ES2202465T3 - Dispositivo electrofisiologico. - Google Patents

Abstract

ESTE EQUIPO DETECTOR (1) ADAPTABLE A UN SUJETO ESTA PROVISTO DE UN JUEGO DE ELECTRODOS (2-4) CAPACES DE DETECTAR SEÑALES ELECTROMAGNETICAS PARA ENTREGARLAS EN FORMA DE SEÑALES DE SALIDA A MEDIOS DE TRATAMIENTO (6) APROPIADOS PARA CONFORMAR DICHAS SEÑALES ANTES DE MEMORIZARLAS. EL EQUIPO INCLUYE ELECTRODOS DE TRABAJO QUE CONSTAN DE AL MENOS UN ELECTRODO DE ADQUISICION (3) Y UN ELECTRODO SUPLEMENTARIO (4) QUE SE CONECTA A LOS MEDIOS DE TRATAMIENTO EN CALIDAD DE MASA FLOTANTE. LA SALIDA DE AL MENOS CADA UNO DE LOS ELECTRODOS DE TRABAJO ESTA PROVISTA DE UN MEDIO ADAPTADOR DE IMPEDANCIA (AO2, AO3). EL DISPOSITIVO TIENE ADEMAS UNA ALIMENTACION ELECTRICA (10) COMUN PARA ESTOS MEDIOS ADAPTADORES DE IMPEDANCIA, ASI COMO UN CIRCUITO (14) ADECUADO PARA MANTENER UN POTENCIAL ELECTRICO INTERMEDIO CONECTADO CON DICHA ALIMENTACION (10) AL POTENCIAL ELECTRICO DEL ELECTRODO SUPLEMENTARIO (E4).

Description

Dispositivo electrofisiológico.

La invención está relacionada con el campo de la electro-fisiología, y, en particular, con la detección por medio de electrodos, situados en un medio difícil, y a la vista de lo que registran, de señales electro-fisiológicas de tipo electromagnético emitidas por un sujeto.

Se refiere, más concretamente, a los dispositivos del tipo que comprende un equipo de captación susceptible de adaptarse a un sujeto y provisto de un juego o conjunto de electrodos destinados a detectar señales electromagnéticas, a fin de suministrarlas, en forma de señales de salida, a las entradas de medios de tratamiento que, además, son adecuados para conformarlas con cierta forma antes de su memorización.

Un tal conjunto, que se conoce, por ejemplo, del documento US-A- 3.880.146, comprende generalmente electrodos de trabajo que comprenden al menos un electrodo de adquisición o toma que está instalado en la posición escogida, en o sobre el equipo de captación, así como un electrodo suplementario destinado a conectarse a los medios de tratamiento haciendo las veces de masa flotante.

Se entiende por equipo de captación, por ejemplo, un casco provisto de electrodos destinados a detectar la actividad cerebral, del tipo de electroencefalograma (EEG), o bien un aparato destinado a detectar la actividad muscular, del tipo de electro-miograma (EMG), o bien, aún, un aparato destinado a detectar la actividad cardiaca, del tipo de electro-cardiograma (ECG), o, más generalmente, cualquier aparato de captación de señales electro-fisiológicas.

Por otra parte, se entiende por sujeto todo ser vivo (humano o animal), ya sea clínicamente enfermo, y en este caso se tratará de un paciente, ya sea clínicamente sano.

El Solicitante ha constatado que, en ciertas condiciones de uso, las señales detectadas por los electrodos de un tal equipo de captación presentaban una relación entre señal y ruido (S/B -"Signal sur Bruit") que era del orden de la unidad, y, en consecuencia, no eran realmente representativas de la actividad que se investigaba.

Éste es particularmente el caso de los exámenes destinados a detectar señales eléctricas, por una parte, de una amplitud muy débil, típicamente del orden de algunos microvoltios, en sujetos sometidos a desplazamientos impuestos, como, por ejemplo, cuando se lleva a cabo una estimulación de su sistema vestibular (del vestíbulo del oído) (con el fin de recoger los potenciales vestibulares desencadenados), y/o, por otra parte, en sujetos que no resulta fácil mantener inmóviles, como, por ejemplo, los bebés, los hiperquinéticos, o bien los enfermos que sufren de la enfermedad de Parkinson.

Es éste también el caso cuando se toman registros en entornos contaminados por ruido desde un punto de vista electromagnético, incluso cuando el sujeto está inmóvil.

El Solicitante ha tenido constancia de que la causa principal de este efecto de contaminación con ruido de las señales podría atribuirse al efecto acoplado de la impedancia de los electrodos (típicamente, de algunos kiloohmios) y los bucles o lazos eléctricos que forman los cables de conexión entre estos electrodos y los medios de tratamiento. Estos bucles, cuando son sometidos a desplazamientos en un campo electromagnético continuo, presentan en sus bornes o terminales una tensión parásita inducida asimilable a ruido eléctrico.

Dicha tensión es tanto más molesta cuanto más en fase se encuentra, en el caso de los desplazamientos impuestos, con las señales representativas de la actividad investigada, y su amplitud es tanto más grande cuanto mayor es la dimensión del bucle y cuanto más grande es la impedancia de este bucle y, en consecuencia, de los electrodos.

La presente invención tiene por objeto mejorar esta situación, al proporcionar una solución a este problema de contaminación con ruido de las medidas, que impide su análisis.

La invención propone, a tal efecto, un dispositivo del tipo que se ha definido anteriormente y en el cual, por una parte, la salida de cada electrodo de trabajo está equipada con unos primeros medios adaptadores de la impedancia, y, por otra parte, se prevé una alimentación eléctrica común para estos primeros medios adaptadores de la impedancia, así como un circuito adecuado para mantener un potencial o tensión eléctrica intermedia, conectado a esta fuente de alimentación, en el potencial eléctrico del electrodo suplementario, la cual depende, naturalmente, del lugar donde se encuentre situado dicho electrodo suplementario. Este potencial intermedio está, por tanto, comprendido entre los valores respectivos de los potenciales de dos bornes extremos de la fuente de alimentación.

De esta forma, al equipar la salida de cada electrodo de trabajo con unos medios adaptadores de la impedancia, se reduce de forma muy notable su impedancia de salida, lo que tiende a suprimir el efecto inducido por los desplazamientos del sujeto. Por otra parte, al estar el circuito conectado a un punto intermedio de la fuente de alimentación, ello permite definir una masa flotante que servirá como masa de referencia para el dispositivo y para los medios de tratamiento.

De acuerdo con otra característica de la invención, la salida del electrodo suplementario está igualmente equipada con unos segundos medios adaptadores de la impedancia.

De forma particularmente ventajosa, los primeros y los segundos medios adaptadores de la impedancia se han realizado con la ayuda de un amplificador operacional, el cual, gracias a su muy pequeño tamaño, puede instalarse fácilmente en la salida de cada electrodo, o bien integrarse directamente en el electrodo, sin que ello conlleve un aumento significativo del peso del equipo de captación.

De acuerdo con aún otra característica de la invención, la salida de cada amplificador operacional está conectada a la entrada inversora de éste.

De esta forma, al establecer una reacción contraria o realimentación negativa, la ganancia de tensión de cada amplificador operacional se hace sensiblemente igual a la unidad para las señales aplicadas a su entrada no inversora. Así pues, cada amplificador operacional se transforma en un seguidor de tensión de impedancia de salida casi nula.

Preferiblemente, las ganancias respectivas de los primeros medios adaptadores de impedancia son sensiblemente iguales, lo que permite evitar una nueva normalización de las señales.

En un primer modo de realización del dispositivo, la salida de cada electrodo está conectada a la entrada no inversora del amplificador operacional correspondiente, presentando dicho amplificador operacional una salida conectada a la entrada correspondiente de los medios de tratamiento. La tensión de la salida del electrodo suplementario es la tensión del electrodo suplementario, y, en consecuencia, de acuerdo con la invención, ésta es igual a la tensión intermedia.

En un segundo modo de realización del dispositivo, la salida de cada electrodo de trabajo está conectada a la entrada no inversora del amplificador operacional correspondiente, el cual presenta una salida conectada a la entrada correspondiente de los medios de tratamiento, en tanto que la salida del electrodo suplementario está conectada a la salida del amplificador operacional correspondiente, presentando dicho amplificador operacional una entrada no inversora conectada a la entrada correspondiente de los medios de tratamiento y mantenida a la tensión eléctrica intermedia, que está en conexión con la fuente de alimentación por la intermediación del circuito del electrodo suplementario.

El circuito del electrodo suplementario comprende, preferiblemente, unas primera y segunda resistencias, de características idénticas, respectivamente entre los primer y segundo bornes o terminales de extremo de la fuente de alimentación y la entrada no inversora del amplificador operacional correspondiente al electrodo suplementario.

Sin embargo, el circuito del electrodo suplementario puede ser realizado de diferente manera, disponiéndose la entrada no inversora del amplificador operacional directamente conectada al punto medio de la fuente de alimentación.

En cada uno de estos dos modos, es posible mantener el electrodo suplementario a un potencial eléctrico intermedio conectado a un punto intermedio de la fuente de alimentación, el cual es, en efecto, el punto medio, de un potencial sensiblemente igual a cero voltios. En consecuencia, la masa flotante que fija el potencial de referencia de los medios de tratamiento es, asimismo, sensiblemente igual al potencial de cero voltios.

El amplificador operacional que equipa al electrodo suplementario es, de preferencia, del tipo bipolar o del tipo de efecto de campo. Cabe decir lo mismo para cada amplificador operacional que equipa a un electrodo de trabajo.

Por supuesto, puede contemplarse que el amplificador operacional del electrodo suplementario sea de un tipo dado, en tanto que los amplificadores operacionales de los electrodos de trabajo son todos del otro tipo.

Cuando los amplificadores operacionales de los electrodos de trabajo son del tipo de efecto de campo, es preferible que el dispositivo de acuerdo con la invención comprenda, entre cada borne o terminal de extremo de la fuente de alimentación y la entrada no inversora de cada amplificador operacional correspondiente a cada electrodo de trabajo, respectivamente, un primer y un segundo diodos polarizados inversamente y de idénticas características.

Ello limita, por tanto, de forma muy considerable las posibilidades de chasquido o disrupción eléctrica de un amplificador operacional, lo que le dejaría inoperante y, en consecuencia, impediría el análisis de las señales eléctricas por el electrodo correspondiente.

De forma preferible, los electrodos de trabajo comprenden, asimismo, al menos un electrodo de referencia destinado(s) a suministrar uno o más potenciales de referencia que serán de utilidad a la hora de tratar las señales eléctricas obtenidas de los electrodos de captación.

Por supuesto, al ser estos electrodos de referencia electrodos de trabajo, están equipados con el mismo tipo de adaptador de impedancia que los electrodos de captación.

Sin embargo, es evidente que tales electrodos de referencia no son indispensables si, por una parte, el número de electrodos es el suficiente y si, por otra parte, los medios de captación son adecuados para calcular un potencial ficticio de referencia a partir del conjunto de los potenciales suministrados por los electrodos de toma o captación. Este potencial ficticio reemplazaría entonces el o los potencial(es) de referencia suministrado(s) normalmente por el o los electrodo(s) de referencia.

En consecuencia, como variante, es posible disponer un dispositivo que carezca de electrodos de referencia pero que esté equipado con al menos tres electrodos de captación, y cuyos medios de tratamiento sean adecuados para calcular un potencial ficticio de referencia a partir de las señales suministradas por cada electrodo de captación.

Este potencial ficticio de referencia es representativo de la media de los potenciales suministrados por cada electrodo de captación.

De acuerdo con aún otra característica de la invención, la fuente de alimentación está constituida por una pila o batería, o por varias baterías dispuestas en serie, o bien, aún de otra manera, por acumuladores recargables, cuya diferencia de potencial entre los dos bornes de los extremos es sensiblemente igual a 9 voltios.

Este modo de alimentación permite, por una parte, asegurar el montaje sobre el sujeto y, por otra parte, evitar los parásitos eléctricos que son habitualmente generados por un convertidor de continua a continua, aunque su utilización sea de todo punto cuestionable.

En una aplicación en un EEG (electro-encefalograma), el equipo de captación del dispositivo propuesto consiste en un casco de electro-fisiología capaz de ser ajustado sobre la cabeza del sujeto. Las señales detectadas por los electrodos de captación son, por tanto, ondas de actividad cerebral que provienen de regiones identificables del cerebro.

Es así posible, por ejemplo, detectar los potenciales desencadenados en los sujetos sometidos a estímulos vestibulares, o bien estudiar la actividad cerebral en sujetos que son difíciles de inmovilizar.

Otras características y ventajas de la invención se podrán de manifiesto con el examen de la descripción detalla que se proporciona en lo que sigue y de los dibujos que se acompañan, en los cuales:

- la Figura 1 es un esquema que ilustra los elementos principales del dispositivo de acuerdo con la invención, en un modo de realización destinado a un EEG (electro-encefalograma), y

- la Figura 2 es un esquema que ilustra los medios adaptadores de la impedancia a la salida de los electrodos del equipo de captación de acuerdo con la invención, en un modo de realización preferido.

Los dibujos que se acompañan son, en lo esencial, de carácter cierto. En consecuencia, forman parte integrante de la descripción y podrán, no solamente servir para completar ésta, sino también contribuir, llegado el caso, a la definición de la invención.

Se hará referencia, en primer lugar, a la Figura 1 para describir un dispositivo de electro-fisiología de acuerdo con la invención.

En toda la descripción que sigue, se considerará que el equipo de captación consiste en un casco de electro-fisiología 1 destinado a detectar señales eléctricas representativas de los potenciales o tensiones desencadenadas en un sujeto P, en particular, un hombre, sometido a estimulación vestibular. Sin embargo, es evidente que la invención propuesta tiene aplicación en muchos otros campos.

El casco de electro-fisiología 1 se ha confeccionado de un material flexible, y su forma es sensiblemente esférica, lo que le permite adaptarse sobre la cabeza de un sujeto P de tipo humano, el cual se ha acomodado, para este tipo de estimulaciones, en un sillón (no representado).

No obstante, podrá utilizarse cualquier otro casco o montaje equipado con electrodos adecuados para detectar ondas de actividad cerebral sobre la cabellera de un sujeto, y, en particular, que utilice electrodos adheridos por pegado.

Este casco 1 comprende un juego o conjunto de electrodos que comprende electrodos de trabajo 2 y 3, así como un electrodo suplementario 4.

Los electrodos de trabajo comprenden, por una parte, electrodos de captación o toma 2-j (j = 1 hasta n), destinados a detectar las señales eléctricas representativas de los potenciales inducidos que emiten ciertas regiones del cerebro en respuesta a las estimulaciones, y, por otra parte, uno o dos, o incluso tres, electrodos de referencia 3-k (k = 1 a 3).

Se describe aquí una toma que comprende un electrodo de referencia instalado sobre la nariz N de un paciente, o bien dos electrodos de referencia situados, respectivamente, sobre sus orejas derecha OD ("oreille droite") e izquierda OG ("oreille gauche") con el fin de calcular la media de sus respectivos potenciales, o bien para utilizarlos de forma independiente. No obstante, es igualmente posible utilizar cualquier otra parte del cuerpo del paciente como tensión de referencia.

Estos electrodos 3-k están destinados a suministrar un potencial de referencia representativo, en cada instante, del potencial de superficie en las proximidades de los electrodos, de tal forma que se puedan deducir las verdaderas señales de origen vestibular por sustracción o resta entre las señales eléctricas detectadas por los electrodos de captación 2-j y las señales eléctricas detectadas por los electrodos de referencia 3-k.

Cada electrodo de captación 2 se encuentra instalado en la estructura del casco 1, en una posición escogida, en la que define una zona cerebral sobre la cabellera del sujeto, de modo que cada una de estas zonas cerebrales está asociada a al menos una región identificable del cerebro, supuesta determinada como una proyección vestibular.

Según la precisión del examen, este casco puede comprender entre uno y n electrodos, no siendo n un número limitativo.

En la Figura 1 se han representado las posiciones respectivas de 61 electrodos en relación con las orejas derecha, OD, e izquierda, OG, así como a la nariz, N, de un sujeto del género humano.

El electrodo suplementario 4 se instala generalmente en la mejilla o en la espalda del sujeto P. Éste permite fijar el valor del potencial de la masa flotante del dispositivo. Se volverá más adelante sobre este aspecto.

La salida 5 de cada uno de los electrodos 2 a 4 está conectada a una entrada Ei (i = 2 a 4) de los medios de tratamiento 6, por la intermediación de un cable eléctrico 7 con una longitud de aproximadamente entre 1 metro y 1,5 metros.

Estos medios de tratamiento 6 comprenden medios de conformación 8, destinados, al menos, a amplificar cada señal recibida de forma independiente, así como medios de memorización 9, destinados a almacenar las señales de esta forma amplificadas con el propósito de su análisis posterior.

Por supuesto, el conformado puede comprender, igualmente, uno o varios filtrados, así como una numeración, antes de la memorización.

Por otra parte, los medios de tratamiento pueden estar dispuestos de tal forma que sean capaces de presentar o mostrar en tiempo real ciertas, al menos, de las señales representativas de los potenciales inducidos que son emitidos como respuesta a una estimulación, una vez restados o sustraídos los potenciales de referencia detectados por los electrodos 3-k.

El tratamiento puede, igualmente, comprender una etapa, anterior a la presentación, en la cual se investigan los potenciales desencadenados en relación con la ley de movimiento escogida para estimular el sistema vestibular del sujeto.

Asimismo, con el fin de determinar con un máximo de precisión las regiones del cerebro implicadas en la respuesta vestibular a la estimulación, podrá efectuarse un análisis de los potenciales desencadenados por medio de la combinación lineal de ciertos electrodos de captación 2-j del casco 1.

Por fin, el casco, como cualquier otro dispositivo de registro, puede comprender igualmente electrodos (no representados en las figuras) destinados a ser fijados en las proximidades de los párpados del sujeto con el fin de recoger los movimientos verticales y horizontales de sus ojos. Por supuesto, tales electrodos se conectan a los medios de tratamiento 6.

A continuación, se hará referencia a la Figura 2, al objeto de describir con más detalle la salida 5 de los electrodos 2 a 4 del casco 1.

Las señales detectadas por los electrodos de captación 2-j (j = 1 a 32) son suministradas a los medios de tratamiento bajo la forma de una diferencia de potencial cuya amplitud depende, por una parte, del número de neuronas implicadas en la respuesta y, por otra parte, de la profundidad a la cual se encuentra la parte del cerebro que emite. Estas diferencias de potencial son, por tanto, en general, de una intensidad muy débil, típicamente de algunos microvoltios.

Los electrodos 2 a 4 utilizados por el experto de la técnica presentan una impedancia de salida elevada, típicamente de algunos kiloohmios. De hecho, su impedancia es debida al contacto con la cabellera del sujeto, el cual se efectúa por medio de una pasta conductora o de un gel conductor.

Como ya se ha explicado en la introducción, el desplazamiento de los cables de conexión 7 en un campo electromagnético continuo induce una diferencia de potencial parásita en estos cables, la cual es tanto más elevada cuanto más grande es la impedancia de salida del electrodo.

Con el fin de suprimir estas tensiones parásitas que están en fase con las estimulaciones, existen dos soluciones. La primera solución consiste en acortar al máximo la longitud de los cables de conexión 7. La segunda solución consiste en reducir al máximo la impedancia de salida de los electrodos.

Es evidente que la primera solución no puede tenerse en cuenta, ya que impondría la instalación de una parte de los medios de tratamiento y, en particular, la parte de amplificación 8, en el casco 1, lo que aumentaría de forma muy considerable el peso de dicho casco e incluso podría, eventualmente, perturbar las mediciones.

En consecuencia, el Solicitante a tenido la idea particularmente ventajosa de instalar en la salida de cada uno de los electrodos 2 a 4 unos medios adaptadores de la impedancia, AOi (i = 2 a 4), destinados a reducir su impedancia de salida a un valor del orden de 1 ohmio. Estos medios adaptadores de la impedancia no han sido representados en la Figura 1 por razones encaminadas a evitar la falta de claridad.

Cada uno de los medios adaptadores de la impedancia AOi están constituidos por un amplificador operacional del tipo de efecto de campo, como el que ha sido propuesto por la Sociedad Analog Device con la referencia AD795, o bien del tipo bipolar, como el que ha propuesto la Sociedad Linear Technology con la referencia LT1012.

Cada amplificador operacional está montado en configuración de seguidor de tensión (o en bucle cerrado), de tal forma que su ganancia es sensiblemente igual a 1 y, por tanto, su impedancia de salida es del orden de 1 ohmio. Para llevar esto a cabo, su salida Si (i = 2 a 4) se conecta directamente a su entrada llamada inversora, EIi.

Se prefiere un cierto modo de realización, y en este modo la salida 5 de cada uno de los electrodos 2 a 4 está conectada a la entrada no inversora ENIi (i = 2 a 4) del amplificador operacional correspondiente AOi, el cual presenta una salida Si conectada a la entrada correspondiente Ei de los medios de tratamiento 6.

En este modo, la ganancia de cada amplificador operacional AOi es igual a +1.

Con el fin de evitar cualquier nuevo fenómeno parásito que podría sobrevenir por razón de la conexión entre el electrodo y el amplificador operacional, es preferible que dicho amplificador operacional se conecte directamente al electrodo, o mejor aún, que se disponga directamente integrado en el electrodo en el momento de su fabricación, o bien incluso en la estructura del casco.

Cada uno de estos amplificadores operacionales AOi (i = 2 a 4) necesita una alimentación de corriente continua para funcionar. En consecuencia, se ha dispuesto una fuente de alimentación 10 que se instala, por ejemplo, en el casco 1. Por supuesto, esta fuente de alimentación puede ser instalada en cualquier otro emplazamiento que no esté demasiado alejado de la cabeza del paciente. Las entradas V+ y V- de la alimentación de un amplificador operacional no se han representado más que en el AO2-32, por razones encaminadas a evitar la falta de claridad, si bien es evidente que cada amplificador operacional está alimentado de la misma manera. Preferiblemente, la alimentación se realiza a partir de una o varias pilas o baterías dispuestas en serie, o bien con la ayuda de acumuladores recargables. La diferencia de potencial en los bornes o terminales de la alimentación es, preferiblemente, igual a 9 voltios, estando el primer punto de extremo 11 a un potencial superior de +4,5 voltios, mientras que el segundo punto de extremo 12 se encuentra a un potencial inferior de -4,5 voltios.

Esta solución se prefiere a la que consiste en utilizar un convertidor de tensión de continua a continua, el cual genera en ocasiones fenómenos parásitos. Por otra parte, una alimentación por pila garantiza un mejor aislamiento con respecto a los circuitos circundantes y es más segura para el paciente, que está conectado a esta fuente de alimentación con la intermediación de electrodos, como se verá más adelante.

Cuando los amplificadores operacionales AO2-j y AO3-j son del tipo de efecto de campo, es preferible, con el fin de evitar las disrupciones eléctricas, que su entrada no inversora ENIi (i = 2 ó 3) esté protegida. Para llevar esto a cabo, por una parte, se conecta, con la intermediación de un primer diodo 13 polarizado en sentido inverso, el primer punto de extremo 11 de la fuente de alimentación 10 a la entrada no inversora ENI2-j y ENI3-k de cada amplificador operacional correspondiente a cada electrodo de trabajo 2-j y 3-k, y, por otra parte, se conecta, con la intermediación de un segundo diodo 13 polarizado inversamente, el segundo punto de extremo 12 de dicha fuente de alimentación 10 a la entrada no inversora ENI2-j y ENI3-k de cada amplificador operacional correspondiente a cada electro de trabajo 2-j y 3-k. Estos primeros y segundos diodos deben ser de características sensiblemente idénticas.

De forma preferida, son éstos diodos de una corriente inversa muy pequeña, típicamente de varios picoamperios, como, por ejemplo, los diodos del tipo PAD5 (por "Pico Ampére Diode" -Diodo de Pico-Amperios- de corriente inversa máxima de 5 pA).

Este montaje particularmente ventajoso permite bloquear las cargas eléctricas con el fin de que la entrada no inversora de cada amplificador operacional equipado de esta forma no se vea sometida a tensiones superiores a las tensiones respectivas de los puntos de extremo 11 y 12 de la fuente de alimentación (+/- 4,5 V).

Por el contrario, cualquiera que sea el tipo del amplificador operacional AO4 conectado al electrodo suplementario 4, es indispensable prever un circuito 14 que permita conectar su entrada no inversora ENI4 a la fuente de alimentación 10. En efecto, este electrodo 4 está conectado a los medios de tratamiento 6 y al paciente, con el fin de definir una masa flotante para el conjunto del dispositivo. De forma preferida, esta masa flotante es un potencial eléctrico de aproximadamente cero voltios.

Una primera solución consiste en conectar directamente la entrada no inversora ENI4 de AO4 a un punto intermedio, o punto medio, de la fuente de alimentación 10. De esta forma, si este punto medio corresponde efectivamente al potencial de cero voltios, entonces la entrada no inversora ENI4 se encuentra al potencial de cero voltios, al igual que la masa de los medios de tratamiento 6, puesto que ésta se encuentra conectada a la salida de AO4, que funciona en configuración de seguidor de tensión de ganancia +1.

Una segunda solución consiste, por una parte, en conectar, con la intermediación de una primera resistencia R1, el primer punto de extremo 11 de la fuente de alimentación 10 a la entrada no inversora ENI4 del amplificador operacional AO4, y, por otra parte, en conectar, con la intermediación de una segunda resistencia R2, el segundo punto de extremo 12 de dicha fuente de alimentación 10 a la entrada no inversora ENI4 del amplificador operacional AO4. Estas primera y segunda resistencias deben tener características sensiblemente idénticas con el fin de evitar que se produzca un desequilibrio eléctrico.

De esta forma, se crea un punto intermedio 15 de potencial sensiblemente igual a cero (con las fluctuaciones de las características de las resistencias cercanas), el cual define, gracias al AO4, la masa flotante de referencia del dispositivo, como se ha indicado en lo anterior.

Esta segunda solución es la preferida, ya que permite evitar el uso de un cable de conexión adicional que no está protegido, entre el electrodo suplementario y el punto medio de la fuente de alimentación, el cual, por otra parte, requeriría, para poder ser instalado, una adaptación de la fuente de alimentación.

Puede contemplarse otro modo de realización para la adaptación de la impedancia del electrodo suplementario AO4, modo en el cual la salida 5 del electrodo suplementario 4 se conecta a la salida S4 del AO4, el cual presenta una entrada no inversora ENI4 conectada a la entrada correspondiente E4 de los medios de tratamiento 6, así como al punto medio de la fuente de alimentación o a un potencial intermedio definido, como anteriormente, por dos resistencias de características idénticas e instaladas, respectivamente, entre los extremos 11 y 12 de la fuente de alimentación.

En la descripción que se ha proporcionado más arriba, se ha descrito un dispositivo destinado a la cabeza de un sujeto del género humano, si bien es evidente que un tal dispositivo de ensayo puede ser adaptado al examen de cualquier ser vivo. Ello implica la posibilidad de utilizar otros tipos de casco de electro-fisiología sin salir por ello del ámbito de la invención.

Asimismo, la invención no está limitada a los cascos de electro- fisiología, sino que puede referirse a todo tipo de equipo de captación provisto de electrodos, como, por ejemplo, los aparatos que sirven para los análisis musculares (EMG -electro-miograma) o cardiacos (ECG -electro-cardiograma).

Claims (20)

1. Un dispositivo de electro-fisiología, del tipo que comprende un equipo de captación (1), susceptible de adaptarse a un sujeto (P) y que está provisto de un juego o conjunto de electrodos (2-4) destinados a detectar señales electromagnéticas, a fin de suministrarlas bajo la forma de señales de salida a entradas (E) de medios de tratamiento (6, 8, 9) adecuados, por otra parte, para conformarlas antes de su memorización, comprendiendo dicho juego electrodos de trabajo (2, 3) que comprenden al menos un electrodo de captación (2) en la posición que se escoja, así como un electrodo suplementario (4), destinado a ser conectado a los medios de tratamiento a modo de masa flotante,

caracterizado porque la salida (S2-j, S3-k; j = 1 a n, k = 1 a 3) de cada electrodo de trabajo (2-j, 3-k) está equipada con unos primeros medios adaptadores de impedancia (AO2-j, AO3-k), y

porque comprende una fuente de alimentación eléctrica (10), común a estos primeros medios adaptadores de impedancia (AO2, AO3), así como un circuito (14) adecuado para mantener un potencial eléctrico intermedio, conectado a esta fuente de alimentación (10), en el potencial eléctrico del electro suplementario (E4).

2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la salida (S4) del electrodo suplementario (4) está equipada con unos segundos medios adaptadores de impedancia (AO4), alimentados igualmente por la fuente de alimentación (10).

3. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque cada uno de los primeros (AO2, AO3) y segundos (AO4) medios adaptadores de impedancia consisten en un amplificador operacional que comprende entradas inversora (EIi; i = 2 a 4) y no inversora (ENIi), así como una salida (Si).

4. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la salida (Si) de cada amplificador operacional (AOi) está conectada a la entrada inversora (EIi) de éste.

5. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las ganancias respectivas de dichos primeros medios adaptadores de impedancia son sensiblemente iguales.

6. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque cada electrodo de trabajo (2, 3) presenta una salida (5) conectada a la entrada no inversora (ENI2-j, ENI3-k) del amplificador operacional correspondiente (AO2-j, AO3-k), el cual presenta una salida (S2-j, S3-k) conectada a la entrada (E2-j, E3-k) correspondiente de los medios de tratamiento (6, 8, 9).

7. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el electrodo suplementario (4) presenta una salida (5) conectada a la entrada no inversora (ENI4) del amplificador operacional correspondiente (AO4), el cual presenta una salida (S4) conectada a la entrada correspondiente (E4) de los medios de tratamiento (6, 8, 9).

8. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el electrodo suplementario (4) presenta una salida (5) conectada a la salida (S4) del amplificador operacional correspondiente (AO4), el cual presenta una entrada no inversora (ENI4) conectada a la entrada correspondiente (E4) de los medios de tratamiento (6, 8, 9), y que se mantiene al potencial eléctrico intermedio conectado a la fuente de alimentación por la intermediación del circuito de electrodo suplementario (14).

9. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque el circuito del electrodo suplementario (14) comprende una primera resistencia (R1), situada entre un primer borne o terminal de extremo (11) de la fuente de alimentación (10) y la entrada no inversora (ENI4) del amplificador operacional (AO4) correspondiente al electrodo suplementario (4), así como una segunda resistencia (R2), de valor igual al de la primera resistencia y situada entre un segundo borne o terminal de extremo (12) de dicha fuente de alimentación (10) y la entrada no inversora (ENI4) de dicho amplificador operacional (AO4) correspondiente al electrodo suplementario (4).

10. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque la entrada no inversora del amplificador operacional está conectada directamente al punto medio de la fuente de alimentación.

11. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 10, caracterizado porque el amplificador operacional (AO4) que equipa al electrodo suplementario (4) es del tipo bipolar.

12. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 10, caracterizado porque el amplificador operacional (AO4) que equipa al electrodo suplementario (4) es del tipo de efecto de campo.

13. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 12, caracterizado porque cada amplificador operacional (AO2-j, AO3-k) que equipa a un electrodo de trabajo (2-j, 3-k) es del tipo bipolar.

14. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 12, caracterizado por que cada amplificador operacional (AO2-j, AO3-k) que equipa a un electrodo de trabajo (2-j, 3-k) es del tipo de efecto de campo.

15. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque comprende, por una parte, entre el primer borne o terminal de extremo (11) de la fuente de alimentación (10) y la entrada no inversora (ENI2-j, ENI3-k) de cada amplificador operacional (AO2-j, AO3-k) correspondiente a cada electrodo de trabajo (2-j, 3- k), un primer diodo (13) polarizado inversamente, y, por otra parte, entre el segundo borne de extremo (12) de dicha fuente de alimentación (10) y la entrada no inversora (ENI2-j, ENI3-k) de cada amplificador operacional (AO2-j, AO3-k) correspondiente a cada electrodo de trabajo (2-j, 3-k), un segundo diodo (13) polarizado inversamente y con características idénticas a las de los primeros diodos.

16. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los electrodos de trabajo (2, 3) comprenden al menos un electrodo de referencia (3).

17. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque los electrodos de captación son al menos tres, y por que los medios de tratamiento son adecuados para calcular un potencial de referencia ficticio a partir de las señales suministradas por cada electrodo de captación.

18. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente de alimentación (10) está constituida por una pila o batería, o bien por varias pilas dispuestas en serie, o bien, incluso, por acumuladores recargables, cuya diferencia de potencial en sus bornes o terminales (11, 12) es sensiblemente igual a 9 voltios.

19. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque la fuente de alimentación (10) está constituida por un convertidor de continua a continua.

20. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque el equipo de captación (1) consiste en un casco de electro-fisiología susceptible de ajustarse sobre el cráneo de un sujeto (P), y por que las señales detectadas por los electrodos de captación son ondas de actividad cerebral procedentes de regiones identificables del cerebro.