ES2198470T3 - Dispositivo captador que provee sobretodo una señal representativa de la respiracion de un paciente. - Google Patents

Dispositivo captador que provee sobretodo una señal representativa de la respiracion de un paciente.

Info

Publication number
ES2198470T3
ES2198470T3 ES96440002T ES96440002T ES2198470T3 ES 2198470 T3 ES2198470 T3 ES 2198470T3 ES 96440002 T ES96440002 T ES 96440002T ES 96440002 T ES96440002 T ES 96440002T ES 2198470 T3 ES2198470 T3 ES 2198470T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
module
signal
circuit
electrodes
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES96440002T
Other languages
English (en)
Inventor
Albert Cansell
Michel Kraemer
Christian Brevard
Jacques Felblinger
Chris Boesch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schiller Medical SAS
Original Assignee
Schiller Medical SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schiller Medical SAS filed Critical Schiller Medical SAS
Application granted granted Critical
Publication of ES2198470T3 publication Critical patent/ES2198470T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/113Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
    • A61B5/1135Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing by monitoring thoracic expansion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/567Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution gated by physiological signals, i.e. synchronization of acquired MR data with periodical motion of an object of interest, e.g. monitoring or triggering system for cardiac or respiratory gating
    • G01R33/5673Gating or triggering based on a physiological signal other than an MR signal, e.g. ECG gating or motion monitoring using optical systems for monitoring the motion of a fiducial marker
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7285Specific aspects of physiological measurement analysis for synchronising or triggering a physiological measurement or image acquisition with a physiological event or waveform, e.g. an ECG signal

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO DETECTOR QUE EMITE PARTICULARMENTE UNA SEÑAL REPRESENTATIVA DE LA RESPIRACION DE UN PACIENTE, DESTINADO A SER APLICADO EN UN ENTORNO ELECTROMAGNETICO CARGADO Y SENSIBLE. DISPOSITIVO CARACTERIZADO EN QUE ESTA PRINCIPALMENTE CONSTITUIDO, POR UNA PARTE, POR AL MENOS DOS ELECTRODOS (1) NO METALICOS, POR OTRA PARTE, POR UNA UNIDAD DE TRATAMIENTO DE LAS SEÑALES ELECTRICAS EMITIDAS POR EL CORAZON QUE COMPRENDE UN PRIMER MODULO (5) DE ADQUISICION Y DE CONFORMACION DE LAS SEÑALES ELECTRICAS CARDIACAS, UN SEGUNDO MODULO (6) DE EXTRACCION DE LA SEÑAL RESPIRATORIA Y UN TERCER MODULO (7) DE CONVERSION ELECTROOPTICO DE ESTA ULTIMA, DISPUESTOS EN UN ALOJAMIENTO BLINDADO (8) QUE FORMA UNA JAULA DE FARADAY, Y POR FIN, POR UN MEDIO DE ENLACE OPTICO (9) QUE CONECTA DICHO ALOJAMIENTO (8) A AL MENOS OTRO APARATO O DISPOSITIVO.

Description

Dispositivo captador que provee sobre todo una señal representativa de la respiración de un paciente.
La presente invención se ubica en el campo de la extracción y de la medida de señales biológicas y de la vigilancia de pacientes, sobre todo de pacientes bajo examen RMN (Resonancia Magnética Nuclear) por ejemplo en un Imageador de Resonancia Magnética (IRM), y tiene como objeto un dispositivo captador que provee sobre todo una señal representativa de la respiración de un paciente.
En la actualidad, los movimientos respiratorios y/o el flujo respiratorio de un paciente son principalmente recogidos mediante, ya sean dispositivos captadores electrónicos específicos, que miden el flujo de aire o la temperatura a nivel de las ventanas nasales, o dispositivos dedicados a registrar las deformaciones del tórax mediante un transductor asociado a un captador mecánico, hidráulico o neumático y que provee una señal eléctrica en función de dichas deformaciones.
Sin embargo, en el entorno IRM, esos dispositivos conocidos no permiten recoger de forma precisa, fiable y reproductible el ritmo respiratorio, sobre todo por el hecho de la naturaleza misma de las grandezas físicas medidas, de las perturbaciones electromagnéticas y de los modos de adquisición y de medida utilizados y de la importancia primordial del posicionamiento de los captadores, a menudo difíciles de instalar correctamente y frecuentemente desplazados por el paciente de forma involuntaria a lo largo de la sesión de medida.
Con más detalle, la producción de señales eléctricas en un entorno electromagnético cargado y sensible, como aquel de un aparato con RMN, conduce a una perturbación nefasta de dicho entorno y recíprocamente, a una perturbación de dichas señales eléctricas de medida producidas, que causan un error en su significado.
Asimismo, los cables u otros conductores eléctricos, al formar antenas, perturban el entorno electromagnético del aparato con RMN y causan error en las medidas y, en caso de un imageador, perturban las reconstituciones virtuales (imágenes) obtenidas por este último, incluso cuando dichos cables están blindados y retorcidos.
Por el contrario, las inclinaciones de campo, los campos de radiofrecuencia y los fenómenos en relación con las conmutaciones entre bobinas emisoras y receptoras a lo largo de una experiencia de tipo RMN perturban, en gran medida, la transmisión de las señales recogidas y pueden, mediante la generación de artefactos importantes, hacer que estos últimos sean totalmente inutilizables, cuando el paciente se encuentra situado en el interior mismo del imán principal del aparato con RMN.
Asimismo, los movimientos eventuales del paciente (sobre todo la misma respiración) provocan unos movimientos de dichos cables de transmisión eléctrica en el campo residente, por lo que se deriva de forma automática una inducción de los potenciales generadores de artefactos.
Por otra parte, los fenómenos nocivos anteriormente mencionados se amplifican, en gran medida, cuando los cables de transmisión presentan una o varios bucles.
De la misma forma, la solución que consiste en adquirir y en transmitir las informaciones o señales de forma neumática o hidráulica más allá del entorno electromagnético sensible tampoco es satisfactoria por el hecho de la falta de fiabilidad y de precisión de esos modos de transmisión y de las importantes pérdidas que conllevan, los problemas de posicionamiento del captador y el malestar ocasionado al paciente.
Asimismo, los captadores neumáticos o mecánicos son todos objetos de fuertes derivaciones que es necesario compensar de forma continua.
Por otra parte, estos captadores neumáticos o mecánicos sólo reaccionan ante un tipo determinado de respiración, a saber, torácica o diafragmática, y son casi insensibles de cara a otro tipo, en función del posicionamiento de dichos captadores sobre el paciente.
Sin embargo, en algunos pacientes, solamente uno de los dos tipos de respiración anteriormente mencionados es, en gran medida, predominante, mientras que la amplitud del otro tipo es insuficiente y casi despreciable.
El problema planteado en la presente invención consiste, por consiguiente, en concebir un dispositivo captador poco aparatoso, que recoja de forma precisa y fiable la señal respiratoria o correspondiente a los movimientos respiratorios de un paciente poniéndolos de forma transmisible sin perturbación en un contexto cargado desde un punto de vista electromagnético, dicho dispositivo captador debiendo poder ser puesto en práctica con total seguridad y sin la influencia recíproca sobre un paciente situado en un aparato con RMN.
De la misma forma, dicho dispositivo captador deberá también, según un segundo objetivo de la invención, poder recoger y transmitir de forma independiente otras señales fisiológicas o de control de otros aparatos, sin aumentar, en gran medida, su carácter aparatoso o la complejidad de su constitución.
Por otra parte, el dispositivo captador que se debe concebir no debe presentar ninguna derivación o, en todo caso, una derivación de débil amplitud y controlable, y poder recoger tanto las señales generadas por la respiración diafragmática como aquellas generadas por la respiración torácica.
Con este fin, la presente invención tiene como objeto un dispositivo captador destinado a ser puesto en práctica en un entorno electromagnético cargado y sensible, sobre todo en proximidad o en el interior de un aparato de resonancia magnética nuclear, dicho dispositivo captador previendo una señal representativa de la respiración de un paciente, y con más detalle de un paciente situado en el interior del túnel del imán de un IRM, dicho dispositivo captador incluyendo:
-
un cuerpo de soporte en material no magnético, que incluye una base sobre la que se instalan al menos dos electrodos no metálicos destinados a ser aplicados sobre la piel del paciente en la región cardiaca;
-
una unidad de tratamiento de las señales eléctricas emitidas por el corazón, que incluye un primer módulo, de adquisición y de transformación de las señales eléctricas cardíacas, un segundo módulo de extracción de la señal respiratoria a partir de las señales eléctricas cardíacas emitidas por dicho primer módulo, y un tercer módulo, de conversión electro-óptica de la señal respiratoria;
-
una carcasa blindada formando una caja de Faraday, soportada por la base y que contiene dicha unidad de tratamiento;
-
un medio de conexión óptica para conectar dicha carcasa con al menos otro aparato o dispositivo situado, en caso de ser necesario, al exterior del entorno electromagnético y sensible.
Según una de las formas de realización de la invención, la estructura de conjunto del dispositivo captador es similar a aquella del dispositivo captador divulgado en la publicación WO94/23648. No obstante, este último dispositivo sólo provee una señal cardiaca, mientras que el dispositivo según la invención permite proveer directamente una señal representativa de la respiración del paciente a partir de la señal cardiaca, y todo esto mediante la unidad de tratamiento según la invención.
La invención se comprenderá con mayor facilidad gracias a la descripción presentada a continuación, que hace referencia a una forma de realización preferida, proporcionada con carácter de ejemplo no limitativo, y explicado haciendo referencia a los dibujos esquemáticos anexos, en los cuales:
la figura 1 es una vista esquemática externa, elevada desde un punto de vista lateral, del dispositivo captador según la invención;
la figura 2 es un esquema funcional del dispositivo captador representado en la figura 1;
la figura 3 es una representación esquemática que muestra la puesta en práctica del dispositivo captador representado en la figura 1;
la figura 4 representa una señal de electrocardiograma disponible, tras una filtración adaptada, en la salida del nivel de adquisición del primer módulo de la unidad de tratamiento que forma parte del dispositivo captador representado en la figura 2;
la figura 5 representa, de forma esquemática, simultáneamente las curvas de la señal respiratoria R, de la señal de electrocardiograma E y de la señal de sincronización S provista por el circuito de detección cíclico según la invención, y,
la figura 6 es una vista elevada desde un punto de vista lateral y en corte de una segunda forma de realización del captador representado en la figura 1.
De acuerdo con la invención, y tal y como lo muestran las figuras 1, 2 y 3 de los dibujos anexos, el dispositivo captador está principalmente constituido, por una parte, por al menos dos electrodos 1 no metálicos, instalados sobre una base 2 de un cuerpo de soporte 3 a partir de un material no magnético y están destinados a ser aplicados sobre la piel del paciente 4 en la región cardiaca, por otra parte, por una unidad de tratamiento de las señales eléctricas emitidas por el corazón que incluyen un primer módulo 5 de adquisición y de transformación de las señales eléctricas cardiacas, un segundo módulo 6 de extracción de la señal respiratoria y un tercer módulo 7 de conversión electro- óptica de este último, dispuestos en una carcasa blindada que forma un caja de Faraday y soportado por la base 2 y, finalmente, por un medio de conexión óptica 9 que conecta dicha carcasa 8 con al menos otro aparato o dispositivo 10 situado, en caso de ser necesario, al exterior del entorno electromagnético cargado y sensible.
La presente invención se basa, por consiguiente, en la extracción de la señal respiratoria a partir de las señales electrocardiográficas recogidas de forma muy precisa por los electrodos 1 e inmediatamente tratados tras su extracción, sin transmisión, en una unidad adaptada totalmente aislada del entorno electromagnético exterior.
En efecto, tal y como lo muestra, sobre todo, la figura 4 de los dibujos anexos, la señal de electrocardiograma, construida a partir de las señales eléctricas emitidas por el corazón y compuesta por una sucesión de complejos QRS, se ve sometida a una variación de amplitud periódica cuya fase y periodo corresponden con el ciclo respiratorio.
Este fenómeno se explica por el hecho de que, a lo largo del ciclo respiratorio del paciente, el corazón es desplazado de forma periódica por los movimientos de dilatación y de contracción sucesivos de la caja torácica y por los movimientos que resultan de los otros órganos que se encuentran en ésta, lo que conduce, de forma directa, a un desplazamiento del eje eléctrico del corazón.
Por lo tanto, es esta repercusión directa de los movimientos respiratorios cíclicos sobre la señal de electrocardiograma la que aprovecha la invención, para extraer de este último la señal respiratoria.
Según una primera característica de la invención, el primer módulo 5 comprende, por una parte, un nivel de adquisición de las señales electro-cardiacas recogidas por los electrodos 1, constituido de forma esencial por un amplificador de instrumentación 11 en el que cada una de sus entradas está conectada a un electrodo 1 correspondiente por medio de un filtro de radiofrecuencia 12 y de una resistencia de limitación 12' y, por otra parte, un nivel de transformación compuesto por un filtro de paso de banda 13 y por un circuito de rectificación 13'.
Los filtros 12 y las resistencias 12', dispuestos entre el amplificador de instrumentación 11 y los electrodos 1, desempeñan como papel, respectivamente, la eliminación de los parásitos inducidos por las emisiones de radiofrecuencia del entorno y la reducción de las corrientes inducidas de forma eventual por estas últimas, las conexiones entre los electrodos 1 y la carcasa 8 siendo asimismo realizadas mediante hilos rígidos.
De una forma ventajosa, dichos electrodos 1 son tres y están realizados en una materia conductora elegida en el grupo formado por el carbono, los compuestos de carbono y las materias plásticas cargadas, uno de dichos electrodos 1 siendo utilizado con el fin de aumentar la tasa de rechazo de la forma común.
De la misma forma, los electrodos 1, al estar fijados sobre la base 2, las situaciones relativas de unas respecto a las otras son fijas, siendo separadas por una distancia que puede variar en función de la altura del paciente, por lo que basta con situar dicha base 2 de forma próxima al corazón para que los electrodos 1 se encuentren posicionados de forma satisfactoria.
El único elemento metálico externo del dispositivo captador, con más precisión, la carcasa blindada 8, no entrará, por consiguiente, nunca en contacto directo con el paciente 4, ya que al menos estará separado de este último por dicha base 2, lo que evitará cualquier riesgo de quemadura.
De acuerdo con una segunda forma de realización del dispositivo captador según la invención, representado en la figura 6 de los dibujos anexos, los electrodos 1 no se encuentran situados bajo la carcasa 8, sino que son desplazados respecto a esta última y son fijados sobre la extremidad de una prolongación lateral 2', con un espesor reducido, de la base 2, la conexión entre dichos electrodos 1 y la carcasa 8 siendo llevada a cabo por unos conductores no metálicos, por ejemplo de fibras de carbono.
Este tipo de construcción del dispositivo captador permite alejar la carcasa 8, que tiene una altura o un espesor nada despreciable, de los puntos de recogida del ECG en la región cardiaca, donde puede ser necesario, si se diera el caso, de aplicar una antena de medida IRM lo más cerca posible de la piel del paciente.
De forma ventajosa, el filtro de paso de banda 13 del primer módulo 5 permite despejar la señal provista por el amplificador de instrumentación 11 de sus componentes superfluos e inútiles para el tratamiento posterior y de aislar las partes de la señal (los complejos QRS sucesivos) cuyas variaciones de amplitud se desean medir con la respiración.
Este filtro de paso de banda 13 puede, por ejemplo, estar constituido por la asociación de un filtro de paso bajo y de un filtro de paso alto, que delimitan en conjunto una banda de paso de 15 Hz a 35 Hz aproximadamente.
Por otra parte, el circuito enderezador 13' permite la obtención, en la salida de dicho módulo 5, de una señal siempre polarizada en un sentido conocido y determinado. En efecto, en función del posicionamiento de los electrodos 1 respecto al cuerpo, la señal de electrocardiograma provista por el amplificador de instrumentación 11 puede ser de polaridad diferente y opuesta.
Tal y como lo muestra la figura 2 de los dibujos anexos, el segundo módulo 6 incluye de forma preferencial un circuito 14 detector de máxima alimentado por la señal transformada proveniente del primer módulo 5 y que controla un circuito de muestra / de bloqueo 15 alimentado a su vez por la señal proveniente de dicho primer módulo 5, la señal proveniente de dicho circuito de muestra / de bloqueo 15 siendo tratada por un circuito de media y de alisamiento 16.
De esta forma, el circuito detector 14 permite la detección de los momentos de aparición de las señales transformadas o acondicionadas por el último nivel del primer módulo 5, señales de las que se desea medir la amplitud desde un punto determinado, por ejemplo la amplitud máxima.
Esta detección se utiliza para controlar el circuito de muestra / de bloqueo 15 que lleva a cabo la medida y que asegura el mantenimiento de las amplitudes recogidas que varían con los complejos QRS sucesivos en función de los ciclos respiratorios. La señal proveniente de dicho circuito 15 se presenta en forma de una sucesión de grados de amplitudes variables con la respiración y representan de forma esquemática la señal respiratoria.
Esta estructura permite evitar que la señal proveniente del circuito 15 se vea afectada por los artefactos de tensión que pudieran existir al nivel de la señal proveniente del amplificador de instrumentación 11 entre dos medidas sucesivas de amplitudes y que no guardan ninguna relación con la actividad cardiaca y cuya amplitud no está en ningún caso relacionada con la actividad respiratoria.
El circuito 16 calcula el valor medio de la señal proveniente del circuito de muestra / de bloqueo 15 y suprime el componente de tensión continua, la señal provista por este circuito representando por consiguiente de forma precisa la señal respiratoria.
A modo de variante, el segundo módulo 6 puede presentarse en forma de un circuito integrado digital o de varios circuitos integrados digitales programables llevando a cabo un tratamiento numérico de las señales provistas por el primer módulo 5 y proporcionando una señal representativa de la respiración o una señal de sincronización derivada de la señal respiratoria en el tercer módulo 7.
De acuerdo con otra característica de la invención, representada a su vez en la figura 2 de los dibujos anexos, el tercer módulo 7 está ventajosamente compuesto por un circuito modulador 17, por ejemplo con modulación de frecuencia o de longitud de impulsión, recibiendo la señal provista por el segundo módulo 6 y por un transductor electro-óptico 18 conectado a un conductor óptico 9 que constituye el medio de conexión óptica.
Este último podrá proporcionar la señal respiratoria, por ejemplo, a un dispositivo de visualización y de fijación, a un medio de control del aparato con RMN o a un dispositivo anexo, o a varios de dichos aparatos, dispositivos o análogos tras derivación o multiplexado de dicho conductor óptico.
De acuerdo con una forma de realización preferencial de la invención representada en la figura 3 de los dibujo anexos y con el fin de asegurar un posicionamiento firme de los electrodos 1 al igual que para garantizar una extracción de las señales eléctricas cardiacas lo más cerca posible del corazón, se ha previsto el uso de un cinturón 19 o de un arnés fabricado en un material no magnético, eventualmente elástico, provisto de un medio de cierre rápido y de regulación de la longitud que atraviese el cuerpo de soporte 3 o al menos un asa unida a dicho cuerpo de soporte 3, dicho cinturón 19 o arnés asegurando el posicionamiento en translación y en rotación de dicho cuerpo de soporte 3 y de dichos electrodos 1.
De esta manera, la plancha 2 del cuerpo de soporte 3, y por lo tanto los electrodos 1 serán, de forma permanente, aplicados a la fuerza contra la piel del paciente, al nivel de la región del corazón.
Según una primera variante de realización de la invención, la carcasa blindada 8 contiene, además, una batería 20 o un acumulador recargable de larga duración y de tipo no magnético, un conductor óptico asociado a un interruptor con control óptico dispuesto en la carcasa 8 que pueda permitir el control del funcionamiento y la alimentación de dicha unidad de tratamiento 5, 6, 7, y en caso de ser necesario, la regulación de los diferentes circuitos que componen sus módulos de constitución (no representado).
Según una segunda variante de realización de la invención, la alimentación de energía de la unidad de tratamiento se lleva a cabo mediante un conductor óptico que coopera con una célula fotovoltaica o un dispositivo similar dispuesto en la carcasa.
De acuerdo con una característica adicional de la invención, representada en la figura 2 de los dibujos anexos, el dispositivo captador puede asimismo, incluir una unidad independiente adicional de tratamiento de las señales proporcionadas por el nivel de adquisición del primer módulo 5, compuesto, de forma esencial, por un filtro de paso bajo 21, que presenta una frecuencia de corte de alrededor de 20 Hz, y por un módulo 21' de conversión electro-óptico conectado a un segundo medio de conexión óptica 9'.
Este tipo de unidad de tratamiento adicional se describe sobre todo en la solicitud de patente francesa nº 2 704 131 a nombre de la solicitante.
De esta forma, gracias a esta última disposición, será posible proveer, de forma independiente, dos señales fisiológicas importantes de diferentes naturalezas, elaboradas a partir de las mismas señales electro-cardiacas de partida, mediante unos tratamientos separados y sobre todo, un filtraje adaptado a cada una de las vías de tratamiento, llevadas a cabo en proximidad inmediata del lugar de extracción de las señales de partida.
Según otra característica adicional de la invención, el dispositivo captador puede incluir, asimismo, un circuito 22 de detección cíclica de un punto o de un nivel determinado de la señal repetitiva (electrocardiograma modulado en amplitud por la respiración) proporcionado por el primer módulo 5 y de provisión de una señal de sincronización en cada ocurrencia y de detección de dicho punto o nivel determinado, dicho circuito de detección 22 estando seguido por un conversor electro-óptico 23 correspondiente conectado a un medio de conexión óptica propio 9''.
En guisa de variante, dicho circuito de detección 22 podrá asimismo ser alimentado por la señal proveniente del circuito de muestra / de bloqueo 15 formando parte del segundo módulo 6.
Las señales de sincronización proporcionadas por el circuito de detección 22 corresponderán con las coincidencias aproximativas sucesivas, repetidas de forma periódica entre un punto determinado de un complejo QRS (por ejemplo su máximo) de la señal de electrocardiograma y un punto determinado de la señal respiratoria.
Esta señal, que constituye una referencia temporal, permitirá, por consiguiente, determinar de forma temporal y situar de forma repetitiva un estado determinado del corazón en una posición determinada de este último, a lo largo del ciclo respiratorio.
El modo de funcionamiento del circuito 22 y el significado de la señal proporcionada por este último pueden ser explicados con más detalle poniéndolo en relación con la figura 5 de los dibujos anexos.
Al tomar como referencia la señal respiratoria, se puede definir una situación temporal A que coincide con un complejo QRS E1 y buscar en el periodo siguiente de la señal respiratoria, en el mismo lugar del ciclo B, el complejo QRS E2 más cercano y, seguir de esta forma durante los ciclos siguientes (ciclo C y QRS E3, etc.)
A partir de los QRS E1, E2, E3, etc..., se podrá derivar unos impulsos de sincronización de la imagen (también conocidos con la denominación de ``señales TRIGER'') tales como S1, S2, S3, etc..., teniendo directamente en cuenta las dos actividades cardiaca y respiratoria.
Las imágenes RMN podrán asimismo ser realizadas con unos intervalos de tiempo constantes respecto a las referencias de tiempo correspondientes a los impulsos S1, S2, S3, etc.
Una señal de sincronización de este tipo, que indica las ocurrencias sucesivas de un punto o de un nivel determinado en la señal respiratoria, es por lo tanto, particularmente interesante en el marco de la imagería RMN para provocar las secuencias repetitivas de tomas de imágenes, formando por superposiciones y reconstitución virtual la imagen final.
En guisa de variante de explotación de las señales de ECG y de movimientos respiratorias tal y como se describe a continuación en el contexto de la realización de imagen RNM, se puede prever la realización de las imágenes RMN en cada ocurrencia de un complejo QRS y empleando cada uno de estos últimos a modo de impulsos de sincronización de la imagen, la señal respiratoria siendo recogida y grabada de forma simultánea y separada por el dispositivo captador.
A continuación, en el momento de la explotación posterior de las imágenes RMN realizadas, la señal respiratoria se emplea para extraer y para seleccionar las imágenes RMN que corresponden a un lugar determinado y repetitivo del ciclo respiratorio (compensación respiratoria).
De esta forma, el dispositivo captador según la invención permite la sincronización de la toma de imágenes RMN y / o la formación de imágenes RMN en base a dos señales fisiológicas, con más precisión, la señal de ECG y la señal respiratoria, y por lo tanto, permite tener en cuenta los dos tipos de movimientos fisiológicos para la formación de dichas imágenes.

Claims (13)

1. Dispositivo captador destinado a ser puesto en práctica en un entorno electromagnético cargado y sensible, sobre todo en proximidad o en el interior de un aparato de resonancia magnética nuclear, dicho dispositivo captador proporcionando una señal representativa de la respiración de un paciente, y con más detalle de un paciente situado en el interior de un túnel del imán de un IRM, dicho dispositivo captador incluyendo:
-
un cuerpo de soporte (3) en material no magnético, que incluye una base (2) sobre la que se instalan al menos dos electrodos (1) no metálicos destinados a ser aplicados sobre la piel del paciente (4) en la región cardiaca;
-
una unidad de tratamiento de las señales eléctricas emitidas por el corazón, que incluye un primer módulo (5), para la adquisición y la transformación de las señales eléctricas cardiacas, un segundo módulo (6), para la extracción de la señal respiratoria a partir de las señales eléctricas cardiacas provistas por dicho primer módulo, y un tercer módulo (7), para la conversión electro-óptica de la señal respiratoria;
-
una carcasa blindada (8) que forma una caja de Faraday soportada por la base y que encierra dicha unidad de tratamiento;
-
un medio de conexión óptica (9) para unir dicha carcasa con, al menos, otro aparato o dispositivo (10) situado, en caso de ser necesario, al exterior del entorno electromagnético cargado y sensible.
2. Dispositivo captador según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el primer módulo (5) incluye, por una parte, un nivel de adquisición de las señales electro-cardiacas recogidas por los electrodos (1), y constituido, de forma esencial, por un amplificador de instrumentación (11) en el que cada una de las entradas está conectada a un electrodo correspondiente (1) por medio de un filtro de radiofrecuencia (12) y de una resistencia de limitación (12') y, por otra parte, un nivel de transformación compuesto por un filtro de paso de banda (13) y un circuito de rectificación (13').
3. Dispositivo captador según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que el segundo módulo (6) comprende un circuito (14) detector de máxima, alimentado por la señal transformada proveniente del primer módulo (5), un circuito de muestra / de bloqueo (15) alimentado, asimismo, por la señal proveniente de dicho primer módulo (5) y controlado por el circuito detector de máxima, y un circuito de media y de alisamiento (16) que trata la señal de salida de dicho circuito de muestra.
4. Dispositivo captador según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado por el hecho de que el tercer módulo (7) está compuesto por un circuito modulador (17), por ejemplo, con modulación de frecuencia o de longitud de impulso que recibe la señal provista por el segundo módulo (6) y por un transductor electro-óptico (18) conectado a un conductor óptico (9) que constituye el medio de conexión óptica.
5. Dispositivo captador según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 4 caracterizado por el hecho de que los electrodos (1) son tres y están realizados a partir de un material conductor elegido en el grupo formado por el carbono, los componentes de carbono y las materias plásticas cargadas, uno de dichos electrodos (1) siendo utilizado con el fin de aumentar la tasa de rechazo de una forma común.
6. Dispositivo captador según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 5 caracterizado por el hecho de que incluye un cinturón (19) o un arnés en un material no magnético, elástico en caso de ser necesario, provisto de un medio de cierre rápido y de regulación de la longitud y que atraviesa el cuerpo de soporte (3) o al menos un asa unida a dicho cuerpo de soporte (3), dicho cinturón (19) o arnés asegurando el posicionamiento en translación y en rotación de dicho cuerpo de soporte (3) y de dichos electrodos (1).
7. Dispositivo captador según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 6 caracterizado por el hecho de que la carcasa blindada (8) contiene, de la misma forma, una batería (20) o un acumulador recargable de larga duración y de tipo no magnético, un conductor óptico, asociado a un interruptor de control óptico dispuesto en la carcasa (8), que puede permitir el control del funcionamiento y de la alimentación de dicha unidad de tratamiento (5, 6, 7) y, en caso de ser necesario, la regulación de los diferentes circuitos que componen sus módulos de constitución.
8. Dispositivo captador según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 6 caracterizado por el hecho de que la alimentación de energía de la unidad de tratamiento se lleva a cabo mediante un conductor óptico que coopera con un célula fotovoltaica o con un dispositivo similar dispuesto en la carcasa.
9. Dispositivo captador según cualquiera de las reivindicaciones de 2 a 8, caracterizado por el hecho de que incluye una unidad independiente adicional de tratamiento de las señales emitidas por el nivel de adquisición del primer módulo (5), compuesto, de forma esencial, por un filtro de paso bajo (21), que presenta una frecuencia de corte de alrededor de 20 Hz, y por un módulo (21') de conversión electro-óptica conectado a un segundo medio de conexión óptica (9').
10. Dispositivo captador según cualquiera de las reivindicaciones de 3 a 9, caracterizado por el hecho de que incluye, por añadidura, un circuito (22) de detección cíclica de un punto o de un nivel determinado de la señal repetitiva emitida por el nivel de adquisición del primer módulo (5) y de provisión de una señal de sincronización en cada ocurrencia y de detección de dicho punto o nivel determinado, dicho circuito de detección (22) siendo seguido de un conversor electro-óptico (23) correspondiente conectado a un medio de conexión óptica propio (9'').
11. Dispositivo captador según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que el circuito de detección cíclica (22) es alimentado por la señal proveniente del circuito de muestra / de bloqueo (15) que forma parte del segundo módulo (6).
12. Dispositivo captador según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 11, caracterizado por el hecho de que los electrodos (1) son desplazados respecto a la carcasa blindada (8) y son fijados sobre la extremidad de una prolongación lateral (2'), de poco espesor, de la base (2), la conexión entre dichos electrodos (1) y la carcasa (8) siendo llevada a cabo por unos conductores no metálicos, por ejemplo, en fibra de carbono.
13. Uso de un dispositivo captador según cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12 caracterizado por el hecho de que la señal de sincronización que indica las ocurrencias sucesivas de un punto o de un nivel determinado en la señal respiratoria se utiliza para provocar las secuencias repetitivas de tomas de imágenes RMN formando, por superposición y reconstitución virtual, la imagen final.
ES96440002T 1995-01-09 1996-01-08 Dispositivo captador que provee sobretodo una señal representativa de la respiracion de un paciente. Expired - Lifetime ES2198470T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9500335A FR2729071B1 (fr) 1995-01-09 1995-01-09 Dispositif capteur delivrant notamment un signal representatif de la respiration d'un patient
FR9500335 1995-01-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2198470T3 true ES2198470T3 (es) 2004-02-01

Family

ID=9475100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES96440002T Expired - Lifetime ES2198470T3 (es) 1995-01-09 1996-01-08 Dispositivo captador que provee sobretodo una señal representativa de la respiracion de un paciente.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5691641A (es)
EP (1) EP0721110B1 (es)
JP (1) JP2947151B2 (es)
DE (1) DE69628354T2 (es)
ES (1) ES2198470T3 (es)
FR (1) FR2729071B1 (es)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6052614A (en) * 1997-09-12 2000-04-18 Magnetic Resonance Equipment Corp. Electrocardiograph sensor and sensor control system for use with magnetic resonance imaging machines
US7039455B1 (en) 2001-10-09 2006-05-02 Medrad, Inc. Apparatus and method for removing magnetic resonance imaging-induced noise from ECG signals
US7810359B2 (en) 2002-10-01 2010-10-12 Nellcor Puritan Bennett Llc Headband with tension indicator
US7698909B2 (en) 2002-10-01 2010-04-20 Nellcor Puritan Bennett Llc Headband with tension indicator
US20040066389A1 (en) * 2002-10-03 2004-04-08 Koninklijke Philips Electronics N.V System and method for automatically generating a series of ultrasound images each representing the same point in a physiologic periodic waveform
US7047056B2 (en) 2003-06-25 2006-05-16 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Hat-based oximeter sensor
JP4949842B2 (ja) * 2003-09-30 2012-06-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 磁気共鳴の応用のための電気音響ケーブル
US8412297B2 (en) 2003-10-01 2013-04-02 Covidien Lp Forehead sensor placement
DE102004037375A1 (de) 2004-08-02 2006-03-30 Siemens Ag Physiologisches Sensorsystem
CN1603856B (zh) * 2004-11-15 2010-05-05 华东师范大学 一种用于核磁共振的信号检测装置
FR2915365B1 (fr) * 2007-04-27 2010-09-10 Schiller Medical Procede, dispositif et systeme pour reduire les artefacts affectant les signaux electrophysiologiques et dus aux champs electromagnetiques
US8257274B2 (en) 2008-09-25 2012-09-04 Nellcor Puritan Bennett Llc Medical sensor and technique for using the same
US8515515B2 (en) 2009-03-25 2013-08-20 Covidien Lp Medical sensor with compressible light barrier and technique for using the same
US8781548B2 (en) 2009-03-31 2014-07-15 Covidien Lp Medical sensor with flexible components and technique for using the same
DE102011085399A1 (de) * 2011-10-28 2013-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Aufnahme von Magnetresonanzbilddaten bei Verwendung einer Beatmungsvorrichtung
US9801564B2 (en) * 2012-02-29 2017-10-31 General Electric Company System and method for determining physiological parameters based on electrical impedance measurements

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5209233A (en) * 1985-08-09 1993-05-11 Picker International, Inc. Temperature sensing and control system for cardiac monitoring electrodes
US5038785A (en) * 1985-08-09 1991-08-13 Picker International, Inc. Cardiac and respiratory monitor with magnetic gradient noise elimination
US4694837A (en) * 1985-08-09 1987-09-22 Picker International, Inc. Cardiac and respiratory gated magnetic resonance imaging
US4751462A (en) * 1987-05-26 1988-06-14 General Electric Company Method for acquiring NMR data which is subject to periodic variations
FR2704131B1 (fr) * 1993-04-22 1995-06-30 Odam Dispositif capteur pour électrocardiogramme.

Also Published As

Publication number Publication date
JP2947151B2 (ja) 1999-09-13
US5691641A (en) 1997-11-25
DE69628354D1 (de) 2003-07-03
FR2729071A1 (fr) 1996-07-12
JPH08252243A (ja) 1996-10-01
DE69628354T2 (de) 2004-04-01
FR2729071B1 (fr) 1997-06-20
EP0721110B1 (fr) 2003-05-28
EP0721110A1 (fr) 1996-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2198470T3 (es) Dispositivo captador que provee sobretodo una señal representativa de la respiracion de un paciente.
JP2945480B2 (ja) 心電図用のセンサ装置
EP1932463A1 (en) Position detection system
ES2694133T3 (es) Método para determinar la fase de sueño de una persona que es favorable para despertarse
CN110710966B (zh) 一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽
ES2372590T3 (es) Prenda de vestir para detectar un movimiento respiratorio.
ES2320190T3 (es) Metodo y dispositivo para la adquisicion de un electrocardiograma.
JP4796075B2 (ja) 医療装置の位置検出システムおよび医療装置誘導システム
JP4805456B2 (ja) 機能的磁気共鳴画像装置に適合する電極及び電極配置方法
US20100191095A1 (en) Process, device and system for reducing the artifacts that affect electrophysiological signals and that are due to electromagnetic fields
CN103169472B (zh) 基于贴附式电极的无创伤神经肌肉疾病检查系统
JP2005511174A (ja) 電気力学センサーとその応用
JP2002136502A (ja) 生理学的センサシステム
WO2008127720A9 (en) Atomic magnetometer sensor array magnetoencephalogram systems and methods
US3659591A (en) Electromagnetic flowmeter
Romanelli et al. A novel neural prosthesis providing long-term electrocorticography recording and cortical stimulation for epilepsy and brain-computer interface
ES2322247T3 (es) Dispositivo y procedimiento para la deteccion de la fibrilacion auricular.
US20090326387A1 (en) Electrocardiogram and Respiration Monitoring in Animals
Hari et al. Multichannel detection of magnetic compound action fields of median and ulnar nerves
CN209951260U (zh) 一种呼吸跟踪装置
US10952631B2 (en) Biomagnetism measurement device
ES2925367T3 (es) Dispositivo de estimulación implantable activo para la estimulación de un nervio vago a demanda
CN109310358B (zh) 肌肉活动测定装置及肌肉活动测定方法
CN209059428U (zh) 一种磁共振引导的神经介入治疗系统
Hilal et al. POD catheter: a means for small vessel exploration