Almohadilla para medir la tensión arterial sistólica en el tobillo usando PPG.

Almohadilla (1) flexible fotopletismográfica para medir la tensión arterial sistólica del tobillo,

en la que la almohadilla puede unirse al tobillo por medio de un manguito inflable, y la almohadilla comprende dos o más pares de diodos emisores de luz y fotodetectores, estando dispuestos dichos pares en paralelo, estando adaptados los detectores para detectar la luz emitida por el diodo respectivo al tejido y reflejado desde el mismo, comprendiendo además la almohadilla medios (63) conductores para proporcionar potencia a los diodos emisores de luz desde una fuente de alimentación y para poner los detectores en comunicación con un equipo electrónico para el análisis de señal de detector, en la que la almohadilla tiene una longitud que le permite extenderse alrededor de al menos la mitad de la circunferencia del tobillo de una persona adulta, y en la que la disposición de los diodos emisores de luz y los fotodetectores permite una detección separada de la luz reflejada desde la arteria tibial anterior y de la arteria tibial posterior.

Almohadilla para medir la tensión arterial sistólica en el tobillo usando PPG Campo de la invención

La presente invención se refiere a un medio para medir la tensión arterial sistólica en el tobillo.

Antecedentes de la invención

La determinación o monitorización de la tensión arterial sistólica (SBP) es importante para el control apropiado de pacientes con hemodinámica inestable. Una medición invasiva mediante catéteres arteriales proporciona resultados correctos pero debe evitarse, si es posible, debido al riesgo de acontecimientos trombóticos y septicemia, la formación de hematomas, y el coste. Métodos no invasivos para medir o monitorizar la SBP utilizan manguitos infiables (neumáticos) mediante los que puede detenerse el flujo de sangre arterial en un brazo, pierna o dedo. En el método auscultatorio o auditivo de Korotkov, el manguito neumático se envuelve alrededor del brazo. Cuando se infla el manguito, se detiene el flujo de sangre en la arteria braquial. Se coloca un estetoscopio sobre esta arteria distalmente al manguito. Durante un desinflado progresivo se detectan sonidos pulsatorios. La SBP corresponde a la presión, medida de manera manométrica en el manguito, a la que pueden oírse en primer lugar los sonidos pulsatorios, mientras que la tensión arterial diastólica (DBP) corresponde a la presión inferior en el manguito a la que desaparecen. En lugar del método auscultatorio, puede usarse el efecto Doppler de un haz de ultrasonidos retrodispersado desde los glóbulos rojos en movimiento para la medición y monitorización de la SBP. Se coloca un transceptor de ultrasonidos sobre la arteria distalmente al manguito. El inicio del flujo de sangre arterial durante el desinflado del manguito corresponde a la SBP, y el efecto Doppler generado por los glóbulos rojos en movimiento da lugar a una señal sonora en el campo audible. Sitios apropiados para medir la SBP mediante el método Doppler son las arterias braquiales y radiales de los brazos y las arterias tibiales de las piernas. Durante la monitorización, la sonda debe mantenerse en un ángulo correcto y a una presión suficiente contra la piel. Un tercer método para medir la SBP conocido en la técnica es el método oscilométrico. La señal oscilante emana de la componente pequeña, que depende del pulso, en la presión neumática del manguito durante una monitorización de la tensión arterial convencional (es decir, auscultatoria). La señal oscilante está provocada por el acoplamiento mecánico de la presión sanguínea en la arteria que oscila entre la SBP y la presión consecutivamente inferior debido a un desinflado continuo del manguito. Se considera que la señal oscilométrica tiene su amplitud máxima a una tensión arterial media (MAP). A partir de esta señal, dispositivos oscilométricos en el mercado calculan la SBP y la DBP usando diferentes algoritmos, que la mayor parte de las veces se mantienen en secreto por el fabricante respectivo. La SBP determinada por técnicas oscilatorias concuerda bastante con la SBP obtenida de manera invasiva (E OBrien et al., Brit. Med. J. 322:531-536).

La determinación de la tensión arterial sistólica en el tobillo (ASP), y el cálculo del índice de tensión arterial tobillo- brazo (ABPI) son elementos importantes en la investigación de la isquemia de la pierna. Hay un interés cada vez mayor en estos parámetros debido a la asociación entre un ABPI reducido y la enfermedad arteriosclerótica generalizada.

En la técnica se conocen diversos métodos para determinar la ASP. En un método convencional, se usan un dispositivo Doppler de tipo pluma de onda continua portátil de una frecuencia de aproximadamente 8 a 1 MHz y un manguito neumático convencional para limitar temporalmente el flujo de sangre. Estudios de este método (J Stoffers et al., Scand. J. Prim. Health Care 1991;9:19-114; K W Johnston et al., J. Vasc. Surg. 1987;6:147-151; F G R Fowkes et al., J. Epidem. Comm. Health 1988;42:128-133) indicaron una variabilidad en el ABPI del 1% al 22% en un entorno de laboratorio (limites de confianza del 95% para una única medición frente a la media de mediciones repetidas). En la práctica clínica, puede esperarse que la variabilidad sea incluso mayor debido a problemas intrínsecos asociados con esta técnica (S A Ray et al., Br. J. Surg. 1994;81:188-19; C M Fisher et al., J. Vasc. Surg. 1996;24:871-875). El examinador tiene que localizar las arterias individuales del tobillo con la sonda y mantenerla en la misma posición y ángulo durante el inflado y desinflado del manguito. Otros dispositivos para la medición de la ASP, tales como grabadoras de presión oscilométricas automáticas (M Adiseshiah et al., Ann. Royal Coll. Surg. Engl. 1987;69:271-273; B Y Lee et al., J Vasc. Surg. 1996;23:116-122) son en potencia menos dependientes del examinador. Aunque proporcionan resultados comparables al método Doppler en individuos sanos, el método oscilométrico se considera poco fiable en la enfermedad oclusiva arterial (B Jónsson et al., Clin. Physiol. 21 ;21 (2):155-163).

La fotopletismografía (PPG) es otra técnica mediante la que puede medirse la SBP. Se ilumina un área pequeña de la piel mediante una fuente de luz directa o indirectamente, tal como a través de una fibra óptica. La radiación, en particular radiación roja o infrarroja, se dispersa de manera difusa en el tejido y la sangre. Una parte se retrodispersa y puede detectarse mediante un fotodetector colocado adyacente al área iluminada (modo de reflexión). Con tejidos delgados, tales como las yemas de los dedos, también es posible detectar la luz dispersada sobre una superficie de la piel opuesta al área iluminada (modo de transmisión). Se usa PPG para una monitorización no invasiva de la frecuencia del pulso, la frecuencia respiratoria, la perfusión sanguínea de tejidos, la saturación de oxígeno arterial y la tensión arterial (K Yamakoshi et al., Med. Biol. Eng. Comput. 1982;2:37-313; R Chawla et al., Anesth. Analg.

1992; 74: 196-2; M Langbaum et al., J. Pediatr. 1994;125:591-595; patente estadounidense n.° 6.12.459; El artículo de S. Tanaka y K. Yamakoshi, Med. & Biol. Eng. & Comput., 1996, vol. 34, p. 441-447, describe un manguito de tipo disco que puede unirse a la cabeza de un usuario usando una correa, para medir la tensión arterial en la arteria temporal superficial. El manguito Incluye un sensor de PPG que comprende dos pares de diodos emisores de luz y fotodetectores, estando dispuestos dichos pares en paralelo, estando adaptados los detectores para detectar la luz emitida por el diodo respectivo al tejido y reflejada desde el mismo, comprendiendo además el manguito medios conductores para proporcionar potencia a los diodos emisores de luz desde una fuente de alimentación y medios de conducción para poner los detectores en comunicación con un equipo electrónico para el análisis de señal de detector.

El documento US 6 533 729 B1 da a conocer un dispositivo para medir la SBP basándose en PPG. El sensor se monta en una banda flexible para su aplicación a la muñeca, y comprende una pluralidad de diodos emisores de luz y fotodetectores.

Objetos de la invención

Un objeto de la Invención es proporcionar un dispositivo para un método no invasivo para medir la tensión arterial sistólica en el tobillo, que sea más sencillo que los métodos conocidos en la técnica.

Otro objeto de la Invención es proporcionar un dispositivo para un método no invasivo para medir la tensión arterial sistólica en el tobillo, que sea más fiable que los métodos conocidos en la técnica.

Otros objetos adicionales de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente breve descripción de la invención y varias realizaciones preferidas de la misma, ilustradas en un dibujo, y de las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de la invención

La invención se refiere a una almohadilla de PPG tal como se detalla en la reivindicación 1.

La almohadilla de PPG de la presente invención es útil en un método para medir la tensión arterial sistólica en el tobillo de un sujeto, que comprende

- proporcionar un conjunto que incluye un manguito de tobillo, una almohadilla de medición flexible ("almohadilla de PPG") que comprende al menos dos pares de diodos emisores de luz y fotodetectores, y una unidad de control electrónica en comunicación con la almohadilla, estando la almohadilla opcionalmente fijada al manguito;

- situar la almohadilla o, si la almohadilla está fijada al manguito, la combinación de la almohadilla y el manguito en contacto con la piel de la zona de tobillo del sujeto para disponer un par en la proximidad de la arteria tibial anterior y sustancialmente en paralelo a la misma y el otro par en la proximidad de la arteria tibial posterior... [Seguir leyendo]

Almohadilla (1) flexible fotopletlsmográflca para medir la tensión arterial sistólica del tobillo, en la que la almohadilla puede unirse al tobillo por medio de un manguito infiable, y la almohadilla comprende dos o más pares de diodos emisores de luz y fotodetectores, estando dispuestos dichos pares en paralelo, estando adaptados los detectores para detectar la luz emitida por el diodo respectivo al tejido y reflejado desde el mismo, comprendiendo además la almohadilla medios (63) conductores para proporcionar potencia a los diodos emisores de luz desde una fuente de alimentación y para poner los detectores en comunicación con un equipo electrónico para el análisis de señal de detector, en la que la almohadilla tiene una longitud que le permite extenderse alrededor de al menos la mitad de la circunferencia del tobillo de una persona adulta, y en la que la disposición de los diodos emisores de luz y los fotodetectores permite una detección separada de la luz reflejada desde la arteria tibial anterior y de la arteria tibial posterior.

Almohadilla según la reivindicación 1, que comprende un medio para una amplificación de señal de detector.

Almohadilla según la reivindicación 2, en la que el medio de amplificación de señal de detector comprende una placa (12) AMP.

Almohadilla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, de forma aproximadamente rectangular, estando diseñados sus lados cortos para extenderse en una dirección proximal/distal cuando se monta en la pierna de un paciente.

Almohadilla según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 4, que comprende dos secciones de forma aproximadamente rectangular, siendo la línea de división (5) paralela a los lados cortos y estando configurada para su disposición a lo largo del margen anterior de la tibia en una posición montada.

Almohadilla según la reivindicación 5, en la que cada sección comprende uno o más pares de diodos emisores de luz y uno o más pares de fotodetectores.

Almohadilla según la reivindicación 1, en la que la distancia entre el diodo emisor de luz y el fotodetector en un par es menor que la distancia entre diodos emisores de luz y fotodetectores en pares diferentes.

Almohadilla según la reivindicación 1 ó 6, en la que dicha disposición incluye la de los extremos libres de fibras ópticas que se extienden desde dichos diodos emisores de luz y/o fotodetectores.

Almohadilla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que los diodos emisores de luz y los fotodetectores y/o los extremos libres correspondientes de las fibras ópticas están dispuestos en un patrón rectangular o un patrón de red rectangular.

Almohadilla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende seis pares de diodos emisores de luz y fotodetectores.

Combinación de la almohadilla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1 y un manguito (51) de tobillo ¡nflable.

Combinación según la reivindicación 11, en la que la almohadilla está fija al manguito.

Combinación según la reivindicación 12, en la que la almohadilla está fija de manera liberable al manguito.

Sistema para medir la tensión arterial sistólica en el tobillo de un sujeto, que comprende la almohadilla de medición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1, un manguito de tobillo fijado a la almohadilla o separado de la misma, medios de bomba para inflar y desinflar el manguito, medios calibradores para grabar la presión en el manguito, medios electrónicos para una amplificación de señales de fotodetector, medios informáticos para analizar la señal amplificada y medios de suministro de potencia.

Sistema para determinar el índice tobillo-brazo (ABI) de un sujeto, que comprende el sistema según la reivindicación 14, medios configurados para determinar la tensión arterial sistólica del brazo y medios configurados para calcular el ABI.

Sistema según la reivindicación 15, en el que los medios para determinar una tensión sistólica del brazo incluyen una almohadilla de medición de brazo que comprende al menos un par de diodo emisor de luz y fotodetector, un manguito de brazo, medios de bomba para inflar y desinflar el manguito de brazo, medios calibradores para grabar la presión en el manguito de brazo, medios electrónicos para una amplificación de señales de fotodetector procedentes de la almohadilla de medición de brazo y medios informáticos configurados para analizar la señal amplificada procedente del manguito de brazo.