專利名稱：用于測(cè)試腹膜功能的方法和腹膜透析計(jì)劃設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)試腹膜功能的方法和一種利用計(jì)算機(jī)的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前在日本約有200,000例慢性腎功能衰竭患者。其中，有92％到93％接受血液透析作為維持治療，而剩下的7％到8％接受腹膜透析。
“透析”在此意思是一種利用分子量的不同，通過(guò)濃度梯度將體液過(guò)濾通過(guò)一層膜而從體液中清除某些分子的方法。因此，這個(gè)過(guò)程通過(guò)將各種經(jīng)代謝活動(dòng)所蓄積于體內(nèi)的物質(zhì)——溶質(zhì)(例如作為尿毒素的尿素(U)和肌酐(Cr)、電解質(zhì)(Ca2+、Cl-、Na+和K+)、過(guò)量的水等等——從體液中溶解到透析液內(nèi)，然后通過(guò)將透析液作為排出液從體內(nèi)排出，由此輔助了患者受損的腎功能。用于透析的兩種不同的方法是血液透析(HD)和腹膜透析(PD)。血液透析是一種血液流經(jīng)體外循環(huán)的機(jī)械的血液純化方式，而腹膜透析是一種通過(guò)將透析液注入到腹腔內(nèi)并經(jīng)腹膜過(guò)濾血液的血液純化方式。一般而言，每一種透析方法都已經(jīng)被應(yīng)用于患者。對(duì)于有缺陷的腎功能不能被完全代償?shù)那闆r，利用血液透析進(jìn)行體外透析治療被認(rèn)為是必需的。
對(duì)于腹膜透析，患者主要在家里進(jìn)行透析治療。家庭透析包括每日多次重復(fù)下面的步驟患者本人利用導(dǎo)管將透析液引入到腹膜腔內(nèi)；保留所引入的透析液數(shù)個(gè)小時(shí)；然后排出透析液。當(dāng)排出透析液時(shí)，患者每次都記錄下從體內(nèi)所排出的過(guò)多的水量(稱為“水清除的體積”)，并在隨后的醫(yī)學(xué)檢查中將記錄交給醫(yī)生以得到處方。這樣的腹膜透析方式被叫做CAPD(連續(xù)不臥床腹膜透析)。醫(yī)生特別地關(guān)注于患者的水清除的體積，并根據(jù)所排出的水的體積給患者選擇合適的處方。
在最近幾年，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種其中計(jì)算機(jī)模擬患者的腹膜功能的條件的腹膜透析系統(tǒng)(見(jiàn)日本專利申請(qǐng)No.2000-140100公開(kāi)文本)。這個(gè)腹膜透析系統(tǒng)能夠測(cè)試腹膜功能的情況，例如溶質(zhì)清除率及經(jīng)腹膜的水清除率，通過(guò)從利用PET(腹膜平衡試驗(yàn)，1987)所得到的患者的數(shù)據(jù)，包括每種溶質(zhì)的濃度、水清除的體積等等，演算(computing)被稱為腹膜透析的宏觀模型的Pyle-Popovich數(shù)學(xué)模型。一般地，在操作這樣的一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備中通常采用商品化的個(gè)人計(jì)算機(jī)。
但是，上述的腹膜透析系統(tǒng)通常只能定性或定性地做出診斷，盡管它能根據(jù)每種溶質(zhì)的濃度和水清除的體積來(lái)評(píng)價(jià)在收集數(shù)據(jù)時(shí)的患者的腹膜功能。因此，通過(guò)利用這樣的系統(tǒng)研究患者的腹膜功能的未來(lái)的變化(所謂的“腹膜通透性退化的機(jī)制”)是非常困難的。
例如，對(duì)于從患者中所得到的數(shù)據(jù)，如果用數(shù)據(jù)的數(shù)值所表示的表觀的水清除的體積是低的，要考慮以下各種可能的原因。但是，確定出其中哪一種原因是真正的原因是不可能的。
A水沒(méi)有被排出，因?yàn)椴迦氲礁骨粌?nèi)的導(dǎo)管尖端被物理堵塞或其異位不良(外在因素)；B腹膜的淋巴系統(tǒng)具有較高水平的重吸收能力；和C真正的腹膜功能(經(jīng)腹膜的水清除率)已經(jīng)減低。
其中，當(dāng)A是真實(shí)的原因時(shí)，清除導(dǎo)管內(nèi)的堵塞或糾正位置，而當(dāng)B是原因時(shí)，將抗炎性藥物給予到淋巴系統(tǒng)中。如果原因是C，透析模式將從腹膜透析轉(zhuǎn)換到血液透析。因此，根據(jù)真實(shí)的原因，處理病變的方法是非常不同的。另外，當(dāng)B和C都是原因時(shí)，患者可能患有腹膜炎或包裹性腹膜硬化的并發(fā)癥，因此必須對(duì)如何治療患者給予很多的考慮。因此，測(cè)試腹膜功能的傳統(tǒng)方法不能完全容許做出關(guān)鍵性的判斷以決定患者的合適治療，因此這方面仍有提高的空間。
針對(duì)上述問(wèn)題做出了本發(fā)明，它旨在提供一種測(cè)試腹膜功能的方法和一種腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，它容許(i)通過(guò)利用經(jīng)傳統(tǒng)方法所得到的各種類型的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地分析腹膜透析患者的腹膜功能(腹膜通透性退化的機(jī)制)并(ii)將分析的結(jié)果應(yīng)用到未來(lái)的診斷性處方中。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上面的問(wèn)題，本發(fā)明用利用MTACun和MTACc所計(jì)算(calculated)出的比值MTACun/MTACc作為腹膜功能測(cè)試的一個(gè)指標(biāo)，其中MTACun是尿素氮的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)(overall mass transfer-areacoefficient)以及MTACc是肌酐的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)。
在此后所示的“MTACun/c”意思是“MTACun/MTACc”。為了解釋的便利，根據(jù)情況分別使用這些符號(hào)。
另外，本發(fā)明的腹膜功能測(cè)試模型還可以從三孔理論模型中計(jì)算出細(xì)胞孔的通透性系數(shù)(LpSc)和總通透性系數(shù)(LpS)，同時(shí)得到利用LpSc和LpS所計(jì)算出的比值LpSc/LpS，并可以用LpSc/LpS比值和水清除的體積作為腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
作為利用從實(shí)際的腹膜透析患者中所收集到的大量數(shù)據(jù)的敏銳研究的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)當(dāng)MTACun/c值越接近1時(shí)(即MTACun和MTACc的值彼此越接近時(shí))，患者的腹膜功能的通透性已經(jīng)越退化以及水清除的體積越小。這就是說(shuō)，傳統(tǒng)測(cè)試只能分析溶質(zhì)清除的量和水清除的體積，而本發(fā)明應(yīng)用上述的MTACun/c能檢查患者的未來(lái)的腹膜功能(腹膜功能退化的機(jī)制)。從實(shí)際已有腹膜炎并發(fā)癥的患者以及在未來(lái)可能會(huì)有并發(fā)癥的患者中所得到的經(jīng)驗(yàn)性數(shù)據(jù)可以證實(shí)MTACun/c和患者的未來(lái)的腹膜功能之間的相關(guān)性。
另外，因?yàn)镸TACun/c是一個(gè)無(wú)因次比值，這個(gè)參數(shù)提供了一種可被用于Pyle-Popvich模型以外的其他數(shù)學(xué)模型中的優(yōu)點(diǎn)，此外還容許患者之間的直接比較而不需調(diào)整患者的身體屬性的差異。注意，在此后所述的LpSc/LpS也是一個(gè)無(wú)因次參數(shù)，并提供了一種擴(kuò)展了的通用性。
在本發(fā)明的腹膜功能的測(cè)試方法中，MTACun/c比值和水清除的體積可以被用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
因此，實(shí)際上同時(shí)檢測(cè)MTACun/c值和水清除的體積能進(jìn)行更為詳細(xì)的腹膜功能測(cè)試。更具體的，例如，當(dāng)水清除的體積是小的，即使MTACun/c是適當(dāng)?shù)?，也可以確定非溶質(zhì)轉(zhuǎn)移的腹膜功能(即主要是經(jīng)腹膜的水清除率)的減低。這導(dǎo)致對(duì)轉(zhuǎn)換到有效的透析方式的充分性進(jìn)行檢查，其中避免了治療腹膜炎的消炎藥的不必要的使用(即從腹膜透析到血液透析的轉(zhuǎn)換)。當(dāng)MTACun/c和水清除的體積均不利的時(shí)候，可以確定腹膜功能已經(jīng)被嚴(yán)重?fù)p傷造成了惡性衰竭，這就容許透析方式的迅速轉(zhuǎn)化和即刻的應(yīng)對(duì)措施以及給予各種消炎藥。對(duì)于水清除的體積是合適的而MTACun/c是低的情況，可以確定腹膜功能是處于良性衰竭模式(即盡管水通道是十分有效的，但是具有可逆性的小孔和大孔被耗盡并臨時(shí)失活了)，這就增加了對(duì)休息的必要性的考慮。
另外，本發(fā)明的腹膜功能測(cè)試方法還可以從三孔理論模型中計(jì)算出細(xì)胞孔的通透性系數(shù)(LpSc)和總通透性系數(shù)(LpS)，同時(shí)得到利用LpSc和LpS所計(jì)算出的比值LpSc/LpS，并且可以將LpSc/LpS比值和水清除的體積用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
因此，可以實(shí)施更為詳細(xì)的腹膜功能測(cè)試。更具體地，從三孔理論模型中得到水通道的水通透性系數(shù)與總水通透性系數(shù)的比值(LpSc/LpS)。LpSc/LpS是一個(gè)代表水通道的活力的比值，認(rèn)為水通道貢獻(xiàn)了腹膜的毛細(xì)血管的孔的經(jīng)腹膜的水清除率的40％。越大數(shù)值的比值意味著經(jīng)腹膜的水清除率越高。通過(guò)給出LpSc/LpS和MTACun/c或和水清除的體積的相關(guān)性，進(jìn)行對(duì)腹膜功能的詳細(xì)診斷是有可能的。
此外，本發(fā)明是一種利用三孔理論模型的腹膜功能測(cè)試方法，它可以計(jì)算出細(xì)胞孔的通透性系數(shù)(LpSc)和總通透性系數(shù)(LpS)，同時(shí)得到用LpSc和LpS所計(jì)算出的比值LpSc/LpS，并可以將LpSc/LpS比值用作腹膜功能測(cè)試的一個(gè)指標(biāo)。因此，可以實(shí)施一種對(duì)經(jīng)腹膜的水清除率的特異的功能測(cè)試。
在這種情況中，上述的LpSc/LpS和水清除的體積用作測(cè)試指標(biāo)的用法實(shí)現(xiàn)了一種對(duì)經(jīng)腹膜的水清除率的詳細(xì)的功能測(cè)試，它著重于水通道的活力。


圖1是Pyle-Popovich模型的說(shuō)明圖；圖2是三孔理論模型的說(shuō)明圖；圖3是本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例的示意圖—利用PC的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備；圖4顯示了一個(gè)利用本發(fā)明透析計(jì)劃設(shè)備的具體實(shí)施方案的流程；圖5顯示了一個(gè)腹膜測(cè)試的時(shí)間圖的實(shí)例；圖6顯示了腹膜測(cè)試的輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)目；圖7顯示了腹膜測(cè)試的輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)目；圖8是本發(fā)明的腹膜功能程序的流程圖；圖9是顯示了MTACun/c和水清除的體積之間的相關(guān)性的圖(樣例)；圖10是顯示MTACun/c和LpSc/LpS之間的相關(guān)性的圖(樣例)；圖11是顯示MTACun/c和LpSc/LpS之間的相關(guān)性(依照腹膜功能診斷對(duì)區(qū)域的顯示)的圖(樣例)；圖12是顯示LpSc/LpS和水清除的體積之間的相關(guān)性的圖(樣例)；圖13是一個(gè)程序的簡(jiǎn)化步驟的流程圖，從數(shù)據(jù)輸入到腹膜功能的顯不；圖14是圖解遺傳算法和三孔理論的一個(gè)具體的演算方法的流程圖；圖15顯示腹膜測(cè)試的時(shí)間圖的實(shí)例；和圖16顯示了臨床數(shù)據(jù)之間的比較。
最佳實(shí)施方式1.第一個(gè)具體實(shí)施方案這里描述了本發(fā)明的第一個(gè)具體實(shí)施方案。
本發(fā)明的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備(i)演算兩個(gè)已知為腹膜透析模型的數(shù)學(xué)模型，(ii)處理演算的結(jié)果，(iii)輸出并顯示所處理的結(jié)果。腹膜透析模型包括稱為Pyle-Popovich模型的宏觀模型和基于三孔理論的微觀模型。這里首先提供了對(duì)這些模型的簡(jiǎn)要描述。
1.1腹膜透析的數(shù)學(xué)模型圖1是一個(gè)腹膜的橫切面圖，它準(zhǔn)確地說(shuō)明了Pyle-Popovich模型。如圖中的箭頭所示，用溶質(zhì)分子到透析液內(nèi)的彌散作用及對(duì)流作用(水的運(yùn)動(dòng)所造成的物質(zhì)轉(zhuǎn)移，即對(duì)流轉(zhuǎn)運(yùn)，和腹膜的淋巴系統(tǒng)的吸收所造成的回流)的總和表示溶質(zhì)經(jīng)被假定為均質(zhì)膜的腹膜從體液到透析液的轉(zhuǎn)移。這個(gè)數(shù)學(xué)模型可以用下面的數(shù)學(xué)表達(dá)式I的公式組(1-1)到(1-8)表示。
G-dVBCBdt-CLRCB=dVDCDdt=m·---(1-1)]]>m·=KA(CB-CD)+QU(1-σ)C‾---(1-2)]]>C‾=CB-f(CB-CD)---(1-3)]]>f=1β-1exp(β)-1---(1-4)]]>β=(1-σ)QUKA---(1-5)]]>QU＝a1exp(a2t)+a3(1-6)VD(t)=VD(O)+a1a2[exp(a2t)-1]+a3t---(1-7)]]>VB+VD＝VB(O)+VD(O) (1-8)其中，t時(shí)間[分鐘]；
CLR殘余腎功能[mL/min]；CB溶質(zhì)在血液中的濃度[mg/mL]；CD溶質(zhì)在透析液中的濃度[mg/dL]；VB體液的體積[mL]；VD排出液的體積[mL]；βPeclet數(shù)[-]；ΩU超濾率(超濾體積)[mL/min]；G溶質(zhì)生成率[mg/min]；KA腹膜的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)(MTAC)[mL/min]；σStaverman反射系數(shù)[-]；a1決定ΩU的經(jīng)驗(yàn)性常數(shù)[mL/min]；a2決定ΩU的經(jīng)驗(yàn)性常數(shù)[l/min]；和a3決定ΩU的經(jīng)驗(yàn)性常數(shù)[mL/min]。
因此，Pyle-Popovich模型是依據(jù)于體液中的各種溶質(zhì)和透析液中的各種溶質(zhì)的物質(zhì)平衡方程。在Pyle-Popovich模型中，各個(gè)患者所要計(jì)算的項(xiàng)目是各種溶質(zhì)例如葡萄糖、尿素氮和肌酐的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)KA(或同樣地是總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，或MTAC)；σ(Staverman反射系數(shù))；水清除參數(shù)，a1、a2和a3。其中認(rèn)為水清除參數(shù)a1、a2和a3對(duì)于評(píng)價(jià)患者的清除水的能力(稱為“經(jīng)腹膜的水清除率”)是特別重要的。
可用Hume和Weyers推導(dǎo)出的經(jīng)驗(yàn)性方程計(jì)算體液(VB)的體積(Hume等，1971)。根據(jù)性別，用患者的身高[HT(cm)]和體重[WT(kg)]表示經(jīng)驗(yàn)性方程如下男性VB(0)＝-14.249+0.19678HT+0.29571WT；和女性VB(0)＝-9.9260+0.17003HT+0.21371WT。
與Pyle-Popovich模型相反，當(dāng)微觀地觀察腹膜功能時(shí)，認(rèn)為腹膜的每個(gè)毛細(xì)血管的通透性都有著部分的變異。基于這種觀點(diǎn)的腹膜透析模型是三孔理論的模型。
圖2是說(shuō)明三孔理論模型的毛細(xì)血管的示意圖。三孔理論假設(shè)在毛細(xì)血管上有三種不同尺寸的孔(大孔、小孔和細(xì)胞孔)。在這種情況下，因?yàn)槌叽绲牟煌紫蠛Y一樣地工作，因此調(diào)節(jié)了能通過(guò)特殊尺寸的孔的溶質(zhì)的類型和數(shù)量?；谙嗤脑?，每種大小的孔對(duì)水清除率都有著不同的貢獻(xiàn)。因此，在三孔理論中，分別計(jì)算出大、中和小尺寸的孔的水轉(zhuǎn)移率(濾過(guò)率)，然后得到總水流動(dòng)率(總超濾率)。可以用下面的數(shù)學(xué)表達(dá)式II的一組公式(2-1)到(2-4)和數(shù)學(xué)表達(dá)式III、IV和V表示這個(gè)數(shù)學(xué)模型。
QU＝JVC+JVS+JVL-JVlymph(2-1)JVC＝LpSc·(Pcapill-πprot-Pip-πg(shù)luc-πurea-πNa-πanions) (2-2)JVS＝LpSs·(Pcapill-σsπprot-Pip-σsπg(shù)luc-σsπurea-σsπNa-σsπanions)(2-3)JVL＝LpSL·(Pcapill-Pip) (2-4)其中JVC、JVS、JVL分別是細(xì)胞孔(水通道)、小孔和大孔的超濾率[mL/min]；JVlymph淋巴吸收的流速[mL/min]；LPSC、LPSS、LPSL分別是細(xì)胞孔、小孔和大孔的水通透性系數(shù)；πprot、πg(shù)luc、πurea、πNa、πanions分別是蛋白質(zhì)、葡萄糖、尿素、鈉和陰離子的滲透壓[mmHg]；Pcapill靜水壓[mmHg]；Pip腹腔中的透析液的靜水壓[mmHg]；和σs反射系數(shù)[-]。
JVlymph＝-QU(tVAR)＝-LpS[Pca-Pip-σprot(πp-πip)]其中tVAR喪失晶體滲透壓梯度的時(shí)間[min]；以及
Pca施加于毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞上的靜水壓[mmHg]。
VD(t+Δt)＝VD(t)+Δt·(JVC+JVS+JVL-Jlymph)[數(shù)學(xué)表達(dá)式V]LPS＝LpSc+LpSs+LpSL(5-1)LPS=0.070·AOΔX23000---(5-2)]]>其中LPS腹膜的水轉(zhuǎn)運(yùn)率(超濾系數(shù))[mL/mmHg/1.73m2]；以及A0/Δx面積參數(shù)[cm/1.73m2]。
注意數(shù)學(xué)表達(dá)式V的公式(5-1)和(5-2)中的A0/Δx和LPSC是各個(gè)患者所特有的未知的參數(shù)。已經(jīng)提出了一些用于近似三孔理論模型中的這些參數(shù)值的方法，包括改良Powell法。在此，從具有兩種或多種不同滲透壓的透析液中收集數(shù)據(jù)并用改良Powell法計(jì)算出上述的參數(shù)；但是，對(duì)于這種計(jì)算可以采用不同的方法。盡管Pyle-Popovich模型通過(guò)使用兩組數(shù)據(jù)就能進(jìn)行分析，但是三孔理論模型需要更多組數(shù)據(jù)以通過(guò)利用改良Powell法的反復(fù)計(jì)算找出參數(shù)A0/Δx和LPSC。
注意，細(xì)胞孔被當(dāng)作是水通道(H2O通道)，并且是重要的，因?yàn)樗鼈冏龀隽苏麄€(gè)水清除的體積的40％的貢獻(xiàn)。水通道與患者的經(jīng)腹膜的水清除率之間有著非常重要的相關(guān)性，因?yàn)樗鼈兪遣豢赡娴牟⑶乙坏┍黄茐木筒荒芑謴?fù)到原始狀態(tài)。因此，在透析治療中，如何維護(hù)水通道使得它們不失效是保持腹膜功能的關(guān)鍵問(wèn)題。
每個(gè)LPS項(xiàng)(LPSC、LPSS和LPSL)都是水通透性系數(shù)，而LPS被稱作為總水通透性系數(shù)。這些具有大數(shù)值的系數(shù)意味著經(jīng)腹膜的水清除率是高的。具體地，高數(shù)值的LPSC被認(rèn)為是患者的經(jīng)腹膜的水清除率被保持得相當(dāng)好。因此，當(dāng)利用三孔理論研究患者的腹膜功能時(shí)，密切地檢查水通透性系數(shù)的值是非常重要的。
在三孔理論中，通過(guò)更新即時(shí)的每種溶質(zhì)的濃度梯度可以得到當(dāng)前的滲透壓，也能新計(jì)算出水轉(zhuǎn)移率。然后，與總的腹膜面積一起對(duì)各個(gè)患者進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算，就能構(gòu)建溶質(zhì)轉(zhuǎn)移和水清除體積的詳細(xì)的模型。
1.2腹膜透析計(jì)劃設(shè)備的構(gòu)造下面描述本發(fā)明的第一個(gè)具體實(shí)施方案的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備的構(gòu)造。通過(guò)在一般用途的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行用于執(zhí)行腹膜透析測(cè)試方法的程序(一種用于測(cè)試腹膜功能的程序)可以形成腹膜透析計(jì)劃設(shè)備。
圖3顯示了本發(fā)明的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備的結(jié)構(gòu)實(shí)例。在此顯示了個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)1，它包括具有眾所周知的CPU、HD和內(nèi)存的主機(jī)11；與主機(jī)連接作為輸入工具的鍵盤(pán)12；和作用為數(shù)據(jù)輸出工具的顯示器10(顯示單元)。例如可以將本發(fā)明的腹膜功能測(cè)試程序被從各種可移動(dòng)的記錄介質(zhì)20(CD-ROM201、DVD-ROM202、軟盤(pán)203和內(nèi)存卡204)讀取到PC1中，或者可以被從儲(chǔ)存裝置30如不同的服務(wù)器或PC經(jīng)連接線讀取到PC1中。一旦被讀取，需要將腹膜功能測(cè)試程序與患者的數(shù)據(jù)一起儲(chǔ)存于PC1的HD中。
腹膜透析計(jì)劃設(shè)備將在普通測(cè)試(例如腹膜平衡試驗(yàn)，或PET)從患者中所得到的一組數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)。PC1的CPU演算腹膜功能的數(shù)學(xué)模型(Pyle-Popovich模型、或Pyle-Popovich模型和三孔理論模型)，并對(duì)所得到的作為演算結(jié)果的與各種溶質(zhì)的濃度、水清除的體積等相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行第一個(gè)具體實(shí)施方案所特異的處理。然后，CPU在顯示器10上給出所處理的數(shù)據(jù)。顯示器10上所給出的內(nèi)容有助于對(duì)未來(lái)的腹膜透析計(jì)劃的考慮。同此，本發(fā)明的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備的特點(diǎn)是可以以適當(dāng)?shù)姆绞綔y(cè)試在一定時(shí)間內(nèi)的腹膜功能的狀態(tài)(腹膜功能退化的機(jī)制)。
注意腹膜透析計(jì)劃設(shè)備的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是有效地利用傳統(tǒng)裝置和過(guò)去的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)功能，它不要求其他特殊的裝置、計(jì)算方法、先前從未用過(guò)的新數(shù)據(jù)等等。
1.3腹膜功能測(cè)試程序的構(gòu)造在PC1上所運(yùn)行的腹膜功能測(cè)試程序被構(gòu)造成通常被按下面的順序執(zhí)行。圖4顯示了程序的順序，從數(shù)據(jù)輸入到腹膜功能的顯示。
如圖中所示，首先，將腹膜功能測(cè)試所需的患者的臨床數(shù)據(jù)輸入到PC1中。在輸入數(shù)據(jù)之后，程序成為可執(zhí)行的，并根據(jù)操作者的指令演算Pyle-Popovich模型。利用從演算中所獲得的參數(shù)例如溶質(zhì)濃度和水清除的體積得到尿素氮和肌酐的MTAC比值(MTACun/c)，并在顯示器10上給出顯示MTACun/c與水清除的體積之間的相關(guān)性的圖，這使得操作者能進(jìn)行對(duì)腹膜功能的研究。本發(fā)明的主要特點(diǎn)是將MTACun/c和在此后所描述的LpSc/LpS用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。當(dāng)討論操作順序時(shí)，將更深入地討論MTACun/c的有效性和關(guān)于MTACun/c及LpSc/LpS的細(xì)節(jié)。
一旦在顯示器10上給出MTACun/c和水清除的體積之間的相關(guān)性的圖時(shí)，程序就能完成工作；但是，按操作者的要求，程序可以進(jìn)行進(jìn)一步的演算以更精確地研究腹膜功能測(cè)試。在這種情況下，PC1檢查所得到的數(shù)據(jù)組的數(shù)目是否是充分的(具體地說(shuō)，需要三個(gè)或更多個(gè)與具有多種滲透壓的透析液相關(guān)的數(shù)據(jù)組)，然后演算三孔理論模型。通過(guò)使用水通透性系數(shù)和其他從演算中所得到的參數(shù)，在圖中顯示了更早演算得到的MTACun/c和LpSc/LpS一起與水清除的體積之間的相關(guān)性以及LpSc/LpS和水清除的體積之間的相關(guān)性。這使得操作者能對(duì)腹膜功能進(jìn)行更詳細(xì)的研究。
關(guān)于所輸入的患者的數(shù)據(jù)，要求在運(yùn)行程序之前足量地制備計(jì)算Pyle-Popovich模型和三孔理論模型所需的所有項(xiàng)目并將其預(yù)先輸入到PC1，這可以進(jìn)行即刻演算。
1.4實(shí)施例為了使設(shè)備工作，要求從患者中得到的數(shù)據(jù)。在描述設(shè)備操作之前首先描述一種用于獲取數(shù)據(jù)的方法。
1.4.1臨床數(shù)據(jù)的獲取和輸入這里顯示了上述的本發(fā)明的腹膜功能測(cè)試(臨床測(cè)試)的過(guò)程和數(shù)據(jù)獲取步驟的實(shí)例。圖5顯示了數(shù)據(jù)獲取的步驟。在數(shù)據(jù)獲取步驟中，
從前一天的夜間開(kāi)始，通過(guò)交替使用體積均為2升的但一個(gè)滲透壓為360(mOsm/kg溶質(zhì))及另一個(gè)滲透壓為400(mOsm/kg溶質(zhì))的透析液，在10.5小時(shí)、4小時(shí)、3小時(shí)、5小時(shí)和2小時(shí)的間隔內(nèi)一天累計(jì)對(duì)患者進(jìn)行6次透析液交換。在此，按規(guī)律的時(shí)間表取得血樣，收集尿液標(biāo)本，同時(shí)檢測(cè)每種溶質(zhì)的濃度。透析液的滲透壓和交換的次數(shù)可以取非上述的其他數(shù)值。注意在此所示的實(shí)例使用了演算Pyle-Popovich和三孔理論的公式所必需的兩種不同滲透壓的透析液。在此，對(duì)Pyle-Popovich公式的演算要求每種滲透壓的排出液的至少兩組不同的數(shù)據(jù)，而對(duì)三孔理論公式的演算要求每種滲透壓的排出液的至少三組不同的數(shù)據(jù)，因此應(yīng)當(dāng)構(gòu)建合適的設(shè)定以完成數(shù)據(jù)的獲取。
經(jīng)數(shù)據(jù)獲取步驟所得到的臨床數(shù)據(jù)的項(xiàng)目包括患者的身高、體重和性別、所收集的尿量和每種溶質(zhì)在尿中的濃度(尿液中的尿素氮、尿肌酐、尿蛋白和尿鈉)，如圖6和7所示。在腹膜透析計(jì)劃設(shè)備1的顯示器10上給出與圖完全相同的表，并可以通過(guò)輸入工具(例如鍵盤(pán))12輸入每個(gè)項(xiàng)目。PC1的操作者輸入圖6和7的輸入項(xiàng)目。
輸入項(xiàng)目包括從血樣中所得到的血的總蛋白、白蛋白、血清肌酐、尿素氮、葡萄糖、鈉、氯等的濃度。在這種情況中，進(jìn)行取血三次，當(dāng)收集到血樣時(shí)，重復(fù)每個(gè)輸入項(xiàng)目的濃度測(cè)定，然后輸入數(shù)值。
注意，在本具體實(shí)施方案中，通過(guò)利用從排出液的至少三個(gè)數(shù)據(jù)組中所得到的數(shù)值給出圖形是有可能的。
關(guān)于排出液，記錄了葡萄糖濃度、藥液的總重量、排出的開(kāi)始時(shí)間、排出后患者的重量、注射透析液的完成時(shí)間等等。
1.4.2腹膜透析計(jì)劃設(shè)備的操作一旦完成了對(duì)腹膜透析計(jì)劃設(shè)備的上面的個(gè)體數(shù)據(jù)的輸入，就可以執(zhí)行腹膜透析計(jì)劃設(shè)備的程序(一種腹膜功能測(cè)試程序)。
圖8是顯示腹膜功能測(cè)試程序的簡(jiǎn)化步驟的流程圖。
根據(jù)該圖，首先在PC1上運(yùn)行程序，然后PC1判斷是否已經(jīng)輸入演算Pyle-Popovich模型所需的數(shù)據(jù)(步驟S101)。
如果已經(jīng)提供了足夠多的輸入數(shù)據(jù)，PC1根據(jù)所輸入的患者的數(shù)據(jù)演算上述的數(shù)學(xué)表達(dá)式I中所示的Pyle-Popovich模型(步驟S102)。這個(gè)演算確定出尿素氮(MTACun)和肌酐(MTACc)的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)、水清除的體積等等。注意在日本專利申請(qǐng)No.2000-140100公開(kāi)文本中描述了如何演算Pyle-Popovich模型的同步方程。在此，PC1特征性地計(jì)算出了從對(duì)Pyle-Popovich模型的演算中所得到的MTACun對(duì)MTACc的比值(MTACun/c)，并在顯示器10上給出顯示MTACun/c比值和水清除的體積之間的相關(guān)性的圖形(圖9)(步驟S103)。
關(guān)注于來(lái)源于Pyle-Popovich模型的每種溶質(zhì)的轉(zhuǎn)移率(MTAC)，本發(fā)明已經(jīng)第一次闡明了MTACun/c比值是一種可被有效地采用為各個(gè)患者的明顯更精確的腹膜功能測(cè)試及治療適應(yīng)征的物質(zhì)轉(zhuǎn)移參數(shù)。
換句話說(shuō)，MTACun和MTACc分別是公認(rèn)的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)的定量指標(biāo)，且每個(gè)數(shù)值僅僅部分地表示當(dāng)?shù)玫交颊邤?shù)據(jù)時(shí)的患者的腹膜功能。醫(yī)生單單根據(jù)這些數(shù)值不能了解患者的腹膜功能狀態(tài)的細(xì)節(jié)。另外，為了確定透析液的量的過(guò)量或缺乏，常常大量地使用作為用于評(píng)價(jià)透析效率(即定量地評(píng)價(jià)清除空間)的指標(biāo)的清除率、Kt/V等等。但是，這些指標(biāo)的概念是不一樣的，因此，全面研究腹膜功能是困難的。
但是，MTACun/c表示，當(dāng)數(shù)值越接近1時(shí)(即MTACun和MTACc的值彼此越接近)，患者具有更高的患有腹膜炎并發(fā)癥或未來(lái)患有這樣的并發(fā)癥的可能，或患者具有功能退化的腹膜。在所有的這些情況中，引入血液透析被認(rèn)為是一種應(yīng)對(duì)措施。這樣的判斷的有效性可被從實(shí)際已經(jīng)患有腹膜炎并發(fā)癥的患者和可能在未來(lái)會(huì)患有并發(fā)癥的患者中所得到的經(jīng)驗(yàn)性數(shù)據(jù)所證實(shí)(在文章(Advances in Peritoneal Dialysis，vol.18，pp.144-148，2002)中提供了顯示患有腹膜炎并發(fā)癥的患者具有退化水平的腹膜通透性的數(shù)據(jù))。也就是說(shuō)，盡管傳統(tǒng)測(cè)試只能分析定量指標(biāo)，但是本發(fā)明能進(jìn)行對(duì)腹膜的時(shí)間推移的診斷。另外，因?yàn)镸TACun/c是一個(gè)無(wú)因次比值，不需要調(diào)整參數(shù)在各個(gè)患者的身體屬性上的變異，并因此提供了高度的通用性，因?yàn)樗鼙挥糜赑yle-Popovich模型以及基于其他概念的公式。注意，將在此后所描述的LpSc/LpS也是一個(gè)無(wú)因次參數(shù)，并提供了擴(kuò)展了的通用性。
除此以外，如圖9所示的，第一個(gè)具體實(shí)施方案還能通過(guò)制作繪制MTACun/c對(duì)水清除的體積的圖形進(jìn)行對(duì)腹膜功能的更詳細(xì)的測(cè)試。在此，使用了葡萄糖濃度為2.5％的透析液，并在垂直軸繪制水清除的體積而將MTACun/c繪制在水平軸上。根據(jù)圖形，實(shí)際上可以同時(shí)檢查當(dāng)?shù)玫綌?shù)據(jù)時(shí)的MTACun/c值及水清除的體積。因此，例如，如果水清除的體積是低的，即使MTACun/c是合適的情況下，也可以確定非溶質(zhì)轉(zhuǎn)移的腹膜功能(即主要是經(jīng)腹膜的水清除率)的減低。這導(dǎo)致對(duì)轉(zhuǎn)換到有效的透析方式的充分性的檢查，其中避免了抗腹膜炎的消炎藥的不必要的使用(即從腹膜透析到血液透析的轉(zhuǎn)換)。當(dāng)MTACun/c和水清除的體積都是不合適的時(shí)候，可確定腹膜功能已經(jīng)被嚴(yán)重受損造成惡性衰竭，這樣可進(jìn)行透析方法的迅速轉(zhuǎn)化及即刻的應(yīng)對(duì)措施以及給予各種消炎藥。對(duì)于當(dāng)水清除的體積是合適的而MTACun/c是低的情況時(shí)，可確定腹膜功能是處于良性衰竭模式(即，盡管水通道是十分有效的，但具有可逆性的小孔和大孔已經(jīng)被耗盡并被臨時(shí)滅活)，這就增加了對(duì)休息的必要性的考慮。
注意圖9到12繪制了從多個(gè)患者中所得到的實(shí)際測(cè)定值并顯示了分布。每個(gè)圖形中的線都代表圖形的回歸線。每個(gè)圖形中的y、r和p值是表示測(cè)定值分布特征的數(shù)值。這些線提供了對(duì)患者的腹膜功能的指示。(例如，假定患者的水清除的體積位于線的下方，這意味著患者具有比平均值更低的經(jīng)腹膜的水清除率。)另外，當(dāng)顯示多個(gè)患者的數(shù)據(jù)或單個(gè)患者的時(shí)間推移狀態(tài)的多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，這些線能提供便利的作用。
因此，第一個(gè)具體實(shí)施方案通過(guò)制作容許適當(dāng)評(píng)價(jià)的MTACun/c和水清除的體積之間的相關(guān)性的圖形能從不同的角度得到關(guān)于患者的腹膜功能的退化機(jī)制的信息。圖9的數(shù)據(jù)可以僅僅來(lái)源于Pyle-Popovich模型，因此具有通過(guò)相當(dāng)簡(jiǎn)單的測(cè)試和演算得到數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)。另外，因?yàn)閺腗TACun和MTACc(通常已經(jīng)被常規(guī)收集的現(xiàn)有數(shù)據(jù))中獲取MTACun/c，本發(fā)明可以有效地利用過(guò)去的數(shù)據(jù)而不浪費(fèi)它們，并利用它們作為更特異的和合適的測(cè)試參數(shù)。
注意，在步驟S103中所顯示的圖形在此被設(shè)定為MTACun/c對(duì)水清除的體積的圖形；但是，通過(guò)對(duì)程序的顯示設(shè)定項(xiàng)目的選擇單獨(dú)地顯示出MTACun/c的數(shù)據(jù)也是可能的。
在相當(dāng)簡(jiǎn)單的腹膜功能測(cè)試中，圖9中的顯示MTACun/c和水清除的體積之間的相關(guān)性的圖形容許進(jìn)行一定程度的檢查，如上所述的。最后，PC1提示操作者決定是否完成測(cè)試(步驟S104)。在這個(gè)時(shí)候，如果操作者要求更詳細(xì)的腹膜功能測(cè)試，PC1執(zhí)行程序前進(jìn)到下一步。
在下面的步驟中，PC1檢查是否有足夠量的數(shù)據(jù)(步驟S105)。進(jìn)行這個(gè)步驟是為了看是否數(shù)據(jù)的量足以解決三孔理論模型。當(dāng)有了足夠的數(shù)據(jù)時(shí)(即如果已經(jīng)輸入了兩種或更多種滲透壓的透析液的數(shù)據(jù))，PC1根據(jù)所輸入的患者的數(shù)據(jù)演算上述的數(shù)學(xué)表達(dá)式II到V所示的三孔理論模型(步驟S106)。在此，PC1特征性地計(jì)算出水通道的水通透性系數(shù)對(duì)總水通透性系數(shù)的比值(LpSc/LpS)，并制作了例如LpSc/LpS和先前所計(jì)算的MTACun/c之間的相關(guān)性的圖形，然后在顯示器10中給出該圖形(圖10)(步驟S107)。
注意，盡管在這里的流程圖中給出MTACun/c對(duì)LpSc/LpS的圖形(圖10)，但是通過(guò)修改程序的顯示設(shè)定也可以在顯示器10上給出用戶所需的圖形，即MTACun對(duì)LpSc/LpS(圖10)、具有所標(biāo)記的腹膜功能狀態(tài)的MTACun對(duì)LpSc/LpS(圖11)、以及LpSc/LpS對(duì)水清除的體積(圖12)中的任何一種圖形。
因此，第一個(gè)具體實(shí)施方案通過(guò)計(jì)算從對(duì)三孔理論的演算中所得到的水通道的動(dòng)態(tài)水通透性系數(shù)對(duì)總水通透性系數(shù)的比值(LpSc/LpS)能進(jìn)行更詳細(xì)的腹膜功能測(cè)試。LpSc/LpS比值代表水通道的活性力，相信它貢獻(xiàn)了腹膜的毛細(xì)血管的孔的經(jīng)腹膜的水清除率的近40％。具有越大值的比值意味著經(jīng)腹膜的水清除率更高。通過(guò)給出LpSc/LpS和MTACun/c或和水清除的體積的相關(guān)性使得對(duì)腹膜功能的詳細(xì)診斷成為可能。
就是說(shuō)，例如，當(dāng)LpSc/LpS的值不合適時(shí)，原因被認(rèn)為是歸結(jié)于水通道活性的減低。另一方面，在對(duì)經(jīng)腹膜的水清除率的常見(jiàn)測(cè)試中，主要根據(jù)在CAPD中所得到的表觀的水清除的體積檢查患者。在這種情況中，如果水清除的體積是低的，事實(shí)上可以推導(dǎo)出如下的多種可能的原因，并且難以確定出其中哪個(gè)原因是真正的原因。
A水沒(méi)有被排出，因?yàn)椴迦氲礁骨粌?nèi)的導(dǎo)管尖端被物理堵塞或位置異常(外在因素)；B腹腔的淋巴系統(tǒng)的重吸收能力的水平升高；以及C真正的腹膜功能(經(jīng)腹膜的水清除率)已經(jīng)減低。
其中，當(dāng)A是真實(shí)的原因時(shí)，清除導(dǎo)管內(nèi)的堵塞或糾正位置，而當(dāng)B是原因時(shí)，把抗炎性藥物給予到淋巴系統(tǒng)內(nèi)。如果原因是C，將透析模式從腹膜透析轉(zhuǎn)換到血液透析。因此，根據(jù)真實(shí)的原因，處理病變的方法是非常不同的。另外，當(dāng)B和C都是原因時(shí)，患者可能患有腹膜炎或包裹性腹膜硬化的并發(fā)癥，因此必需給予很多關(guān)于如何治療患者的考慮。
因此，測(cè)試腹膜功能的傳統(tǒng)方法不能完全容許做出關(guān)鍵性的判斷以為患者確定出合適的治療，因此這一方面仍有進(jìn)一步提高的空間。另一方面，利用為獨(dú)立于上述原因A和B的參數(shù)的LpSc/LpS的本發(fā)明能以顯著提高的準(zhǔn)確性了解到患者的經(jīng)腹膜的水清除率。在此，根據(jù)從患者中所收集到的數(shù)據(jù)計(jì)算出本發(fā)明的LpSc/LpS，并將其確定作為各個(gè)患者所特有的動(dòng)態(tài)比值。對(duì)于LpSc/LpS，有著傳統(tǒng)系統(tǒng)，其中通過(guò)使用比值進(jìn)行腹膜功能測(cè)試(例如，Gambro所產(chǎn)的腹膜功能測(cè)試系統(tǒng))，但是這個(gè)比值被特異為一種固定的數(shù)值(1)而并沒(méi)有反映出各個(gè)患者的特異的腹膜功能。本發(fā)明第一次構(gòu)建了一種用動(dòng)態(tài)的LpSc/LpS比值作為測(cè)試指標(biāo)的方法。
在此，步驟S107的顯示器10上所給出的圖10是繪制MTACun/c對(duì)LpSc/LpS的圖形，它們是通過(guò)演算Pyle-Popovich模型和三孔理論模型所獲得的。在圖10中，LpSc/LpS代表了一種比CAPD所得到的表觀的水清除的體積更為準(zhǔn)確的經(jīng)腹膜的水清除率。因此可以說(shuō)圖形顯示了比圖9的數(shù)據(jù)具有更高水平的準(zhǔn)確性的數(shù)據(jù)，圖9的數(shù)據(jù)僅僅來(lái)源于上述的Pyle-Popovich模型。本發(fā)明也具有一種便利的作用，它容許在僅僅演算Pyle-Popovich模型或聯(lián)合三孔理論模型演算該模型進(jìn)行選擇的作用，這取決于當(dāng)檢查腹膜功能時(shí)，更注重的是簡(jiǎn)便性還是準(zhǔn)確性。
注意當(dāng)顯示出圖形時(shí)，根據(jù)腹膜功能的狀態(tài)將圖形區(qū)域粗略地劃分成亞區(qū)域是有用的，因?yàn)檫@給所得到的數(shù)據(jù)在圖形中的定位提供了粗略的標(biāo)記。圖11顯示了一個(gè)實(shí)例，其中根據(jù)腹膜功能的狀態(tài)將上面的圖10的圖形的坐標(biāo)系的區(qū)域分成“好的水清除”、“良性衰竭/腹膜需要休息”、“需要隨診”和“惡性衰竭”的亞區(qū)域。在此，當(dāng)水清除的體積為近似500mL時(shí)，用MTACun/c和LpSc/LpS所具有的可能的數(shù)值分別確定出“好的水清除”和“良性衰竭/腹膜需要休息”之間在水平軸上的界限以及“惡性衰竭”和“良性衰竭/腹膜需要休息”之間在垂直軸上的界限(通常，當(dāng)水清除的體積達(dá)到500mL時(shí)，建議從腹膜透析轉(zhuǎn)換到血液透析)。因此，本發(fā)明可以利用這些分型，容許根據(jù)所收集到的數(shù)據(jù)在分型圖上的定位做出對(duì)腹膜功能的狀態(tài)的粗略評(píng)價(jià)。因此理所當(dāng)然的是可以改變每個(gè)界限的位置、用于代表分型圖中的數(shù)據(jù)的線的類型、用于標(biāo)記分型的字句。
LpSc/LpS基本上具有與經(jīng)腹膜的水清除率成比例的特性。因此，如果分別用繪制于水平軸和垂直軸上的這些參數(shù)形成圖形，當(dāng)在所得數(shù)據(jù)的LpSc/LpS和水清除的體積之間沒(méi)有成比例的相關(guān)性時(shí)，可以評(píng)價(jià)出水清除沒(méi)有被有效地進(jìn)行的可能性。圖12是顯示在這樣的情況下的MTACun和水清除的體積之間的相關(guān)性的圖形。根據(jù)這樣的一張圖形，例如，當(dāng)LpSc/LpS是合適的，而水清除的體積是小的時(shí)候，可以考慮到以下的可能淋巴系統(tǒng)的重吸收能力的水平升高；水沒(méi)有被清除因?yàn)閷?dǎo)管被堵塞、錯(cuò)位或損害。因此，當(dāng)前者是原因時(shí)，給予藥物以降低淋巴系統(tǒng)的提高了的重吸收水平是可能的，或當(dāng)后者是原因時(shí)，建議患者實(shí)施合適的CAPD方式及設(shè)施管理。PC1至此完成了全部的流程。
注意，在上述的顯示數(shù)據(jù)的步驟(步驟S103和S107)中，也可以使得提供對(duì)是否在圖形中與患者的數(shù)據(jù)一起顯示上述的粗略指示腹膜功能的狀態(tài)的界限及用于標(biāo)記分型的字句的選擇成為可能。
一旦在步驟S107中顯示了操作者所需的圖形，PC1就可以終止程序。
2.第二個(gè)具體實(shí)施方案2.1第二個(gè)具體實(shí)施方案的主要特征接下來(lái)描述本發(fā)明的第二個(gè)具體實(shí)施方案。
第二個(gè)具體實(shí)施方案的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備的構(gòu)造以及腹膜功能測(cè)試程序的基本操作(包括屏幕顯示器上的項(xiàng)目)都與第一個(gè)具體實(shí)施方案的相同，因此以下著重討論第二個(gè)具體實(shí)施方案與第一個(gè)具體實(shí)施方案的不同。
第二個(gè)具體實(shí)施方案的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)更高精確度的腹膜功能測(cè)試，通過(guò)在安裝于PC1的腹膜功能測(cè)試程序中，將遺傳算法(GA)應(yīng)用到從對(duì)Pyle-Popovich模型的演算中所得到參數(shù)數(shù)值以據(jù)此預(yù)先制得用于臨床數(shù)據(jù)的實(shí)際測(cè)定值的最優(yōu)解，然后將解引入到三孔理論的公式中。
另外，通過(guò)采用遺傳算法，對(duì)Pyle-Popovich模型的演算變得更為簡(jiǎn)便并實(shí)現(xiàn)了所需的臨床數(shù)據(jù)量的減少。這反過(guò)來(lái)帶來(lái)了減輕患者及數(shù)據(jù)檢查者在收集臨床數(shù)據(jù)時(shí)的負(fù)擔(dān)的效果。
注意遺傳算法本身是一種熟知的用作發(fā)現(xiàn)最優(yōu)解的搜索技術(shù)的數(shù)學(xué)模型。在例如“Iden Algorithm to Saiteki-ka(Genetic Algorithm andOptimization)”(系統(tǒng)、控制和信息工程研究所編，Asakura-syoten在1998年4月15日出版)；“Iden-teki Programming Nyumon(Introduction toGenetic Programming)”(Hitoshi IBA編，東京大學(xué)出版社2001年七月出版)；“Iden Algorithm to Neural Network-Scheduling to KumiawaseSaiteki-ka(Genetic Algorithm and Neural Network-Scheduling andCombined Optimization)”(Denki-gakkai Iden Algorithm nado KumiawaseSaiteki-ka Syuho Ohyo Chosa Senmon Iinkai(日本電氣工程研究所的遺傳算法及其他聯(lián)合的優(yōu)化方法應(yīng)用研究的專家委員會(huì))，Corona-sha 1998年1月出版)中討論了細(xì)節(jié)。
具體地說(shuō)，第二個(gè)具體實(shí)施方案處理從對(duì)Pyle-Popovich模型的演算中所得到的例如葡萄糖、尿素氮和肌酐的各種溶質(zhì)的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)KA。換句話說(shuō)，MTACglc(葡萄糖的MTAC)、MTACurea(MTACun)、和MTACcrea(MTACc)以及水通透性系數(shù)比值rLpSc被當(dāng)作為彼此獨(dú)立變化的離散參數(shù)。通過(guò)轉(zhuǎn)化上面的數(shù)學(xué)表達(dá)式V的公式(5-1)直接得到在下面的數(shù)學(xué)表達(dá)式VI中所示的比值rLpSc。
LPrSC=LpScLPS]]>根據(jù)各個(gè)患者的腹膜功能，每種溶質(zhì)的MTACglc、MTACun、和MTACcrea以及rLpSc實(shí)際上有著很大的不同，它們分別具有各個(gè)患者所特有的數(shù)值。結(jié)合這一點(diǎn)考慮，第二個(gè)具體實(shí)施方案明確地把這四個(gè)參數(shù)當(dāng)作動(dòng)態(tài)變量，使得能根據(jù)各個(gè)患者的腹膜功能進(jìn)行更精確及準(zhǔn)確的透析計(jì)劃。
注意在此需要解決多因次方程，因?yàn)榧尤肓松厦娴男聟?shù)，這導(dǎo)致演算自由度的增加。因此，未做修改的第一個(gè)具體實(shí)施方案的腹膜功能測(cè)試程序不能覆蓋所增加的演算自由度。為了減少演算負(fù)擔(dān)，在第二個(gè)具體實(shí)施方案的腹膜功能測(cè)試程序中，對(duì)從演算Pyle-Popovich模型所得到的結(jié)果實(shí)施對(duì)三孔理論公式及遺傳算法的聯(lián)合演算，這有助于將參數(shù)值縮小到最優(yōu)解中。因?yàn)檫z傳算法是一種用將演算結(jié)果匯聚到最優(yōu)解的技術(shù)，具有評(píng)價(jià)功能的用途，通過(guò)重復(fù)對(duì)所提供的最初估計(jì)值的特定量的演算，遺傳用法的應(yīng)用使得能進(jìn)行相當(dāng)快速的演算。
2.2腹膜功能測(cè)試程序的構(gòu)造和操作第二個(gè)具體實(shí)施方案的腹膜功能測(cè)試程序被構(gòu)造為通常按以下的順序執(zhí)行。在此一起描述了程序構(gòu)造以及包括如何收集臨床數(shù)據(jù)的實(shí)例。
圖13是顯示腹膜功能測(cè)試程序的簡(jiǎn)化步驟的流程圖，從數(shù)據(jù)輸入到腹膜功能的顯示。圖中的“PPM”意思是Pyle-Popovich模型，而“TPT”代表三孔理論。這個(gè)流程的主要特征是GA-TPT演算步驟(步驟S3)。
根據(jù)圖13所示的流程，當(dāng)執(zhí)行程序時(shí)，操作者將腹膜功能測(cè)試所需的患者的臨床數(shù)據(jù)輸入到腹膜透析計(jì)劃設(shè)備的PC1中。數(shù)據(jù)項(xiàng)目為圖6和7的圖框中所示的項(xiàng)目，但是，在第二個(gè)具體實(shí)施方案中，僅僅總蛋白的量可以被測(cè)定，而刪除了對(duì)排出液中的白蛋白的測(cè)定。這是因?yàn)榕懦鲆褐械陌椎鞍诐舛扰c總蛋白的濃度成比例，因此從總蛋白的量中得到白蛋白的量是有可能的。
用于收集必要的臨床數(shù)據(jù)的時(shí)間表(時(shí)間框)的特征是例如從去醫(yī)院隨診的前一天的下午1點(diǎn)鐘開(kāi)始，患者自己進(jìn)行對(duì)排出液的量及所收集的尿液的量的數(shù)據(jù)的獲取，并在患者在第二天的(下午1點(diǎn)鐘)去醫(yī)院隨診時(shí)僅僅進(jìn)行單次的血樣收集后結(jié)束，如圖15所示。
在第二個(gè)具體實(shí)施方案中，所需的臨床數(shù)據(jù)被減少到可在患者的單次醫(yī)院隨診中就能收集到的數(shù)量。具體地，臨床數(shù)據(jù)組的數(shù)目被減少到4個(gè)(即透析液交換的次數(shù))以及取血被限制到一次，如圖16的比較圖所示?？梢耘c規(guī)律的醫(yī)學(xué)檢查一起進(jìn)行醫(yī)院內(nèi)的臨床數(shù)據(jù)的收集，因此與第一個(gè)具體實(shí)施方案比較，第二個(gè)具體實(shí)施方案不僅能減少患者的負(fù)擔(dān)和勞動(dòng)，也可以減少收集臨床數(shù)據(jù)的工作人員的工作量。這是因?yàn)閮H僅演算所需的更少的數(shù)據(jù)組的數(shù)目，這要?dú)w結(jié)于在此后所描述的在程序中采用了遺傳算法。
當(dāng)完成上面的數(shù)據(jù)輸入時(shí)，腹膜功能測(cè)試程序成為可執(zhí)行的。然后，如果所輸入的數(shù)據(jù)的量在比例上是足夠多的(步驟S1)，程序?qū)嵤┑谝粋€(gè)演算步驟——對(duì)Pyle-Popovich模型的演算——根據(jù)操作者的指令(步驟S2)。
在此，基本上按與第一個(gè)具體實(shí)施方案相同的方法執(zhí)行對(duì)Pyle-Popovich模型的演算，但是，在第二個(gè)具體實(shí)施方案中，簡(jiǎn)化了數(shù)學(xué)表達(dá)式I中的公式(1-2)。
換句話說(shuō)，在此假定溶質(zhì)的血液濃度在透析期間是相當(dāng)恒定的，因此一個(gè)近似常數(shù)被分配給公式(1-2)中的CB。同此，實(shí)際上僅有CD是公式(1-2)中的變量，這就將公式簡(jiǎn)化成為一個(gè)線性微分方程。在所演算出的Pyle-Popovich模型的結(jié)果被當(dāng)作為對(duì)三孔理論公式的計(jì)算的最初估計(jì)值的情況中，根據(jù)此時(shí)將近似值分配給CB不會(huì)對(duì)最終結(jié)果造成顯著的影響的判斷調(diào)整這樣的使得公式(1-2)成為線性微分方程的簡(jiǎn)化。
注意將公式(1-2)簡(jiǎn)化為線性微分方程對(duì)于本發(fā)明并不是必不可缺的；但是，如果沒(méi)有簡(jiǎn)化，就需要和第一個(gè)具體實(shí)施方案所需的相同數(shù)目的臨床數(shù)據(jù)組。
和第一個(gè)具體實(shí)施方案一樣，從以這樣的方法所得到Pyle-Popovich模型的結(jié)果演算出相應(yīng)的參數(shù)值包括MTACglc、MTACun、MTACc、σ、a1、a2、a3和rLpSc。其中MTACglc、MTACun、MTACc和rLpSc被用作用于對(duì)三孔理論的演算的未知的參數(shù)組(最初估計(jì)值)。
在得到上面的個(gè)體參數(shù)的數(shù)值之后，實(shí)施作為第二個(gè)演算步驟的對(duì)遺傳算法和三孔理論的演算(GA-TPT演算)，它是本具體實(shí)施方案的特征(S3)。在此，通過(guò)對(duì)遺傳算法的演算，從未知的參數(shù)組(最初估計(jì)值)中得到優(yōu)良(elite)參數(shù)組(最優(yōu)解)，然后用優(yōu)良參數(shù)組解決三孔理論的公式。
圖14是特異地說(shuō)明步驟S3中的對(duì)遺傳算法及三孔理論的演算(GA-TPT演算)的方法的流程圖。
如圖所示，在步驟S3中，PC1根據(jù)包括從上面的Pyle-Popovich模型中所得到的四個(gè)未知參數(shù)的參數(shù)組(最初的估計(jì)參數(shù)組)，通過(guò)利用遺傳算法的編碼操作制備出多個(gè)參數(shù)組(步驟S301)。在此，在所制備的多參數(shù)組中可以包括最初的估計(jì)參數(shù)組本身。
接下來(lái)，PC1通過(guò)利用每個(gè)多參數(shù)組演算三孔理論(步驟S302)。按與第一個(gè)具體實(shí)施方案中的相同方式利用數(shù)學(xué)表達(dá)式II到V實(shí)施對(duì)三孔理論的演算。然后PC1進(jìn)行對(duì)每個(gè)參數(shù)組的演算結(jié)果的誤差評(píng)價(jià)。對(duì)于誤差評(píng)價(jià)，采用了誤差計(jì)算方法，其中下面的數(shù)學(xué)表達(dá)式VII的公式(7-1)和(7-2)被用作評(píng)價(jià)函數(shù)，并分別檢查了所估計(jì)的排出液的量VDEST和所估計(jì)的溶質(zhì)在排出液中的濃度CDSEST對(duì)實(shí)際測(cè)定值(VDCLN，CDSCLN)的誤差。
ErrVD=Σ(VDEST-VDCLN)2VD(O)---(7-1)]]>ErrCDS=Σ(CDSEST-CDSCLN)2CDS(0)---(7-2)]]>隨后，PC1選擇并留下具有在誤差評(píng)價(jià)步驟S302中所得到的最小誤差的參數(shù)組(步驟S303)。所選擇的參數(shù)組在此被稱為例如“準(zhǔn)優(yōu)良參數(shù)組”。
然后，PC1判斷準(zhǔn)優(yōu)良參數(shù)組的誤差是否小于參照值(步驟S304)。
作為一個(gè)用于步驟S304中的判斷的參照值的實(shí)例，第二個(gè)具體實(shí)施方案要求數(shù)學(xué)表達(dá)式VII的誤差小于5％。如果準(zhǔn)優(yōu)良參數(shù)組的VDEST和CDSEST與實(shí)際測(cè)量值VDCLN和VDSCLN之間的誤差大到大于或等于參照值，即5％或更高時(shí)，根據(jù)遺傳算法將當(dāng)前的準(zhǔn)優(yōu)良參數(shù)組中的每個(gè)參數(shù)的值交叉以形成遺傳子代，同時(shí)進(jìn)行編碼操作以制備新形成的多參數(shù)組(步驟S305)。
交叉的操作過(guò)程包括例如，將準(zhǔn)優(yōu)良參數(shù)組的每個(gè)參數(shù)值從十進(jìn)制位數(shù)變?yōu)槎幋a形式，并制得每個(gè)被混雜的(shuffled)數(shù)值的高階及低階位(bits)。注意本發(fā)明可以使用不同于此的混雜技術(shù)，例如，通過(guò)利用代表參數(shù)的現(xiàn)有的可能性的正常分布縮小數(shù)值的范圍。或同樣地，可以在每個(gè)交叉軸上分別繪制出參數(shù)值和誤差以形成風(fēng)景圖(地圖)，并可以將數(shù)值范圍縮小到地圖上所示的局部最小值點(diǎn)的周圍。
然后按所定的順序重復(fù)步驟S302、S303、S304和S305，直到對(duì)三孔理論的演算值和實(shí)際測(cè)定值有著較好的適合度，步驟S304中的兩者之間的誤差小于5％。
如果步驟S304中的誤差被調(diào)整到了小于5％，那么此時(shí)的準(zhǔn)優(yōu)良參數(shù)組就被確定為優(yōu)良參數(shù)組(最優(yōu)解)(步驟S306)，然后就完成了GA-PTP演算的流程。
如圖13的步驟S4所示，PC1最后將與MTACun/c對(duì)水清除的體積或MTACun/c對(duì)LPSC/LPS(與圖9到12相同)相關(guān)的相關(guān)性圖形的其中一個(gè)輸出到顯示器10中，這些圖形是根據(jù)從利用優(yōu)良參數(shù)組從三孔理論演算中所得到的結(jié)果和更早的從Pyle-Popovich模型的演算結(jié)果形成的。
因此，在第二個(gè)具體實(shí)施方案中，從Pyle-Popovich模型中所得到的最初的估計(jì)參數(shù)是合身于各個(gè)患者的，然后根據(jù)所合身的最初的估計(jì)參數(shù)組實(shí)施對(duì)三孔理論的演算，并將所演算出的結(jié)果在顯示器上給出。因此，第二個(gè)具體實(shí)施方案能進(jìn)行準(zhǔn)確的及詳細(xì)的透析計(jì)劃，該計(jì)劃是更特異于各個(gè)患者。另外，可以減少患者和數(shù)據(jù)檢查者運(yùn)行第二個(gè)具體實(shí)施方案所需的工作，這反過(guò)來(lái)減輕了他們的精神負(fù)擔(dān)并讓他們以更放松的態(tài)度對(duì)待測(cè)試。因此，可以一而再地回顧透析計(jì)劃，也期望能帶來(lái)每次都能給患者提供最合適的透析計(jì)劃的效果。
理所當(dāng)然的是，上面流程的步驟S304中的誤差參照值可以取不同于5％的數(shù)值。作為一種對(duì)設(shè)定參照值的粗略指導(dǎo)，需要涉及各個(gè)患者所特定的每日處方的數(shù)據(jù)(排出液的數(shù)據(jù)等)。
另外，在步驟S303中可選擇多個(gè)準(zhǔn)優(yōu)良參數(shù)組。在這種情況中，將從多個(gè)準(zhǔn)優(yōu)良參數(shù)組中選出僅僅一個(gè)優(yōu)良參數(shù)組。當(dāng)誤差達(dá)到或超過(guò)參照值時(shí)，在多個(gè)準(zhǔn)優(yōu)良參數(shù)組內(nèi)進(jìn)行交叉以計(jì)算出遺傳子代。
3.附加的細(xì)節(jié)本發(fā)明提供了一個(gè)通過(guò)利用從三孔理論模型所推導(dǎo)的數(shù)據(jù)生成LPSC/LPS并用這個(gè)比值作為腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)的實(shí)例。但是，因?yàn)槔碚撋峡梢杂^察到相似的比值的相關(guān)性，所以可以用轉(zhuǎn)移中等和小尺寸分子的孔的水通透性LPSL和LPSS系數(shù)取代水通道的水通透性系數(shù)LPSC計(jì)算對(duì)LPS的比值。但是，實(shí)際上，轉(zhuǎn)移中等和小尺寸大小分子的孔在轉(zhuǎn)移溶質(zhì)率上有著變異，并且不能忽視可重復(fù)性的問(wèn)題。因此，很少建議這些水通透性系數(shù)LPSL和LPSS的用法。
盡管第一個(gè)具體實(shí)施方案顯示了一個(gè)通過(guò)利用從患者中得到的數(shù)據(jù)演算Pyle-Popovich模型和三孔理論模型并計(jì)算MTACun/c和LPSC/LPS的實(shí)例，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，通過(guò)不同設(shè)備的演算單元所已經(jīng)得到的每個(gè)MTACunc、MTACc、LPSC、LPS等可被用作輸入數(shù)據(jù)，并可從輸入數(shù)據(jù)中計(jì)算出MTACun/c和LPSC/LPS。
另外，可以從非Pyle-Popovich模型的數(shù)學(xué)模型中推導(dǎo)出MTACunc和MTACc。
此外，在上述的具體實(shí)施方案中，顯示器10被用作數(shù)據(jù)輸出工具的實(shí)例，但是本發(fā)明被不限制于此，可以用使用揚(yáng)聲器的音頻輸出數(shù)據(jù)。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明可應(yīng)用于對(duì)透析治療中的腹膜透析計(jì)劃的研究。
權(quán)利要求
1.一種腹膜功能測(cè)試方法，其中利用MTACun和MTACc所計(jì)算出的比值MTACun/MTACc被用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)，其中MTACun是尿素氮的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)以及MTACc是肌酐的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)。
2.權(quán)利要求1的腹膜功能測(cè)試方法，其中通過(guò)演算Pyle-Popovich模型得到MTACun和MTACc。
3.權(quán)利要求1的腹膜功能測(cè)試方法，其中還從三孔理論模型計(jì)算出細(xì)胞孔的通透性系數(shù)(LPSC)和總通透性系數(shù)(LPS)，同時(shí)得到利用LPSC和LPS所計(jì)算出的比值LPSC/LPS，并將LPSC/LPS比值和MTACun/MTACc比值用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
4.權(quán)利要求3的腹膜功能測(cè)試方法，其中LPSC/LPS比值和MTACun/MTACc比值之間的相關(guān)性被用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
5.權(quán)利要求1的腹膜功能測(cè)試方法，其中MTACun/MTACc比值和水清除的體積被用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
6.一種腹膜功能測(cè)試方法，其包括第一個(gè)演算步驟，其是通過(guò)演算Pyle-Popovich模型得到MTACglc、MTACun和MTACc的各個(gè)最初估計(jì)值，以及通過(guò)利用LPSC和LPS得到LPSC/LPS比值，其中MTACglc是葡萄糖的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，MTACunc是尿素氮的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，MTACc是肌酐的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，LPSC是細(xì)胞孔的通透性系數(shù)，以及LPS是總通透性系數(shù)；和在第一個(gè)演算步驟之后的第二個(gè)演算步驟，其中通過(guò)往其中引入MTACglc、MTACun和MTACc的各個(gè)最初估計(jì)值、和LPSC/LPS比值演算三孔理論模型，并利用遺傳算法計(jì)算出來(lái)自三孔理論模型的演算結(jié)果的最優(yōu)解，其中通過(guò)利用最優(yōu)解所確定出的最優(yōu)MTACun和最優(yōu)MTACc所計(jì)算出的比值MTACun/MTACc被用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
7.權(quán)利要求6的腹膜功能測(cè)試方法，其中在演算Pyle-Popovich模型時(shí)，將葡萄糖、尿素氮和肌酐的溶質(zhì)濃度值作為線性微分方程的近似解而分別進(jìn)行計(jì)算。
8.權(quán)利要求7的腹膜功能測(cè)試方法，其中MTACun/MTACc比值和水清除的體積被用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
9.權(quán)利要求8的腹膜功能測(cè)試方法，其中MTACun/MTACc比值和水清除的體積之間的相關(guān)性被用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
10.一種利用三孔理論模型的腹膜功能測(cè)試方法，其中計(jì)算出細(xì)胞孔的通透性系數(shù)(LPSC)和總通透性系數(shù)(LPS)，同時(shí)得到利用LPSC和LPS所計(jì)算出的比值LPSC/LPS，并且LPSC/LPS比值被用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
11.權(quán)利要求10的腹膜功能測(cè)試方法，其中LPSC/LPS比值和水清除的體積被用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
12.權(quán)利要求11的腹膜功能測(cè)試方法，其中LPSC/LPS比值和水清除的體積之間的相關(guān)性被用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
13.一種腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其包括一個(gè)利用從透析患者所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行演算并將演算的結(jié)果輸出到輸出單元的演算單元，其特征是演算單元通過(guò)利用MTACun和MTACc計(jì)算出比值MTACun/MTACc，其中MTACun是尿素氮的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)以及MTACc是肌酐的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)；和輸出單元輸出作為腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)的MTACun/MTACc比值。
14.權(quán)利要求13的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其中演算單元通過(guò)演算Pyle-Popovich模型得到MTACun和MTACc。
15.權(quán)利要求14的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其中演算單元還(i)從三孔理論模型演算出細(xì)胞孔的通透性系數(shù)(LPSC)和總通透性系數(shù)(LPS)，并且也得到比值LPSC/LPS，以及(ii)制出LPSC/LPS比值和MTACun/MTACc比值之間的相關(guān)性的圖形，該圖形被輸出到輸出單元。
16.權(quán)利要求15的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其中輸出單元是一種顯示單元，和顯示單元通過(guò)顯示所繪制的多個(gè)患者的實(shí)際測(cè)定值的分布以及這種分布的回歸線而輸出相關(guān)性。
17.權(quán)利要求13的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其中還在圖形中給出MTACun/MTACc比值和水清除的體積之間的相關(guān)性，該圖形被輸出到輸出單元。
18.一種腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其包括一個(gè)用從透析患者所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行演算并將演算的結(jié)果輸出到輸出單元的演算單元，它的特征是演算單元(i)通過(guò)演算Pyle-Popovich模型得到MTACglc、MTACun和MTACc的各個(gè)最初估計(jì)值，以及通過(guò)利用LPSC和LPS得到比值LPSC/LPS，其中MTACglc是葡萄糖的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，MTACun是尿素氮的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，MTACc是肌酐的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，LPSC/LPS是細(xì)胞孔的通透性系數(shù)，LPS是總通透性系數(shù)，然后(ii)通過(guò)將MTACglc、MTACun和MTACc的各個(gè)最初估計(jì)值和LPSC/LPS比值引入到三孔理論模型中進(jìn)行演算，(iii)通過(guò)利用遺傳算法計(jì)算出來(lái)自三孔理論模型的演算結(jié)果的最優(yōu)解，而且(iv)通過(guò)利用最優(yōu)解所確定的最優(yōu)MTACun和最優(yōu)MTACc計(jì)算出比值MTACun/MTACc，以及輸出單元輸出作為腹膜透析測(cè)試的指標(biāo)的MTACun/MTACc比值。
19.權(quán)利要求18的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其中在演算Pyle-Popovich模型時(shí)，演算單元將葡萄糖、尿素氮和肌酐的各個(gè)溶質(zhì)濃度值作為線性微分方程的近似解而計(jì)算出。
20.權(quán)利要求18的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其中還在圖形中給出利用MTACun和MTACc所計(jì)算出的比值MTACun/MTACc和水清除的體積之間的相關(guān)性，該圖形被輸出到輸出單元。
21.權(quán)利要求20的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其中輸出單元是一種顯示單元，且顯示單元通過(guò)顯示所繪制的多個(gè)患者的實(shí)際測(cè)定值的分布以及這種分布的回歸線而輸出相關(guān)性。
22.權(quán)利要求18的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其中輸出單元輸出最優(yōu)解的MTACun/MTACc比值和LPSC/LPS比值的其中一種，其與水清除的體積一起被繪制于一個(gè)兩軸坐標(biāo)系中。
23.一種腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其包括一個(gè)利用從透析患者所得到的數(shù)據(jù)演算三孔理論模型并將演算的結(jié)果輸出到輸出單元的演算單元，其特征是演算單元得到作為對(duì)三孔理論模型的演算結(jié)果的細(xì)胞孔的通透性系數(shù)(LPSC)以及總通透性系數(shù)(LPS)，并且也得到了比值LPSC/LPS；以及輸出單元輸出作為腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)的LPSC/LPS比值。
24.權(quán)利要求23的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其中還在圖形中給出LPSC/LPS比值和水清除的體積之間的相關(guān)性，該圖形被輸出到輸出單元。
25.權(quán)利要求23的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其中輸出單元輸出演算單元所得到的MTACun/MTACc比值和LPSC/LPS比值的其中一種，其與水清除的體積一起被繪制于一個(gè)兩軸坐標(biāo)系中。
26.權(quán)利要求25的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其中當(dāng)輸出MTACun/MTACc比值和LPSC/LPS比值的其中一種時(shí)，輸出單元在坐標(biāo)系中還給出表示根據(jù)水清除的體積所得到的腹膜功能狀態(tài)的信息。
27.權(quán)利要求26的腹膜透析計(jì)劃設(shè)備，其中輸出單元是一種顯示單元，且顯示單元通過(guò)顯示所繪制的多個(gè)患者的實(shí)際測(cè)定值的分布以及這種分布的回歸線輸出LPSC/LPS比值和水清除的體積之間的相關(guān)性。
28.一種記錄腹膜功能測(cè)試程序的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，其中腹膜功能測(cè)試程序執(zhí)行MTACun/MTACc計(jì)算步驟，其中用MTACun和MTACc計(jì)算出比值MTACun/MTACc，以便用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)，其中MTACun是尿素氮的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)以及MTACc是肌酐的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)。
29.權(quán)利要求28的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，其中腹膜功能測(cè)試程序還執(zhí)行MTAC計(jì)算步驟，其中通過(guò)演算Pyle-Popovich模型得到MTACun和MTACc。
30.權(quán)利要求28的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，其中腹膜功能測(cè)試程序還(i)包括LPSC/LPS計(jì)算步驟，其中從三孔理論模型中計(jì)算出細(xì)胞孔的通透性系數(shù)(LPSC)和總通透性系數(shù)(LPS)，同時(shí)得到利用LPSC和LPS所計(jì)算出的比值LPSC/LPS，以及(ii)將LPSC/LPS比值和水清除的體積用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
31.權(quán)利要求28的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，其中腹膜功能測(cè)試程序還將MTACun/MTACc比值和水清除的體積用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
32.一種記錄腹膜功能測(cè)試程序的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，其中腹膜功能測(cè)試程序包括第一個(gè)演算步驟，通過(guò)演算Pyle-Popovich模型得到MTACglc、MTACun和MTACc的各個(gè)最初估計(jì)值、以及通過(guò)利用LPSC和LPS得到比值LPSC/LPS，其中MTACglc是葡萄糖的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，MTACun是尿素氮的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，MTACc是肌酐的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，LPSC/LPS是細(xì)胞孔的通透性系數(shù)，LPS是總通透性系數(shù)；以及在第一個(gè)演算步驟之后的第二個(gè)演算步驟，其中通過(guò)往其中引入MTACglc、MTACun和MTACc的各個(gè)最初估計(jì)值、和LPSC/LPS比值演算三孔理論模型，并利用遺傳算法計(jì)算出來(lái)自三孔理論模型的演算結(jié)果的最優(yōu)解，其中將利用最優(yōu)解所確定出的最優(yōu)MTACun和最優(yōu)MTACc所計(jì)算出的比值MTACun/MTACc用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
33.權(quán)利要求32的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，其中腹膜功能測(cè)試程序在演算Pyle-Popovich模型時(shí)，將葡萄糖、尿素氮和肌酐的各個(gè)溶質(zhì)濃度值作為線性微分方程的近似解而進(jìn)行計(jì)算。
34.權(quán)利要求32的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，其中腹膜功能測(cè)試程序還將MTACun/MTACc和水清除的體積用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
35.一種記錄利用三孔理論模型的腹膜功能測(cè)試程序的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，其中腹膜功能測(cè)試程序(i)包括用于計(jì)算細(xì)胞孔的通透性系數(shù)(LPSC)和總通透性系數(shù)(LPS)的通透性系數(shù)計(jì)算步驟；和用于計(jì)算比值LPSC/LPS的LPSC/LPS計(jì)算步驟，以及(ii)將LPSC/LPS比值用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
36.權(quán)利要求35的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，其中腹膜功能測(cè)試程序還將LPSC/LPS比值和水清除的體積用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
37.一種用于執(zhí)行MTACun/MTACc計(jì)算步驟的腹膜功能測(cè)試程序，其中利用MTACun和MTACc計(jì)算出比值MTACun/MTACc，以便用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)，其中MTACun是尿素氮的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)以及MTACc是肌酐的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)。
38.權(quán)利要求37的腹膜功能測(cè)試程序，還執(zhí)行MTAC計(jì)算步驟，其中通過(guò)演算Pyle-Popovich模型得到MTACun和MTACc。
39.權(quán)利要求37的腹膜功能測(cè)試程序，還包括LPSC/LPS計(jì)算步驟，其中從三孔理論模型中計(jì)算出細(xì)胞孔的通透性系數(shù)(LPSC)和總通透性系數(shù)(LPS)，同時(shí)得到利用LPSC和LPS所計(jì)算出的比值LPSC/LPS，其中將LPSC/LPS比值和水清除的體積用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
40.權(quán)利要求37的腹膜功能測(cè)試程序，還將MTACun/MTACc比值和水清除的體積用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
41.一種腹膜功能測(cè)試程序，其包括第一個(gè)演算步驟，用于通過(guò)演算Pyle-Popovich模型得到MTACglc、MTACun和MTACc的各個(gè)最初估計(jì)值、以及通過(guò)利用LPSC和LPS得到比值LPSC/LPS，其中MTACglc是葡萄糖的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，MTACun是尿素氮的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，MTACc是肌酐的總物質(zhì)轉(zhuǎn)移面積系數(shù)，LPSC/LPS是細(xì)胞孔的通透性系數(shù)，LPS是總通透性系數(shù)；以及在第一個(gè)演算步驟之后的第二個(gè)演算步驟，其中通過(guò)往其中引入MTACglc、MTACun和MTACc的各個(gè)最初估計(jì)值、和LPSC/LPS比值演算三孔理論模型，并利用遺傳算法計(jì)算出來(lái)自三孔理論模型的演算結(jié)果的最優(yōu)解，其中將利用最優(yōu)解所確定出的最優(yōu)MTACun和最優(yōu)MTACc所計(jì)算出的比值MTACun/MTACc用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
42.權(quán)利要求41的腹膜功能測(cè)試程序，在演算Pyle-Popovich模型時(shí)，將葡萄糖、尿素氮和肌酐的各個(gè)溶質(zhì)濃度值作為線性微分方程的近似解而進(jìn)行計(jì)算。
43.權(quán)利要求41的腹膜功能測(cè)試程序，將MTACun/MTACc和水清除的體積用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
44.一種利用三孔理論模型的腹膜功能測(cè)試程序，該程序(i)包括用于計(jì)算細(xì)胞孔的通透性系數(shù)(LPSC)和總通透性系數(shù)(LPS)的通透性系數(shù)計(jì)算步驟；以及用于計(jì)算比值LPSC/LPS的LPSC/LPS計(jì)算步驟，并且(ii)將LPSC/LPS比值用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
45.權(quán)利要求44的腹膜功能測(cè)試程序，將LPSC/LPS比值和水清除的體積用作腹膜功能測(cè)試的指標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明是一種腹膜功能測(cè)試方法，其特征是將利用MTAC
文檔編號(hào)A61M1/28GK1787843SQ20048001318
公開(kāi)日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月14日
發(fā)明者濱田浩幸, 岡本正宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Jms