Aparato y procedimiento para determinar un parámetro fisiológico.

Aparato para determinar por lo menos un parámetro fisiológico de un paciente,

comprendiendo dicho aparato:

- un dispositivo sensor de presión adaptado para proporcionar lecturas de una presión sanguínea arterial de dichopaciente,- unos medios de memoria para almacenar dichas lecturas como una curva de presión P(t) a lo largo del tiempo t,

- unos medios de evaluación adaptados para determinar una presión sanguínea arterial media a partir de dichacurva de presión P(t) y para determinar dicho por lo menos un parámetro fisiológico utilizando dicha presiónsanguínea arterial media ,

caracterizado porque

dichos medios de evaluación están adaptados además

- para determinar por lo menos una de entre una densidad espectral S(w) de dicha curva de presión y una varianza

de dicha presión sanguínea arterial,

- para determinar por lo menos un parámetro de modelo que representa un valor eficaz de un latido cardiacoutilizando dicha presión sanguínea arterial media y por lo menos una de entre dicha densidad espectral S(w) ydicha varianza , seleccionándose dicho valor eficaz de entre una amplitud eficaz Aeff de dicho latidocardiaco, una duración eficaz deff de dicho latido cardiaco y un área eficaz Feff bajo dicho latido cardiaco, y

- para determinar dicho por lo menos un parámetro fisiológico utilizando por lo menos uno de dichos parámetros demodelo.

Aparato y procedimiento para determinar un parámetro fisiológico.

La presente invención se refiere a un aparato para determinar por lo menos un parámetro fisiológico de un paciente. En particular, la invención se refiere a un aparato para determinar por lo menos un parámetro fisiológico de un paciente, que comprende por lo menos un dispositivo sensor de presión adaptado para proporcionar lecturas de una presión sanguínea del paciente, unos medios de almacenamiento para almacenar dichas lecturas como por lo menos una curva de presión a lo largo del tiempo y unos medios de evaluación adaptados para determinar una presión sanguínea arterial media a partir de dicha curva de presión y para determinar dicho por lo menos un parámetro fisiológico utilizando dicha presión sanguínea arterial media.

Además, la invención se refiere a un procedimiento para determinar por lo menos un parámetro fisiológico de un paciente, proporcionar lecturas de una presión sanguínea del paciente, unos medios de almacenamiento para almacenar dichas lecturas como por lo menos una curva de presión a lo largo del tiempo y medios de evaluación adaptados para determinar una presión sanguínea arterial media a partir de dicha curva de presión y para determinar dicho por lo menos un parámetro fisiológico utilizando dicha presión sanguínea arterial media.

Además, la invención se refiere a un medio de almacenamiento físico que tiene almacenado en el mismo un programa informático que, cuando se ejecuta en un sistema informático, hace que el sistema informático realice un procedimiento para determinar por lo menos un parámetro fisiológico de un paciente.

Se conocen ampliamente en el estado de la técnica dispositivos y procedimientos para determinar parámetros de función cardiaca tales como gasto cardiaco, fracciones de expulsión o volumen sistólico. Específicamente, el gasto cardiaco puede obtenerse a partir de formas de onda continuas de presión sanguínea, que se derivan por medios convencionales a partir de una vía arterial que mide la presión sanguínea arterial. En general, el gasto cardiaco es igual al volumen sistólico multiplicado por la frecuencia cardiaca.

Por ejemplo, el documento EP-A-0 920 278 describe un procedimiento para la medición del gasto cardiaco en un paciente, que implica la medición continua de la forma de onda de presión sanguínea arterial, realizando entonces una autocorrelación de los datos de forma de onda y estableciendo finalmente el gasto cardiaco multiplicando los datos de autocorrelación transformados por un factor de calibración utilizando un procedimiento de calibración preciso conocido para ese paciente.

El documento EP-A-0 947 941 describe la determinación in vivo de la función de cumplimiento y del gasto cardiaco de un paciente utilizando un análisis de contorno de pulso.

Sin embargo, los procedimientos fiables actuales para determinar de manera continua el gasto cardiaco y/o el volumen sistólico requieren calibración con un valor de referencia, que se determina habitualmente mediante una medición discontinua adicional. Además, los análisis de contorno de pulso requieren la detección fiable de la escotadura dicrótica para separar los componentes de presión diferencial sistólicos de los diastólicos. Además, en algunas circunstancias, tales como durante una cirugía mayor, puede que la forma de onda no muestre en absoluto una escotadura dicrótica. Además, los enfoques anteriores quedan comprometidos por alteraciones en la medición de presión debido a la arritmia o reflexiones de las ramas arteriales.

Por tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato o procedimiento, respectivamente, del tipo descrito anteriormente para medir un parámetro fisiológico tal como gasto cardiaco, fracciones de expulsión o volumen sistólico, que trate la necesidad de la calibración de los datos de medición con un valor de referencia obtenido por una medición discontinua adicional para el paciente.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un aparato o procedimiento, respectivamente, del tipo descrito anteriormente, que elimine el requisito de detectar la escotadura dicrótica.

Adicionalmente, un objetivo particular de la presente invención es minimizar dichas alteraciones de medición en un aparato o procedimiento tal como se describió anteriormente debido a la arritmia o reflexiones de las ramas arteriales.

Según un aspecto de la presente invención, estos objetivos se alcanzan mediante un aparato para determinar por lo menos un parámetro fisiológico de un paciente, comprendiendo dicho aparato:

- un dispositivo sensor de presión adaptado para proporcionar lecturas de una presión sanguínea arterial de dicho paciente,

- unos medios de memoria para almacenar dichas lecturas como una curva de presión P (t) a lo largo del tiempo t,

- unos medios de evaluación adaptados para determinar una presión sanguínea arterial media <P> a partir de dicha curva de presión P (t) y para determinar dicho por lo menos un parámetro fisiológico utilizando dicha presión sanguínea arterial media <P>, en el que dichos medios de evaluación están adaptados además

- para determinar por lo menos una de una densidad espectral S (ω) de dicha curva de presión y una varianza 5 < (δP) 2> de dicha presión sanguínea arterial,

- para determinar por lo menos un parámetro de modelo que representa un valor eficaz de un latido cardiaco utilizando dicha presión sanguínea arterial media <P> y por lo menos una de dicha densidad espectral S (ω) y dicha varianza < (δP) 2>, seleccionándose dicho valor eficaz de una amplitud eficaz Aeff de dicho latido cardiaco, una

duración eficaz deff de dicho latido cardiaco y un área eficaz Feff bajo dicho latido cardiaco, y

- para determinar dicho por lo menos un parámetro fisiológico utilizando por lo menos uno de dicho parámetro de modelo.

Preferentemente, dicho por lo menos un parámetro fisiológico incluye por lo menos uno de volumen sistólico SV, gasto cardiaco CO y fracción de expulsión EF.

Se prefiere adicionalmente que dichos medios de evaluación estén adaptados para determinar dicho volumen sistólico SV como un producto de un primer parámetro de modelo que representa dicha amplitud eficaz Aeff y un 20 segundo parámetro de modelo que representa dicha duración eficaz deff.

Además, se prefiere que dichos medios de evaluación estén adaptados para determinar dicha fracción de expulsión EF como un producto de un parámetro de modelo que representa dicha duración eficaz deff y una frecuencia cardiaca HR de dicho paciente.

En particular, se prefiere que dichos medios de evaluación estén adaptados para determinar dicho gasto cardiaco CO como un producto de un primer parámetro de modelo que representa dicha amplitud eficaz Aeff, un segundo parámetro de modelo que representa dicha duración eficaz deff y una aproximación de una frecuencia cardiaca de dicho paciente.

Preferentemente, dicha aproximación de dicha frecuencia cardiaca se selecciona de una frecuencia cardiaca medida real HR y una función de aproximación λeff, incluyendo dicha función de aproximación λeff un cociente con un dividendo que comprende el cuadrado de la presión arterial media <P> y un divisor que comprende la densidad espectral S (ω) a ω=0.

Más preferentemente, dichos medios de evaluación están adaptados para utilizar un parámetro de corrección α en la determinación de dicho parámetro de modelo, adoptando dicho parámetro de corrección α valores mayores que o iguales a 1, siendo dichos valores más elevados, cuanto menor es la desviación de la frecuencia cardiaca del paciente de un estado rítmico.

Además, se prefiere que dichos medios de evaluación estén adaptados para utilizar una función de corrección monótona σ que depende de dicho parámetro de corrección α y que adopta valores desde 0 hasta 1, adoptando dicha función de corrección σ el valor de 0 si dicho parámetro de corrección α es igual a 1 y adoptando dicha función de corrección σ el valor de 1 para dicho parámetro de corrección α que tiende a infinito.

45 Preferentemente, dicha amplitud eficaz Aeff se proporciona como un cociente con un dividendo que comprende la suma de dicha varianza < (δP) 2> y el producto de dicha función de corrección σ y el cuadrado... [Seguir leyendo]

1. Aparato para determinar por lo menos un parámetro fisiológico de un paciente, comprendiendo dicho aparato:

- un dispositivo sensor de presión adaptado para proporcionar lecturas de una presión sanguínea arterial de dicho paciente,

- unos medios de memoria para almacenar dichas lecturas como una curva de presión P (t) a lo largo del tiempo t,

- unos medios de evaluación adaptados para determinar una presión sanguínea arterial media <P> a partir de dicha curva de presión P (t) y para determinar dicho por lo menos un parámetro fisiológico utilizando dicha presión sanguínea arterial media <P>,

caracterizado porque dichos medios de evaluación están adaptados además

- para determinar por lo menos una de entre una densidad espectral S (ω) de dicha curva de presión y una varianza < (δP) 2> de dicha presión sanguínea arterial,

- para determinar por lo menos un parámetro de modelo que representa un valor eficaz de un latido cardiaco utilizando dicha presión sanguínea arterial media <P> y por lo menos una de entre dicha densidad espectral S (ω) y dicha varianza < (δP) 2>, seleccionándose dicho valor eficaz de entre una amplitud eficaz Aeff de dicho latido cardiaco, una duración eficaz deff de dicho latido cardiaco y un área eficaz Feff bajo dicho latido cardiaco, y

- para determinar dicho por lo menos un parámetro fisiológico utilizando por lo menos uno de dichos parámetros de modelo.

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que dicho por lo menos un parámetro fisiológico incluye por lo menos uno de entre el volumen sistólico SV, el gasto cardiaco CO y la fracción de expulsión EF.

3. Aparato según la reivindicación 2, en el que dichos medios de evaluación están adaptados para determinar dicho volumen sistólico SV como un producto de un primer parámetro de modelo que representa dicha amplitud eficaz Aeff y un segundo parámetro de modelo que representa dicha duración eficaz deff.

4. Aparato según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en el que dichos medios de evaluación están adaptados para determinar dicha fracción de expulsión EF como un producto de un parámetro de modelo que representa dicha duración eficaz deff y una frecuencia cardiaca HR de dicho paciente.

5. Aparato según una de las reivindicaciones 2 a 4, en el que dichos medios de evaluación están adaptados para determinar dicho gasto cardiaco CO como un producto de un primer parámetro de modelo que representa dicha amplitud eficaz Aeff, un segundo parámetro de modelo que representa dicha duración eficaz deff y una aproximación de una frecuencia cardiaca de dicho paciente.

6. Aparato según la reivindicación 5, en el que dicha aproximación de dicha frecuencia cardiaca se selecciona de entre una frecuencia cardiaca medida real HR y una función de aproximación λeff, incluyendo dicha función de aproximación λeff un cociente con un dividendo que comprende el cuadrado de la presión arterial media <P> y un divisor que comprende la densidad espectral S (ω) a ω=0.

7. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos medios de evaluación están adaptados para utilizar un parámetro de corrección α en la determinación de dicho parámetro de modelo, adoptando dicho parámetro de corrección α valores mayores que o iguales a 1, siendo dichos valores más elevados, cuanto menor es la desviación de la frecuencia cardiaca del paciente de un estado rítmico.

8. Aparato según la reivindicación 7, en el que dichos medios de evaluación están adaptados para utilizar una función de corrección monótona σ que depende de dicho parámetro de corrección α y que adopta valores comprendidos entre 0 y 1, adoptando dicha función de corrección σ el valor de 0 si dicho parámetro de corrección α es igual a 1 y adoptando dicha función de corrección σ el valor de 1 para dicho parámetro de corrección α que tiende a infinito.

9. Aparato según la reivindicación 8, en el que dicha amplitud eficaz Aeff se proporciona como un cociente con un dividendo que comprende la suma de dicha varianza < (δP) 2> y el producto de dicha función de corrección σ y el cuadrado de la presión arterial media <P> y un divisor que comprende la presión arterial media <P>.

10. Aparato según la reivindicación 8 o la reivindicación 9, en el que dicha amplitud eficaz deff se proporciona como

un cociente con un dividendo que comprende la densidad espectral S (ω) a ω =0 y un divisor que comprende la suma de dicha varianza < (δP) 2> y el producto de dicha función de corrección σ y el cuadrado de la presión arterial media <P>.

11. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende unos medios de transformación de Fourier para determinar dicha densidad espectral S (ω) como la transformación de Fourier de la autocorrelación de dicha curva de presión.

12. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la densidad espectral S (ω) a ω =0 se 10 proporciona como dicha varianza < (δP) 2> multiplicada por un factor constante.

13. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha unidad de evaluación está adaptada además para determinar un valor comparativo de por lo menos uno de dichos parámetros fisiológicos a partir de dicha curva de presión utilizando algoritmos de contorno de pulso.

14. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además

- unos medios para administrar una desviación de desplazamiento de una cantidad física intrínseca al torrente

sanguíneo de dicho paciente en una primera ubicación de la circulación sanguínea de dicho paciente, y 20

- unos medios de sensor para medir a lo largo del transcurso de tiempo dicha cantidad física en una segunda ubicación de la circulación sanguínea de dicho paciente,

en el que dichos medios de memoria están adaptados para registrar dicha cantidad física medida a lo largo del transcurso de tiempo en dicha segunda ubicación como una curva de dilución, y dicha unidad de evaluación está adaptada para determinar un valor comparativo de por lo menos uno de dichos parámetros fisiológicos a partir de dicha curva de dilución utilizando algoritmos de dilución.

15. Aparato según la reivindicación 13 o la reivindicación 14, en el que dicha unidad de evaluación está adaptada 30 para utilizar dicho valor comparativo para la calibración.

16. Aparato según la reivindicación 15, en el que la calibración incluye determinar, utilizando dicho valor comparativo, el parámetro de corrección α utilizado en la determinación de dicho parámetro de modelo, adoptando dicho parámetro de corrección α valores mayores que o iguales a 1, siendo dichos valores más elevados cuanto menor es la desviación de la frecuencia cardiaca del paciente de un estado rítmico.

17. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, en el que dicha unidad de evaluación está adaptada para rechazar y volver a calcular dicho parámetro fisiológico, si la diferencia entre el parámetro fisiológico determinado y el valor comparativo respectivo supera un valor umbral.

18. Procedimiento para determinar por lo menos un parámetro fisiológico de un paciente, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:

- importar lecturas de una presión sanguínea arterial de dicho paciente, 45

- almacenar dichas lecturas como una curva de presión P (t) a lo largo del tiempo t,

- determinar una presión sanguínea arterial media <P> a partir de dicha curva de presión P (t) y determinar por lo menos un parámetro fisiológico utilizando dicha presión sanguínea arterial media <P>

50 caracterizado porque dicho procedimiento incluye además 55 - determinar por lo menos una de entre una densidad espectral S (ω) de dicha curva de presión y una varianza < (δP) 2> de dicha presión sanguínea arterial,

- determinar por lo menos un parámetro de modelo que representa un valor eficaz de un latido cardiaco utilizando dicha presión sanguínea arterial media <P> y por lo menos una de entre dicha densidad espectral S (ω) y dicha

60 varianza < (δP) 2>, seleccionándose dicho valor eficaz de entre una amplitud eficaz Aeff de dicho latido cardiaco, una duración eficaz deff de dicho latido cardiaco y un área eficaz Feff bajo dicho latido cardiaco, y

- determinar dicho por lo menos un parámetro fisiológico utilizando por lo menos uno de dichos parámetros de

modelo. 65

19. Procedimiento según la reivindicación 18, en el que dicho por lo menos un parámetro fisiológico incluye por lo menos uno de entre el volumen sistólico SV, el gasto cardiaco CO y la fracción de expulsión EF.

20. Procedimiento según la reivindicación 19, en el que dicho volumen sistólico SV se determina como un producto de un primer parámetro de modelo que representa dicha amplitud eficaz Aeff y un segundo parámetro de modelo que representa dicha duración eficaz deff.

21. Procedimiento según la reivindicación 19 ó 20, en el que dicha fracción de expulsión EF se determina como un producto de un parámetro de modelo que representa dicha duración eficaz deff y una frecuencia cardiaca HR de dicho paciente.

22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 19 a 21, en el que dicho gasto cardiaco CO se determina como un producto de un primer parámetro de modelo que representa dicha amplitud eficaz Aeff, un segundo parámetro de modelo que representa dicha duración eficaz deff y una aproximación de una frecuencia cardiaca de dicho paciente.

23. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que dicha aproximación de dicha frecuencia cardiaca se selecciona de entre una frecuencia cardiaca medida real HR y una función de aproximación λeff, incluyendo dicha función de aproximación λeff un cociente con un dividendo que comprende el cuadrado de la presión arterial media

<P> y un divisor que comprende la densidad espectral S (ω) a ω=0.

24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 23, en el que se utiliza un parámetro de corrección α en la determinación de dicho parámetro de modelo, adoptando dicho parámetro de corrección α valores mayores que o iguales a 1, siendo dichos valores más elevados cuanto menor es la desviación de la frecuencia cardiaca del paciente de un estado rítmico.

25. Procedimiento según la reivindicación 24, en el que se utiliza una función de corrección monótona σ que depende de dicho parámetro de corrección α y que adopta valores comprendidos entre 0 y 1, adoptando dicha función de corrección σ el valor de 0 si dicho parámetro de corrección α es igual a 1 y adoptando dicha función de corrección σ el valor de 1 para dicho parámetro de corrección α que tiende a infinito.

26. Procedimiento según la reivindicación 25, en el que dicha amplitud eficaz Aeff se proporciona como un cociente, comprendiendo el dividendo de dicho cociente la suma de dicha varianza < (δP) 2> y el producto de dicha función de corrección σ y el cuadrado de la presión arterial media <P> y comprendiendo el divisor de dicho cociente la presión arterial media <P>.

27. Procedimiento según la reivindicación 25 o la reivindicación 26, en el que dicha amplitud eficaz deff se proporciona como un cociente con un dividendo que comprende la densidad espectral S (ω) a ω=0 y un divisor que comprende la suma de dicha varianza < (δP) 2> y el producto de dicha función de corrección σ y el cuadrado de la presión arterial media <P>.

28. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 27, en el que dicha densidad espectral S (ω) se determina como la transformación de Fourier de la autocorrelación de dicha curva de presión.

29. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 28, en el que la densidad espectral S (ω) a ω=0 se proporciona como dicha varianza < (δP) 2> multiplicada por un factor constante.

30. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 29, en el que un valor comparativo de por lo menos uno de dichos parámetros fisiológicos se determina a partir de dicha curva de presión utilizando algoritmos de contorno de pulso.

31. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 30, que comprende además

- introducir información acerca de una desviación de desplazamiento de una cantidad física intrínseca administrada al torrente sanguíneo de dicho paciente en una primera ubicación de la circulación sanguínea de dicho paciente, y

- leer en las lecturas de medición de dicha cantidad física en una segunda ubicación de la circulación sanguínea de dicho paciente a lo largo del transcurso de tiempo,

en el que, dichas lecturas de medición de dicha cantidad física en dicha segunda ubicación de la circulación sanguínea de dicho paciente se registran como una curva de dilución, y dicho valor comparativo de por lo menos uno de dichos parámetros fisiológicos se determina a partir de dicha curva de dilución utilizando algoritmos de dilución.

32. Procedimiento según la reivindicación 30 o la reivindicación 31, en el que dicho valor comparativo se utiliza para la calibración.

33. Procedimiento según la reivindicación 32, en el que la calibración incluye determinar, utilizando dicho valor comparativo, el parámetro de corrección α utilizado en la determinación de dicho parámetro de modelo, adoptando dicho parámetro de corrección α valores mayores que o iguales a 1, siendo dichos valores más elevados cuanto

menor es la desviación de la frecuencia cardiaca del paciente de un estado rítmico.

34. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 30 a 33, en el que dicho parámetro fisiológico se rechaza y se vuelve a calcular, si la diferencia entre el parámetro fisiológico determinado y el valor comparativo respectivo supera un valor umbral.

35. Medio de almacenamiento físico que tiene almacenado en el mismo un programa informático que, cuando se ejecuta en un sistema informático, hace que el sistema informático realice un procedimiento según una de las reivindicaciones 18 a 34.