BRPI0808215A2

BRPI0808215A2 - "biossensor eletrônico e método de gerenciamento de energia em um biossensor eletrônico"

Info

Publication number: BRPI0808215A2
Application number: BRPI0808215-4A2A
Authority: BR
Inventors: Joel R Dufresne; Hatim M Carim; Thomas E Drummond
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2008-03-20
Publication date: 2014-07-01
Also published as: CN101652101A; JP2015057095A; US8594339B2; EP2136712B1; EP2136712A1; JP2010522039A; US20080232604A1; CN101652101B; WO2008118753A1

Description

“BIOSSENSOR ELETRÔNICO E MÉTODO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA EM UM BIOSSENSOR ELETRÔNICO”

Documentos Relacionados à Patente

Esse pedido reivindica o benefício do pedido de patente provisório de N0 de série 60/919.574, depositado em 23 de março de 2007, cuja prioridade é reivindicada de acordo com o títuio 35 do U.S.C. §119(e) e que está incorporado no presente documento a título de referência.

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a dispositivos médicos de captação e, mais particularmente, a biossensores e sistemas que incorporam biossensores que empregam uma lógica condicional de gerenciamento de energia para controlar a aplicação a componentes do biossensor e a remoção de energia de componentes do biossensor.

Antecedentes

Uma variedade de dispositivos foi desenvolvida para captar sons

produzidos pelo corpo, como os sons do coração e os sons dos pulmões. Os dispositivos conhecidos abrangem desde dispositivos mecânicos, como o estetoscópio, a diversos dispositivos eletrônicos, como microfones e transdutores. O estetoscópio, por exemplo, é uma ferramenta fundamental usada no diagnóstico 20 de doenças e condições do sistema cardiovascular. Ele serve como a técnica mais comumente empregada para diagnósticos de tais doenças e condições, em cuidados primários com a saúde e em circunstâncias onde equipamentos médicos sofisticados não estão disponíveis, como em áreas remotas.

Os estetoscópios eletrônicos oferecem ao clínico a oportunidade de melhorar sua habilidade para detectar uma variedade de sons do corpo e para distinguir entre condições normais e anormais do paciente, tais como os murmúrios benignos e não- benignos do coração. Embora muitos estetoscópios eletrônicos estejam disponíveis no mercado, eles ainda precisam conquistar a aceitação universal dos médicos e outros profissionais da área médica. As razões possíveis para a lenta aceitação de estetoscópios eletrônicos incluem as diferenças percebidas no modo de interação do clínico com um estetoscópio eletrônico em relação a um estetoscópio mecânico convencional. Por exemplo, a 5 simples tarefa de ativar uma chave para LIGADA para permitir o uso de um estetoscópio eletrônico pode ser vista como uma ação inconveniente e distrativa que não é exigida quando se utiliza um estetoscópio mecânico convencional.

Sumário da Invenção A presente invenção refere-se, genericamente, ao gerenciamento de energia de um biossensor eletrônico ou de outros dispositivos eletrônicos portáteis de diagnóstico médico. A presente invenção refere-se, mais particularmente, ao gerenciamento de energia baseado em parâmetros ou eventos de captação que indicam a intenção de um clínico de usar ou não usar um biossensor.

As modalidades da presente invenção estão direcionadas a biossensores eletrônicos que compreendem um compartimento configurado para ser manipulado manualmente por um clínico. O biossensor inclui um transdutor suportado pelo compartimento e configurado para captar uma propriedade do corpo humano, como a manifestação de energia acústica produzida por uma matéria de origem biológica. O transdutor do biossensor pode ser configurado para captar outras propriedades do corpo humano, como o fluxo ou o volume de um fluido (por exemplo, um fluido corpóreo ou ar durante a inspiração ou expiração), um biopotencial (por exemplo, potenciais gerados durante a excitação do tecido do nervo e do músculo), e uma propriedade estrutural ou composicional do corpo humano (por exemplo, propriedade do osso, como a densidade óssea, dos tecidos moles, órgãos, sangue, gases sanguíneos e química sanguínea). Um dispositivo de saída é configurado para produzir um sinal que compreende informações do sinal produzido pelo transdutor. Um processador e um circuito de gerenciamento de energia são dispostos no compartimento. De acordo com várias modalidades, o circuito de gerenciamento de energia é acoplado a um sensor do biossensor e compreende um circuito de detecção configurado para detectar uma pluralidade de características de um sinal produzido pelo sensor. O sensor tem preferivelmente um único elemento 5 de captação que produz um sinal de sensor que tem uma pluralidade de características que podem ser detectadas por um detector do circuito de gerenciamento de energia ou pelo processador. Alternativamente, o sensor pode ser configurado como um único sensor ou dispositivo de captação que incorpora múltiplos elementos de captação com diferentes características de 10 reação à excitação. Em algumas modalidades, o sensor é um componente de captação distinto de um transdutor primário do biossensor. Em outras modalidades, o sensor compreende o transdutor primário do biossensor.

O circuito de gerenciamento de energia é configurado para implementar uma lógica condicional de gerenciamento de energia pela qual o 15 circuito de gerenciamento de energia diferencia, com o uso da pluralidade de características de sinais do sensor, entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor pelo clínico. Em outras configurações, o circuito de gerenciamento de energia determina, com o uso da pluralidade de características de sinais do sensor, a disponibilidade do biossensor para o uso imediato ou iminente pelo 20 clínico. O circuito de gerenciamento de energia e o processador colaboram para controlar a energia fornecida aos componentes do biossensor com base na pluralidade de características de sinais de sensor.

As modalidades da presente invenção são direcionadas a métodos de gerenciamento de energia em um biossensor eletrônico 25 configurado para ser manipulado manualmente por um clínico. Os métodos da invenção envolvem captar uma propriedade do corpo humano, como uma manifestação de energia acústica produzida por uma matéria de origem biológica. Um sinal de saída representativo da propriedade captada é produzido, como a manifestação captada de energia acústica. Os métodos da presente invenção envolvem receber um sinal de sensor de um sensor do biossensor, detectar uma pluralidade de características do sinal de sensor, e distinguir, usando as características do sinal do sensor, entre o uso pretendido 5 e o não-uso do biossensor pelo clínico. A energia fornecida aos componentes do biossensor é controlada com base nas características do sinal do sensor.

De acordo com outras modalidades, o circuito de gerenciamento de energia é acoplado a pelo menos um primeiro sensor e um segundo sensor do biossensor respectivamente configurado para produzir o primeiro e o 10 segundo sinais de sensor. O circuito de gerenciamento de energia é configurado para implementar uma lógica condicional de gerenciamento de energia pela qual o circuito de gerenciamento de energia diferencia entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor pelo clínico com base em um estado do primeiro e do segundo sinais de sensores. Em outras configurações, o circuito 15 de gerenciamento de energia determina a disponibilidade do biossensor para o uso imediato ou iminente pelo clínico com base em um estado do primeiro e do segundo sinais de sensor. O circuito de gerenciamento de energia e o processador colaboram para controlar a energia fornecida aos componentes do biossensor com base no estado do primeiro e do segundo sinais de sensor.

Um dentre o primeiro e o segundo sensores pode incluir um sensor

que produz um indicativo de saída de proximidade do sensor a uma superfície do corpo ou vestuário sobre o corpo. Um dentre o primeiro e o segundo sensores pode compreender um sensor de contato. Um dentre o primeiro e o segundo sensores pode compreender o transdutor do biossensor. Cada um, o primeiro e 25 o segundo sensores, pode compreender um transdutor de sensor além do transdutor do biossensor. Cada um, o primeiro e o segundo sensores, pode compreender um transdutor configurado para captar um parâmetro fisiológico do corpo humano. Um dentre o primeiro ou o segundo sensores pode compreender um transdutor configurado para captar um parâmetro fisiológico do corpo humano, e o outro, dentre o primeiro e o segundo sensores, pode compreender um transdutor configurado para captar um parâmetro não-fisiológico. O primeiro e o segundo sensores podem compreender um transdutor configurado para 5 captar pelo menos um dentre um fluxo ou volume de um fluido, um transdutor configurado para captar um biopotencial e um transdutor configurado para captar uma propriedade estrutural ou composicional do corpo humano. O transdutor do primeiro sensor pode ser diferente daquele do segundo sensor em termos de propriedade captada do corpo humano. Um dentre o primeiro e o segundo 10 sensores pode compreender o transdutor, e o outro, dentre o primeiro e o segundo sensores, pode compreender um acelerômetro.

O processador pode ser configurado para fazer a transição de um modo de baixa energia para um modo operacional de energia em resposta ao estado de um sinal predeterminado dentre o primeiro e segundo sinais de 15 sensor indicando o uso pretendido do biossensor pelo clínico conforme determinado pelo circuito de gerenciamento de energia. O processador pode ser configurado para fazer a transição de um modo de baixa energia para um modo operacional de energia em resposta ao estado tanto do primeiro como do segundo sinal de sensor indicando o uso pretendido do biossensor pelo clínico 20 conforme determinado pelo circuito de gerenciamento de energia.

O circuito de gerenciamento de energia pode ser configurado para diferenciar entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor pelo clínico com base, pelo menos em parte, em uma comparação entre pelo menos um dentre o primeiro e o segundo sinais de sensor para um perfil de sensor predefinido 25 que caracterizara uma resposta de excitação do sensor. O circuito de gerenciamento de energia pode ser configurado para distinguir entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor pelo clínico com base em uma ordem temporal de ocorrência do primeiro e do segundo sinais de sensor e/ou na duração de tempo entre a captação do primeiro sinal e a captação do segundo sinal de sensor pelo primeiro e segundo sensores, respectivamente. O circuito de gerenciamento de energia pode ser configurado para desabilitar a implementação de algumas ou de todas as lógicas condicionais de 5 gerenciamento de energia em resposta a um sinal de comando. O circuito de gerenciamento de energia pode implementar ou modificar o gerenciamento de energia do biossensor de acordo com o perfil de gerenciamento de energia predefinido selecionável pelo clínico. Por exemplo, o circuito de gerenciamento de energia pode implementar ou modificar o gerenciamento de energia do 10 biossensor de acordo com um perfil adaptável de gerenciamento de energia com base em uma história de consumo de energia do biossensor.

Uma primeira fonte de alimentação pode ser acoplada ao circuito de gerenciamento de energia e definir uma fonte baixa de alimentação. A primeira fonte de alimentação pode suprir energia para a operação contínua ou 15 intermitente do circuito de gerenciamento de energia durante um estado de suspensão do processador. Uma segunda fonte de alimentação pode ser acoplada ao processador e definir uma fonte alta de alimentação em relação à primeira fonte de alimentação. A segunda fonte de alimentação pode suprir energia ao processador para fazer a transição do processador do estado de 20 suspensão para um estado que facilite o uso do biossensor pelo clínico.

Uma interface de usuário pode ser disposta no compartimento do biossensor. A interface de usuário pode compreender um sensor dentre o primeiro e o segundo sensores. Um headset pode ser configurado para estar comunicativamente acoplado ao dispositivo de saída e para converter o sinal que 25 compreende a informação do sinal produzida pelo transdutor para uma forma perceptível ao usuário. O primeiro sensor pode ser configurado para produzir o primeiro sinal de sensor em resposta ao primeiro deslocamento de captação do sensor do headset, durante o posicionamento do headset em relação à cabeça do clínico. O dispositivo de saída pode compreender uma interface de usuário que fornece uma saída perceptível ao usuário indicativa de uma pluralidade de estados de energia, uma intensidade de sinal do transdutor, um estado do link de comunicação com fio ou sem fio e um estado operacional do biossensor.

Em algumas modalidades, os métodos da invenção envolvem

receber o primeiro e o segundo sinais de sensor e distinguir entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor pelo clínico com base em um estado do primeiro e do segundo sinais de sensor e com o uso da lógica condicional de gerenciamento de energia. A energia suprida aos componentes de biossensor é controlada com base no estado do primeiro e do segundo sinais de sensor.

O controle da energia suprida aos componentes de biossensor pode envolver controlar o pedido e a remoção de energia respectivamente para os componentes do biossensor e dos componentes do biossensor com base no estado do primeiro e do segundo sinais de sensor. O controle de 15 energia pode envolver fazer a transição de um modo de baixa energia para um modo operacional de energia em resposta ao estado de um sinal predeterminado dentre o primeiro e o segundo sinais de sensor indicando o uso pretendido do biossensor pelo clínico. O controle de energia pode envolver fazer uma transição de um modo de baixa energia para um modo 20 operacional de energia em resposta ao estado do primeiro e do segundo sinais de sensor indicando um uso pretendido do biossensor pelo clínico.

A distinção entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor pelo clínico pode ser baseada em uma ordem temporal de ocorrência do primeiro e do segundo sinais de sensor e/ou uma duração de tempo entre a recepção do 25 primeiro sinal de sensor em relação ao segundo sinal de sensor. Os métodos podem envolver desabilitar a implementação de algumas ou de todas as lógicas condicionais de gerenciamento de energia em resposta a um sinal de comando. Os métodos podem envolver implementar ou modificar o gerenciamento de energia do biossensor de acordo com um perfil predefinido de gerenciamento de energia que pode ser selecionável pelo clínico, como implementar ou modificar o gerenciamento de energia do biossensor de acordo com um perfil adaptável de gerenciamento de energia baseado no consumo de energia do biossensor durante os últimos usos do biossensor.

Os métodos podem envolver acoplar comunicativamente o sinal de saída à uma interface de usuário e converter o sinal de saída para uma forma perceptível ao usuário. Por exemplo, os métodos podem envolver produzir uma saída perceptível ao usuário indicativa de uma pluralidade de 10 estados de energia, de intensidade de sinal do transdutor, de estado de link de comunicação com fio ou sem fio e de estado operacional do biossensor.

De acordo com várias modalidades, o circuito de gerenciamento de energia é integrado como parte de um processador do biossensor. Em outras modalidades, o circuito de gerenciamento de energia define um circuito distinto do 15 processador mas acoplado a ele. Em ainda outras modalidades, o circuito de gerenciamento de energia pode ser distribuído entre o circuito de gerenciamento de energia e o processador. As funções de gerenciamento de energia, como a distinção entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor por parte do clínico ou a determinação da disponibilidade do biossensor para o uso imediato ou iminente 20 por parte do clínico pode ser realizada pelo circuito de gerenciamento de energia, pelo processador, pelo circuito de gerenciamento de energia junto com o processador, ou por qualquer combinação desses ou de outros componentes do biossensor e/ou dispositivos externo sque se comunicam com o biossensor.

O sumário acima da presente invenção não se destina a descrever cada modalidade ou todas as implementações da presente invenção. As vantagens e as realizações, junto com uma compreensão mais completa da invenção, se tornarão aparentes e apreciadas recorrendo-se às descrições detalhadas e reivindicações a seguir tomadas em conjunto com os desenhos em anexo.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 mostra um biossensor sob a forma de um estetoscópio eletrônico que incorpora as características de gerenciamento de energia de acordo com as modalidades da presente invenção;

As figuras 2A e 2B ilustram um mecanismo para captar a necessidade iminente de uso de um estetoscópio por parte de um clínico de acordo com as modalidades da presente invenção;

A figura 3 ilustra um sensor configurado para captar o uso iminente por parte de um clínico de um estetoscópio eletrônico de acordo com as modalidades da presente invenção;

As figuras 4A a 4C ilustram as características do controle de gerenciamento de energia configurado para captar uma necessidade iminente de uso pelo clínico do estetoscópio eletrônico de acordo com as modalidades da presente invenção.

As figuras 5A a 5C ilustram as características do controle de gerenciamento de energia configurado para captar uma necessidade iminente de uso pelo clínico do estetoscópio eletrônico de acordo com outras modalidades da presente invenção;

As figuras 6 a 12 ilustram várias configurações de gerenciamento

de energia e do circuito de controle que podem ser implementadas em um biossensor eletrônico, de acordo com as modalidades da presente invenção;

A figura 13 é um diagrama de blocos do circuito para implementar as metodologias de gerenciamento de energia de um biossensor, de acordo as com modalidades da presente invenção;

As figuras de 14 a 16 mostram sinais produzidos por sensores da presente invenção que são capazes de captar múltiplos parâmetros ou eventos, sendo que os sensores produzem um sinal que tem uma multiplicidade de características que correspondem aos múltiplos parâmetros ou eventos que são detectados pelo circuito de gerenciamento de energia com o objetivo de distinguir entre o uso pretendido e não pretendido de um biossensor por parte do clínico; e A figura 17 mostra uma interface de usuário de um biossensor, 5 como um estetoscópio eletrônico, que inclui uma tela e um botão de controle de função múltipla; a tela fornece o status e as informações de modo sobre o biossensor e o paciente, de acordo com as modalidades da presente invenção.

Enquanto a invenção é adaptável a diversas modificações e formas alternativas, especificidades da mesma foram mostradas a título de exemplo nos 10 desenhos e serão descritas em detalhe. Deve-se compreender, entretanto, que a intenção não é limitar a invenção às modalidades específicas descritas. Ao contrário, a intenção é incluir todas as modificações, equivalências e alternativas contidas no escopo da invenção conforme definido pelas reivindicações em anexo.

Descrição Detalhada das Modalidades Na descrição, a seguir, das modalidades ilustradas, referência é

feita aos desenhos em anexo que formam uma parte das mesmas e nas quais são mostradas, por meio de ilustração, as várias modalidades em que a invenção pode ser praticada. Deve-se compreender que as modalidades podem ser utilizadas e alterações estruturais podem ser feitas sem que se desvie do escopo da presente invenção.

A presente invenção refere-se a um circuito de gerenciamento de energia e a metodologias que podem ser implementadas em dispositivos eletrônicos que são configurados para a captação de uma ou mais propriedades associadas à matéria de origem biológica. Os dispositivos eletrônicos 25 representativos da presente invenção incluem aqueles que são sensíveis a sons e/ou a outras manifestações de energia produzidas por, ou que resultam da interação com matéria de origem biológica. As modalidades da presente invenção podem proporcionar a captação de um ou mais sons audíveis, sons inaudíveis (por exemplo, ultra-som ou sons de sub áudio), ou outros sinais acústicos ou parâmetros elétricos produzidos por, ou que resultam da interação com a matéria de origem biológica. As modalidades da presente invenção podem proporcionar a captação de um dentre um fluxo ou volume de um fluido, um biopotencial, ou uma propriedade estrutural ou composicional do corpo humano.

As modalidades da presente invenção são direcionadas ao circuito de gerenciamento de energia e às metodologias que podem ser implementadas em um biossensor de mão ou portátil, como um estetoscópio eletrônico. As modalidades de um biossensor da presente invenção podem incorporar um 10 sistema de controle que fornece um gerenciamento avançado de energia e de modo de operação em um ambiente médico altamente interativo. O sistema de controle pode ser configurado para responder a ambas as ações do usuário do biossensor (por exemplo, um clínico) e/ou de um objeto da biocaptação (por exemplo, um paciente) e pode também responder a comunicações recebidas de 15 outros dispositivos eletrônicos dentro de um ambiente médico.

Os estetoscópios eletrônicos atualmente disponíveis no mercado, por exemplo, exigem que o clínico ligue manualmente a unidade. A desvantagem desse sistema de "energização manual" é a de que o clínico precisa se concentrar temporariamente no estetoscópio para localizar e, então, 20 ativar a função de energizar-desenergizar. Uma metodologia de controle da presente invenção fornece meios para energizar automaticamente o estetoscópio eletrônico em antecipação à necessidade e, desse modo, permitir que o clínico se concentre em seus esforços no tratamento do paciente ao invés de despender tempo essencial para ativar o estetoscópio. Uma 25 metodologia de controle da presente invenção pode, ainda, fornecer uma indicação visual quanto ao status de energia do estetoscópio (por exemplo, confirmar o status de ENERGIZADO) e o modo corrente de operação (por exemplo, campainha ou filtro de diafragma), permitindo uma rápida análise ou ajuste dos sons em que o clínico está se focando.

Um sistema de controle que implementa uma metodologia de gerenciamento de energia da presente invenção pode ser configurado para ativar automaticamente os sensores em um estetoscópio eletrônico bem como 5 fornecer meios para comunicar visualmente a um clinico o modo de operação e outras informações. Por exemplo, uma metodologia de gerenciamento de energia da presente invenção permite que um clinico ative o circuito de energia de um estetoscópio eletrônico (por exemplo, energização ou desenergização automática) sem alterar o fluxo de trabalho padrão que o clínico desenvolveu 10 ao longo de muitos anos usando estetoscópios mecânicos tradicionais.

Tal como é bem entendido, os estetoscópios mecânicos estão sempre "energizados"; como, por definição, eles não contêm eletrônicos, não existe a preocupação com a drenagem da bateria ou com a inconveniência da parte do usuário de se usar mecanismos de ativação manual de energia (por 15 exemplo, uma chave ENERGIZADA). Os clínicos simplesmente colocam as olivas auriculares do estetoscópio mecânico em seus canais auditivos na expectativa de serem imediatamente capazes de auscultar os sons do corpo. Uma abordagem de gerenciamento de energia da presente invenção permite inciar imediatamente o circuito dentro do estetoscópio eletrônico e, desse 20 modo, simular um status de "sempre energizado" do estetoscópio que é visto pelo clínico e, ao mesmo tempo, conservar a vida útil da bateria.

Em geral, são genericamente preferenciais os designs que minimizam a drenagem da bateria durante os modos de baixa atividade ou "de suspensão" do circuito do estetoscópio. Em um extremo, alguns designs podem 25 efetivamente suplementar a energia de bateria com a energia suprida pelo usuário ou pelo ambiente. Por exemplo, uma célula fotovoltaica pode ser exposta à Iuz ambiente pela separação dos tubos auriculares do estetoscópio, sendo que sua tensão de saída pode ser usada para habilitar o circuito que ativa a energia da bateria principal. Similarmente, a utilização do estetoscópio pode mecanicamente estender ou deformar uma peça de material piezoelétrico, resultando em uma tensão de saída que reativa um alteração de modo no circuito do estetoscópio.

Em algumas modalidades, a abordagem do gerenciamento de energia da presente invenção pode proporcionar a ativação de um circuito de energia e outros circuitos de um dispositivo externo ao corpo do paciente que se comunica com o estetoscópio eletrônico, como um PDA, PC ou outro dispositivo externo ao paciente. Por exemplo, o início do procedimento de energização automática do estetoscópio eletrônico pode incluir a geração de um comando que faz com que o dispositivo externo ao paciente se inicialize, como a partir de um modo de suspensão. O comando gerado pelo estetoscópio eletrônico pode também iniciar uma rotina de software no dispositivo externo ao paciente que configura o dispositivo externo para operar cooperativamente com o estetoscópio eletrônico, como inicializar um software de aplicativo projetado para facilitar a comunicação e/ou a interação com o estetoscópio eletrônico.

Alternativamente, o dispositivo externo pode modificar o procedimento de energização automática utilizado pelo estetoscópio eletrônico. O dispositivo externo pode também ordenar que o estetoscópio se inicialize, como a partir de um modo de suspensão.

Um sistema de controle da presente invenção pode proporcionar

um gerenciamento avançado de modo de operação em adição ao gerenciamento de energia. Por exemplo, a incorporação de uma indicação perceptível do estado de operação do estetoscópio eletrônico, como pelo uso de um ou mais LEDs intermitentes e/ou uma indicação em uma LCD, OLED ou 25 outro tipo de tela, pode ainda fornecer informação valiosa ao clínico. As informações que podem ser transmitidas ao clínico por um ou mais LEDs ou outros indicadores visuais (por exemplo, em uma tela de LCD ou OLED) podem incluir o status de energia do estetoscópio (por exemplo, uma indicação de ENERGIZADO após a ativação por energização automática) e o modo de filtro usado no momento. Por exemplo, a iluminação de um LED ou a transição de uma cor para outra (por exemplo, do vermelho para o verde) pode indicar uma ativação automática do circuito de energia do estetoscópio. A Iuz intermitente do 5 LED de um modo particular pode indicar o modo de filtro particular selecionado ou em uso no momento. Uma indicação textual ou gráfica do estado de energia do estetoscópio pode ser indicada em uma LCD, OLED ou outro tipo de tela.

Além disso, o controle da frequência dos sinais luminosos (por exemplo, uma vez por 6 ou 10 segundos) pode permitir ao clínico a habilidade de usar os sinais luminosos no estetoscópio, ao invés de usar uma segunda mão em um relógio, quando for determinar as frequências cardíacas. Por exemplo, o clínico pode contar as frequências cardíacas entre sinais luminosos e então multiplicar os resultados por 6 ou 10 dependendo da frequência selecionada ou programada de intermitência dos sinais. Múltiplos LEDs podem ser usados para transmitir diferentes informações ao clínico. Alternativamente, um único LED pode ser usado para transmitir múltiplos tipos de informações ao clínico. Um ou mais LEDs ou telas podem ser colocados em um único local do estetoscópio eletrônico ou em múltiplos locais. A frequência cardíaca, formas de onda de sinais e outras informações podem ser mostradas em uma tela do estetoscópio, como uma tela LCD ou OLED.

Em termos gerais, o circuito de controle e as metodologias da presente invenção podem ser implementados em dispositivos médicos que são configurados para a captação de sons e/ou outras manifestações de energia produzidas por, ou que resultam da interação com a matéria de origem 25 biológica. Muitos tipos de dispositivos médicos podem ser implementados de acordo com a presente invenção, particularmente aqueles configurados para a auscultação, e podem ser configurados para serem sensíveis aos sons produzidos pelo, por exemplo, coração, pulmões, cordas vocais ou outros órgãos ou tecidos do corpo. Outros dispositivos médicos que podem ser implementados de acordo com a presente invenção incluem dispositivos configurado para captar outras propriedades do corpo humano, como o fluxo ou o volume de um fluido (por exemplo, um fluido corpóreo ou ar durante a 5 inspiração ou expiração), um biopotencial (por exemplo, potenciais de ação, como cardíaco, sistema nervoso, músculo e potenciais de ação giandular) e uma propriedade estrutural ou composicional do corpo humano (por exemplo, propriedade do osso, como a densidade óssea, tecidos moles, órgãos, sangue, gases sanguíneos e química do sangue). A título de exemplo, um dispositivo da 10 presente invenção é, de preferência, implementado como um estetoscópio eletrônico, mas pode também ser implementado em um headset ou em outros aparelhos utilizados ou acoplados externamente, ou em um instrumento que capta sons ou outras indicações fisiológicas produzidas pelo corpo.

De acordo com várias modalidades da presente invenção, um 15 estetoscópio eletrônico pode ser implementado para ser, de preferência, sensível à faixa de frequências associadas à audição humana. Entende-se, entretanto, que as frequências associadas aos sons do corpo abaixo e/ou acima da faixa de audição de frequências pode também ser captadas por um estetoscópio eletrônico da presente invenção. Por exemplo, um estetoscópio 20 eletrônico da presente invenção pode incorporar um ou mais sensores implementados para captar os sons do corpo na faixa de frequência de um pouco acima da CC a cerca de 25 kHz.

Um estetoscópio eletrônico da presente invenção pode incorporar um ou mais sensores configurados para produzir uma saída audível que está na 25 faixa de frequência de audição e também pode produzir um sensor elétrico ou ótico que inclui um conteúdo que está acima e/ou abaixo da faixa de frequência de audição. O estetoscópio eletrônico pode incluir um circuito de processamento de sinal e um software que executa um deslocamento de frequência ou outro processamento de sinal para utilizar sinais desenvolvidos por sensores cuja faixa está além do sistema auditivo humano. Esses, circuito e software, podem também ser configurados para produzir dados de valor analítico.

Em relação à figura 1, esta mostra um biossensor sob a forma de um estetoscópio eletrônico que incorpora uma metodologia de gerenciamento de energia da presente invenção. O estetoscópio eletrônico 10 é configurado para incluir inúmeros componentes, como um par de olivas auriculares 15a e 15b, de tubos auriculares 17a e 17b e um tubo principal 13. O tubo principal 13 é acoplado a um compartimento principal ou peça auscultatória 25, dentro do qual pelo menos um sensor 20 está disposto. O sensor 20 é configurado para captar os sons produzidos por uma matéria de origem biológica, como sons produzidos pelo coração, pulmões, cordas vocais, ou outros órgãos ou tecidos do corpo. Outros componentes que podem ser dispostos no compartimento principal 25 incluem uma fonte de alimentação, um circuito de processamento de sinal e um dispositivo de comunicações.

O circuito de processamento de sinal do estetoscópio eletrônico 10 pode ser configurado para executar uma variedade de funções simples e complexas. Por exemplo, o circuito de processamento de sinal pode ser configurado para executar análises relativamente sofisticadas de sinais 20 bioacústicos recebidos do sensor 20, como o teste de igualdade de perfil de sons do corpo. O circuito de processamento de sinal 20 podem executar diversas formas de análises estatísticas em sinais produzidos pelo sensor. Em tais configurações, o circuito de processamento de sinal pode incluir um processador de sinal digital (PSD). Alternativamente, ou adicionalmente, um 25 sistema externo 24 pode executar todos ou alguns processamentos e análises de sinal. O sistema externo 24 pode incluir uma tela, um sistema de som, impressora, interface de rede, e interface de comunicações configurada para estabelecer uma comunicação uni ou bidirecional com o dispositivo de comunicações disposto no compartimento principal 25 do estetoscópio 10.

De acordo com uma implementação de sistema, o estetoscópio eletrônico 10 pode ser configurado para se comunicar com um sistema externo portátil sem fio 24, como um PDA, Iaptop ou tablet PC, ou outro dispositivo sem fio. O sistema externo sem fio 24 pode, ainda, ser configurado para se comunicar com um sistema de servidor local ou remoto, como um sistema de servidor em rede. As informações obtidas pelo estetoscópio eletrônico 10 durante a auscultação, por exemplo, podem ser transmitidas ao sistema externo sem fio 24. O sistema externo sem fio 24 pode processar as informações para fornecer vários dados de saída, como uma representação visual, gráfica e/ou audível das informações (por exemplo, indicação da frequência cardíaca, sons do coração S1 a S4), e/ou informações diagnosticas referentes a irregularidades cardíacas, dos pulmões, ou de outra função de um órgão (por exemplo, os murmúrios cardíacos como aqueles que resultam da regurgitação da válvula ou estenose, distúrbios respiratórios como pneumonia ou edema pulmonar) ou outra patologia de um órgão.

As analises que exigem um processamento significativo de dados ou de sinal podem ser executadas pelo sistema externo sem fio 24, em lugar do processador do estetoscópio eletrônico 10, ou de um servidor remoto. De 20 acordo com uma implementação, o processamento das informações obtidas pelo estetoscópio eletrônico 10 é realizado por múltiplos elementos do sistema com base em recursos de processamento de cada um dos elementos do sistema. Por exemplo, o processador do estetoscópio eletrônico 10 pode ser configurado para executar funções básicas como a filtragem de sinal e a 25 geração de formas de onda que podem envolver a conversão de analógico para digital e/ou de amostragem, e a geração de uma retroinformação do usuário, como iluminação dos indicadores (por exemplo, os LEDs ou a tela de texto ou gráficos), ou a produção de uma saída audível. Um PDA ou outro sistema externo 24 pode ser configurado para executar funções mais avançadas como a identificação de murmúrios ou arritmias cardíacas com o uso de várias técnicas, como a análise morfológica com base em um modelo, análise de taxa ou de controle de tempo, análise de espectro de frequências, ou análise de reconhecimento de padrão, entre outras.

O dispositivo de comunicações do estetoscópio eietrônico 10 pode ser implementado para estabelecer um link de frequência de rádio convencional (RF) que é tradicionalmente usado para efetuar comunicações entre sistemas locais e remotos tal como é conhecido na técnica. O link de 10 comunicação entre o dispositivo de comunicações e o sistema externo 24 pode ser implementado com o uso de uma interface de comunicação sem fio de curto alcance, como uma interface que está em conformidade com um conhecido padrão de comunicações, como um padrão Bluetooth, padrões IEEE 802 (por exemplo, IEEE 802.11), uma especificação ZigBee ou similar, como 15 aquelas com base no padrão IEEE 802.15.4, ou outro protocolo sem fio público ou patenteado. Uma comunicação sem fio pode ser implementada de maneiras que utilizem uma ou várias das seguintes formas de energia: radiação eletromagnética, ótica (incluindo o infravermelho próximo) e acústica (incluindo alta frequência além do limite médio de audição).

Entende-se que o estetoscópio eletrônico 10 pode ser

implementado para incluir um conector com fio no lugar de, ou em adição à capacidade de comunicações sem fio. Em tal configuração, um condutor (elétrico ou ótico) pode ser conectado entre o conector com fio ou a porta do estetoscópio eletrônico 10 e um conector adequado de um sistema externo ao 25 paciente 24. A porta de conexão com fio do estetoscópio eletrônico 10 e qualquer circuito de interface necessário podem ser configurados para comunicar informações de acordo com uma variedade de protocolos, como FireWire™ (IEEE 1394), USB, ou outro protocolo de comunicações. O sensor 20 de um estetoscópio eletrônico 10 da presente invenção incorpora, de preferência, um transdutor 20 que é configurado para modular ou gerar um sinal elétrico em resposta à deformação do transdutor. Transdutores adequados são aqueles que incorporam um material piezoelétrico (orgânico e/ou inorgânico) como filme piezoelétrico, material piezoresistivo, medidores de esforço, elementos capacitivos ou indutivos, transformador diferencial linear variável e outros materiais ou elementos que modulam ou geram um sinal elétrico em resposta à deformação. O transdutor 20 pode ser plano ou não-plano, como no caso de uma configuração curva ou corrugada. Materiais piezo adequados podem incluir películas de polímero, espumas poliméricas, cerâmica, materiais compósitos ou combinações dos mesmos. O transdutor 20 pode incorporar matrizes de transdutores do mesmo ou de diferentes tipos de transdutores e/ou diferentes materiais de transdutores, todos os quais podem ser conectados em série, individualmente ou em uma estrutura de múltiplas camadas. Transdutores adequados que incorporam elementos plurais de captação que têm características e/ou sensores diferentes com características de captação passíveis de serem personalizadas são apresentadas nos pedidos de patente cedidos à mesma cessionária do presente pedido e publicados sob os números US 2007/0113.649 e 2007/0113.654 os quais estão incorporados à presente invenção a título de referência.

O transdutor 20 pode ser implementado com o uso de outras tecnologias além das que empregam energia eletromagnética ou materiais piezo. Por exemplo, o som a ser transduzido pode mover um cantiléver que tem uma superfície altamente reflexiva em cuja superfície um laser ou feixe ótico de Iuz 25 pode ser modulado. A intensidade ou outra propriedade da Iuz modulada pode ser recebida por um fotodetector que produz um sinal elétrico para a análise.

Como anteriormente discutido, um ou mais LEDs ou telas podem ser usados para transmitir informações ao clínico. Um ou mais LEDs e/ou telas podem ser colocados em um único local do estetoscópio eletrônico ou em múltiplos locais. Por exemplo, múltiplos LEDs 12, 15, e 22 são mostrados montados no compartimento (isto é, na peça auscultatória), entendendo-se que as modalidades da presente invenção podem ser implementadas com o uso de um LED de sinal ou outro tipo de indicador visual ou tela.

Uma metodologia de gerenciamento de energia da presente invenção pode ser implementada de várias maneiras em um estetoscópio eletrônico. Por exemplo, a ativação do circuito de energização do estetoscópio eletrônico pode ser iniciada com base em uma operação que envolve o headset. A 10 ativação do circuito de energização do estetoscópio eletrônico pode ser iniciada com base no contato de captação ou na proximidade entre a peça auscultatória e a mão do clínico e/ou entre a peça auscultatória e a pele ou vestuário do paciente. Uma superfície condutiva ou uma pressão exercida na, ou removida da superfície ou bordas da peça auscultatória pode ser usada para ativar e desativar o circuito 15 de fonte de alimentação do estetoscópio. Uma alteração na temperatura causada pelo manuseio do estetoscópio (por exemplo, o toque do clínico e/ou o contato do paciente com a peça auscultatória) pode ser captada e usada para ativar e desativar o circuito de fonte de alimentação do estetoscópio. A energização e a desenergização do estetoscópio pode ser controlada por meio de alterações de 20 medição na impedância, capacitância, resistência ou outro parâmetro elétrico, como quando as olivas auriculares do estetoscópio são colocadas nos, e removidas dos, canais auditivos. A energização e a desenergização do estetoscópio pode ser controlado por um sensor ou chave mecânica, elétrica, magnética ou ótica, ou uma combinação de tais chaves e sensores.

De acordo com as modalidades da presente invenção, a ativação

do circuito de energização do estetoscópio eletrônico pode ser iniciada com base na operação do headset. Entende-se que o headset compreende os tubos auriculares e as olivas auriculares de um estetoscópio. Quando o headset é aberto, como pela separação dos tubos do headset ou das olivas auriculares, o circuito de energização do estetoscópio eletrônico é ativado para que o estetoscópio fique pronto para o uso imediato do clínico. Nota-se que separar os tubos do headset é o "procedimento normal" que os clínicos usam quando 5 eles estão planejando auscultar um paciente usando o estetoscópio. Em adição à inclusão do circuito de energização, um estetoscópio eletrônico da presente invenção pode ainda incluir um circuito de desenergização. Por exemplo, quando o headset é removido das orelhas do clínico, desse modo permitindo que o headset retorne à sua configuração fechada ou relaxada, o circuito de 10 desenergização capta essa ação e desativa a energia suprida ao estetoscópio, de preferência após um período de tempo predeterminado.

As figuras 2A e 2B i lustram um mecanismo para captar uma necessidade iminente de uso do estetoscópio de acordo com modalidades da presente invenção. As figuras 2A e 2B mostram os tubos auriculares 17a, 17b 15 acoplados a uma forquilha 18 do estetoscópio eletrônico 10. Os tubos auriculares 17a, 17b mostrados na figura 2A estão em sua configuração relaxada. A figura 2B mostra os tubos auriculares 17a, 17b sendo forçadamente separados um do outro, o que poderia ocorrer quando um clínico coloca o estetoscópio eletrônico 10 em seu ou sua paciente para o uso imediato.

Um sensor 30 é mostrado disposto em ou sobre a forquilha 18

do estetoscópio eletrônico 10. Os tubos auriculares 17a, 17b são acoplados à forquilha 18. O sensor 30, de acordo com essa modalidade ilustrativa, é configurado para captar um deslocamento mecânico ou força de deslocamento do tubo auricular 17a em relação ao tubo auricular 17b. Em 25 uma configuração, a forquilha 18 inclui uma porção maleável na qual o sensor 30 é colocado. Conforme é melhor mostrado na figura 2B, o deslocamento forçado do tubo auricular 17a em relação ao tubo auricular 17b resulta na deformação da forquilha 18, sendo que tal deformação é captada pelo sensor 30. Em outras configurações, a forquilha não precisa incluir uma porção maleável, e o sensor 30 pode ser configurado para captar diretamente o deslocamento do tubo auricular. Por exemplo, o esforço, a deflexão, ou torsão, ou outra indicação de distorção ou deslocamento mecânico dos tubos 5 auriculares 17a, 17b, por exemplo, pode ser captada com o uso de sensores adequados montados em, ou próximos aos tubos auriculares 17a, 17b, deste modo considerando uma forquilha 18 substancialmente rígida.

O sensor 30 é, de preferência, calibrado para distinguir entre o uso iminente pretendido do estetoscópio eletrônico 10 e o movimento espúrio dos 10 tubos auriculares 17a, 17b, como o movimento indicativo de transporte do estetoscópio ou outras forças não associadas com o uso iminente pretendido do estetoscópio eletrônico 10 por um clínico. Por exemplo, o sensor 30 pode ser calibrado para gerar um sinal de ativação em resposta ao deslocamento do tubo auricular ou à força de deslocamento que exceda um limiar predeterminado. O 15 sensor 30 pode ser configurado para detectar o deslocamento do tubo auricular ao longo de um único eixo (por exemplo, o eixos x conforme mostrado na figura 2B) ou múltiplos eixos (eixos x, y e z). Por exemplo, o sensor 30 pode incorporar múltiplos sensores de força ou de acelerômetro alinhados em uma relação ortogonal, a partir do quais pode ser detectado o deslocamento do tubo auricular 20 em relação a cada eixo. Os limiares podem ser estabelecidos para cada eixo de movimento gerado de dados de uso empírico que distinguem entre o uso iminente por parte do clínico e o movimento espúrio. Entende-se que um sensor multi-axial 30 pode ser empregado em outro lugar no estetoscópio.

A figura 3 ilustra um sensor 30 configurado para captar o uso iminente de um estetoscópio eletrônico pelo clínico de acordo com modalidades da presente invenção. A forquilha 18 na figura 3 é mostrada para incluir um sensor 30 montado próximo a dois membros de captação 29a, 29b. Os membros de captação 29a e 29b são mecanicamente acoplados aos tubos auriculares 17a e 17b, respectivamente. O deslocamento e as forças de deslocamento aplicadas aos tubos auriculares 17a e 17b são transmitidas aos membros de captação 29a e 29b, causando um movimento relativo entre as extremidades dos membros de captação 33a e 33b e o sensor 30. Um grau suficiente de deslocamento dos tubos 5 auriculares 17a, 17b, um do outro, como captado pelo sensor 30 resulta na geração de um sinal de ativação pelo sensor 30. O sinal de ativação é transmitido ao circuito de controle de energia do estetoscópio eletrônico 10, de preferência, alojado na peça auscultatória, pelo(s) condutor(es) 31 através do tubo principal 13.

Nessa modalidade, as extremidades do membro de captação 33a 10 e 33b são distanciadas do sensor 30 quando elas estão em um estado relaxado. As alterações no espaçamento do vão entre as extremidades do membro de captação 33a e 33b e o sensor 30 (e o contato entre os mesmos, de acordo com algumas modalidades) podem ser captadas em uma variedade de modos. De acordo com uma modalidade, o sensor 30 pode ser configurado 15 para incluir um sensor capacitivo que capta as alterações no espaçamento do vão entre as extremidades do membro de captação 33a e 33b e o sensor 30.

Em outra modalidade, o sensor 30 é configurado para captar o contato entre as extremidades do membro de captação 33a e 33b e o sensor 30. Esse contato pode ser captado como uma alteração em um parâmetro 20 mecânico ou elétrico do sensor 30. Por exemplo, o sensor 30 pode ser configurado para incluir um elemento eletricamente condutivo, tal que o contato entre as extremidades do membro de captação 33a e 33b e o sensor 30 fecha um circuito elétrico que inclui o elemento eletricamente condutivo. Em outras modalidades, um elemento ótico pode opcionalmente ser usado no sensor 30 25 para detectar o deslocamento e/ou contato entre as extremidades do membro de captação 33a e 33b e o sensor 30. Em outras modalidades, um sensor de pressão pode ser incorporado no sensor 30 para captação de um contato entre as extremidades do membro de captação 33a e 33b e o sensor 30. As figuras 4A a 4C ilustram circuitos de controle de gerenciamento de energia configurados para captar uma necessidade iminente de uso do estetoscópio pelo clínico, de acordo com outras modalidades da presente invenção. As figuras 4A a 4C ilustram a provisão do sensor 30 na peça 5 auscultatória. Em uma configuração, o sensor 30 é configurado para captar o contato entre a mão ou os dedos do clínico e o compartimento 25 da peça auscultatória. Em uma outra configuração, o sensor 30 é configurado para captar o contato entre o diafragma 20 da peça auscultatória e a pele do paciente ou um vestuário externo 42. Por exemplo, um sensor de anel 40, como um anel de 10 captação condutivo, capacitivo, ou de pressão, pode ser incorporado na superfície de diafragma 20. O sensor de anel 40 pode ser configurado para captar a proximidade da peça auscultatória à superfície do corpo ou vestuário do paciente, de modo que o contato não é necessariamente exigido como um indicador de um intenção iminente de uso do estetoscópio. Em uma outra configuração, o sensor 15 30 pode captar o contato entre o clínico e o compartimento e o contato entre o diafragma e o paciente, de modo que a ativação do circuito de energia do estetoscópio tem por base o estado de captação de múltiplas condições.

Por exemplo, a captação tanto do contado (ou proximidade) entre o clínico e o compartimento quanto o contato (ou proximidade) entre o 20 diafragma e o paciente pode resultar na ativação do circuito de energia do estetoscópio. Em uma configuração, a captação do contato (ou proximidade) entre o clínico e o compartimento ou o contato (ou proximidade) entre diafragma e o paciente pode resultar na ativação de alguns componentes do estetoscópio, sendo os componentes restantes (por exemplo, mais 25 componentes de consumo de energia) ativados em resposta à captação tanto do contato ou proximidade entre o clínico e o compartimento quanto do contato ou proximidade entre o diafragma e o paciente, por meio disso confirmando a necessidade iminente de uso do estetoscópio pelo clínico. O contato ou proximidade entre a mão ou dedos do clínico e o compartimento 25 ou entre o diafragma 20 da peça auscultatória e a pele ou uma vestimenta externa do paciente pode ser captada em uma variedade de maneiras. Por exemplo, a pressão aplicada na peça auscultatória contra a superfície de 5 contato do paciente, como a superfície do diafragma 20, pode ser usada para ativar e desativar o circuito do estetoscópio. A remoção da pressão pode então ser captada para desativar a energia do estetoscópio. Essa abordagem pode também ser usada para determinar o contato uniforme entre o diafragma 20 e o paciente para uma melhor auscultação através do uso de múltiplos pontos de contato. A 10 capacitância pode ser usado para detectar a proximidade entre o compartimento 25 e o clínico e/ou o paciente, e para ativar e desativar o circuito do estetoscópio.

As figuras 5A a 5C ilustram outra modalidade de um estetoscópio eletrônico que emprega uma captação de temperatura como um mecanismo para ativar e desativar um circuito de fonte de alimentação do estetoscópio. O 15 estetoscópio 50 mostrado nas figuras 5A a 5C incorpora um sensor 30 que é configurado para captar temperatura. As figuras 5A e 5B representam a ativação do circuito de fonte de alimentação do estetoscópio em resposta ao sensor 30 que capta um aumento de temperatura na alça 56, em relação ao ambiente, como resultado da manipulação do estetoscópio 50 pelo clínico. A 20 figura 5C ilustra a desativação do circuito de fonte de alimentação do estetoscópio em resposta ao sensor 30 que capta uma diminuição de temperatura na alça, em relação à temperatura atingida durante o uso do clínico ou em relação a um limiar estabelecido em relação à temperatura ambiente.

Sensores de temperatura úteis 30 incluem aqueles que incorporam, por exemplo, termistores, fotodiodo infravermelho (IR), ou filmes ou materiais sensíveis à temperatura. Vários dispositivos ou materiais sensíveis à temperatura podem ser usados para captar e converter a temperatura e as alterações na temperatura em um ou mais locais do estetoscópio 50 que tipicamente sofrem o contado do clínico ou do paciente. Por exemplo, a alça 56 e/ou o diafragma ou a porção de contato com o paciente 51 da peça auscultatória 54 pode(m) incorporar um sensor de temperatura 30. Uma temperatura ambiente de referência pode ser obtida com o uso de um sensor de temperatura colocado em um local do estetoscópio onde o contato com o usuário ou paciente é improvável.

A figura 5A também mostra um dispositivo 52 que pode ser configurado como uma chave de modo, uma tela ou uma combinação dessas características. Por exemplo, uma chave de múltiplos modos 52 pode ser pressionada pelo clínico para selecionar e desabilitar várias funções, incluindo 10 modos de filtro, modos de ganho e o controle de volume. O dispositivo 52 pode alternativamente, ou adicionalmente, incluir uma tela, como uma tela LCD ou OLED para exibir várias informações, como a frequência cardíaca, status da bateria, e o status de modo, por exemplo.

As figuras 6 a 12 ilustram várias modalidades de gerenciamento de energia e circuito de controle que podem ser implementadas em um estetoscópio eletrônico de acordo com a presente invenção. As abordagens convencionais de gerenciamento de energia do estetoscópio incluem o uso de uma chave elétrica no conjunto binaural, como descrito na patente US n° 6.005.951, aqui incorporada, a título de referência. Outras abordagens de gerenciamento de energia do estetoscópio incluem circuitos temporizadores que desligam automaticamente a energia do estetoscópio após um intervalo de tempo predeterminado. Essas abordagens fornecem flexibilidade limitada em resposta aos fluxos de trabalho do usuário e não suportam uma interação automática com redes e sistemas médicos sem fio. Tais abordagens convencionais tipicamente refletem uma abordagem "tudo ou nada" de gerenciamento de energia, ao invés de uma abordagem gradual que monitora de modo mais abrangente as ações do usuário ou o ambiente de operação geral do estetoscópio eletrônico.

Com referência às figuras 6 a 12, os estetoscópio eletrônicos da presente invenção, em geral, incluem inúmeros componentes, incluindo uma ou mais fontes de energia elétrica, bem como uma variedade de sensores, elementos de processamento de sinal, lógica de controle, elementos de memória e links de comunicação. O sensor ou sensores que captam a 5 necessidade iminente de uso do estetoscópio pelo clínico podem ser passivos (isto é, precisam de um suprimento de energia para a sua operação) ou ativos (isto é, geram seu próprio sinal elétrico por algum mecanismo, como piezoelétrico, eletromotor, ou por outros meios).

A modalidade do circuito de gerenciamento de energia ilustrada na 10 figura 6 inclui uma bateria 82 acoplada a uma porta de energia 86 e a um condicionamento de sinal e lógica de controle 84. Um sensor 83 é acoplado à unidade lógica 84. O sensor 83 pode ser passivo ou ativo. Nota-se que a unidade lógica 84 preferencialmente extrai uma energia mínima da bateria 82 durante o não-uso do estetoscópio. Várias técnicas de modo de suspensão podem ser 15 implementadas pelas quais uma energia mínima é requerida pela unidade lógica 84 para detectar a ativação do sensor 83. O circuito do modo de suspensão pode gerar um sinal de despertar ou de ativação para efetuar a inicialização do circuito do estetoscópio 88 para facilitar o uso imediato do estetoscópio pelo clínico.

Como mostrado na figura 6, a unidade lógica 84 controla a porta de 20 energia 86 em resposta ao sinal de despertar ou de ativação para facilitar o suprimento de energia ao circuito do estetoscópio 88 pela bateria 82. O sensor 83 pode também captar o não-uso do estetoscópio, como anteriormente discutido e, nesse caso, a unidade lógica 84 desativa a porta de energia 86 para remover a energia do circuito do estetoscópio 88 e retorna ao modo de suspensão.

O sensor 83 pode ser implementado em uma ampla variedade de

maneiras como já discutido ou será discutido na presente invenção. O sensor 83 pode ser configurado para captar emissões acústicas do corpo humano ou outras propriedades do corpo humano, como o fluxo ou o volume de um fluido (por exemplo, um fluido corpóreo ou ar durante a inspiração ou expiração), um biopotencial (por exemplo, potenciais gerados durante a excitação do tecido do nervo e do músculo), ou uma propriedade estrutural ou composicional do corpo humano (por exemplo, propriedade do osso, como a densidade do osso, tecidos 5 moles, órgãos, sangue, gases sanguíneos e química do sangue). Uma lista nãoexaustiva, não-limitadora de sensores úteis 83 inclui os seguintes: sensores posicionais, de configuração, ou de orientação; sensores de força, estresse, ou de pressão (por exemplo, acelerômetro, medidor de esforço); sensores termais (por exemplo, fotodiodos IR, termistores); sensores óticos (por exemplo, um 10 sensor que usa refletores ou obturadores e/ou um circuito ótico nos binaurais); sensores condutivos (por exemplo, contatos elétricos ligados mecanicamente, reed switch (sensor magnético), sensores de resistores de filme); acústico (sensores de limiar de som, filtros de diferenciação de som, sensores de reconhecimento de voz); sensor magnético (por exemplo, sensores de efeito 15 Hall); e sensores de movimento (por exemplo, sensores de aceleração de um ou múltiplos eixos, como um acelerômetro MEMS ou um giroscópio).

A figura 7 é um diagrama de blocos mostrando várias componentes do circuito de gerenciamento de energia que podem ser implementados em um estetoscópio eletrônico de acordo com as modalidades 20 da presente invenção. A figura 7 ilustra um circuito que inclui um sensor 83 montado no headset do estetoscópio de modo a ser sensível ao deslocamento do tubo auricular. Em uma disposição, conforme é melhor mostrado na figura

8, o sensor 83 pode ser montado em uma disposição de mola binaural 105. As extremidades respectivas da disposição de mola 105 são mecanicamente acopladas aos tubos auriculares 17a e 17b, respectivamente.

A mola 105 é configurada para se expandir e se contrair em resposta às forças aplicadas aos tubos auriculares 17a e 17b. O sensor 83 mostrado na figura 8 é configurado como um sensor sem contato, como um sensor de sobreposição sem contato, onde o grau de sobreposição aumenta quando a mola 105 se flexiona, e diminui quando a mola 105 relaxa.

De acordo com uma implementação, e conforme é melhor mostrado na figura 7, a saída de um divisor ou ponte de tensão incluindo um 5 resistor de referência 87 e um sensor resistivo 83 é apresentada a um comparador de micro-potência 84. Quando a saída da ponte excede um nível de tensão de referência, uma porta de energia 86 é ativada e a energia é aplicada ao circuito do estetoscópio 88 a partir da bateria 82. O sensor resistivo 83 pode ser implementado como um resistor de filme aplicado diretamente à mola 105.

Entende-se que a disposição do sensor sem contato 83 mostrada na

figura 8 pode ser implementada com o uso de uma ampla variedade de sensores e técnicas de captação, como aquelas aqui descritas, e que a incorporação de um resistor de filme representa apenas um desses sensores úteis. Por exemplo, os sensores de sobreposição e/ou sem contato 83, a seguir, podem ser incorporados ao conjunto de headset binaural representado na figura 8.

Em uma implementação, um imã pode ser montado em uma parte deslizante do sensor sem contato 83 e um reed switch ser montada em uma segunda parte deslizante ou em um ponto estacionário no conjunto binaural. O movimento do imã em direção à reed switch fecha os contatos da chave, indicando assim, a necessidade iminente de uso do estetoscópio pelo clínico.

Em uma outra implementação, é fornecida uma disposição do sensor de capacitância 83 que inclui placas nas partes deslizantes sem contato do sensor 83. É captada uma capacitância que varia em relação à quantidade de sobreposição das placas deslizantes (ou separação do vão, dependendo da 25 configuração do sensor). Em uma outra implementação, o sensor 83 pode ser configurado para incluir um material permeável que desliza no interior de uma bobina. Pode ser medida a indutância variável que está relacionada à extensão do deslocamento binaural. Em uma outra implementação, um dentre os elementos deslizantes do sensor 83 atua como, por exemplo, um obturador em uma trajetória de Iuz entre uma fonte de Iuz e um fotodetector, ou entre a Iuz ambiente e o fotossensor, como uma célula fotovoltaica, fotodiodo, ou fotorresistor. Em cada uma dessas implementações, uma alteração no sinal do 5 sensor além de um limiar indica uma separação propositada do headset em antecipação ao uso do estetoscópio pelo clínico.

Outras configurações de sensor são contempladas que podem ser implementadas na, ou são associadas à, peça auscultatória do estetoscópio eletrônico ao invés de no ou ao headset. Entende-se que uma combinação de sensores na peça auscultatória e no headset pode ser usada para captar e/ou verificar uma necessidade iminente de uso do estetoscópio pelo clínico. Exemplos de tais sensores incluem sensores que detectam o deslocamento ou a rotação relativa de uma montagem de diafragma em relação à estrutura principal da peça auscultatória. Outros sensores úteis incluem sensores que detectam a flexão, curvatura, rotação, ou torsão da haste da peça auscultatória em relação à estrutura principal da peça auscultatória. Podem também ser empregados sensores que captam a deformação de uma estrutura na peça auscultatória, tais como áreas usadas pelo clínico quando ele segura o estetoscópio. Pode ser empregado o sensor de resistência afetado pela condutância externa como aquela apresentada pela pele do usuário quando ele segura a peça auscultatória.

Várias outras abordagens para a detecção de uma necessidade iminente de uso do estetoscópio pelo clínico podem ser empregadas, como os sensores que captam uma alteração diferencial de um parâmetro associado ao contato humano ou à liberação do contato. Esses sensores podem ser 25 configurados para captar uma alteração diferencial na parede da peça auscultatória devido à presença de uma tensão manual na peça auscultatória. Tais alterações diferenciais podem ser alterações de temperatura, luz, corrente, ou tensão. Em um tipo de implementação, uma alteração na temperatura da peça auscultatória devido ao aquecimento pela mão de um usuário pode ser captada e comparada a um limiar, como uma temperatura ambiente ou outra temperatura de linha de base. Em um tipo de implementação, uma superfície relativamente inacessível da peça auscultatória pode ser usada como um local de temperatura de referência.

A presença de uma mão na peça auscultatória pode ser sinalizada pelo bloqueio da Iuz ambiente ao fotossensor montado na peça auscultatória. Um detector de fonte no infravermelho próximo pode ser usado para determinar a presença de uma alteração de tensão periódica derivada da pletismografia na 10 mão que segura a peça auscultatória. Em outras implementações, os sensores podem ser colocados no interior da tubulação ou dos cabos do estetoscópio (caso esteja presente) entre a peça auscultatória e o headset para distinguir um estado enrolado em espiral de um estado não enrolado em espiral.

A figura 9 é um diagrama de blocos mostrando vários 15 componentes do circuito de gerenciamento de energia que podem ser implementados em um estetoscópio eletrônico de acordo com modalidades da presente invenção. A figura 9 ilustra um circuito que inclui uma multiplicidade de sensores 83a a 83n. Entende-se que um único sensor 83 capaz de captar múltiplas condições pode também sem empregado no contexto da modalidade 20 mostrada na figura 9. O uso de múltiplos sensores 83a a 83n ou múltiplas condições captadas com o uso de um único sensor estabelece uma ativação condicional do circuito de energia do estetoscópio.

De acordo com várias modalidades, um estado energizado resulta da ocorrência de múltiplos eventos. A figura 9 fornece um exemplo 25 esquemático, no qual mais de um sensor 83a a 83n contribui para o processo de decisão. Alternativamente, um único sensor pode ser usado para detectar múltiplos eventos. Em qualquer caso, a ordem temporal em que os eventos ocorrem pode também ser importante. Em uma implementação, pode ser fornecido um sensor acústico atrás do diafragma da peça auscultatória. O sensor acústico pode ser usado em combinação com um sensor configuracional no conjunto do headset de um tipo descrito anteriormente. Em uma outra implementação, um sensor de 5 pressão de contato pode ser montado no diafragma da peça auscultatória e usado em combinação com um sensor de condutância (por exemplo, sensor de contato com a pele) fornecido na pega da peça auscultatória. Outras combinações de sensores e técnicas de captação são contempladas.

A abordagem do uso de múltiplas formas de informação do 10 sensor pode ser útil quando um evento nem sempre pode indicar uma intenção de uso do estetoscópio. Por exemplo, o movimento do estetoscópio em um jaleco de laboratório durante um transporte de rotina pode ativar um sensor acústico. Similarmente, a colocação do conjunto binaural ao redor do pescoço pode flexionar os tubos auriculares sem que as olivas auriculares 15 estejam necessariamente colocadas nos canais auditivos. Muitos dos exemplos discutidos anteriormente neste documento podem ser usados para implementar uma abordagem de sensor múltiplo.

De acordo com uma abordagem adicional, o sensor 83 utiliza uma pequena corrente de alta frequência (microampere ou menos), o estetoscópio 20 constitui uma seção do circuito e o clínico (por exemplo, as duas mãos do clinico) forma uma segunda parte do circuito. O circuito pode ser completado quando a corrente fluir através das várias rotas que incluem alguma parte do corpo do clínico e alguma porção do estetoscópio como parte necessária para completar o circuito. Independente do esquema particular de captação que é utilizado para 25 detectar o uso iminente do estetoscópio e sua ativação, tais esquemas devem impedir uma operação acidental, como pode acontecer durante o transporte no porta-luvas de um carro ou no bolso do vestuário usado pelo clínico.

O uso de múltiplos sensores pode também permitir que um usuário "personalize" um estetoscópio escolhendo entre um conjunto de opções para os eventos de inicialização. Nesse modelo, podem ser selecionados eventos mais consistentes com um dado fluxo de trabalho ou com o procedimento de examinação.

Como anteriormente discutido, um estetoscópio eletrônico da

presente invenção pode interagir cooperativamente com um sistema ou dispositivo externo ao paciente. A figura 10 é um diagrama de blocos que ilustra uma modalidade de um estetoscópio eletrônico da presente invenção que se comunica com um sistema ou dispositivo externo ao paciente. 10 Conforme mostrado na figura 10, um processador de comunicações 142 do estetoscópio recebe uma entrada de um dispositivo externo 146. A metodologia de gerenciamento de energia implementada pela unidade lógica de controle 144 do estetoscópio pode ser em resposta à entrada recebida do dispositivo externo 146. Inversamente, a metodologia de gerenciamento de energia 15 implementada pelo dispositivo externo 146 pode ser em resposta à entrada recebida da unidade lógica de controle 144 do estetoscópio.

Em algumas situações, pode ser desejável ligar o estetoscópio, ou alterar o seu modo de operação, sob o comando de outro dispositivo. Por exemplo, um evento pode ser gerado por meio de um link de comunicações 20 externas (por exemplo, um evento iniciado por um transponder sem fio, ou um evento através de uma interface com fio). Para as aplicações de telemedicina, por exemplo, um estetoscópio eletrônico da presente invenção poderia ser ativado a partir de uma estação retransmissora conectada a um consolo remoto central. O estado operacional do estetoscópio, incluindo, por exemplo, os ajustes 25 de amplitude e de filtro pode também ser determinado por um comando remoto.

Em uma outra configuração, o sistema do estetoscópio no qual um headset sem fio, energizado separadamente, do estetoscópio inicia a energização ou as alterações do modo de operação do circuito no interior da peça auscultatória. Em outras palavras, se o estetoscópio tiver essencialmente uma estrutura distribuída com elementos energizados independentemente, uma alteração do modo operacional ou energizado pode ser comunicada ou cascateada através do sistema completo.

De acordo com outras modalidades da presente invenção, o

gerenciamento de energia de um estetoscópio eletrônico pode ser modificado em resposta a uma duração variável de uma alteração do modo de operação. A duração de uma alteração do modo operacional pode ser bem diferente do evento de inicialização original. A duração da alteração pode ser fixa ou pode ser ajustada 10 de acordo com o fluxo de trabalho do usuário. O sensor pode ser regularmente (e até mesmo continuamente) interrogado por um sistema de controle adaptável.

Por exemplo, se uma inatividade é captada muito antes do decorrer de um intervalo de tempo prefixado, a energia pode ser compensada ou cortada precocemente para minimizar a descarga da bateria e, desse modo, 15 aumentar a vida útil da bateria. Similarmente, a taxa de interrogação do sensor pode ser reduzida de acordo com modelos previstos de uso do estetoscópio com base na atividade recente do sensor.

O padrão de atividade observado nas configurações do sensor descritas nos exemplos anteriormente neste documento pode também ser 20 usado para alterar o modo de operação do estetoscópio em seqüências adequadas ao fluxo de trabalho de um usuário do estetoscópio. Além disso, a atividade do sensor pode, também, alterar ou modular os parâmetros operacionais ou as características do circuito de processamento de sinal, como as respostas do filtro e os níveis de amplitude. Como tal, o sistema de controle 25 e as metodologias de controle de um estetoscópio eletrônico da presente invenção podem ser estendidos para incluir outros elementos operacionais do estetoscópio além de gerenciamento de energia.

Atualmente, muitos circuitos eletrônicos não são nunca desenergizados completamente exceto durante a troca de baterias. Em vez disso, tais circuitos são colocados em um modo de "espera" de baixa energia, em que o tipo das operações do circuito e a rapidez de execução ("velocidade") são limitadas. A figura 11 mostra um diagrama de blocos de circuito que 5 fornece um modo de espera ou de suspensão de operação do estetoscópio, de acordo com as modalidades da presente invenção. Conforme mostrado na figura 11, os sinais gerados por um ou mais sensores 83 são comunicados a uma unidade lógica de controle 166, tipicamente após a realização do processamento pelo circuito de condicionamento de sinal 164. A entrada de 10 sinais do sensor na unidade lógica de controle 166 faz com que a unidade lógica de controle 166 ajuste a frequência de um relógio 168 que fornece pulsos cronometrados a um processador digital embutido 172. Embora o processador permaneça continuamente ativo, ele gasta a maior parte do seu tempo em um estado operacional de baixa energia. Outros circuitos do 15 estetoscópio podem também ser controlados para realizar uma comutação para um estado de operação de baixa energia quando tais circuitos não precisarem estar ativos, como a memória 170 e as porções da unidade lógica de controle 166 e o circuito de condicionamento de sinal 164.

A figura 12 ilustra uma modalidade do circuito do estetoscópio 20 eletrônico que emprega múltiplas fontes de energia. Na figura 12, uma primeira fonte de alimentação 82a é configurada para fornecer energia a um primeiro conjunto de componentes, e uma segunda fonte de alimentação 82b é configurada para fornecer energia a um segundo conjunto de componentes. A primeira fonte de alimentação 82a pode ser um dispositivo de pequena potência, 25 como uma bateria de baixa energia ou um capacitor de armazenamento, que é usado para fornecer uma energia mínima ao sensor 83 e a qualquer outro circuito que opere em um modo de suspensão necessário para suportar o sensor 83 e a produção de um sinal de ativação ou de despertar. Por exemplo, a primeira fonte de alimentação 82a pode contar com a energia suprida ao estetoscópio como discutido anteriormente ou através de um link RF, de modo consistente com a energização de determinados tipos de dispositivos RFID.

A segunda fonte de alimentação 82b pode ser uma bateria de alta 5 potência que fornece energia ao circuito do estetoscópio 88 em resposta à necessidade iminente de uso do estetoscópio pelo clínico. A modalidade ilustrada na figura 12 fornece um dispositivo de pequena potência com uma fonte de bateria separada, ou um capacitor de armazenamento, usada para determinar o estado operacional de um segundo circuito (com uma maior funcionalidade e 10 consumo de energia) que tem uma fonte de alimentação independente.

Como foi anteriormente discutido, um sistema de controle da presente invenção pode proporcionar um gerenciamento avançado do modo de operação em adição ao gerenciamento de energia. Por exemplo, um estetoscópio eletrônico da presente invenção pode incorporar uma indicação 15 perceptível do status operacional do estetoscópio eletrônico, como pelo uso de um ou mais LEDs interminentes. A tabela 1 abaixo fornece uma lista nãoIimitadora e não-completa de cenários de iluminação do LED que podem ser usados para transmitir informações valiosas ao clínico.

Tabela 1

Estado do LED Status do estetoscópio Piscando 1/10 ou 1/6 seg Estetoscópio energizado (o temporizador também ligado para obtenção manual da frequência de pulso) LED desligado Estetoscópio desenergizado Sinal que pisca a frequências Filtro passa baixa (Sino) baixas ou que tem uma cor exclusiva Estado do LED Status do estetoscópio Sinal que pisca a frequências Filtro passa alta (Diafragma) altas ou que tem uma cor exclusiva Pisca em ambos os lados ou em Filtro especial (3°) aplicado lados alternados da "chave de anel partido" Frequência de intermitência de Indicação visual de bateria fraca sinais e de cor exclusivas do LED Visibilidade remota (por exemplo, o Indicador visual de energização ou desenergização. LED na peça auscultatória em uma Fibra ótica que usa uma fonte de Iuz visível em área de forquilha) múltiplas áreas. Na descrição das várias modalidades fornecidas acima, referências

são feitas aos desenhos em anexo que são parte das modalidades e nos quais são mostrados, a título de ilustração, as várias modalidades na quais a invenção pode ser praticada. Deve-se entender que outras modalidades podem ser 5 utilizadas, e alterações estruturais e funcionais pode ser feitas sem se desviar do escopo da presente invenção. Entende-se ainda os sistemas, dispositivos ou métodos de acordo com a presente invenção podem incluir uma ou mais das características, estruturas, métodos, ou combinações dos mesmos aqui descritas. Por exemplo, um dispositivo ou sistema pode ser implementado para 10 incluir uma ou mais características vantajosas e/ou os processos descritos acima. Pretende-se que tal dispositivo ou sistema não necessite incluir todas as características aqui descritas, mas que possa ser implementado para incluir características selecionadas que fornecem estruturas úteis e/ou funcionalidade.

A figura 13 é um diagrama de blocos de um circuito para a implementação de metodologias de gerenciamento de energia de um biossensor implementado de acordo com modalidades da presente invenção. O circuito 200 mostrado na figura 13 inclui um processador 202 acoplado a um circuito de gerenciamento de energia 210. O processador 202 inclui ou está acoplado a uma memória de acesso aleatório (RAM) 204 (por exemplo, DRAM) 5 e a uma memória não-volátil 206 (por exemplo, memória Flash). A memória não-volátil 206 armazena vários dados necessários à operação do biossensor, incluindo instruções programadas executáveis pelo processador para coordenar as funções de gerenciamento de energia do biossensor. Como será discutido abaixo, as instruções de programa executáveis são tipicamente 10 transferidas da memória não-volátil 206 à RAM 204 para serem executadas pelo processador 202 sob condições predeterminadas, como em resposta à atuação de um botão de energização do biossensor pelo clínico ou por um sinal de comando. Essas instruções programadas na RAM 204 são perdidas após a remoção de energia para a RAM 204, como quando um período estendido de 15 não-uso do biossensor é detectado pelo circuito de gerenciamento de energia 210 e/ou pelo processador 202.

O circuito de gerenciamento de energia 210 é mostrado acoplado a pelo menos um primeiro sensor 83b (S1) e um segundo sensor 83n (S2) do biossensor. De acordo com algumas modalidades, os sinais de captação 20 produzidos por dois ou mais sensores 83a a n são comunicados ao circuito 200 e usados pelo circuito 200 para diferenciar entre o uso pretendido e o uso nãopretendido do biossensor pelo clínico. De acordo com outras modalidades, um único sensor ou dispositivo de captação 83a (SO) é capaz de captar múltiplos parâmetros ou eventos indicativos de intenção de uso imediato do biossensor 25 pelo clínico. Este único sensor ou dispositivo de captação 83a (SO) gera um sinal que tem duas ou mais características (S0A, S0B) ou componentes do sinal que são detectáveis pelo circuito 200 e usados para distinguir entre o uso pretendido e o uso não-pretendido do biossensor pelo clínico. O circuito de gerenciamento de energia 210 e o processador 202 cooperam para controlar a energia suprida aos componentes de biossensor com base no estado do primeiro e do segundo sinais (S1 e S2) do sensor produzidos pelos sensores 83b e 83n ou nas duas ou mais características ou componentes do sinal (S0A, SOb) de um sinal produzido pelo sensor 83a (S0).

De acordo com algumas modalidades, a ordem temporal dos sinais S1 e S2 do sensor ou das características ou componentes do sinal SOa, SOb conforme recebidos ou detectados pelo circuito de gerenciamento de energia 210 pode ser usada para distinguir entre o uso pretendido e o não-uso 10 do biossensor pelo clínico. Dependendo do tipo de sensor(es) empregado(s) pelo biossensor, uma janela de detecção 212 pode ser usada pelo circuito de gerenciamento de energia 210 para exigir uma seqüência particular de sinais do sensor ou de características ou componentes para distinguir entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor pelo clínico. A detecção de uma ordem

predeterminada dos sinais de sensor ou das características ou componentes conforme recebidos pelo circuito de gerenciamento de energia 210 irá satisfazer critérios de ordem predeterminados pela janela de detecção que são indicativos do uso pretendido do biossensor pelo clínico.

Uma duração de tempo entre a recepção ou a detecção dos sinais 20 S1 e S2 do sensor ou das características ou componentes de sinal SOa, SOb pelo circuito de gerenciamento de energia 210 pode também ser usada para distinguir entre o uso pretendido e o uso não-pretendido do biossensor pelo clínico. A janela de detecção 212, de acordo com essa modalidade, pode ser programada com uma duração de janela predeterminada. A janela de detecção 25 212 se abre em resposta à recepção ou à detecção de um primeiro sinal do sensor ou de uma característica ou componente do sinal, que inicia um temporizador da janela de detecção 212. Se um sinal subsequente do sensor ou uma característica ou componente do sinal (ou uma multiplicidade do mesmo) é recebido ou detectado antes do término da janela de detecção 212 (isto é, a expiração do temporizador), então os critérios da janela de detecção para a detecção são considerados satisfeitos, o que é indicativo do uso pretendido do biossensor pelo clínico. Em algumas modalidades, tanto a ordem 5 temporal quanto a detecção de duração de tempo podem ser implementadas pelo circuito de gerenciamento de energia 210 para facilitar a distinção entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor pelo clínico.

Em algumas modalidades, um detector de características 213 pode ser usado pelo circuito de gerenciamento de energia 210 ou pelo processador 10 202 para detectar as características de um sinal do sensor para distinguir entre o uso pretendido e o não- uso do biossensor pelo clínico. O detector de características 213 pode, por exemplo, detectar uma porção temporária de um sinal do sensor e uma porção não temporária do sinal do sensor. As figuras 14 a

16 mostram os sinais produzidos por vários sensores que têm uma multiplicidade de características que correspondem aos parâmetros ou eventos captados que podem ser detectados pelo circuito de gerenciamento de energia 210 ou pelo processador 202. A figura 14 mostra um sinal de sensor 1602 que tem uma porção temporária 1605 e uma porção não temporária 1607. A porção temporária 1605 é tipicamente indicativa da proximidade do sensor a, ou do contato com, uma superfície do corpo ou com um vestuário de um paciente ou clínico. A porção não temporária 1607 representa uma porção em andamento ou persistente (por exemplo, de estado permanente) do sinal 1602, que pode indicar um parâmetro fisiológico (por exemplo, biopotencial) ou um parâmetro físico ou não fisiológico (por exemplo, uma alteração na temperatura do compartimento do biossensor devido à temperatura do clínico ou do paciente, à pressão aplicada ao biossensor quando este é segurado, ou a uma alteração na capacitância ou impedância quando ele é segurado).

A figura 15 mostra outro sinal de sensor 1622 que tem uma porção temporária 1625 e uma porção não temporária 1627. A porção temporária 1625 do sinal 1622 da figura 15 tem uma amplitude maior e uma largura de pulso mais curta do que aquela mostrada na figura 14. A diferença é tipicamente devida às características de resposta do sensor empregado e/ou do parâmetro 5 que está sendo captado. Por exemplo, a forma de onda mostrada na figura 14 pode ser característica de um sinal produzido por um sensor que capta temperatura, pressão, ou outro parâmetro que sofre uma alteração moderada em termos de amplitude ou de outra característica ao longo do tempo (por exemplo, características de resposta mais lentas). A forma de onda mostrada na figura 15 10 pode ser característica de um sinal produzido por um sensor que capta emissões acústicas, aceleração, ou outro parâmetro que sofre uma rápida alteração em termos de amplitude ou de outra característica ao longo do tempo (por exemplo, características de resposta mais rápidas), como o batimento cardíaco.

Em uma modalidade, o sensor usado para diferenciar entre o uso 15 pretendido o e uso não pretendido do biossensor compreende o transdutor do biossensor que é usado para avaliar o paciente. Por exemplo, o sinal de sensor 1622 da figura 15 pode representar a saída de um transdutor de biossensor que é configurado para captar uma manifestação de energia acústica produzida por uma matéria de origem biológica. Nesse exemplo ilustrativo, a porção 20 temporária 1625 do sinal do transdutor 1622 é representativa de um contato físico entre o biossensor e a superfície do corpo ou vestimenta do paciente. A porção não temporária 1627 é representativa da manifestação de energia acústica produzida por uma matéria de origem biológica, como a energia acústica produzida pela atividade cardíaca ou pela atividade pulmonar.

A figura 16 mostra outro sinal de sensor 1632 que tem uma primeira

porção 1633, uma porção temporária 1635 e uma porção não temporária 1637. Nessa modalidade, o detector de características 213 é configurado para detectar três características do sinal de sensor 1632, cada uma indicando um parâmetro ou evento diferente. A primeira porção 1633 da forma de onda 1632 pode ser indicativa da manipulação do biossensor pelo clínico, como empurrar o biossensor quando ele estiver sendo removido do bolso de um jaleco de laboratório ou uma caixa protetora. A porção temporária 1635 é tipicamente indicativa de um contato 5 entre o biossensor e a superfície do corpo ou a vestimenta do paciente. A porção não temporária 1637, nessa modalidade ilustrativa, representa um sinal de período fisiológico obtido do paciente, como a atividade cardíaca ou a respiração.

O detector de características 213 pode usar uma ou mais técnicas conhecidas para detectar as características ou componentes do sinal, incluindo 10 técnicas de teste de igualdade com modelo, detecção de limiar, determinação da temporização das características do sinal (por exemplo, a duração entre os picos de sinal), detecção da periodicidade e/ou aleatoriedade, análise morfológica de característica ou sinal, análise do espectro de frequências, análise do espectro de energia, e reconhecimento de padrão ou de característica, entre outros. Essa 15 metodologia de detecção de uma multiplicidade de características ou componentes do sinal de um sinal do sensor é particularmente benéfica quando se usa um único sensor ou dispositivo de captação para detectar múltiplos parâmetros, condições ou eventos.

Em algumas modalidades, o detector de características 213 20 pode armazenar dados que correspondem a um perfil de sensor predefinido que caracteriza uma resposta de excitação de um sensor específico. Por exemplo, um perfil de sensor pode ser desenvolvido para um transdutor piezoelétrico ou um acelerômetro que caracteriza a resposta do sensor a estímulos predeterminados. Os estímulos predeterminados são, de 25 preferência, representativos de estímulos do mundo real, como os eventos de manipulação ou contatos pelo clínico, eventos de contato pelo paciente, e estímulos fisiológicos e não fisiológicos. As características de resposta do sensor a esses estímulos podem ser categorizadas como indicadores de uso pretendido ou de não-uso do biossensor. A categorização das características de uma resposta do sensor pode ser binária (isto é, pretendida versus artefato) ou pode ter uma gradação, como os fatores de peso que indicam a probabilidade do uso pretendido versus o não-uso. Durante a operação, uma 5 condição ou evento captado por um dado sensor resulta na produção de um sinal de sensor que pode ser comparado ao perfil predefinido do sensor. Os resultados da comparação podem ser usados pelo detector de características 213, juntamente com um outra consideração como a ordem temporal e/ou a duração das características do sinal, para distinguir entre o uso pretendido e o 10 não-uso do biossensor pelo clínico.

A tabela 2 abaixo fornece uma lista não-exaustiva e não-limitadora de cenários operacionais nos quais a lógica condicional de gerenciamento de energia pode ser implementada por um biossensor da presente invenção, como um estetoscópio eletrônico. Os cenários operacionais implicados na tabela 2 15 incluem a inicialização de um biossensor por um clínico, a detecção do não-uso do biossensor após o seu uso pelo clínico, e a implementação de uma metodologia de energização ou desenergização automática através da qual um ou mais sinais do sensor são obtidos e processados pelo biossensor para distinguir entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor pelo clínico.

Tabela 2

Lógica de Etapa PS1 PS2 PS3 PS4 Processa¬ Outros gerenciamento dor componentes de energia (Energia) (Energia) (1) Botão de X --- ------ -> Y Aplica Aplica energização Lógica de Etapa PS1 PS2 PS3 PS4 Processa¬ Outros gerenciamento dor componentes de energia (Energia) (Energia) (2) Botão de X --- ->Y Aplica Aplica energização ligado mais XCVR (3a) Detecção de não- Tempo X Aplica Aplica uso T0 (incluindo XCVR) Lógica (3b) (/) Y<- -X Aplica Aplica •o (exceto XCVR) CL I< (3c) Lógica de Após Y<- -X Não aplica Não aplica energização ou T2 desenergização automática Ativo para Y = PS2 (3d) Após Y<- -X Não aplica Não aplica T3 Lógica de energização ou desenergização automática Lógica de Etapa PS1 PS2 PS3 PS4 Processa¬ Outros gerenciamento dor componentes de energia (Energia) (Energia) (4) S1 e S2 = 1 X--- -> Y ou Y Aplica Aplica (5) S1 ou S2 = 1 A X Não aplica Não aplica S1 e S2 = 1 B X--- -> Y ou Y Aplica Aplica (6) S1 ou S2 = 1 A X Aplica Não aplica S1 e S2 = 1 B X--- -> Y ou Y Aplica Aplica (7) S1 ou S2 = 1 A X Não apllica Não aplica [com a lógica (6) [Aplica] S1 e S2 = 1 B X--- -> Y ou Y Aplica Aplica na Janela (8) S1=1 antes de A X Não aplica Não aplica S2=1 [Aplica] [com a lógica (6)] S1 e S2 = 1 B X--- -> Y ou Y Aplica Aplica (9) SlJiI antes de A X Não aplica Não aplica S2=1 [Aplica] [com a lógica (6)] S1 e S2 B X Não aplica Não aplica Legenda: Etapa=Etapa no fluxo de lógica ou um evento X = Estado de partida; Y = Estado final

A linha tracejada com seta indica a direção de transição do estado de energia

PSI=Estado de desenergização completa PS2=Estado no modo de suspensão

PS3=Estado no modo ativo PS4=Estado LIGADO do transceptor O perfil de gerenciamento de energia pode ser aplicável No cenário (1) mostrado na tabela 2 acima, o clínico inicia o uso do biossensor acionando um botão de energização que faz a transição do biossensor de um estado de energia PS1 (estado de desenergização completa) para o estado de energia PS3 (estado no modo ativo). A energia é fornecida ao processador e a outros componentes que possibilitam a funcionalidade operacional completa do biossensor. O cenário (2) envolve fazer a transição do biossensor de um estado de energia PS1 para um estado de energia PS4 (estado ENERGIZADO do transceptor), de modo que a energia é também fornecida ao transceptor do biossensor (por exemplo, um transceptor Bluetooth ou ZigBee).

Quando o biossensor é energizado pelo clínico, as instruções programadas para executar as operações de biossensor, incluindo as operações de gerenciamento de energia, são transferidas da memória não20 volátil à memória de acesso aleatório (RAM) para a execução através do processador do biossensor. Essas instruções programadas permanecem, de preferência, residentes na RAM até que o clínico desligue o biossensor com o uso de um botão de desenergização ou quando o biossensor detecta um período estendido de não-uso que é indicativo do não-uso (por exemplo, o não25 uso de uma hora). Principalmente, as instruções programadas para a implementação de características de detecção de energização ou desenergização automática do biossensor permanecem residentes na RAM para possibilitar a transição do biossensor de um estado de baixa potência para um estado operacional intermediário com um atraso mínimo quando é detectado o uso pretendido do biossensor pelo clínico.

O modo em que o biossensor se energiza pode ser inicialmente baseado em uma programação padrão, mas é, de preferência, definida ou modificada pelo clínico com base na preferência do clínico. Um perfil de gerenciamento de energia pode ser estabelecido pelo clínico que define várias funções de gerenciamento de energia e arranjos que são ajustados de acordo com as preferências do clínico. Por exemplo, se o clínico geralmente usa uma função do transceptor sem fio do biossensor ele poderá, então, predefinir o estado de energia PS4 como o estado de energia inicial, ao invés de PS3. O perfil de gerenciamento de energia pode ser dinâmico, na medida em que uma história de consumo de energia do biossensor pode ser usada para definir ou redefinir parâmetros que afetam a lógica de gerenciamento de energia implementada pelo biossensor. Por exemplo, se os dados históricos de uso de energia indicarem que um clínico frequentemente ajusta o biossensor em períodos de 8 a 10 minutos entre os usos, as durações do tempo de detecção de não-uso usadas pela lógica de gerenciamento de energia para detectar o não-uso do biossensor (por exemplo, durações de tempo T1, T2, T3na tabela 2 acima) podem ser ajustadas em conformidade para melhor refletir a história atual de uso do biossensor pelo clínico. O clínico pode, ainda, definir preferências que ajustam as

características de armazenamento de energia, como as características de detecção de energização ou desenergização automática, para melhorar o uso do biossensor pelo clínico. Essas características programáveis ou selecionáveis podem incluir durações de temporização para a detecção do não-uso do 25 biossensor, dos estágios de seqüência de energização e desenergização, e dos inúmeros sensores usados como entradas para a lógica condicional de gerenciamento de energia. Pode ser desejável que o processador se desenergize para um estado de baixo ciclo de trabalho, ao invés de se desenergizar completamente, que pode ser uma característica selecionável ou programável disponibilizada para o clínico. O clínico pode programar ou selecionar várias preferências com respeito ao(s) sensor(es) que gera(m) sinais usados pela lógica condicional de gerenciamento de energia, incluindo os limiares de detecção, a 5 ordem temporal dos requisitos do sinal do sensor, a duração de tempo entre os sinais do sensor, as características do sinal do sensor, e outros aspectos dos sensores e/ou das características de detecção do sinal do sensor, entre outros.

O cenário (3) mostrado na tabela 2 ilustra uma lógica condicional de gerenciamento de energia para a detecção do não-uso do biossensor (após o uso pelo clínico). No cenário (3a), o tempo T0 representa o tempo no qual o uso do biossensor pelo clínico foi detectado pela última vez. Um temporizador é iniciado para começar no tempo de T0 e terminar no tempo de Ti. Até o tempo Ti ser atingido, o biossensor permanece no estado de modo ativo PS3 (energização dos componentes exceto pelo transceptor) ou PS4 (energização dos componentes incluindo o transceptor). O cenário (3a) mostra o biossensor operando no estado de modo ativo PS4 até o tempo Ti ser atingido, o que faz com que o circuito de gerenciamento de energia faça uma transição do estado de energia PS4 para o estado de energia PS3, que é mostrado como o cenário (3b). Nesse caso, a energia é removida do transceptor do biossensor, mas permanece aplicada ao processador. Entende-se que se o uso pelo cínico for detectado antes do tempo T1, o estado de energia do biossensor permanecerá no estado de modo ativo PS4 e o temporizador será reinicializado para zero.

No cenário (3c), o não-uso pelo clínico se mantém e o temporizador continua em execução até o tempo T2 ser atingido, o que faz com que o circuito de 25 gerenciamento de energia faça uma transição do estado de energia PS3 para o estado de energia PS2 (estado no modo de suspensão). Nesse caso, a energia é removida do processador do biossensor e do transceptor. Entende-se que se o uso pelo clínico for detectado antes do tempo T2, o estado de energia do biossensor retornará a um estado de modo ativo PS4 nesse exemplo ilustrativo, e o temporizador será reinicializado para zero. Quando o estado de energia PS2 é atingido, a lógica de energização ou desenergização automática é habilitada, cujos cenários são ilustrados em cenários (4) a (9).

No cenário (3d), o não-uso pelo clinico se mantém enquanto no

estado de energia PS2 (lógica de energização ou desenergização automática habilitada) e o temporizador continua em execução até o tempo T3 ser atingido, o que faz com que o circuito de gerenciamento de energia realize uma transição do estado de energia PS2 para o estado de energia PS1 (estado de 10 desenergização completo). Nesse caso, a energia é removida de todos os componentes do biossensor além daqueles necessários para habilitar a energização manual do biossensor, como por atuação de um botão de energização pelo clínico. Entende-se que se o uso pelo clínico é detectado antes do tempo T3, o estado de energia do biossensor é gerenciado pela lógica 15 de energização ou desenergização automática implementada pelo circuito de gerenciamento de energia do biossensor.

Uma duração de tempo típica entre os tempos T0 e T1 é de 2 a 3 minutos. Uma duração de tempo típica entre os tempos T1 e T2 é de 2 a 5 minutos. Uma duração de tempo típica entre os tempos T2 e T3 é da ordem 20 de vários minutos, como 45 a 60 minutos. Entende-se que essas durações se destinam somente para propósitos ilustrativos, e que essas durações de tempo podem ser programadas pelo clínico como desejado.

O cenário lógico de energização ou desenergização automática (4) é um cenário razoavelmente simples em que dois sinais (S1 e S2) do sensor ou 25 características ou componentes de um sinal de sensor são detectados pelo circuito de gerenciamento de energia. A detecção de S1 e S2 pelo circuito de gerenciamento de energia é indicada como um estado "1", enquanto a nãodetecção de S1 ou S2 pode ser indicada como "0" ou como um estado 1". O circuito de gerenciamento de energia aplica uma lógica e uma operação a S1 e S2 no cenário de lógica (4). Se S1 e S2 = 1, então o biossensor faz a transição do estado de energia PS2 para o PS3 ou PS4, dependendo de qual estado de energia (PS3 ou PS4) foi inicialmente operacional, ou conforme ditado pelo perfil de gerenciamento de energia pelo clínico.

Nos cenários lógicos de energização ou desenergização automática (5) e (6), a lógica combinada condicional é aplicada em duas etapas lógicas, A e B. Na etapa lógica A do cenário (5), o estado de energia é PS2 e S1 ou S2 = 1. Nesse exemplo ilustrativo, é irrelevante qual dentre S1 e S2 é 10 captado na etapa lógica A. Em resposta à satisfação da condição S1 ou S2 = 1, o estado de energia permanece em PS2 sem que energia seja aplicada ao processador ou ao transceptor. Na etapa lógica B do cenário (5), a condição S1 e S2 = 1 é atingida algum tempo depois de sastisfeita a etapa lógica A. Em resposta ao alcance da condição S1 e S2 = 1 na etapa lógica B, o biossensor 15 faz a transição do estado de energia PS2 para PS3 ou PS4 (dependendo de qual estado de energia foi inicialmente operacional, ou conforme ditado pelo perfil de gerenciamento de energia pelo clínico), e a energia é aplicada ao processador e, se PS4 for aplicável, ao transceptor.

O cenário lógico de energização ou desenergização automática 20 (6) é similar àquele do cenário (5), mas resulta em uma seqüência diferente de inicialização. Na etapa lógica A do cenário (6), o estado de energia é PS2 e S1 ou S2 = 1. Como no cenário (5), é irrelevante qual dos S1 e S2 é captado na etapa lógica A do cenário (6). Em resposta à satisfação da condição S1 ou S2 = 1,o estado de energia permanece em PS2 sem que a energia seja aplicada 25 ao transceptor. Entretanto, a energia é fornecida ao processador em resposta à realização da etapa lógica A. Isso permite que o processador execute várias operações, como a ativação do outro sensor S1 e S2 e a implementação da lógica de energização/desenergização automática. Na etapa lógica B do cenário (6), a condição S1 e S2 = 1 é realizada algum tempo depois de satisfeita a etapa lógica A. Em resposta à satisfação da condição S1 e S2 = 1 na etapa lógica B, o biossensor faz a transição do estado de energia PS2 para PS3 ou PS4 (dependendo de qual estado de energia foi inicialmente 5 operacional ou conforme foi ditado pelo perfil de gerenciamento de energia pelo clínico) e, se o PS4 for aplicável, ao transceptor.

No cenário lógico de energização ou desenergização automática (7), uma janela de detecção é empregada para detectar a presença ou a nãopresença de dois sinais (S1 e S2) de sensor ou de características ou 10 componentes de um sinal de sensor na janela de detecção. Nesse cenário, a janela de detecção é satisfeita quando ambos S1 e o S2 são detectados em uma duração de tempo definida pela janela de detecção.

Em uma etapa lógica A do cenário (7), o estado de energia é PS2 e S1 ou S2 = 1. Nesse exemplo ilustrativo, é irrelevante qual dos S1 e S2 é captado na etapa lógica A do cenário (7). Em resposta à satisfação da condição S1 ou S2 = 1, a energia não é aplicada ao transceptor. A energia pode ou pode não ser aplicada ao processador dependendo das preferências de programação (como nos diferentes casos dos cenários lógicos (5) e (6)). Na etapa lógica B do cenário (7), a condição S1 e S2 = 1 é satisfeita algum tempo depois de satisfeita a etapa lógica A, e somente se essa condição for satisfeita dentro da duração de tempo definida pela janela de detecção. Em resposta à satisfação da condição S1 e S2 = 1 na janela de detecção na etapa lógica B, o biossensor faz a transição do estado de energia PS2 para PS3 ou PS4 (dependendo de qual estado de energia foi inicialmente operacional ou conforme ditado pelo perfil de gerenciamento de energia pelo clínico), e, se PS4 for aplicável, ao transceptor.

Nos cenários lógicos de energização ou desenergização automática (8) e (9), uma ordem temporal de detecção de S1 e do S2 é importante. Nesse cenário, uma critério de ordem temporal é satisfeito quando S1 é detectado antes de S2. Na etapa lógica A do cenário (8), o estado de energia é PS2 e S1 é detectado antes de S2. Em resposta à satisfação da etapa lógica A, a energia não é aplicada ao transceptor. A energia pode, ou pode não ser aplicada ao processador dependendo das preferências de programação (como nos diferentes casos dos cenários lógicos (5) e (6)).

Na etapa lógica B do cenário (8), a condição S1 e S2 = 1 é satisfeita algum tempo depois de satisfeita a etapa lógica A. Em resposta à satisfação da etapa lógica B, o biossensor faz a transição do estado de energia PS2 para PS3 ou PS4 (dependendo de qual estado de energia foi inicialmente 10 operacional, ou conforme ditado pelo perfil de gerenciamento de energia pelo clínico), e, se PS4 for aplicável, ao transceptor.

No cenário lógico (9), o critério de ordem temporal não é satisfeito (isto é, S1 não é detectado antes de S2). Em resposta à não-satisfação da etapa lógica A, a energia não é aplicada ao transceptor e, dependendo das 15 preferências de gerenciamento de energia, a energia pode ou pode não ser aplicada ao processador quando S1 ou S2 forem detectados. Mesmo se a etapa lógica B é satisfeita mais tarde (isto é, S1 e S2 detectados), o critério de ordem temporal da etapa lógica A será predominante e, como tal, o estado de energia permanecerá no PS2 com a energia removida do processador e do transceptor. 20 É importante que os cenários lógicos (8) e (9) tenham um tempo

limitado para evitar o travamento da lógica no estado de energia PS2 devido à não-satisfação do critério de ordem temporal. Por e xemplo, se o cenário lógico (9) se tornar satisfeito, os estados lógicos de S1 e S2 deverão ser reinicializados após uma duração de tempo razoável para permitir a 25 satisfação posterior do cenário lógico (8). Essa duração de tempo deve ser relativamente curta e assegurar que a detecção da intenção real de uso do biossensor pelo clínico não será atrasada indevidamente.

De acordo com algumas modalidades, algumas ou todas as lógicas condicionais de gerenciamento de energia implementadas pelo biossensor podem ser incapacitadas em resposta a um sinal de comando. O sinal de comando pode ser produzido pela atuação de um botão no biossensor ou por um dispositivo ou um sistema externo. Pode haver cenários onde a 5 lógica de detecção de não-uso e/ou a lógica de energização ou desenergização automática não é desejável, como quando na realização de uma pesquisa de longa duração com o biossensor que pode ser indesejavelmente interrompido por alterações automáticas feitas ao estado de energia do biossensor.

Passando agora à figura 17, é mostrada uma interface de usuário 10 de um biossensor, como um estetoscópio eletrônico, que inclui uma tela e um botão de controle de múltiplas funções de acordo com modalidades da presente invenção. A interface de usuário 1402 inclui uma tela 1404 que fornece informações de estado e de modo sobre o biossensor e o paciente. Várias informações podem estar presentes de forma textual, numérica ou 15 gráfica, ou em uma combinação das mesmas. Várias informações podem ser comunicadas de maneira auditiva, como pelo uso de tons, bipes, ou de uma saída de voz eletrônica por meio de um alto-falante.

Por exemplo, a amplitude ou força do sinal do transdutor pode ser mostrada em forma de barra tal como é comumente usado em dispositivos de 20 comunicação móveis, ou de alguma outra forma na tela 1404. A frequência relacionada à informação de amplitude pode ser mostrada ou sobreposta à informação da intensidade de sinal. O status da bateria pode ser indicado graficamente ou de alguma outra forma, como o tempo restante de uso. O status do transceptor de comunicação sem fio ou com fio do biossensor pode ser 25 indicado, como pelo uso de um indicador padrão Bluetooth (ligar/desligar). O status de pareamento entre o biossensor e o dispositivo externo 1410 pode ser exibido na tela 1404. O modo de filtro do biossensor (por exemplo, modo de sino ou de diafragma de um estetoscópio eletrônico) pode ser exibido na tela 1404. O estado operacional do biossensor pode ser indicado por um indicador gráfico ou textual, como um indicador de OK/Erro. O estado do paciente pode também ser determinado pelo biossensor ou por um sistema externo em comunicação com o biossensor, e essa informação de estado pode 5 estar presente na tela 1404 para indicar que o paciente está OK ou que uma anormalidade foi detectada. Um indicativo em forma de onda do sinal do transdutor pode ser graficamente apresentado na tela 1404, como na porção de exposição 1406. Um botão de funções múltiplas 1411 pode ser fornecido para permitir que o clínico interaja com, e controle funções do biossensor. O botão 10 1411 tem, de preferência, um ajuste para energizar e desenergizar o biossensor.

A descrição anteriormente mencionada de várias modalidades da invenção foi apresentada com propósitos de ilustração e descrição. Elas não tem a intenção de serem completas ou limitarem a invenção à forma precisa apresentada. Muitas modificações e variações são possíveis à Iuz da instrução 15 acima. Entende-se que o escopo da invenção não seja limitado por essa descrição detalhada, mas sim pelas reivindicações aqui anexadas.

Claims

1. BIOSSENSOR ELETRÔNICO, caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento configurado para ser manipulado manualmente por um clínico em relação a um paciente; um transdutor suportado pelo alojamento e configurado para captar uma manifestação de energia acústica produzida por uma matéria de origem biológica; um dispositivo de saída configurado para produzir um sinal que compreende uma informação de sinal produzida pelo transdutor; um processador disposto no alojamento; um sensor; e um circuito de gerenciamento de energia disposto no alojamento e acoplado ao processador e ao sensor, sendo que o circuito de gerenciamento de energia compreende um circuito de detecção configurado para detectar uma pluralidade de características de um sinal produzido pelo sensor, sendo que o circuito de gerenciamento de energia implementa uma lógica condicional de gerenciamento de energia pela qual o circuito de gerenciamento de energia diferencia entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor pelo clínico com o uso da pluralidade de características do sinal do sensor, sendo que o circuito de gerenciamento de energia e o processador colaboram para controlar a energia fornecida aos componentes do biossensor com base na pluralidade de características do sinal de sensor.

2. MÉTODO DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA EM UM BIOSSENSOR ELETRÔNICO, configurado para ser manipulado manualmente por um clínico, caracterizado pelo fato de que compreende: captar uma manifestação de energia acústica produzida por uma matéria de origem biológica; produzir um sinal de saída representativo da manifestação de energia acústica captada; receber um sinal do sensor de um sensor do biossensor; detectar uma pluralidade de características do sinal do sensor; distinguir entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor pelo clínico usando as características do sinai do sensor; e controlar a energia fornecida para os componentes do biossensor com base nas características do sinal do sensor.

3. BIOSSENSOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processador é acoplado a uma memória volátil e a uma memória não-volátil, sendo que a memória não-volátil é configurada para armazenar instruções programadas executáveis pelo processador para facilitar a operação do biossensor pelo clínico, sendo que as instruções programadas são transferidas da memória não- volátil para a memória volátil para a execução pelo processador em resposta a um sinal de comando.

4. BIOSSENSOR, de acordo com a reivindicação 1 ou 3, caracterizado pelo fato de que compreende: uma primeira fonte de alimentação acoplada ao circuito de gerenciamento de energia e que define uma fonte baixa de alimentação, sendo que a primeira fonte de alimentação fornece energia para uma operação contínua ou intermitente do circuito de gerenciamento de energia durante um estado de suspensão do processador; e uma segunda fonte de alimentação acoplada ao processador e que define uma fonte alta de alimentação em relação à primeira fonte de alimentação, sendo que a segunda fonte de alimentação fornece energia ao processador para fazer a transição do processador de um estado de suspensão para um estado que facilite o uso do biossensor pelo clínico.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a distinção entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor pelo clínico compreende comparar o sinal do sensor a um perfil de sensor predefinido que caracteriza uma resposta de excitação do sensor.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2 ou 5, caracterizado pelo fato de que a distinção entre o uso pretendido e o não-uso do biossensor peio ciínico é baseada, pelo menos em parte, em uma duração de tempo entre a captação das respectivas características do sinal do sensor.

7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2, 5 e 6, caracterizado pelo fato de que compreende implementar ou modificar o gerenciamento de energia do biossensor de acordo com pelo menos um de: um perfil predefinido de gerenciamento de energia, selecionável pelo clínico; e um perfil adaptável de gerenciamento de energia, com base em um histórico de consumo de energia do biossensor.

8. BIOSSENSOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 3 e 4, ou o Método definido em qualquer uma das reivindicações 2 e 5 a 7, caracterizado pelo fato de que o sensor é configurado para captar um parâmetro do paciente e um parâmetro indicativo de proximidade do sensor em relação à superfície do corpo do paciente ou do vestuário do paciente.

9. BIOSSENSOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 3, 4 e 8, ou o Método definido em qualquer uma das reivindicações 2 e 5 a 8, caracterizado pelo fato de que o sensor é configurado para captar um parâmetro do paciente e um parâmetro do clínico.

10. BIOSSENSOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 3, 4, 8 e 9 ou o Método definido em qualquer uma das reivindicações 2 e 5 a 9, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de características compreende uma porção temporária do sinal do sensor e uma porção não-temporária do sinal do sensor.

11. BIOSSENSOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 3, 4, 8 a 10 ou o Método definido em qualquer uma das reivindicações 2 e 5 a 10, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de características compreende uma porção temporária do sinal do sensor e uma porção não-temporária do sinal do sensor, sendo que o sensor é configurado para captar pelo menos uma dentre a temperatura, a capacitância, a impedância, a pressão, a aceleração e a força.

12. BIOSSENSOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 3, 4, 8 a 11 ou o Método definido em qualquer uma das reivindicações 2 e 5 a 11,caracterizado pelo fato de que o sensor compreende o transdutor do biossensor.