نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه فیزیک و مهندسی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، ایران

2 کارشناسی ارشد، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، ایران

3 دکترا، گروه مهندسی پزشکی، پژوهشگاه استاندارد، کرج، ایران

4 دکترای حرفه ای، کلینیک نوین ایران، شیراز، ایران

5 دانشجوی دکترای حرفه ای، کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، ایران

چکیده

مقدمه:  نوعی درمان برای بیمارانی که عملکرد طبیعی کلیه ی خود را از دست داده اند، همودیالیز است. از دست رفتن عملکرد کلیه باعث تجمع سموم و مایعات اضافی در بدن میگردد و در صورتی که خارج نشوند، حتی احتمال مرگ بیمار مطرح است. کفایت دیالیز، با اندازه گیری رسانایی دیالیسات در ورودی و خروجی دستگاه دیالیز قابل اندازه گیری است.
روش­ها: در این مطالعه، دستگاهی کم هزینه و غیر تهاجمی برای کفایت دیالیز ارائه شده است که توانایی اندازه گیری پیوسته ی رسانایی مایع دستگاه دیالیز را دارد و امکان ارائه ی درمانی مورد پذیرش تر را فراهم می­کند.
یافته‌ها: دستگاه ارائه شده، به وسیله ی اندازه گیری همزمان، توانایی تعیین رسانایی دیالیسات و پلاسمای بیمار را در دو نقطه ی مختلف در مسیر دیالیز دارد. این روش می­تواند جهت تصمیم گیری درباره­ی اتمام دیالیز، بر اساس غلظت سدیم پلاسما، استفاده شود. دستگاه ارائه شده میتواند به عنوان یک دستگاه طیف سنج امپدانس با استفبرای اندازه گیری رسانایی پلاسمای بیمار در دستگاه دیالیز استفاده گردد. دستگاه طراحی شده، در جلسات دیالیز واقعی به صورت آزمایشی، تست و اعتبار سنجی شده است. در این روش مواد یا وسایل دور ریختنی یا یک­بار مصرف استفاده نشده است، که می­تواند منجر به کاهش هزینه های بیمار گردد. همچنین نیاز به نمونه گیری از خون بیمار و بررسی های آزمایشگاهی وجود نخواهد داشت.
نتیجه‌گیری: توسعه و اجرای این دستگاه بر روی دستگاه های دیالیز، پیشرفتی موثر در پیشگیری از عواقب ناشی از دیالیز خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

A Non-Invasive and Low-Cost Monitoring System of Hemodialysis Adequacy by Dialysis Machines

نویسندگان [English]

  • Mohammad Mehdi Movahedi 1
  • Hamid Moeni 2
  • Ali Tavakoli Golpaygani 3
  • Ahmad Nori 4
  • Shahrokh Mousavi 5
  • Hossein Parsaei 1

1 Assistant Professor, Department of Medical Physics and Biomedical Engineering, School of Medicine, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran

2 MSc, School of Medicine, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran

3 PhD, Department of Biomedical Engineering, Standard Research Institute, Karaj, Iran

4 MD, Novin Iran Specialized Clinic, Shiraz, Iran

5 MD undergraduate, Student research committee, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran

چکیده [English]

Introduction: Hemodialysis serves as a therapy for patients with kidney malfunction. Kidney malfunction results in the accumulation of toxins and excess fluid in the body, leading to the patient’s death if not removed. Hemodialysis adequacy can be quantified by analyzing dialysate conductivity at the dialyzer inlet and outlet.
Methods:In this paper, the authors presented a non-invasive and low-cost monitoring system of hemodialysis adequacy, which can continuously measure the conductivity of soluble in dialysis machines, allowing the delivery of more acceptable treatment.
Results:An online measurement indicated that the presented system could easily show ionic dialysance and the patient's plasma conductivity at two different parts of the dialysate route. This technique can be an effective way to decide about terminating the dialysis according to plasma sodium concentration. The proposed system can be used as an easy-to-use impedance spectroscopy system to measure the patient's plasma conductivity on a dialysis machine. The designed system was tested and validated experimentally in actual dialysis sessions. This technique does not require any disposables or reagents, reducing patient anxiety and cost by decreasing blood sampling and laboratory analysis.
Conclusion: The operation and development of this system on dialysis machines will effectively prevent dialysis-induced complications.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biological Monitoring
  • Dialysis Solutions
  • Electric Impedance
  • Renal dialysis
  • Kidney
  1. Hall JE, Hall ME. Guyton and Hall textbook of medical physiology e-Book: Elsevier Health Sciences; 2020.
  2. McCrink L, Marshall AH, Cairns K, Fogarty D, Casula A, editors. Joint modelling of longitudinal and survival data: A comparison of joint and independent models. Proc 58th World Statistical Congress; 2011.
  3. Holmar J, Fridolin I, Uhlin F, Fernstrom A, Luman MJPotEAoS. Estimation of dialysis patients' survival through combined approach of small molecule uremic markers/Dialuusipatsientide elulemuse hindamine, kombineerides vaikese molekulkaaluga ureemilisi markereid. 2014;63(3):227-34.
  4. Stokes JB. Consequences of frequent hemodialysis: comparison to conventional hemodialysis and transplantation. Trans Am Clin Climatol Assoc. 2011;122:124-36.
  5. Ravagli E, Crescentini M, Tartagni M, Severi S. Non-invasive measurement of electrical conductivity of liquids in biocompatible polymeric lines for hemodialysis applications. Sensors and Actuators A: Physical. 2017;261:252-60.
  6. Nissenson AR, Fine RN. Clinical Dialysis. 4 ed: McGraw-Hill; 2005.
  7. Ronco C, Ghezzi P, Brendolan A, Crepaldi C, La Greca GJN, dialysis, transplantation: official publication of the European Dialysis, Association TA-ER. The haemodialysis system: basic mechanisms of water and solute transport in extracorporeal renal replacement therapies. 1998;13(suppl_6):3-9.
  8. Locatelli F, Di Filippo S, Manzoni C. Relevance of the conductivity kinetic model in the control of sodium pool. Kidney International. 2000;58:S89-S95.
  9. Kubáň P, Hauser PC. Contactless conductivity detection for analytical techniques: Developments from 2010 to 2012. 2013;34(1):55-69.
  10. Kubáň P, Hauser PC. Contactless conductivity detection for analytical techniques—Developments from 2012 to 2014. 2015;36(1):195-211.
  11. Müller P. Contactless determination of the conductivity in semi-insulators. 1983;78(1):41-51.
  12. Stibal R, Windscheif J, Jantz W. Contactless evaluation of semi-insulating GaAs wafer resistivity using the time-dependent charge measurement. Semiconductor Science and Technology. 1991;6(10):995-1001.
  13. Stibal R, Kretzer U, Jantz WJDoGM. Contactless electron mobility evaluation of semi-insulating GaAs and InP wafers. 2002:75.
  14. Krupka J. Contactless methods of conductivity and sheet resistance measurement for semiconductors, conductors and superconductors. Measurement Science and Technology. 2013;24(6):062001.
  15. Hecking M, Antlanger M, Winnicki W, Reiter T, Werzowa J, Haidinger M, et al. Blood volume-monitored regulation of ultrafiltration in fluid-overloaded hemodialysis patients: study protocol for a randomized controlled trial. Trials. 2012;13(1):79.