DE202010017537U1 - Detection device for determining the urea content - Google Patents

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Abstract

Nachweisvorrichtung zur photometrischen Bestimmung des Urea-Gehalts einer Flüssigkeit, insbesondere in einem Dialysat als Steuergröße einer Hämodialysebehandlung, mit – einer UV-transparenten Durchstrahlungsküvette zur Aufnahme der Flüssigkeit, – einer auf die Durchstrahlungsküvette gerichteten UV-Strahlenquelle zur Bereitstellung von Strahlung bei mindestens zwei vorbestimmten Wellenlängen, von denen eine erste Wellenlänge in einem ersten Teilbereich zwischen 280 nm und 300 nm und mindestens eine zweite Wellenlänge in einem zweiten Teilbereich zwischen 250 nm und 270 nm liegt, – einer mindestens bei der ersten und zweiten Wellenlänge empfindlichen Photodetektoreinrichtung zur Aufnahme eines Absorptions-Messsignals aus der Durchstrahlungsküvette und – einer Signalverarbeitungseinrichtung zur Korrektur- bzw. Kalibrierungs-Verarbeitung des Photodetektorsignals bei der ersten Wellenlänge mit dem Photodetektorsignal bei der zweiten Wellenlänge und zur Berechnung des Urea-Gehalts aus dem korrigierten bzw. kalibrierten Messergebnis bei der ersten Wellenlänge.Detection device for the photometric determination of the urea content of a liquid, in particular in a dialysate as a control variable for a hemodialysis treatment, with - a UV-transparent radiation cuvette for receiving the liquid, - a UV radiation source aimed at the radiation cuvette for providing radiation at at least two predetermined wavelengths of which a first wavelength is in a first subrange between 280 nm and 300 nm and at least a second wavelength is in a second subrange between 250 nm and 270 nm, - a photodetector device which is sensitive at least at the first and second wavelengths for recording an absorption measurement signal from the radiation cuvette and - a signal processing device for correction or calibration processing of the photodetector signal at the first wavelength with the photodetector signal at the second wavelength and for calculating the urea content from the ko corrected or calibrated measurement result at the first wavelength.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur photometrischen Bestimmung des Urea-Gehalts einer Flüssigkeit, insbesondere in einem Dialysat als Steuergröße einer Hämodialysebehandlung.The invention relates to a device for the photometric determination of the urea content of a liquid, in particular in a dialysate as a control variable of a hemodialysis treatment.

Spektrophotometrische Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Inhaltsstoffen in Verbindungen oder Stoffgemischen sind seit langem bekannt und speziell auch in der Anwendung auf die Analyse der Zusammensetzung von Körperflüssigkeiten oder in Kontakt mit einem lebenden Körper gebrachten Flüssigkeiten im medizinischen Laboreinsatz. Mit Dialysebehandlungen wird der Körper eines Menschen (oder Tieres) mit eingeschränkter oder verlorengegangener Nierenfunktion bei der Entfernung von Abbauprodukten des Stoffwechsels aus dem Blut unterstützt, bis hin zur vollständigen Übernahme der Nierenfunktion durch die Dialyseanordnung. Bereits vor Jahren wurde es als wünschenswert erkannt, eine Dialysebehandlung in Abhängigkeit von ihrem Erfolg – also dem zeitabhängig erreichten Stand der Blutreinigung – zu steuern, um einerseits einen ausreichenden Effekt dieser umständlichen und für den Patienten beschwerlichen Behandlung zu gewährleisten und andererseits die Aufwendung unnötiger Behandlungszeit zu vermeiden. Es wurden Modellansätze zur Beurteilung des Behandlungserfolges während der Behandlung entwickelt und Messgrößen gefunden, deren aktueller Wert hinreichend repräsentativ für den Behandlungserfolg ist und die während einer Behandlung erfasst werden können.Spectrophotometric methods for the quantitative determination of ingredients in compounds or mixtures have long been known, and especially in use for the analysis of the composition of body fluids or in contact with a living body brought fluids in medical laboratory use. Dialysis treatments assist the body of a human (or animal) with impaired or lost renal function in the removal of metabolic waste products from the blood, to the complete takeover of renal function by the dialysis system. Already years ago, it was recognized as desirable to control a dialysis treatment depending on its success - ie the time-dependent state of blood purification - on the one hand to ensure a sufficient effect of this cumbersome and cumbersome treatment for the patient and on the other hand the expenditure of unnecessary treatment time avoid. Model approaches for assessing the success of treatment during treatment were developed and parameters were found, the current value of which is sufficiently representative of the success of the treatment and which can be recorded during treatment.

Unter anderem kann der Harnstoffgehalt in der aus der Dialyseanordnung abgeführten, verbrauchten Dialyseflüssigkeit gemessen und als Maß für den Behandlungserfolg benutzt werden. Dies erfordert aber eine Probenahme und labortechnische Auswertung und ist daher kaum „online” während des Behandlungsvorganges einsetzbar. Daneben wurde ein Überwachungsverfahren unter Einsatz von Leitfähigkeits-Sensoren entwickelt, die enzymatisch induzierte Leitfähigkeitsänderungen der abgeführten Dialyseflüssigkeit erfassen, welche durch die Hydrolyse von Harnstoff (oder anderen maßgeblichen Molekülen) in der Dialyseflüssigkeit bewirkt werden. Bei diesem Verfahren sind allerdings praktische Probleme bei der Kalibrierung der Sensoren und der Kompensation einer (fallweise differierenden) Basis-Leitfähigkeit aufgetreten.Among other things, the urea content can be measured in the spent from the dialysis device, used dialysis fluid and used as a measure of the treatment success. However, this requires a sampling and laboratory evaluation and is therefore hardly "online" during the treatment process used. In addition, a monitoring method using conductivity sensors has been developed which detect enzymatically induced changes in the conductivity of the discharged dialysis fluid caused by the hydrolysis of urea (or other relevant molecules) in the dialysis fluid. In this method, however, practical problems have occurred in the calibration of the sensors and the compensation of a (occasionally differing) basic conductivity.

In der WO 99/62574 wird daher ein Verfahren zur Bestimmung des Gehaltes an Abbauprodukten in der Dialyseflüssigkeit während einer Dialysebehandlung vorgeschlagen, welches sich der spektralphotometrischen Analyse der Dialyseflüssigkeit bedient. In der WO 2008/000433 A1 werden ebenfalls ein spektroskopischer Detektor und ein Verfahren mit ähnlicher Anwendung vorgeschlagen, die speziell zum Nachweis von Blut und biologischen Markersubstanzen in Flüssigkeiten – etwa auch in Dialyseflüssigkeit – vorgesehen sind. Ein entsprechender Blutdetektor dient in Dialyseanordnungen insbesondere zur schnellen Erfassung von patientenkritischen Zuständen in Folge von Betriebstörungen der Anordnung (etwa durch eine Membranruptur des Membranfilters, das Vertauschen von Anschlüssen oder eine Hämolyse). Die letztgenannte Druckschrift enthält auch eine Reihe von Quellenangaben für weiteren Stand der Technik.In the WO 99/62574 Therefore, a method for determining the content of degradation products in the dialysis fluid during a dialysis treatment is proposed, which makes use of the spectrophotometric analysis of the dialysis fluid. In the WO 2008/000433 A1 Also proposed are a spectroscopic detector and a method with similar application, which are specifically designed for the detection of blood and biological markers in liquids - such as in dialysis fluid - are provided. A corresponding blood detector is used in dialysis systems, in particular for rapid detection of patient-critical conditions as a result of malfunction of the arrangement (such as a membrane rupture of the membrane filter, the interchanging of terminals or hemolysis). The latter document also contains a number of references for further prior art.

Des Weiteren ist ein im Vergleich zu spektrometrischen Systemen kleiner und einfach anwendbarer „Dialyseangemessenheitsmonitor” (DIAMON) bekannt, der aus einer Lichtquelle (UV LED – mit Höchststrahlung von 280 ± 5 nm), einer optischen Küvette, einem Detektor (GaNi-UV-Fotodiode) und einer Druckplatte besteht. Der Monitor wird an den Dialysatabfluss des Dialysators angeschlossen, in der Küvette erfolgt eine partielle Absorption der UV-Strahlung, abhängig von der Konzentration der Abfallprodukte im Dialysat, und die Absorption wird durch die Fotodiode ermittelt, die für die Datenbearbeitung ein entsprechendes Signal sendet. Zu den Aussagemöglichkeiten dieses Geräts vgl. I. Fridolin u. a. „Accurate On-line Estimation of Delivered Dialysis Dose by Dialysis Adequacy Monitor (DIAMON)”, (2007) .Furthermore, a small and easily applicable "dialysis adequacy monitor" (DIAMON) is known, which consists of a light source (UV LED - with maximum radiation of 280 ± 5 nm), an optical cuvette, a detector (GaNi-UV photodiode ) and a pressure plate. The monitor is connected to the dialysate drainage of the dialyzer, in the cuvette is a partial absorption of UV radiation, depending on the concentration of waste products in the dialysate, and the absorption is determined by the photodiode, which sends a corresponding signal for data processing. For the statements of this device see. I. Fridolin et al. "Accurate On-line Estimation of Delivered Dialysis Dose by Dialysis Adequacy Monitor (DIAMON)", (2007) ,

Zu den Grundlagen dieses einfach und kompakt realisierbaren Messprinzips wird hingewiesen auf die US 6,666,841 B1 und die WO 2009/071102 A1 , die ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung von Stoffwechselprodukten in einem Dialysat bzw. zur Bestimmung der Konzentration von Harnsäure in biologischen Fluiden lehren. Insbesondere kann das letzt genannte Verfahren zur Bestimmung der Harnsäurekonzentration in Dialysat verwendet werden. Das Verfahren selbst und seine Abwandlungen beruhen auf der Messung spektraler Transmission des Dialysats im UV-Bereich, z. B. im Bereich von 270–330 nm, in einer im Ablauf des Dialyseapparats angeordneten Durchflusszelle, einer Anwendung des Savitzky-Golay-Algorithmus zur Glättung des Spektrums und der Anwendung einer Korrelationsregressionsanalyse zur Bestimmung der Harnsäurekonzentration.The basics of this simple and compact realizable measuring principle are pointed to US 6,666,841 B1 and the WO 2009/071102 A1 teaching a method and apparatus for the determination of metabolic products in a dialysate or for determining the concentration of uric acid in biological fluids. In particular, the latter method can be used to determine uric acid concentration in dialysate. The method itself and its modifications are based on the measurement of spectral transmission of the dialysate in the UV range, for. In the range of 270-330 nm, in a flow cell located at the end of the dialyzer, an application of the Savitzky-Golay algorithm for spectrum smoothing and the application of correlation regression analysis to determine uric acid concentration.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Nachweisvorrichtung bereit zu stellen, welche insbesondere genauere Ergebnisse liefern und zuverlässigere Aussagen ermöglichen soll.The object of the present invention is to provide an improved detection device, which in particular should provide more accurate results and enable more reliable statements.

Diese Aufgabe wird durch eine Nachweisvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a detection device having the features of claim 1. Advantageous developments of the inventive concept are the subject of the dependent claims.

Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, dass in die Flüssigkeit UV-Strahlung bei mindestens zwei Wellenlängen im Wellenlängenbereich zwischen 250 nm und 300 nm eingestrahlt und die Strahlungsabsorption in der Flüssigkeit bei den vorbestimmten Wellenlängen gemessen wird, von denen eine erste in einem ersten Teilbereich zwischen 280 nm und 300 nm und mindestens eine zweite in einem zweiten Teilbereich zwischen 250 nm und 270 nm liegt. Das Messergebnis bei der ersten Wellenlänge wird unter Nutzung des Messergebnisses oder der Messergebnisse bei der zweiten und ggf. weiteren Wellenlängen im zweiten Teilbereich korrigiert bzw. kalibriert. Der Urea-Gehalt und optional der Gehalt weiterer Inhaltsstoffe wird aus dem korrigierten bzw. kalibrierten Messergebnis berechnet.One aspect of the invention is that the liquid is irradiated with UV radiation at at least two wavelengths in the wavelength range between 250 nm and 300 nm and the radiation absorption in the liquid is measured at the predetermined wavelengths, of which a first in a first partial range between 280 nm and 300 nm and at least a second in a second subregion between 250 nm and 270 nm. The measurement result at the first wavelength is corrected or calibrated using the measurement result or the measurement results at the second and possibly further wavelengths in the second subrange. The urea content and optionally the content of other ingredients is calculated from the corrected or calibrated measurement result.

In einer Ausführung der Erfindung sind die erste Wellenlänge 285 nm und die zweite Wellenlänge 260 nm. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die UV-Strahlung bei den vorbestimmten Wellenlängen, insbesondere bei 285 nm und 260 nm, diskret eingestrahlt wird. Alternativ können die analytisch relevanten Wellenlängen aus einem kontinuierlichen Spektrum oder auch Bandenspektrum eines andersartigen Strahlungserzeugers herausgefiltert und selektiv in die Probe eingestrahlt werden, oder es kann ein breitbandiges Absorptionssignal vor Erreichen des Detektors entsprechend gefiltert werden.In one embodiment of the invention, the first wavelength is 285 nm and the second wavelength is 260 nm. One embodiment provides that the UV radiation is irradiated discretely at the predetermined wavelengths, in particular at 285 nm and 260 nm. Alternatively, the analytically relevant wavelengths can be filtered out of a continuous spectrum or band spectrum of another type of radiation generator and selectively radiated into the sample, or a broadband absorption signal can be appropriately filtered before reaching the detector.

In einer weiteren Ausführung ist grundsätzlich vorgesehen, dass die Verarbeitung der Messergebnisse eine Eingabe der jeweiligen spezifischen spektralen Absorptionsindizes 1. und 2. Ordnung von Urea und einer zweiten Flüssigkeits-Komponente, nämlich eines Zwischenprodukts des Nukleinsäure-Metabolismus, und die Korrektur bzw. Kalibrierung deren Verarbeitung in einem Gleichungssystem 2. Ordnung umfasst. Sofern hinsichtlich der 2. Ordnung vereinfachende Annahmen getroffen werden können, kann sich die Signalverarbeitung auf die 1. Ordnung beschränken; Einzelheiten dazu siehe weiter unten.In a further embodiment, it is basically provided that the processing of the measurement results is an input of the respective specific 1st and 2nd order spectral absorption indices of urea and a second liquid component, namely an intermediate product of the nucleic acid metabolism, and the correction or calibration thereof Processing in a system of equations includes 2nd order. If simplified assumptions can be made with regard to the 2nd order, the signal processing can be limited to the 1st order; For details, see below.

In einer speziellen Anwendung der Erfindung werden im Verlauf einer Hämodialysebehandlung mehrere Messungen und Berechnungen zu vorbestimmten Zeitpunkten oder in vorbestimmten Intervallen ausgeführt und die jeweils berechneten Werte des Urea-Gehalts einer Schwellwertediskriminierung zur Ableitung eines Steuersignals unterzogen. Es kann also gewissermaßen diskret in Reaktion auf die Erreichung eines vorbestimmten Urea-Pegels ein Steuervorgang bei der Dialyse ausgelöst werden. Eine alternative Ausführung sieht vor, dass aus den berechneten Werten des Urea-Gehalts eine Verlaufskurve gebildet wird, aus der ein Steuersignal abgeleitet wird. Eine entsprechende Verlaufskurve eignet sich gut für eine begleitende graphische Darstellung zur Erleichterung der ärztlichen Überwachung und ermöglicht die Berücksichtigung differenzierter Annahmen zu Messfehlern, zum Behandlungsverlauf etc. bei der Steuerung der Behandlung aufgrund der Messergebnisse.In a specific application of the invention, in the course of a hemodialysis treatment, a plurality of measurements and calculations are carried out at predetermined times or at predetermined intervals and the respectively calculated values of the urea content are subjected to a threshold discrimination for deriving a control signal. It can thus be discreetly triggered in response to the achievement of a predetermined urea level, a control process in dialysis. An alternative embodiment provides that a curve is formed from the calculated values of the urea content, from which a control signal is derived. A corresponding progression curve is well suited for an accompanying graphical representation to facilitate medical monitoring and allows the consideration of different assumptions about measurement errors, the course of treatment etc. in the control of the treatment on the basis of the measurement results.

Die vorgeschlagene Nachweisvorrichtung umfasst mithin

  • – eine UV-transparente Durchstrahlungsküvette zur Aufnahme der Flüssigkeit,
  • – eine auf die Durchstrahlungsküvette gerichtete UV-Strahlenquelle zur Bereitstellung von Strahlung bei mindestens zwei vorbestimmten Wellenlängen, von denen eine erste Wellenlänge in einem ersten Teilbereich zwischen 280 nm und 300 nm und mindestens eine zweite Wellenlänge in einem zweiten Teilbereich zwischen 250 nm und 270 nm liegt,
  • – eine mindestens bei der ersten und zweiten Wellenlänge empfindliche Photodetektoreinrichtung zur Aufnahme eines Absorptions-Messsignals aus der Durchstrahlungsküvette und
  • – eine Signalverarbeitungseinrichtung zur Korrektur- bzw. Kalibrierungs-Verarbeitung des Photodetektorsignals bei der ersten Wellenlänge mit dem Photodetektorsignal bei der zweiten Wellenlänge und zur Berechnung des Urea-Gehalts aus dem korrigierten bzw. kalibrierten Messergebnis bei der ersten Wellenlänge.
The proposed detection device thus comprises
  • A UV-transparent radiographic cuvette for receiving the liquid,
  • A UV radiation source directed onto the radiation cuvette for providing radiation at at least two predetermined wavelengths, of which a first wavelength lies in a first partial range between 280 nm and 300 nm and at least a second wavelength in a second partial range between 250 nm and 270 nm .
  • - A sensitive at least at the first and second wavelength photodetector device for receiving an absorption measurement signal from the transmission cuvette and
  • Signal processing means for correcting the photodetector signal at the first wavelength with the photodetector signal at the second wavelength and calculating the urea content from the corrected or calibrated measurement result at the first wavelength.

In einer Ausführung der Vorrichtung weist die UV-Strahlungsquelle mindestens eine erste, bei der ersten Wellenlänge, insbesondere bei 285 nm, emittierende Leuchtdiode und eine zweite, bei der zweiten Wellenlänge, insbesondere bei 265 nm, emittierende Leuchtdiode auf. Wie bereits weiter oben unter Verfahrensaspekten angemerkt, kann auch eine breitbandigere UV-Strahlungsquelle mit einem Filter zur Ausfilterung der benötigten Wellenlängen entweder auf der Anstrahlungs-Seite oder auf der Nachweis-Seite vorgesehen sein.In one embodiment of the device, the UV radiation source has at least one first light-emitting diode emitting at the first wavelength, in particular at 285 nm, and a second light-emitting diode emitting at the second wavelength, in particular at 265 nm. As already noted above with regard to method aspects, it is also possible to provide a broadband UV radiation source with a filter for filtering out the required wavelengths either on the irradiation side or on the detection side.

Eine wichtige Ausführungsvariante sieht vor, dass die Nachweisvorrichtung Bestand einer Dialyseanordnung ist, die Durchstrahlungsküvette eine Messküvette oder ein Abschnitt einer Flüssigkeitsleitung ist, die Von aus der Dialyseanordnung abgeführter, verbrauchter Dialyseflüssigkeit durchströmt wird. Speziell ist hierbei die Signalverarbeitungseinrichtung der Nachweisvorrichtung mit einem Eingang einer Steuereinrichtung der Dialyseanordnung derart verbunden, dass der Betrieb der Dialyseanordnung aufgrund der mit der Nachweisvorrichtung erfassten Steuergröße steuerbar ist.An important embodiment variant provides that the detection device is a continuation of a dialysis system, the transmission cuvette is a measuring cuvette or a section of a fluid line through which the spent dialysis fluid removed from the dialysis system flows. Specifically, in this case, the signal processing device of the detection device with an input of a control device connected to the dialysis device such that the operation of the dialysis device is controllable due to the control variable detected by the detection device.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und -aspekten anhand der Figur. Diese zeigt eine schematische Gesamtdarstellung einer Dialyseanordnung mit einer erfindungsgemäßen Nachweisvorrichtung.Incidentally, advantages and expediencies of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and aspects with reference to the FIGURE. This shows a schematic overall representation of a dialysis device with a detection device according to the invention.

Die Vorrichtung zur Harnsäurekonzentrationsmessung im Dialysat während einer Dialyse gemäß der 1 umfasst ein Lichtquellen-Modul 1 mit zwei (nicht separat dargestellten) Lichtquellen mit Emissions-Wellenlängen von 285 nm und 260 nm; eine Lichtquellenstromversorgung 2; eine Optik 3 zur Strahlformung; eine Quarzdurchflusszelle 4, Lichtsensoren 5 zur Aufzeichnung der durch die Küvette hindurchgehenden LED-Strahlung; ein Aufzeichnungs- und Verarbeitungsmodul 6 für elektrische Signale, einschließlich AD-/Wandler und Verstärker; ein Datenerfassungs- und Datenverarbeitungsmodul 7; ein Computeranschlussmodul 8 und einen Computer 9 mit installierter Spezialsoftware. Diese Nachweiseinrichtung ist in eine Dialyseanordnung 10 integriert, die einen extrakorporalen Blutkreislauf 11, einen Dialysator 12 und ein Dialysataufbereitungsmodul 13 umfasst.The apparatus for measuring uric acid concentration in the dialysate during a dialysis according to 1 includes a light source module 1 with two (not separately shown) light sources with emission wavelengths of 285 nm and 260 nm; a light source power supply 2 ; an optic 3 for beam shaping; a quartz flow cell 4 , Light sensors 5 for recording the LED radiation passing through the cuvette; a recording and processing module 6 for electrical signals, including AD / converters and amplifiers; a data acquisition and processing module 7 ; a computer connection module 8th and a computer 9 with installed special software. This detection device is in a dialysis arrangement 10 integrated, which is an extracorporeal blood circulation 11 , a dialyzer 12 and a dialysate processing module 13 includes.

Die Vorrichtung ermöglicht eine automatisierte Messung des Dialysattransmissionskoeffizienten im Ablauf des Dialyseapparats bei Wellenlängen von 260 nm und 285 nm zu genau festgelegten Zeitpunkten, eine Berechnung der Konzentration der Harnsäure und eines unbekannten Bestandteils unter Berücksichtung der individuellen spektralen Absorptionscharakteristika des Patienten, eine Erstellung von Diagrammen der Zeit/Konzentration und der Menge der aus dem Patientenkörper während der Behandlung entzogenen Harnsäure, eine Anzeige der Ergebnisse auf einem Computerbildschirm und deren Speicherung in einer Datenbasis.The apparatus enables automated measurement of the dialysate transmission coefficient in the course of the dialyzer at wavelengths of 260 nm and 285 nm at precisely defined times, calculation of uric acid concentration and an unknown component taking into account the individual spectral absorption characteristics of the patient, generation of time charts / Concentration and the amount of uric acid withdrawn from the patient's body during treatment, a display of the results on a computer screen and their storage in a database.

Das Arbeitsprinzip der in 1 gezeigten Anordnung ist wie folgt: Das Licht aus dem Lichtquellen-Modul 1 wird mit Hilfe der Strahlformungsoptik 3 zum Arbeitsbereich der an den Abflussschlauch des Dialyseapparats angeschlossenen Quarzdurchflusszelle 4 gelenkt, und das übertragene Licht wird auf die Lichtsensoren 5 fokussiert. Unter Verwendung des Aufzeichnungsmoduls 6 werden von jedem Lichtsensor abgegebene elektrische Signale verstärkt und digitalisiert. Das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungsmodul 7 ist für die Einstellung der Aufzeichnungsbetriebsart im Modul 6, die Referenzsignalaufzeichnung, Bestimmung des Dialysetransmissionskoeffizienten, Datenzwischenspeicherung und Datenübertragung zum Computeranschlussmodul 8 verantwortlich.The working principle of in 1 The arrangement shown is as follows: The light from the light source module 1 is using the beam shaping optics 3 to the working area of the quartz flow cell connected to the drainage tube of the dialysis machine 4 steered, and the transmitted light is on the light sensors 5 focused. Using the recording module 6 are amplified and digitized by each light sensor electrical signals. The data acquisition and processing module 7 is for setting the recording mode in the module 6 , the reference signal recording, determination of the dialysis transmission coefficient, data buffering and data transmission to the computer connection module 8th responsible.

Direkt vor der Dialysebehandlung, wenn ein Patient P noch nicht an den Dialyseapparat angeschlossen ist, werden der extrakorporale Kreislauf 11 und der Dialysator 12 mit physiologischer Kochsalzlösung gefüllt. Zu diesem Zeitpunkt fließt aus dem Dialysataufbereitungsmodul 13 durch den Ablaufschlauch des Dialyseapparats 10 sauberes Dialysat, das keine während der Überwachung gemessene Substanzen enthält und als Referenz verwendet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Arbeitsbetriebsart unter Verwendung des Aufzeichnungs- und Verarbeitungsmoduls für elektrische Signale eingestellt, und Signale an den Lichtsensoren werden als 100%-Übertragung bezeichnet. Nachdem der Patient an den Dialysator angeschlossen wurde, werden Signale an den Lichtsensoren über gleiche Zeitabstände gemessen, und der Transmissionskoeffizient wird durch das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungsmodul für jeden Kanal (bei 260 nm und 285 nm) berechnet. Die erhaltenen Daten werden zwischengespeichert und bei Abruf durch das Computeranschlussmodul 8 an den Computer 9 übertragen.Immediately before dialysis treatment, when a patient P is not yet connected to the dialysis machine, the extracorporeal circulation 11 and the dialyzer 12 filled with physiological saline. At this time, flows out of the dialysate processing module 13 through the drainage tube of the dialysis machine 10 clean dialysate, which contains no substances measured during monitoring and is used as a reference. At this time, the working mode is set using the electric signal recording and processing module, and signals at the light sensors are referred to as 100% transmission. After the patient is connected to the dialyzer, signals at the light sensors are measured over equal time intervals, and the transmission coefficient is calculated by the data acquisition and processing module for each channel (at 260 nm and 285 nm). The received data is cached and retrieved by the computer connection module 8th to the computer 9 transfer.

Die Einstellungen der Überwachungsbetriebsart (Dauer, Messintervall) und Berechnungsparameter (spezifische Absorptionskoeffizienten, Dialysatfluss, Patientencode), die Messung kontrollierter Parameter im Dialysat, die Erstellung einer Harnsäurekonzentration über die Zeit und des Gesamtwerts entzogenen Harnstoffs über Zeitdiagramme und das Speichern der Ergebnisse erfolgen durch die Spezialsoftware, die auf dem Computer 9 abläuft. Die Berechnung der Konzentration der untersuchten Bestandteile erfolgt unter Verwendung des Algorithmus, den das beanspruchte Verfahren implementiert.The settings of the monitoring mode (duration, measuring interval) and calculation parameters (specific absorption coefficients, dialysate flow, patient code), the measurement of controlled parameters in the dialysate, the production of a uric acid concentration over time and the total value withdrawn urea on time charts and saving the results are made by the special software on the computer 9 expires. The calculation of the concentration of the components studied is done using the algorithm implemented by the claimed method.

Das vorgeschlagene Verfahren zur Harnsäurekonzentrationsmessung in einem Dialysat während einer Dialysebehandlung beruht auf dem Beer-Lambert-Gesetz und dem Additivitätsprinzip, gemäß dem der Absorptionsindex kd(λ) für ein Gemisch zweier nicht interagierender Bestandteile in einer einheitlich dicken Schicht bei Wellenlängen λ1 und λ2 wie folgt schriftlich dargestellt werden kann:

Figure 00070001
worin kd(λ1), kd(λ2) die spektrale Absorption des Dialysats (untersuchtes Fluid) bei den angegebenen Wellenlängen ist; Tλ1, Tλ2 das spektrale Transmissionsmaß des Dialysats bei den ausgewählten Wellenlängen ist;
Figure 00080001
jeweils die Spektralabsorption von Harnsäure bei den Wellenlängen λ1, λ2 ist,
Figure 00080002
jeweils die spektrale Absorption des zweiten Bestandteils bei den Wellenlängen λ1, λ2 ist,
Figure 00080003
der spezifische spektrale Absorptionsindex für Harnsäure bei den Wellenlängen λ1, λ2 ist,
Figure 00080004
der spezifische spektrale Absorptionsindex für den zweiten Bestandteil bei den Wellenlängen λ1, λ2 ist,
Figure 00080005
der spezifische spektrale Absorptionskoeffizient zweiter Ordnung für Harnsäure bei den Wellenlängen λ1, λ2 ist,
Figure 00080006
der spezifische spektrale Absorptionskoeffizient zweiter Ordnung für den zweiten Bestandteil bei den Wellenlängen λ1, λ2 ist, C1 die Harnstoffkonzentration im Dialysat ist, und C2 die Harnstoffkonzentration des zweiten Bestandteils im Dialysat ist.The proposed method for measurement of uric acid concentration in a dialysate during a dialysis treatment is based on the Beer-Lambert law and the Additivitätsprinzip, according to the absorption index kd (λ) for a mixture of two non-interacting constituents in a uniformly thick layer at wavelengths λ1 and λ2 as follows can be shown in writing:
Figure 00070001
where k d (λ 1 ), k d (λ 2 ) is the spectral absorption of the dialysate (fluid under investigation) at the indicated wavelengths; Tλ1, Tλ2 is the spectral transmission of the dialysate at the selected wavelengths;
Figure 00080001
in each case the spectral absorption of uric acid at the wavelengths λ 1 , λ 2 ,
Figure 00080002
in each case the spectral absorption of the second constituent at the wavelengths λ 1 , λ 2 ,
Figure 00080003
the specific spectral absorption index for uric acid at the wavelengths λ 1 , λ 2 ,
Figure 00080004
is the specific spectral absorption index for the second constituent at the wavelengths λ 1 , λ 2 ,
Figure 00080005
is the second order spectral absorption coefficient for uric acid at the wavelengths λ 1 , λ 2 ,
Figure 00080006
the second-order specific spectral absorption coefficient for the second constituent at the wavelengths λ 1 , λ 2 , C 1 is the urea concentration in the dialysate, and C 2 is the urea concentration of the second constituent in the dialysate.

Die Konzentration der Harnsäure und gegebenenfalls des zweiten Bestandteils wird abgeleitet, indem die simultane Gleichung (1) für C1 und C2 gelöst wird.The concentration of the uric acid and optionally the second component is derived by solving the simultaneous equation (1) for C 1 and C 2 .

Bei den Stoffen, die einen Hauptbeitrag zur spektralen Absorption des Dialysats im UV-Bereich leisten, handelt es sich um niedrigmolekulare Bestandteile wie etwa Harnsäure, Kreatinin, Phosphate, Proteine mit niedrigem Molekulargewicht (Albumine) u. dgl.The substances that make a major contribution to the spectral absorption of the dialysate in the UV range, are low molecular weight components such as uric acid, creatinine, phosphates, low molecular weight proteins (albumins) u. like.

Zu Beginn der Dialysesitzung kann die Konzentration der Bestandteile erhebliche Werte erreichen und nimmt während der Behandlung (u. U. mehrmals) ab, was dazu zwingt, eine mögliche Nichtlinearität in der Abhängigkeit der spektralen Absorption von der Konzentration in Betracht zu ziehen. Es ist möglich, die Taylor-Reihe zur Potenzerweiterung der Absorptionsfunktion kλ(C) = f(C) zu verwenden. Wenn durch die zweite Ordnung eingeschränkt wird, wird Folgendes erhalten:

Figure 00080007
worin ελ der spezifische Absorptionskoeffizient erster Ordnung und ε (2) / λ der spezifische Absorptionskoeffizient zweiter Ordnung ist.At the beginning of the dialysis session, the concentration of the components may reach significant levels and may decrease (possibly several times) during treatment, forcing a possible nonlinearity in the dependency of spectral absorption on the concentration to be considered. It is possible to use the Taylor series to exponentiate the absorption function kλ (C) = f (C). If restricted by the second order, the following is obtained:
Figure 00080007
where ε λ is the specific absorption coefficient of first order and ε (2) / λ is the second order specific absorption coefficient.

Das Vorzeichen des zweiten Summanden definiert die Art der Abhängigkeit des Absorptionskoeffizienten von der Konzentration. The sign of the second term defines the nature of the dependence of the absorption coefficient on the concentration.

Wenn ε (2) / λ = 0 ist, wird das lineare Beer-Lambert-Gesetz eingehalten;
wenn ε (2) / λ > 0 ist, besteht eine superlineare Abhängigkeit;
wenn ε (2) / λ < 0 ist, besteht eine sublineare Abhängigkeit.If ε (2) / λ = 0 is, the linear Beer-Lambert law is observed;
if ε (2) / λ> 0 is, there is a superlinear dependence;
if ε (2) / λ <0 is, there is a sublinear dependence.

Um eine mögliche Nichtlinearität der spektralen Absorptionsabhängigkeit des Dialysats von der Konzentration ins Kalkül zu ziehen, werden die spezifischen Absorptionskoeffizienten zweiter Ordnung in die simultanen Gleichungen (1) mit aufgenommen.In order to take into account a possible non-linearity of the spectral absorption dependence of the dialysate on the concentration, the second-order specific absorption coefficients are included in the simultaneous equations (1).

Im Spektralbereich von 200–300 nm wird ein enges Verhältnis (p ≥ 0,9) zwischen der spektralen Dialysatabsorption und der Konzentration an aus dem Körper entfernten potentiellen urämischen Toxinen niedrigen Molekulargewichts (Harnstoff, Kreatinin und Harnsäure) beobachtet.In the spectral range of 200-300 nm, a close ratio (p ≥ 0.9) between the spectral dialysate absorption and the concentration of potential low-molecular-weight uremic toxins (urea, creatinine and uric acid) removed from the body is observed.

Eine Differenzierung der spektralen Absorptionsmaßspektren des Dialysats durch Form im Bereich von 250–300 nm kann durch das Verhältnis ganzzahliger Absorptionswerte in Bereichen von 250–270 nm und 280 bis 300 nm veranschlagt werden. Eine quantitative Experimentalverteilung an Patientenzahlen durch eine Dialysatabsorptionsspektrumsform im Bereich von 250–300 nm wird durch das normale Verteilungsgesetz beschrieben.A differentiation of the spectral absorbance spectra of the dialysate in the range of 250-300 nm can be estimated by the ratio of integer absorption values in ranges of 250-270 nm and 280 to 300 nm. A quantitative experimental distribution of patient numbers by a dialysate absorption spectrum form in the range of 250-300 nm is described by the normal law of distribution.

Die Individualität der spektralen Dialysatabsorption im Bereich von 250–300 nm, die durch ein Verhältnis ganzzahliger Absorptionswerte in den Bereichen von 250–270 nm und 280–300 nm beschrieben wird, lässt sich durch das Vorhandensein zweier Bestandteile im Dialysat erklären – beides Stoffwechselprodukte von Nukleinsäuren.The individuality of the spectral dialysate absorption in the range of 250-300 nm, which is described by a ratio of integer absorption values in the ranges of 250-270 nm and 280-300 nm, can be explained by the presence of two constituents in the dialysate - both metabolites of nucleic acids ,

Harnsäure – Stoffwechselendprodukt von Nukleinsäuren, Langwellenteil der Absorption im Dialysat im Bereich von 280 nm – Kurzwellenteil der Dialysatabsorption im Bereich von 250–270 nm, gebunden an die Absorption von NK – noch nicht identifiziertes Stoffwechselzwischenprodukt von Nukleinsäuren, möglicherweise Adenosin, Uracil, etc.Uric acid - metabolic end product of nucleic acids, longwave part of absorbance in dialysate in the range of 280 nm - shortwave part of dialysate absorption in the range of 250-270 nm, bound to the absorption of NK - as yet unidentified metabolic intermediate of nucleic acids, possibly adenosine, uracil, etc.

In dem vorgeschlagenen Verfahren werden die Harnsäure- und gegebenenfalls die Konzentration eines unbekannten Bestandteils im Dialysat dadurch berechnet, dass die Lichttransmission bei zwei Wellenlängen gemessen wird, wobei sich jede in einem der Spektralbereiche ansiedelt, die für eine Spektrumsindividualität verantwortlich sind. Empfohlene Werte sind λ1 = 260 nm – Höchstwert für die Absorption des Bestandteils NK, und λ2 = 285 – Höchstwert für die Harnsäureabsorption.In the proposed method, the uric acid and optionally the concentration of an unknown constituent in the dialysate are calculated by measuring the light transmission at two wavelengths, each settling in one of the spectral regions responsible for spectrum individuality. Recommended values are λ1 = 260 nm - maximum value for the absorption of the component NK, and λ2 = 285 - maximum value for the uric acid absorption.

Für eine Messung der Konzentration der Bestandteile durch das vorgeschlagene Verfahren muss der Absorptionskoeffizient ελ für jeden Bestandteil bei den ausgewählten Wellenlängen berechnet werden. Für Harnsäure lässt sich diese Aufgabe dadurch lösen, dass Absorptionsspektren der Lösungen mit bekannter Konzentration gemessen werden, wobei spektrale Eigenschaften des zweiten Bestandteils nur indirekt geschätzt werden können, indem unterschiedlich geformte Dilysatabsorptionsspektren korreliert und anschließend modellhaft dargestellt werden.For a measurement of the concentration of constituents by the proposed method, the absorption coefficient ελ for each constituent must be calculated at the selected wavelengths. For uric acid, this object can be achieved by measuring absorption spectra of the solutions of known concentration, whereby spectral properties of the second constituent can only be estimated indirectly by correlating differently shaped dilatation absorption spectra and then modeled.

Es wäre anzumerken, dass der Beitrag von Harnsäure zur Nichtlinearität bei 260 nm nicht signifikant ist, weil die maximale Absorption von Harnsäure weit von diesem Bereich entfernt ist. Somit kann der Begriff

Figure 00100001
aus den simultanen Gleichungen (1) ausgeschlossen werden, was die Konzentrationsberechnung vereinfacht.It should be noted that the contribution of uric acid to nonlinearity at 260 nm is not significant because the maximum absorption of uric acid is far from this range. Thus, the term
Figure 00100001
be excluded from the simultaneous equations (1), which simplifies the concentration calculation.

Die Berechnung der Konzentration C2 der unbekannten Substanz erfolgte in beliebigen Einheiten, weil der Absolutwert der Konzentration dieses Bestandteils unbekannt und es von daher vernünftig ist, den spezifischen spektralen Absorptionskoeffizienten zweiter Ordnung für diesen Bestandteil aus der simultanen Gleichung (1) auszuschließen.The computation of the concentration C2 of the unknown substance was done in arbitrary units because the absolute value of the concentration of this constituent is unknown and therefore it is reasonable to exclude the specific second order spectral absorption coefficient for that constituent from the simultaneous equation (1).

Mit diesen Vereinfachungen nimmt die simultane Gleichung (1) folgende Form an:

Figure 00110001
With these simplifications, the simultaneous equation (1) takes the following form:
Figure 00110001

Wenn man die Erfindung zur Berechnung der Konzentration von in einem Dialysat vorhandenen Bestandteilen während einer Hämodialyse unter Verwendung von Durchflusszellen einsetzt, werden folgende Ziele erreicht:

  • – Echtzeitberechnung der Harnsäurekonzentration im Dialysat während der Hämodialyse
  • – Bestimmung der spektralen Dialysatabsorption bei zwei Wellenlängen
  • – Online-Überwachung der Dialyse
  • – Im Ergebnis quantitative Schätzung von Harnsäurekonzentrationsveränderungen im Dialysat
  • – Bestimmung der aus dem Organismus des Patienten während einer Dialysesitzung entzogenen Harnsäuremenge in Echtzeit.
Using the invention to calculate the concentration of constituents present in a dialysate during hemodialysis using flow cells, the following objectives are achieved:
  • - Real-time calculation of uric acid concentration in dialysate during hemodialysis
  • - Determination of spectral dialysate absorption at two wavelengths
  • - Online monitoring of dialysis
  • - As a result, quantitative estimation of uric acid concentration changes in the dialysate
  • Determination of the amount of uric acid withdrawn from the patient's body during a dialysis session in real time.

Der Einsatz der vorgeschlagenen Vorrichtung erlaubt es, eine Berechnung der Harnsäurekonzentration im Dialysat durch Messen von Transmissionskoeffizienten bei zwei Wellenlängen mit einer Genauigkeit von ±10% durchzuführen.The use of the proposed device makes it possible to carry out a calculation of the uric acid concentration in the dialysate by measuring transmission coefficients at two wavelengths with an accuracy of ± 10%.

Der Einsatz von Durchflusszellen ermöglicht eine Harnsäurekonzentrationsberechnung unter Verwendung des vorgeschlagenen Verfahrens im Online-Betrieb während der Behandlung und eine Erstellung eines Zeitdiagramms der Harnsäurekonzentrationsveränderungen während der Dialysesitzung.The use of flow cells allows a uric acid concentration calculation using the proposed method in on-line operation during treatment and a time-chart of uric acid concentration changes during the dialysis session.

Wenn der Dialysatstrom bekannt ist, kann das vorgeschlagene Verfahren dazu eingesetzt werden, die Gesamtmenge der während der Dialysesitzung entfernten Harnsäure zu berechnen.If the dialysate stream is known, the proposed method can be used to calculate the total amount of uric acid removed during the dialysis session.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 99/62574 [0004] WO 99/62574 [0004]
  • WO 2008/000433 A1 [0004] WO 2008/000433 A1 [0004]
  • US 6666841 B1 [0006] US 6666841 B1 [0006]
  • WO 2009/071102 A1 [0006] WO 2009/071102 A1 [0006]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • I. Fridolin u. a. „Accurate On-line Estimation of Delivered Dialysis Dose by Dialysis Adequacy Monitor (DIAMON)”, (2007) [0005] I. Fridolin et al. "Accurate On-line Estimation of Delivered Dialysis Dose by Dialysis Adequacy Monitor (DIAMON)", (2007) [0005]

Claims (6)

Nachweisvorrichtung zur photometrischen Bestimmung des Urea-Gehalts einer Flüssigkeit, insbesondere in einem Dialysat als Steuergröße einer Hämodialysebehandlung, mit – einer UV-transparenten Durchstrahlungsküvette zur Aufnahme der Flüssigkeit, – einer auf die Durchstrahlungsküvette gerichteten UV-Strahlenquelle zur Bereitstellung von Strahlung bei mindestens zwei vorbestimmten Wellenlängen, von denen eine erste Wellenlänge in einem ersten Teilbereich zwischen 280 nm und 300 nm und mindestens eine zweite Wellenlänge in einem zweiten Teilbereich zwischen 250 nm und 270 nm liegt, – einer mindestens bei der ersten und zweiten Wellenlänge empfindlichen Photodetektoreinrichtung zur Aufnahme eines Absorptions-Messsignals aus der Durchstrahlungsküvette und – einer Signalverarbeitungseinrichtung zur Korrektur- bzw. Kalibrierungs-Verarbeitung des Photodetektorsignals bei der ersten Wellenlänge mit dem Photodetektorsignal bei der zweiten Wellenlänge und zur Berechnung des Urea-Gehalts aus dem korrigierten bzw. kalibrierten Messergebnis bei der ersten Wellenlänge.Detection device for the photometric determination of the urea content of a liquid, in particular in a dialysate as a control variable of a hemodialysis treatment, with A UV-transparent radiographic cuvette for receiving the liquid, A UV radiation source directed onto the radiation cuvette for providing radiation at at least two predetermined wavelengths, of which a first wavelength is in a first partial region between 280 nm and 300 nm and at least one second wavelength lies in a second subrange between 250 nm and 270 nm, - A sensitive at least at the first and second wavelength photodetector device for receiving an absorption measurement signal from the transmission cuvette and Signal processing means for correcting the photodetector signal at the first wavelength with the photodetector signal at the second wavelength and calculating the urea content from the corrected or calibrated measurement result at the first wavelength. Nachweisvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die UV-Strahlungsquelle mindestens eine erste, bei der ersten Wellenlänge, insbesondere bei 285 nm, emittierende Leuchtdiode und eine zweite, bei der zweiten Wellenlänge, insbesondere bei 265 nm, emittierende Leuchtdiode aufweist.Detection device according to claim 1, wherein the UV radiation source has at least one first, at the first wavelength, in particular at 285 nm, emitting light emitting diode and a second, at the second wavelength, in particular at 265 nm, emitting light emitting diode. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, welche Mittel zur Eingabe der jeweiligen spezifischen spektralen Absorptionsindizes 1. und 2. Ordnung von Urea und einer zweiten Flüssigkeits-Komponente, nämlich eines Zwischenprodukts des Nukleinsäure-Metabolismus, und Mittel zur Korrektur bzw. Kalibrierung von deren Verarbeitung in einem Gleichungssystem 2. Ordnung umfasst.Apparatus according to claim 1 or 2, comprising means for inputting the respective 1st and 2nd order specific spectral absorption indices of urea and a second liquid component, namely an intermediate product of the nucleic acid metabolism, and means for correcting or calibrating their processing in a system of equations of the second order. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit Verarbeitungsmitteln, um den Urea-Gehalt C1 näherungsweise zu bestimmen mittels der Gleichung
Figure 00130001
worin gilt:
Figure 00130002
spektrale Absorption der Flüssigkeit bei der ersten bzw. zweiten Wellenlänge,
Figure 00130003
spezifischer spektraler Absorptionsindex von Urea bei der ersten bzw. zweiten Wellenlänge,
Figure 00130004
spezifischer spektraler Absorptionsindex einer zweiten Flüssigkeitskomponente, nämlich eines Produkts des Nukleinsäure-Metabolismus, bei der ersten bzw. zweiten Wellenlänge.Apparatus according to any one of the preceding claims, including processing means for approximating the urea level C 1 by means of the equation
Figure 00130001
where:
Figure 00130002
spectral absorption of the liquid at the first and second wavelength,
Figure 00130003
specific spectral absorption index of urea at the first or second wavelength,
Figure 00130004
specific spectral absorption index of a second liquid component, namely a product of the nucleic acid metabolism, at the first and second wavelength, respectively. Dialyseanordnung mit einer Nachweisvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Durchstrahlungsküvette eine Messküvette oder ein Abschnitt einer Flüssigkeitsleitung ist, die von aus der Dialyseanordnung abgeführter, verbrauchter Dialyseflüssigkeit durchströmt wird.Dialysis device with a detection device according to one of the preceding claims, wherein the transmission cuvette is a measuring cuvette or a portion of a fluid line, which is flowed through by discharged from the dialysis device, spent dialysis fluid. Dialyseanordnung nach Anspruch 5, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung der Nachweisvorrichtung mit einem Eingang einer Steuereinrichtung der Dialyseanordnung derart verbunden ist, dass der Betrieb der Dialyseanordnung aufgrund der mit der Nachweisvorrichtung erfassten Steuergröße steuerbar ist.The dialysis device according to claim 5, wherein the signal processing device of the detection device is connected to an input of a control device of the dialysis device such that the operation of the dialysis device can be controlled on the basis of the control variable detected by the detection device.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999062574A1 (en) 1998-06-04 1999-12-09 Althin Medical Ab Method for determining waste products in the dialysis liquid in dialysis treatment
US6666841B2 (en) 2001-05-02 2003-12-23 Glaukos Corporation Bifurcatable trabecular shunt for glaucoma treatment
WO2008000433A1 (en) 2006-06-29 2008-01-03 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Spectroscopic detector and method for determining the presence of blood and biological marker substances in liquids
WO2009071102A1 (en) 2007-12-04 2009-06-11 Tallinn University Of Technology Optical method and device for measuring concentrations of substances in biological fluids

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999062574A1 (en) 1998-06-04 1999-12-09 Althin Medical Ab Method for determining waste products in the dialysis liquid in dialysis treatment
US6666841B2 (en) 2001-05-02 2003-12-23 Glaukos Corporation Bifurcatable trabecular shunt for glaucoma treatment
WO2008000433A1 (en) 2006-06-29 2008-01-03 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Spectroscopic detector and method for determining the presence of blood and biological marker substances in liquids
WO2009071102A1 (en) 2007-12-04 2009-06-11 Tallinn University Of Technology Optical method and device for measuring concentrations of substances in biological fluids

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
I. Fridolin u. a. "Accurate On-line Estimation of Delivered Dialysis Dose by Dialysis Adequacy Monitor (DIAMON)", (2007)

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