DISPOSITIVO QUE COMPRENDE UN SENSOR DE POSICIÓN Y ACTIVIDAD CORPORAL, UN SENSOR DE TEMPERATURA PERIFÉRICA Y UN SENSOR DE LUZ PARA OFRECER INFORMACIÓN DEL ESTADO DEL SISTEMA CIRCADIANO.

La invención es un dispositivo que comprende un sensor de posición y actividad corporal,

un sensor de temperatura periférica y un sensor de luz, que ofrece información del estado del sistema circadiano y del estado de sueño-vigilia de una persona y que puede ir colocado en la muñeca de una persona. El dispositivo también puede incluir un sensor de presión arterial. Este dispositivo puede aplicarse al estudio del sistema circadiano humano en general y al estudio de los ritmos de sueño-vigilia y de presión arterial, en particular.

Dispositivo que comprende un sensor de posición y actividad corporal, un sensor de temperatura periférica y un sensor de luz para ofrecer información del estado del sistema circadiano.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención es un dispositivo que comprende un sensor de posición y actividad corporal, un sensor de temperatura periférica y un sensor de luz. Este dispositivo puede aplicarse al estudio del sistema circadiano humano en general y al estudio de los ritmos de sueño-vigilia y de presión arterial, en particular.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los ritmos biológicos son variables biológicas que sufren oscilaciones regulares con un periodo determinado. Los ritmos circadianos tienen un periodo cercano a las 24 horas.

El sistema circadiano está formado por todas aquellas estructuras encargadas de la generación de los diferentes ritmos biológicos y de su sincronización a los ciclos ambientales. Su componente principal es un marcapasos formado por un conjunto de neuronas localizado en el hipotálamo (núcleo supraquiasmático) . Este marcapasos controla mediante señales nerviosas y hormonales los ritmos circadianos del resto del organismo.

Para poder realizar una correcta evaluación del funcionamiento del sistema circadiano se debe monitorizar uno o varios ritmos biológicos controlados por el marcapasos circadiano, durante un periodo de tiempo lo más amplio posible, siendo recomendable una o más semanas. Los métodos de medida tradicionales implican procedimientos invasivos, como ocurre con la determinación de melatonina y cortisol en sangre, métodos molestos, como es el caso del registro de la temperatura central con sonda rectal, o procedimientos en los cuales la propia determinación de la variable altera uno de los ritmos más importantes, el de sueño-vigilia, puesto que implica la colaboración activa del paciente o sujeto experimental como es el caso de los determinaciones de melatonina y cortisol en saliva o la medida de la temperatura timpánica.

Por la facilidad de llevar a cabo los registros y por su carácter no invasivo, la actimetría se está imponiendo progresivamente en la evaluación del sistema circadiano humano. Mediante la actimetría se puede deducir si el sujeto está durmiendo o bien realizando un ejercicio más o menos intenso basándose en los movimientos de una zona del cuerpo que suele ser la muñeca. Sin embargo, la utilización de la actimetría para la evaluación del sistema circadiano, presenta algunos inconvenientes, entre los que se pueden citar, el hecho de que es difícil diferenciar entre el reposo inicial asociado al sueño y que el sujeto se haya quitado el sensor para, por ejemplo tomar un baño o ducha, o un aumento del movimiento por viajes en automóvil o incluso por el movimiento del compañero de cama.

Recientemente, se ha propuesto el ritmo de temperatura periférica como ritmo marcador puesto que presenta evidentes ventajas en su medida y es igualmente indicador del estado del sistema circadiano (Sarabia, J.A. et al., Circadian rhythm of wrist temperature in normal-living subjects A candidate of new index of the circadian system. Physiol Behav. 2008; 95 (4) :570-80) .

La temperatura periférica sigue un perfil circadiano, de tal forma que la temperatura aumenta con anterioridad al sueño y se mantiene elevada durante la noche. En el momento del despertar sufre una fuerte caída y sus niveles se mantienen bajos durante el día. De hecho, es el ritmo que dirige los cambios en la temperatura central, que durante décadas se ha empleado como un ritmo marcador fiable en los estudios cronobiológicos. Esto es debido a que la vasodilatación de las extremidades, con el consiguiente aumento de temperatura periférica, es el que desencadena la bajada de la temperatura central. Recientes estudios la relacionan directamente con la producción de melatonina, siendo una forma indirecta de establecer los niveles de melatonina en el organismo.

El problema que plantea la técnica es la obtención de información del estado del sistema circadiano humano de manera no invasiva y con más de una variable. La solución que propone la presente invención es un dispositivo que integra y procesa conjuntamente la información generada por un sensor de posición y actividad corporal, un sensor de temperatura periférica de la muñeca y un sensor de luz.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención es un dispositivo que comprende al menos un sensor de posición y actividad corporal, al menos un sensor de temperatura periférica y al menos un sensor de luz, configurado para ofrecer información del estado del sistema circadiano y del estado de sueño-vigilia de una persona a partir de los datos obtenidos de dichos sensores.

En la presente invención se entiende por “sistema circadiano” al conjunto de variables biológicas de una persona que sufren oscilaciones regulares con un periodo de 24 horas.

El dispositivo de la invención almacena y procesa información sobre parámetros de temperatura periférica de la muñeca, posición y actividad corporal y luz ambiental. Todos los sensores pueden programarse para registrar información en un amplio rango de intervalos de tiempo. El intervalo de muestreo del dispositivo se puede programar, lo que es importante para su utilidad clínica.

El sensor de posición y actividad corporal es un acelerómetro de 3 ejes con un rango de medida de ± 3g que proporciona información sobre la posición de los ejes X, Y y Z. A partir de estos datos se definen 2 variables: posición corporal y actividad motora. Los valores de la posición del cuerpo se definen con respecto al eje X (perpendicular a la superficie terrestre) y oscilan entre 0 y 90º, representando 0º la horizontalidad y 90º la máxima verticalidad. La actividad motora se define como el número de grados de cambio de posición del sensor de actividad con respecto al registro inmediatamente anterior y como la aceleración media a la que ha sido sometido el sensor en cada intervalo de registro.

El sensor de luz registra la exposición a las distintas intensidades luminosas que recibe el sujeto (siendo la unidad de medida los luxes) , evaluadas en intervalos de tiempo muy cortos. La intensidad luminosa es la señal externa sincronizadora más importante, y es responsable de poner en hora el reloj circadiano y evitar que se retrase.

Una realización preferible es un dispositivo de la invención que se coloca en la muñeca de una persona.

Otra realización de la invención es un dispositivo que comprende además al menos un sensor de presión arterial y que está configurado para ofrecer información del estado de la presión arterial de una persona.

Dicho dispositivo mejora la precisión del diagnóstico de las alteraciones en los patrones circadianos de presión arterial, permitiendo la determinación objetiva del periodo de descanso del sujeto a partir de los cambios de posición. Los dispositivos de medida de la presión arterial existentes fijan arbitrariamente los periodos de descanso, y por tanto, no ofrecen una medida fiable de los cambios de los valores de presión arterial al acostarse y al levantarse. Estos cambios son muy importantes en el diagnóstico de la hipertensión.

Una realización preferible es el dispositivo de la invención en que dichos sensores de temperatura periférica y luz se colocan en la muñeca de una persona y dichos sensores de posición y actividad corporal y de presión arterial se colocan sobre el brazo de dicha persona.

Una realización más de la invención es un procedimiento para determinar el estado del sistema circadiano y el estado de sueño-vigilia de una persona que comprende: a) obtener los valores de temperatura periférica, actividad motora por minuto y posición corporal de una persona, b) establecer conclusiones sobre el estado del sistema circadiano y el estado de sueño-vigilia de una persona a partir de los cambios en los valores resultantes de la etapa a) .

Una realización preferible es un procedimiento de la invención para obtener información sobre la presión arterial y la hipertensión, caracterizado por que en la etapa a) se obtienen además valores de presión arterial de dicha persona, y por que en la etapa b) se comparan los valores de presión arterial con el resto de valores para determinar los cambios de presión arterial al acostarse y al levantarse.

En la Figura 3 se observa que existe una relación inversamente proporcional entre el patrón de temperatura periférica y la presión arterial, y una relación directa entre la posición medida en el brazo y la presión arterial.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Figura 1. Registro durante 7 días (izquierda) y onda media diaria (derecha)...

1. Dispositivo configurado para ofrecer información del estado del sistema circadiano y del estado de sueño-vigilia de una persona, caracterizado por que comprende al menos un sensor de posición y actividad corporal, al menos un sensor de temperatura periférica y al menos un sensor de luz.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende además al menos un sensor de presión arterial y está configurado para ofrecer información del estado de la presión arterial de una persona.

3. Procedimiento para determinar el estado del sistema circadiano y el estado de sueño-vigilia de una persona que comprende:

a) obtener los valores de temperatura periférica, actividad motora por minuto y posición corporal de una 10 persona,

b) evaluar el estado del sistema circadiano y el estado de sueño-vigilia de una persona a partir de los cambios en los valores resultantes de la etapa a) .

4. Procedimiento según reivindicación 3 para obtener información sobre la presión arterial y la hipertensión, caracterizado por que en la etapa a) se obtienen además valores de presión arterial de dicha persona, y por

que en la etapa b) se comparan los valores de presión arterial con el resto de valores para determinar los cambios de presión arterial al acostarse y al levantarse.