Detección de estados hipocinéticos y/o hipercinéticos.

Un método automatizado para la determinación de un estado bradicinético de una persona,

comprendiendo el método:

obtener una serie temporal de datos de un acelerómetro (21) que se lleva en una extremidad de la persona, a lo largo de un período de tiempo prolongado durante las actividades diarias de la persona;

hacer un filtrado pasa-banda de los datos del acelerómetro para extraer los datos filtrados de una banda de interés, en el que la banda de interés tiene una frecuencia de corte inferior elegida para eliminar la componente continua y una frecuencia de corte superior que es elegida para eliminar las componentes de frecuencia superiores, las cuales, en general, no resultan de movimientos humanos normales; estando el método caracterizado por:

extraer uno o más conjuntos de datos de aceleración de la serie temporal de los datos de aceleración;

siendo cada conjunto de una duración temporal elegida lo suficientemente pequeña como para que se puedan determinar medidas relativamente regulares de bradicinesia, siendo a la vez lo suficientemente largo como para proporcionar una probabilidad razonable de que ocurra un movimiento significativo de la persona durante ese conjunto;

buscar en los datos del conjunto utilizando una media móvil dentro de una ventana, para identificar una ventana de aceleración máxima; y

procesar los datos de la ventana de aceleración máxima para determinar una medida de bradicinesia.

Detección de estados hipocinéticos y/o hipercinéticos Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente provisional de Australia n° 2892982, presentada el 12 de junio de 28, y la de la solicitud de patente provisional de Australia n° 2992616, presentada el 9 de junio de 29.

Campo técnico

Esta invención se refiere al análisis del estado cinético de una persona mediante el seguimiento de los síntomas de movimiento para detectar bradicinesia.

Antecedentes de la invención

Una variedad de enfermedades, medicaciones, traumatismos y otros factores pueden hacer que una persona tenga síntomas de movimiento tales como discinesia, en la cual la persona se encuentra en un estado hipercinético, o bradicinesia, en la cual la persona se encuentra en un estado hipocinético.

Por ejemplo, la bradicinesia es una manifestación clave de la enfermedad de Parklnson. A menudo se administra L- Dopa, o Levodopa, a pacientes que tienen la enfermedad de Parkinson, lo cual puede tener el efecto de hacer que el paciente se vuelva discinético durante un período de tiempo después de la administración. Según avanza la enfermedad de Parkinson, la vida media de la L-Dopa se reduce y el intervalo de dosis eficaz decrece, haciendo que la regulación de la dosificación sea extremadamente difícil y compleja. Esto se resuelve normalmente mediante el Incremento de la frecuencia de las dosis, a veces hasta diez dosis al día en un Intento de controlar los síntomas y hacer posible que el paciente tenga una calidad de vida razonable. Por tanto, los pacientes con enfermedad de Parklnson pueden pasar por períodos de bradicinesia, discinesia y función motora normal varias veces al día y durante el transcurso de una sola dosis de L-Dopa.

Incluso aunque se alcance un régimen de dosificación satisfactorio en un momento determinado, la naturaleza progresiva de la enfermedad de Parkinson hace que los neurólogos deban revisar con regularidad los síntomas de un paciente al objeto de regular de forma eficaz la dosificación del tratamiento en curso del paciente. Sin un seguimiento objetivo y regular es muy difícil que los médicos eviten prescribir o una dosis excesiva que incrementa excesivamente los episodios de discinesia, o una dosis Inadecuada que no evita los episodios de bradicinesia. Además, no hay ninguna medida objetiva para decir si un cambio en la dosis fue eficaz para mejorar los síntomas.

A partir de la observación clínica, los neurólogos expertos pueden detectar normalmente la existencia de bradicinesia o discinesia. En una aproximación, el médico que observa asigna una puntuación en el intervalo de a 2 para indicar la severidad del episodio observado. La figura 1 muestra las puntuaciones dadas por tres neurólogos, en la que cada punto marcado representa las puntuaciones dadas por dos neurólogos al observar un único episodio discinético. Las puntuaciones del neurólogo 1 (triángulos) y del neurólogo 3 (círculos) están representadas frente a las puntuaciones del neurólogo 2. Como es evidente, la naturaleza subjetiva de esta aproximación por puntuación conduce a una variación considerable. En un ejemplo extremo, el neurólogo 2 puntuó un episodio discinético como de severidad 1 (bastante severo al observar que la puntuación más alta dada por el neurólogo 2 fue un 13), mientras que el neurólogo 3 puntuó el mismo episodio como de severidad (discinesia no observada). Por tanto, a pesar de que los médicos pueden normalmente detectar discinesia y otros estados cinéticos durante la observación, estos estados no se cuantifican de forma fácil, haciendo que la regulación de la dosificación sea muy subjetiva.

Además, la observación clínica ocurre normalmente sólo durante un pequeño período de asistencia del paciente, normalmente del orden de decenas de minutos, una vez cada 6 u 8 semanas. Las fluctuaciones del estado cinético a lo largo del día y de un día al siguiente complican de forma significativa los intentos de evaluar el estado cinético del paciente. Los médicos clínicos a menudo se basan en los recuerdos del paciente y/o en diarios escritos para obtener un conocimiento del estado cinético en curso del paciente entre las citas clínicas. Sin embargo, los pacientes rara vez pueden dar puntuaciones objetivas, y el efecto de un episodio cinético puede en sí mismo hacer difícil a menudo que un paciente haga anotación alguna de la naturaleza y del momento exacto de las fluctuaciones motoras.

Otro síntoma común, de la enfermedad de Parkinson por ejemplo, es el temblor. El temblor parkinsoniano es más lento que la mayoría de las formas de temblor, con una frecuencia de 4 - 6 ciclos por segundo. Comparado con otros elementos del movimiento, el temblor consiste en oscilaciones de relativamente pocos componentes de frecuencia. En el análisis espectral, aparece como un pico discreto en un reducido intervalo de frecuencias (4-6 Hz), normalmente de forma clara por encima del intervalo de frecuencias del movimiento normal (inferior a 4 Hz). El temblor ha sido objeto de numerosos estudios y es especialmente apto para ser estudiado con análisis espectral. El temblor es relativamente fácil de detectar porque es un movimiento continuo repetitivo, que da una firma sinusoidal, el cual es fácil de distinguir de los movimientos humanos normales que rara vez son tan continuos. El temblor es un problema mucho menor que la discinesia y la bradicinesia en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. Se han

llevado a cabo Intentos para inferir un estado bradicinético de una persona a partir de medidas del temblor, en un intento de regular la medicación. Sin embargo, para muchos pacientes no hay una correlación estrecha entre el temblor y la bradlclnesla, lo que hace probable que la medicación sea administrada de forma errónea utilizando esta técnica.

Todo análisis de documentos, acciones, materiales, dispositivos, artículos o similares que se ha incluido en la presente especificación es únicamente con el propósito de proporcionar un contexto para la presente invención. No se debe admitir que alguno o todos estos contenidos formen parte de la técnica anterior o que fueran conocimiento común general en el campo relacionado con la presente invención porque existieran antes de la fecha de prioridad de cada reivindicación de esta solicitud.

A lo largo de esta especificación la palabra "comprender", o variaciones tales como "comprende" o "comprendiendo", se debe entender que significa la inclusión de un elemento, número entero o etapa expresado, o de un grupo de elementos, números enteros o etapas, pero no la exclusión de ningún otro elemento, número entero o etapa, o grupo de elementos, números enteros o etapas.

Jorrlt Ivar Hoff - 25 "Ambulatory accelerometry in Parkinsons disease", universidad de Leiden (tesis doctoral), XP268188, describe un método automatizado para la determinación de un estado cinético de una persona, comprendiendo el método:

obtener datos de acelerómetro de un acelerómetro que se lleva en una extremidad de la persona;

hacer un filtrado pasa-banda de los datos del acelerómetro para extraer los datos filtrados de una banda de interés, en el que la banda de interés tiene una frecuencia de corte inferior elegida para eliminar la componente continua y una frecuencia de corte superior que es elegida para eliminar las componentes de frecuencia superiores, las cuales, en general, no resultan de movimientos humanos normales; y

procesar los datos filtrados para determinar una medida del estado cinético, siendo el estado cinético al menos uno de entre bradlclnesia, discinesia e hipercinesia.

La patente europea EP 53558 B1 describe un sistema para el seguimiento de los temblores de la extremidad de un paciente, teniendo el sistema un acelerómetro o medios similares para detectar los movimientos de la extremidad y para generar señales de movimiento representativas de los mismos, y un conjunto de circuitos de procesamiento para llevar a cabo un procesamiento programado de las señales, con medios para eliminar por filtrado las señales que estén por fuera del intervalo de frecuencias de las señales del temblor.

La solicitud de patente de EE.UU. n° 25/23439 A1 describe la utilización de acelerómetros portátiles que se pueden llevar encima conectados con técnicas de análisis estadístico y aprendizaje implementadas por ordenador, con objeto de clasificar los estados de movimiento de los pacientes con enfermedad de Parkinson y de proporcionar un cronograma de cómo fluctúan los pacientes a lo largo del día.

La solicitud de patente de EE UU. n° 25/2486 A1 describe un sistema inteligente de seguimiento portátil que se

puede llevar... [Seguir leyendo]

1. Un método automatizado para la determinación de un estado bradicinético de una persona, comprendiendo el método:

obtener una serie temporal de datos de un acelerómetro (21) que se lleva en una extremidad de la persona, a lo largo de un periodo de tiempo prolongado durante las actividades diarias de la persona;

hacer un filtrado pasa-banda de los datos del acelerómetro para extraer los datos filtrados de una banda de interés, en el que la banda de interés tiene una frecuencia de corte inferior elegida para eliminar la componente continua y una frecuencia de corte superior que es elegida para eliminar las componentes de frecuencia superiores, las cuales, en general, no resultan de movimientos humanos normales; estando el método caracterizado por:

extraer uno o más conjuntos de datos de aceleración de la serie temporal de los datos de aceleración; siendo cada conjunto de una duración temporal elegida lo suficientemente pequeña como para que se puedan determinar medidas relativamente regulares de bradicinesia, siendo a la vez lo suficientemente largo como para proporcionar una probabilidad razonable de que ocurra un movimiento significativo de la persona durante ese conjunto;

buscar en los datos del conjunto utilizando una media móvil dentro de una ventana, para identificar una ventana de aceleración máxima; y

procesar los datos de la ventana de aceleración máxima para determinar una medida de bradicinesia.

2. El método según la reivindicación 1, en el que la duración del conjunto está en el intervalo de 2 segundos a 6 minutos.

3. El método según la reivindicación 2, en el que la duración del conjunto está en el intervalo de 15 segundos a 4 minutos.

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la búsqueda comprende utilizar una media móvil que tiene una longitud de ventana que es una fracción de la duración de un movimiento humano normal con objeto de encontrar unos máximos.

5. El método de la reivindicación 4 en el que la longitud de ventana está en el intervalo de ,2 - 3 segundos.

6. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además obtener un subconjunto que comprende una pluralidad de puntos de datos de tanto antes como después de la aceleración máxima identificada PK¡, y en el que la pluralidad de puntos de datos es un número de puntos de datos que es una potencia de dos, y en el que el subconjunto está situado de forma simétrica alrededor de la aceleración máxima, y en el que los puntos de datos cubren un período de tiempo que corresponde a la duración de un único movimiento humano normal.

7. El método según la reivindicación 6, que comprende además llevar a cabo un análisis espectral del subconjunto para obtener medidas espectrales de sub-banda, y en el que las medidas espectrales de sub-banda tienen una anchura en el intervalo de ,6 Hz a 1 Hz.

8. El método según la reivindicación 7, que comprende además aplicar una ponderación a al menos un subconjunto de las medidas espectrales de sub-banda para generar una potencia espectral media ponderada (MSP¡), en el que se proporciona una indicación mayor de bradicinesia cuando el máximo (MSP¡) es pequeño y existe en las sub-bandas de frecuencias inferiores, y se proporciona una indicación menor de bradicinesia cuando el máximo (MSP¡) es alto y existe en las sub-bandas de frecuencias superiores.

9. El método según la reivindicación 8, que comprende además: seleccionar una pluralidad n de conjuntos consecutivos;

determinar una aceleración máxima (PK¡) y una MSP¡ para cada conjunto seleccionado, y de entre los n conjuntos seleccionar el mayor valor de PKi (PKj.max); y

calcular una puntuación de bradicinesia BK según al menos una de las siguientes fórmulas:

BK PKj.max X MSPj.max

y

BK A X logc (PKj.max X MSPj.max) B

en donde A, c y B son constantes de ajuste que se pueden elegir y (MSPj.max) es el mayor valor de los

MSP¡.

1. El método según la reivindicación 9, en el que se calcula una media móvil de las puntuaciones BK dentro de una ventana móvil, para proporcionar una determinación probabilística de la probabilidad de comportamiento bradicinético.

11. El método según la reivindicación 9, que comprende además calcular una puntuación acumulada de bradicinesia que comprende una suma de las medidas individuales determinadas, con objeto de proporcionar una indicación acumulada de bradicinesia.

12. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la frecuencia de corte superior está en el intervalo 3 -15 Hz.

13. El método de la reivindicación 12, en el que la frecuencia de corte superior es 4 Hz.

14. Un dispositivo (114) para la determinación de un estado bradicinético de una persona, comprendiendo el dispositivo:

un filtro pasa-banda configurado para hacer un filtrado pasa-banda de una serie temporal de datos de un acelerómetro obtenidos a lo largo de un período de tiempo prolongado durante las actividades diarias de la persona a partir de un acelerómetro (21) que se lleva en una extremidad de la persona para extraer los datos filtrados de una banda de interés, en el que la banda de interés tiene una frecuencia de corte inferior elegida para eliminar la componente continua y una frecuencia de corte superior que es elegida para eliminar las componentes de frecuencia superiores, las cuales, en general, no resultan de movimientos humanos normales; y caracterizado por:

un procesador configurado para:

extraer uno o más conjuntos de datos de aceleración de la serie temporal de los datos de aceleración; siendo cada conjunto de una duración temporal elegida lo suficientemente pequeña como para que se puedan determinar medidas relativamente regulares de bradicinesia, siendo a la vez lo suficientemente largo como para proporcionar una probabilidad razonable de que ocurra un movimiento significativo de la persona durante ese conjunto;

buscar en los datos del conjunto utilizando una media móvil dentro de una ventana, para identificar una ventana de aceleración máxima; y

procesar los datos de la ventana de aceleración máxima para determinar una medida de bradicinesia.

15. Un producto de programa de ordenador que comprende unos medios de programa de ordenador para hacer que un ordenador ejecute un procedimiento para la determinación de un estado bradicinético de una persona, comprendiendo el producto de programa de ordenador:

unos medios de código de programa de ordenador configurados para obtener una serie temporal de datos de un acelerómetro (21) que se lleva en una extremidad de la persona, a lo largo de un período de tiempo prolongado durante las actividades diarias de la persona;

unos medios de código de programa de ordenador configurados para hacer un filtrado pasa-banda de los datos del acelerómetro para extraer los datos filtrados de una banda de interés, en el que la banda de interés tiene una frecuencia de corte inferior elegida para eliminar la componente continua y una frecuencia de corte superior que es elegida para eliminar las componentes de frecuencia superiores, las cuales, en general, no resultan de movimientos humanos normales; caracterizado por:

unos medios de código de programa de ordenador configurados para extraer uno o más conjuntos de datos de aceleración de la serie temporal de los datos de aceleración; siendo cada conjunto de una duración temporal elegida lo suficientemente pequeña como para que se puedan determinar medidas relativamente regulares de bradicinesia, siendo a la vez lo suficientemente largo como para proporcionar una probabilidad razonable de que ocurra un movimiento significativo de la persona durante ese conjunto;

unos medios de código de programa de ordenador configurados para buscar en los datos del conjunto utilizando una media móvil dentro de una ventana, para identificar una ventana de aceleración máxima; y

unos medios de código de programa de ordenador configurados para procesar los datos de la ventana de aceleración máxima para determinar una medida de bradicinesia.