DE19920233C2 - Vorrichtung zur Optimierung der Behandlung von Nierenleiden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Optimie­ rung der Medikation und Behandlung von Nierenleiden.

Akute und chronische Erkrankungen der Niere zählen zu den häufigen medizinischen Krankheitsbildern. In Deutschland le­ ben über 55000 Menschen, deren Nierenfunktion als schlecht oder sehr schlecht zu bezeichnen ist, so dass in jedem Jahr etwa 12000 Menschen mit einer Dialysebehandlung neu beginnen müssen.

Die Niere ist wesentlich am metabolischen und physiologischen Regelkreis des Körpers beteiligt. Sie übernimmt die zentrale Funktion zur Ausscheidung von Stoffwechselabbauprodukten und Giften (Harnstoff, Harnsäure, Medikamente). Sie regelt den Elektrolyt-, Säure-, Base- und Wasserhaushalt und ist somit indirekt für die Regelung des Blutdrucks verantwortlich. Bei Störungen der Filterfunktion der Niere (z. B. bei Chlomero­ litis) kommt es zu einem Eiweißverlust über die Nieren, der erhebliche Ausmaße annehmen kann und der durch eine erhöhte diätetische Zufuhr ausgeglichen werden muss. Andererseits entstehen gerade im Eiweißstoffwechsel Abbauprodukte, die über die Nieren ausgeschieden werden müssen. Akute Infektio­ nen, schwere körperliche Anstrengungen, Aufnahme von Giften oder von Salzen, die über die Nieren ausgeschieden werden müssen, können zu einer akuten Verschlechterung der Nieren­ funktion führen, da sie die Nieren zusätzlich belasten. Je nach Grad der Schädigung wird die Niereninsuffizienz diäte­ tisch, medikamentös, durch Dialyse oder durch eine Nieren­ transplantation behandelt. Das Grundprinzip der Dialyse be­ steht darin, über semipermeable Membranen Körperflüssigkeiten und Dialyseflüssigkeiten in Kontakt zu bringen. Durch den Angleich der Flüssigkeitszusammensetzungen werden aus der Körperflüssigkeit Stoffwechselprodukte und andere oben genannte Substanzen aus dem Körper entfernt. Die Behandlung der Nierenfunktionsstörungen ist dabei eine Gradwanderung, bei der fehlende Kompensationsfähigkeit der Niere zunehmend durch externe Kontroll- und Steuermechanismen bis hin zur vollstän­ digen Nachbildung der Nierenfunktionen durch Dialysemaschinen und die Gabe von Medikamenten ersetzt wird. Bei der Hämodia­ lyse muss sich der Patient zwei- bis dreimal wöchentlich ei­ ner vier- bis sechsstündigen Behandlung unterziehen. Die Be­ handlungsfrequenz wird wesentlich von der Restnierenfunktion und zusätzlich auftretenden Komplikationen bestimmt. Die Be­ handlung erfordert eine regelmäßige Messung der Körperpara­ meter und erfolgt dann über die Steuerung der täglichen Zu­ fuhr von Salzen, Proteinen und Medikamenten, und gegebenen­ falls über die regelmäßige Durchführung der Dialyse.

Zur Beurteilung des akuten Zustandes des Patienten werden bisher eine Reihe von Untersuchungsmethoden parallel einge­ setzt: Tägliche Gewichtskontrolle, Laboruntersuchung des Blu­ tes zur Bestimmung der Blutzusammensetzung, Konzentration der Harnsubstanzen, wie Harnstoff und Harnsäure, sowie Laborun­ tersuchungen zur Messung der Urinzusammensetzung. Diese Un­ tersuchungsmethoden sind aufwendig, teuer und - gerade durch die ständige Blutentnahme - auch belastend für den Patienten.

Dies gilt auch für das Verfahren und die Vorrichtung der DE 26 24 384 A1, bei der es darum geht den Zustand eines be­ reits an die Dialyse angeschlossenen Patienten zu bestimmen, nicht aber darum möglichst einfach festzustellen, ob eine Dialyse überhaupt notwendig ist.

In der DE 39 32 784 A1 ist vorgeschlagen worden, Lungenkrank­ heiten durch Erfassung von nicht flüchtigen und flüchtigen Substanzen der Atemluft zu diagnostizieren. Abgesehen davon, dass hier keine Vorrichtung beschrieben wird, eignet sich dieses Verfahren auch nicht zur Erfassung von Nierenleiden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zu schaffen, um eine Optimierung der Medikation und Be­ handlung von Nierenleiden ohne die aufwendigen Untersuchungs­ methoden zu ermöglichen, die vorstehend angesprochen worden sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch ein Blas- und/oder Saug­ rohr mit gegebenenfalls angeschlossener Saugquelle, an die ein Gasdetektor in Form eines Olfaktometers mit einer nachge­ schalteten Speicher- und einer ein selbstlernendes Dialysemo­ dell umfassenden Auswerteeinheit angeschlossen ist, wobei die Auswerteeinheit aus Abweichungen des Gehalts an vorgebbaren Analyten von einem Normalzustand ein Maß für die Dringlich­ keit einer Dialyse und/oder für die Klassifizierung des Pati­ entenzustandes in einem vorgegebenen Medikationsplan bestimmt und wobei mittels des selbstlernenden Dialysemodells auf der Basis bereits vorhandener Messdaten und gegebenenfalls zu­ sätzlicher physiologischer Informationen Medikations- und Be­ handlungsvorschläge errechnet werden.

Um die häufig sehr geringen Konzentrationen der Analyten bes­ ser erfassen zu können, soll dem Blas- und/oder Saugrohr we­ nigstens ein Adsorptionsröhrchen mit einem auf ein oder meh­ rere der überwachten Analyten spezifisch ansprechenden Adsor­ bens nachgeschaltet werden, das die Analyten aus der Luft­ probe herausfiltert, wobei das/die Adsorptionsröhrchen um­ schaltbar an ein kleines Messvolumen des Gasdetektors an­ schließbar ist, um die über einen Thermodesorptionsprozess wieder freigesetzten Analyten in konzentrierter Form unter­ suchen zu können.

In erster Linie geht es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung um die vereinfachte Erstellung eines genaueren Bildes des Zu­ standes des Patienten, damit daraus der Arzt das Maß für die Dringlichkeit einer Dialyse und/oder für die Klassifierzung des Patientenzustandes in einem vorgegebenen Medikationsplan rasch entnehmen kann. Zwar ist es Gegenstand der Erfindung, dass die Zustandsaussagen der Gasanalyse über ein selbstler­ nendes Dialysemodell ausgewertet werden, das auf der Basis bereits vorhandener Messdaten und gegebenenfalls zusätzlicher physiologischer Informationen Medikations- und Behandlungs­ vorschläge errechnet, doch ist die Anwendung und Terminierung einer Dialyse oder die Medikation in erster Linie Sache des behandelnden Arztes, der ja auch bei einem vorgegebenen Pati­ entenzustand stets mehrere unterschiedliche Behandlungsmög­ lichkeiten hat und auch haben soll. Dabei kann aber durch die erfindungsgemäße Vorrichtung über die reine Klassifizierung des Patientenzustandes hinaus dem Arzt auch gleich ein Medi­ kationsvorschlag oder ein Bündel von Medikationsvorschlägen gemacht werden, aus denen er dann die mit den sonstigen ihm bekannten Patientendaten am besten zu vereinbarende weitere Behandlung und Medikation auswählt und festlegt.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der primär die Atemluft des Patienten, aber auch die volatilen Anteile des Urins, untersucht wird, können akute Verschlechterungen des Patientenzustandes in der häuslichen Umgebung, beim Arzt oder in der Klinik quasi "errochen" werden. Im wesentlichen ergibt sich der Geruch durch die Präsenz von Aminoverbindungen, wie Ammoniak, Methylamin, Dimethylamin und Trimethylamin und ähn­ lichen Verbindungen. Der Zeitpunkt eines erforderlichen Ein­ greifens bzw. einer Medikamenteneinnahme kann somit in sehr viel einfacherer Weise bestimmt werden.

Der Gasdetektor kann dabei sowohl ein Gaschromatograph, ein Massenspektrometer, ein spezifischer Gassensor oder auch ein Array aus unspezifischen Gassensoren sein.

In der Speichereinheit werden dabei nicht nur die vom Gasde­ tektor ermittelten Bestandteile der jeweils im einzelnen ver­ wendeten Analyten abgespeichert, sondern diese Auswerteein­ heit erhält ein ganzes Dialysemodell mit Normwerten bzw. Normbereichen, so dass die gewonnenen Analytenkonzentrationen mit den Daten dieses Dialysemodells verglichen und daraus ein genaueres Zustandsprofil des Patienten erstellt werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung, die schematisch ein im Einsatz befindliches erfindungsgemäß eingesetztes Ol­ faktometer sowie ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zeigt.

Das erfindungsgemäße Messsystem besteht aus einem Olfaktome­ ter, z. B. einer elektronischen Nase, und einem Dialysemodell des Patienten. Dieses Modell der Nieren-/Dialysefunktion ist selbstlernend und passt sich dem Patientenzyklus adaptiv an. Der Anwender bläst täglich zu definierten Zeiten, z. B. mor­ gens, in das Olfaktometer, der die Dialyseparameter bestimmt. Diese werden dann an das Dialysemodell übergeben, das bevor­ zugt in die Auswerteschaltung eines entsprechend umgerüsteten Olfaktometers mit integriert ist. Auf der Basis der schon vorhandenen Messdaten und einigen zusätzlichen physiologi­ schen Informationen, wie beispielsweise Daten über die Nah­ rungsaufnahme, über die Konstitution des Patienten, den Blut­ druck od. dgl., kann dann sowohl die erforderliche Medikation als auch der Zeitpunkt einer anstehenden Dialyse - basierend auf der momentanen Restnierenfunktion sowie dem tatsächlichen Vergiftungszustand des Körpers durch die unzureichende Nie­ renfunktion - exakt, rasch, einfach und ohne den Patienten zu belasten ermittelt werden.

Anstelle des gezeigten Olfaktometers mit einem Blasrohr, in die der Patient die Atemluft einbläst, kann selbstverständ­ lich auch eine Gerätevariante verwendet werden, bei der das Blasrohr durch ein Saugrohr ersetzt ist oder gleichzeitig als solches arbeiten kann, um - unterstützt durch eine einschalt­ bare Saugquelle, beispielsweise eine Saugpumpe - die Luft stärker ansaugen zu können, wenn der Patient selbst zu schwach zum Einblasen ist, und um insbesondere auch die vola­ tilen Anteile des Urins durch Ansaugen erfassen zu können.

Darüber hinaus kann das gezeigte Olfaktometer noch mit einer Anreicherungseinheit versehen sein, welches aus einem oder mehreren Adsorptionsröhrchen besteht, durch die die Luftprobe geleitet wird, um die Analyten herauszufiltern. Nach einer mehr oder weniger langen Zeit, um ausreichend große Mengen der zu überwachenden Analyten zu gewinnen, werden die Saug­ röhrchen auf ein kleines Messvolumen des Gasdetektors umge­ schaltet und über einen Thermodesorptionsprozess die Analyten wieder freigesetzt, so dass sie in entsprechend höher konzen­ trierter Form gegenüber der Ausgangsluftprobe im Messvolumen zur Verfügung stehen, und damit über den Gasdetektor besser erfassbar sind.

Der Gasdetektor, also das oben angesprochene Olfaktometer, kann einen Gaschromatographen, ein Massenspektrometer, einen spezifischen Gasdetektor, oder aber auch ein Array aus unspe­ zifischen Gassensoren enthalten.

Durch die Erfindung lässt sich die Behandlung von Nierenlei­ den patientenspezifisch optimieren und beispielsweise auch die Dialysetermine von der bisher meist starren Abfolge be­ freien und je nach dem gegenwärtigen Zustand des Patienten vorziehen oder hinausschieben. Dies ist gerade für die Heim­ dialyse von großem Vorteil.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Optimierung der Medikation und Behand­ lung von Nierenleiden durch Analyse der Atemluft und/oder der volatilen Anteile des Urins des Patienten, gekenn­ zeichnet durch ein Blas- und/oder Saug­ rohr mit gegebenenfalls angeschlossener Saugquelle, an die ein Gasdetektor in Form eines Olfaktometers mit einer nachge­ schalteten Speicher- und einer ein selbstlernendes Dialysemo­ dell umfassenden Auswerteeinheit angeschlossen ist, wobei die Auswerteeinheit aus Abweichungen des Gehalts an vorgebbaren Analyten von einem Normalzustand ein Maß für die Dringlich­ keit einer Dialyse und/oder für die Klassifizierung des Pati­ entenzustandes in einem vorgegebenen Medikationsplan bestimmt und wobei mittels des selbstlernenden Dialysemodells auf der Basis bereits vorhandener Messdaten und gegebenenfalls zu­ sätzlicher physiologischer Informationen Medikations- und Be­ handlungsvorschläge errechnet werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass dem Blas- und/oder Saugrohr wenigstens ein Adsorptionsröhrchen mit einem auf ein oder mehrere der überwachten Analyten spezifisch ansprechenden Ad­ sorbens nachgeschaltet ist, das die Analyten aus der Luft­ probe herausfiltert, wobei das/die Adsorptionsröhrchen um­ schaltbar an ein kleines Messvolumen des Gasdetektors an­ schließbar ist, um die über einen Thermodesorptionsprozess wieder freigesetzten Analyten in konzentrierter Form wieder untersuchen zu können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdetektor ein Gaschromatograph ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdetektor ein Massenspektrometer ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdetektor ein spezifischer Gassensor ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdetektor ein Array aus unspezifischen Gassensoren ist.