Sistemas y métodos para la evaluación de mediciones en dispositivos de monitorización fisiológica.

Un método para iniciar una recalibración de una medición fisiológica (600),

que comprende: recibir (602) una primera señal electrónica (316) representativa de un proceso fisiológico en un dispositivo de medición (12); calcular (604) de un valor de asimetría basado, al menos en parte, en la primera señal (316) recibida; caracterizado por generar (606) una señal de recalibración electrónica (319) basada, al menos en parte, en una comparación del primer valor de asimetría y al menos un valor de asimetría de referencia; e iniciar (608) una recalibración del dispositivo de medición (12) basado, al menos en parte, en la comparación.

Sistemas y métodos para la evaluación de mediciones en dispositivos de monitorización fisiológica

La presente divulgación se refiere a sistemas y métodos para el análisis de señales fisiológicas y, más particularmente, la presente divulgación se refiere a sistemas y métodos para obtener y analizar las métricas de asimetría de señales fisiológicas.

El documento US 5533511 A describe un método para determinar la presión sanguínea de un paciente que comprende la etapa de almacenar una entrada inicial que representa la presión sanguínea de absoluta del paciente, detectar de manera no invasiva al menos una función fisiológica del paciente, y evaluar la entrada inicial y la entrada detectada para determinar la presión sanguínea. La forma de una señal fisiológica se puede escuchar tanto en la calidad de medición como en el estado del paciente. Por ejemplo, los impulsos en una señal del fotopletismógrafo (PPG) de alta calidad en un sistema de oximetría se caracterizan a menudo por una carrera descendente aguda al comienzo de la onda del impulso, seguida de una carrera ascendente de menor duración. La derivada en el tiempo de una señal del PPG de este tipo es una forma de onda ondulante con ambas partes positivas y negativas. Las partes negativas, que corresponden carrera descendente aguda, pueden alcanzar valores relativamente altos en comparación con la magnitud de las partes positivas correspondientes a la carrera ascendente más gradual. Las características de los impulsos dentro de una señal del PPG se pueden utilizar, por ejemplo, en mediciones de la presión sanguínea, y por lo tanto, la calidad de medición puede depender de la forma de los impulsos de la señal del PPG. Mediante el uso de una métrica para cuantificar la forma de una señal derivada PPG, o cualquier señal fisiológica, la calidad de medición se puede monitorizar y utilizar para mejorar el funcionamiento de los dispositivos de monitorización de pacientes.

Una de tales métricas es la asimetría de la señal, que generalmente se refiere a la asimetría de una señal alrededor de su valor medio o promedio. Una métrica de este tipo captura, por ejemplo, la porción negativa de alta magnitud inicial y la porción positiva de baja magnitud posterior de un impulso de la señal del PPG derivada en el tiempo. Otras métricas de asimetría que capturan esta forma pueden incluir la proporción del área positiva o pico de la señal del PPG derivada en el tiempo con respecto a al área negativa o pico de la señal del PPG derivada en el tiempo, o la relación de la duración de la carrera ascendente con respecto a la duración de la carrera descendente de la señal del PPG.

Una medida de asimetría de una señal se puede utilizar para identificar los cambios a corto o largo plazo en la morfología de la señal. Por ejemplo, la asimetría de una señal del PPG derivada en el tiempo se puede comparar con aquella medida en un punto de calibración o una asimetría característica previamente registrada (por ejemplo, la asimetría media o mediana durante un período de tiempo anterior). Un cambio transitorio, o de corto plazo, en la asimetría puede indicar una región de ruido en la señal donde las mediciones deben ignorarse o tratarse adecuadamente en una operación de filtrado (por ejemplo, dada una menor ponderación en un promedio). Un cambio a largo plazo en la asimetría puede indicar un cambio en la morfología de la señal, lo que a su vez puede indicar un cambio en, por ejemplo, la postura del paciente o una complicación en los vasos sanguíneos.

Adicionalmente, una medida de asimetría se puede emplear ventajosamente en sistemas de monitorización no invasiva y continua de la presión sanguínea (CNIBP) que estiman la presión sanguínea basado en, al menos en parte, una determinación del tiempo de tránsito de impulso diferencial (DPTT). El DPTT, que mide la diferencia de los tiempos de llegada de un impulso cardiaco entre dos sitios del cuerpo, se puede utilizar a través de una relación conocida del cambio en DPTT con la presión sanguínea para determinar la presión sanguínea instantánea de un paciente después de una medida de calibración a partir de un dispositivo de calibración. La medición del DPTT se puede basar, al menos en parte, en el uso de dos sensores, cada uno colocado en uno de los dos sitios del cuerpo. La comparación de las medidas de asimetría entre las señales recibidas en cada uno de los dos sensores puede, por ejemplo, revelar cuando el ruido está afectando negativamente a un canal, o cuando, por ejemplo, un paciente ha sufrido un cambio en la condición lo que se manifiesta en diferentes cambios en la forma de la señal en los dos canales.

La derivación y análisis de las métricas de formas, incluyendo métricas de asimetría, a partir de señales fisiológicas en la forma descrita en el presente documento permite determinaciones de la calidad de medición, cambios fisiológicos, y condiciones de funcionamiento del sistema de monitorización que se tiene que realizar. Tales determinaciones se pueden utilizar para cualquier número de funciones, que incluyen indicar a un paciente o cuidador que la calidad de medición es baja o inaceptable, alertar a un cuidador o paciente de un cambio en el estado del paciente, activar o retrasar una recalibración de un dispositivo de monitorización, ajustar los parámetros de funcionamiento de un sistema de monitorización, cualquier otra función adecuada, o cualquier combinación de las mismas.

Breve descripción de los dibujos

Las características anteriores y otras de la presente divulgación, su naturaleza y diversas ventajas serán más evidentes tras la consideración de la siguiente descripción detallada, tomada junto con los dibujos adjuntos en los

que:

Las Figuras 1A-1B representan una señal del fotopletismógrafo (PPG) ilustrativa y su señal derivada en el tiempo, respectivamente, de acuerdo con una realización;

La Figura 2 muestra un sistema de monitorización de pacientes ilustrativo de acuerdo con una realización;

La Figura 3 es un diagrama de bloques de un sistema de monitorización de pacientes ilustrativo conectado a un paciente de acuerdo con una realización;

La Figura 4 es un diagrama de bloques de un sistema de procesamiento de señales ilustrativo de acuerdo con una realización;

La Figura 5 es un diagrama de flujo de las etapas ilustrativas incluidas en la monitorización del paciente utilizando una evaluación de la calidad de medición de acuerdo con una realización; y

Las Figuras 6-7 son diagramas de flujo de las etapas ilustrativas involucradas en los procesos de iniciación de recalibración, cada una de acuerdo con una realización.

Descripción detallada

Los monitores electrónicos de pacientes juegan un papel crítico en el diagnóstico y tratamiento médico, tanto dentro como fuera del entorno clínico. Estos monitores son a menudo capaces de detectar cambios en la función fisiológica de un paciente que pueden indicar una condición peligrosa antes de que aparezcan síntomas perceptibles. En particular, los monitores que analizan señales fisiológicas de un paciente pueden realizar, a menudo, cálculos que descubren condiciones peligrosas que son difíciles de detectar por un médico solamente a partir de señales representadas.

Hay muchos factores que determinan la eficacia de un sistema de monitorización de pacientes. Uno de estos factores es la calidad de medición o mediciones fisiológicas en el dispositivo de monitorización del paciente. Una medición de alta calidad es aquella que comunica la información útil sobre el proceso fisiológico subyacente de interés. La calidad de medición resultante de una señal electrónica recibida se puede degradar mediante, por ejemplo, un acoplamiento electromagnético desde otros instrumentos electrónicos, el movimiento del paciente, y factores ambientales que interfieren con la conexión entre el paciente y el dispositivo de monitorización.

Otro factor que contribuye a la eficacia de un sistema de monitorización de pacientes es la precisión de la relación entre la señal electrónica recibida en un dispositivo de monitorización y el propio proceso fisiológico. Esta relación se refiere a menudo como la "calibración" y se puede almacenar dentro del dispositivo de monitorización. En una realización, el sistema de monitorización de pacientes es un sistema CNIBP que proporciona lecturas de presión sanguínea basado en, al menos en parte, las mediciones de un tiempo de tránsito de impulso diferencial (DPTT), que es la diferencia en los tiempos de llegada de un impulso cardíaco en dos o más sitios del cuerpo. Tales sistemas de control pueden incluir dos o más sensores, cada uno situado en uno de los... [Seguir leyendo]

1. Un método para iniciar una recalibración de una medición fisiológica (6), que comprende: recibir (62) una primera señal electrónica (316) representativa de un proceso fisiológico en un dispositivo de medición (12); calcular (64) de un valor de asimetría basado, al menos en parte, en la primera señal (316) recibida; caracterizado por generar (66) una señal de recalibración electrónica (319) basada, al menos en parte, en una comparación del primer valor de asimetría y al menos un valor de asimetría de referencia; e iniciar (68) una recalibración del dispositivo de medición (12) basado, al menos en parte, en la comparación.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el dispositivo de medición (12) es una parte de un sistema continuo, no invasivo de monitorización de la presión sanguínea (1).

3. El método de la reivindicación 1, en el que la primera señal (316) recibida se basa al menos en parte en una comparación de una señal electrónica generada por un sensor (16) situado en un primer sitio en el cuerpo de un paciente y una señal electrónica generada por un sensor (18) situado en un segundo sitio en el cuerpo de un paciente.

4. El método de la reivindicación 1, que comprende además: generar (712) una señal electrónica de calidad de medición (322) basada, al menos en parte, en una comparación del valor de asimetría y al menos un valor de asimetría de referencia

5. El método de la reivindicación 4, en el que iniciar (68) una nueva recalibración del dispositivo de medición se basa adicionalmente, al menos en parte, en la señal electrónica de calidad de medición (322).

6. El método de la reivindicación 4, que comprende además la determinación de una medición fisiológica basada, al menos en parte, en la primera señal recibida (316) y la señal de calidad de medición (322).

7. El método de la reivindicación 1, en el que la primera señal electrónica (316) es una señal del fotopletismógrafo

(12).

8. El método de la reivindicación 1, en el que calcular (64) un valor de asimetría comprende calcular al menos una de una asimetría de una derivada en el tiempo de la primera señal recibida (316) y una relación de las características de la primera señal (316) recibida.

9. El método de la reivindicación 1, en el que el al menos un valor de asimetría de referencia se basa, al menos en parte, en al menos una porción anterior de la primera señal (316) recibida.

1. Un sistema (1) para iniciar una recalibración de una medición fisiológica que comprende: al menos un dispositivo de memoria (52), capaz de almacenar al menos un valor de asimetría de referencia; un dispositivo de calibración (8), capaz de iniciar una recalibración del sistema (1) en respuesta a una señal de recalibración (319); un procesador (312), acoplado en comunicación con al menos un dispositivo de memoria (52) y con el dispositivo de calibración (8) y capaz de recibir una primera señal de entrada (316), estando configurado el procesador (312) para calcular un valor de asimetría basado, al menos en parte, en la primera señal (316) recibida; recuperar el al menos un valor de asimetría de referencia del al menos un dispositivo de memoria (52); caracterizado por que el procesador (312) se configura además para generar una señal de recalibración (319) basado, al menos en parte, en una comparación del valor de asimetría y el al menos un valor de asimetría de referencia; y transmitir la señal de recalibración (316) al dispositivo de calibración (8).

11. El sistema (1) de la reivindicación 1, en el que el procesador (312) es una parte de un sistema continuo, no invasivo de monitorización de la presión sanguínea.

12. El sistema (1) de la reivindicación 1, en el que el procesador (312) está configurado para calcular un valor de asimetría mediante el cálculo de al menos una de una asimetría de una derivada en el tiempo de la primera señal (316) recibida y una relación de características de la primera señal (316) recibida.

13. El sistema (1) de la reivindicación 1, en el que el al menos un valor de asimetría de referencia se basa, al menos en parte, en al menos una porción anterior de la primera señal (316) recibida.

14. El sistema (1) de la reivindicación 1, en el que la primera señal (316) recibida se basa al menos en parte en una comparación de una señal generada por un sensor (16) situado en un primer sitio en el cuerpo de un paciente y una señal generada por un sensor (18) situado en un segundo sitio en el cuerpo de un paciente.

15. El sistema (1) de la reivindicación 1, en el que el procesador (312) está configurado además para: generar una señal de calidad de medición (322) basada, al menos en parte, en una comparación del valor de asimetría y al menos un valor de asimetría de referencia.

16. El sistema (1) de la reivindicación 15, en el que el procesador (312) está configurado además para generar la señal de recalibración (319) basada, al menos en parte, en la señal de calidad de medición (322).

17. El sistema (1) de la reivindicación 15 adaptado para generar una medición fisiológica basada, al menos en 5 parte, en la primera señal (316) recibida y la señal de calidad de medición (322).

18. El sistema (1) de la reivindicación 1, en el que la primera señal (316) es una señal del fotopletismógrafo (12).

19. Medio legible por ordenador para su uso en la iniciación de una recalibración de una medición fisiológica, 1 teniendo el medio legible por ordenador instrucciones de programa informático registradas en el mismo para hacer,

cuando las ejecuta un procesador (312), que el sistema de acuerdo con la reivindicación 1 reciba (62) una primera señal electrónica (316) representativa de un proceso fisiológico; calcule (64) un valor de asimetría basado, al menos en parte, en la primera señal (316) recibida; caracterizado por que causa además que el sistema genere (66) una señal de recalibración electrónica basada, al menos en parte, en una comparación del primer valor de 15 asimetría y al menos un valor de asimetría de referencia; e inicie (68) una recalibración de un dispositivo de medición basándose, al menos en parte, en la comparación.

2. El medio legible por ordenador de la reivindicación 19, en el que la primera señal electrónica (316) es una señal del fotopletismógrafo (12).