ES2583755T3 - Método y dispositivo para determinar un parámetro de sobrehidratación o un parámetro de la composición corporal - Google Patents
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Abstract
Método para determinar un parámetro de sobrehidratación o un parámetro de la composición corporal de un paciente, que comprende: obtener primeros datos de medición de bioimpedancia de un paciente a partir de un primer tipo de medición (204) de bioimpedancia, derivar los datos de calibración de bioimpedancia de los primeros datos de medición de bioimpedancia para calibrar los segundos datos de medición de bioimpedancia de un segundo tipo de medición (205) de bioimpedancia, obtener los segundos datos de medición de bioimpedancia de una segunda medición de bioimpedancia del paciente (206), y calibrar los segundos datos de medición de bioimpedancia utilizando los datos de calibración para determinar el parámetro de sobrehidratación o el parámetro de la composición corporal del paciente (207).
Description
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DESCRIPCION
Metodo y dispositivo para determinar un parametro de sobrehidratacion o un parametro de la composicion corporal Campo tecnico
La presente invention se refiere al campo de la supervision o determination del estado de hidratacion y/o nutrition de un paciente utilizando mediciones de bioimpedancia.
Antecedentes
Los rinones cumplen varias funciones para el mantenimiento de un estado saludable del cuerpo humano. En un aspecto, los rinones controlan el equilibrio de fluidos mediante la separation de cualquier exceso de llquido desde el volumen de sangre del paciente. En segundo lugar, sirven para purificar la sangre de las sustancias de desecho tal como la urea o creatinina. Ademas, tambien controlan el nivel de ciertas sustancias en la sangre, tales como electrolitos para asegurar un nivel de concentration saludable y necesaria.
En caso de insuficiencia renal, exceso de llquido se acumula en el tejido corporal y provoca un aumento del voltaje del sistema circulatorio/vascular. Este exceso de llquido tiene que ser retirado del paciente utilizando ultrafiltracion. Si se retira una cantidad insuficiente de llquido, las consecuencias a largo plazo pueden ser graves y pueden conducir a un aumento de la presion arterial y la insuficiencia cardlaca. El riesgo de una insuficiencia cardiaca se incrementa para los pacientes de dialisis y se supone que el exceso de llquido es un factor importante para esto. La extraction de una cantidad excesiva de llquido tambien es peligrosa ya que el paciente de dialisis se deshidrata, lo que resulta en una hipotension.
El peso seco (por simplicidad, los terminos el peso y la masa se utilizan como sinonimos en esta solicitud -en correspondencia con la practica medica) define el peso del paciente que se alcanzarla si los rinones estuvieran funcionando normalmente. En otras palabras, el peso en seco representa el peso objetivo optimo, o el estado llquido, que debe ser alcanzado para minimizar el riesgo cardiovascular. El peso en seco ha sido siempre un problema diflcil de abordar en la practica cllnica, ya que los procedimientos para la determinacion cuantitativa no han estado disponibles. En la actualidad el peso seco a menudo se aproximo a traves de indicadores indirectos tales como la presion arterial, ecocardiografla, y la information subjetiva como imagenes de rayos X. Ademas, ha sido diflcil componer un conjunto de condiciones que sea generalmente aceptado como un estandar de peso en seco.
Un enfoque prometedor para evaluar el estado de los fluidos de un paciente implica mediciones de bioimpedancia. Una baja corriente alterna se aplica al paciente utilizando dos o mas electrodos, que han de ser fijados al paciente, y se mide la diferencia correspondiente del potencial electrico. Los diversos compartimentos de fluido contribuyen de forma diferente a la senal medida. El uso de multiples frecuencias permite determinar el volumen intracelular (ICV) y el volumen extracelular (ECV). Con este fin un modelo tlpico para analizar el dato de medicion de bioimpedancia incluye una cadena de submodelos. En una primera etapa un espectro, por ejemplo, entre 5 kHz y 1 MHz es aplicada y las
impedancias complejas ‘(m se registran para el espectro, lo que resulta en una curva como semiclrculo en el
plano de impedancia compleja. Como siguiente paso o submodelo el espectro de impedancia semicircular se modela utilizando un circuito equivalente, tal como un circuito equivalente que incluye una resistencia Re modelando la trayectoria de corriente extracelular y una resistencia Ri y un condensador juntos modelando de la trayectoria de la corriente intracelular. Tambien se han propuesto circuitos equivalentes mas complejos que tienen mas de una combinacion de resistencia/condensador. Una cadena apropiada de submodelos para determinar la sobrehidratacion de un paciente se describe en "Modellbasiertes impedanzmessendes Assistenzsystem bei der Diagnose und Therapie von Mangelernahrung"; VDI Verlag 2009, ISBN 978-17-5.
Basado en la determinada resistencia Re y Ri electrica y parametros antropomorficos como la altura h, el peso m y el Indice de masa corporal BMI el volumen extracelular (ECV) Volumen intracelular (ICV) se puede derivar utilizando las siguientes formulas:
Basado en el volumen determinado intracelular (ICV) y el volumen extracelular (ECV) es posible determinar el estado de hidratacion en terminos de una cantidad de exceso de llquido o una deshidratacion. Un ejemplo de dicha disposicion o dispositivo se describe en la Solicitud de Patente Internacional WO 2006/002685. Este dispositivo tambien permite la determinacion de la composition corporal con respecto a otros compartimientos de volumen del paciente, en particular 5 la fraction de tejido magro y adiposo. Por lo tanto, tambien es posible evaluar el estado nutricional de un paciente.
La cadena antes mencionada de modelos se basa en una medicion que se basa en multiples frecuencias, que requiere un equipo de hardware relativamente complejo tanto para el barrido a traves del espectro de frecuencias y para analizar los resultados de la medicion. Tambien el manejo de los equipos de hardware espectroscopicos y la realization de la medicion de bioimpedancia por lo general requiere la presencia de personal capacitado. Por lo tanto, los modelos 10 descritos anteriormente estan disponibles principalmente para los pacientes en las cllnicas.
US 2009/0264792 A1 describe un dispositivo para medir la impedancia del tejido que comprende un circuito de calibration y un circuito de medicion. El circuito de calibration puede comprender una resistencia de calibration. El circuito de medicion puede estar configurado para medir una senal de calibracion del circuito de calibracion y una senal de la impedancia del tejido a partir de al menos dos electrodos de medicion. Un procesador se puede configurar para 15 determinar la impedancia del tejido a partir de la senal de calibracion y la senal de medicion de tejido. El procesador puede estar configurado para almacenar un valor de calibracion. La senal de calibracion puede corresponder a la resistencia del circuito de calibracion. El procesador puede estar configurado para determinar un coeficiente de calibracion complejo en respuesta al valor de calibracion y la senal de calibracion.
La US 5,372,141 describe un analizador de la composicion corporal que proporciona resistencia, as! como componentes 20 reactivos de la impedancia medida de un cuerpo, as! como information de la grasa corporal y la information de peso ideal. Un microordenador controla una secuencia de diversas mediciones. El microcontrolador controla un conmutador analogico para dirigir la corriente de una fuente de corriente a diversas redes de carga de tal manera que una onda sinusoidal es dirigida por el conmutador analogico, ya sea a una red de cuerpo o a una red de calibracion.
Por lo tanto, es un objeto de la presente invention superar este problema y proporcionar un metodo y un dispositivo 25 para determinar el estado de hidratacion o nutrition apropiado para pacientes ambulatorios.
Resumen
Este y otros objetos se resuelven mediante un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, una disposicion de acuerdo con la reivindicacion 11 y un producto de programa informatico de acuerdo con la reivindicacion 15.
Las realizaciones ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes.
30 Breve descripcion de los dibujos
Otros detalles y ventajas de acuerdo con la ensenanza de la presente invencion se describiran en conexion con los dibujos.
La figura 1 es un diagrama de bloques que representa una disposicion para la determinacion de un parametro de sobrehidratacion o un parametro de la composicion corporal.
35 La figura 2 es un diagrama de flujo que representa una sucesion de pasos para calibrar los datos de medicion de bioimpedancia para obtener un parametro de la sobrehidratacion o un parametro de la composicion corporal
La figura 3 es un diagrama de bloques que representa un primer y un segundo dispositivo de medicion de bioimpedancia
La figura 4 es un diagrama de flujo que representa los pasos de procesamiento relacionadas con las mediciones de 40 bioimpedancia de un paciente que se mueve entre un ambiente familiar y un ambiente de cllnica de dialisis
La figura 5 es un diagrama de bloques de un dispositivo de medicion de bioimpedancia
La figura 6 es un diagrama que representa una conversion de valores de amplitud entre configuraciones de electrodos
La figura 7 es otro diagrama que representa otra conversion de valores de amplitud entre configuraciones de electrodos
La figura 8 es un diagrama que representa una conversion de los valores de angulo de fase entre configuraciones de 45 electrodos
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La figura 9 es otro diagrama que representa otra conversion de los valores de angulo de fase entre configuraciones de electrodos
La figura 10 es una serie cronologica de la evolucion de la impedancia en el plano complejo para una medicion de la impedancia de una frecuencia unica
La figura 11 es una serie cronologica adicional de la evolucion de la impedancia en el plano complejo para otra medicion de la impedancia de una frecuencia unica
La figura 1 representa un dispositivo para determinar un parametro de la composicion corporal o un parametro de sobrehidratacion de una combination de una primera medicion de bioimpedancia y una segunda medicion de bioimpedancia, o en otras palabras de una primera medicion de bioimpedancia que se utiliza para calibrar una segunda medicion de bioimpedancia.
La disposition de la figura 1 comprende una primera unidad 101 de medicion de bioimpedancia para realizar una primera medicion de bioimpedancia de un paciente para obtener los primeros datos de medicion de bioimpedancia. Para este fin, la primera unidad 101 de medicion de bioimpedancia puede comprender o estar unida a un primer y un segundo par de electrodos, el primer par de electrodos esta conectado a una fuente 108 de corriente y la conduction o la predetermination de una determinada corriente entre un primer electrodo 104 de corriente y un segundo electrodo 105 de corriente. El primer 104 y el segundo 105 electrodo de corriente pueden ser realizados de tal manera que pueden estar unidos al cuerpo del paciente en areas predeterminadas, tal como en la muneca y en el tobillo. Cerca de los electrodos de corriente en la trayectoria de la corriente entre el primer 104 y el segundo 105 electrodos de corriente, pueden estar dispuestos en el primer 106 y segundo 109 electrodo de voltaje, para registrar los cambios de voltaje como la corriente entre los electrodos de corriente es barrida a traves de un espectro de frecuencia predeterminado. Esta configuration separada de electrodos de corriente y electrodos de voltaje se denomina a veces una configuration de cuatro electrodos. El espectro de frecuencias predeterminado puede ser, por ejemplo, el espectro de frecuencia entre 5 kHz y 1 MHz o cualquier otro espectro de frecuencias apropiado. Mediante la evaluation de la relation entre la corriente impulsada o predeterminada entre el primer 104 y segundo 105 electrodo de corriente y el voltaje resultante, que se mide entre el primer 108 y el segundo 109 electrodo de voltaje un espectro de impedancia compleja se puede determinar y recodificar dentro de la primera unidad 101 de medicion de bioimpedancia como se conoce en la tecnica. El espectro de impedancia complejo recodificado puede ser o puede estar comprendido en los primeros datos de medicion de bioimpedancia. Alternativamente, el espectro de impedancia complejo se puede evaluar para obtener los datos derivados del espectro de impedancia complejo, por ejemplo, un parametro de sobrehidratacion o un parametro de la composicion corporal se pueden derivar a partir del espectro de impedancia complejo como se ha descrito en relacion con la tecnica anterior. Para obtener un parametro de sobrehidratacion o un parametro de la composicion corporal se pueden utilizar mas datos de entrada del paciente tal como altura, peso, sexo, presencia o ausencia de amputaciones o comorbilidades y similares. En el contexto de la presente invention los datos de bioimpedancia de medicion pueden incluir resultados inmediatos de medicion tales como un voltaje registrado entre los electrodos de bioimpedancia o un espectro de bioimpedancia complejo registrado, as! como los datos derivados de los resultados de mediciones inmediatas, tales como un parametro de sobrehidratacion o un parametro de la composicion corporal derivado del espectro de bioimpedancia complejo grabado.
Una unidad 110 de suministro de datos para la obtencion del dato de medicion de bioimpedancia esta adaptada para recibir los primeros datos de medicion de bioimpedancia de la primera unidad 101 de medicion de bioimpedancia y transmitir los primeros datos de medicion de bioimpedancia ademas a la unidad 111 de procesamiento. La unidad 111 de procesamiento esta adaptada para derivar los datos de calibration de bioimpedancia de los primeros datos de medicion de bioimpedancia que es apropiado para calibrar los segundos datos de medicion de bioimpedancia, que han sido o van a ser obtenidos a partir de una segunda medicion de bioimpedancia del paciente, siendo la segunda medicion de bioimpedancia una medicion de bioimpedancia de un segundo tipo. La segunda medicion de bioimpedancia se puede realizar utilizando espectroscopia de bioimpedancia o la segunda medicion de bioimpedancia se puede realizar utilizando una medicion de bioimpedancia utilizando un numero limitado de frecuencias (por lo general tres o cuatro) o el uso de solo una frecuencia unica. La segunda medicion de bioimpedancia se puede realizar utilizando la segunda unidad 120 de medicion de bioimpedancia, que esta conectada al par de electrodos 124, 123, para ponerse en contacto con el cuerpo humano en diferentes regiones, entre las cuales la bioimpedancia se va a medir. En un ejemplo los electrodos 124, 123 se pueden conectar en la mano derecha e izquierda, respectivamente, en otro ejemplo de los electrodos 124, 123 se puede conectar al pie derecho e izquierdo. Esta configuracion que aplica a un par de electrodos para la medicion de bioimpedancia se denomina configuracion de dos electrodos. Alternativamente, podrla aplicarse una configuracion de cuatro electrodos que separa los electrodos para predeterminar una corriente y los electrodos para la medicion de un voltaje.
La segunda medicion de bioimpedancia es ventajosamente una medicion de bioimpedancia que tiene al menos una propiedad diferente a la primera medicion de bioimpedancia, por ejemplo, la primera medicion de bioimpedancia es una medicion de bioimpedancia utilizando espectroscopia de bioimpedancia y la segunda medicion de bioimpedancia es una
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medicion de bioimpedancia utilizando un numero limitado o solo una frecuencia unica para determinar la impedancia compleja.
Una unidad 121 de obtencion de datos es operable para recibir los segundos datos de medicion de bioimpedancia y pasarlo a la unidad 122 de calibracion apropiada para calibrar los segundos datos de medicion de bioimpedancia utilizando los datos de calibracion de bioimpedancia.
Las funciones de datos de calibracion de bioimpedancia para calibrar los segundos datos de medicion de bioimpedancia, de tal manera que un parametro de sobrehidratacion o un parametro de la composicion corporal se puedan derivar de los segundos datos de medicion de bioimpedancia que se combina con o en otras palabras se calibran utilizando los datos de calibracion de bioimpedancia. Por esto, el significado de los segundos datos de medicion de bioimpedancia pueden ser mejorados, por ejemplo, los segundos datos de medicion de bioimpedancia puede no ser lo suficientemente importante como para obtener un parametro de la composicion corporal o un parametro de sobrehidratacion mediante la evaluation de solo los segundos datos de medicion de bioimpedancia, sin embargo, los segundos datos de medicion de bioimpedancia pueden ser lo suficientemente importantes, de manera que a partir de los segundos datos de medicion de bioimpedancia tomados en combination con los datos de calibracion de bioimpedancia un parametro de la composicion corporal o un parametro de sobrehidratacion puede obtenerse.
Como el dato de medicion de bioimpedancia pueden ser calibrados para obtener un parametro de sobrehidratacion o un parametro de la composicion corporal se describiran en relation con la Figura 2.
El metodo de la figura 2 comprende un paso 201 de la realization de una pluralidad de mediciones de referencia de bioimpedancia de un primer tipo de medicion de bioimpedancia y un paso 202 de la realizacion de una pluralidad de segundas mediciones de referencia de bioimpedancia de un segundo tipo. La pluralidad del primer tipo de medidas de referencia de bioimpedancia se correlaciona con la pluralidad de los segundos tipos de medidas de referencia de bioimpedancia para obtener datos de referencia de bioimpedancia en un paso 203 de correlation. En el contexto de la description de la figura 2 los terminos del primer tipo de medicion de bioimpedancia y del segundo tipo de medicion de bioimpedancia se entienden en el mismo sentido en el cual se han introducido los terminos de acuerdo con la descripcion de la figura 1.
Una medicion de bioimpedancia del primer tipo y una medicion de bioimpedancia del segundo tipo necesaria para la generation de datos de referencia de bioimpedancia se puede realizar para una poblacion de referencia, por ejemplo, una poblacion de pacientes de dialisis. Esto se puede hacer de manera que cada uno de los individuos de la poblacion de referencia se mida utilizando el primer tipo de medicion de bioimpedancia y al mismo evento tambien se mida utilizando el segundo tipo de medicion de bioimpedancia, por ejemplo, cada vez que una sesion de dialisis se lleva a cabo para el paciente.
El paso de correlacion se puede llevar a cabo de manera que el primer tipo de medicion de bioimpedancia pueda ser lo suficientemente importante para determinar un parametro de la composicion corporal o un parametro de sobrehidratacion de la primera medicion de referencia de bioimpedancia. Por ejemplo, el primer tipo de medicion de bioimpedancia puede ser una espectroscopia de bioimpedancia y los modelos descritos anteriormente en relacion con la tecnica relacionada se pueden usar para determinar la sobrehidratacion o parametro de composicion corporal. El parametro de sobrehidratacion o la composicion corporal se puede derivar cada vez que un primer tipo de medicion de bioimpedancia se determina para un determinado paciente. El primer tipo de datos de medicion de bioimpedancia puede ser, por ejemplo, un espectro de impedancia complejo tomado entre una primera y una segunda frecuencia, por ejemplo, entre 5 kHz y 1 MHz.
En el mismo evento como en el primer tipo de mediciones de bioimpedancia se pueden llevar a cabo segundas mediciones de bioimpedancia. Los segundos datos de medicion de bioimpedancia pueden no ser suficientes para determinar un parametro de sobrehidratacion o un parametro de la composicion corporal del segundo tipo de medicion de bioimpedancia unica, al menos no en cantidades absolutas y no si se toma sin utilizar adicionalmente los datos de calibracion. El segundo tipo de datos de medicion de bioimpedancia pueden ser los datos de una medicion unica de frecuencia de bioimpedancia, por ejemplo, una impedancia compleja para una cierta frecuencia.
El primer tipo de datos de medicion de bioimpedancia estan entonces en un paso 203 de correlacion correlacionados con el segundo tipo de datos de medicion de bioimpedancia, para obtener datos de referencia de bioimpedancia, por ejemplo, una funcion que describe la sobrehidratacion o parametro de composicion corporal dependiente de un segundo tipo de corriente de medicion de bioimpedancia en combinacion con un anterior primer tipo de medicion de referencia de bioimpedancia.
Los datos de un primer tipo de medicion de referencia de bioimpedancia realizados anteriormente en un paso 204 pueden entonces en una combinacion de la etapa 205 combinarse con los datos de referencia de bioimpedancia, para
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obtener datos de calibration de bioimpedancia, la calibration de bioimpedancia puede tener el formato de una funcion que describe el parametro de sobrehidratacion en dependencia del segundo tipo de medicion de bioimpedancia.
Por ejemplo, la segunda medicion de bioimpedancia puede ser una medicion de bioimpedancia de frecuencia unica tomada en una cierta alta frecuencia, por ejemplo, 50 kHz y los datos obtenidos utilizando la segunda medicion de bioimpedancia puede ser la impedancia compleja tomada en esa frecuencia determinada, por ejemplo, la impedancia compleja tomada en 50 kHz, que puede denominarse Z50 kHz. Los datos de calibration a continuation, podrlan tener funcion en la sobrehidratacion u otro parametro de la composition corporal en dependencia de la impedancia compleja tomada en esa unica alta frecuencia, tal como 50 kHz y ademas una medida antropomorfica. Una medida antropometrica podrla ser la altura o el peso, ventajosamente la altura y el peso se toman en combination. Asl, los datos de calibration pueden tienen la funcion de un parametro de sobrehidratacion en dependencia de la impedancia compleja Z50 kHz tomada a 50 kHz tomada en combination con la altura y el peso del paciente.
Otro escenario para un formato apropiado de los datos de calibration podrla ser que durante el primer tipo de medicion de bioimpedancia el espectro complejo de la impedancia se determina y, ademas, la impedancia compleja se determina a una frecuencia unica. Desde el espectro complejo y alguna medida antropomorfica la sobrehidratacion o cualquier otro parametro de la composition corporal se pueden derivar como se conoce en la tecnica. Los datos de calibration pueden estar compuestos de una combination del sobrehidratacion o parametros de composition corporal y la impedancia compleja de una frecuencia unica.
La segunda medicion de bioimpedancia posteriormente tomada en la misma frecuencia unica como la medicion anterior de frecuencia unica, a continuation, se podrla utilizar para derivar una diferencia de la impedancia a la anterior medicion de la frecuencia unica y la sobrehidratacion o parametro de composition corporal, entonces se puede modificar mediante la diferencia de impedancia.
Otro formato de los datos de calibration serla el formato del parametro sobrehidratacion o la composition corporal, lo que podrla ser modificado de acuerdo con el segundo tipo de medicion de bioimpedancia, que podrla ser la impedancia compleja medida a una cierta frecuencia, tal como 50 kHz. Para determinar un parametro de la composition corporal real en este ejemplo, una relation de un valor absoluto de una impedancia compleja de corriente y una impedancia compleja de referenda determinada anteriormente se puede considerar que corresponden a la relation entre el real y el
OH
OH„
anterior parametro de composition corporal determinado: rrf 50 ^ en donde OHrej es el parametro de
sobrehidratacion determinado anteriormente utilizando una medicion de referencia, Z50ref es la impedancia compleja determinado anteriormente en una medicion de referencia y Z50act es la impedancia compleja determinada en una medicion de bioimpedancia real.
La relation del parametro de sobrehidratacion 0 la composition corporal determinada anteriormente y el valor absoluto
OH,,f
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determinado antes de la impedancia compleja medida a una frecuencia unica l 5M podrian entonces ser considerados datos de calibration de bioimpedancia, y la composition real de la sobrehidratacion o composition corporal podrla ser determinada utilizando una medicion de bioimpedancia real utilizando la formula:
Como alternativa a los valores absolutos de impedancias complejas, se podrlan considerar partes reales o partes imaginarias de las impedancias complejas.
El primer tipo de medicion de referencia de bioimpedancia puede ser un primer tipo de medicion de referencia de bioimpedancia tomado para un paciente particular, por ejemplo, cada vez que el paciente particular visita la cllnica para la realization de una sesion de dialisis o cada enesima vez que el paciente visite la cllnica para la realization de una sesion de dialisis.
Un segundo tipo de medicion de bioimpedancia puede entonces realizarse a un paso 206 de medicion y los segundos tipos de datos de medicion obtenidos en un paso 206 de medicion pueden entonces estar combinados con los datos de calibration de bioimpedancia obtenidos en la etapa 205 para obtener un parametro de sobrehidratacion o un parametro de la composition corporal en la etapa 207.
Un escenario de uso podrla ser que en un segundo tipo de paciente en particular de las mediciones de bioimpedancia se puedan realizar en cada sesion de dialisis, por ejemplo, cada vez que un paciente de dialisis visite la cllnica de dialisis para una sesion de dialisis y el primer tipo de medicion de bioimpedancia para generar datos de referencia se
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podrla realizar cada n-esima vez que el paciente de dialisis visite la cllnica de dialisis, siendo n un numero entero, preferiblemente en el intervalo entre 3 y 10. Mediante esto, equipos de medida mas sofisticados para llevar a cabo un primer tipo de medicion de la dialisis podrla ser mejor utilizado.
De acuerdo con otro escenario de uso el paciente es un paciente ambulatorio al que se le realiza una dialisis en el hogar, tal como una dialisis peritoneal, y el segundo tipo de medicion de bioimpedancia se realiza a diario o cada vez que el paciente se somete a un tratamiento de dialisis en el hogar. Con menor frecuencia el paciente visita una cllnica de dialisis para llevar a cabo una evaluation general del estado cllnico y en esas visitas se realizo el primer tipo de mediciones bioimpedancia.
Por esto un estado preciso de la sobrehidratacion o parametros de composition corporal se pueden obtener con una alta frecuencia para pacientes ambulatorios.
De acuerdo con estos dos escenarios de uso el segundo tipo de datos de medicion de bioimpedancia seran tomados con mas frecuencia que en el primer tipo de medicion de datos de bioimpedancia.
Para ambos escenarios de uso el estado del paciente podrla ser monitoreado en el tiempo de la siguiente manera: en el transcurso del tiempo una pluralidad de mediciones de bioimpedancia del segundo tipo se llevan a cabo en momentos diferentes para generar una serie cronologica de mediciones de bioimpedancia. Para esta serie cronologica del segundo tipo de datos de medicion de bioimpedancia se realiza un analisis de tiempo para determinar si una medicion de bioimpedancia real de la serie cronologica se desvla significativamente de mediciones de bioimpedancia anteriores de la serie cronologica. Si es asl, se podrla generar un mensaje para alertar al paciente o para indicar al paciente que se debe realizar una nueva medicion del primer tipo de mediciones de bioimpedancia.
Para realizar un analisis de serie cronologica el plano complejo de la bioimpedancia medida podrla ser considerado en un plano complejo que tiene un eje rotado, como se describira mas adelante en relation con las figuras 10 y 11.
La figura 3 es un diagrama de bloques que representa un primer dispositivo 31 de medicion de bioimpedancia para realizar primero un tipo de medicion de bioimpedancia y un segundo dispositivo 33 de medicion de bioimpedancia para realizar un segundo tipo de medicion de bioimpedancia.
En el contexto de la description de la figura 3 los terminos primer tipo de medicion de bioimpedancia y el segundo tipo de medicion de bioimpedancia se entienden en el mismo sentido en el cual se han introducido los terminos de acuerdo con la descripcion de la figura 1.
El primer dispositivo 31 de medicion de bioimpedancia, que se denomina "dispositivo maestro BCM” en la figura 3 se puede usar en un entorno de cllnica de dialisis y puede ser apropiado para realizar el primer tipo de mediciones de bioimpedancia, la generation de datos de calibration y otros procesamientos de primer tipo de mediciones de bioimpedancia como se han descrito anteriormente en relacion a la descripcion de la figura 2.
El segundo dispositivo de medicion de bioimpedancia que se denomina "dispositivo BCM esclavo" o "BCM @ home” en la figura 3 se puede usar en un ambiente familiar de un paciente ambulatorio y puede ser apropiado para llevar a cabo el segundo tipo de mediciones de bioimpedancia, el tratamiento de los datos de calibracion, la determination de una sobrehidratacion o parametro de composicion corporal y otros procesamiento de los datos del segundo tipo de mediciones de bioimpedancia como se ha descrito anteriormente en relacion con la descripcion de la figura 2.
Una transferencia 32 de datos bidireccional se proporciona entre el primero 31 y el segundo 33 dispositivo de medicion de bioimpedancia para permitir la transmision de datos de calibracion desde el primer dispositivo 31 de medicion de bioimpedancia para el segundo dispositivo de medicion de bioimpedancia y otro intercambio de datos entre el primero y el segundo dispositivo de medicion de bioimpedancia como se ha descrito anteriormente en relacion con la figura 2.
Ventajosamente entre el otro intercambio de datos constituye una transferencia de datos de medicion de bioimpedancia real y pasada desde el segundo dispositivo 33 de medicion de bioimpedancia hacia el primer dispositivo 31 de medicion de bioimpedancia para permitir la mejora de los datos de referencia de bioimpedancia en el primer dispositivo de medicion de bioimpedancia o en un equipo de red conectado al primer dispositivo de medicion de bioimpedancia (no mostrado). La transferencia bidireccional de datos se puede realizar como una transmision de datos a traves de un cable, una transmision inalambrica, a traves de una tarjeta USB (canal de transmision de datos), a traves de una tarjeta, tal como la tarjeta de paciente, o de una manera que tanto el primero y el segundo dispositivo de medicion de bioimpedancia esten conectados posteriormente a un mismo tercer dispositivo (por ejemplo, una base de datos) de tal manera que en los datos de efecto se transmiten entre el primero 31 y el segundo 32 dispositivo de medicion de bioimpedancia.
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En el ultimo caso de una base de datos que proporciona la transmision de datos entre el primero 31 y el segundo 33 dispositivo de medicion de bioimpedancia la base de datos tambien podrla recoger los primeros y segundos datos de medicion de bioimpedancia, para obtener tanto los datos de calibracion de bioimpedancia como los datos de referencia de bioimpedancia y para proporcionar los datos de calibracion de bioimpedancia al segundo dispositivo de medicion de bioimpedancia.
Una sucesion de pasos de procesamiento de un metodo 40 repetido en varias ocasiones para un paciente que se mueve entre un ambiente de cllnica de dialisis y un entorno familiar se representa en la figura 4. En el contexto de la figura 4, los terminos primer tipo de medicion de bioimpedancia y segundo tipo de medicion de bioimpedancia, datos de calibracion de bioimpedancia, y datos de referencia de bioimpedancia se entenderan en el mismo sentido como se ha descrito anteriormente en relacion con la description de las figuras 1 y 2.
El metodo 40 comienza con la etapa 41 de medicion para llevar a cabo el primer tipo de medicion de bioimpedancia o medicion de referencia de bioimpedancia de un paciente en un ambiente de cllnica de dialisis para obtener el primer tipo de datos de medicion de bioimpedancia y derivar un estado de fluido o de otro parametro de la composition corporal desde el primer tipo de medicion de bioimpedancia o medicion de referencia de bioimpedancia.
En un paso 42 subsiguiente de transmision de datos ya sea el primer tipo de datos de medicion de bioimpedancia o los datos derivados del primer tipo de datos de medicion de bioimpedancia que incluyen datos de calibracion de bioimpedancia es transferido desde el entorno cllnica de dialisis para el entorno familiar. La transferencia de datos puede ser por un elemento de almacenamiento flsico, como una tarjeta del paciente, que el paciente toma con el o ella, o la transferencia de datos puede ser una transferencia entre un dispositivo de medicion de bioimpedancia u otro dispositivo en el entorno de la cllnica de dialisis y un dispositivo de medicion de bioimpedancia u otro dispositivo en el entorno familiar a traves de una conexion de red de datos.
En el entorno familiar un paso 43 de procesamiento se realiza incluyendo la medicion de bioimpedancia de un segundo tipo que se realiza para obtener el segundo tipo de datos de medicion de bioimpedancia. En el entorno familiar los datos de calibracion de bioimpedancia y el segundo tipo de datos de medicion de bioimpedancia se pueden combinar para obtener o actualizar una sobrehidratacion u otro parametro de la composicion corporal del paciente.
Posteriormente, el segundo tipo de datos de medicion de bioimpedancia se transfiere en un paso 44 de transferencia desde el entorno familiar al entorno de la cllnica de dialisis, donde se pueden procesar para mejorar los datos de referencia de bioimpedancia.
Una posible configuration de un dispositivo de medicion de bioimpedancia se representa en la figura 5. En el contexto de la figura 5, los terminos primer tipo de medicion de bioimpedancia y segundo tipo de medicion de bioimpedancia, datos de calibracion de bioimpedancia, y datos de referencia de bioimpedancia se entenderan en el mismo sentido que se ha revelado anteriormente en relacion con la descripcion de las figuras 1 y 2.
El dispositivo 50 de medicion de bioimpedancia comprende una primera 55 y una segunda 56 unidades de medicion de bioimpedancia. La primera 55 y la segunda 56 unidades de medicion de bioimpedancia se conectan a electrodos de bioimpedancia que son conectables a un paciente para la realization de mediciones de bioimpedancia. Tanto la primera 55 como la segunda 56 unidad de medicion de bioimpedancia incluyen o se conectan a una fuente para generar una corriente predeterminada a una alta frecuencia predeterminada entre los electrodos conectados y una unidad de medicion de voltaje (no se muestra) para medir la diferencia de voltaje resultante para determinar la impedancia compleja entre los electrodos de bioimpedancia. Aunque se representa como entidades separadas, la primera 55 y la segunda 56 unidades de medicion de bioimpedancia podrlan utilizar un hardware comun, es decir, una fuente de corriente comun y una unidad de medicion de voltaje comun. Tanto la primera 55 y la segunda 56 unidad de medicion de bioimpedancia podrlan aplicar una configuracion de dos electrodos o una configuracion de cuatro electrodos.
La frecuencia predeterminada puede ser seleccionable, ejemplos de valores apropiados pueden ser de 50 kHz o 100 kHz. La primera 55 y segunda 56 interfaz por lo tanto genera una frecuencia unica de medicion de datos de bioimpedancia de 57 o 501 incluyendo uno verdadero, uno imaginario o un valor de impedancia complejo para una determinada alta frecuencia por ejemplo R50kH, R100kHz, X50kHz, X100kHz, Z50kHz, o Z100kHz, alternativamente, el dato de medicion de bioimpedancia pueden ser impedancias complejas de un modelo utilizado para interpretar la bioimpedancia, tales como la resistencia extracelular Re, y la resistencia intracelular Ri.
En una realizacion el dato de medicion de bioimpedancia se convierte entre un primer y un segundo formato utilizando un factor de conversion teniendo en cuenta un primer tipo de configuracion de electrodo y un segundo tipo de configuracion de electrodo en una unidad 58 de conversion. Esto puede ser apropiado cuando el dato de medicion de bioimpedancia se puede combinar con o en comparacion con otros datos de medicion de bioimpedancia.
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Por ejemplo, la medicion de bioimpedancia realizada mediante el dispositivo 50 de medicion de bioimpedancia puede llevar a cabo un segundo tipo de medicion de bioimpedancia de acuerdo con lo que se ha revelado en relacion con las figuras 1 y 2 y es deseable comparar o combinar el dato de medicion de bioimpedancia del segundo tipo de medicion de bioimpedancia con el dato de medicion de bioimpedancia del primer tipo de medicion de bioimpedancia.
Por consiguiente, la medicion de bioimpedancia del primer tipo puede implicar un primer tipo de configuracion de electrodos y la medicion de bioimpedancia del segundo tipo puede implicar un segundo tipo de configuracion de electrodos. Por ejemplo, por lo general una medicion de bioimpedancia realizado en multiples frecuencias implica una configuracion de mano con pie de electrodos y una medicion de bioimpedancia realizada en una frecuencia unica implica una configuracion de los electrodos mano con mano, o una de pie con pie.
Para hacer que el dato de medicion de bioimpedancia obtenido utilizando la primera y la segunda configuracion de electrodos sean comparables o combinables, se proporciona una unidad 58 de conversion, lo que permite una conversion entre un formato de datos de medicion de bioimpedancia obtenidos utilizando un primer tipo de configuracion de electrodo y un formato de datos de medicion de bioimpedancia obtenidos utilizando un segundo tipo de configuracion de electrodos.
La conversion puede ser, por ejemplo, de un formato teniendo en cuenta una medicion utilizando una configuracion de pie con pie o una mano con mano a un formato teniendo en cuenta una medicion con una configuracion de mano con pie.
Los datos de medicion de bioimpedancia obtenidos de este modo pueden tener el formato de una parte real R y una parte imaginaria X de un valor de impedancia para una determinada alta frecuencia, por ejemplo, R50kHz, RiookHz, XsokHz, o XiookH, alternativamente, el formato de impedancias complejas de un modelo utilizado para interpretar la bioimpedancia tal como la resistencia extracelular Re, y la resistencia intracelular Ri.
Los datos 59 de bioimpedancia obtenidos de este modo se proporcionan a una unidad 52 de procesamiento para calcular una sobrehidratacion u otro parametro de la composicion corporal con base en los datos 59 de medicion de bioimpedancia y los datos 51 de calibracion de bioimpedancia.
Para este fin, la unidad 52 de procesamiento esta configurada para recibir los datos 51 de calibracion de bioimpedancia a traves de la interfaz 65 bidireccional que se conecta a una fuente 60 de datos. La fuente 60 de datos incluye los datos de calibracion que se han obtenido utilizando el dato de medicion de bioimpedancia partir de una medicion de bioimpedancia del primer tipo como se ha descrito anteriormente en relacion con las figuras 1 y 2.
Los resultados del procesamiento obtenidos en la unidad 52 de procesamiento se almacenan en la unidad 53 de almacenamiento y, a traves de la interfaz 65 bidireccional alimentada de nuevo a la fuente 60 de datos, donde se apoyara la mejora de los datos de referencia de bioimpedancia.
La visualizacion de los resultados de procesamiento puede ser controlada por la unidad 54 de control de visualizacion y se muestra en la pantalla 502.
Un analisis de serie cronologica de los resultados del procesamiento se puede realizar en la unidad 52 de procesamiento para analizar los resultados del procesamiento obtenidos para determinar si una medicion de bioimpedancia real o sobrehidratacion derivada o un parametro de la composicion corporal se desvlan significativamente de las mediciones de bioimpedancia anteriores o sobrehidratacion derivada o parametro de composicion corporal. Cuando existe una desviacion significativa, esta se puede indicar a la unidad 54 de control de visualizacion y se muestra en la pantalla 502.
La figura 6 representa una relacion entre las amplitudes de una impedancia compleja para una conversion entre un formato de una medicion de bioimpedancia considerando una configuracion de mano con pie para un formato considerando una configuracion de mano con mano. Cada punto representa una medida particular, que comprende un valor de amplitud de bioimpedancia obtenido utilizando una configuracion de mano con mano y un valor de amplitud de bioimpedancia obtenido utilizando una configuracion de mano con pie. Ambas medidas se han tomado a la misma alta frecuencia, que es de 50 kHz en el presente ejemplo.
El eje horizontal o x corresponde a la configuracion de mano con pie y el eje vertical o y corresponde a la configuracion de mano con mano. Un ajuste lineal esta representado por la formula en la parte superior derecha. El valor de R2 representa el coeficiente de determinacion del ajuste lineal.
La figura 7 representa una relacion de amplitud para una conversion entre una configuracion de electrodos de mano con pie y una configuracion de electrodos de pie con pie, similar a la relacion de amplitud de la figura 6 descrito anteriormente.
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La figura 8 representa una relacion entre las fases de una impedancia compleja para una conversion entre un formato de medicion de bioimpedancia considerando una configuracion de mano con pie a un formato considerando una configuracion de mano con mano. Cada punto representa una medida particular, que comprende un valor de fase de bioimpedancia obtenido utilizando una configuracion mano con mano y un valor de amplitud de bioimpedancia obtenido utilizando una configuracion de mano con pie. Ambas medidas se han tomado a la misma alta frecuencia, que es de 50 kHz en el presente ejemplo.
El eje horizontal o x corresponde a la configuracion de mano con pie y el eje vertical o y corresponde a la configuracion de mano con mano. Un ajuste cuadrado esta representado por la formula. El valor de R2 representa el coeficiente de determinacion del ajuste cuadrado.
La figura 9 representa una relacion de fase para una conversion entre una configuracion de electrodo de mano con pie y una configuracion de electrodo pie con pie, similar a la relacion de fase de la figura 8 descrito anteriormente.
Las figuras 10 representan la evolucion oportuna de la impedancia compleja medida a una cierta frecuencia unica, por ejemplo, a 50 kHz, en un momento exitoso para un paciente en particular. La parte real de la impedancia compleja senalo como la resistencia se representa en el eje horizontal y la parte imaginaria de la impedancia compleja se senalo como la reactancia y se representa en el eje vertical. Un sistema de coordenadas girado tiene un primer eje entre una region menos magra y una region mas magra y un segundo eje entre una region mas fluida y una menos fluida. Los cambios de la impedancia proyectados sobre el eje entre la region de menos fluido y la region de mas fluido se pueden atribuir a los cambios del estado de los fluidos, mientras que los cambios de la impedancia previstos en el eje entre la region menos magra y la region mas magra pueden atribuirse a cambios en la composicion corporal. Se puede observar que el paciente particular que se muestra en la figura 10 se somete principalmente un cambio en el estado fluido.
La figura 11 representa una evolucion oportuna de la impedancia compleja medida a una frecuencia unica en un momento exitoso para un paciente en particular. El significado de la parte real e imaginaria de la impedancia compleja, as! como el significado del sistema de coordenadas girado atribuyendo los cambios en la impedancia al estado fluido o la composicion corporal corresponde a lo que se ha descrito en relacion con la figura 10. Se puede ver que el paciente se muestra en la figura 11 se somete a un cambio en la composicion corporal.
Un analisis de serie cronologica se realiza en la evolucion de la impedancia con el tiempo se puede considerar una proyeccion sobre el primer y el segundo eje descrito. Asl, una advertencia indica un cambio significativo de la impedancia medida puede diferenciar entre un cambio en la composicion del cuerpo y un cambio del estado fluido.
Claims (14)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Metodo para determinar un parametro de sobrehidratacion o un parametro de la composicion corporal de un paciente, que comprende:obtener primeros datos de medicion de bioimpedancia de un paciente a partir de un primer tipo de medicion (204) de bioimpedancia,derivar los datos de calibracion de bioimpedancia de los primeros datos de medicion de bioimpedancia para calibrar los segundos datos de medicion de bioimpedancia de un segundo tipo de medicion (205) de bioimpedancia,obtener los segundos datos de medicion de bioimpedancia de una segunda medicion de bioimpedancia del paciente (206), ycalibrar los segundos datos de medicion de bioimpedancia utilizando los datos de calibracion para determinar el parametro de sobrehidratacion o el parametro de la composicion corporal del paciente (207).
- 2. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde la etapa de obtencion de los primeros datos de medicion de bioimpedancia comprende realizar una primera medicion (204) de bioimpedancia.
- 3. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 2, en donde la etapa de realizar una primera medicion de bioimpedancia comprende medir un espectro de bioimpedancia del paciente en multiples frecuencias.
- 4. Metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de obtencion de los segundos datos de medicion de bioimpedancia comprende realizar una segunda medicion (206) de bioimpedancia.
- 5. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 4, en donde la etapa de realizar una segunda medicion de bioimpedancia comprende medir una bioimpedancia del paciente en una frecuencia unica.
- 6. Metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5, que comprende la obtencion de una pluralidad de mediciones de bioimpedancia del segundo tipo en diferentes momentos para generar una serie cronologica de mediciones de bioimpedancia, la realizacion de analisis de tiempo de la serie cronologica para determinar si una medicion de bioimpedancia real de la serie cronologica se desvla de manera significativa a partir de mediciones de bioimpedancia anteriores de la serie cronologica, y la generacion de una indicacion de que una nueva medicion del primer tipo de mediciones de bioimpedancia debe ser realizada o un mensaje de advertencia.
- 7. Metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de derivar los datos de calibracion comprende la utilizacion de datos de referencia de bioimpedancia que correlacionan las mediciones de bioimpedancia que resultaron del primer tipo y mediciones de bioimpedancia que resultaron del segundo tipo.
- 8. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 7, que comprende un paso de derivar los datos de referencia, en donde el primer tipo de mediciones de bioimpedancia comprende un primer tipo de configuracion de electrodo, en donde el segundo tipo de mediciones de bioimpedancia comprende un segundo tipo de configuracion de electrodo, y en donde la etapa de derivar los datos de referencia comprende la aplicacion de un factor de conversion entre un primer formato teniendo en cuenta una medicion con el primer tipo de configuracion de electrodo y un segundo formato teniendo en cuenta una medicion utilizando el segundo tipo de configuracion (58) de electrodo.
- 9. Metodo para proporcionar datos de calibracion para un metodo para determinar un parametro de sobrehidratacion o un parametro de la composicion corporal de un paciente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, comprendiendo el metodo los siguientes pasos:obtener los primeros datos de medicion de bioimpedancia,derivar los datos de calibracion de bioimpedancia de los primeros datos de medicion de bioimpedancia,proporcionar los datos de calibracion de bioimpedancia a un dispositivo para determinar el parametro de sobrehidratacion o el parametro de la composicion corporal.
- 10. Metodo de obtencion de datos de referencia para un metodo de determinacion de un parametro de sobrehidratacion de acuerdo con la reivindicacion 7 u 8, comprendiendo el metodo:realizar una pluralidad de mediciones de referencia de bioimpedancia, comprendiendo cada uno una primera medicion de referencia del primer tipo de medicion (201) de bioimpedancia y una segunda medida de referencia del segundo tipode medicion (202) de referenda de bioimpedancia y la correlacion de los datos de la primera y la segunda mediciones de referencia para obtener los datos (203) de referencia de bioimpedancia.
- 11. Disposicion para la determinacion de un parametro de sobrehidratacion o un parametro de la composicion corporal de un paciente que comprende:5 una unidad (110) de suministro de datos adaptada para obtener los primeros datos de medicion de bioimpedancia de un paciente a partir de un primer tipo de medicion de bioimpedancia,una unidad (111) de procesamiento adaptada para derivar los datos de calibracion de bioimpedancia de los primeros datos de medicion de bioimpedancia para calibrar los segundos datos de medicion de bioimpedancia de un segundo tipo de medicion de bioimpedancia,10 una unidad (121) de obtencion de datos adaptada para obtener los segundos datos de medicion de bioimpedancia de una segunda medicion de bioimpedancia del paciente yuna unidad (122) de calibracion adaptada para calibrar los segundos datos de medicion de bioimpedancia utilizando los datos de calibracion para determinar el parametro de sobrehidratacion o el parametro de la composicion corporal de la paciente.15 12. Disposicion de acuerdo con la reivindicacion 11, que comprende una unidad (101) de medicion adaptada pararealizar una medicion de bioimpedancia para la obtencion de los primeros datos de medicion de bioimpedancia.
- 13. Disposicion de acuerdo con la reivindicacion 12, en donde la unidad (101) de medicion esta adaptada para medir el espectro de bioimpedancia del paciente en multiples frecuencias.
- 14. Disposicion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, adaptado para realizar cualquiera de los 20 metodos de las reivindicaciones 1 - 10.
- 15. Producto de programa de ordenador que comprende partes de codigo de programa de ordenador haciendo que la disposicion de la reivindicacion 11 lleve a cabo los pasos del metodo como se establece en cualquiera de las reivindicaciones 1 - 10.
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