ES2335110T3 - Metodo y dispositivo para la medicion del edema. - Google Patents

Abstract

Método para medida de un edema, que comprende lectura de una frecuencia de un sensor que oscila libremente y en resonancia, que el sensor que oscila en resonancia está siendo aplicado contra un edema a una cierta profundidad de depresión, que una fuerza de aplicación y la frecuencia de resonancia del sensor que oscila en resonancia se lee continuamente, con lo cual se obtiene información concerniente a un grado de dureza como medida de edema musculoso por lectura del cambio de frecuencia y el grado de fluido desplazado como medida del edema en fóvea por medida de la disminución de la fuerza.

Description

Método y dispositivo para medición del edema.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método y un dispositivo para medida y evaluación del edema, especialmente con respecto a una combinación de los dos tipos de edema denominados edema en fóvea y edema linfático.

Antecedentes de la invención/Tecnología conocida

El edema -"hinchamiento"- es un síntoma clásico de enfermedad. La presencia de edema puede utilizarse como indicador de diversas clases de enfermedades, tales como enfermedad cardiaca y renal, trombosis, quemaduras y trastorno de la circulación linfática. Para los pacientes, el edema implica numerosos inconvenientes/problemas, tales como dolor, cambio en el centro de gravedad que conduce a problemas en la espalda y un deterioro general de la calidad de vida. Por consiguiente, existe necesidad de equipo de medición para evaluar un edema y medir el modo en que se reduce el edema por diversos tratamientos en hospital. El edema puede dividirse generalmente en "edema en fóvea" y "edema musculoso". El edema musculoso surge cuando el fluido que causa el hinchamiento se mantiene en el interior de las células y no entre ellas, como ocurre con el edema en fóvea. El edema musculoso puede presentarse también cuando el fluido que causa el hinchamiento está localizado entre las células pero se ha coagulado debido a la precipitación de fibrinógeno. A menudo, el edema en fóvea y el edema musculoso se presentan simultáneamente en el mismo paciente y se conoce en la bibliografía que el edema en fóvea se convierte a menudo en edema musculoso al cabo de cierto tiempo.

Problemas de la tecnología conocida

Los métodos actuales de medición del edema están diseñados principalmente para medir de modo indirecto el volumen de una extremidad edematosa (hinchada) y compararlo con el volumen de la extremidad normal correspondiente (volumetría). Por ejemplo, medidas de este tipo en el caso del edema braquial se toman introduciendo el brazo hinchado en un cilindro lleno de agua y midiendo luego el peso del agua que rebosa. Se repite el mismo procedimiento con el brazo normal y la diferencia en peso del agua que rebosa proporciona una medida del tamaño del edema. Comprensiblemente, este método es muy impreciso y no pueden medirse diferencias pequeñas en el tamaño de un edema. Tampoco puede determinarse por volumetría la distribución de los diferentes tipos de edema ni su localización.

En los últimos años, se han expuesto en la bibliografía varios identómetros/tonómetros. Estos miden la existencia del edema en fóvea localmente mediante, v.g. depresión de la piel en el sitio del hinchamiento y manteniendo una profundidad de depresión durante cierto tiempo de medida, v.g. 20 segundos. La fuerza requerida para mantener la profundidad de depresión se registra y se hará menor durante el tiempo de medida dependiendo más o menos de la cantidad de fluido de edema fluyente libre que es desplazada en el tejido bajo presión.

Un ejemplo del método tonométrico es el método de impresión que presiona una placa de medida circular (v.g. D = 15 mm) en la piel, normalmente de 4 mm, y mide la fuerza requerida durante un periodo de 20 segundos. Lindahl y Omata (1993) hicieron una comparación entre el método de impresión y un sensor táctil con respecto a la capacidad de los dos instrumentos para detectar el edema en fóvea.

US-B-6.186.962 describe un método y dispositivo para detectar la presencia de edema en un hospedador mamífero. Un dispositivo que comprende una superficie plana y una sonda que puede extenderse a partir de ella se pone en contacto con la superficie de una extremidad. La sonda se extiende luego desde la superficie plana para formar una depresión o "pozo" en la superficie de la piel de la extremidad. La sonda se mantiene luego en posición constante por espacio de un periodo de tiempo durante el cual se realizan una pluralidad de medidas de fuerza y se genera un perfil de fuerzas. El perfil de fuerzas se relaciona luego con la presencia del edema en el paciente.

Los métodos tonométricos están limitados en el sentido de que no pueden medir el edema musculoso dado que suponen que el fluido en el edema está fluyendo libremente.

US-A 5.766.137 describe un aparato de medida de la dureza que comprende un elemento de contacto adaptado para permanecer en contacto con un objeto, v.g. tejido blando biológico, un oscilador para hacer oscilar el elemento de contacto, un circuito de autooscilación que forma un sistema de oscilación electromecánico con el oscilador, en el cual la dureza se mide utilizando un cambio en la frecuencia del sistema de oscilación electromagnético. En una realización, el aparato de medida de la dureza está acoplado con un soporte de retención por la vía de una celda de carga para medir la fuerza compresiva aplicada al objeto por el elemento de contacto.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención es atenuar o resolver los problemas citados anteriormente y lograr un método y un dispositivo para medida del edema respecto a una combinación de edema en fóvea y edema musculoso.

Breve descripción de la invención

Este objetivo se consigue por medio de un método y un dispositivo respectivamente de acuerdo con las reivindicaciones independientes adjuntas.

Las características y ventajas distintivas de la invención dadas en estas reivindicaciones y otras características y beneficios distintivos serán evidentes para una persona experta en la técnica teniendo en cuenta la descripción detallada siguiente de las realizaciones de la invención.

Las realizaciones se describen con referencia al dibujo adjunto, en el cual partes idénticas o similares han recibido las mismas designaciones de referencia.

Breve descripción del dibujo

Fig. 1 muestra una vista esquemática de un dispositivo de acuerdo con una primera realización de la presente invención.

Fig. 2 muestra el cabezal de medición de acuerdo con Fig. 1 en mayor escala y parcialmente en sección transversal.

Descripción detallada de realizaciones de la invención

Generalmente, la configuración para la medida de un edema comprende un sensor táctil para medir la dureza/rigidez combinado con la medida de la reducción en la fuerza requerida para deprimir el tejido, v.g. piel u órgano. Esta combinación proporciona información acerca de, en parte, el grado de dureza por medida con el sensor táctil, y en parte, la cantidad de fluido desplazado en el tejido por medida de la debilitación de la fuerza.

Con esta disposición, la disminución de la fuerza en relación con el cambio en la dureza puede utilizarse como medida del tamaño del edema, comprendiendo el tamaño del edema una evaluación tanto del contenido del fluido como del músculo.

Al contrario que los métodos conocidos, una configuración de este tipo puede:

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Evaluar y localizar puntos locales de edema musculoso

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Evaluar los resultados del tratamiento donde el edema musculoso se moviliza, v.g. por masaje, y cambian a edema en fóvea.

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Evaluar el grado de fóvea en relación con el músculo.

La realización de acuerdo con Fig. 1 ilustra un montaje de medición con un soporte estable 2 que exhibe ramas articuladas flexibles asegurables para posicionamiento de un cabezal de medición. Las ramas están fijadas con articulaciones bloqueables 3. Un motor de velocidad gradual 1 está situado en un extremo libre del soporte y puede, mediante un control por computadora, no representado, hacer que se mueva el cabezal de medida por medio de un eje 7 contra la piel de un paciente donde existe edema, v.g. una pierna humana 8. El cabezal de medida comprende un sensor de resonancia 6, que puede ser de un material piezoeléctrico. El sensor de resonancia 6 está hecho para vibrar a una frecuencia de resonancia conocida utilizando un circuito de realimentación eléctrico, que realimenta la vibración por medio de un elemento piezoeléctrico relativamente pequeño incorporado en 6. La diferencia entre la frecuencia de un sensor que oscila libremente y la frecuencia cuando el sensor está presionado contra el tejido se designa \Deltaf y es una medida de la impedancia acústica del tejido, es decir de la dureza o rigidez del tejido.

Existe también un sensor de fuerza 5. El sensor de fuerza 5 está conectado al sensor de resonancia 6 de tal manera que la fuerza que se genera por la aplicación del sensor de resonancia 6 contra la piel 13 pueda ser registrada sin que el sensor de fuerza 5 interfiera con la vibración del sensor 6. Esto puede conseguirse por colada del sensor 6 en un manguito elástico 10 hecho por ejemplo de caucho bruto, que permite que el sensor vibre libremente. El manguito 10 puede incluirse luego en un manguito de mayor tamaño por medio de arandelas de muelle 9, que permiten que el manguito 10 afecte al sensor de fuerza 5 que de este modo puede medir la fuerza de aplicación del sensor sin afectar a su vibración.

El motor de velocidad gradual 1, el sensor de fuerza 5 y el sensor de resonancia 6 están conectados todos ellos por electrónica de interfaz a una computadora personal, no representada, que controla y mide por medio de software. Cuando el paquete sensor 5, 6 en Figs. 1 y 2 alcanza la superficie de la piel 13 en la pierna 8, el sensor de fuerza 5 indica que la superficie ha sido alcanzada por desviación del sensor de fuerza, v.g. 50 mN. El motor 1 recibe luego instrucciones por la computadora para presionar la placa de medición 11 hasta una cierta profundidad en la piel, v.g. 4 mm. La placa de medición 11 tiene una superficie de aplicación conocida, v.g. una sección transversal circular 12 de 15 mm. Esto hace que la placa de medida 11 produzca una depresión en la piel correspondiente a un cilindro de 15 mm de diámetro y 4 mm de altura. El volumen de piel deprimida puede calcularse luego de acuerdo con V = \pih(D/2)^{2} = \pi4(15/2)^{2} = 0,707 ml. Por medición de la disminución de la fuerza durante un periodo de tiempo, v.g. 20 segundos, pueden calcularse los parámetros relacionados con el volumen, v.g. como V(t) = (1-Fn(t))\pih(D/2)^{2} donde Fn es la fuerza normalizada, que proporciona información en cuanto a la cantidad de fluido de fluidez libre en el tejido que ha sido deprimido.

Para conseguir una depresión cilíndrica, es necesario que la placa de medición 11 sea paralela a la superficie de la piel 13. Esto puede asegurarse con el motor de velocidad gradual 1 y el eje 7 que están dispuestos 4 de modo que pueden moverse de manera fija sobre el soporte, lo que permite que la placa de medición se ajuste de tal manera que sea paralela a la superficie de la piel antes de aplicación contra ella.

Con esta realización, puede medirse la dureza del tejido con el sensor de resonancia al mismo tiempo que puede estimarse el volumen de fluido que fluye libremente. De este modo, puede medirse un edema combinado en fóvea y musculoso.

En una realización alternativa, la medida puede realizarse con el paquete sensor accionado por el motor 1, 5, 6, 7 en una versión portátil sin el soporte fijo de Fig. 1. En esta realización, el soporte puede ser una disposición de contra-retención, v.g. un cerco, dispuesto en el paquete sensor motor y provisto de uno o más puntos de apoyo dispuestos para apoyarse en la piel/tejido alrededor, pero a cierta distancia, de la punta del sensor de tal modo que pueda conseguirse una depresión sostenida con seguridad durante al menos 20 segundos sin desalojar el paquete sensor. La distancia desde la punta del sensor se ajusta de tal modo que los puntos de soporte no afecten al tejido en el cual se están realizando las medidas.

En una realización adicional, el cabezal de medida 5, 6 puede estar dispuesto de modo manualmente desplazable respecto al soporte, de tal modo que exhibe dos posiciones limitadas mecánicamente. Una posición inicial y una posición de medida. Cuando debe tomarse una medida, el cabezal de medida se encuentra en su posición inicial y el soporte se ajusta de tal manera que la superficie de aplicación del sensor de resonancia 6 es paralela a, y está enrasada con, el tejido a medir. Después de ello, el cabezal de medición se desplaza manualmente a su posición activa de medición y puede iniciarse la medida. De este modo se obtiene cierta profundidad de depresión sin motores eléctricos ajustables de velocidad gradual. La aplicación mecánica, sin embargo, no ofrece la flexibilidad en cuanto a la profundidad deseada de depresión que ofrece el motor de velocidad gradual ajustable.

Cuando se utiliza el método de acuerdo con la presente invención, puede realizarse una lectura simultánea del cambio de frecuencia \Deltaf y la fuerza F, con lo cual puede calcularse un parámetro \Deltaf/F que describe la consistencia del edema o la relación relativa entre edema en fóvea y edema musculoso. Esta lectura simultánea puede hacerse continuamente y v.g. representarse como \Deltaf en función de F, con lo cual la inclinación puede constituir una medida de la consistencia del edema.

Claims (7)

1. Método para medida de un edema, que comprende lectura de una frecuencia de un sensor que oscila libremente y en resonancia, que el sensor que oscila en resonancia está siendo aplicado contra un edema a una cierta profundidad de depresión, que una fuerza de aplicación y la frecuencia de resonancia del sensor que oscila en resonancia se lee continuamente, con lo cual se obtiene información concerniente a un grado de dureza como medida de edema musculoso por lectura del cambio de frecuencia y el grado de fluido desplazado como medida del edema en fóvea por medida de la disminución de la fuerza.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por la lectura simultánea del cambio de frecuencia \Deltaf y la fuerza F y porque se calcula un parámetro \Deltaf/F que describe la consistencia del edema o la relación relativa entre edema en fóvea y edema musculoso.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la lectura simultánea se realiza continuamente y se representa como \Deltaf en función de F, con lo cual la inclinación de la curva trazada constituye una medida de la consistencia del edema.

4. Dispositivo para medida de un edema, que comprende un cabezal de medición soportado ajustablemente por un soporte (2) en donde el cabezal de medida posee un sensor (6) que oscila libremente y en resonancia para realizar un sistema de resonancia junto con el edema cuando se aplica al mismo, un medio de lectura de la frecuencia de resonancia corriente del sensor, un medio (5) para medir la fuerza con la cual el sensor se aplica al edema sin afectar a la oscilación del sensor, con lo cual se obtiene información concerniente al grado de dureza como medida del edema musculoso por lectura del cambio de frecuencia e información concerniente al grado de fluido desplazado como medida del edema en fóvea por medida de la disminución de la fuerza.

5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque comprende medios para recogida y procesamiento continuos de los datos de medida y medios para presentación de los datos de medida procesados.

6. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 4-5, caracterizado porque están dispuestos medios (1) para aplicación ajustable del cabezal de medición (5, 6).

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el medio (1) para aplicación ajustable del cabezal de medida (5, 6) está dispuesto entre el soporte (2) y el cabezal de medición (5, 6).