Medición de fluidos excretados de un órgano.

Un dispositivo para la medición de las características del fluido excretado de un órgano del cuerpo humano,

siendo que el dispositivo comprende:

por lo menos un par de electrodos (100);

una fuente de alimentación; y

un sistema de procesamiento de datos (110) que comprende:

un módulo regulador de potencia (112); y

un módulo de medición (114),

en el cual por lo menos un par de electrodos (100) se conecta al suministro de energía (87) a través del sistema de procesamiento de datos;

en el cual por lo menos un par de electrodos (100) se dispone en un arreglo en contacto con el cuerpo humano, el arreglo se caracteriza por una disposición espacial predefinida de por lo menos dos espacios geométricos bidimensionales de por lo menos un par de electrodos que se relacionan con la forma geométrica tridimensional del órgano excretante del fluido, y en el cual por lo menos un electrodo se coloca en la proximidad del órgano excretante del fluido;

en el cual el módulo regulador de potencia está planificado para suministrar a por lo menos el par de electrodos (100) la corriente eléctrica caracterizada por parámetros predefinidos;

y en el cual el módulo de medición está planificado para determinar las características del fluido extractado y el cambio en el volumen del órgano excretante desde los potenciales desarrollados en el cuerpo humano por la corriente eléctrica, en relación con la disposición espacial predefinida de por lo menos un par de electrodos en el arreglo (100).

Medición de fluidos excretados de un órgano.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene que ver, en general, con el campo del análisis de bio-impedancia. Más particularmente, la presente invención está relacionada con la medición de características (volumen y composición) de fluidos excretados de un órgano.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En algunas aplicaciones médicas de gran envergadura y otras aplicaciones varias, es muy importante medir la calidad, así como también la composición, de fluidos excretados del cuerpo humano. Un ejemplo de ello es el caso de la orina, en el que la frecuencia de orinación y/o el estado de la vejiga urinaria de un individuo es fundamental para -evaluar su condición fisiológica. Tal información es especialmente aplicable en casos de Diabetes Mellitus, -Diabetes Insípida, SIADH, Insuficiencia Renal Aguda, etc.

En otros casos, el fluido de interés es la leche materna. Muchas autoridades médicas de todo el mundo recomiendan encarecidamente amamantar al bebé recién nacido, por lo menos por un período de unos cuantos de los primeros meses de su vida. Profesionales médicos alientan a las madres a amamantar a sus bebés, si no de un modo completo, por lo menos parcialmente por períodos de al menos 3 a 6 meses desde el nacimiento. La composición de la leche materna cambia con el tiempo (días, semanas, meses) después del nacimiento, por ej., el porcentaje de grasa y otros ingredientes cambia en relación con el número de semanas desde el nacimiento y con la lactancia.

La glándula secretora de la mama se compone de las siguientes partes (Fig.1) : El tejido glandular 66, que produce y transporta la leche, el tejido conjuntivo (los ligamentos de Cooper 52) , que sostienen el seno, el tejido adiposo (graso) 54 (incluyendo grasa intraglandular 62, subcutánea y retromamaria 58) , que otorgan protección contra heridas, la sangre, que alimenta el tejido del seno y proporciona los alimentos nutritivos necesarios para producir la leche; la linfa, que quita desechos y nervios, que hace que el seno sea sensible al tacto y permite que la succión del bebé estimule la secreción de hormonas que provocan la bajada o expulsión de la leche, el reflejo y la producción de leche. Para estudios bioeléctricos, la anatomía del seno puede ser representada del modo siguiente: inmediatamente debajo de la piel 50, el tejido adiposo 54 consiste de células vesiculares llenas de grasa y recogidas en lóbulos separados por el ligamento de Cooper 52. El tejido más profundo de la mama consiste en la glándula mamaria y el tejido conectivo. Cada seno tiene, aproximadamente, de 15 a 20 secciones denominadas lóbulos con muchas secciones más pequeñas llamadas lobulillos (lóbulos glandulares y lóbulos de grasa) . Cada sección está conectada al pezón por tubos delgados denominados conductos lactíferos 64. La mayoría de los senos contienen tejidos grasos con una gran cantidad de matrices intercelulares no vivientes. Internamente, el seno está separado del gran músculo pectoral 56 por la grasa retromamaria 58.

El artículo "Análisis de la leche materna humana en frecuencias de microonda" publicado el 2006 por Lonappan, A., Thomas, V., Bindu, G. Hamsakutty, V. y Mathew, K.T. - Progreso en la Investigación Electromagnética, PIER 60, 179185, revela un estudio completo de las propiedades dieléctricas de la leche materna humana en frecuencias de microondas. El trabajo "Cómo Funciona el Amamantamiento" del 2007, por Kent, J. C., - Publicación de Obstetricia y Salud de la Mujer - 52: 564-570, expone una visión general del proceso de lactancia en relación con el volumen y la composición de la leche y con la salud del bebé.

Es un hecho ampliamente reconocido que la lactancia materna del bebé acarrea la dificultad de monitorear la cantidad de leche consumida por el bebé. El método más comúnmente utilizado para la determinación del volumen de la leche durante el amamantamiento -consiste en la medición de peso del bebé antes y después de la lactancia. La Patente de EEUU Nro. US5065830, se refiere a dicho método y la Patente de EEUU Nro. US4972391 expone la supervisión constante de la duración y frecuencia de las sesiones de amamantamiento. Además de la evidente incomodidad, la medición del volumen de la leche es bastante inexacta, y los datos son recogidos después de la amamantación.

La Patente de EEUU Nro. US5827191 intentó solucionar este problema sugiriendo un método de supervisión del volumen de leche durante la amamantación utilizando una funda elástica y porosa en forma de pezón sobre el área del pezón del seno de la mujer. Un sensor micro de medición se coloca entonces en el espacio entre el pezón y la funda elástica para medir el volumen de la leche que fluye por ella. Los datos del sensor son recolectados y luego procesados para indicar el volumen total de leche que tomó el bebé.

Sin embargo, este método tiene algunas desventajas que surgen de la presencia de un cuerpo extraño entre la madre lactante y el bebé. Ello supone cierto nivel de incomodidad para la madre y el bebé durante el ciclo de lactancia. Más aún, el dispositivo podría requerir muchos cuidados, como limpiarlo frecuentemente de residuos de leche y el supuesto, improbable pero sumamente peligroso, de que el bebé inhale o trague accidentalmente pequeños restos de un dispositivo defectuoso.

Otros han sugerido métodos para supervisar parámetros de mama durante la extracción de la leche, con la intención de mejorar el proceso del bombeo de leche de la mama. La Publicación de la Patente de EEUU Nro. US 2005/0059928 ha sugerido una solución consistente de una porción que acoge la mama, equipada con un módulo capaz de detectar los cambios en el seno. El sensor, que podría ser óptico, acústico, térmico o eléctrico, se usa para identificar los distintos procesos dentro del proceso de lactancia, lo que es luego utilizado para optimizar la operación de una bomba de lactancia. La Publicación de WIPO No. W00154488, da a conocer un artefacto para determinar la cantidad de leche humana suministrada a un bebé durante una sesión de amamantamiento que se compone de un flujómetro que mide la cantidad de leche -que pasa por la salida de una tapa. La publicación WIPO Nro.WO2006003655, da a conocer un dispositivo compuesto de una cubierta que tiene una zona en forma de pezón con un conducto, y comprende un sensor incrustado que se conecta con el conducto para la medición del volumen de la leche que pasa a través del conducto. La Publicación de Wipo Nro. W02006054287, da a conocer un aparato para medir la cantidad de leche consumida por el bebé durante una sesión de amamantamiento, que consta de transmisores Ultra- Sónicos de Efecto Doppler.

La solicitud de EEUU US2006253011, revela un método para percibir el nivel de concentración de un electrolito concreto en el fluido de sudor de un sujeto. El método proporciona: un sistema sensor de sudor que cuenta con un material de absorción de fluido de sudor, un aparato de medición para percibir la conductividad eléctrica del fluido de sudor absorbido por el material absorbente y producir datos de concentración iónica por al menos el antedicho electrolito concreto, y un interfaz de usuario que se conecta al aparato de medición para interpretar los datos del usuario.

Por lo tanto, se reconoce la necesidad de un dispositivo que pueda proporcionar información fiable acerca de la nutrición de los bebés lactantes, sin comprometer la comodidad y la salud de la madre o del bebé.

La Bio-impedancia es una medición de la resistencia de tejidos vivos a una corriente eléctrica aplicada externamente. El Análisis de Impedancia Bio-eléctrica (BIA por sus siglas inglesas) , utiliza métodos de bioimpedancia en una técnica sencilla y no invasiva en tiempo real, que es segura, no causa dolor, y no tiene efectos secundarios. Hoy en día, las mediciones de bio-impedancia son una -herramienta importante que se emplea en exámenes no invasivos para varios usos (aplicaciones de diagnóstico, de terapia, de laboratorio, etc.) Hay varias aplicaciones para todo el cuerpo o para un órgano específico. La aplicación de diagnóstico más familiar que emplea la medición de bio-impedancia es el "análisis de la composición corporal" que produce datos acerca de la masa de toda la grasa corporal, la masa celular corporal, y la masa extra-celular. Otra aplicación de la bio-impedancia se denomina "pletismografía de impedancia", que se refiere a la evaluación del volumen usando mediciones de impedancia. La pletismografía de impedancia se utiliza hoy en día para medir el volumen de sangre, el volumen sistólico del corazón, la detección de la trombosis venosa, y más.

RESUMEN BREVE

La presente invención,... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo para la medición de las características del fluido excretado de un órgano del cuerpo humano, siendo que el dispositivo comprende:

por lo menos un par de electrodos (100) ;

una fuente de alimentación; y

un sistema de procesamiento de datos (110) que comprende:

un módulo regulador de potencia (112) ; y

un módulo de medición (114) ,

en el cual por lo menos un par de electrodos (100) se conecta al suministro de energía (87) a través del sistema de procesamiento de datos;

en el cual por lo menos un par de electrodos (100) se dispone en un arreglo en contacto con el cuerpo humano, el arreglo se caracteriza por una disposición espacial predefinida de por lo menos dos espacios geométricos bidimensionales de por lo menos un par de electrodos que se relacionan con la forma geométrica tridimensional del órgano excretante del fluido, y en el cual por lo menos un electrodo se coloca en la proximidad del órgano excretante del fluido;

en el cual el módulo regulador de potencia está planificado para suministrar a por lo menos el par de electrodos (100) la corriente eléctrica caracterizada por parámetros predefinidos;

y en el cual el módulo de medición está planificado para determinar las características del fluido extractado y el cambio en el volumen del órgano excretante desde los potenciales desarrollados en el cuerpo humano por la corriente eléctrica, en relación con la disposición espacial predefinida de por lo menos un par de electrodos en el arreglo (100) .

2. El dispositivo de la reivindicación 1, que comprende además por lo menos uno de los sensores adicionales:

sensor acústico (103) ; sensor óptico (101) ; y sensor de temperatura (104) , en los cuales el sistema de procesamiento de datos (110) está planificado para mejorar la medición de las características del fluido excretado empleando los datos de los sensores adicionales.

3. El dispositivo de la reivindicación 2, en el cual el sistema de procesamiento de datos comprende además un módulo de imágenes planificado para reconstruir por lo menos una imagen de impedancia corregida desde los potenciales desarrollados en el cuerpo humano por la corriente eléctrica, y por lo menos uno de: datos de por lo menos uno de los demás sensores, datos de calibración relacionados con los mismos, datos estadísticos relacionados con los mismos.

4. El dispositivo de la reivindicación 1, que comprende además un accesorio (152) dispuesto para sostener y colocar por lo menos un par de electrodos (100) en un arreglo que esté en contacto con el cuerpo humano en la proximidad del órgano excretante del fluido;

5. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual el arreglo se selecciona de modo tal que los electrodos (100) estén colocados en por lo menos un plano representante de la sección transversal del órgano, y en el cual la sección transversal seleccionada sea tal que mejore las características de medición del fluido excretado.

6. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual el sistema de procesamiento de datos (110) comprende además un módulo de calibración dispuesto para calibrar parámetros relacionados con el dispositivo y con el módulo de medición.

7. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual el sistema de procesamiento de datos comprende además un módulo de imágenes (115) planificado para reconstruir por lo menos una imagen de impedancia de los potenciales desarrollados en el cuerpo humano por la corriente eléctrica.

8. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual el módulo de medición (114) está planificado para medir las características del fluido excretado desde los potenciales desarrollados en el cuerpo humano por la corriente eléctrica en por lo menos uno de: intervalos predefinidos, horarios relacionados con dichas características medidas.

9. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual las características medidas del fluido excretado comprende por lo menos uno de: el volumen del fluido excretado, por lo menos la composición parcial del fluido excretado.

10. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual el órgano del cuerpo humano es la mama, y el fluido excretado es la leche materna, y en el cual el dispositivo posibilita a la madre lactante controlar las características de la leche suministrada.

11. Un método para medir las características del fluido excretado de un órgano del cuerpo humano, que comprende:

la colocación de por lo menos un par de electrodos (100) en un arreglo en contacto con el cuerpo humano;

el suministro a por lo menos un par de electrodos (100) de la corriente eléctrica caracterizada por parámetros predefinidos;

la medición de potenciales desarrollados en el cuerpo humano por la corriente eléctrica; y

el cálculo de las características del fluido excretado y el cambio en el volumen del órgano excretante desde los potenciales desarrollados medidos en relación con el arreglo espacial de por lo menos un par de electrodos en el arreglo,

en el cual por lo menos uno de los electrodos está colocado en la proximidad del órgano que excreta el fluido.

12. El método de la reivindicación 11, en el cual la colocación de por lo menos un par de electrodos se lleva a cabo de acuerdo a un arreglo espacial predefinido relacionado con la forma y el tamaño del órgano que excreta el fluido, de modo tal que el arreglo espacial predefinido mejore al menos uno de: dicho suministro de corriente, dicha medición de potenciales desarrollados, dicho cálculo de características.

13. El método de la reivindicación 11, en el cual el arreglo es elegido de modo tal que los electrodos (100) estén colocados en por lo menos un plano representante de la sección transversal predefinida del órgano, y en el cual la sección transversal predefinida es seleccionada de modo tal que mejore dicho cálculo de las características del fluido excretado de los potenciales desarrollados medidos.

14. El método de la reivindicación 11, en el cual las características del fluido excretado comprenden por lo menos uno de: el volumen del fluido excretado, la composición del fluido excretado.

15. El método de la reivindicación 11, en el cual dicho suministro a por lo menos un par de electrodos (100) de una corriente eléctrica se lleva a cabo según patrones espaciales y temporales predefinidos, y en el cual dicha medición de los potenciales desarrollados en el cuerpo humano por la corriente eléctrica se lleva a cabo en intervalos predefinidos.

16. El método de la reivindicación 11, en el cual el órgano del cuerpo humano es una mama.

17. El método de la reivindicación 11, en el cual dicho cálculo de las características del fluido excretado comprende la reconstrucción de por lo menos una imagen de impedancia de las mediciones de los potenciales desarrollados en el cuerpo humano por la corriente eléctrica.

18. El método de la reivindicación 11, que comprende además la medición de datos sensoriales adicionales en relación con el órgano del cuerpo humano, en el cual dichos datos sensoriales comprenden por lo menos uno de: mediciones de temperatura, mediciones mecánicas, mediciones ópticas, mediciones acústicas.

19. El método de la reivindicación 18, en el cual dicha medición de potenciales desarrollados en el cuerpo humano por la corriente eléctrica y el cálculo de las características del fluido excretado se llevan a cabo en relación con dichos datos sensoriales adicionales.

20. El método de la reivindicación 18, en el cual dicho cálculo de las características del fluido excretado comprende la reconstrucción de por lo menos una imagen de impedancia corregida de los potenciales desarrollados medidos, y por lo menos uno de: datos sensoriales adicionales, datos de calibración relacionados con los mismos, datos estadísticos relacionados con los mismos.

21. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual el módulo de medición (114) está además planificado para medir las características de la leche materna desde los potenciales desarrollados en el cuerpo humano por la corriente eléctrica en por lo menos uno de: intervalos predefinidos, horarios relacionados con dichas características medidas; la interfaz de usuario está dispuesto para presentar por lo menos uno de: las características medidas, los datos estadísticos según la edad del bebé; y en el cual el aparato de apoyo está planificado para soportar y colocar por lo menos un par de electrodos (100) en un arreglo en contacto con el cuerpo humano, en la proximidad de la mama.

22. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual las características medidas de la leche materna comprenden por lo menos uno de: volumen de la leche materna, composición de la leche materna; y en el cual el arreglo es elegido de modo tal que los electrodos (100) estén colocados en por lo menos un plano representante de la sección transversal de la mama, y en el cual la sección transversal es seleccionada de tal forma que mejore las características de medición de la leche materna.

23. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual la determinación de las características del fluido excretado y el cambio en el volumen del órgano excretante es en relación con el arreglo espacial de los electrodos, en base a las caracterizaciones de impedancia del órgano y de los potenciales medidos.