APARATO DE MEDIDA DE SEÑALES BIOELECTRICAS EN SUPERFICIE CORPORAL BASADO EN SENSORES ANULARES AJUSTABLES.

Aparato de medida de señales bioeléctricas en superficie corporal basado en sensores anulares ajustables.

El sensor (1) comprende un soporte aislante (2), un adhesivo (8) de fijación del soporte al paciente, un conductor en forma de disco (3) y al menos un conductor anular (4) concéntrico al anterior, dispuestos sobre el soporte (2) para captar señales bioeléctricas. Los conductores (3 y 4) están conectados a un circuito (5) de tratamiento de las señales captadas. Se caracteriza porque el soporte (2) es flexible sobre el que los conductores (3 y 4) están impresos en tinta o pasta conductora, adaptándose a la superficie en la que se fija. El sensor es modular e intercambiable.

El circuito (5) está configurado para establecer diferentes pesos a las tensiones de los conductores (3 y 4) generando múltiples salidas, correspondientes a distintas distribuciones espaciales de sensibilidad que se configuran en relación a lo requerido en la captación de los potenciales bioeléctricos a medir.

Se prevé una matriz (9) de sensores (1) para obtener diferentes mapas de potencial de cada uno de los sensores (1).

DESCRIPCIÓN

APARATO DE MEDIDA DE SEÑALES BIOELÉCTRICAS EN SUPERFICIE CORPORAL BASADO EN

SENSORES ANULARES AJUSTABLES

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, consiste en un aparato de medida en superficie corporal de señales bioeléctricas del tipo de los que comprenden un soporte sobre el que incluye un conductor en forma de disco y al menos un conductor anular concéntrico al anterior, para captar las tensiones correspondientes a las señales bioeléctricas en la zona en la que se fija el soporte. La invención tiene por objeto proporcionar un aparato en el que el sensor de medida sea flexible obteniendo una mayor comodidad para el usuario, y todo ello de forma que el sensor presente una configuración modular

intercambiable en el aparato, para obtener una mayor higiene.

Otro de los objetivos importantes de la invención consiste en dotar al aparato de una pluralidad de conductores anulares concéntricos para proporcionar una pluralidad de salidas de tensión combinación lineal de las tensiones de los conductores, cuyos pesos pueden ser configurados de acuerdo a las diferentes distribuciones espaciales de sensibilidad en relación a lo requerido en la captación de los potenciales bioeléctricos a medir.

También es objeto de la invención el proporcionar un aparato en el que el sensor comprenda una matriz de sensores dispuestos sobre un único soporte para conseguir un mapa de potenciales bioeléctricos.

En general la invención es de aplicación en el ámbito clínico como son hospitales, centros de salud, centros de investigación o centros de rehabilitación, igualmente puede ser aplicable en la medida de la actividad 20 física, como por ejemplo en deportistas. Más concretamente la invención se aplica para realizar el registro de potenciales bioeléctricos como es el caso del registro de la señal electrocardiográfica (ECG) , ampliamente empleada en el diagnóstico de patologías cardíacas, o en pruebas de esfuerzo. Otro destacado ejemplo de aplicación es el registro no invasivo de la señal bioeléctrica uterina durante la gestación y el parto (EHG) que ayuda a determinar con antelación cuan próximo se encuentra el momento del parto, y si éste va a ser 25 prematuro. También puede aplicarse en el caso de la monitorización de la actividad bioeléctrica intestinal, conocida como electroenterograma (EEnG) para determinar alteraciones en la actividad marcapasos intestinal, como es el caso de isquemia intestinal así como de patologías que llevan asociadas disfunciones en la actividad contráctil intestinal como la obstrucción mecánica, la hipercontractividad y los desórdenes semiopáticos o neuropáticos. Además la invención puede aplicarse al registro del electromiograma (EMG) , la señal electrogastrográfica, la señal diafragmática, el registro de señales encefalográficas, el oculograma o el retinograma. En general, la invención es aplicable al registro de cualquier señal bioeléctrica susceptible de ser captada sobre la superficie corporal.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

En el estado de la técnica puede citarse el artículo científico quot;Concentric-ring electrode systems for non

invasive detection of single motor unit activityquot; en el que se describe el uso de electrodos compuestos por un disco central y al menos un anillo alrededor de dicho disco central, actuando ambos elementos como conductores eléctricos, para registrar potenciales bioeléctricos. Además describe que lo ideal para aumentar la selectividad espacial de dichos electrodos consiste en que éstos dispongan de varios anillos, de forma que a mayor número de anillos, mayor capacidad de seleccionar espacialmente las señales captadas. Cabe añadir que en este artículo se asignan unos determinados pesos a cada anillo que permiten cancelar la derivada ortogonal a la superficie de captación sobre una única señal de salida. En este documento no se plantea la posibilidad de incorporar pesos variables en las salidas, ni la posibilidad de ajustar los pesos para variar la distribución espacial de sensibilidad, optimizando la captación de las fuentes de señal deseadas, eliminado otras fuentes no deseadas de señal (interferencias) . Tampoco ofrece diferentes salidas con un 45 único electrodo multianillo.

La descripción se centra en la detección de señales de unas determinadas fibras musculares del cuerpo humano, con los pesos obtenidos según el criterio comentado.

Además en el estado de la técnica puede citarse el artículo cuyo título es quot;Development of a tri-polar concentric ring electrode for acquiring accurate Laplacian body surface potentialsquot; en el que se utilizan 50 sensores anulares, que entre otros aspectos comenta que utilizando electrodos tripolares, compuestos por un disco central más dos anillos, las señales no deseadas se atenúan de forma más eficaz, que utilizando electrodos con menos polos conductores. En este articulo no se describe la ponderación de los pesos de los anillos para cambiar el campo de sensibilidades para mejorar la captación de una determinada fuente de señal frente a otras interferencias, sino que la propia configuración anular reduce mejor que los registros 55 bipolares convencionales o que los bipolares anillares la interferencia (o el ruido) que afecta de forma global a dichos registros.

En este sentido también puede citarse la Patente WO2011056626-A1 (WALTER BESIO) con número de prioridad US61/255, 635 en la que se describe un electrodo multipolar formado por un disco central y tres anillos para adquirir y registrar datos de potenciales bioeléctricos. Este documento no se limita a configuraciones de como máximo tres anillos, sino que también describe el uso de una pluralidad de anillos de material conductivo, tal y como se indica en su reivindicación tercera.

Los sensores de los documentos señalados, presentan un substrato o soporte rígido que impiden su perfecta adaptación al contorno corporal, con el inconveniente que ello representa, ya que esta falta de adaptación repercute en la calidad de las señales registradas, que son del orden de decenas o centenas de microvoltios, por lo que aumentar la calidad de las señales que se detectan es muy importante para el diagnóstico, y en 10 consecuencia los sistemas convencionales no proporcionan la precisión requerida para los diagnósticos, aparte de no ofrecer el confort necesario para el usuario, tal y como sucede con la invención en la que el sensor presenta una naturaleza flexible. Los discos y anillos en los soportes rígidos se encuentran en una cara del soporte y su conexión con el circuito de control se realiza mediante quot;víasquot; para llevar la tensión del conductor de la cara en contacto con la superficie del paciente a la otra cara del soporte hasta el circuito de control. Esta conexión no se puede realizar con un substrato flexible al no permitir realizar quot;víasquot; para trabajar a doble cara.

Además en ninguno de los documentos citados se permite establecer salidas con pesos variables, ni la posibilidad de ajustar los pesos para variar la distribución espacial de sensibilidad, circunstancia que se da en la invención.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Para conseguir los objetivos y resolver los inconvenientes anteriormente indicados, la invención ha desarrollado un nuevo aparato de medida de señales bioeléctricas en superficie corporal, que al igual que los previstos en el estado de la técnica comprenden un sensor, que a su vez, comprende un soporte aislante, un adhesivo de fijación del soporte al paciente, un conductor en forma de disco y al menos un conductor anular

concéntrico a dicho conductor en forma de disco, que están dispuestos sobre el soporte aislante para captar las tensiones correspondientes a las señales bioeléctricas en la zona en la que se fija el soporte. El aparato además comprende un circuito de tratamiento de las señales captadas por el sensor.

La principal novedad de la invención reside en el hecho de que se caracteriza por que el soporte aislante es flexible, estando el conductor en forma de disco y el al menos un conductor anular concéntrico impresos en 30 tinta o en pasta conductora sobre dicho soporte. De esta forma se obtiene una configuración tal que el sensor se adapta al contorno de la superficie de la zona del paciente en la que se fija. Otra característica esencial de la invención consiste en que el soporte aislante está dotado de un conector al que se conectan el conductor en forma de disco y el al menos un conductor anular concéntrico para obtener una configuración de sensor modular intercambiable, lo que proporciona una mayor higiene al permitir desechar los sensores con cada usuario....

1. APARATO DE MEDIDA DE SEÑALES BIOELÉCTRICAS EN SUPERFICIE CORPORAL BASADO EN SENSORES ANULARES AJUSTABLES, que comprende:

-un sensor (1) que a su vez, comprende:

-un soporte aislante (2) ,

-un adhesivo (8) de fijación del soporte al paciente,

-un conductor en forma de disco (3) y al menos un conductor anular (4) concéntrico al disco

conductor en forma de disco (3) y que están dispuestos sobre el soporte aislante (2) para captar las tensiones correspondientes a las señales bioeléctricas en la zona en la que se fije el soporte aislante (2) ;

-y un circuito (5) de tratamiento de las señales captadas por el sensor;

caracterizado por que el soporte aislante (2) es flexible sobre el que el conductor en forma de disco (3) y el al menos un conductor anular (4) concéntrico están impresos en un material seleccionado entre tinta y pasta conductora, para adaptar el sensor (1) al contorno de la superficie en la que se fija; y comprendiendo el soporte aislante (2) un conector (6) al que están conectados el conductor en forma de disco (3) y el al menos un conductor anular (4) concéntrico; de conexionado a un conector (7) complementario previsto en el circuito (5) .

2. APARATO DE MEDIDA DE SEÑALES BIOELÉCTRICAS EN SUPERFICIE CORPORAL BASADO EN SENSORES ANULARES AJUSTABLES, según reivindicación 1, caracterizado por que la conexión del conductor en forma de disco (3) y del al menos conductor anular (4) concéntrico con el conector (6) se realiza mediante unas pistas conductoras (11) impresas en el soporte aislante (2) y recubiertas de un dieléctrico (12) , sobre el que están impresos el conductor en forma de disco (3) y el al menos conductor anular (4) concéntrico en los puntos de cruce con las pistas conductoras (11) evitando su cortocircuitado.

3. APARATO DE MEDIDA DE SEÑALES BIOELÉCTRICAS EN SUPERFICIE CORPORAL BASADO EN SENSORES ANULARES AJUSTABLES, según reivindicación 2, caracterizado por que el soporte aislante (2) flexible comprende una pluralidad de conductores anulares (4) concéntricos que proporcionan una pluralidad de salidas de tensión.

4. APARATO DE MEDIDA DE SEÑALES BIOELÉCTRICAS EN SUPERFICIE CORPORAL BASADO EN SENSORES ANULARES AJUSTABLES, según reivindicación 3, caracterizado por que comprende al menos tantos anillos conductores (4) como fuentes de señal e interferencia se vayan a captar en la realización de la medida.

5. APARATO DE MEDIDA DE SEÑALES BIOELÉCTRICAS EN SUPERFICIE CORPORAL BASADO EN SENSORES ANULARES AJUSTABLES, según reivindicación 3, caracterizado por que el circuito (5) de tratamiento de señales está configurado para establecer diferentes pesos variables a las tensiones de los conductores concéntricos proporcionando diferentes señales salida, correspondientes a diferentes distribuciones espaciales de sensibilidad; siendo cada señal de salida del circuito (5) de tratamiento de señales una combinación lineal de la tensión de cada uno de los conductores N, definida por Voutj =

Li aij .Vi; donde j = 1, 2, ... M, siendo M el número de salidas, Vi el potencial al que se encuentra el conductor quot;iquot; y aij el peso que se da a dicha tensión para la salida j-ésima.

6. APARATO DE MEDIDA DE SEÑALES BIOELÉCTRICAS EN SUPERFICIE CORPORAL BASADO EN SENSORES ANULARES AJUSTABLES, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende una matriz (9) de sensores (1) en la que el soporte aislante (2) flexible es común a dichos sensores (1) .

7. APARATO DE MEDIDA DE SEÑALES BIOELÉCTRICAS EN SUPERFICIE CORPORAL BASADO EN SENSORES ANULARES AJUSTABLES, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende medios de transmisión de las señales proporcionadas por el circuito (5) a un centro de procesado.

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