Método y aparato para obtener información cardiovascular en los pies.

Método y aparato para obtener información cardiovascular en los pies.

En esta Patente de Invención se describen un método y un aparato para obtener varios indicadores del sistema cardiovascular de una persona utilizando exclusivamente mediciones en sus pies, poniéndolos en contacto mecánico con una pluralidad de electrodos dispuestos en una superficie sobre la que se pueda plantar o que pueda tocar con los pies estando sentada. El conjunto de electrodos utilizado permite obtener el electrocardiograma (ECG) entre los dos pies y el pletismograma de impedancia (IPG) en un pie. El IPG refleja el cambio de volumen al llegar la onda de pulso arterial. La amplitud y forma de onda del IPG y el retardo entre la onda R del ECG y algún punto característico del IPG, aportan información sobre el sistema cardiovascular, y en particular sobre la elasticidad de las arterias y sobre la presión arterial.

La presente invención se refiere a un método de diagnóstico para el sistema cardiovascular que emplea sólo mediciones no invasivas, basadas en electrodos que entran en contacto mecánico con los pies, y que incluso puede realizar el propio usuario sin ninguna ayuda, por ejemplo en entornos domésticos o residenciales.

Objeto de la invención El objeto de esta invención es describir un método para obtener información cardiovascular midiendo exclusivamente con una pluralidad de electrodos conductores que entran en contacto mecánico con los pies, información que incluye el tiempo que tarda la onda de pulso arterial en llegar desde el corazón hasta un pie. Un segundo objeto de esta invención es describir un aparato que permite medir el tiempo de llegada de la onda de pulso a un pie midiendo el pletismograma de impedancia (IPG) en dicho pie y el ECG entre los dos pies, y también medir la amplitud y forma del IPG.

Antecedentes de la invención El tiempo de tránsito de la onda de pulso arterial (PTT, del inglés pulse transit time) desde que empieza en la válvula aórtica hasta los distintos puntos del cuerpo, depende no sólo de la distancia entre el corazón y cada punto considerado, sino que también depende de la elasticidad, grosor y diámetro de las arterias, entre otros parámetros. El tiempo de llegada de la onda de pulso (PAT, del inglés pulse arrival time) , medido desde el inicio del complejo QRS del electrocardiograma (o ECG) , que marca el comienzo de la despolarización ventricular con la consiguiente contracción y apertura de la válvula aórtica (que coincide con el primer sonido cardiaco) , incluye el PTT y el denominado

periodo de pre-eyección (PEP, preejection period en inglés) . En la figura 1 se indica que el PAT es la distancia entre la onda Q 101 del ECG 100 y el pie 121 de la onda de pulso 120 considerada; que el PEP corresponde a la distancia entre la onda Q 101 Y el primer sonido 111 del fonocardiograma (PCG) 110; y que el PTT es el tiempo entre dicho primer sonido cardiaco 111 y el pie 121 de la onda de pulso 120. Estos tres tiempos (PAT, PTT Y PEP) son unos buenos indicadores del estado y del funcionamiento del sistema cardiovascular, y su interés para el diagnóstico de varias enfermedades fue apuntado hace ya mucho tiempo, por ejemplo por Eliakim el. al., Pulse wave velocily in heallhy subjecls and in patienls wilh various disease slales, American Hearl Joumal,

vol. 82, núm. 4, pp. 448-457, octubre 1971. En particular, es bien conocido que hay una relación lineal entre el PAT y la presión arterial sistólica (ver, por ejemplo, J. D. Lane el al., Pulse Iransit time and blood pressure: an inlensive analysis, Psychophysiology, vol. 21, núm. 1, pp. 45-49) . (Obsérvese que el título de este documento de J. D. Lane habla de pulse Iransil time (PTT) , pero su contenido se refiere al PAT, tal como se ha definido anteriormente; algunos autores que emplean el PTT para designar el PAT, denominan VTT-vascular Iransil time-al tiempo de tránsito de la onda de pulso) .

Por su simplicidad y facilidad de uso, una de las técnicas más habituales para medir el PAT es la fotopletismografía, normalmente en el dedo índice de una mano, en conjunción con el ECG. El fotopletismograma (PPG) (figura 1, 120) se obtiene emitiendo luz infrarroja hacia el dedo y detectando la radiación emergente después de haberse transmitido y reflejado en una falange del dedo; dado que a cada latido cambia el volumen de sangre en el dedo, la amplitud de la radiación emergente tiene una forma pulsátil como la presión arterial. La medición es totalmente no invasiva, pero la habilidad necesaria para colocar el sensor óptico empleado para obtener el PPG, el efecto negativo que la vasoconstricción debida al fria tiene en la irrigación tisular, el posible efecto de obstáculos en el camino óptico tales como vendajes, y la necesidad de electrodos para obtener simultáneamente el ECG, limitan el uso de este método, aunque es muy frecuente en aparatos diseñados en forma de reloj de pulsera para medir la presión sanguínea.

tórax (y por esto hablan de ICG, impedance cardiogram, en vez de IPG, que es un término más genérico) . Pero el uso de electrodos adhesivos y que necesitan un gel conductor para garantizar un buen contacto eléctrico es incómodo si se los debe colocar el propio usuario, y es un proceso lento en cualquier caso.

Las medidas de bioimpedancia son más fáciles de realizar si se emplean electrodos secos (metal en contacto directo con la piel) , pero hay que asegurar que el contacto entre metal y piel sea firme. En la patente US 6526315 Portable bioelectrical impedance measuring instrument, de Inagawa e Ita, 2003, se describe un aparato que cabe en la palma de la mano y en el que hay una pluralidad de electrodos en su base, costados y cara superior, de forma que los dedos de la otra mano pueden establecer contacto con estos últimos electrodos. El aparato incluye también un sensor fotoeléctrico para estimar la frecuencia cardiaca (por fotopletismografía) y la presión sanguínea, contando con que para realizar esta última medida el usuario tocará, con dos dedos de la mano contraria, los electrodos de la cara superior del aparato, para obtener así

Otra alternativa para usar electrodos...

1. Un método para obtener información sobre el sistema cardiovascular de forma no invasiva, continua y latido a latido, caracterizado porque − se emplean sólo electrodos conductores dispuestos sobre una superficie sobre la que se planta o en la que se apoyan los pies del paciente.

− dichos electrodos conductores establecen un contacto mecánico con los pies. − se mide el electrocardiograma (ECG) entre los dos pies. − se mide el cambio de volumen en un pie a cada latido mediante el

pletismograma de impedancias (IPG) . − se identifican puntos específicos predefinidos en el ECG y el IPG. − se miden intervalos de tiempo entre los puntos específicos identificados en las señales ECG e IPG. − se calculan las variaciones en la presión sanguínea a partir de dichos intervalos.

2. Un método para obtener información sobre el sistema cardiovascular de forma no invasiva, continua y latido a latido según la reivindicación 1 caracterizado porque

− se utilizan cuatro electrodos conductores en contacto con un pie y un electrodo conductor en contacto con el otro pie. − se mide el IPG en el pie que está en contacto con cuatro electrodos conductores, utilizando dichos cuatro electrodos. − se mide el ECG entre uno de los cuatro electrodos en contacto con un pie y el electrodo en contacto con el otro pie.

3. Un método para obtener información sobre el sistema cardiovascular de forma no invasiva, continua y latido a latido según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque

− se miden las amplitudes de los puntos específicos predefinidos en las señales ECG e IPG.

− a partir de dichas amplitudes se calculan índices que describen la forma de onda del IPG.

4. Un aparato diseñado para realizar el método de la reivindicación 1

caracterizado porque los electrodos conductores están sobre una 5 superficie rígida.

5. Un aparato diseñado de acuerdo con la reivindicación 4 caracterizado porque la superficie rígida sobre la que están los electrodos es la cubierta de un equipo que contiene parte o la totalidad de los circuitos necesarios para obtener el ECG y el IPG.

6. Un aparato diseñado para realizar el método de la reivindicación 1

caracterizado porque − los electrodos conductores están sobre una superficie flexible. − todos los electrodos están conectados a un conector desde el que se pueden conectar a un equipo que incorpore los circuitos para 15 obtener el ECG y el IPG.