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干燥重量預測器.pdf

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干燥 重量 預測
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摘要
申請專利號:

CN201180049716.5

申請日:

20111012

公開號:

CN103209639A

公開日:

20130717

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A61B5/103 主分類號: A61B5/103
申請人: 費森尤斯醫療保健控股有限公司
發明人: N·W·萊文,F·朱
地址: 美國馬薩諸塞州
優先權: 61/393,544
專利代理機構: 上海專利商標事務所有限公司 代理人: 張欣
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201180049716.5

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

提供了用于預測/估算個體的干燥重量的方法,個體例如是經受透析治療的患者。該技術在個體的小腿(101)上采用生物阻抗測量(303)來獲得與小腿的細胞外體液體積有關的信息。使用小腿周長的測量(309),電阻率值被計算、用個體的身體質量指數(BMI)來歸一化、且然后用參考值偏置來獲得新的變量,ΔnRho,通過與“黃金標準”(圖5-9)之間的比較,其被圖示為高度有效用于預測/估算干燥重量(圖10-13和15-16)。在基本不增加透析過程的復雜度或成本的情況下,該技術易于使用并提供準確的干燥重量預測/估算。還可對于并非腎臟患者的個體使用該技術,例如,經受其中可發生體液過多的其他疾病的患者、運動員、健身愛好者等。

權利要求書

1.一種預測/估算個體的干燥重量的方法,所述個體具有BMI值,所述方法包括:(a)使用生物阻抗測量技術來獲得指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的所測得的值;(b)獲得指示所述個體小腿的周長尺寸C的所測得的值;(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值以及所述個體的BMI值來確定指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的歸一化值;(d)確定步驟(c)的所述歸一化值和所述歸一化值的參考值之間的差值;和(e)使用步驟(d)的所述差值來確定所述個體的干燥重量的預測/估算的值。2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(a)的所述測得的值是電阻值。3.如權利要求2所述的方法,其特征在于,所述電阻值是在5千赫的頻率處獲得的。4.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在步驟(b)中,指示所述個體的小腿的所述周長尺寸C的所述所測得的值是使用由張力傳感器控制的壓力臂套獲得的。5.如權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(c)包括將步驟(a)的所述所測得的值除以所述個體的BMI值。6.如權利要求1所述的方法,其特征在于:(i)所述生物阻抗測量技術采用間隔距離L的記錄電極;且(ii)步驟(c)包括將步驟(a)的所述所測得的值乘以C并除以4πL與BMI值的乘積。7.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在步驟(d)中使用的所述參考值是通過在至少一組參考個體上執行步驟(a)到(c)而獲得的。8.如權利要求7所述的方法,其特征在于,所述參考個體是正常對象。9.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在步驟(d)中使用的所述參考值是基于所述個體的至少一個特性確定的。10.如權利要求9所述的方法,其特征在于所述個體的至少一個特性包括所述個體的性別。11.如權利要求9所述的方法,其特征在于所述個體的至少一個特性包括所述個體的肥胖程度。12.如權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(a)的所述所測得的值是電阻值,步驟(c)的所述歸一化的值是電阻率值除以個體的BMI,且步驟(c)包括估算如下形式的式:DW=WT-{α·(K-ρ)+β}其中DW是預測/估算的干燥重量,WT是在執行步驟(a)和(b)時所述個體的重量,ρ是步驟(c)的歸一化值,K是步驟(d)的參考值,且α和β是常數。13.如權利要求12所述的方法,其特征在于,α和β是通過使用由黃金標準技術確定的干燥重量值的擬合過程確定的。14.如權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(a)的所述所測得的值是電阻值,步驟(c)的所述歸一化的值是電阻率值除以個體的BMI,且步驟(c)包括估算如下形式的式:DW=WT-λ·exp[(100·(K-ρ)/(ohm-meter/kilogram))]其中DW是預測/估算的干燥重量,WT是在執行步驟(a)和(b)時所述個體的重量,ρ是步驟(c)的歸一化值,K是步驟(d)的參考值,ρ和K的單位是ohm-meter/kilogram、且λ和ξ是常數。15.如權利要求14所述的方法,其特征在于,λ和ξ是通過使用由黃金標準技術確定的干燥重量值的擬合過程確定的。16.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述個體患有如下中的一種或多種:心臟衰竭、肝功能衰竭、營養失調、血栓靜脈炎、慢性腎衰竭、或急性腎衰竭。17.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述預測/估算的干燥重量被用于確定給藥的劑量。18.如權利要求17所述的方法,其特征在于,所述藥劑是利尿劑或鈣通道阻滯藥。19.一種給患者服用的藥劑,其中所述藥劑的劑量和/或給藥方案是至少部分地基于如權利要求1所述的方法預測/確定的干燥重量確定的。20.如權利要求19所述的藥劑,其特征在于,所述藥劑是利尿劑或鈣通道阻滯藥。21.一種給患者服用的飲食,其中所述飲食是至少部分地基于如權利要求1所述的方法預測/確定的干燥重量確定的。22.如權利要求21所述的飲食,其特征在于,所述飲食是低鈉飲食。23.一種裝置,包括計算機系統,所述計算機系統已經被編程為:(i)接收與權利要求1的步驟(a)和(b)的生物阻抗和周長測量有關的輸入;且(ii)使用這些輸入執行權利要求1的步驟(c)到(e)。24.一種制品,包括非易失性計算機可讀存儲器介質,具有嵌入在其中的計算機可執行代碼,用于執行權利要求1的步驟(c)到(e)。25.一種計算機程序,包括指令,當所述指令由計算機執行時,使得所述計算機執行如權利要求1的方法。26.一種為個體建立目標干燥重量的方法,所述個體具有BMI值,所述方法包括:(a)使用生物阻抗測量技術來獲得指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的所測得的電阻值R;(b)獲得指示所述個體小腿的周長尺寸C的所測得的值;(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值、個體的身體質量指數(BMI)值、和以下形式的式子來確定指示個體的小腿的細胞外液體體積的歸一化電阻率值ρ:ρ=R·C/(4πL·BMI);(d)使用如下形式的式來確定步驟(c)的歸一化值ρ和歸一化值的參考值K之間的差值ΔnRho:ΔnRho=-(ρ-K);和(e)使用步驟(d)的差值來確定目標干燥重量;其中目標干燥重量TDW滿足下式:WT-(α·ΔnRho+β)-1.0≤TDW≤WT-(α·ΔnRho+β)+1.0其中該式單位為千克、WT是在執行步驟(a)和(b)時的個體重量、且α和是β預確定的常數。27.如權利要求26所述的方法,其特征在于,在步驟(d)中使用的所述參考值是通過在至少一組參考個體上執行步驟(a)到(c)而獲得的。28.如權利要求27所述的方法,其特征在于,所述參考個體是正常對象。29.如權利要求26所述的方法,其特征在于,在步驟(d)中使用的所述參考值是基于所述個體的至少一個特性確定的。30.如權利要求29所述的方法,其特征在于所述個體的至少一個特性包括所述個體的性別。31.如權利要求29所述的方法,其特征在于所述個體的至少一個特性包括所述個體的肥胖程度。32.如權利要求26所述的方法,其特征在于,α和β是通過使用由黃金標準技術確定的干燥重量值的擬合過程確定的。33.如權利要求26所述的方法,其特征在于,所述個體患有如下中的一種或多種:心臟衰竭、肝功能衰竭、營養失調、血栓靜脈炎、慢性腎衰竭、或急性腎衰竭。34.如權利要求26所述的方法,其特征在于,所述目標干燥重量被用于確定藥劑的劑量。35.如權利要求34所述的方法,其特征在于,所述藥劑是利尿劑或鈣通道阻滯藥。36.一種給患者服用的藥劑,其中所述藥劑的劑量和/或給藥方案是至少部分地基于如權利要求26所述的方法建立的目標干燥重量確定的。37.如權利要求36所述的藥劑,其特征在于,所述藥劑是利尿劑或鈣通道阻滯藥。38.一種給患者服用的飲食,其中所述飲食是至少部分地基于如權利要求26所述的方法建立的目標干燥重量確定的。39.如權利要求38所述的飲食,其特征在于,所述飲食是低鈉飲食。40.一種裝置,包括計算機系統,所述計算機系統已經被編程為:(i)接收與權利要求26的步驟(a)和(b)的生物阻抗和周長測量有關的輸入;且(ii)使用這些輸入執行權利要求26的步驟(c)到(e)。41.一種制品,包括非易失性計算機可讀存儲器介質,具有嵌入在其中的計算機可執行代碼,用于執行權利要求26的步驟(c)到(e)。42.一種計算機程序,包括指令,當所述指令由計算機執行時,使得所述計算機執行如權利要求26的方法。43.一種為個體建立目標干燥重量的方法,所述個體具有BMI值,所述方法包括:(a)使用生物阻抗測量技術來獲得指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的所測得的電阻值R;(b)獲得指示所述個體小腿的周長尺寸C的所測得的值;(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值、個體的身體質量指數(BMI)值、和以下形式的式子來確定指示個體的小腿的細胞外液體體積的歸一化電阻率值ρ:ρ=R·C/(4πL·BMI);(d)使用如下形式的式來確定步驟(c)的歸一化值ρ和歸一化值的參考值K之間的差值ΔnRho:ΔnRho=-(ρ-K);和(e)使用步驟(d)的差值來確定目標干燥重量;其中目標干燥重量TDW滿足下式:WT-λ·exp[(100·ΔnRho/(ohm-meter/kilogram))]-1.0≤TDW≤WT-λ·exp[(100·ΔnRho/(ohm-meter/kilogram))]+1.0其中該式單位為千克、WT是在執行步驟(a)和(b)時的個體重量、ρ和K單位為ohm-meter/kilogram(歐姆-米/千克)、且λ和ξ是常數。44.如權利要求43所述的方法,其特征在于,在步驟(d)中使用的所述參考值是通過在至少一組參考個體上執行步驟(a)到(c)而獲得的。45.如權利要求44所述的方法,其特征在于,所述參考個體是正常對象。46.如權利要求43所述的方法,其特征在于,在步驟(d)中使用的所述參考值是基于所述個體的至少一個特性確定的。47.如權利要求46所述的方法,其特征在于所述個體的至少一個特性包括所述個體的性別。48.如權利要求46所述的方法,其特征在于所述個體的至少一個特性包括所述個體的肥胖程度。49.如權利要求43所述的方法,其特征在于,λ和ξ是通過使用由黃金標準技術確定的干燥重量值的擬合過程確定的。50.如權利要求43所述的方法,其特征在于,所述個體患有如下中的一種或多種:心臟衰竭、肝功能衰竭、營養失調、血栓靜脈炎、慢性腎衰竭、或急性腎衰竭。51.如權利要求43所述的方法,其特征在于,所述目標干燥重量被用于確定藥劑的劑量。52.如權利要求51所述的方法,其特征在于,所述藥劑是利尿劑或鈣通道阻滯藥。53.一種給患者服用的藥劑,其中所述藥劑的劑量和/或給藥方案是至少部分地基于如權利要求43所述的方法建立的目標干燥重量確定的。54.如權利要求53所述的藥劑,其特征在于,所述藥劑是利尿劑或鈣通道阻滯藥。55.一種給患者服用的飲食,其中所述飲食是至少部分地基于如權利要求43所述的方法建立的目標干燥重量確定的。56.如權利要求55所述的飲食,其特征在于,所述飲食是低鈉飲食。57.一種裝置,包括計算機系統,所述計算機系統已經被編程為:(i)接收與權利要求43的步驟(a)和(b)的生物阻抗和周長測量有關的輸入;且(ii)使用這些輸入執行權利要求43的步驟(c)到(e)。58.一種制品,包括非易失性計算機可讀存儲器介質,具有嵌入在其中的計算機可執行代碼,用于執行權利要求43的步驟(c)到(e)。59.一種計算機程序,包括指令,當所述指令由計算機執行時,使得所述計算機執行如權利要求43的方法。60.一種為減少個體的體液過多的方法,所述個體具有BMI值,所述方法包括:(a)使用生物阻抗測量技術來獲得指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的所測得的值;(b)獲得指示所述個體小腿的周長尺寸C的所測得的值;(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值以及所述個體的BMI值來確定指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的歸一化值;(d)確定步驟(c)的所述歸一化值和所述歸一化值的參考值之間的差值;(e)使用步驟(d)的所述差值來確定所述個體的干燥重量的預測/估算的值;和(f)至少部分地基于所預測/估算的干燥重量來減少個體的體液過多。61.一種藥劑,用在用于減少個體的體液過多的方法中,所述方法包括如下步驟:(a)使用生物阻抗測量技術來獲得指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的所測得的值;(b)獲得指示所述個體小腿的周長尺寸C的所測得的值;(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值以及所述個體的BMI值來確定指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的歸一化值;(d)確定步驟(c)的所述歸一化值和所述歸一化值的參考值之間的差值;(e)使用步驟(d)的所述差值來確定所述個體的干燥重量的預測/估算的值;和(f)通過至少部分地基于所預測/估算的干燥質量來確定該藥劑的劑量和/或管理方案,從而減少個體的體液過多。62.如權利要求61所述的藥劑,其特征在于,所述藥劑是利尿劑。

說明書

用于美國國家階段申請的交叉參考的相關案?

此申請依據35USC119(e)要求2010年10月15日提交的美國臨時專利申請No.61/393,544的權益,該申請的內容通過參考整體結合于此。?

技術領域

本公開涉及對于個體的干燥重量的預測/估算。盡管是大體的值,對于個體干燥重量的了解對于經受透析手術的腎病患者來說是特別重要的。?

背景技術

水合狀況是長期透析患者的重要事項且涉及臨床結果。慢性水合過度與左室肥大、左室擴張、動脈性高血壓關聯,且最終發展為充血性心力衰竭。在慢性過度水合之外,較高的透析內重量增加進一步增加了心血管系統的負擔。水合狀況的管理涉及限制鈉攝取,且在可能的范圍內且在一段時間,使得透析后重量等于患者的干燥重量。?

干燥重量可被定義為當個體盡可能接近于正常水合狀態而不經歷指示過度水合或欠水合的癥狀時的重量。臨床上而言,干燥重量被確定為在不發展出透析中或透析間癥狀情況下患者可忍受的最低重量。這個臨床估定受到如下事實的牽制:在水腫變得在臨床上明顯之前數升體液可累積在體內,且沒有考慮隨時間的瘦體重、胖體重、或營養狀況的變化。此外,一些患者可能于心臟病或較高的超濾速率,在仍然過度水合時即具有透析的癥狀。?

針對對于干燥重量的更客觀的測量,已經研發了各種方法,諸如血量監測、下腔靜脈直徑的超聲估定、和數個生理化學參數,諸如腦部或心房利鈉肽。然而,這些測量中沒有一個給出對于干燥重量的準確估算。因此,大多數透析患者可能是過度水合的,特別是由于過度水合相關聯于無癥狀的透析。?

過去已經做出了努力,使用生物阻抗技術來幫助干燥重量確定過程(prescription?process)。見,例如,Kuhlmann等,“Bioimpedance,dry?weight?and?blood?pressure?control:new?methods?and?consequences”,Current?Opinion?in??Nephrology?and?Hypertension,2005,14:543-549。已經發布了三個不同的生物阻?抗方法來確定干燥重量。等融-超容斜線方法(見例如,Chamney等,"A?new?technique?for?establishing?dry?weight?in?hemodialysis?patients?via?whole?body?bioimpedance,"Kidney?Int,2002,61:2250–2258)應用整個身體多頻率生物阻抗來固定透析前整個身體的細胞外體液體積并在血容量過多時將該細胞外體液體積/身體重量關系與等容個體中的標準值進行比較。電阻-電抗曲線方法(見例如,Piccoli等"A?new?method?for?monitoring?body?fluid?variation?by?bioimpedance?analysis,"Kidney?Int,1994:534-539)使用在50kHz處的整個身體單頻生物阻抗用于從高度被調節的電阻和電抗來估定水合狀態和營養狀況。相關于等容人群中的分布范圍來設置所得到的電阻-電抗向量。可選的方法(見,例如Zhu等"Adjustment?of?dry?weight?in?hemodialysis?patients?using?intradialytic?continuous?multifrequency?bioimpedance?of?the?calf,"Int?J?Artif?Organs,2004,12:104-109、和Zhu等"A?method?for?the?estimation?of?hydration?state?during?hemodialysis?using?a?calf?bioimpedance?technique,"Physiol?Meas,2008:S503-S516)使用形式為連續的透析內小腿(calf)生物阻抗的部分的生物阻抗來記錄透析過程中小腿細胞外體積的變化。通過這個方法獲得的干燥重量被定義為,在超濾進行時沒有血壓過低癥狀的情況下,小腿細胞外體積不會進一步被減少時的重量。?

這些生物阻抗方法沒有一個獲得了很好的普及。部分原因是缺乏干燥重量確定的所建立的“黃金標準”。此外,透析內方法對于透析過程(本身已經是昂貴且耗時的)提出了增加的成本和復雜度。?

因此,存在對于預測干燥重量的改進方法的需要,特定地,是對于易于使用并生成可靠的干燥重量預測/估算的改進的生物阻抗方法的需要。本公開旨在解決本領域中長期存在的這一問題。?

發明內容

根據第一方面,公開了用于預測/估算個體的干燥重量的方法,該方法包括:?

(a)使用生物阻抗測量技術(303)來獲得指示個體的小腿(101)的細胞外體液體積的所測得的值;?

(b)獲得指示個體小腿(101)的周長尺寸C的所測得的值(309);?

(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值以及個體的身體質量指數(BMI)值來?確定(301)指示個體的小腿(101)的細胞外體液體積的歸一化值;?

(d)確定步驟(c)的歸一化值和歸一化值的參考值之間的差值;和?

(e)使用(301)步驟(d)的差值來確定個體干燥重量的預測/估算的值。?

根據第二方面,公開了用于建立個體的目標干燥重量的方法,該方法包括:?

(a)使用生物阻抗測量技術(303)來獲得指示個體的小腿(101)的細胞外體液體積的所測得的電阻值R;?

(b)獲得指示個體小腿(101)的周長尺寸C的所測得的值(309);?

(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值、個體的身體質量指數(BMI)值、和以下形式的等式來確定(301)指示個體的小腿(101)的細胞外體液體積的歸一化電阻率值:?

ρN=R·C2/(4πL·BMI);?

(d)使用如下形式的等式來確定(301)步驟(c)的歸一化值ρN和歸一化值的參考值K之間的差值ΔnRho:?

ΔnRho=-(ρN-K);和?

(e)使用(301)步驟(d)的差值來確定目標干燥重量;?

其中目標干燥重量TDW滿足下式:?

WT-(α·ΔnRho+β)-1.0≤TDW≤WT-(α·ΔnRho+β)+1.0?

其中該式單位為千克、WT是在執行步驟(a)和(b)時的個體重量、且α和β是預確定的常數。?

根據第三方面,公開了用于建立個體的目標干燥重量的方法,該方法包括:?

(a)使用生物阻抗測量技術(303)來獲得指示個體的小腿(101)的細胞外體液體積的所測得的電阻值R;?

(b)獲得指示個體小腿(101)的周長尺寸C的所測得的值(309);?

(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值、個體的身體質量指數(BMI)值、和以下形式的式子來確定(301)指示個體的小腿(101)的細胞外體液體積的歸一化電阻率值:?

ρN=R·C2/(4πL·BMI);?

(d)使用如下形式的等式來確定步驟(c)的歸一化值ρN和歸一化值的參考值K之間的差值ΔnRho:?

ΔnRho=-(ρN-K);和?

(e)使用(301)步驟(d)的差值來確定目標干燥重量;?

其中目標干燥重量TDW滿足下式:?

WT-λ·exp[(100·ΔnRho/(ohm-meter3/kilogram))ξ]-1.0?

≤TDW≤?

WT-λ·exp[(100·ΔnRho/(ohm-meter3/kilogram))ξ]+1.0?

其中該式單位為千克、WT是在執行步驟(a)和(b)時的個體重量、ρN和K單位為ohm-meter3/kilogram(歐姆-米3/千克)、且λ和ξ是常數。?

根據第四方面,公開了用于減少個體的體液過多的方法,該方法包括:?

(a)使用生物阻抗測量技術來獲得指示個體的小腿(101)的細胞外體液體積的所測得的值;?

(b)獲得指示個體小腿(101)的周長尺寸C的所測得的值(309);?

(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值以及個體的BMI值來確定(301)指示個體的小腿(101)的細胞外體液體積的歸一化值;?

(d)確定步驟(c)的歸一化值和歸一化值的參考值之間的差值;?

(e)使用(301)步驟(d)的差值來確定個體干燥重量的預測/估算的值;和?

(f)至少部分地基于所預測/估算的干燥重量來減少個體的體液過多。?

根據第五方面,公開了一種藥劑,用于減少個體的體液過多的方法中,該方法包括如下步驟:?

(a)使用生物阻抗測量技術(303)來獲得指示個體的小腿(101)的細胞外體液體積的所測得的值;?

(b)獲得指示個體小腿(101)的周長尺寸C的所測得的值(309);?

(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值以及個體的BMI值來確定(301)指示個體的小腿(101)的細胞外體液體積的歸一化值;?

(d)確定步驟(c)的歸一化值和歸一化值的參考值之間的差值;?

(e)使用(301)步驟(d)的差值來確定個體干燥重量的預測/估算的值;和?

(f)通過至少部分地基于所預測/估算的干燥質量來確定該藥劑的劑量和/或?管理方案,從而減少個體的體液過多。?

還公開了用于實踐上述方法的裝置(如,1-7、103、105、和301-311)。?

在以上本公開的各方面的概要中使用的附圖標記僅僅用于方便讀者,而不打算且不應該解釋為限制本發明的范圍。更一般而言,可以理解,以上的一般描述和以下的詳細描述兩者僅僅是對本發明的示例性說明,并且它們旨在提供用于理解本發明的本質和特性的概觀或框架。?

在之后的詳細描述中闡述本發明的其它特征和優點,且本領域的技術人員根據該描述將容易地理解部分特征和優點,或者通過如此處描述所實踐那樣地實施本文所述的發明而意識到部分特征和優點。所包括的附圖用于提供對本發明的進一步理解,且被結合到本說明書中并構成其一部分。要理解,在說明書和附圖中揭示的本發明的各個特征可以任何和全部組合形式使用。?

附圖說明

圖1是示出生物阻抗測量的元件的示意圖。?

圖2是示出對于小腿執行生物阻抗測量而在個體小腿上電極的代表性放置的示意圖。?

圖3是示出用于實踐此處公開的干燥重量預測/估算技術的硬件和軟件組件的示意圖。?

圖4是示出此處公開的干燥重量預測/估算技術的一實施例的流程圖。?

圖5是示出對于被用于展示此處公開的干燥重量預測/估算技術的有效性的黃金標準技術的歸一化的電阻率(曲線51)和R(t=0)/R(t)(曲線53)相對于時間的曲線。?

圖6是示出黃金標準技術的步驟的流程圖。?

圖7是示出用在黃金標準技術中的實驗性治療方案的示意圖。?

圖8是示出在預測/估算干燥重量值時的黃金標準技術的有效性的曲線。?

圖9是示出在預測/估算干燥重量值時的黃金標準技術的有效性的進一步的曲線。?

圖10是將此處公開的干燥重量預測/估算技術(水平軸)與連續的小腿生物阻抗光譜技術(黃金標準技術)(垂直軸)進行比較的曲線。?

圖11是圖10的數據的Bland-Altman曲線。?

圖12是將此處公開的干燥重量預測/估算技術(水平軸)與黃金標準技術(垂直軸)進行比較的進一步的曲線。?

圖13是圖12的數據的Bland-Altman曲線。?

圖14是在用于預測/估算干燥重量的整個身體生物阻抗技術和黃金標準技術之間的比較的Bland-Altman曲線。?

圖15和16是將此處公開的干燥重量預測/估算技術與整個身體生物阻抗技術進行比較的曲線。每一個圖中的垂直軸示出以千克為單位的所預測/估算的干燥重量值和環境標準值之間的差異。水平軸示出以對象的基線水合(階段1)開始且以實現黃金標準的干燥重量(階段4)結束的透析治療方案的四個階段。在每一個圖中繪出了相同的數據,而圖15示出標準偏差,且圖16示出平均值。?

圖中使用的參考標號涉及下述:?

1?????????????刺激電極?

2?????????????記錄電極?

3?????????????壓力臂套?

4?????????????記錄電極?

5?????????????刺激電極?

7?????????????張力傳感器?

51nRho????????曲線?

53R(t=0)/R(t)?曲線?

55????????????三小時線?

57R(t=0)/R(t)?曲線的平坦化?

101???????????個體的小腿?

103???????????生物阻抗刺激系統?

105???????????生物阻抗記錄系統?

107???????????小腿的截面?

151???????????式(7b)曲線?

153???????????式(7a)曲線?

155???????????式(10)曲線?

301???????????CPU?

303???????????生物阻抗系統?

305???????????輸入模塊?

307???????????顯示模塊?

309???????????周長測量模塊?

311???????????張力測試模塊?

具體實施例

如上所述,本公開涉及預測/估算個體的干燥重量的問題。個體一般是由于腎衰竭的結果而經受血液透析或腹膜透析的患者,所理解的是此處公開的過程和裝置也可被用于估定患有腎衰竭(急性腎病)之外的疾病的患者的水合狀態,如,心臟衰竭、肝臟衰竭、營養失調、血栓靜脈炎、和/或還沒有導致需要透析治療的慢性腎病。特定地,對于干燥重量的了解對于采用用利尿治療以減少其體液值的心臟衰竭患者是有價值的。當在透析中,了解患者的干燥重量對于決定處方多少利尿劑是有臨床上的重要性的。?

此外,可在估算正常對象的水合狀態時使用這些過程和裝置,正常對象例如,在高溫和/或高濕度條件下參與緊張賽事的個體(運動員)。更一般地,了解個體的干燥重量在控制個體飲食中礦物質(特別是含鈉的礦物質)攝取方面可能是有利的,如,通過將他或她的重量與根據本公開確定的估算的干燥重量進行比較,個體(患者或正常對象)可監測他或她作為鈉攝取的結果的保水性。對于健身愛好者和特別關系自己健康狀態的其他人可特別對于具有有關干燥重量的信息感興趣。無論是患者或正常對象,此處公開的過程和裝置一般將在時間上的各點被采用,從而預測/估算的干燥重量將同步于個體身體組分的變化,如,作為飲食和/或練習或缺乏飲食或練習的結果的個體脂肪和/或肌肉內容的變化。?

此處公開的干燥重量確定(干燥重量估定或預測)是基于在個體小腿上執行生物阻抗測量。根據本公開,該測量的目的是獲取有關小腿細胞外體積(ECV)的信息,因為如在下文全面討論的,已經發現,通過使用個體身質量指數(BMI)歸一化這樣的所測得的值且然后確定該歸一化的值和常數(如,對于相關的正常對象人群確定的常數,諸如平均值減去人群的歸一化生物阻抗值的一個標準偏差)之間的差異,實現了預測/估算干燥質量和使用黃金標準確?定的實際干燥重量之間的高度關聯。?

圖1是示出涉及在個體小腿101上生物阻抗測量的執行有關的基本元件的示意圖。如圖所示,該生物阻抗系統包括在個體小腿表面上間隔開的兩個位置處施加AC電流的刺激系統103、和檢測在間隔開的兩個位置處所得到的AC電壓差異的記錄系統105,其一般(優選地)位于刺激位置內。然后使用該AC電壓來計算生物阻抗值、或在一些情況下僅計算電阻(R)值。在一個頻率(如,5千赫)、或在其中該技術通常被稱為生物阻抗頻譜分析(BIS)的技術中在多個頻率處,執行該過程。?

圖2示出在生物阻抗過程中使用的刺激電極(EI1和EI2)和記錄電極(ES1和ES2)在個體小腿上的代表性位置。如在這個附圖中所示,ES1的便利位置是在小腿的最大周長處、ES2被放置低于ES110厘米處、EI1和EI2被分別放置在ES1和ES2之上和之下5厘米處。圖3示出用于接收和分析生物阻抗和將預測/估算其干燥質量的個體的其他數據的代表性處理系統。如這個附圖中所示,該系統可包括中央處理單元(CPU)301,其從生物阻抗系統303接收所測得的數據、和來自輸入模塊的其他類型的輸入,如,涉及個體的性別、重量、身高等的輸入,這些數據可被鍵入或電子地提供。該系統還可包括顯示模塊307,特定地是采用液晶顯示器(LCD)的顯示模塊,用于向用戶提供信息,還有連接至輸入模塊305的鍵盤(未示出),使用該鍵盤,用戶可向該系統提供信息。?

如圖3中所示,生物阻抗系統303可采用壓力臂套3,其攜載刺激電極1、5(如,圖2的EI1和EI2)和記錄電極2、4(如,圖2的ES1和ES2)。按期望,這些電極可以是可丟棄或可再使用的。如,通過使用周長模塊309,可使用壓力臂套作為確定患者小腿的周長值的過程的一部分。在一個實施例中,使用張力傳感器7,通過張力測試模塊311可執行張力測試,來確定在確定周長之前,個體小腿是否已經被壓縮至期望程度。可通過諸如PCT專利公開WO2005/027717中公開的這種類型的電阻技術之類的各種方法來確定周長,該專利的內容通過參考整體并入此處。特定地,可在電極2和4的位置(或在一個或多個其他便利位置處)測得周長,且如果做出多個測量,進行求平均從而提供平均值。除了使用壓力臂套,可使用柔性帶測量來手動地確定周長。同樣,可使用一次測量、或可作出多次測量然后求平均。按需可使用用于確定個體小?腿周長的其他技術。不論是如何確定的,周長值被最終提供至CPU301且然后被用于確定個體小腿的電阻率值。?

由下式確定該電阻率值。?

ρ=R·A/L=R·C2/(4πL)???式(1)?

其中,如圖1中所示,L是在生物阻抗過程中所使用的記錄電極之間的間距、A是個體小腿的代表性截面107的面積、C是從在小腿上執行的一個或多個周長測量獲得的個體小腿的周長值、且R是從生物阻抗過程中獲得的小腿的電阻值。實踐中,已經發現,從5千赫的刺激頻率獲得的電阻值導致高度準確的干燥重量的預測/估算,可理解可使用其他頻率且除了電阻值外,可使用在5千赫或另一個頻率處的阻抗(|Z|)的大小的值。以類似的方式,可使用在多個頻率處的電阻值和/或阻抗值的組合,如,如果期望的話可使用平均的R值、平均的|Z|值、或在多個頻率(如,1、5、和10千赫)的R和|Z|值上取的平均。對于用在預測過程中的從生物阻抗過程輸出的特定數據的其他變化對于本領域技術人員而言將從本公開中變得明顯。為便于表述,在以下討論中,將假設在5千赫處的電阻值已經被選擇為生物阻抗值。?

接著,通過將從式(1)獲得的ρ值除以個體的身體質量指數(BIM)來歸一化ρ值,即,由下式給出歸一化的電阻率ρN(也被稱為“nRho”):?

ρN=ρ/BMI???式(2)?

其中個體的BMI是以千克為單位的他/她的質量除以以米為單位的他/她身高的身高的平方。?

然后用歸一化電阻率值的參考值來偏移該歸一化電阻率值,從而產生新的變量ΔnRho,如下式所示,該變量已經被認為在預測/估算干燥重量方面高度有效。特定地,ΔnRho由下式給出:?

ΔnRho=-(ρN-K);???式(3)?

其中K是參考值(此處還被稱為“偏置常數”或簡稱為“K值”)。?

可用各種方法來確定偏置常數的值。已經被認為有效起作用的一個方法是使該常數基于代表參考個體人群(如,正常對象、特定地,健康對象)的歸一化電阻率值,其中期望獲得干燥重量值的個體是該參考個體人群的成員。例如,對于男性個體,人群可以是正常男性,且對于女性個體,人群可以是正常女性。?然后,代表人群的歸一化電阻率值可以是對人群的代表性樣本測得的平均的歸一化電阻率值。為了最小化所預測/估算的干燥重量太低的可能性,實踐中,已經發現從平均值中減去一個標準偏差并使用這個值作為偏置常數是有幫助的。由于細胞外體積減少時歸一化電阻率增加,減去一個標準偏差意味著在計算ΔnRho時個體的ρN值被與正常的更水合的一端相比較。?

用于確定K值的人群可相比僅男性/女性而言更為特定。特定地,人群可以是特定年齡、人種、和/或種族劃分的男性和/或女性。類似地,人群可隨著地理位置而變化。在確定K的值來用于計算ΔnRho時,還可依賴于物理特性。例如,已經發現對于極為肥胖的男性,通過使用18.8x10-2ohm-meter3/kilogram的K值、相比在非極為肥胖個體中成功起作用的18.5x10-2ohm-meter3/kilogram的值,獲得更佳的干燥重量預測/估算。對于女性,對于極為肥胖的女性而言是對應值是16.4x10-2ohm-meter3/kilogram,對于非極為肥胖女性而言是19.4x10-2ohm-meter3/kilogram。因此,在特定實施例中,具有基于個體的年齡、性別、人種、種族、肥胖程度等和/或其組合來提供合適的K值的查詢表(如,查詢多維矩陣)和/或查詢功能或功能組可有所幫助。?

如上所示,本公開的核心方面在于發現了在預測/估算干燥重量方面,ΔnRho是極為有效的變量。特定地,已經發現在測量ΔnRho時個體的重量(WT)和個體的干燥重量(DW)之間的重量上的差異(ΔWT)是ΔnRho的函數:?

ΔWT=f(ΔnRho)???式(4)?

其中?

ΔWT=WT-DW.???式(5)?

另外,在很多情況下,該函數可f(ΔnRho)以是簡單的線性依賴,即,ΔWT可被寫為:?

ΔWT=α·ΔnRho+β,???式(6a)?

其中α和β是常數。?

將式(6)代入式(5)中并重整然后給出:?

DW=WT-(α·ΔnRho+β).???式(7a)?

如下文所述,在本公開的初始應用中,α和β分別是0.5x102kilogram2/ohm-meter3和0.84千克的值,是對27個患者人群所確定的。對于這?個人群的九位成員的子集,確定了α和β值分別為0.2x102kilogram2/ohm-meter3和0.4千克。在每一個情況下,使用擬合過程來獲得這些值,在擬合過程中,將式(7a)擬合為使用用于估算/預測干燥重量的“黃金標準”技術(此處也被稱為“黃金標準方法”)獲得的干燥重量數據。當然,這些特定值,僅是α和β、用在本公開的任何應用中的取決于用于確定一個或多個K值的一個或正常對象的特定值、以及用于確定α和β參數的人群的數量的代表性值,越大的人群一般產生更可靠的值。另外,如果期望,式(7a)可被修改來包括附加項和擬合參數用于特定應用。對于這樣的經修改的式,α和β的值可被期望為不同。更一般而言,除了簡單的線性函數,函數f(ΔnRho)可更為復雜,特定地是二次多項式,具有更多/不同的擬合系數。然而,不論其為何特定形式,根據此處的教示,用于預測/估算干燥重量的公式至少部分地是ΔnRho的函數。?

特定地,在一個實施例中,f(ΔnRho)可具有如下形式:?

ΔWT=f(ΔnRho)=λ·exp[(100·ΔnRho/(ohm-meter3/kilogram))ξ]???式(6b)?

從而DW是如下形式:?

DW=WT-λ·exp[(100·ΔnRho/(ohm-meter3/kilogram))ξ]???式(7b)?

其中λ和ξ是常數,且如上所述,以ohm-meter3/kilogram為單位測得ΔnRho。?

對于上述九個成員人群,λ和ξ值分別為0.4x102kilograms2/ohm-meter3和1/3,是使用被用于確定α和β參數的相同的黃金標準所確定的。使用α和β參數,λ和ξ的特定值可取決于被用于確定這些值的人群,包括這些人群的數量。同樣,如果期望,式(7b)可被修改來包括附加項和擬合參數用于特定應用。為便于表述,在討論可應用這兩個式的本公開的特征時,式(7a)和7(b)在下文將被稱為式(7)。?

在一些情況下,處方醫師可使用基于ΔnRho的干燥重量預測/估算,如基于式(7)的預測/估算,作為用于設置透析進程的目標重量的、相對于最終處方值的起始點。在一個實施例中,醫師可設置比式(7)預測/估算的更高/更低的目標重量,因為患者對于臨床癥狀的易感性/缺乏易感性相關聯于過量的體液移除。然而,一般而言,目標干燥重量可以在使用ΔnRho分析的預測/估?算的±1千克范圍內,且在很多情況下在±0.5千克范圍內。在一個實施例中,所處方的目標重量(TDW)可滿足下式:?

WT-ΔWT-1.0≤TDW≤WT-ΔWT+1.0???式(8)?

或者,在很多情況下,滿足下式:?

WT-ΔWT-0.5≤TDW≤WT-ΔWT+0.5,???式(9)?

其中,如上所定義地,WT是測量ΔnRho時個體的重量,且由式6(a)或式6(b)中給出ΔWT=f(ΔnRho)。如將明顯地,式(8)和(9)的單位是千克。?

圖4示出過程的上述步驟的流程圖,開始于電極的放置且結束于預測/估算的干燥重量值的計算。圖中使用的18.5值是對于男性患者,對于女性患者的對應值是19.4。在肥胖患者的情況下,對于男性和女性的數字分別是18.8和16.4。在臨床實踐方面,執行這些步驟的估算時間在五分鐘數量級上,因此使得該過程對于常規使用是完全有實踐意義的。特別對于透析患者,可就在透析進程前、就在進程后(優選時間)、和/或在進程之間的任何時間容易地獲得干燥重量預測/估算,且由處方醫師使用該預測/估算來建立在下一次進程過程中要從患者中移除的體液量。在一個實施例中,還可在透析進程過程中獲得干燥重量預測/估算。無論何時被獲取,干燥重量預測/估算可被隨時間繪圖來跟蹤作為例如飲食和/或運動級別的變化的結果引起的個體身體構成的變化。?

現在我們轉向討論被用于確定上述式(7a)中的α和β值的黃金標準技術。然后,使用此處公開的小腿生物阻抗過程與基于整個身體生物阻抗的現有技術之間的比較,我們示出本公開的過程的預測能力并最終對式(7a)的討論給出結論。在這些討論之后,我們轉向式(7b)并說明其對于經受透析的患者預測/估算干燥重量的能力。?

此處使用的干燥重量預測/估算的黃金標準技術是基于通過在經受治療的患者上執行連續小腿生物阻抗頻譜分析(cBIS)測量獲得的血液透析患者人群的干燥重量確定。使用(1)小腿細胞外電阻曲線和(2)歸一化電阻率ρN與代表正常對象的水合狀態之比的增加,的組合來確定(估算)干燥重量值(Zhu等,Physiolo?Meas2008)。圖5和6示出所使用的過程,圖7示出代表性患者的實驗性治療方案(protocol),且圖8和9示出所獲得的結果。?

圖5是治療過程已經將患者帶至透析進程結束時的點的男性患者的代表性曲線,該患者的重量在所期望的結束點時是他的干燥重量。特定地,曲線51是單位為10-2ohm-meter3/kilogram的ρN歸一化電阻率(右手垂直軸)相對于以分鐘為單位的時間(水平軸)的曲線,而曲線53是相對于時間的函數R(t=0)/R(t)(左手垂直軸),其中R是在5千赫測得的小腿生物阻抗電阻。垂直軸55標記了三小時,這是透析進程的常規持續時間。如圖中可見,R(t=0)/R(t)曲線(曲線53)在進程開始時快速下降且然后變得基本平坦(見附圖編號57),而歸一化電阻率隨時間增加,最終達到18.5x10-2ohm-meter3/kilogram的值,這被認為是這些實驗中的男性患者的正常水合。?

圖6示出用在這些實驗中用于確定黃金標準干燥重量值的策略的流程形式。如這個附圖中所示,平坦化和大于或等于18.5x10-2ohm-meter3/kilogram的歸一化電阻率值(nRho值)的組合被認為是已經達到他的干燥重量的男性患者的表示,且因此透析過程被停止在這個點且記錄下患者的重量(干燥重量)。在上文提到的Zhu等Physiol?Meas中定義了平坦化,該文章的內容通過參考全部并入此處。對于女性患者,使用19.4x10-2ohm-meter3/kilogram作為已經達到她的干燥重量的患者的標準,而不是在圖6的過程中和圖5的曲線中的18.5x10-2ohm-meter3/kilogram。?

圖7示出典型患者的完整的實驗性治療方案(如,24個透析進程)。垂直軸示出以毫升為單位的在每一個進程過程中從患者移除的體液量。對于二十個患者的人群,在研究開始時患者的平均重量(基線平均透析后重量)是78.3千克,而在透析進程結束后,是77.1千克(最終平均透析后重量,即,平均干燥重量)。這個檢驗標記示出那些進行了小腿生物阻抗測量的進程。用圓圈1記號所標記的進程是在此處觀察到平坦化和指示患者已經達到干燥質量的ρN值(如,對于男性患者是18.5x10-2ohm-meter3/kilogram,且對于女性患者是19.4x10-2ohm-meter3/kilogram)的第一進程。因此,對于這個代表性患者,在進程12處的患者重量可被認為是黃金標準干燥重量。研究的各成員的治療過程不是相同的,但是圖7的治療方案是代表性的。?

圖8示出在將患者帶至他們的干燥重量時上述黃金標準技術的有效性。在這個附圖中,垂直軸示出單位為10-2ohm-meter3/kilogram的歸一化電阻率,而?第一列和第三列示出在實驗(如,在圖7的代表性患者的進程6)的開始時透析前和透析后患者的歸一化電阻率值,且第二和第四欄示出在治療過程已經進行充分長時間段后從而患者在透析進程(如,圖7的代表性患者的進程12)結束時達到干燥重量的透析前和透析后患者的歸一化電阻率值。第五欄示出正常對象的歸一化電阻率值。在每一欄中,水平線示出歸一化電阻率的平均值,這對于第一欄是14.99±0.52,且對于第五欄是21.04±0.3。(對于具有小于30的BMI值的正常男性而言,nRho的平均是19.6±2.3x10-2ohm-meter3/kilogram,而對于女性是20.9±2.7x10-2。)如從這個附圖中可見,用于定義此處使用的干燥重量的黃金標準方法增加了透析前和透析后的患者的歸一化電阻率并最終使得透析后的值上至基本等于正常對象的值。?

作為黃金標準方法的另一個確定,在達到干燥重量值(如,圖7中的透析進程12)之后,繼續該實驗(IRB批準的),每一個進程移除的體液量緩慢地增加直到患者顯示出表現出太多體液的臨床表現(如,抽筋、頭痛、低血壓)為止。對于圖7的代表性患者,用圓圈2記號所標記的進程構成了第一個這樣的進程。干燥重量的黃金標準應該接近于這個水平但不能達到。圖9示出通過平坦化和等于正常對象的歸一化電阻率的歸一化電阻率的組合實現的每個透析進程所移除的體液足夠接近但沒有太過分之間的這個細線。?

特定地,圖9比較了其中處方的重量是基于常規臨床實踐(第一欄)和其中處方的重量是基于上述干燥重量的黃金標準(第二欄)的透析進程的處方的目標重量(干燥重量)。水平點線標記了移除太多體液的水平,且垂直軸示出以千克為單位的在處方的重量和點線之間的差異。理想地,處方的重量應該盡可能接近該點線但是不位于其下。如圖9中可見,此處使用的黃金標準方法實現了這個目的,而基于常規臨床實踐的處方示出大致散開且其中很多處方處于點線之下或基本在其之上。量化地而言,使用臨床方法,處方的重量和點線之間的平均差異是1.39±2.18千克,而使用黃金標準方法,僅是0.75±0.55千克。?

盡管,如圖8和9的數據顯示,此處使用的黃金標準方法在預測/估算干燥重量方面是卓越的,但是該技術受制于需要在透析進程中執行生物阻抗測量的實際問題。如將顯示地,本公開的技術克服了這個問題且允許幾乎在任何時間使用少至一次的生物阻抗測量來準確地預測/估算干燥重量。?

表1示出采用的實驗性數據。二十七個患者被隨機地分為兩組,第一組具有十二個患者且第二組具有十五個。對于第二組,獲得干燥重量的黃金標準確定,以及在其中已經實現了黃金標準干燥重量的透析進程結束時的WT和ΔnRho值。然后通過將式(7a)擬合至這個數據來,執行最小二乘擬合來獲得α和β值。即,第二組中的患者提供預測/估算技術的“學習”數據。?

然后在式(7a)中使用由此獲得的α和β值,以及WT和ΔnRho測量,來計算第一組中患者的預測/估算干燥重量(DW)值。對于第一組中的患者也獲得黃金標準干燥重量值。結果被圖示于表1中且繪制在圖10和11中。特定地,圖10中的垂直軸示出使用式(7a)且α和β值分別是0.5x102kilogram2/ohm-meter3和0.84千克的以千克為單位的預測/估算干燥重量,且垂直軸示出黃金標準干燥重量,也是以千克為單位。圖10中的斜線(基本45°)是對于數據點的最小二乘擬合,且具有0.9499的斜率和4.177千克的截距(intercept)。該擬合的R2值是0.9891,對于生物系統而言是非常高的值。?

圖11是同樣這些數據的Bland-Altman曲線,其中水平軸繪出單位為千克的黃金標準和式(7a)值的平均,且垂直軸示出它們的差異,也是單位為千克。點線代表了差異的平均差異±1.96標準偏差。特定地,在圖11中,平均差異是-0.5千克且標準偏差是0.78千克。如圖10和11中所示,式(7a)值和黃金標準值之間的關聯是良好的。?

圖12和13遵循圖10和11的相同格式,但是并非僅使用第一組的患者,這些附圖使用所有27個患者的數據。圖12中的最小二乘線具有0.9983的斜率和0.1916的截距。在這個情況下的R2值是0.9922。圖13中的Bland-Altman曲線中的差異的平均值是0.025千克且標準偏差是1.3千克。?

圖14是采用黃金標準技術和在Chamney等"A?whole-body?model?to?distinguish?excess?fluid?from?the?hydration?of?major?body?tissues,"Am?J?Clin?Nutr,2007,85:80-89中描述的這種類型的整個身體技術的類似實驗的Bland-Altman曲線。在這個情況下差異的平均值是1.83千克且標準偏差是2.6千克。本公開的小腿生物阻抗過程的優越性從這個數據充分得以顯現。?

圖15和16示出式(7b)來預測/估算經受透析的患者的干燥重量的能力。在表1的患者子集,即,九個患者構成的子集上執行這個分析。以與上述結合?式(7a)描述的一樣的方式來執行將式(7b)擬合至黃金標準數據。特定地,如上所述,使用九個患者的黃金標準數據,確定λ和ξ值為0.4x102kilograms2/ohm-meter3和1/3。除了λ和ξ值外,還對于九個成員人群確定式(7b)的α和β值,即α和β值分別是0.2x102kilogram2/ohm-meter3和0.4千克(見上文)。最后,使用下式進行使用上文引用的Chamney等人的全身技術的分析:?

EFVWBM=1.136·wECV-0.43·wICV-0.114·BW?

其中EFVWBM、wECV、wICV、和BW被定義在Chamney等人的文章中,且從下式獲得干燥重量(DW)值:?

DW=WT-EFVWBM.???式(10)?

從基線水合到干燥重量的治療步驟被分為四個階段,基線是階段1,且干燥重量是階段4。圖15的曲線151繪出式(7b)的預測/估算的干燥重量和四個階段的黃金標準干燥重量之間以千克為單位的差異,而曲線153和155分別示出式(7a)和(10)的差異。圖16繪出柱狀形式的相同數據,從而較好地說明估算/預測的干燥重量的差異的大小。如從這些附圖中可見地,式(7a)和(7b)明顯比式(10)優越,而在四個階段的每一個階段,式(7b)比式(7a)更好。?

顯然,可使用各種計算機裝置和各種編程語言和數學計算模塊(諸如EXCEL(微軟公司、雷蒙德、華盛頓)、MATHEMATICA(Wolfram?Research,Champaign,伊利諾亞州)、MATLAB(MathWorks?of?Natick,馬薩諸塞州)等)來實現這些數學過程。這些過程的結果可以是電子和/或紙件副本形式的,且可以各種格式被顯示,包括表格和圖形形式。此處描述的過程的軟件實施例可以各種形式被存儲和/或分布,如,在硬盤驅動器、磁盤、CD、閃存等上。該軟件可在各種計算平臺上運行,包括個體計算機、工作站、主機等。?

基于上文,本公開包括但不限于下述特征/實施例。各特征/實施例,還有各段落和子段落,可被以任何和全部組合使用。僅作為一個示例,權利要求24的計算機程序可被編程來執行其之后的任一方法,即,特征/實施例1-17中的任一個。對于本領域技術人員而言,從本公開中,這些和其他類型的進一步組合將變得明顯。?

1.一種預測/估算個體的干燥重量的方法,所述個體具有BMI值,所述方法包括:?

(a)使用生物阻抗測量技術來獲得指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的所測得的值;?

(b)獲得指示所述個體小腿的周長尺寸C的所測得的值;?

(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值以及所述個體的BMI值來確定指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的歸一化值;?

(d)確定步驟(c)的所述歸一化值和所述歸一化值的參考值之間的差值;和?

(e)使用步驟(d)的所述差值來確定所述個體的干燥重量的預測/估算的值。?

2.如特征/實施例1所述的方法,其特征在于,步驟(a)的所述測得的值是電阻值。?

3.如特征/權利要求2所述的方法,其特征在于,所述電阻值是在5千赫的頻率處獲得的。?

4.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在步驟(b)中,指示所述個體的小腿的所述周長尺寸C的所述所測得的值是使用由張力傳感器控制的壓力臂套獲得的。?

5.如特征/實施例1所述的方法,其特征在于,步驟(c)包括將步驟(a)的所述所測得的值除以所述個體的BMI值。?

6.如特征/實施例1所述的方法,其特征在于:?

(i)所述生物阻抗測量技術采用間隔距離L的記錄電極;且?

(ii)步驟(c)包括將步驟(a)的所述所測得的值乘以C2并除以4πL與BMI值的乘積。?

7.如特征/實施例1所述的方法,其特征在于,在步驟(d)中使用的所述參考值是通過在至少一組參考個體上執行步驟(a)到(c)而獲得的。?

8.如特征/實施例7所述的方法,其特征在于,所述參考個體是正常對象。?

9.如特征/實施例1所述的方法,其特征在于,在步驟(d)中使用的所述參考值是基于所述個體的至少一個特性確定的。?

10.如特征/實施例9所述的方法,其特征在于所述個體的至少一個特性包括所述個體的性別。?

11.如特征/實施例9所述的方法,其特征在于所述個體的至少一個特性包括所述個體的肥胖程度。?

12.如特征/實施例1所述的方法,其特征在于,步驟(a)的所述所測得的值是電阻值,步驟(c)的所述歸一化的值是電阻率值除以所述個體的BMI,且步驟(e)包括估算如下形式的式:?

DW=WT-{α·(K-ρN)+β}?

其中DW是預測/估算的干燥重量,WT是在執行步驟(a)和(b)時所述個體的重量,ρN是步驟(c)的歸一化值,K是步驟(d)的參考值,且α和β是常數。?

13.如特征/實施例12所述的方法,其特征在于,α和β是通過使用由黃金標準技術確定的干燥重量值的擬合過程確定的。?

14.如特征/實施例1所述的方法,其特征在于,步驟(a)的所述所測得的值是電阻值,步驟(c)的所述歸一化的值是電阻率值除以個體的BMI,且步驟(e)包括估算如下形式的式:?

DW=WT-λ·exp[(100·(K-ρN)/(ohm-meter3/kilogram))ξ]?

其中DW是預測/估算的干燥重量,WT是在執行步驟(a)和(b)時所述個體的重量,ρN是步驟(c)的歸一化值,K是步驟(d)的參考值,ρN和K的單位是ohm-meter3/kilogram、且λ和ξ是常數。?

15.如特征/實施例14所述的方法,其特征在于,λ和ξ是通過使用由黃金標準技術確定的干燥重量值的擬合過程確定的。?

16.如特征/實施例1所述的方法,其特征在于,所述個體患有如下中的一種或多種:心臟衰竭、肝功能衰竭、營養失調、血栓靜脈炎、慢性腎衰竭、或急性腎衰竭。?

17.如特征/實施例1所述的方法,其特征在于,所述預測/估算的干燥重量被用于確定藥劑的劑量。?

18.如特征/實施例17所述的方法,其特征在于,所述藥劑是利尿劑或鈣通道阻滯藥。?

19.一種給患者服用的藥劑,其中所述藥劑的劑量和/或給藥方案是至少部分地基于如特征/實施例1所述的方法預測/確定的干燥重量確定的。?

20.如特征/實施例19所述的藥劑,其特征在于,所述藥劑是利尿劑或鈣?通道阻滯藥。?

21.一種給患者服用的飲食,其中所述飲食是至少部分地基于如特征/實施例1所述的方法預測/確定的干燥重量確定的。?

22.如特征/實施例21所述的飲食,其特征在于,所述飲食是低鈉飲食。?

23.一種裝置,包括計算機系統,所述計算機系統已經被編程為:?

(i)接收與特征/實施例1的步驟(a)和(b)的生物阻抗和周長測量有關的輸入;且?

(ii)使用這些輸入執行特征/實施例1的步驟(c)到(e)。?

24.一種制品,包括非易失性計算機可讀存儲器介質,具有嵌入在其中的計算機可執行代碼,用于執行特征/實施例1的步驟(c)到(e)。?

25.一種計算機程序,包括指令,當所述指令由計算機執行時,使得所述計算機執行如特征/實施例1的方法。?

26.一種為個體建立目標干燥重量的方法,所述個體具有BMI值,所述方法包括:?

(a)使用生物阻抗測量技術來獲得指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的所測得的電阻值R;?

(b)獲得指示所述個體小腿的周長尺寸C的所測得的值;?

(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值、個體的身體質量指數(BMI)值、和以下形式的式子來確定指示個體的小腿的細胞外液體體積的歸一化電阻率值ρN:?

ρN=R·C2/(4πL·BMI);?

(d)使用如下形式的式來確定步驟(c)的歸一化值ρN和歸一化值的參考值K之間的差值ΔnRho:?

ΔnRho=-(ρN-K);和?

(e)使用步驟(d)的差值來確定目標干燥重量;?

其中目標干燥重量TDW滿足下式:?

WT-(α·ΔnRho+β)-1.0?

≤TDW≤?

WT-(α·ΔnRho+β)+1.0?

其中所述式單位為千克、WT是在執行步驟(a)和(b)時的個體重量、且α和是β預確定的常數。?

27.如特征/實施例26所述的方法,其特征在于,在步驟(c)中使用的所述參考值是通過在至少一組參考個體上執行步驟(a)到(c)而獲得的。?

28.如特征/實施例27所述的方法,其特征在于,所述參考個體是正常對象。?

29.如特征/實施例26所述的方法,其特征在于,在步驟(d)中使用的所述參考值是基于所述個體的至少一個特性確定的。?

30.如特征/實施例29所述的方法,其特征在于所述個體的至少一個特性包括所述個體的性別。?

31.如特征/實施例29所述的方法,其特征在于所述個體的至少一個特性包括所述個體的肥胖程度。?

32.如特征/實施例26所述的方法,其特征在于,α和β是通過使用由黃金標準技術確定的干燥重量值的擬合過程確定的。?

33.如特征/實施例26所述的方法,其特征在于,所述個體患有如下中的一種或多種:心臟衰竭、肝功能衰竭、營養失調、血栓靜脈炎、慢性腎衰竭、或急性腎衰竭。?

34.如特征/實施例26所述的方法,其特征在于,所述目標干燥重量被用于確定藥劑的劑量。?

35.如特征/實施例34所述的方法,其特征在于,所述藥劑是利尿劑或鈣通道阻滯藥。?

36.一種給患者服用的藥劑,其中所述藥劑的劑量和/或給藥方案是至少部分地基于如特征/實施例26所述的方法建立的目標干燥重量確定的。?

37.如特征/實施例36所述的藥劑,其特征在于,所述藥劑是利尿劑或鈣通道阻滯藥。?

38.一種給患者服用的飲食,其中所述飲食是至少部分地基于如特征/實施例26所述的方法建立的目標干燥重量確定的。?

39.如特征/實施例38所述的飲食,其特征在于,所述飲食是低鈉飲食。?

40.一種裝置,包括計算機系統,所述計算機系統已經被編程為:?

(i)接收與特征/實施例26的步驟(a)和(b)的生物阻抗和周長測量有關的輸入;且?

(ii)使用這些輸入執行特征/實施例26的步驟(c)到(e)。?

41.一種制品,包括非易失性計算機可讀存儲器介質,具有嵌入在其中的計算機可執行代碼,用于執行特征/實施例26的步驟(c)到(e)。?

42.一種計算機程序,包括指令,當所述指令由計算機執行時,使得所述計算機執行如特征/實施例26的方法。?

43.一種為個體建立目標干燥重量的方法,所述個體具有BMI值,所述方法包括:?

(a)使用生物阻抗測量技術來獲得指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的所測得的電阻值R;?

(b)獲得指示所述個體小腿的周長尺寸C的所測得的值;?

(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值、個體的身體質量指數(BMI)值、和以下形式的式子來確定指示個體的小腿的細胞外液體體積的歸一化電阻率值ρN:?

ρN=R·C2/(4πL·BMI);?

(d)使用如下形式的式來確定步驟(c)的歸一化值ρN和歸一化值的參考值K之間的差值ΔnRho:?

ΔnRho=-(ρN-K);和?

(e)使用步驟(d)的差值來確定目標干燥重量;?

其中目標干燥重量TDW滿足下式:?

WT-λ·exp[(100·ΔnRho/(ohm-meter3/kilogram))ξ]-1.0?

≤TDW≤?

WT-λ·exp[(100·ΔnRho/(ohm-meter3/kilogram))ξ]+1.0?

其中該式單位為千克、WT是在執行步驟(a)和(b)時的個體重量、ρN和K單位為ohm-meter3/kilogram(歐姆-米3/千克)、且λ和ξ是常數。?

44.如特征/實施例43所述的方法,其特征在于,在步驟(d)中使用的所述參考值是通過在至少一組參考個體上執行步驟(a)到(c)而獲得的。?

45.如特征/實施例44所述的方法,其特征在于,所述參考個體是正常對?象。?

46.如特征/實施例43所述的方法,其特征在于,在步驟(d)中使用的所述參考值是基于所述個體的至少一個特性確定的。?

47.如特征/實施例46所述的方法,其特征在于所述個體的至少一個特性包括所述個體的性別。?

48.如特征/實施例46所述的方法,其特征在于所述個體的至少一個特性包括所述個體的肥胖程度。?

49.如特征/實施例43所述的方法,其特征在于,λ和ξ是通過使用由黃金標準技術確定的干燥重量值的擬合過程確定的。?

50.如特征/實施例43所述的方法,其特征在于,所述個體患有如下中的一種或多種:心臟衰竭、肝功能衰竭、營養失調、血栓靜脈炎、慢性腎衰竭、或急性腎衰竭。?

51.如特征/實施例43所述的方法,其特征在于,所述目標干燥重量被用于確定藥劑的劑量。?

52.如特征/實施例51所述的方法,其特征在于,所述藥劑是利尿劑或鈣通道阻滯藥。?

53.一種給患者服用的藥劑,其中所述藥劑的劑量和/或給藥方案是至少部分地基于根據如特征/實施例43所述的方法建立的目標干燥重量確定的。?

54.如特征/實施例53所述的藥劑,其特征在于,所述藥劑是利尿劑或鈣通道阻滯藥。?

55.一種給患者服用的飲食,其中所述飲食是至少部分地基于如特征/實施例43所述的方法建立的目標干燥重量確定的。?

56.如特征/實施例55所述的飲食,其特征在于,所述飲食是低鈉飲食。?

57.一種裝置,包括計算機系統,所述計算機系統已經被編程為:?

(i)接收與特征/實施例43的步驟(a)和(b)的生物阻抗和周長測量有關的輸入;且?

(ii)使用這些輸入執行特征/實施例43的步驟(c)到(e)。?

58.一種制品,包括非易失性計算機可讀存儲器介質,具有嵌入在其中的計算機可執行代碼,用于執行特征/實施例43的步驟(c)到(e)。?

59.一種計算機程序,包括指令,當所述指令由計算機執行時,使得所述計算機執行如特征/實施例43的方法。?

60.一種為減少個體的體液過多的方法,所述個體具有BMI值,所述方法包括:?

(a)使用生物阻抗測量技術來獲得指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的所測得的值;?

(b)獲得指示所述個體小腿的周長尺寸C的所測得的值;?

(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值以及所述個體的BMI值來確定指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的歸一化值;?

(d)確定步驟(c)的所述歸一化值和所述歸一化值的參考值之間的差值;?

(e)使用步驟(d)的所述差值來確定所述個體的干燥重量的預測/估算的值;和?

(f)至少部分地基于所預測/估算的干燥重量來減少個體的體液過多。?

61.一種藥劑,用在用于減少個體的體液過多的方法中,所述方法包括如下步驟:?

(a)使用生物阻抗測量技術來獲得指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的所測得的值;?

(b)獲得指示所述個體小腿的周長尺寸C的所測得的值;?

(c)從步驟(a)和(b)的所測得的值以及所述個體的BMI值來確定指示所述個體的小腿的細胞外體液體積的歸一化值;?

(d)確定步驟(c)的所述歸一化值和所述歸一化值的參考值之間的差值;?

(e)使用步驟(d)的所述差值來確定所述個體的干燥重量的預測/估算的值;和?

(f)通過至少部分地基于所預測/估算的干燥質量來確定該藥劑的劑量和/或管理方案,從而減少個體的體液過多。?

62.如特征/實施例61所述的藥劑,其特征在于,所述藥劑是利尿劑。?

本領域的技術人員根據上述公開將清楚不背離本發明的范圍和精神的各種修改。特定地,可使用上述和圖5-9中圖示的那個之外的黃金標準技術,來確定擬合系數。且,當然,可在擬合過程中,按需使用更多(或更少)的個體。?以下的權利要求旨在覆蓋本文闡述的特定實施例以及上述和其他類型的這些實施例的修改、變型和等價方案。?

表1?

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