라미터의 조정으로부터 발생하는 체외 혈액 처리의 총 비용을 표시하여, 담당 의사가 처리의 전체적인 비용을 고려하여 다양한 투석기 또는 필터 사이에서 선택할 수 있도록 준비한다. 상기 전체적인 비용은 바람직하게는 투석기 또는 필터, 소모품 및 소비된 에너지로부터 발생한 비용으로 디스플레이 장치 상에서 분류된다.
도 1은 체외 혈액 처리 장치의 주요 구성 요소와 함께 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구를 매우 간략히 도식화한 개략도를 나타낸다.
도 2는 디스플레이 장치가 처리 총 비용이 최소인 투석기 또는 필터를 표시하고 있는, 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구의 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 3은 다른 종류의 투석기 또는 필터를 위한 제1단의 혈액 흐름 속도를 이용한 혈액 처리를 위한 비용을 표시해주는, 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구의 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 4는 다양한 종류의 투석기 또는 필터에 대해, 제1단의 혈액 흐름 속도보다 큰 제2단의 혈액 흐름 속도를 이용한 혈액 처리를 위한 혈액 처리의 비용을 표시해주는, 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 5는 다른 처리 파라미터를 미리 선택한 디스플레이 장치를 나타내며,상기 디스플레이 장치가 혈액 처리의 비용이 최소인 투석기 또는 필터를 표시해주는 것을 나타낸다.
도 6은 도 5의 디스플레이 장치를 나타내는 것으로, 다양한 종류의 투석기 또는 필터에 대한 제1단의 혈액 흐름 속도를 이용한 혈액 처리를 위한 비용이 표시되는 것을 나타낸다.
도 7은 도 5의 디스플레이 장치를 나타내는 것으로, 다양한 종류의 투석기 또는 필터에 대해, 제1단의 혈액 흐름 속도보다 큰 제2단의 혈액 흐름 속도를 이용한 혈액 처리를 위한 혈액 처리의 비용을 표시해주는 것을 나타낸다.
도 8은 치료 목적이 달성되지 않은 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 9는 달성되지 않은 치료 목적이 목표 값으로서 규정된 최적화 단계 이후의 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 10은 치료 목적이 혈액 흐름 속도의 증가로 달성되는 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 11은 치료 목적이 혈액 흐름 속도 및 처리 시간의 증가로 달성되는 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 2는 디스플레이 장치가 처리 총 비용이 최소인 투석기 또는 필터를 표시하고 있는, 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구의 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 3은 다른 종류의 투석기 또는 필터를 위한 제1단의 혈액 흐름 속도를 이용한 혈액 처리를 위한 비용을 표시해주는, 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구의 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 4는 다양한 종류의 투석기 또는 필터에 대해, 제1단의 혈액 흐름 속도보다 큰 제2단의 혈액 흐름 속도를 이용한 혈액 처리를 위한 혈액 처리의 비용을 표시해주는, 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 5는 다른 처리 파라미터를 미리 선택한 디스플레이 장치를 나타내며,상기 디스플레이 장치가 혈액 처리의 비용이 최소인 투석기 또는 필터를 표시해주는 것을 나타낸다.
도 6은 도 5의 디스플레이 장치를 나타내는 것으로, 다양한 종류의 투석기 또는 필터에 대한 제1단의 혈액 흐름 속도를 이용한 혈액 처리를 위한 비용이 표시되는 것을 나타낸다.
도 7은 도 5의 디스플레이 장치를 나타내는 것으로, 다양한 종류의 투석기 또는 필터에 대해, 제1단의 혈액 흐름 속도보다 큰 제2단의 혈액 흐름 속도를 이용한 혈액 처리를 위한 혈액 처리의 비용을 표시해주는 것을 나타낸다.
도 8은 치료 목적이 달성되지 않은 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 9는 달성되지 않은 치료 목적이 목표 값으로서 규정된 최적화 단계 이후의 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 10은 치료 목적이 혈액 흐름 속도의 증가로 달성되는 디스플레이 장치를 나타낸다.
도 11은 치료 목적이 혈액 흐름 속도 및 처리 시간의 증가로 달성되는 디스플레이 장치를 나타낸다.
본 발명의 구현예는 도면을 참조하여 하기에서 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 관련되고, 혈액투석 장치 및/또는 혈액여과 장치로서 모두 작동될 수 있는 체외 혈액 처리 장치의 구성요소를 매우 간략히 도식화한 개략도를 나타낸다. 그러므로 체외 혈액 처리 장치는 이하에서 혈액투석여과 장치로 언급한다. 혈액투석여과 장치는, 반투성 막 2에 의해 혈액 챔버 3 및 투석 유체 챔버 4로 분리된, 투석기 또는 필터 1을 포함한다. 혈액 챔버의 입구 3a는 혈액 펌프 6이 결합되어 있는 동맥 혈액 공급 라인 5의 일 말단에 연결되고, 혈액 챔버의 출구 3b는 점적 챔버 8이 결합되어 있는 정맥 혈액 회귀(return) 라인 7의 일 말단에 연결된다. 환자와 연결하기 위한 동맥 및 정맥 캐뉼러(미도시)가 동맥 및 정맥 혈액 라인 5, 7의 다른 말단에 존재한다. 유체 시스템의 이 부분을 혈액투석여과 장치의 체외 혈액 회로 I이라 한다.
혈액투석여과 장치의 투석 유체 시스템 II는, 투석 유체 공급 라인 10을 통해 투석기 또는 필터 1의 투석 유체 챔버 4의 입구 4a에 연결된, 새로운 투석 유체의 준비를 위한 기구 9를 포함한다. 투석기 또는 필터 1의 투석 유체 챔버 4의 출구 4b는 투석 유체 회귀 라인 11에 이르게 되고, 상기 라인 11은 드레인 12에 이르게 된다. 투석 유체 회귀 라인 11 내에 배치된 투석 유체 펌프 13은 투석 유체를 운반하는데 사용된다.
또한, 혈액투석여과 장치는 대체 공급원 14를 포함하며, 이는 대체 펌프 16이 결합되어 있는 대체 라인 15를 통해 정맥 점적 챔버 8에 연결된다. 투석기 1에 의해 혈액 회로로부터 유체가 제거될 때 대체 펌프 16에 의하여 대체 유체의 미리 정해진 양을 대체 공급원 14로부터 체외 혈액 회로 I에 공급할 수 있다.
혈액투석여과 장치는 또한 제어 및 연산 장치 17을 포함하며, 이는 제어 라인 18, 19, 20을 통해 혈액 펌프 6, 투석 유체 펌프 13 및 대체 펌프 16에 연결된다. 중앙 제어 및 연산 장치 17은 특정 혈액 흐름 속도 Qb가 체외 혈액 회로 I 내에서 조정되고 특정 투석 유체 속도 Qd가 투석 유체 시스템 II 내에서 조정되는 방식으로 펌프 6, 13 및 16을 제어한다. 상기 제어 및 연산 장치는 또한 특정 대체 속도를 미리 선택하고 환자로부터 제거되는 유체의 한외여과 속도를 조정한다. 수행되는 체외 혈액 처리의 개별적인 처리 파라미터는 입력 장치(미도시) 상에 담당 의사에 의해 입력될 수 있다.
독립적인 장치를 형성하거나, 또는 체외 혈액 처리 장치의 구성 요소일 수 있는, 혈액 처리를 최적화하기 위한 본 발명에 따른 기구가 이하에서 설명된다. 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구가 혈액 처리 장치의 구성 요소인 경우, 상기 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구는 혈액 처리 장치 내에 이미 존재하는 구성 요소를 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구는 중앙 연산 및 기억 장치 17을 이용할 수 있다.
본 구현예에서, 혈액 처리를 최적화하기 위한 기구 24는 그 자체의 연산 장치 24A, 그 자체의 기억 장치 24B 및 개별적인 입력 장치 24C 및 개별적인 디스플레이 장치 24D를 포함하며, 이는 데이터 라인 24E를 통해 서로 연결된다. 기구 24는 또 다른 데이터 라인 23을 통해 중앙 연산 및 제어 장치 17에 연결된다.
연산 및 기억 장치 24A, 24B는 데이터 가공 프로그램을 실행하는 중앙 데이터 가공 시스템의 일부를 형성할 수 있으며, 이때 입력 장치 24C는 키보드일 수 있고 디스플레이 장치 24D는 디스플레이 스크린일 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 기구의 디스플레이 스크린 24D를 나타낸다. 상기 디스플레이 스크린은 담당 의사에 의해 입력 장치 24C 상에 입력되거나 또는 연산 장치 24A에 의해 계산된 처리 파라미터를 표시한다. 상기 파라미터는 마스크 25의 보조를 통해 디스플레이 스크린 상에 표시된다.
본 구현예에서, 담당 의사는 먼저 치료 목적 및 처리되는 환자의 특성인 환자-특이적 처리 파라미터를 미리 선택한다. 치료 목적의 처리 파라미터 특성은 디스플레이 스크린 상에서 첫 번째 라인 25A의 입력 마스크 25 내에 표시되고, 환자의 파라미터 특성은 라인 25B에 표시된다. 치료 목적은 투석량 Kt/V; 처리 기간 T; 및 혈액투석 HD, 후-희석 HDFpost 또는 전-희석 HDFpre의 혈액투석여과 HDF와 같은 처리 방법의 처리 파라미터를 이용하여 담당 의사에 의해 미리 선택된다. 의사는 환자를 위해 특정 혈액 흐름 Qb, 특정 요소(urea) 분포 부피 V, 및 예를 들어 헤마토크리트 HKT를 포함할 수 있는 다양한 다른 실습 데이터를 미리 선택한다. 목표 값으로부터의 허용 가능한 편차는 투석량 Kt/V를 위해 미리 선택될 수 있다.
본 구현예에서, 투석량 Kt/V로서 1.4, 처리 시간 T로서 240 min, 처리 방법으로서 혈액투석 HD, 혈액 흐름 Qb로서 290 ml/min, 및 요소 분포 부피 V로서 35 ℓ가 미리 선택된다. 또한, 투석량 Kt/V을 위한 목표 값으로부터의 허용 가능한 편차로서는 2%가 미리 선택된다.
또한, 의사는 바람직하기로 고유량 투석기 또는 필터, 또는 저유량 투석기 또는 필터 중에 어느 것이 사용되어져야 하는지를 미리 선택할 수 있다. 의사는 또한 혈액 처리 장치의 종류를 미리 선택할 수 있다. 이는 마스크 25의 컬럼 25C 내에 설정된다. 이때, 의사는 고유량 투석기 또는 필터를 미리 선택하고, 개별적인 필드의 칼라 백그라운드에 의해 표시될 수 있는 투석 기계 종류 5008을 선택하였다. 의사가 혈액 흐름의 증가를 고려하도록 촉구하기 위하여, 첫 번째 값보다 더 큰 혈액 흐름에 대한 추가적인 값이 입력될 수 있다. 그 다음 더 낮은 혈액 흐름과 더 높은 혈액 흐름에 대한 이후 연산이 일어난다. 이때, 의사는 증가된 혈액 흐름 Qb로서 320 ml/min을 입력하였다. 두 혈액 흐름이 컬럼 25D에 표시된다.
미리 선택된 상위의 역치 값 이상으로의 투석 유체 흐름 증가는 사실상 클리어런스 K의 유의적인 증가를 야기하지 않기 때문에, 상위의 역치 값이 투석 유체 흐름을 위하여 미리 선택될 수 있다. 작은 분포 부피 V를 갖는 환자의 경우에, 투석량 Kt/V을 위한 목표 값이 혈액 흐름보다 더 작은 투석 유체 흐름으로 이미 도달되는 일이 발생할 수 있다. 이러한 경우에, 투석 유체 흐름은 혈액 흐름과 동일하게 미리 선택될 수 있다. 미리 선택된 하위의 역치 값은 또한 투석 유체 흐름을 위해 미리 선택될 수 있다. 그러나 투석 유체 흐름 또는 혈액 흐름을 위한 상위 및 하위 역치 값을 미리 선택하는 것은 단지 선택사항일 뿐이다.
혈액 처리를 최적화하기 위한 본 발명에 따른 기구 24는 이때 각각 290 및 320 ml/min의 미리 선택된 더 낮은 혈액 흐름과 더 높은 혈액 흐름 모두를 위하여, 특정 투석 유체 흐름 Qd으로 투석 처리의 비용이 최소인 투석기 또는 필터의 종류를 결정한다. 본 구현예에서, 상기 기구는, 혈액 처리를 최적화하기 위하여, 혈액 흐름 Qb가 290 ml/min일 때 500 ml/min의 투석 유체 흐름 Qd를 갖는 필터 종류 FX 100을 제안한다. 혈액 흐름 Qb가 320 ml/min일 때, 상기 기구는 또한 필터 종류 FX 100을 제안하나, 투석 유체 흐름 Qd는 400 ml/min이다. 상기 데이터가 평가되는 방식을 하기에 상세히 설명한다.
기억 장치 24B에서, 특정한 혈액 흐름 범위 Qb1 내지 Qb2는 각각의 경우에 투석기 또는 필터의 군으로부터의 다른 투석기 또는 필터에 대해 지정된다. 투석기 또는 필터의 군은, 고유량 필터 및 저유량 필터를 포함하는, 2 종류의 필터를 포함한다. 상기 고유량 필터로는 예를 들어 FX 50, FX 60, FX 80 및 FX 100 종류 시리즈 를 포함한다.
예를 들어 고유량 필터와 같은 의사에 의해 선택된 투석기 또는 필터의 종류, 및 원하는 혈액 흐름 Qb에 기초하여, 이들 필터들은 원하는 혈액 흐름 Qb에 원칙적으로 적합한 각각의 종류 시리즈로부터 선택된다.
실시예 1: 선택된 FX 고유량, Qb = 220 ml/min : FX 50 내지 FX 100이 가능하다.
실시예 2: 선택된 FX 고유량, Qb = 370 ml/min : FX 60 내지 FX 100이 가능하다.
예를 들어 1.40과 같은 투석량 KT/V, 입력된 처리 시간 T 및 입력된 요소 분포 부피 V에 대한 미리 선택된 값으로부터, 연산 장치 24A는 이후 클리어런스 K에 대한 목표 값을 계산한다. 클리어런스 K에 대한 목표 값이 계산될 때, 예를 들어 2%와 같은 미리 선택된 허용 오차가 투석량 KT/V에 대한 미리 선택된 목표 값에 고려되어서, 미리 선택된 허용 오차 이내의 투석량 KT/V를 위한 값이 처리 비용의 이후 계산에서 허용될 수 있다. 각각의 경우에, 비용 절약이 이와 같이 사실상 처리 달성 상에 명백한 영향을 미치지 않고 이루어질 수 있다.
클리어런스 K에 대한 목표 값이 결정될 때, 연산 장치 24A는 이전에 결정되어 있는 모든 투석기 또는 필터에 대하여, 예를 들어 HD, HDFpost, HDFpre와 같은 미리 선택된 처리 방법, 미리 선택된 혈액 흐름 Qb 및 예를 들어 헤마토크리트 HKT를 포함하는 다른 파라미터를 고려하여, 처리를 위해 각각의 경우에 필요한 투석 유체 흐름 Qd를 계산한다. 이전에 결정된 클리어런스 K 및 미리 선택된 혈액 흐름 Qb로부터, 연산 장치는 원하는 클리어런스 K를 달성하기 위해 필요한 투석 유체 흐름 Qd를 계산한다. 상기 필요한 투석 유체 흐름 Qd의 계산은 하기 식에 기초하여 계수 k0A를 이용하여 HD 처리에 대해 수행된다:
예를 들어 HDF와 같은 다른 종류의 처리에 대하여는, K를 계산하기 위하여 다른 식이 사용될 수 있다. 계수 k0A는 소정의 투석기 또는 필터의 등급 특성이며, 이는 투석기 또는 필터의 반투성 막의 활성 표면 및 이의 확산 저항에 본질적으로 의존한다.
모든 투석기 또는 필터에 대하여 기억 장치 24B에 각각의 계수 k0A가 저장되고, 연산 장치 24A는 투석 유체 속도 Qd를 계산하기 위하여 상기 기억 장치로부터 이를 읽는다. 투석 유체 속도를 결정하기 위한 전술한 방법은 WO 2007/140993 A1에, 특히 이의 참조문헌이 기술된 내용에 상세히 기재되어 있다. 그러나, 본 발명에 대하여, 투석 유체 속도가 결정되는 방법은 궁극적으로 이에 무관하다.
또한, 다양한 소모품 비용 및 에너지 비용이 기억 장치 24B에 저장된다. 모든 필요한 비용(판매 가격)은 적절한 메뉴를 이용하여 입력될 수 있다. 본 구현예에서, 소모품 비용은 투과수(permeate), 산(acid) 및 중탄산염을 위한 비용을 포함하고 에너지 비용은 전력 비용을 포함한다. 각각의 투석기 또는 필터의 비용(판매 가격)이 또한 기억 장치 24B에 저장된다.
혈액 처리를 위해 제안된 모든 투석기 또는 필터에 대하여, 연산 장치 24B는, 소정의 투석 유체 흐름 Qd 및 미리 선택된 혈액 흐름 속도 Qb를 고려하여, 혈액 처리에 소비되는 소정의 소모품(투과수, 산, 중탄산염)의 양 및 에너지(전력)의 양을 계산한다.
소모품의 계산된 양 및 소모품의 저장된 비용뿐만 아니라 소비되는 에너지 및 에너지 비용으로부터, 연산 장치 24A는 이제 모든 소모품을 위한 비용 및 처리에 소비되는 에너지를 위한 비용을 계산한다. 마지막으로, 연산 장치는 이전에 결정된 처리에 소비되는 소모품을 위한 비용 및 소비되는 에너지를 위한 비용뿐만 아니라 투석기 또는 필터 비용의 합으로부터 각각의 경우에 투석기 또는 필터의 모든 종류에 대한 총 비용을 계산한다.
그 다음 총 비용이 최소인 전제 하에 투석기 또는 필터에 대한 마지막 선택이 이루어진다.
메뉴 항목 "비용"을 통해, 의사는 제안된 투석기 또는 필터를 위한 각각의 비용을 보여주는 하위 메뉴를 불러낼 수 있다. 도 3은 290 ml/min의 혈액 흐름 Qb(Qb 1)이 미리 선택된 본 구현예(도 2)에 대한 하위 메뉴를 보여준다.
비용 공개 시에, 계획된 혈액 흐름에 적합한 모든 투석기 또는 필터가 컬럼 상에 항상 표시된다. 290 ml/min의 혈액 흐름이 미리 선택된, 본 구현예에서, 이들은 고유량 투석기 FX 50 내지 FX 100이다. 메뉴 항목의 칼라 백그라운드가 투석량 Kt/V를 위한 목표 값이 달성될 수 없는, 또는 투석량을 위한 목표 값이 단지 비교적 높은 투석 유체 흐름 또는 비교적 낮은 투석 유체 흐름으로 달성될 수 있는 투석기 또는 필터를 식별하기 위해 사용된다. 본 구현예에서, 필터 FX 50은 1.40의 투석량을 위한 목표 값을 이러한 필터로 달성할 수 없기 때문에, 적색 칼라로 식별된다. 필터 FX 60은 투석량을 위한 목표 값을 이러한 필터로는 단지 혈액 흐름의 1.5 배 이상에 이르는 비교적 높은 투석 유체 흐름으로 달성할 수 있기 때문에, 노란색 칼라로 식별된다. 다른 한편으로, 필터 FX 80 및 FX 100은 투석량을 위한 목표 값을 이들 필터로 비교적 낮은 투석 유체 흐름으로 달성할 수 있기 때문에, 녹색 칼라로 식별된다. 본 구현예에서 필터 가격, 및 투과수, 산, 중탄산염 및 전력을 위한 비용을 포함하는 다른 비용으로 구성된 비용의 합이 필터 FX 100에서 최소인 것을 알 수 있었다. 그러므로, 다양한 총 비용의 비교 후에, 연산 장치 24A는 총 비용이 최소인 투석기 FX 100을 선택한다. 그 결과는 주 메뉴에 표시된다(도 2: Qb 290, 필터 FX 100 Qd 500).
도 4는 320 ml/min의 다른 더 높은 혈액 흐름(Qb 2)에 대한 하위 메뉴를 보여준다. 상승된 혈액 흐름에서, 필터 FX 50은 더 이상 고려하지 않는 것을 알 수 있다. 그러므로 이 필터는 마스크에 더 이상 표시되지 않는다. 상승된 혈액 흐름에서, 투석량 Kt/V을 위한 목표 값은 필터 FX 100이 사용될 때 400 ml/min의 투석 유체 흐름으로 이미 달성될 수 있다. 처리의 총 비용은 또한 이 필터에서 가장 낮다. 그 결과, 연산 장치는 다시 320 ml/min의 더 높은 혈액 흐름에서의 처리를 위하여 필터 FX 100을 또한 제안한다(도 2: Qb 320, 필터 FX 100 Qd 400). 이제 더 높은 또는 더 낮은 투석 유체 흐름에서 더 낮은 또는 더 높은 혈액 흐름으로 필터 FX 100을 이용하여 처리를 수행할 것인지에 대한 의사의 결정권이 남게 된다. 따라서 본 구현예는 본 발명에 따른 기구가 의사에게 혈액 흐름 또는 처리 시간의 변화가 미치는 영향이 무엇인지 명확하게 해준다는 점을 보여준다.
도 5 내지 도 7은 미리 선택된 처리가 HD 처리가 아닌, 후-희석을 이용한 HDF 처리(혈액투석여과) (HDFpost)인 경우, 혈액 처리를 최적화하기 위한 본 발명에 따른 기구의 디스플레이 장치 24D 상에 표시되는 주 메뉴 및 2개의 하위 메뉴를 보여준다. 처리 파라미터는 달리 언급이 없으면 제1 구현예에서 수행된 처리의 파라미터와 동일하다.
주요 메뉴에서(도 5), 투석량을 위한 목표 값을 파기하지 않고 처리 비용을 가능한한 낮게 유지하기 위하여, 300 ml/min의 투석 유체 흐름을 갖는 필터 FX 100이 혈액 흐름 Qb 290 ml/min을 위해 제안되고 320 ml/min의 혈액 흐름 Qb를 위하여 300 ml/min의 투석 유체 흐름을 갖는 필터 FX 80이 또한 제안된다.
290 ml/min의 혈액 흐름 Qb를 위한 하위 메뉴(도 6)는 처리가 원칙적으로 필터 FX 60 내지 FX 100으로 가능함을 보여준다. 이들 필터에 대하여, 연산 장치는 600 내지 300 ml/min 사이에 있는 투석 유체 흐름을 계산한다. 1.40의 투석량의 목표 값은 모든 필터로 달성될 수 있다. 그러나, 처리의 총 비용은 필터 FX 100에서 가장 낮다. 또한 투석 유체 흐름도 필터 FX 100에서 가장 낮다. 320 ml/min으로의 혈액 흐름 상의 증가의 결과로 처리의 총 비용은 필터 FX 80에서 가장 낮다(도 7). 또한 투석 유체 흐름도 필터 FX 80에서 가장 낮다. 이는 가장 낮은 혈액 흐름을 갖는 필터 FX 100을 이용한 투석 유체 흐름에 상응한다.
도 8 내지 도 11을 참조하여, 치료 목적이 투석량 KT/V를 위한 미리 선택된 허용 오차 내에서 조차도 달성될 수 없는 경우가 설명된다.
도 8은 투석량 KT/V를 위한 미리 선택된 값이 표시된 디스플레이 스크린 24D를 보여준다. 의사는 1.4의 투석량 KT/V를 미리 선택하였다. 치료 목적이 예를 들어 낮은 혈액 흐름 Qb 또는 큰 분포 부피 V로 달성되지 않는 경우, 의사는 지적을 받는다. 본 구현예에서, 1.4의 미리 선택된 값보다 낮은, 즉 또한 2%의 미리 선택된 허용 오차 밖에 있는 1.24의 투석량 KT/V를 위한 달성 가능한 값은 적색 백그라운드 상에 표시된다. 따라서 이는 치료 목적이 달성되지 않음에 대한 신호를 나타낸다.
이러한 경우에, 가장 큰 투석기 및 가장 높은 투석 유체 흐름 Qd는 항상 목표 값에 가능한한 근접하게 갈 수 있도록 선택되어야 한다. 그러나, 이에 따라 상기 방법이 효과적으로 사용되는 것은 아니다.
이러한 경우에 연산 장치 24A는, 첫 번째 최적화 단계에서 도달한 예를 들어 1.24의 투석량 KT/V를 위한 값이 새로운 목표 값으로서 미리 선택되는 추가 최적화 단계를 자동적으로 수행한다. 연산 장치 24A는 다시 예를 들어 2%의 미리 선택된 허용 오차를 새로운 목표 값을 위하여 고려한다.
도 9는 두 번째 최적화 단계의 계산 결과가 1.24의 투석량 KT/V를 위한 목표 값과 함께 표시된 디스플레이 스크린 24D를 보여준다. 또다시 미리 선택된 허용 오차 밖에 있으나, 1.24의 미리 선택된 목표 값보다 단지 약간 더 작은 1.22의 투석량 KT/V의 결과를 알 수 있다. 투석량 KT/V를 위한 새롭게 계산된 값이 또다시 허용 오차 밖에 있기 때문에, 상기 값은 다시 적색 백그라운드 상에 표시된다. 연산 장치 24A는 디스플레이 스크린 24D 상에 표시된 미리 선택된 파라미터에 의해 발생한 비용을 계산한다. 본 구현예에서, 비용은 EUR 21.30에 달한다.
도 10 및 도 11은 1.4로의 투석량 KT/V의 증가가 혈액 흐름 Qb 및/또는 처리 시간 T의 증가로 달성될 수 있음을 보여준다. 예를 들어, 허용 오차 내에 있는 1.39의 투석량 KT/V는 240 min의 동일한 처리 시간 T에서 혈액 흐름 Qb가 300 ml/min으로부터 350 ml/min으로 증가되는 점을 통해 달성될 수 있다(도 10). 그러나, 1.39의 투석량 KT/V가 또한 255의 처리 시간에서 320 ml/min의 혈액 흐름 Qb로 달성될 수 있다(도 11). 연산 장치 24A는 EUR 21.42 (도 10) 및 EUR 22.22 (도 11)에 달하는 다양한 사전 선택을 위한 비용을 계산하여서, 의사는 처리가 수행되어져야 하는 파라미터에 대한 결정을 할 수 있다.
Claims (14)
- 반투성 막에 의해 제1 챔버 및 제2 챔버로 분리된 투석기 또는 필터를 포함하며, 상기 제1 챔버는 체외 혈액 회로의 일부이고 상기 투석기 또는 필터의 제2 챔버는 투석 유체 시스템의 일부인, 체외 혈액 처리 장치를 이용하여 체외 혈액 처리를 수행하는 방법으로서, 하기 공정 단계를 갖는 방법:
치료 목적의 특성 및 치료대상 환자의 특성 중 적어도 하나인, 하나 또는 그 이상의 환자-특이적 처리 파라미터를 입력 장치에 입력하는 단계,
모든 종류의 투석기 또는 필터에 대하여, 연산 장치를 통해, 다른 종류의 투석기 또는 필터의 군으로부터 각각의 경우에 하나의 투석기 또는 필터를 이용하여 처리를 수행하기 위한 하나의 또는 다수의 환자-특이적 처리 파라미터로부터 기계-특이적 처리 파라미터를 결정하는 단계,
모든 종류의 투석기 또는 필터에 대하여, 연산 장치를 통해, 소정의 투석기 또는 필터를 이용하여 확정된 기계-특이적 처리 파라미터로부터 발생한 체외 혈액 처리 비용을 결정하는 단계, 및
모든 종류의 투석기 또는 필터에 대하여, 소정의 투석기 또는 필터를 이용하여 기계-특이적 처리 파라미터로부터 발생한 비용을 디스플레이 장치에 표시하는 단계.
- 제1항에 있어서, 상기 체외 혈액 처리 비용을 결정하는 단계가 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
다양한 종류의 투석기 또는 필터의 비용을 기억 장치에 저장하는 단계,
소모품 비용 및 에너지 비용 중 적어도 하나를 기억 장치에 저장하는 단계,
확정된 기계-특이적 처리 파라미터를 이용한 체외 혈액 처리의 수행 중에 소비되는 각각의 소모품의 양 및 에너지의 양 중 적어도 하나를 연산 장치에서 계산하는 단계,
한편으로는 소모품 비용 및 에너지 비용 중 적어도 하나로부터, 다른 한편으로는 소모품 및 에너지 중 적어도 하나의 계산된 양으로부터, 체외 혈액 처리에 소비되는 소모품 및 에너지 중 적어도 하나의 비용을 계산하는 단계, 및
모든 종류의 투석기 또는 필터를 위해, 각각의 투석기 또는 필터의 저장된 비용 및 체외 혈액 처리에 소비된 소모품 및 에너지 중 적어도 하나의 계산된 비용의 합으로부터 각각의 경우에 대한 총 비용을 연산 장치를 이용하여 계산하는 단계.
- 제1항에 있어서, 다른 투석기 또는 필터를 위한 기계-특이적 처리 파라미터의 다른 양, 및 소정의 투석기 또는 필터의 사용 및 소정의 기계-특이적 처리 파라미터의 조정으로부터 발생하는 체외 혈액 처리의 총 비용이 디스플레이 장치에 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 기계-특이적 처리 파라미터는 투석기 또는 필터의 제2 챔버를 통해 흐르는 투석 유체 흐름인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 환자-특이적 파라미터는 혈액 분포 부피 V, 체외 혈액 처리의 시간 T, 투석량, 클리어런스 K 또는 체외 혈액 회로 I 내의 혈액 흐름 Qb를 포함하는 파라미터의 군으로부터 선택되는 파라미터인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 연산 장치는 처리로부터 발생하는 비용이 가장 낮은 투석기 또는 필터를 선택하는데 사용되고, 이러한 투석기 또는 필터는 디스플레이 장치에 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 반투성 막에 의해 제1 챔버 및 제2 챔버로 분리된 투석기 또는 필터를 포함하며, 상기 투석기 또는 필터의 제1 챔버는 체외 혈액 회로의 일부이고 상기 제2 챔버는 투석 유체 시스템의 일부인, 체외 혈액 처리 장치를 이용하여 체외 혈액 처리를 수행하기 위한 기구로서,
상기 체외 혈액 처리를 수행하기 위한 기구 (24)는 하기를 포함하는 기구:
치료 목적의 특성 및 치료대상 환자의 특성 중 적어도 하나인, 하나 또는 그 이상의 환자-특이적 처리 파라미터를 입력하기 위한 입력 장치 (24C),
모든 종류의 투석기 또는 필터에 대하여, 다른 종류의 투석기 또는 필터의 군으로부터 각각의 경우에 하나의 투석기 또는 필터를 이용하여 처리를 수행하기 위한 하나의 또는 그 이상의 환자-특이적 처리 파라미터로부터 기계-특이적 처리 파라미터를 결정할 수 있고,
모든 종류의 투석기 또는 필터에 대하여, 소정의 투석기 또는 필터를 이용하여 기계-특이적 처리 파라미터로부터 발생한 체외 혈액 처리 비용을 결정할 수 있는 방식으로 설계된 연산 장치 (24A), 및
모든 종류의 투석기 또는 필터에 대하여, 소정의 투석기 또는 필터를 이용하여 기계-특이적 처리 파라미터로부터 발생한 비용을 표시하기 위한 디스플레이 장치 (24D).
- 제7항에 있어서, 상기 기구 (24)는 다양한 종류의 투석기 또는 필터의 비용 및 소모품 비용 및 에너지 비용 중 적어도 하나를 저장하기 위한 기억 장치 (24B); 및
기계-특이적 처리 파라미터의 특정 양을 이용한 체외 혈액 처리의 수행 중에 소비되는 소정의 소모품의 양 및 에너지의 양 중 적어도 하나를 계산하고,
한편으로는 소모품 비용 및 에너지 비용 중 적어도 하나로부터, 다른 한편으로는 소모품 및 에너지 중 적어도 하나의 계산된 양으로부터, 체외 혈액 처리에 소비되는 소모품 및 에너지 중 적어도 하나의 비용을 계산하며,
모든 종류의 투석기 또는 필터를 위해, 각각의 투석기 또는 필터의 저장된 비용 및 체외 혈액 처리에 소비된 소모품 및 에너지 중 적어도 하나의 계산된 비용의 합으로부터 각각의 경우에 대한 총 비용을 계산하는 방식으로 설계된 연산 장치 (24A)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기구.
- 제7항에 있어서, 상기 디스플레이 장치 (24D)는, 다른 투석기 또는 필터를 위한 기계-특이적 처리 파라미터의 다른 양, 및 소정의 투석기 또는 필터의 사용 및 소정의 기계-특이적 처리 파라미터의 조정으로부터 발생하는 체외 혈액 처리의 총 비용이 표시되는 다른 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기구.
- 제7항에 있어서, 기계-특이적 처리 파라미터는 투석기 또는 필터의 제2 챔버를 통해 흐르는 투석 유체 흐름인 것을 특징으로 하는 기구.
- 제7항에 있어서, 연산 장치 (24A)는 처리로부터 발생하는 비용이 가장 낮은 투석기 또는 필터를 선택하는 방식으로 설계되고, 디스플레이 장치 (24D)는 이러한 투석기 또는 필터를 표시하는 방식으로 설계되는 것을 특징으로 하는 기구.
- 제7항에 있어서, 환자-특이적 파라미터는 혈액 분포 부피 V, 체외 혈액 처리의 시간 T, 투석량, 클리어런스 K 또는 체외 혈액 회로 I 내의 혈액 흐름 Qb를 포함하는 파라미터의 군으로부터 선택되는 파라미터인 것을 특징으로 하는 기구.
- 반투성 막 (2)에 의해 제1 챔버 (3) 및 제2 챔버 (4)로 분리된 투석기 (1) 또는 필터를 포함하고, 상기 제1 챔버 (3)은 체외 혈액 회로 (I)의 일부이고 상기 투석기 (1) 또는 필터의 제2 챔버 (4)는 투석 유체 시스템 (II)의 일부인 체외 혈액 처리 장치로서, 상기 체외 혈액 처리 장치는 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 체외 혈액 처리를 수행하기 위한 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 체외 혈액 처리 장치를 최적화하는 방법을 수행하기 위한 데이터 가공 장치 상에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체.
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