Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №1, 2022 / с. 13-17

Оптико-электронный спектральный сенсор для мониторинга элиминации уремических маркеров с низкой и средней молекулярной массой в процессе лечения гемодиализом

Г.А. Земченков, Г.А. Коноплев, В. Корсаков, А.И. Кузнецов, Н.В. Рощина, О.С. Степанова, А. Фрорип


Аннотация

Разработана оптико-электронная спектральная система для мониторинга элиминации уремических маркеров низкой и средней молекулярной массы в ходе лечения гемодиализом методом измерения УФ-поглощения на длинах волн 285 и 365 нм. В рамках двухпуловой модели проведен анализ кинетики выведения продуктов AGE в сравнении с общепринятыми маркерами адекватности диализа. Показано, что мониторинг оптического поглощения на длине волны 365 нм может использоваться в качестве альтернативного метода оценки адекватности гемодиализа.


Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Геннадий Александрович Земченков, врач-нефролог, Обособленное подразделение № 1, ООО «Б.Браун Авитум Руссланд Клиникс»,
Георгий Асадович Коноплев, канд. техн. наук, доцент, кафедра фотоники, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)», г. С.-Петербург,
Вадим Корсаков, директор, «Jeko Disain OЬ»,
Артур Иванович Кузнецов, д-р физ.-мат. наук, ст. менеджер по инновациям, «AS Ldiamon», г. Тарту, Эстония,
Наталия Владимировна Рощина, аспирант,
Оксана Сергеевна Степанова, канд. техн. наук, доцент, кафедра фотоники, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)», г. С.-Петербург,
Александр Фрорип, Ph.D., технический директор, «AS Ldiamon», г. Тарту, Эстония,

Список литературы

1. Bikbov B. et al. Global, regional, and national burden of chronic kidney disease, 1990-2017: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study // The Lancet. 2017. Vol. 395. Iss. 10225. PP. 709-733.
2. Hцrl W.H., Koch K.-M., Lindsay R.M., Ronco C., Winchester J.F. Replacement of Renal Function by Dialysis, 5th ed. – Netherlands: Springer, 2004. PP. 73-95.
3. KDOQI Clinical Practice Guideline for Hemodialysis Adequacy: 2015 Update // American Journal of Kidney Diseases. 2015. Vol. 66. № 5. PP. 884-930.
4. Daugirdas J.T., Tattersall J.E. Automated monitoring of hemodialysis adequacy by dialysis machines: Potential benefits to patients and cost savings // Kidney Int. 2010. Vol. 78. Iss. 9. PP. 833-835.
5. Keshaviah P.R., Ebben J.P., Emerson P.F. On-line monitoring of the delivery of the hemodialysis prescription // Pediatric Nephrology. 1995. Vol. 9. Suppl. 1. P. S2.
6. Aslam S., Saggi S.J., Salifu M., Kossmann R.J. Online measurement of hemodialysis adequacy using effective ionic dialysance of sodium – A review of its principles, applications, benefits, and risks // Hemodialysis international. 2018. Vol. 22. № 4. PP. 425-434.
7. Castellarnau A., Werner M., Gunthner R., Jakob M. Real-time Kt/V determination by ultraviolet absorbance in spent dialysate: Technique validation // Kidney Int. 2010. Vol. 78. PP. 920-925.
8. Vasilevsky A.M. et al. Dual-Wavelength Optoelectronic Sensor for Monitoring Uric Acid Concentration in Dialysate // Biomedical Engineering. 2015. Vol. 49. № 3. PP. 125-128.
9. Konoplev G.A., Stepanova O.S., Zemchenkov G.A., Frorip A. Optical spectral sensor for the assessment of uric acid kinetics during hemodialysis treatment // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1410.
10. Lauri K. et al. Removal of Urea, β2-Microglobulin, and Indoxyl Sulfate Assessed by Absorbance and Fluorescence in the Spent Dialysate During Hemodialysis // ASAIO Journal. Vol. 201966. № 6. PP. 698-705.
11. Vanholder R., Pletinck A., Schepers E., Glorieux G. Biochemical and Clinical Impact of Organic Uremic Retention Solutes: A Comprehensive Update // Toxins. 2018. Vol. 10. P. 33.
12. Clark W.R., Dehghani N.L., Narsimhan V., Ronco C. Uremic Toxins and their Relation to Dialysis Efficacy // Blood Purif. 2019. Vol. 48. PP. 299-314.
13. Davenport A. Moving beyond small solute clearance: What evidence is there for more permeable dialyzers and haemodiafiltration? // Hemodialysis International. 2018. Vol. 22. Suppl. 2. PP. S24-S28.
14. Maheshwari K.U., Santhi S., Malar R.J. Cystatin C. An alternative dialysis adequacy marker in high flux hemodialysis // Indian Journal of Nephrologhy. 2015. Vol. 25. PP. 143-145.
15. Uhlin F., Holmar J., Yngman-Uhlin P., Fernstrom A., Fridolin, I. Optical Estimation of Beta 2 Microglobulin during Hemodiafiltration – Does It Work? // Blood Purification. Vol. 201540. № 2. PP. 113-119.
16. Papanastasiou P. et al. Immunological quantification of advanced glycosylation end-products in the serum of patients on hemodialysis or CAPD // Kidney Int. 1994. Vol. 46. PP. 216-222.
17. Stinghen A.E.M., Massy Z.A., Vlassara H., Striker G.E., Boullier A. Uremic Toxicity of Advanced Glycation End Products in CKD // Journal of the American Society of Nephrology: JASN. 2016. Vol. 27. № 2. PP. 354-370.
18. Jiang J., Zhang Y., Chen J. et al. Serum and Tissue Levels of Advanced Glycation End Products and Risk of Mortality in Patients on Maintenance Hemodialysis // American Journal of Nephrology. 2021. Vol. 52. № 1. PP. 8-16.
19. Kuznetsov A. et al. Multimode monitoring of AGE excretion in hemodialysis // Nephrology Dialysis Transplantation. 2016. Vol. 1. Suppl. 1. PP. 1500-1501.
20. Fridolin I., Karai D., Kostin S., Ubar R. Accurate Dialysis Dose Evaluation and Extrapolation Algorithms During Online Optical Dialysis Monitoring // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2012. Vol. 60. № 5. PP. 1371-1377.
21. Uhlin F., Fridolin I., Magnusson M., Lindberg L.-G. Dialysis dose (Kt/V) and clearance variation sensitivity using measurement of ultraviolet-absorbance (on-line), blood urea, dialysate urea and ionic dialysance // Nephrology Dialysis Transplantation. 2006. Vol. 21. № 8. PP. 2225-2231.
22. Schneditz D., Fariyike B., Osheroff R., Levin N.W. Is intercompartmental urea clearance during hemodialysis a perfusion term? A comparison of two pool urea kinetic models // Journal of the American Society of Nephrology: JASN. 1995. Vol. 6. № 5. PP. 1360-1370.
23. Burgelman M., Vanholder R., Fostier H., Ringoir S. Estimation of parameters in a two-pool urea kinetic model for hemodialysis // Medical Engineering & Physics. 1997. Vol. 19. № 1. PP. 69-76.
24. Vasilevsky A.M., Konoplev G.A., Stepanova O.S., Zemchenkov A.Y., Gerasimchuk R.P., Frorip A. Dual- wavelength method and optoelectronic sensor for online monitoring of the efficiency of dialysis treatment // Journal of Physics: Conference Series. 2015. Vol. 643.
25. Kuznetsov A., Frorip A., Maiste A., Ots-Rosenberg M., Sьnter A., Sablonin J., Vasil’chenko J. Advanced glycation end products in hemodialysates as fluorescent and optical absorption markers of patients mortality / Eighth International Conference on Advanced Optical Materials and Devices (AOMD-8). 2014. Vol. 9421