PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO ELECTRÓNICO MULTIAGENTE CON CONTROL DIFUSO PARA LA DETECCIÓN DEL ICTUS CEREBRAL LATERAL.

Procedimiento y dispositivo electrónico multiagente con control difuso,

mediante el cual se ayuda en la detección de ictus cerebral o accidente cerebrovascular (ACV), concretamente a través de la detección de uno de sus principales síntomas: la falta de movilidad en hemicuerpo contrario a la localización cerebral del ictus.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201101075.

Solicitante: INSTITUTO TECNOLOGICO DE CASTILLA Y LEON.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: VILLAR FLECHA,JOSE RAMON, SEDANO FRANCO,JAVIER, MIGUEL BENITO,Alvaro, GONZALEZ BERNAL,Jeronimo Javier, CHIRA,Camelia.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61B5/11 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61B DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de material biológico G01N, p.ej. G01N 33/48). › A61B 5/00 Medidas encaminadas a establecer un diagnóstico (diagnóstico por medio de radiaciones A61B 6/00; diagnóstico por ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/00 ); Identificación de individuos. › Medida del movimiento del cuerpo entero o de partes del mismo, p. ej. temblor de la cabeza o de las manos, movilidad de un miembro (para medida del pulso A61B 5/02).
PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO ELECTRÓNICO MULTIAGENTE CON CONTROL DIFUSO PARA LA DETECCIÓN DEL ICTUS CEREBRAL LATERAL.

Fragmento de la descripción:

PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO ELECTRÓNICO MULTIAGENTE CON

CONTROL DIFUSO PARA LA DETECCION DEL ICTUS CEREBRAL

LATERAL

5

DESCRIPCIÓN

1 O Se trata de un dispositivo electrónico multiagente con control difuso, mediante el cual se ayuda en la detección de ictus cerebral o accidente cerebrovascular (ACV) , concretamente a través de la detección de uno de sus principales síntomas: la falta de movilidad en hemicuerpo contrario a la localización cerebral del ictus.

Objeto de la invención.

15 20 25

La invención tiene por objeto proporcionar un procedimiento y un dispositivo electrónico multiagente con control difuso que permita la detección de ictus cerebral lateral o accidente cerebrovascular (ACV) , a partir de una solución que tenga en cuenta la detección de uno de los principales síntomas, que es el inicio de la hemiplejía. Este trastorno corporal, se caracteriza por presentar parálisis en la mitad lateral del cuerpo, de forma que la detección de ésta, se ajuste a un análisis de la aceleración y la velocidad angular en los movimientos de cada extremidad superior. Para ello, propone un procedimiento y un dispositivo electrónico multiagente con control difuso para la detección de Ictus cerebral sobre una persona que puede realizar movimientos con sus extremidades superiores, donde la detección se realiza mediante dos medios de captación electrónicos, de la aceleración y la velocidad angular de los movimientos en las extremidades, adaptados para situarse en las extremidades superiores de la persona. El análisis se realiza mediante dos medios de procesamiento electrónicos, de la evaluación primaria que consiste en obtener los parámetros del máximo módulo y del módulo medio del movimiento en ambas extremidades; donde el módulo de movimiento en cada extremidad es la diferencia entre los vectores de posición de dos movimientos consecutivos en los instantes t y t+1; donde los vectores de posición son

5 1O calculados a partir de la aceleración y la velocidad angular en los movimientos de cada extremidad; y donde el máximo módulo y el módulo medio del movimiento en cada extremidad se calcula por intervalos de muestreo que pueden ser ajustables por los medios de procesamiento. Los dos medios de procesamiento electrónicos están adaptados para situarse en las extremidades superiores de la persona. La generación de una señal de alarma se realiza como resultado de la evaluación secundaria sobre medios de procesamiento electrónico o informático que usa el máximo módulo y el módulo medio del movimiento en cada extremidad; que se determina mediante dos controladores difusos tipo Mandami que toma como entrada en uno de ellos el máximo módulo del movimiento en cada extremidad y en el otro, el módulo medio del movimiento también en cada extremidad, para dar como salida el porcentaje de alarma de que se está produciendo un Ictus, calculado a partir de que la salida en ambos controladores superen un umbral ajustable para un período de tiempo también ajustable, por los medios de procesamiento.

15 Otros aspectos de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

Antecedentes de la invención.

20 25 El ictus es una enfermedad cerebrovascular que afecta a los vasos sanguíneos que suministran sangre al cerebro. Ocurre cuando un vaso sanguíneo que lleva sangre al cerebro se rompe o es taponado por un coágulo u otra partícula. Debido a esta ruptura o bloqueo, parte del cerebro no consigue el flujo de sangre que necesita. La consecuencia es que las células nerviosas del área del cerebro afectada no reciben oxígeno, por lo que no pueden funcionar y mueren transcurridos unos minutos. En general, los ictus son de inicio súbito y de rápido desarrollo, y causan una lesión cerebral en minutos. En función del área del cerebro afectada pueden producirse muchos síntomas diferentes: adormecimiento o debilidad repentina en la cara, el brazo o una pierna, especialmente en uno de los lados del cuerpo.

Habitualmente, el médico puede diagnosticar un ictus por medio de la historia de los hechos y de la exploración física. Esta última contribuye a que el médico pueda

determinar dónde se localiza la lesión cerebral. También se suelen realizar pruebas de imagen como una tomografia computadorizada (TC) o una resonancia magnética (RM) para confirmar el diagnóstico, aunque dichas pruebas sólo detectan el ictus cuando han transcurrido unos días del mismo.

5 Los métodos que se utilizan habitualmente para la detección de accidentes cardiovasculares son métodos basados en el análisis de determinados marcadores como son las proteínas o moléculas que libera el cerebro durante un episodio de isquemia o hemorragia cerebral.

1 O Un diagnóstico precoz de un ictus es fundamental a la hora de evitar que las lesiones que produce esta falta de oxigenación en el cerebro sean más graves e irreversibles.

15 Se han localizado varms invenciones que pretenden detectar y/o paliar las secuelas del infarto cerebral, pero todas ellas lo hacen a través de sustancias químicas o proteínas que genera el organismo. Así por ejemplo, la solicitud PCT ES2006000206 utiliza el Hidroxitirosol en la prevención y el tratamiento del ictus cerebral. La invención W02009075863 detecta el ictus mediante la identificación de la presencia o ausencia de uno o más marcadores asociados al ictus. Y la solicitud US2008254495

diagnostica la apoplejía mediante el uso de poliaminas y el contenido de acroleína, actividad poliamina oxidasa o de proteínas de la misma.

20

Descripción de los dibujos.

La figura 1 muestra el diagrama de bloques del sistema transmisor.

La figura 2 muestra el diagrama de bloques del sistema receptor.

25

La figura 3 informático. representa el esquema de la placa de comunicación con el medio

La figura 4 representa esquemáticamente la comunicación entre el sistema transmisor y el sistema receptor.

La figura 5 representa esquemáticamente la comunicación entre el medio informático y los sistemas.

La figura 6 es una representación vectorial de las magnitudes físicas utilizadas en la evaluación primaria.

La figura 7 representa un diagrama del razonamiento difuso, explicando de forma gráfica cómo se asigna la incertidumbre a cada etiqueta lingüística de la variable de salida.

La figura 8 representa un esquema de las entradas del control difuso y la salida obtenida de éste.

Descripción de la invención.

La invención que proponemos se basa en la detección de la hemiplejía causada por la falta riego sanguíneo en una parte del cerebro, a partir de la detección del síntoma más común en el ictus cerebral, como es la falta de movilidad en una parte del cuerpo.

Esta falta de movilidad va in crescendo según pasa el tiempo, y buscamos la detección 'e intervención precoz para evitar secuelas mayores. De tal forma que una persona que es intervenida en la primera hora desde que se produce el ictus, quedaría prácticamente sin secuelas, y si es intervenida en las tres primeras horas, las secuelas son mínimas.

Con este procedimiento y dispositivo se pretende detectar todos los ictus que son laterales, ya que en el caso de que fuese occipital o frontal, no genera dificultades motoras en el hemicuerpo contrario al ictus. No obstante el porcentaje de los casos de ictus, que son laterales está en tomo al 70-80% de los casos, frente al resto que son frontales u occipitales.

El dispositivo electrónico multiagente con control difuso para la detección de Ictus cerebral lateral en una persona que puede realizar movimientos con sus extremidades superiores, estará compuesto por:

Dos medios de captación electrónicos, de la aceleración y la velocidad angular de los

movimientos en las extremidades adaptados para situarse en las extremidades

superiores de la persona.

Dos medios de procesamiento electrónicos, para obtener los parámetros del máximo

5 módulo y del módulo medio del movimiento en ambas extremidades; donde el módulo

de movimiento en cada extremidad es la diferencia entre los vectores de posición de dos

movimientos consecutivos en los instantes t y t+1; donde los vectores de posición son

calculados a partir de la aceleración y la velocidad angular en los movimientos de cada

extremidad; y donde el máximo módulo y el módulo medio del movimiento en cada

1 O extremidad se calcula por intervalos de muestreo que pueden ser ajustables por los

medios de procesamiento. Los dos medios de procesamiento electrónicos están

adaptados para situarse en las extremidades superiores de la persona.

Los medios de programación son medios de procesamiento electrónico o

informático, provistos de dos controladores...

 


Reivindicaciones:

l. Procedimiento para la detección de Ictus cerebral lateral en una persona que puede

realizar movimientos con sus extremidades superiores, caracterizado por los siguientes

5 pasos:

Detección mediante dos medios de captación electrónicos, de la aceleración y la

velocidad angular de los movimientos en las extremidades, adaptados para situarse en

las extremidades superiores de la persona.

Análisis mediante dos medios de procesamiento electrónicos, de la evaluación primaria

1 O que consiste en obtener los parámetros del máximo módulo y del módulo medio del

movimiento en ambas extremidades; donde el módulo de movimiento en cada

extremidad es la diferencia entre los vectores de posición de dos movimientos

consecutivos en los instantes t y t+ 1; donde los vectores de posición son calculados a

partir de la aceleración y la velocidad angular en los movimientos de cada extremidad;

15 y donde el máximo módulo y el módulo medio del movimiento en cada extremidad se

calcula por intervalos de muestreo que pueden ser ajustables, por los medios de

procesamiento. Los dos medios de procesamiento electrónicos están adaptados para

situarse el\ las extremidades superiores de la persona.

Generación de una señal de alarma como resultado de la evaluación secundaria sobre

20 medios de procesamiento electrónico o informático que usa el máximo módulo y el

módulo medio del movimiento en cada extremidad; que se determina mediante dos

controladores difusos tipo Mandami que toma como entrada en uno de ellos el máximo

módulo del movimiento en cada extremidad y en el otro, el módulo medio del

movimiento también en cada extremidad, para dar como salida el porcentaje de alarma

25 de que se está produciendo un Ictus, calculado a partir de que la salida en ambos

controladores superen un umbral ajustable para un período de tiempo también ajustable,

por los medios de procesamiento.

2. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque el controlador difuso

30 utiliza funciones de pertenencia gaussianas simétricas, agregación de antecedentes por

medio del operador mínimo, implicación con el operador mínimo y con pesos de valor unidad, agregación de consecuentes, definidos mediante el operador máximo y defuzzificación por medio del centro de masas, para adaptar los niveles de movimiento de las extremidades en los usuarios.

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 caracterizado porque las reglas utilizadas por el controlador Mandami son las que se relacionan a continuación:

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en un modo denominado autónomo la evaluación primaria de los movimientos se realiza en cada medio de procesamiento electrónico y en uno de los medios de procesamiento electrónicos se encuentran los controladores difusos de tipo Mandami,

Módulo de movimiento mano derecha

BAJO MEDIO ALTO

Módulo de movimiento mano derecha BAJO Rl.O=Bajo R5.0=Medio R2.0=Alto

MEDIO R6.0=Medio R4.0=Bajo

ALTO R3.0=Alto

realizándose la evaluación secundaria en el medio donde se encuentran éstos.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque el procedimiento en un modo denominado supervisado la evaluación primaria de los movimientos se realiza en cada medio de procesamiento electrónico y los controladores difusos de tipo Mandami y la evaluación secundaria se realizan sobre un medio informático.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la comunicación entre los dos medios de procesamiento electrónico se realiza mediante una red inalámbrica RF, modulada en frecuencia dentro de la banda libre, cuando el procedimiento funciona de forma autónoma.

7. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la comunicación entre los dos medios de procesamiento electrónico y el medio informático se realiza mediante una red inalámbrica de tipo Zigbee©, cuando el procedimiento funciona de forma supervisada.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque se genera un aviso luminoso y/o un aviso acústico en uno de los medios de procesamiento electrónico para la detección de la alarma por el usuario.

9. Dispositivo electrónico multiagente con control difuso para la detección de Ictus cerebral lateral en una persona que puede realizar movimientos con sus extremidades superiores, caracterizado porque comprende: dos medios de captación electrónicos, de la aceleración y la velocidad angular de los movimientos en las extremidades adaptados para situarse en las extremidades superiores de la persona; dos medios de procesamiento electrónicos, para obtener los parámetros del máximo módulo y del módulo medio del movimiento en ambas extremidades; donde el módulo de movimiento en cada extremidad es la diferencia entre los vectores de posición de dos movimientos consecutivos en los instantes t y t+1; donde los vectores de posición son calculados a partir de la aceleración y la velocidad angular en los movimientos de cada extremidad; y donde el máximo módulo y el módulo medio del movimiento en cada extremidad se calcula por intervalos de muestreo que pueden ser ajustables, por los medios de procesamiento, donde los dos medios de procesamiento electrónicos están adaptados para situarse en las extremidades superiores de la persona; medios de programación sobre medios de procesamiento electrónico o informático, provistos de dos controladores difusos tipo Mandami, que toman como entrada en uno de ellos el máximo módulo del movimiento en cada extremidad y en el otro el módulo medio del movimiento también en cada extremidad para dar como salida el porcentaje de alarma de que se está produciendo un Ictus, calculado a partir de que la salida en

ambos controladores superen un umbral para un período de tiempo también ajustable, por los medios de procesamiento.

5 1O. Dispositivo según la reivindicación 9 caracterizado porque los medios de captación electrónicos están compuestos de una unidad de medición inercial, compuesta por dos sensores: un acelerómetro y un giroscopio.

1 O 11. Dispositivo según las reivindicación 9 o 1 O caracterizado porque los medios de procesamiento electrónico están compuestos de un microprocesador, un módulo de comunicación, una batería, un módulo para la carga de ésta y un conector externo para la misma.

15 12. Dispositivo según las reivindicación 9 a 11 caracterizado porque cada medio de procesamiento electrónico está conectado con un medio de captación electrónico y ambos están adaptados para situarse en las extremidades superiores de la persona.

20 13. Dispositivo según las reivindicaciones 9 a 12 caracterizado porque los medios de comunicaeión son de tipo inalámbrico RF, modulado en frecuencia dentro de la banda libre, cuando el dispositivo funciona de forma autónoma. 14. Dispositivo según las reivindicaciones 9 a 12 caracterizado porque los medios de comunicación son de tipo Zigbee©, cuando el dispositivo funciona de forma supervisada.

25 15. Dispositivo según las reivindicaciones 9 a 14 caracterizado porque comprende medios para producir un aviso luminoso y/o acústico situados en uno de los medios de procesamiento electrónico.

 

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