ES2278818T3 - Sensor y procedimiento para medir parametros fisiologicos. - Google Patents

Abstract

Sensor (1) para medir de forma combinada al menos dos parámetros fisiológicos, como el oxígeno o el dióxido de carbono en la sangre, que consta de dispositivos de medición (17, 19) y un sistema de calentamiento (18) con un dispositivo de calentamiento (6), así como un sensor de temperatura (7), constando también de un cable de conexión que conduce electricidad unido a un dispositivo (37, 47) secundario, estando dispuesto en el sensor (1) un procesador digital de señales del sensor (13), que está unido, de tal modo que conduzca una señal, a los dispositivos de medición (17, 19) y al sistema de calentamiento (18), regulando el procesador digital de señales del sensor (13) la temperatura del sensor (1), ofreciendo el procesador digital de señales del sensor (13) una señal digital de salida, presentando el sensor (1) medios (24) para un intercambio de datos digital y bidireccional, y presentando el cable de conexión un medio de conexión (26) configurado en forma de cable (26a, 26b) por lo menosbipolar que transmite señales, mediante el cual se lleva a cabo la transmisión de las señales digitales de salida al dispositivo (37, 47) secundario mediante un intercambio de datos bidireccional.

Description

Sensor y procedimiento para medir parámetros fisiológicos.

El invento hace referencia a un sensor para medir parámetros fisiológicos. El invento también describe un procedimiento y un sistema para medir parámetros fisiológicos.

La medición de uno o varios parámetros fisiológicos del cuerpo humano está cobrando cada vez más importancia. De este modo, gracias a la patente EP 0.267.978 A1 se conoce un sensor de combinación para medir de forma combinada la saturación de oxígeno de la hemoglobina en la sangre arterial y la presión parcial arterial de dióxido de carbono. Para medir la saturación de oxígeno (SpO_{2}) se utiliza un método conocido de forma general, óptico y no invasivo, denominado pulsioximetría. Un sistema de pulsioxímetro de este tipo consta de un sensor, que se coloca en un punto del cuerpo humano con buena circulación, un pulsioxímetro y un cable de conexión, que une el sensor con el pulsioxímetro. Para medir la concentración de CO_{2} en la sangre se determina la presión parcial transcutánea de dióxido de carbono (tcpCO_{2}) con ayuda de un dispositivo de medición electroquímico. Se puede obtener información más detallada sobre estos métodos de medición de conocimiento general por ejemplo en el siguiente artículo de síntesis: "Noninvasive Assessment of Blood Gases, State of the Art" de J. S. Clark et al., Am. Rev. Resp. Dis., Vol. 145, 1992, pp. 220-232. En la patente WO 00/42911, por ejemplo, pueden obtenerse más detalles sobre el método de medición pulsioximétrico.

Algunos aspectos desfavorables del sensor que se revela en la patente EP 0.267.978 A1 son los siguientes: que las señales de interferencia que se producen falsean la medición; que el sensor debe calibrarse a menudo; que el sensor presenta un cable relativamente grueso; que el sensor es relativamente pesado y presenta un diámetro grande; que el sensor, junto con el dispositivo de evaluación, es relativamente caro; y que el sensor tan sólo permite realizar mediciones relativamente sencillas.

La CH-A-690.061 revela un sensor para medir de forma combinada la saturación arterial de oxígeno y la presión parcial arterial de CO_{2} en el lóbulo de la oreja. El sensor consta de un dispositivo de calentamiento y de termistores para regular y controlar el sensor de temperatura seleccionado, y una unidad electrónica en la que se lleva a cabo ya una parte del procesamiento de señales.

La US-A-5.862.803 revela un sistema para medir parámetros fisiológicos. Los electrodos constan de por lo menos un sensor y un procesador digital de señales del sensor, así como medios para realizar una transmisión inalámbrica de los datos digitales a una unidad de evaluación por medio de un intercambio de datos bidireccional.

El objetivo del presente invento es proponer un sensor más ventajoso. Este objetivo se lleva a cabo con un sensor que presenta las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones subordinadas de la 2 a la 25 se refieren a otros sensores configurados de forma ventajosa. El objetivo también se lleva a cabo con un procedimiento que presenta las características de la reivindicación 26. Las reivindicaciones subordinadas de la 27 a la 33 se refieren a otros pasos ventajosos del procedimiento.

El sensor de acuerdo con el invento presenta un procesador digital de señales dispuesto dentro del sensor, que digitaliza la señal medida por el dispositivo de medición de tal forma que esta señal se encuentra en el sensor para seguir siendo procesada de forma digital. Un procesador digital de señales del sensor de este tipo también se denomina en inglés DSSP (Digital Sensor Signal Processor) o Single Chip MCU (MicroComputerUnit). Un procesador de señales del sensor de este tipo no sólo consta de un microcontrolador con memoria, un microprocesador e interfaces en un único chip, sino también un convertidor analógico-digital y un convertidor digital-analógico. El procesador digital de señales del sensor permite, entre otras cosas, convertir en valores digitales los valores medidos dentro del sensor por los dispositivos de medición dispuestos en el mismo.

De este modo, en particular se deducen las siguientes ventajas:

- La señal analógica medida se convierte en una señal digital insensible a las interferencias dentro del sensor. Esto también permite medir de forma exacta señales analógicas débiles.

- La señal se transmite de forma digital entre el sensor y un dispositivo de evaluación subordinado, lo que descarta en gran parte falseamientos de señales debidos a interferencias. Además, entre el sensor y el dispositivo de evaluación subordinado es posible realizar una comunicación bidireccional y/o un intercambio de datos.

- El dispositivo de evaluación puede estar dispuesto dentro del sensor o a cierta distancia del sensor. En una configuración ventajosa, la evaluación de las señales se lleva a cabo en el procesador de señales del sensor.

- Para transmitir los datos digitales son suficientes dos alambres conductores y/o un cable bipolar. Por lo tanto, el cable de conexión, compuesto tan sólo por dos alambres conductores entre el sensor y el dispositivo de evaluación, puede estar configurado de un modo muy fino y flexible. Además, el suministro de energía del sensor puede realizarse por medio de los mismos dos alambres conductores.

- Esencialmente, en el dispositivo de evaluación se lleva a cabo un procesamiento digital de señales. Esto permite un dispositivo de evaluación económico, a la venta como producto estándar, con un procesador y un software adaptado según el sensor.

En otra configuración ventajosa, el sensor está configurado de tal modo que sus señales de salida digitales presentan valores fijados y normalizados. En una configuración preferida, en el sensor se guarda una curva de referencia y/o una curva de calibración del dispositivo de medición dispuesto en el sensor. Los sensores de este tipo presentan la ventaja de que cuando se cambia un sensor no es necesario realizar una costosa calibración, ya que todos los sensores presentan una señal de salida determinada.

En otra configuración ventajosa, el sensor presenta una placa de circuitos impresos dotada de los componentes electrónicos esenciales o todos aquéllos necesarios. Un sensor de este tipo puede fabricarse de un modo muy económico.

En otra configuración ventajosa, el sensor presenta un espacio interior en lo esencial protegido eléctricamente contra el exterior, lo que supone la ventaja de que las señales medidas apenas se superponen o no se superponen en absoluto con señales de interferencia.

El hecho de que el sensor de acuerdo con el invento también permite medir claramente señales débiles y que las señales medidas pueden ser conducidas sin interferencias a un dispositivo de evaluación de señales tiene una importancia crucial. La consecuencia de esto es que para poder evaluar de forma clara y reproducible una señal por lo demás habitualmente ruidosa no es necesario un costoso procedimiento.

La configuración del sensor de acuerdo con el invento resulta especialmente ventajosa como un sensor de combinación para medir de forma combinada la saturación de oxígeno de la hemoglobina en la sangre arterial y la presión parcial arterial de dióxido de carbono. El sensor de combinación que se revela en la patente EP 0.267.978 A1 presenta un electrodo de referencia de plata relativamente grande y respectivamente pesado que garantiza una señal de medición estable. En el sensor de combinación de acuerdo con el invento tan sólo es necesario un electrodo de referencia de diámetro reducido y/o de superficie de contacto reducida para medir la presión parcial arterial de dióxido de carbono, ya que el procesador digital de señales del sensor también puede evaluar una señal eléctrica relativamente débil y la señal ya digitalizada en el sensor es insensible a las interferencias. La reducida configuración del electrodo de referencia tiene como consecuencia que todo el sensor puede configurarse de forma relativamente pequeña y en particular también de forma muy ligera.

En una configuración ventajosa, todo el sensor presenta un peso inferior a 10 gramos, y preferiblemente incluso un peso inferior a 5 gramos.

Resulta especialmente ventajoso utilizar el sensor de acuerdo con el invento en la oreja, en particular en el lóbulo de la oreja. El lóbulo de la oreja en sí mismo es un punto difícil para realizar mediciones, porque tan sólo está disponible una reducida superficie de medición y porque el riego sanguíneo del lóbulo de la oreja se ve perturbado por grandes fuerzas compresivas. El sensor de acuerdo con el invento puede estar configurado con una superficie de contacto del sensor determinada con respecto al contacto con el lóbulo de la oreja, con un diámetro pequeño debidamente adaptado. Además, el sensor de acuerdo con el invento es muy ligero, de tal modo que para fijarlo en la oreja tan sólo es necesaria una escasa fuerza de apriete. Asimismo, el cable de conexión del sensor puede estar configurado de un modo muy fino y flexible, de tal manera que los movimientos de la cabeza apenas influyen en la medición del sensor. Además, resulta particularmente ventajoso calentar el sensor con un dispositivo de calentamiento, para de este modo mantener el lóbulo de la oreja a una temperatura constante reproducible. El lóbulo de la oreja resulta ser un punto de medición especialmente ventajoso, ya que la oreja, con respecto a la circulación sanguínea, se encuentra relativamente cerca del corazón, mucho más cerca que por ejemplo la yema del dedo, que también es adecuada para medir el oxígeno o dióxido de carbono en la sangre. Además, debido al calentamiento, en la oreja apenas se produce una vasoconstricción y/o un estrechamiento de los vasos. Por lo tanto, el sensor de acuerdo con el invento permite realizar mediciones en el lóbulo de la oreja con una relación señal-ruido (S/N) muy reducida, de tal manera que se obtiene una señal de medición de excelente calidad.

Esta alta calidad de la señal permite a su vez determinar otros parámetros fisiológicos a partir de los valores medidos, como por ejemplo la presión arterial, midiendo ésta con el llamado procedimiento CNIBP, que en inglés significa "Continuous Noninvasive Blood Pressure". En este sentido, la presión arterial sistólica, por ejemplo, se determina mediante el método de medición pulsioximétrico, mensurable en el lóbulo de la oreja, tal y como se describe en detalle por ejemplo en la siguiente patente: "Can Pulse Oximetry Be Used to Measure Systolic Blood Pressure?, R. Chawla et al., Anesth Analg, 1992; 74: 196-200". El sensor de acuerdo con el invento permite medir la curva de pulso y/o el llamado pletismograma, midiendo de forma pulsioximétrica el contenido de oxígeno de la sangre por ejemplo 50 o 100 veces por segundo y determinando la presión arterial a partir del curso de la curva resultante.

La alta calidad de la señal permite determinar, como un parámetro fisiológico adicional, el hematocrito, abreviado "HCT" a nivel internacional. La determinación de este parámetro se revela en detalle por ejemplo en la patente US 5.803.908.

El sensor de acuerdo con el invento también es adecuado para medir la composición del aire de respiración.

Debido a la comunicación bidireccional de datos entre el sensor y un dispositivo de evaluación colocado posteriormente, en otra configuración ventajosa en el sensor hay dispuesta una memoria de datos en la que pueden guardarse por ejemplo valores medidos o datos sobre pacientes. En una configuración ventajosa, esta memoria de datos tiene una capacidad tan grande que los datos medidos pueden guardarse en el sensor durante un largo periodo de tiempo, por ejemplo en una memoria no volátil, también denominada EEPROM.

En un procedimiento ventajoso, los valores medidos son conducidos a un dispositivo de evaluación de señales subordinado al sensor, son evaluados en el mismo y los datos evaluados son conducidos de nuevo al sensor, por lo menos de forma parcial, y se almacenan en su memoria no volátil. El sensor también puede conectarse sucesivamente a distintos dispositivos de evaluación de señales, que almacenan los datos evaluados en la memoria del sensor respectivamente. En caso necesario, un dispositivo de evaluación de señales también puede acceder a los datos guardados en el sensor, por ejemplo los datos sobre pacientes.

El sensor de acuerdo con el invento también es adecuado, por ejemplo, para supervisar a pacientes a largo plazo, y en particular también en situaciones de emergencia, fijando el sensor por ejemplo en la oreja del paciente. El sensor permanece en el paciente de forma continua y almacena, por lo menos en parte, los datos de los dispositivos de evaluación de señales con los que éste se conecta uno tras otro respectivamente. De este modo, con un único sensor resulta posible supervisar a un paciente de forma continua y fundamentalmente completa, comenzando por ejemplo en el lugar del accidente, pasando después por la ambulancia y el quirófano y llegando hasta la sala de despertar. Gracias al hecho de que todos los datos medidos están disponibles en cada unidad, y que posiblemente también hay otros datos sobre el paciente, en situaciones de emergencia se tiene acceso a datos fiables en cualquier momento, lo que permite asistir a un paciente de forma óptima.

A continuación, el invento se describe por medio de ejemplos de realización:

La figura 1 muestra un corte longitudinal de un sensor de acuerdo con el invento;

La figura 2 muestra una vista en planta de un sensor;

La figura 3 muestra de forma esquemática un diagrama de bloques del sensor;

La figura 4 muestra de forma esquemática otro diagrama de bloques de un sensor;

La figura 5 muestra un detalle del procesador de señales del sensor;

La figura 6 muestra varios sensores conectados a un dispositivo de evaluación de señales;

La figura 7 muestra una curva de corrección para un dispositivo de medición;

La figura 8 muestra un corte longitudinal de otro sensor de acuerdo con el invento, que se ajusta a un lóbulo de la oreja;

La figura 9 muestra un corte longitudinal de otro sensor de acuerdo con el invento;

La figura 10 muestra un corte transversal de un microelectrodo de pH;

La figura 11 muestra un corte longitudinal de un dispositivo de gas respirable;

La figura 12 muestra un corte longitudinal de otro dispositivo de gas respirable.

A continuación se utilizarán los mismos números de referencia para los mismos objetos.

El sensor 1 representado en la figura 1 permite una medición combinada de la saturación arterial de oxígeno (SpO_{2}) y de la presión parcial transcutánea de CO_{2} (tcpCO_{2}). Para medir la saturación de oxígeno, el sensor 1 presenta un sistema de medición de pulsioximetría 17, que consta tanto de un diodo luminoso de dos colores (LED) 2 como de un fotodetector 3. El diodo luminoso de dos colores 2 consta de dos diodos luminosos 2a, 2b dispuestos muy cerca uno de otro en una carcasa conjunta, presentando un diodo luminoso 2a una longitud de onda de aproximadamente 660 nm (rojo) y el otro diodo luminoso 2b una longitud de onda de 890 nm (infrarrojo). El sensor 1 presenta una superficie 1b sobre la cual, en el ejemplo de realización representado, hay dispuesta una membrana 50 y en medio una fina capa de electrolito 51. Esta membrana 50 se coloca en la piel en un punto de buena circulación del cuerpo, por ejemplo en un dedo o en el lóbulo de la oreja. La luz emitida por ambos diodos luminosos 2a, 2b irradia tanto el electrolito 51, que se encuentra encima de los diodos luminosos 2a, 2b, como la membrana 50, y es conducida a la parte del cuerpo de buena circulación, no representada, y en ella es dispersada y en parte absorbida. La luz reflejada por la parte del cuerpo se mide con el fotodetector 3. La señal medida por el fotodetector 3 es enviada a un procesador digital de señales del sensor 13, también conocido con la abreviatura DSSP.

El sensor 1 representado consta además de un dispositivo de medición electroquímico 19 para medir la presión parcial transcutánea de dióxido de carbono tcpCO_{2}, constando este dispositivo de medición 19 de un microelectrodo de pH 4 y de un electrodo de referencia 5 de Ag/AgCl. La presión parcial transcutánea de dióxido de carbono se mide de forma potenciométrica, midiendo el valor de pH de la capa fina de la solución de electrolito 51, que está en contacto con la piel a lo largo de la membrana 50, hidrófoba y muy permeable al gas. Una modificación del valor de pCO_{2} en la superficie de la piel provoca una modificación del pH de la solución de electrolito proporcional al logaritmo de la modificación de pCO_{2}. El valor de pH se calcula midiendo el potencial entre el electrodo ph en miniatura 4 y el electrodo de referencia 5 de Ag/AgCl. El microelectrodo de ph 4 está unido al procesador digital de señales del sensor 13 por medio del derivador interno 4a eléctrico de tal forma que conduzca señales.

El sensor 1 representado consta además de un sistema de calentamiento 18 compuesto por un dispositivo de calentamiento 6, configurado como resistencia eléctrica, y por un sensor de temperatura 7 para regular la temperatura. De forma ventajosa, el sistema de calentamiento 18 se utiliza en combinación con el dispositivo de medición electroquímico 19 para calentar la piel que se encuentra debajo mediante la superficie del sensor 1b. Para realizar una medición transcutánea de la presión parcial de dióxido de carbono pCO_{2} o de la presión parcial de oxígeno pO_{2}, la superficie del sensor 1b se calienta por ejemplo a una temperatura de aproximadamente entre 40ºC y 45ºC.

El sensor 1 consta de una placa de circuitos impresos 10 rígida de varias capas, dotada de componentes electrónicos 2, 3, 6, 7, 12, 13, y que presenta una multitud de circuitos impresos eléctricos, no representados, para unir los componentes electrónicos, como el diodo luminoso 2, el fotodetector 3, la resistencia 6, el sensor de temperatura 7, un segundo sensor de temperatura 7a u otros componentes electrónicos como los amplificadores 12, 12a, en particular al procesador digital de señales del sensor 13 de tal forma que conduzca señales. Todos los componentes electrónicos están configurados en la técnica SMD (Surface Mounted Device), lo que tiene la ventaja de que la placa de circuitos impresos 10 puede equiparse de forma automática y por lo tanto puede fabricarse de un modo muy económico. En el centro de la placa de circuitos impresos 10 circular se realiza un orificio 10c, configurado como un agujero redondo, en el que está dispuesto el dispositivo de medición electroquímico 19, que consta del microelectrodo de ph 4 y del electrodo de referencia de Ag/AgCl 5. El microelectrodo de pH 4 está configurado como electrodo de vidrio y presenta un electrolito interno 4c, envuelto por un vidrio en forma de vara 4b y por un vidrio de membrana 4d. El potencial que aparece en el electrolito interno 4c es conducido a un amplificador 12 por medio del derivador interno 4a. Entre el microelectrodo de pH 4 y el electrodo de referencia 5 hay dispuesto un aislador 45.

Dentro de la placa de circuitos impresos 10 hay dispuesta una capa 10b conductora de electricidad esencialmente por toda la superficie, que está conectada a la masa eléctrica y que sirve para proteger los campos eléctricos. Algunos circuitos impresos no representados discurren aislados y en transversal a la capa 10b conductora de electricidad para unir los componentes electrónicos dispuestos encima y debajo de la placa de circuitos impresos 10. A excepción de los orificios condicionados por los circuitos impresos que discurren en transversal, la capa 10b está configurada en toda su superficie.

El electrodo 4 sensible al calor está pegado a la placa de circuitos impresos 10 con una resina epoxi conductora de electricidad, estando dispuesto este pegamento de tal forma que éste forma una conexión conductora de electricidad entre la capa 10b que desemboca en el orificio 10c y el electrodo de referencia 5 de Ag/AgCl. De este modo, el electrodo de referencia 5 está unido a la masa y además forma una protección contra campos eléctricos.

La placa de circuitos impresos 10 está alojada en una carcasa 9. La carcasa 9 está compuesta por un cuerpo de plástico dotado de una superficie conductora de electricidad, como una capa metálica. Los componentes electrónicos dispuestos encima de la placa de circuitos impresos 10 están envueltos por una cubierta 8 conductora de calor, que preferiblemente está configurada como un sellado conductor de calor. Preferiblemente, el espacio entre la superficie de la placa de circuitos impresos 10 y la superficie del sensor 1b está sellada con una resina epoxi conductora de calor y aislante eléctricamente. La superficie del sensor 1b está tratada de tal forma que los componentes que desembocan en la superficie con su superficie frontal, es decir, el diodo luminoso 2, el fotodetector 3 y el dispositivo de medición electroquímico 19, y el sellado conductor de calor 8 forman una superficie lisa. El sellado conductor de calor 8 presenta la ventaja de que el calor generado por la resistencia 6 puede ser transmitido a la superficie del sensor 1b con poca pérdida y con una distribución uniforme, de tal forma que la piel adyacente a la membrana 50 durante la medición puede calentarse de forma uniforme.

Los componentes electrónicos 12, 13 dispuestos debajo de la placa de circuitos impresos 10 están envueltos por una cubierta 14 aislante eléctricamente. Para esta cubierta 14, preferiblemente se utiliza una resina epoxi muy aislante eléctricamente que se funde. El derivador interno 4a, que discurre desde el electrodo 4 hasta la placa de circuitos impresos 10, está encajado en la resina epoxi muy aislante para atenuar en gran parte las influencias eléctricas perturbadoras.

La cubierta 14, la carcasa 9 y las piezas de la cubierta conductora de calor 8 están envueltas por una cubierta metálica 16 para proteger el interior del sensor 1 frente a influencias eléctricas y electromagnéticas perturbadoras. La capa 10b metálica que cubre toda la superficie, dispuesta dentro de la placa de circuitos impresos 10 o en su superficie, no es totalmente necesaria, pero presenta la ventaja, entre otras, de que gracias a ella se evita la propagación de las influencias electromagnéticas perturbadoras que se crean dentro del sensor 1, ya que los componentes electrónicos 2, 3, 6, 7 dispuestos encima de la placa de circuitos impresos 10 están protegidos por los componentes electrónicos 12, 13 dispuestos debajo de la placa de circuitos impresos. Además, los componentes electrónicos 2, 3, 6, 7, 12, 13 están distribuidos en el sensor 1 de tal forma que, a ser posible, no ejercen influencias perturbadoras recíprocas. Como se deduce del corte de acuerdo con la figura 1, el derivador interno 4a de alta impedancia y por lo tanto sensible a las interferencias, que discurre hacia la izquierda, es conducido a un amplificador 12, frente al cual está dispuesto el procesador digital de señales del sensor 13 en el lado derecho. Por lo tanto, estos componentes están separados en cuanto a su posición, encontrándose en medio el electrodo de referencia 5 en horizontal a la masa para proporcionar una protección adicional. Por consiguiente, el procesador digital de señales del sensor 13 está protegido por el resto de los componentes electrónicos analógicos 2, 3, 6, 7, 12. El sensor 1, con los componentes y protecciones dispuestos de este modo, permite procesar señales con una proporción de señales de interferencia muy reducida.

El electrodo 4 está configurado de forma alargada y presenta una dirección longitudinal L. La placa de circuitos impresos 10 discurre en perpendicular a la dirección longitudinal L y está dispuesta dentro de la longitud del electrodo 4. Esta disposición de la placa de circuitos impresos 10 con respecto al electrodo 4 presenta la ventaja de que el diodo luminoso 2, el fotodetector 3 y el dispositivo de calentamiento 6 están situados cerca de la superficie del sensor 1b, y/o que las líneas eléctricas de conexión son muy cortas. Esta disposición presenta la ventaja, entre otras, de una escasa proporción de señales de interferencia.

El sensor 1 consta además de conexiones eléctricas 11, unidas al procesador de señales del sensor 13 de tal forma que conduzca señales, y a las que puede conectarse un cable no representado, que conduce las señales eléctricas a un dispositivo de evaluación de señales 37 subordinado. La figura 1 muestra, esencialmente, un corte a lo largo de la línea A-A de acuerdo con la figura 2. El sensor 1 representado en la figura 1 preferiblemente presenta un peso total inferior a 10 gramos. El diámetro del sensor 1 representado en la figura 2, en una configuración ventajosa, se selecciona de tal forma que la superficie de contacto del sensor cubra, totalmente o en sus partes esenciales, el lóbulo de la oreja de una persona.

En la vista en planta de la superficie del sensor 1b, representada en la figura 2, se representa una posible disposición de los componentes descritos en la figura 1. Entre el microelectrodo de ph 4 y el electrodo de referencia 5 hay dispuesto un aislador 45.

En el sensor 1 podría además estar dispuesto otro dispositivo de medición electroquímico 19 para medir la presión parcial transcutánea de oxígeno (tcpO_{2}). Como se indica en la figura 2, el fotodetector 3 podría ser sustituido por un electrodo 20 según Clark, que presenta un alambre de platino 20a dispuesto en su centro. El electrodo 20, junto con el electrodo de referencia de Ag/AgCl 5, forma el otro dispositivo de medición electroquímico 19 para medir la presión parcial de oxígeno pO_{2}. En este método de medición se podría prescindir del diodo luminoso 2. El alambre de platino 20a también podría estar dispuesto dentro del fotodetector 3 o del diodo luminoso 2, desembocando su superficie frontal en la superficie. El alambre de platino 20a, como puede deducirse del corte representado en la figura 10, también podría estar dispuesto a través del microelectrodo de ph 4, entre un vidrio en forma de vara exterior 4e y un vidrio en forma de vara interior 4b, desembocando la parte frontal del alambre de platino 20a en la superficie del vidrio de membrana 4d.

En el sensor 1 podrían estar dispuestos dispositivos de medición para medir distintos parámetros fisiológicos. Por ejemplo, en el sensor 1 podría estar dispuesto un dispositivo de medición conocido para medir la temperatura interior Tk del cuerpo humano, que permite medir la temperatura interior Tk por medio de infrarrojos, es decir, con un emisor y receptor de infrarrojos, con ayuda de un medición en el tímpano de la oreja. En el sensor 1 también podrían estar dispuestos otros dispositivos de medición conocidos, por ejemplo para medir el hematocrito (HCT) o la presión arterial (CNIBP). De acuerdo con el invento, en el sensor 1 están dispuestos varios dispositivos de medición de este tipo.

La figura 3 muestra de forma esquemática, con un diagrama de bloques, los componentes electrónicos dispuestos en el sensor 1. De crucial importancia es el procesador digital de señales del sensor 13, dispuesto en el sensor 1, que permite llevar a cabo un amplio procesamiento de señales digitales en el sensor 1. Un procesador de señales del sensor 13 de este tipo, también conocido en inglés como "Digital Sensor Signal Processor" (DSSP), por lo general consta de: por lo menos una entrada y salida analógica 13a (AFE), con por lo menos un convertidor analógico-digital 35 y por lo menos un convertidor digital-analógico 36; una entrada y salida digital 13b (DIO); una memoria no volátil 13c (FLSH); un procesador central 13d (CPU); una memoria de trabajo 13e (RAM).

El procesador central 13d controla el procesamiento de señales en el sensor 1. El software para activar el procesador central 13d está guardado en la memoria no volátil 13c. Este software determina cómo se activan los distintos componentes del procesador de señales del sensor 13 y los dispositivos de medición 17, 18, 19, y cómo los datos digitales son intercambiados con un dispositivo de evaluación de señales de orden superior 37.

El procesador de señales del sensor 13 puede constar de otros componentes, como por ejemplo un oscilador 13g (OSC) o un dispositivo de supervisión de estatus 13f (SUP), que restaura el procesador de señales del sensor 13 a un estado inicial definido, por ejemplo en caso de corte de corriente.

El procesador de señales del sensor 13 está conectado a por lo menos uno de los dispositivos de medición 17, 18, 19 por medio de líneas de señal analógicas 21. El dispositivo de medición 17 óptico consta del diodo luminoso 2 y el fotodetector 3. El sistema de calentamiento 18 consta de la resistencia eléctrica 6 y el sensor de temperatura 7. El dispositivo de medición electroquímico 19 consta del electrodo de referencia 5 y el microelectrodo de ph 4 para realizar una medición tcpCO_{2} según Stow-Severinghaus y/o el electrodo 20 para realizar una medición tcpO_{2} según Clark. Preferiblemente, el sensor 1 consta de dos sensores de temperatura, un sensor de temperatura digital 7 y un sensor de temperatura analógico 7a. En comparación con un sensor puramente analógico, el sensor 1 de acuerdo con el invento, esencialmente digital, presenta una redundancia mucho mayor. Además, el estado del sensor puede controlarse de un modo mucho más detallado. De este modo, por ejemplo, puede averiguarse si existe o no una señal digital. La corriente total consumida por el sensor 1 permite deducir su calentamiento y, en caso necesario, puede reducirse el suministro de corriente y/o la potencia calorífica. Gracias a la utilización de dos sensores de temperatura 7, su temperatura puede compararse con regularidad y, en caso de gran divergencia, puede deducirse que uno de los sensores de temperatura 7 está defectuoso. Por lo tanto, el sensor de acuerdo con el invento 1 presenta la ventaja de que éste funciona de un modo más fiable, que las posibles averías se reconocen pronto y que se excluyen temperaturas demasiado altas en el sensor 1, que podrían dañar por ejemplo tejidos como el lóbulo de la oreja.

El procesador de señales del sensor 13 está conectado, por medio de la entrada y salida digital 13b y de una línea de señal digital 22, a una interfaz serie 24, también denominada UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter), que mediante dos conductores en serie 26a, 26b permite un intercambio de datos bidireccional al dispositivo de evaluación de señales de orden superior 37 a través de un medio de conexión 26. En el ejemplo de realización representado, la interfaz serie 24 está configurada de acuerdo con la norma RS-232. Un dispositivo de protección de descarga electrostática (ESD) 25 protege la interfaz serie 24 contra sobretensiones.

El procesador de señales del sensor 13 puede además estar conectado a una memoria adicional 23 por medio de la línea de señal digital 22, estando configurada la memoria adicional 23 preferiblemente como EEPROM, que en inglés se denomina "Electrical Eraseable Programmable Read Only Memory". Los distintos componentes del sensor 1 son alimentados con corriente eléctrica por medio de un suministro de energía 28. Una tensión de alimentación 27a (VCC) y una masa 27b (GND) son conducidas al suministro de energía 28 por medio de dos conductores.

También podría utilizarse tan sólo un cable bipolar compuesto por ambos conductores 27a, 27b, modulando las señales digitales a estos conductores 27a, 27b debidamente, de tal modo que el intercambio de datos bidireccional también se produjera por medio de los conductores 27a, 27b, pudiéndose prescindir de ambos conductores 26a, 26b.

El diagrama de bloques representado en la figura 5 muestra, mediante el ejemplo de un dispositivo de medición óptico 17, un detalle del procesador digital de señales del sensor 13 dispuesto en el sensor 1. La entrada y salida analógica 13a consta de un amplificador de señales 34 analógico y activable, que está postconectado a un convertidor analógico-digital 35, con una resolución de 16 bits, por medio de una línea de señal analógica 21. La señal digital generada de este modo es conducida al procesador central 13d por medio de una línea de señal digital 22. El fotodetector 3 está conectado al amplificador de señales 34 por medio de la línea de señal analógica 21. El factor de amplificación del amplificador de señales 34 puede ser activado por el procesador central 13d mediante la línea de señal digital 22. Para aprovechar de forma óptima la capacidad de resolución del convertidor analógico-digital 35, se amplifica una señal débil del fotodetector 3 según una regla fijada al procesador central 13d por el software.

El dispositivo de medición óptico 17 representado en la figura 5 para realizar una medición pulsioximétrica de la saturación de oxígeno (SpO_{2}) mide la luz transmitida por el dedo 33, estando dispuestos en un lado del dedo 33 ambos diodos luminosos 2a, 2b, y en el otro lado el fotodetector 3. Los diodos luminosos 2a, 2b están conectados, por medio de líneas de señal analógicas 21a, 21b, a un dispositivo de conmutación 31 que suministra tensión a uno de los diodos luminosos 2a, 2b respectivamente. El procesador central 13d está conectado por medio de la línea de señal digital 22 al convertidor digital-analógico 36 (DAC), que genera una señal analógica 21 para activar el dispositivo de conmutación 31. Por lo tanto, los componentes esenciales del procesador de señales del sensor 13 son el convertidor analógico-digital 35 y el convertidor digital-analógico 36, gracias a los cuales puede funcionar el dispositivo de medición analógico 17. Una ventaja esencial del procesador digital de señales del sensor 13 es que gracias a él se observa que el dispositivo de medición 17 es activado por el procesador central 13d y/o por su software. En lugar del dispositivo de medición óptico 17 representado en la figura 5 de forma ejemplar, una multitud de otros dispositivos de medición o sistemas de regulación puede conectarse al procesador digital de señales del sensor 13, tal y como se representa, por ejemplo el dispositivo de medición electroquímico 19 o el sistema de calentamiento 18.

Resulta especialmente ventajoso utilizar el procesador de señales del sensor 13 en combinación con el dispositivo de medición óptico 17 para realizar mediciones pulsioximétricas. Se sabe que la sensibilidad de la medición pulsioximétrica está limitada por el hecho de que las señales de medición son paralizadas por señales de interferencia y ruido electrónico de fondo. El sensor de acuerdo con el invento 1 transforma la señal analógica del fotodetector 3 en una señal digital dentro del sensor 1 con ayuda del procesador de señales del sensor 13. La línea de señal analógica 21 es muy corta y además está protegida contra el exterior por la cubierta metálica 16, de tal forma que la señal analógica del fotodetector 3 apenas es perturbada por señales de interferencia o ruido electrónico de fondo. La señal digital puede ser conducida al dispositivo de evaluación de señales de orden superior 37 por medio de la línea de señal digital 22 sin perder calidad. Se sabe que las señales de medición primarias, es decir, aquellas medidas por el fotodetector 3, pueden ser muy débiles durante la medición pulsioximétrica. El sensor de acuerdo con el invento 1 permite evitar en gran medida señales de interferencia y ruido electrónico de fondo, de tal forma que también puedan evaluarse mediciones con débiles señales de medición primarias.

La disposición representada en la figura 5 es activada por ejemplo por el procesador central 13d de tal forma que el fotodetector 3 mide, sucesivamente, la luz del diodo luminoso infrarrojo 2a, la luz del diodo luminoso rojo 2b, y a continuación, sin activar ninguno de los diodos luminosos 2a, 2b, la luz provocada por el entorno. Estos tres valores medidos se detectan cuatro veces, por ejemplo en un plazo de 16 milisegundos y, seguidamente, como paquete de datos compuesto por 12 valores de 16 bits cada uno, son transmitidos al dispositivo de evaluación de señales de orden superior 37 por medio de la línea de señal digital 22. En este paquete de datos también pueden transmitirse otros valores, como la temperatura o los valores medidos del dispositivo de medición electroquímico 19.

En otra forma de realización ventajosa, las señales medidas por el dispositivo de medición 17, 18, 19 son transformadas en una señal digital de salida normalizada por el procesador de señales del sensor 13. Por ejemplo, la temperatura medida en el sensor 1 con el sensor de temperatura 7 es normalizada de tal modo que el valor digital 0 corresponde al valor 0ºC, y el valor digital 10000 corresponde al valor 100ºC.

Para seguir mejorando la precisión de los valores medidos, en otra forma de realización ventajosa se guardan en el sensor 1 los valores característicos por lo menos de uno de los componentes electrónicos utilizados en el sensor 1, por ejemplo la característica del fotodetector 3, de los diodos luminosos 2a, 2b, o, tal y como se representa en la figura 7, la característica 52 del sensor de temperatura 7. Los valores de la característica 52 se guardan preferiblemente en la memoria adicional 23. La característica 52 puede guardarse de diferentes maneras, por ejemplo como una poligonal. La característica 52 representada en la figura 7 esencialmente es una línea recta, de tal forma que la característica de la curva característica 52 se determina claramente al guardar la pendiente 53 y el offset 54. De esta manera, las características 52 de algunos o de todos los componentes electrónicos esenciales del sensor 1 pueden guardarse en la memoria adicional 23.

El hecho de guardar las características 52 da como resultado las siguientes ventajas decisivas:

- Debido a las tolerancias de fabricación, cada componente electrónico presenta una dispersión individual, por lo que para cada componente electrónico se produce una característica individual 52. Puesto que esta característica individual 52 está guardada en el sensor 1, el procesador central 13d puede acceder a estos valores y convertir las señales análogas medidas en valores digitales normalizados de un modo muy preciso. Sin embargo, en lugar de esta característica 52 individual también puede guardarse sólo una característica 52, que por ejemplo presenta los mismos valores para una serie de componentes.

- Aumenta la precisión de medición del sensor 1.

- El sensor 1 tan sólo debe ser calibrado en periodos de tiempo relativamente amplios. Además, se simplifica la calibración. Por ejemplo, el electrodo 4 presenta una característica con una pendiente constante independiente del electrolito 51. Puesto que el electolitro 51 se seca con el tiempo, el offset de esta característica cambia, de tal forma que al realizar la calibración tan sólo debe determinarse otra vez el offset, mientras que el valor de la pendiente no debe volver a introducirse.

- Un envejecimiento de los componentes electrónicos, por ejemplo de la luminosidad de los diodos luminosos, puede ser detectado de forma automática por el procesador digital de señales del sensor 13 con ayuda del fotodetector 3, y la característica 52 modificada a causa del envejecimiento puede guardarse en la memoria adicional 23 en lugar de la característica 52 original.

- Los datos digitales de salida de cada sensor 1 deben fijarse de forma homogénea. De este modo, por ejemplo, un sensor 1 defectuoso puede ser sustituido sin problemas. No es necesario realizar ni una calibración del sensor ni una adaptación al dispositivo de evaluación de orden superior 37.

En la memoria adicional 23 pueden guardarse otros datos, por ejemplo un número individual para cada sensor 1 o una denominación para el tipo de sensor 1, de tal modo que el dispositivo de evaluación de orden superior 37 pueda reconocer las propiedades del sensor 1 de forma automática. En la memoria adicional 23 también pueden guardarse datos sobre pacientes, de tal forma que éstos estén disponibles de inmediato al cambiar un sensor 1 de un nuevo dispositivo de evaluación 37. En la memoria adicional 23 también podrían guardarse datos evaluados por el dispositivo de evaluación 37, de tal forma que en el sensor 1 se guarde por lo menos una parte de los datos evaluados. Al cambiar el sensor 1 a otro dispositivo de evaluación 37, éste dispone de todos los datos guardados en el sensor 1.

El procesador de señales del sensor 13 también puede constar de un contador de horas de servicio, con el que se detecta toda la duración del funcionamiento del sensor 1. En caso de que se conozca el comportamiento de envejecimiento de un componente electrónico, por ejemplo del LED 2, es posible corregir la modificación de la característica que puede esperarse.

En un procedimiento preferido tan sólo se calibra de forma periódica el microelectrodo de ph 4 o el electrodo 20. Puesto que el electolitro 51 pierde líquido con el tiempo, el microelectrodo de pH 4 tiene que volver a ser calibrado continuamente. Los valores recién determinados respectivamente, por ejemplo con ayuda de un calibrador, pueden ser guardados por el procesador de señales del sensor 13 en la memoria adicional 23.

La figura 6 muestra de forma esquemática un diagrama de bloques de un sistema para medir parámetros fisiológicos. El sensor 1 está conectado al dispositivo de evaluación de señales de orden superior 37 por medio del cable 44 de tal forma que conduzca señales. El cable 44 del sensor también podría estar conectado a un emisor/receptor 44a para transmitir la información digital al segundo emisor/receptor 44a por medio de una conexión inalámbrica, por ejemplo mediante ondas electromagnéticas. Este emisor/receptor 44a puede estar dispuesto en una carcasa 47, junto con una batería. Esta batería proporciona energía eléctrica al sensor 1. El dispositivo de evaluación de señales 37 consta esencialmente de una interfaz de sensor digital 38 y después un ordenador 39, también denominado procesador de multiparámetros. El ordenador 39 utiliza el software correspondiente al respectivo sensor 1 para evaluar los datos digitales. En caso de que el sensor 1 presente por ejemplo el dispositivo de medición óptico 17 representado en la figura 5, entonces el ordenador 39 calcula, a partir de los valores medidos y con ayuda de unos algoritmos conocidos, la saturación de oxígeno SpO_{2}, y además, en caso necesario, la frecuencia del pulso. Al ordenador 39 se subordina un dispositivo de entrada y de salida 48, con un controlador 40 que activa el ordenador 39, un teclado 41, una pantalla 42 y un generador de sonidos 43. El dispositivo de evaluación de señales 37 también podría estar dispuesto dentro del sensor 1. La evaluación de la señal también podría realizarse ya en el procesador de señales del sensor, funcionando éste con el software correspondiente, de tal forma que en la salida del sensor 1 ya esté disponible la señal de medición evaluada, por ejemplo la saturación de oxígeno de la hemoglobina en la sangre arterial y/o la presión parcial transcutánea de dióxido de carbono (tcpCO_{2}) y/o la frecuencia del pulso.

Para llevar a cabo el dispositivo de evaluación de señales 37, así como el dispositivo de entrada y de salida 48, en una configuración ventajosa puede utilizarse un ordenador habitual en el comercio, en particular un aparato también conocido como "Palmtop", que es muy ligero y económico y que además permite visualizar los valores medidos. Por lo tanto, en una forma de realización sencilla, para medir por ejemplo la saturación de oxígeno y la presión parcial de dióxido de carbono tan sólo es necesario un sensor conectado a un "Palmtop" habitual. Preferiblemente, el sensor proporciona los valores medidos ya evaluados, que esencialmente deben ser visualizados por el "Palmtop" tan sólo en su dispositivo de visualización.

La disposición de acuerdo con la figura 6 presenta la ventaja de que para evaluar las señales de medición de distintos sensores 1 es suficiente un único dispositivo de evaluación de señales 37. El dispositivo de evaluación de señales 37 debe tener a su disposición distintos programas de software, de tal forma que éste pueda acceder al correspondiente software de evaluación según el sensor 1. Sin embargo, el hardware del dispositivo de evaluación de señales 37 se mantiene idéntico. Puesto que el dispositivo de evaluación de señales 37, en una forma de realización preferida, reconoce de forma automática el tipo de sensor 1, a la interfaz de sensor 38 también pueden conectarse sin problemas distintos sensores 1 sin que sean necesarias configuraciones adicionales. En otra forma de realización también pueden conectarse al mismo dispositivo de evaluación de señales 37 dos o incluso más sensores 1, 1a.

La figura 4 muestra, con un diagrama de bloques, otro ejemplo de realización de un sensor 1. Los valores medidos analógicos del dispositivo de medición electroquímico 19 o del fotodetector 3 son amplificados en un convertidor de impedancia 12a y a continuación son conducidos al procesador digital de señales del sensor 13 por medio de la línea de señal analógica 21. A éste también se conduce la señal de medición del sensor de temperatura 7. El procesador de señales del sensor 13 está conectado a la memoria adicional 23, el sensor digital de temperatura 7a, la interfaz serie RS-232 24 y, en caso necesario, a un dispositivo de programación 30 por medio de líneas de señal digitales 22. La interfaz serie 24 está conectada, por medio de la línea de señal digital en serie 22a, a un dispositivo de conexión de cables 32, desde el cual los conductores 26a, 26b, 27a, 27b son conducidos al dispositivo de evaluación de señales 37 en forma de un cable conjunto. La tensión de alimentación 27a y la masa 27b son conducidas como líneas 27 a los amplificadores 31 y al procesador de señales del sensor 13. Mediante las líneas de señal analógicas 21, el procesador de señales del sensor 13 activa el amplificador 31 y con ello el diodo luminoso de dos colores 2, así como la resistencia 6 eléctrica.

En el ejemplo de realización representado, el cable consta de cuatro conductores 26a, 26b, 27a, 27b. Este cable puede estar configurado de un modo muy fino y flexible, lo que ofrece la ventaja de que un movimiento del cable no repercute o repercute muy poco en la posición del sensor 1. Mediante un único conductor 26a también pueden intercambiarse datos digitales de forma bidireccional, de tal forma que para que funcione el sensor 1 bastaría con un cable que constara de los conductores 26a, 27a y 27b. Un cable de este tipo puede, en particular, estar configurado de forma fina y flexible.

La figura 8 muestra, en un corte longitudinal, otro ejemplo de realización de un sensor 1, que está fijado a un lóbulo de la oreja 57 con ayuda de una pinza 58 con una superficie 58a que refleja luz. A diferencia del ejemplo de realización representado en la figura 1, el dispositivo de medición electroquímico 19 está configurado como semiconductor, lo que permite medir el dióxido de carbono de forma directa y sin un electrolito 51. El dispositivo de medición 19 también podría estar configurado como electrodo de cuerpo sólido sin electrolito interno líquido. El dispositivo de medición 19 también puede estar configurado como semiconductor, por ejemplo en tecnología de películas gruesas, con una capa sensible al pH. El sensor 1 representado en la figura 8 presenta una carcasa 9, que consta de una primera y una segunda pieza de carcasa 9a, 9b. Las señales medidas son derivadas mediante un medio de conexión 26 configurado como cable. La figura 9 muestra, en un corte longitudinal, otro ejemplo de realización de un sensor 1. A diferencia del ejemplo de realización representado en la figura 1, la placa de circuitos impresos 10 consta de dos secciones flexibles 10a provistas de circuitos impresos. En el extremo de una sección flexible 10a hay dispuesto un preamplificador 12a, conectado al derivador interno 4a. Esta disposición permite amplificar la señal del derivador interno 4a, de alta impedancia y por lo tanto sensible a las interferencias, con el preamplificador 12a cerca del punto de salida. Esto permite crear una conexión sin interferencias, de tal forma que conduzca señales, entre el electrodo 4 y la placa de circuitos impresos 10. La sección flexible 10a permite además una fabricación económica del sensor, montando los componentes electrónicos 2, 3, 6, 7, 12, 13 en la placa de circuitos impresos 10, pegando a continuación el dispositivo de medición electroquímico 19 en la placa de circuitos impresos 10, contactando a continuación el preamplificador 12a con el derivador interno 4a, y sellando a continuación el espacio delimitado por la segunda pieza de la carcasa 9b y por la placa de circuitos impresos 10 con una resina epoxi muy aislante eléctricamente. En la otra sección flexible 10a están dispuestos un punto de contacto 11 y un cable 26 que conduce hacia fuera. En la figura 9 además se representa el anillo tensor 55 con membrana 50, representado tan sólo de forma indirecta en la figura 1, que está conectado al sensor 1 por medio de un dispositivo de conexión rápida 56 de forma que puede separarse.

La figura 11 muestra un corte longitudinal de un sensor 1 configurado como dispositivo de gas respirable 60. En el interior de la carcasa tubular 60a, además de otros componentes no representados están dispuestos un dispositivo de medición 19, un sensor de temperatura 7, un sensor de humedad 62 y un procesador digital de señales del sensor 13. En la forma de realización representada en la figura 12, el dispositivo de medición 19 está compuesto por dos componentes, el diodo luminoso 2 y el fotodetector 3. Este dispositivo de medición 19 también puede estar configurado como un chip semiconductor, que permite generar y/o medir luz de distintas longitudes de onda para medir un espectro y determinar distintas proporciones de gas en el gas respirable.

En una configuración preferida, en el sensor 1 se utiliza un procesador de señales del sensor con muy poco consumo de energía, lo que se conoce como un procesador Low-Power o un procesador Ultra-Low-Power. Preferiblemente, los demás componentes electrónicos también se colocan en el sensor 1 para conseguir un bajo consumo de energía. De este modo, en el sensor 1 tan sólo se genera una escasa potencia de interferencias y radiaciones. Esto además ofrece la ventaja de que el sensor 1 no ejerce ninguna radiación electromagnética sobre las personas, o sólo en una cantidad muy reducida. Además, para el suministro de energía basta un cable muy fino.

Claims (35)

1. Sensor (1) para medir de forma combinada al menos dos parámetros fisiológicos, como el oxígeno o el dióxido de carbono en la sangre, que consta de dispositivos de medición (17, 19) y un sistema de calentamiento (18) con un dispositivo de calentamiento (6), así como un sensor de temperatura (7), constando también de un cable de conexión que conduce electricidad unido a un dispositivo (37, 47) secundario, estando dispuesto en el sensor (1) un procesador digital de señales del sensor (13), que está unido, de tal modo que conduzca una señal, a los dispositivos de medición (17, 19) y al sistema de calentamiento (18), regulando el procesador digital de señales del sensor (13) la temperatura del sensor (1), ofreciendo el procesador digital de señales del sensor (13) una señal digital de salida, presentando el sensor (1) medios (24) para un intercambio de datos digital y bidireccional, y presentando el cable de conexión un medio de conexión (26) configurado en forma de cable (26a, 26b) por lo menos bipolar que transmite señales, mediante el cual se lleva a cabo la transmisión de las señales digitales de salida al dispositivo (37, 47) secundario mediante un intercambio de datos bidire-
ccional.

2. Sensor (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de calentamiento (6) está configurado como resistencia eléctrica y que la resistencia eléctrica (6) está envuelta por un sellado (8) conductor de calor.

3. Sensor (1) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el sellado (8) conductor de calor está compuesto por resina epoxi aislante eléctricamente.

4. Sensor (1) de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, caracterizado por el hecho de que el sensor (1) presenta una determinada superficie de sensor (1b) para ser colocada en el cuerpo humano, y por el hecho de que el sellado (8) conductor de calor forma una parte de la superficie de sensor (1b).

5. Sensor (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el sensor (1) presenta un peso inferior a 10 gramos, y preferiblemente un peso inferior a 5 gramos.

6. Sensor (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que consta de una memoria de datos (23) en la que puede guardarse una característica de por lo menos un dispositivo de medición (17, 19).

7. Sensor (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para medir de forma combinada los parámetros fisiológicos oxígeno y dióxido de carbono en la sangre, que consta de un dispositivo de medición (17) para medir la saturación arterial de oxígeno y un dispositivo de medición (19) para medir la presión parcial de dióxido de carbono arterial.

8. Sensor (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que consta de un dispositivo de medición o de evaluación para detectar la frecuencia del pulso.

9. Sensor (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el sensor (1) presenta una determinada superficie de sensor (1b) para ser colocada en el lóbulo de la oreja.

10. Sensor (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que consta de un dispositivo de medición (17, 19) del siguiente grupo: un dispositivo de medición (19) para medir la concentración de CO_{2}, en particular según Stow-Severinghaus; un dispositivo de medición (19) para medir la concentración de O_{2}, en particular según Clark; un dispositivo de medición (17) óptico con medios para realizar una medición de pulsioximetría de la saturación arterial de oxígeno, que consta de un LED (2; 2a, 2b) y un fotodetector (3); un dispositivo de medición para medir la frecuencia de pulso; un dispositivo de medición para medir el hematocrito; un dispositivo de medición para medir la presión arterial; un dispositivo de medición para medir los componentes del gas respirable; un dispositivo de medición para medir la temperatura corporal; un dispositivo de medición para medir la humedad.

11. Sensor (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que uno de los dispositivos de medición (17, 19) está formado como dispositivo de medición electroquímico, en particular para medir la presión parcial de CO_{2} transcutánea o la presión parcial de O_{2} transcutánea.

12. Sensor (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que uno de los dispositivos de medición (17, 19) está formado como chip semiconductor, y por el hecho de que el chip semiconductor (19) permite medir la concentración de un gas, como CO_{2}, O_{2}, N o una mezcla de gases, como un gas narcótico conocido como enflurano.

13. Sensor (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 11, caracterizado por el hecho de que uno de los dispositivos de medición (17, 19) está configurado como un dispositivo de medición con una fuente de luz (2) y un fotodetector (3).

14. Sensor (1) de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que uno de los dispositivos de medición (17, 19) consta de un semiconductor (19) que permite generar y/o medir luz de distintas longitudes de onda.

15. Sensor (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que consta de una memoria de datos (23) en la que pueden guardarse valores medidos y/o datos sobre pacientes.

16. Sensor (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que consta de una placa de circuitos impresos (10), por lo menos rígida parcialmente, dotada de componentes electrónicos (12, 13).

17. Sensor (1) de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que la placa de circuitos impresos (10) está dotada de un electrodo (4; 20).

18. Sensor (1) de acuerdo con la reivindicación 16 o 17, caracterizado por el hecho de que la placa de circuitos impresos (10) consta de una sección flexible (10a).

19. Sensor (1) de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que en la sección flexible (10a) está dispuesto un preamplificador (12a), que está conectado a un derivador interno (4a, 20a) eléctrico del electrodo (4, 20), de tal modo que conduzca una señal.

20. Sensor (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 19, caracterizado por el hecho de que en la superficie o dentro de la placa de circuitos impresos (10) está dispuesta una capa (10b) que esencialmente conduce electricidad por toda la superficie y que preferiblemente está unida a la masa.

21. Sensor (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 20, caracterizado por el hecho de que el electrodo (4; 20) presenta una dirección longitudinal (L), por el hecho de que la placa de circuitos impresos (10), en lo esencial, está dispuesta en perpendicular a esta dirección longitudinal (L), y por el hecho de que la placa de circuitos impresos (10) está dispuesta en la longitud del electrodo (4; 20).

22. Sensor (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 21, caracterizado por el hecho de que la placa de circuitos impresos (10) presenta un orificio (10c), por el hecho de que uno de los dispositivos de medición está formado como dispositivo de medición electroquímico, y por el hecho de que el dispositivo de medición electroquímico (19) está dispuesto a través del orificio (10c).

23. Sensor (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 22, caracterizado por el hecho de que, en la placa de circuitos impresos (10), los componentes electrónicos sensibles a las interferencias están dispuestos de forma separada al resto de los componentes electrónicos.

24. Sensor (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 23, caracterizado por el hecho de que el espacio entre la placa de circuitos impresos (10) y la superficie del sensor (1b) presenta un medio (8) conductor de calor, preferiblemente estando fundido en bloque este medio (8) conductor de calor.

25. Sensor (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 24, caracterizado por el hecho de que la placa de circuitos impresos (10) montada está envuelta por una capa metálica (16) por lo menos en parte.

26. Procedimiento para medir de forma combinada por lo menos dos parámetros fisiológicos, como el oxígeno o el dióxido de carbono en la sangre, registrándose con un sensor (1) valores medidos analógicos de los dispositivos de medición (17, 19) dispuestos en el sensor (1) y calentándose un sistema de calentamiento (18) en el sensor (1) de forma regulada, caracterizado por el hecho de que los valores medidos analógicos en el sensor (1) son transformados en valores digitales y son procesados por un procesador digital de señales del sensor (13) dispuesto en el sensor (1), por el hecho de que la temperatura generada por el sistema de calentamiento (18) es regulada por el procesador de señales del sensor (13), y por el hecho de que los valores digitales procesados del procesador de señales del sensor (13) son suministrados a un dispositivo (37, 47) secundario al sensor en forma de una señal digital por medio de un cable (26a, 26b) que conduce electricidad.

27. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 26, caracterizado por el hecho de que en el sensor (1) se guardan datos de referencia del dispositivo de medición (17, 19), por el hecho de que los valores digitales son compensados según los datos de referencia (49), y por el hecho de que los valores digitales compensados de este modo son suministrados al dispositivo de evaluación de señales (37).

28. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 26 o 27, caracterizado por el hecho de que el procesador digital de señales del sensor (13) calcula el valor de la saturación arterial de oxígeno y el valor de la presión parcial de dióxido de carbono arterial a partir de los valores medidos de los dispositivos de medición (17, 19).

29. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 26 o 28, caracterizado por el hecho de que con un procesador (39) dispuesto en el dispositivo de evaluación de señales (37) se calcula un correspondiente parámetro fisiológico, como el oxígeno o el dióxido de carbono en la sangre o la frecuencia del pulso, a partir de los valores digitales dependiendo de las propiedades del dispositivo de medición (17, 19).

30. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 26 a la 29, caracterizado por el hecho de que en una memoria del sensor (1) se guardan datos sobre pacientes.

31. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 26 a la 30, caracterizado por el hecho de que por lo menos partes de los valores calculados en el dispositivo de evaluación de señales (37) de los parámetros fisiológicos, como el oxígeno o el dióxido de carbono en la sangre o la frecuencia del pulso, se guardan en una memoria del sensor (1).

32. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 31, caracterizado por el hecho de que el sensor (1) se une a varios dispositivos de evaluación de señales (37) sucesivamente y se vuelve a separar de los mismos, y por el hecho de que por lo menos una parte de los valores calculados en el respectivo dispositivo de evaluación de señales (37) se guarda en la memoria del sensor (1).

33. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 32, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de evaluación de señales (37) unido al sensor (1) respectivamente se hace cargo de por lo menos una parte de los datos almacenados en la memoria del sensor (1).

34. Sistema para medir parámetros fisiológicos, que consta de un sensor (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 25, y de un dispositivo de evaluación de señales (37) con una interfaz digital de sensor (38) y un procesador (39).

35. Sistema de acuerdo con la reivindicación 34, caracterizado por el hecho de que la interfaz digital de sensor (38) permite una conexión digital, que transmite señales, con el sensor (1), estando la interfaz digital de sensor (38) subordinada al procesador (39) y siendo adecuado el dispositivo de evaluación de señales (37), gracias a una correspondiente selección del software del procesador (39), para evaluar las señales de distintos sensores (1).