SENSOR PARA LA MEDICION DE UN PARAMETRO VITAL DE UN SER VIVO.

Sensor (100; 150; 300; 350; 410) para proporcionar una información (142;

720; 250; 280) acerca de un parámetro vital de un ser vivo, con las características siguientes: un dispositivo (110; 1) de fijación para colocar el sensor en el ser vivo; una fuente (120; 2a) luminosa, que está unida con el dispositivo de fijación, para irradiar luz al interior de una parte del cuerpo del ser vivo; un receptor (124; 2b) de luz, que está unido con el dispositivo de fijación, y que está diseñado para recibir una parte de la luz irradiada, y para proporcionar en función de una intensidad de la luz recibida una señal (126) de intensidad luminosa, que depende del parámetro vital; un sensor (130; 8) de aceleración, que está unido con el dispositivo de fijación, y que está diseñado para en función de una aceleración en al menos una dirección proporcionar una señal (136) de aceleración; y un dispositivo (420) de activación de fuente luminosa que está diseñado para desconectar la fuente luminosa cuando la señal de aceleración indica que la aceleración es mayor que una aceleración permitida como máximo predeterminada; estando diseñado el sensor para transmitir la señal de intensidad luminosa y la señal de aceleración a un dispositivo de procesamiento para el procesamiento con combinación de la señal de intensidad luminosa y la señal de aceleración

La presente invención se refiere en general a un sensor, un dispositivo de procesamiento y un programa informático para proporcionar una información acerca de 5 un parámetro vital de un ser vivo, en especial a una pletismografía de transmisión sensible a los artefactos por movimiento en la muñeca.

En el campo de la medicina es necesario en muchas situaciones detectar parámetros vitales de un ser humano o un ser vivo. Además se ha demostrado que en el marco de la automatización creciente es deseable poder detectar los parámetros vitales 10 de manera continua de forma electrónica. Una posibilidad para determinar parámetros vitales importantes de un ser humano o un ser vivo es la realización de un pletismograma. Un pletismograma es una representación gráfica de cambios de volumen. En medicina un pletismograma se utiliza entre otras cosas para representar cambios de volumen de vasos sanguíneos arteriales en el cuerpo humano. Para realizar 15 un pletismograma en un paciente se utiliza normalmente un dispositivo de sensor, que contiene una fuente luminosa y un fotodetector, y que está realizado de tal manera que la luz pasa a través de las capas de tejido y el fotodetector mide la intensidad luminosa restante. Cuando la luz pasa por las capas de tejido experimenta una atenuación que entre otras cosas depende de la longitud de onda de la luz, el tipo y concentración de las 20 sustancias en el tejido irradiado y los cambios de volumen del flujo sanguíneo arterial. El fotodetector convierte la luz incidente en una corriente fotoeléctrica, cuya amplitud se modula por los cambios de volumen de los vasos sanguíneos arteriales, producidos por la contracción del músculo cardiaco.

Los fotopletismógrafos conocidos se colocan habitualmente en el dedo o en el 25 lóbulo de la oreja del paciente, porque allí los vasos sanguíneos arteriales atraviesan con una alta densidad las capas de piel superiores, y porque en éstos además la influencia atenuante del hueso o tejido graso es mínima. Se utilizan pletismógrafos basados tanto en el principio de transmisión como en el principio de reflexión difusa.

En el procedimiento de reflexión difusa el dedo no se irradia completamente, tal 30 como en el procedimiento de transmisión, sino que según la irradiación de luz se mide el porcentaje de luz emitido por el tejido.

Todos los fotopletismógrafos para su uso en el dedo, colocados por ejemplo mediante una pinza para el dedo en la yema del dedo, tienen en común una limitación de la libertad de movimiento del paciente. Además se observó que los pletismógrafos 35 habituales proporcionan en algunos casos de funcionamiento valores poco fiables.

El documento EP 1 297 784 A1 describe un procedimiento y un dispositivo para la detección de la frecuencia de pulso. Una energía radiante se irradia a través de un tejido de un cuerpo humano. Se mide una intensidad de la energía radiante tras la propagación a través del tejido del cuerpo humano utilizando detectores de luz. Se proporcionan señales de entrada que describen esta propagación. Un dispositivo para la detección de 5 movimiento proporciona una señal de referencia de movimiento que describe un movimiento del dispositivo de detección con respecto al tejido del cuerpo humano. Entonces se procesan las señales de entrada para eliminar contribuciones debidas al movimiento por el movimiento del dispositivo de detección con respecto al tejido del cuerpo humano. 10

El documento US 5.025.791 describe un pulsioxímetro con un sensor de movimiento físico. Un detector comprende uno o varios sensores para detectar un movimiento físico de un sujeto, de modo que pueden eliminarse o indicarse valores de lectura que se ven influidos por un movimiento del sujeto.

El documento WO 98/17172 describe un sensor de anillo de dedo para 15 monitorizar a un paciente. El sistema de monitorización monitoriza un estado de salud de un paciente y envía una señal a un receptor remoto. El sensor está integrado en un anillo de dedo para medir una temperatura de la piel, un flujo sanguíneo, una concentración de componentes de la sangre o una frecuencia de pulso del paciente. Los datos se codifican para una transmisión inalámbrica. Pueden utilizarse varios elementos de sensor o 20 bandas anulares para determinar propiedades dinámicas tridimensionales de arterias y tejido.

El documento EP 1 374 763 A1 describe un dispositivo portátil para medir y/o monitorizar una frecuencia cardiaca. El dispositivo portátil comprende una combinación de un dispositivo de medición de frecuencia cardiaca y una unidad de reproducción de 25 audio.

El dispositivo de medición y un transductor acústico están colocados al menos en parte en un elemento constructivo que está diseñado para colocarse en una oreja del usuario del dispositivo. La unidad de reproducción de audio comprende un dispositivo para superponer una señal, que representa la frecuencia cardiaca, con la señal de audio. 30

El documento US 2006/0084879 A1 describe una compensación de movimiento de señales de entrada ópticas para una medición fisiológica del pulso. Un sensor de frecuencia de pulso comprende un medidor de aceleración, para medir un movimiento periódico, y un sensor piezoeléctrico para detectar un movimiento irregular. El sensor de frecuencia de pulso ayuda a determinar una frecuencia de pulso de manera más exacta 35 teniendo en cuenta los dos tipos de movimiento. El sensor de frecuencia de pulso

combina algoritmos que controlan una amplificación de señales, una mejora de formas de onda y una supresión de señal a ruido.

El documento US 2004/0034293 A1 describe un pulsioxímetro con una detección de movimiento. Los artefactos debidos al movimiento en instrumentos clínicos de monitorización, colocados en un paciente, se compensan. En una pulsioximetría se 5 utilizan señales adicionales para utilizarlas en una activación del pulsioxímetro o en un análisis de los datos recibidos por el pulsioxímetro.

El documento EP 1 151 719 A2 describe un dispositivo para la monitorización de anomalías cardiacas utilizando patrones de datos.

Por tanto el objetivo de la presente invención es crear un concepto para 10 proporcionar información acerca de un parámetro vital de un ser vivo adaptado a un uso en condiciones de funcionamiento difíciles.

Este objetivo se soluciona mediante un sensor para proporcionar información acerca de un parámetro vital según la reivindicación 1, un dispositivo de procesamiento para proporcionar información acerca de un parámetro vital según la reivindicación 23, 15 un procedimiento para proporcionar una información acerca de un parámetro vital según la reivindicación 24 así como un procedimiento para proporcionar una información acerca de un parámetro vital según la reivindicación 25 así como mediante un programa informático según la reivindicación 29.

La presente invención crea un sensor para proporcionar información acerca de un 20 parámetro vital de un ser vivo con un dispositivo de fijación para colocar el sensor en el ser vivo, una fuente luminosa, que está unida con el dispositivo de fijación, para irradiar luz al interior de una parte del cuerpo del ser vivo, un receptor de luz, que está unido con el dispositivo de fijación, y que está diseñado, para recibir una parte de la luz irradiada, para proporcionar en función de una intensidad de la luz recibida una señal de intensidad 25 luminosa, que depende del parámetro vital y un sensor de aceleración, que está unido con el dispositivo de fijación, y que está diseñado para proporcionar en función de una aceleración en al menos una dirección una señal de aceleración. El sensor está diseñado para transmitir la señal de intensidad luminosa y la señal de aceleración a un dispositivo de procesamiento para el procesamiento con combinación de la señal de 30 intensidad luminosa y la señal de aceleración, o para generar la señal de intensidad luminosa en función de la señal de aceleración.

La idea principal de la presente invención es que puede mejorarse la fiabilidad de un sensor para proporcionar información acerca de un parámetro vital, que evalúa una intensidad luminosa transmitida a través de una parte del cuerpo de un ser vivo, 35 evaluándose una aceleración de la disposición de sensores a través de un sensor de

aceleración. Concretamente se halló, que la señal de intensidad luminosa proporcionada por el receptor de luz está sujeta a variaciones intensas cuando sobre la disposición de sensores...

1. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) para proporcionar una información (142; 720; 250; 280) acerca de un parámetro vital de un ser vivo, con las características siguientes:

un dispositivo (110; 1) de fijación para colocar el sensor en el ser vivo; 5

una fuente (120; 2a) luminosa, que está unida con el dispositivo de fijación, para irradiar luz al interior de una parte del cuerpo del ser vivo;

un receptor (124; 2b) de luz, que está unido con el dispositivo de fijación, y que está diseñado para recibir una parte de la luz irradiada, y para proporcionar en función de una intensidad de la luz recibida una señal 10 (126) de intensidad luminosa, que depende del parámetro vital;

un sensor (130; 8) de aceleración, que está unido con el dispositivo de fijación, y que está diseñado para en función de una aceleración en al menos una dirección proporcionar una señal (136) de aceleración; y

un dispositivo (420) de activación de fuente luminosa que está diseñado 15 para desconectar la fuente luminosa cuando la señal de aceleración indica que la aceleración es mayor que una aceleración permitida como máximo predeterminada; estando diseñado el sensor para transmitir la señal de intensidad luminosa y la señal de aceleración a un dispositivo de procesamiento para el procesamiento con combinación de la señal de 20 intensidad luminosa y la señal de aceleración.

2. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según la reivindicación 1, comprendiendo el parámetro vital una frecuencia de pulso de un ser vivo, y estando dispuestos la fuente (120; 2a) luminosa y el receptor (124; 2b) de luz de tal manera que una atenuación óptica en la parte del cuerpo entre la fuente luminosa y el receptor de 25 luz se ve alterada por un cambio de un volumen de un vaso sanguíneo en la parte (210) del cuerpo.

3. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según la reivindicación 1 ó 2, comprendiendo el parámetro vital una parte de diferentes componentes de la sangre en un vaso sanguíneo del ser vivo, influyendo las partes de los diferentes componentes de la 30 sangre en una dependencia de longitud de onda de una atenuación óptica en la parte del cuerpo entre la fuente (120; 2a) luminosa y el receptor (124; 2b) de luz, y

estando diseñado el sensor para determinar la dependencia de longitud de onda de la atenuación óptica en la parte del cuerpo entre la fuente luminosa y el 35 receptor de luz.

4. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la fuente (120; 2a) luminosa y el receptor (124; 2b) de luz están dispuestos para permitir una medición de transmisión a través de la parte (310) del cuerpo.

5. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el dispositivo (110; 1) de fijación está diseñado para colocar el sensor 5 alrededor de un carpo humano, una muñeca humana o un antebrazo humano.

6. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según la reivindicación 5, en el que el dispositivo (110; 1) de fijación está diseñado para colocar el sensor alrededor de una muñeca humana, y en el que la fuente (120; 2a) luminosa está colocada en el dispositivo de fijación, para desde un lado externo de la muñeca, irradiar luz al 10 interior de la muñeca.

7. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según la reivindicación 5 ó 6, en el que el dispositivo (110; 1) de fijación está diseñado para colocar el sensor alrededor de una muñeca humana, y en el que el receptor (124; 2b) de luz está colocado en el dispositivo de fijación, para recibir luz desde un lado interno de la muñeca. 15

8. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el dispositivo (110; 1) de fijación está diseñado para colocar el sensor alrededor de un astrágalo humano, una articulación del tobillo humana o una pierna humana.

9. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el 20 que el dispositivo (110; 1) de fijación, la fuente (120; 2a) luminosa y el receptor (124; 2b) de luz están diseñados para fijar el sensor en una parte del cuerpo o alrededor de una parte del cuerpo de tal manera que una arteria existente en la parte del cuerpo esté dispuesta entre la fuente luminosa y el receptor de luz.

10. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 9, 25 comprendiendo el sensor como dispositivo (140; 210; 240; 270; 19) de procesamiento un dispositivo de determinación del pulso que está diseñado para a partir de variaciones temporales de la señal (126) de intensidad luminosa determinar una frecuencia de pulso del ser vivo, formando la frecuencia de pulso del ser vivo el parámetro vital. 30

11. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 10, comprendiendo el sensor una pluralidad de fuentes (120; 2a) luminosas de diferente longitud de onda luminosa y estando diseñado para irradiar luz de diferente longitud de onda al interior de la parte del cuerpo para permitir una determinación de una atenuación óptica entre las fuentes luminosas y el receptor 35 (124; 2b) de luz en función de la longitud de onda.

12. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 11, comprendiendo el sensor una pluralidad de receptores (124; 2b) de luz de diferente respuesta espectral para permitir una determinación de una atenuación óptica entre la fuente (120; 2a) luminosa y los receptores de luz en función de la longitud de onda. 5

13. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 12, comprendiendo el sensor como dispositivo (140; 210; 240; 270; 19) de procesamiento un dispositivo de determinación de la composición de la sangre que está diseñado para determinar en una dependencia de longitud de onda de la atenuación óptica en la parte del cuerpo entre la fuente (120; 2a) luminosa y el 10 receptor (124; 2b) de luz partes de diferentes componentes de la sangre de sangre en un vaso (4, 5) sanguíneo del ser vivo.

14. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 13, comprendiendo el sensor el dispositivo (140; 210; 240; 270; 19) de procesamiento, y estando diseñado el dispositivo de procesamiento para corregir 15 la señal (126) de intensidad luminosa en función de la señal (136) de aceleración para contrarrestar cambios de la señal de intensidad luminosa debidos a la aceleración.

15. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 14, comprendiendo el sensor el dispositivo (140; 210; 240; 270; 19) de 20 procesamiento, estando diseñado el dispositivo de procesamiento para determinar la información acerca del parámetro vital a partir de la señal (126) de intensidad luminosa, y estando diseñado el dispositivo de procesamiento además para corregir la información (126) acerca del parámetro vital en función de la señal (136) de aceleración, para contrarrestar un cambio de la señal (126) de 25 intensidad luminosa debido a la aceleración.

16. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 15, comprendiendo el sensor el dispositivo (140; 210; 240; 270) de procesamiento,

estando diseñado el dispositivo de procesamiento para determinar la información (142; 220; 250; 280) acerca del parámetro vital a partir de la señal (126) de 30 intensidad luminosa y para generar a partir de la señal (136) de aceleración una información (274) de fiabilidad asociada a la información acerca del parámetro vital, que en presencia de una aceleración pequeña respecto a la magnitud indica una elevada fiabilidad de la información acerca del parámetro vital, y que en presencia de una aceleración mayor respecto a la magnitud indica una menor 35 fiabilidad de la información acerca del parámetro vital.

17. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 16, comprendiendo el sensor el dispositivo (140; 210; 240; 270; 19) de procesamiento, y estando diseñado el dispositivo de procesamiento para determinar, o emitir, la información (142; 220; 250; 280) acerca del parámetro vital a partir de la señal (126) de intensidad luminosa sólo cuando la señal (136) de 5 aceleración indique que la aceleración se encuentra en un intervalo permitido predeterminado, y para proporcionar en caso contrario en lugar de una información actual acerca del parámetro vital una información determinada anteriormente acerca del parámetro vital o una señal de error, que indica un error.

18. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 16, 10 comprendiendo el sensor el dispositivo (140; 210; 240; 270; 410) de procesamiento, estando diseñado el dispositivo de procesamiento para determinar la información (142; 220; 250; 280) acerca del parámetro vital a partir de la señal (126) de intensidad luminosa sólo cuando la señal (136) de aceleración indique que la aceleración se encuentra en un intervalo permitido 15 predeterminado, y para no proporcionar en caso contrario ninguna información acerca del parámetro vital.

19. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 1 a 18, presentando el sensor además las características siguientes:

un dispositivo (120) de detección de medida de atenuación, que está 20 diseñado para determinar una información de atenuación, que describe una atenuación óptica entre la fuente (120; 2a) luminosa y el receptor (124; 2b) de luz; y

un dispositivo (510) de ajuste de fuente luminosa, que está diseñado para determinar una potencia luminosa o energía luminosa irradiada por la 25 fuente luminosa en función de la información de atenuación.

20. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según la reivindicación 19, en el que el dispositivo (120) de detección de medida de atenuación está diseñado para determinar una información acerca de un porcentaje de agua en un tejido de la parte del cuerpo, y para derivar la información de atenuación de la información 30 acerca del porcentaje de agua.

21. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según la reivindicación 19 ó 20, en el que el dispositivo (21) de detección de medida de atenuación está diseñado para determinar una impedancia de la piel de la parte del cuerpo y para derivar la información de atenuación de la impedancia de la piel. 35

22. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) según una de las reivindicaciones 19 a 21, en el que el dispositivo (110; 1) de fijación comprende un primer electrodo (20) y un segundo electrodo (20) que están dispuestos para entrar en contacto eléctrico con la parte del cuerpo, estando diseñado el dispositivo (21) de detección de medida de atenuación para determinar una impedancia entre el primer electrodo y 5 el segundo electrodo y para derivar la información de atenuación de la impedancia.

23. Sensor (100; 150; 300; 350; 410) para proporcionar una información (142; 720; 250; 280) acerca de un parámetro vital de un ser vivo, con las características siguientes: 10

un dispositivo (110; 1) de fijación para colocar el sensor en el ser vivo;

una fuente (120; 2a) luminosa, que está unida con el dispositivo de fijación, para irradiar luz al interior de una parte del cuerpo del ser vivo;

un receptor (124; 2b) de luz, que está unido con el dispositivo de fijación, y que está diseñado, para recibir una parte de la luz irradiada, y para 15 proporcionar en función de una intensidad de la luz recibida una señal 126 de intensidad luminosa, que depende del parámetro vital;

un sensor (130; 8) de aceleración, que está unido con el dispositivo de fijación, y que está diseñado, para proporcionar en función de una aceleración en al menos una dirección una señal 136 de aceleración; y 20

un dispositivo (140, 240) de procesamiento;

estando diseñado el sensor para transmitir la señal de intensidad luminosa y la señal de aceleración al dispositivo de procesamiento para el procesamiento con combinación de la señal de intensidad luminosa y la señal de aceleración, 25

estando diseñado el dispositivo (140, 240) de procesamiento para en el procesamiento con combinación determinar, o emitir, la información (142; 220; 250; 280) acerca del parámetro vital a partir de la señal (126) de intensidad luminosa sólo cuando la señal (136) de aceleración indica que la aceleración se encuentra en un intervalo permitido predeterminado, y para proporcionar en caso 30 contrario en lugar de una información actual acerca del parámetro vital una información determinada anteriormente acerca del parámetro vital.

24. Procedimiento (700) para proporcionar una información (142; 220; 250; 280) acerca de un parámetro vital de un ser vivo en relación con un dispositivo con una fuente (120; 2a) luminosa y un receptor (124; 2b) de luz, que están dispuestos 35 para determinar una información acerca de una atenuación óptica en una parte

del cuerpo del ser vivo entre el emisor de luz y el receptor de luz, dependiendo la atenuación óptica del parámetro vital, y estando colocados la fuente luminosa y el receptor de luz en la parte del cuerpo con un dispositivo (110; 1) de fijación, con las etapas siguientes:

determinar (710) una información (126) acerca de una aceleración de la 5 fuente luminosa, del receptor de luz o del dispositivo de fijación; y

si la información acerca de la aceleración indica que la aceleración es mayor que una aceleración permitida como máximo predeterminada, desconectar (740) la fuente luminosa;

en caso contrario determinar la información acerca del parámetro vital del 10 ser vivo a partir de la información acerca de la atenuación óptica en la parte del cuerpo del ser vivo entre la fuente luminosa y el receptor de luz y utilizando la señal de aceleración.

25. Procedimiento (700) para proporcionar una información (142; 220; 250; 280) acerca de un parámetro vital de un ser vivo en relación con un dispositivo con una 15 fuente (120; 2a) luminosa y un receptor (124; 2b) de luz, que están dispuestos para determinar una información acerca de una atenuación óptica en una parte del cuerpo del ser vivo entre el emisor de luz y el receptor de luz, dependiendo la atenuación óptica del parámetro vital, y estando colocados la fuente luminosa y el receptor de luz en la parte del cuerpo con un dispositivo (110; 1) de fijación, con 20 las etapas siguientes:

determinar (710) una información (126) acerca de una aceleración de la fuente luminosa, del receptor de luz o del dispositivo de fijación; y

si la información acerca de la aceleración indica que la aceleración es mayor que una aceleración permitida como máximo predeterminada, 25 interrumpir una generación de la información acerca del parámetro vital utilizando la información acerca de la atenuación óptica;

en caso contrario determinar la información acerca del parámetro vital del ser vivo a partir de la información acerca de la atenuación óptica en la parte del cuerpo del ser vivo entre la fuente luminosa y el receptor de luz y 30 utilizando la señal de aceleración.

26. Procedimiento según la reivindicación 25, comprendiendo el procedimiento la etapa siguiente:

si la información acerca de la aceleración indica que la aceleración es mayor que una aceleración permitida como máximo predeterminada, 35 proporcionar una información determinada anteriormente acerca del

parámetro vital en lugar de una información actual acerca del parámetro vital.

27. Procedimiento según la reivindicación 25, comprendiendo el procedimiento la etapa siguiente:

si la información acerca de la aceleración indica que la aceleración es 5 mayor que una aceleración permitida como máximo predeterminada, proporcionar una señal de error que indica un error, en lugar de una información actual acerca del parámetro vital.

28. Procedimiento según la reivindicación 25, comprendiendo el procedimiento la etapa siguiente: 10

si la información acerca de la aceleración indica que la aceleración es mayor que una aceleración permitida como máximo predeterminada, no proporcionar ninguna información acerca del parámetro vital.

29. Programa informático para realizar el procedimiento según una de las reivindicaciones 24 a 28, cuando el programa informático se ejecuta en un 15 ordenador.