ES2210247T3

ES2210247T3 - Evaluacion del funcionamiento mecanico del corazon.

Info

Publication number: ES2210247T3
Application number: ES94905548T
Authority: ES
Inventors: Kevin M. Mcintyre
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-12-29
Filing date: 1993-12-23
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2013-12-23
Also published as: ATE251866T1; PT680274E; US5291895A; AU5961894A; EP0680274A4; DE69333253T2; CA2152905A1; WO1994014371A1; EP0680274B1; DE69333253D1; CA2152905C; EP0680274A1

Abstract

EL INVENTO EVALUA LA CONDICION MECANICA DEL CORAZON EN UN PACIENTE (10) PROPORCIONANDO UNA SEÑAL DE PULSO NO AGRESIVA, REPRESENTATIVA DE LA PULSACION ARTERIAL COLOCANDO UN TRANSDUCTOR (11) SUFICIENTEMENTE CERCA A LA PIEL DEL PACIENTE (10) PARA PROPORCIONAR UNA SEÑAL ELECTRICA REPRESENTATIVA DE LA PULSACION ARTERIAL. EL PACIENTE (10) ES SOMETIDO A UNA MANIOBRA DE SOBREEXCITACION DEL CORAZON PARA PROPORCIONAR UNA SEÑAL DE ONDA CUADRADA DEL CONTORNO DEL PULSO ARTERIAL DURANTE LA MISMA, QUE TIENE UNA PRIMERA AMPLITUD DE FASE DE ESTRES AL PRINCIPIO DE LA MANIOBRA DE SOBREEXCITACION Y UNA POSTERIOR AMPLITUD DE ESTRES AL FINAL DE LA MISMA. SE PROPORCIONA UNA INDICACION DEL INDICE DE LA ULTIMA AMPLITUD DE FASE DE ESTRES, EL CUAL ES REPRESENTATIVO DE LA CONDICION MECANICA DEL CORAZON DEL PACIENTE (10). EL INVENTO TAMBIEN PUEDE PROPORCIONAR UNA INDICACION DE LA RELACION ENTRE ESE INDICE Y LA PRESION A MODO DE CUÑA CAPILAR PULMONARIA DEL PACIENTE (10). EL INVENTO TAMBIEN PUEDE PROPORCIONAR UNA INDICACION DEL ESTADO DEL PACIENTE (10).

Description

Evaluación del funcionamiento mecánico del corazón.

El presente invento se refiere en general a la evaluación de las características de funcionamiento mecánico del corazón, y más particularmente se refiere a nuevas técnicas para hacer esta evaluación con un aparato relativamente barato. Este aparato es relativamente fácil de hacer funcionar por personal relativamente inexperto para conseguir resultados fiables. El método puede ser adaptado para ser adecuado para su uso en la consulta de un médico individual, u otras situaciones médicas o no médicas que usan técnicas no invasoras. Tales técnicas no ofrecen molestias al paciente que ha de ser evaluado, al tiempo que proporcionan una indicación fiable de las características mecánicas de bombeo del corazón.

El presente invento representa un perfeccionamiento del invento descrito en la patente norteamericana nº 3.776.221 concedida el 4 diciembre de 1973 al Dr. Kevin M. McIntyre, Esq. Titulada DETECCIÓN DE FUNCIONAMIENTO MECÁNICO DE UN CORAZÓN DAÑADO O DETERIORADO Y APARATO PARA REALIZARLA. Esta patente describe el establecimiento de la derivada de tiempo de la presión del impulso arterial sistémico a un nivel de control en el paciente sujeto. El paciente realiza una maniobra de someterse a un esfuerzo, tal como una maniobra de Valsalva, mientras la derivada del tiempo de la señal de presión de impuso arterial perteneciente al cuerpo es registrada. Preferiblemente, la presión de impulso arterial perteneciente al cuerpo, presión media, frecuencia del corazón y tiempo de expulsión o evacuación ventricular izquierda son también establecidas, y pueden ser interpretadas de modo que la presencia o ausencia de deterioro en el funcionamiento del ventrículo izquierdo puede ser detectada. Un aparato de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1ª es conocido a partir del artículo titulado UN MÉTODO NO INVASOR DE PREDICCIÓN DE PRESIÓN DE CUÑA PULMONAR-CAPILAR POR Kevin M. McIntyre, M.D., Joseph A. Vita, M.D., y Joseph Loscalzo, M.D., Ph.D., LA NUEVA REVISTA INGLESA DE MEDICINA vol. 327, nº 24, págs. 1715-20 (10 de Diciembre de 1992).

Es un objeto importante de este invento proporcionar técnicas perfeccionadas para evaluar las características de funcionamiento mecánico del corazón.

De acuerdo con el invento, se ha proporcionado un aparato para evaluar el estado mecánico de un corazón en un paciente, comprendiendo el aparato:

medios para proporcionar de modo no invasor una señal de impulso representativa de la pulsación arterial que incluyen medios transductores para proporcionar una señal eléctrica representativa de dicha pulsación arterial estando dispuestos los medios transductores para ser colocados, durante su uso íntimamente junto a la piel de dicho paciente,

medios para proporcionar una señal de onda cuadrada de contorno de impulso arterial durante una maniobra de someter a esfuerzo al corazón que es realizada por el paciente, teniendo la señal una amplitud de fase de esfuerzo previo al comienzo de dicha maniobra de someter a esfuerzo el corazón;

medios para proporcionar una indicación de la relación de dicha amplitud de fase de esfuerzo posterior a dicha amplitud de fase de esfuerzo previa cuya relación es representativa del estado mecánico del corazón de dicho paciente, estando el aparato caracterizado por incluir además:

medios para proporcionar una indicación de la frecuencia de cambio de la amplitud de impulso a través del recorrido de la fase de esfuerzo desde la amplitud de fase de esfuerzo previa a la amplitud de esfuerzo posterior y medios para proporcionar una indicación del estado de hidratación del paciente basada en la frecuencia de cambio proporcionada.

El paciente es sometido a una maniobra de esfuerzo para el corazón. En una maniobra, denominada, Valsalva, el paciente sopla en el medio de expiración hasta que los medios indicadores de presión indican que la presión del aire en el volumen confinado dentro de un margen predeterminado, es típicamente de 30 a 50 mm de mercurio, para un intervalo de tiempo predeterminado, típicamente de 8 a 20 segundos, durante esta maniobra de esfuerzo, tal como las fases I y II de una maniobra de Valsalva. El paciente respira a continuación normalmente mientras las señales de impulso transducidas son grabadas durante fases III y IV de una maniobra y respuesta de Valsalva para un breve período después de ello. Las señales pueden ser tratadas para proporcionar una indicación de una o más de las frecuencias del corazón, presión o derivada de tiempo del desplazamiento de la presión o señal de desplazamiento, integral de la presión o señal de desplazamiento, presión de pico, presión media y presión diastólica, y tiempos de la ocurrencia de ciertos eventos, tales como el tiempo para amplitudes de señal máxima y mínima, y frecuencias de impulso, como ocurre en el curso de la maniobra de Valsalva, y la respuesta a ello, y otras intervenciones, solas, o en combinación. Una o más de una presentación de estas señales para las cuatro fases de la maniobra de Valsalva pueden ser observadas para determinar una evaluación de las características de funcionamiento mecánico del corazón. Una maniobra alternativa es la maniobra de Mueller, en que el paciente inhala para crear una presión negativa en el pecho.

El método que ha de ser usado con el aparato del presente invento comprende además la operación de someter al paciente a una segunda y una tercera maniobras de esfuerzo para el corazón; la maniobra de esfuerzo para el corazón es principalmente una maniobra de Valsalva o una maniobra de Mueller pero pueden ser otras maniobras o intervenciones, solas o en combinación incluyendo, un ejercicio de dinamómetro ("handgrip"), u otro ejercicio, que hace que el paciente cambie de posición (decúbito supino, de pié, etc.), haciendo que el paciente levante sus piernas, sumergiendo un brazo del paciente en agua con hielo, sometiendo al paciente a tensión psicológica, tal como resolviendo problemas matemáticos, administrando una droga al paciente, realizando una angioplastia con globo o realizando un injerto de derivación de la arteria coronaria; más preferiblemente la droga es elegida de entre un nitrato, un bloqueador de canal de calcio o un bloqueador de receptor adrenérgico \beta, y una segunda o tercera u otras maniobras después de la operación de detección y el método comprende además la detección del cambio en la señal de impuso después de la segunda o tercera u otras maniobras con relación a la señal de impulso durante un período de base durante, una base, antes de la segunda, tercera o subsiguiente maniobras.

Los medios transductores sensibles a la presión pueden comprender una pluralidad de transductores en una pluralidad correspondiente de posiciones en la piel, tal como dedos diferentes, a una pluralidad correspondiente de presiones controladas.

Otras numerosas características, objetos y ventajas del invento resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada cuando se lee en conexión con los dibujos adjuntos en los que:

La fig. 1 es un diagrama de bloques e imágenes combinados que ilustra la disposición lógica de un sistema que emplea el invento;

La fig. 2 es una representación gráfica y de una señal de impulso típica justo antes, durante, y después de una maniobra de Valsalva para una respuesta normal o "sinusoidal", que muestra, entre otras cosas, un incremento de frecuencia en la fase II sobre la línea de base, una disminución de frecuencia en la fase IV sobre la línea de base, y el aumento de amplitud en la fase IV con relación a la línea de base, denominado como un "sobreimpulso".

La fig. 3 es una representación idéntica a la fig. 2 excepto para una respuesta intermedia sin sobreimpulso en la fase IV;

La fig. 4 es una representación similar a la fig. 2 excepto en que es representativa de una respuesta anormal o de "onda cuadrada";

La fig. 5 es una vista despiezada ordenadamente de una realización ejemplar de un conjunto transductor para detectar impulsos;

La fig. 6 es una vista en planta de una parte de una película piezoeléctrica con fondo metálico;

La fig. 7 es una vista lateral parcialmente en sección que ilustra conexiones a la película piezoeléctrica;

La fig. 8 muestra una vista de una pantalla de CRT para ayudar a un paciente a controlar la presión de expiración;

La fig. 9 es una representación gráfica de una respuesta normal a una maniobra de Valsalva como se ha registrado con este invento, y una tabla que presenta la amplitud de impulso o derivada de los valores de frecuencia de pico y de impulso correspondientes a los mostrados en la gráfica;

Las figs. 10 a 17 son representaciones gráficas de respuesta a maniobras de Valsalva y distintas intervenciones como se ha descrito por el invento. Específicamente, la fig. 10 muestra el cambio en presentación en un paciente con respuesta anormal a la maniobra de Valsalva sola (A), con ejercicio de dinamómetro (B) y con el paciente en posición supina (C); la fig. 11 muestra el cambio en la presentación en un paciente con respuesta anormal a la maniobra de Valsalva sola (A), maniobra de Valsalva repetida (B), ejercicio de dinamómetro (C), y con el paciente en posición supina (D); la fig. 12 muestra el cambio en presentación en un paciente con una respuesta casi normal a la maniobra de Valsalva sola (A), con el paciente en posición supina y las piernas elevadas (B), y con el paciente en posición supina, con las piernas elevadas y con ejercicio de dinamómetro (C); la fig. 13 muestra el cambio en la presentación en un paciente con respuesta anormal a la maniobra de Valsalva aunque sea debida a una anormalidad de crecimiento en el músculo del corazón (A), y cinco días después de tratamiento con Verapamil, que mejoran la condición anormal, seguido por la maniobra de Valsalva (B); la fig. 14 muestra el cambio en la presentación en una respuesta casi normal a la maniobra de Valsalva sola (A), con ejercicio de dinamómetro (B) y con el paciente en posición supina, con las piernas elevadas (C); la fig. 15 muestra el cambio en la presentación en un paciente con respuesta normal a la maniobra de Valsalva (A), después de la maniobra de Valsalva repetida (B) y ejercicio de dinamómetro (C); la fig. 16 muestra el cambio en la respuesta en un paciente con respuesta casi normal a la maniobra de Valsalva (A), y después de maniobras de Valsalva repetidas (B, C, D); la fig. 17 muestra el cambio en presentación en un paciente con respuesta próxima a la normal a la maniobra de Valsalva (A, B) con ejercicio de dinamómetro (C) y con el paciente en posición supina (D);

La fig. 18 muestra la relación entre la relación de amplitud de impulso determinada de modo no invasor y la presión de cuña capilar pulmonar (PCWP);

Las figs. 19A, 19B, 19C y 19D muestran condiciones del paciente que implican el uso del invento para detectar un estado de deshidratación; y

Las figs. 20A, 20B y 20C son representaciones diagramáticas de respuestas normales además de respuestas
anormales que indican disfunción sistólica, disfunción diastólica y combinaciones de las mismas, respectivamente.

Con referencia ahora a los dibujos y más particularmente a la fig. 1 de los mismos, se ha mostrado un diagrama de bloques e imágenes combinados que ilustra la disposición lógica de un sistema que emplea el invento. Un paciente 10 que ha de ser evaluado coloca un dedo 11 entre el captador piezoeléctrico 12 de impulsos y un manguito inflable 13 para proporcionar una señal de impulso convertida por un convertidor 14 de analógica a digital a forma digital que es tratada por el microordenador 15 para proporcionar en la pantalla 16 una representación del impuso detectado por el captador 12. El captador del dedo puede ser posicionado en la punta del dedo o en algún punto más próximo o lateral. Puede también ser posicionado en otras áreas de un cuerpo en que las arterias estén próximas a la piel. La fuente de presión 17, típicamente un bulbo de esfigmomanómetro conectado al manguito 13 a través del tubo 18 con una válvula 21 para cerrar el tubo 18 cuando el manguito inflable 13 es inflado, aplica presión al menos en parte a través del captador piezoeléctrico 12 de impulsos a la piel del dedo 11 rodeada por el manguito 13. El indicador de presión 20 indica la presión, preferiblemente de modo sustancial la presión diastólica o sustancialmente superior a la presión diastólica (por ejemplo, hasta 4 veces la diastólica) del paciente 10. La presión diastólica para el paciente puede ser determinada tomando la presión sanguínea del paciente de una manera tradicional. Alternativamente, la presión puede ser tomada automáticamente mediante un dispositivo apropiado de modo que el nivel de presión sanguínea puede ser grabado continuamente por el ordenador, y de modo que la presión (13) del dispositivo de puesta a presión puede ser ajustada o cambiada automáticamente para proporcionar una relación deseada a la presión sanguínea real del paciente.

Con referencia a la fig. 5, se ha mostrado una vista despiezada ordenadamente de un conjunto 12 de captación de impuso ejemplar para usar de acuerdo con el invento. Un cristal piezoeléctrico (Ceramic on Brass, Murutta/ERI, Future Electronics, Marlborough, MA) 31 es colocado a través de las piernas 32 del portador 33 y contactado en lados opuestos por un par de conductores 34, 35 llevados a un enchufe de micrófono en miniatura 36 que puede ser enchufado en el convertidor 14 de analógico a digital (fig. 1). Una protección de puesta a tierra 37 completa el conjunto. Aunque la fig. 5 muestra el conjunto de captación de forma generalmente rectangular, pueden usarse captadores de otras formas, por ejemplo, captadores con una abertura circular en la punta que exponen una superficie de membrana piezoeléctricas circular, y captadores conformados para detección circunferencial o captadores múltiples en la misma cámara de puesta a presión. La membrana 31 es típicamente un polímero comercialmente disponible.

Con referencia a la fig. 6, se ha mostrado una vista en planta fragmentaria de la parte de extremidad de la membrana 31 que incluye el vástago 31A al que están unidos los contactos. Con referencia a la fig. 7, se ha mostrado una vista fragmentaria lateral que ilustra el detalle para la conexión al vástago 31A. Los conductores 34 y 35 son soldados o unidos de otro modo a botones metálicos 34A y 35A, respectivamente, que están conectados a lados opuestos del apéndice 31A por pequeñas cantidades de resina epoxídica conductora 34B y 35B, respectivamente.

Componentes específicos del sistema son conocidos en la técnica. Las técnicas para usar un microordenador para proporcionar una representación de la presión de pico de cada impulso y el impulso están bien dentro de la experiencia de una persona que tiene una experiencia corriente en la técnica de ordenadores y no están descritos en detalle aquí para evitar oscurecer los principios del invento. En una realización específica del invento, el microordenador 15 (fig. 1) era un IBM Compatible con una pantalla de tubo de imágenes asociada.

La presión sanguínea puede ser determinada por el método estándar de esfigmomanómetro de manguito o por un sistema automático tal como la técnica Doppler, o cualquier otra técnicas para proporcionar una indicación de la presión sanguínea.

Habiendo descrito la disposición del sistema, a continuación se describirá su modo de funcionamiento. El paciente 10 (fig. 1) inserta el dedo 11 en el captador 12 de impulsos piezoeléctrico adyacente en el manguito inflable 13. El operario activa entonces la fuente de presión 17 para aumentar la presión en el manguito 13 hasta que el indicador de presión 20 indica una presión aproximadamente como la presión diastólica. La válvula 21 puede ser abierta para reducir la presión en el manguito inflable 13 a la presión deseada justo antes y a lo largo de toda la maniobra. Alternativamente, la presión puede ser aumentada o disminuida. Antes de obtener mediciones de presión dentro del sistema arterial puede ser necesario arterializar el lecho capilar en el dedo por aplicación local de calor al brazo en el que se está probando, o mediante el uso de drogas. El tubo del dedo puede actuar a continuación como una cámara de Bernoulli y optimiza la capacidad para obtener mediciones de funciones mecánicas del corazón. Variando la presión en el dedo pueden evaluarse el nivel de umbral de fuerza y velocidad de la acción de contracción o bombeo del corazón. Las formas de onda observables con el aparato reflejan la forma de onda generada por el corazón en la base o raíz aórtica.

La salida del microordenador es observada para un número de latidos del corazón a una variedad de presiones que varían desde de la mitad de la diastólica a una sustancialmente mayor que la diastólica, por ejemplo superior a cuatro veces la diastólica. Variando la presión del manguito, puede variarse la impedancia de la sangre dentro de las arterias de los dedos. La salida observada es similar a la observada por el Doppler continuo de velocidad de circulación en la raíz de la aorta, justo por encima de la válvula aórtica. Comparando los cambios de forma de onda, contorno, y frecuencia que ocurren con o sin intervenciones (véase más adelante), pueden obtenerse características de acortamiento y desarrollo de fuerza del músculo del corazón de manera que pueda hacerse una determinación de si la función de bombeo del corazón es normal o está deteriorada. Pueden hacerse determinaciones similares aumentando o disminuyendo la presión del manguito. Los pacientes normales mostrarán una respuesta características de parámetros tales como amplitud, pendiente, anchura y tarea del impuso mientras que los pacientes con corazones dañados mostrarán una respuesta diferente, y una que es claramente indicativa del deterioro de las características de funcionamiento mecánico del corazón.

La presión sanguínea dentro del sistema arterial perteneciente al cuerpo, y el flujo de esa sangre dentro del sistema son representativos de la energía cinética desarrollada en el ventrículo izquierdo del corazón. La raíz de la aorta es el primer punto en la circulación para experimentar la dinámica de la expulsión ventricular, y la fuerza de accionamiento de la circulación arterial del cuerpo comienza en este punto. El sistema arterial en el dedo recibe una parte fraccionaria, proporcionada pero característica de la energía cinética desarrollada y expresada por el corazón. Consiguientemente, la información de la consecuencia del diagnóstico relativa a la calidad de la característica de bombeo del corazón, y especialmente del ventrículo izquierdo, puede ser obtenida mediante un análisis de características dinámicas y cinéticas de las arterias en los dedos. Aumentando la presión del manguito, ocurrirán cambios en el contorno del impulso que permitirán distinguir a gente normal o anormal de acuerdo con su función de bombeo del corazón. El cambio de presión da como resultado un cambio de forma de onda en el aparato de este invento. Este cambio puede ser observado para personas normales, y las alteraciones observadas en personas anormales indicara la disfunción del corazón y permitirán la cuantificación de la severidad de la anormalidad.

Cuando no se ejerce presión por el manguito sobre el dedo, no hay compresión del sistema arterial dentro del dedo, y las características de presión y velocidad de circulación del sistema arterial en el que la sangre fluye al dedo son esencialmente las mismas que las características de presión y velocidad de circulación dentro del manguito. Cuando el dedo es comprimido, y así el sistema arterial dentro del dedo es comprimido, el resultado es que el área en sección transversal efectiva de una arteria dentro del dedo es menor que el de la arteria ante de la compresión. Así, la velocidad de circulación de la sangre aumenta y el cambio en el impulso detectado por el captador puede ser grabado. A una cierta presión la sangre será incapaz de fluir a través de la arteria comprimida.

La energía cinética de la sangre dentro de la arteria en cada dedo con o sin compresión es exactamente la misma en la entrada arterial del dedo a la del punto en el que se aplica la presión. Esta energía cinética encuentra niveles crecientes de compresión, y el impulso detectado en el dedo reflejará las realidades cinéticas que existen justo por encima de la válvula aórtica, que a su vez reflejan las realidades cinéticas dentro del corazón. Si el corazón es normal, se observará un impulso normal y una respuesta normal será observada a cada intervención usada para probar la función de bombeo del corazón, tal como maniobras de someter a esfuerzos al corazón (véase más adelante); sin embargo, si el corazón tiene una anormalidad en su función de bombeo, esta anormalidad dará como resultado que un contorno de impuso diferente está siendo observado. Por ejemplo, si una parte del músculo del corazón ha perdido su vitalidad por cualquier razón, la resistencia mecánica del latido del corazón será disminuida, y los cambios en las características de fuerza y velocidad del latido del corazón serán a su vez alteradas de modo que puedan ser determinadas en el dedo, o en cualquier otro lugar, por este sistema.

El uso de mediciones simultáneas en tres o cuatro dedos con diferentes niveles de compresión permitirá agrupar tres o cuatro puntos de datos diferentes en condiciones idénticas a partir de latidos del corazón idénticos, que ayudarán en el impacto del diagnóstico de esta herramienta.

El método realizado con el aparato de este invento permite la detección de corazones presintomáticos - es decir, detección de corazones anormales a pesar de la ausencia de síntomas físicos en esa persona, mediante el uso de un procedimiento no invasor. Previamente, tales mediciones fueron realizadas por inserción de un catéter dentro del sistema arterial del corazón y medición de señales Doppler. Se ha descubierto que tales mediciones pueden ahora ser realizadas con un instrumento no invasor acoplado cambiando la presión ejercida sobre la piel. La simple comparación de los cambios en características de fuerza y velocidad del latido del corazón cuando son determinados en el dedo por presiones variables en el dedo, con o sin el uso de otras intervenciones de someter a esfuerzo al corazón (véase más abajo) es indicativa del estado de la capacidad de bombeo del corazón.

El aparato anterior puede ser fácilmente modificado para proporcionar una pluralidad de dispositivos de medición que pueden ser unidos a una pluralidad de dedos para permitir mediciones concurrentes a diferentes presiones de manguito. Esta técnica es ventajosa con relación al uso de un único manguito de dedo con presiones variables, ya que los parámetros de un único latido del corazón a presiones diferentes pueden ser determinados libres de la influencia de cualesquiera variaciones entre latidos del corazón.

El aparato anterior puede ser suplementado para permitir su uso cuando el paciente está realizando maniobras de esfuerzo del corazón, tales como la maniobra de Valsalva. Por ejemplo, con referencia de nuevo a la fig. 1, se ha mostrado una boquilla 22, preferiblemente reemplazable, acoplada al tubo 24 cerrado en el extremo alejado para definir un volumen limitado y formado con una abertura 23 para liderar el aire expirado. El transductor 25 de presión está acoplado al tubo 24 y proporciona una señal de presión convertida por el convertidor 26 de analógico a digital a forma digital representativa de la presión en el volumen confinado. El microordenador 15 trata la señal de presión digital para proporcionar una señal representativa sobre la pantalla de presentación 16 del ordenador representativa de la presión en el tubo 24.

Con referencia a la fig. 8 se ha mostrado una vista de una pantalla de CRT que puede ser usada para permitir que el paciente mantenga un margen de presión preferido durante el ensayo. Trazos horizontales superior, intermedio e inferior 41, 42 y 43, respectivamente, pueden representar presiones de 70 mm, 50 mm y 30 mm, con relación al nivel de la línea de base marcada con cero, respectivamente. El paciente sopla lo bastante fuerte en la boquilla 22 (fig. 1) para mantener el punto 44 sobre el trazo 43.

Durante mediciones como la anterior, el paciente 10 sopla en la boquilla 22 para crear una presión en el tubo 24 de magnitud indicada en la pantalla del ordenador que es mantenida durante preferiblemente 8 a 20 segundos entre límites de 30 - 50 mm de mercurio. Esta respiración forzada crea el esfuerzo para las fases I y II de la maniobra de Valsalva (Elisberg, 186, J.A.M.A. 130, 1963). El paciente retira entonces la boquilla y se relaja mientras las fases de recuperación y estado estacionario de la maniobra siguen.

La siguiente descripción se refiere a la medición de parámetros de impulso utilizando una presión de manguito aproximadamente igual a la presión diastólica. Estos ejemplos son a modo de representación solamente. Se obtienen también datos útiles mediante el uso de presiones de manguito mayores o menores en combinación con los siguientes procedimientos, como se ha descrito antes, o sin el uso de maniobras de esfuerzo del corazón.

Con referencia a la fig. 2, se ha mostrado una representación gráfica de una forma de onda de impulso justo antes y durante las cuatro fases (I - IV) de una maniobra de Valsalva para una respuesta normal que muestra los cambios en la presión arterial cuando son registrados desde dentro de la arteria. Las amplitudes y frecuencias son mostradas como una función del tiempo durante un período de esfuerzo entre las flechas marcadas con inicio y parada con relación a la amplitud y frecuencia en el intervalo de control justo antes del esfuerzo. Hay una elevación en la presión con esfuerzo (fase I) asociada a veces con la deceleración de la frecuencia del corazón; una caída en la presión (fase II) normalmente acompañada por el aumento de frecuencia del corazón; una caída por debajo de la línea de base (fase III) y una elevación posterior al esfuerzo (fase IV) normalmente asociada con una disminución de la frecuencia del corazón. Las características de la respuesta normal usual de la fig. 2 están descritas en la siguiente Tabla I relativa al estado de la línea de base. 0, \uparrow, \downarrow e \downdownarrows indican sin cambios, aumento, disminución y gran disminución, respectivamente. Una ventaja del invento es que mediciones normalizadas al intervalo de esfuerzo previo para cada paciente durante cada ensayo caracterizan las funciones mecánicas del corazón.

TABLA I

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1

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Con referencia a la fig. 3, se ha mostrado una respuesta anormal intermedia sin sobreimpulso en la fase IV como se ha definido mediante un incremento en el nivel de presión "sistólica" sobre la línea de base. La forma de onda de la fig. 3 con relación al período de línea de base tiene usualmente las características descritas en la Tabla II.

TABLA II

2

Con referencia a la fig. 4, se ha mostrado una representación gráfica de presión arterial como una función de tiempo para una respuesta anormal o de "onda cuadrada" a una maniobra de Valsalva. Las características de esta respuesta con relación a la respuesta del período de base están descritas en la Tabla III.

TABLA III

3

Uso

La maniobra de Valsalva interrumpe el desarrollo y mantenimiento brusco durante varios segundos de un incremento en la presión intratorácica por expiración forzada contra una glotis cerrada o contra un sistema cerrado como se ha descrito en este invento. Tal aumento en la presión intratorácica da como resultado una disminución en el retorno venoso al corazón, de modo que se disminuye normalmente el llenado de las cámaras de bombeo del corazón. El daño del llenado del ventrículo izquierdo (la mayor cámara de bombeo del corazón) durante esta denominada fase de "esfuerzo" (fase II) da como resultado un fallo instantáneo en la presión sanguínea en el individuo normal, seguido por un incremento brusco en la frecuencia del impulso. Al término de la fase de "esfuerzo" en el individuo normal, el retorno venoso al corazón es aumentado bruscamente, hasta un punto que sobrepasa generalmente la frecuencia de línea de base original de las fases III y IV de llenado del corazón. El ventrículo normal aumentará su trabajo y salida en la fase de recuperación (fase IV) a un nivel por encima del nivel de "control" a fin de relacionarse con el incremento de llenado (véase fig. 2). El resultado es que tiene lugar un "sobreimpulso" en el que la presión del impulso y la presión sanguínea exceden de sus valores durante el nivel de control o línea de base. El cuerpo detecta este cambio y responde de modo reflejo acelerando el corazón mediante un mecanismo detector en las arterias y en los receptores de presión de la carótida (fase IV). Esta respuesta normal tiene varias características que la distinguen de la respuesta anormal del paciente con fallo ventricular:

1): hay usualmente una caída en la presión sanguínea durante la fase de "esfuerzo";

2): hay un incremento en la frecuencia del corazón hacia el final de la fase de "esfuerzo";

3): hay un "sobreimpulso" inmediatamente después de la liberación de la fase de "esfuerzo";

4): hay una desaceleración de la frecuencia del corazón en el curso del "sobreimpulso"; y,

5): hay un retorno casi instantáneo aproximadamente al nivel de la línea de base de la presión sanguínea, presión de impulso, y frecuencia del corazón después de ello.

En el paciente con fallo cardíaco, la respuesta fisiológica a la maniobra de Valsalva es muy diferente. Una respuesta característica es llamada la respuesta de "onda cuadrada", mostrada en la fig. 4. Esta respuesta implica un incremento en la presión sanguínea con la iniciación de la fase de esfuerzo y el mantenimiento casi de la misma presión sanguínea, presión de impulso y frecuencia de corazón a este nivel a lo largo de toda la fase de "esfuerzo". La fase de "recuperación" que sigue a la liberación de la fase de "esfuerzo" de la maniobra de Valsalva está caracterizada por una caída en la presión sanguínea al nivel de la línea de base, la ausencia de cualquier "sobreimpulso" y la ausencia de deceleración cardiaca en el período de recuperación.

De acuerdo con el invento, la reproducción y análisis sensibles de estas diferencias pueden ser conseguidos utilizando un método no invasor, bien mediante el uso de una derivada del impulso generado por la presión arterial desde el captador o bien por análisis de cambios en la amplitud de pico y en la frecuencia del corazón en distintas fases, y una integral de esa señal y una medida de la frecuencia del corazón, se facilitan utilizando esta respuesta fisiológica conocida como un indicador clínico para el estado cardiaco con un aparato que es compacto, relativamente barato y relativamente fácil de manejar para producir resultados fiables. El presente invento proporciona medios que permiten a un médico detectar en su consulta la presencia de un fallo o disfunción ventricular izquierdo (y/o ventricular derecho) oculto así como anormalidades significativas de las válvulas del corazón y condiciones constrictivas y restrictivas que afectan a la función de bombeo del corazón.

El invento es especialmente ventajoso debido a que los síntomas de fallo ventricular izquierdo son similares a los asociados con otras enfermedades y estados muy comunes, alguno de las cuales pueden ser menos peligrosas. Por ejemplo, la deficiencia de respiración, un síntoma muy común de fallo del corazón, puede ser causado por otras condiciones, por ejemplo la deficiencia de respiración es corriente entre los fumadores de cigarrillos. Con el aumento de la edad y alguna progresión de una enfermedad, tal como una enfermedad pulmonar crónica debida a fumar cigarrillos, la capacidad para distinguir la presencia de un fallo de corazón subyacente como factor contributivo a un síntoma limitador, tal como la deficiencia de respiración, resulta crecientemente difícil e importante. El invento ayuda a discriminar entre fallo de corazón y otros procesos que puedan producir síntomas físicos similares o idénticos a los causados por fallo del corazón. El invento también ayuda a demostrar que la causa supuesta de un síntoma, por ejemplo un síntoma de deficiencia de respiración de un paciente, que es atribuido de otro modo a sobrepeso, o a fumar cigarrillos, es un fallo de corazón inesperado y es la causa más importante de la deficiencia de respiración en el paciente.

Una ventaja importante del invento es que puede ser usado para evaluar el resultado del tratamiento para condiciones del corazón. Y la facilidad de uso, mínimas molestias para el paciente y accesibilidad a todos los médicos mejora el cuidado de la salud.

El método de uso antes descrito del aparato descrito puede ser aumentado por una variedad de técnicas para proporcionar datos que permiten un análisis más detallado de problemas cardiovasculares potenciales. Estas técnicas implican someter al paciente a un tratamiento o actividad que afecta a la respuesta del corazón, así como a la maniobra de Valsalva, y estas técnicas pueden ser usadas en combinación con o independientemente de las maniobras de respiración tal como la maniobra de Valsalva. Por ejemplo, el ejercicio isométrico, las drogas cardiovasculares (tales como la hidralazina, bloqueadores de receptores \alpha-adrenérgicos y \beta-adrenérgicos y nitrato de amilo), o agentes inotrópicos (tales como la adrenalina), la inmersión de un brazo en agua helada (ensayo de medida de estimulación en frío), colocar al paciente en una posición supina, o cualquier cambio de posición, ensayos de tolerancia al ejercicio, ensayos de tensión psicológica (por ejemplo la resolución de un problema de matemáticas) tratamientos con drogas (por ejemplo drogas vasoactivas, tales como la nitroglicerina); la angioplastia con globo o la colocación de injertos por derivación de la arteria coronaria, pueden tener todos efectos en la respuesta del corazón. Más abajo se han dado ejemplos del uso de tales técnicas y de los datos que pueden generar. Sin embargo, este invento no está limitado a esos ejemplos; los expertos en la técnica se darán cuenta de que existen técnicas equivalentes que provocan constricción o dilatación de las arterias u otros vasos sanguíneos o de modo distinto después de actividad cardiovascular de modo que representen "intervenciones" apropiadas y así pueden ser usadas en este invento.

Ejemplo 1

En este ejemplo se ha utilizado ejercicio isométrico (Brown y col., Circulación 70 19,1984) para distinguir anormalidad de corazón o vascular. El ejercicio consiste en ejercicio de dinamómetro, que interrumpe la compresión de un útil para agarrar que tiene un medidor que indica la fuerza que se está ejerciendo sobre el útil. El paciente ejerce la máxima fuerza que es capaz de ejercer, esta maniobra de fuerza es a continuación utilizada para estimar una fuerza de aproximadamente 20-40% máximo. El paciente es requerido para mantener esta fuerza de agarre máxima de 20 a 40% durante 30 segundos a 2 minutos antes y durante la maniobra de Valsalva, y durante aproximadamente 30 segundos después de ella. El ejercicio de dinamómetro induce generalmente una constricción refleja de las arterias periféricas que regulan la presión sanguínea, y también de las arterias coronarias que regulan el flujo sanguíneo a través de la circulación coronaría y del miocardio. Así, este ejercicio altera la circulación de modo que puede hacer que aquellos pacientes que producen respuestas aparentemente normales durante la maniobra de Valsalva sola produzcan una respuesta anormal a esta maniobra. En otras palabras, una anormalidad latente de la función ventricular y/o de las arterias coronarias, tal como un estrechamiento de las arterias coronarias, puede ser desenmascarada. Tal desenmascaramiento es posible debido a que un corazón que está funcionando a un nivel de línea de separación entre lo normal y lo anormal o que tiene un flujo o depósito de flujo de arteria coronaria de "línea fronteriza" o flujo de reserva al músculo del corazón puede no ser capaz de compensar el esfuerzo extraordinario del ejercicio de dinamómetro, mientras que puede responder normalmente a la maniobra de Valsalva sola. Por ejemplo, el ejercicio de dinamómetro aumentará la impedancia de la expulsión de sangre desde el corazón y disminuirá por ello la frecuencia a la que el corazón puede entregar sangre a la circulación debido a que las arterias periféricas son constreñidas e impiden la salida de la sangre del corazón. El corazón normal se relacionará con este "esfuerzo" de una manera más eficiente que el corazón con una función mecánica de "bombeo" deteriorada. El ejercicio isométrico también hace que las arterias coronarias se contraigan, y las que están estrechadas por enfermedad, aunque sean capaces de proporcionar la sangre adecuada al músculo del corazón en reposo, pueden estrecharse hasta un punto en el que la función de bombeo del corazón resulte anormal, y la anormalidad es distinguible por este invento. Por ejemplo, si el paciente tiene arterias que están ya estrechadas en un 65% - 75% por enfermedad arteriosclerótica, pero no hay anormalidades con la maniobra de Valsalva sola, entonces el ejercicio isométrico u otras intervenciones provocarán un estrechamiento reflejo adicional del 10% - 15% que dará como resultado anormalidades de la función del corazón que son detectables por el presente invento.

Con referencia a la fig. 9, se ha mostrado una respuesta normal a una maniobra de Valsalva como se ha descrito por este invento. Las dos líneas horizontales superiores 80, 82 muestran la amplitud (80) de la línea de base y el 20% por encima de la línea de base (82) de un paciente normal. La amplitud de la línea de base variará entre pacientes y es simplemente usada como un valor para comparar respuestas ulteriores a la maniobra de Valsalva u otras intervenciones. En la fig. 9, la maniobra de Valsalva ha comenzado en el punto A, y provoca un aumento (fase I) de la presión sanguínea seguido por una disminución rápida (fase II). Además, la frecuencia de latido del corazón aumenta durante este período, como se ha mostrado estrechando las líneas verticales que representan amplitudes de impulso. En un punto las amplitudes de impuso son tan bajas que no se detectan los impulsos (fase III). La maniobra es entonces detenida, y la presión sanguínea aumenta y sobreimpulsa el nivel de la línea de base (fase IV) y luego se sitúa por debajo de ella. Los valores reales de amplitudes de impulso y frecuencias de impulso están dados a continuación en la fig. 9 de manera que son almacenados para el análisis por ordenador. Estos valores variarán de un paciente a otro. Sin embargo, la forma general de la presentación es una guía a la normalidad de cualquier paciente. Puede establecerse fácilmente una plantilla (una respuesta gráfica media) para respuestas normales a fin de ser capaz de compararlas con respuestas anormales. Así, un ordenador puede ser programado para hacer comparaciones de cualquier conjunto de personas que han sido clasificadas de acuerdo con cualesquiera parámetros, que se ha pensado afectan a la respuesta observada. Por ejemplo, si una respuesta de frecuencia normal aumenta en un 30-40% o disminuye en aproximadamente un 10-20%, el encontrar que un individuo ensayado se situó fuera de este margen sería una indicación de un problema. Similarmente, cambios de amplitud en la fase IV menores del 20% sobre la línea de base serían indicativos de un problema. Pueden calcularse relaciones y otras fórmulas que implican a estos parámetros y ser usados para producir un índice que es adecuado para la diagnosis de problemas particulares. Además, otros factores, tales como el tiempo para detectar cierta respuestas, por ejemplo el tiempo de recuperación de la maniobra de Valsalva, pueden ser incluidos en este índice.

Con referencia a la fig. 10A, en este paciente las fases I - III de la presentación son normales, mientras que la fase IV tienen un sobreimpulso romo. Además, la frecuencia del corazón permanece relativamente sin cambios a lo largo de toda la maniobra, lo que es un signo de la normalidad. Así esta respuesta es anormal indicando que este pacientes puede tener una respuesta del corazón en la línea límite. A fin de confirmar este análisis se realizaron intervenciones. En la fig. 10B se realizó un ejercicio de dinamómetro durante la maniobra de Valsalva. Esto redujo el sobreimpulso en la fase IV. Como intervención extraordinaria el paciente fue a continuación obligado a moverse desde la posición de sentado a la posición supina. Esta maniobra aumenta la frecuencia de flujo sanguíneo al corazón y aumenta así la tensión nerviosa sobre el corazón. Con referencia a la fig. 10C, la presentación obtenida con un paciente en posición supina extinguió el sobreimpulso y produjo una onda cuadrada. Esto indica que el volumen de sangre en los pulmones es excesivo, y el corazón es incapaz de bombear sangre desde las venas pulmonares a la aorta a una frecuencia lo suficientemente rápida. Esto es evidencia de congestión pulmonar, es decir, fallo cardíaco. Además, las fases I y II aparecen ahora como una onda cuadrada, que es además evidencia de fallo cardíaco.

Así, en este paciente, la intervención con ejercicio de dinamómetro y en posición supina revela que el corazón está actuando en un nivel de línea límite y que el paciente necesita tratamiento de alguna clase. Sin tal intervención el paciente habría sido dejado marchar y se le habría pedido volver al cabo de unos meses para repetir un análisis. Durante este periodo el paciente puede haber muerto como consecuencia del fallo cardíaco sin detectar. El método anterior, de proporcionar una segunda intervención, desenmascara aumentos no evidentes clínicamente en la presión de llenado del ventrículo izquierdo, y permite la diagnosis de problemas de corazón en el límite.

Ejemplo 2

Con referencia a la fig. 11A, esta respuesta de paciente a una maniobra de Valsalva muestra un sobreimpulso anormal (fase IV). En la fig. 11B, esta maniobra fue repetida y muestra una respuesta casi normal. Sin embargo, cuando se ha incluido un ejercicio de dinamómetro, la presentación, mostrada en la fig. 11C, muestra un sobreimpulso romo. Finalmente, cuando el paciente está en posición supina y la presentación, mostrada en la fig. 11D, es una onda cuadrada completa, que demuestra un fallo del corazón. Así, una vez más una presentación anormal límite en un paciente ha mostrado que refleja un fallo de corazón crónico subyacente.

Ejemplo 3

Con referencia a la fig. 12A, la respuesta a la maniobra de Valsalva sola es normal, excepto para una bradicardia en la fase IV (deceleración del corazón). Esta respuesta cambia drásticamente cuando el paciente es obligado a levantar sus piernas en la posición supina. Esta intervención produce más estrés que colocar al paciente simplemente en posición supina. Como se ha mostrado en la fig. 12B, esto da como resultado un aplanamiento del sobreimpulso. En la fig. 12C se ha mostrado el resultado de dos intervenciones, en que las piernas son levantadas como antes, y se ha realizado un ejercicio de dinamómetro. Ahora la presentación es una onda cuadrada, con fallos para recuperar la presión de línea de base. Esto indica un serio daño de la función de bombeo del corazón que no era evidente de otro modo en este paciente.

Ejemplo 4

Con referencia a la fig. 13A el paciente tiene una respuesta anormal a la maniobra de Valsalva que muestra un sobreimpulso ausente. Después del tratamiento durante 5 días con verapamil los síntomas de disnea severos de ejercicio del paciente mejoraron y el sobreimpulso de la fase IV resultó normal (fig. 13B). Así, puede seguirse un tratamiento con drogas utilizando este aparato para descubrir si los problemas subyacentes que dan origen a fallos del corazón resultan superados.

Ejemplo 5

Con referencia a la fig. 14, el paciente mostró una modesta respuesta al sobreimpulso (fig. 14A) que se pierde cuando se realiza un ejercicio de dinamómetro (fig. 14B), y resulta una onda cuadrada cuando el paciente está en posición supina (fig. 14C). Este paciente pueden sufrir de un descenso en la aceleración de la circulación sanguínea aórtica. Este análisis puede ser fácilmente confirmado mediante el análisis de Doppler. Así, un paciente con una respuesta normal de límite puede ser analizado por intervenciones para descubrir el problema subyacente en el corazón; este análisis puede a continuación ser confirmado por otros procedimientos.

Ejemplo 6

Con referencia a la fig. 15, este paciente tiene una respuesta a Valsalva normal (fig. 15A), que se deteriora cuando la maniobra de Valsalva es repetida (fig. 15B) y empeora con el ejercicio de dinamómetro (fig. 15C). Este paciente tuvo una infección del miocardio antero posterior hace un año; y ahora parece tener una severa disfunción del ventrículo izquierdo. Así como en el ejemplo 4, puede seguirse tratamiento clínico usando las intervenciones anteriores. Tales intervenciones son no invasoras y más preferibles a los procedimientos invasores alternativos.

Ejemplo 7

Con referencia a la fig. 16, se detectó una severa enfermedad en la arteria coronaria de tres vasos mediante la maniobra de Valsalva repetida (fig. 16A-D) en que la presentación se desplaza desde normal a onda cuadrada.

Ejemplo 8

Con referencia a la fig. 17, este paciente muestra una respuesta que es muy sugestiva de la función ventricular normal (fig. 17A). Sin embargo, el Valsalva repetido (fig. 17B), seguido inmediatamente por el ejercicio de dinamómetro (fig. 17C) y a continuación con el paciente en posición supina (fig. 17D) muestra una respuesta de onda cuadrada, indicando un fallo del corazón.

Los ejemplos anteriores demuestran que pueden usarse intervenciones para descubrir un deterioro no evidente previamente (un daño latente) en la función de bombeo del músculo del corazón, bien imponiendo un aumento modesto de carga sobre el músculo del corazón, o alterando el llenado y vaciado del corazón. Las anormalidades o mejoras latentes procedentes de drogas u otros tratamientos pueden ser detectadas y vigiladas. Las mejoras detectadas apuntarán hacia intervenciones efectivas terapéuticamente. Este invento proporciona un ensayo conveniente para comprobar en pacientes con respuestas que parecen límites o incluso normales a la maniobra de Valsalva. Mejor que correr el riesgo de que un paciente muera entre dos períodos de ensayo, este ensayo detectada un paciente que sufre de fallo crónico en el corazón pero que no tiene síntomas. Así, por ejemplo, el invento permite una determinación rápida de si un paciente tiene deficiencia de respiración, pero una respuesta normal a la maniobra de Valsalva, tiene un fallo en el corazón o simplemente un enfriamiento.

Una vez que se ha detectado una anormalidad la intervención realizada puede ser la administración de una droga para determinar si cura el defecto (véase ejemplo 4). Así, si el defecto es causado por las arterias del corazón que se constriñen o estrechan demasiado, entonces la administración de una droga adecuada puede aliviar el defecto, y así producir una respuesta normal al Valsalva, pero si el defecto es causado por un bloqueo físico en una arteria defectuosa, entonces tal droga tendrá un pequeño defecto, si lo tiene, sobre la respuesta al Valsalva. Similarmente, le intervención podría interrumpir la realización de una angioplastia por globo para retirar o eliminar un defecto físico conocido en una arteria. La respuesta a una maniobra de Valsalva debe mejorar si este defecto arterial era la causa de la respuesta defectuosa observada.

Aunque las maniobras usadas para detectar defectos del corazón son de modo general relativamente confortables de realizar para el paciente, permiten aún la detección de fallos de corazón sutiles. La gente puede incluso tener fallo de corazón crónico (mostrado como una respuesta de onda cuadrada, véase ejemplo 1) durante estas intervenciones, y no mostrar síntomas o malestar. El tratamiento adecuado para tal fallo del corazón puede ser a continuación vigilado utilizando el aparato de este invento y proporcionando al paciente drogas, tales como un nitrato, bloqueador del canal de calcio o un inhibidor de conversión de la enzima en angiotensina para ver si algunas de estas impide la formación de una onda cuadrada. Así, el efecto inmediato de una droga puede ser discernido. Similarmente, un paciente puede ser seguido después de una angioplastia satisfactoria para asegurar que el vaso tratado no vuelve a sufrir estenosis. Este método es un método mucho menos intrusor que la recateterización y angiografía normalmente usadas. De este modo los pacientes pueden ser regularmente seguidos por técnicas no invasoras, y el deterioro en la circulación sanguínea fácilmente detectado antes de que aparezcan síntomas reconocibles sin el invento.

El aparato de este invento es también útil para la estimación de la fracción de expulsión (EF) de un corazón; es decir, el porcentaje de sangre en el corazón que un corazón bombea fuera a cada latido. Normalmente es superior al 50%, usualmente del 60-65%. La EF es un indicador predictor y prognóstico de enfermedades del corazón. Cuando la EF es de 20-35% la persona puede tener un fallo crónico del corazón. Si está entre 10-20% el corazón está seriamente dañado. Las respuestas a la maniobra de Valsalva mostradas anteriormente son predictoras de la EF. La EF es también estimada mirando la respuesta de frecuencia; la falta de cambios en esta respuesta es predictora de un bajo valor de EF. Tal análisis es indicativo de que el paciente necesita un examen a continuación para determinar de modo más preciso qué problemas hay presentes con su corazón y vasos. Así, el método realizado con el aparato de este invento sirve como un tamiz o criba preliminar.

Pacientes con EF normal pueden aún tener una función de corazón anormal. Por ejemplo, un paciente que tiene una EF del 58% no tenía sobreimpulso en la fase IV; esta anormalidad indica una anormalidad de la función del corazón. Así, este método detecta efectos en la gente que necesita tratamiento que de otro modos no son detectados midiendo la EF por otros métodos.

Los cambios de frecuencia durante la maniobra de Valsalva son también útiles para determinar si hay un problema técnico en la medición. Por ejemplo, si no se ha observado sobreimpulso pero la frecuencia se reduce, entonces debe haber ocurrido un error en la medición.

Aunque el aparato produce una amplitud que puede estar relacionada con la presión, encerrando el dedo en un tubo rígido proporciona información que parece representar velocidad de circulación de la sangre. La velocidad de circulación es una buena medida de la función del corazón porque los cambios ocurren antes que los cambios de presión, es sensible a una isquemia modesta, y pueden ser predictores de problemas. Pueden hacerse mediciones indicativas de fallo de corazón sin tener que producir síntomas de dolor del paciente. Este método puede ser usado para predecir ciertas mediciones hemodinámicas, que están descritas por Gorlin.

Otros perfeccionamientos en el aparato anterior incluyen la previsión de medios para alterar automáticamente la presión ejercida por el manguito en respuesta a cambios de presión en el sistema arterial, por ejemplo, cuando se usan maniobras para someter a esfuerzo al corazón. Esta característica permite una caracterización más efectiva del desarrollo de presión-fuerza y realidades de deficiencia-expulsión del ventrículo izquierdo. La adaptación del aparato para calcular cambios en el contorno, tiempo de subida, máxima frecuencia de subida, tiempo hasta el pico, amplitud total, duración, área integrada bajo el impulso inscrito, y área integrada dividida por tiempo (parámetro de expulsión) permite otras comparaciones de diagnóstico de corazones normales y anormales.

Otros usos de este invento incluyen la determinación del deterioro de la función ventricular en infartos de miocardio agudos, y así define cuando debe ser iniciada la vigilancia hemodinámica invasoras u otras intervenciones agresivas; identificación de enfermedades valvulares significativas en individuos con murmullos de corazón que no son conocidos como significativos; identificación de enfermedad valvular no detectada de otro modo; identificación de contribución dinámica a las enfermedades arteriales coronarias utilizando ensayos de estimulación en frío; identificación de respuestas reflejas cardiovasculares anormales, tales como problemas neurológicos o hipotensión, en pacientes con respuestas de frecuencia anormales; y demostración de un impacto hemodinámico positivo de bloqueadores de canal de calcio en estenosis subaórtica hipertrófica idiopática.

El uso del aparato anterior en unión con un electrocardiograma, una función pulmonar que prueba la capacidad y oximetría, permiten la obtención de una información de diagnóstico importante. Esta combinación permite la diagnosis de enfermedades que puede ser errónea de otro modo, e impide el tratamiento innecesario de enfermedades no causadas por fallo del corazón, o deficiencia del músculo del corazón. La combinación proporciona más información que cada uno de los métodos individuales por sí solo.

Con referencia a la fig. 18, se ha mostrado una representación gráfica de la relación entre relación de amplitud de impulso (PAR) medida de forma no invasora de acuerdo con el invento y la presión de cuña pulmonar-capilar (PCWP). Cada punto corresponde a la PAR medida de forma no invasora de acuerdo con el invento y la PCWP medida de forma invasora tradicionalmente. La línea es la mejor aproximación entre estos puntos medidos usando un análisis de regresión lineal de mínimos cuadrados. Las mediciones de línea de base indicaron que la PAR predecía la PCWP medida sobre un margen de valores desde 4 mm de Hg a 32 mm de Hg con buena exactitud. Los detalles de los métodos y los resultados de ensayos cuidadosamente realizados están descritos en un artículo titulado UN MÉTODO NO INVASOR DE PREDECIR PRESIÓN DE CUÑA PULMONAR-CAPILAR por Kevin M McIntyre, M.D., Joseph A. Vita, M.D., Costas T. Lambrew, M.D., Jonathan Freeman, M.D., Sc.D, y Joseph Loscalzo, M.D., Ph.D., LA NUEVA REVISTA DE MEDICINA vol. 327 nº 24, págs. 1715-20 (10 de Diciembre de 1992).

El invento evalúa la deshidratación, una condición muy común entre la gente de edad. El invento puede ser usado para predecir niveles de una hormona denominada peptida natriuretica estrial, que es conocida para aumentar en la gente mayor y ser asociada estrechamente con presiones de llenado cardíacas centrales, de las que la PCWP es una, y con el futuro desarrollo de fallos de corazón. El invento puede también ser usado por reflejar aumentos progresivos en la retención de fluidos y la peptida natriuretica estrial cuando se administro una hormona para retener sal (Florinef) para demostrar el peligro potencial para los pacientes mayores de una disminución en su capacidad para eliminar el exceso de sal, una condición asociada con la elevación de la PCWP en el margen de fallo de corazón en pacientes susceptibles.

Con referencia a la fig. 19A, se ha mostrado una representación gráfica de una respuesta a una maniobra de Valsalva que indica un estado de paciente de volumen sobrecargado, un estado muy común entre las personas mayores. La relación de amplitud B a amplitud A (B/A) muestra una relación de amplitud de impulso (PAR) de aproximadamente 1,0 correspondiente a una PCWP de 20 mm de Hg significativamente aumentada. Con referencia a la fig. 19B, se ha mostrado una representación gráfica de una respuesta con la relación de B/A reducida, pero aún correspondiente a una PCWP anormalmente alta. Con referencia a la fig. 19C, se ha mostrado una representación gráfica de una respuesta con la relación B/A normal y correspondiente a un estado relativamente "normovolémico" del paciente. Con referencia a la fig. 19D, se ha mostrado una representación gráfica de una respuesta de un paciente que tiene hipovolemia o deshidratación que exhibe una disminución significativamente más brusca en la amplitud del impuso a través del curso de la fase de esfuerzo desde A a B.

Se ha creído que esta frecuencia de cambio aumentará (disminuyendo de forma más aguda) con una deshidratación crecientemente severa (suponiendo una función cardiovascular razonablemente normal); el tiempo a pérdida de impulso registrado disminuirá, la frecuencia a la que la frecuencia del corazón aumentará; y el pico de frecuencia del corazón (y el cambio de pico desde la línea de base) aumentará. Puede ser ventajoso también realizar una vigilancia de EKG para grabar los cambios de frecuencia del corazón exactamente porque algunos impulsos pueden perderse cuando la amplitud del impulso registrado se aproxima a cero como se ha visto en la fig. 19D a la derecha de B.

Con referencia a la fig. 20A, 20B y 20C, se han mostrado representaciones esquemáticas de envolventes en fases de esfuerzo y recuperación útiles en la identificación de la disfunción sistólica, disfunción diastólica y una combinación de disfunción sistólica y diastólica. La envolvente para la respuesta normal está mostrada a la izquierda. Las respuestas anormales están mostradas a la derecha. La fig. 20A muestra que para disfunción sistólica, hay una inclinación más suave de la disminución en la fase de esfuerzo de lo normal y una reducción significativa en amplitud durante la fase de recuperación. La fig. 20B muestra que para disfunción diastólica, la amplitud de envolvente durante la fase de esfuerzo es esencialmente constante. La fig. 20C muestra que para una combinación de disfunción sistólica y diastólica, hay tanto una amplitud sustancialmente uniforme durante la fase de esfuerzo como una amplitud reducida durante la fase de recuperación.

Claims

1. Un aparato para evaluar la condición mecánica de un corazón en un paciente, comprendiendo el aparato: medios (12, 13) para proporcionar de forma no invasora una señal de impulso representativa de la pulsación arterial que incluyen medios transductores (12) para proporcionar una señal eléctrica representativa de dicha pulsación arterial estando dispuestos los medios transductores para ser situados, en uso íntimamente junto a la piel de dicho paciente, medios (15) para proporcionar una señal de onda cuadrada de contorno de impulso arterial durante una maniobra de someter a esfuerzo al corazón que es realizada por el paciente, teniendo la señal una amplitud de fase de esfuerzo previa al comienzo de dicha maniobra de someter a esfuerzo al corazón y una amplitud de fase de esfuerzo posterior al final de dicha maniobra de esfuerzo del corazón, medios (15, 16) para proporcionar una indicación de la relación de dicha amplitud de fase de esfuerzo posterior a dicha amplitud de fase de esfuerzo previo cuya relación es representativa del estado mecánico del corazón de dicho paciente, caracterizado el aparato por incluir además: medios (15, 16) para proporcionar una indicación de la frecuencia de cambio de la amplitud de impulso a través del recorrido de la fase de esfuerzo desde la amplitud de fase de esfuerzo previa a la amplitud de esfuerzo posterior y medios para proporcionar una indicación del estado de hidratación del paciente basado en la frecuencia de cambio proporcionada.