[发明专利]确定病人水合和/或营养状况的方法和装置

说明书

本发明涉及监测病人水合和/或营养状况的领域。

肾脏拥有多种用以维持人体健康的功能。首先，通过从病人血液中分离任何多余液体，肾脏控制体液的平衡。其次，肾脏将血液从任何废物，如尿或肌氨酸酐中加以提纯。最后但并非不重要的是肾脏同时控制血液中某些物质如电解质的水平以确保其健康和必需的浓度。

在肾衰竭情况下，被吸收的液体积累在体组织和血液系统内使循环系统的压力升高。这种多余体液必须在透析期间将血液过滤加以清除。如果清除不彻底，其后果严重，将会导致高血压和心脏衰竭。对透析病人而言，心脏衰竭本身的发病率可能要高出许多倍，因而体液过载状态被视为主要致病因素之一。但过度清除体内体液同样也是危险的，因为此时透析病人变成缺水而最终导致高血压。

干重(为简单起见本专利申请文件中“重量”和“质量”一词视为同义，这在医学领域内已成惯例)定义为肾脏功能正常时病人的重量。换言之，它代表在心血管危险最小时应能达到的病人最佳目标体重(或体液状态)。由于缺少定量评估方法，干重在临床实践中总是一个模糊问题。近来利用间接方法，例如血压，超声心电检查和诸如X-射线客观信息对干重问题进行探讨。但要规定一组能被普遍接受的干重标准的条件已成为特别困难的问题。

确定病人体液状态的一种具有希望的方法涉及到生物阻抗测量。将两个甚至更多电极贴到病人体表然后加上小的交流电再测量相应电极的电位差。人体的不同体液区间对被测信号的贡献是不同的。利用多个频率可以测定细胞内容积(ICV)的水和细胞对容积(ECV)的水。这种装置的一个实例在国际专利申请WO 92/19153中做了说明。但是，该文件并没有公开导出有关特定病人的干重的方法。

美国专利5,449,000描述的一种生物阻抗系统同样利用多种频率确定ECV和ICV内的水质量。该专利还采用某些人口相关数据以便使用和选择所谓的人口预示公式。然后利用这些公式和借助于分区生物阻抗信号对人体组分加以分析。

国际专利申请WO 02/36 004 A1描述了一种装置和方法，它利用生物阻抗装置通过将细胞外容积内多余水容积外推至没有肾衰竭时的状态以导出肾衰竭病人的干重。采用类似方法可以导出质量改正项，该改正项考虑了在健康人体内的偏差和引发这些偏差的某些组织。

国际专利申请WO 03/053239 A1公开了一种区间模型，该模型论述了在某些人体区间内健康躯体的差异以便借助于生物阻抗剂量更好地将不适水合容积同其他组织区间分开。用这样一种装置可以获取有关病人营养状况的信息。

美国专利6,615,077描述了一种用生物阻抗装置监测透析治疗的途径以便将信号同治疗的进程联系起来。

鉴于现有技术状况，需要有一个简单的方法，其只需要极少的几个基本参数但同时能够给出关于病人水合、营养和锻炼状况的可靠结果。本发明的目的就是提供这样一种方法。

利用根据权利要求1的方法，即利用测定病人不良水合部分、脂肪组织部分和无脂肪组织部分中的至少一个部分的方法来解决本发明的问题，其方法步骤包括测定病人的化学或物理特性并根据所测得的病人的化学或物理特性以及预先测定的无脂肪组织中水质量或体积份额和脂肪组织中水质量或体积份额的数值来求出该至少一个部分。

本发明建立在模型观测结果的基础之上，把病人的身体分成为无脂肪组织部分、脂肪组织部分以及不良水合部分的这一模型已是以使所涉及的参数数目减至最少并仍能给出可靠的结果。发明人还进一步认识到一方面确立无脂肪组织之水体积或质量份额的数值而另一方面又确立脂肪组织之水体积或质量份额的数值就足够了。为应用该模型，可将这些份额取为与方法所施用之病人无关的固定数值。根据本发明的构思，除了不良结合水部分以外，主要是这两种组织的单独混合物对病人体内不同的水分布产生影响，所以对这方面明确地考虑这两种组织就足够了。

在本发明的范围内，脂肪组织被认为是由悬浮在细胞外液中的多脂肪细胞或脂肪细胞组成的。脂肪细胞本身主要是由类脂物或脂肪以及少量的细胞内液所组成。因此不应将脂肪组织与脂肪相混淆，尽管它们是相关的。脂肪仅仅是纯类脂物而脂肪组织则是脂肪和水的混合物。脂肪细胞粘合了一部分构成总脂肪组织质量的细胞外液。因此，这部分细胞外液不是自由流体，在计算病人过量体液时必须予以考虑。