APARATO DE ELECTROCARDIOGRAFÍA.

Aparato de electrocardiografía.

Aparato de electrocardiogramas (ECG),

que obtiene en paralelo las derivaciones bipolares I, II y III del ECG, que comprende únicamente tres o cuatro electrodos: dos electrodos manuales (101, 102) de tamaño y forma para caber íntegramente en cada mano y dos electrodos para los pies: un electrodo izquierdo (100) y un electrodo derecho (105) opcional, de superficie y forma inferior a la planta del pie del usuario.

Los electrodos manuales (101, 102) y el electrodo izquierdo (100) comprenden sendos seguidores de tensión (110, 111, 112) en su conexión con el sistema electrónico (200) de obtención y procesamiento del ECG, mientras que el electrodo derecho (105) puede conectarse a la masa del sistema electrónico (200). Los electrodos manuales (101, 102) pueden ser sendas esferas conductoras y los electrodos para los pies, discos, de forma que tengan sus correspondientes seguidores de tensión (110, 111, 112) dentro de los electrodos correspondientes.

Aparato de electrocardiografía.

Sector de la técnica 5

La presente invención se refiere a un aparato de electrocardiografía que permite obtener de forma rápida y cómoda para el paciente las tres derivaciones bipolares estándar del electrocardiograma (ECG) , las cuales exigen medir simultáneamente el potencial eléctrico en al menos tres extremidades para conocer la actividad eléctrica del corazón. 10

Es de aplicación en la industria hospitalaria y de la salud.

Estado de la técnica conocido 15

El electrocardiograma (ECG o EKG) ofrece información sobre la actividad eléctrica del corazón. En exploraciones cardiológicas rutinarias, el ECG se obtiene mediante diez electrodos: cuatro en una zona plana respectiva de cada una de las cuatro extremidades, y otros seis electrodos sobre el tórax, en las proximidades del corazón. Estos electrodos se sujetan mediante cinta adhesiva, o bien son autoadhesivos, o incorporan un elemento de 20 succión que garantice un buen contacto entre la piel y el metal. Para reducir la duración de la exploración, los electrodos de las extremidades pueden ser una pinza que incluya al menos una superficie conductora en una de sus dos caras internas y que ejerza una presión suficiente para que dicha superficie conductora establezca un contacto firme con la piel. En cualquier caso, en los electrocardiógrafos convencionales, los electrodos son aplicados al cuerpo del 25 paciente recostado, de forma que éste participa en la medición pasivamente y los electrodos los coloca otra persona.

Todo este procedimiento dura varios minutos pues el sujeto debe descalzarse y tumbarse sobre una camilla, y hay que colocar y sujetar los electrodos en los puntos adecuados. 30 Además, es un proceso incómodo para muchas personas, en particular aquellas que por su edad avanzada o por su estado de salud preferirían no tener que recostarse, y también para aquellas que por su tradición cultural preferirían no tener que exponer determinadas partes de su piel, tal como exige la colocación de electrodos adhesivos o de pinza, ni que otra persona las toque. 35

Una forma de superar estos inconvenientes de lentitud, incomodidad y necesidad de otra persona que aplique adecuadamente los electrodos es obtener el ECG mediante electrodos cuyo contacto con el cuerpo lo establezca el propio sujeto en lugar de serle colocados sobre su piel, donde quedan sujetos por presión o adhesión. Para resolver este problema se han 40 propuesto múltiples soluciones.

Algunas soluciones consisten en un dispositivo manual con varios electrodos que el propio usuario pone en contacto con puntos específicos de su cuerpo, a la vez que toca otros electrodos incorporados en el mismo dispositivo. Así se pueden registrar sucesivamente, pero 45 no simultáneamente, distintas derivaciones del ECG, por ejemplo tal como describen los documentos US 2010/0204552, "Apparatus for monitoring biological information", Yamamoto et al., US 2010/0042008, "ECG data acquisition device", Amital y Amital, US 7647093B2 "Apparatus and method for cordless recording and telecommunication transmission of three special ECG leads and their processing", Bojovic et al. Pero estos aparatos no obtienen las 50 señales correspondientes a las derivaciones estándar, no siempre pueden medir simultáneamente todas las derivaciones que ofrecen y su uso es relativamente lento cuando alguno de sus electrodos debe establecer contacto con la piel del pecho. Además, el usuario necesita un adiestramiento previo para identificar los puntos de contacto y manejar el dispositivo con sus manos.

Una forma de conseguir medidas de ECG rápidas es hacer que los electrodos entren en contacto con partes del cuerpo que normalmente estén expuestas porque así no hay que 5 quitarse ninguna prenda y ni siquiera desabrocharla. Así, en la patente US 7751872 "Portable electrocardiogram", Clayman, se describe un elemento extensible, a modo de acordeón, dotado de dos asas en sus extremos, cada una de las cuales incluye un electrodo metálico. Midiendo entre ellos se puede obtener una derivación bipolar. Para obtener otras dos derivaciones, en lugar de un electrodo para la pierna izquierda, que no es fácil incorporar en un elemento 10 portátil, tal como se reconoce en dicho documento, se propone un electrodo de pinza para la oreja izquierda, junto con un procesamiento analógico de las tensiones medidas con él que tenga en cuenta que la polaridad de dichas tensiones es inversa a la obtenida cuando el electrodo está en contacto con la pierna izquierda. Pero estas dos últimas derivaciones que incluyen la oreja izquierda no son estándar. 15

En el documento US 2007/0021815 "Apparatus and method for obtaining cardiac data", Kaise y Findel, se propone obtener el ECG usando una plataforma con al menos dos electrodos metálicos, tal como una báscula de las que se utilizan para estimar la composición corporal midiendo bioimpedancia plantar. Es un método rápido, que no necesita ninguna ayuda 20 para poner electrodos en las piernas porque el contacto eléctrico se establece con las plantas de los pies descalzos, que es la forma habitual de usar dicho tipo de básculas, pero la señal obtenida es sumamente ruidosa, hasta el punto de que las ondas del ECG quedan totalmente enmascaradas por las interferencias de la red eléctrica, tal como muestra la figura 2 de dicho documento. Procesando digitalmente la señal se puede conseguir una sola derivación, no 25 estándar, del ECG.

En el documento EP 1583019 A2 (Samsung Electronics Co. Ltd.) se describe cómo obtener las tres derivaciones bipolares del ECG mediante dos electrodos de asa, uno para cada mano, y un electrodo para la suela de cada pie. Estos cuatro electrodos están dispuestos 30 en una báscula electrónica pesa-personas. Todas las básculas electrónicas con capacidad para estimar la composición corporal a partir de la medida de la impedancia eléctrica entre los pies disponen de dichos electrodos para los pies, y aquellas con capacidad para medir la impedancia eléctrica de diversos segmentos del cuerpo poseen además electrodos de asa o manillar para las manos. En este documento EP 1583019 A2 no se muestran registros del ECG 35 obtenidos con el sistema descrito, pero se explica que el ECG, junto con el peso y la impedancia, se utiliza para identificar automáticamente al usuario de la báscula y que los electrodos utilizados para obtener el ECG son los mismos que se emplean para medir la impedancia eléctrica de segmentos del cuerpo. No se menciona si las señales ECG son utilizadas para algún el diagnóstico cardíaco, ni se describe ninguna característica geométrica 40 particular de los electrodos.

Los electrodos empleados en todos documentos citados anteriormente se denominan "secos" porque no requieren el uso de ningún gel conductor que reduzca la impedancia del contacto entre el electrodo metálico y la piel. En consecuencia, la impedancia de los electrodos 45 secos depende mucho del área de contacto, del estado de sudoración de la piel y de la presión que el cuerpo ejerza sobre ellos. Pero una presión excesiva incrementa el ruido debido al electromiograma (la señal eléctrica que acompaña a la contracción muscular) . En los electrodos de pinza convencionales, es la pinza metálica la que ejerce la presión sobre la piel, de forma que no hay apenas ruido debido al electromiograma. En las básculas comerciales con 50 capacidad para medir bioimpedancia, para garantizar un buen contacto eléctrico con independencia de la posición exacta de los pies o de las manos, el área de las superficies que actúan como electrodos es muchas veces mayor que el área efectiva del contacto con los pies o con las manos.

Una impedancia de contacto demasiado alta puede acarrear una atenuación de las señales ECG y un aumento notable de las interferencias eléctricas debidas a la red de 5 distribución eléctrica o a otros equipos eléctricos próximos, hasta el punto de saturar los amplificadores, en particular en entornos electromagnéticos no controlados, como puede ser un domicilio particular. La solución habitual para evitar una atenuación indeseada del ECG es conectar un amplificador seguidor de tensión (voltage buffer) al electrodo, mientras que para reducir las interferencias eléctricas se puede apantallar dicho electrodo mediante un blindaje 10 eléctrico conectado a un potencial constante (la masa de señal) , por ejemplo tal como describieron A. Lopez y P. C. Richardson en "Capacitive electrocardiographic and bioelectric electrodes", IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. BME-11, pág. 99, 1969, para el caso de electrodos colocados sobre el cuerpo

En los sistemas para medir bioimpedancia, dado que ésta se mide inyectando una señal de frecuencia normalmente superior a los 10 kHz, y...

1. Aparato de electrocardiografía, del tipo que obtiene en paralelo las derivaciones bipolares I, II y III del electrocardiograma (ECG) , caracterizado porque comprende únicamente tres o cuatro electrodos: 5

dos electrodos manuales (101, 102) de tamaño y forma

para caber íntegramente en cada mano;

al menos un electrodo para los pies correspondiente a un electrodo izquierdo (100) , de superficie y forma inferior a la planta de un pie para poder contactar en toda su superficie con el correspondiente pie izquierdo del usuario; y porque los 10 electrodos manuales (101, 102) y el electrodo izquierdo (100) comprenden sendos seguidores de tensión (110, 111, 112) en su conexión con el sistema electrónico (200) de obtención y procesamiento del ECG.

2. Aparato, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el cuarto electrodo es un 15 electrodo para el pie correspondiente a un electrodo derecho (105) , similar en tamaño y forma al electrodo izquierdo (100) para poder contactar en toda su superficie con el correspondiente pie derecho del usuario, conectado a la masa del sistema electrónico (200) .

3. Aparato, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los electrodos manuales 20 (101, 102) son sendas esferas conductoras.

4. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los electrodos para los pies son sendos discos conductores.

5. Aparato, según la reivindicación 4, caracterizado porque comprende una superficie antideslizante bajo los discos conductores.

6. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los seguidores de tensión (110, 111, 112) están situados dentro de los electrodos correspondientes, 30 de forma que están cubiertos por la superficie conductora del electrodo.

7. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema electrónico (200) comprende un amplificador diferencial (201) multicanal, un digitalizador (202) , un procesador digital (203) , y medios para el almacenamiento (204) y la 35 presentación (205) simultánea de al menos tres señales analógicas.

8. Aparato, según la reivindicación 7, caracterizado porque el sistema electrónico (200) está dividido en dos unidades (300, 400) físicas, conectadas mediante una conexión (210) , de forma que la primera unidad (300) comprende el amplificador diferencial (201) y el digitalizador (202) , 40 y la segunda unidad (400) comprende el procesador digital (203) , los medios de almacenamiento (204) y los medios de presentación (205) .

9. Aparato, según la reivindicación 8, caracterizado porque la segunda unidad (400) es un ordenador. 45

10. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque la conexión (210) es inalámbrica.

11. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque la conexión 50 (210) cumple un estándar USB.