DE102023004226A1 - Computer system for assisting a user in the preparation and execution of a blood treatment session - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Computersystem (1) zum Unterstützen eines Nutzers in der Vorbereitung oder Durchführung einer mittels einer Blutbehandlungsvorrichtung (100) erfolgenden Blutbehandlungssitzung eines Patienten. Das Computersystem (1) weist eine Rechenvorrichtung (5), eine Eingabeschnittstelle (501) und eine Ausgabeschnittstelle (503) auf. Hierbei ist die Eingabeschnittstelle (501) konfiguriert zum Eingeben von Eingabewerten durch den Nutzer, welche Einstellwerte umfassen, welche vom Nutzer zum Einstellen von Maschinenparametern einer Blutbehandlungsvorrichtung (100) zur extrakorporalen Blutbehandlung des Patienten in der Behandlungssitzung vorgeschlagen werden oder wurden. Weiter ist die Rechenvorrichtung (5) programmiert, um basierend auf der Eingabe der Eingabewerte wenigstens einen sich zu einem Zeitpunkt während der Behandlungssitzung ergebenden Wert, oder über einen Zeitraum während der Behandlungssitzung ergebenden Verlauf, für wenigstens einen Blutparameter des Patienten oder für wenigstens einen Prüfparameter zu prognostizieren. Mittels Signalübertragung kann die Rechenvorrichtung (5) den prognostizierten Wert oder den prognostizierten Verlauf zur Kenntnisnahme durch den Nutzer an die Ausgabeschnittstelle (503) und von dort z. B. an eine Ausgabevorrichtung (505) übermitteln. The present invention relates to a computer system (1) for assisting a user in preparing or conducting a blood treatment session for a patient using a blood treatment device (100). The computer system (1) comprises a computing device (5), an input interface (501), and an output interface (503). The input interface (501) is configured for the user to enter input values, which include setting values that are or have been suggested by the user for setting machine parameters of a blood treatment device (100) for extracorporeal blood treatment of the patient during the treatment session. Furthermore, the computing device (5) is programmed to predict, based on the input of the input values, at least one value resulting at a point in time during the treatment session, or a curve resulting over a period of time during the treatment session, for at least one blood parameter of the patient or for at least one test parameter. By means of signal transmission, the computing device (5) can transmit the predicted value or the predicted course to the output interface (503) for the user's information and from there, for example, to an output device (505).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Computersystem gemäß Anspruch 1, eine Blutbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 13 und ein computerimplementiertes Verfahren gemäß Anspruch 17 oder jeweils gemäß den Oberbegriffen oder Gattungsbegriffen dieser Ansprüche.The present invention relates to a computer system according to
Patienten, bei welchen eine Indikation zur kontinuierlichen extrakorporalen Nierenersatzbehandlung besteht, leiden an schweren bis hin zu tödlichen Störungen des Elektrolyt- und Säure-Basen-Haushalts. Diese Störungen zeigen sich in der Zusammensetzung des Blutes, den Konzentrationen dessen Bestandteilen oder anderen Eigenschaften, die hierin auch als „Blutparameter“ bezeichnet werden.Patients indicated for continuous extracorporeal renal replacement therapy suffer from severe, even fatal, electrolyte and acid-base imbalances. These disturbances manifest themselves in the composition of the blood, the concentrations of its components, or other properties, which are referred to herein as "blood parameters."
Eine zu rasche oder zu langsame Korrektur der schwer pathologischen Blutzusammensetzung hin zu physiologischer Blutzusammensetzung mittels der Blutbehandlungsvorrichtung muss vermieden werden, aufgrund der damit hinsichtlich bestimmter Blutparameter verbundenen Komplikationen mit irreversiblen Langzeitschädigungen des Patienten, beispielsweise durch Ödembildung in sensiblen Bereichen, wie z. B. dem zentralen Nervensystem, oder durch eine zentrale pontine Myelinolyse.A correction of the severely pathological blood composition to physiological blood composition by means of the blood treatment device that is too rapid or too slow must be avoided because of the complications associated with certain blood parameters with irreversible long-term damage to the patient, for example through the formation of edema in sensitive areas, such as the central nervous system, or through central pontine myelinolysis.
Zum Zwecke der Blutbehandlung sind an der hierfür verwendeten Blutbehandlungsvorrichtung Einstellwerte für variable Behandlungsparameter von einem Nutzer, z. B. dem Klinikpersonal, einzugeben. Die Veränderung solcher Einstellwerte kann der Nutzer mittels manueller Eingabe, beispielsweise mittels Eingabeschnittstellen, z. B. an einem Bildschirm (Touchscreen) oder an anderen Schnittstellen, die zur Eingabe geeignet sind, veranlassen.For the purpose of blood treatment, setting values for variable treatment parameters must be entered by a user, e.g., clinical staff, on the blood treatment device used for this purpose. The user can initiate changes to such setting values by manual input, for example, via input interfaces, e.g., on a screen (touchscreen) or other interfaces suitable for input.
Zum Erreichen vorbestimmter Behandlungsziele oder -vorgaben wie der renalen Dosis bei der Dialysebehandlung kann es erforderlich sein, dass der Nutzer eine Reihe von Einstellungswerten ermittelt oder verändert, die zum Teil in Wechselwirkung miteinander stehen, weshalb das Einstellen der Blutbehandlungsvorrichtung eine anspruchsvolle und auch fehlerbehaftete Tätigkeit sein kann.To achieve predetermined treatment goals or targets, such as the renal dose in dialysis treatment, the user may be required to determine or change a series of settings, some of which interact with each other, which is why setting the blood treatment device can be a demanding and error-prone activity.
Dies ist ferner dadurch kompliziert, dass auch Eigenschaften des Patienten, wie Verteilungsvolumina oder die Aktivität von Stoffwechselprozessen für das Erreichen der genannten Behandlungsziele und -vorgaben relevant sind und sich im Zeitverlauf ändern können. Ferner können sich Funktionsparameter von Komponenten der Blutbehandlungsvorrichtung während der Behandlung verändern, was wiederum Einfluss auf das Erreichen der genannten Behandlungsziele und -vorgaben hat.This is further complicated by the fact that patient characteristics, such as distribution volumes or the activity of metabolic processes, are also relevant for achieving the aforementioned treatment goals and specifications and can change over time. Furthermore, functional parameters of components of the blood treatment device can change during treatment, which in turn influences the achievement of the aforementioned treatment goals and specifications.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann darin bestehen, ein Computersystem zum Unterstützen eines Nutzers in der Vorbereitung oder Durchführung oder Simulation einer mittels einer Blutbehandlungsvorrichtung erfolgenden, extrakorporalen Blutbehandlungssitzung eines Patienten vorzuschlagen, außerdem eine Blutbehandlungsvorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung eines Patienten, welche ein erfindungsgemäßes Computersystem aufweist oder zur Signalverbindung mit einem solchen vorbereitet ist und ein computerimplementiertes Verfahren hierzu.An object of the present invention may be to propose a computer system for assisting a user in the preparation, implementation or simulation of an extracorporeal blood treatment session of a patient carried out by means of a blood treatment device, as well as a blood treatment device for the extracorporeal blood treatment of a patient, which has a computer system according to the invention or is prepared for signal connection to such a system and a computer-implemented method therefor.
Die erfindungsgemäße Aufgabe kann durch ein Computersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst werden. Sie kann ferner durch eine Blutbehandlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und mittels eines computerimplementierten Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst werden.The object of the invention can be achieved by a computer system having the features of
Erfindungsgemäß wird ein Computersystem zum Unterstützen eines Nutzers in der Vorbereitung oder Durchführung oder einer Simulation einer mittels einer Blutbehandlungsvorrichtung, insbesondere künftig, erfolgenden, extrakorporalen Blutbehandlungssitzung eines Patienten vorgeschlagen.According to the invention, a computer system is proposed for assisting a user in the preparation or implementation or simulation of an extracorporeal blood treatment session of a patient, in particular in the future, by means of a blood treatment device.
Das Computersystem kann getrennt von der Blutbehandlungsvorrichtung vorliegen, es kann verbunden mit der Blutbehandlungsvorrichtung sein, es kann mit dieser in Signalverbindung stehen oder nicht.The computer system may be separate from the blood treatment device, it may be connected to the blood treatment device, it may or may not be in signal communication with it.
Das Computersystem weist eine Rechenvorrichtung, eine Eingabeschnittstelle und eine Ausgabeschnittstelle auf.The computer system comprises a computing device, an input interface and an output interface.
Die Eingabeschnittstelle ist konfiguriert zum Eingeben (aktiv durch den Nutzer) oder zum Einlesen von Eingabewerten, beispielsweise vorgeschlagen durch den Nutzer oder vorgegeben über oder durch eine Blutbehandlungsvorrichtung, z. B. über deren Steuervorrichtung, und/oder eine weitere Einrichtung des Computersystems, beispielsweise vorgehalten in einer hierzu vorgesehenen und geeigneten Speichervorrichtung.The input interface is configured to input (actively by the user) or read input values, for example suggested by the user or specified via or by a blood treatment device, e.g. via its control device, and/or another device of the computer system, for example stored in a suitable storage device provided for this purpose.
Die Eingabewerte umfassen Einstellwerte. Dies sind Werte, anhand welcher Maschinenparameter an der Blutbehandlungsvorrichtung eingestellt oder festgelegt werden, wenn mittels der Blutbehandlungsvorrichtung eine Blutbehandlungssitzung des Patienten durchgeführt werden soll.The input values include setting values. These are values used to set or specify machine parameters on the blood treatment device when a patient's blood treatment session is to be performed using the blood treatment device.
Die von dem erfindungsgemäßen Computersystem umfasste Rechenvorrichtung ist zum Ausführen eines Verfahrens programmiert, um basierend auf der erfolgten Eingabe oder dem erfolgten Einlesen der Eingabewerte wenigstens einen sich zu einem Zeitpunkt während der Behandlungssitzung ergebenden Wert, oder über einen Zeitraum während der Behandlungssitzung sich ergebenden Verlauf, für wenigstens einen Blutparameter des Patienten oder für wenigstens einen Prüf- oder Testparameter zu prognostizieren.The computing device comprised by the computer system according to the invention is programmed to carry out a method to predict, based on the input or reading of the input values, at least one value resulting at a point in time during the treatment session, or a course resulting over a period of time during the treatment session, for at least one blood parameter of the patient or for at least one check or test parameter.
Prüf- oder Testparameter, wie hierin genannt, sind Parameter welche beispielsweise den Konzentrationsabbau einer, insbesondere injizierten, Prüfsubstanz betreffen können, insbesondere wie hierin beschrieben. Alle folgenden Ausführungen zu Blutparametern können in bestimmten Ausführungsformen auch für Prüf- oder Testparameter gelten oder auf diese zutreffen; dies ist ebenfalls mitoffenbart.Test or assay parameters, as referred to herein, are parameters that may, for example, relate to the concentration reduction of a test substance, particularly an injected one, particularly as described herein. All of the following statements regarding blood parameters may, in certain embodiments, also apply to test or assay parameters; this is also disclosed.
Ferner kann die Rechenvorrichtung beim Ausführen des Verfahrens mittels Signalübertragung den prognostizierten Wert oder Verlauf an eine Einheit jenseits der Rechenvorrichtung übermitteln, beispielsweise an eine Ausgabeschnittstelle, etwa um den prognostizierten Wert oder Verlauf zur Kenntnisnahme durch den Nutzer oder zur Bewertung durch diesen, zu dessen Orientierung oder zur Überwachung des Patienten und/oder der Blutbehandlungssitzung, beispielsweise mittels einer Ausgabevorrichtung, auszugeben.Furthermore, when carrying out the method, the computing device can transmit the predicted value or curve to a unit beyond the computing device by means of signal transmission, for example to an output interface, for example in order to output the predicted value or curve for the user's information or evaluation, for his orientation or for monitoring the patient and/or the blood treatment session, for example by means of an output device.
Alternativ oder ergänzend kann die Rechenvorrichtung programmiert sein, um die Steuerung oder Regelung der Blutbehandlungsvorrichtung, beispielsweise durch die Änderung oder Anpassung von an dieser bereits eingestellten Maschinenparametern, insbesondere mittels der Steuervorrichtung der Blutbehandlungsvorrichtung, zu veranlassen. Dabei kann die Änderung auf dem prognostizierten Wert oder Verlauf basieren oder ihren Ausgang hierin haben.Alternatively or additionally, the computing device can be programmed to initiate the control or regulation of the blood treatment device, for example, by changing or adjusting machine parameters already set therein, in particular by means of the control device of the blood treatment device. The change can be based on the predicted value or curve or can be derived therefrom.
Erfindungsgemäß wird eine Blutbehandlungsvorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung eines Patienten vorgeschlagen, welche ein erfindungsgemäßes Computersystem, ein Display und eine Steuervorrichtung aufweist, mit diesen Komponenten in Signalverbindung steht oder zur Signalverbindung mit diesen Komponenten vorbereitet ist.According to the invention, a blood treatment device for extracorporeal blood treatment of a patient is proposed, which device has a computer system according to the invention, a display and a control device, is in signal connection with these components or is prepared for signal connection with these components.
Wenn hierin von einer Signal- oder Kommunikationsverbindung zweier Komponenten die Rede ist, so kann hierunter eine im Gebrauch bestehende Verbindung zu verstehen sein. Ebenso kann hierunter zu verstehen sein, dass eine Vorbereitung zu einer solchen (kabelgebundenen, kabellosen oder auf andere Weise umgesetzten) Signalkommunikation besteht, beispielsweise durch eine Kopplung beider Komponenten, etwa mittels pairing, usw.Whenever reference is made here to a signal or communication connection between two components, this may be understood as a connection that is already in use. It may also be understood as a preparation for such signal communication (wired, wireless, or implemented in another way), for example, by coupling the two components, such as by pairing, etc.
Unter pairing versteht man einen Prozess, der im Zusammenhang mit Rechnernetzwerken erfolgt, um eine anfängliche Verknüpfung zwischen Rechnereinheiten zum Zwecke der Kommunikation herzustellen. Das bekannteste Beispiel hierfür ist das Herstellen einer Bluetooth-Verbindung, mittels welcher verschiedene Einrichtungen (z. B. Smartphone, Kopfhörer) miteinander verbunden werden. Pairing wird gelegentlich auch als bonding bezeichnet.Pairing is a process that occurs in the context of computer networks to establish an initial connection between computer units for the purpose of communication. The most common example is establishing a Bluetooth connection, which connects different devices (e.g., smartphones, headphones) to each other. Pairing is sometimes also referred to as bonding.
Erfindungsgemäß wird ein computerimplementiertes Verfahren zum Unterstützen eines Nutzers in der Vorbereitung einer mittels einer Blutbehandlungsvorrichtung erfolgenden, extrakorporalen Blutbehandlungssitzung eines Patienten, vorgeschlagen.According to the invention, a computer-implemented method is proposed for assisting a user in preparing an extracorporeal blood treatment session of a patient using a blood treatment device.
Das computerimplementierte Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Computersystems;
- - Eingeben von Eingabewerten, vorgeschlagen durch den Nutzer, aus einem Speichersystem für Daten des Patienten einschließlich Behandlungsdaten oder einem Patientendatenmanagementsystem allgemein stammend oder von dort ausgelesen, oder vorgegeben durch z. B. eine Blutbehandlungsvorrichtung, z. B. deren Steuervorrichtung, und/oder eine Einrichtung des Computersystems, welche Einstellwerte umfassen, welche ihrerseits zum Einstellen oder Festlegen von Maschinenparametern an der Blutbehandlungsvorrichtung zum Durchführen der Behandlungssitzung des Patienten vorgesehen und/oder geeignet sind;
- - Prognostizieren (z. B. basierend auf einer Bilanzierung, etwa einer Stoffbilanz und/oder einer Massenbilanz), basierend auf der erfolgten Eingabe der Eingabewerte wenigstens eines sich zu einem Zeitpunkt während der Behandlungssitzung ergebenden Werts, oder über einen Zeitraum während der Behandlungssitzung ergebenden Verlaufs, für wenigstens einen Blutparameter des Patienten oder wenigstens einen Prüfparameter, und
- - Übermitteln des prognostizierten Werts oder Verlaufs mittels Signalübertragung zur Kenntnisnahme durch den Nutzer mittels der Ausgabeschnittstelle an eine Ausgabevorrichtung.
- - Providing a computer system according to the invention;
- - Entering input values, suggested by the user, originating from or read from a storage system for patient data, including treatment data, or a patient data management system in general, or specified by, for example, a blood treatment device, for example its control device, and/or a device of the computer system, which include setting values which in turn are intended and/or suitable for setting or specifying machine parameters on the blood treatment device for carrying out the patient's treatment session;
- - Forecasting (e.g. based on a balance, such as a material balance and/or a mass balance), based on the input values of at least one value resulting during the treatment session, or over a period of time during the treatment session, for at least one blood parameter of the patient or at least one test parameter, and
- - Transmitting the predicted value or trend by means of signal transmission to an output device for the user's information via the output interface.
Die Blutbehandlungsvorrichtung(en) und das Computersystem liegen in einigen Ausführungsformen getrennt voneinander vor. Der Begriff „getrennt voneinander“ kann hierbei z. B. eine räumliche, körperliche Trennung und/oder eine Trennung derart umfassen, dass zwischen Blutbehandlungsvorrichtung und Computersystem keine Signalkommunikation besteht. In anderen Ausführungsformen sind die Behandlungsvorrichtung(en) und das Computersystem in Signalkommunikation miteinander verbunden.In some embodiments, the blood treatment device(s) and the computer system are separate from each other. The term "separate from each other" can encompass, for example, a spatial, physical separation and/or a separation such that no signal communication exists between the blood treatment device and the computer system. In other embodiments, the treatment device(s) and the computer system are connected to each other via signal communication.
Bei allen vorausgegangenen bzw. folgenden Ausführungen ist der Gebrauch des Ausdrucks „kann sein“ bzw. „kann haben“ usw. synonym zu „ist vorzugsweise“ bzw. „hat vorzugsweise“ usw. zu verstehen und soll erfindungsgemäße Ausführungsformen erläutern.In all preceding and following statements, the use of the expression “may be” or “may have” etc. is to be understood as synonymous with “is preferably” or “preferably has” etc. and is intended to explain embodiments of the invention.
Erfindungsgemäße Ausführungsformen können eines oder mehrere der vorstehend oder im Folgenden genannten Merkmale aufweisen. Dabei können die hierin genannten Merkmale in beliebiger Kombination Gegenstand von erfindungsgemäßen Ausführungsformen sein, sofern der Fachmann eine konkrete Kombination nicht als technisch unmöglich erkennt.Embodiments of the invention may comprise one or more of the features mentioned above or below. The features mentioned herein may be the subject of embodiments of the invention in any combination, provided that a person skilled in the art does not recognize a specific combination as technically impossible.
Erfindungsgemäße Ausführungsformen sind ferner Gegenstand der Unteransprüche.Embodiments according to the invention are further subject matter of the subclaims.
Wann immer hierin Zahlenworte genannt werden, so versteht der Fachmann diese als Angabe einer zahlenmäßig unteren Grenze. Whenever numerical terms are mentioned herein, the person skilled in the art will understand these as indicating a numerical lower limit.
Sofern dies zu keinem für den Fachmann erkennbaren Widerspruch führt, liest der Fachmann daher beispielsweise bei der Angabe „ein“ oder „einem“ stets „wenigstens ein“ oder „wenigstens einem“ mit. Dieses Verständnis ist ebenso von der vorliegenden Erfindung mit umfasst wie die Auslegung, dass ein Zahlenwort wie beispielsweise „ein“ alternativ als „genau ein“ gemeint sein kann, wo immer dies für den Fachmann erkennbar technisch möglich ist. Beides ist von der vorliegenden Erfindung umfasst und gilt für alle hierin verwendeten Zahlenworte.Unless this leads to a contradiction recognizable to the skilled person, the skilled person will therefore always read "at least one" or "at least one" alongside the term "a" or "an." This understanding is also encompassed by the present invention, as is the interpretation that a numerical word such as "a" can alternatively be meant as "exactly one," wherever this is recognizably technically possible to the skilled person. Both are encompassed by the present invention and apply to all numerical words used herein.
Wann immer hierin eine Eignung oder ein Verfahrensschritt genannt ist, umfasst die vorliegende Erfindung vorzugsweise auch eine entsprechende Programmierung oder Konfigurierung einer geeigneten, insbesondere erfindungsgemäßen, Vorrichtung oder eines Abschnitts hiervon.Whenever a suitability or a method step is mentioned herein, the present invention preferably also comprises a corresponding programming or configuration of a suitable device, in particular according to the invention, or a section thereof.
Wenn hierin offenbart ist, dass der erfindungsgemäße Gegenstand ein oder mehrere Merkmale in einer bestimmten Ausführungsform aufweist, so ist hierin jeweils auch offenbart, dass der erfindungsgemäße Gegenstand genau dieses oder diese Merkmale in anderen, ebenfalls erfindungsgemäßen Ausführungsformen ausdrücklich nicht aufweist, z. B. im Sinne eines Disclaimers. Für jede hierin genannte Ausführungsform gilt somit, dass die gegenteilige Ausführungsform, beispielsweise als Negation formuliert, ebenfalls offenbart ist.If it is disclosed herein that the subject matter according to the invention has one or more features in a specific embodiment, it is also disclosed herein that the subject matter according to the invention expressly does not have precisely this or these features in other, likewise inventive embodiments, e.g., by way of a disclaimer. Thus, for each embodiment mentioned herein, the opposite embodiment, for example, formulated as a negation, is also disclosed.
Wann immer hierin von einer Ausführungsform die Rede ist, so handelt es sich um eine beispielhafte, erfindungsgemäße Ausführungsform.Whenever an embodiment is mentioned herein, it is an exemplary embodiment of the invention.
Die Angaben „oben“ und „unten“ sind hierin bei Zweifel des Fachmanns als absolute oder relative Raumangaben zu verstehen, welche sich auf die Ausrichtung des betreffenden Bauteils während seines üblichen Gebrauchs beziehen.In the event of doubt on the part of the person skilled in the art, the terms “top” and “bottom” are to be understood as absolute or relative spatial specifications which refer to the orientation of the component in question during its normal use.
Wann immer hierin von einer „Ausgabevorrichtung“ die Rede ist, so kann es sich um eine beliebige Vorrichtung des Stands der Technik handeln, welche geeignet ist, Daten welche von einer beliebigen Einrichtung eines Computersystems, beispielsweise einer Ausgabeschnittstelle, bereitgestellt werden, zur Verwendung durch einen Nutzers darzustellen. Eine Ausgabevorrichtung kann jeweils eine Anzeigevorrichtung (mit oder ohne GUI (Graphical User Interface)), beispielsweise ein Monitor, Display oder Bildschirm, ein Drucker, oder dergleichen sein oder umfassen.Whenever an "output device" is mentioned herein, it can be any device known in the art capable of presenting data provided by any device of a computer system, such as an output interface, for use by a user. An output device can be or include a display device (with or without a GUI (Graphical User Interface)), such as a monitor, display or screen, a printer, or the like.
Wann immer hierin von einer „Eingabevorrichtung“ die Rede ist, so kann es sich um eine beliebige Vorrichtung des Stands der Technik handeln, welche geeignet ist, Daten, welche von einem Nutzers eingegeben werden, an eine beliebige Einrichtung innerhalb eines Computersystems, beispielsweise an eine Eingabeschnittstelle, zur Weiterverarbeitung zu übergeben. Eine Eingabevorrichtung kann jeweils ein entsprechend ausgestalteter Touchscreen, ein Drehschalter, ein Schieber, eine Tastatur oder dergleichen sein oder umfassen.Whenever an “input device” is mentioned herein, it can be any device of the prior art which is capable of inputting data which is entered by a user. to any device within a computer system, for example, to an input interface, for further processing. An input device can be or include a correspondingly configured touchscreen, a rotary switch, a slider, a keyboard, or the like.
Eingabevorrichtung und Ausgabevorrichtung können identisch sein, also durch nur eine, gemeinsame Vorrichtung verwirklicht sein. Sie können alternativ hierzu verschieden und/oder unabhängig voneinander sein. Eingabevorrichtung und Ausgabevorrichtung können als Touch-Screen realisiert sein. The input device and output device can be identical, i.e., implemented as a single, common device. Alternatively, they can be different and/or independent of each other. The input device and output device can be implemented as a touchscreen.
Wenn hierin von einem Einstellwert die Rede ist, oder einer Voreinstellung, so kann dies ein zuletzt, beispielsweise vom Arzt/von der Ärztin oder anderem medizinischen Personal, eingestellter, ein vorgeschlagener, ein angezeigter Wert oder eine Default-Einstellung zum Einstellen von Maschinenparametern der Blutbehandlungsvorrichtung sein, insbesondere zur extrakorporalen Blutbehandlung eines Patienten in einer Behandlungssitzung. Ein werkseitiger oder vom Servicetechniker festgelegter Wert ist hierin optional, aber nicht zwingend zu verstehen.When reference is made herein to a setting value or a preset, this can be a value last set, for example, by the physician or other medical personnel, a suggested value, a displayed value, or a default setting for setting machine parameters of the blood treatment device, particularly for extracorporeal blood treatment of a patient in a treatment session. A value set at the factory or by a service technician is optional but not mandatory.
In manchen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Computersystems umfassen die Einstellwerte Pumpraten für die Pumpen der Blutbehandlungsvorrichtung, Ultrafiltrationsvolumina, Heizraten, Natrium- und/oder Bicarbonatkonzentrationen der Dialysierflüssigkeit, Behandlungsmodi und/oder dergleichen. Einstellwerte können in einigen Ausführungsformen all jene Werte umfassen, welche vom Nutzer zur Behandlung des Patienten an der Blutbehandlungsvorrichtung eingestellt werden können oder üblicherweise eingestellt werden.In some embodiments of the computer system according to the invention, the setting values include pump rates for the pumps of the blood treatment device, ultrafiltration volumes, heating rates, sodium and/or bicarbonate concentrations of the dialysis fluid, treatment modes, and/or the like. In some embodiments, setting values can include all those values that can be set or are usually set by the user on the blood treatment device for treating the patient.
In einigen Ausführungsformen umfassen die Eingabewerte weiter gemessene oder anderweitig erhobene Werte des Blutparameters des Patienten, erhoben vor Beginn des Verfahrens und/oder der Behandlungssitzung. Diese können aus Blutproben, aus der Patientenakte oder -historie bekannt sein.In some embodiments, the input values further comprise measured or otherwise collected values of the patient's blood parameter, collected prior to the start of the procedure and/or treatment session. These may be known from blood samples, the patient's medical record, or patient history.
In manchen Ausführungsformen umfasst/umfassen der oder die Blutparameter einen oder mehrere der folgenden Blutparameter:
- - Natriumkonzentration oder Natriumionenkonzentration
- - Kreatin, Harnstoff, Bicarbonat, Kalium, Calcium, Chlorid.
- - Sodium concentration or sodium ion concentration
- - Creatine, urea, bicarbonate, potassium, calcium, chloride.
In einigen Ausführungsformen umfassen die Eingabewerte weiter gemessene oder anderweitig erhobene Werte des Blutparameters des Patienten, erhoben nach Beginn des Verfahrens oder der Behandlungssitzung. Diese können aus Blutproben, genommen nach Beginn des Verfahrens oder der Blutbehandlungssitzung bekannt sein. Es kann sich bei den Eingabewerten auch um Zeitreihen der Blutparameter handeln.In some embodiments, the input values further comprise measured or otherwise collected values of the patient's blood parameter, collected after the start of the procedure or treatment session. These may be known from blood samples taken after the start of the procedure or blood treatment session. The input values may also be time series of the blood parameters.
In manchen Ausführungsformen ist das erfindungsgemäße Computersystem weiter programmiert, um nach vorbestimmten Regeln, basierend auf dem prognostizierten Wert oder Verlauf des Blutparameters eine Aussage über den Zustand eines für die Blutbehandlung verwendeten Blutfilters zu treffen. Die vorbestimmten Regeln können beispielsweise in einer hierfür vorgesehenen und geeigneten Speichervorrichtung hinterlegt sein.In some embodiments, the computer system according to the invention is further programmed to make a statement about the condition of a blood filter used for blood treatment according to predetermined rules based on the predicted value or progression of the blood parameter. The predetermined rules can, for example, be stored in a suitable storage device provided for this purpose.
Die Regeln können beispielsweise umfassen, einen Vergleich zwischen einem prognostizierten Wert oder Verlauf und einem tatsächlichen, z. B. gemessenen Wert oder Verlauf zu ziehen. Besteht keine Abweichung oder eine akzeptable Abweichung (z. B. gemessen an einem Schwellenwert, so kann angenommen werden, dass der Blutfilter sich in einem ausreichend guten Zustand befindet, in welchem er wie von einem tadellos funktionierenden Blutfilter erwartet funktioniert. Besteht eine Abweichung, so kann angenommen werden, dass der Zustand des Blutfilters einer Behandlung derart, dass der prognostizierte Wert oder Verlauf eintritt, entgegensteht, etwa, weil seine Membrandurchlässigkeit für bestimmte Stoffe abgenommen hat. Zum Einschätzen des genauen Zustands des Blutfilters kann auf Erfahrungswerte zurückgegriffen werden. Sie können in der Speichervorrichtung vorgehalten sein.The rules may, for example, involve comparing a predicted value or trend with an actual, e.g., measured value or trend. If there is no deviation or an acceptable deviation (e.g., measured against a threshold value), it can be assumed that the blood filter is in sufficiently good condition, functioning as expected of a perfectly functioning blood filter. If there is a deviation, it can be assumed that the condition of the blood filter precludes treatment such that the predicted value or trend occurs, for example, because its membrane permeability to certain substances has decreased. Empirical values can be used to estimate the exact condition of the blood filter. These values can be stored in the memory device.
So ist eine seltene, aber mögliche Komplikation bei Blutbehandlungssitzungen das in der Praxis als sogenanntes „Clogging“ beschriebene Phänomen. „Clogging“ stellt eine sich reduzierende Austauschfähigkeit über die semi-permeable Membran des Blutfilters im Laufe der Behandlung dar. In solchen Fällen entspricht der vom Computersystem prognostizierte Wert oder Verlauf eines Referenzstoffes (z. B. die theoretisch zu erwartende Konzentration desselben im Patientenblut) nicht dem real gemessenen oder anderweitig, auch per Näherungsverfahren, ermittelten Wert bzw. nicht dem realen Verlauf der Konzentration oder dergleichen des Referenzstoffes im Patientenblut (d. h. der realen Konzentration), oder umgekehrt. Durch die mittels des Computersystems enthaltene Visualisierung können solche „Clogging“-Fälle frühzeitig erkannt werden und mit einem Wechsel des Dialysators kann vorteilhaft eine steigende maligne Stoffkonzentration im Patientenblut vermieden werden.A rare but possible complication during blood treatment sessions is the phenomenon known in practice as "clogging.""Clogging" represents a decreasing exchange capacity across the semi-permeable membrane of the blood filter during the course of the treatment. In such cases, the value or trend of a reference substance predicted by the computer system (e.g., the theoretically expected concentration of the same in the patient's blood) does not correspond to the actually measured value or the value determined by other methods, including approximate methods, or does not correspond to the actual trend of the concentration. or the like of the reference substance in the patient's blood (i.e., the actual concentration), or vice versa. The visualization provided by the computer system allows such "clogging" cases to be detected early, and by changing the dialyzer, an increasing concentration of malignant substances in the patient's blood can be advantageously avoided.
Das Erkennen solcher „Clogging“-Fälle oder anderer Zustände des Blutfilters erfolgt in einigen Ausführungsformen durch den Nutzer, in manchen Ausführungsformen automatisiert oder teilautomatisiert durch das erfindungsgemäße Computersystem.The detection of such “clogging” cases or other conditions of the blood filter is carried out in some embodiments by the user, in some embodiments automatically or semi-automatically by the computer system according to the invention.
In manchen Ausführungsformen ist das Computersystem weiter programmiert, um nach vorbestimmten Regeln basierend auf dem prognostizierten Wert oder Verlauf des Blutparameters einen Zustand eines für die Blutbehandlung verwendeten Blutfilters für wenigstens einen, in der Zukunft liegenden Zeitpunkt zu prognostizieren.In some embodiments, the computer system is further programmed to predict, according to predetermined rules, a state of a blood filter used for blood treatment for at least one point in time in the future based on the predicted value or progression of the blood parameter.
Es somit möglich, nicht allein den aktuellen Zustand des Blutfilters zu bestimmen, etwa im Moment, in dem eine aktuelle Blutanalyse vorliegt und damit ein realer Wert zu Hand ist, sondern auch den Zustand zu einem späteren Zustand zu approximieren. Es kann, z. B. durch Rückgriff auf Erfahrungen oder Erfahrungswerte, die in der Speichervorrichtung vorliegen können, möglich sein, anhand beispielsweise von Abweichungen zwischen prognostiziertem Wert oder Verlauf und realem Wert oder Verlauf eine Vorhersage zu machen, wann ein konkreter Zustand des Blutfilters eintreten oder eingetreten sein wird. So kann das Ergebnis dieser Betrachtung sein, dass der Blutfilter zwar noch über die kommende Stunde ausreichend gut filtern wird, danach aber ausgetauscht werden sollte, oder dass eine Verlängerung der Behandlungssitzung erforderlich sein wird, usw.It is therefore possible not only to determine the current condition of the blood filter, for example, at the moment when a current blood analysis is available and thus a real value is available, but also to approximate the condition at a later time. For example, by drawing on experience or empirical values that may be stored in the memory, it may be possible to make a prediction, based on deviations between the predicted value or trend and the real value or trend, when a specific condition of the blood filter will occur or have occurred. The result of this analysis may be that the blood filter will continue to filter sufficiently well for the next hour but should be replaced afterward, or that an extension of the treatment session will be necessary, etc.
In einigen Ausführungsformen ist das Computersystem weiter programmiert, um nach vorbestimmten Regeln, basierend auf dem prognostizierten Wert oder Verlauf des Blutparameters eine Aussage über die Stoffwechselaktivität des Patienten oder auch andere für die Blutbehandlung relevante Eigenschaften des Patienten zu treffen. Beispielsweise kann Citrat zur Antikoagulation während der Blutbehandlung eingesetzt werden, das dann teilweise in den Patienten gelangt und von diesem verstoffwechselt wird. Erfolgt dieser Stoffwechsel unzureichend, resultieren Auswirkungen auf bestimmte Blutparameter. Das erfindungsgemäße Computersystem kann dann aus Abweichungen zwischen prognostizierten und sich später einstellenden Werten auf eine wahrscheinlich veränderte Stoffwechselaktivität bzgl. Citrat schließen und wenigstens einen entsprechenden Hinweis an den Nutzer geben. Ein weiteres Beispiel ist eine Abweichung zwischen vorhergesagter und erwarteter Calciumkonzentration im Blut bzw. den benötigten zu applizierenden Calciummengen während der Blutbehandlung. Das erfindungsgemäße Computersystem kann in einem solchen Fall den Nutzer auf die Möglichkeit hinweisen, dass Calcium in relevanter Menge aus tiefen Kompartimenten wie z. B. dem Knochen mobilisiert wird.In some embodiments, the computer system is further programmed to make a statement about the patient's metabolic activity or other patient characteristics relevant for blood treatment according to predetermined rules based on the predicted value or progression of the blood parameter. For example, citrate can be used for anticoagulation during blood treatment, some of which then enters the patient and is metabolized by them. If this metabolism is inadequate, effects on certain blood parameters result. The computer system according to the invention can then infer a likely altered metabolic activity with regard to citrate from deviations between predicted and subsequently occurring values and at least provide a corresponding indication to the user. Another example is a deviation between the predicted and expected calcium concentration in the blood or the required amounts of calcium to be administered during blood treatment. In such a case, the computer system according to the invention can alert the user to the possibility that relevant amounts of calcium are being mobilized from deep compartments such as the bone.
In einigen Ausführungsformen kann das erfindungsgemäße Computersystem optional zu Schulungs- und Trainingszwecken eingesetzt werden. Auf diese Weise können für Patienten lebensbedrohliche Szenarien in einer sicheren digitalen Umgebung antizipativ simuliert und damit Fehler in der Realität vermieden werden.In some embodiments, the computer system according to the invention can optionally be used for education and training purposes. In this way, life-threatening scenarios for patients can be simulated in a safe digital environment, thus avoiding errors in reality.
In manchen Ausführungsformen ist das Computersystem weiter programmiert, um den prognostizierten Wert oder Verlauf an einseitigen oder mehrseitigen Grenzwerten oder Grenzbereichen oder Referenzwerten oder Referenzbereichen zu messen, mit diesen zu vergleichen und/oder in Abhängigkeit hiervon darstellen zu lassen. Trends, Hinweise und/oder Alarme können aufgezeigt bzw. ausgegeben werden.In some embodiments, the computer system is further programmed to measure the predicted value or trend against single-sided or multi-sided limit values or boundary ranges or reference values or reference ranges, to compare it with them, and/or to display it in dependence thereon. Trends, indications, and/or alarms can be displayed or output.
In einigen Ausführungsformen umfasst das erfindungsgemäße Computersystem weiter eine Ausgabevorrichtung, insbesondere wie hierin beschrieben, beispielsweise in Form eines Monitors.In some embodiments, the computer system according to the invention further comprises an output device, in particular as described herein, for example in the form of a monitor.
Die Ausgabevorrichtung ist vorbereitet oder eingerichtet, um in Signalverbindung mit der Ausgabeschnittstelle den prognostizierten Wert oder den prognostizierten Verlauf des wenigstens einen Blutparameters zu empfangen und auszugeben, insbesondere anzugeben, insbesondere über der Zeitachse.The output device is prepared or configured to receive and output, in particular to indicate, the predicted value or the predicted course of the at least one blood parameter in signal connection with the output interface, in particular over the time axis.
In manchen Ausführungsformen ist das Computersystem weiter vorbereitet, konfiguriert, programmiert oder dergleichen, um wenigstens eine Änderung wenigstens eines Einstellwerts oder eingegebenen Einstellwerts, oder ein Substitut hierfür, nach vorbestimmten Regeln vorzuschlagen. Das Vorschlagen kann auf dem prognostizierten Wert oder Verlauf des Blutparameters basieren oder diesen in Betracht ziehen und derart erfolgen, dass bei Einstellen dieses vorgeschlagenen Einstellwerts der nachfolgend erneut prognostizierte oder wie hierin beschrieben prognostizierbare Wert oder Verlauf des wenigstens einen Blutparameters zwischen Grenzwerten oder innerhalb Grenzbereichen oder zwischen Referenzwerten oder innerhalb Referenzbereichen zum Liegen kommt.In some embodiments, the computer system is further prepared, configured, programmed, or the like to suggest at least one change to at least one setting value or input setting value, or a substitute therefor, according to predetermined rules. The suggestion may be based on or take into account the predicted value or progression of the blood parameter and may be performed such that upon setting this suggested setting value, the subsequently re-predicted ized or predictable value or course of at least one blood parameter as described herein lies between limit values or within limit ranges or between reference values or within reference ranges.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Computersystem weiter eine Blutbehandlungsvorrichtung mit einer Steuervorrichtung, vorbereitet für das Empfangen der per Signalübertragung übertragenen Einstellwerte. Das Computersystem kann zum Übertragen der zu empfangenden Einstellwerte vorbereitet sein.In some embodiments, the computer system further comprises a blood treatment device with a control device configured to receive the setting values transmitted via signal transmission. The computer system may be configured to transmit the setting values to be received.
In manchen Ausführungsformen des Computersystems ist die Steuervorrichtung programmiert, um basierend auf den per Signalübertragung übertragenen Einstellwerten die Blutbehandlungsvorrichtung zu steuern oder zu regeln.In some embodiments of the computer system, the control device is programmed to control or regulate the blood treatment device based on the setting values transmitted via signal transmission.
Das Ändern wenigstens eines Einstellwerts oder eingegebenen Einstellwerts, oder das Vorgeben eines Substituts hierfür, kann z. B. basierend auf bekannten Algorithmen erfolgen, aus Hilfstabellen hervorgehen, usw. Diese Algorithmen und/oder Einstellwerte können beispielsweise in einer Speichervorrichtung des Computersystems hinterlegt sein. Changing at least one setting value or input setting value, or specifying a substitute therefor, can be done, for example, based on known algorithms, derived from auxiliary tables, etc. These algorithms and/or setting values can be stored, for example, in a memory device of the computer system.
Der geänderte Einstellwert kann vom Nutzer in manchen Ausführungsform aktiv zu bestätigen oder abzulehnen sein. Geeignete Eingabemöglichkeiten hierfür, beispielsweise ein Save- bzw. ein Cancel-Button, können vorgesehen sein.In some embodiments, the user may be required to actively confirm or reject the changed setting. Suitable input options, such as a Save or Cancel button, may be provided for this purpose.
Das Bestätigen kann ein einfaches Betätigen einer „OK“-Schaltfläche oder dergleichen sein.Confirmation can be a simple click of an “OK” button or something similar.
In einigen Ausführungsformen ist die erste Ausgabeschnittstelle vorzugsweise eine optische oder grafische Schnittstelle für den Nutzer, ist mit einer solchen Schnittstelle verbunden oder umfasst eine solche Schnittstelle.In some embodiments, the first output interface is preferably a visual or graphical interface for the user, is connected to such an interface, or includes such an interface.
In manchen Ausführungsformen ist oder umfasst die Ausgabeschnittstelle eine gemeinsame Schnittstelle mit einer Steuer- oder Regelvorrichtung der Blutbehandlungsvorrichtung.In some embodiments, the output interface is or includes a common interface with a control or regulating device of the blood treatment device.
In manchen Ausführungsformen ist das Computersystem ein mobiles Gerät, handgehaltenes Gerät, Handy, Smartphone, Tablet usw. oder weist wenigstens eine solche Vorrichtung auf.In some embodiments, the computer system is a mobile device, handheld device, cell phone, smartphone, tablet, etc., or at least includes one such device.
In einigen Ausführungsformen ist das Computersystem ein feststehendes Computerterminal, ein Desktop-Computer usw. oder weist wenigstens eine solche Vorrichtung auf. Es kann in diesen Ausführungsformen beispielsweise in einem zentralen Überwachungsraum, insbesondere einer Intensivstation, vorgesehen sein.In some embodiments, the computer system is a fixed computer terminal, a desktop computer, etc., or at least comprises such a device. In these embodiments, it can be provided, for example, in a central monitoring room, in particular an intensive care unit.
In manchen Ausführungsformen umfasst das Computersystem ein Computerprogramm oder eine Applikation (kurz: App), die auf ein solches mobiles Gerät oder anderes Gerät geladen werden kann bzw. auf einem solchen Gerät gespeichert ist, ausgeführt werden kann, wird oder abläuft.In some embodiments, the computer system comprises a computer program or an application (short: app) that can be loaded onto such a mobile device or other device or is stored, can be executed, is executed or runs on such a device.
In einigen Ausführungsformen sind oder umfassen die von der Rechenvorrichtung ermittelten technischen Parameterwerte einen Einstellwert für die Blutpumpe und einen Einstellwert für die Dialysierflüssigkeitspumpe, z. B. Sollwerte und/oder Flussraten. Mit anderen Worten ist die Rechenvorrichtung in diesen Ausführungsformen programmiert, den Einstellwert für die Blutpumpe und den Einstellwert für die Dialysierflüssigkeitspumpe, welche basierend auf dem Verändern des voreingestellten Werts des Zielbehandlungsparameters bzw. durch Eingeben einer Behandlungsvorgabe ermittelt bzw. errechnet wurden, mittels der Anzeigevorrichtung dem Nutzer als technische Parameterwerte, oder als ein Teil hiervon, mittels der ersten Ausgabeschnittstelle zur Kenntnisnahme anzuzeigen oder anderweitig auszugeben.In some embodiments, the technical parameter values determined by the computing device are or include a setting value for the blood pump and a setting value for the dialysis fluid pump, e.g., target values and/or flow rates. In other words, in these embodiments, the computing device is programmed to display or otherwise output the setting value for the blood pump and the setting value for the dialysis fluid pump, which were determined or calculated based on changing the preset value of the target treatment parameter or by entering a treatment specification, to the user as technical parameter values, or as a part thereof, by means of the display device via the first output interface for information purposes.
In manchen Ausführungsformen ist das erfindungsgemäße Computersystem eine Steuer- oder Regelvorrichtung der Blutbehandlungsvorrichtung oder ein Teil hiervon oder steht damit in Signalkommunikation.In some embodiments, the computer system according to the invention is a control or regulating device of the blood treatment device or a part thereof or is in signal communication therewith.
In einigen Ausführungsformen ist das erfindungsgemäße Computersystem in eine Steuer- oder Regelvorrichtung einer Blutbehandlungsvorrichtung implementiert oder hiermit verbunden, womit die Blutbehandlungsvorrichtung wiederum zu einer erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung konfiguriert wird oder würde. In diesen Ausführungsformen könnten dann bereits vorhandene Ein- und Ausgabeschnittstellen sowie die Rechenvorrichtung der Blutbehandlungsvorrichtung vorteilhaft zum Verwirklichen des erfindungsgemäßen Computersystems genutzt werden.In some embodiments, the computer system according to the invention is implemented in or connected to a control or regulating device of a blood treatment device, whereby the blood treatment device is or would be configured to form a blood treatment device according to the invention. In these embodiments, existing input and output interfaces and the computing device of the blood treatment device can be advantageously used to implement the computer system according to the invention.
In manchen Ausführungsformen kann das Computersystem eine serverbasierte Lösung sein oder umfassen, bei der der Nutzer, beispielsweise über eine Website, ein auf einem Server ablaufendes Programm aufrufen kann, um die Schritte des hierin beschriebenen Verfahrens ablaufen zu lassen oder zu initiieren. Das Computersystem kann somit optional einen Server umfassen. Es kann Nutzerschnittstellen und/oder Nutzerendgeräte wie Rechner, Handy oder Tablet umfassen, welche eingerichtet sind, um mit dem Server zu kommunizieren.In some embodiments, the computer system may be or include a server-based solution in which the user can call a program running on a server, for example, via a website, to execute or initiate the steps of the method described herein. The computer system may thus optionally include a server. It may include user interfaces and/or user terminals such as computers, mobile phones, or tablets configured to communicate with the server.
In einigen Ausführungsformen können Ausgabeschnittstelle und Anzeigevorrichtung identisch sein. Ein Ausgeben mittels Ausgabeschnittstelle kann somit ein Anzeigen mittels der Anzeigevorrichtung sein, und umgekehrt.In some embodiments, the output interface and the display device may be identical. Output via the output interface may thus be display via the display device, and vice versa.
In einigen Ausführungsformen weist die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung eine Steuervorrichtung auf, welche für das Empfangen der per Signalübertragung übertragenen Einstellwerte vorbereitet ist.In some embodiments, the blood treatment device according to the invention comprises a control device which is prepared for receiving the setting values transmitted by signal transmission.
In manchen Ausführungsformen ist die Blutbehandlungsvorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung eines Patienten ausgestaltet als Dialysevorrichtung, Hämodialysevorrichtung, Hämofiltrationsvorrichtung oder Hämodiafiltrationsvorrichtung, insbesondere als eine Vorrichtung für die akute, die chronische Nierenersatztherapie oder für die kontinuierliche Nierenersatztherapie (CKRT = continuous kidney replacement therapy).In some embodiments, the blood treatment device for extracorporeal blood treatment of a patient is designed as a dialysis device, hemodialysis device, hemofiltration device or hemodiafiltration device, in particular as a device for acute, chronic renal replacement therapy or for continuous renal replacement therapy (CKRT).
In einigen Ausführungsformen der Blutbehandlungsvorrichtung ist das Computersystem Teil der Steuervorrichtung und/oder die Ausgabevorrichtung das Display der Blutbehandlungsvorrichtung.In some embodiments of the blood treatment device, the computer system is part of the control device and/or the output device is the display of the blood treatment device.
In manchen Ausführungsformen des computerimplementierten Verfahrens umfassen die Einstellwerte Pumpraten, Ultrafiltrationsvolumina, Drücke, Grenzen zu überwachender Druckbereiche, Zusammensetzungen von zur Behandlung verwendeter Lösungen und/oder dergleichen.In some embodiments of the computer-implemented method, the setting values include pumping rates, ultrafiltration volumes, pressures, limits of pressure ranges to be monitored, compositions of solutions used for treatment, and/or the like.
In manchen Ausführungsformen des computerimplementierten Verfahrens umfassen die Eingabewerte einen oder mehrere Blutparameter wie z. B. Elektrolytkonzentrationen und/oder weitere, den behandelten Patienten charakterisierende Werte wie z. B. Körpergewicht, Körperoberfläche und/oder geschätztes Verteilungsvolumen.In some embodiments of the computer-implemented method, the input values comprise one or more blood parameters such as electrolyte concentrations and/or other values characterizing the treated patient such as body weight, body surface area and/or estimated volume of distribution.
In einigen Ausführungsformen kann die vorliegende Erfindung unterstützen. Angedacht ist beispielsweise, dass der Anwender unterstützt wird, indem er z. B. (ggf. probatorisch) verschiedene Natriumkonzentrationen einstellen kann, etwa für verwendete Lösungen, etwa Substituat, Dialysierflüssigkeit, usw. (ggf. per Drop-Down-Menu oder mittels anderer, geeigneter Darstellung) und sich für die am besten geeignet erscheinende Option entscheiden kann.In some embodiments, the present invention can provide support. For example, it is envisaged that the user can be supported by setting (possibly on a trial basis) various sodium concentrations, for example for the solutions used, such as substituate, dialysis fluid, etc. (possibly via a drop-down menu or other suitable display), and can choose the option that appears most suitable.
In manchen Ausführungsformen erlaubt das Computersystem oder das computerimplementierte Verfahren, dass der Nutzer einen Natriumzielwert für das Patientenblut (z. B. in 12 h ab Behandlungsbeginn, als gewollte Natriumänderung pro Stunde, o. ä.) eingeben kann und Vorschläge hinsichtlich geeigneter Einstellwerte, zu verwendenden Lösungen bzw. deren Konzentrationen und/oder Raten dem Nutzer zur Kenntnis oder zur Auswahl gebracht werden.In some embodiments, the computer system or the computer-implemented method allows the user to enter a sodium target value for the patient's blood (e.g., in 12 hours from the start of treatment, as a desired sodium change per hour, or similar) and suggestions regarding suitable setting values, solutions to be used or their concentrations and/or rates are brought to the attention of the user or for selection.
In bestimmten Ausführungsformen umfassen die Eingabewerte Patientenmesswerte, beispielsweise einen Natriumwert aus einer Blutgasanalyse, einen Hämatokrit-Messwert (bekannt auch als Hc, Hct oder Hkt) oder dergleichen.In certain embodiments, the input values include patient measurements, for example, a sodium value from a blood gas analysis, a hematocrit measurement (also known as Hc, Hct or Hkt), or the like.
In manchen Ausführungsformen des computerimplementierten Verfahrens umfasst diese das Vergleichen des prognostizierten Werts oder Verlaufs mit später bekannt werdenden realen Behandlungsdaten, möglicherweise mit Hinweis an den Nutzer bezüglicher möglicher Abweichung zwischen Prognose und realem Verlauf, vorzugsweise einschließlich optionaler, vorstellbarer Erklärungen zur Ursache der Abweichung, oder unterstützt den Nutzer hierbei oder hierdurch.In some embodiments of the computer-implemented method, this comprises comparing the predicted value or course with real treatment data that become known later, possibly with a reference to the user regarding possible deviations between the prognosis and the real course, preferably including optional, conceivable explanations for the cause of the deviation, or supports the user in doing so or thereby.
In einigen Ausführungsformen des Verfahrens umfassen die Eingabewerte weiter gemessene oder anderweitig erhobene Werte des wenigstens einen Blutparameters des Patienten, erhoben vor Beginn des Verfahrens und/oder der Behandlungssitzung.In some embodiments of the method, the input values further comprise measured or otherwise collected values of the patient's at least one blood parameter collected before the start of the method and/or treatment session.
In manchen Ausführungsformen des Verfahrens umfassen die gemessenen oder anderweitig erhobenen Werte des Blutparameters des Patienten einen oder mehrere der folgenden Blutparameter:
- - Natriumkonzentration oder Natriumionenkonzentration
- - Kreatin, Harnstoff, Bicarbonat, Kalium, Calcium, Glucose, Chlorid, Hämatokrit
- - pCO2, pH, HCO3 -, BE (Basenüberschuss) , pO2, SpO2, SaO2 (arterielle Sauerstoffsättigung)
- - Sodium concentration or sodium ion concentration
- - Creatine, urea, bicarbonate, potassium, calcium, glucose, chloride, hematocrit
- - pCO 2 , pH, HCO 3 - , BE (base excess), pO 2 , SpO 2 , SaO2 (arterial oxygen saturation)
In einigen Ausführungsformen des Verfahrens umfassen die Eingabewerte weiter gemessene oder anderweitig erhobene Werte des Blutparameters des Patienten, erhoben nach Beginn des Verfahrens oder der Behandlungssitzung.In some embodiments of the method, the input values further comprise measured or otherwise collected values of the patient's blood parameter collected after the start of the method or treatment session.
In manchen Ausführungsformen des computerimplementierten Verfahrens wird nach vorbestimmten Regeln basierend auf dem prognostizierten Wert oder Verlauf des Blutparameters eine Aussage über den Zustand eines für die Blutbehandlung verwendeten Blutfilters getroffen. Dies erfolgt insbesondere im Vergleich mit einem, vorzugsweise nach Beginn des Verfahrens oder der Behandlungssitzung, gemessenen oder anderweitig erhobenen Wert des Blutparameters des Patienten.In some embodiments of the computer-implemented method, a statement about the condition of a blood filter used for blood treatment is made according to predetermined rules based on the predicted value or progression of the blood parameter. This is done in particular in comparison with a value of the patient's blood parameter measured or otherwise collected, preferably after the start of the method or treatment session.
In einigen Ausführungsformen des Verfahrens wird nach vorbestimmten Regeln basierend auf dem prognostizierten Wert oder Verlauf des Blutparameters ein Zustand eines für die Blutbehandlung verwendeten Blutfilters für wenigstens einen Zeitpunkt prognostiziert. Dies erfolgt insbesondere im Vergleich mit einem, vorzugsweise nach Beginn des Verfahrens oder der Behandlungssitzung, gemessenen oder anderweitig erhobenen Wert des Blutparameters des Patienten.In some embodiments of the method, a condition of a blood filter used for blood treatment is predicted for at least one point in time according to predetermined rules based on the predicted value or progression of the blood parameter. This is done in particular in comparison with a value of the patient's blood parameter measured or otherwise collected, preferably after the start of the method or treatment session.
In manchen Ausführungsformen des Verfahrens wird der prognostizierte Wert oder Verlauf an Grenzwerten oder -bereichen oder Referenzwerten oder -bereichen gemessen, mit diesen verglichen und/oder in Abhängigkeit hiervon dargestellt.In some embodiments of the method, the predicted value or curve is measured against limit values or ranges or reference values or ranges, compared with them and/or displayed as a function thereof.
Aus Abweichungen vom prognostizierten Wert oder Verlauf werden in bestimmten Ausführungsformen Rückschlüsse auf mögliche Zustände des Patienten und/oder des Blutfilters gezogen. Der Nutzer kann auf die Ergebnisse der Rückschlüsse hingewiesen werden.In certain embodiments, deviations from the predicted value or trend can be used to draw conclusions about possible conditions of the patient and/or the blood filter. The user can be informed of the results of these conclusions.
In einigen Ausführungsformen des Verfahrens wird mittels einer Ausgabevorrichtung in Signalverbindung mit der Ausgabeschnittstelle der prognostizierte Wert oder Verlauf des wenigstens einen Blutparameters empfangen und ausgegeben.In some embodiments of the method, the predicted value or profile of the at least one blood parameter is received and output by means of an output device in signal connection with the output interface.
In manchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Vorschlagen wenigstens einer Änderung wenigstens eines Einstellwerts nach vorbestimmten Regeln basierend auf dem Wert oder Verlauf des prognostizierten Werts derart, dass bei Einstellen dieses Einstellwerts der nachfolgend erneut prognostizierte oder wie hierin beschrieben prognostizierbare Wert oder Verlauf des wenigstens einen Blutparameters zwischen Grenzwerten oder innerhalb Grenzbereichen oder zwischen Referenzwerten oder innerhalb Referenzbereichen zum Liegen kommt.In some embodiments, the method comprises proposing at least one change to at least one setting value according to predetermined rules based on the value or progression of the predicted value such that when this setting value is set, the subsequently re-predicted or predictable value or progression of the at least one blood parameter lies between limit values or within limit ranges or between reference values or within reference ranges.
In einigen Ausführungsformen des Verfahrens umfasst das Computersystem weiter eine Blutbehandlungsvorrichtung mit einer Steuervorrichtung, wobei per Signalübertragung Einstellwerte an diese übertragenen werden.In some embodiments of the method, the computer system further comprises a blood treatment device with a control device, wherein setting values are transmitted to the control device via signal transmission.
In manchen Ausführungsformen des computerimplementierten Verfahrens steuert oder regelt die Steuervorrichtung basierend auf den per Signalübertragung übertragenen Einstellwerten die Blutbehandlungsvorrichtung.In some embodiments of the computer-implemented method, the control device controls or regulates the blood treatment device based on the setting values transmitted via signal transmission.
In einigen Ausführungsformen wird anstatt eines Blutparameters des Patienten eine, vorzugsweise inerte, Prüfsubstanz bzw. deren Konzentrationsverlauf beobachtet. Diese Prüfsubstanz kann, beispielsweise an einer hierfür vorgesehenen Zugabestelle, in den extrakorporalen Blutkreislauf injiziert werden, z. B. als Bolusgabe. Eine solche Substanz kann beispielsweise Icodextrin sein. Eine Analyse der Sprungantwort, oder in anderen Worten, was von der Substanz über die Membran des Blutfilters entfernt wird, kann ebenfalls einen Hinweis auf die Funktionsfähigkeit des Blutfilters geben oder Rückschlüsse hierauf ziehen lassen.In some embodiments, instead of a patient's blood parameter, a preferably inert test substance or its concentration profile is observed. This test substance can be injected into the extracorporeal bloodstream, for example, at a designated injection site, e.g., as a bolus dose. Such a substance can be, for example, icodextrin. An analysis of the step response, or in other words, what of the substance is removed across the membrane of the blood filter, can also provide an indication of the functionality of the blood filter or allow conclusions to be drawn about it.
Nachfolgend soll anhand eines Beispiels eine mögliche Funktionsweise des Computersystems mit Natrium als Referenzblutparameter in Verbindung mit regionaler CitratAntikoagulation erläutert werden. Da hier über die Trinatriumcitratgabe ein zusätzlicher Natriumeintrag in den Patienten/Patientenblut stattfindet, stellt dieses Beispiel im Vergleich zu anderen Referenzblutparametern, die nicht im Rahmen der Therapie dem Patienten zusätzlich zugeführt werden, erhöhte Anforderungen an das Computersystem.The following example illustrates how the computer system might function using sodium as a reference blood parameter in conjunction with regional citrate anticoagulation. Since the administration of trisodium citrate results in additional sodium being introduced into the patient's blood, this example places increased demands on the computer system compared to other reference blood parameters that are not additionally administered to the patient as part of the therapy.
Das Computersystem ermittelt, z. B. berechnet, die zwischen Bluteingang und Blutausgang abzudialysierende Natriummenge (abzudialysierende Stoffmenge), um das Ziel zu erreichen, dem Patienten die gleiche Blutnatriumkonzentration zu reinfundieren, welche das dem Patienten für die Behandlung entnommene Blut aufweist, sofern nicht eine bestimmte Sollabweichung angestrebt wird. Hierbei kann berücksichtigt werden, dass dem Patienten bei einer negativen Volumenbilanz entsprechend Natrium entzogen wird.The computer system determines, e.g., calculates, the amount of sodium (amount of substance to be dialyzed) to be removed between the blood inlet and the blood outlet in order to achieve the goal of reinfusing the patient with the same blood sodium concentration as the blood drawn from the patient for treatment, unless a specific target deviation is desired. This can be taken into account that in the event of a negative volume balance, sodium will be removed from the patient accordingly.
Ebenso ermittelt bzw. berechnet das Computersystem die unter den gewählten Einstellwerten herrschenden Flussbedingungen (Geräteflussbedingungen) abdialysierbare Natriummenge (abdialysierbare Stoffmenge).The computer system also determines or calculates the amount of sodium that can be dialyzed (amount of substance that can be dialyzed) under the selected setting values (device flow conditions).
Der Vergleich zwischen der abzudialysierenden und der abdialysierbaren Natriummenge zeigt, ob die Natriumkonzentration im Patientenblut absehbar steigen oder fallen wird. Dabei wird das patientenabhängige Verteilungsvolumen (Total Body Water) berücksichtigt, wie aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise gemäß der vorbekannten Watson-Formel.The comparison between the amount of sodium to be dialyzed and the amount that can be dialyzed indicates whether the sodium concentration in the patient's blood is likely to rise or fall. The patient-dependent distribution volume (total body water) is taken into account, as is known from the state of the art, for example, according to the well-known Watson formula.
Das Computersystem ermittelt die sich ändernde Konzentration (in diesem Beispiel für Natrium) im Patientenblut über den gewünschten Zeitraum und stellt die entsprechenden Werte graphisch dar, z. B. über der Zeitachse. Werden die realen Patientenmesswerte für die Referenzsubstanz, hier: Natrium, ebenfalls im Computersystem gespeichert, so können auch diese Werte graphisch dargestellt werden.The computer system determines the changing concentration (in this example, sodium) in the patient's blood over the desired period and displays the corresponding values graphically, e.g., over a time axis. If the actual patient measurements for the reference substance, in this case sodium, are also stored in the computer system, these values can also be displayed graphically.
Aus dem Vergleich zwischen der Prognose und den realen Patientenmesswerten kann das medizinische Personal erkennen, ob der Dialysator noch seine volle Funktionsfähigkeit besitzt oder ab wann, z. B. durch das oben beschriebene Clogging, sich eine reduzierte Austauschfähigkeit der Dialysatormembran einstellen wird. In solch einem Fall driften Prognose und reale Patientenmesswerte (insbesondere scherenartig) auseinander.By comparing the prognosis with the actual patient measurements, medical staff can determine whether the dialyzer is still fully functional or when, for example, a reduced exchange capacity of the dialyzer membrane will set in, due to the clogging described above. In such a case, the prognosis and actual patient measurements diverge (particularly in a scissor-like manner).
In einigen Ausführungsformen lassen sich die blutseitig herrschenden Flussbedingungen wie folgt beschreiben:
- QBein
- die Rate (oder der Fluss) der in den Blutfilter einlaufenden Flüssigkeit in der Einheit [ml/min];
- QBMaschine
- die Rate der von der Maschinenpumpe geförderten Flüssigkeit in der Einheit [ml/min)]; und
- Qcitrat
- die Rate, mit welcher Citratlösung in der Einheit [ml/min] zudosiert wird, ist.
- QBein
- the rate (or flow) of fluid entering the blood filter in units [ml/min];
- QBMachine
- the rate of fluid delivered by the machine pump in units [ml/min]; and
- Qcitrate
- is the rate at which citrate solution is added in units of [ml/min].
Die Rate der zudosierten Citratlösung Qcitrat lässt sich hier auch beschreiben als Citratdosierung geteilt durch die Citratkonzentration der Citratlösung multipliziert mit QBein.The rate of added citrate solution Q citrate can also be described here as citrate dosage divided by the citrate concentration of the citrate solution multiplied by QB ein .
Die blutseitig in den Blutfilter dabei pro Minute einlaufende Natriummenge NaBlutein lässt sich demnach in der Einheit [mmol/min] wie folgt formulieren:
- HcPatient
- der Hämatokrit des Patienten, dimensionslos;
- QBPatient
- die Rate des vom Patient an den Blutfilter gelieferte Bluts in der Einheit [ml/min];
- CNaCitrat
- die Natriumkonzentration der Citratlösung in der Einheit [mmol/l]; und
- CNaPatient
- die beim Patienten im Blut gemessene Natriumkonzentration in der Einheit [mmol/l] ist.
- HcPatient
- the patient's hematocrit, dimensionless;
- QBPatient
- the rate of blood delivered by the patient to the blood filter in units [ml/min];
- CNaCitrate
- the sodium concentration of the citrate solution in units [mmol/l]; and
- CNaPatient
- the sodium concentration measured in the patient's blood in the unit [mmol/l].
Bei der Angabe des Hämatokrit in Prozent wäre der entsprechende Dezimalwert in die Formel einzusetzen, z. B. bei 35 % Hämatokrit in der Formel 0,35 als Zahlenwert.When specifying the hematocrit as a percentage, the corresponding decimal value should be inserted into the formula, e.g., for 35% hematocrit, the numerical value in the formula would be 0.35.
Weiter lässt sich dann die Natriumkonzentration cBeinua, der blutseitig in den Blutfilter (d. h. in dessen Blutkammer) hineinlaufende Flüssigkeit, also die Natriumkonzentration von QBein, folgendermaßen ermitteln (Einheit [mmol/l]):
- cBeinNa
- kann optional so korrigiert werden, dass erwartbare Wasserverschiebungen zwischen Blutzellen und dem Plasma und/oder zwischen anderen Kompartimenten oder Verteilungsräumen berücksichtigt werden.
- cBeinNa
- can optionally be corrected to take into account expected water shifts between blood cells and plasma and/or between other compartments or distribution spaces.
Dialysatseitig (d. h. in die Dialysierflüssigkeitskammer hinein bzw. aus dieser hinaus) lassen sich die entstehenden Flüsse wie folgt beschreiben:
- QDaus
- die Rate der auf der Dialysatseite aus dem Blutfilter ausströmenden Dialysierflüssigkeit in der Einheit [ml/min];
- QDein
- die Rate der auf der Dialysatseite in den Blutfilter einströmenden Dialysierflüssigkeit in der Einheit [ml/min]; und
- QFgesamt
- die Rate der gesamten im Blutfilter über die Membran von der Blutseite entzogenen Flüssigkeit in der Einheit [ml/min] ist.
- QDaus
- the rate of dialysis fluid flowing out of the blood filter on the dialysate side in units [ml/min];
- QYour
- the rate of dialysis fluid flowing into the blood filter on the dialysate side in units of [ml/min]; and
- QFtotal
- is the rate of total fluid removed from the blood side in the blood filter via the membrane in the unit [ml/min].
In der Regel sind die Rate der auf der Dialysatseite in den Blutfilter einströmenden Dialysierflüssigkeit QDein (Einheit [ml/min]) und die Natriumkonzentration der zulaufenden Dialysierflüssigkeit cDiaeinNa (Einheit [mmol/l]) bekannt. As a rule, the rate of dialysis fluid flowing into the blood filter on the dialysate side QD in (unit [ml/min]) and the sodium concentration of the incoming dialysis fluid c DiainNa (unit [mmol/l]) are known.
Hieraus lässt sich die pro Minute in den Blutfilter dialysatseitig einströmende Natriummenge NaDiaein in der Einheit [mmol/min] ermitteln:
Für die diffusiv entfernte Natriummenge Nadiff pro Minute gilt bei Annahme eines funktionsfähigen Blutfilters (Einheit [mmol/min]):
Für die konvektiv entfernte Natriummenge Nakonv pro Minute (Einheit [mmol/min]) gilt unter derselben Annahme:
Somit ergibt sich eine insgesamt (diffusiv und konvektiv) entfernte Natriummenge Nages, ebenfalls in der Einheit [mmol/min] :
Es lässt sich, bei der Annahme einer Aufsättigung des aus der Dialysatseite aus dem Blutfilter austretenden Dialysats auf die Bluteingangskonzentration, was Natrium betrifft, die dialysatseitig aus dem Blutfilter auslaufende Natriummenge NaDiaaus pro Minute mittels folgender Formel darstellen (Einheit [mmol/min]):
Weiter gilt:
- QFPatient =
- die dem Patientenblut im Blutfilter entzogenen Flüssigkeit in [ml/min]
- QFCitrat = QCitrat =
- die Rate der zudosierten Citratlösung in [ml/min]
- QFCalcium =
- die dem Patientenblut nach dem Blutfilter zudosierte Rate an Calciumlösung in [ml/min] unter der Annahme, dass die Calciumlösung kein Natrium enthält (andernfalls wäre diese als Natriumquelle zu berücksichtigen);
- QFPatient =
- the fluid removed from the patient's blood in the blood filter in [ml/min]
- QFCitrate = QCitrate =
- the rate of added citrate solution in [ml/min]
- QFCalcium =
- the rate of calcium solution added to the patient's blood after the blood filter in [ml/min], assuming that the calcium solution does not contain sodium (otherwise it would have to be considered as a sodium source);
Die Natriummenge, die pro Minute von der zulaufenden Dialysierflüssigkeit abtransportiert wird, (Einheit [mmol/min]) berechnet sich demnach:
Blutseitig ergibt sich für die herrschenden Flussraten vom Blutfilter ein zum Patienten zurückfließender Flüssigkeitsfluss QBaus (Einheit [ml/min]):
- QCalcium
- die Rate der stromabwärts des Blutfilters zudosierten Calciumlösung ist.
- QCalcium
- is the rate of calcium solution added downstream of the blood filter.
Die zum Patienten zurückfließende Flüssigkeit weist die Natriumkonzentration CPatientNa in der Einheit [mmol/l] auf. Wenn der Patient keine Konzentrationsänderung erfahren soll, dann berechnet sich die blutseitig pro Minute zu entfernende (abzudialysierende) Natriummenge NaBlutweg (Einheit [mmol/min]) wie folgt:
- NaBlutaus
- die Natriummenge ist, die blutseitig pro Minute aus dem Blutfilter ausläuft in der Einheit [mmol/min]; und
- QFPatient
- die Rate des Flüssigkeitsvolumens mit dem der Patient entwässert wird in der Einheit [ml/min] ist.
- NaBlutaus
- is the amount of sodium that flows out of the blood filter per minute in the unit [mmol/min]; and
- QFPatient
- is the rate of fluid volume at which the patient is drained in units of [ml/min].
Für eine Natrium-Konzentrationsänderung ΔNaPatient pro Stunde im Patient ergibt sich schließlich:
Das Verteilungsvolumen wird beispielsweise nach der Watson-Formel (Total Body Water) berechnet.The volume of distribution is calculated, for example, using the Watson formula (Total Body Water).
Die vorliegenden Formeln und Überlegungen können in bestimmten Ausführungsformen vom Computersystem zum Prognostizieren des Blutparameters oder Prüfparameters, hier am Beispiel von Natrium, herangezogen werden.In certain embodiments, the present formulas and considerations can be used by the computer system to predict the blood parameter or test parameter, here using sodium as an example.
Die vorliegenden Formeln enthalten für CKRT typischerweise zulässige Näherungen. Der Fachmann kann die verwendeten Formeln leicht um weitere Aspekte erweitern, um bei Bedarf präziser zu modellieren. Die Möglichkeit solcher Erweiterungen ist mitoffenbart.The present formulas contain approximations typically permissible for CKRT. Those skilled in the art can easily extend the formulas used to include additional aspects to achieve more precise modeling if necessary. The possibility of such extensions is also disclosed.
Der vorstehende Formelsatz gilt so nur für eine kontinuierliche veno-venöse Hämodialyse (Continuous Veno-Venous Hemodialysis, CVVHD) mit Citratantikoagulation. Für Erweiterungen auf eine kontinuierliche veno-venöse Hämodiafiltration (Continuous Veno-Venous Hemodiafiltration, CVVHDF) müsste zusätzlich der Substituatfluss in die Formeln aufgenommen werden. Bei einer Umstellung auf eine kontinuierliche veno-venöse Hämofiltration (Continuous Veno-Venous Hemofiltration, CVVH) mit einem oder mehreren Substitutatflüssen, aber keinem Dialysatfluss, müssten der Formelsatz ebenfalls angepasst werden. Das ausfließende Dialysat würde man in diesen Fällen klinisch als Filtrat bezeichnen bzw. Effluent als Oberbegriff wählen.The above formula set only applies to continuous veno-venous hemodialysis (CVVHD) with citrate anticoagulation. For extensions to continuous veno-venous hemodiafiltration (CVVHDF), the substituate flow would also have to be included in the formulas. If switching to continuous veno-venous hemofiltration (CVVH) with one or more substituate flows but no dialysate flow, the formula set would also have to be adjusted. In these cases, the outflowing dialysate would be clinically referred to as filtrate, or effluent would be chosen as the generic term.
Wenn hierin von „programmiert“ oder „konfiguriert“ die Rede ist, so ist auch offenbart, diese Begriffe gegeneinander auszutauschen.Whenever reference is made to “programmed” or “configured,” it is also disclosed that these terms may be used interchangeably.
Manche oder alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen können einen, mehrere oder alle der oben und/oder im Folgenden genannten Vorteile aufweisen.Some or all embodiments of the invention may have one, several or all of the advantages mentioned above and/or below.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung kann in der Möglichkeit bestehen, sich die voraussichtliche Entwicklung der relevanten Blutparameter über einen längeren Zeitraum (beispielsweise 72 Stunden oder mehr) schon vor Behandlungsbeginn durch Eingeben und Auswerten der angedachten Einstellwerte anzeigen zu lassen.An advantage of the present invention may be the possibility of displaying the expected development of the relevant blood parameters over a longer period of time (for example, 72 hours or more) before the start of treatment by entering and evaluating the intended setting values.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung kann darin bestehen, dass das medizinische Personal verschiedene Simulationen durchführen kann und ggf. danach, sobald es einen Überblick über den zu erwartenden Behandlungsverlauf gewonnen hat, neue Einstellungen an der Blutbehandlungsvorrichtung vornehmen kann, die den Verlauf der Blutbehandlung in für den Patienten gewünschte Bahnen lenkt. Hierdurch wird die Patientensicherheit, insbesondere von Intensivpatienten, signifikant erhöht, da Korrekturen am Elektrolythaushalt des Patientenbluts bei diesen nicht zu schnell, aber auch nicht zu langsam durchgeführt werden müssen.A further advantage of the present invention may be that medical personnel can conduct various simulations and, if necessary, once they have gained an overview of the expected course of treatment, can make new settings on the blood treatment device, which directs the course of blood treatment in the desired direction for the patient. This significantly increases patient safety, especially for intensive care patients, since adjustments to the electrolyte balance of the patient's blood need to be made neither too quickly nor too slowly.
Ferner kann ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung darin bestehen, dass das medizinische Personal frühzeitig auf für den Patienten gefährliche Entwicklungen aufmerksam gemacht werden kann. Beispiele dafür sind das Erkennen einer Entwicklung der Blutparameter, die auf einen unzureichenden Citratstoffwechsel hinweist, oder ein Erkennen eines erheblichen Calciumentzugs, das auf eine Demineralisierung des Knochens hindeutet.Furthermore, a further advantage of the present invention may be that medical personnel can be alerted early on to developments that are dangerous for the patient. Examples include the detection of a change in blood parameters that indicates inadequate citrate metabolism or the detection of significant calcium depletion, which indicates bone demineralization.
Dass das medizinische Personal dann die Möglichkeit hat, sich ebenfalls die prognostizierten Folgen von möglichen Gegenmaßnahmen bzw. Stelleingriffen darstellen zu lassen, insbesondere im zeitlichen Verlauf grafisch dargestellt, und diese Darstellung zu studieren und zu bewerten kann einen weiteren Vorteil darstellen. Aus dem prognostizierten Werten und/oder dem prognostizierten Verlauf mit Anpassung der Maschinenparameter kann vom klinischen Personal insbesondere vorteilhaft geprüft werden, wann die gewünschte Korrektur voraussichtlich erreicht sein wird bzw. ob die gewünschte Korrektur mit den gewählten Einstellwerten rechtzeitig erreicht werden kann. Hierdurch wird ebenfalls die Patientensicherheit signifikant erhöht.The fact that medical staff then have the opportunity to view the predicted consequences of possible countermeasures or adjustments, particularly graphically over time, and to study and evaluate this display can be a further advantage. Based on the predicted values and/or the predicted progression with adjustment of the machine parameters, clinical staff can particularly advantageously determine when the desired correction is likely to be achieved or whether the desired correction can be achieved in time with the selected settings. This also significantly increases patient safety.
Ein zunehmendes Abweichen von Werten, beispielsweise des Natriumwerts, von der Simulation kann ferner dem medizinischen Personal einen Hinweis auf die Gefahr eines nicht funktionalen Blutfilters (insbesondere durch „clogging“) geben, da die in der Simulation angenommene optimale Funktion des Blutfilters nicht mehr gegeben ist. Beim „clogging“ ist die Fasermembran mit einer Schicht belegt, der Innendurchmesser der vom „clogging“ betroffenen Hohlfasern ist geringer als normal, und der Austausch durch die Membran ist gestört. Ein, insbesondere frühzeitiges, Erkennen dieser nicht optimalen Funktion kann einen weiteren Vorteil der vorliegenden Erfindung darstellen. Vorteilhafterweise können dann rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergriffen oder ein rechtzeitiger Austausch des Blutfilters eingeplant werden. Auch dies kann zur Patientensicherheit beitragen und außerdem helfen, Zeit und Kosten einzusparen.An increasing deviation of values, for example the sodium level, from the simulation can also give medical personnel an indication of the risk of a non-functional blood filter (particularly due to "clogging"), since the optimal function of the blood filter assumed in the simulation is no longer present. In "clogging," the fiber membrane is coated with a layer, the inner diameter of the hollow fibers affected by "clogging" is smaller than normal, and the exchange through the membrane is disrupted. Detection of this suboptimal function, especially at an early stage, can represent a further advantage of the present invention. Advantageously, countermeasures can then be taken in a timely manner or a timely replacement of the blood filter can be planned. This can also contribute to patient safety and also help save time and costs.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung kann darin bestehen, dass ein frühzeitiges Erkennen von Fehlentwicklungen durch möglicherweise falsch oder nicht adäquat gewählte Behandlungsparameter oder „Clogging“ zu einer höheren Behandlungsqualität beiträgt und einem besseren Patientenoutcome führt.A further advantage of the present invention may be that early detection of maldevelopments due to possibly incorrectly or inadequately selected treatment parameters or “clogging” contributes to a higher quality of treatment and leads to a better patient outcome.
Die vorliegende Erfindung kann weiter vorteilhaft zu Schulungs- und Trainingszwecken eingesetzt werden, um beispielsweise lebensbedrohliche Szenarien in einem digitalen Safe-Space zugunsten eines Patienten antizipativ zu simulieren und Fehler in der Realität zu vermeiden, ebenso zu Simulationszwecken.The present invention can further be used advantageously for education and training purposes, for example to anticipate life-threatening scenarios in a digital safe space for the benefit of a patient and to avoid errors in reality, as well as for simulation purposes.
Die Wahl zielführender und individueller Behandlungsparameter für die kontinuierliche Nierenersatzbehandlung ist in diesen Fällen schwierig und erfordert jahrelange Erfahrung und hochspezialisiertes Fachwissen in der Behandlung solcher Patienten und der Bedienung der Blutbehandlungsvorrichtung zur kontinuierlichen Nierenersatzbehandlung. Die vorliegende Erfindung kann dazu beitragen, die Wirkung der Wahl konkreter Einstellwerte bestimmter Behandlungsparameter durch Kenntnisnahme der prognostizierten Werte oder Verläufe vorab vorgestellt zu bekommen.Selecting targeted and individualized treatment parameters for continuous renal replacement therapy is difficult in these cases and requires years of experience and highly specialized expertise in treating such patients and operating the blood treatment device for continuous renal replacement therapy. The present invention can help to anticipate the effect of selecting specific settings for certain treatment parameters by reviewing the predicted values or progressions.
Somit kann mittelbar auch die Patientensicherheit vorteilhafterweise erhöht werden.This can also indirectly increase patient safety.
Die Zuständigkeit und Verantwortung für die Findung oder Änderung der Einstellwerte kann hingegen vorteilhafterweise beim Nutzer verbleiben. Der Nutzer erhält somit zwar wertvolle Unterstützung durch das erfindungsgemäße Computersystem, ohne aber durch dessen eigenmächtige Handlung überrascht werden zu können.However, the responsibility for determining or changing the settings can advantageously remain with the user. The user thus receives valuable support from the computer system according to the invention, but cannot be surprised by its unauthorized actions.
Bleiben Blutbehandlungsvorrichtung und Computersystem getrennte Vorrichtungen, so können bestehende Blutbehandlungsvorrichtungen mit dem erfindungsgemäßen Computersystem zum erfindungsgemäßen System kombiniert werden. Da Eingriffe in die Steuerung der Blutbehandlungsvorrichtung hierbei nicht erforderlich sind, bedarf es auch keiner erneuten Zulassung der Blutbehandlungsvorrichtung als medizinisches Gerät.If the blood treatment device and computer system remain separate devices, existing blood treatment devices can be combined with the computer system according to the invention to form the system according to the invention. Since interventions in the control system of the blood treatment device are not required, the blood treatment device does not require re-approval as a medical device.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung, in welcher gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Bauteile bezeichnen, exemplarisch erläutert. In den Figuren der Zeichnung gilt:
-
1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung ein erfindungsgemäßes Computersystem; -
2 zeigt schematisch vereinfacht einen Fluidleitungsaufbau einer erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung in einer beispielhaften Ausführungsform; -
2a zeigt schematisch vereinfacht einen Fluidleitungsaufbau einer erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform; -
3a zeigt eine exemplarische Ausgabe des Ergebnisses einer Prognose mittels des erfindungsgemäßen Computersystems bei einem normalen Verlauf einer Behandlung; -
3b zeigt eine exemplarische Ausgabe des Ergebnisses einer Prognose mittels des erfindungsgemäßen Computersystems bei einem zunächst suboptimalen Verlauf einer Behandlung; -
3c zeigt eine exemplarische Ausgabe des Ergebnisses einer Prognose mittels des erfindungsgemäßen Computersystems bei Auftreten einer mangelnden Funktionalität des Blutfilters („clogging“); und -
4 zeigt schematisch vereinfacht einen exemplarischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 shows a highly simplified representation of a computer system according to the invention; -
2 shows a simplified schematic view of a fluid line structure of a blood treatment device according to the invention in an exemplary embodiment; -
2a shows a simplified schematic view of a fluid line structure of a blood treatment device according to the invention in a further embodiment; -
3a shows an exemplary output of the result of a prognosis using the computer system according to the invention during a normal course of treatment; -
3b shows an exemplary output of the result of a prognosis using the computer system according to the invention in the case of an initially suboptimal course of treatment; -
3c shows an exemplary output of the result of a prognosis using the computer system according to the invention when a lack of functionality of the blood filter (“clogging” occurs); and -
4 shows a simplified schematic of an exemplary sequence of a method according to the invention.
Das erfindungsgemäße Computersystem weist eine Rechenvorrichtung 5, eine Eingabeschnittstelle 501 sowie eine Ausgabeschnittstelle 503 auf.The computer system according to the invention comprises a
Die Eingabeschnittstelle 501 ist konfiguriert zum Eingeben/Auslesen oder Einlesen von Eingabewerten.The
Solche Eingabewerte können beispielsweise durch den Nutzer über eine Eingabevorrichtung 500, beispielsweise einen Touchscreen-Monitor, ein Touchscreen-Display oder dergleichen eingegeben werden. In anderen Ausführungsformen kann die Eingabeschnittstelle 501 die Eingabewerte aus einer Blutbehandlungsvorrichtung 100 oder deren Steuervorrichtung 150 auslesen bzw. über eine solche einlesen (in
Die Eingabewerte, die wie oben ein- bzw. ausgelesen wurden, umfassen zumindest Einstellwerte von Maschinenparametern einer Blutbehandlungsvorrichtung 100 zur extrakorporalen Blutbehandlung des Patienten in der Behandlungssitzung (siehe
Die Rechenvorrichtung 5 ist programmiert, um basierend auf der Eingabe der Eingabewerte wenigstens einen sich zu einem Zeitpunkt während der Behandlungssitzung ergebenden Wert, oder über einen Zeitraum während der Behandlungssitzung ergebenden Verlauf, für wenigstens einen Blutparameter des Patienten zu prognostizieren.The
Ergänzend ist die Rechenvorrichtung 5 programmiert, um mittels Signalübertragung den prognostizierten Wert oder Verlauf an eine Einheit jenseits der Rechenvorrichtung 5, beispielsweise der Ausgabeschnittstelle 503 zu übermitteln, um diese beispielsweise anschließend über eine Ausgabevorrichtung 505, im Beispiel der
Die Ausgabe des prognostizierten Werts oder des prognostizierten Verlaufs des oder der Blutparameter dient zur Kenntnisnahme oder zur Bewertung durch den Nutzer, zu dessen Orientierung und/oder zur Überwachung des Patienten, dessen Behandlung und/oder der Behandlungssitzung durch den Nutzer, beispielsweise medizinisches Personal.The output of the predicted value or the predicted course of the blood parameter(s) is intended for the information or evaluation by the user, for his/her orientation and/or for the monitoring of the patient, his/her treatment and/or the treatment session by the user, for example medical personnel.
In manchen Ausführungsformen dient der prognostizierte Wert oder der prognostizierte Verlauf zur Berechnung von angepassten, neuen Einstellwerten zur Steuerung einer Blutbehandlungsvorrichtung, errechnet vom Computersystem der Blutbehandlungsvorrichtung oder vorgeschlagen durch den Nutzer.In some embodiments, the predicted value or the predicted course is used to calculate adjusted, new setting values for controlling a blood treatment device, calculated by the computer system of the blood treatment device or suggested by the user.
Solche angepassten Einstellwerte können ebenfalls an die Ausgabeschnittstelle 503 zur anschließenden Ausgabe über eine Ausgabevorrichtung 505 übermittelt werden.Such adjusted setting values can also be transmitted to the
In manchen Ausführungsformen können solche angepassten Einstellwerte automatisch oder halbautomatisch, beispielsweise nach einer Bestätigung durch den Nutzer, an die Steuervorrichtung 150 der Blutbehandlungsvorrichtung 100 (siehe
Einstellwerte können u. a. die folgenden Maschinenparameter umfassen, z. B. die Pumpraten der vorhandenen Pumpen, Ultrafiltrationsvolumina, Heizraten, Natrium- und/oder Bicarbonatkonzentration in der Dialysierflüssigkeit, Behandlungsmodi und/oder dergleichen.Setting values may include, among others, the following machine parameters, e.g., the pumping rates of the existing pumps, ultrafiltration volumes, heating rates, sodium and/or bicarbonate concentration in the dialysis fluid, treatment modes, and/or the like.
In manchen Ausführungsformen umfassen die Eingabewerte weiter gemessene oder anderweitig erhobene Werte wenigstens eines Blutparameters des Patienten, erhoben vor Beginn des Verfahrens oder der Behandlungssitzung.In some embodiments, the input values further comprise measured or otherwise collected values of at least one blood parameter of the patient, collected before the start of the procedure or treatment session.
Der oder die Blutparameter können einen oder mehrere der folgenden Blutparameter umfassen:
- - Natriumkonzentration oder Natriumionenkonzentration
- - Kreatin, Harnstoff, Bicarbonat, Kalium, Calcium, Glucose, Chlorid, Hämatokrit
- - pCO2, pH, HCO3 -, BE (Basenüberschuss) , pO2, SpO2, SaO2 (arterielle Sauerstoffsättigung)
- - Sodium concentration or sodium ion concentration
- - Creatine, urea, bicarbonate, potassium, calcium, glucose, chloride, hematocrit
- - pCO 2 , pH, HCO 3 - , BE (base excess), pO 2 , SpO 2 , SaO2 (arterial oxygen saturation)
In einigen Ausführungsformen umfassen die Eingabewerte weiter gemessene oder anderweitig erhobene Werte des wenigstens einen Blutparameters des Patienten, erhoben nach Beginn des Verfahrens oder der Behandlungssitzung. Diese können vom Nutzer mittels der Eingabevorrichtung via der Eingabeschnittstelle eingegeben worden sein.In some embodiments, the input values further comprise measured or otherwise collected values of the patient's at least one blood parameter, collected after the start of the procedure or treatment session. These may have been entered by the user using the input device via the input interface.
Das Computersystem 1 kann weiter programmiert sein, um nach vorbestimmten Regeln basierend auf dem prognostizierten Wert oder prognostizierten Verlauf des wenigstens einen Blutparameters eine Aussage über den Zustand eines für die Blutbehandlung verwendeten Blutfilters 303 (siehe
Das Computersystem 1 kann weiter programmiert sein, um nach vorbestimmten Regeln basierend auf dem prognostizierten Wert oder prognostizierten Verlauf des wenigstens einen Blutparameters einen Zustand eines für die Blutbehandlung verwendeten Blutfilters 303 für wenigstens einen, in der Zukunft liegenden Zeitpunkt zu prognostizieren.The
Das Computersystem 1 kann seinerseits mit einer zentralen Einheit ZE, hier beispielhaft einer Cloud, in Signalverbindung stehen, dargestellt mittels eines gestrichelten Doppelpfeils, oder diese umfassen. Die zentrale Einheit ZE kann alternativ oder ergänzend auch in direkter Signalverbindung mit der Steuervorrichtung 150 stehen (in
Die Blutbehandlungsvorrichtung 100, die in einem zumindest teilweise aufgerüsteten Gebrauchszustand gezeigt ist, ist verbunden mit einem extrakorporalen Blutkreislauf 300, welcher zu einer Behandlung mittels Double-Needle-Zugangs, oder unter Verwendung z. B. eines zusätzlichen Y-Verbinders (Bezugszeichen Y), wie in
Pumpen, Aktoren und/oder Ventile im Bereich des Blutkreislaufs 300 sind mit der erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung 100 bzw. mit einer von dieser z. B. umfassten Steuervorrichtung 150 in Signalverbindung verbunden, wo zur Steuerung oder Regelung erforderlich.Pumps, actuators and/or valves in the area of the
Der Blutkreislauf 300 weist eine arterielle Patientenschlauchklemme 302 und eine arterielle Konnektionsnadel eines arteriellen Abschnitts oder einer arteriellen Patientenleitung, Blutentnahmeleitung oder ersten Leitung 301 auf (oder ist hiermit verbunden). Der Blutkreislauf 300 weist ferner eine venöse Patientenschlauchklemme 306 und eine venöse Konnektionsnadel eines venösen Abschnitts, einer venösen Patientenleitung, Blutrückgabeleitung oder zweiten Leitung 305 auf (oder ist hiermit verbunden).The
Eine Blutpumpe 101 ist in oder an der ersten Leitung 301 vorgesehen, eine Substituatpumpe 111 ist mit einer Dialysierflüssigkeitszulaufleitung 104 zum Fördern von frischer Dialysierflüssigkeit, welche in einer weiteren Filterstufe F2 gefiltert ist (Substituat), verbunden. Eine Substituatleitung 105 kann fluidisch mit der Dialysierflüssigkeitszulaufleitung 104 verbunden sein. Mittels der Substituatpumpe 111 kann Substituat per Prädilution, über ein Prädilutionsventil 107, oder per Postdilution, über ein Postdilutionsventil 109, über zugehörige Leitungen 107a bzw. 109a in Leitungsabschnitte, beispielsweise in den arteriellen Leitungsabschnitt 301 bzw. in den venösen Leitungsabschnitt 305 (hier zwischen einer Blutkammer 303b eines Blutfilters 303 und einer venösen Luftabscheidekammer bzw. einem venösen Blasenfänger 329) des Blutkreislaufs 300 eingebracht werden.A
Der Blutfilter 303 weist die mit dem arteriellen Leitungsabschnitt 301 und mit dem venösen Leitungsabschnitt 305 verbundene Blutkammer 303b auf. Eine Dialysierflüssigkeitskammer 303a des Blutfilters 303 ist mit der zur Dialysierflüssigkeitskammer 303a führenden Dialysierflüssigkeitszulaufleitung 104 und einer von der Dialysierflüssigkeitskammer 303a wegführenden Dialysatablaufleitung 102, welche Dialysat, also verbrauchte Dialysierflüssigkeit, leitet, verbunden. Hierzu dienen geeignete Konnektoren an der Dialysierflüssigkeitszulaufleitung 104 bzw. an der Dialysatablaufleitung 102 einerseits und an den Dialysatorports andererseits, welche, insbesondere lösbar, miteinander verbunden werden können.The
Dialysierflüssigkeitskammer 303a und Blutkammer 303b sind durch eine zumeist semi-permeable Membran 303c voneinander getrennt. Sie stellt die Trennscheide zwischen der Blutseite mit dem extrakorporalen Blutkreislauf 300 und der Maschinenseite mit dem Dialysierflüssigkeits- bzw. Dialysatkreislauf dar, die in
Die Anordnung der
Die Anordnung der
Blut, das den Blutfilter 303 verlässt, durchströmt den optionalen venösen Blasenfänger 329, welcher eine Entlüftungseinrichtung 318 aufweisen und mit dem Drucksensor PS3 in Fluidverbindung stehen kann.Blood leaving the
Eine optionale Single-Needle-Kammer 317 kommt in
Die Anordnung der
Eine Zugabestelle 325 für Heparin oder ein anderes Antikoagulans kann optional vorgesehen sein.An
Links in
Eine Pumpe 171, welche als Konzentratpumpe oder Natriumpumpe bezeichnet werden kann, ist mit der Anmischvorrichtung 163 und einer Quelle mit Natrium, etwa dem Behälter A, fluidisch verbunden und/oder fördert hieraus. Eine optionale Pumpe 173, welche dem Behälter B, etwa für Bicarbonat, zugeordnet ist, ist zu erkennen.A
Weiter ist in
Der Drucksensor PS4 stromab des Blutfilters 303 auf der Wasserseite, jedoch vorzugsweise stromauf der Ultrafiltrationspumpe 131 in der Dialysatablaufleitung 102 kann zum Messen des Filtratdrucks oder Membrandrucks des Blutfilters 303 vorgesehen sein.The pressure sensor PS4 downstream of the
Die in
Mittels der Vorrichtung zur Online-Mischung der Dialysierflüssigkeit ist eine Variation deren Natriumgehalts, gesteuert durch die Steuervorrichtung 150, in bestimmten Grenzen möglich. Hierzu können insbesondere die mittels Leitfähigkeitssensoren 163a, 163b ermittelten Messwerte einbezogen werden. Sollte sich dabei eine Anpassung des Natriumgehalts der Dialysierflüssigkeit (Natriumkonzentration) oder des Substituats als erforderlich oder gewünscht ergeben, so kann dies durch Anpassen der Förderrate der Natriumpumpe 171 erfolgen.Using the device for online mixing of the dialysis fluid, it is possible to vary its sodium content within certain limits, controlled by the
Darüber hinaus umfasst die Blutbehandlungsvorrichtung 100 Mittel zur Förderung von frischer Dialysierflüssigkeit sowie von Dialysat. Ein erstes Ventil kann zwischen der ersten Flusspumpe 159 und dem Blutfilter 303 vorgesehen sein, welches eingangsseitig den Zulauf zum Blutfilter 303 öffnet bzw. schließt. Eine zweite, optionale Flusspumpe 169 ist z. B. stromabwärts des Blutfilters 303 vorgesehen, welche Dialysat zum Abfluss 153 fördert. Ein zweites Ventil kann zwischen dem Blutfilter 303 und der zweiten Flusspumpe 169 vorgesehen sein, welches ausgangsseitig den Ablauf öffnet bzw. schließt.Furthermore, the
Weiterhin umfasst die Blutbehandlungsvorrichtung 100 optional eine Vorrichtung 161 zur Bilanzierung des in den Dialysator 303 ein- und ausströmenden Flusses auf der Maschinenseite. Die Vorrichtung 161 zur Bilanzierung ist vorzugsweise in einem Leitungsbereich zwischen der ersten Flusspumpe 159 und der zweiten Flusspumpe 169 angeordnet.Furthermore, the
Die Blutbehandlungsvorrichtung 100 umfasst ferner Mittel zum exakten Entfernen eines durch den Anwender und/oder durch die Steuervorrichtung 150 vorgegebenen Flüssigkeitsvolumens aus dem bilanzierten Kreislauf wie die Ultrafiltrationspumpe 131.The
Sensoren wie die optionalen Leitfähigkeitssensoren 163a, 163b dienen der Bestimmung der, in manchen Ausführungsformen temperaturkompensierten, Leitfähigkeit sowie des Flüssigkeitsstroms stromauf und stromab des Dialysators 303.Sensors such as the
Temperatursensoren 165a, 165b können einzeln oder zu mehreren vorgesehen sein. Von ihnen gelieferte Temperaturwerte können erfindungsgemäß zum Ermitteln einer temperaturkompensierten Leitfähigkeit genutzt werden.
Eine optionale Druckluftquelle 175, beispielsweise in Form eines Kompressors, kann maschinenseitig stromauf des Blutfilters 303 vorgesehen sein.An optional
Ein Leckagesensor 167 ist optional vorgesehen. Er kann alternativ auch an anderer Stelle vorgesehen sein.A
Weitere Flusspumpen, ergänzend oder alternativ zu z. B. jener mit dem Bezugszeichen 169, können ebenfalls vorgesehen sein.Further flow pumps, in addition to or as an alternative to, for example, that with the
Eine Reihe von optionalen Ventilen ist in
Basierend auf den Messwerten der vorgenannten, optionalen Sensoren ermittelt in einigen Ausführungsformen die Steuervorrichtung 150 die Elektrolyt- und/oder Flüssigkeitsbilanz.Based on the measured values of the aforementioned optional sensors, in some embodiments, the
Filter F1 und F2 können in Serie geschaltet vorgesehen sein.Filters F1 and F2 can be connected in series.
Der Filter F1 dient hier exemplarisch dazu, mittels der Anmischvorrichtung 163 selbst unter Nutzung von nicht-reinem Wasser ausreichend reine Dialysierflüssigkeit zu erzeugen, welche anschließend, z. B. im Gegenstromprinzip, durch den Blutfilter 303 strömt.The filter F1 serves here as an example to produce sufficiently pure dialysis fluid by means of the
Der Filter F2 dient hier exemplarisch dazu, aus der ausreichend reinen Dialysierflüssigkeit, welche den ersten Filter F1 verlässt, durch Filtern von z. B. pyrogenen Stoffen steriles oder ausreichend gefiltertes Substituat zu generieren, welches bedenkenlos dem extrakorporal strömenden Blut des Patienten und damit letztlich dem Körper des Patienten zugeführt werden kann.The filter F2 serves here as an example to generate sterile or sufficiently filtered substituate from the sufficiently pure dialysis fluid that leaves the first filter F1 by filtering out, for example, pyrogenic substances, which can be safely added to the patient's extracorporeal blood and thus ultimately to the patient's body.
Die Blutbehandlungsvorrichtung 100 ist in
Die in
Ferner steht die Steuervorrichtung 150 mit dem erfindungsgemäßen Computersystem 1, welches im Beispiel der
Die Steuervorrichtung 150 kann für das Empfangen der per Signalübertragung vom Computersystem 1 übertragenen Einstellwerte vorbereitet sein. Alternativ oder ergänzend kann sie programmiert sein, um basierend auf den per Signalübertragung übertragenen Einstellwerten die Blutbehandlungsvorrichtung 100 zu steuern oder zu regeln.The
Die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung 100 im Beispiel der
Die medizinische Behandlungsvorrichtung 100 ist optional verbunden mit einem extrakorporalen Blutkreislauf 300 und weiter optional mit einem Effluentbeutel 400.The
Der extrakorporale Blutkreislauf 300 weist eine erste Leitung 301, hier in Form eines arteriellen Leitungsabschnitts, auf.The
Die erste Leitung 301 steht optional in Fluidverbindung mit einer Blutbehandlungseinrichtung, hier exemplarisch ein Blutfilter oder Dialysator 303, welcher exemplarisch wie zu
Der extrakorporale Blutkreislauf 300 weist ferner wenigstens eine zweite Leitung 305 auf, hier in Form eines venösen Leitungsabschnitts. Sowohl die erste Leitung 301 als auch die zweite Leitung 305 können zu ihrer Verbindung mit dem Gefäßsystem des nicht dargestellten Patienten dienen.The
Die erste Leitung 301 ist optional mit einer (ersten) Schlauchklemme 302 zum Sperren oder Schließen der Leitung 301 verbunden. Die zweite Leitung 305 ist optional mit einer (zweiten) Schlauchklemme 306 zum Sperren oder Schließen der Leitung 305 verbunden.The
Die in
Mittels einer ersten Flusspumpe 159, welche insbesondere als volumetrische Pumpe ausgestaltet sein kann, wird frische, gebrauchsfertige Dialysierflüssigkeit, z. B. aus einem Behälter 200, durch oder entlang der Dialysierflüssigkeitszulaufleitung 104 in Richtung des Blutfilters 303 gefördert. Der erste Behälter 200 kann beispielsweise ein Beutel oder ein Container sein.By means of a
Die Dialysierflüssigkeitszulaufleitung 104 mündet stromabwärts in die Dialysierflüssigkeitskammer 303a des Blutfilters 303. Die Dialysierflüssigkeitskammer 303a des Blutfilters 303 ist mittels einer semi-permeablen Membran 303c von einer Blutkammer 303b des Blutfilters 303 getrennt.The dialysis
Die Dialysierflüssigkeit verlässt die Dialysierflüssigkeitskammer 303a als Dialysat, ggf. angereichert durch Filtrat, über die Dialysatablaufleitung 102 in Richtung des optionalen Effluentbeutels 400 oder zu einem Ausguss hin und wird hierin als Effluent bezeichnet. Eine zweite Flusspumpe 169 zum Fördern des Dialysats bzw. Effluents durch oder Entlang der Dialysatablaufleitung 102 kann vorgesehen sein, ebenso ein optionaler Drucksensor PS3.The dialysis fluid leaves the
Die im Folgenden diskutierten Elemente und Merkmale können optional vorgesehen sein, in beliebiger Kombination von Elementen und/oder Merkmalen. Auf sie kann, sofern von Fachmann nicht für eine konkrete Merkmalskombination für unverzichtbar gehalten, auch einzeln oder in beliebiger Kombination verzichtet werden.The elements and features discussed below can be provided optionally, in any combination of elements and/or features. They can also be omitted individually or in any combination, unless deemed indispensable by a person skilled in the art for a specific combination of features.
Vom optionalen Effluentbeutel 400 kann das Effluent mittels einer Effluentablaufleitung in einen Ausguss hinein verworfen werden. In manchen Ausführungsformen wird das Effluent direkt mittels der Dialysatablaufleitung 102 in einen Ausguss hinein verworfen (hier nicht dargestellt).From the
Die Dialysierflüssigkeitszulaufleitung 104 der
Aus einem Behälter 211 für Citratlösung, beispielsweise Trinatriumcitratlösung, kann dem in der ersten Leitung 301 geförderten Blut des Patienten mittels einer Pumpe 207 Citrat zugeführt werden. Dies erfolgt vorzugsweise stromauf des Blutfilters 303.Citrate can be supplied from a
Aus einem Behälter 213 für Calciumlösung, beispielsweise Calciumchloridlösung, kann dem in der zweiten Leitung 305 geförderten Blut des Patienten mittels einer Pumpe 209 Calcium zugeführt werden. Dies erfolgt vorzugsweise stromab des Blutfilters 303.Calcium can be supplied from a
Blut, das die Blutkammer 303b des Blutfilters 303 verlässt, durchströmt den optionalen venösen Blasenfänger 329, welcher eine Entlüftungseinrichtung aufweisen und mit dem Drucksensor PS4 in Fluidverbindung stehen kann.Blood leaving the
Eine Zugabestelle 325 für Heparin oder ein anderes Antikoagulans kann optional vorgesehen sein.An
Um Wiederholungen zu vermeiden wird zur Beschreibung der Steuervorrichtung 150, des erfindungsgemäßen Computersystems 1 sowie des Displays 160 auf die Beschreibung zur
Auf die Drucksensoren PS1 und PS2 wurde zu
Nachfolgend wird ggf. auf die Bezugszeichen und Beschreibungen zu den vorhergehenden Figuren Bezug genommen.In the following, reference is made to the reference symbols and descriptions of the preceding figures where appropriate.
Der prognostizierte Verlauf Vp des Natriumspiegels, wie er nach Modellierung im Blut des Patienten zu finden sein sollte, ist zur besseren Übersicht als Strich-Punkt-Linie dargestellt, während der reale Verlauf Vr dieses Patientenparameters über der Zeit mittels einer durchgezogenen Linie dargestellt ist.The predicted course Vp of the sodium level, as it should be found in the patient's blood after modeling, is shown as a dashed-dotted line for better clarity, while the real course Vr of this patient parameter over time is shown by a solid line.
Die geringe Abweichung zwischen dem prognostizierten Verlauf Vp und dem realen Verlauf Vr verdeutlicht, dass mit den aktuellen Einstellungen der Behandlungsvorrichtung 100 die, insbesondere auch angesichts des Zustandes des Blutfilters, passenden Einstellwerte für die Behandlung des Patienten gewählt wurden, weshalb sich für das Beispiel der
Der prognostizierte Verlauf Vp des Natriumspiegels im Patienten, wiederum als Strich-Punkt-Linie dargestellt, weicht zunächst vom realen Verlauf Vr des Patientenparameters, wiederum dargestellt mittels einer durchgezogenen Linie, ab, da möglicherweise angesichts der z. T. nicht immer bekannten oder nachvollziehbaren Umstände für den konkreten Fall eine nicht ideale Einstellung der Behandlungsparameter gewählt wurde. Der reale Verlauf Vr des Natriumspielgels des Patienten musste sich mit den gewählten Einstellungen im Gegebenen Kontext so entwickeln, wie sie sich entwickelt hat. Dies mag Gründe haben, welche nicht auf den Zustand des Blutfilters zurückzuführen sind.The predicted Vp course of the patient's sodium level, again shown as a dashed line, initially deviates from the actual Vr course of the patient parameter, again shown as a solid line. This may be because, given the circumstances that are sometimes not always known or understandable for the specific case, a sub-ideal treatment parameter setting was chosen. The actual Vr course of the patient's sodium level had to develop as it did with the selected settings in the given context. This may have reasons that are not attributable to the condition of the blood filter.
Nach 40 Stunden Behandlungsdauer (hervorgehoben mittels einer gepunkteten Linie) wurden die Einstellungen der Behandlungsparameter bzw. die Einstellwerte von der zuständigen Ärztin angepasst, was zur Folge hatte, dass sich der für die nachfolgende Zeit nachträglich prognostizierte Verlauf Vp und der reale Verlauf Vr nach diesem Zeitpunkt gemeinsam ändern. Die beiden Kurven bleiben vergleichsweise dicht zueinander, ihr Verlauf ändert aber jeweils die Richtung. Prognose und tatsächlicher Verlauf liegen damit dicht beieinander, die Prognose wäre somit eine gute gewesen.After 40 hours of treatment (highlighted by a dotted line), the settings of the treatment parameters or the setting values were adjusted by the responsible physician, which This resulted in the subsequent forecasted course Vp and the actual course Vr changing together after this point in time. The two curves remain relatively close to each other, but their course changes direction. The forecast and the actual course are thus close together, meaning the forecast would have been a good one.
Im Beispiel der
Im Beispiel der
Wie bereits ausgeführt gilt, dass nach Eingabe der Einstellwerte für den zu behandelnden Patienten zum Zeitpunkt Null der Nutzer des Computersystems 1 für genau diese Einstellwerte eine Prognose für den zukünftigen Verlauf des betrachteten Blutparameters dargestellt bekommen kann. Ändert der Nutzer, beispielsweise nach 12 Stunden, z. B. die Calciumdosierung und damit die Einstellwerte, dann erhält er für die nach diesem Zeitpunkt liegende Zukunft eine neue, überarbeitete Prognose und weiß dann bereits, wie sich der Patient bei den gegebenen Einstellwerten voraussichtlich entwickeln wird oder entwickeln sollte.As already explained, after entering the settings for the patient to be treated at time zero, the user of
Dem Diagramm ist zu entnehmen, dass weitere Blutparameter oder Patientenparameter mittels des Computersystems 1 prognostiziert und angezeigt werden könnten. Im Beispiel der
Der prognostizierte Verlauf Vp des Natriumspiegels im Blut des Patienten, wiederum als Strich-Punkt-Linie dargestellt, weicht vom realen Verlauf Vr dieses Blutparameters, wiederum dargestellt mittels einer durchgezogenen Linie, deutlich ab. Beide Verläufe weichen ab ca. 48 Stunden (hervorgehoben mittels einer gepunkteten Linie) scherenartig voneinander ab bzw. gehen auseinander, was auf ein „Clogging“ des Blutfilters 303, d. h. eine Einschränkung seiner Funktionsfähigkeit, ab etwa diesem Zeitpunkt schließen lässt.The predicted Vp curve of the sodium level in the patient's blood, again shown as a dashed line, differs significantly from the actual Vr curve of this blood parameter, again shown by a solid line. Both curves diverge from each other in a scissor-like manner starting approximately 48 hours later (highlighted by a dotted line), which suggests a "clogging" of
Das erfindungsgemäße Computersystem 1 kann weiter programmiert sein, um einen prognostizierten Wert oder prognostizierten Verlauf an einseitigen oder mehrseitigen Grenzwerten, Grenzbereichen, Referenzwerten oder Referenzbereichen zu messen, mit diesen zu vergleichen und/oder in Abhängigkeit hiervon darstellen zu lassen oder darzustellen.The
Verfahrensschritt S1 repräsentiert das Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Computersystems.Method step S1 represents the provision of a computer system according to the invention.
Im Verfahrensschritt S2 kann nun vom Nutzer eine Eingabe von Eingabewerten erfolgen, welche dieser für die Behandlung des betreffenden Patienten vorschlägt. Alternativ können die Eingabewerte vorgegeben sein, z. B. durch eine Blutbehandlungsvorrichtung, z. B. deren Steuervorrichtung, und/oder eine Einrichtung des Computersystems. Die Eingabewerte umfassen hierbei zumindest Einstellwerte, welche ihrerseits zum Einstellen oder Festlegen von Maschinenparametern an der Blutbehandlungsvorrichtung zum Durchführen der Behandlungssitzung des Patienten vorgesehen und/oder geeignet sind.In method step S2, the user can now enter input values that they propose for the treatment of the patient in question. Alternatively, the input values can be predetermined, e.g., by a blood treatment device, e.g., its control device, and/or a device of the computer system. The input values include at least setting values, which in turn intended and/or suitable for setting or specifying machine parameters on the blood treatment device for carrying out the patient's treatment session.
Ein Prognostizieren, basierend auf der erfolgten Eingabe der Eingabewerte wenigstens einen sich zu einem Zeitpunkt während der Behandlungssitzung ergebenden Wert, oder über einen Zeitraum während der Behandlungssitzung ergebenden Verlauf, für wenigstens einen Blutparameter des Patienten ist vom Verfahrensschritt S3 repräsentiert.A prediction, based on the input of the input values, of at least one value resulting at a point in time during the treatment session, or a course resulting over a period of time during the treatment session, for at least one blood parameter of the patient is represented by method step S3.
Der Verfahrensschritt S4 repräsentiert schließlich ein Übermitteln des prognostizierten Werts oder Verlaufs, ggf. einschließlich weiterer Information als Hilfe zur Interpretation an eine Ausgabevorrichtung zur Kenntnisnahme durch den Nutzer, beispielsweise mittels Signalübertragung über eine Ausgabeschnittstelle.Finally, method step S4 represents a transmission of the predicted value or curve, possibly including further information as an aid to interpretation, to an output device for the user's information, for example by means of signal transmission via an output interface.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Computersystemcomputer system
- 55
- RechenvorrichtungCalculating device
- 100100
- BlutbehandlungsvorrichtungBlood treatment device
- 101101
- Blutpumpeblood pump
- 102102
- DialysatablaufleitungDialysate drain line
- 104104
- DialysierflüssigkeitszulaufleitungDialysis fluid supply line
- 105105
- SubstituatleitungSubstitute line
- 107107
- PrädilutionventilPredilution valve
- 107a107a
- zum Prädilutionsventil gehörige Leitungline belonging to the predilution valve
- 109109
- PostdilutionsventilPostdilution valve
- 109a109a
- zum Postdilutionsventil gehörige Leitungline belonging to the post-dilution valve
- 111111
- SubstituatpumpeSubstitution pump
- 131131
- UltrafiltrationspumpeUltrafiltration pump
- 150150
- SteuervorrichtungControl device
- 153153
- Abfluss für EffluentDrain for effluent
- 155155
- Wasserquellewater source
- 157157
- Wärmetauscherheat exchanger
- 159159
- erste Flusspumpefirst river pump
- 160160
- DisplayDisplay
- 161161
- Vorrichtung zur BilanzierungDevice for balancing
- 162162
- Heizvorrichtungheating device
- 163163
- AnmischvorrichtungMixing device
- 163a163a
- LeitfähigkeitssensorConductivity sensor
- 163b163b
- LeitfähigkeitssensorConductivity sensor
- 165a165a
- TemperatursensorTemperature sensor
- 165b165b
- TemperatursensorTemperature sensor
- 166166
- KonzentratversorgungConcentrate supply
- 167167
- LeckagesensorLeakage sensor
- 168168
- KonzentratversorgungConcentrate supply
- 169169
- zweite Flusspumpesecond flow pump
- 171171
- Pumpe; Natriumpumpepump; sodium pump
- 173173
- Pumpe; Bicarbonatpumpepump; bicarbonate pump
- 175175
- DruckluftquelleCompressed air source
- 200200
- Behälter für gebrauchsfertige DialysierflüssigkeitContainer for ready-to-use dialysis fluid
- 207207
- Pumpe für CitratlösungPump for citrate solution
- 209209
- Pumpe für CalciumlösungPump for calcium solution
- 211211
- Behälter für CitratlösungContainer for citrate solution
- 213213
- Behälter für CalciumlösungContainer for calcium solution
- 300300
- extrakorporaler Blutkreislaufextracorporeal blood circulation
- 301301
- erste Leitung; arterieller Leitungsabschnitt; Blutentnahmeleitung; arterielle Patientenleitungfirst line; arterial line section; blood collection line; arterial patient line
- 302302
- arterielle Patientenschlauchklemmearterial patient tube clamp
- 303303
- Blutfilter oder DialysatorBlood filter or dialyzer
- 303a303a
- DialysierflüssigkeitskammerDialysis fluid chamber
- 303b303b
- Blutkammerblood chamber
- 303c303c
- semi-permeable Membransemi-permeable membrane
- 305305
- zweite Leitung; venöser Leitungsabschnitt; Blutrückgabeleitung; venöse Patientenleitungsecond line; venous line section; blood return line; venous patient line
- 306306
- venöse Patientenschlauchklemmevenous patient tube clamp
- 315315
- Detektor zum Detektieren von Luftblasen und/oder BlutDetector for detecting air bubbles and/or blood
- 317317
- Single-Needle-KammerSingle-needle chamber
- 318318
- EntlüftungseinrichtungVentilation device
- 319319
- Detektor zum Detektieren von Luftblasen und/oder BlutDetector for detecting air bubbles and/or blood
- 325325
- Zugabestelle für Antikoagulans, z. B. HeparinAddition site for anticoagulant, e.g., heparin
- 329329
- venöse Luftabscheidekammer; venöser Blasenfänger (optional)Venous air separation chamber; venous bubble trap (optional)
- 400400
- EffluentbeutelEffluent bag
- 500500
- EingabevorrichtungInput device
- 501501
- EingabeschnittstelleInput interface
- 503503
- AusgabeschnittstelleOutput interface
- 505505
- AusgabevorrichtungDispensing device
- AA
- Behälter für A-Konzentrat; NatriumContainer for A concentrate; sodium
- BB
- Behälter für B-Konzentrat; BicarbonatContainer for B concentrate; bicarbonate
- F1F1
- Filterfilter
- F2F2
- weitere Filterstufefurther filter stage
- PS1PS1
- arterieller Drucksensor (optional)arterial pressure sensor (optional)
- PS2PS2
- arterieller Drucksensor (optional)arterial pressure sensor (optional)
- PS3PS3
- Drucksensor (optional)Pressure sensor (optional)
- PS4PS4
- Drucksensor (optional)Pressure sensor (optional)
- PS5PS5
- Drucksensorpressure sensor
- VV
- Ventilevalves
- V24V24
- Ventilvalve
- V25V25
- Ventilvalve
- VBVB
- BypassventileBypass valves
- VBiVBi
- Verlauf des Bicarbonatspiegels im PatientenCourse of bicarbonate levels in the patient
- VpVp
- prognostizierter Verlauf des Natriumspiegels für das Blut des Patientenpredicted course of sodium levels in the patient's blood
- VrVR
- realer Verlauf des Natriumspiegels im Blut des Patientenactual course of the sodium level in the patient's blood
- XX
- x-Achsex-axis
- YY
- Y-VerbinderY-connector
- yy
- y-Achsey-axis
- y1y1
- linke y1-Achseleft y1 axis
- y2y2
- rechte y2-Achseright y2-axis
- ZEZE
- zentrale Einheit; Cloudcentral unit; cloud
Claims (28)
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
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Citations (2)
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-
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-
2024
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Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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