DISPOSITIVO DE MEDICIÓN SECUENCIAL DE UN ANALITO.

La invención tiene por objeto, como su propio nombre indica, un dispositivo de medición secuencial de un analito que permite una monitorización secuencial del nivel de glucosa en sangre o intersticio de forma mínimamente invasiva, lesiva e indolora. Dicho dispositivo, el cual permite la medición en tiempo real, comprende asimismo sistemas de gestión, procesamiento y conexión telemática de datos a medios externos de lectura con comunicación bidireccional de tal forma que permita enviar órdenes al procesador de la parte fija para reprogramar y configurar el funcionamiento de las unidades de punción de muestreo del analito, según la evolución del paciente y de acuerdo a las pautas establecidas por el médico. Antecedentes de la invención Como es conocido, La Diabetes Mellitus (DM), es una enfermedad metabólica que se caracteriza por un aumento persistente de la glicemia (glucosa en la sangre), por encima de 125 mg/dl. Este aumento de la glucemia (hiperglucemia) es la causa de las complicaciones agudas y crónicas de la enfermedad. La diabetes mellitus es una enfermedad frecuente y aumenta cada día más. El problema se origina por factores diversos, siendo los más importantes: la herencia y la acción de factores adquiridos, hábitos poco saludables que llevan a la obesidad, cuyo origen suele ser el sedentarismo (falta de ejercicio físico), y una alimentación rica en grasas y azúcares. Simultáneamente confluyen otros factores como la hipertensión arterial, el aumento de las grasas en sangre, el hábito de fumar y el estrés, entre otros elementos que son responsables del síndrome metabólico que suele preceder en muchos años a la aparición de la diabetes. En las últimas décadas se ha producido un extraordinario aumento de los casos de diabetes mellitus en el mundo entero. Se estima que cada 15 años se está duplicando la población de diabéticos, causando un impacto negativo para la calidad de la salud mundial; con severas repercusiones personales, familiares y sociales. Esta enfermedad, es un grave problema da salud pública y de muy altos costos, sin distinguir edades o niveles socio-económicos. Es necesario, poner una barrera de contención ante esa avalancha esperada de diabéticos y sus complicaciones. Esta tarea se debe llevar a cabo mediante una estructura adecuada de prevención primaria y un control exhaustivo de la enfermedad como prevención secundaria. Con el tratamiento y controles sucesivos mediante la formación, autocontrol y los efectuados por el médico, se deben lograr glucemias en ayunas, idealmente inferiores a 120 mg/dl y una hora después de las comidas inferiores a 160 mg/dl. El control glucémico es fundamental para el control de la diabetes, por lo que la automonitorización de la Glucosa (AGS) constituye un componente primordial y eficaz dentro de los factores que rodean al control de la enfermedad proporcionando a los pacientes un sistema de evaluación individual de respuesta a su terapia individualizada, junto al resto de pautas de su entorno. La sistemática de AGS y su frecuencia debe establecerse tras un estudio individualizado del paciente y su entorno, que aporte confianza, necesidad y claro beneficio, siendo fundamental en paciente con diabetes tipo I y con pautas adaptadas a pacientes tipo II, cerrando el círculo de las variables de la enfermedad. Los Sistemas actuales de control de diabetes estandarizados emplean Autoanálisis de Glucosa en sangre y en orina (Actualmente desplazado por el de sangre), mediante Tiras Reactivas, que llevan el reactivo de Glucosa incorporado. El Autoanálisis de glucemia mediante Tiras reactivas, requiere el posicionamiento previo de la Tira Reactiva en un equipo llamado Glucómetro (que mide y da el resultado de la cantidad de Glucosa) y de la Auto punción mediante una lanceta o aguja en el pulpejo del dedo para obtener una gota de sangre y depositarla en la entrada de la Tira. Existen 2 tipos de glucómetros, según la técnica empleada: Reflectómetros: miden la luz reflejada desde el reactivo después de que ha experimentado una reacción química (oxidación enzimática de la glucosa). En la reacción se produce un producto cromático. La intensidad del color es proporcional a la cantidad de glucosa presente. Biosensores electroquímicos: mide la corriente eléctrica generada en la reacción enzimática de oxidación de la Glucosa con el reactivo. 2 ES 2 353 181 A1 Estos autoanálisis por medio de las tiras reactivas posicionadas en glucómetros presentan una serie de ventajas, como son: - Facilitar las modificaciones del tratamiento por el médico. - Facilitar autoajustes del tratamiento en función de las circunstancias diarias y por ello el autocontrol del paciente. - Prevención y detección de hipoglucemias. - Detección y tratamiento de hiperglucemias severas. - Mejora de la motivación y por lo tanto facilitación del cumplimiento. - Proporcionar autonomía al paciente y su familia. Sin embargo, existen también una serie de inconvenientes que hacen que esta técnica no sea la más indicada para todo el mundo. Entre los inconvenientes más comunes se pueden encontrar los siguientes: - Es una técnica cruenta: produce dolor en zonas de pinchazo, heridas más o menos importantes que deben curarse y con riesgo de infección. - Requiere capacitación: agudeza visual, habilidad manual, entrenamiento, etc. - Posibilidad de errores en las lecturas. - Necesita la limpieza del glucómetro. - El glucómetro debe de ser calibrado. - No permite efectuar mediaciones semi continuas cada cierto tiempo al tener que utilizar lancetas y generar heridas que requieren tiempo para cicatrizar, agotar las zonas sanas de punción. - Existe la posibilidad de manipular los resultados. - El coste del sistema de control. Para solucionar algunos de estos problemas en los últimos años, se han desarrollado diferentes sistemas para la determinación en el tiempo, con mayor o menor frecuencia, de los valores de glucosa en el llamado fluido intersticial, es decir, a nivel subcutáneo. Estos sistemas sin embargo no sustituyen en ningún caso a la medida habitual de glucemia capilar debido a que la determinación de la glucosa intersticial conlleva un retraso con las cifras del nivel de Glucosa en sangre, siendo necesario emplear algoritmos matemáticos para determinar la cifra de glucosa en sangre que había tiempo atrás. No obstante, los resultados publicados de los estudios realizados evidencian la observación de más picos de hiperglucemia así como de hipoglucemias ocultas cuando se utilizan mediciones a nivel intersticial que cuando se utiliza el método habitual de medida de la glucemia capilar, lo que lleva a pensar que la determinación de Glucosa en sangré es un método temporal de las cifras de Glucemia, pero incompleto desde un punto de vista científico. Cabe decir que desde un punto de vista fisiológico el control en la regulación de la Glucemia en sangre, se establece a partir de Glucosa situada en espacio intersticial y de su transporte específico (GLUT2) al interior de las células ß del Páncreas. Por otro lado, existen los denominados Sistemas de monitorización, que tratan de vigilar la evolución de los niveles de glucosa durante varios días para detectar hipoglucemias, especialmente nocturnas, picos de hiperglucemias y oscilaciones que sigan un patrón horario similar y así ajustar el tratamiento insulínico, suponiendo un avance el empleo de algoritmos personalizados para modificar de manera automática la dosis de infusión de las bombas de insulina. Actualmente existen numerosos sistemas de monitorización de glucosa, los cuales podrían agruparse atendiendo a las características de los mismos. Características tales como: a) Lesividad. No lesivos: miden la glucosa sin atravesar la piel. Semi lesivo o semi invasivos: producen una mínima rotura de las capas externas de la piel; y Quirúrgicos: requieren la colocación quirúrgica del sensor. 3 b) Sistema de análisis. ES 2 353 181 A1 Reacción enzimática: la glucosa en contacto con una sustancia se oxida, generándose una carga eléctrica que es proporcional a la cantidad de glucosa. Microdiálisis: se inserta una micro fibra por debajo de la piel en forma de u que se conecta a un circuito que hace llegar un líquido que recoge la glucosa, midiendo la cantidad en un aparato externo (monitor) por un sistema enzimático. Iontoforesis reversa: una carga eléctrica lleva la glucosa a la superficie de la piel en donde se analiza por un método enzimático; e Infrarrojos: el detector, en forma de C se implanta quirúrgicamente alrededor de un vaso de 4-5 mm de diámetro. c) Frecuencia y duración del registro: La frecuencia de determinación varía, en general, entre cada 3 y cada 20 minutos y la duración del registro va de 12 horas a más de 3 días en los no o mínimamente lesivos, a ilimitada en los intravasculares de inserción quirúrgica. d) Calibración: Todos los...

1. Dispositivo de medición secuencial de un analito que comprende un elemento fijo (1) que se coloca sobre la piel del usuario y que a su vez comprende un núcleo inteligente para el control de un elemento desechable (2) e intercambiable acoplado a él, donde dicho elemento desechable (2) incorpora un sistema automatizado de multipunción programable en el tiempo que comprende una pluralidad de unidades de punción para la toma de muestras, caracterizado por que cada una de dichas unidades de punción comprende una micro-aguja (3) y medios de propulsión de dicha micro-aguja (3) tales que permiten realizar la punción a diferentes profundidades. 2. Dispositivo de medición secuencial de un analito según reivindicación primera, caracterizado por que los medios de propulsión de las micro-agujas (3) comprenden un bobinado (15) encargado de inducir un campo electromagnético sobre un material ferromagnético (5) solidario a la micro-aguja (3) de forma que le haga desplazarse hasta la posición de toma de muestra de forma proporcional a la intensidad del campo inducido. 3. Dispositivo de medición secuencial de un analito según reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las unidades de punción están formadas por: - Un compartimento central (4) que comprende: La micro-aguja (3) rodeada en su porción superior por la pieza de material ferromagnético (5) en cuyo polo superior existe un espacio vacío (6) destinado a llenarse del líquido de muestra y cuyo polo inferior tiene una base (7) que sirve de tope al avance de la micro-aguja (3) por un espacio (8) de la porción inferior del compartimento central (4). Un resorte elástico (10) que permite la recuperación de la micro-aguja (3) llevándola a su estado de reposo, en la porción superior del compartimento central (4); y Un orificio en la base inferior (9) para el paso de la micro-aguja (3) en su desplazamiento. - Un compartimento superior (11) situado por encima del compartimento central (4) que comprende un biosensor; y - Un compartimento exterior (14) que envuelve el compartimento central (4) que contiene el bobinado (15) para la inducción del campo electromagnético sobre la pieza de material ferromagnético (5) solidaria a dicha micro-aguja (3). 4. Dispositivo de medición secuencial de un analito según reivindicación 3, caracterizado por que el biosensor comprende: Una membrana de separación entre el compartimento central (4) y el compartimento superior (11) para el filtrado de elementos de mayor peso molecular que la glucosa; Un componente Reactivo Enzimático (12) inmovilizado que oxida la Glucosa produciendo una liberación de Peróxido de Hidrógeno; Una segunda membrana que permite el paso del Peróxido de Hidrógeno que se oxida en unos electrodos (13) que a su vez recogen la diferencia de potencial generada, proporcional a la cantidad de glucosa. 5. Dispositivo de medición secuencial de un analito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que comprende un sistema de aspiración que comprende unos pistones de aspiración (21) independientes a las unidades de punción pero conectados a ellas a través de unos canales de aspiración (19). 6. Dispositivo de medición secuencial de un analito según reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende: a) Una unidad de proceso para el control y accionamiento de de los medios de propulsión de las micro-agujas (3) y del sistema de aspiración (19); b) Una unidad de proceso de datos para captar las lecturas analógicas procedentes de la medición de glucosa intersticial o en sangre; c) Un Núcleo Inteligente para la recogida, traducción, interpretación y transmisión de los datos a un dispositivo exterior de lectura e interactuación bidireccional activa; d) Un circuito integrado de comunicación inalámbrica con el Dispositivo Exterior; ES 2 353 181 A1 e) Un sistema de multiplexores para el accionamiento de potencia de los medios de propulsión de las microagujas (3); f) Sistema de multiplexores para selección de los distintos sensores y encaminamiento hacia el procesador; y g) Un sistema de alimentación eléctrico. 7. Dispositivo de medición secuencial de un analito según reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las unidades de punción elemento desechable (2) están dispuestas en una matriz de 10x10 que comprende: 100 Micro-agujas (3) con otros tantos bobinados (15) o sistemas de inducción electromagnéticos para su propulsión, y medios de retorno; 100 biosensores; Un sistema de aspiración que comprende 3 pistones de aspiración (21) accionados mediante bobinados o sistemas de inducción electromagnéticos; Al menos 4 multiplexores alimentados y controlados por un bus de direccionamiento de un mínimo de 4 bits desde el procesador. 8. Dispositivo de medición secuencial de un analito según reivindicación 3 caracterizado por que comprende una membrana de un material con memoria de forma en la base inferior del compartimento central (4) del elemento desechable (2) que es traspasada por parte de las micro-agujas (3) en su impulsión. 9. Dispositivo de medición secuencial de un analito según reivindicación 1, caracterizado por que el elemento desechable (2) se fija al elemento fijo (1) mediante clipado o fricción. 10. Dispositivo de medición secuencial de un analito según reivindicación 1, caracterizado por que el elemento desechable (2) tiene una forma rectangular, presentando en sus lados mayores contactos eléctricos (20) de conexión al elemento desechable (2) y en los menores el sistema de clip o fricción para la fijación al elemento fijo (1). 11. Dispositivo de medición secuencial de un analito según reivindicación 1, caracterizado por que el elemento fijo (1) consta de una zona central de material rígido o semirrígido aislante para facilitar la fijación del elemento desechable (2) y una exterior de material semielástico aislante para permitir una correcta acomodación y adhesión a la piel, encontrándose en la zona central la parte electrónica de control del elemento desechable (2). 12. Dispositivo de medición secuencial de un analito según reivindicación 1, caracterizado por que el elemento fijo (1) se coloca sobre la piel del usuario mediante un medio adhesivo. 13. Dispositivo de medición secuencial de un analito según reivindicación 1, caracterizado por que el elemento fijo (1) se coloca sobre la piel del usuario mediante una cinta elástica o correa. 11 ES 2 353 181 A1 12 ES 2 353 181 A1 13 ES 2 353 181 A1 14 ES 2 353 181 A1 ES 2 353 181 A1 16 ES 2 353 181 A1 17 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA