Estimulador de oreja para producir una señal de estimulación a una oreja.

Sistema de estimulación electrónico dispuesto para ser llevado en,

detrás o sobre una oreja humana que comprende:• una carcasa (11, 11');

* un primer dispositivo de detección (16(1)) dispuesto para detectar al menos actividad respiratoria de un serhumano y para generar una señal de detección en consecuencia,

• un sistema electrónico (12, 12') dispuesto dentro de dicha carcasa (11, 11') y que comprende un controlador(20) conectado a dicho dispositivo de detección y dispuesto para procesar dicha señal de detección y paragenerar una señal de control cuando dicho controlador ha determinado que dicho ser humano está en unestado de desarrollo de apnea;

• un dispositivo de estimulación (17, 17') dispuesto para recibir dicha señal de control de dicho sistemaelectrónico (12, 12') y para proporcionar estímulos para uno o más puntos de dicha oreja humana;

donde, dicho sistema de estimulación electrónico está dispuesto de manera que bien dicha carcasa (11') comprendedicho dispositivo de estimulación (17) y está dispuesta para ser llevada en dicha oreja humana de manera que cuandose lleva en la oreja humana, el dispositivo de estimulación (17, 17') es empujado contra una aurícula de dicha orejahumana o dicha carcasa (11') está conectada a dicho dispositivo de estimulación (17) por una unidad de agarre (60) yestá dispuesta para ser llevada detrás de la oreja humana, de manera que cuando se lleva detrás de la oreja humana, eldispositivo de estimulación (17, 17') es empujado contra una aurícula de dicha oreja humana, el dispositivo deestimulación (17, 17') está dispuesto para generar una señal de estimulación de una forma deseada durante una25 pluralidad de tiempos de estimulación (Tstim), un primer tiempo de estimulación sólo empieza después de un primertiempo de espera después de que dicho sistema electrónico (12) haya establecido que dicho humano tiene un riesgoalto de desarrollar apnea, los tiempos de estimulación consecutivos están separados por un segundo tiempo de espera(Twait), un tiempo de estimulación consecutivo se inicia después de dicho segundo tiempo de espera si el sistemaelectrónico (12) ha establecido que la respiración no se ha iniciado como resultado de las señales de estimulación en untiempo de estimulación precedente, donde el primer y los además tiempos de espera pueden ser diferentes, de maneraque proporcionen un estímulo eléctrico a la aurícula caracterizado por el hecho de que el sistema de estimulaciónprovoca un reflejo de aspiración inducido por una estimulación reanimante de la área respiratoria del tronco cerebralhumano, el primer y segundo tiempo de espera están entre 0 y 10 segundos, preferiblemente entre 0 y 5 segundos, máspreferiblemente entre 0,5 y 2 segundos, y el tiempo de estimulación está entre 0 y 10 segundos, preferiblemente entre 0y 5 segundos, más preferiblemente entre 0,5 y 2 segundos y la frecuencia de repetición media de la señal deestimulación está entre 1 y 100 Hz.

Estimulador de oreja para producir una señal de estimulación a una oreja Campo de la invención [0001] La invención se refiere a un sistema electrónico para producir una señal de estimulación a una oreja. Tal señal de estimulación se elige de manera que induzca un reflejo de aspiración en los seres humanos.

Antecedentes de la invención [0002] El tronco cerebral contiene un número de mecanismos centrales que regulan un número de funciones fisiológicas vitales. Los trastornos en la regulación del sistema cardiopulmonar pueden provocar un número de condiciones patológicas, algunas de las cuales pueden suponer potencialmente un peligro vital.

Las personas que sufren apnea del sueño tienen trastornos cardiopulmonares que se manifiestan con irregularidades respiratorias e incluso frecuentes paradas respiratorias (apnea) , particularmente durante el sueño, pero también durante el día. Los episodios apnéicos durante el día son menos peligrosos, porque se pueden autogestionar mediante acciones conscientes, las apneas durante la noche son más peligrosas. Los pacientes se pueden sentir muy enfermos en su vida diaria debido a la privación de oxígeno. Durante los episodios de apnea, la presión sanguínea puede tener un colapso y posteriormente el corazón puede parar su función, dando como resultado una perfusión cerebral inadecuada, pérdida de conciencia e incluso muerte súbita. Al menos el 4% de la población adulta en países desarrollados padece de apnea del sueño.

Hay diferentes tipos de apnea. Un tipo, la apnea central, implica una disfunción de los músculos respiratorios (incluyendo el diafragma) por falta de control del centro respiratorio en el tronco cerebral. Este es el tipo que se produce en aproximadamente el 10 por ciento de los casos. Otro tipo, la apnea obstructiva, ocurre en el 80% de casos, cuando, a pesar de los movimientos respiratorios no hay suministro de aire a los pulmones, debido a un colapso de las vías respiratorias superiores. El tercer tipo, una apnea mixta, ocurre en el resto de los pacientes.

Se sabe que esta apnea se puede contrarrestar por estimulación del paciente de maneras diferentes. En bebés la sacudida es normalmente suficiente para despertar al bebé del sueño y reiniciar el proceso de respiración automático e incluso provocar jadeos, lo que induce a la reanimación de la asfixia. Los adultos que sufren apnea del sueño duermen ahora con una máscara, fuertemente conectada a los contornos faciales, de modo que se puede aplicar continuamente una ligera sobrepresión de aire a partir de un dispositivo (presión positiva continua en la vía respiratoria, Continuous Positive Airway Pressure, CPAP) . Esto mantiene las vías respiratorias abiertas y permite el suministro de aire por respiración espontánea. En cualquier caso, estos pacientes deben dormir unidos a su aparato de respiración, limitando su libertad de movimiento durante el sueño. Para pacientes con apnea del sueño, viajar significa que tienen que llevar el aparato de respiración con ellos. Para pacientes que sufren apnea del sueño central o apnea del sueño de tipo mixto, el tratamiento con CPAP muestra un éxito limitado. La modulación de la presión de aire (BIPAP) ofrece un índice de éxito sólo ligeramente mejor.

La investigación en gatos ha demostrado que la respiración se puede detener por inhalación de mezclas anóxicas durante más de 1 minuto, con una posterior caída severa de la presión sanguínea y el ritmo cardíaco. La estimulación eléctrica o mecánica de la nasofaringe puede inducir un "reflejo de aspiración" tipo husmeo y jadeo (Tomori and Widdicombe, 1969, Beňačka & Tomori, 1995, Tomori et al. 1995, 1998, 2000) . Debido a los efectos de reanimación, la presión sanguínea vuelve a su estado normal, el ritmo cardíaco se normaliza, las funciones respiratorias y neuroconductuales se normalizan. El gato anestesiado parece estar en buenas condiciones, incluso después de tres minutos sin la presión sanguínea, el ritmo cardíaco y la respiración adecuados. Este experimento se puede repetir más de 10 veces en el mismo gato, sin consecuencias negativas notables.

La provocación de tal reflejo de aspiración se ha indicado como un posible medio para interrumpir la apnea en gatos (Tomori et al., 1991, 1995, Beňačka & Tomori, 1995, Jakus et al., 2004) . Alternativamente, se puede inducir una reanimación similar por (electro) -acupuntura, (electro) -acupresión o estimulación mecánica del filtro nasal en gatos, induciendo la inspiración espasmódica (Beňačka & Tomori, 1997) .

La WO 2008/072948, que no se ha publicado antes de la fecha de prioridad de la presente invención, describe el sorprendente descubrimiento de que una estimulación reanimante del tronco cerebral con un reflejo de aspiración inducido para obtener efectos fisiológicos de reanimación también funciona en seres humanos. Este documento también describe algunos dispositivos diseñados para tratar la apnea y los síndromes cardiorrespiratorios relacionados en seres humanos vía la activación del centro respiratorio del tronco cerebral seguida de un reflejo de aspiración inducido.

La WO 2008/072948 además describe un estimulador de oreja en términos generales.

La WO2007/147046 divulga un equipo que puede ser portado por un usuario. El equipo comprende una primera parte que se puede llevar sobre, detrás o en la oreja y una segunda parte que puede estar unida bajo una nariz humana.

La segunda parte comprende un detector para detectar una señal respiratoria del usuario. La primera parte comprende un dispositivo de estimulación que está diseñado para proporcionar un estímulo al nervio acústico del humano dentro de la oreja cuando el dispositivo detecta un trastorno en el ciclo respiratorio del usuario, por ejemplo, provocado por la apnea del sueño.

La WO00/66215 divulga un equipo que comprende un sensor y un dispositivo de estimulación, ambos conectados a una unidad de control. La unidad de control está dispuesta para determinar si un usuario está sufriendo o no un trastorno respiratorio, tal como la apnea del sueño, dependiendo de las señales recibidas del sensor y para controlar el dispositivo de estimulación de tal modo que estimule los nervios en el laberinto de una oreja humana para contrarrestar el trastorno.

Wang Xiao-hong, et al., Chinese Journal of Integrated Traditional and Western Medicine, Oct 2003, p. 747-749, revelan algunas observaciones sobre el efecto de la presión del punto de acupuntura auricular en el tratamiento de la apnea del sueño. Informan de que durante la noche, después de que se haya aplicado presión en el punto de acupuntura, las personas mostraron un índice de apnea-hipopnea mejorado. No divulgan ningún equipo o método para contrarrestar la apnea a la vez que esta ocurre.

La WO2007/147046 además divulga un equipo para estimulación eléctrica, mecánica y/o acústica de un tímpano, membrana de tímpano, nervio acústico y/o córtex cerebral del usuario. El estimulador puede estar dispuesto, por ejemplo, en el canal de la oreja del usuario o fijado al lóbulo u otra parte de la oreja de modo similar a un pendiente.

La US2004/210261 divulga un equipo que se puede utilizar para tratar los efectos de la apnea. Divulga que se podría estimular una ubicación cercana a una oreja para estimular los nervios periféricos cercanos a la oreja. [0015] La WO2008/072948 divulga un equipo para tratar la apnea que proporciona señales de estimulación para una aurícula.

Resumen de la invención

El objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo de estimulación de la oreja mejorado, que pueda utilizarse para generar un estímulo para las orejas. [0017] Para ese fin, la invención proporciona un estimulador de oreja según la reivindicación 1. [0018] La ventaja de tal dispositivo es que la mayor parte de sus componentes se pueden llevar dentro, detrás o sobre la

oreja. Los dispositivos avanzados para llevar dentro o fuera de la oreja están disponibles como prótesis auditivas. A partir de tales dispositivos de ayuda auditiva conocidos, se puede diseñar un dispositivo para la presente invención.

Breve descripción de los dibujos [0019] La invención se explicará en detalle haciendo referencia a algunos dibujos que están destinados sólo a mostrar formas de realización de la invención y no a limitar el alcance de la misma. El ámbito de la invención se define en las reivindicaciones anexas y por sus equivalentes técnicos.

La figura 1 muestra un diagrama de bloques esquemático de un sistema electrónico según la invención.

La figura 2 muestra un ejemplo de sistema electrónico que se puede usar en la presente... [Seguir leyendo]

1. Sistema de estimulación electrónico dispuesto para ser llevado en, detrás o sobre una oreja humana que comprende:

• una carcasa (11, 11') ;

• un primer dispositivo de detección (16 (1) ) dispuesto para detectar al menos actividad respiratoria de un ser humano y para generar una señal de detección en consecuencia,

• un sistema electrónico (12, 12') dispuesto dentro de dicha carcasa (11, 11') y que comprende un controlador

(20) conectado a dicho dispositivo de detección y dispuesto para procesar dicha señal de detección y para generar una señal de control cuando dicho controlador ha determinado que dicho ser humano está en un estado de desarrollo de apnea;

• un dispositivo de estimulación (17, 17') dispuesto para recibir dicha señal de control de dicho sistema electrónico (12, 12') y para proporcionar estímulos para uno o más puntos de dicha oreja humana;

donde, dicho sistema de estimulación electrónico está dispuesto de manera que bien dicha carcasa (11') comprende dicho dispositivo de estimulación (17) y está dispuesta para ser llevada en dicha oreja humana de manera que cuando se lleva en la oreja humana, el dispositivo de estimulación (17, 17') es empujado contra una aurícula de dicha oreja humana o dicha carcasa (11') está conectada a dicho dispositivo de estimulación (17) por una unidad de agarre (60) y está dispuesta para ser llevada detrás de la oreja humana, de manera que cuando se lleva detrás de la oreja humana, el dispositivo de estimulación (17, 17') es empujado contra una aurícula de dicha oreja humana, el dispositivo de estimulación (17, 17') está dispuesto para generar una señal de estimulación de una forma deseada durante una pluralidad de tiempos de estimulación (Tstim) , un primer tiempo de estimulación sólo empieza después de un primer tiempo de espera después de que dicho sistema electrónico (12) haya establecido que dicho humano tiene un riesgo alto de desarrollar apnea, los tiempos de estimulación consecutivos están separados por un segundo tiempo de espera (Twait) , un tiempo de estimulación consecutivo se inicia después de dicho segundo tiempo de espera si el sistema electrónico (12) ha establecido que la respiración no se ha iniciado como resultado de las señales de estimulación en un tiempo de estimulación precedente, donde el primer y los además tiempos de espera pueden ser diferentes, de manera que proporcionen un estímulo eléctrico a la aurícula caracterizado por el hecho de que el sistema de estimulación provoca un reflejo de aspiración inducido por una estimulación reanimante de la área respiratoria del tronco cerebral humano, el primer y segundo tiempo de espera están entre 0 y 10 segundos, preferiblemente entre 0 y 5 segundos, más preferiblemente entre 0, 5 y 2 segundos, y el tiempo de estimulación está entre 0 y 10 segundos, preferiblemente entre 0 y 5 segundos, más preferiblemente entre 0, 5 y 2 segundos y la frecuencia de repetición media de la señal de estimulación está entre 1 y 100 Hz.

2. Sistema electrónico según la reivindicación 1, donde el sistema comprende un segundo dispositivo de detección (16 (2) ) dispuesto para detectar un latido cardíaco del ser humano, para generar una señal de latido cardíaco para este propósito y para transmitir dicha señal de latido cardíaco a dicho sistema electrónico (12, 12') , el sistema electrónico está dispuesto para generar dicha señal de control también en función de dicha señal de latido cardíaco.

3. Sistema electrónico según la reivindicación 2, donde el sistema comprende un tercer dispositivo de detección dispuesto para detectar señales eléctricas a partir del cerebro del ser humano y para generar una señal de electroencefalograma (EEG) a partir de las señales eléctricas, el sistema electrónico (12, 12') está dispuesto para generar dicha señal de control también en función de dicha señal de electroencefalograma.

4. Sistema de estimulación electrónico según la reivindicación 1, 2 o 3, donde el primer dispositivo de detección (16 (1) ) está fijado a un portadispositivo dispuesto para fijar el primer dispositivo de detección (16 (1) ) a una nariz humana para permitir que dicho primer dispositivo de detección detecte el flujo de aire provocado por la respiración a través de al menos una de la nariz o de la boca.

5. Sistema de estimulación electrónico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde dicho primer dispositivo de detección (16 (1) ) y dicho sistema electrónico (12, 12') están dispuestos para comunicarse uno con el otro bien a través de una conexión de cable o de forma inalámbrica.

6. Sistema de estimulación electrónico según la reivindicación 2, donde dicho segundo dispositivo de detección (16 (2) ) está dispuesto para generar una señal de latido cardíaco a partir del ruido detectado dentro de una oreja humana y así permitir que dicho sistema electrónico genere un audiocardiograma.

7. Sistema de estimulación electrónico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde dicho sistema comprende dos micrófonos (61, 62) dispuestos de manera que, cuando el sistema se lleva en o sobre la oreja humana, uno de dichos micrófonos (62) se dirige hacia adentro de dicha oreja humana y otro de dichos micrófonos (61) se dirige hacia afuera de dicha oreja humana para obtener una señal relacionada con el ruido de dentro de la oreja humana sólo relacionada con el ruido producido por el cuerpo humano y relacionada con una de actividad respiratoria y latido cardíaco.

8. Sistema electrónico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la señal de estimulación tiene forma de uno de los siguientes: una pluralidad de impulsos, una pluralidad de señales triangulares, una pluralidad de señales sinusoidales, una pluralidad de señales de bloque durante un tiempo de estimulación.

9. Sistema electrónico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde al menos uno del tiempo de espera y el tiempo de estimulación es variable.

10. Sistema de estimulación electrónico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde dicha carcasa (11, 10 11') está hecha de un material flexible, tal como silicona.

11. Sistema de estimulación electrónico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el sistema de estimulación electrónico comprende una pluralidad de unidades de estimulación (43 (i) ) dispuestas en una forma de matriz bidimensional.

12. Sistema de estimulación electrónico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde dicho sistema de estimulación está dispuesto como un sistema de autooptimización.

13. Sistema electrónico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el sistema comprende un sensor 20 para medir la saturación de oxígeno en la sangre del sujeto en la oreja.