Un sistema de oxímetro que comprende:

un sensor de oxímetro que comprende un emisor de luz para dirigir luz a un paciente;

un detector de luz montado para recibir la luz proveniente de dicho paciente; y una memoria que almacena coeficientes para su uso en funciones para determinar la saturación de oxígeno y almacenar un valor de saturación de oxígeno de punto de corte, incluyendo dichos coeficientes al menos un primer conjunto de coeficientes y un segundo conjunto de coeficientes, donde el primer y el segundo conjunto de coeficientes corresponden a diferentes márgenes de saturación de oxígeno descritos cada uno por una función diferente, y donde uno de los conjuntos de coeficientes corresponde a una función no lineal para valores de saturación bajos por debajo de dicho valor de saturación de oxígeno de punto de corte; y un oxímetro en comunicación con dicho sensor de oxímetro para recibir dicha pluralidad de coeficientes y dicho valor de saturación de oxígeno de punto de corte y una señal del detector de luz, estando programado dicho oxímetro para determinar la saturación de oxígeno desde dicha señal del detector de luz ajustando dicha saturación de oxígeno a una de dichas funciones definidas por dichos conjuntos de coeficientes almacenados en dicha memoria.

determina primero el valor de la resistencia y así los coeficientes de cálculo de la saturación adecuados para el valor de las longitudes de onda de los LEDs en la sonda. [0005] Se han propuesto otros mecanismos de codificación en las patentes estadounidenses nº 5.259.381, 4.942.877, 4.446.715, 3.790.910, 4.303.984, 5 4.621.643, 5.246.003, 3.720.177, 4.684.245, 5.645.059, 5.058.588, 4.858.615 y

4.942.877. La patente '877 en particular revela el almacenamiento de una variedad de datos en una memoria de un sensor de pulsioximetría, incluyendo los coeficientes para una ecuación de saturación para oximetría. [0006] Los sensores de pulsioxímetros de Nellcor están codificados con un valor de

resistencia (RCAL) que corresponde a la longitud de onda o longitudes de onda del/de los LED/-s en el emisor, como se describe en la patente nº 4.700.708. Los instrumentos de pulsioxímetro de Nellcor leen este valor de codificación de la resistencia y lo utilizan como un indicador a una tabla de consulta que contiene el conjunto adecuado de coeficientes para ese sensor para calcular la saturación de

oxígeno arterial (SpO2) . La función que convierte la ratio R (también conocida como la

"ratio de ratios" o "rat-rat") de modulación de la señal IR y rojo medida en un valor de saturación calculado se deriva de la forma básica de la ley de Lambert-Beer:

donde I1 e I2 se refieren a las señales de luz detectadas en dos puntos diferentes en el ciclo cardíaco, y ºs se refiere a las propiedades de absorción de la luz características de la hemoglobina oxigenada y desoxigenada. Cuando se resuelve

para la saturación (S) , el resultado toma la siguiente forma:

La ecuación 2 puede simplificarse más para requerir únicamente tres constantes (por ejemplo, dividiendo cada constante por c2) , pero se usará como se 30 muestra para el resto de la descripción. Aunque se basen en la teoría, las cuatro constantes c1- c4 se determinan de forma empírica. Los valores teóricos de las constantes son insuficientes principalmente debido a la complejidad de dispersión de

la luz y óptica del sensor. Los valores de los conjuntos de constantes (c1 hasta c4) varían con cada bin de codificación de la resistencia (cada "bin" corresponde a un margen de diferentes longitudes de ondas de LED caracterizadas) . Se proporcionan

múltiples conjuntos de coeficientes (bins) en una tabla de consulta en los oxímetros de Nellcor. Cuando los valores de SpO2 calculados según la Ec. 2 son inferiores al 70%, se utiliza un valor revisado de SpO2 usando una función lineal:

donde ambos c3 y c6 varían con el valor de codificación de la resistencia. Se ha descubierto que esta función lineal ajusta mejor el spO2 (la saturación de oxígeno arterial medida por el pulsioxímetro) con el SaO2 (el valor real de saturación de oxígeno arterial, medido directamente en una muestra de sangre) en observación realizada a bajas saturaciones. [0008] Una limitación de este método es que la correcta calibración del sensor de

pulsioxímetro puede lograrse únicamente si la relación entre la ratio de modulación de

la señal (R) y la SaO2 de la sangre se ajusta a uno de los conjuntos de coeficientes de calibración precodificados. [0009] Otra limitación de este método es que la relación entre R y SaO7 del sensor de

pulsioxímetría puede no ser lineal en un región de baja saturación, o que el punto de

corte puede no estar situado de manera óptima en el 70% SpO2. [0010] Otra limitación más del método de la técnica precedente es que la relación funcional entre la verdadera saturación de oxígeno arterial y las señales medidas puede no ajustarse a una sola función en el espectro completo del margen de medición. [0011] Se define un sistema según la invención en la reivindicación 1. Algunas características preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención aprovecha una memoria en el sensor para proporcionar un rendimiento mejorado. Se almacenan múltiples conjuntos de coeficientes. Los múltiples conjuntos se aplican a diferentes márgenes de valores de saturación para proporcionar un mejor ajuste rompiendo la relación de R a SpO2 en diferentes trozos, descritos cada uno por una función diferente. Las diferentes funciones pueden ser también fórmulas respectivas para determinar la saturación de oxígeno. [0013] El sensor también almacena una variable entre las dos funciones usadas para la saturación de oxígeno. Las dos funciones podrían ser bien fórmulas separadas o bien la misma fórmula con diferentes coeficientes. Esto permite la optimización a un valor diferente del valor de corte del 70% de la técnica precedente. [0014] En otro aspecto de la presente invención, el sensor puede almacenar más de un punto de corte para crear más de dos funciones que describen la relación de R a SpO2. [0015] En otro aspecto más de la presente invención, se utiliza una función spline, con corte de la relación de R a SpO2 en un número arbitrario de regiones. [0016] Cada uno de los métodos descritos mejoran el ajuste entre la función matemática seleccionada y la saturación de oxígeno arterial cortando la relación en subconjuntos de todo el margen medido completo y determinando los coeficientes óptimos para cada margen. El ajuste de spline, en este contexto, corta de forma similar el margen de medición completo en subconjuntos para describir de forma eficiente la relación numérica entre el parámetro del tejido subyacente de interés y las señales reales que se usan para estimar este valor. [0017] Para una mejor comprensión de la naturaleza y ventajas de la invención, se hará referencia a la siguiente descripción en conjunción con los dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Fig. 1 es un diagrama de bloques de un sistema de pulsioxímetro que incorpora la presente invención. La Fig. 2 es un gráfico de R (ratio de modulación de señal) frente a la saturación de oxígeno (SaO2) .

La Fig. 3 es un diagrama de los contenidos de una memoria del sensor según la invención. La Fig. 4 es un gráfico de saturación de oxígeno frente a R para ilustrar el modo de realización de ajuste de spline o curva a un conjunto predefinido de nudos. Las Figuras 5A, 5B, 6A y 6B son gráficos que ilustran el ajuste de curva mejorado de los modos de realización de la invención frente a la técnica precedente.

DESCRIPCIÓN DE LOS MODOS DE REALIZACIÓN ESPECÍFICOS Monitor/lector de sensor

La Fig. 1 es un diagrama de bloque de un modo de realización de la invención. La Fig. 1 muestra un pulsioxímetro 17 (o lector de sensor) que está conectado a un sensor no invasivo 15 unido al tejido del paciente 18. La luz de los LEDs 14 del sensor pasa por el tejido del paciente 18 y tras ser transmitida a través o reflejarse desde el tejido 18 la luz es recibida por un fotosensor 16. Se pueden usar dos o más LEDs dependiendo del modo de realización de la presente invención. El fotosensor 16 convierte la energía recibida en una señal eléctrica, que se introduce después en el amplificador de entrada 20. [0020] Se pueden usar fuentes de luz distintas de los LEDs. Por ejemplo, se pueden usar láseres, o podría usarse una fuente de luz blanca con filtros de longitud de onda adecuada bien en el extremo de transmisión o bien en el extremo de recepción. [0021] La Unidad de Procesamiento de Tiempo (TPU, en inglés) 48 envía señales de control a la unidad de LED 32, para activar los LEDs, normalmente de forma alterna. De nuevo, según el modo de realización, la unidad puede controlar dos o cualquier número adicional de LEDs deseados. [0022] La señal recibida del amplificador de entrada 20 se pasa a través de dos canales diferentes mostrados en el modo de realización de la Fig. 1 para dos longitudes de onda diferentes. De modo alternativo, podrían usarse tres canales para tres longitudes de onda diferentes, o N canales para N longitudes de onda. Cada canal incluye un conmutador analógico 40, un filtro de paso bajo 42, y una convertidor de analógico a digital (A/D) 38. Las líneas de control de la TPU 48 seleccionan el canal apropiado en el momento en el que el LED correspondiente 14 está siendo accionado, en sincronización. Un módulo de series en cola (Queued Serial Module, QSM) 46 recibe los datos digitales... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de oxímetro que comprende:

un sensor de oxímetro que comprende un emisor de luz para dirigir luz a un paciente; un detector de luz montado para recibir la luz proveniente de dicho paciente; y una memoria que almacena coeficientes para su uso en funciones para determinar la saturación de oxígeno y almacenar un valor de saturación de oxígeno de punto de corte, incluyendo dichos coeficientes al menos un primer conjunto de coeficientes y un segundo conjunto de coeficientes, donde el primer y el segundo conjunto de coeficientes corresponden a diferentes márgenes de saturación de oxígeno descritos cada uno por una función diferente, y donde uno de los conjuntos de coeficientes corresponde a una función no lineal para valores de saturación bajos por debajo de dicho valor de saturación de oxígeno de punto de corte; y un oxímetro en comunicación con dicho sensor de oxímetro para recibir dicha pluralidad de coeficientes y dicho valor de saturación de oxígeno de punto de corte y una señal del detector de luz, estando programado dicho oxímetro para determinar la saturación de oxígeno desde dicha señal del detector de luz ajustando dicha saturación de oxígeno a una de dichas funciones definidas por dichos conjuntos de coeficientes almacenados en dicha memoria.

2. El sistema de oxímetro de la reivindicación 1, en el que dichos coeficientes dependen de una longitud de onda media de dicho emisor de luz.

3. El sistema de oxímetro de la reivindicación 1 ó 2, que además comprende al menos un tercer conjunto de coeficientes almacenado en dicha memoria para un tercer margen de dichos valores de saturación.

4. El sistema de oxímetro de la reivindicación 3, en el que dicha memoria comprende además un segundo valor de saturación de oxígeno de punto de corte entre dicho segundo y tercer margen.