ES2562763T3

ES2562763T3 - Sistema de medición y registro de las constantes vitales de un usuario

Info

Publication number: ES2562763T3
Application number: ES14176602.2T
Authority: ES
Inventors: Saeed Azimi
Original assignee: Dynosense Corp
Current assignee: Dynosense Corp
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2016-03-08
Anticipated expiration: 2034-07-10
Also published as: EP2835100A1; US20150045629A1; US9161697B2; JP6006254B2; DK2835100T3; CA2856879A1; PT2835100E; HK1206229A1; JP2015033568A; CN103584871B; PL2835100T3; KR20150017655A; EP2835100B1; CA2856879C; CN103584871A; KR101607116B1

Abstract

Sistema de medición y registro de datos pertenecientes a las constantes vitales de un usuario en respuesta a una sola acción por parte del usuario, estando el sistema configurado para analizar y comunicar los datos a una ubicación remota, comprendiendo el sistema: una unidad base que comprende un sistema informático, capas metálicas fijadas a una primera cara lateral y una cara inferior de la unidad base para detectar señales eléctricas para formar un ECG, un orificio para medir el flujo de aire y un árbol flexible que se extiende desde la cara inferior de la unidad base, presentando el árbol una boquilla de detección para medir la temperatura; y un miembro de extensión para pletismografía montado de manera pivotante en una segunda cara lateral de la unidad base; en el que el sistema está configurado para recibir simultáneamente el pulgar izquierdo del usuario en la capa metálica ubicada en la primera cara lateral, el índice izquierdo entre la unidad base y el miembro de extensión, los labios en la capa metálica de la cara inferior y la lengua por encima del árbol flexible para capturar los datos de constantes vitales y comunicar los datos a la ubicación remota.

Description

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DESCRIPCION

Sistema de medicion y registro de las constantes vitales de un usuario ANTECEDENTES

[0001] Las formas de realizacion de la presente memoria se refieren por lo general a sistemas para medir y registrar las constantes vitales de un cuerpo tales como los niveles de oxfgeno en sangre, las caractensticas respiratorias, las firmas electricas del corazon (electrocardiogram o ECG), el ritmo cardiaco, la presion arterial y la temperatura para aplicaciones de monitorizacion sanitaria.

[0002] En la actualidad existen diversos sistemas que usan multiples sensores conectados a una sola unidad base, la cual es capaz de medir de manera colectiva todas las constantes vitales. Dichas unidades integradas todavfa exigen que un usuario conecte dos o mas sensores a una ubicacion concreta del cuerpo. Por ejemplo, un sistema convencional de pulsioximetna usado para medir el oxfgeno en sangre comprende un sensor sujeto al dedo de un usuario, un termometro oral exige que se coloque debajo de la lengua o el brazo, un termometro de infrarrojos se coloca en el canal auditivo, un sensor de ECG exige que se coloquen dos electrodos sobre el corazon, y la mayona de los monitores de presion arterial usan o bien metodos auscultatorios u oscilometricos, que exigen que el usuario lleve en el brazo un manguito. Estos sistemas presentan limitaciones dado que son voluminosos o dependen mucho de la electricidad y/o exigen multiples sujeciones y acciones por parte del usuario para medir y registrar los datos de constantes vitales.

[0003] El documento US 2013/0035602 da a conocer un sensor del nivel de etanol que da a conocer la medicion del flujo de respiracion y la ECG al mismo tiempo en el transcurso de una sola accion de un usuario. El documento US 2005/0014999 da a conocer un dispositivo de monitorizacion de las constantes vitales sin cables que permite la medicion simultanea de la temperatura, PPG, y las senales electricas.

[0004] Como tal, existe la necesidad en el sector de un sistema que pueda detectar y registrar todas las constantes vitales fundamentales con una sola accion por parte del usuario.

SUMARIO

[0005] El objeto de la presente invencion se logra por medio de un sistema dado a conocer en la reivindicacion independiente 1.

[0006] Se proporciona un sistema de medicion y registro de datos pertenecientes a las constantes vitales de un usuario en respuesta a una sola accion por parte del usuario, estando el sistema configurado para analizar y comunicar los datos a una ubicacion remota. El sistema comprende una unidad base que comprende un sistema informatico, capas metalicas fijadas a una primera cara lateral y una cara inferior de la unidad base, un orificio y un arbol flexible que se extiende desde la cara inferior de la base, y un miembro de extension montado de manera pivotante en una segunda cara lateral de la unidad base, en el que el sistema esta configurado para recibir el pulgar del usuario en la capa metalica ubicada en la primera cara lateral, el mdice entre la unidad base y el miembro de extension, los labios en la capa metalica de la cara inferior y la lengua por encima del arbol flexible para capturar los datos de constantes vitales y comunicar los datos a la ubicacion remota.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

[0007] La descripcion detallada de algunas formas de realizacion de la invencion se realizara a continuacion en referencia a las figuras adjuntas, en la que las figuras dan a conocer una o mas formas de realizacion de la presente invencion.

La FIG. 1 representa una vista en perspectiva de determinadas formas de realizacion de la invencion;

La FIG. 2 representa una vista en perspectiva de determinadas formas de realizacion de la invencion;

La FIG. 3 representa una vista lateral de determinadas formas de realizacion de la invencion en uso;

La FIG. 4 representa un diagrama de bloques de un sistema informatico de determinadas formas de realizacion de la invencion;

La FIG. 5 representa una vista lateral de determinadas formas de realizacion de la invencion en uso;

La FIG. 6 representa una vista frontal de determinadas formas de realizacion de la invencion en uso;

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La FIG. 7 representa una onda de electrocardiograffa analizada en determinadas formas de realizacion de la invencion;

La FIG. 8 representa una serie de ondas de electrocardiograffa analizadas en determinadas formas de realizacion de la invencion;

La FIG. 9 representa una vista en perspectiva de determinadas formas de realizacion de la invencion; y La FIG. 10 representa una vista en perspectiva de determinadas formas de realizacion de la invencion. DESCRIPCION DETALLADA DE DETERMINADAS FORMAS DE REALIZACION

[0008] Las FIGS. 1-3 representan determinadas formas de realizacion del sistema para medir las constantes vitales de un usuario. El sistema 100 comprende una unidad base que comprende un orificio 101, un miembro de extension 102, un armazon interior 103 que comprende un sistema informatico, una almohadilla metalica curva 104, una boquilla de deteccion 105, una extension de la unidad base 201, una zona de reposo de la lengua 203, un arbol flexible 204, un orificio (abertura de aire) 206, un tubo de aire 207, una capa metalica inferior 208 y una pantalla tactil 307. El miembro de extension 102 puede montarse de manera pivotante en la extension de la unidad base 201 por medio de cualquier componente conocido en el campo como por ejemplo un muelle de compresion.

[0009] En determinadas formas de realizacion de la invencion, se sujeta un primer dispositivo LED a un miembro de extension 102 y un segundo dispositivo LED se sujeta a una extension de la unidad de base 201. Dichos dispositivos LED pueden comprender cualquier componente conocido en el campo como por ejemplo luces o detectores, los cuales pueden comprender fotopletismografos (PPG) o pletismografos. Un uso comun de la fotopletismograffa puede encontrarse en los pulsioxfmetros, que determinan la saturacion de oxfgeno de la sangre arterial y miden el cambio de volumen de la sangre arterial en cada pulsacion. Los dispositivos pulsioxfmetros contienen dos diodos emisores de luz: uno en la banda roja de luz (660 nanometros) y otro en la banda infrarroja de luz (940 nanometros). La oxihemoglobina absorbe la luz infrarroja mientras que la desoxihemoglobina absorbe la luz roja visible. Los dispositivos pulsioxfmetros contienen ademas sensores que detectan la razon de absorcion roja/infrarroja cientos de veces por segundo. Un algoritmo preferido para el calculo de la absorcion se deriva de la Ley de Beer-Lambert, la cual determina la luz transmitida a partir de la luz incidente multiplicada por el exponencial del negativo del producto de la distancia a traves del medio, la concentracion del soluto y el coeficiente de absorcion del soluto.

[0010] La FIG. 4 representa el sistema informatico, que comprende una unidad de placa de circuito impreso (PCB) 400, un procesador 401, una unidad de front-end analogica (AFE) 402, que proporciona un filtrado analogico, polarizacion y digitalizacion de un sensor de flujo de aire 403, que detecta la respiracion del usuario y los sonidos acusticos del cuerpo. La unidad de AFE 402 tambien proporciona el filtrado analogico, la polarizacion y la digitalizacion de ECG y unas almohadillas de temperatura 404 situadas en la almohadilla metalica 104 y la capa metalica inferior 208. Una unidad de control LED 408 proporciona el filtrado, polarizacion y digitalizacion de una luz LED 405 y un detector LED 406 colocados sobre el miembro de extension 102 y la extension de la unidad base 201, o viceversa, para la deteccion de datos relativos a un fotopletismografo (PPG). Una unidad de control de batena 409 proporciona electricidad a toda la electronica del sistema desde una fuente de batena 407. Un control de RF 410 proporciona una conexion inalambrica para transmitir y recibir datos del sistema 100. Un control LCD 411 muestra informacion y recibe una entrada de un usuario en la pantalla tactil 307.

[0011] Las FIGS. 3 y 5-6 representan determinadas formas de realizacion de la invencion en uso. Un usuario 500 usa la mano izquierda 300 para sostener el sistema 100. El pulgar izquierdo 301 del usuario esta colocado sobre la almohadilla metalica curva 104 y el mdice izquierdo 306 esta colocado entre el miembro de extension 102 y la extension de la unidad de base 201. El sistema 100 esta colocado dentro de la boca del usuario al tiempo que se sostiene con la mano izquierda 300, de modo que la boquilla de deteccion 105 sobre el arbol flexible 204 se encuentre debajo de la lengua del usuario por debajo del tubo de aire 207, mientras la lengua toca (o reposa) sobre la zona de reposo de la lengua 203. En esta posicion, el orificio de aire 206 se encuentra por encima de la lengua del usuario y los labios estan colocados sobre la capa metalica inferior 208 de modo que la respiracion se lleve a cabo a traves de la nariz del usuario por medio del aire que pasa rapidamente por los orificios 101 y 206

[0012] Con esta configuracion, el sistema informatico del sistema 100 detecta las senales electricas entre el pulgar 301 colocado sobre la almohadilla metalica 104 y la capa metalica inferior 208 para formar una senal de ECG como se muestra en la FIG. 7. A continuacion, el sistema informatico calcula todos los datos cardiacos a partir de la senal de ECG de la FIG. 7, tambien denominada onda compleja «QRS». A medida que el usuario respira, el sistema informatico detecta el flujo de aire por medio de la cantidad que aire que entra y sale rapidamente de los orificios 101 y 206, generando en consecuencia datos de respiracion. La boquilla de deteccion 105 mide la temperatura corporal del usuario debajo de la lengua. El detector LED mide datos

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relacionados con un PPG en funcion del reflejo de la luz LED cuando el mdice izquierdo 306 del usuario esta colocado entre el miembro de extension 102 y la extension de la unidad base 201. En esta configuracion, el mdice esta situado entre la luz LED 405 y el detector LED 406.

[0013] A partir de la formacion de la senal de ECG 800 y la senal de PPG 802 se puede entonces formar el tiempo de transito del pulso («PTT») mostrado en la FIG. 8. El PTT, definido como el tiempo de transito de una onda de pulso originada por un latido en el sistema arterial de un paciente, ha demostrado en la tecnica anterior estar correlacionado tanto con la presion arterial sistolica como diastolica. El complejo QRS 800 indica una despolarizacion inicial de los ventnculos del corazon y, de manera informal, marca el inicio del latido 801 y una onda de pulso que le sigue. La pulsioximetna se mide del modo descrito anteriormente en el mdice izquierdo del usuario. Las caractensticas en funcion del tiempo de la onda optica indican tanto la frecuencia del pulso como un cambio de absorbancia volumetrica en una arteria subyacente del dedo provocado por la onda de pulso que se propaga.

[0014] Las mediciones del PTT determinan el tiempo que separa un punto maximo del complejo QRS (que indica el punto maximo de despolarizacion ventricular) 80l y una base de la onda optica 804 (que indica el inicio de la onda de pulso), indicando 803 el extremo final. El PTT depende principalmente de la distensibilidad arterial, la distancia de propagacion de la onda de pulso (que se aproxima mas por la longitud del brazo del paciente 603 o 604), y la presion arterial. Para dar cuenta de las propiedades que dependen del paciente, tales como la distensibilidad arterial, las mediciones de la presion arterial en funcion del PTT se «calibran» por medio de un tensiometro convencional. Durante el proceso de calibracion, se aplica el tensiometro al paciente, usado para realizar una o mas mediciones de la presion arterial, y despues se retira. Mas adelante, las mediciones de calibracion de la presion arterial se usan, junto con un cambio del PTT, para determinar la presion arterial del paciente y la variabilidad de la presion arterial. El PTT normalmente presenta una relacion inversa con respecto a la presion arterial; es decir, un descenso del PTT indica un aumento de la presion arterial.

[0015] En determinadas formas de realizacion de la invencion, los datos de constantes vitales se muestran al usuario en la pantalla tactil 307. En la FIG. 9, una unidad de soporte 900 carga el sistema 100, limpia y esteriliza el sistema tras cada uso. La unidad de soporte 900 puede interactuar con un usuario por medio de diversos colores LED 907, 908, 909 o 910, un pulsador 906, asf como a traves de un comando de voz con un altavoz integrado y microfonos 911. Asimismo, la unidad 900 presenta una conexion inalambrica (wifi) o cableada (Ethernet) a Internet, que permite que el sistema 100 se comunique por medio de frecuencias de longitud de onda corta como radio Bluetooth. Esta configuracion permite que haya una comunicacion en ambos sentidos de aplicaciones informaticas en la nube con el sistema 100. Por tanto, el sistema 100 puede transmitir todos los datos de constantes vitales a Internet y recibir nuevas instrucciones de aplicaciones externas en la nube. La unidad de soporte 900 tambien puede comunicarse opcionalmente con otros dispositivos como una bascula, kits de analisis de sangre, tensiometro u otros aparatos medicos.

[0016] La unidad de soporte 900 obtiene energfa electrica de una toma mural 901. Un usuario coloca el sistema 100 dentro de la unidad de soporte 900 tras cada uso levantando una tapa 904 en torno a un punto de referencia 903. De manera opcional, existe una unidad de seguimiento de la actividad 902 que tambien forma parte de la unidad de soporte 900. En referencia a la FIG. 10, la unidad de seguimiento de la actividad comprende una cara superior 1000, un sensor de movimiento que esta sujeto al cuerpo del usuario por medio de unas pinzas 1004, estando preferiblemente un punto de referencia 1003 y 1001 en una camiseta interior en el caso de los hombres y en un tirante del sujetador en el caso de las mujeres. La unidad de seguimiento de la actividad 902 se carga por medio de la unidad de soporte 900 colocandose en una ranura de la unidad de soporte 900 a traves de unos puertos de acceso 1005. El seguidor de la actividad tambien se comunica con la unidad de soporte 900 de manera inalambrica. Cabe destacar que la unidad de seguimiento de la actividad 902 puede recopilar datos adicionales acerca del cuerpo y/o actividades del usuario.

[0017] En funcionamiento, como se muestra en la FIG. 6, el usuario 500 retira el sistema 100 de la unidad de soporte 900 (normalmente tras haberse lavado los dientes o en otras ocasiones), y se lo coloca en la boca con la mano izquierda 300 al tiempo que relaja la mano derecha 604 normalmente de pie mientras el brazo izquierdo 603 esta en posicion flexionada. El sistema informatico calcula y captura todas las constantes vitales del cuerpo con exactitud, normalmente en menos de 30 segundos cuando se oye un sonido que indica al usuario que se quite el sistema 100 de la boca. A continuacion, el sistema 100 se lava y se coloca de nuevo en la unidad de soporte 900. El usuario puede revisar selectivamente los datos en la pantalla tactil 307 o visitar un sitio web iniciando sesion en una cuenta y revisando los datos.

[0018] En una forma de realizacion, el sistema genera alertas y alarmas si detecta que cualquier valor de las constantes vitales esta fuera de los lfmites normales. El sistema puede generar mensajes (por ejemplo, mensajes de correo electronico o de SMS) que contienen dicha informacion para enviarse al medico, al usuario y/o a cualquier persona seleccionada por el usuario.

[0019] En una forma de realizacion alternativa, el sistema 100 tiene acceso a muestras de saliva corporal

durante la operacion de deteccion de las constantes vitales. La saliva corporal es similar a la sangre en muchas maneras y, por tanto, pueden desarrollarse detectores para obtener, analizar y detectar otros datos de constantes no vitales acerca del cuerpo, como el nivel de glucosa, gripe A o B, niveles de alcohol o drogas y analisis de ADN.

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[0020] Cabe destacar que los componentes del sistema descritos en varias formas de realizacion en la presente memoria pueden comprender cualquier material conocido en el campo tales como metales y plasticos moldeados, y ser de cualquier color, tamano y/o dimensiones.

10 [0021] Las personas del oficio de nivel medio pueden apreciar que pueden ser posibles numerosas

configuraciones de diseno para disfrutar los beneficios funcionales de los sistemas inventivos. Por consiguiente, dada la amplia variedad de configuraciones y disposiciones de las formas de realizacion de la presente invencion, el alcance de la invencion se ve reflejado por la extension de las siguientes reivindicaciones en lugar de verse restringido por las formas de realizacion descritas anteriormente.

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REIVINDICACIONES

1. Sistema de medicion y registro de datos pertenecientes a las constantes vitales de un usuario en respuesta a una sola accion por parte del usuario, estando el sistema configurado para analizar y comunicar los datos a una ubicacion remota, comprendiendo el sistema:

una unidad base que comprende un sistema informatico, capas metalicas fijadas a una primera cara lateral y una cara inferior de la unidad base para detectar senales electricas para formar un ECG, un orificio para medir el flujo de aire y un arbol flexible que se extiende desde la cara inferior de la unidad base, presentando el arbol una boquilla de deteccion para medir la temperatura; y

un miembro de extension para pletismograffa montado de manera pivotante en una segunda cara lateral de la unidad base;

en el que el sistema esta configurado para recibir simultaneamente el pulgar izquierdo del usuario en la capa metalica ubicada en la primera cara lateral, el mdice izquierdo entre la unidad base y el miembro de extension, los labios en la capa metalica de la cara inferior y la lengua por encima del arbol flexible para capturar los datos de constantes vitales y comunicar los datos a la ubicacion remota.
2. Sistema segun la reivindicacion 1, comprendiendo ademas una pantalla configurada para recibir una entrada del usuario y mostrar datos de constantes vitales al usuario.
3. Sistema segun la reivindicacion 1, en el que el miembro de extension comprende un dispositivo de diodo emisor de luz configurado para usarse como pletismografo.
4. Sistema segun la reivindicacion 1, en el que el sistema informatico esta configurado para transmitir una alerta a una entidad si cualquiera de los valores de los datos de constantes vitales del usuario esta fuera de los lfmites normales.
5. Sistema segun la reivindicacion 1, en el que el sistema informatico genera una senal de electrocardiogram en funcion de las senales electricas detectadas por las capas metalicas.
6. Sistema segun la reivindicacion 1, en el que el sistema informatico detecta el flujo de aire a traves del orificio en funcion de una respiracion del usuario y genera datos de respiracion en funcion del flujo de aire detectado.
7. Sistema segun la reivindicacion 1, comprendiendo ademas un detector configurado para medir y registrar datos pertenecientes a las constantes no vitales del usuario seleccionados del nivel de glucosa, gripe A o B, niveles de alcohol o drogas y analisis de ADN.
8. Sistema segun la reivindicacion 1, comprendiendo ademas una unidad de soporte configurada para almacenar, limpiar y esterilizar la unidad base y el miembro de extension.
9. Sistema segun la reivindicacion 8, comprendiendo ademas una unidad de seguimiento de la actividad configurada para recopilar datos pertenecientes a las actividades del usuario.
10. Sistema segun la reivindicacion 8, en el que la unidad de soporte comprende un dispositivo de comunicacion configurado para comunicar de manera inalambrica los datos de constantes vitales a la ubicacion remota y a otros dispositivos.