ES2324189B1 - Aparato para el diagnostico y monitorizacion de la esteatosis hepatica basado en la medicion de la impedancia electrica. - Google Patents
Aparato para el diagnostico y monitorizacion de la esteatosis hepatica basado en la medicion de la impedancia electrica. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2324189B1 ES2324189B1 ES200602518A ES200602518A ES2324189B1 ES 2324189 B1 ES2324189 B1 ES 2324189B1 ES 200602518 A ES200602518 A ES 200602518A ES 200602518 A ES200602518 A ES 200602518A ES 2324189 B1 ES2324189 B1 ES 2324189B1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- steatosis
- liver
- impedance
- electrodes
- degree
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 26
- 230000002440 hepatic effect Effects 0.000 title abstract description 6
- 231100000240 steatosis hepatitis Toxicity 0.000 claims abstract description 90
- 230000007863 steatosis Effects 0.000 claims abstract description 88
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 45
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims abstract description 24
- 206010019708 Hepatic steatosis Diseases 0.000 claims abstract description 22
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 238000002350 laparotomy Methods 0.000 claims description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 5
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 claims 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 claims 1
- 208000004930 Fatty Liver Diseases 0.000 abstract description 7
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000035899 viability Effects 0.000 abstract 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 18
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 6
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 210000003494 hepatocyte Anatomy 0.000 description 5
- 238000002357 laparoscopic surgery Methods 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 4
- 238000012084 abdominal surgery Methods 0.000 description 3
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 3
- 238000011871 bio-impedance analysis Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 3
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 2
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 208000010706 fatty liver disease Diseases 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 208000028867 ischemia Diseases 0.000 description 2
- 238000012317 liver biopsy Methods 0.000 description 2
- 210000005229 liver cell Anatomy 0.000 description 2
- 210000005228 liver tissue Anatomy 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 208000007848 Alcoholism Diseases 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010019663 Hepatic failure Diseases 0.000 description 1
- 206010019799 Hepatitis viral Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 201000007930 alcohol dependence Diseases 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008081 blood perfusion Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000013155 cardiography Methods 0.000 description 1
- 230000007253 cellular alteration Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 208000002925 dental caries Diseases 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000001723 extracellular space Anatomy 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000003176 fibrotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000037406 food intake Effects 0.000 description 1
- 230000002650 habitual effect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010562 histological examination Methods 0.000 description 1
- 238000001453 impedance spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 231100000835 liver failure Toxicity 0.000 description 1
- 208000007903 liver failure Diseases 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 208000030159 metabolic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007430 reference method Methods 0.000 description 1
- 230000010410 reperfusion Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012453 sprague-dawley rat model Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
- A61B5/0537—Measuring body composition by impedance, e.g. tissue hydration or fat content
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/42—Detecting, measuring or recording for evaluating the gastrointestinal, the endocrine or the exocrine systems
- A61B5/4222—Evaluating particular parts, e.g. particular organs
- A61B5/4244—Evaluating particular parts, e.g. particular organs liver
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/41—Detecting, measuring or recording for evaluating the immune or lymphatic systems
- A61B5/413—Monitoring transplanted tissue or organ, e.g. for possible rejection reactions after a transplant
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Endocrinology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
Aparato para el diagnóstico y monitorización de
la esteatosis hepática basado en la medición de la impedancia
eléctrica.
La presente invención hace referencia a un
sistema para determinar de forma rápida el grado de esteatosis
hepática (grasa en el hígado) a través de una medida directa de la
impedancia eléctrica hepática a una o más frecuencias. La medida se
realiza mediante sensores de superficie o mínimamente invasivos,
pudiéndose acoplar estos a otros dispositivos de uso médico (e.g.
sondas laparoscópicas). Mediante un algoritmo de interpolación
basado en correlaciones entre la impedancia y el porcentaje de
grasa hepática en biopsias de referencia, el sistema es capaz de
determinar el grado de esteatosis hepática en el órgano medido de
forma inmediata y sin necesidad de otro tipo de intervención. Esto
permite su aplicación a procedimientos como el trasplante hepático,
posibilitando un diagnóstico rápido de viabilidad, así como otros
procedimientos quirúrgicos y sobre órganos explantados.
Description
Aparato para el diagnóstico y monitorización de
la esteatosis hepática basado en la medición de la impedancia
eléctrica.
La presente invención se refiere al sector
médico-sanitario, y más concretamente a
dispositivos de registro y diagnóstico médico. En particular, esta
invención se refiere al uso de dispositivos basados en la medida de
la impedancia eléctrica para determinar el grado de esteatosis
hepática de forma rápida y no invasiva, siendo su principal
aplicación propuesta el diagnóstico de esteatosis de hígados
destinados al trasplante de órganos.
La esteatosis hepática (EH) es la acumulación de
lípidos histológicamente visible en el citoplasma de los
hepatocitos (células hepáticas), y es la alteración metabólica más
frecuente a nivel hepático. Entre otras causas, la EH puede ser
debida a un aumento del aporte (mayor ingesta) de grasas, una
disminución de la \beta-oxidación, una
disminución de proteínas o a la ingestión de algún tóxico. En la
sociedad occidental, las causas subyacentes más frecuentes son la
obesidad y el alcohol.
El examen histológico mediante
punción-biópsia hepática (PBH) es la técnica médica
más aceptada para el diagnóstico de la EH y constituye por tanto el
patrón de referencia en el diagnóstico de esta enfermedad. Aun así,
la PBH presenta ciertos inconvenientes. Por un lado, la técnica es
invasiva y su campo de examen es reducido, hecho que complica el
diagnóstico de EH dado que ésta puede presentar patrones muy
heterogéneos de afectación. Por otro lado, el tiempo de
procesamiento y análisis es largo y precisa de patólogos expertos,
resultando en un proceso caro y parcialmente subjetivo.
Según el porcentaje de células hepáticas
(hepatocitos) afectadas, la EH se clasifica como: 1) leve: menos de
25% de los hepatocitos afectados; 2) moderada: de 25 a 50% de
hepatocitos afectados, y 3) severa: más de 50% de los hepatocitos
afectados. Además, en EH se pueden distinguir dos categorías
morfológicas principales: la EH macrovesicular y la microvesicular,
pudiéndose combinar ambas en un mismo caso de EH.
Históricamente, la EH está asociada con una
mortalidad y una morbilidad postrasplante altamente significativas.
Una EH superior a un 15% (y sobretodo en caso de ser
macronodulillar), tener mas de 65 años o ser portador del virus de
la hepatitis C son los tres parámetros fundamentales e
independientes que marcan más fuertemente la expectativa de
supervivencia del órgano hepático o del paciente trasplantado.
Hoy en día, y debido al aumento progresivo de la
necesidad de donantes hepáticos, se está aumentando el número de
donantes aceptados con mayor edad y, en consecuencia, con mayor
numero de patologías asociadas, como por ejemplo la obesidad o el
alcoholismo. Este hecho conduce a un aumento del número de hígados
con mayor o menor grado de esteatosis que se utilizan para
trasplante hepático.
La utilización de hígados con esteatosis esta
asociada a un aumento del riesgo de fallo hepático primario
("Primary Non-Function", PNF) tras el
transplante. Este fallo se relaciona con el hecho que los hígados
esteatósicos resisten peor que los hígados normales las lesiones
inducidas por los procesos de isquemia/reperfusión y preservación
en frío inherentes al proceso de trasplante.
En este sentido, la EH de afectación importante
y clara es una de las principales causas de desestimación del
injerto para trasplante. El diagnóstico viene dado por los datos de
la historia clínica del donante, analíticas del nivel de enzimas,
inspección ocular, ecografías y, en contadas ocasiones, por la PBH.
El principal problema de la EH en trasplante reside en detectar
grados no tan evidentes de esteatosis, ya que en ocasiones es
durante el procedimiento quirúrgico (laparoscopia) cuando se tiene
que tomar la decisión de su utilización o no como injerto ante un
aspecto sospechoso de EH (superficie amarillenta).
La PBH es claramente la prueba más fiable para
el diagnóstico de EH de las que se realizan actualmente, pero sus
inconvenientes se acentúan cuando se realiza durante el proceso
quirúrgico de trasplante. La necesidad de realizar varias punciones
invasivas para evitar el efecto local de la EH y el largo tiempo de
procesamiento son factores que se conjugan en contra de las
necesidades básicas del proceso de trasplante: un diagnóstico rápido
y minimamente invasivo. Además, en el caso específico del
trasplante, la PBH puede generar resultados inciertos debido a las
técnicas de enfriamiento rápido usadas en preservación, complicando
la interpretación por parte del
patólogo.
patólogo.
Por todo ello, la cuantificación rápida y fiable
de la EH de los injertos hepáticos sigue siendo actualmente un
problema no resuelto y de gran preocupación en los procedimientos
de trasplantes hepáticos.
El término "impedancia eléctrica" define la
relación entre la tensión alterna aplicada a una muestra y la
corriente eléctrica resultante. En el caso particular en que la
muestra forma parte de un ser vivo, suele emplearse el término
"bioimpedancia eléctrica" o simplemente "bioimpedancia".
La bioimpedancia eléctrica por si misma no constituye un parámetro
fisiológico de interpretación directa. Sin embargo, los valores de
bioimpedancia, o las propiedades eléctricas pasivas que se derivan
matemáticamente de ellos, pueden reflejar indirectamente
determinados estados y eventos que resultan de interés en la
práctica médica.
Los valores obtenidos a partir de la medida de
la impedancia eléctrica básicamente dependen de la geometría de la
muestra y de las propiedades eléctricas del material que compone la
muestra. En una muestra compuesta por varias partes, las relaciones
geométricas entre dichas partes determinarán en gran medida los
valores obtenidos. De hecho, existe un grupo importante de técnicas
médicas que basan su funcionamiento en la influencia que los
cambios geométricos a escala macroscópica, producidos en diversos
compartimentos anatómicos, conllevan sobre la bioimpedancia.
Algunos ejemplos pertenecientes a dicho grupo son la cardiografía
por impedancia, la pletismografía por impedancia y la pneumografía
por impedancia. Otra técnica a destacar basada en las relaciones
geométricas de distintas partes es la inferencia del porcentaje de
grasa corporal mediante el uso de la impedancia eléctrica. Esta
técnica, conocida como "'Análisis por Bioimpedancia" o
"Bioimpedance Analysis" (BIA), basa su funcionamiento en el
hecho de que el tejido graso presenta una resistividad eléctrica
mucho mayor a la del tejido magro. La medida de impedancia permite
determinar el porcentaje de agua en el cuerpo y, gracias a este
hecho y a su correlación con diversos parámetros adicionales, como
son el peso y el sexo del sujeto, pueden derivarse la proporción de
grasa corporal en relación al tejido magro y otros tejidos (como el
óseo) presentes en el cuerpo mediante formulas, matemáticas y
valores de referencia.
En este sentido, la presente invención difiere
de las anteriormente citadas en que no tiene por objeto revelar
ninguna característica geométrica a escala macroscópica. Aquí se
asume que trata con un único tejido macroscópicamente homogéneo y
que los parámetros derivados de la bioimpedancia dependerán
principalmente de las características eléctricas propias del tejido
sometido a análisis. Es decir, la bioimpedancia se empleará para
caracterizar el estado del tejido vivo. Diversas propiedades
físicas y químicas de los tejidos vivos hacen que estos presenten
una determinada impedancia que no sólo los distingue entre ellos
sino que además permite detectar y valorar determinados estados
patológicos como desviaciones de la normalidad. Existen invenciones
precedentes en las que se propone el uso de la impedancia para
detectar la presencia y valorar el estado de determinadas patologías
en tejidos vivos, como son el cáncer (US2006100488, US2005065418,
EP1600104, WO03084383, US2003105411), la isquemia (WO2004105862,
US5807272, WO0114866) e incluso la caries (US6230050). Sin embargo,
hasta la fecha no se ha propuesto el uso de la impedancia eléctrica
para valorar el grado de esteatosis en órganos ni tampoco se ha
realizado ningún estudio científico en este sentido.
Generalmente se considera que la membrana
celular de los seres vivos actúa como una capa fina de material
dieléctrico imperfecto que separa dos medios electrolíticos (medio
extracelular y medio intracelular). Este modelo explica en gran
parte las características comunes de los tejidos vivos en términos
de impedancia en relación a otros materiales. Cualquier factor que
modifique alguno de los parámetros de este modelo tendrá impacto
sobre alguno de los valores obtenidos mediante impedancia
eléctrica. Se han descrito numerosas alteraciones celulares e
histológicas que modifican los valores de impedancia, como por
ejemplo: edema celular, edema extracelular, necrosis, cierre o
apertura de uniones fónicas intercelulares, desacoplamiento físico
de células, desequilibrios iónicos, cambios en la forma de las
células y apertura de poros en la membrana mediante
electroporación.
Para cada frecuencia analizada la impedancia
eléctrica proporciona un par de valores. Dicho par puede expresarse
como "magnitud" y "fase" de la impedancia. Sin embargo,
otros pares de valores relacionados matemáticamente con la magnitud
y la fase son también comúnmente empleados (por ejemplo, "parte
real" y "parte imaginaria" de la impedancia o
"conductividad y permitividad"). Todos estos valores,
individualmente o combinados matemáticamente, pueden usarse para
caracterizar el tejido. Es frecuente la utilización de modelos
matemáticos basados en la experiencia (por ejemplo, el modelo Cole)
para minimizar el número de valores requeridos en la
caracterización de tejidos vivos.
Existen diversas técnicas para la obtención de
las propiedades eléctricas pasivas de los tejidos vivos. Para
frecuencias altas (>100 MHz) suelen emplearse métodos basados en
la transmisión o la reflexión de ondas electromagnéticas. Para
frecuencias inferiores pueden emplearse métodos basados en
acoplamiento inductivo pero son mucho más comunes los métodos de
medición basados en electrodos. En muchos casos se opta por una
medida mediante cuatro electrodos (método tetrapolar o Kelvin)
aunque, sin embargo, también son posibles medidas a dos o tres
electrodos. Las técnicas de medición de la bioimpedancia y sus
aplicaciones se encuentran ampliamente descritas en el libro
"Bioimpedance and Bioelectricity Basics" por S. Grimnes y O.
G. Martinsen publicado en el año 2000 por Academic Press (London,
UK).
La presente invención se basa en el hecho,
observado por los inventores, de que la medida de la impedancia
eléctrica se puede utilizar para detectar y valorar el grado de
esteatosis en el hígado de un ser vivo. Este hecho es totalmente
novedoso porque, como se ha comentado anteriormente, existen
invenciones que proponen el uso de la impedancia para detectar y
valorar determinadas patologías en tejidos vivos, pero ninguna hace
referencia a la esteatosis.
Basado en este descubrimiento, el objetivo de la
presente invención es proporcionar un equipo o aparato de medida
para aplicaciones biomédicas, tanto en clínica como en
experimentaciones con animales, que puede ser usado para el
diagnostico de la afectación hepática por acumulo de grasa
denominada esteatosis hepática (EH).
Por tanto, un objeto de la presente invención es
un aparato de uso clínico para el diagnóstico de la esteatosis en
el hígado, en adelante aparato para detectar esteatosis de la
invención, caracterizado porque mide la impedancia eléctrica del
órgano hepático para determinar el grado de esteatosis del mismo.
Como aparato de uso clínico se entiende cualquier aparato diseñado
para aplicaciones médicas o veterinarias y que, por tanto, es
esterilizable, biocompatible, y seguro eléctricamente.
Un objeto particular de la invención es el
aparato para detectar esteatosis de la invención que comprende,
como mínimo:
- a)
- un sensor de medida de impedancia, formado por varios eléctrodos biocompatibles,
- b)
- un módulo de medida de la impedancia eléctrica entre 10 Hz y 10 Mhz y
- c)
- un módulo electrónico de control y de análisis de las medidas obtenidas.
Este aparato determina el porcentaje de grasa de
un hígado (esteatosis), mediante la medida de impedancia, realizada
con electrodos en contacto con dicho órgano y relacionándola con
los grados usados en clínica.
En órganos afectados de esteatosis hepática, y
como a consecuencia de esta patología la grasa se acumula en el
interior de la célula, se producen de forma progresiva cambios en
la estructura del tejido (principalmente, un aumento del tamaño
celular y una reducción del espacio extracelular) que alteran la
impedancia eléctrica del mismo a distintas frecuencias, permitiendo
una discriminación del grado de esteatosis hepática basada en la
medida directa de impedancia. En las medidas a una o más
frecuencias (multifrecuenciales) de la impedancia se observan
claramente diferencias entre tejido hepático normal y graso,
aumentando estas diferencias de forma regular en función del
porcentaje de grasa acumulada, y dando pie a la posibilidad de
aplicar una correlación fiable con el grado de EH determinado
histológicamente.
Como ya se ha mencionado, la medida de la
impedancia eléctrica se puede realizar a una o más frecuencias.
Aunque la medida a una sola frecuencia (típicamente una frecuencia
baja), es teóricamente válida para la detección de la esteatosis en
el hígado, dicha medida está sujeta a una alta variabilidad debido
a la notable variedad fisiológica entre pacientes. En este sentido,
la obtención de una medida multifrecuencial mejora notablemente los
resultados de cara al diagnóstico, ya que permite extraer multitud
de parámetros indirectos que presentan menor variabilidad y, en
consecuencia, mayor fiabilidad diagnóstica. Estos parámetros pueden
ser relaciones simples, como por ejemplo la relación entre módulos
o la diferencia entre frecuencias altas y bajas, o parámetros más
complejos resultantes del ajuste a modelo del espectro de
impedancia (alfa, frecuencia central, R0 y R\infty).
En este sentido, otro objeto particular de la
invención es el aparato para detectar esteatosis de la invención
caracterizado por el hecho de que comprende medios para medir la
impedancia eléctrica hepática a varias frecuencias mediante barrido
en un rango situado entre 10 Hz y 10 MHz y utiliza relaciones entre
los valores medidos a distintas frecuencias para estimar el grado
de esteatosis hepática.
La medida de impedancia eléctrica implica la
inyección de una corriente eléctrica en el medio a medir y la
lectura simultanea del potencial eléctrico resultante. En este
sentido, el número, el material, la forma y la disposición de
electrodos son sumamente importantes en la medida de impedancia
eléctrica, ya que afectan, respectivamente, a la técnica de medida
de la misma, a su eficiencia y al volumen de tejido medido.
Asimismo, y en particular para aplicaciones clínicas, la forma y
disposición de los electrodos determinarán también el carácter
invasivo de la medida de impedancia, y el material de los mismos
definirá su biocompatibilidad.
En este sentido, el sensor de medida de la
impedancia del aparato para detectar esteatosis de la invención
puede tener una disposición de:
- a)
- Sensor de superficie constituido por electrodos que pueden ser de diferentes tamaños y formas,
- b)
- Sensor mínimamente penetrante o mínimamente invasivo. En este caso, los electrodos están colocados en pequeñas agujas que penetran en el hígado produciendo una mínima lesión. El sistema puede tener desde una aguja con cuatro electrodos a tener cuatro agujas con un solo electrodo por aguja.
Así pues, una realización particular de la
invención es el aparato para detectar esteatosis de la invención
que comprende electrodos como sensores de superficie no invasivos,
y otra realización particular de la invención es el aparato para
detectar esteatosis de la invención que comprende electrodos
colocados en pequeñas agujas como sensores penetrantes mínimamente
invasivos.
Por lo que refiere al material, otra realización
particular de la invención es el aparato para detectar esteatosis
de la invención que comprende electrodos realizados y/o recubiertos
por oro, plata, cloruro de plata, platino o cualquier otro material
biocompatible y con una conductancia elevada como sensores de medida
de impedancia.
Respecto a la técnica de medida y la disposición
de los electrodos, otra realización particular de la invención es
el aparato para el diagnóstico de esteatosis de la invención que
consta de un sensor de electrodos superficiales y/o penetrantes en
el que el número de electrodos está comprendido entre 2 y 4. Estas
configuraciones de electrodos permiten hacer medidas de la
impedancia a dos, tres y cuatro puntas según el método de medida
utilizado. Asimismo, también se permite configuraciones como la de
medidas a tres puntas con la masa de los bisturis eléctricos como
terminal de masa.
Asimismo, otra realización particular de la
invención es el aparato para detectar esteatosis de la invención
que consta de múltiples (más de 4) sensores superficiales y/o
penetrantes sobre un sustrato semi-rígido o flexible
seleccionables de forma independiente en pares, trios o cuartetos
para medir la impedancia en diversos puntos espaciales sobre la
superficie de un órgano.
El aparato para detectar esteatosis de la
invención es también adaptable al diagnóstico del grado de
esteatosis hepática, de forma rápida y no invasiva, en órganos
hepáticos que van a ser transplantados, en pacientes sometidos a una
laparotomía, en otras patologías abdominales no asociadas a
procedimientos de transplante de órgano, así como en otras
intervenciones quirúrgicas que no precisen una laparotomía pero en
las que se pueda acceder a la superficie hepática como es a través
de sondas o catéteres mediante procedimientos de cirugía abdominal
mínimamente invasiva.
Así pues, otro objeto particular de la invención
es el aparato para detectar esteatosis de la invención en el que
los electrodos se incorporan en un único dispositivo para facilitar
su manipulación de forma manual durante la laparotomía (cirugía
abdominal abierta). En la Figura 1 se representa un aparato para
detectar la esteatosis configurado para esta aplicación.
Otro objeto particular de la invención es el
aparato para detectar esteatosis de la invención en el que los
electrodos se incorporan a dispositivos médicos de laparoscopia
para ser ubicados en las sondas o catéteres que estos incorporan y
que se introducen en la cavidad abdominal durante las
intervenciones de laparoscopia (Figura 2).
Otro objeto particular de la invención es el
aparato para detectar esteatosis de la invención en el que los
electrodos se ubican sobre una plataforma que pesa el órgano, y que
se utiliza una vez que el hígado ha sido extraído. Esta adaptación
del aparato para detectar esteatosis de la invención está diseñada
para la extracción del órgano hepático durante procedimientos de
transplante de órganos y en procedimientos de medicina forense. En
esta realización, obviamente, no existen conexiones a través de
cables externos, sino que la conexión entre los electrodos y la
circuitería de proceso se realiza en la misma plataforma. En la
Figura 3 se representa esta configuración de aparato para medir la
esteatosis de la invención.
Al aparato para detectar esteatosis de la
invención se le puede incorporar un sensor de temperatura y/o un
sensor de presión para ajustar los valores de impedancia obtenidos
y así evitar que la medida de la impedancia eléctrica este
distorsionada por variaciones en la presión aplicada sobre los
electrodos o en la temperatura del tejido a medir o del ambiente
(Figura 5).
En este sentido, otra realización particular de
la invención es el aparato para detectar la esteatosis de la
invención caracterizado porque comprende sensores de temperatura y
un módulo de medida de la temperatura para ajustar las medidas de
impedancia e impedir que los valores obtenidos estén afectados por
variaciones de temperatura en el tejido a medir o en el
ambiente.
Asimismo, otra realización particular de la
invención es el aparato para detectar la esteatosis de la invención
caracterizado porque comprende un sensor de presión y un módulo de
medida de presión para ajustar las medidas de impedancia e impedir
que los valores obtenidos estén afectados por la presión entre el
dispositivo sensor y el órgano.
Como se ha mencionado anteriormente, la presente
invención proporciona un procedimiento de diagnóstico caracterizado
por las siguientes etapas:
- -
- Acoplar el sensor de impedancia del aparato para detectar la esteatosis de la invención al tejido hepático para la medida de la impedancia eléctrica,
- -
- Medir la impedancia, por lo menos a una frecuencia, dentro del intervalo 10 Hz - 10 MHz,
- -
- En caso de que el sistema disponga de los sensores de temperatura, corregir los valores de la impedancia en función de la temperatura,
- -
- En caso de que el sistema disponga del sensor de presión, corregir automáticamente el exceso de presión o notificar si la presión ejercida sobre la superficie es correcta al realizar la medida de impedancia,
- -
- Calcular los parámetros que identifican el estado del órgano a partir de la medida de la impedancia, y
- -
- Estimar el grado de esteatosis con las medidas de impedancia eléctrica realizadas respecto a parámetros medios conocidos de órganos sin y con diferentes grados de esteatosis extraídos de una muestra poblacional.
Las medidas con el aparato de la invención
pueden repetirse de forma fácil en diferentes puntos de un órgano
hepático, hecho importante dado el carácter heterogéneo de la
afectación grasa en el tejido hepático.
El grado de esteatosis que presenta el hígado se
obtiene mediante la ponderación de los parámetros de las distintas
variables mediante una expresión matemática. Los parámetros base
son obviamente los valores de módulo, fase, parte real y parte
imaginaria de la impedancia a distintas frecuencias, pero el sistema
hace uso extensivo de las relaciones entre los parámetros base para
generar parámetros más robustos y menos dependientes de la
variabilidad entre órganos, resultantes del ajuste a modelo del
espectro de la impedancia.
A los parámetros obtenidos se les aplica un
algoritmo de correlación que permite además integrar otros
parámetros del paciente que afectan a la impedancia, como son la
edad, el peso, el sexo, y otras patologías propias del paciente, así
como parámetros propios del estado vital del órgano, como su grado
de perfusión sanguínea, su preservación con líquidos a baja
temperatura o en situaciones de explantación, etc. El algoritmo
puede realizar una correlación lineal o no lineal, dependiendo del
grado de precisión y número de parámetros a correlacionar, y las
variables de correlación pueden ser ajustadas manualmente por un
experto o con cualquier método automático de regresión.
Las ventajas de este procedimiento para el
diagnóstico de la esteatosis respecto a la biopsia hepática (PBH,
el método de referencia) consisten en que el aparato para detectar
esteatosis de la invención:
- \bullet
- No es invasivo (no requiere extracción de tejido).
- \bullet
- No deja lesión ni posterior secuela fibrótica.
- \bullet
- Ofrece un diagnostico inmediato.
- \bullet
- Permite la realización de varias medidas de forma fácil y rápida para cubrir toda el área hepática y no solo una muestra puntual, evitando el efecto de localización y el consiguiente error debido a la heterogeneidad de la afectación grasa hepática.
- \bullet
- Los datos registrados se correlacionan automáticamente con los grados de uso habitual clínico de la esteatosis, facilitando su interpretación.
En este sentido, otro objeto de la invención
hace referencia a la utilización de aparatos que miden la
impedancia eléctrica para detectar y determinar el grado de
esteatosis en el órgano hepático en procedimientos de
diagnóstico.
Dentro del rango de aplicaciones, otro objeto
particular de la invención consiste en el uso de aparatos o
dispositivos que miden la impedancia eléctrica como procedimiento
de detección de esteatosis en hígado humano.
Otro objeto particular de la invención es el uso
de aparatos que miden la impedancia eléctrica como procedimiento de
detección de esteatosis en hígado animal.
Otro objeto particular de la invención es el uso
de dispositivos que miden la impedancia eléctrica como
procedimiento de detección de la esteatosis en procesos quirúrgicos
de transplante de órganos.
Otro objeto particular de la invención es el uso
de dispositivos que miden la impedancia eléctrica como
procedimiento de detección de la esteatosis en procesos de
laparotomía (cirugía abdominal abierta) y laparoscopia (cirugía
abdominal mínimamente invasiva).
Otro objeto particular de la invención es el uso
de dispositivos que miden la impedancia eléctrica como
procedimiento de detección de la esteatosis en procedimientos de
medicina forense.
Otro objeto particular de la invención es el uso
de dispositivos que miden la impedancia eléctrica como
procedimiento de detección de la esteatosis en procedimientos de
control alimentario en animales.
La Figura 1 muestra el aparato para detectar
esteatosis objeto de la presente invención. Los sensores (2) se
colocan en contacto con el hígado (1) y están conectados, a través
de un cable, al sistema electrónico de medida (3). Los datos pueden
ser enviados y almacenados a dispositivos externos como un ordenador
(4) o una agenda electrónica (PDA) (5). Esta configuración es la
apropiada para su uso en cirugía abdominal abierta
(laparotomía).
La Figura 2 muestra un esquema de configuración
de sensores del aparato para detectar esteatosis objeto de la
presente invención para su uso en laparoscopia, en que los sensores
han sido integrados en la sonda (1) de un dispositivo médico de
laparoscopia y se conectan a la unidad electrónica del aparato
mediante un cable (2) y el correspondiente conector (3).
La Figura 3 muestra el esquema de un aparato
para medir la esteatosis de la invención sobre un sistema de medida
de peso para su uso clínico sobre hígados explantados en medicina
forense u otras aplicaciones con hígados explantados. El aparato
incorpora los electrodos para la medida de impedancia (1) y un
sensor de temperatura 10K3A1B fabricado por BETATHERM
(2).
La Figura 4 muestra el esquema electrónico del
aparato para detectar esteatosis de la invención correspondiente al
ejemplo descrito. El aparato realiza medida de la impedancia a 4
puntas y comprende los siguientes elementos: los contactos de los
electrodos (I+,V+,V-,I-) donde se inyecta un corriente que circula
entre los electrodos I+ y I-, y se adquiere la tensión entre los
electrodos V+ y V-, (1) un generador de corriente que inyecta la
corriente entre los electrodos externos (I+ y I-), (2) un conversor
de corriente a tensión que mide la corriente inyectada, (3) un
amplificador de instrumentación que mide la tensión entre los
electrodos internos, (4) un conversor de señal
analógico-digital que convierte las señales a
valores discretos y, finalmente, (5) una unidad de control que
realiza el cálculo de la impedancia y calcula el del grado de
esteatosis.
La Figura 5 muestra una configuración de
sensores. En este caso se incluyen: (1) cuatro electrodos como
sensor de impedancia, (2) un sensor de temperatura temperatura
10K3A1B fabricado por BETATHERM y (3) un sensor de
presión FSG fabricado por Honeywell. Dichos sensores se
conectan a través de un cable (4) a la unidad electrónica,
conformando el aparato para detectar esteatosis de la invención.
La Figura 6 muestra una configuración de
sensores para realizar una medida más extensa de la impedancia en
el órgano hepático y, por consiguiente, para llevar a cabo una
evaluación global rápida del grado y distribución de la esteatosis
hepática. El sensor (2) está constituido por una matriz flexible de
electrodos que abarca una amplia zona hepática (1). El equipo de
medida (3) interroga diferentes configuraciones de electrodos y
realiza un análisis de las medidas de impedancia de forma
global.
La Figura 7 muestra una representación Nyquist
de la medida de impedancia multifrecuencial en hígados, donde la
línea continua es el resultado obtenido de un hígado no esteatósico
y la discontinua es el resultado de un hígado esteatósico. Los ejes
de la gráfica representan la parte real (eje ordenadas) y la parte
imaginaria (eje abcisas) de la impedancia. Las frecuencias más
bajas aparecen a la derecha del gráfico y las más altas a la
izquierda.
El siguiente ejemplo de realización describe el
aparato de medir la esteatosis objeto de la invención y la
metodología de uso en el contexto de su aplicación al trasplante
hepático. El objetivo de la aplicación en el ámbito del trasplante
hepático del aparato de medir esteatosis objeto de la invención es
permitir un diagnóstico rápido del grado de esteatosis hepática con
el fin de asistir al cirujano en la decisión de descarte o
aceptación de un hígado donado para el trasplante.
En este ejemplo se utiliza el aparato de medir
la esteatosis objeto de invención fabricado por los inventores con
la siguiente configuración (Figura 4):
- \sqbullet
- Un sensor de medida de impedancia, formado por 4 eléctrodos de oro (E-TEC S.A. referencia: SIB-120-5037-22 ) de 0.64 mm de diámetro y con unas separaciones de: 2,54 mm entre I+ y V+; 7,62 mm entre V+ y V-, y 2,54 mm entre V- y I-. La altura de los electrodos es de 2 mm, recubriendo el resto del electrodo con un Epoxy OG147-7 de EPO-TEK. Dichos electrodos van conectados al dispositivo de medida a través de cables.
- \sqbullet
- Un dispositivo de medida constituido por: (1) un módulo formado por un generador DDS AD9835, que genera una señal sinusoidal entre 1 y 100 kHz que se transmite a través del electrodo I+. Otro módulo (2), que se encarga de adquirir la corriente que entra en I- utilizando un amplificador AD844 que genera una tensión proporcional a la corriente medida. Otro modulo (3), que adquiere la tensión entre los dos electrodos internos (V+ y V-) utilizando un amplificador de instrumentación AD8130. Otro módulo (4), formado por un conversor analógico-digital AD9243 encargado de digitalizar los dos voltajes leídos.
- \sqbullet
- Un micro-controlador MB90F583B de Fujitsu (4), que controla el modelo de conversión analógico-digital, se encarga de calcular el valor de impedancia a partir de los valores de tensión y corriente digitalizados, realiza la conversión final a grado de esteatosis mediante un algoritmo de interpolación basado en tablas (ver abajo) acumuladas en la memoria del micro-controlador, y gestiona el control de botones y los diferentes modos de operación.
- \sqbullet
- Un display LCD VI303-DPRC de Varitronix (5), y varios botones para la manipulación del aparato.
El procedimiento de uso del dispositivo es muy
sencillo. Una vez realizada la apertura abdominal y visualizado el
hígado se activa el aparato de medir la esteatosis objeto de
invención pulsando el botón de activación. Instantes después de ser
activado, el aparato de medir la esteatosis objeto de invención
muestra en el display que está listo para su uso. Se puede entonces
elegir entre dos modos de funcionamiento: medida única y medidas
múltiples, presionando el botón de de modo, y entre dos modos de
registro: monofrecuencial y multifrecuencial, presionando el botón
de frecuencia.
Con el dispositivo activado y el modo de
funcionamiento elegido, se colocan los electrodos del aparato de
medir la esteatosis objeto de invención en contacto con la
superficie hepática. Con los electrodos en su sitio, se presiona el
botón de inicio de lectura y, instantes después, en el
display muestra un porcentaje que refleja el grado de
esteatosis hepática. En el caso de haber escogido el modo de
múltiples lecturas, estas se realizan secuencialmente, presionando
el botón de modo después de cada lectura, resituando los electrodos
en otra zona del hígado y pulsando de nuevo el botón de inicio de
lectura. Al finalizar la última lectura, se presiona dos veces el
botón de modo y el aparato muestra el grado de esteatosis
determinado a partir de la media de las lecturas realizadas en
diferentes localizaciones.
A continuación se muestra el método de cálculo
del grado de esteatosis hepática usando los modos multi- y
monofrecuencial para esta realización concreta del aparato de medir
la esteatosis objeto de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
En el modo multifrecuencial, el aparato de medir
la esteatosis objeto de invención calcula el grado de esteatosis
hepática mediante un algoritmo que utiliza los valores de
impedancia multifrecuencial expresados según una representación
Nyquist. Esta representación de la impedancia multifrecuencial
permite al algoritmo obtener unos valores máximos y mínimos de la
parte real de la impedancia en el rango de frecuencias muestreadas.
El algoritmo lleva a cabo entonces la división entre los valores de
la parte real de la impedancia a frecuencia mínima y máxima, y
obtiene el llamado factor Z-real, que se
correlaciona luego con los grados de esteatosis hepática.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Esta correlación, integrada como tabla de
interpolación en el algoritmo, se ha obtenido de forma experimental
mediante múltiples ensayos realizados en hígados de ratas
Sprague-Dawley, con un grupo de control y un grupo
de estudio. Las ratas del grupo de estudio fueron sometidas a un
protocolo alimentario con dietas ricas en grasas e hipoproteicas,
provocándoles esteatosis. Tras la medida de la impedancia se realizó
el estudio histológico de las biopsias de los hígados utilizados.
La clasificación histológica de hígado graso fue realizada en base
al número de glóbulos de grasa por campo, y las muestras examinadas
se clasificaron siguiendo las siguientes categorías: sin
esteatosis, esteatosis leve <10%, esteatosis moderada 10%-25%, y
esteatosis severa 25%-60%. Esta clasificación se correlacionó
entonces con la medida de impedancia, tomada en forma de factor
Z-real, generando la siguiente tabla de
interpolación:
En el caso de realizar una medida a una sola
frecuencia, el dispositivo solo realiza una medida de impedancia a
una frecuencia de 1 kHz, y el valor de impedancia obtenido se
correlaciona en una tabla específica para medidas a una sola
frecuencia, obtenida durante el mismo proceso de experimentación
descrito arriba para el caso de multifrecuencia.
A modo ilustrativo, se presentan en la Figura 7
dos resultados experimentales obtenidos con esta implementación del
aparato de medir la esteatosis objeto de la invención en modo de
una sola lectura multifrecuencial sobre hígados de rata. Se muestra
asimismo su uso para el diagnóstico de esteatosis hepática y la
subsiguiente asistencia en la toma de decisión de
descarte/aceptación del órgano en trasplantes.
Caso
1
El primer caso, representado por la línea
continua en la Figura 7, es el resultado de las medidas de
impedancia en un hígado de rata del grupo de control (i.e. no
esteatósico). En este caso, el aparato de medir la esteatosis objeto
de la invención, calculó un valor 3 para el factor
Z-real.
Utilizando el factor Z-real
calculado, el aparato de medir la esteatosis objeto de invención
correlacionó este valor con la tabla de interpolación mostrada
arriba (Tabla 1), y generó un valor indicativo del grado de
esteatosis: <10 (NORMAL).
Caso
2
Siguiendo con el ejemplo de la Figura 7, el
segundo caso (representado por los datos en línea discontinua de la
Figura 7), corresponde a los resultados obtenidos en un hígado de
rata del grupo de estudio (i.e. un hígado esteatósico). Para el
factor Z-real, el aparato de medir la esteatosis
objeto de la invención calculó un valor de 5.2:
Aplicando la tabla de correlación con el grado
de esteatosis sobre el valor de Z-real obtenido, el
aparato de medir la esteatosis objeto de invención obtuvo el
siguiente valor indicativo del grado de esteatosis: 25%-60%
(ESTEATOSIS MODERADA).
Aplicando los resultados de los dos casos
descritos en el ejemplo de la Figura 7 a la situación de trasplante
hepático, con los resultados obtenidos se determinaria que el
hígado del segundo caso está afectado con esteatosis moderada, y no
seria un buen candidato a donación para trasplante. Este uso del
aparato de medir la esteatosis objeto de la invención es
completamente extrapolable al caso del trasplante hepático en
humanos, ya que solo es necesario obtener las tablas de
interpolación necesarias mediante un estudio clínico de órganos
para trasplante. Tener un indicador del grado de esteatosis de
forma objetiva y rápida permite tomar por consiguiente una decisión
informada, imposible de llevar a cabo si fuera necesario realizar
una biopsia y esperar los resultados histológicos, con la
considerable mejora en fiabilidad y velocidad en un campo de
importancia critica en salud y en el que el tiempo juega un papel
crucial.
Claims (20)
1. Aparato de uso clínico para el diagnóstico
y/o monitorización de la esteatosis hepática caracterizado
porque mide la impedancia eléctrica del hígado para determinar el
grado de esteatosis del mismo.
2. Aparato según reivindicación 1
caracterizado porque comprende, como mínimo:
- a)
- un sensor de medida de impedancia, formado por varios eléctrodos biocompatibles,
- b)
- un módulo de medida de la impedancia eléctrica entre 10 Hz y 10 Mhz, y
- c)
- un módulo electrónico de control y de análisis de las medidas obtenidas.
3. Aparato según reivindicaciones 1 y 2
caracterizado porque comprende medios para medir la
impedancia eléctrica hepática a varias frecuencias.
4. Aparato según reivindicación 2
caracterizado porque comprende electrodos como sensores de
superficie no invasivos.
5. Aparato según reivindicación 2
caracterizado porque comprende electrodos colocados en
pequeñas agujas como sensores penetrantes mínimamente invasivos.
6. Aparato según reivindicación 2
caracterizado porque comprende electrodos realizados y/o
recubiertos por oro, plata, cloruro de plata, platino o cualquier
otro material biocompatible y con una conductancia elevada como
sensores de medida de impedancia.
7. Aparato según reivindicaciones 4 a la 6
caracterizado porque consta de un sensor de impedancia
eléctrica con un número de electrodos comprendido entre 2 y 4.
8. Aparato según reivindicaciones 4 a la 6
caracterizado porque consta de un sensor de impedancia
eléctrica con un número de electrodos superior a 4 sobre un soporte
semi-rígido o flexible, seleccionables
automáticamente para realizar medidas de impedancia entre
diferentes pares, trios o cuartetos de electrodos.
9. Aparato según reivindicaciones 4 a la 6 en el
que los electrodos se incorporan a un único dispositivo para
facilitar su manipulación de forma manual durante la
laparotomía.
10. Aparato según reivindicaciones 1 y 2
caracterizado porque los electrodos se incorporan a
dispositivos médicos de laparoscopia, para ser ubicados en las
sondas o catéteres que estos incorporan y que se introducen en la
cavidad abdominal durante las intervenciones de laparoscopia.
11. Aparato según reivindicaciones 1 y 2
caracterizado porque los electrodos se ubican sobre una
plataforma que pesa el órgano, y que se utiliza una vez que el
hígado ha sido extraído del cuerpo del paciente, durante
procedimientos de transplante de órganos, en procedimientos de
medicina forense y en otros procedimientos con órganos
explantados.
explantados.
12. Aparato para detectar la esteatosis según
reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque comprende
sensores de temperatura y un módulo de medida de la temperatura
para ajustar las medidas de impedancia e impedir que los valores
obtenidos estén afectados por la temperatura.
13. Aparato para detectar la esteatosis según
reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque comprende un
sensor de presión y un módulo de medida de presión para avisar o
ajustar las medidas de impedancia e impedir que los valores
obtenidos estén afectados por la presión entre el dispositivo
sensor y el órgano.
14. Uso del aparato según las reivindicaciones 1
a la 13 para el diagnostico y/o monitorización del grado de
esteatosis en el órgano hepático.
15. Uso del aparato según reivindicación 14
caracterizado porque el diagnostico y/o monitorización del
grado de esteatosis en un hígado humano.
16. Uso del aparato según reivindicación 14 para
detectar y determinar el grado de esteatosis en un hígado
animal.
17. Uso del aparato según reivindicaciones 14 a
la 16 caracterizado porque la utilización consiste en
detectar y determinar el grado de esteatosis hepática en procesos
quirúrgicos de transplante de órganos in vivo y ex
vivo.
18. Uso del aparato según reivindicación 14 a la
16 caracterizado porque la utilización consiste en detectar
y determinar el grado de esteatosis hepática en procesos de
laparotomía.
19. Uso del aparato según reivindicación 14 a la
16 caracterizado porque la utilización consiste en detectar
y determinar el grado de esteatosis hepática en procedimientos de
medicina forense.
20. Uso del aparato según reivindicación 16
caracterizado porque la utilización consiste en detectar y
determinar el grado de esteatosis hepática en procedimientos de
control alimentario.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200602518A ES2324189B1 (es) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Aparato para el diagnostico y monitorizacion de la esteatosis hepatica basado en la medicion de la impedancia electrica. |
| EP07858935A EP2068707A2 (en) | 2006-10-03 | 2007-11-30 | Apparatus for diagnosis and monitoring of hepatic steatosis based on electrical impedance measurement |
| PCT/IB2007/003753 WO2008041128A2 (en) | 2006-10-03 | 2007-11-30 | Apparatus for diagnosis and monitoring of hepatic steatosis based on electrical impedance measurement |
| US12/443,934 US20100100002A1 (en) | 2006-10-03 | 2007-11-30 | Apparatus for diagnosis and monitoring of hepatic steatosis based on electrical impedance measurement |
| JP2009530964A JP2011505169A (ja) | 2006-10-03 | 2007-11-30 | 電気インピーダンス測定に基づいた肝脂肪症の診断およびモニター装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200602518A ES2324189B1 (es) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Aparato para el diagnostico y monitorizacion de la esteatosis hepatica basado en la medicion de la impedancia electrica. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2324189A1 ES2324189A1 (es) | 2009-07-31 |
| ES2324189B1 true ES2324189B1 (es) | 2010-05-13 |
Family
ID=39268859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200602518A Expired - Fee Related ES2324189B1 (es) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Aparato para el diagnostico y monitorizacion de la esteatosis hepatica basado en la medicion de la impedancia electrica. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100100002A1 (es) |
| EP (1) | EP2068707A2 (es) |
| JP (1) | JP2011505169A (es) |
| ES (1) | ES2324189B1 (es) |
| WO (1) | WO2008041128A2 (es) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11617518B2 (en) * | 2007-03-05 | 2023-04-04 | Wisys Technology Foundation, Inc. | Method for detecting both pre-cancerous and cancerous tissues |
| EP2157431A1 (en) | 2008-08-11 | 2010-02-24 | One Way Liver Genomics, S.L. | Method for the diagnosis of NASH using metabolic profiles |
| EP2309276A1 (en) | 2009-09-22 | 2011-04-13 | One Way Liver Genomics, S.L. | Method for the diagnosis of non-alcoholic steatohepatitis based on a metabolomic profile |
| ES2372082B1 (es) * | 2010-03-02 | 2013-01-30 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | Sensor no invasivo para determinar características funcionales de la córnea y dispositivo que incluye dicho sensor. |
| RU2482792C1 (ru) * | 2011-12-27 | 2013-05-27 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Смоленская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации | Способ дифференциальной диагностики диффузных заболеваний печени |
| RU2495626C1 (ru) * | 2012-04-12 | 2013-10-20 | государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ диагностики степени выраженности жирового гепатоза у больных сахарным диабетом |
| US20150157219A1 (en) * | 2013-12-11 | 2015-06-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Bioimpedance sensor array for heart rate detection |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5069223A (en) * | 1990-02-14 | 1991-12-03 | Georgetown University | Method of evaluating tissue changes resulting from therapeutic hyperthermia |
| US5807272A (en) * | 1995-10-31 | 1998-09-15 | Worcester Polytechnic Institute | Impedance spectroscopy system for ischemia monitoring and detection |
| GB9610101D0 (en) * | 1996-05-15 | 1996-07-24 | Univ Dundee | Methods and apparatus for the detection of dental caries |
| BR9911866A (pt) * | 1998-07-06 | 2002-01-29 | Aleksander Pastor | Aparelho para avaliação de variações de impedância de pele |
| GB0005247D0 (en) * | 2000-03-03 | 2000-04-26 | Btg Int Ltd | Electrical impedance method for differentiating tissue types |
| JP3396674B2 (ja) * | 2001-02-22 | 2003-04-14 | 花王株式会社 | 体脂肪測定装置 |
| US20070104840A1 (en) * | 2001-05-03 | 2007-05-10 | Singer Michael G | Method and system for the determination of palatability |
| US20060161073A1 (en) * | 2001-05-03 | 2006-07-20 | Singer Michael G | In vitro and in vivo assessment of organs and tissue and use, transplant, freshness and tissue conditions |
| AU2003219491A1 (en) * | 2002-04-04 | 2003-10-20 | Transscan Medical Ltd. | Impedance measurements on breast nipples |
| US8262575B2 (en) * | 2002-05-20 | 2012-09-11 | Epi-Sci, Llc | Method and system for detecting electrophysiological changes in pre-cancerous and cancerous tissue |
| JP2004073496A (ja) * | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| US7130679B2 (en) * | 2002-11-20 | 2006-10-31 | Medtronic, Inc. | Organ rejection monitoring |
| RU2269923C1 (ru) * | 2004-07-07 | 2006-02-20 | ЗАО "Курорт Усть-Качка" | Способ диагностики портопортального и портоцентрального фиброза печени |
| CN1836627A (zh) * | 2006-04-18 | 2006-09-27 | 云南大学 | 变频式斩波稳零数字肝阻抗血流仪 |
-
2006
- 2006-10-03 ES ES200602518A patent/ES2324189B1/es not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-11-30 US US12/443,934 patent/US20100100002A1/en not_active Abandoned
- 2007-11-30 WO PCT/IB2007/003753 patent/WO2008041128A2/en active Application Filing
- 2007-11-30 EP EP07858935A patent/EP2068707A2/en not_active Withdrawn
- 2007-11-30 JP JP2009530964A patent/JP2011505169A/ja active Pending
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Base de datos BIOSIS, AN PREV200300403284, ROMERO-GÓMEZ M. et al. "{}Serum leptin levels correlate with hepatic steatosis in chronic hepatitis C"{}. * |
| BASE DE DATOS EPODOC/EPO, JP 2004073496 A (ALOKA CO LTD), resumen. * |
| BASE DE DATOS EPODOC/EPO, RU 2269923 C1 (POPOV ALEKSANDR VLADIMIROVICH et al.), resumen. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011505169A (ja) | 2011-02-24 |
| WO2008041128A3 (en) | 2008-07-24 |
| EP2068707A2 (en) | 2009-06-17 |
| WO2008041128A2 (en) | 2008-04-10 |
| US20100100002A1 (en) | 2010-04-22 |
| ES2324189A1 (es) | 2009-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2324189B1 (es) | Aparato para el diagnostico y monitorizacion de la esteatosis hepatica basado en la medicion de la impedancia electrica. | |
| JP3320413B2 (ja) | 有機物質あるいは生体物質の電気インピーダンスの測定装置 | |
| ES2476999T3 (es) | Monitorización del estado de hidratación | |
| Freeborn | A survey of fractional-order circuit models for biology and biomedicine | |
| US7003346B2 (en) | Method for illness and disease determination and management | |
| Bera et al. | Electrical impedance spectroscopy (EIS)-based evaluation of biological tissue phantoms to study multifrequency electrical impedance tomography (Mf-EIT) systems | |
| US20060161073A1 (en) | In vitro and in vivo assessment of organs and tissue and use, transplant, freshness and tissue conditions | |
| NO321659B1 (no) | Volumspesifikk karakterisering av menneskehud ved elektrisk immitans | |
| Engelina et al. | Using ultrasound to measure the fibre angle of vastus medialis oblique: a cadaveric validation study | |
| Sarode et al. | Role of bioimpedance in cancer detection: A brief review | |
| Sirtoli et al. | Electrical properties of phantoms for mimicking breast tissue | |
| Showkat et al. | A review of bio-impedance devices | |
| Ye et al. | Bioimpedance measurement of knee injuries using bipolar electrode configuration | |
| BR112014020109B1 (pt) | Dispositivo para a avaliação de um parâmetro de caracterização de umidade indicativo de olho seco | |
| Wicaksono et al. | Wearable sectorial electrical impedance tomography and k-means clustering for measurement of gastric processes | |
| Gowry et al. | Electrical bio-impedance as a promising prognostic alternative in detecting breast cancer: A review | |
| Hou et al. | Assessing ischemic injury in human intestine ex vivo with electrical impedance spectroscopy | |
| Korolyuk et al. | Improved system for identifying biological tissue temperature using electrical impedance tomography | |
| Frączek et al. | Measurements of electrical impedance of biomedical objects | |
| Dai et al. | Noninvasive electrical impedance sensor for in vivo tissue discrimination at radio frequencies | |
| Chiang et al. | Electrical impedance characterization of porcine tissue using machine learning | |
| KR20050109321A (ko) | 신체내의 병소를 검출하는 장치 및 방법 | |
| Beltran et al. | Algorithm for characteristic parameter estimation of gastric impedance spectra in humans | |
| Reljin et al. | Preliminary results on transthoracic bioimpedance measurements with a variety of electrode materials | |
| Parramon et al. | In vivo detection of liver steatosis in rats based on impedance spectroscopy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20090731 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2324189B1 Country of ref document: ES |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180912 |