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OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

11 Número de publicación: 2 286 158

51 Int. Cl.:

A61B 5/05 (2006.01) ESPAÑA

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TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA

T3

86 Número de solicitud europea: 01992529 .6

86 Fecha de presentación : 06.11.2001

87 Número de publicación de la solicitud: 1331880

87 Fecha de publicación de la solicitud: 06.08.2003

54 Título: Método y dispositivo para determinar el peso seco de un paciente con insuficiencia renal.

30 Prioridad: 06.11.2000 EP 00124111

73 Titular/es:

Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Else-Kroner-Strasse 1 61352 Bad Homburg v.d.H., DE

45 Fecha de publicación de la mención BOPI:

72 Inventor/es: Chamney, Paul

01.12.2007

45 Fecha de la publicación del folleto de la patente:

74 Agente: Carvajal y Urquijo, Isabel

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01.12.2007

Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 75 – 28071 Madrid

ES 2 286 158 T3 DESCRIPCIÓN Método y dispositivo para determinar el peso seco de un paciente con insuficiencia renal. 5

La invención se refiere a un método y un dispositivo para monitorizar el estado de los fluidos de un paciente según el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 12, respectivamente.

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Los riñones llevan a cabo varias funciones para mantener la salud de un cuerpo humano. En primer lugar, controlan el equilibrio de los fluidos separando cualquier fluido en exceso del volumen de sangre del paciente. En segundo lugar, sirven para purificar la sangre de cualquier sustancia de desecho como urea o creatinina. Por último, pero no por eso menos importante, también controlan los niveles de ciertas sustancias en la sangre como electrolitos, con el fin de garantizar un nivel de concentración saludable y necesario.

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En caso de insuficiencia renal, todas las formas de fluido ingerido se acumulan en los tejidos corporales produciendo un aumento de la tensión en el sistema circulatorio. Este fluido de más tiene que eliminarse durante un tratamiento de diálisis mediante la ultrafiltración de la sangre. Si se elimina insuficiente fluido las consecuencias a largo plazo pueden ser graves, conduciendo a alta tensión arterial e insuficiencia cardiaca. La insuficiencia cardiaca en sí es muchas veces más posible que se produzca en los pacientes con diálisis y se cree que los estados de sobrecarga de fluidos constituyen uno de los principales factores que contribuyen. La eliminación de demasiada cantidad de fluido también es peligrosa, puesto que el paciente con diálisis llega a deshidratarse y esto conduce invariablemente a hipotensión. El peso seco define el peso de un paciente que se lograría si los riñones estuvieran trabajando normalmente. En otras palabras, esto representa el peso objetivo óptimo (o estado de los fluidos) que debe lograrse con el fin de minimizar el riesgo cardiovascular. El peso seco siempre ha constituido un problema difícil de resolver en la práctica clínica rutinaria debido a la falta de métodos cuantitativos para su evaluación. En la actualidad, el problema del peso seco se enfoca usando indicadores indirectos, por ejemplo, tensión arterial, investigaciones ecocardiográficas e información subjetiva tal como rayos X. Además, ha sido particularmente difícil definir un conjunto de estados que se acepten universalmente como el patrón de peso seco. Un método prometedor para deducir el estado de los fluidos de un paciente implica el uso de mediciones de la bioimpedancia. Se aplica una pequeña corriente alterna a dos o más electrodos que están unidos a un paciente y se mide la correspondiente caída de potencial. Los diversos compartimentos de fluidos de un cuerpo humano contribuyen de manera diferente a las señales medidas. El uso de múltiples frecuencias permite que se determinen los volúmenes de agua intracelular (ICV) y agua extracelular (ECV). Un ejemplo de un dispositivo de este tipo se describe en la solicitud de patente internacional WO 92/19153. Sin embargo, este documento no da a conocer ningún método con respecto a cómo puede deducirse el peso seco del paciente particular. El documento US-A-5 086 781 da a conocer un método y un aparato para la determinación del agua extracelular, intracelular y corporal total de un sujeto como una función de los datos bioeléctricos y antropométricos, tales como el peso del sujeto.

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Por tanto, existe la necesidad de un método no invasivo, preciso y fácil de usar para la evaluación del peso seco. Este método sería de gran beneficio para el tratamiento de los pacientes con diálisis y podría reducir significativamente los costes de hospitalización a largo plazo. Por tanto, es un objeto de esta invención proporcionar un método de este tipo.

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Según la invención este problema se resuelve mediante un método para determinar el peso seco Wgtdry (t) de un paciente en un tiempo t que comprende las etapas de determinar el volumen de agua extracelular ECV(t) del paciente en el tiempo t, de determinar el peso Wgt(t) del paciente en el tiempo t y de deducir el peso seco Wgtdry (t) del paciente a partir de una intersección de una función deducida a partir de los valores determinados de ECV(t) y Wgt (t) representando una relación de referencia previamente establecida del volumen de agua extracelular (ECV) frente al peso seco (Wgtdry ) a los sujetos sanos.

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El método inventivo se basa en la observación de que considerando el ECV y el peso de un paciente, ambos valores deben aproximarse a los valores de ECV y peso seco de los sujetos sanos durante el tiempo en que un paciente se esté tratando mediante terapia sustitutiva renal, es decir, diálisis. Por consiguiente, las mediciones sucesivas señalan directamente a la intersección con la relación de referencia previamente establecida del ECV frente al Wgtdry y, por tanto, al peso seco del paciente que se está tratando. De hecho, resulta que puede obtenerse una primera estimación a partir de una única lectura para los valores de ECV(t) y Wgt(t) derivando una función, lo más notablemente una línea recta, que puede definirse directamente por los valores de ECV(t) y Wgt(t). La intersección de esta función con la relación de referencia del ECV frente al Wgtdry para los sujetos sanos puede calcularse entonces fácilmente y, de esta manera, deducirse el peso seco Wgtdry (t) del paciente. En una realización preferida de la invención, ECV(t) se deduce mediante una medición de la bioimpedancia. La medición de la bioimpedancia puede ser una medición segmentaria o de todo el cuerpo.

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En una realización de la invención que es particularmente fácil de aplicar, la intersección de la función deducida a partir de los valores determinados de ECV(t) y Wgt(t) con la relación de referencia establecida previamente del ECV frente al Wgtdry se determina usando la expresión 2

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en la que αe y βe son coeficientes determinados empíricamente. El coeficiente αe representa la pendiente de una recta de referencia establecida previamente del ECV frente al Wgtdry , y βe es la pendiente de una línea recta a través del par de datos Wgt(t)/ECV(t). Una realización incluso más ventajosa de la invención implica el almacenamiento de varios valores de ECV(ti ) y Wgt(ti ) en los tiempos ti , i=1...j, preferiblemente entre tratamientos de diálisis subsiguientes. Por tanto, se deduce una estimación más precisa del peso seco Wgtdry (tj ) mediante un análisis de regresión lineal. Una realización más refinada de la invención determina una corrección de masa compartimental ∆m(t) con el fin de tener en cuenta una masa variable individual de ciertos compartimentos corporales para cada paciente. Esta corrección de masa compartimental ∆m(t) permite una comparación más precisa con la relación de referencia establecida previamente del ECV frente al Wgtdry que representa a los sujetos sanos que deben haberse deducido también de los datos corregidos de masa compartimental, con el fin de representar algún tipo de contribución de la masa compartimental promedio al peso corporal seco Wgtdry . En una realización preferida de la invención, el peso corporal seco Wgtdry (t) se deduce empleando un término de corrección a la ecuación (1) que depende de ∆m(t):

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Ejemplos para los compartimentos que pueden contribuir a ∆m(t) son los tejidos adiposo y muscular. Estos compartimentos pueden variar considerablemente de un individuo sano a otro. Si se consideran tanto el tejido adiposo como el muscular la corrección de masa compartimental ∆m(t) puede descomponerse en una corrección de la masa de grasa ∆f(t) y una corrección de la masa muscular ∆mmuscular (t) tal como se define mediante la ecuación (3):

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Sin embargo, debe observarse que ∆m(t) en la ecuación (2) sólo representa aquellas partes de corrección de los compartimentos respectivos que no contribuyen al valor de ECV(t). Estos compartimentos se añaden al peso de un paciente, pero al volumen de ECV. Para la corrección de la masa de grasa ∆f(t), es una aproximación útil que la masa de grasa no tiene contribución al volumen de ECV, es decir, es independiente de la masa de grasa y, por tanto, ∆f(t) no hay cambio en el ECV. Sin embargo, esto no es cierto para el compartimento muscular. Suponiendo proporcionalidad entre la masa muscular mmuscular (t) que no tiene contribuciones al ECV y el volumen ECVmuscular (t) de agua extracelular en el compartimento muscular, puede definirse un factor de proporcionalidad λmuscular,ECV según la ecuación (4):

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Con la ayuda de la ecuación (4) puede deducirse la corrección de la masa muscular ∆mmuscular (t) en la ecuación (3) mediante la ecuación (5):

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en la que ∆Mmuscular (t) es la corrección de masa total para el compartimento muscular, incluyendo también las contribuciones del volumen ECV. 60

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Con el fin de determinar la corrección de masa compartimental ∆m(t) o bien directamente o bien mediante correcciones de masa refinadas adicionales como la corrección de la masa de grasa ∆f(t) y/o la corrección de la masa muscular ∆mmuscular (t) (o ∆Mmuscular (t), respectivamente), otra realización preferida de la invención hace uso de métodos y/o mediciones adicionales para deducir tales datos. Una realización de este tipo puede determinar la corrección de masa compartimental con la ayuda de una medición del volumen de agua intracelular ICV(t) del paciente en el tiempo t. Tal como se indicó anteriormente, los valores de ICV(t) y ECV(t) pueden determinarse simultáneamente mediante el mismo procedimiento de medición. 3

ES 2 286 158 T3 Como ejemplo, la corrección de la masa de grasa ∆f(t) puede determinarse, en un modo adicional de la invención, a partir de los valores de ICV(t) y ECV(t) según la ecuación (6): 5

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en la que αi es otro coeficiente empírico, y ρe y ρi son las densidades de los compartimentos de ECV e ICV, respectivamente (≈ 1 kg/litro). De hecho, la corrección de la masa de grasa ∆f(t), como en la derivación de la ecuación (6) mostrada más adelante, puede aproximarse muy bien a la corrección de masa compartimental total ∆m(t): Si ∆Mmuscular (t) no se desvía significativamente del promedio de la población, ∆mmuscular (t) puede fijarse a cero y, por tanto, ∆m(t) ≈ ∆f(t). Por otro lado, sólo es la parte de ∆mmuscular (t) que no tiene contribuciones al ECV la que entra en la ecuación (3). Definiendo de nuevo ∆f(t) como que representa simplemente el total del lado derecho de la ecuación (3), ni siquiera es necesario realizar la distinción entre ∆f(t) y ∆mmuscular (t). Aún otra realización del método inventivo también hace uso del valor de ICV(t). Se deduce el peso seco Wgtdry (t) del paciente en el tiempo t, no sólo a partir de una intersección de una función deducida a partir de los valores determinados de ECV(t) y Wgt(t) representando una relación de referencia establecida previamente del ECV frente al Wgtdry a los sujetos sanos, sino también a partir de una intersección de una función deducida a partir de los valores determinados de ICV(t) y Wgt(t) representando una relación de referencia establecida previamente del ICV frente al Wgtdry a los sujetos sanos. En este caso, el peso seco puede deducirse con la ayuda de la ecuación (7):

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en la que los coeficientes tienen el mismo significado que en la ecuación (6). También es un objeto de la invención proporcionar un dispositivo para una evaluación del peso seco no invasivo, preciso y fácil de usar. Por tanto, la invención también se refiere a un dispositivo que comprende una unidad de microprocesador que a su vez comprende una unidad de almacenamiento de programa del microprocesador, una unidad de entrada para permitir que se introduzcan los valores de ECV(t) y Vgt(t) en el dispositivo, y una unidad de almacenamiento del ordenador para almacenar los valores de ECV(t) y Wgt(t), en el que la unidad de almacenamiento de programa del microprocesador comprende un programa para deducir el peso seco Wgtdry (t) a partir de una intersección de una función deducida a partir de los valores almacenados de ECV(t) y Wgt(t), representando una relación de referencia establecida previamente del ECV frente al Wgtdry a los sujetos sanos. En una realización preferida de la invención, el dispositivo comprende además medios para determinar el valor de ECV(t) y/o el valor de Wgt(t). El medio para determinar el valor de ECV(t) puede ser un dispositivo de bioimpedancia, aplicado en un modo de medición segmentaria o de todo el cuerpo.

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La unidad de entrada puede ser una interfaz de usuario manual, tal como un teclado con el fin de permitir la entrada de los valores de ECV(t) y Wgt(t). En una realización particularmente conveniente, el medio para determinar el valor de ECV(t) y/o el medio para determinar el valor de Wgt(t) están unidos directamente a la unidad de entrada que contiene una interfaz correspondiente en este caso. La entrada manual de estos valores entonces ya no es necesaria. En realizaciones adicionales de la invención, el programa en la unidad de almacenamiento del microprocesador emplea la ecuación (1) o un análisis de regresión lineal tal como se explicó resumidamente antes, con el fin de deducir el peso seco Wgtdry (t). Un modo mejorado adicional del dispositivo según la invención hace uso de una corrección de masa compartimental ∆m(t) tal como se describe en la ecuación (2). Para la determinación de ∆m(t), el dispositivo también puede comprender medios para determinar el valor de ICV(t), preferiblemente un dispositivo de bioimpedancia que mide simultáneamente los valores de ECV(t) e ICV(t). En este dispositivo, la unidad de entrada también permite introducir el valor de ICV(t) y la unidad de almacenamiento del ordenador puede almacenar el valor de ICV(t). El programa para deducir el peso corporal seco Wgtdry (t) determina entonces la corrección de masa compartimental ∆m(t) mediante el uso de este valor de ICV(t). Para este fin, puede implementarse la ecuación (6) en el programa. En otra realización del dispositivo según la invención y también mediante el uso del valor de ICV(t), el programa almacenado en la unidad de almacenamiento del microprocesador comprende una parte de programa para deducir el peso seco Wgtdry (t) también a partir de una intersección de una función deducida a partir de los valores determinados de ICV(t) y Wgt(t), representando una relación de referencia establecida previamente del ICV frente al Wgtdry a los sujetos sanos. 4

ES 2 286 158 T3 Para una mejor comprensión de la invención, se describirán ejemplos no limitativos con referencia a los dibujos adjuntos en los que la figura 1 muestra una ilustración de razones de composición corporal típicas del cuerpo humano, 5

la figura 2 muestra esquemáticamente una realización de un dispositivo para determinar el peso seco de un paciente según la invención, 10

la figura 3a muestra una disposición de electrodo de bioimpedancia para las mediciones de la bioimpedancia de todo el cuerpo, la figura 3b muestra una disposición de electrodo de bioimpedancia para las mediciones de la bioimpedancia de cuerpo segmentario,

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la figura 4 muestra una ilustración de una medición de la bioimpedancia para determinar las contribuciones de ECV y/o ICV, la figura 5a muestra un diagrama del ECV frente al peso que ilustra gráficamente el hallazgo del peso seco Wgtdry (t) según una primera realización del método según la invención,

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la figura 5b muestra un diagrama del ECV frente al peso con mediciones posteriores de Wgt(ti )/ECV(ti ) para un paciente con diálisis (triángulos) con una línea recta obtenida mediante análisis de regresión y el correspondiente hallazgo del peso seco Wgtdry (t) según una segunda realización del método según la invención; 25

la figura 6 muestra un diagrama del ECV frente al peso que ilustra gráficamente la influencia de un término de corrección de la masa grasa ∆f(t) para una tercera realización del método según la invención, y la figura 7 muestra un diagrama del ECV frente al peso y del ICV frente al peso que ilustra gráficamente una cuarta realización del método según la invención que también tiene en cuenta una corrección de la masa de grasa ∆f(t).

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La composición del cuerpo humano puede describirse mediante varios compartimentos que pueden expresarse como fracciones típicas del peso corporal total tal como se indica en la figura 1. En los pacientes con insuficiencia renal, el ECV llega a aumentarse debido a la ingestión de agua. Se cree que otros compartimentos no resultan afectados mayoritariamente por los cambios en el estado de los fluidos de un paciente. En consecuencia, la medición del ECV es claramente un parámetro útil que podría ayudar en el tratamiento del peso seco. Con el fin de soportar una homeostasis normal, debe requerirse un ECV mínimo para un peso dado. Por tanto, para una buena aproximación, ECV es linealmente proporcional al peso y puede determinarse mediante fórmulas de predicción. Según la fisiología de Guyton (A.C. Guyton: Textbook of Medical Physiology, W.B. Saunders Company, 1991) aproximadamente hay 15 litros de ECV para un peso de 70 kg para un sujeto santo con estado normal de fluidos y nutrición. Las nuevas investigaciones en sujetos sanos reveló la siguiente relación de referencia entre el ECV medido y el Wgtdry medido:

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siendo αe = 0,214 litros/kg para las mujeres y αe = 0,239 litros/kg para los hombres. El valor para αe expresado como una razón es de 14,98/70 y 16,73/70. Esto está muy próximo a la relación dada por la fisiología de Guyton. 50

La invención se basa en la observación de que los pacientes con diálisis tienen un ECV aumentado y que, por tanto, el ECV medido debe ser superior para un peso dado que para los sujetos sanos. Si el peso de un paciente con diálisis con sobrecarga de fluidos se reduce a lo largo de muchos tratamientos mediante la extracción del fluido, entonces el ECV medido debe disminuir también. Finalmente, el ECV del paciente con diálisis debe converger hacia o aproximarse al de un sujeto sano sin insuficiencia renal.

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En la figura 2 se muestra una realización de un dispositivo para determinar el peso seco Wgtdry de un paciente según la invención. El dispositivo 10 comprende una unidad 1 de microprocesador que a su vez comprende una unidad 1a de almacenamiento de programa del microprocesador. Mediante una conexión 4, la unidad 1 de microprocesador está conectada a una unidad 2 de entrada y una unidad 3 de almacenamiento del ordenador. Un programa para deducir el peso seco Wgtdry (t) de un paciente en un tiempo t está almacenado en la unidad 1a de almacenamiento de programa del microprocesador. En una primera realización, el programa del microprocesador deduce el peso seco Wgtdry (t) tal como sigue según la invención: Se determina el volumen de agua extracelular ECV(t) del paciente en el tiempo t y se introduce en la unidad 2 de entrada que pasa el valor a la unidad 3 de almacenamiento del ordenador en la que se almacena.

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El peso Wgt(t) del paciente en el tiempo t también se determina y se procesa de manera similar. El programa para deducir el peso seco Wgtdry (t) puede calcular una intersección entre una función deducida a partir de los valores almacenados de ECV(t) y Wgt(t) y la recta de referencia establecida previamente del ECV frente al Wgtdry que representa a los sujetos sanos según la ecuación (8). La función deducida a partir de los valores almacenados de ECV(t) y Wgt (t) refleja el hecho de que estos valores sólo pueden cambiar de una manera particular en el progreso previsto del tratamiento de diálisis. Para determinar el valor de ECV(t) se proporciona el medio 5 que está conectado a la unidad 2 de entrada mediante una conexión 6. El medio 5 es un dispositivo de medición de la bioimpedancia. Para la medición de la bioimpedancia son posibles diversas disposiciones de electrodo. En la figura 2 sólo están unidos dos elementos 5a y 5b de electrodo al dispositivo 5 de medición de la bioimpedancia. Cada una de las unidades 5a y 5b de electrodo consiste en un electrodo de inyección de corriente y un electrodo de absorción de potencial (no mostrado). Mediante la aplicación de las dos unidades 5a y 5b de electrodo a la muñeca y el tobillo de un paciente, respectivamente, tal como se explica en la figura 3a, puede determinarse la impedancia de todo el cuerpo. Según esta configuración de electrodos, se supone que el cuerpo es como un cilindro homogéneo. Sin embargo, mediante el uso de los electrodos en las extremidades, pueden aislarse secciones segmentarias del cuerpo permitiendo localizar mediciones de volumen. Esto tiene la ventaja de que son posibles las mediciones de volumen localizadas y puede lograrse una precisión mejorada en la determinación del estado de los fluidos de todo el cuerpo. Una configuración de este tipo se expone en la figura 3b. Las unidades 5a’ y 5b’ de electrodo adicionales están unidas cerca del hombro correspondiente y la cadera del paciente, lo que permite un enfoque segmentario de los elementos corporales pierna, brazo y tronco. El valor de ECV(t) se determina aprovechando el hecho de que la impedancia eléctrica del tejido corporal cambia cuando se aplican al paciente corrientes de diferentes frecuencias alternas mediante los electrodos. A las frecuencias bajas, las células se comportan como aislantes y la corriente aplicada pasa sólo a través de los espacios de ECV. A las frecuencias altas, las células se vuelven conductoras y, por tanto, la corriente pasa a través tanto de los espacios de ICV como de ECV. Esto se ilustra en la figura 4. La medición de la impedancia sobre al menos dos frecuencias, mejor sobre un intervalo de frecuencias, permite que se construya un lugar de impedancia a partir de la cual puede determinarse la resistencia de los componentes de ICV y ECV. Por tanto, los volúmenes de los compartimentos respectivos pueden calcularse a partir de la información de la resistencia, basándose en las constantes de resistividad del compartimento disponibles a partir de estudios anteriores para los que también se determinaron los volúmenes mediante las mediciones de la dilución. Un dispositivo de bioimpedancia que realiza tales cálculos se distribuye por Xitron Technologies bajo la marca comercial HydraTM . Los detalles acerca de este dispositivo se describen en la solicitud de patente internacional WO 92/19153. Una ventaja de un primer modo de la invención es que sólo es necesario determinar los valores de ECV. Por tanto, sólo son necesarias las mediciones en frecuencias que son suficientemente bajas que tienen contribuciones insignificantes del compartimento de ICV. Debido a este hecho, los valores de ECV pueden determinarse con mucha más precisión que los valores de ICV para los que son necesarias frecuencias que siempre conducen a contribuciones de ambos compartimentos. Otros métodos propuestos en la técnica tratan el estado de los fluidos de un paciente implicando también el compartimento de ICV, como analizando las razones del tipo ECV/(ECV+ICV) o ECV/ICV. Dado que siempre existe una discusión sobre cómo representa el lugar de la impedancia a los diferentes compartimentos, los enfoques de este tipo contienen intrínsecamente deficiencias que se evitan mediante la invención reivindicada, puesto que ya no son necesarios análisis simultáneos de los dos compartimentos. (De hecho, el valor de ICV puede usarse en cambio para una corrección de segundo orden tal como se describirá más adelante). Volviendo a la realización mostrada en la figura 2, el medio 7 también se proporciona para determinar el peso Wgt(t) del paciente que está conectado a la unidad 2 de entrada mediante una conexión 8. El medio 7 consiste en un dispositivo de balanza que es bien conocido en la técnica. En la realización mostrada en la figura 2, la unidad 2 de entrada contiene una interfaz mediante la que los valores para ECV(t) y Wgt(t) se transfieren directamente mediante la conexión 4 a la unidad 3 de almacenamiento del ordenador. También puede ser posible que un usuario introduzca los valores determinados para ECV(t) y Wgt(t) manualmente en la unidad 2 de entrada. Un primer procedimiento según el cual el programa almacenado en la unidad 1a de almacenamiento de programa del microprocesador deduce el peso seco Wgtdry (t) se ilustra en la figura 5a: En esta figura, la relación de referencia entre ECV y Wgtdry para los sujetos sanos se da como una línea recta con pendiente αe según la ecuación (8). Una única medición de Wgt(t) y ECV(t) de un paciente con diálisis se deduce por el círculo fuera de la recta. El programa para deducir el peso seco Wgtdry (t) del paciente con diálisis está utilizando ahora la ecuación (1) para deducir el Wgtdry (t). Esta ecuación representa el cálculo de la intersección IS de una recta a través de los datos de Wgt(t)/ECV(t) con la recta de referencia. Esta recta tiene la pendiente βe . Se espera que esta pendiente esté próxima a 1/ρe , es decir, en una primera estimación, el programa usa βe = 1 litro/kg. La coordenada del peso de la intersección da directamente el valor de Wgtdry (t) buscado. 6

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La figura 5b muestra los valores de ECV(t) y Wgt(t) para un único paciente entre varios tratamientos de diálisis subsiguientes (triángulos), realizándose las mediciones directamente antes de comenzar un tratamiento de diálisis (antes de la diálisis). Mediante la reducción sucesiva en el peso tras la diálisis, los pares de mediciones de Wgt(t)/ECV (t) se desplazan aproximándose cada vez más a los valores predichos para un sujeto sano, lo que indica una mejora progresiva en el estado de los fluidos del paciente. Para mejorar la precisión del valor de Wgtdry (t) calculado, puede ajustarse una línea recta a los pares de mediciones de Wgt(t)/ECV(t) mediante el análisis de regresión lineal según una segunda realización. De hecho, estas líneas rectas resultan tener una pendiente de aproximadamente 1 litro/1 kg, lo que sugiere que la mayor parte del fluido en exceso acumulado y, por tanto, el aumento de peso, se acumula realmente en el compartimento de ECV. Como en el caso de un único par de mediciones, la intersección IS de la línea recta con la referencia del ECV frente al Wgtdry para los sujetos sanos identifica directamente el peso seco Wgtdry (t) del paciente. En la figura 5b se obtiene un valor de Wgtdry (t) = 81,6 kg usando este método. Por tanto, la unidad 3 de almacenamiento del ordenador del dispositivo 10 también puede almacenar los pares de datos de Wgt(ti )/ECV(ti ) para diversos tiempos ti , que preferiblemente se obtienen directamente antes de los tratamientos de diálisis subsiguientes i=1...j, tal como se representa mediante las mediciones mostradas en la figura 5b. El programa para deducir el peso seco Wgtdry (tj ) en el último tiempo tj puede recuperar entonces todos los pares de datos de Wgt(ti )/ECV(ti ) a partir de la unidad 3 de almacenamiento del ordenador. Dependiendo de la dispersión de los datos, el programa realiza un análisis de regresión lineal con la limitación o no de que la pendiente βe tiene un valor fijo (por ejemplo βe = 1 litro/kg), o ambos para ofrecer al usuario los resultados de ambos cálculos. Tomando un par de datos de Wgt/ECV arbitrario de la función de línea recta deducida para ECV(t) y Wgt(t) en la ecuación (1), el peso seco Wgtdry (tj ) también se determina con la ayuda de la ecuación (1). Además, puede proporcionarse información estadística adicional (por ejemplo, coeficientes de correlación, etc.) tal como se conoce en la técnica de los análisis de regresión. Con el fin de mejorar adicionalmente la precisión del peso seco Wgtdry (t) deducido, el programa almacenado en la unidad 1a de almacenamiento de programa del microprocesador tiene, en una tercera realización, una sección adicional que tiene en cuenta una corrección de masa compartimental ∆m(t) que considera las variaciones individuales del peso seco en ciertos compartimentos como el compartimento adiposo y/o muscular de un ser humano. El peso seco Wgtdry (t) se calcula entonces según la ecuación (2). La influencia de la corrección de la masa ∆m(t) en lo que se refiere a la corrección de la masa de grasa ∆f(t) se ilustra mediante la figura 1: Aparte de las contribuciones de ECV e ICV al peso corporal total, la siguiente contribución más importante se atribuye a la masa de grasa. Otros compartimentos son un orden de magnitud menos relevantes. Por motivos de simplicidad, toda la masa corporal restante que no es ni ECV ni ICV puede considerarse como “el compartimento de la masa de grasa”. La corrección de la masa de grasa ∆f(t) se origina a partir de este compartimento. (También puede ser posible considerar otros compartimentos como masa muscular explícitamente como se expone mediante la ecuación (3)). Este compartimento de grasa “promedio” particular es el que puede variar considerablemente de un sujeto a otro, para los sujetos sanos así como para los pacientes con diálisis. Esta variación conducirá a cierto error en los datos de Wgtdry (t) si no se considera. De hecho, la recta de referencia según la ecuación (8) se ha establecido normalizando los datos del peso en los sujetos sanos teniendo en cuenta ∆f. En referencia a la figura 6, el efecto de ∆f(t) se vuelve evidente: Tomando la recta de referencia de los sujetos sanos con pendiente αe y la recta media de las tres rectas con pendiente βe , podría tenerse la misma situación que en la figura 5a. En caso de que el paciente con diálisis no tenga una “masa de grasa corporal normal”, el peso Wgt(t) del paciente se desplaza hacia la izquierda o hacia la derecha mediante la corrección de la masa de grasa ∆f(t), dependiendo de si el paciente tiene una masa de grasa corporal reducida o aumentada, respectivamente. En los últimos dos casos, las intersecciones IS’ y IS” conducirían a un valor inexacto del peso seco Wgtdry (t). En cambio, el peso seco Wgtdry (t) se facilita por los valores de peso de los puntos de datos en los círculos respectivos, es decir, tiene que añadirse o restarse una cantidad eDW del valor de peso calculado de la intersección. Esta cantidad eDW se facilita mediante el segundo término en la ecuación (2), por lo que la ecuación (2) difiere de la ecuación (1) simplificada. Como también es evidente a partir de la figura 6, la corrección de la masa de grasa ∆f(t) se considera mediante la ecuación (2) como una contribución que se añade al peso Wgt(t), pero no al valor de ECV(t). En caso de que se considere explícitamente que las correcciones compartimentales tienen contribuciones a partir del volumen de ECV, sólo contribuyen a la corrección de masa compartimental ∆m(t) aquellas partes que no tienen contribuciones a partir del volumen de ECV. Con el fin de deducir la propia corrección de la masa de grasa ∆f(t), el programa puede hacer uso de la ecuación (6). Para este fin, el medio 5 para determinar el valor de ECV(t) también es un medio para determinar el valor de ICV(t). Tal como se ha explicado anteriormente, hay dispositivos disponibles en el mercado que miden ambos valores simultáneamente. La ecuación (6) se basa en las relaciones siguientes: Puede definirse una relación similar a la ecuación (8) entre el ICV y Wgtdry para los sujetos sanos, es decir,

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Un estudio ha revelado los siguientes valores de los coeficientes: αj = 0,253 litros/kg para las mujeres y αi =0,333 litros/kg para los hombres. Los valores, como en la determinación de los valores de los coeficientes de la ecuación (8), se han encontrado en una estrategia de optimización para ajustar los pesos medidos de los sujetos sanos a una suma del ECV, el ICV y los compartimentos de la masa de grasa.

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Este último se divide a su vez en un compartimento de la masa de grasa promedio y uno de corrección de la masa ∆f individual. La corrección de la masa de grasa ∆f fue el único parámetro libre para un peso total medido dado durante el cálculo de la optimización que tiene en cuenta la individualidad de los diversos sujetos sanos. Además, se ha revelado en este estudio que los volúmenes de ICV no difieren significativamente de un tratamiento a otro para un paciente con diálisis. En caso de que el paciente no sea catabólico ni anabólico, este volumen debe ser incluso idéntico a los volúmenes de ICV de los sujetos sanos. Tras haber establecido los coeficientes de la ecuación (9) es posible, por tanto, deducir la masa corporal total de un paciente con diálisis en la parte de ICV que puede determinarse mediante el valor medido de ICV(t) multiplicado por la densidad ρi correspondiente, en la parte de ECV que puede determinarse mediante el valor medido de ECV(t) multiplicado por la densidad ρe correspondiente y que es la suma de una parte ECVN que representa el valor sano y una desviación ∆ECV que supone el equilibrio de fluidos alterado en un paciente con diálisis (véase la figura 6), la contribución de la masa de grasa promedio y por último, pero no por eso menos importante, la corrección de la masa de grasa ∆f(t). La contribución de la masa de grasa promedio no es un parámetro libre en el cálculo, ya que puede expresarse como el peso corporal seco de sujetos sanos y promedio menos las contribuciones de ICV y ECV de esos sujetos. El peso corporal seco de los sujetos sanos y promedio se sustituye entonces mediante la ecuación (9). Como resultado, se encuentra la ecuación (6) en la que ∆f(t) sigue siendo el único parámetro desconocido.

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Para las densidades ρe y ρi , el programa utiliza 1 kg/litro, ya que estos compartimentos consisten básicamente en agua.

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Los pacientes que acaban de comenzar el tratamiento de diálisis muestran volúmenes de ICV que están aumentados ligeramente en comparación con los valores bastante estacionarios encontrados tras algunos tratamientos de diálisis. Sin embargo, el procedimiento expuesto para determinar la corrección de la masa de grasa ∆f(t) todavía es una buena aproximación incluso en este caso.

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En una cuarta realización, el peso seco Wgtdry (t) de un paciente se deduce, no sólo a partir de una intersección de una función deducida a partir de los valores determinados de ECV(t) y Wgt(t) representando una relación de referencia establecida previamente del ECV frente al Wgtdry a los sujetos sanos, sino también a partir de una intersección de una función deducida a partir de los valores determinados de ICV(t) y Wgt(t) y representando una relación de referencia establecida previamente del ICV frente al Wgtdry a los sujetos sanos. El método que utiliza el programa almacenado en la unidad 1a de almacenamiento de programa del microprocesador para deducir el peso seco Wgtdry (t) según la cuarta realización se ilustra en la figura 7, en la que se muestra tanto una relación de referencia establecida previamente del ECV frente al Wgtdry como una relación de referencia establecida previamente del ICV frente al Wgtdry representando a los sujetos sanos. Las relaciones mostradas corresponden simplemente a las ecuaciones (8) y (9), es decir, se facilitan mediante líneas rectas con pendientes αe y αi , respectivamente. Esta realización toma ventaja del hecho de que cualquier corrección de masa compartimental ∆m(t) para los pacientes que se desvían del peso seco normal producirá un desplazamiento horizontal con respecto al eje x que es idéntico para ambas relaciones de referencia. Suponiendo además, como un modo preferido, que la corrección de masa compartimental ∆m(t) se fija igual a una corrección de la masa de grasa ∆f(t) que, a su vez, no tiene ninguna contribución de ECV o ICV, la corrección de masa compartimental ∆m(t) está representada únicamente por un desplazamiento horizontal sin desplazamiento vertical, de manera similar al mostrado en la figura 6. El peso así obtenido es el peso seco objetivo Wgtdry (t) para este paciente individual. Debido a la hidratación en exceso, el peso medido Wgt(t) será mayor que Wgtdry (t). La diferencia de los dos parámetros, el peso de la hidratación en exceso ∆Wgtoh (t), puede representarse de nuevo mediante las funciones que conectan los puntos de datos de ECVN / Wgtdry (t) y ICVN / Wgtdry (t), respectivamente, con los puntos de datos medidos de ECV(t)/Wgt(t) y ICV(t)/Wgt(t), respectivamente. En el modo mostrado en la figura 7, estas funciones se toman como líneas rectas con pendientes αe y αi . De manera similar a la derivación de la ecuación (1)αi se fija a 0 litros/kg. El programa almacenado en la unidad de almacenamiento del microprocesador 1 a hace uso ahora de la ecuación (7) que se deduce del hecho mencionado anteriormente de que las funciones desplazadas que explican el peso de la hidratación en exceso ∆Wgtoh (t) en los diagramas de ECV frente al peso y de ICV frente al peso tienen que desplazarse en la misma cantidad ∆f(t) horizontalmente para intersectar con las relaciones de referencia correspondientes para los sujetos sanos, es decir, en las intersecciones ISe e ISi . 8

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Independientemente de si se tiene en cuenta una corrección de la masa de grasa ∆f(t) o no y de que realización de un método para deducir el peso seco Wgtdry (t) se implementa en el programa del microprocesador, el resultado para Wgtdry (t) se pasa finalmente a una unidad 9 de salida que es un dispositivo de visualización y que muestra el resultado a un usuario. Podrían añadirse los resultados intermedios adicionales como los valores de medición o la corrección de la masa de grasa ∆f(t) al carácter informativo de la visualización.

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Por tanto, el dispositivo y el método descritos según la invención pueden proporcionar una técnica poderosa para el tratamiento del peso seco. Es obvio que el alcance de la invención reivindicada no se limita a la ecuación (8) en lo que respecta a la relación de referencia establecida previamente del ECV frente al Wgtdry para los sujetos sanos. En su lugar puede utilizarse cualquier otra relación establecida.

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Es posible el tratamiento de cualquier paciente, independientemente de la modalidad de tratamiento, es decir, la invención puede aplicarse para hemodiálisis, hemofiltración, hemodiafiltración o cualquier forma de diálisis peritoneal (todas estas modalidades de tratamiento se resumen a lo largo de esta solicitud de patente mediante la terminología “un tratamiento de diálisis”). Además, sería práctica la medición en prácticamente cualquier entorno, incluyendo el domicilio, la clínica, la unidad de diálisis, una sala de hospital o un entorno de cuidados intensivos.

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ES 2 286 158 T3 REIVINDICACIONES 1. Método para determinar el peso seco Wgtdry (t) de un paciente en un tiempo t que comprende las etapas de: 5

determinar el volumen de agua extracelular ECV(t) del paciente en el tiempo t, determinar el peso Wgt(t) del paciente en el tiempo t,

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deducir el peso seco Wgtdry (t) del paciente a partir de una intersección de una función deducida a partir de los valores determinados de ECV(t) y Wgt(t), representando una relación de referencia establecida previamente del volumen de agua extracelular ECV frente al peso seco Wgtdry a los sujetos sanos. 2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque ECV(t) se deduce de una medición de la bioimpedancia.

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3. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque la medición de la bioimpedancia es una medición de todo el cuerpo. 4. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque la medición de la bioimpedancia es una medición segmentaria. 5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque Wgtdry (t) se determina usando la siguiente expresión:

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en la que αe y βe son coeficientes determinados empíricamente. 6. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se almacenan los valores de ECV(ti ) y Wgt(ti ) de un paciente en los tiempos tj , i=1...j, y porque el peso corporal seco Wgtdry (tj ) se deduce mediante un análisis de regresión lineal.

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7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se determina una corrección de masa ∆m(t) con el fin de deducir el peso corporal seco Wgtdry (t) a partir del peso Wgt(t) determinado. 8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque el peso seco Wgtdry (t) se deduce mediante la siguiente expresión:

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en la que αe y βe son coeficientes determinados empíricamente.

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9. Método según las reivindicaciones 7 o 8, caracterizado porque la corrección de masa compartimental ∆m(t) engloba una corrección de la masa de grasa ∆f(t) y/o una corrección de la masa muscular ∆mmuscular (t). 10. Método según cualquiera de las reivindicaciones 7 o 8, caracterizado porque se determina el volumen de agua intracelular ICV(t) para el paciente en el tiempo t y porque el ICV(t) determinado se usa para deducir la corrección de masa compartimental ∆m(t).

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11. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el método para determinar el peso seco Wgtdry (t) de un paciente en un tiempo t comprende además las etapas de determinar el volumen de agua intracelular ICV(t) del paciente en el tiempo t y de deducir el peso seco Wgtdry (t) del paciente también a partir de una intersección de una función deducida a partir de los valores determinados de ICV(t) y Wgt(t) representando una relación de referencia establecida previamente del volumen de agua intracelular ICV frente al Wgtdry a los sujetos sanos. 12. Dispositivo (10) para llevar a cabo el método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende

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una unidad (1) de microprocesador que a su vez comprende una unidad (1 a) de almacenamiento de programa del microprocesador, una unidad (2) de entrada para permitir la introducción de los valores de ECV(t) y Wgt(t), 10

ES 2 286 158 T3 una unidad (3) de almacenamiento del ordenador para almacenar los valores de ECV(t) y Wgt(t),

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en el que la unidad (1a) de almacenamiento de programa del microprocesador comprende un programa para deducir el peso seco Wgtdry (t) a partir de una intersección (IS) de una función deducida a partir de los valores almacenados de ECV(t) y Wgt(t) representando una relación de referencia establecida previamente del ECV frente al Wgtdry a los sujetos sanos. 13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque comprende además un medio (5) para determinar el valor de ECV(t).

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14. Dispositivo según las reivindicaciones 12 o 13, caracterizado porque comprende además un medio (7) para determinar el valor de Wgt(t). 15

15. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado porque el medio (5) para determinar el valor de ECV(t) es un dispositivo de medición de la bioimpedancia. 16. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque la unidad (2) de entrada es una interfaz de usuario manual, preferiblemente un teclado.

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17. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16, caracterizado porque la unidad (2) de entrada comprende una interfaz para el medio (5) para determinar el valor de ECV(t) y/o el medio (7) para determinar el valor de Wgt(t). 18. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, caracterizado porque el programa para deducir el peso corporal seco Wgtdry (t) usa la siguiente expresión:

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en la que αe y βe son coeficientes determinados empíricamente. 35

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19. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 18, caracterizado porque la unidad (3) de almacenamiento del ordenador puede almacenar los valores de ECV(ti ) y Wgt(ti ) de un paciente en los tiempos ti , i=1...j, y porque el programa para deducir el peso seco Wgtdry (tj ) usa un análisis de regresión lineal. 20. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 19, que comprende además una unidad (9) de salida que está unida a la unidad de microprocesador para hacer salir, preferiblemente exponiendo el valor deducido de Wgtdry (t). 21. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 20, caracterizado porque el programa almacenado en la unidad (1 a) de almacenamiento de programa del microprocesador es adecuado para determinar una corrección de masa compartimental ∆m(t) con el fin de deducir el peso corporal seco Wgtdry (t) a partir del peso Wgt(t) determinado. 22. Dispositivo según la reivindicación 21, caracterizado porque el programa para deducir el peso corporal seco Wgtdry (t) usa la siguiente expresión:

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en la que αe y βe son coeficientes determinados empíricamente.

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23. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 21 o 22, caracterizado porque la unidad (2) de entrada también es adecuada para permitir la introducción de un valor para el volumen de agua intracelular ICV(t) del paciente en el tiempo t, la unidad (3) de almacenamiento del ordenador puede almacenar el valor de ICV(t) y porque el programa para deducir el peso corporal seco Wgtdry (t) usa el valor de ICV(t) con el fin de determinar la corrección de masa compartimental ∆m(t). 24. Dispositivo según las reivindicaciones 23, caracterizado porque el dispositivo comprende además medios para determinar el valor de ICV(t), preferiblemente un dispositivo de bioimpedancia.

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25. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque la unidad (2) de entrada también es adecuada para permitir la introducción de un valor para el volumen de agua intracelular ICV(t) del paciente en el tiempo t, la unidad (3) de almacenamiento del ordenador puede almacenar el valor de ICV(t) y porque el programa para deducir el peso seco Wgtdry (t) de un paciente en un tiempo t comprende además una parte para deducir el peso seco Wgtdry (t) también a partir de una intersección de una función deducida a partir de los valores determinados de ICV(t) y Wgt(t) representando la relación de referencia establecida previamente del volumen de agua intracelular ICV frente al Wgtdry a los sujetos sanos.

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