ES2292427T3 - Metodo y dispositivo para el analisis continuo de la actividad cardiovascular de un sujeto. - Google Patents
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Abstract
Un método para obtener un seguimiento continuo y no invasivo de uno o más de los parámetros de un sujeto de la lista que comprende: i. presión sanguínea sistólica, ii. presión sanguínea diastólica, iii. módulo Young de una artería, iv. salida cardiaca, v. cambios relativos en la resistencia vascular, y vi. cambios relativos en la conformidad vascular; comprendiendo dicho método: (a) obtener de manera sustancialmente continua y no invasiva la razón, k de la velocidad de flujo sanguíneo del sujeto a la velocidad de propagación de la onda de pulso del sujeto, y (b) procesado de k sustancialmente en tiempo real de manera que se obtengan los valores instantáneos de los parámetros deseados.
Description
Método y dispositivo para el análisis continuo
de la actividad cardiovascular de un sujeto.
La invención está en el campo de los
dispositivos de diagnostico médico y más específicamente
dispositivos para analizar la actividad cardiovascular de un
sujeto.
A continuación sigue un glosario de términos
usados en la presente algunos de los cuales son estándar, habiéndose
acuñado otros, junto con sus abreviaturas.
Pletismógrafo (PG)- Un instrumento para medir el
flujo sanguíneo.
Tiempo de tránsito de pulso (PTT)- El tiempo
transcurrido entre la llegada de un pulso de pico (peak) de presión
a dos puntos en el sistema arterial, o el tiempo transcurrido entre
un punto particular en la señal ECG y la llegada de la consiguiente
onda de pulso a un punto particular en el sistema arterial.
Salida cardiaca (CO)- El volumen de sangre
bombeado hacía la aorta por el corazón por minuto.
Conformidad bascular (VCL)- La razón de cambio
en el volumen de presión bascular al cambio en la presión.
AREA- El área bajo el pico de una señal de
pletismógrafo.
Amplitud de pico (PA)- La amplitud del pico de
una señal de pletismógrafo.
Presión sistólica (SP)- La presión sanguínea
durante la fase de contracción del ciclo cardiaco.
Presión diastólica (DP)- La presión durante el
periodo de relajación del ciclo cardiaco.
El seguimiento continuo, no invasivo de la
presión sanguínea y los parámetros basculares es importante, por
ejemplo en personas para las cuales una presión sanguínea
anormalmente elevada o baja supone una grave amenaza para su salud.
Se han desarrollado diversos enfoques para el seguimiento no
invasivo, continuo, de la presión sanguínea. Por ejemplo, la
patente de Estados Unidos nº 4.475.554 divulga un dispositivo que
determina la presión sanguínea a partir de mediciones
oscilométricas. Estos dispositivos utilizan un puño inflable que
puede ser colocado en un brazo por encima del codo o en un dedo. El
puño es inflado para equilibrarse con la presión interna en los
vasos digitales subyacentes. A medida que la presión sanguínea en
las arterias digitales fluctúa, la presión del puño se ajusta
mediante un mecanismo de control de retroalimentación de manera que
balancee la presión sanguínea. La presión sanguínea en cualquier
momento se considera proporcional a la presión del puño. Esto asume
que la elasticidad y el tono de las arterias digitales permanecen
constantes a lo largo del tiempo cuando, de hecho, es
extremadamente variable. Por esta razón, estos dispositivos no son
prácticos para el seguimiento prolongado de la presión sanguínea,
además, la constante presión del puño hace incómodos a los puños
para el paciente y a menudo causa problemas en la circulación
periférica de sangre. Estos dispositivos oscilométricos son, por lo
tanto, raramente utilizados para el seguimiento de la presión
sanguínea.
Se han intentado diversos estudios para estimar
la presión sistólica y diastólica analizando solamente las señales
de pletismógrafo (PG). Estos métodos, sin embargo, emplean derivadas
de orden elevado y por ello requieren una señal con ruido
extremadamente bajo que es prácticamente inobtenible debido a los
movimientos del sujeto. Además, estos métodos no pueden ser usados
para mediciones de presión sanguínea en tiempo real puesto que los
datos deben de ser promediados a lo largo de varios minutos.
Los documentos
US-A-4869262, US-A-
4807638 y US-A- 5709212 divulgan dispositivos que
calculan la presión sanguínea únicamente a partir del tiempo (PTT)
de tránsito de pulso. La fiabilidad y capacidad de reproducción de
las mediciones de presión sanguínea determinadas únicamente a
partir de PTT no son, sin embargo lo suficientemente grandes para
permitir mediciones de presión sanguínea correctas.
Otro enfoque del seguimiento no invasivo de la
presión sanguínea se divulga en la solicitud de patente europea
EP-A-443267. Este método utiliza
tanto la señal PG como una señal PTT para el cálculo de las
presiones sistólica y diastólica. La señal PG debe de ser
primeramente normalizada en cada ciclo cardíaco dividiendo la señal
AC por la señal DC asumiendo que la variación en el tono y
elasticidad bascular es más lenta que en el pulso cardiaco. Este
procedimiento de normalización es empírico e incorrecto. Además, las
ecuaciones utilizadas para calcular las presiones sistólica y
diastólica son también empíricas y por ello incorrectas en muchos
casos.
\newpage
El documento
US-A-5309916 divulga un dispositivo
y método para determinar de forma continua y no invasiva las
presiones sanguíneas sistólica y diastólica así como el módulo de
Young de una arteria obteniendo de forma continua y no invasiva la
velocidad de flujo sanguíneo de un sujeto y la velocidad de
propagación de la onda de pulso del sujeto. Esta técnica conocida
está basada en un número de asunciones empíricas y requiere un
proceso de calibración.
Es largamente conocido que los cambios en la
salida cardiaca y otras características vasculares (conformidad,
resistencia y módulo de Young) afectan a la presión sanguínea.
Diferentes procesos fisiológicos de diferentes orígenes gobiernan
los cambios en la presión sanguínea y se requiere un tratamiento
médico diferente para el mismo cambio en la presión sanguínea
cuando proviene de orígenes diferentes. Determinar la causa de un
cambio en la presión sanguínea es, por ello, crucial para un
tratamiento exitoso. Sin embargo, ninguno de los dispositivos y
métodos de la técnica anterior busca el seguimiento no invasivo de
estos factores. Además, todos los dispositivos y métodos de la
técnica anterior ignoran los efectos de estos factores en la presión
sanguínea.
En consecuencia, existe una necesidad en la
técnica de un método y dispositivo para el seguimiento continuo, no
invasivo de la presión sanguínea, salida cardiaca y otras
características vasculares en los cuales se reduzcan o eliminen
sustancialmente las desventajas de los métodos de la técnica
anterior arriba mencionados.
En el contexto de la presente invención, dos
variables calculables o medibles descritas explícitamente se
consideran equivalentes entre sí cuando las dos variables son
proporcionales una con respecto a la otra.
En la siguiente descripción y juego de
reivindicaciones, k se utilizará para denotar la razón de la
velocidad de flujo sanguíneo a la velocidad de propagación de la
onda de pulso de presión en un individuo.
La invención se basa en el hallazgo novedoso y
no obvio de que las presiones diastólicas y sistólicas determinadas
a partir de cálculos que implican k son más correctas que las
obtenidas por métodos de la técnica anterior en los que no se
utiliza k.
Así, la invención comprende un método y un
dispositivo para la medición continua y no invasiva de k según se
establece en las reivindicaciones principales. En una realización
preferida de la invención, k es obtenido a partir de una señal PG y
PTT de un sujeto. En una de las realizaciones más preferidas, k se
obtiene a partir de una señal PG y PTT de un sujeto de acuerdo con
la teoría de ondas de fuertes discontinuidades según se describe,
por ejemplo en Landau, L.D. y Lifshitz E.M., Statistical Physics,
Pergamon Press 1979, Landau L.D. y Lifshitz E.M., Fluid Mechanics
Pergamon Press 1987 y Landau, L.D. y Lifshitz E.M., Theory of
Elasticity Pergamon Press, 1986 y Kaplan D y Glass, Understanding
Non-Linear Dynamics, Springer-Verlag
N.Y., 1995.
En una realización aún más preferida, k está
dada por:
donde v es la velocidad de
propagación de la onda de pulso (la velocidad de onda de pulso) que
es inversamente proporcional a PTT,
y
\vskip1.000000\baselineskip
donde PA y AREA son respectivamente
la amplitud y el área de la onda de pulso obtenida a partir de la
señal PG, y K_{1} K_{2} son dos constantes obtenidas
empíricamente.
En otra realización preferida k está dada
por:
\vskip1.000000\baselineskip
Fluctuaciones lentas (0,01-0,05
Hz)en el radio vascular (tono vasomotor) pueden ser
opcionalmente filtradas a partir de la señal PG con objeto de
aumentar la corrección de la medición de k. Esto puede llevarse
acabo, por ejemplo, reemplazando PEAK en la definición de k por
PEAK/(pequeños componentes de PEAK)^{2}. El componente
lento de PEAK puede ser obtenido, por ejemplo, filtrando en pasa
baja la onda de pulso. Otros métodos para obtener k de forma
continua y no invasiva también se contemplan dentro del alcance de
la invención.
Se conocen medios para obtener la señal PG de un
sujeto de forma continua y no invasiva y pueden ser, por ejemplo,
un fotosensor PG. Dentro del alcance de la invención se contemplan
otros métodos para medir las ondas de presión en un vaso sanguíneo.
Esto incluye, pero no se limita al uso de varios fotodispositivos
PG, dispositivos de imperancia PG, piezoelectricos, de
ultrasonidos, láser, u otros tipos de sensores.
En la técnica se conocen medios para la
determinación continua y no invasiva de PTT y pueden comprender, por
ejemplo, un monitor de electrocardiógrafo y un sensor PG. El PTT en
este caso es el espacio de tiempo transcurrido entre un punto
particular en la onda ECG, por ejemplo el pico R y la llegada de la
correspondiente onda de presión al sensor PG. Otros medios para
medir PTT comprenden, por ejemplo, un par de sensores PG que están
unidos a la piel a lo largo del mismo vaso arterial y separados uno
del otro. En este caso, el PTT es el lapso de tiempo entre la
llegada de una onda de presión a las dos localizaciones.
La invención proporciona además un dispositivo
para procesar k en tiempo real de manera que se obtenga una
medición continua y no invasiva de las presiones sanguíneas
sistólica y diastólica.
Aún adicionalmente, la invención proporciona un
dispositivo para procesar k en tiempo real de manera que obtenga
una medición continua y no invasiva del módulo de Young, la
resistencia vascular, la salida cardiaca y la conformidad vascular.
La técnica anterior no describe métodos para obtener estos
parámetros.
Las mediciones provistas por la invención de las
presiones diastólica y sistólica, módulo de Young, resistencia
vascular, salida cardiaca y conformidad vascular son más robustas y
menos sensibles a ruidos externos, cambios en la posición del
cuerpo, y colocación de sensores que las mediciones proporcionadas
por dispositivos de la técnica anterior.
La invención proporciona adicionalmente un
dispositivo para procesar k en tiempo real de manera que obtenga de
forma continua y no invasiva índices para indicar un cambio en la
presión sanguínea en un sujeto debido a un cambio en la salida
cardiaca o un cambio en la conformidad vascular. Dado que diferentes
procesos fisiológicos de diferentes orígenes gobiernan los cambios
de presión sanguínea y que se requiere un tratamiento médico
diferente para el mismo cambio en la presión sanguínea cuando éste
proviene de diferentes orígenes, la presente invención proporciona
medios para determinar el tratamiento apropiado.
En una realización preferida, k es procesada en
tiempo real de manera que obtenga los parámetros arriba mencionados
de acuerdo con la teoría de ondas de fuertes discontinuidades. En
una realización más preferida los parámetros arriba mencionados son
obtenidos utilizando las siguientes expresiones algorítmicas
Método
1
\vskip1.000000\baselineskip
donde \rho es la densidad
sanguínea \gamma es el exponente termodinámico de Poisson de la
sangre
y,
\vskip1.000000\baselineskip
Método
2
donde
\lambda=(log(2\rhoR/E_{0}H))/\alpha donde R es el
radio de la arteria, h es el grosor de la pared arterial, E_{0}
es el módulo de Young referida a la presión cero y \alpha es una
constante obtenida
empíricamente.
Método
3
donde \varepsilon es una
constante obtenida empíricamente y h es el pulso
cardíaco.
Método
4
Método
5
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Método
1
Método
2
Método
3
\vskip1.000000\baselineskip
donde MP es la presión media,
MP=(SP + 2\cdotDP)/3 donde SP o DP es obtenido usando una
expresión algorítmica que implica
k.
Método
4
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde SP es obtenido utilizando una
expresión algorítmica que implica k y el componente lento de pico ha
sido filtrado según se describe
anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde uno o más de SP, DP y CO son
obtenidos utilizando una expresión algorítmica que implica
k.
\newpage
donde uno o más de SP y DP son
obtenidos a partir de un cálculo que implica k. Otros métodos para
obtener la conformidad vascular a partir de k también están
contemplados dentro del alcance de la
invención.
La contribución relativa de CO a un cambio
observado en SP está dada por un parámetro INDEX1 definido
mediante
donde uno o más de los parámetros
SP, CO, y VC son obtenidos a partir de un cálculo que implica k. Un
aumento en INDEX1 a lo largo del tiempo es indicativo de un cambio
en SP principalmente debido a cambios en la salida cardiaca (CO).
Un descenso en INDEX1 a lo largo del tiempo es indicativo de cambios
en SP principalmente debido a un cambio en la conformidad vascular
(VC).
La contribución relativa de VR y CO a un cambio
observado en SP está dada por un parámetro INDEX2 definido por
donde uno o más de los parámetros
SP, CO y VR son obtenidos a partir de un cálculo que implica k. Un
aumento en INDEX2 a lo largo del tiempo es indicativo de un cambio
en SP principalmente debido a cambios en la salida cardiaca (CO).
Un descenso en INDEX2 a lo largo del tiempo es indicativo de un
cambio en SP y DP principalmente debido a un cambio en la
resistencia vascular
(VR).
La invención será ahora descrita mediante un
ejemplo dado únicamente con referencia a los dibujos adjuntos no
limitativos en los cuales:
la figura 1 muestra una realización utilizando
un dispositivo de la invención; y
la figura 2 muestra un diagrama generalizado de
flujo de las etapas del proceso de acuerdo con una realización de
la invención.
La figura 1 muestra un sujeto bajo seguimiento
mediante un dispositivo de acuerdo con una realización preferida de
la invención. Los electrodos ECG 12 han sido fijados al pecho del
sujeto para el seguimiento continuo y no invasivo de su
electrocardiograma. Un sensor PG 14 ha sido unido al dedo del sujeto
para el seguimiento continuo no invasivo de su onda de pulso. Las
señales de los electrodos FG y el sensor PG alimentan de forma
continua un procesador 16. El procesador 16 incluye una interfaz, un
convertidor A/D, amplificadores y un cable a un puerto en serie de
un ordenador PC 18. Se llevan a cabo mediciones preeliminares de
presión sanguínea para propósitos de calibración con objeto de
obtener cualesquiera constantes definidas empíricamente utilizando
un sigmomanómetro comercialmente disponible.
Un diagrama generalizado de flujo del
procedimiento llevado acabo por el procesador 16 es mostrado en la
figura 2. Las señales ECG y PG son primeramente procesadas en
tiempo real de manera que se obtengan valores instantáneos de k. k
es seguidamente procesado en tiempo real de manera que se obtengan
los valores instantáneos de los parámetros deseados. Los valores
calculados de los parámetros deseados son transferidos en tiempo
real al PC 18 para el almacenamiento y visualización.
Ejemplo
Se demostrará ahora la invención a modo de
ejemplo no limitativo.
La presión sanguínea de un grupo de once
sujetos, 7 hombres y 4 mujeres con edades oscilando desde
21-44, fue examinado utilizando la invención. De
los 11 sujetos, se conocía que 10 tenían presión sanguínea normal,
mientras que uno tenía una hipertensión limite. Cada sujeto fue
examinado al menos dos veces. Cada examen duró aproximadamente una
hora e incluyo medidas en las siguientes posiciones: supina (15
minutos), sentada (15 minutos) y de pie (10 minutos). En 7 sujetos
las mediciones también se realizaron en una posición sentada
después de 10 minutos de ejercicio físico controlado en una
bicicleta o durante un ensayo de Valsalva. Los datos fueron
procesados separadamente para cada sujeto y cada posición.
Se obtuvieron medidas de referencia de la
presión sanguínea para cada sujeto utilizando uno o ambos de los
siguientes dispositivos:
1. Un dispositivo de medición de presión
sanguínea comercialmente disponible (un Dynapulse 200M®
comprendiendo un manómetro de puño conectado a un ordenador
PC).
2. Medición continua oscilométrica de la presión
sanguínea de las arterias del dedo (Finapress®, Ohmeda) combinado
con un dispositivo (Ultramind) para la trasmisión de una salida a un
ordenador PC.
Cuando el dispositivo Finapress® se usó como
referencia, la presión sanguínea fue medida de forma continua y
salvada en tiempo real. Cuando se utilizó el dispositivo Dynapulse®,
se hicieron mediciones discretas de la presión sanguínea 3 ó 4
veces durante el examen. Las mediciones de referencia de la presión
sanguínea al comienzo de cada examen se utilizaron para obtener los
parámetros constantes k_{1}, k_{2}.
Se obtuvieron señales ECG y PG a partir de cada
sujeto y se procesaron por software específico en tiempo real. El
procesamiento incluyó las siguientes etapas sucesivas:
1. Preparación (filtrado y ruido de alta
frecuencia).
2. Correlación de oscilación de línea de base de
la señal PG (filtrado en pasa alta utilizando una frecuencia de
corte de 1,0-2,0 Hz).
3. Realización de un procedimiento de
reconocimiento de picos en las señales ECG y PG.
4. Obtención de PA como la altura del pico
PG.
5. Cálculo de PTT como el intervalo de tiempo
entre un pico ECG y el correspondiente pico PG.
6. Calculo de AREA por integración de la señal
PG a lo largo del intervalo de tiempo desde el pico ECG hasta el
pico PG.
7. Cálculo del pulso cardíaco.
8. Cálculo de los parámetros constantes k_{1},
k_{2}, \alpha, y \varepsilon utilizando un ensayo
chi-cuadrado de acuerdo con el principio de máxima
similitud.
Seguidamente SP y DP fueron obtenidos para cada
sujeto según lo siguiente:
Las señales ECG y PG fueron obtenidas para cada
sujeto y procesadas mediante software específico en tiempo real, el
procesado incluyó las siguientes operaciones sucesivas:
1. Preparación (filtrado y ruido de alta
frecuencia).
2. Correlación de oscilación de línea de base de
la señal PG (filtrado en pasa alta utilizando una frecuencia de
corte de 1.0-2.0 Hz).
3. Realización de un procedimiento de
reconocimiento de picos en las señales ECG y PG.
4. Obtención de PA como la altura del pico
PG.
5. Cálculo de PTT como el intervalo de tiempo
entre un pico ECG y el correspondiente pico PG.
6. Calculo del AREA por integración de la señal
PG a lo largo del intervalo de tiempo desde el pico ECG hasta el
pico PG.
7. Cálculo del puso cardiaco.
8. Cálculo de SP y DP de acuerdo con los métodos
de la invención.
9. Cálculo de SP y DP de acuerdo con el método
de la solicitud de patente europea EPO 443267 A1 de Smith.
Los parámetros constantes se ajustaron
ocasionalmente durante el examen según fue requerido.
Los resultados fueron comparados con los
obtenidos por los siguientes métodos.
La salida consistió en las dos siguientes
partes:
1. Series de tiempo SP y DP obtenidas de acuerdo
con la invención y de acuerdo con el método de Smith.
2. El error medio y el error cuadrático medio
entre las series de tiempo SP y DP y las mediciones de presión
sanguínea de referencia.
Las mediciones de presión sanguínea obtenidas de
acuerdo con la invención en sujetos en reposo y aquellas calculadas
por las formulas empíricas de la solicitud de patente europea EPO
443267A1 de Smith (tabla 1) fueron comparadas con las obtenidas por
los dispositivos de referencia. Las determinaciones SP y DP
obtenidas de acuerdo con la presente invención son más estables que
las obtenidas por el método de Smith. En particular, el error medio
y las desviaciones estándar de las mediciones SP obtenidas después
de tensión de acuerdo con los métodos 3 y 5 de la presente
invención fueron 2 y 5 veces menores, respectivamente, que las
obtenidas por el método de Smith. En todos los 26 sujetos, cuando
las mediciones SP fueron obtenidas de acuerdo con el método 3 y 5,
el error medio fue 1,6 veces menor que el obtenido por el método de
Smith (p=0,023).
La tabla 2 muestra los resultados de las
mediciones de presión sanguínea obtenidas en sujetos cuando estaban
en posición supina o sentados después de ejercicio. Los cinco
métodos de la invención y el método de la solicitud de patente
europea EPO 4432671A1 de Smith fueron comparados con las mediciones
obtenidas por Finapress® y un Dynapulse 200M®. En particular, el
error medio entre las mediciones SP obtenidas de acuerdo con los
métodos 3 y 5 en todos los 26 sujetos fue el 54% del error obtenido
en Smith (p=0,023).
Tabla 1. Error medio \pm desviación estándar
(mm Hg) entre las mediciones de presión sanguínea obtenidas por los
cinco métodos de la presente invención, y el método de Smith
comparado con las mediciones obtenidas utilizando un Finapress® ó
Dynapulse®.
Tabla 2. Error medio \pm desviación estándar
(mm Hg) obtenidos por los cinco métodos de la presente invención y
el método de la solicitud Europea de Patente
EP-A-443267 de Smith comparado con
las mediciones realizadas utilizando un Finapress® y un Dynapulse
200M®. Las mediciones se hicieron mientras el sujeto estaba en
posición supina sin ejercicio previo o sentado después de
ejercicio.
Claims (42)
1. Un método para obtener un seguimiento
continuo y no invasivo de uno o más de los parámetros de un sujeto
de la lista que comprende:
- i.
- presión sanguínea sistólica,
- ii.
- presión sanguínea diastólica,
- iii.
- módulo Young de una arteria,
- iv.
- salida cardiaca,
- v.
- cambios relativos en la resistencia vascular, y
- vi.
- cambios relativos en la conformidad vascular;
comprendiendo dicho método:
(a) obtener de manera sustancialmente continua y
no invasiva la razón, k de la velocidad de flujo sanguíneo del
sujeto a la velocidad de propagación de la onda de pulso del sujeto,
y
(b) procesado de k sustancialmente en tiempo
real de manera que se obtengan los valores instantáneos de los
parámetros deseados.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
donde k es obtenido mediante el procesado de una señal PG de
pletismógrafo y un tiempo PTT de tránsito de pulso de manera
continua y no invasiva obtenido a partir del sujeto.
3. El método de la reivindicación 2 en el cual k
es obtenido de acuerdo con la siguiente expresión algorítmica:
donde v es la velocidad de pulso,
y
donde PA y AERA son respectivamente
la amplitud y el área de la onda de pulso obtenida a partir de la
señal PG y k_{1} y k_{2} son obtenidos
empíricamente.
4. El método de la reivindicación 2, en el cual
k es obtenido de acuerdo con la siguiente expresión algorítmica:
donde PA es la amplitud de la onda
de pulso obtenida a partir de la señal
PG.
5. El método de las reivindicaciones 3 y 4 que
comprende adicionalmente el filtrado de las fluctuaciones lentas en
la onda de pulso.
6. El método de la reivindicación 5 en el cual
las fluctuaciones lentas de PEAK son filtradas reemplazando PEAK en
la reivindicación 3 por PEAK/(componente lenta de
PEAK)^{2}.
7. El método de la reivindicación 1, en el cual
el proceso estipulado en el paso (a) para el cálculo de la presión
sanguínea sistólica del sujeto incluye la expresión algorítmica
\vskip1.000000\baselineskip
donde \rho es la densidad
sanguínea, \gamma es el exponente termodinámico de Poisson de la
sangre, y v es la velocidad de onda de pulso
y
8. El método de la reivindicación 1, en el cual
el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de la
presión sanguínea sistólica incluye la expresión algorítmica
donde \rho es la densidad de la
sangre, v es la velocidad de la onda de pulso y \lambda = (log
(2\rhoR/E_{0}h))/\alpha, donde R es el radio de la arteria, y
E_{0} es el módulo de Young referido a la presión cero, h es el
espesor de la pared arterial y \alpha es obtenida
empíricamente.
9. El método de la reivindicación 1 en el cual
el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de la
presión sanguínea sistólica del paciente incluye la expresión
algorítmica
donde v es la velocidad de onda de
pulso y \lambda = (log (2\rhoR/E_{0}h))/\alpha, donde R es
el radio de la arteria, y E_{0} es el módulo de Young referido a
la presión cero, \rho es la densidad de la sangre, h es el
espesor de la pared arterial y \alpha es obtenida
empíricamente.
10. El método de la reivindicación 1, en el cual
el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de la
presión sanguínea sistólica incluye la expresión algorítmica
donde \rho es la densidad de la
sangre, v es la densidad de onda de pulso, H es el pulso cardiaco, y
\lambda = (log (2\rhoR/E_{0}h))/\alpha, donde R es el radio
de la arteria, y E_{0} es el módulo de Young referido a la
presión cero, h es el espesor de la pared arterial y \varepsilon y
\alpha son obtenidas
empíricamente.
11. El método de la reivindicación 1, en el cual
el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de la
presión sanguínea sistólica del paciente incluye la expresión
algorítmica
donde v es la velocidad de la onda
de pulso, H es el pulso cardiaco, \lambda = (log
(2\rhoR/E_{0}h))/\alpha, donde R es el radio de la arteria, y
E_{0} es el módulo de Young referido a la presión cero, h es el
espesor de la pared arterial, \rho es la densidad de la sangre y
\varepsilon y \alpha son obtenidas
empíricamente.
12. El método de la reivindicación 1, en el cual
el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de la
presión sanguínea diastólica del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde SP es la presión sistólica,
\rho es la densidad de la sangre, y v es la velocidad de la onda
de
pulso.
13. El método de la reivindicación 1, en el cual
el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo del módulo
de Young de una arteria de un sujeto incluye la expresión
algorítmia
donde R es el radio de la arteria,
H es el espesor de la pared arterial, SP es la presión sistólica y
DP es la presión
diastólica.
14. El método de la reivindicación 1, en el cual
el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo del módulo
de Young de una arteria del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde R es el radio de la arteria,
h es el espesor de la pared arterial, SP es la presión sistólica,
\gamma es el exponente termodinámico de Poisson de la sangre
y
\vskip1.000000\baselineskip
15. El método de la reivindicación 1, en el cual
el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo del módulo
de Young de una arteria del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde R es el radio de la arteria,
h es el espesor de la pared arterial, \rho es la densidad de la
sangre, MP= (SP+2\cdotDP)/3, donde SP es la presión sistólica, DP
es la presión diastólica; en el cual al menos una de la presión
sistólica ó la presión diastólica es obtenida utilizando una
expresión algorítmica que implica k y \lambda = (log
(2pR/E_{o}H))/\alpha, donde E_{0} es el módulo de Young
referido a la presión cero y \alpha es una constante obtenida
empíricamente.
16. El método de la reivindicación 1, en el cual
el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo del módulo
de Young de una arteria del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde R es el radio de la arteria,
h es el espesor de la pared arterial, \rho es la densidad de la
sangre, SP es la presión sistólica y \lambda = (log
(2pR/E_{o}H))/ \alpha donde E_{0} es el módulo de Young
referido a la presión cero y \alpha es una constante obtenida
empíricamente.
17. El método de la reivindicación 1, en el cual
el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo del cambio
relativo en la salida cardiaca de un sujeto incluye la expresión
algorítmica
\vskip1.000000\baselineskip
donde SP es una presión sistólica
obtenida utilizando una expresión algorítmica que implica k, \rho
es la densidad de la sangre y v es la velocidad de onda de pulso
y
donde PA y AREA son respectivamente
la amplitud y el área del pico de la onda de pulso obtenida a partir
de una señal PG, y k_{1} y k_{2} son obtenidas
empíricamente.
18. El método de la reivindicación 14 que
comprende adicionalmente filtrar las fluctuaciones lentas en la
onda de pulso.
19. El método de la reivindicación 1, en el cual
el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de la
resistencia cardiaca del paciente incluye la expresión
algorítmica
donde uno o más de SP, DP y CO son
obtenidos a partir de un cálculo que implica
k.
20. El método de la reivindicación 1, en el cual
el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo del cambio
relativo en la conformidad vascular de un sujeto incluye la
expresión algorítmica
donde
donde PA y AREA son respectivamente
la amplitud y el área de la onda de pulso obtenidas a partir de la
señal PG y k_{1} y k_{2} son obtenidas
empíricamente.
21. Un método para determinar de forma continua
y no invasiva si un cambio en la presión sanguínea del paciente es
debido a un cambio en la salida cardiaca o en la conformidad
vascular, comprendiendo:
(a) obtener de manera sustancialmente continua y
no invasiva la razón, k de la velocidad de flujo sanguíneo del
paciente a la velocidad de propagación de la onda de pulso del
paciente;
(b) procesar k sustancialmente en tiempo real de
manera que se obtenga los valores instantáneos del sujeto SP, CO y
VC; y
(c) procesar el SP, CO, y VC del paciente en
tiempo real de manera que se obtengan los valores instantáneos de
la expresión algorítmica:
\vskip1.000000\baselineskip
indicando un incremento en INDEX1 a
lo largo del tiempo un cambio en la presión sanguínea del sujeto
debido a un cambio en la salida cardiaca, de otro modo el cambio en
la presión sanguínea del sujeto es debido a un cambio en la
conformidad
vascular.
22. Un método para determinar de forma continua
y no invasiva si un cambio en la presión sanguínea de un sujeto es
debido a un cambio en la salida cardiaca o la resistencia vascular,
comprendiendo:
(a) obtener de manera sustancialmente continua y
no invasiva la razón k, de la velocidad de flujo sanguíneo del
sujeto a la velocidad de propagación de la onda de pulso del
sujeto;
(b) procesar k sustancialmente en tiempo real de
manera que se obtengan los valores instantáneos SP, CO y VR del
sujeto; y
(c) procesar el SP, CO y VR del sujeto en tiempo
real de manera que se obtengan los valores instantáneos de la
expresión algorítimica;
\vskip1.000000\baselineskip
indicando un incremento en INDEX2 a
lo largo del tiempo un cambio en la presión sanguínea del sujeto
debido a un cambio en la salida cardiaca; de otro modo el cambio en
la presión sanguínea del sujeto es debido a un cambio en la
resistencia
vascular.
23. Un dispositivo para obtener de manera
continua y no invasiva uno o más de los parámetros vasculares de un
sujeto (10) de la lista que comprende:
- i.
- presión sanguínea sistólica,
- ii.
- presión sanguínea diastólica,
- iii.
- módulo de young de una arteria,
- iv.
- cambio relativo en la salida cardiaca,
- v.
- cambio relativo en la resistencia vascular, y
- vi.
- cambios relativos en la conformidad vascular;
comprendiendo dicho dispositivo:
(a) un dispositivo que obtiene de manera
sustancialmente continua y no invasiva la razón k de la velocidad
de flujo sanguíneo del sujeto a la velocidad de propagación de la
onda de pulso del sujeto y
(b) un dispositivo (16) que procesa k
sustancialmente en tiempo real de manera que obtenga los valores
instantáneos de los parámetros deseados.
24. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 23, en el cual k es obtenido por procesado de un
pletismógrafo PG y un tiempo PTT de tránsito de pulso de manera
continua y no invasiva obtenido a partir del sujeto (10).
25. El dispositivo de la reivindicación 24 en el
cual k es obtenida de acuerdo con la siguiente expresión
algorítmica:
donde v es inversamente
proporcional a PTT
y
donde PA y AREA son respectivamente
la amplitud y el área de la onda de pulso obtenida a partir de la
señal PG y k_{1} y k_{2} son obtenidos
empíricamente.
26. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 23, en el cual k es obtenido de acuerdo con la
siguiente expresión algorítmica
donde PA es la amplitud de la onda
de pulso obtenida a partir de la señal
PG.
27. El dispositivo de la reivindicación 25,
capaz de filtrar lentas fluctuaciones en la onda de pulso.
28. El dispositivo de la reivindicación 27, en
el cual variaciones lentas en la onda de pulso son filtradas
reemplazando PEAK en la reivindicación 22 por PEAK/(componente lento
de PEAK)^{2}.
29. El dispositivo de la reivindicación 23, en
el cual el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de
la presión sanguínea sistólica del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde \rho es la densidad de la
sangre, \lambda es el exponente termodinámico de Poisson de la
sangre, y v es la velocidad de onda de pulso
y
30. El dispositivo de la reivindicación 23, en
el cual el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de
la presión sanguínea sistólica del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde \rho es la densidad de la
sangre, y \lambda = (log (2\rhoR/E_{0}h))/\alpha donde R es
el radio de la arteria, E_{0} es el módulo de Young referido a la
presión cero, h es el espesor de la pared arterial y \alpha es
obtenido
empíricamente.
31. El dispositivo de la reivindicación 23, en
el cual el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de
la presión sanguínea sistólica del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde v es la velocidad de onda de
pulso y \lambda = (log (2\rhoR/E_{0}h))/\alpha donde R es el
radio de la arteria, E_{0} es el módulo de Young referido a la
presión cero, \rho es la densidad sanguínea y h es el espesor de
la pared arterial y \alpha es obtenido
empíricamente.
32. El dispositivo de la reivindicación 23, en
el cual el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de
la presión sanguínea sistólica del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde \rho es la densidad de la
sangre, v es la velocidad de onda de pulso, H es el pulso cardiaco,
\lambda = (log (2\rhoR/E_{0}h))/\alpha donde R es el radio
de la arteria, E_{0} es el módulo de Young referido a la presión
0, h es el espesor de la pared arterial y \varepsilon y \alpha
son obtenidas
empíricamente.
33. El dispositivo de la reivindicación 23, en
el cual el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de
la presión sanguínea sistólica del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde v es la velocidad de onda de
pulso, H es el pulso cardiaco, \lambda = (log
(2\rhoR/E_{0}h))/\alpha donde R es el radio de la arteria,
E_{0} es el módulo de Young referido a la presión 0, h es el
espesor de la pared arterial, \rho es la densidad sanguínea y
\varepsilon y \alpha son obtenidas
empíricamente.
34. El dispositivo de la reivindicación 23, en
el cual el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de
la presión sanguínea diastólica del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde SP es la presión sistólica,
\rho es la densidad sanguínea y v es la velocidad de onda de
pulso.
35. El dispositivo de la reivindicación 23, en
el cual el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo del
módulo de Young de una arteria del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde R es el radio de la arteria,
h es el espesor de la pared arterial, SP es la presión sistólica y
DP es la presión
diastólica.
36. El dispositivo de la reivindicación 23, en
el cual el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo del
módulo de Young de una arteria del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde R es el radio de la arteria,
h es el espesor de la pared arterial, SP es la presión sistólica,
\gamma es el exponente termodinámico de Poisson de la sangre
y
37. El dispositivo de la reivindicación 23, en
el cual el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo del
módulo de Young de una arteria del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde R es el radio de la arteria,
h es el espesor de la pared arterial, \rho es la densidad de la
sangre, MP= (SP+2-DP)/3 donde SP es la presión
sistólica, DP es la presión diastólica en el cual al menos una de la
presión sistólica o la presión diastólica es obtenida utilizando
una expresión algorítmica que implica k, y \lambda = (log
(2\rhoR/E_{0}h))/\alpha, donde E_{0} es el módulo de Young
referido a la presión cero y \alpha es una constante obtenida
empíricamente.
38. El dispositivo de la reivindicación 35, en
el cual el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo del
módulo de Young de una arteria del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde R es el radio de la arteria,
h es el espesor de la pared arterial, \rho es la densidad de la
sangre, SP es la presión sistólica y \lambda = (log
(2\rhoR/E_{0}h))/\alpha, en el cual E_{0} es el módulo de
Young referido a la presión cero y \alpha es una constante
obtenida
empíricamente.
39. El dispositivo de la reivindicación 23, en
el cual el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo del
cambio relativo entre la salida cardiaca y un sujeto incluye la
expresión algorítmica
donde SP es una presión sistólica
obtenida utilizando una expresión algorítmica que implica k
y
donde PA y AREA son respectivamente
la amplitud y el área de la onda de pulso obtenido a partir de una
señal PG y k_{1} y k_{2} son obtenidos
empíricamente.
40. El dispositivo de la reivindicación 23, en
el cual el procesado estipulado en la etapa (a) para el cálculo de
la resistencia cardiaca del sujeto incluye la expresión
algorítmica
donde uno o más de SP, DP y CO son
obtenidos a partir de un cálculo que implica
k.
41. Un dispositivo que determina de manera
continua y no invasiva si un cambio en la presión de la sangre de
un sujeto es debida a un cambio en la salida cardiaca o en la
conformidad vascular, comprendiendo:
(a) un dispositivo que obtiene de manera
sustancialmente continua y no invasiva la razón k de la velocidad
de flujo de la sangre del sujeto a la velocidad de propagación de la
onda de pulso del sujeto;
(b) un dispositivo (16) que procesa k
sustancialmente en tiempo real de manera que se obtengan los valores
instantáneos de SP, CO y VC del sujeto; y
(c) un dispositivo que procesa el SP, CO y VC
del sujeto en tiempo real de manera que obtenga los valores
instantáneos de la expresión algorítmica:
indicando un incremento en INDEX1 a
lo largo del tiempo un cambio en la presión sanguínea del sujeto
debido a un cambio en la salida cardiaca, de otro modo el cambio en
la presión sanguínea del sujeto es debido a un cambio en la
conformidad
vascular.
42. Un dispositivo que determina de manera
continua y no invasiva si un cambio en la presión sanguínea de un
sujeto es debido al cambio en la resistencia vascular del sujeto
comprendiendo:
(a) un dispositivo que obtiene de manera
sustancialmente continua y no invasiva la razón k de la velocidad
de flujo de la sangre del sujeto a la velocidad de propagación de la
onda de pulso del sujeto;
(b) un dispositivo (16) que procesa k
sustancialmente en tiempo real de manera que se obtengan los valores
instantáneos de SP, CO y VR del sujeto; y
(c) un dispositivo que procesa el SP, CO y VR
del sujeto en tiempo real de manera que obtenga los valores
instantáneos de la expresión algorítmica:
indicando un incremento en INDEX2 a
lo largo del tiempo un cambio en la presión sanguínea del sujeto
debido al cambio en la salida cardiaca, de otro modo el cambio en
la presión sanguínea del sujeto es debido a un cambio en la
resistencia
vascular.
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