De draagbare kunstnier (NEPHRON+)

De draagbare kunstnier
(NEPHRON+)
en de toekomst van mobiele dialysevormen
Ir. Frank Simonis, CEO Nanodialysis BV
Drs. Maarten Wester, arts-onderzoeker UMC Utrecht
Dr. Karin Gerritsen, nefroloog UMC Utrecht
Dr. Jasper Boomker, programmamanager Nierstichting
Wat gaan we vertellen?
Aanleiding, historie ontwikkeling draagbare kunstnieren en
introductie NEPHRON+
Jasper Boomker, programmamanager Nierstichting
Demonstratie NEPHRON+
Frank Simonis, CEO Nanodialysis BV
Onderzoeksresultaten
Maarten Wester, arts-onderzoeker UMC Utrecht
Karin Gerritsen, nefroloog UMC Utrecht
2
1943, Kampen
De eerste geslaagde hemodialyse
met de kunstnier van dr. Kolff
3
2014, Nederland
•
•
•
4500 hemodialyserenden;
>100 dialysecentra in NL;
3x/week 4 uur.
•
•
•
Peritoneaal dialyse;
1000 patienten;
Afnemende populariteit.
•
•
Gespecialiseerde en dure markt;
Dialysefirma’s verzorgen de hele keten van productie
tot centrum, machines en disposables .
4
5
July 14, 2014
Dialyse in NL
6
Wat is de beste dialysevorm?
Nephrologists' perspectives on dialysis treatment:
results of an international survey
BMC Nephrology 2014, 15:16 (Richard J Fluck, Denis Fouque Robert S Lockridge Jr)
Results
A total of 324 nephrologists completed the survey. ICHD was the most common type of
dialysis used by respondents’ current patients (90%), followed by peritoneal dialysis (8%)
and home HD (2%). The majority of respondents believed that: home HD provides better
quality of life; increasing the frequency of dialysis beyond three times per week
significantly improves clinical outcomes; and longer dialysis sessions would result in
significantly better clinical outcomes than traditional ICHD.
Conclusions
Survey results indicated that many nephrologists believe that home HD and high-dose HD
are better for the patient. However, the majority of their patients were using ICHD .
7
Wat is de beste dialysevorm?
The best dialysis therapy? Results from an international
survey among nephrology professionals
NDT Plus (2008) 6: 403–408. (Ingrid Ledebo and Claudio Ronco)
Conclusions
The view of nephrology professionals on the value of different dialysis therapies
reflects current scientific discussions. They consider PD to be the best initial therapy
and frequent application of home/self-care dialysis to be the best long-term therapy
(…..). The opinions expressed are far from reality, which we interpret to show that
non-medical factors have a strong impact on treatment allocation.
8
Hoe langer, hoe beter
9
Mogelijke voordelen
• Meer flexibiliteit (en mobiliteit), dialyseren
waar je wilt;
• Langzame dialyse, betere gezondheid;
• Ondersteuning bij zelfmanagement door
inzicht in actuele bloedwaarden;
• Verbeterde kwaliteit van leven;
• Kostenbesparing (tot wel 40% minder).
10
1976 Suitcase Kidney – USA
Portable dialysis invented by
dr. Eli Friedman
Downstate Medical Center,
New York, USA
Single pass, 21 L dialysaat
Proc Eur Dial Transplant Assoc.
1976;12:511-8.
Multipass systeem,
20L dialysaat
1973-1983 Recycling Dialysis (REDY)
Thuishemodialysemet slechts een paar liter dialysaat,
mogelijk dankzij een sorbent cartridge
Multipass dialyse
NxStage (USA) on the market since 2005
system one with a “cycler”: portable dialysis
HHD/6x/wk machine (63 L/34 kg) and a
“pureflow sl” for dialysis fluid from tap
water in 20 L batches (150 L size)
Portable home hemodialysis
Fresenius Portable Artificial Kidney,
awaiting clinical trials
hemodialysis using HiSorb filters from
Renal Solutions
Physidia (F) on the market since 2014
Hemodiafiltration system with
premixed 25 L dialysate.
Size 40 L/24 kg.
QuantaFS Self Care+ , in development
portable dialysis machine similar to
NxStage, with inline dialysate generation
from tap water via osmotic membrane
device
WAK/BPTI (USA), in development
wearable hemodialysis system (5 kg) using disposable
sorbents to regenerate dialysate
AWAK (USA/Singapore), awaiting clinical trials and FDA approval
automated wearable artificial kidney, for peritoneal dialysis (3 kg),
using disposable sorbents to regenerate dialysate.
Wearable home dialysis
iRAD USCF(USA), in development
implantable renal assist device using a nano filter from Si in
combination with transplanted kidney cells for purification
Conventionele hemodialyse
“(Zelf)hemodialyse zonder gedoe”
•
•
•
•
•
•
Meeneembaar
Makkelijk op te bouwen, korte voorbereiding
Weinig dialysaat
Weinig disposables
(Tele)hulp dichtbij
Flexibel in gebruik (zowel overdag als ‘s nachts)
17
Sorbent hemodialyse
“NeoKidney Kunstnier”
•“Portable” 10-15 kg
•Disposable cartridge
•REDY sorbents
•2-4L dialysaat
•Technologie beschikbaar
–AWAK PD sorbent (REDY)
met enzymen voor verwijdering
van ureum
–DialEase PD cycler
•Initiatief Nierstichting
• Prototype in 2017
Sorbent hemodialyse
met herbruikbare filters
“24/7 on-body HD”
•“Wearable”, 2-3 kg
•Europees consortium, 10 partners
•Reusable cartridge
•<0.5L dialysaat
•Smartphone bediening
•Technologie in ontwikkeling
–Absorptie
–Electro-oxidatie voor verwijdering van
ureum
NEPHRON+: Europees onderzoek naar
een draagbare kunstnier, 2010-2014
Systeem





Vaattoegang
• permanente toegang in de hals (veneus)
• dubbel lumen catheter
Kunstnier
• filter, sorbents, sensoren, pompjes, accu,
vloeistofzak afvoer vocht en toxines
• automatische regeling, alarm functies
Patient
• gewicht, bloeddruk, activiteit monitoring
• communicatie via gps smart phone
Centrale helpdesk
• verzamelt meetgegevens
• adviseert persoonlijke instellingen
Arts
• supervisie
• kan in nood ingrijpen
23
24
July 14, 2014
Patienten praten mee!
Finaal prototype
Prototype voor dierexperimenten
Gewicht:
600 g batterij)
3200 g
(+
Finaal prototype
Electronica
Finaal prototype
Dialyse systeem
Demonstratie
Test resultaten
Resultaten
1.
Concept
2.
Prototype
3.
Resultaten – effectiviteit
4.
Resultaten - veiligheid
31
Concept
Continue zuivering van kleine hoeveelheid dialysevloeistof
Standaard hemodialyse
120L
Draagbare kunstnier
<0.5L
32
Ook voor PD!
• Betere klaring
Glucose infusor
1. Continu groot concentratieverschil
tussen bloed en peritoneaal dialysaat
Zuiverings
unit
2. Bij continue flow PD 2-3x meer passage
van afvalstoffen over het buikvlies per
tijdseenheid per concentratieverschil
(↑ mass transfer coefficient)
• Langere techniekoverleving
1.  Wisselingen   Peritonitis
2. Continue glucose-infusie   glucoseconcentratie
 kwaliteit buikvlies langer behouden
33
Ook voor PD!
NEPHRON+ + 1 wisseling per dag
~ 3kg
Klaring (L/d)
Nacht
Ureum
Dag
~ 1kg
Standaard PD
NEPHRON+ nacht
NEPHRON+ nacht + dag
34
Prototype
2 Pompen
Filter
Electrodes
Kaliumbinder (~Resonium)
Fosfaatbinder (FeOOH)
Aktief kool
Organische moleculen
 electro-oxidatie en aktief kool
cm
3 kg
35
Resultaten – Effectiviteit in vivo
Benodigde dagelijkse verwijdering:
Ureum: 200-400 mmol
Kalium: 45 mmol
Fosfaat: 15 mmol
Kalium: ~10 mmol in 3 uur
Fosfaat: ~6 mmol in 3 uur
Ureum: ~10 mmol per uur
Resultaten – Effectiviteit
Creatinineverwijdering
in vitro: ~1 mmol/u
Creatinineklaring (mL/min)
Creatinineklaring in vivo: ~50 ml/min
Creatinineconcentratie (mol/L)
Benodigde dagelijkse verwijdering:
Creatinine: 10-15 mmol
37
Resultaten – Veiligheid in vitro
 Vorming van chloramines
 Adequate verwijdering middels aktief kool (AC)
***
4
Bound chlorine
Free chlorine
2
$$
$$$
1
lA
C
m
75
lA
C
m
60
lA
C
m
45
lA
C
m
30
lA
C
m
15
m
lA
C
0
0
mg/L
3
38
Resultaten – Veiligheid in vitro
Geen toename van oxidatieve stress
Onbehandeld plasma
Behandeld met kool
Behandeld met kool en electro-oxidatie
Geen afname van het aantal levende vaatcellen en vaatcelgroei
39
Resultaten – Veiligheid in vitro
Geen afname van het aantal levende witte bloedcellen
Onbehandeld plasma
Behandeld met kool
Behandeld met kool en electro-oxidatie
40
Resultaten – Veiligheid in vivo
pH
Natrium
Voor kunstnier
Calcium
Magnesium
Na kunstnier
41
Conclusie experimenten
• Veelbelovend:
– Effectiviteit toereikend voor een 24uurs device
• Echter:
– Toename van capaciteit nodig voor een nachtelijk device
– Verdere veiligheidsanalyse noodzakelijk
42
Wat moet nog gedaan?
• Redesign om te kunnen voldoen aan alle medische
richtlijnen, produceerbaarheid binnen ISO13485,
gemakkelijke uitwisseling van cartridges en
verbetering draagbaarheid
• Oplossing voor veilige en duurzame vaattoegang
• Aanvullende toxiciteitstesten om goedkeuring te
verkrijgen voor klinische testen
• Klinische testen
43
Take Home
• Er bestaan verschillende initiatieven voor de ontwikkeling van
draagbare kunstnieren, zowel voor HD als PD.
• De verwachting is dat er binnen enkele jaren een draagbare
kunstnier klaar zal zijn voor de markt.
• NEPHRON+ heeft een proof-of-concept voor een draagbare
HD kunstnier laten zien.
• De komende jaren wordt de geschiktheid van dit systeem voor
HD (en mogelijk ook voor PD) onderzocht.
• Tevens wordt onderzoek gedaan naar betere sorbents en
membranen om draagbare kunstnieren nog kleiner te maken.
44
DANK VOOR UW AANDACHT!

Download Report