Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dialysis therapies: Investigation of transport and regulatory processes using mathematical modelling

Pstras Leszek, Stachowska-Pietka Joanna, Debowska Malgorzata, Pietribiasi Mauro, Poleszczuk Jan, Waniewski Jacek

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2022

|

Vol. 42, no. 1

60--78

EN

Haemodialysis (HD) and peritoneal dialysis (PD) are the main kidney replacement therapies for patients with end-stage renal disease. Both of these life-sustaining therapies replace the key functions of the failing kidneys, i.e. the removal of the excess body water and waste products of metabolism as well as the restoration of fluid-electrolyte and acid-base balance. The dialysis-induced multi-scale transport and regulatory processes are complex and difficult to analyse or predict without the use of mathematical and computational models. Here, following a brief introduction to renal replacement therapies, we present an overview of the most important aspects and challenges of HD and PD, indicating the types and examples of mathematical models that are used to study or optimize these therapies. We discuss various compartmental models used for the study of intra- and interdialytic fluid and solute kinetics as well as distributed models of water and solute transport taking place across the peritoneal tissue or in the dialyzer. We also discuss models related to blood volume changes and cardiovascular stability during HD, including models of the thermal balance, likely related to intradialytic hypotension. A short overview of models of acid-base equilibration during HD and mineral metabolism in dialysis patients is also provided, along with a brief outline of models related to blood flow in arteriovenous fistulas and cardiovascular adaptations following the fistula creation. Finally, we discuss the model-based methods of assessment of dialysis adequacy in both HD and PD.

2

The affinity for dialysate species of thermally modified titania nanotubes under static and dynamic conditions

Jędrzejewska Aleksandra, Pasik Kamila, Nycz Marta, Arkusz Katarzyna

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2021

|

Vol. 23, no. 4

95--105

EN

Purpose: During the dialysis process, hemolysis is the most frequently occurring problem to solve. Titanium dioxide nanotubes (TNTs) can be considered as a material preventing hemodialysis or blood species deposition thanks to their unique properties, i.e., hydrophilicity, smooth surface, and antibacterial. The purpose of this work was the electrochemical, chemical, and morphological characteristics of the TNTs and the evaluation of the possibility of using them as filter parts in dialysis techniques. Methods: The tests were carried out on as-formed TNTs with a diameter of 50 ± 5 nm and 1000 ± 100 nm in height, and TNTs thermally modified in air atmosphere temperatures ranging from 350 to 550 °C. Electrochemical and microscopic analyses were performed both in the static and dynamic system of dialysis fluid (flow rate: 250 cm3/min). Additionally, deposition or damage of blood cells was specified during the ex vivo dialysis experiment. Results: Obtained results proved relationship between electrochemical properties of TNTs and the method of their modification. The results demonstrated that the TNTs annealed at 450 °C TNTs can be potentially applied for constructions dialysis membrane in the hemodialysis area due to their most stable stationary potential in dialysate, the highest value of impedance modulus, and the most favourable electrokinetic properties. Additionally, it was confirmed that annealed process causes improvement of corrosion resistance and protective properties for TNTs in the dialysis fluid. Conclusions: The result allowed for the conclusion that annealing is responsible for reduction of adsorption properties of TNTs, though this titanium dioxide nanotube still can be used as filter part in haemodialysis.

3

Jakość życia pacjentów dializowanych

Pszczółkowska P., Turek J.

Problemy Jakości

|

2018

|

R. 50, nr 7

21--27

PL

Liczba pacjentów ze schyłkową niewydolnością nerek (SNN) rośnie dynamicznie w tempie 5–7% rocznie, co stanowi globalny problem dotyczący jakości świadczonej usługi medycznej przy ograniczonych, publicznych środkach finansowych. Istnieją sposoby polepszenia jakości usługi przy jednoczesnym zachowaniu równowagi między obsługą chorego dializowanego a płatnikiem NFZ. Artykuł ma charakter teoretyczno-empiryczny. W przeglądzie literatury przedstawiono analizę finansową i statystykę wykonywanych procedur medycznych, jak również zaprezentowano metaanalizę badań. W artykule przedstawiono wyniki badań własnych wykonanych w szpitalu, który wdrożył systemy zarządzania jakością, jak również uzyskał certyfikat akredytacyjny. Badania dotyczą innowacyjnej metody polepszającej jakość dostępu naczyniowego u pacjentów dializowanych. Celem artykułu jest ocena problemu jakości życia pacjentów dializowanych i zaprezentowanie rozwiązania podnoszącego jakość obsługi pacjenta dializowanego w kontekście utrzymania dobrego dostępu naczyniowego, stanowiącego kluczowe wyzwanie dla personelu medycznego i samego pacjenta.

EN

The number of patients suffering from end-stage renal disease (ESRD) is growing dynamically at the rate of 5–7% annually which makes it a global issue regarding the quality of medical services provided in the situation of limited public funds. There are methods to improve the service quality with concurrent maintenance of balance between the service provided to the dialysis patient and the National Health Fund payer. The article is of theoretical and empirical nature. The review of literature presents the financial analysis and statistics regarding the performed medical procedures as well as provides a meta-analysis of research. The article presents results of own investigation carried out at a hospital which has implemented quality management systems and was awarded the accreditation certificate. Investigation is the innovative method improving the quality of vascular access in hemodialysis patients. The purpose of the article is to assess the problem of the quality of life in hemodialysis patients and to present a solution that improves the quality of service provided to a hemodialysis patient in the content of maintenance of good vascular access, being the key challenge for the medical personnel as well as the patients themselves.

4

Membranes for haemodialysis. What is more important, sieving coefficient or flux?

Vienken J.

Problemy Eksploatacji

|

2013

|

nr 3

7--16

EN

The need for adapting dialysis therapy and technology to special groups is obvious, but it still not realized. Actual observations have proven the notion that avoiding inflammatory stimuli through an improvement of biomaterials, the use of ultrapure water for dialysis fluids has turned out extremely important. Current dialytic strategies do not address the removal of a single molecule but preferentially focus on the elimination of groups or families of molecules from the patient´s blood. The current guidelines for the adequacy of dialysis are all based on the removal of urea and the recommended dose can be achieved with both low and high flux dialysers. The problems associated with inadequate removal of the larger toxins tend to be long term, which makes it much harder to study the benefit of more efficient removal. The more permeable membrane of a high flux dialyser also allows much faster removal of fluid. In haemodiafiltration, rapid removal (and replacement) of fluid is essential, so high-flux dialysers are always used for this type of treatment. There are concerns that easier passage of water through a high-flux could also make it easier for water borne contaminants, particularly endotoxins, to pass from the dialysis fluid back into the blood. This review seeks to define the current scientific and technological factors and how dialysers have changed over the years.

PL

Oczywista, chociaż wciąż niezrealizowana, jest konieczność dostosowania procesu dializy do potrzeb poszczególnych grup pacjentów z niewydolnością nerek. Szczególnie ważne jest zapobieganie powstawaniu bodźców zapalnych. Osiąga się to poprzez stosowanie biozgodnych materiałów na membrany i ultraczystej wody do wytwarzania płynu dializującego. Obecna strategia dializy skupia się na eliminowaniu preferowanych grup lub rodzin substancji z krwi pacjenta i pomija usuwanie pojedynczych molekuł. Aktualne wytyczne dotyczące skutecznej dializy oparte są na kryterium usuwania mocznika i mogą być zrealizowane za pomocą dializatorów wyposażonych w membrany niskiej (low flux) lub o wysokiej filtracji (high flux). Usuwanie jedynie toksyn o większych rozmiarach molekuł (high flux) wydaje się mieć znaczenie długoterminowe, co powoduje, iż analiza potencjalnych korzyści wynikających z usuwania także toksyn o małych molekułach (low flux) jest trudna do przeprowadzenia. Stosowanie dializatorów wyposażonych w membrany „high flux”, o wyższym strumieniu filtracji, skutkuje także szybszym usuwaniem płynu z organizmu człowieka. W procesie hemodiafiltracji, szybkie usuwanie (i uzupełnianie) płynów z organizmu jest niezwykle istotne, co powoduje, że w dializoterapii z reguły są stosowane dializatory z grupy „high flux”. Niemniej istnieje obawa, że ułatwiony transport wody poprzez membranę „high flux” może sprzyjać także transportowi substancji szkodliwych z wody użytej do wytwarzania płynu dializującego do krwiobiegu – dotyczy to w szczególności endotoksyn. W niniejszym artykule, stanowiącym przegląd stanu wiedzy w tym zakresie, podjęto próbę zidentyfikowania kluczowych przesłanek naukowych i technologicznych w zakresie realizacji dializoterapii oraz sformułowania odpowiedzi na pytanie, który ze sposobów dializoterapii, „high flux” czy „low flux”, jest skuteczniejszy.

5

Modelling of hemodialysis: regression versus neural model

Szmajda R., Szczepaniak P. S.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2004

|

Vol. 7

KB41--46

EN

In the paper, evaluation of two approaches to modelling of hemodialysis is performed. Results obtained by regression are compared to those generated by neural models. Differences in the modelling quality are small. Both models shown the same qualitative dependencies between analyzed parameters.