CC BY
74
Краткое сообщение
Вывод. Показана возможность прогнозирования степени гиполипидемического эффекта у больных ИБС с изолированной или сочетанной ГХС и ГТГ, что важно для работы врача. Фармакотерапия ГЛП должна обеспечивать клинический эффект наряду с достижением экономичности лечения. Разработанные нейросе-тевые модели прогнозирования гиполипидемического эффекта у больных ИБС с ГЛП обладают точностью, при которой чувствительность и специфичность прогноза составляет >90%. Информация о прогнозе гиполипидемического эффекта поможет оптимизировать фармакотерапию ИБС, исключая неадекватное лечение.
Литература
1. Аронов Д.М Функциональные нагрузочные тесты: Рук-во по кардиологии.- 1982.- № 2.- С.594-600.
2. Аронов Д.М. Профилактика и лечение атеросклероза.-М.: Триада -Х, 2000.
3. Всероссийское общество кардиологов // Диагностика и коррекция нарушений липидного обмена с целью профилактики и лечения атеросклероза.- Москва, 2004.
4. Гланц С. Медико-биологическая статистика.- М.: Практика., 1999.- 429 с.
5. Горбань А. Н., Россиев Д. А. Нейронные сети на персональном компьютере.- Новосибирск, 1996.- 271 с.
6. Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Обмен липидов и липопро-теидов и его нарушения.- СПб, 1999.
7. Котельникова Е.В. и др. // Кардиол.- 2004.- № 3.- С. 15.
8. Кухарчук В.В. // Кардиоваскулярная терапия и профилактика.- 2003.- № 6.- С. 80-85.
9. Либов И.А., Черкасова Е.В. // Моск. мед. ж.- 1998.- № 3.-С. 34-37.
10. Лопин В.Н., Шепелев О.В. // Приборы и системы управления.- 1999.- № 12.- С. 12-13.
11. Лопин В.Н., Шепелев О.В. // Автоматизация и системные технол.- 1999.- № 10.- С. 41^2.
12. Профилактика, диагностика и лечение первичной артериальной гипертонии в РФ // Клиническая фармакология и терапия .- 2000.- № 3.- С. 5-30.
13. Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника.- М. Мир,
1992.
14. Bishop C. Neural Network for Pattern Recognition.Oxford: University Press.- 1995.
15. Borisov A.G. et al. // Modelling, measurement & Control C.- 1996.- № 1.- Р. 1-5.
УДК 616.153.495.2-07
НЕИНВАЗИВНЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЕМОДИАЛИЗА
М.Ю.АНДРИАНОВА*, О.В. КОРОТКОВА**, С.И. НЕФЕДКИН***,
В.Л. ЭВЕНТОВ*
Со времени создания доктором и инженером Alwal в 1944 г. первого аппарата «искусственная почка» велись постоянные поиски объективных критериев для определения соответствующей «дозы» гемодиализа (ГД) для каждого отдельного пациента и оценки адекватности проводимого лечения. На сегодняшний день эти критерии достаточно расплывчаты, и тактика лечения больного зависит от местного стереотипа проведения стандартных гемодиализных процедур, опыта каждого конкретного врача. Для оценки состояния пациента, которому проводится лечение ГД, используется ряд параметров. В качестве маркеров обычно используют додиализные концентрации в крови быстро диффундирующих растворенных веществ, таких, как мочевина, что хорошо отражает клиническое состояние пациента. Тактика
Российский научный центр хирургии РАМН. 11992, Москва, Абрикосов-ский пер., д.2. тел. 248-15-87
«Euro Aqua Drill». 107053, Москва, ул. Большая Спасская, д.12, офис 109-110. тел. 937-89-66
*** Московский энергетический институт. 105835, ГСП, Москва, Е-250, Красноказарменная ул., д.14. тел. 362-73-55
проведения ГД строится на биохимических анализах крови; чаще врачи ориентируются только на преддиализный уровень мочевины и гораздо реже - на постдиализный. Это связано с невозможностью частого отбора проб крови для исследования у, как правило, анемичных больных, находящихся на экстракорпоральном лечении. В то же время отсутствие оперативной информации о процессе очищения крови на протяжении сеанса ГД не дает возможности врачу вовремя скорректировать режим процедуры.
Альтернативой стало измерение содержания мочевины не в крови, а в оттекающем из диализатора диализирующем растворе (ДР). Существуют несколько систем контроля концентрации мочевины в ДР, гемофильтрате и ультрафильтрате.
В аппарате Baxter Biostat [4, 7-8] датчик подсоединяется после диализатора перед входом в аппарат «искусственная почка» Пробы ДР регулярно отбираются и направляются к электроду, чувствительному к аммонию. Электрод покрыт колпачком, содержащим уреазу. Когда проба достигает колпачка, вырабатывается аммоний, который диффундирует из колпачка в электрод. Датчик должен часто калиброваться при помощи двух стандартных растворов. Упаковка с калибровочными растворами меняется через каждые 20 измерений совместно с уреазным колпачком. Измерения проводятся каждые 30 минут. Прибор позволяет измерить начальную концентрацию мочевины в крови перед сеансом ГД путем включения аппарата «искусственная почка» в режим изолированной ультрафильтрации в начале сеанса. Прибор Biocate Corporation основан на том же принципе действия. Его датчик отличается увеличенным патроном с уреазой, а сам прибор имеет более широкий диапазон измерения. Датчик мочевины «Bellco» [3, 5] разработан для применения в режиме Paired Filtration, при котором сеансу ГД предшествует гемофильтрация. Датчик измеряет концентрацию мочевины в гемофильтрате, и его показания соответствуют концентрации мочевины в крови пациента. Здесь используется уреазный метод с двумя измерительными ячейками. Аппарат DQ M200 Gambro основан на измерении электропроводности ДР, возрастающей при разложении мочевины. Датчик аппарата расположен на выходе аппарата «искусственная почка». Небольшая проба ДР дискретно отбирается, термостабилизируется, попадает в разветвление и в одном канале проходит через уреазный патрон с обработкой углекислым газом. В обоих каналах измеряется электропроводность раствора. Разница в показаниях соответствует содержанию мочевины в ДР. В системе Ureascan P2 Hospal (UH2P) измеряется электропроводность ДР, которая растет за счет взаимодействия мочевины с уреазой в термостабилизированной ячейке-ректоре [2, 3]. Для повышения точности в реактор вводится фосфатный буфер, а для калибровки используются стандартные растворы мочевины.
Рис.1. Датчик концентрации мочевины аппарата «Диализ-контроль»
1 - корпус датчика; 2 - индикаторный электрод; 3 - вспомогательный электрод; 4 - электрод сравнения; 5 - поляризатор.
Недостатком этих систем является необходимость применения дорогостоящих реактивов, буферных растворов, частая калибровка и дискретность результатов. Альтернативой является безреагентный электрохимический метод определения концентрации мочевины [1]. Принцип действия электрохимического анализатора мочевины в ДР основан на снижении адсорбции О2 на поверхности платинового электрода при росте уровня мочевины в электропроводном растворе. Изменение адсорбции О2 связано с уровнем мочевины в растворе соотношением: Qe = /C (1), где Qe - количество электричества, израсходованное на адсорбцию О2 на поверхности платинового электрода при совместной адсорбции с мочевиной; С - уровень мочевины в растворе. Измеряя количество электричества, израсходованного на адсорбцию
Краткое сообщение
мочевины, получаем сигнал, пропорциональный уровню мочевины в ДР. Принципиальная схема электрохимического датчика концентрации мочевины см. на рис. 1.
Датчик выполнен в виде стеклянной ячейки (1), в которой обеспечивается обтекание ДР поверхности индикаторного электрода (2), изготовленного в виде платинового шарика. К поверхности шарика подведен капилляр хлор-серебряного электрода сравнения (4). В ячейке также расположен платиновый вспомогательный электрод (3) с большой поверхностью. Все электроды заведены на электронный поляризатор (5). Для получения информации об изменении концентрации мочевины в ДР, датчик помещен в проток раствора на выходе из аппарата «искусственная почка». Поляризация индикаторного электрода ведется циклически электронным поляризатором через вспомогательный электрод. Диапазон поляризации относительно электрода сравнения: -0,4"0,8 В от области катодных потенциалов; +0,8^+1,0 В до области анодных потенциалов адсорбции кислорода. Поляризатор через каждые 16-20 с выдает пропорциональный концентрации мочевины сигнал, обработка которого идет в аппарате «Диализ-контроль». В процессе ГД через мембрану диализатора в ДР поступают низкомолекулярные азотсодержащие вещества, 90% которых - мочевина, а креатинин, мочевая кислота, аминокислоты имеются в концентрациях, меньших на 1-2 порядка.
При исследованиях оттекающей магистрали диализатора концентрация мочевины в процессе ГД менялась от 2 ммоль/л до
16, глюкозы - 1-2 ммоль/л, креатинина - 0,1-0,35 ммоль/л. Среднемолекулярные токсины присутствовали в малых объемах.
Изучение изотермы адсорбции мочевины установило, что она состоит из трех участков: в области малых заполнений поверхности индикаторного электрода мочевиной (до 2,5 ммоль/л) наклон изотермы был существенно ниже, чем в области средних заполнений; область средних заполнений (2,5-40 ммоль/л) являлась самой чувствительной для измерения мочевины, т.к. при этих концентрациях зависимость показаний прибора была практически линейна, а при концентрациях свыше 40 ммоль/л наблюдался переход к предельным заполнениям, и наклон изотермы адсорбции снижался. Анализ изотерм адсорбции глюкозы и креатинина выявил, что адсорбционная активность креатинина на платине была выше, чем у мочевины, но концентрациям в оттекающем ДР креатинина (0,1-0,35 ммоль/л) соответствовали малые степени заполнения и малый наклон изотермы адсорбции. Поэтому влияние концентрации креатинина на точность показаний было незначительным. Имеющаяся в ДР глюкоза не влияла на показания датчика. Концентрация глюкозы в ДР не подчиняется характерным зависимостям и определяется рядом индивидуальных факторов пациента, например, приемом пищи перед или во время сеанса ГД. Для исследования зависимости показаний аппарата «Диализ-контроль» от концентрации в ДР различных уремических метаболитов мы провели макетные исследования. В рециркулирующий ДР, содержащий 135 ммоль/л Na, 2 ммоль/л K, 1,5 ммоль/л Ca, 1,0 ммоль/л Mg, 105 ммоль/л Cl с pH=7,4, инфузионным насосом подавался концентрированный раствор мочевины. На протяжении эксперимента концентрацию мочевины в растворе изменяли от 1,0 до 40 ммоль/л. Показания аппарата «Диализ-контроль» сравнивали с показаниями анализатора мочевины BUN Analyzer 2 фирмы «Beckman» США (рис.2), которые были идентичны, а max ошибка измерения составляла 2,6 %. После этого проведены клинические испытания аппарата «Диализ-контроль». Датчик аппарата был установлен на сливе аппарата «искусственная почка». На экране компьютера, подсоединенного к аппарату, отражалась информация о концентрации мочевины в ДР и проценте очистки крови, автоматически определяющийся по формуле: % очистки крови = 100% (Сдн - Сд/)/ Сдн (2), где Сдн - начальная концентрация мочевины в ДР; Сд/ - текущие показатели концентрации мочевины в ДР.
После введения в компьютер данных о скорости кровотока (Qk), скорости протока ДР ®д), типе применяемого диализатора, желаемого KT/V и антропологических данных пациента можно получить на дисплее сведения о следующих параметрах ГД:
- концентрация мочевины в крови больного (Ск/) вычисляется по формуле: Ск/ = Сд/ Кк/д, где Сд/ — текущая концентрация мочевины в ДР; Кк/д - экспериментальный коэффициент корреляции между концентрациями мочевины в крови и ДР, измеренный для каждого вида диализаторов при различных скоростях кровотока (Qk) и заведенный в память компьютера;
45
40
-5 & § *
йз 25
К ^ 25
о о * Й « а
с
Д/
ж*
l"! IIÄ? рг
хд:
I1 •Si F
■i »8$ КЯ :
ill**
■>|й
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Концентрация мочевины (ммоль/л), измеренная аппаратом BUN Analyzer 2 фирмы «Beckman» США
Рис.3. Соотношение между показаниями аппарата «Диализ-контроль» и содержанием мочевины в ДР
- истинный клиренс диализатора: Кд = 0д/ Кк/д;
- необходимая длительность ГД (Тд), равная отношению задаваемого KT/V к Кд /V, где V — объем жидкости в организме;
- очищенный объем организма Почищенный = Кд Тд;
- скорость катаболизма белка: PCR = Скн Тд, где Скн -концентрация мочевины в крови больного в начале ГД;
- остаточный почечный клиренс мочевины (KRu):
ts"d VuCu
KRu =---------------------,
Тд(СдкКк / д+Скн)/2
где Vu - объем мочи, собранный в междиализный период; Cu — уровень мочевины в моче; Сдк - в ДР в конце диализа;
- диализные дозы KT/V = Кд Тд/ V+10,1 KRu/V для 2-х диализов в неделю и KT/V = Кд Тд/К+5,9 KRu/V для 3-х диализов;
- доза диализа Kt/Vsp=-lg (R-0,008Ta) + (4-3,5 R) UF/W,
где R -отношение постдиализной концентрации мочевины
в крови к преддиализной; UF - объем ультрафильтрата, удаленного за время ГД; W - вес больного, Kt/Vsp - одна доза диализа. Все эти показатели могут быть выведены оператором на экран компьютера в любой момент сеанса ГД. Оператор может записать их в персональный архив пациента. Анализируя скорость снижения концентрации мочевины в ДР, прибор выдает информацию о начинающемся тромбозе диализатора или увеличении шунтового кровотока в артерио-венозной фистуле.
Анализатор концентрации мочевины в ДР «Диализ-контроль» значительно расширяет возможности врача по оценке и своевременной коррекции процесса лечения больных хронической почечной недостаточностью посредством ГД.
Литература
1. А.С. 1832926 Россия / Способ определения концентрации мочевины в диализирующем растворе // Бюл. № 29.- 1993.
2. Calzavara P. et al. // Int J Artif Organs.- 1998.- Vol. 21.-Р. 147-150.
3. Colavanti G. et al. // Int J Artif Organs.- 1995.- Vol. 18.-P. 544-547.
4. Depner T.A. et al. // J Am Soc Nephrol.- 1996.- Vol. 7.-
P. 464^71.
5. Gar red L.J. et al. // Nephrol Dial Transplant.- 1997.-Vol. 12.- P. 535-512.
6. Gotch F.A, Sargent J.A. // Kidney Int.- 1985.- Vol. 28.-P. 526-534.
7. Keshaviah P.R. et al. // Pediatr Nephrol.- 1995.- Vol. 9 (suppl).- S.2-8.
8. Runco C. et al. // Int J Artif Organs.- 1995.- Vol. 18.-P. 534-543.
35
30
20
15
10
5
