Indicador de fluido.

Aparato para uso para realizar mediciones de impedancia en un sujeto,

en el que el aparato incluye un sistema de procesamiento (102) para:

a) determinar mediciones de impedancia de al menos un segmento del cuerpo del sujeto a más de tres frecuencias;

b) determinar combinaciones de las mediciones de impedancia, incluyendo cada combinación mediciones de impedancia a tres frecuencias;

c) para cada combinación;

i. a cada una de las tres frecuencias, determinar (220, 540) primer y segundo valores de parámetro para primer y segundo parámetros de impedancia relacionados con las mediciones de impedancia;

ii. resolver (230) ecuaciones simultáneas que representan un círculo definido con respecto a los primer y segundo parámetros de impedancia para determinar de este modo valores de parámetro del círculo, resolviéndose las ecuaciones usando los primer y segundo valores de parámetro a cada una de las tres frecuencias; y

iii. usar los valores de parámetro del círculo para determinar (240) un tercer valor de parámetro de impedancia a una frecuencia respectiva; y,

d) determinar un indicador indicativo de niveles de fluido relativos dentro del segmento del cuerpo del sujeto, siendo el indicador un promedio de los terceros valores de parámetro de impedancia determinados para cada combinación.

Indicador de fluido Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un método y un aparato para uso en el análisis de mediciones de impedancia realizadas, y en particular a un método y un aparato para determinar niveles de fluido dentro de un segmento de un sujeto.

Descripción de la técnica anterior

La referencia en esta memoria descriptiva a cualquier publicación anterior (o información derivada de ésta), o a cualquier asunto que se conozca, no es, y no debe tomarse como un reconocimiento o admisión o ninguna forma de sugerencia de que la publicación anterior (o información derivada de ésta) o asunto conocido forma parte del conocimiento general común en el campo de acción al que se refiere esta memoria descriptiva.

Una técnica existente para determinar indicadores biológicos relativos a un sujeto, tales como función cardiaca, composición corporal y otros indicadores del estado de salud, tales como la presencia de edema, implica el uso de impedancia bioeléctrica. Este proceso típicamente implica usar un dispositivo de medición para medir la impedancia eléctrica del cuerpo de un sujeto usando una serie de electrodos colocados en la superficie de la piel. Los cambios de impedancia eléctrica medidos en la superficie del cuerpo se usan para determinar parámetros, tales como cambios en los niveles de fluido, asociados con el ciclo cardiaco, edema, o similares.

El documento W00079255 describe un método y un aparato para evaluar tejido en busca de la presencia de edema y, en particular, linfoedema. El método se basa en la medición de la impedancia bioeléctrica a un único voltaje de baja frecuencia. Se toman mediciones de dos regiones anatómicas de un sujeto y se analizan para dar una indicación de edema tisular.

El documento W02005122888 describe un método de detección de edema tisular en un sujeto. El método incluye determinar una impedancia medida para primer y segundo segmentos del cuerpo. Un índice indicativo de una relación del fluido extracelular con respecto al intracelular se calcula a continuación para cada segmento del cuerpo, con éstas siendo usadas para determinar un índice de referencia en base al índice para los primer y segundo segmentos del cuerpo. El índice de referencia puede usarse, a su vez, para determinar la presencia, ausencia o el grado de edema tisular, por ejemplo comparando el índice de referencia con una referencia o índices de referencia determinados previamente.

El documento EP1080686A1 describe valorar la composición corporal en base a los resultados de la medición de un método de medición de la impedancia bioeléctrica donde un primer, segundo y tercer valores de impedancia bioeléctrica se determinan mediante una medición usando corrientes alternas que tienen una primera, segunda y tercera frecuencias respectivamente, y donde entonces un emplazamiento de impedancia vector se deriva solamente de los primer, segundo y tercer valores de impedancia bioeléctrica derivados para determinar los valores de impedancia bioeléctrica a frecuencia cero y a una frecuencia infinita.

Sumario de la presente invención

La presente invención busca superar sustancialmente, o al menos mejorar, una o más desventajas de disposiciones existentes.

En una primera forma amplia, la presente invención proporciona un aparato para uso para realizar mediciones de impedancia en un sujeto, en el que el aparato incluye un sistema de procesamiento para:

a) determinar mediciones de impedancia de al menos un segmento del cuerpo del sujeto a más de tres frecuencias;

b) determinar combinaciones de las mediciones de impedancia, incluyendo cada combinación mediciones de impedancia a tres frecuencias;

c) para cada combinación:

i. a cada una de las tres frecuencias, determinar primer y segundo valores de parámetro para primer y segundo parámetros de impedancia relacionados con las mediciones de impedancia;

ii. resolver ecuaciones simultáneas que representan un círculo definido con respecto a los primer y segundo parámetros de impedancia para determinar de este modo valores de parámetro del círculo, resolviéndose las ecuaciones usando los primer y segundo valores de parámetro a cada una de las tres frecuencias; y

iii. usar los valores de parámetro del círculo para determinar un tercer valor de parámetro de impedancia a una frecuencia respectiva; y,

d) determinar un indicador indicativo de niveles de fluido relativos dentro del segmento del cuerpo del sujeto, siendo el indicador un promedio de los terceros valores de parámetro de impedancia determinados para cada combinación.

Típicamente, el indicador es indicativo de niveles de fluido extracelular.

Típicamente, el tercer parámetro de impedancia es indicativo de la impedancia a frecuencia cero.

Típicamente, el sistema de procesamiento es para:

a) determinar terceros valores de parámetro de impedancia a una frecuencia respectiva para cada uno de los primer y segundo segmentos del cuerpo;

b) determinar una relación usando los terceros valores de parámetro de impedancia; y,

c) usar la relación para determinar el indicador.

Típicamente, los primer y segundo segmentos del cuerpo son partes de extremidades contralaterales.

Típicamente, el sistema de procesamiento es para:

a) comparar la relación con una referencia; y,

b) usar los resultados de la comparación para determinar el indicador.

Típicamente, la referencia incluye al menos uno de:

a) un umbral predeterminado;

b) una tolerancia determinada a partir de una población normal;

c) un intervalo predeterminado; y,

d) un indicador determinado previamente para el sujeto.

Típicamente, el sistema de procesamiento es para:

a) usar los valores de parámetro del círculo para determinar un cuarto valor de parámetro de impedancia a una frecuencia respectiva;

b) usar los tercer y cuarto valores de parámetro de impedancia para determinar un índice indicativo de una relación del fluido extracelular con respecto al intracelular; y,

c) determinar el indicador usando el índice.

Típicamente, el sistema de procesamiento es para:

a) determinar un índice para primer y segundo segmentos del cuerpo; y,

b) determinar un índice de referencia en base al índice para los primer y segundo segmentos del cuerpo.

Típicamente, los primer y segundo segmentos del cuerpo son al menos uno de: diferentes tipos de segmento del cuerpo, extremidades y una pierna y un brazo.

Típicamente, el sistema de procesamiento es para:

a) determinar valores para parámetros Roy R» a partir de los valores de parámetro de impedancia; y,

b) calcular un índice (I) usando la ecuación:

j Ra>

R§ Roo

donde:

Ro es la resistencia a frecuencia cero; y, R«, es la resistencia a frecuencia infinita.

Típicamente, el sistema de procesamiento es para, presentar una indicación de al menos uno de:

a) los terceros valores de parámetro de impedancia;

b) los primer y segundo valores de parámetro de impedancia;

c) los parámetros del círculo;

d) una relación de fluido extracelular con respecto a intracelular; y,

e) una indicación del al menos uno de la presencia, ausencia o el grado de edema tisular en el sujeto. Típicamente, el aparato incluye:

a) un generador de señales para generar una señal alterna en cada una de una pluralidad de frecuencias;

b) al menos dos electrodos de suministro para aplicar la señal alterna generada a un sujeto;

c) al menos dos electrodos de medición para detectar una señal que atraviesa el sujeto; y,

d) un sensor acoplado a los electrodos de medición para determinar la señal que atraviesa el sujeto, estando el sensor acoplado al sistema de procesamiento para permitir de este modo al sistema de procesamiento determinar las impedancias medidas.

Típicamente, el aparato incluye una serie de sistemas de electrodos, y en el que cada sistema de electrodos incluye:

a) un sensor;

b) un generador de señales;

c) un primer sustrato que tiene el generador de señales y el sensor montados sobre él; y,

d) un segundo sustrato que tiene al menos dos almohadillas conductoras montadas sobre él, formando las almohadillas conductoras un primer y un segundo electrodo para acoplar el generador de señales y el sensor a un sujeto en uso.

Típicamente, el sistema de electrodos incluye un circuito de cancelación capacitivo para cancelar el acoplamiento capacitivo entre los primer y segundo electrodos;

preferentemente el circuito de cancelación capacitivo incluye un amplificador... [Seguir leyendo]

1. Aparato para uso para realizar mediciones de ¡mpedancia en un sujeto, en el que el aparato incluye un sistema de procesamiento (102) para:

a) determinar mediciones de impedancia de al menos un segmento del cuerpo del sujeto a más de tres frecuencias;

b) determinar combinaciones de las mediciones de impedancia, incluyendo cada combinación mediciones de impedancia a tres frecuencias;

c) para cada combinación;

i. a cada una de las tres frecuencias, determinar (220, 540) primer y segundo valores de parámetro para primer y segundo parámetros de impedancia relacionados con las mediciones de impedancia;

ii. resolver (230) ecuaciones simultáneas que representan un círculo definido con respecto a los primer y segundo parámetros de impedancia para determinar de este modo valores de parámetro del círculo, resolviéndose las ecuaciones usando los primer y segundo valores de parámetro a cada una de las tres frecuencias; y

iii. usar los valores de parámetro del círculo para determinar (240) un tercer valor de parámetro de impedancia a una frecuencia respectiva; y,

d) determinar un indicador indicativo de niveles de fluido relativos dentro del segmento del cuerpo del sujeto, siendo el indicador un promedio de los terceros valores de parámetro de impedancia determinados para cada combinación.

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el indicador es indicativo de niveles de fluido extracelular y/o en el que el tercer parámetro de impedancia es indicativo de la ¡mpedancia a frecuencia cero.

3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el sistema de procesamiento (102) es

para:

a) determinar terceros valores de parámetro de impedancia a una frecuencia respectiva para cada uno de los primer y segundo segmentos del cuerpo;

b) determinar (550) una relación usando los terceros valores de parámetro de ¡mpedancia; y,

c) usar la relación para determinar el indicador;

preferentemente en el que los primer y segundo segmentos del cuerpo son partes de extremidades contraleterales.

4. Aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el sistema de procesamiento (102) es para:

a) comparar (570) la relación con una referencia; y,

b) usar los resultados de la comparación para determinar el indicador, en el que la referencia incluye al menos uno de:

un umbral predeterminado;

una tolerancia determinada a partir de una población normal;

un intervalo predeterminado; y

un indicador determinado previamente para el sujeto.

5. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el sistema de procesamiento (102) es para:

a) usar los valores de parámetro del círculo para determinar un cuarto valor de parámetro de impedancia a una frecuencia respectiva;

b) usar los tercer y cuarto valores de parámetro de impedancia para determinar un índice indicativo de una relación del fluido extracelular con respecto al intracelular; y,

c) determinar el indicador usando el índice.

6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el sistema de procesamiento (102) es para:

a) determinar un índice para primer y segundo segmentos del cuerpo; y,

b) determinar un índice de referencia en base al índice para los primer y segundo segmentos del cuerpo;

preferentemente en el que los primer y segundo segmentos del cuerpo son al menos uno de: diferentes tipos de segmento del cuerpo, extremidades, y una pierna y un brazo.

7. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5 y la reivindicación 6, en el que el sistema de procesamiento es para:

a) determinar valores para parámetros Ro y R- a partir de los valores de parámetro de impedancia; y,

b) calcular un índice (I) usando la ecuación:

j Reo

Rq Reo

donde:

Ro es la resistencia a frecuencia cero; y,

R- es la resistencia a frecuencia infinita.

8. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el sistema de procesamiento (102) es para, presentar una indicación de al menos uno de:

a) los terceros valores de parámetro de impedancia;

b) los primer y segundo valores de parámetro de impedancia;

c) los parámetros del circulo;

d) una relación de fluido extracelular con respecto a intracelular; y,

e) una indicación del al menos uno de la presencia, ausencia o el grado de edema tisular en el sujeto.

9. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el aparato incluye:

a) un generador de señales (117A, 117B) para generar una señal alterna en cada una de una pluralidad de frecuencias;

b) al menos dos electrodos de suministro (113A, 113B) para aplicar la señal alterna generada a un sujeto;

c) al menos dos electrodos de medición (115A, 115B) para detectar una señal que atraviesa el sujeto; y,

d) un sensor (118A, 118B) acoplado a los electrodos de medición para determinar la señal que atraviesa el sujeto, estando el sensor acoplado al sistema de procesamiento para permitir de este modo al sistema de procesamiento determinar las ¡mpedancias medidas.

10. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el aparato incluye una serie de sistemas de electrodos, y en el que cada sistema de electrodos incluye:

a) un sensor(118A, 118B);

b) un generador de señales (117A, 117B);

c) un primer sustrato (950) que tiene el generador de señales y el sensor montados sobre él; y

d) un segundo sustrato (960) que tiene al menos dos almohadillas conductoras (963, 965) montadas sobre él, formando las almohadillas conductoras un primer y un segundo electrodo para acoplar el generador de señales y el sensor a un sujeto en uso.

11. Aparato de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el sistema de electrodos incluye un circuito de cancelación capacitivo (970) para cancelar el acoplamiento capacitivo entre los primer y segundo electrodos; preferentemente en el que el circuito de cancelación capacitivo incluye un amplificador de inversión para acoplar una salida del generador de señales a una entrada del sensor y el amplificador de inversión aplica una señal de cancelación capacitiva a la entrada del sensor para cancelar de este modo cualquier capacitancia efectiva entre el primer electrodo y el segundo electrodo;

preferentemente en el que una salida del amplificador de inversión está acoplada a la entrada del sensor mediante al menos uno de: una resistencia (R10), un condensador (C10), y un inductor, en el que al menos uno de la resistencia y el condensador son ajustables, permitiendo de este modo que una señal de cancelación capacitiva aplicada a la entrada del sensor esté controlada.

12. Aparato de acuerdo con la reivindicación 10 o la reivindicación 11, en el que el sistema de electrodos incluye un circuito de cancelación de capacitancia de entrada para cancelar una capacitancia de entrada efectiva en una entrada del sensor.

13. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que el sistema de electrodos incluye un bucle de retroalimentación para conectar una salida del sensor a la entrada del sensor, en el que el bucle de retroalimentación incluye al menos uno de: una resistencia, un condensador y un inductor, en el que al menos uno de la resistencia y el condensador son ajustables, permitiendo de este modo que un flujo de corriente desde la salida del sensor hasta la entrada del sensor esté controlado;

preferentemente en el que el bucle de retroalimentación aplica una señal de cancelación de capacitancia de entrada a la entrada del sensor para cancelar de este modo cualquier capacitancia efectiva en la entrada del sensor.

14. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el sistema de procesamiento (102) incluye una memoria para almacenar software, y un procesador que opera bajo el control del software almacenado en la memoria, y en el que el procesador:

a) determina mediciones de impedancia de al menos un segmento del cuerpo del sujeto a más de tres frecuencias;

b) determina combinaciones de las mediciones de impedancia, incluyendo cada combinación mediciones de impedancia a tres frecuencias;

c) para cada combinación:

i. determina (220, 540), a cada una de las tres frecuencias, primer y segundo valores de parámetro para primer y segundo parámetros de impedancia relacionados con las mediciones de impedancia;

ii. resuelve (230) ecuaciones simultáneas que representan un círculo definido con respecto a los primer y segundo parámetros de impedancia para determinar de este modo valores de parámetro del círculo, resolviéndose las ecuaciones usando los primer y segundo valores de parámetro a cada una de las tres frecuencias; y

iii. usa los valores de parámetro del círculo para determinar (240) un tercer valor de parámetro de Impedancia a una frecuencia respectiva; y,

d) determina un indicador indicativo de niveles de fluido relativos dentro del segmento del cuerpo del sujeto, siendo el indicador un promedio de los terceros valores de parámetro de impedancia determinados para cada combinación.

15. Un método para uso para realizar mediciones de impedancia en un sujeto, en el que el método incluye, en un sistema de procesamiento (102):

a) determinar mediciones de impedancia de al menos un segmento del cuerpo del sujeto a más de tres frecuencias;

b) determinar combinaciones de las mediciones de impedancia, incluyendo cada combinación mediciones de impedancia a tres frecuencias;

c) para cada combinación:

i. a cada una de las tres frecuencias, determinar (220, 540) primer y segundo valores de parámetro para primer y segundo parámetros de impedancia relacionados con las mediciones de impedancia;

ii. resolver (230) ecuaciones simultáneas que representan un círculo definido con respecto a los primer y segundo parámetros de impedancia para determinar de este modo valores de parámetro del círculo, resolviéndose las ecuaciones usando los primer y segundo valores de parámetro a cada una de las tres frecuencias; y

iii. usar los valores de parámetro del círculo para determinar (240) un tercer valor de parámetro de impedancia a una frecuencia respectiva; y,

d) determinar un indicador indicativo de niveles de fluido relativos dentro del segmento del cuerpo del sujeto, siendo el indicador un promedio de los terceros valores de parámetro de impedancia determinados para cada combinación.