Dispositivo para la determinación transcutánea de gases en sangre que comprende un sensor transcutáneo parala medición de al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) y presiónparcial de oxígeno de la piel (PsO2),

que comprende al menos un sensor para la medición de la irrigación sanguíneatisular (F) local con respecto al sensor transcutáneo y que comprende un dispositivo para el cálculo de al menos unade las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y presión parcial de oxígenotranscutánea (tcpO2) a partir de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) medida o la presiónparcial de oxígeno de la piel (PsO2) medida, teniéndose en cuenta en el cálculo de al menos una de las magnitudespresión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) unfactor dependiente de la irrigación sanguínea tisular (F) local.

Dispositivo y procedimiento para la determinación transcutánea de gases en sangre La invención se refiere a un dispositivo para la determinación transcutánea de gases en sangre de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. La invención se refiere además a un procedimiento para la determinación transcutánea de gases en sangre de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 10.

Estado de la técnica

El conocimiento de la concentración de gases en sangre en la sangre arterial o de la presión parcial arterial de dióxido de carbono (PaCO2) y de la presión parcial arterial de oxígeno (PaO2) es importante para la determinación y la supervisión de la condición respiratoria de un paciente. Ya que la condición respiratoria de un paciente se puede modificar muy rápidamente y particularmente las hipoxias o hipercapnias pueden perjudicar desventajosamente el estado del paciente, en muchos casos se requiere una supervisión continua y de forma ideal no invasiva de los gases en sangre.

Los gases dióxido de carbono (CO2) y oxígeno (O2) tienen la propiedad de que se difunden a través del tejido del cuerpo y particularmente a través de la piel. Con un denominado sensor transcutáneo −un sensor adecuado ubicado sobre la superficie de la piel−, por tanto, es posible medir la presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2)

o la presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) en la zona del sensor de forma no invasiva y continua y determinar a partir de esto mediante procedimientos adecuados una denominada presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) o una presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) . El índice "s" usado para PsCO2 y PsO2 tiene el significado de piel (skin) .

La presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) o la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) debe determinarse de forma ideal de tal manera que la misma se corresponda con la presión parcial arterial de dióxido de carbono (PaCO2) o la presión parcial arterial de oxígeno (PaO2) . Hasta ahora aparecen entre estos valores con frecuencia diferencias considerables, lo que lamentablemente significa que la determinación transcutánea de gases en sangre con frecuencia es errónea.

El documento WO 02/41770 desvela tales dispositivos y procedimientos, por ejemplo, para la determinación de la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) de acuerdo con Stow-Severinghaus o de la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) de acuerdo con Clark. El sensor transcutáneo usado a este respecto, ubicado sobre la piel, dispone además de los sensores de CO2 u O2 usados para la medición de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) o de la presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) también de un elemento calefactor que calienta la piel en la zona del sensor típicamente hasta una temperatura constante (Ts) , que se encuentra más elevada que la temperatura superficial corporal restante.

La siguiente ecuación (1) propuesta por Severinghaus se usa para determinar a partir de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel medida a la temperatura de la piel Ts (PsCO2 (Ts) ) la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea para una temperatura de referencia Tr dada:

Teniendo los parámetros usados el siguiente significado:

Ts: temperatura de la piel en la zona de sensor Tr: temperatura de referencia, típicos 37 ºC PsCO2 (Ts) : la presión parcial de dióxido de carbono de la piel presente en la zona del sensor a la temperatura Ts Ms: el desplazamiento (offset) metabólico.

A: factor de temperatura anaerobio El primer término de la ecuación (1) corrige el valor medido a una temperatura de la piel de Ts de PsCO2 (Ts) hasta la temperatura de referencia Tr mediante el uso del factor de temperatura anaerobio (A) . La constante Ms denominada desplazamiento metabólico tiene en cuenta la diferencia restante entre la presión parcial de dióxido de carbono de la piel y la presión parcial arterial de dióxido de carbono.

La ecuación (1) que se ha mencionado anteriormente se conoce por la bibliografía también en la siguiente forma ligeramente modificada:

La siguiente ecuación (2) propuesta por Clark se usa para determinar a partir de la presión parcial de oxígeno de la piel medida a la temperatura de la piel Ts (PsO2 (Ts) ) la presión parcial de oxígeno transcutánea para una temperatura de referencia Tr dada:

Teniendo el parámetro usado el siguiente significado:

Corr: factor de corrección En los sensores conocidos o en el procedimiento de corrección representado en la ecuación (1) es desventajoso el hecho de que entre la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2 (Tr) ) determinada mediante la ecuación (1) y la presión parcial de dióxido de carbono existente de forma efectiva a la temperatura de referencia Tr en la sangre arterial (PaCO2 (Tr) ) pueden aparecer considerables divergencias. Lo mismo se cumple para la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2 (Tr) ) determinada mediante la ecuación (2) , que puede presentar asimismo considerables divergencias con respecto a la presión parcial de oxígeno existente en la sangre arterial de forma efectiva a la temperatura de referencia Tr (PaO2 (Tr) ) .

El documento GB 1 461 345 desvela un procedimiento así como un dispositivo para la determinación de un factor de eficacia de perfusión (perfusion efficiency factor) de tejido animal. Después de la determinación del factor de eficacia de perfusion se interrumpe localmente la circulación de la sangre y después se mide la caída de presión de la presión de oxígeno en sangre PO2 en función del tiempo. Este procedimiento posibilita determinar el factor de eficacia de perfusión con pocos errores. Este procedimiento conocido así como este dispositivo conocido presentan las desventajas de que los mismos no son adecuados para determinar de forma exacta una presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y una presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) . Además, el procedimiento solamente es adecuado para animales. El procedimiento requiere además que la circulación de la sangre se interrumpa localmente, lo que sería extremadamente desagradable para un ser humano.

Representación de la invención Por tanto, es objetivo de la presente invención proponer un dispositivo así como un procedimiento para mejorar la coincidencia entre la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2 (Tr) ) o la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2 (Tr) ) y la presión parcial arterial de dióxido de carbono (PaCO2 (Tr) ) o la presión parcial arterial de oxígeno (PaO2 (Tr) ) .

Este objetivo se resuelve con un dispositivo que presenta las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes 2 a 9 se refieren a otras formas de realización preferentes del dispositivo. El objetivo se resuelve además con un procedimiento que presenta las características de la reivindicación 10. Las reivindicaciones dependientes 11 a 14 se refieren a otras etapas preferentes del procedimiento.

Los estudios comparativos han mostrado particularmente que las oscilaciones en la irrigación sanguínea tisular local y particularmente una baja irrigación sanguínea tisular local tienen como consecuencia una divergencia mayor entre la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) establecida y la concentración de dióxido de carbono arterial efectiva (PaCO2) . Lo mismo se cumple para la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) establecida y la concentración de oxígeno arterial efectiva (PaO2) . Para establecer a partir de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) medida de forma fiable la concentración de dióxido de carbono arterial efectiva (PaCO2) , por tanto, de acuerdo con la invención se requiere usar en el cálculo de la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) un factor de corrección de irrigación sanguínea F. El valor F a este respecto se tiene que medir preferentemente cerca del sensor transcutáneo, preferentemente por debajo del sensor transcutáneo, sin embargo al menos preferentemente alejado en un entorno de no más de 1 a 2 cm de la superficie de apoyo del sensor transcutáneo. Para establecer a partir de la presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) medida de forma fiable la concentración de oxígeno arterial (PaO2) efectiva, por tanto, puede ser ventajoso usar en el cálculo de la presión... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la determinación transcutánea de gases en sangre que comprende un sensor transcutáneo para la medición de al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) y presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) , que comprende al menos un sensor para la medición de la irrigación sanguínea tisular (F) local con respecto al sensor transcutáneo y que comprende un dispositivo para el cálculo de al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) a partir de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) medida o la presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) medida, teniéndose en cuenta en el cálculo de al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) un factor dependiente de la irrigación sanguínea tisular (F) local.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la determinación de la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) se realiza teniendo en cuenta la irrigación sanguínea tisular (F) local de forma correspondiente a la ecuación

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que la determinación de la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) se realiza teniendo en cuenta adicionalmente la temperatura local (Ts) de forma correspondiente a la ecuación

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la determinación de la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) se realiza teniendo en cuenta la irrigación sanguínea tisular (F) local de forma correspondiente a la ecuación tcpO2 (Tr, F) = Corr (F) * PsO2 (Ts) .

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la determinación de la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) se realiza teniendo en cuenta la temperatura local (Ts) de forma correspondiente a la ecuación tcpO2 (Tr, F) = Corr (Tr, Ts, F) * PsO2 (Ts) .

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que al menos un sensor para la medición de la irrigación sanguínea tisular (F) local está dispuesto en la misma carcasa que el sensor transcutáneo y/o por que los sensores para la medición de la irrigación sanguínea tisular (F) local están configurados de tal modo que los mismos miden por debajo de la superficie de apoyo del sensor transcutáneo la irrigación sanguínea tisular (F) local.

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los sensores para la medición de la irrigación sanguínea tisular (F) local son parte de un sistema de medición (foto) pletismográfico, particularmente de espectroscopía de pulso o pulsoximétrico.

8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los sensores para la medición de la irrigación sanguínea tisular (F) local son parte de un dispositivo de calentamiento, que mantiene la temperatura de la superficie de apoyo constante, representando la potencia suministrada al dispositivo de calentamiento una medida de la irrigación sanguínea tisular (F) .

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los sensores para la medición de la irrigación sanguínea tisular (F) local están configurados como sensores acústicos o sensores luminosos, particularmente sensores de láser y forman parte de un sistema de medición por Doppler.

10. Procedimiento para la supervisión de gases en sangre transcutánea, registrándose al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) y presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) y registrándose una irrigación sanguínea tisular (F) local y calculándose con un dispositivo de cálculo1 al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) a partir de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) medida o la presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) medida, teniéndose en cuenta en el cálculo de al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) la irrigación sanguínea tisular (F) local.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) se calcula en función de la irrigación sanguínea tisular (F) de forma correspondiente a la ecuación

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por que la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) se calcula adicionalmente en función de la temperatura local (Ts) de forma correspondiente a la ecuación

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que la presión parcial de oxígeno

transcutánea (tcpO2) se calcula en función de la irrigación sanguínea tisular (F) de forma correspondiente a la ecuación tcpO2 (Tr, F) = Corr (Tr, Ts, F) * PsO2 (Ts) .

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) se calcula adicionalmente en función de la temperatura local (Ts) de forma correspondiente a la ecuación tcpO2 (Tr, F) = Corr (Tr, Ts, F) * PsO2 (Ts) .