Unidad de transmisor-receptor en un sistema de medición de presión.

Una unidad de transmisor-receptor adaptada para ser conectada a un extremo proximal de un hilo sensor de presión,

dicha unidad de transmisor-receptor está adaptada para comunicar inalámbricamente mediante una señal de comunicación con una unidad de comunicación,

en donde la unidad de transmisor-receptor además comprende una circuitería (circuitos) de adaptación de señal de sensor y un módulo de comunicación,

en donde la circuitería (circuitos) de adaptación de señal de sensor está adaptada para recibir una señal de sensor de presión desde dicho hilo sensor de presión, generar automáticamente una señal de salida, relacionada con la señal de sensor y proporcionar la señal de salida a dicho módulo de comunicación, en donde el módulo de comunicación está adaptado para generar dicha señal de comunicación y transferir dicha señal de comunicación a la unidad de comunicación como un flujo de datos y

caracterizada por que la unidad de transmisor-receptor está configurada para ser fijada al hilo sensor de presión de manera que la unidad de transmisor-receptor se adapte a ser usada como un mango cuando se guía el hilo sensor de presión durante la inserción en un paciente y de manera que, según se rota la unidad de transmisor-receptor a lo largo de un eje longitudinal de la unidad de transmisor-receptor, también se rota el hilo sensor de presión.

Unidad de transmisor-receptor en un sistema de medición de presión Campo de la Invención La presente invención se refiere a una unidad de transmisor-receptor y un sistema de medición de presión para medir una variable fisiológica en un cuerpo.

Antecedentes de la Invención En muchos procedimientos médicos, el personal médico necesita monitorizar diversas condiciones fisiológicas que están presentes dentro de una cavidad del cuerpo de un paciente. Estas condiciones fisiológicas son típicamente físicas en su naturaleza - tales como presión, temperatura, velocidad de flujo de fluido - y dotan al facultativo o médico con información crítica en cuanto al estado de una condición del paciente. Obviamente, la manera en la que se miden y monitorizan estos tipos de parámetros debe ser segura, precisa y fiable.

Un dispositivo que se usa ampliamente para monitorizar tales condiciones es el transductor de presión sanguínea. Un transductor de presión sanguínea detecta la magnitud de la presión sanguínea de un paciente y la convierte en una señal eléctrica representativa. Esta señal eléctrica entonces se suministra al monitor de signos vitales que muestra, registra o de otro modo monitoriza la magnitud de la presión sanguínea del paciente.

Tradicionalmente, un transductor de presión sanguínea ha consistido en un diafragma de respuesta a la presión que se acopla mecánicamente a elementos piezoresistivos conectados en una disposición de circuito tipo Puente de Wheatstone. Cuando el diafragma se coloca en comunicación fluida con una cavidad del cuerpo (tal como dentro del sistema arterial o venoso) , las deflexiones inducidas por la presión del diafragma hacen que los elementos resistivos sean extendidos (o comprimidos, dependiendo de su orientación) . Según principios bien conocidos, esto altera la resistencia de los elementos de una manera que es proporcional a la presión aplicada. La magnitud de la presión aplicada se puede detectar por lo tanto aplicando una señal de potencia de excitación (normalmente en forma de un voltaje) a las entradas del circuito de puente de Wheatstone y monitorizando simultáneamente la señal de salida del puente. La magnitud de esa señal refleja la cantidad en la que ha cambiado la resistencia del puente, según la ley de Ohm.

Típicamente, un cable eléctrico conecta la parte del puente de Wheatstone del sensor de transductor a un circuito de amplificador de transductor contenido dentro del monitor de signos vitales. Este circuito amplificador suministra la señal de potencia de excitación al puente de Wheatstone y monitoriza simultáneamente la señal de salida del puente. La señal de potencia de excitación es típicamente en forma de un voltaje y, dependiendo del tipo de monitor y fabricante, puede tener magnitudes y formatos variables, tanto que varían con el tiempo (sinusoidal, de onda cuadrada y de pulsos) como independiente del tiempo (DC) .

Según los principios bajo los cuales funcionan los transductores de puente de Wheatstone convencionales, los circuitos de amplificador de transductor en la mayoría de los pacientes se han diseñado para esperar una señal de salida de sensor que tiene una magnitud que es proporcional a la magnitud de la señal de potencia de excitación y también proporcional a la magnitud de presión detectada. Debido a que diferentes monitores suministran señales de potencia de excitación que tienen diferentes magnitudes y/o frecuencias, se han desarrollado constantes de proporcionalidad estándar. Estos estándares de proporcionalidad permiten que cualquier sensor sea adaptado fácilmente para uso con cualquier monitor de paciente también calibrado para adherirse al estándar de proporcionalidad.

Se proporcionan varios beneficios por esta compatibilidad. Los transductores de presión sanguínea se podrían usar intercambiablemente con monitores de paciente de diferentes fabricantes. Por tanto, no se requeriría al personal médico seleccionar un transductor específico para uso con un monitor específico. Además, se preservarían las inversiones de los hospitales en monitores de pacientes preexistentes, reduciendo por ello los costes. Como consecuencia, los monitores de signos vitales que se adhieren a estos estándares de proporcionalidad han logrado una aceptación casi universal en entornos médicos.

No obstante, los transductores y monitores de presión sanguínea que se han usado previamente y los estándares resultantes que han evolucionado, no están exentos de inconvenientes. Por ejemplo, los sensores usados en estos sistemas se colocaron típicamente externos al cuerpo del paciente y colocaron en comunicación fluida con la cavidad del cuerpo a través de una línea de catéter llena de fluido. Las variaciones de presión dentro de la cavidad del cuerpo se comunican entonces indirectamente al diafragma por medio de un fluido contenido con la línea de catéter. Por tanto, la precisión de tales sistemas ha sufrido debido a variaciones en la presión hidrostática y otras inconsistencias asociadas con la columna de fluido.

En respuesta a este problema, se han desarrollado sensores miniaturizados que usan tecnologías de semiconductores avanzadas. Estos tipos de sensores de transductor son extremadamente precisos, baratos y aún utilizan el tipo de puente de Wheatstone bien conocido de disposición de circuito, que típicamente, al menos parcialmente, se fabrica directamente en un diafragma de silicona. Además, los sensores son suficientemente

pequeños de manera que se pueden colocar realmente en la punta del hilo guía insertable y residir directamente dentro de las arterias, tejidos u órganos del paciente. Esto elimina la necesidad de una línea de fluido debido a que la presión de fluido se comunica directamente al diafragma transductor. Como resultado, estos sensores - a menudo conocidos como transductores de punta de hilo guía - proporcionan una medición mucho más precisa de la presión sanguínea del paciente.

Desafortunadamente, las configuraciones eléctricas de estos sensores de semiconductores miniaturizados no son siempre compatibles con los amplificadores de transductor de monitores de paciente existentes. Por ejemplo, los sensores miniaturizados a menudo no pueden funcionar sobre el intervalo entero de magnitudes de señal de excitación y frecuencias encontradas entre los diversos tipos de monitores de pacientes. Por lo tanto, no se pueden conectar directamente a muchos de los monitores de paciente ya en uso. Para ser usado con tales monitores existentes, se debe colocar una interfaz especializada entre el sensor y el monitor. Tal disposición necesita circuitería (circuitos) adicional en la interfaz y, debido a que los monitores existentes se han diseñado para proporcionar solamente cantidades de potencia limitadas, la circuitería (circuitos) adicional puede requerir una fuente independiente de potencia eléctrica. Como consecuencia, el uso de los sensores miniaturizados más recientes a menudo añade costes y complejidad al sistema global.

Además, debido a las limitaciones anteriores, estos sensores a menudo se deben configurar para generar una señal de salida que sea proporcional a la presión detectada, pero que no está relacionada con la señal de excitación, suministrada al sensor por el monitor, de una forma que sea directamente utilizable por el monitor fisiológico, por ejemplo, la sensibilidad puede ser diferente. Como se discutió, esto no se ajusta al formato eléctrico requerido por los muchos monitores que están disponibles comercialmente y ya en uso generalizado. Por tanto, los sensores más recientes solamente se pueden usar con tipos de monitores específicos, requiriendo por ello que equipo adicional y a menudo redundante, sea comprado. Esto es especialmente indeseable dadas las sensibilidades de costes tan frecuentes en el entorno del cuidado de la salud de hoy en día.

La Asociación para el Avance de la Instrumentación Médica ("AAMI") ha definido requisitos de potencia para monitores de fisiología y en particular el conector de entrada/salida para un conjunto de hilo sensor debe cumplir con el estándar fijado por el Instituto de Estándares Nacional Americano ("ANSI") /AAMI BP22-1994 (conocido como "BP22" a continuación) .

Según el estándar BP22 un conector de entrada/salida dispuesto en el extremo proximal de un cable conector de cinco líneas incluye un par de líneas de señal de salida diferenciales. Las líneas de señal de salida se accionan por convertidores digital a analógico de circuitería (circuitos) de adaptación de señal (tratados más en la presente memoria más adelante) . La señal de salida diferencial, a modo de ejemplo, funciona a 5 V /mmHg / VEXC. Un intervalo de operación de -150 V/V a 1650 V/V representa por lo tanto... [Seguir leyendo]

1. Una unidad de transmisor-receptor adaptada para ser conectada a un extremo proximal de un hilo sensor de presión, dicha unidad de transmisor-receptor está adaptada para comunicar inalámbricamente mediante una señal de comunicación con una unidad de comunicación,

en donde la unidad de transmisor-receptor además comprende una circuitería (circuitos) de adaptación de señal de sensor y un módulo de comunicación, en donde la circuitería (circuitos) de adaptación de señal de sensor está adaptada para recibir una señal de sensor de presión desde dicho hilo sensor de presión, generar automáticamente una señal de salida, relacionada con la señal de sensor y proporcionar la señal de salida a dicho módulo de comunicación, en donde el módulo de comunicación está adaptado para generar dicha señal de comunicación y transferir dicha señal de comunicación a la unidad de comunicación como un flujo de datos y caracterizada por que la unidad de transmisor-receptor está configurada para ser fijada al hilo sensor de presión de manera que la unidad de transmisor-receptor se adapte a ser usada como un mango cuando se guía el hilo sensor de presión durante la inserción en un paciente y de manera que, según se rota la unidad de transmisor-receptor a lo largo de un eje longitudinal de la unidad de transmisor-receptor, también se rota el hilo sensor de presión.

2. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 1, en donde dicha señal de comunicación es una señal de radiofrecuencia.

3. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 1, en donde dicho flujo de datos es en forma de paquetes de datos.

4. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 2, en donde dicha comunicación de radiofrecuencia inalámbrica se realiza por Bluetooth.

5. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 1, en donde dicha unidad de transmisor-receptor se dota con medios para realizar una comunicación bidireccional con dicha unidad de comunicación.

6. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 2, en donde dicha señal de radiofrecuencia tiene una frecuencia de 2, 4 GHz.

7. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 2, en donde dicha comunicación de radiofrecuencia inalámbrica se realiza mediante una técnica de salto de frecuencia.

8. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 1, en donde dicha señal de comunicación es una señal de infrarrojos.

9. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 1, en donde dicha señal de comunicación es una señal de ultrasonidos.

10. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 1, en donde dicha señal de comunicación es una señal de luz.

11. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 1, en donde la unidad de transmisor-receptor comprende un medio de activación configurado para activar e iniciar dicha unidad de transmisor-receptor.

12. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 11, en donde dicho medio de activación es un botón de activación dispuesto en dicha unidad.

13. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 11, en donde dicho medio de activación está adaptado para activar e iniciar la unidad de transmisor-receptor cuando se establecen conexiones eléctricas entre las superficies de contacto eléctricas correspondientes de los conectores hembra y macho de dicha unidad de transmisor-receptor y el extremo proximal del hilo sensor, respectivamente.

14. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 13, en donde dicha unidad de transmisor-receptor comprende un conector hembra que es un alojamiento hueco de aislamiento que contiene un número predeterminado de superficies de contacto huecas para hacer contacto con las superficies conductivas del conector macho.

15. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 13, en donde en el extremo distal del conector hembra, se proporciona un medio de fijación para asegurar el conector macho en el conector hembra.

16. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 1, en donde dicha unidad de transmisor-receptor se dota con medios de guiado para guiar el hilo sensor de presión durante la inserción en un paciente.

17. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 1, en donde dicha unidad de transmisor-receptor

comprende un medio de energía para alimentar con energía la unidad de transmisor-receptor y la circuitería (circuitos) del hilo sensor de presión conectado.

18. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 1, en donde dicha circuitería (circuitos) de adaptación de señal de sensor está adaptada para filtrar, procesar y formatear la señal recibida desde el hilo sensor de presión.

19. La unidad de transmisor-receptor según la reivindicación 1, en donde dicha unidad de transmisor-receptor se puede esterilizar.

20. Un sistema de medición de presión que comprende un hilo sensor de presión con un sensor de presión para

medir la presión dentro de un paciente y proporcionar los datos de presión medidos a un dispositivo externo, caracterizado por que además comprende una unidad de transmisor-receptor según cualquiera de las reivindicaciones 1-19 y una unidad de comunicación, adaptada para comunicar inalámbricamente con dicha unidad de transmisor-receptor, dicha unidad de comunicación que está adaptada para recibir dicha señal de comunicación como un flujo de datos y transferir los datos de presión medidos al dispositivo externo y adaptada para ser conectada a un conector de entrada/salida estándar del dispositivo externo para comunicar según un estándar establecido, en donde el hilo sensor de presión está adaptado para ser conectado, en su extremo proximal, a dicha unidad de transmisor-receptor que está adaptada para comunicar inalámbricamente a través de dicha señal de comunicación con dicha unidad de comunicación, dispuesta en conexión con el dispositivo externo, a fin de transferir los datos de presión medidos al dispositivo externo.