DE60128582T2

DE60128582T2 - Verfahren und gerät zur bestimmung des trockengewichts eines patienten mit nierenversagen.

Info

Publication number: DE60128582T2
Application number: DE60128582T
Authority: DE
Inventors: Paul St. Albans CHAMNEY
Original assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Current assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2001-11-06
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2021-11-07
Also published as: ES2286158T3; EP1331880B1; ES2187422T3; WO2002036004A1; ATE362730T1; DE60000544T2; EP1205144A1; EP1205144B1; US20040064063A1; AU2002218284A1; DE60000544D1; DE60128582D1; JP2004512128A; JP4117187B2; US7072710B2; EP1331880A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät zur Überwachung des Flüssigkeitszustands eines Patienten gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 12.
Die Nieren erfüllen mehrere Funktionen, um die Gesundheit eines menschlichen Körpers zu erhalten. Erstens kontrollieren sie das Flüssigkeitsgleichgewicht, indem sie überschüssige Flüssigkeitsmengen aus dem Blutvolumen des Patienten abtrennen. Zum Zweiten dienen sie dazu, das Blut von Abfallstoffen wie Harnstoff oder Kreatinin zu reinigen. Und nicht zuletzt kontrollieren sie auch die Spiegel gewisser Substanzen, wie Elektrolyte, im Blut, um für einen gesunden und notwendigen Konzentrationsspiegel zu sorgen.
Bei Nierenversagen reichern sich in den Körpergeweben alle Arten von in den Körper aufgenommenen Flüssigkeiten an und verursachen eine erhöhte Belastung des Kreislaufs. Diese überschüssigen Flüssigkeitsmengen müssen bei einer Dialysebehandlung durch Ultrafiltration des Bluts entfernt werden. Wird nur eine unzureichende Flüssigkeitsmenge entfernt, kann dies mit schwerwiegenden Langzeitfolgen verbunden sein, die zu hohem Blutdruck und zu Herzversagen führen. Die Wahrscheinlichkeit von Herzversagen ist bei Dialysepatienten um ein Mehrfaches erhöht und es wird davon ausgegangen, dass Flüssigkeitsüberbelastungszustände zu den wichtigsten beitragenden Faktoren gehören. Aber auch die Entfernung von zu viel Flüssigkeit ist mit Gefahren verbunden, da der Dialysepatient dehydratisiert wird und dies ausnahmslos zu niedrigem Blutdruck führt.
Laut Definition entspricht das Trockengewicht dem Gewicht eines Patienten, das bei einer Normalfunktion der Nieren erreicht würde. In anderen Worten stellt das Trockengewicht das optimale Zielgewicht (oder Flüssigkeitszustand) dar, das erreicht werden sollte, um das Herz-Kreislauf-Risiko auf ein Mindestmaß zu beschränken. In der klinischen Routinepraxis hat das Trockengewicht schon immer ein kaum fassbares Problem dargestellt, da quantitative Verfahren zu seiner Beurteilung fehlten. Gegenwärtig wird das Problem des Trockengewichts anhand von Ansätzen mit indirekten Indikatoren angegangen, z.B. dem Blutdruck, echokardiografischen Untersuchungen und subjektiven Informationen wie Röntgenaufnahmen. Außerdem hat es sich als besonders schwierig erwiesen, einen Satz von Bedingungen zu definieren, der universell als der Trockengewichtsstandard anerkannt wird.
Bei einem vielversprechenden Verfahren zur Ableitung des Flüssigkeitszustands eines Patienten werden Bioimpedanzmessungen verwendet. Ein schwacher Wechselstrom wird an zwei oder mehr Elektroden angelegt, die an einem Patienten angebracht sind, und der zugehörige Spannungsabfall wird gemessen. Die verschiedenen Flüssigkeitskompartimente eines menschlichen Körpers leisten unterschiedliche Beiträge zu den gemessenen Signalen. Durch die Anwendung von mehreren Frequenzen können das intrazelluläre Wasservolumen (ICV) und das extrazelluläre Wasservolumen (ECV) bestimmt werden. Ein Beispiel für ein Gerät dieses Typs ist in der internationalen Patentanmeldung WO 92/19153 beschrieben. In dieser Schrift wird jedoch kein Verfahren offengelegt, das sich darauf bezieht, wie das Trockengewicht des bestimmten Patienten abgeleitet werden kann. In der US-A-5 086 781 sind ein Verfahren und Apparat zur Bestimmung des extrazellulären, intrazellulären und Gesamtkörperwassers eines Probanden als eine Funktion von bioelektrischen und anthropometrischen Daten, wie dem Gewicht des Probanden, offengelegt. Folglich besteht ein Bedarf für ein nicht-invasives, genaues und einfach anzuwendendes Verfahren zur Beurteilung des Trockengewichts. Dieses Verfahren wäre ein deutlicher Vorteil beim Management von Dialysepatienten und könnte die Krankenhauskosten langfristig in signifikantem Maße senken. Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein solches Verfahren vorzulegen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Bestimmung des Trockengewichts Wgt_dry(t) eines Patienten zu einem Zeitpunkt t, das die Schritte der Bestimmung des extrazellulären Wasservolumens ECV(t) des Patienten zum Zeitpunkt t, der Bestimmung des Gewichts Wgt(t) des Patienten zum Zeitpunkt t und der Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) des Patienten aus einem Schnittpunkt einer von den bestimmten ECV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion mit einer zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen dem extrazellulären Wasservolumen (ECV) und dem Trockengewicht (Wgt_dry), die gesunde Personen abbildet, umfasst.
Das erfinderische Verfahren basiert auf der Beobachtung, dass bei Betrachtung des ECV und des Gewichts eines Patienten beide Werte sich den ECV- und Trockengewichtswerten von gesunden Probanden annähern sollten, je länger ein Patient mittels Nierenersatztherapie, d.h. Dialyse, behandelt wird. Aufeinanderfolgende Messungen führen daher unmittelbar zu dem Schnittpunkt mit der zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen ECV und Wgt_dry und somit zum Trockengewicht des in Behandlung befindlichen Patienten. Tatsächlich wurde sogar festgestellt, dass ein erster Schätzwert aus einer einzelnen Ablesung der Werte von ECV(t) und Wgt(t) durch Ableitung einer Funktion, bei der es sich am besten um eine gerade Linie handelt, die unmittelbar von den ECV(t)- und Wgt(t)-Werten definiert sein kann, erhalten werden kann. Der Schnittpunkt dieser Funktion mit der Referenzbeziehung zwischen ECV und Wgt_dry für gesunde Probanden kann dann auf einfache Weise berechnet werden und somit kann das Trockengewicht Wgt_dry(t) des Patienten abgeleitet werden.
Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ECV(t) durch eine Bioimpedanzmessung abgeleitet. Bei der Bioimpedanzmessung kann es sich um eine Ganzkörper- oder eine segmentale Messung handeln.
Bei einer besonders leicht anwendbaren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Schnittpunkt der von den bestimmten ECV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion mit der zuvor festgelegten Referenzbeziehung zwischen ECV und Wgt_dry unter Anwendung des folgenden Ausdrucks bestimmt:
wobei es sich bei α_e und β_e um experimentell bestimmte Koeffizienten handelt. Der Koeffizient α_e stellt den Anstieg einer zuvor aufgestellten Referenzgeraden zwischen ECV und Wgt_dry dar und βe ist der Anstieg einer Geraden durch das Datenpaar Wgt(t)/ECV(t).
Bei einer noch vorteilhafteren erfindungsgemäßen Ausführungsform werden mehrere ECV(t_j)- und Wgt(t_j)-Werte zu Zeitpunkten t_j, i = 1...j, vorzugsweise zwischen aufeinanderfolgenden Dialysebehandlungen, gespeichert. Auf diese Weise wird durch eine lineare Regressionsanalyse ein genauerer Schätzwert für das Trockengewicht Wgt_dry(t_j) abgeleitet.
Bei einer weiterentwickelten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) bestimmt, um eine individuell variable Masse gewisser Körperkompartimente für jeden Patienten zu berücksichtigen. Diese kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) ermöglicht einen genaueren Vergleich mit der zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen ECV und Wgt_dry, die gesunde Probanden abbildet, die ebenfalls aus Daten hätte abgeleitet werden sollen, an denen eine kompartimentelle Massenkorrektur durchgeführt wurde, damit sie eine Art von durchschnittlichem kompartimentellem Massenbeitrag zum Trockengewicht Wgt_dry darstellen.
Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Trockenkörpergewicht Wgt_dry(t) unter Anwendung eines Korrekturglieds zu Gleichung (1) bestimmt, das von Δm(t) abhängig ist:
Fett- und Muskelgewebe sind Beispiele für Kompartimente, die zu Δm(t) beitragen könnten. Diese Kompartimente können von einem gesunden Probanden zum nächsten beträchtlich schwanken. Bei Berücksichtigung sowohl von Fett und Muskel kann die kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) in eine Fettmassenkorrektur Δf(t) und eine Muskelmassenkorrektur Δm_muscle(t) gemäß der Definition von Gleichung (3) zerlegt werden: Δm(t) = Δf(t) + Δmmuscle(t) (3)
Es ist jedoch anzumerken, dass Δm(t) in Gleichung (2) nur diejenigen Korrekturteile der entsprechenden Kompartimente darstellt, die keinen Beitrag zum ECV(t)-Wert leisten. Diese Kompartimente sind zum Gewicht eines Patienten hinzuzufügen, aber nicht zum Volumen ECV. Als nützliche Näherung kann für die Fettmassenkorrektur Δf(t) davon ausgegangen werden, dass die Fettmasse keinen Beitrag zum Volumen ECV leistet, d.h. von der Fettmasse unabhängig ist und somit Δf(t) keine Veränderung des ECV herbeiführt. Auf das Muskelkompartiment trifft dies jedoch nicht zu. Unter der Annahme des Bestehens einer Proportionalität zwischen der Muskelmasse m_muscle(t), die keine Beiträge zu ECV leistet, und dem extrazellulären Wasservolumen ECV_muscle(t) im Muskelkompartiment, lässt sich nach Gleichung (4) ein Proportionalitätsfaktor λ_muscle, ECV definieren:
Mit Hilfe von Gleichung (4) kann die Muskelmassenkorrektur Δm_muscle(t) in Gleichung (3) durch Gleichung (5) abgeleitet werden:
wobei ΔM_muscle(t) die Gesamtmassenkorrektur für das Muskelkompartiment, und somit auch einschließlich der Beiträge von dem Volumen ECV, darstellt.
Zur Bestimmung der kompartimentellen Massenkorrektur Δm(t) entweder unmittelbar oder durch weiterentwickelte Massenkorrekturen, wie der Fettmassenkorrektur Δf(t) und/oder der Muskelmassenkorrektur Δm_muscle (t) (bzw. ΔM_muscle (t)), werden bei einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform Verfahren und/oder weitere Messungen zur Ableitung dieser Daten genutzt.
Bei einer solchen Ausführungsform könnte die kompartimentelle Massenkorrektur mit Hilfe einer Messung des intrazellulären Wasservolumens ICV(t) des Patienten zum Zeitpunkt t bestimmt werden. Wie vorstehend angegeben, können die ICV(t)- und ECV(t)-Werte gleichzeitig durch denselben Messprozess bestimmt werden.
Beispielsweise kann die Fettmassenkorrektur Δf(t) – bei einem weiteren Modus der Erfindung – nach Gleichung (6) aus den ICV(t)- und ECV(t)-Werten bestimmt werden:
wobei α_i einen weiteren experimentellen Koeffizienten und ρ_e und ρ_i die Dichte des ECV- bzw. des ICV-Kompartiments darstellen (≈ 1kg/Liter).
Und tatsächlich kann die Fettmassenkorrektur Δf(t) – wie in der Ableitung von Gleichung (6) nachfolgend gezeigt wird – durchaus die gesamte kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) approximieren: falls ΔM_muscle(t) nicht wesentlich vom Bevölkerungsdurchschnitt abweicht, kann Δm_muscle(t) gleich Null gesetzt werden und somit wird Δm(t) Δf(t). Andererseits tritt lediglich der Teil von Δm_muscle(t), der keine Beiträge zu ECV leistet, in Gleichung (3) ein. Durch Änderung der Definition von Δf(t) dahingehend, dass es einfach die gesamte rechte Seite der Gleichung (3) darstellt, ist es nicht einmal mehr nötig, eine Unterscheidung zwischen Δf(t) und Δm_muscle(t) vorzunehmen.
Noch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform verwendet ebenfalls den ICV(t)-Wert. Dabei wird das Trockengewicht Wgt_dry(t) des Patienten zum Zeitpunkt t nicht nur aus einem Schnittpunkt einer von den bestimmten ECV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion mit einer zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen ECV und Wgt_dry, die gesunde Probanden abbildet, abgeleitet, sondern auch aus einem Schnittpunkt einer von den bestimmten ICV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion mit einer zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen ICV und Wgt_dry, die gesunde Probanden abbildet. In diesem Fall lässt sich das Trockengewicht mit Hilfe von Gleichung (7) ableiten:
wobei die Koeffizienten dieselbe Bedeutung wie bei Gleichung (6) besitzen.
Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung, ein Gerät für eine nicht-invasive, genaue und einfach anwendbare Trockengewichtsbeurteilung vorzulegen. Folglich bezieht sich die Erfindung auch auf ein Gerät umfassend eine Mikroprozessoreinheit, die wiederum eine Mikroprozessorprogramm-Speichereinheit, eine Eingabeeinheit, um die Eingabe der Werte von ECV(t) und Wgt(t) in das Gerät zu ermöglichen, und eine Computerspeichereinheit zur Speicherung der ECV(t)- und Wgt(t)-Werte umfasst, wobei die Mikroprozessorprogramm-Speichereinheit ein Programm zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) aus einem Schnittpunkt einer aus den gespeicherten ECV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion mit einer zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen ECV und Wgt_dry, die gesunde Probanden abbildet, umfasst.
Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst das Gerät darüber hinaus Mittel zur Bestimmung des ECV(t)-Wertes und/oder des Wgt(t)-Wertes. Bei den Mitteln zur Bestimmung des ECV(t)-Wertes kann es sich um ein Bioimpedanzgerät handeln, dass in einem Ganzkörper- oder segmentalen Messmodus angewandt wird.
Bei der Eingabeeinheit kann es sich um eine manuelle Benutzerschnittstelle, wie eine Tastatur, handeln, um die Eingabe der ECV(t)- und Wgt(t)-Werte zu ermöglichen. Bei einer besonders praktischen Ausführungsform sind die Mittel zur Bestimmung des ECV(t)-Wertes und/oder die Mittel zur Bestimmung des Wgt(t)-Wertes unmittelbar mit der Eingabeeinheit verknüpft, die in diesem Fall eine entsprechende Schnittstelle enthält. Die manuelle Eingabe dieser Werte ist dann nicht mehr notwendig.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen verwendet das Programm in der Mikroprozessorspeichereinheit, wie vorstehend skizziert, Gleichung (1) oder eine lineare Regressionsanalyse, um das Trockengewicht Wgt_dry(t) abzuleiten.
Ein weiter verbesserter Modus des erfindungsgemäßen Geräts verwendet eine kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) nach der Beschreibung in Gleichung (2). Zur Bestimmung von Δm(t) könnte das Gerät auch Mittel zur Bestimmung des ICV(t)-Wertes umfassen, bevorzugt ein Bioimpedanzgerät, das ECV(t)- und ICV(t)-Werte gleichzeitig misst. Bei diesem Gerät ermöglicht die Eingabeeinheit außerdem die Eingabe des ICV(t)-Wertes und die Computerspeichereinheit ist in der Lage, den ICV(t)-Wert zu speichern. Das Programm zur Ableitung des Trockenkörpergewichts Wgt_dry(t) bestimmt dann die kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) unter Verwendung dieses ICV(t)-Wertes. Zu diesem Zweck kann Gleichung (6) im Programm implementiert sein.
Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geräts und ebenfalls unter Verwendung des ICV(t)-Wertes umfasst das in der Mikroprozessorspeichereinheit gespeicherte Programm ein Programmteil zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) auch aus einem Schnittpunkt einer aus den bestimmten ICV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion mit einer zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen ICV und Wgt_dry, die gesunde Probanden abbildet.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachfolgend nicht-einschränkende Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine Erläuterung von typischen Körperzusammensetzungsverhältnissen des menschlichen Körpers;
2 eine Ausführungsform eines Geräts zur Bestimmung des Trockengewichts eines Patienten gemäß der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung,
3a eine Bioimpedanzelektrodenanordnung für Ganzkörper-Bioimpedanzmessungen,
3b eine Bioimpedanzelektrodenanordnung für segmentale Körper-Bioimpedanzmessungen,
4 eine Erläuterung einer Bioimpedanzmessung zur Bestimmung der ECV- und/oder ICV-Beiträge,
5a eine Auftragung von ECV über dem Gewicht zur grafischen Erläuterung der Ermittlung des Trockengewichts Wgt_dry(t) gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
5b eine Auftragung von ECV über dem Gewicht mit anschließenden Wgt(t_i)/ECV(t_i)-Messungen für einen Dialysepatienten (Dreiecke) mit einer durch lineare Regressionsanalyse ermittelten Geraden und die zugehörige Ermittlung des Trockengewichts Wgt_dry(t) gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
6 eine Auftragung von ECV über dem Gewicht zur grafischen Erläuterung des Einflusses eines Fettmassenkorrekturglieds Δf(t) für eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
7 eine Auftragung von ECV über dem Gewicht und eine Auftragung von ICV über dem Gewicht zur grafischen Erläuterung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem auch eine Fettmassenkorrektur Δf(t) berücksichtigt wird.
Die Zusammensetzung des menschlichen Körpers lässt sich durch eine Anzahl von Kompartimenten beschreiben, die als typische Anteile des Gesamtkörpergewichts zum Ausdruck gebracht werden können, wie 1 zu entnehmen ist. Bei Patienten mit Nierenversagen expandiert das ECV durch die Aufnahme von Wasser. Bei anderen Kompartimenten wird hingegen davon ausgegangen, dass diese von Veränderungen des Flüssigkeitszustands eines Patienten weitgehend unbeeinflusst bleiben. Folglich bieten Messungen des ECV klarerweise einen nützlichen Parameter, der beim Trockengewichtmanagement behilflich sein könnte.
Zur Unterstützung der normalen Homöostase muss ein minimales ECV für ein gegebenes Gewicht erforderlich sein. Folglich ist das ECV in guter Näherung linear proportional zum Gewicht und kann durch Vorhersageformeln bestimmt werden. Nach Guyton Physiology (A.C. Guyton: Textbook of Medical Physiology, W.B. Saunders Company, 1991) beträgt das ECV für ein Gewicht von 70 kg bei einem gesunden Probanden mit normalem Flüssigkeits- und Ernährungszustand ungefähr 15 Liter. Neuere Untersuchungen an gesunden Probanden haben die folgende Referenzbeziehung zwischen dem gemessenen ECV und dem gemessenen Wgt_dry ergeben: ECV = αe·Wgtdry (8). wobei α_e = 0,214 Liter/kg bei Frauen und α_e = 0,239 Liter/kg bei Männern beträgt. Als Verhältnis ausgedrückt betragen die Werte von α_e 14,98/70 bzw. 16,73/70. Dies entspricht fast der von Guyton Physiology angegebenen Beziehung.
Die Erfindung basiert auf der Beobachtung, dass das ECV bei Dialysepatienten expandiert ist und das gemessene ECV bei einem gegebenen Gewicht daher größer sein muss als bei gesunden Probanden. Wird das Gewicht eines Dialysepatienten mit Hyperhydratation im Verlauf von zahlreichen Behandlungen durch den Entzug von Flüssigkeit reduziert, sollte das gemessene ECV ebenfalls sinken. Mit der Zeit sollte das ECV des Dialysepatienten mit dem ECV eines gesunden Probanden ohne Nierenversagen zusammenfallen oder sich diesem annähern.
In 2 ist eine Ausführungsform eines Geräts zur Bestimmung des Trockengewichts Wgt_dry eines Patienten gemäß der Erfindung dargestellt. Das Gerät 10 umfasst eine Mikroprozessoreinheit 1, die wiederum eine Mikroprozessorprogrammspeichereinheit 1a umfasst. Mit Hilfe einer Verknüpfung 4 ist die Mikroprozessoreinheit 1 mit einer Eingabeeinheit 2 und einer Computerspeichereinheit 3 verbunden. Ein Programm zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) eines Patienten zu einem Zeitpunkt t ist in der Mikroprozessorprogrammspeichereinheit 1a gespeichert.
Bei einer ersten Ausführungsform leitet das Mikroprozessorprogramm das Trockengewicht Wgt_dry(t) wie folgt auf erfindungsgemäße Weise ab:
Das extrazelluläre Wasservolumen ECV(t) des Patienten zum Zeitpunkt t wird bestimmt und in die Eingabeeinheit 2 eingegeben, die den Wert an die Computerspeichereinheit 3 weiterleitet, in der er gespeichert wird.
Das Gewicht Wgt(t) des Patienten zum Zeitpunkt t wird ebenfalls bestimmt und auf ähnliche Weise weiterverarbeitet. Das Programm zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) ist in der Lage, einen Schnittpunkt einer aus den gespeicherten ECV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion mit der zuvor aufgestellten Referenzgeraden von ECV über Wgt_dry, die gesunde Probanden gemäß Gleichung (8) abbildet, zu berechnen. Die aus den gespeicherten ECV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleitete Funktion spiegelt die Tatsache wider, dass diese Werte sich bei dem vorhergesagten Fortschritt der Dialysetherapie nur auf eine bestimmte Weise ändern können.
Zur Bestimmung des ECV(t)-Wertes werden Mittel 5 vorgelegt, die über eine Verknüpfung 6 mit der Eingabeeinheit 2 verbunden sind. Bei den Mitteln 5 handelt es sich um ein Bioimpedanzmessgerät. Für die Bioimpedanzmessung sind verschiedene Elektrodenanordnungen möglich. In 2 sind lediglich zwei Elektrodenelemente 5a und 5b an das Bioimpedanzmessgerät 5 angeschlossen. Die Elektrodeneinheiten 5a und 5b bestehen jeweils aus einer Stromeinspeiseelektrode und einer Potentialkollektorelektrode (nicht dargestellt). Durch Anlegen der beiden Elektrodeneinheiten 5a und 5b an das Handgelenk bzw. dem Knöchel des Patienten auf die in 3a skizzierte Weise kann die Ganzkörperimpedanz bestimmt werden. Bei dieser Elektrodenkonfiguration wird von der Annahme ausgegangen, dass der Körper einen homogenen Zylinder darstellt. Durch Anbringung von Elektroden an den Gliedmaßen können jedoch segmentale Abschnitte des Körpers isoliert werden, was umschriebene Volumenmessungen ermöglicht. Dies hat den Vorteil, dass umschriebene Volumenmessungen möglich sind und eine bessere Genauigkeit bei der Bestimmung des Ganzkörper-Flüssigkeitszustands erreicht werden könnten. Eine Konfiguration dieser Art ist in 3b dargestellt. Zusätzliche Elektrodeneinheiten 5a' und 5b' sind in der Nähe der entsprechenden Schulter und der Hüfte des Patienten angebracht und ermöglichen einen segmentalen Ansatz zu den Körperteilen Bein, Arm und Rumpf.
Der ECV(t)-Wert wird unter Ausnutzung der Tatsache bestimmt, dass die elektrische Impedanz von Körpergewebe beim Anlegen von Wechselströmen mit unterschiedlichen Frequenzen an den Patienten mit Hilfe der Elektroden Veränderungen unterliegt. Bei niedrigen Frequenzen verhalten sich die Zellen wie Nichtleiter und der angelegte Strom fließt nur durch die ECV-Räume. Bei hohen Frequenzen werden die Zellen leitfähig und der Strom fließt deshalb sowohl durch die ICV- als auch durch die ECV-Räume. Dies ist in 4 erläutert. Durch Messung der Impedanz bei mindestens zwei Frequenzen, besser jedoch über einen Frequenzbereich, kann ein geometrischer Impedanzort konstruiert werden, aus dem der Widerstand der ICV- und ECV-Komponenten bestimmt werden kann. Folglich können aus den Widerstandsinformationen die Volumina der entsprechenden Kompartimente auf Grundlage der spezifischen elektrischen Widerstandskoeffizienten der Kompartimente berechnet werden, die aus früheren Untersuchungen erhältlich sind, bei denen die Volumina auch durch Verdünnungsmessungen bestimmt wurden.
Ein Bioimpedanzgerät, das Berechnungen dieser Art durchführt, wird von Xitron Technologies unter dem Warenzeichen Hydra^TM auf dem Markt angeboten. Einzelheiten zu diesem Gerät sind in der internationalen Patentanmeldung WO 92/19153 offengelegt.
Ein Vorteil eines ersten Modus der Erfindung liegt darin, dass nur ECV-Werte bestimmt werden müssen. Daher sind nur Messungen bei ausreichend niedrigen Frequenzen erforderlich, die mit vernachlässigbaren Beiträgen des ICV-Kompartiments verbunden sind.
Aufgrund dieser Tatsache können die ECV-Werte mit weit höherer Genauigkeit bestimmt werden als die ICV-Werte, für die Frequenzen benötigt werden, die immer zu Beiträgen von beiden Kompartimenten führen.
Andere nach dem Stand der Technik vorgeschlagene Verfahren richten sich auf den Flüssigkeitszustand eines Patienten, indem sie auch das ICV-Kompartiment berücksichtigen, beispielsweise durch Analyse von Verhältnissen der Art ECV/(ECV + ICV) oder ECV/ICV. Da es aber immer fraglich ist, wie gut der geometrische Impedanzort die unterschiedlichen Kompartimente abbildet, sind Ansätze dieser Art naturgemäß mit Mängeln verbunden, die sich mit der beanspruchten Erfindung vermeiden lassen, da keine gleichzeitige Analyse der beiden Kompartimente mehr notwendig ist. (Tatsächlich kann der ICV-Wert stattdessen für eine Korrektur zweiten Grades verwendet werden, wie an späterer Stelle beschrieben wird.)
Zu der in 2 dargestellten Ausführungsform zurückkehrend, werden außerdem Mittel 7 zur Bestimmung des Gewichts Wgt(t) des Patienten vorgelegt, die durch eine Verknüpfung 8 mit der Eingabeeinheit 2 verbunden sind. Die Mittel 7 bestehen aus einem Wiegegerät und sind dem Stand der Technik gut bekannt.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform enthält die Eingabeeinheit 2 eine Schnittstelle, mit der die Werte für ECV(t) und Wgt(t) über die Verknüpfung 4 unmittelbar zur Computerspeichereinheit 3 übertragen werden. Darüber hinaus könnte es auch möglich sein, dass die bestimmten Werte für ECV(t) und Wgt(t) von einem Benutzer manuell in die Eingabeeinheit 2 eingegeben werden.
Ein erstes Verfahren, gemäß dem das in der Mikroprozessorprogrammspeichereinheit 1a gespeicherte Programm das Trockengewicht Wgt_dry(t) ableitet, wird in 5a erläutert: In dieser Figur handelt es sich bei der Referenzbeziehung zwischen dem ECV und Wgt_dry bei gesunden Probanden um eine Gerade mit dem Anstieg α_e nach Gleichung (8). Eine einzelne Wgt(t)- und ECV(t)-Messung eines Dialysepatienten wird durch den Kreis außerhalb der Geraden angegeben. Das Programm zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) des Dialysepatienten verwendet nun Gleichung (1) zur Ableitung von Wgt_dry(t). Diese Gleichung stellt die Berechnung des Schnittpunkts IS einer Geraden durch den Wgt(t)/ECV(t)-Datenpunkt mit der Referenzgeraden dar. Diese Gerade hat den Anstieg β_e. Dieser Anstieg liegt den Erwartungen zufolge in der Nähe von 1/ρe, d.h. bei einer ersten Schätzung verwendet das Programm β_e = 1 Liter/kg. Die Gewichtskoordinate des Schnittpunktes ergibt unmittelbar den gesuchten Wgt_dry(t)-Wert.
In 5b sind die ECV(t)- und Wgt(t)-Werte für einen einzelnen Patienten zwischen mehreren aufeinanderfolgenden Dialysebehandlungen (Dreiecke) dargestellt, wobei die Messungen unmittelbar vor Beginn einer Dialysebehandlung durchgeführt werden (Prä-Dialyse). Durch die sukzessive Reduktion des Gewichts nach der Dialyse verschieben sich die Messpaare Wgt(t)/ECV(t) immer näher zu den Vorhersagewerten für einen gesunden Probanden, was auf eine zunehmende Verbesserung des Flüssigkeitszustands des Patienten hinweist. Zur Verbesserung der Genauigkeit des berechneten Wgt_dry(t)-Wertes kann durch lineare Regressionsanalyse gemäß einer zweiten Ausführungsform eine Gerade an die Wgt(t)/ECV(t)-Messpaare gefittet werden. Diese Geraden besaßen tatsächlich einen Anstieg von ungefähr 1 Liter/ 1 kg, was dafür spricht, dass der Großteil der angesammelten überschüssigen Flüssigkeit und somit der Gewichtszunahme tatsächlich im ECV-Kompartiment sequestriert ist. Wie im Falle eines einzelnen Messpaars ergibt der Schnittpunkt IS der Geraden mit der Referenz ECV über Wgt_dry für gesunde Probanden unmittelbar das Trockengewicht Wgt_dry(t) des Patienten. In 5b wird nach diesem Verfahren ein Wert von Wgt_dry(t) = 81,6 kg erhalten.
Die Computerspeichereinheit 3 des Geräts 10 ist somit auch in der Lage, Wgt_dry(t_i)/ECV(t_i)-Datenpaare für verschiedene Zeitpunkt t_i zu speichern, die vorzugsweise unmittelbar vor nachfolgenden Dialysebehandlungen i = 1...j gesammelt werden, die von den Messungen in 5b dargestellt werden. Das Programm zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t_j) zum spätesten Zeitpunkt t_j ist dann in der Lage, sämtliche Wgt(t_i)/ECV(t_i)-Datenpaare aus der Computerspeichereinheit 3 abzurufen. Je nach Streuung der Daten führt das Programm eine lineare Regressionsanalyse entweder mit der Bedingung durch, dass der Anstieg β_e einen festen Wert (z.B. β_e = 1 Liter/kg) besitzt oder nicht, oder beides, um dem Benutzer die Ergebnisse beider Berechnungen anzubieten. Nimmt man ein beliebiges Wgt/ECV-Datenpaar auf der abgeleiteten Geradenfunktion für ECV(t) und Wgt(t) in Gleichung (1), wird das Trockengewicht Wgt_dry(t_j) ebenfalls mit Hilfe der Gleichung (1) bestimmt. Darüber hinaus können weitere statistische Informationen (z.B. Korrelationskoeffizienten usw.), die dem Stand der Technik der Regressionsanalyse bekannt sind, vorgelegt werden.
Zur weiteren Verbesserung der Genauigkeit des abgeleiteten Trockengewichts Wgt_dry(t), besitzt das in der Mikroprozessorprogrammspeichereinheit 1a gespeicherte Programm – bei einer dritten Ausführungsform – einen weiteren Abschnitt, der eine kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) berücksichtigt, die individuelle Variationen des Trockengewichts in gewissen Kompartimenten wie dem Fett- und/oder dem Muskelkompartiment eines Menschen berücksichtigt. Das Trockengewicht Wgt_dry(t) wird dann nach Gleichung (2) berechnet.
Der Einfluss der Massenkorrektur Δm(t) im Sinne der Fettmassenkorrektur Δf(t) wird in 1 erläutert: Neben den Beiträgen von ECV und ICV ist der nächst wichtige Beitrag zum Gesamtkörpergewicht auf die Fettmasse zurückzuführen. Andere Kompartimente sind um eine Größenordnung weniger relevant. Zur Vereinfachung können alle restlichen Körpermassen, bei denen es sich weder um ECV noch um ICV handelt, als "das Fettmassenkompartiment" angesehen werden. Dieses Kompartiment ist der Ursprung der Fettmassenkorrektur Δf(t). (Es kann außerdem möglich sein, auch andere Kompartimente, wie die Muskelmasse, explizit zu berücksichtigen, wie durch Gleichung (3) skizziert wird.) Insbesondere dieses bestimmte „durchschnittliche" Fettkompartiment kann von einem Probanden zum nächsten beträchtliche schwanken, sowohl bei gesunden Probanden als auch bei Dialysepatienten. Diese Schwankung führt zu Fehlern bei den Wgt_dry(t)-Daten, sofern sie unberücksichtigt bleibt. Und tatsächlich wurde die Referenzgerade nach Gleichung (8) durch Normalisierung der Gewichtsdaten bei gesunden Probanden durch Berücksichtigung von Δf aufgestellt.
Bezugnehmend auf 6 wird die Auswirkung von Δf(t) deutlich: Nimmt man die Referenzgerade von gesunden Probanden mit dem Anstieg α_e und die mittlere der drei Geraden mit dem Anstieg β_e, hätte man dieselbe Situation wie in 5a. Falls der Dialysepatient keine „normale Körperfettmasse" besitzt, verschiebt sich das Gewicht Wgt(t) des Patienten um die Fettmassenkorrektur Δf(t) nach links bzw. nach rechts, je nachdem, ob der Patient eine reduzierte oder eine erhöhte Körperfettmasse besitzt. In den beiden letzteren Fällen würden die Schnittpunkte IS' und IS'' zu einem ungenauen Trockengewichtswert Wgt_dry(t) führen. Stattdessen ist das Trockengewicht Wgt_dry(t) durch die Gewichtswerte der entsprechenden eingekreisten Datenpunkte gegeben, d.h. eine Menge e_DW muss zu dem berechneten Schnittstellen-Gewichtswert hinzugefügt oder von ihm abgezogen werden. Diese Menge e_DW ergibt sich aus dem zweiten Glied in Gleichung (2), durch das die Gleichung (2) sich von der vereinfachten Gleichung (1) unterscheidet.
Wie aus 6 ebenfalls zu entnehmen ist, wird die Fettmassenkorrektur Δf(t) in Gleichung (2) als ein Beitrag angesehen, der zu dem Gewicht Wgt(t), aber nicht zu dem ECV(t)-Wert hinzugefügt wird. Falls kompartimentelle Korrekturen, die Beiträge von dem Volumen ECV besitzen, explizit berücksichtigt werden, tragen nur diejenigen Teile zur kompartimentellen Massenkorrektur Δm(t) bei, die keine Beiträge von dem Volumen ECV besitzen.
Zur Ableitung der Fettmassenkorrektur Δf(t) selbst könnte das Programm die Gleichung (6) verwenden. Zu diesem Zweck sind die Mittel 5 zur Bestimmung des ECV(t)-Wertes auch ein Mittel zur Bestimmung des ICV(t)-Wertes. Wie vorstehend skizziert wurde, sind auf dem Markt Geräte erhältlich, die beide Werte gleichzeitig messen.
Gleichung (6) basiert auf den folgenden Beziehungen: Eine der Gleichung (8) ähnliche Beziehung zwischen dem ICV und dem Wgt_dry für gesunde Probanden lässt sich definieren, d.h. ICV = αi·Wgtdry (9).
Eine Untersuchung hat die folgenden Werte für die Koeffizienten ergeben:
α_i = 0,253 Liter/kg für Frauen und α_i = 0,333 Liter/kg für Männer.
Wie bei der Bestimmung der Werte der Koeffizienten von Gleichung (8) – wurden die Werte mit einer Optimierungsstrategie zum Fitting von gemessenen Gewichten von gesunden Probanden an eine Summe aus dem ECV-, dem ICV- und dem Fettmassekompartiment gefunden. Letzteres wiederum wird in eine durchschnittliche Fettmasse und ein individuelles Fettmassenkorrektur Δf-Kompartiment aufgeteilt. Die Fettmassenkorrektur Δf war der einzige freie Parameter für ein gegebenes gemessenes Gesamtgewicht bei der Optimierungsrechnung, bei der die individuellen Eigenschaften der verschiedenen gesunden Probanden berücksichtigt wurden.
Außerdem wurde bei dieser Studie festgestellt, dass die ICV-Volumina von einer Behandlung eines Dialysepatienten zur nächsten keinen signifikanten Unterschied zeigen. Falls der Patient sich weder in einem katabolen noch in einem anabolen Zustand befindet, sollte dieses Volumen sogar mit den ICV-Volumina von gesunden Probanden identisch sein. Nach Festlegung der Koeffizienten von Gleichung (9) ist es daher möglich, die Gesamtkörpermasse eines Dialysepatienten in den ICV-Teil, der durch Multiplikation des gemessenen ICV(t)-Wertes mit der entsprechenden Dichte ρ_i bestimmt werden kann, in den ECV-Teil, der durch Multiplikation des gemessenen ECV(t)-Wert mit der entsprechenden Dichte ρ_e bestimmt werden kann, und der die Summe aus einem Teil ECV_N, das den gesunden Wert abbildet, und einer Abweichung ΔECV, die das gestörte Flüssigkeitsgleichgewicht bei einem Dialysepatienten abbildet darstellt (siehe 6), dem durchschnittlichen Fettmassenbeitrag und, nicht zuletzt, der Fettmassenkorrektur Δf(t), zu unterteilen. Der durchschnittliche Fettmassebeitrag ist kein freier Parameter in der Berechnung, da er sich als Trockenkörpergewicht von durchschnittlichen und gesunden Probanden minus den ICV- und ECV-Beiträgen dieser Probanden ausdrücken lässt. Das Trockenkörpergewicht von gesunden und durchschnittlichen Probanden wird dann durch Gleichung (9) ersetzt. Es ergibt sich Gleichung (6), in der Δf(t) der einzige unbekannte Parameter ist.
Für die Dichten ρ_e und ρ_i verwendet das Programm 1 kg/Liter, da diese Kompartimente im Wesentlichen aus Wasser bestehen.
Patienten, die gerade erst mit einer Dialysetherapie beginnen, besitzen etwas vergrößerte ICV-Volumina im Vergleich zu den eher gleichförmigen Werten, die nach einigen Dialysebehandlungen festzustellen sind. Das skizzierte Verfahren zur Bestimmung der Fettmassenkorrektur Δf(t) stellt allerdings selbst in diesem Fall eine gute Annäherung dar.
Bei einer vierten Ausführungsform wird das Trockengewicht Wgt_dry(t) eines Patienten nicht nur aus einem Schnittpunkt einer aus den bestimmten ECV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion mit einer zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen ECV und Wgt_dry, die gesunde Probanden abbildet, abgeleitet, sondern auch aus einem Schnittpunkt einer aus den bestimmten ICV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion und einer zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen ICV und Wgt_dry, die gesunde Probanden abbildet.
Das Programm, das von dem in der Mikroprozessorprogrammspeichereinheit 1a gespeicherten Verfahren zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) gemäß der vierten Ausführungsform verwendet wird, ist in 7 erläutert, in der sowohl eine zuvor aufgestellte Referenzbeziehung zwischen ECV und Wgt_dry und eine zuvor aufgestellte Referenzbeziehung zwischen ICV und Wgt_dry, die gesunde Probanden abbilden, dargestellt sind. Die dargestellten Beziehungen entsprechen einfach den Gleichungen (8) und (9), d.h. sie sind durch Geraden mit den Anstiegen α_e bzw. α_i gegeben.
Diese Ausführungsform macht sich die Tatsache zunutze, dass jede kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) für Patienten, die von einem normalen Trockengewicht abweichen, eine horizontale Verschiebung auf der X-Achse verursacht, die bei beiden Referenzbeziehungen identisch ist. Unter der weiteren Annahme – als einem bevorzugten Modus – dass die kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) einer Fettmassenkorrektur Δf(t) gleichgesetzt wird, die wiederum keine Beiträge von ECV oder ICV enthält, stellt die kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) ausschließlich eine horizontale Verschiebung ohne vertikale Verschiebung dar – ähnlich wie in 6 dargestellt.
Bei dem auf diese Weise erhaltenen Gewicht handelt es sich um das Ziel-Trockengewicht Wgt_dry(t) für den betreffenden individuellen Patienten. Aufgrund von Hyperhydratation wird das gemessene Gewicht Wgt(t) größer als Wgt_dry(t) sein. Der Unterschied zwischen diesen beiden Parametern, das Hyperhydratationsgewicht ΔWgt_oh(t), kann ebenfalls durch Funktionen dargestellt werden, die die ECV_N/Wgt_dry(t)- und die ICV_N/Wgt_dry(t)-Datenpunkte mit den gemessenen ECV(t)/Wgt(t)- und ICV(t)/Wgt(t)-Datenpunkten verbinden. Bei dem in 7 dargestellten Modus stellen diese Funktionen Geraden mit einem Anstieg von β_e und β_i dar. Ähnlich wie bei der Ableitung von Gleichung (1), wird β_i gleich 0 Liter/kg gesetzt.
Das in der Mikroprozessorspeichereinheit 1a gespeicherte Programm verwendet dann Gleichung (7), die von der vorstehend erwähnten Tatsache abgeleitet ist, dass die verschobenen Funktionen zur Berücksichtigung des Hyperhydratationsgewichts ΔWgt_oh(t) in den grafischen Auftragungen von ECV über dem Gewicht und ICV über dem Gewicht um die gleiche Menge Δf(t) horizontal verschoben werden müssen, um mit den entsprechenden Referenzbeziehungen für gesunde Probanden Schnittpunkte zu bilden, d.h. an den Schnittpunkten IS_e und IS_i.
Unabhängig davon, ob eine Fettmassenkorrektur Δf(t) berücksichtigt wird oder nicht und welche Ausführungsform eines Verfahrens zur Bestimmung des Trockengewichts Wgt_dry(t) in dem Mikroprozessorprogramm implementiert ist, wird das Ergebnis für Wgt_dry(t) letztlich an eine Ausgabeeinheit 9 weitergeleitet, bei der es sich um ein Anzeigegerät handelt, das einem Benutzer das Ergebnis anzeigt. Weitere Zwischenergebnisse wie die Messwerte oder die Fettmassenkorrektur Δf(t) können den Informationsgehalt der Anzeige erhöhen.
Das offengelegte erfindungsgemäße Gerät und Verfahren sind somit in der Lage, eine wirkungsstarke Technik für das Trockengewichts-Management vorzulegen. Offensichtlich ist der Gültigkeitsbereich der beanspruchten Erfindung im Hinblick auf die zuvor aufgestellte Referenzbeziehung zwischen ECV und Wgt_dry für gesunde Probanden nicht auf Gleichung (8) beschränkt. Jede beliebige andere aufgestellte Beziehung kann stattdessen verwendet werden.
Auf diese Weise wird das Management eines jeden beliebigen Patienten unabhängig von der Behandlungsmodalität ermöglicht, d.h. die Erfindung ist bei der Hämodialyse, Hämofiltration, Hämodiafiltration oder beliebige Formen von peritonealer Dialyse anwendbar (diese Behandlungsmodalitäten werden in ihrer Gesamtheit in der vorliegenden Patentanmeldung durchwegs mit dem terminologischen Begriff „eine Dialysebehandlung" bezeichnet). Darüber hinaus wären Messungen unter so gut wie allen möglichen Rahmenbedingungen praktisch möglich, einschließlich zu Hause, in der Klinik, in der Dialyseeinheit, auf Station oder in einer Intensivpflegeumgebung.

Claims

Verfahren zur Bestimmung des Trockengewichts Wgt_dry(t) eines Patienten zu einem Zeitpunkt t, das die Schritte umfasst: Bestimmung des extrazellulären Wasservolumens ECV(t) des Patienten zum Zeitpunkt t, Bestimmung des Gewichts Wgt(t) des Patienten zum Zeitpunkt t, Ableitung des Trockengewichts des Patienten Wgt_dry(t) aus einem Schnittpunkt einer von den bestimmten ECV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion und einer zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen dem extrazellulären Wasservolumen ECV und dem Trockengewicht Wgt_dry, die gesunde Personen abbildet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ECV(t) aus einer Messung der Bioimpedanz abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Messung der Bioimpedanz um eine Ganzkörpermessung handelt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Messung der Bioimpedanz um eine segmentale Messung handelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wgt_dry(t) unter Anwendung des folgenden Ausdrucks bestimmt wird:
wobei es sich bei α_e und β_e um experimentell bestimmte Koeffizienten handelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ECV(t_i)- und Wgt(t_i)-Werte eines Patienten zu den Zeitpunkten t_j, i = 1...j, gespeichert werden und dass das Trockengewicht Wgt_dry(t_j) durch eine lineare Regressionsanalyse abgeleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) bestimmt wird, um das Trockengewicht Wgt_dry(t) aus dem bestimmten Gewicht Wgt(t) abzuleiten.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockengewicht Wgt_dry(t) unter Anwendung des folgenden Ausdrucks bestimmt wird:
wobei es sich bei α_e und β_e um experimentell bestimmte Koeffizienten handelt.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) eine Fettmassekorrektur Δf(t) und/oder eine Muskelmassekorrektur Δm_muscle(t) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das intrazelluläre Wasservolumen ICV(t) zum Zeitpunkt t für den Patienten bestimmt wird und dass das bestimmte ICV(t) zur Ableitung der kompartimentellen Massenkorrektur Δm(t) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Bestimmung des Trockengewichts Wgt_dry(t) eines Patienten zu einem Zeitpunkt t darüber hinaus die Schritte der Bestimmung des intrazellulären Wasservolumens ICV(t) des Patienten zum Zeitpunkt t und der Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) des Patienten auch aus einem Schnittpunkt einer von den bestimmten ICV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion und einer zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen dem intrazellulären Wasservolumen ICV und Wgt_dry, die gesunde Personen abbildet, umfasst.
Gerät (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine Mikroprozessoreinheit (1), die wiederum eine Mikroprozessor-Programmspeichereinheit (1a) umfasst, eine Eingabeeinheit (2), um die Eingabe der Werte von ECV(t) und Wgt(t) zu ermöglichen, eine Rechner-Speichereinheit (3) zur Speicherung der ECV(t)- und Wgt(t)-Werte, wobei die Mikroprozessor-Programmspeichereinheit (1a) ein Programm zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) aus einem Schnittpunkt (IS) einer aus den gespeicherten ECV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion und einer zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen ECV und Wgt_dry, die gesunde Personen abbildet, umfasst.
Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es darüber hinaus Mittel (5) zur Bestimmung des ECV(t)-Wertes umfasst.
Gerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass es darüber hinaus Mittel (7) zur Bestimmung des Wgt(t)-Wertes umfasst.
Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Mitteln (5) zur Bestimmung des ECV(t)-Wertes um ein Bioimpedanz-Messgerät handelt.
Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Eingabeeinheit (2) um eine manuelle Benutzerschnittstelle, bevorzugt eine Tastatur, handelt.
Gerät nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit (2) eine Schnittstelle zu den Mitteln (5) zur Bestimmung des ECV(t)-Wertes und/oder zu den Mitteln (7) zur Bestimmung des Wgt(t)-Wertes umfasst.
Gerät nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Programm zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) den folgenden Ausdruck verwendet:
wobei es sich bei α_e und β_e um experimentell bestimmte Koeffizienten handelt.
Gerät nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechner-Speichereinheit (3) zur Speicherung der ECV(t_i)- und Wgt(t_i)-Werte eines Patienten zu den Zeitpunkten t_j, i = 1...j, fähig ist und dass das Programm zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t_j) eine lineare Regressionsanalyse verwendet.
Gerät nach einem der Ansprüche 12 bis 19, das darüber hinaus eine Ausgabeeinheit (9) umfasst, die zu Ausgabezwecken mit der Mikroprozessoreinheit verbunden ist und bevorzugt den bestimmten Wgt_dry(t)-Wert darstellt.
Gerät nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Mikroprozessor-Programmspeichereinheit (1a) gespeicherte Programm zur Bestimmung einer kompartimentellen Massenkorrektur Δm(t), um das Trockengewicht Wgt_dry(t) aus dem bestimmten Gewicht Wgt(t) abzuleiten, geeignet ist.
Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Programm zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) den folgenden Ausdruck verwendet:
wobei es sich bei α_e und β_e um experimentell bestimmte Koeffizienten handelt.
Gerät nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit (2) darüber hinaus auch dazu geeignet ist, die Eingabe eines Wertes für das intrazelluläre Wasservolumen ICV(t) des Patienten zum Zeitpunkt t zu ermöglichen, dass die Rechner-Speichereinheit (3) zur Speicherung des ICV(t)-Wertes fähig ist, und dass das Programm zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) den ICV(t)-Wert verwendet, um die kompartimentelle Massenkorrektur Δm(t) zu bestimmen.
Gerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät darüber hinaus Mittel zur Bestimmung des ICV(t)-Wertes, bevorzugt ein Bioimpedanzgerät, umfasst.
Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit (2) auch dazu geeignet ist, die Eingabe eines Wertes für das intrazelluläre Wasservolumen ICV(t) des Patienten zum Zeitpunkt t zu ermöglichen, dass die Rechner-Speichereinheit (3) zur Speicherung des ICV(t)-Wertes fähig ist, und dass das Programm zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) eines Patienten zum Zeitpunkt t darüber hinaus einen Teil zur Ableitung des Trockengewichts Wgt_dry(t) auch aus einem Schnittpunkt einer von den bestimmten ICV(t)- und Wgt(t)-Werten abgeleiteten Funktion und einer zuvor aufgestellten Referenzbeziehung zwischen dem intrazellulären Wasservolumen ICV und Wgt_dry, die gesunde Personen abbildet, umfasst.