ES2266760T3 - Dispositivo de medicion no invasiva de la presion, en particular para el seguimiento ambulatorio en continuo de la presion arterial. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de medición no invasiva de la presión arterial, en particular para el seguimiento ambulatorio en continuo de la presión arterial, caracterizado porque el dispositivo mide dicha presión arterial de forma indirecta a partir de los ruidos emitidos por el corazón, y porque comprende: - por lo menos un captador (10; 12) apto para ser colocado en un punto de la pared torácica de un paciente, y apto para transformar en una señal eléctrica fonocardiográfica las señales acústicas transmitidas a través del tórax generadas por el cierre de las válvulas cardiacas, - unos medios discriminadores, aptos para reconocer y extraer de la señal fonocardiográfica un perfil vibratorio (18) ligado al segundo ruido cardíaco producido periódicamente al final de la sístole, y - unos medios de análisis, aptos para analizar por lo menos un parámetro predeterminado de perfil vibratorio y para suministrar en respuesta, en función de este (estos) parámetro(s), un valor de índice fonoarterial representativode la presión arterial.
Description
Dispositivo de medición no invasiva de la
presión arterial, en particular para el seguimiento ambulatorio en
continuo de la presión arterial.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de medición no invasiva de la presión arterial,
destinado en particular al seguimiento ambulatorio en continuo.
Se conocen varias técnicas para medir la presión
arterial.
Una primera técnica, que permite una medición en
continuo, consiste en introducir un catéter intraarterial conectado
a un captador de presión. Esta técnica, que es por naturaleza
invasiva, es utilizada principalmente en reanimación, en cirugía o
cuando tienen lugar ciertas exploraciones. Su carácter invasivo y el
riesgo de hemorragia la hacen sin embargo en la práctica
inutilizable en un contexto ambulatorio.
Otra técnica, no invasiva y corrientemente
utilizada en ambulatorio, consiste en equipar el paciente con un
brazal hinchado periódicamente. La indicación de la presión arterial
viene dada, con el brazal hinchado, por mediación de los ruidos de
Korotkov (ruido emitido por la arteria cuando su presión oscila a
uno y otro lado de la presión del balón) o por la técnica de Pachon
(medición de las variaciones de volumen de la arteria por un segundo
balón situado corriente abajo del primero).
Esta técnica proporciona unas mediciones
puntuales y automatizándola es posible obtener unos valores de
presión arterial con ciertos intervalos de tiempo a fin de
reconstruir una curva en una duración de varias horas a varios
días.
La misma presenta sin embargo un cierto número
de inconvenientes. En primer lugar, el hinchado periódico de balón
molesta al paciente y puede despertarlo de noche. Por otra parte,
como la presión no es medida de forma continúa, subsiste el riesgo
de pasar al lado de una crisis hipertensiva o hipotensiva si esta
crisis se sobreviene entre dos mediciones. Finalmente, es difícil
imaginar un seguimiento ambulatorio de larga duración, durante
varios días, puesto que la compresión repetitiva de los tejidos del
miembro insertado en el balón es insoportable para el paciente.
Una tercera técnica de medición, de naturaleza
no invasiva y continúa, consiste en utilizar un balón dispuesto
alrededor de un miembro (en general un dedo) e hinchado de forma
permanente a una presión condicionada al volumen de sangre interno,
volumen que es en general medido con la ayuda de un haz infrarrojo
que atraviesa el dedo. Se obtiene así una curva continua de la
presión arterial.
Esta técnica puede ser miniaturizada a fin de
ser utilizada en ambulatorio. Para efectuar vigilancias en unos
periodos de varias horas, es preciso sin embargo prever cambiar
frecuentemente la posición del balón puesto que los tejidos
soportan mal la compresión permanente. Una solución propuesta
consiste en colocar dos balones, cada uno sobre un dedo diferente,
y utilizar uno y el otro alternativamente. La complejidad de la
realización de esta técnica y su falta de confort para el paciente
limitan sin embargo su utilización corriente y su generalización
para un seguimiento ambulatorio, en particular en una larga duración
como un día completo o incluso varios días consecutivos.
Unas técnicas de medición emparentadas,
destinadas a evaluar la presión intracardíaca, son divulgadas por el
documento DE-A-197 40 931. El
documento utiliza un captador de presión cuyas indicaciones son
corregidas por unas mediciones fonocardiográficas y
electrocardiográficas.
Uno de los objetivos de la invención es proponer
una nueva técnica de invención de la presión arterial:
- -
- que sea por naturaleza no invasiva,
- -
- que suministre una medición en continuo y permanente de la presión arterial,
- -
- y que no presente incomodidad para el paciente, permitiendo así un uso en ambulatorio sin inconveniente, comprendido en los periodos de sueño y en unas duraciones de análisis que pueden alcanzar varios días consecutivos.
A ese fin, la invención propone un dispositivo
de medición de la presión arterial que comprende las características
enunciadas por la reivindicación 1. Las reivindicaciones
subordinadas enuncian unas formas de realización subsidiarias
ventajosas.
Se describirá ahora un ejemplo de realización de
la invención, con referencia a los planos anexos.
La figura 1 es una vista esquemática de una
realización con dos captadores colocados sobre el tórax de un
paciente.
La figura 2 ilustra la señal fonocardiográfica
suministrada por el o los captadores y analizada por el
dispositivo.
Esencialmente, la invención consiste en medir la
presión arterial de forma indirecta a partir de los ruidos emitidos
por el corazón.
Se pueden reconocer en cada ciclo de un corazón
sano dos ruidos principales:
- -
- el primer ruido corresponde al cierre de las válvulas mitral y accesoriamente tricúspide cuando tiene lugar el inicio de la contracción ventricular (sístole),
- -
- el segundo ruido corresponde al cierre de las válvulas aórtica y accesoriamente pulmonar, a final de la contracción cardíaca.
Estos ruidos son recogidos por el dispositivo de
la invención por medio de una instalación fonocardiográfica,
técnica que consiste en colocar sobre la pared torácica del
paciente, a la altura del corazón, un capturador que permite
transformas en señales eléctricas (señales fonocardiográficas) las
señales acústicas generadas principalmente por el cierre de las
válvulas cardiacas y transmitido a través del
tórax.
tórax.
El captador puede ser un micrófono o, en una
variante, un acelerómetro que presenta una banda pasante
suficientemente amplia que se extienda a los infrasonidos,
típicamente una banda pasante del orden de 10 a 500 Hz.
En la figura 1, se ha ilustrado una
configuración con dos micrófonos 10, 12 colocados a uno y otro lado
del punto de máximo de amplitud y que reciben por tanto unas señales
de amplitudes sensiblemente idénticas. Las señales de estos
micrófonos son combinadas para dar una señal media estable analizada
por una caja portátil autónoma de análisis y de registro, del mismo
tipo que los dispositivos Holter utilizados para el registro
ambulatorio en continuo de las señales electrocardigráficas.
La señal obtenida es una señal que presenta
periódicamente, a cada ciclo cardiaco, los dos ruidos principales
indicados más arriba, respectivamente 16 y 18.
El segundo ruido 18 presenta una amplitud 20 que
puede variar en el curso del tiempo.
Esta amplitud está principalmente ligada a la
onda de choque creada por el cierre de las válvulas aórticas bajo el
efecto de la diferencia de presión entre aorta y ventrículo. Cuando
el ventrículo ha terminado su contracción, la presión
interventrícular es baja, y la presión aórtica corresponde a la
presión arterial sistólica.
Es así posible encontrar una relación entre la
presión arterial sistólica y el segundo ruido. Por análisis de la
amplitud es así posible suministrar un valor, designado a
continuación "índice fonoarterial", que da una indicación
relativa del valor de la presión arterial.
En una variante o como complemento del análisis
de la amplitud 20 del segundo ruido 18, es posible determinar el
índice fonoarterial a partir de otros parámetros de este segundo
ruido, tales como la energía de la señal, la variación de la
derivada de la señal (en particular el valor máximo de esta
derivada), el área de la señal o del pico principal de esta señal, o
una combinación de estos parámetros.
El análisis del índice fonoarterial y su
registro en una larga duración permitirá al práctico realizar un
diagnóstico, y reconocer tal o cual patología, determinar la
aparición y la importancia de uno o varios episodios de hipotensión
o hipertensión, etc.
Por otra parte, el dispositivo de la invención
que, como se ha indicado más arriba, da una indicación relativa de
la presión arterial, puede estar acoplado a otro dispositivo que
realiza una medición absoluta de esta misma presión arterial, por
ejemplo un dispositivo que utiliza una de las técnicas indicadas más
arriba que implica el hinchado de un balón dispuesto alrededor de un
miembro o de un dedo.
En este caso, el dispositivo de la invención
asegura un seguimiento en continuo de las variaciones de la presión
y, en caso de anomalía constatada (por ejemplo una caída brutal de
la presión), podrá dispara la realización de la medición absoluta
de la presión, de manera que complete las indicaciones que serán
proporcionadas al práctico para su diagnóstico; no se corre así el
riesgo de pasar al lado de una crisis hiper o hipotensiva si esta
tiene lugar entre dos mediciones, como en el caso de las técnicas
que utilizan únicamente el hinchado periódico de un balón a
intervalos predeterminados: en el caso presente es el dispositivo de
la invención que manda el hinchado del balón, solamente si la
medición absoluta de la presión es útil.
Inversamente, el dispositivo de la invención
puede ser utilizado para inhibir un dispositivo de medición absoluta
de la presión arterial, por ejemplo durante los periodos en que la
presión es particularmente estable, como en las fases nocturnas: el
hinchado periódico del brazal es inhibido durante estos periodos y
no molesta al paciente durante su sueño.
El dispositivo de la invención puede estar
también acoplado con un dispositivo, implantado externo, de medición
y de análisis de una señal electrocardiográfica. En efecto, debido
a la excelente correlación del índice fonoarterial con la presión
arterial, es por ejemplo posible de detectar un síncope desde su
inicio, mucho antes de la bradicardia generada por la caída de la
presión. Así, la detección del inicio de un síncope por el
dispositivo de la invención puede por ejemplo permitir disparar
inmediatamente un registro electrocardiográfico detallado, a fin de
poder disponer de mediciones finas del ritmo cardíaco y, en caso
necesario, realizar sin demora una terapia apropiada (por mando de
la prótesis intracardíaca o suministro de una sustancia
medicamentosa).
Una aplicación correcta de la técnica de la
presente invención supone una recogida conveniente del ruido
cardíaco, debiendo esta recopilación permanecer siempre idéntica
cualesquiera que sean los cambios de posición del paciente en las
variaciones de su ciclo respiratorio.
En particular, en el caso de una recogida
ambulatoria, los cambios de posición del paciente son importantes;
el corazón se desplaza en el tórax y las ondas acústicas no se
propagan de la misma manera según que el paciente esté en posición
de pie, acostado, etc. De esta manera, si no se efectúa ninguna
corrección las modificaciones correlativas de la señal corren el
riesgo de provocar una mala interpretación de las variaciones de la
presión arterial.
Existen varias maneras de evitar esta
dificultad.
Una primera solución, mencionada más arriba,
consiste en utilizar una pluralidad de micrófonos (dos o más)
dispuestos a uno y otro lado del punto de máximo de amplitud y que
reciben una señal de amplitud sensiblemente idéntica. Cuando tienen
lugar los cambios de posición la onda de choque acústica se
orientará más hacia uno o el otro de los micrófonos, y un cálculo
simple permite obtener una señal media perfectamente estable a
partir de dos o tres señales recogidas.
Otra solución consiste en utilizar un elemento
de referencia en la señal misma, por ejemplo la amplitud del primer
ruido 16, y normalizar la amplitud del segundo ruido 18 en función
de este elemento de referencia. En caso de cambio de posición que
altera las dos componentes de forma idéntica, se encontrará de nuevo
un índice fonoarterial perfectamente estabilizado. Sin embargo,
deben ser tomadas unas mediciones para detectar unas modificaciones
del parámetro de referencia debidas por ejemplo a una caída global
de presión por insuficiencia cardíaca, lo que conduciría a una
disminución de la amplitud de todas las componentes, fenómeno que
evidentemente debe eliminarse para no falsear la determinación del
índice fonoarterial.
Otra solución aún consiste en efectuar un
aprendizaje en el momento de la colocación de lo micrófonos,
colocando al paciente en varias posiciones diferentes y determinando
para cada posición un factor corrector correspondiente, que será
aplicado ulteriormente a cada evaluación del parámetro fonoarterial
en función de la posición del paciente en el momento de la
medición.
También se deben tener en cuenta los movimientos
respiratorios del paciente, que no deben perturbar la recogida de la
señal fonocardiográfica. Los movimientos respiratorios,
introduciendo más o menos aire en los pulmones que constituyen un
absorbente, tienen por efecto modular de forma cíclica la amplitud
de las señales recogidas sobre la pared torácica.
Resultando la constante de tiempo de esta
modulación cíclica larga (típicamente del orden de cuatro segundos)
con respecto a las variaciones de la señal fonocardiográfica, un
simple filtrado paso bajo permite eliminarla simplemente y
eficazmente.
Sin embargo, si se quiere obtener un tiempo de
respuesta corto para el dispositivo, puede ser ventajoso aplicar un
filtrado adaptativo o bien una corrección dinámica de ganancia. El
filtrado adaptativo puede ser realizado por medio un filtro paso
bajo cuya frecuencia de corte, variable, es calculada en función de
la frecuencia de la respiración, siendo esta última reconocida a
partir de la modulación cíclica de aptitud en la banda 10 a 20
ciclos por minuto. El filtrado dinámico, en cuanto a si mismo,
consiste en reconocer las variaciones de amplitud presentes en el
curso del ciclo respiratorio y en modular la ganancia en función de
la fase en el seno de este ciclo. Estas técnicas son a su vez bien
conocidas y no serán descritas más en detalle.
La invención es en particular aplicable a unos
registradores ambulatorios externos tales como los modelos SYNEFLASH
y SYNEVIEW de la sociedad ELA Médical, Montrouge, Francia. Se trata
de dispositivos con microprocesador que pueden ser fácilmente
adaptados por incorporación de elementos lógicos ejecutables ideados
para realizar las funciones de la invención descritas anteriormente.
Estando la adaptación de estos aparatos para la realización de la
invención al alcance del experto en la materia, la misma no será
descrita aquí en detalle. En cuanto a la señal fonocardiográfica,
puede ser captada y tratada de forma también conocida, empleando por
ejemplo los medios descritos en el documente
EP-A-0 714 627
(ELA Médical).
(ELA Médical).
Claims (12)
1. Dispositivo de medición no invasiva de la
presión arterial, en particular para el seguimiento ambulatorio en
continuo de la presión arterial, caracterizado porque el
dispositivo mide dicha presión arterial de forma indirecta a partir
de los ruidos emitidos por el corazón, y porque comprende:
- -
- por lo menos un captador (10; 12) apto para ser colocado en un punto de la pared torácica de un paciente, y apto para transformar en una señal eléctrica fonocardiográfica las señales acústicas transmitidas a través del tórax generadas por el cierre de las válvulas cardiacas,
- -
- unos medios discriminadores, aptos para reconocer y extraer de la señal fonocardiográfica un perfil vibratorio (18) ligado al segundo ruido cardíaco producido periódicamente al final de la sístole, y
- -
- unos medios de análisis, aptos para analizar por lo menos un parámetro predeterminado de perfil vibratorio y para suministrar en respuesta, en función de este (estos) parámetro(s), un valor de índice fonoarterial representativo de la presión arterial.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, que
comprende además unos medios de registro de la señal
fonocardiográfica, bruta o previamente tratada, y en el que los
medios discriminadores y de análisis operan en tiempo diferido sobre
la señal fonocardiográfica registrada.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
en el que dicho parámetro es un parámetro del grupo que comprende la
amplitud (20) que separa los extremos de la señal fonocardiográfica
sobre la duración del perfil (18), la energía de esta señal, la
variación de la derivada de esta señal, el área de esta señal, o una
combinación de estos parámetros.
4. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
en el que los medios de análisis comprenden unos medios para aplicar
a dicho(s) parámetro(s) un valor de ponderación
variable de un perfil al otro.
5. Dispositivo según la reivindicación 4, en
el que:
- -
- los medios discriminadores son también aptos para reconocer y extraer de la señal fonocardiográfica otro perfil vibratorio (16), ligado al primer ruido cardíaco producido periódicamente al inicio de la sístole,
- -
- el dispositivo comprende unos medios de análisis de por lo menos un parámetro predeterminado desde otro perfil vibratorio, aptos para suministrar un valor de ponderación en función de este (estos) parámetro(s)
6. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
que comprende por lo menos dos captadores, así como unos medios para
combinar las señales suministradas por estos captadores en una señal
media única aplicada a los medios discriminadores.
7. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
que comprende además unos medios de evaluación de la posición
corporal del paciente, así como unos medios de aprendizaje aptos
para memorizar previamente una pluralidad de niveles medios de la
señal fonocardiográfica en función de posiciones corporales
correspondientes, y en el que los medios de análisis comprenden unos
medios para aplicar a dicho(s) parámetro(s) un valor
de ponderación función del nivel medio memorizado para la posición
corporal en el momento del análisis.
8. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
que comprende además unos medios de filtrado paso bajo del índice
fonoarterial.
9. Dispositivo según la reivindicación 8, que
comprende además unos medios de evaluación de la frecuencia
respiratoria, y en el que los medios de filtrado paso bajo son unos
medios de filtrado adaptativo con frecuencia de corte variable en
función del valor de la frecuencia respiratoria en el momento del
análisis.
10. Dispositivo según la reivindicación 1, que
comprende además unos medios de análisis del ciclo respiratorio, así
como unos medios de filtrado del índice fonoarterial, siendo estos
medios de filtrado unos medios de filtrado dinámico de ganancia
variable en función de la fase del ciclo respiratorio en el momento
de análisis.
11. Dispositivo según la reivindicación 1, que
comprende además otros medios de medición de la presión arterial,
aptos para suministrar un valor absoluto de esta presión arterial,
en el que estos otros medios de medición son activados o inhibidos
de manera selectiva en función del valor de índice fonoarterial
suministrado por los medios de análisis.
12. Dispositivo según la reivindicación 1, que
comprende además unos medios de mando de un dispositivo de medición
y de análisis de una señal electrocardiográfica y/o de aplicación de
una terapia.
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