Dispositivo de registro para registrar un parámetro de hemograma.

Dispositivo de registro para registrar un parámetro de hemograma de sangre en un vaso sanguíneo con:

un emisor (101) que está configurado para acoplar al vaso sanguíneo una primera señal de emisión con una primera frecuencia y una segunda señal de emisión con una segunda frecuencia;

un receptor (105) que está configurado para recibir una primera señal de recepción a la primera frecuencia y una segunda señal de recepción a la segunda frecuencia; y

un detector de pérdidas (107) que está configurado para:

determinar una primera magnitud de pérdida basándose en la primera señal de emisión y la primera señal de recepción a la primera frecuencia; y

determinar una segunda magnitud de pérdida basándose en la segunda señal de emisión y la segunda señal de recepción a la segunda frecuencia; así como

un procesador (109) que está caracterizado por que está configurado para:

determinar un primer cambio de frecuencia de la primera magnitud de pérdida en relación con una primera magnitud de pérdida de referencia;

determinar un segundo cambio de frecuencia de la segunda magnitud de pérdida en relación con una segunda magnitud de pérdida de referencia; y

para determinar el parámetro de hemograma basándose en el primer cambio de frecuencia y el segundo cambio de frecuencia.

Dispositivo de registro para registrar un parámetro de hemograma

La presente invención se refiere al campo del registro de una concentración de un componente sanguíneo, por ejemplo, de una concentración de azúcar en sangre.

Para la determinación de un parámetro de hemograma, tal como, por ejemplo, una concentración de un componente sanguíneo, puede extraerse sangre de manera invasiva. El parámetro de hemograma puede determinarse entonces mediante el uso de la sangre extraída con ayuda de tiras de ensayo normalizadas, cuyos valores de resistencia eléctrica dependen de la concentración del componente sanguíneo, por ejemplo, del azúcar en la sangre. El respectivo valor de resistencia eléctrica puede registrarse, por ejemplo, utilizando un glucómetro, que realiza una medición de resistencia de corriente continua para registrar un valor de resistencia eléctrica de una tira de ensayo. El valor de resistencia puede convertirse en una concentración de azúcar en sangre por medio de una relación en sí conocida entre una concentración de azúcar en sangre y un valor de resistencia. Para lograr una alta precisión de registro, cada tira de ensayo está provista de datos de calibración, por ejemplo, de un valor de resistencia de referencia o de una codificación correspondiente, por lo que pueden compensarse las variaciones de las propiedades de las tiras de ensayo. Es desventajosa en procedimientos invasivos, sin embargo, la necesidad de la extracción de sangre, y con ello, una lesión de un paciente. Además, es complejo un registro continuo de una concentración de un componente sanguíneo para establecer, por ejemplo, su curva de patrón diario. Además de ello, no puede registrarse de manera exacta mediante el procedimiento invasivo un retardo en el tiempo entre una ingestión de alimentos y, por ejemplo, un aumento del azúcar en la sangre. Además, no puede determinarse de manera exacta en la sangre, en particular en el caso de una concentración baja del azúcar en sangre, un momento de entrega de insulina al paciente.

Para la determinación no invasiva de un parámetro de hemograma, tal como, por ejemplo, una concentración de las sustancias o una composición de las sustancias en la sangre, pueden utilizarse procedimientos de espectroscopia de microondas. La espectroscopia de microondas para el registro de parámetros de hemograma se basa en un acoplamiento de una señal de microondas en un tejido perfundido con sangre y en un registro de una absorción dependiente de la frecuencia de la energía de microondas acoplada.

La publicación US 2006/0025664 A1 se refiere a una medición no invasiva de concentraciones de azúcar en sangre. Un generador de ondas milimétricas genera ondas electromagnéticas en una banda de frecuencias determinada y conduce las ondas a un objeto de ensayo a través de una guía de ondas. Los detectores de potencia registran la potencia de la onda irradiada y de la onda reflejada por el objeto de ensayo. La concentración del azúcar en sangre se determina mediante el cambio de un único mínimo de absorción.

La publicación D2, WO 2010/131029 A1 se refiere a una supervisión no invasiva de componentes sanguíneos. El aparato descrito comprende un circuito para poner a disposición una corriente con una frecuencia de microondas, un sensor para introducir la energía de las microondas en el cuerpo, un detector para registrar una señal reflejada o trasmitida, de manera que puede grabarse un espectro.

En la publicación de Andreas Caduff et al. "Non-invasive glucose monitoring in patients with Type 1 diabetes: A multi- sensor system combining sensors for dielectric and optical characterization of skin", Biosensors and Bioelectronics 24 (2009) 2778-2784, se describe una disposición de varios electrodos para la determinación basada en microondas de un parámetro de hemograma. La disposición de varios electrodos comprende varios pares de electrodos con diferentes separaciones de electrodos, mediante los cuales pueden realizarse diferentes profundidades de penetración de señales de microondas. El registro del parámetro de hemograma se realiza mediante una medición de la impedancia, es decir, mediante una medición de red de una puerta, y es por lo tanto proclive a errores en el caso de posibles ajustes erróneos de impedancia. Debido a diferentes profundidades de penetración, en ocasiones no es posible una diferenciación entre sangre capilar y venosa, lo que puede falsear los resultados de la medición. Una medición de un parámetro de hemograma en sangre venosa es, por lo general, más exacta que una medición del parámetro de hemograma en sangre capilar, puesto que, por ejemplo, las variaciones de azúcar en sangre están retardadas en la sangre capilar frente a la sangre venosa.

En las publicaciones de Buford Randal Jean et al. "A microwave frequency sensor for non-invasive blood-glucose measurement, SAS 2008 - IEEE Sensors Applications Symposium, Atlanta, GA, 12 - 14 de febrero de 2008, y M. McCIung, Calibration methodology for a microwave non-invasive glucose sensor, Master Thesis, Baylor University, mayo de 2008, se describe otra disposición de electrodos para la determinación de una concentración de azúcar en sangre. En este caso se aprovecha que las propiedades dieléctricas de la sangre dependen de un contenido de azúcar en sangre. Mediante la presión de un pulgar sobre el sensor de microondas se mide una variación de la constante dieléctrica del pulgar mediante una desintonización de un resonador. Mediante la presión del pulgar se desplaza no obstante sangre, lo que puede conducir a falsear los resultados de la medición. Además de ello, las mediciones no pueden llevarse a cabo de manera continua. La evaluación de los datos de medición para la determinación del contenido de azúcar en sangre depende además del respectivo paciente y, por lo tanto, no puede reproducirse en otros pacientes. Además de ello, con este procedimiento no puede controlarse la profundidad de

penetración de la potencia de las microondas, de manera que no es posible una diferenciación entre sangre capilar y venosa. Además, se lleva a cabo la variación de la constante dieléctrica basándose en una medición de red de una puerta, la cual es propensa a ajustes erróneos.

Es el objetivo de la presente invención proporcionar un concepto eficaz para la determinación no invasiva, basada en microondas, de un parámetro de hemograma, particularmente de una concentración de azúcar en sangre, en una sangre que fluye a través de un vaso sanguíneo.

Este objetivo se soluciona mediante las características de las reivindicaciones independientes. Las formas de perfeccionamientos ventajosos son objeto de las reivindicaciones dependientes.

La invención se basa en la consideración de que un parámetro de hemograma se puede determinar mediante un registro de un cambio de frecuencia de una o más líneas de absorción de un componente sanguíneo. Si el parámetro de hemograma a determinar es, por ejemplo, una concentración en la sangre de azúcar en sangre, entonces un cambio de frecuencia de las líneas de absorción de una solución acuosa que contiene azúcar es una medida de la concentración del azúcar en sangre, es decir, de la glucemia. Mediante una observación de un cambio de frecuencia en varias líneas de absorción, puede continuar aumentándose la fiabilidad de la determinación del parámetro sanguíneo. El registro del parámetro de hemograma basándose en el cambio de la frecuencia de las líneas de absorción se basa en la consideración adicional de que la viscosidad de una solución acuosa con una concentración de azúcar en aumento puede variar, con lo que las líneas de absorción de una solución de agua- azúcar pueden aparecer, por ejemplo, a frecuencias más bajas que las líneas de absorción del agua pura. De esta manera puede registrarse la concentración del azúcar en sangre mediante el registro de un cambio de frecuencia de una o varias líneas de absorción en un intervalo de frecuencias de, por ejemplo, 2 a 12 GHz.

La invención se basa en la consideración adicional de que un vaso sanguíneo, tal como, por ejemplo, una vena o una arteria, el tejido adiposo que rodea a este vaso sanguíneo, así como la capa de piel que se encuentra por encima, pueden considerarse un sistema de guía de ondas dieléctrico. Al excitar un sistema de guía de ondas dieléctrico de este tipo, pueden excitarse, por lo tanto, diferentes modos o tipos de ondas, por ejemplo, una onda transversal electromagnética (TEM) u onda transversal eléctrica (TE) u onda transversal magnética (TM) o una onda HE. En una onda TE existe un componente del campo magnético diferente de cero, dirigido en dirección de propagación. En una onda TM existe, por el contrario, un componente de un campo... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de registro para registrar un parámetro de hemograma de sangre en un vaso sanguíneo con:

un emisor (101) que está configurado para acoplar al vaso sanguíneo una primera señal de emisión con una primera frecuencia y una segunda señal de emisión con una segunda frecuencia;

un receptor (105) que está configurado para recibir una primera señal de recepción a la primera frecuencia y una segunda señal de recepción a la segunda frecuencia; y un detector de pérdidas (107) que está configurado para:

determinar una primera magnitud de pérdida basándose en la primera señal de emisión y la primera señal de recepción a la primera frecuencia; y

determinar una segunda magnitud de pérdida basándose en la segunda señal de emisión y la segunda señal de recepción a la segunda frecuencia; así como

un procesador (109) que está caracterizado por que está configurado para:

determinar un primer cambio de frecuencia de la primera magnitud de pérdida en relación con una primera magnitud de pérdida de referencia;

determinar un segundo cambio de frecuencia de la segunda magnitud de pérdida en relación con una segunda magnitud de pérdida de referencia;

y

para determinar el parámetro de hemograma basándose en el primer cambio de frecuencia y el segundo cambio de frecuencia.

2. Dispositivo de registro según la reivindicación 1, que comprende además una memoria (111) para poner a disposición la primera magnitud de pérdida de referencia y la segunda magnitud de pérdida de referencia.

3. Dispositivo de registro según la reivindicación 1, donde la primera magnitud de pérdida es una línea de absorción de una solución acuosa con un componente sanguíneo en la primera frecuencia y donde la segunda magnitud de pérdida es una línea de absorción de la solución acuosa en la segunda frecuencia.

4. Dispositivo de registro según la reivindicación 1 o 2, donde la primera magnitud de pérdida y la segunda magnitud de pérdida definen un transcurso de la absorción, dependiente de la frecuencia, de una solución acuosa con un componente sanguíneo, y donde la primera magnitud de referencia y la segunda magnitud de referencia definen un transcurso de la absorción, dependiente de la frecuencia, de la solución acuosa a una concentración de referencia del componente sanguíneo.

5. Dispositivo de registro según una de las reivindicaciones anteriores, donde la primera magnitud de pérdida es un mínimo de absorción o un máximo de absorción en un primer intervalo de frecuencias que comprende la primera frecuencia, y donde la segunda magnitud de pérdida es un mínimo de absorción o un máximo de absorción en un segundo intervalo de frecuencias que comprende la segunda frecuencia.

6. Dispositivo de registro según una de las reivindicaciones anteriores, donde el parámetro de hemograma es una concentración de un componente sanguíneo, particularmente de azúcar, como glucosa, o de lactato o de ácido láctico o de oxígeno en sangre.

7. Dispositivo de registro según una de las reivindicaciones anteriores, donde la primera frecuencia y la segunda frecuencia se encuentran respectivamente en un intervalo de frecuencias entre 1 GHz y 15 GHz.

8. Dispositivo de registro según una de las reivindicaciones anteriores, donde el detector de pérdidas (107) está configurado para determinar la primera magnitud de pérdida y la segunda magnitud de pérdida mediante una medición de red de dos puertas.

9. Dispositivo de registro según una de las reivindicaciones anteriores, donde el detector de pérdidas (107) comprende un analizador de red o un detector de potencia.

10. Dispositivo de registro según una de las reivindicaciones anteriores, donde el detector de pérdidas (107) está configurado para determinar, respectivamente, un coeficiente de transmisión hacia delante S21 o un coeficiente de reflexión de entrada Su para la determinación de la primera magnitud de pérdida y de la segunda magnitud de pérdida.

11. Dispositivo de registro según una de las reivindicaciones anteriores, donde el detector de pérdidas (107) está configurado para determinar la primera magnitud de pérdida y la segunda magnitud de pérdida, respectivamente basándose en la siguiente fórmula:

Ppérdida 1 " | Su | - | S21 | ,

donde PPérd¡da indica la respectiva magnitud de pérdida y donde Su indica el coeficiente de reflexión de entrada y S2i, el coeficiente de transmisión hacia delante.

12. Dispositivo de registro según una de las reivindicaciones anteriores, donde el emisor (101) para acoplar la primera señal de emisión o la segunda señal de emisión comprende al menos una antena de emisión, particularmente una antena dipolo o una antena de cuadro, y donde el receptor (105) para recibir la primera señal de recepción y la segunda señal de recepción comprende al menos una antena de recepción, particularmente una antena dipolo o una antena de cuadro o una antena de parche.

13. Dispositivo de registro según una de las reivindicaciones anteriores, donde el emisor (101) está configurado para acoplar la primera señal de emisión o la segunda señal de emisión como un modo o como un tipo de onda, particularmente como una onda transversal eléctrica (TE) o como una onda transversal magnética (TM) o como una onda transversal electromagnética (TEM) al vaso sanguíneo, particularmente longitudinal o transversalmente con respecto a un recorrido del vaso sanguíneo o a una dirección de flujo de la sangre.

14. Dispositivo de registro según una de las reivindicaciones anteriores, donde el emisor (101) está configurado para acoplar la primera señal de emisión y la segunda señal de emisión sucesivamente, en particular mediante un generador de señal de emisión (1101) o un oscilador sintonizable (1101), o simultáneamente, en particular mediante una señal de banda ancha que comprende la primera señal de emisión y la segunda señal de emisión, al vaso sanguíneo.

15. Procedimiento para registrar un parámetro de hemograma de la sangre en un vaso sanguíneo con:

acoplamiento (1501) de una primera señal de emisión con una primera frecuencia al vaso sanguíneo; acoplamiento (1503) de una segunda señal de emisión con una segunda frecuencia al vaso sanguíneo; recepción (1505) de una primera señal de recepción a la primera frecuencia; recepción (1507) de una segunda señal de recepción a la segunda frecuencia;

cálculo (1509) de una primera magnitud de pérdida basándose en la primera señal de emisión y la primera señal de recepción a la primera frecuencia;

cálculo (1511) de una segunda magnitud de pérdida basándose en la segunda señal de emisión y la segunda señal de recepción a la segunda frecuencia;

determinación (1513) de un primer cambio de frecuencia de la primera magnitud de pérdida en relación con una primera magnitud de pérdida de referencia;

determinación (1515) de un segundo cambio de frecuencia de la segunda magnitud de pérdida en relación con una segunda magnitud de pérdida de referencia; y

determinación (1517) del parámetro de hemograma basándose en el primer cambio de frecuencia y el segundo cambio de frecuencia.