KR20050122286A - 복막기능 검사방법 및 복막투석 플래닝 장치 - Google Patents

복막기능 검사방법 및 복막투석 플래닝 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20050122286A
KR20050122286A KR1020057021623A KR20057021623A KR20050122286A KR 20050122286 A KR20050122286 A KR 20050122286A KR 1020057021623 A KR1020057021623 A KR 1020057021623A KR 20057021623 A KR20057021623 A KR 20057021623A KR 20050122286 A KR20050122286 A KR 20050122286A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mtacun
mtacc
peritoneal function
peritoneal
ratio
Prior art date
Application number
KR1020057021623A
Other languages
English (en)
Inventor
히로유키 하마다
마사히로 오카모토
Original Assignee
가부시키가이샤 제이.에무.에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 제이.에무.에스 filed Critical 가부시키가이샤 제이.에무.에스
Publication of KR20050122286A publication Critical patent/KR20050122286A/ko

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/28—Peritoneal dialysis ; Other peritoneal treatment, e.g. oxygenation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00—Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
    • A61M1/1601—Control or regulation
    • A61M1/1613—Profiling or modelling of patient or predicted treatment evolution or outcome
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50—General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

본 발명은, 복막기능검사 방법으로서 요소질소(尿素窒素)의 총괄 물질이동·막면적 계수(總括物質移動·膜面積係數)를 MTACun, 크레아티닌(creatinine) 에 관한 총괄 물질이동·막면적 계수를 MTACc라고 할 때에, 당해 MTACun 및 MTACc로부터 산출한 그 비율 MTACun/MTCc를 복막기능(腹膜機能)의 검사지표(檢査指標)로서 이용하는 것을 특징으로 한다. 이렇게 본 발명의 MTACun/c를 이용함에 따라서 환자의 장래의 복막기능(복막기능 악화의 메커니즘)을 검사할 수 있다.
구체적으로는 상기 MTACun 및 MTCc는 파일-포포비치(Pyle-Popovich) 모델을 연산하여 획득할 수 있다. 또한 상기 복막기능검사 방법은, 쓰리 포어 이론(Three Pore Theory) 모델로부터 셀 포어 투수 계수(cell pore 透水係數)LPSC 및 총괄 투수 계수(總括透水係數)LPS를 산출함과 아울러 그 비율 LPSC/LPS를 획득하여, 당해 비율 LPSC/LPS와 상기 MTACun/MTCc를 복막기능의 검사지표로서 이용할 수도 있다.

Description

복막기능 검사방법 및 복막투석 플래닝 장치{METHOD OF TESTING PERITONEAL FUNCTION AND PERITONEAL DIALYSIS PLANNING APPARATUS}
본 발명은, 복막기능 검사방법(腹膜機能 檢査方法)과 컴퓨터를 이용한 복막투석 플래닝 장치에 관한 것이다.
현재 일본 국내에서 20만명 정도의 만성신부전 환자(慢性腎不全 患者)가 있으며, 이 중에 92~93%의 환자가 혈액투석을, 나머지 7~8%의 환자가 복막투석에 의한 유지 요법(維持 療法)을 각각 받고 있다.
여기에서 말하는 투석이라고 함은, 막(膜)을 통하여 분자량의 사이즈로 필터링을 하여 농도구배(濃度句配)에 의하여 소정의 분자를 제거함으로써, 대사활동(代謝活動)에 의하여 체내에 축적된 각종 용질(요독소로서의 요소(U), 크레아티닌(Cr) 등) 및 전해질(電解質)(Ca2 +, Cl-, Na+, K+), 과잉 수분 등을 체액(體液) 중에서 상기 투석액(透析液) 중으로 용출(溶出)시킨 뒤, 투석액을 배액(排液)으로서 폐기함으로써 환자의 저하(低下)한 신장기능을 보조하는 것이다. 혈액을 체외 순환하여 기계적으로 혈액을 정화하는 방법, 혹은 복강(腹腔) 내에 투석액을 넣어 복막을 통하여 혈액을 정화하는 방법의 차이에 따라 혈액투석(HD ; Hemo Dialysis), 복막투석(PD ; Pelitoneal Dialysis)으로 구별한다. 종래 환자에게는 이 중 하나의 방법의 투석이 적용되어 왔다. 여기에서 부족한 신장기능을 충분히 보조할 수 없는 경우에는, 혈액투석을 이용한 체외에서의 투석 요법을 하는 것이 바람직하다고 한다.
복막투석은, 환자는 주로 재택에서 투석을 한다. 이것은 환자 스스로가 투석액을 카테테르(catheter)를 이용하여 복강 내에 넣고, 몇 시간 저장한 뒤에 배액하는 스텝을 하루에도 여러 번 반복한다. 환자는 배액할 때마다 체내로부터의 과잉수분 배출량(제수량(除水量)이라고 한다)을 기록해 두고, 이후에 진찰할 때에 의사에게 제시하여 처방을 받는다. 이러한 복막투석의 방법을 CAPD(Continuous Ambulatory Pelitoneal Dialysis ; 연속 휴대식 복막투석)라고 부른다. 의사는 특히 환자의 제수량에 착안하여, 그 양의 다소(多少)에 따라 환자에게 적절한 처방을 선택한다.
그런데 최근에 환자의 복막기능 상태를 컴퓨터로 시뮬레이션(simulation)하는 복막투석 시스템이 개발되어 있다(일본국 공개특허공보 특개2000-140100호 공보를 참조). 이 복막투석 시스템에서는 복막 평형 시험(PET ; PelitoneaI Equilibration Test, 1987)을 이용하여 얻은 환자의 각 용질농도·제수량 등의 데이터로부터, 복막투석의 거시적 모델로서 알려진 파일-포포비치(Pyle-Popovich)의 수리 모델(數理 model)을 연산함으로써 용출제거능력·제수능력 등의 복막기능을 검사할 수 있다. 당해 시스템을 담당하는 장치로서는 보통, 시판되고 있는 퍼스널 컴퓨터(personal computer)를 이용할 수 있는 것이 있다.
그러나 상기한 복막투석 시스템으로는, 데이터를 취득할 때에 환자의 각 용질농도·제수량으로부터 그 때의 환자의 복막기능을 평가하는 것은 할 수 있지만, 일반적으로 정성적(定性的) 혹은 정량적(定量的) 중에서 하나의 진단밖에 할 수 없다. 따라서 이러한 시스템으로는, 장래에 있어서 환자의 복막기능의 변화(소위 복막투과성 악화의 메커니즘)를 검토하는 것은 매우 곤란하다.
예를 들면 어떤 환자에 대하여 취한 데이터에 있어서, 데이터의 수치로부터 외견상(外見上) 제수량이 적은 경우에 그 원인으로서 이하의 이유가 추정된다. 그런데, 실제의 원인이 이 중의 어느 것인지를 단정하는 것은 불가능하였다.
A. 복막에 삽입하는 카테테르의 선단(先端)이 물리적으로 폐쇄 또는 위치 이상(位置 異常)에 의하여 제수할 수 없는 것(외적요인).
B. 복막의 림프 재흡수능력이 증진하고 있는 것.
C. 복막의 기능(제수능력)이 정말로 저하하고 있는 것.
이 중에 A.의 이유라면 카테테르의 개방이나 위치를 수정하고, B.의 이유라면 림프 항염증제(lymph 抗炎症劑)를 투여하고, C.의 이유라면 복막투석으로부터 혈액투석으로 이행하는 등 그 처방이 전혀 달라진다. 게다가 B. 및 C.의 이유인 경우에, 환자에게 복막염 또는 피낭성 복막경화증(被囊性 腹膜硬化症)을 합병증의 가능성을 생각할 수 있으므로 이에 대한 대응도 충분히 고려해야 된다. 종래의 복막기능 검사방법(腹膜機能 檢査方法)으로는, 이렇게 환자에 대한 적절한 대응을 강구하는 데에 있어서 중대한 판단을 정확히 할 수 없었기 때문에 개선(改善)의 여지(餘地)가 있었다.
본 발명은 이상의 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 종래의 방법에 의거하는 각종 데이터를 이용하면서 복막투석 환자의 복막기능(복막투과성 악화의 메커니즘)을 정확하게 분석하고, 장래의 진단처방으로 활용할 수 있는 복막기능 검사방법 및 복막투석 플래닝 장치를 제공하는 것에 있다.
도1은, 파일-포포비치(Pyle-Popovich) 모델의 설명도이다.
도2는, 쓰리 포어 이론(Three Pore Theory) 모델의 설명도이다.
도3은, 본 발명의 하나의 적용 예인 PC를 이용한 복막투석 플래닝 장치의 모식도이다.
도4는, 복막투석 플래닝 장치를 이용한 실시예의 흐름을 나타내는 도면이다.
도5는, 복막시험의 타임 차트의 예를 나타내는 도면이다.
도6은, 복막시험의 데이터 입력항목을 나타내는 도면이다.
도7은, 복막시험의 데이터 입력항목을 나타내는 도면이다.
도8은, 본 발명의 복막기능 프로그램의 플로우 도(flow diagram)이다.
도9는, MTACun/c와 제수량의 상관성(샘플)을 나타내는 그래프이다.
도10은, MTACun/c와 LPSC/LPS의 상관성(샘플)을 나타내는 그래프이다.
도11은, MTACun/c와 LPSC/LPS의 상관성(샘플)을 나타내는 그래프(복막기능 진단 영역 표시 첨부)이다.
도12는, LPSC/LPS와 제수량의 상관성(샘플)을 나타내는 그래프이다.
도13은, 데이터 입력으로부터 복막기능 표시까지의 프로그램 스텝의 예를 나타내는 플로우 차트(flow chart)이다.
도14는, 유전 알고리즘 및 쓰리 포어 이론의 연산 프로세스를 구체적으로 설명하는 플로우 차트이다.
도15는, 복막시험의 타임 차트의 예를 나타내는 도면이다.
도16은, 임상 데이터(臨床 data)의 비교도이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 요소질소(尿素窒素)의 총괄 물질이동·막면적 계수(總括物質移動·膜面積係數)를 MTACun, 크레아티닌(creatinine) 에 관한 총괄 물질이동·막면적 계수를 MTACc라고 할 때에, 당해 MTACun 및 MTACc로부터 산출한 그 비율 MTACun/MTCc를 복막기능(腹膜機能)의 검사지표(檢査指標)로서 이용하는 것으로 하였다.
이하, 「MTACun/c」이라고 함은 「MTACun/MTACc」를 의미하는 것으로서 표기하고 있다. 설명의 흐름상, 이들의 표기를 구별하여 쓴다.
또한 본 발명의 상기 복막기능 검사방법(腹膜機能 檢査方法)은, 쓰리 포어 이론(Three Pore Theory) 모델로부터 셀 포어 투수 계수(cell pore 透水係數)LPSC 및 총괄 투수 계수(總括透水係數)LPS를 산출함과 아울러 비율 LPSC/LPS를 획득하여, 당해 비율 LPSC/LPS와 제수량(除水量)을 복막기능의 검사지표로서 이용할 수도 있다.
본원 발명자들은 실제의 복막투석 환자로부터 얻은 다수의 데이터를 이용하여 예의 검토(銳意 檢討)한 결과, MTACun/c의 값이 1에 가까울수록(즉 MTACun 및 MTACc의 양 값이 서로 가까울수록), 환자의 복막기능 투과성이 더 악화하고 또한 제수량이 저하(低下)하고 있는 것을 발견하였다. 즉 종래의 검사로는 용출제거량이나 제수량 밖에 분석할 수 없었던 것에 대하여, 상기한 바와 같이 본 발명의 MTACun/c를 이용하면 환자의 장래의 복막기능(복막기능 악화의 메커니즘)을 검사할 수 있다. 이 MTACun/c와 환자의 장래의 복막기능의 관계에 대하여는, 실제로 복막염의 합병증이 있는 환자나 합병의 가능성이 있는 환자로부터 얻은 경험적인 데이터에 의하여 입증할 수 있다.
또한 MTACun/c는 그 단위가 무차원(無次元 ; dimensionless)이기 때문에 파일-포포비치(Pyle-Popovich) 모델 이외에도 이용할 수 있다는 이점 이외에, 서로 체격이 다른 환자간에 있어서 그 체격에 의한 차이를 의식하지 않고도 용이하게 비교를 할 수 있다는 이점이 있다. 또한 후술하는 LPSC/LPS도 마찬가지로 무차원으로서, 폭넓은 범용성을 구비하고 있다.
또한 본 발명의 복막기능 검사방법으로는, 상기 MTACun/MTACc와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용할 수도 있다.
이와 같이 MTACun/c와 제수량의 각 값을 대략 동시에 확인함으로써 보다 더 상세한 복막 검사를 할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 MTACun/c가 양호하더라도 제수량이 좋지 않을 경우에 용질이동 이외의 복막의 기능(즉 주로 제수능력)이 저하하고 있다고 진단할 수 있어서, 복막염 소염제의 불필요한 이용을 피하는 투석법의 이행(복막투석으로부터 혈액투석으로의 이행)이 효과적인가 아닌가를 검토할 수 있다. 또한 MTACun/c도 제수량도 좋지 않을 경우에는 복막의 기능이 상당히 손상된 악성부전의 상태에 있다는 것을 파악할 수 있고, 각종 소염제의 처방과 아울러 투석법의 빠른 이행이나 대책을 강구할 수 있다. 또한 제수량이 양호한 반면에 MTACun/c가 좋지 않을 경우에 복막기능이 양성부전의 상태에 있으므로(즉 아쿠아포린(aquaporin)은 충분히 활성을 구비하고 있지만, 가역성의 작은 세공(Small Pore) 및 큰 세공(Large Pore)가 피폐(疲弊)하여 일시적으로 활동성을 잃은 상태에 있으므로), 휴식이 필요하다고 검토할 수 있다.
또한 본 발명의 상기 복막기능 검사방법은, 쓰리 포어 이론 모델로부터 셀 포어 투수 계수LPSC 및 총괄 투수 계수LPS를 산출함과 아울러 그 비율 LPSC/LPS를 획득하여, 당해 비율 LPSC/LPS와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용함으로써 보다 더 상세한 복막기능 검사를 할 수 있다. 구체적으로는, 쓰리 포어 이론 모델로부터 총괄 투수 계수에 대한 아쿠아포린의 투수계수비율 LPSC/LPS를 구한다. 당해 LPSC/LPS는, 복막의 모세혈관 속에 존재하는 세공(細孔)에 있어서 제수능력의 약40%를 담당한다는 아쿠아포린의 활성능력을 나타내는 비율로서, 이 비율이 클수록 복막의 제수능력이 높은 것을 나타낸다. 이 LPSC/LPS에 대하여 MTACun/c나 제수량에 대한 상관(相關)을 나타냄으로써 복막기능에 관하여 상세한 진단을 할 수 있다.
또한 본 발명은, 쓰리 포어 이론 모델을 이용한 복막기능 검사방법에 있어서 LPSC 및 LPS를 산출함과 아울러 비율 LPSC/LPS를 획득하고, 당해 LPSC/LPS를 복막기능의 검사지표로서 이용하더라도 제수능력에 대하여 구체적인 기능검사를 할 수 있다.
이 경우, 상기 LPSC/LPS와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용함으로써, 복막의 제수능력에 대하여 아쿠아포린의 활성을 근거로 상세한 기능검사를 할 수 있다.
<실시예1>
여기에서는 본 발명의 실시예1에 대하여 설명한다.
본 발명의 복막투석 플래닝 장치에서는 복막투석 모델로서 알려진 2개의 수리 모델(數理 model)을 연산하고, 그 계산 결과를 처리하여 출력 표시한다. 복막투석 모델에는 거시적 모델로서 파일-포포비치(Pyle-Popovich) 모델이, 미시적 모델로서 쓰리 포어 이론(Three Pore Theory) 모델이 존재한다. 여기에서는 먼저 이들에 대하여 간결하게 설명한다.
1-1. 복막투석의 수리 모델에 대하여
도1은, 파일-포포비치 모델을 간결하게 나타낸 복막단면도이다. 도1에서 화살표의 방향이 나타내는 바와 같이 균일막으로서의 복막을 통한 체액(體液)에서 투석액(透析液)으로의 용질이동은, 투석액의 용질분자확산과 대류(對流)(수분이동에 의한 물질이동 즉 대류수송과 복막 밑의 림프 흡수에 의한 역류)의 합으로 나타내어진다. 이 수리 모델은 다음의 <수식1>의 (1-1)∼(1-8)로 나타낼 수 있다.
<수식1>
식에서 t는 시간[min], CLR은 잔류 신장기능[mL/min], CB는 혈액중 용질농도[mg/mL]이다. CD는 투석액중 용질농도[mg/mL], VB는 체액량[mL]이다. VD는 투석액량(배액량)[mL], β는 페클레수(Peclet Number)[-], QU는 한외여과 속도(限外濾過速度; ultrafiltration rate)(한외여과 유량)[mL/min], G는 용질의 생성 속도[mg/min], KA는 복막의 총괄 물질이동·막면적 계수(MTAC)[mL/min]이다. σ는 스타베르만(Staverman)의 반발계수(反撥係數)[-]이다. a1은 QU를 결정하는 실험적 정수[mL/min]이다. a2는 QU를 결정하는 실험적 정수[1/min], a3은 QU를 결정하는 실험적 정수1/min을 나타낸다.
이렇게 파일-포포비치 모델에 있어서는, 체액 중의 각 용질의 물질수지식(物質收支式)과, 투석액 측의 물질수지식이 기본으로 되어 있다. 파일-포포비치 모델에서 환자마다 산출하는 항목은 글루코오스(glucose), 요소질소(尿素窒素), 크레아티닌(creatinine) 등의 각 용질에 관한 총괄 물질이동·막면적 계수KA(또는 MTAC ; overall Mass Transfer-Area Coefficient), σ(Staverman의 반발계수) 및 제수 파라미터(除水 parameter)a1, a2, a3이다. 이 중에서 제수 파라미터a1, a2, a3는, 환자가 제수할 수 있는 능력(이것을 제수능력이라고 한다)을 평가한다는 점에서 특히 중요하다고 한다.
또한 체액량(VB)의 산출은, 흄(Hume)과 와이어(Weyers)에 의하여 작성된 경험식 을 사용할 수 있다(Hume 등, 1971). 이 경험식은 환자의 성별, 신장[HT(cm)] 및 체중[WT(Kg)]으로 다음과 같이 나타낼 수 있다.
남성 : VB(0) = -14.249 + 0.19678HT + 0.29571WT
여성 : VB(0) = -9.9260 + 0.17003HT + 0.21371WT
한편 파일-포포비치 모델과는 대칭으로 복막기능을 미시적으로 보았을 경우에, 복강(腹腔)의 각 모세혈관이 가지는 투과 능력에는 부분적으로 편차(偏差)가 있다고 생각할 수 있다. 이것에 의거한 복막투석 모델이 쓰리 포어 이론 모델이다.
도2는, 쓰리 포어 이론 모델을 설명하기 위한 상기 모세혈관의 모식도이다. 쓰리 포어 이론에서는, 모세혈관의 크기가 서로 다른 3종류의 세공(Large Pore, Small Pore, Cell Pore)을 구비하고 있다고 생각할 수 있다. 이 경우에 각 세공(細孔)의 사이즈가 서로 다르므로, 특정한 사이즈의 세공을 투과할 수 있는 용질의 종류나 양에 의거하여 필터링 한다. 또한 동일한 이유로 제수에 관계되는 각 사이즈의 세공의 기여도도 서로 다르게 된다. 여기에서 쓰리 포어 이론은, 대중소 각 세공에 대하여 물의 이동 속도(여과 속도)를 산출하여 총계로서의 투수유량(전체의 한외여과 속도)을 구하고 있다. 이 수리 모델은 각각 다음 <수식2>의 (2-1)∼(2-4), <수식3>, <수식4>, <수식5>로 나타낼 수 있다.
<수식2>
식에서 Jvc, Jvs, JvL은 각각 셀 포어(Cell Pore)(아쿠아포린), 작은 세공(Small Pore), 큰 세공(Large Pore)에 있어서 각 한외여과 유량[mL/min]을, Jv lymph는 림프관 흡수유량[mL/min]을, LPSC, LPSS, LPSL은 각각 Cell Pore, Small Pore, Large Pore의 각 투수계수를, πprot, πgluc, πurea, πNa, πanions는 각각 단백질, 글루코오스, 요소, 나트륨, 음이온(anion)의 삼투압[mmHg]을, Pcapill은 정수압(靜水壓;hydrostatic pressure)[mmHg]을, Pip는 복강 내 투석액 정수압[mmHg]을, σs는 반발계수[-]를 나타낸다.
<수식3>
식에서 tVAR은 품질 삼투압 구배가 없어진 시각[min]을, Pca는 모세혈관 내의 내피세포(內皮細胞)에 관한 정수압[mmHg]을 나타낸다.
<수식4>
<수식5>
식에서, LPS는 복막의 수분(水分) 수송율(한외여과 계수)
[mL/min/mmHg/1.73m2], A0/ΔX는 영역 파라미터(Area Parameter)
[cm/1.73m2]를 나타낸다.
여기에서 <수식5>의 (5-1) 및 (5-2)에 나타나는 A0/ΔX와 LPSC는 환자 개인에게 특유한 미지 파라미터(未知 parameter)이다. 쓰리 포어 이론 모델로 이것을 근사치해(近似値解)로서 산출하는 방법에는, 수정 파우엘법(modified Powell method) 등 몇 가지가 제안되어 있다. 이 산출 방법은 적어도 삼투압이 서로 다른 2종류의 투석액에 대하여 데이터를 채취하고, 이 수정 파우엘법을 이용하여 산출하는 방법을 취하지만, 다른 방법으로 산출하더라도 좋다. 파일-포포비치 모델은 2점의 데이터 군(data 群)으로도 해석할 수 있지만, 쓰리 포어 이론 모델은 상기 수정 파우엘법으로 반복하여 계산하고, A0/ΔX와 LPSC를 산출할 때에 더 많은 데이터 군을 필요로 한다.
또한 셀 포어(cell pore)는 아쿠아포린(H2O채널)이라고 생각되어, 전제수량(全除水量)의 40%의 기여도를 구비하는 중요한 세공이다. 이 아쿠아포린(aquaporin)은 불가역성을 구비하여 한번 파손되면 원래상태로 돌아가지 않기 때문에, 환자의 제수능력에 매우 중요한 상관관계(相關關係)가 있다. 투석 요법에서는, 복막기능을 유지하는 동시에 어떻게 아쿠아포린의 활성을 잃지 않고 유지하는가가 포인트가 된다.
일군의 LPS항(LPSC, LPSS, LPSL)은 투수계수, LPS는 총괄 투수계수라고 하고, 이들의 값이 크면 제수능력이 높은 것을 나타낸다. 특히 LPSC의 값이 높다는 것은, 환자의 제수능력이 비교적 양호하게 유지되어 있는 것을 나타낸다고 할 수 있다. 따라서 쓰리 포어 이론을 이용하여 환자의 복막기능을 검토하는 경우, 당해 투수계수치(透水係數値)를 음미하는 것이 매우 중요하다.
쓰리 포어 이론에서는, 각 용질의 그 시각의 농도구배(濃度句配)를 갱신함으로써 그 시각의 새로운 삼투압을 구할 수 있어서 새롭게 물의 이동 속도도 산출된다. 그리고 복막의 총면적값과 합하여 환자마다 계산함으로써 용질의 이동과 제수량의 상세한 모델 구축이 가능하게 되어 있다.
1-2. 복막투석 플래닝 장치의 구성
다음에 본 발명의 실시예1에 있어서의 복막투석 플래닝 장치의 구성에 대하여 설명한다. 복막투석 플래닝 장치는, 복막투석 검사방법을 하기 위한 프로그램(복막기능 검사 프로그램)을 범용 컴퓨터에 도입하여 구성할 수 있다.
도3은 본 발명의 복막투석 플래닝 장치의 구성 예를 나타낸다. 여기에서는, 내부에 공지(公知)의 CPU, HD, 메모리를 구비하는 본체부11과, 당해 본체부에 접속된 입력수단으로서의 키보드12, 데이터 출력수단(표시부)로서의 디스플레이10을 구비하는 퍼스널 컴퓨터(PC)1을 나타내고 있다. 본 발명의 복막기능 검사 프로그램은, 예를 들면 각종 가반형 기록매체20(transportable recording media 20)(CD-ROM201, DVD-ROM202, 플로피 디스크203, 메모리카드204)으로부터 PC1에 판독되도록 하여도 좋고, 통신회선을 통하여 다른 서버(server), PC 등의 기억장치30으로부터 PC1에 판독되도록 하여도 좋다. 한번 판독한 복막기능 검사 프로그램은, 환자의 데이터와 아울러 PC1 내의 HD에 저장하는 것이 바람직하다.
이 복막투석 플래닝 장치에서는, 일반적인 시험(예를 들면 복막평형 시험 ; PET)에서 환자로부터 얻은 각종 데이터를 입력 데이터로서 이용한다. PC1 내의 CPU는 복막기능에 관한 수리 모델(파일-포포비치 모델, 혹은 당해 파일-포포비치 모델과 쓰리 포어 이론 모델의 양방(兩方))을 연산하고, 이 연산결과에 의하여 얻은 각 용질농도, 제수량 등에 관한 데이터에 대하여 실시예1 특유의 처리를 하여, 디스플레이10에 표시한다. 이 디스플레이10의 표시 내용에 의하여 금후(今後)의 복막투석 플래닝에 대한 검토의 보조로 하는 것이다. 이에 따라 복막기능의 경시적(經時的)인 상태검사(복막기능 악화의 메커니즘)를 정확하게 하는 것이 가능하다는 특징을 가지고 있다.
또 당해 복막투석 플래닝 장치는, 이 기능을 실현시키는 동시에 별도의 특별한 장치, 계산방법 또는 지금까지 사용되고 있지 않은 신규(新規)의 데이터 등을 일체(一切) 필요로 하지 않고, 장치, 데이터 모두 과거의 유산을 유효하게 활용할 수 있다는 특징을 구비한다.
1-3. 복막기능 검사 프로그램의 구성에 대하여
PC1에 도입되는 복막기능 검사 프로그램은 전체적으로 이하의 흐름으로 실행되도록 구성되어 있다. 도4는, 당해 데이터 입력에서부터 복막기능 표시까지의 프로그램의 흐름을 나타내는 도면이다.
도4에 나타나 있는 바와 같이, 우선 PC1에 복막기능 검사에 필요한 환자의 임상 데이터(臨床 data)를 입력한다. 이 데이터를 입력한 후에 프로그램의 실행이 가능하게 되고, 오퍼레이터(operator)의 지시에 따라 파일-포포비치 모델에 대하여 연산한다. 이 연산결과에 의하여 얻은 용질농도, 제수량 등의 각 파라미터를 이용하여 요소질소 및 크레아티닌의 MTAC비율(MTACun/c)을 획득하여, MTACun/c와 제수량의 상관에 대하여 그래프 표시·디스플레이10에 표시한다. 이에 따라 오퍼레이터가 복막기능의 검토를 할 수 있도록 한다. 이 MTACun/c 및 후술의 LPSC/LPS를 복막기능 검사의 지표로서 이용하는 것이 본 발명의 주된 특징이다. MTACun/c의 효력, MTACun/c 및 LPSC/LPS의 상세에 관하여는 동작의 흐름을 설명할 때에 상세하게 설명한다.
MTACun/c와 제수량의 상관에 대하여 그래프 표시·디스플레이10에 표시한 시점에서 프로그램은 일단 작업을 종료할 수 있지만, 오퍼레이터가 희망하면 보다 더 정밀한 복막기능 검사를 위한 새로운 연산을 하는 것으로 한다. 이 경우 PC1은 상기 취득한 데이터 군의 양이 충분히 존재하는 것(구체적으로는 복수(複數)의 삼투압의 투석액에 대하여 3개 이상의 데이터 군이 존재하는 것)을 확인하고, 계속하여 쓰리 포어 이론 모델에 대하여 연산한다. 이 연산결과에 의하여 얻은 투수계수 등의 각 파라미터를 이용하여, 앞에서 연산한 제수량과 아울러 MTACun/c와 LPSC/LPS의 상관성 및 LPSC/LPS와 제수량의 상관성에 대하여 그래프 표시한다. 이에 따라 오퍼레이터가 복막기능을 상세하게 검토할 수 있게 되어 있다.
또한, 환자에 관한 입력 데이터는 당해 프로그램을 기동하기 이전에 있어서, 파일-포포비치 모델 및 쓰리 포어 이론 모델의 양방을 푸는 데에도 충분한 양의 것을 모두 갖추어 PC1에 입력할 수 있도록 하면, 신속하게 연산할 수 있으므로 바람직하다.
1-4. 실시예
본 장치를 동작시키기 위하여는, 먼저 환자로부터 취득한 데이터가 필요하다. 본 장치의 동작 설명에 앞서 우선 이 데이터의 취득 방법에 대하여 설명한다.
1-4-1. 임상 데이터의 취득과 입력
여기에서는, 본 발명의 상기 복막기능 검사(임상시험)를 위한 절차와 데이터 취득의 스텝 예를 나타낸다. 도5는 이 때의 데이터 취득의 스텝도면이다. 이 데이터 취득의 스텝에서는 부피 2L도 삼투압이 360, 400(m0sm/kg-solvent)의 투석액을 교대로 이용하여, 환자에 대하여 전날 밤부터 10.5시간, 4시간, 3시간, 5시간, 2시간의 간격으로 전6회 투석액을 교환한다. 이 때 정기적으로 채혈을 하고, 각 용질농도를 체크함과 아울러 축뇨(蓄尿)하여 둔다. 투석액의 삼투압 및 교환수는 이 이외라도 좋다. 또, 여기에서는 파일-포포비치식 및 쓰리 포어 이론식을 풀기 위하여 필요한 2종류의 삼투압의 투석액을 이용하는 예를 나타내고 있지만, 파일-포포비치식의 연산에는 한 종류의 삼투압의 투석액에 대하여 2개 이상, 쓰리 포어 이론식의 연산에는 한 종류의 삼투압의 투석액에 대하여 3개 이상의 서로 다른 배액 데이터(排液 data)를 취득할 필요가 있으므로 그렇게 설정한다.
이렇게 얻은 임상 데이터의 항목은 도6 및 도7의 차트에 나타나 있는 바와 같이 우선 환자의 신장·체중·성별을 조사하고, 축뇨량(蓄尿量) 및 요(尿) 속의 각 용질농도(요·요소질소·요·크레아티닌, 요·단백질(尿·蛋白質), 요·나트륨)의 데이터 군이다. 도6은 그대로 복막투석 플래닝 장치1의 디스플레이10에 표시되어, 각 항목을 입력수단(키보드)12에 의하여 입력할 수 있도록 되어 있다. PC1의 오퍼레이터는 도6 및 도7의 입력항목에 대하여 입력한다.
이 입력항목은 채혈함으로써 얻을 수 있고, 피 속의 총 단백, 알부민(albumin), 혈청 크레아티닌(血淸 creatinine), 요소질소, 글루코오스(glucose), 나트륨, 염화물(chloride) 등의 농도에 관하여도 입력한다. 여기에서는 3번에 걸쳐서 채혈하고 있으므로, 각각 채혈할 때에 각 농도측정을 반복하여 각각 그 값을 입력한다.
또한 본 실시예에서는 적어도 3회 이상의 상기 배액 데이터에서 얻은 수치를 사용함으로써 그래프 표시가 가능하게 된다.
배액은 약액 당농도(藥液 糖濃度), 약액 전중량, 배액 시작시각, 배액 후 중량(排液後 重量), 주액 종료시각(注液 終了時刻) 등을 기록해 둔다.
1-4-2. 복막투석 플래닝 장치의 동작
복막투석 플래닝 장치1에 대하여 상기 각 데이터의 입력을 끝내면, 복막투석 플래닝 장치의 프로그램(복막기능 검사 프로그램)을 실행할 수 있다.
도8은, 복막기능 검사 프로그램의 스텝 예를 나타내는 플로우 도(flow diagram)이다.
도8에 의하면 우선 PC1 상(上)에서 당해 프로그램을 기동하면, PC1은 파일-포포비치 모델을 연산하기 위하여 필요한 데이터가 입력되어 있는가 아닌가를 판단한다(Sl01).
입력 데이터가 충분히 갖추어져 있으면, PC1은 입력된 환자의 데이터에 의거하여 상기 <수식1>에 나타내는 파일-포포비치 모델에 대하여 연산을 한다(S102). 이 연산에 의하여 요소질소, 크레아티닌의 각 총괄 물질이동·막면적 계수MTACun, MTACc, 제수량 등이 결정된다. 또한, 이 파일-포포비치 모델에 있어서의 연립방정식의 연산에 관하여는 일본국 공개특허공보 특개2000-140100호 공보에 기재되어 있다. 여기에서 PC1은 그 특징으로서, 파일-포포비치 모델의 연산에 의하여 구한 MTACun, MTACc의 비율 MTACun/c를 계산하고, 제수량과의 상관(相關)으로서 그래프화하여 디스플레이10에 표시한다(도9)(S103).
여기에서 MTACun/c는 본원 발명자들이 파일-포포비치 모델로 산출된 각종 용질의 이동 속도MTAC에 착안하여, 종래보다 비약적(飛躍的)으로 개개의 환자에 대한 정확한 복막기능 검사 및 치료 지표로서 유효하게 이용할 수 있는 물질이동 파라미터로서 최초로 발견한 것이다.
즉 MTACun 및 MTACc는, 이들 단독으로서는 공지의 총괄 물질이동·막면적 계수를 나타내는 정량적인 지표로서, 각 값은 데이터 취득 시점의 환자의 복막기능을 단편적으로 나타낼 뿐이다. 이들의 수치단독으로부터, 의사는 환자의 복막기능의 상태를 상세하게 알 수는 없다. 또한 투석 효율을 평가하는(정화 공간을 정량적으로 평가한다) 지표에는 일반적으로 투석량의 과부족을 조사하기 위하여 클리어런스(clearance), Kt/v 등이 많이 사용되지만, 서로 개념이 다르기 때문에 복막기능의 상태를 종합적으로 검토하기 어렵다.
그러나 MTACun/c는 그 값이 1에 가까울수록(즉 MTACun 및 MTACc의 양 값이 서로 가까울수록), 환자가 복막염의 합병증이 있거나 금후 합병을 일으킬 가능성이 높으며, 혹은 복막기능이 열화(劣化)하고 있는 것을 나타낼 수 있다.
이 경우, 대책으로서는 어느 쪽도 혈액투석의 도입을 생각할 수 있다. 이러한 판단은, 실제로 복막염의 합병증이 있는 환자나 합병증의 가능성이 있는 환자로부터 얻은 경험적인 데이터에 의하여 입증할 수 있다(복막염의 합병증이 있는 환자는 복막의 투과성이 악화하고 있다는 데이터가 논문(Advances in Pelitoneal Dialysis, p144-p148, Vol.18,2002)에 기재되어 있다). 즉 종래의 검사로는 단지 정량적인 지표 밖에 해석할 수 없었지만, 본 발명에서는 복막의 경시적인 진단을 하는 것이 가능하다. 또한 MTACun/c는 무차원의 비율이기 때문에 개개의 환자의 체격의 편차에 의한 파라미터 수정이 불필요하다는 것 이외에, 파일-포포비치 모델을 비롯하여 다른 개념의 식으로도 이용할 수 있어서 범용성이 높다. 또한 후술하는 LPSC/LPS도 마찬가지로 무차원으로서 폭넓은 범용성을 구비하고 있다.
또한 도9에 나타나 있는 바와 같이, 본 실시예1에서는 MTACun/c와 제수량을 각각 좌표축으로서 그래프화함으로써 더 상세한 복막기능의 검사를 할 수 있다. 여기에서는 Glc2.5% 농도의 투석액을 이용하여 세로축에 제수량, 가로축에 MTACun/c를 대응시키고 있다. 이 그래프에 의하면, 데이터를 취득할 때의 MTACun/c와 제수량의 각 값을 대략 동시에 확인할 수 있기 때문에 예를 들면 MTACun/c가 양호하더라도 제수량이 좋지 않을 경우에 용질이동 이외의 복막의 기능(즉 주로 제수능력)이 저하(低下)하고 있다고 진단할 수 있고, 복막염 소염제의 불필요한 이용을 피하는 투석법의 이행(복막투석으로부터 혈액투석으로의 이행)이 효과적인가 아닌가를 검토할 수 있다. 또한 MTACun/c도 제수량도 좋지 않을 경우에는 복막의 기능이 상당히 손상된 악성부전의 상태에 있다는 것을 파악할 수 있고, 각종 소염제의 처방과 아울러 투석법의 빠른 이행이나 대책을 강구할 수 있다. 또한 제수량이 양호한 반면에 MTACun/c가 좋지 않을 경우에 복막기능이 양성부전의 상태에 있으므로(즉 아쿠아포린은 충분히 활성을 구비하고 있지만, 가역성의 작은 세공(Small Pore) 및 큰 세공(Large Pore)가 피폐(疲弊)하여 일시적으로 활동성을 잃은 상태에 있으므로) 휴식이 필요하다고 검토할 수 있다.
또한 도9∼12에 있어서는 복수의 환자에 대하여 얻은 실측정치를 점으로 그 분포상태를 나타내고 있는데, 각 그래프 안의 라인은 당해 그래프에 있어서의 회귀직선(回歸直線)을 나타내는 것이다. 또한 각 그래프 중의 y, r, P값은 라인 특성을 나타내는 수치다. 이러한 라인은, 환자의 복막기능을 파악하는 기준이 된다(예를 들면 라인보다 아래인 경우, 표준값보다 제수능력이 좋지 않다는 기준이 된다). 또한 복수의 환자의 데이터나 한사람의 환자의 경시적인 복수의 데이터를 표시할 때에 이용하면 좋은 경우도 있다.
이렇게 본 실시예1에서는 MTACun/c - 제수량의 상관성에 대하여 그래프화함으로써, 다각적(多角的)으로 환자의 복막기능 악화의 메커니즘에 관한 정보를 얻을 수 있어서 적절한 평가를 할 수 있다. 이 도9의 데이터는 오직 파일-포포비치 모델로부터 도출할 수 있기 때문에 비교적 간편한 검사 및 연산으로 얻을 수 있다는 장점도 있다. 또한 MTACun/c는 종래부터 취득된 기존의 데이터MTACun 및 MTACc를 이용하여 얻는 것이기 때문에, 본 발명은 과거의 데이터를 헛되게 하지 않고 유효하게 활용하여 더 구체적이고 적절한 검사용 파라미터라고 할 수 있다.
또 S102에 의하여 표시한 그래프는 여기에서는 MTACun/c - 제수량에 대하여 표시하도록 설정하고 있지만, 본 프로그램의 표시 설정 항목으로부터 MTACun/c 단독의 데이터를 표시시키는 것도 가능하다.
비교적 간편한 복막기능 검사에서는 상기한 바와 같이, 도9의 MTACun/c - 제수량의 상관성을 나타내는 그래프에서도 나름대로 검토할 수 있다. 여기에서 PC1은, 오퍼레이터에게 이 이상의 검사를 종료할 것인가 아닌가의 판단을 촉구한다(S104). 이 때 오퍼레이터가 보다 더 상세한 복막기능 검사를 바라면, PC1은 다음의 스텝으로 진행하도록 프로그램을 실행한다.
다음의 스텝에서는, PC1은 데이터가 충분히 갖추어져 있는가를 확인한다(Sl05). 이것은 쓰리 포어 이론모델을 풀기 위하여 필요한 데이터량을 확인하기 위한 것이다. 데이터가 충분히 갖추어져 있으면(즉 2종류 이상의 삼투압의 투석액에 관한 데이터가 갖추어져 있으면), PC1은 입력되어 있는 환자의 데이터에 기인하여 상기 <수식2>∼<수식5>에 나타내는 쓰리 포어 이론모델을 연산한다(S106). 여기에 있어서 PC1은, 그 특징으로서 총괄 투수 계수에 대한 아쿠아포린의 투수계수의 비율LPSC/LPS를 획득하여, 예를 들면 이것과 상기 구한 MTACun/c와의 상관성에 대하여 그래프화하여 디스플레이10에 표시한다(도10)(S107).
또한 이 플로우(flow)에서는 상기 도10에 한정되지 않고, 프로그램의 표시 설정을 조절함으로써 유저가 희망하는 각 그래프MTACun/c-LPSC/LPS(도10), 복막기능 상태 마킹 표시 첨부 MTACun/c - LPSC/LPS(도11) LPSC/LPS - 제수량(12) 중의 어느 것를 디스플레이10에 표시할 수 있다.
이렇게 본 실시예1에서는, 쓰리 포어 이론의 연산결과로부터 총괄 투수 계수에 대한 아쿠아포린의 동적인 투수계수비율 LPSC/LPS를 구함으로써 더 상세한 복막기능 검사를 할 수 있다. 당해 LPSC/LPS는, 복막의 모세혈관 속에 존재하는 세공에 있어서 제수능력의 약40%를 담당한다는 아쿠아포린의 활성능력을 나타내는 비율로서, 이 비율이 클수록 복막의 제수능력이 높은 것을 나타낸다. 이 LPSC/LPS에 대하여 MTACun/c나 제수량에 대한 상관을 나타냄으로써 복막기능에 관하여 상세한 진단을 할 수 있다.
즉 예를 들면 LPSC/LPS의 값이 좋지 않을 경우, 그 이유는 아쿠아포린의 활성이 저하하고 있기 때문이라고 볼 수 있다. 일반적인 제수능력검사는, 주로 환자가 CAPD에 있어서 취득한 외견상(外見上)의 제수량 데이터에 의거하여 검사되고, 이 때의 제수량이 적었을 경우에 실제로는 아래와 같이 복수의 원인일 것이라는 가능성을 생각할 수 있다. 그리고 실제의 원인이 이 중의 어느 것인지를 단정하는 것은 어렵다.
A. 복막에 삽입되는 카테테르(catheter)의 선단이 물리적으로 폐쇄 또는 위치 이상에 의하여 제수할 수 없는 것(외적요인).
B. 복막의 림프 재흡수능력이 증진하고 있는 것.
C. 복막의 기능(제수능력)이 정말로 저하하고 있는 것.
이 중에 A.의 이유라면 카테테르의 개방이나 위치를 수정하고, B.의 이유라면 림프 항염증제를 투여하고, C.의 이유라면 복막투석으로부터 혈액투석으로 이행하는 것 등 그 처방이 전혀 달라진다. 게다가 B. 및 C.의 이유인 경우에, 환자는 복막염 또는 피낭성 복막경화증의 합병증의 가능성을 충분히 생각할 수 있으므로 이에 대한 대응도 충분히 고려해야 된다.
종래의 복막기능 검사방법(腹膜機能 檢査方法)으로는, 이러한 중대한 판단을 충분히 할 수 없었기 때문에 환자에 대한 적절한 대응을 강구하는 데에 있어서 개선(改善)의 여지(餘地)가 있었지만, 본 발명에서는 상기 A나 B에 좌우되지 않는 파라미터인 LPSC/LPS를 이용하고 있어, 환자의 제수능력을 비약적으로 정확하게 파악할 수 있다. 여기에서 본 발명에 있어서의 LPSC/LPS는 환자로부터 얻은 데이터에 의거하여 산출한 것으로서, 개개의 환자에게 특유한 동적인 비율로서 파악되고 있다. LPSC/LPS에 관하여는 종래 이 비율을 이용하여 복막기능 검사를 하는 시스템이 존재하지만(예를 들면 Gambro사 제(Gambro社製) 복막기능 검사 시스템), 종래에는 고정값(1)로 되어 있어서 환자의 구체적인 복막기능을 나타내고 있지 않았다. 동적인 LPSC/LPS를 검사지표(檢査指標)에 이용하는 방법은, 본 발명에서가 최초이다.
여기에서 S107에서 디스플레이10에 표시되는 도10은, 파일-포포비치 모델 및 쓰리 포어 이론 모델을 연산함으로써 얻은 MTACun/c와 LPSC/LPS를 양축에 각각 배치하여 나타낸 그래프이다. 도10에 있어서, LPSC/LPS는 CAPD에 의하여 얻은 외견상의 제수량보다 정확한 복막의 제수능력을 나타낸다. 즉, 상기의 파일-포포비치 모델에서만 산출할 수 있는 도9의 데이터보다 정밀도를 더 높인 그래프라고 할 수 있다. 본 발명에서는 환자의 복막기능을 조사하는 동시에, 간편성과 정확성 중의 어떠한 것을 우선하는가에 의하여 파일-포포비치 모델만인가, 이것과 쓰리 포어 이론모델을 조합시켜서 연산하는가를 선택할 수 있는 특징도 더불어 가진다.
또한 본 발명에서는 표시하는 그래프의 영역을, 복막기능 상태를 나타내는 간단한 영역으로 나누어서 표시하면, 취득한 데이터의 위치를 아는 동시에 기준으로서 유효하다. 도11은 상기의 도10의 그래프의 좌표 내 영역을, 복막기능 상태에　맞게 「제수양호」 「양성부전·복막휴식」 「경과 관찰요」 「악성부전」의 각 영역으로 나눈 예를 나타낸다. 여기에서 가로축방향의 「제수양호」와 「양성부전·복막휴식」의 경계 및 세로축방향의 「악성부전」과 「양성부전·복막휴식」의 경계는, 제수량이 약500mL일 때의 MTACun/c와 LPSC/LPS이 취할 수 있는 값으로 하고 있다(일반적으로, 제수량이 500mL가 되었을 때에 복막투석으로부터 혈액투석으로 이행하는 것이 권장된다). 본 발명에서는 이러한 카테고리 분류를 이용하여, 취득한 데이터 위치가 나타내는 복막기능 상태의 대략적인 검토를 하여도 좋다. 또한 각 경계의 위치, 선의 종류 및 카테고리 분류의 문구(文句)는, 당연하지만 적당하게 변경하여도 좋다.
LPSC/LPS은 기본적으로 복막의 제수능력에 비례하는 성질을 구비하고 있으므로 이들을 양축에 취한 그래프를 작성하면, 데이터의 LPSC/LPS와 제수량의 값이 비례 관계가 아닌 경우에 제수가 잘 이루어지지 않을 가능성을 평가할 수도 있다. 도12는 이러한 LPSC/LPS와 제수량의 상관성을 나타내는 그래프이다. 이러한 그래프에 의하면, 예를 들면 LPSC/LPS가 우수한데도 제수량이 좋지 않을 경우에 림프 재흡수의 증진이나 카테테르가 폐쇄 또는 위치 이상에 의하여 제수할 수 없을 가능성이나, 카테테르가 더러워진 가능성을 고려할 수 있다. 그리고 전자가 원인의 경우에는 림프 재흡수의 증진을 억제하는 약을 처방하고, 후자가 원인의 경우에는 적절한 CAPD의 순서나 기구관리를 환자에게 어드바이스(advice) 할 수 있다. 이것으로 PC1은 플로우 처리(flow 處理)의 전체(全體)를 종료한다.
또한 상기 데이터 표시 스텝(S103, S107)에서는, 그래프 상에 있어서의 환자의 데이터에 대하여 대략적인 복막기능 상태를 나타내는 상기의 경계선이나 카테고리 분류의 문구를 같이 표시하도록 선택할 수도 있다.
PC1 은 S107에서 오퍼레이터가 바라는 그래프를 표시하면, 프로그램을 종료시킬 수 있다.
<실시예2>
2-1. 실시예2의 주요한 특징에 대하여
계속하여 본 발명의 실시예2에 대하여 설명한다.
본 실시예2에 있어서의 복막투석 플래닝 장치의 구성 및 복막기능 검사 프로그램의 기본적인 동작(화면표시의 항목을 포함한다)은 실시예1과 동일하기 때문에, 여기에서는 그 차이를 중심으로 설명한다.
실시예2의 특징은 PC1에 인스톨되어 있는 복막기능 검사 프로그램에 있어서, 파일-포포비치 모델의 연산 후에 얻은 파라미터 수치를 미리 유전 알고리즘(GA ; Genetic Argorithm)에 의하여 임상 데이터의 실측정치에 대한 최적해(最適解)로 하여 두고, 이것을 쓰리 포어 이론식에 도입함으로써 정밀도가 더 높은 복막기능 검사를 할 수 있도록 한 점에 있다.
또한 당해 유전 알고리즘의 도입에 의하여 파일-포포비치 모델의 연산을 간이화할 수 있음과 아울러, 임상 데이터의 필요수(必要數)가 감소되어 임상 데이터를 채취할 때에 있어서의 환자 및 해석자의 부담을 경감시키는 효과도 발휘되는 것이다.
또, 유전 알고리즘 자체는 주지의 최적해 탐색방법(最適解 探索方法)으로서의 수리 모델이며, 그 상세한 것은 예를 들면 「유전 알고리즘과 최적화」(시스템 제어 정보 학회편 조창서점, 1998/4/15 출판), 「유전적 프로그래밍 입문」(이정제지저 동경대학 출판회, 2001/7 출판), 「유전 알고리즘과 신경 네트워크 스케줄링(Neural Network-Scheduling)의 조합의 최적화」(전기학회 유전 알고리즘 등 조합 최적화 방법 응용조사 전문위원회편 코로나사, 1998/1 출판) 등에 상세하게 나와있다.
구체적으로 실시예2에서는, 파일-포포비치 모델의 연산결과로서 얻은 글루코오스, 요소질소, 크레아티닌 등의 각 용질에 관한 총괄 물질이동·막면적 계수KA, 즉 MTACglc(글루코오스에 관한 MTAC), MTACurea(MTACun), MTACcrea(MTACc)와, 이것에 더하여 투수계수비율rLPSC를 각각 독립하여 변동하는 별개(別個)의 파라미터로서 취급한다. rLPSC는 LPS로부터 상기 <수식5>의 (5-1)식을 변형함으로써, LPSC/LPS(수식6)에 의하여 직접 나타내어지는 것이다.
<수식6>
각 용질에 대한 각 MTACglc, MTACun, MTACc 및 rLPSC는 실제로는 환자 개인의 복막기능에 의존하는 성질이 크고, 각각 고유의 값을 취하고 있다. 실시예2에서는 이 성질을 고려하여 이들 4개의 파라미터를 적극적으로 동적변수로서 취급하여, 개개의 환자의 복막기능에　따라 더 정밀하고 정확한 투석 플래닝을 할 수 있도록 한 것이다.
또한 상기 새로운 파라미터가 증가한 것으로 다원방정식을 풀게 되어 연산의 자유도(自由度)가 늘어나므로, 실시예1 그대로의 복막기능 검사 프로그램에서는 이 자유도를 따라갈 수 없게 된다. 이 연산의 부담을 경감하기 위하여, 실시예2의 복막기능 검사 프로그램에서는 파일-포포비치 모델의 연산결과에 대하여 상기 유전 알고리즘을 조합시킨 쓰리 포어 이론식의 연산을 하여 파라미터의 수치를 최적해로서 좁히기 쉽다 유전 알고리즘은 주어진 초기 추정치에 의거하여 일정량의 연산을 반복하고, 평가 함수를 이용하여 연산결과를 최적해로 결속시키는 방법이므로 이것을 사용함으로써 연산을 어느 정도 신속하게 할 수 있다.
2-2. 복막기능 검사 프로그램의 구성과 동작에 대하여
실시예2에 있어서의 복막기능 검사 프로그램은, 전체적으로는 이하의 흐름으로 실행되도록 구성되어 있다. 여기에서는 임상 데이터 취득을 포함한 실시예와 함께 설명해 간다.
도13은, 데이터 입력으로부터 복막기능 표시까지의 프로그램의 스텝 예를 나타내는 플로우 도이다. 「PPM」은 파일-포포비치 모델을, 「TPT」는 쓰리 포어 이론을 각각 나타낸다. 당해 플로우의 주요한 특징부분은 GA-TPT연산 스텝(S3)에 있다.
당해 도13에 나타내는 플로우에 의하면, 당해 프로그램을 실행할 때에는, 우선 오퍼레이터가 복막투석 플래닝 장치인 PC1에 대하여 복막기능 검사에 필요한 환자의 임상 데이터를 입력한다. 그 데이터 항목은 도6, 7에 나타내는 차트 그대로이지만, 본 실시예2에서는 배액 중의 알부민에 관한 측정을 생략하고 총 단백량 만을 측정할 수 있다. 이것은, 배액중의 알부민의 농도가 총 단백질의 농도와 비례 관계에 있기 때문이다. 또한 이와 반대로, 총 단백질량으로부터 알부민량을 구하는 것도 가능하다.
여기에서, 필요한 임상 데이터를 취득하기 위한 스케줄(schedule)(타임 차트)은 도15에 나타나 있는 바와 같이, 예를 들면 통원(通院) 전날 오후1시부터 환자 자신에서 배액량과 축뇨량에 관한 데이터 취득을 시작하고, 통원날 통원 시점(오후1시)에서 한번 채혈하는 것으로 종료한다는 특징이 있다.
구체적으로는 도16에 나타내는 비교도와 같이, 임상 데이터의 수는 4개(투석액 교환 횟수) 또한 채혈 횟수가 1회로 억제되는 등, 실시예2에서는 필요한 임상 데이터량이 환자가 하루 통원으로 조사할 수 있는 양으로 저감된다. 당해 임상 데이터의 취득을 위한 환자의 통원은 보통 정기검진과 함께 할 수 있기 때문에, 실시예1보다 환자의 부담이나 노력이 감소됨과 아울러 임상 데이터를 채취하는 스텝의 작업량도 감소시킬 수 있다. 이것은, 후에 나타내는 프로그램의 유전 알고리즘의 도입에 의하여 연산에 필요한 임상 데이터수가 적어졌기 때문이다.
상기 데이터 입력을 완료하면, 복막기능 검사 프로그램은 실행할 수 있게 된다. 그리고 당해 입력 데이터가 과부족이 아니라 충분한 양이면 (S1), 그 후 당해 프로그램은 오퍼레이터의 지시에 의하여 제1연산 스텝 으로서 파일-포포비치 모델에 대하여 연산을 한다(S2).
여기에서 파일-포포비치 모델의 연산은 기본적으로는 실시예1과 동일한 프로세스로 이루어지지만, 실시예2에서는 <수식1>의 (1-2)식에 있어서의 연산이 간략화 된다.
즉, 여기에서는 투석중에 있어서의 용질의 혈중농도를 대략 일정하다고 간주함에 따라 (1-2)식 중의 CB를 근사적(近似的)으로 정수(定數)로 한다. 이에 따라 (1-2)식은 실질적으로 CD만이 변수가 되어, 간략화된 선형 미분 방정식(線形微分方程式)이 된다. 이렇게 (1-2)식을 간략화된 선형 미분 방정식으로 하는 것은, 파일-포포비치 모델의 연산결과를 쓰리 포어 이론식의 연산을 위한 초기 추정치로서 취급하는 데에 있어 그 값을 이 시점에서 근사치로 하여도 최종결과에 그만큼 영향이 없다는 판단에 의거하는 것이다.
또한 (1-2)식의 선형 미분 방정식의 간략화는 본 발명에 필수적이지는 않지만, 이 경우는 임상 데이터의 수가 실시예1과 동일한 수일 때에만 필요하게 된다.
이렇게 하여 얻은 파일-포포비치 모델의 연산결과에 의하여 실시예1과 마찬가지로, 각 파라미터MTACglc, MTACun, MTACc, σ , al, a2, a3, rLPSC 등의 값이 산출된다. 이 중에서 각 MTACglc, MTACun, MTACc와 rLPSC의 값은, 쓰리 포어 이론의 연산에 있어서의 미지 파라미터 세트(未知 parameter set)(초기 추정치)로서 사용된다.
상기 각 파라미터의 값을 얻은 후, 다음에 본 실시예2의 특징인 제2연산 스텝으로서 유전 알고리즘 및 쓰리 포어 이론의 연산(GA-TPT연산)을 한다(S3). 이에 따라 유전 알고리즘의 연산에 의하여 상기 미지 파라미터 세트(초기 추정치)로부터 엘리트 파라미터 셋트(elite parameter set)(최적해)를 획득하고, 당해 엘리트 파라미터 셋트에 의거하여 쓰리 포어 이론식을 연산한다.
도14는, S3에 있어서의 유전 알고리즘 및 쓰리 포어 이론의 연산(GA-TPT연산)의 프로세스를 구체적으로 설명하는 플로우 차트(flow chart)이다.
당 도면에 나타나 있는 바와 같이 우선 PC1은 S3에 있어서, 상기 파일-포포비치 모델에서 얻은 4개의 미지 파라미터로 이루어진 파라미터 세트(초기추정 파라미터 세트)를 기초로, 유전 알고리즘에 의거하는 코딩(coding) 조작에 의하여 여러 조(組)의 파라미터 세트(parameter set)를 준비한다(S301). 여기에서, 준비되는 여러 조의 파라미터 세트 중에 상기 초기추정 파라미터 세트 자신도 포함하더라도 좋다.
다음에 PC1은, 상기 여러 조의 파라미터 세트에 의거하여 각각 쓰리 포어 이론을 연산한다(S302). 쓰리 포어 이론에 있어서의 연산은, <수식2>∼<수식5> 등에 의거하여 실시예1과 동일하게 된다. 그리고 PC1은, 각 파라미터 세트에 관한 연산결과에 대하여 각각 오차평가를 한다. 당해 오차평가의 판단에는 평가함수로서 다음의 <수식7>의 (7-1)식, (7-2)식을 각각 이용하고, 쓰리 포어 이론의 연산결과로부터 산출된 추정배액량VDEST 및 추정배액중 용액농도CDsEST를 각 실측정치(VDCLN, CDsCLN)와 대조하는 오차산출 방법을 이용한다.
<수식7>
다음에 PC1은, S302의 오차평가에 있어서 가장 오차가 작았던 파라미터 셋트가 남도록 선택한다(S303). 여기에서 선택된 파라미터 세트는, 예를 들면 「준엘리트 파라미터 셋트」(quasi-elite parameter set)라고 부른다.
다음에 PC1은, 상기 준엘리트 파라미터 셋트의 오차가 기준 미만인가 아닌가 판단한다(S304).
본 실시예2에서는 S304에 있어서의 판단 기준의 예로서, 상기 <수식7>에 의한 오차가 5% 미만인 것을 평가 요건으로 한다. 준엘리트 파라미터 셋트에 의거하는 VDEST, CDsEST와 실측정치VDCLN, CDsCLN의 오차가 기준이상, 즉 당해 오차가 5% 이상이 되는 정도로 크게 되면, 연산은 현재의 준엘리트 파라미터 셋트 중의 각 파라미터의 수치를 유전 알고리즘에 의거하여 교차(交差; cross)시켜서 유전적 자손(遺傳的 子孫; genetic offspring)을 작성함과 아울러 코딩 조작을 하고, 새로운 여러 조의 파라미터 세트를 준비한다(S305).
이 교차의 조작방법으로서는, 예를 들면 상기 준엘리트 파라미터 셋트 중의 각 파라미터 수치를 각각 10진수에서 2진수로 변화시키고, 각 수치의 상위·하위 비트(bit)를 교차시켜서 셔플(shuffle)하는 방법 등을 예시할 수 있다. 또한 본 발명에 적용할 수 있는 상기 셔플 방법은 이 이외에도, 예를 들면 파라미터의 존재 확률을 나타내는 정규분포로부터 경험적으로 수치범위를 좁혀 가는 방법을 취하여도 좋다. 또한 파라미터의 수치와 오차의 값을 각각 교차축으로 하여, 맵을 작성하고, 그 맵이 나타내는 와값(극소점)을 중심으로 수치범위를 좁혀 가더라도 좋다.
이하, S304에 있어서 쓰리 포어 이론의 연산값과 실측정치의 오차가 5% 미만이 될 때까지 피팅(fitting)을 도모하기 위하여 S302, S303, S304, S305의 각 스텝을 순서대로 반복하며 순환한다.
S304에 있어서 오차가 5% 미만이라고 판단되면, 당해 준엘리트 파라미터 셋트는 엘리트 파라미터 셋트(최적해)로서 결정되어(S306) 당해 GA-PTP연산의 플로우는 종료한다.
그 후에 PC1은 도13에 나타나 있는 바와 같이 S4에 있어서, 상기 엘리트 파라미터 셋트에 대응하는 쓰리 포어 이론의 연산결과와 상기 파일-포포비치 모델에 대응하는 연산결과로부터, MTACun/c - 제수량, MTACun/c-LPSC/LPS 중 어느 하나의 상관도로서 PC1의 디스플레이10에 출력한다(도8∼12과 동일).
이렇게 본 실시예2에서는 파일-포포비치 모델로부터 초기추정 파라미터 세트를 환자 개인에　맞게 피팅하고, 이것에 의거하는 쓰리 포어 이론의 연산결과를 화면표시하므로 개개의 환자에 맞고 보다 더 정확하고 세밀한 투석 플래닝을 할 수 있다. 또한 본 실시예2를 실현하기 위하여 환자 및 해석자에게 필요한 노력도 저감시킬 수 있고, 정신적 부담을 저감시켜서 가볍게 검사를 할 수 있으므로 몇 번이고 반복하여 투석 플래닝을 검토할 수 있고, 그 때마다 환자에게 알맞은 투석 플랜을 제공할 수 있다는 효과도 기대할 수 있다.
또한 당연하지만, 상기 프로그램의 플로우에 있어서의 S304의 오차기준은, 5% 이외의 수치로도 설정할 수 있다. 당해 수치설정의 기준으로서는, 환자 개인에게 맞는 일상처방의 데이터(배액 데이터 등)를 참고하는 것이 바람직하다.
또한 S303에서 선택하는 준엘리트 파라미터 셋트의 수는 복수이더라도 좋다. 이 경우에 S304에 있어서, 복수의 준엘리트 파라미터 셋트 중에서 유일한 엘리트 파라미터 셋트를 골라내는 것이 된다. 또한 오차가 기준이상에서 벗어나고 있으면, 상기 복수의 준엘리트 파라미터 셋트 중에서 교차하여 유전적 자손의 수치를 산출하도록 할 수 있다.
<기타사항>
본 발명에서는, 쓰리 포어 이론모델로부터 얻은 데이터를 이용하여 LPSC/LPS를 도출(導出)하고, 이것을 복막기능 검사의 지표로서 이용하는 예를 나타내고 있지만, LPS에 대한 비율로서 아쿠아포린의 투수계수LPSc 이외에 중소분자(中小分子)를 투과시키는 세공의 투수계수LPSL, LPSS를 이용하더라도 이론상 동일한 비례 관계로 보이므로 이용할 수 있다. 그러나 실제로는 중소분자를 투과시키는 세공의 용질 이동 속도에서 편차가 생각되고, 재현성(再現性)의 문제를 무시할 수 없기 때문에 이들의 투수계수LPSL, LPSS를 이용하는 것은 그다지 바람직하지 않다.
또한 상기 실시예1에서는, 환자로부터 취득한 데이터를 바탕으로 파일-포포비치 모델 및 쓰리 포어 이론 모델을 연산하고 MTACun/c 및 LPSC/LPS를 산출하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 별도의 장치연산부에서 이미 구한 MTACun, MTACc, LPSC, LPS 등의 각 값을 입력 데이터로서 이용하여, 당해 입력 데이터보다 MTACun/c 및 LPSC/LPS를 산출하더라도 좋다.
또한 MTACun, MTACc는 파일-포포비치 모델 이외의 수리 모델에 의하여 도출하더라도 좋다.
또한 상기 예에서는 데이터 출력수단으로서 디스플레이10을 이용하는 예를 나타냈지만, 본원 발명의 출력수단은 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 스피커에서 음성으로 데이터를 출력하여도 좋다.
본 발명은, 인공투석(人工透析)에 있어서의 복막투석(腹膜透析)의 플래닝 검토에 이용하는 것이 가능하다.

Claims (45)

  1. 요소질소(尿素窒素)의 총괄 물질이동·막면적 계수(總括物質移動·膜面積係數)를 MTACun, 크레아티닌(creatinine) 에 관한 총괄 물질이동·막면적 계수를 MTACc라고 할 때에,
    당해 MTACun 및 MTACc로부터 산출한 그 비율 MTACun/MTCc를 복막기능(腹膜機能)의 검사지표(檢査指標)로서 이용하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 MTACun 및 MTACc는, 파일-포포비치 모델(Pyle-Popovich)을 연산(演算)하여 획득하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사방법.
  3. 제1항에 있어서,
    쓰리 포어 이론(Three Pore Theory) 모델로부터 셀 포어 투수 계수(cell pore 透水係數)LPSC 및 총괄 투수 계수(總括透水係數)LPS를 산출함과 아울러 그 비율 LPSC/LPS를 획득하고,
    당해 비율 LPSC/LPS와 상기 MTACun/MTACc를 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 비율 LPSC/LPS 및 상기 MTACun/MTACc의 쌍방을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 MTACun/MTACc와 제수량(除水量)을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사방법.
  6. 글루코오스(glucose), 요소질소(尿素窒素), 크레아티닌(creatinine)의 각 총괄 물질이동·막면적 계수를 각각 순서대로 MTACglc, MTACun, MTACc라고 할 때에,
    파일-포포비치 모델의 연산에 의하여 MTACglc, MTACun, MTACc 및 셀 포어 투수 계수LPSC와 총괄 투수 계수LPS의 비율 LPSC/LPS의 각 초기 추정치를 얻는 제1연산 스텝과,
    상기 제1연산 스텝 후에 상기 MTACglc, MTACun, MTACc, LPSC/LPS의 각 초기 추정치를 쓰리 포어 이론 모델에 도입하여 연산함과 아울러 유전 알고리즘을 이용하여 상기 쓰리 포어 이론 모델의 연산결과의 최적해(最適解)를 산출하는 제2연산 스텝을 구비하는 복막기능 검사방법으로서,
    상기 제2연산 스텝에서 얻은 쓰리 포어 이론 모델의 최적해로 결정되는 최적 MTACun과 최적 MTACc의 비율 MACun/MTACc를 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 파일-포포비치 모델의 연산에 있어서,
    글루코오스, 요소질소, 크레아티닌의 각 용질 농도치(溶質濃度値)를 선형 미분 방정식(線形微分方程式)의 근사치해(近似値解)로서 구하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 MTACun/MTACc와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 MTACun/MTACc 및 제수량의 상관성(相關性)을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사방법.
  10. 쓰리 포어 이론 모델을 이용한 복막기능 검사방법으로서,
    셀 포어 투수 계수LPSC 및 총괄 투수 계수LPS를 산출함과 아울러 그 비율 LPSC/LPS를 획득하고,
    당해 LPSC/LPS를 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 LPSC/LPS와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 LPSC/LPS와 제수량의 쌍방을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사방법.
  13. 연산부와 출력부를 구비하고, 투석 환자로부터 얻은 데이터를 바탕으로 상기 연산부에서 연산을 하고, 그 연산결과를 상기 출력부에 출력하는 구성을 구비하는 복막투석 플래닝 장치로서,
    요소질소의 총괄 물질이동·막면적 계수를 MTACun, 크레아티닌에 관한 총괄 물질이동·막면적 계수를 MTACc라고 할 때에,
    상기 연산부는, 당해 MTACun 및 MTACc로부터 그 비율 MTACun/MTACc를 계산하고,
    상기 출력부는, 상기 MTACun/MTACc를 복막기능의 검사지표로서 출력하는 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 연산부는, 파일-포포비치 모델을 연산함으로써 상기 MTACun 및 MTACc를 획득하는 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 연산부에서 쓰리 포어 이론 모델로부터 셀 포어 투수 계수LPSC 및 총괄 투수 계수LPS를 산출함과 아울러 그 비율 LPSC/LPS를 계산하고,
    당해 LPSC/LPS와 상기 MTACun/MTACc의 상관(相關)을 그래프화 하여 이것을 출력부에 출력하는 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 출력부는 표시부(表示部)이고,
    당해 표시부는, 복수(複數)의 환자의 실측정치에 관한 점의 분포상태 및 회귀직선(回歸直線)을 표시함으로써 상기 LPSC/LPS와 상기 MTACun/MTACc의 상관성에 대하여 출력하는 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 MTACun/MTACc와 제수량의 상관을 그래프화하여 이것을 출력부에 출력하는 구성인 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  18. 연산부와 출력부를 구비하고, 투석 환자로부터 얻은 데이터를 바탕으로 상기 연산부에서 연산을 하고, 그 연산결과를 상기 출력부에 출력하는 복막투석 플래닝 장치로서,
    글루코오스, 요소질소, 크레아티닌의 각 총괄 물질이동·막면적 계수를 각각 순서대로 MTACglc, MTACun, MTACc라고 할 때에,
    상기 연산부는, 파일-포포비치 모델의 연산에 의하여 MTACglc, MTACun, MTACc 및 셀 포어 투수 계수LPSC와 총괄 투수 계수LPS의 비율 LPSC/LPS의 초기 추정치를 획득한 뒤에 당해 MTACglc, MTACun, MTACc, LPSC/LPS의 초기 추정치를 쓰리 포어 이론 모델에 도입하여 연산함과 아울러,
    유전 알고리즘을 이용하여 상기 쓰리 포어 이론 모델의 최적해를 산출하고, 또한 당해 최적해로 결정되는 MTACun과 MTACc의 비율 MTACun/MTACc를 산출하고,
    상기 출력부는, 상기 MTACun/MTACc를 복막기능의 검사지표로서 출력하는 구성인 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 연산부는, 상기 파일-포포비치 모델의 연산에 있어서 글루코오스, 요소질소, 크레아티닌의 각 용질 농도치를 선형 미분 방정식의 근사치해로서 구하는 구성인 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 MTACun/MTACc와 제수량의 상관을 그래프화하여 이것을 출력부에 출력하는 구성인 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 출력부는 표시부로서,
    당해 표시부는, 복수의 환자의 실측정치에 관한 점의 분포상태 및 회귀직선을 표시함으로써 상기 MTACun/MTACc와 제수량의 상관성에 대하여 출력하는 구성인 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 출력부는, 상기 연산부에서 얻은 MTACun/MTACc의 값 또는 LPSC/LPS의 값을, 제수량과의 2축 좌표에 의하여 출력하는 구성인 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  23. 연산부와 출력부를 구비하고, 투석 환자로부터 얻은 데이터를 바탕으로 상기 연산부에서 쓰리 포어 이론 모델을 연산하고, 그 연산결과를 상기 출력부에 출력하는 복막투석 플래닝 장치로서,
    상기 연산부는, 쓰리 포어 이론 모델을 연산한 결과, 셀 포어 투수 계수LPSC 및 총괄 투수 계수LPS를 산출함과 아울러 그 비율 LPSC/LPS를 획득하고,
    상기 출력부는, 상기 LPSC/LPS를 복막기능의 검사지표로서 출력하는 구성인 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 LPSC/LPS와 제수량의 상관을 그래프화하여 이것을 출력부에 출력하는 구성인 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 출력부는,
    상기 연산부에서 얻은 MTACun/MTACc의 값 또는 LPSC/LPS의 값을, 제수량과의 2축 좌표에 의하여 출력하는 구성인 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 출력부는,
    상기 연산부에서 얻은 MTACun/MTACc의 값 또는 LPSC/LPS의 값을, 제수량이 취할 수 있는 값의 범위로부터 얻은 복막기능 상태를 나타내는 정보와 함께 상기 좌표 중에 출력하는 구성인 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 출력부는 표시부이며,
    당해 표시부는, 복수의 환자의 실측정치에 관한 점의 분포상태 및 회귀직선을 표시함으로써 상기 LPSC/LPS와 상기 제수량의 상관성에 대하여 출력하는 구성인 것을 특징으로 하는 복막투석 플래닝 장치.
  28. 요소질소의 총괄 물질이동·막면적 계수를 MTACun, 크레아티닌에 관한 총괄 물질이동·막면적 계수를 MTACc라고 할 때에,
    당해 MTACun 및 MTACc에 대하여 그 비율 MTACun/MTACc를 복막기능의 검사지표로서 산출하는 MTACun/MTACc 산출 스텝을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체.
  29. 제28항에 있어서,
    파일-포포비치 모델을 연산하여 상기 MTACun 및 MTACc를 산출하는 MTAC 산출 스텝을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체.
  30. 제28항에 있어서,
    쓰리 포어 이론 모델로부터 셀 포어 투수 계수LPSC 및 총괄 투수 계수LPS를 산출함과 아울러 비율 LPSC/LPS를 획득하기 위한 LPSC/LPS 산출 스텝을 구비하고,
    당해 비율 LPSC/LPS와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 MTACun/MTACc와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체.
  32. 글루코오스, 요소질소, 크레아티닌의 각 총괄 물질이동·막면적 계수를 각각 순서대로 MTACglc, MTACun, MTACc라고 할 때에,
    파일-포포비치 모델의 연산에 의하여 MTACglc, MTACun, MTACc 및 셀 포어 투수 계수LPSC와 총괄 투수 계수LPS의 비율 LPSC/LPS의 각 초기 추정치를 얻는 제1연산 스텝과,
    상기 제1연산 스텝 후에 상기 MTACglc, MTACun, MTACc, LPSC/LPS의 각 초기 추정치를 쓰리 포어 이론 모델에 도입하여 연산함과 아울러 유전 알고리즘을 이용하여 상기 쓰리 포어 이론 모델의 연산결과의 최적해를 산출하는 제2연산 스텝을
    구비하고,
    상기 제2연산 스텝에서 얻은 쓰리 포어 이론 모델의 최적해로 결정되는 최적 MTACun과 최적 MTACc의 비율 MTACun/MTACc를 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 파일-포포비치 모델의 연산에서는, 글루코오스, 요소질소, 크레아티닌의 각 용질 농도치를 선형 미분 방정식의 근사치해로서 구하는 것을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체.
  34. 제32항에 있어서,
    상기 MTACun/MTACc와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체.
  35. 쓰리 포어 이론 모델을 이용한 복막기능 검사 프로그램을 기록한 기록매체로서,
    셀 포어 투수 계수LPSC 및 총괄 투수 계수LPS를 산출하는 투수계수 산출 스텝과, 그 비율 LPSC/LPS를 계산하는 LPSC/LPS 산출 스텝을 구비하고, 당해 LPSC/LPS를 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 LPSC/LPS와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체.
  37. 요소질소의 총괄 물질이동·막면적 계수를 MTACun, 크레아티닌에 관한 총괄 물질이동·막면적 계수를 MTACc라고 할 때에,
    당해 MTACun 및 MTACc에 대하여 그 비율 MTACun/MTACc를 복막기능의 검사지표로서 산출하는 MTACun/MTACc 산출 스텝을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램.
  38. 제37항에 있어서,
    파일-포포비치 모델을 연산해서 상기 MTACun 및 MTACc를 산출하는 MTAc 산출 스텝을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램.
  39. 제37항에 있어서,
    쓰리 포어 이론 모델로부터 셀 포어 투수 계수LPSC 및 총괄 투수 계수LPS를 산출함과 아울러 비율 LPSC/LPS를 획득하기 위한 LPSC/LPS 산출 스텝을 구비하고,
    당해 비율 LPSC/LPS와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램.
  40. 제37항에 있어서,
    상기 MTACun/MTACc와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램.
  41. 글루코오스, 요소질소, 크레아티닌의 각 총괄 물질이동·막면적 계수를 각각 순서대로 MTACglc, MTACun, MTACc라고 할 때에,
    파일-포포비치 모델의 연산에 의하여 MTACglc, MTACun, MTACc 및 셀 포어 투수 계수LPSC와 총괄 투수 계수LPS의 비율 LPSC/LPS의 각 초기 추정치를 얻는 제1연산 스텝과,
    상기 제1연산 스텝 후에 상기 MTACglc, MTACun, MTACc, LPSC/LPS의 각 초기 추정치를 쓰리 포어 이론 모델에 도입하여 연산함과 아울러 유전 알고리즘을 이용하여 상기 쓰리 포어 이론 모델의 연산결과의 최적해를 산출하는 제2연산 스텝
    을 구비하고,
    상기 제2연산 스텝에서 얻은 쓰리 포어 이론 모델의 최적해로 결정되는 최적 MTACun과 최적 MTACc의 비율 MTACun/MTACc를 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사 프로그램.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 파일-포포비치 모델의 연산에서는, 글루코오스, 요소질소, 크레아티닌의 각 용질 농도치를 선형 미분 방정식의 근사치해로서 구하는 것을 특징으로 하는 복막기능 검사 프로그램.
  43. 제41항에 있어서,
    상기 MTACun/MTACc와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램.
  44. 쓰리 포어 이론 모델을 이용한 복막기능 검사 프로그램을 기록한 기록매체로서,
    셀 포어 투수 계수LPSC 및 총괄 투수 계수LPS를 산출하는 투수계수 산출 스텝과, 그 비율 LPSC/LPS를 계산하는 LPSC/LPS 산출 스텝을 구비하고, 당해 LPSC/LPS를 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 LPSC/LPS와 제수량을 복막기능의 검사지표로서 이용하는 것을 실행시키기 위한 복막기능 검사 프로그램.
KR1020057021623A 2003-05-14 2004-05-13 복막기능 검사방법 및 복막투석 플래닝 장치 KR20050122286A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2003-00136066 2003-05-14
JP2003136066 2003-05-14
JP2004120705A JP4479323B2 (ja) 2003-05-14 2004-04-15 腹膜機能検査方法および腹膜透析プランニング装置
JPJP-P-2004-00120705 2004-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050122286A true KR20050122286A (ko) 2005-12-28

Family

ID=33455462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057021623A KR20050122286A (ko) 2003-05-14 2004-05-13 복막기능 검사방법 및 복막투석 플래닝 장치

Country Status (6)

Country Link
US (3) US7704224B2 (ko)
EP (1) EP1623732A4 (ko)
JP (1) JP4479323B2 (ko)
KR (1) KR20050122286A (ko)
CA (1) CA2525041A1 (ko)
WO (1) WO2004101032A1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4479323B2 (ja) * 2003-05-14 2010-06-09 株式会社ジェイ・エム・エス 腹膜機能検査方法および腹膜透析プランニング装置
EP1938848A4 (en) 2005-10-18 2012-09-19 Jms Co Ltd METHOD, APPARATUS AND PROGRAM FOR TESTING PERITONEAL MEMBRANE FUNCTION
DE102008031660A1 (de) * 2008-07-04 2010-01-07 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Vorrichtung zur Peritonealdialyse
US8168063B2 (en) * 2008-07-09 2012-05-01 Baxter International Inc. Dialysis system having filtering method for determining therapy prescriptions
US9514283B2 (en) * 2008-07-09 2016-12-06 Baxter International Inc. Dialysis system having inventory management including online dextrose mixing
US8057679B2 (en) * 2008-07-09 2011-11-15 Baxter International Inc. Dialysis system having trending and alert generation
US8062513B2 (en) * 2008-07-09 2011-11-22 Baxter International Inc. Dialysis system and machine having therapy prescription recall
US7981281B2 (en) * 2008-07-09 2011-07-19 Baxter International, Inc. Dialysis system having regimen generation methodology
JP5357511B2 (ja) * 2008-11-04 2013-12-04 テルモ株式会社 腹膜透析支援システム及び表示制御方法
US11278653B2 (en) * 2009-01-29 2022-03-22 Baxter International Inc. Method and apparatus for trending automated peritoneal dialysis treatments
US20100217178A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 Baxter International Inc. Prediction of peritoneal dialysis therapy outcomes using dialysates mixed at different glucose concentrations
EP2292284B1 (en) * 2009-09-04 2014-02-26 B. Braun Avitum AG Kidney substitution treatment machine
US9554725B2 (en) * 2010-08-03 2017-01-31 Medtronic Monitoring, Inc. Medical device and methods of monitoring a patient with renal dysfunction
AU2012230767A1 (en) 2011-03-23 2013-10-31 Nxstage Medical, Inc. Peritoneal dialysis systems, devices, and methods
US9861733B2 (en) 2012-03-23 2018-01-09 Nxstage Medical Inc. Peritoneal dialysis systems, devices, and methods
DE102014005122A1 (de) * 2014-04-08 2015-10-08 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Verfahren zur Abschätzung der Behandlungsdauer einer Pertionealdialyse-Behandlung
WO2018237375A1 (en) 2017-06-24 2018-12-27 Nxstage Medical, Inc. METHODS AND SYSTEMS FOR PREPARING AND / OR PROCESSING PERITONEAL DIALYSIS FLUID
US11872337B2 (en) 2018-02-28 2024-01-16 Nxstage Medical, Inc. Fluid preparation and treatment devices methods and systems

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5670057A (en) 1995-04-28 1997-09-23 Baxter International Inc. Apparatus and method for automatically performing peritoneal equilibration tests
CA2211848C (en) * 1997-07-28 2002-06-11 Joseph E. Dadson Peritoneal dialysis apparatus
JP3402360B2 (ja) * 1998-08-21 2003-05-06 株式会社ジェイ・エム・エス 腹膜透析システム
JP3661980B2 (ja) * 1999-03-26 2005-06-22 テルモ株式会社 腹膜機能評価システム及びその制御方法、コンピュータ可読メモリ
US6867777B2 (en) * 2000-12-20 2005-03-15 Texas Instruments Incorporated Tracing and storing points of interest on a graphing calculator
JP4479323B2 (ja) * 2003-05-14 2010-06-09 株式会社ジェイ・エム・エス 腹膜機能検査方法および腹膜透析プランニング装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1623732A1 (en) 2006-02-08
WO2004101032A1 (ja) 2004-11-25
JP4479323B2 (ja) 2010-06-09
US8444593B2 (en) 2013-05-21
JP2004358230A (ja) 2004-12-24
CA2525041A1 (en) 2004-11-25
US20090234197A1 (en) 2009-09-17
US8449496B2 (en) 2013-05-28
US20060287585A1 (en) 2006-12-21
US7704224B2 (en) 2010-04-27
EP1623732A4 (en) 2012-05-16
US20110213561A1 (en) 2011-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8449496B2 (en) Method for testing peritoneum function and a peritoneal dialysis planning apparatus
JP4968074B2 (ja) 腹膜機能検査装置並びに腹膜機能検査プログラム
JP4379027B2 (ja) 腹膜透析および血液透析併用プランニング方法ならびに腹膜透析および血液透析併用プランニング装置
Haraldsson Assessing the peritoneal dialysis capacities of individual patients
JP5505846B2 (ja) 腹膜透析のための簡易化された腹膜平衡試験
JP2007029705A (ja) 腹膜透析及び血液透析併用プランニング装置
JPWO2004006776A1 (ja) 腹膜機能に関する検査方法
Maheshwari et al. A regional blood flow model for β 2-microglobulin kinetics and for simulating intra-dialytic exercise effect
JP3402360B2 (ja) 腹膜透析システム
JP4968349B2 (ja) 腹膜機能検査方法および腹膜透析プランニング装置
Flessner Computerized kinetic modeling: a new tool in the quest for adequacy in peritoneal dialysis
Eberle Investigations on peritoneal dialysis by mathematical modeling and in vitro/vivo experiments
CN100493630C (zh) 腹膜透析和血液透析并用计划方法以及腹膜透析和血液透析并用计划装置
WO2020040208A1 (ja) 細胞外液量算出装置及び細胞外液量算出方法
D'Anna From a microscopic to a macroscopic model for fluid and drug transport in renal tissue with applications in intensive care units
Biel et al. The peritoneal equilibration test

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application