De draagbare kunstnier (NEPHRON+) en de toekomst van mobiele dialysevormen

Transcriptie

1 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

2 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

3 1943, Kampen De eerste geslaagde hemodialyse met de kunstnier van dr. Kolff 3

4 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,

6 Dialyse in NL 6

7 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

8 Wat is de beste dialysevorm? The best dialysis therapy? Results from an international survey among nephrology professionals NDT Plus (2008) 6: (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

9 Hoe langer, hoe beter 9

10 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

11 1976 Suitcase Kidney USA Portable dialysis invented by dr. Eli Friedman Downstate Medical Center, New York, USA Single pass, 21 L dialysaat

12 Proc Eur Dial Transplant Assoc. 1976;12: Multipass systeem, 20L dialysaat

13 Recycling Dialysis (REDY) Thuishemodialysemet slechts een paar liter dialysaat, mogelijk dankzij een sorbent cartridge Multipass dialyse

14 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) Physidia (F) on the market since 2014 Hemodiafiltration system with premixed 25 L dialysate. Size 40 L/24 kg. Portable home hemodialysis QuantaFS Self Care+, in development portable dialysis machine similar to NxStage, with inline dialysate generation from tap water via osmotic membrane device Fresenius Portable Artificial Kidney, awaiting clinical trials hemodialysis using HiSorb filters from Renal Solutions

15 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

16 Conventionele hemodialyse

17 (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

18 Sorbent hemodialyse

19 NeoKidney Kunstnier Portable 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

20 Sorbent hemodialyse met herbruikbare filters

21 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

22 NEPHRON+: Europees onderzoek naar een draagbare kunstnier,

23 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,

25 Patienten praten mee!

26 Finaal prototype Prototype voor dierexperimenten Gewicht: 3200 g (+ 600 g batterij)

27 Electronica Finaal prototype

28 Dialyse systeem Finaal prototype

29 Demonstratie

30 Test resultaten

31 Resultaten 1. Concept 2. Prototype 3. Resultaten effectiviteit 4. Resultaten - veiligheid 31

32 Concept Continue zuivering van kleine hoeveelheid dialysevloeistof Standaard hemodialyse 120L Draagbare kunstnier <0.5L 32

33 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

34 Klaring (L/d) Ook voor PD! NEPHRON+ + 1 wisseling per dag Nacht ~ 3kg Ureum Dag ~ 1kg Standaard PD NEPHRON+ nacht NEPHRON+ nacht + dag 34

35 Prototype 2 Pompen Filter Aktief kool Electrodes Kaliumbinder (~Resonium) Fosfaatbinder (FeOOH) Organische moleculen electro-oxidatie en aktief kool cm 3 kg 35

36 Resultaten Effectiviteit in vivo Benodigde dagelijkse verwijdering: Ureum: mmol Kalium: 45 mmol Fosfaat: 15 mmol Kalium: ~10 mmol in 3 uur Ureum: ~10 mmol per uur Fosfaat: ~6 mmol in 3 uur

37 Creatinineklaring (ml/min) Resultaten Effectiviteit Creatinineverwijdering in vitro: ~1 mmol/u Creatinineklaring in vivo: ~50 ml/min Benodigde dagelijkse verwijdering: Creatinine: mmol Creatinineconcentratie ( mol/l) 37

38 mg/l Resultaten Veiligheid in vitro Vorming van chloramines Adequate verwijdering middels aktief kool (AC) *** 4 Bound chlorine 3 Free chlorine 2 1 $$ $$$ 0 0 ml AC 15 ml AC 30 ml AC 45 ml AC 60 ml AC 75 ml AC 38

39 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

40 Resultaten Veiligheid in vitro Geen afname van het aantal levende witte bloedcellen Onbehandeld plasma Behandeld met kool Behandeld met kool en electro-oxidatie 40

41 Resultaten Veiligheid in vivo ph Natrium Calcium Magnesium Voor kunstnier Na kunstnier 41

42 Conclusie experimenten Veelbelovend: Effectiviteit toereikend voor een 24uurs device Echter: Toename van capaciteit nodig voor een nachtelijk device Verdere veiligheidsanalyse noodzakelijk 42

43 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

44 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

45 DANK VOOR UW AANDACHT!