ES2615128T3

ES2615128T3 - Determinación de impedancia

Info

Publication number: ES2615128T3
Application number: ES08800155.7T
Authority: ES
Inventors: Scott Chetham; Christopher Newton Daly; Ian John Bruinsma
Original assignee: Impedimed Ltd
Current assignee: Impedimed Ltd
Priority date: 2007-11-05
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2017-06-05
Anticipated expiration: 2028-10-15
Also published as: AU2008324750B2; AU2008324750A1; JP5513396B2; EP2211714A4; WO2009059351A1; US20150002177A1; EP2211714B1; CA2704061A1; US8836345B2; US20110025348A1; CA2704061C; EP2211714A1; JP2011502014A

Abstract

Aparato para su uso en la realización de mediciones de impedancia en un sujeto que comprende - unos pares respectivos de electrodos de excitación y de detección para su colocación sobre extremidades superiores e inferiores del sujeto; y - un sistema de procesamiento que está configurado para: a) dar lugar a que unas señales de excitación de tensión se apliquen al sujeto, por medio de unos electrodos de excitación; b) detectar por medio de unos electrodos de detección, unas señales de corriente a través del sujeto que son causadas por las señales de excitación de tensión; c) determinar una indicación de una segunda señal a través del sujeto, siendo dicha indicación de dicha segunda señal una tensión del centro del cuerpo en el centro del torso del sujeto que se obtiene a partir de unas tensiones que se detectan por medio de unos electrodos de detección; d) usar la indicación de la segunda señal para determinar si existe un desequilibrio inaceptable; y, e) si existe un desequilibrio inaceptable: i) determinar unas señales de excitación de tensión modificadas de acuerdo con el desequilibrio determinado al: determinar unas impedancias superior e inferior para el sujeto usando las señales de corriente detectadas, las señales de excitación de tensión y la tensión del centro del cuerpo; y, determinar unas señales de excitación de tensión modificadas usando dichas impedancias superior e inferior y una indicación de señal de corriente ideal; y, ii) dar lugar a que las señales de excitación de tensión modificadas se apliquen al sujeto para permitir de ese modo que se realice al menos una medición de impedancia.

Description

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DESCRIPCION

Determinacion de impedancia Antecedentes de la invencion

La presente invencion se refiere a un metodo y un aparato para su uso en la realizacion de mediciones de impedancia en un sujeto.

Descripcion de la tecnica anterior

La referencia en la presente memoria descriptiva a cualquier publicacion anterior (o informacion derivada de la misma), o a cualquier asunto que sea conocido, no es, y no debe interpretarse como un reconocimiento o admision o forma alguna de sugerencia de que la publicacion anterior (o informacion derivada de la misma) o asunto conocido forme parte del conocimiento general comun en el campo de accion al que se refiere esta memoria descriptiva.

Una tecnica existente para determinar indicadores biologicos relativos a un sujeto, tales como la funcion cardiaca, la composicion corporal y otros indicadores del estado de salud, tales como la presencia de edema, implica el uso de impedancia bioelectrica. Por lo general, este proceso implica usar un dispositivo de medicion para medir la impedancia electrica del cuerpo de un sujeto usando una serie de electrodos colocados en la superficie de la piel. Los cambios de impedancia electrica medidos en la superficie del cuerpo se usan para determinar parametros, tales como cambios en los niveles de fluido, asociados con el ciclo cardiaco, edema, o similares.

El aparato de medicion de impedancia es sensible a veces a factores externos, incluyendo las capacidades parasitas entre el sujeto y el entorno local y el aparato de medicion, las variaciones en las impedancias de la superficie de separacion de electrodo/tejido, que tambien se conocen como impedancias de electrodo, asf como las capacidades parasitas y el acoplamiento inductivo entre los conductores electricos que se usan para conectar el dispositivo de medicion a los electrodos.

El documento US 2005/151545 describe un aparato para medir impedancia electrica que comprende: dos electrodos de entrada puestos en contacto con un sujeto para medir la impedancia; un amplificador diferencial en el que se introducen dos senales que se introducen en los dos electrodos de entrada; un dispositivo para extraer una componente de modo comun de dos senales que se introducen en los dos electrodos de entrada; el tercer electrodo puesto en contacto con el sujeto para medir la impedancia; el primer multiplicador en el que se introduce la componente de modo comun; el primer filtro que esta acoplado con el primer multiplicador; el segundo multiplicador que esta acoplado con el primer filtro; en el que una senal de realimentacion que se emite a partir del segundo multiplicador se introduce en el tercer electrodo.

El documento US 2007/010758 describe un tomografo de electroimpedancia que esta dotado con una pluralidad de electrodos (1), que se pueden colocar sobre el cuerpo de un paciente y estan conectados por medio de un conmutador selector (60) con una unidad de control y de evaluacion (20). La unidad de control y de evaluacion (20) coopera con el conmutador selector (60) de tal modo que dos electrodos son abastecidos, cada uno, con una corriente alterna a partir de una fuente de alimentacion de CA (22) y las senales de tension analogicas detectadas de los otros electrodos se procesan con el fin de reconstruir a partir de las mismas la distribucion de impedancias del cuerpo en el plano de los electrodos, en el que se usa una fuente de alimentacion de CA simetrica para reducir las senales de modo comun. Para suprimir adicionalmente las interferencias debido a las senales de modo comun, se adoptan medidas para que la unidad de control y de evaluacion (20) este ajustada, ademas, para desintonizar la senal de modo comun de la corriente alterna sobre el cuerpo frente a la tierra por medio de un electrodo de medicion de senales de modo comun (4) y, basandose en esto, la simetna de la fuente de alimentacion de CA simetrica de tal modo que la senal de modo comun sobre el cuerpo se reduzca al mmimo, y los correspondientes parametros de desintonizacion se almacenan para cada par de electrodos.

El documento US 6.236.886 describe un metodo de obtencion de imagenes tomograficas del cuerpo humano y el tomografo de impedancia electrica, en el que se usa una fuente de corriente electrica para enviar corriente electrica a unos niveles no detectables por un ser humano a unos pares de electrodos, entre los que estan colocados al menos dos electrodos. Un algoritmo de reconstruccion de imagenes hace posible obtener la distribucion de conductividad absoluta de un cuerpo, caracterizando el estado de los tejidos blandos y oseos y de los vasos sangumeos. El metodo es rapido. Este permite que se visualicen los cambios de conductividad durante un ciclo cardiaco y que se observe la sangre al llenar el corazon y los vasos. Este permite que se obtenga la dependencia con el tiempo de la conductividad de las areas internas del corazon, que es un cardiograma de impedancia, que contiene informacion adicional acerca de la funcion cardiaca. El uso de la visualizacion de la conductividad de tejidos permite que se observen los procesos de las hemorragias internas, que se revelen inflamaciones, que se lleven a cabo estudios de los organos de la digestion, que se observe el estado de diversos tumores, que se lleve a cabo un diagnostico de enfermedades de la glandula mamaria, que se diagnostiquen diversas enfermedades pulmonares. El metodo permite que se supervise la variacion de la temperatura de los organos internos, lo que eleva la posibilidad de diagnosticar enfermedades en fases tempranas. El tomografo es un dispositivo bastante simple y compacto,

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practico en cuanto a su funcionamiento, seguro para un paciente y el personal, que funciona con un ordenador personal convencional. Este dispositivo se puede usar de forma generalizada en la practica medica y en investigaciones clmicas.

El documento US 6.631.292 describe un aparato para medir la resistencia y la reactancia de un sujeto, o un segmento de un sujeto, e incluye una fuente de corriente constante que suministra una corriente de entrada de alta frecuencia periodica al sujeto. La fuente de corriente constante controla la corriente de entrada a un valor seleccionado como objetivo mediante la medicion de la corriente en la practica a traves del sujeto y la comparacion de esa corriente en la practica con la corriente objetivo. La senal de error resultante controla la corriente de entrada. La corriente de entrada se suministra al segmento a traves de un transformador de acoplamiento, y otro transformador de acoplamiento que esta acoplado con una resistencia en la trayectoria del sujeto suministra el valor de la corriente en la practica. El aparato tambien incluye un circuito de medicion de impedancia que detecta una cafda de tension de salida en el segmento, preferiblemente usando un transformador de acoplamiento de deteccion, y produce al menos una de una senal de salida de reactancia y una senal de salida de resistencia usando la tension de salida. En un aspecto, se incluye un circuito de apagado automatico.

El documento US 6.339.722 describe un aparato para la medicion in vivo no invasiva de un parametro biologico que concierne a un fluido corporal de una persona o animal de acuerdo con un modelo de calculo, en el que el aparato esta dotado con conexiones para que se coloquen al menos dos pares de electrodos (2-5, 8-11) sobre la piel de una parte del cuerpo, un par de electrodos de entrada (2, 3, 8, 9) para alimentar una corriente alterna de medicion a la parte del cuerpo y un el par de medicion de electrodos (4, 5, 10, 11) para medir la tension en el par de medicion de electrodos, que comprende una fuente de corriente (7, 12) que proporciona la corriente alterna de medicion, un transformador (31) para la transformacion de la tension de medicion en una senal de bioimpedancia, que es una medida de la bioimpedancia de la parte del cuerpo, y unos medios para la generacion de senales que forman una medida para que se determinen parametros adicionales con la ayuda del modelo de calculo, abarcando dichas senales una senal que forma una medida para la derivada con respecto al tiempo de la senal de bioimpedancia. La fuente de corriente (7, 12) tiene una configuracion de radiacion minima y es adecuada para generar una corriente de medicion que tiene una amplitud constante en al menos dos frecuencias, una baja frecuencia y una alta frecuencia, en un intervalo de frecuencias de hasta aproximadamente 2000 kHz.

Sumario de la presente invencion

La presente invencion busca superar o al menos mejorar de forma sustancial una o mas desventajas de las disposiciones existentes.

De acuerdo con la invencion, esto se logra mediante un aparato tal como se relata en la reivindicacion 1, y un metodo de acuerdo con la reivindicacion 22.

En las reivindicaciones dependientes se relatan algunas realizaciones preferidas.

Se apreciara que la invencion se puede usar para el diagnostico de la presencia, la ausencia o el alcance de una gama de afecciones y enfermedades, incluyendo, pero sin limitarse a, edema, edema pulmonar, linfoedema, composicion corporal, funcion cardiaca, y similares.

Breve descripcion de los dibujos

A continuacion se describira un ejemplo de la presente invencion con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: -

la figura 1 es un diagrama esquematico de un ejemplo de un dispositivo de medicion de impedancia; la figura 2 es un diagrama de flujo de un ejemplo de un proceso para realizar una medicion de impedancia; la figura 3 es un diagrama esquematico de un segundo ejemplo de un dispositivo de medicion de impedancia; la figura 4 es un diagrama esquematico de un ejemplo de un sistema informatico;

la figura 5 es un diagrama esquematico de un ejemplo de la funcionalidad del sistema de procesamiento de la figura 3;

las figuras 6A a 6C son un diagrama de flujo de un segundo ejemplo de un proceso para realizar mediciones de impedancia;

la figura 7A es un diagrama esquematico de un ejemplo de un sistema de electrodos que incorpora un generador de senales y un sensor;

la figura 7B es un diagrama esquematico que ilustra un acoplamiento capacitivo de electrodos transversales; la figura 7C es un diagrama esquematico de un ejemplo de un circuito de cancelacion de capacidad de electrodos transversales;

la figura 7D es un diagrama esquematico de un ejemplo de un circuito de cancelacion de capacidad de entrada; la figura 8 es un diagrama esquematico de un ejemplo de conexiones de conectores electricos entre el dispositivo de medicion y el sistema de electrodos de la figura 7A;

las figuras 9 es un diagrama esquematico de un ejemplo de una disposicion de conductores electricos;

las figuras 10A y 10B son unos diagramas esquematicos de unos ejemplos de configuraciones de electrodos que

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se usan durante el equilibrado de acuerdo con la invencion;

la figura 10C es un diagrama esquematico de algunos modelos electricos eficaces para las disposiciones de electrodos de las figuras 10A y 10B; y,

la figura 11 es un diagrama de flujo de un ejemplo adicional de un proceso de medicion de impedancia. la figura 12A es un diagrama esquematico de un modelo electrico eficaz del cuerpo;

la figura 12B es un diagrama esquematico de las tensiones complejos para el modelo electrico de la figura 12A cuando la tension se equilibra basandose solo en la magnitud de la tension;

la figura 12C es un diagrama esquematico de las tensiones complejos para el modelo electrico de la figura 12A cuando la tension se equilibra basandose en la magnitud y la fase de la tension; la figura 12D es un diagrama esquematico de un modelo electrico eficaz del cuerpo;

la figura 12E es un diagrama esquematico de las tensiones complejos para el modelo electrico de la figura 12D cuando la tension se equilibra basandose solo en la magnitud de la tension; y,

la figura 12F es un diagrama esquematico de las tensiones complejos para el modelo electrico de la figura 12D cuando la tension se equilibra basandose en la magnitud y la fase de la tension.

Descripcion detallada de las realizaciones preferidas

Un ejemplo de un aparato adecuado para realizar un analisis de la impedancia bioelectrica de un sujeto se describira a continuacion con referencia a la figura 1.

Tal como se muestra, el aparato incluye un dispositivo de medicion 100 que incluye un sistema de procesamiento 102, que esta conectado a uno o mas generadores de senales 117A, 117B, por medio de unos primeros conductores electricos 123A, 123B respectivos, y a uno o mas sensores 118A, 118B, por medio de unos segundos conductores electricos 125A, 125B respectivos. La conexion puede ser por medio de un dispositivo de conmutacion, tal como un multiplexor, a pesar de que esto no es esencial.

Durante el uso, los generadores de senales 117A, 117B estan acoplados a dos primeros electrodos 113A, 113B, que actuan, por lo tanto, como electrodos de excitacion para permitir que se apliquen senales al sujeto S, mientras que los uno o mas sensores 118A, 118B estan acoplados a los segundos electrodos 115A, 115B, que actuan como electrodos de deteccion, permitiendo que se detecten las senales a traves del sujeto S.

Los generadores de senales 117A, 117B y los sensores 118A, 118B se pueden proporcionar en cualquier posicion entre el sistema de procesamiento 102 y los electrodos 113A, 113B, 115a, 115B, y pueden estar integrados en el dispositivo de medicion 100. No obstante, en un ejemplo, los generadores de senales 117A, 117B y los sensores 118a, 118B estan integrados en un sistema de electrodos, u otra unidad provista cerca del sujeto S, con los conductores electricos 123A, 123B, 125A, 125B que conectan los generadores de senales 117a, 117B y los sensores 118A, 118B al sistema de procesamiento 102.

Se apreciara que el sistema que se ha descrito en lo que antecede es un dispositivo de dos canales, que se usa para realizar una medicion de la impedancia de cuatro terminales clasica, con cada canal estando designado mediante los sufijos A, B respectivamente. El uso de un dispositivo de dos canales es solo para fines de ejemplo, tal como se describira con mas detalle en lo sucesivo.

Se puede usar una interfaz externa opcional 103 para acoplar el dispositivo de medicion 100, por medio de conexiones por cable, inalambricas o de red, a uno o mas dispositivos perifericos 104, tales como una base de datos o un sistema informatico externo, un lector de codigo de barras, o similares. El sistema de procesamiento 102 tambien incluira por lo general un dispositivo de E/S 105, que puede ser de cualquier forma adecuada tal como una pantalla tactil, un teclado y un monitor, o similares.

Durante el uso, el sistema de procesamiento 102 esta adaptado para generar senales de control, que dan lugar a que los generadores de senales 117A, 117B generen una o mas senales alternas, tales como senales de tension o de corriente de una forma de onda apropiada, que se pueden aplicar a un sujeto S, por medio de los primeros electrodos 113A, 113B. Los sensores 118A, 118B determinan a continuacion la cafda de tension en o la corriente a traves del sujeto S, usando los segundos electrodos 115A, 115B y transfieren unas senales apropiadas al sistema de procesamiento 102.

Por consiguiente, se apreciara que el sistema de procesamiento 102 puede ser cualquier forma de sistema de procesamiento que sea adecuada para generar unas senales de control apropiadas e interpretar al menos parcialmente las senales medidas para determinar de este modo la impedancia bioelectrica del sujeto y, opcionalmente, determinar otra informacion tal como la presencia, la ausencia o el grado de afecciones, tales como edema, linfoedema, mediciones de la composicion corporal, la funcion cardiaca, o similares.

El sistema de procesamiento 102 puede ser, por lo tanto, un sistema informatico programado de forma conveniente, tal como un ordenador portatil, un ordenador de sobremesa, un PDA, un telefono inteligente o similares. Como alternativa, el sistema de procesamiento 102 puede estar formado a partir de un soporte ffsico especializado, tal como una FPGA (field programmable gate array, matriz de puertas programable in situ), o una combinacion de un

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sistema informatico programado y un soporte ffsico especializado, o similares, tal como se describira con mas detalle en lo sucesivo.

Durante el uso, los primeros electrodos 113A, 113B estan situados sobre el sujeto para permitir que se inyecten una o mas senales al interior del sujeto S. La ubicacion de los primeros electrodos dependera del segmento del sujeto S en estudio. Por lo tanto, por ejemplo, los primeros electrodos 113A, 113B se pueden colocar en la region toracica y del cuello del sujeto S para permitir que se determine la impedancia de la cavidad toracica para su uso en el analisis de la funcion cardiaca. Como alternativa, la ubicacion de electrodos en las munecas y los tobillos de un sujeto permite que se determine la impedancia de las extremidades y/o de la totalidad del cuerpo, para su uso en el analisis de edema, o similares.

Una vez que los electrodos estan situados, se aplican una o mas senales alternas al sujeto S, por medio de los primeros conductores electricos 123A, 123B y los primeros electrodos 113A, 113B. La naturaleza de la senal alterna variara dependiendo de la naturaleza del dispositivo de medicion y el posterior analisis que se este realizando.

Por ejemplo, el sistema puede usar Analisis de Bioimpedancia (BIA, Bioimpedance Analysis) en el que se inyecta una unica senal de baja frecuencia (por lo general, < 50 kHz) al interior del sujeto S, con la impedancia medida siendo usada directamente en la evaluacion de los niveles relativos de fluido intracelular y extracelular. Por el contrario, los dispositivos de Espectroscopfa de Bioimpedancia (BIS, Bioimpedance Spectroscopy) utilizan unas frecuencias que vanan de muy bajas frecuencias (4 kHz) a frecuencias mas altas (1000 kHz), y pueden usar tantas como 256 o mas frecuencias diferentes dentro de este intervalo, para permitir que se realicen multiples mediciones de impedancia dentro de este intervalo.

Por lo tanto, el dispositivo de medicion 100 puede o bien aplicar una senal alterna a una unica frecuencia, a una pluralidad de frecuencias de forma simultanea, o un numero de senales alternas a diferentes frecuencias de forma secuencial, dependiendo de la implementacion preferida. La frecuencia o el intervalo de frecuencias de las senales aplicadas tambien puede depender del analisis que se este realizando.

En un ejemplo, la senal aplicada es generada por un generador de tension, que aplica una tension alterno al sujeto S, a pesar de que, como alternativa, tambien se pueden aplicar senales de corriente. En un ejemplo, por lo general la fuente de tension esta dispuesta de forma simetrica, con cada uno de los generadores de senales 117A, 117B siendo controlable de forma independiente, para permitir que se vane la cafda de tension de senal en el sujeto.

Se mide una diferencia de tension y/o una corriente entre los segundos electrodos 115A, 115B. En un ejemplo, la tension se mide de forma diferencial, lo que significa que cada sensor 118A, 118B se usa para medir la tension en cada segundo electrodo 115A, 115B y, por lo tanto, necesita medir solo la mitad de la tension en comparacion con un sistema con un unico extremo.

La senal adquirida y la senal medida seran una superposicion de tensiones generadas por el cuerpo humano, tales como el ECG (electrocardiograma), tensiones generadas por la senal aplicada, y otras senales que son causadas por interferencia electromagnetica ambiental. Por consiguiente, se puede emplear un filtrado u otro analisis adecuado para eliminar las componentes no deseadas.

Por lo general, la senal adquirida se desmodula para obtener la impedancia del sistema a las frecuencias aplicadas. Un metodo adecuado para la desmodulacion de las frecuencias superpuestas es el uso de un algoritmo de Transformada Rapida de Fourier (FFT, Fast Fourier Transform) para transformar los datos en el dominio del tiempo al dominio de la frecuencia. Esto se usa, por lo general, cuando la senal de corriente aplicada es una superposicion de frecuencias aplicadas. Otra tecnica que no requiere la division en ventanas de la senal medida es una FFT de ventana deslizante.

En el caso de que las senales de corriente aplicadas se formen a partir de un barrido de diferentes frecuencias, entonces es mas tfpico el uso de una tecnica de procesamiento de senales tal como la multiplicacion de la senal medida con una onda seno y una onda coseno de referencia que se obtiene a partir del generador de senales, o con unas ondas seno y coseno medidas, y la integracion a lo largo de un numero entero de ciclos. Este proceso, que se conoce de forma diversa como desmodulacion en cuadratura o deteccion smcrona, rechaza todas las senales no correlacionadas o asmcronas y reduce de forma significativa el ruido aleatorio.

Otras tecnicas de desmodulacion digital y analogica adecuadas seran conocidas por los expertos en la materia.

En el caso de la BIS, las mediciones de impedancia o de admitancia se determinan a partir de las senales en cada frecuencia mediante la comparacion de la tension registrado y la corriente a traves del sujeto. El algoritmo de desmodulacion puede producir entonces unas senales de amplitud y de fase en cada frecuencia.

Como parte del proceso que se ha descrito en lo que antecede, se puede medir y registrar la distancia entre los segundos electrodos 115A, 115B. De forma similar, se pueden registrar otros parametros relacionados con el sujeto, tales como la altura, el peso, la edad, el sexo, el estado de salud, cualquier intervencion y la fecha y la hora en la

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que se produjo la misma. Tambien se puede registrar otra informacion, tal como la medicacion actual. Esto se puede usar a continuacion para la realizacion de un analisis adicional de las mediciones de impedancia, con el fin de permitir la determinacion de la presencia, la ausencia o el grado de edema, para evaluar la composicion corporal, o similares.

La precision de la medicion de impedancia puede estar sujeta a una serie de factores externos. Estos pueden incluir, por ejemplo, el efecto del acoplamiento capacitivo entre el sujeto y el entorno circundante, los conductores electricos y el sujeto, los electrodos, o similares, que variaran basandose en factores tales como la construccion de los conductores electricos, la configuracion de los conductores electricos, la posicion del sujeto, o similares. Adicionalmente, por lo general existen variaciones en la impedancia de la conexion electrica entre la superficie del electrodo y la piel (que se conoce como la “impedancia de electrodo”), que puede depender de factores tales como los niveles de humedad de la piel, los niveles de melatonina, o similares. Una fuente adicional de error es la presencia de acoplamiento inductivo entre los diferentes elementos conductores de electricidad dentro de los conductores electricos, o entre los propios conductores electricos.

Tales factores externos pueden conducir a imprecisiones en el proceso de medicion y el posterior analisis y, por consiguiente, es deseable poder reducir el impacto de los factores externos sobre el proceso de medicion.

Una forma de imprecision que puede surgir es causada por que las cafdas de tension en el sujeto no sean simetricas, una situacion que se denomina “desequilibrio”. Una situacion de este tipo da como resultado una tension de senal significativo en el centro del cuerpo del sujeto, lo que a su vez da como resultado que surjan, de las capacidades parasitas entre el torso del sujeto y la superficie de soporte sobre la que esta dispuesto el sujeto, unas corrientes parasitas.

La presencia de un desequilibrio, en el que la cafda de tension en el sujeto no es simetrica con respecto al centro eficaz del sujeto, conduce a una senal “de modo comun”, que es efectivamente una medida de la senal en el sujeto S que no esta relacionada con la impedancia del sujeto. Para ayudar a reducir este efecto, es deseable, por lo tanto, para las senales que se van a aplicar al sujeto S que estas den como resultado una tension simetrico alrededor del centro del cuerpo del sujeto. Como resultado, una tension de referencia dentro del sujeto S, que es igual a una tension de referencia del aparato de medicion, se encontrara cerca del centro eficaz del cuerpo del sujeto, segun se considera con respecto a la colocacion de los electrodos. Debido a que, por lo general, la tension de referencia del dispositivo de medicion es la tierra, esto da como resultado que el centro del cuerpo del sujeto S se encuentre tan cerca de tierra como sea posible, lo que reduce al mmimo la magnitud de la senal global a traves del torso del sujeto, minimizando de este modo las corrientes parasitas.

En un ejemplo, una tension simetrico en torno a los electrodos de deteccion se puede conseguir mediante el uso de una fuente de tension simetrico, tal como un esquema de excitacion de tension bidireccional diferencial, que aplica una tension simetrico a cada uno de los electrodos de excitacion 113A, 113B. No obstante, esto no siempre es eficaz si las impedancias de contacto para los dos electrodos de excitacion 113A, 113B no se han hecho coincidir, o si la impedancia del sujeto S vana a lo largo de la longitud del sujeto S, lo que es tfpico en un entorno practico.

El aparato de la presente invencion supera esto mediante el ajuste de las senales de excitacion de tension diferencial que se aplican a cada uno de los electrodos de excitacion 113A, 113B, para compensar las impedancias de electrodos diferentes, y de este modo restaurar la simetna deseada de las cafdas de tension en el sujeto S. En el presente documento se hace referencia a este proceso como equilibrado y, en un ejemplo, ayuda a reducir la magnitud de la senal de modo comun y, por lo tanto, a reducir las perdidas de corriente que son causadas por las capacidades parasitas asociadas con el sujeto.

El grado de desequilibrio y, por lo tanto, la cantidad de equilibrado que se requiere, se puede determinar mediante la supervision de las senales en los electrodos de deteccion 115A, 115b y, entonces, mediante el uso de estas senales para controlar la senal aplicada al sujeto por medio de los electrodos de excitacion 113A, 113B. En particular, el grado de desequilibrio se puede calcular mediante la determinacion de una tension aditiva a partir de las tensiones que se detectan en los electrodos de deteccion 115A, 115B.

En un proceso a modo de ejemplo, las tensiones que se detectan en cada uno de los electrodos de deteccion 115A, 115B se usan para calcular una primera tension, que se consigue mediante la combinacion o la adicion de las tensiones medidos. Por lo tanto, la primera tension puede ser una tension aditiva (a la que se hace referencia comunmente como senal o tension de modo comun) que se puede determinar usando un amplificador diferencial.

A este respecto, por lo general se usa un amplificador diferencial para combinar dos senales de tension detectadas Va, Vb, para determinar una segundo tension que, en un ejemplo, es un diferencial de tension Va - Vb entre los puntos de interes en el sujeto S. El diferencial de tension se usa junto con una medicion del flujo de corriente a traves del sujeto para obtener valores de impedancia. No obstante, los amplificadores diferenciales por lo general tambien proporcionan una senal “de modo comun” (Va + Vb) / 2, que es una medida de la senal de modo comun.

A pesar de que los amplificadores diferenciales incluyen una capacidad de rechazo de modo comun, esto es, en

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general, solo de efecto finito y, por lo general, se reduce su eficacia a frecuencias mas elevadas, por lo tanto una senal de modo comun grande producira una senal de error superpuesta a la senal diferencial.

El error que es causado por las senales de modo comun se puede reducir al mmimo mediante la calibracion de cada canal de deteccion. En el caso ideal en el que ambas entradas de un amplificador diferencial tienen sus caractensticas de ganancia y de fase perfectamente puestas en coincidencia y se comportan de forma lineal con la amplitud de senal, el error de modo comun sera nulo. En un ejemplo, los dos canales de deteccion del amplificador diferencial se digitalizan antes del procesamiento diferencial. Por lo tanto, resulta sencilla la aplicacion de factores de calibracion de forma independiente a cada canal para permitir que las caractensticas se pongan en coincidencia con un alto grado de precision, logrando de este modo un bajo error de modo comun.

Por consiguiente, mediante la determinacion de la senal de modo comun, las senales de tension aplicadas se puede ajustar, por ejemplo mediante el ajuste de la magnitud y/o la fase relativas de las senales aplicadas, para reducir al mmimo de ese modo la senal de modo comun y eliminar de forma sustancial cualquier desequilibrio.

Un ejemplo del funcionamiento del aparato de la figura 1 para realizar esto se describira a continuacion con referencia a la figura 2.

En la etapa 200, se aplica una primera senal al sujeto S, determinandose una segunda senal que se mide a traves del sujeto S en la etapa 210. Por lo general, esto se lograra usando las tecnicas que se han bosquejado en lo que antecede. Por consiguiente, el sistema de procesamiento 102 dara lugar a que los generadores de senales 117A, 117B generen la primera senal, que por lo general se aplica al sujeto S por medio de los primeros electrodos 113A, 113B. De forma similar, la segunda senal sera detectada por los sensores 118A, 118B, por medio de los segundos electrodos 115A, 115B, proporcionandose una indicacion de la segunda senal al sistema de procesamiento 102.

En la etapa 220, se determina un desequilibrio mediante el sistema de procesamiento 102 usando la segunda senal que se detecta en los segundos electrodos 115A, 115B, que representa, en un ejemplo, una senal de modo comun.

En la etapa 230, el dispositivo de medicion ajusta de forma opcional la primera senal que se aplica al sujeto S, con el fin de reducir el desequilibrio y, por lo tanto, la magnitud de la senal de modo comun. Por lo tanto, se puede ajustar la magnitud de la senal que se aplica en uno u otro de los primeros electrodos 113A, 113B, por ejemplo mediante el aumento o la disminucion de las magnitudes de senal relativas y/o la alteracion de las fases de senal relativas, con el fin de equilibrar la senal en el interior del sujeto y centralizar la posicion de la tension de referencia en el interior del sujeto en relacion con la colocacion de los electrodos.

En la etapa 240, el dispositivo de medicion puede determinar entonces la senal que se aplica al sujeto y las tensiones que se miden en los electrodos 113A, 113B, permitiendo de ese modo que se determine una impedancia en la etapa 250.

Debido a que la posicion de la tension de referencia en el interior del sujeto S es dependiente de la impedancia, el desequilibrio variara por lo general dependiendo de la frecuencia de la senal aplicada. Por consiguiente, en un ejemplo, es tfpico determinar el desequilibrio y ajustar la senal aplicada en cada frecuencia aplicada. No obstante, esto puede depender de la implementacion preferida.

Un ejemplo espedfico del aparato se describira a continuacion con mas detalle con respecto a la figura 3.

En este ejemplo, el sistema de medicion 300 incluye un sistema informatico 310 y un dispositivo de medicion 320 separado. El dispositivo de medicion 320 incluye un sistema de procesamiento 330 que esta acoplado con una interfaz 321 para permitir una comunicacion por cable o inalambrica con el sistema informatico 310. El sistema de procesamiento 330 tambien se puede acoplar de forma opcional con uno o mas almacenamientos, tales como diferentes tipos de memoria, tal como se muestra en 322, 323, 324, 325, 326.

En un ejemplo, la interfaz es una pila de Bluetooth, a pesar de que se puede usar cualquier interfaz adecuada. Las memorias pueden incluir una memoria de arranque 322, para almacenar una informacion que es requerida por un proceso de arranque, y una memoria programable de numeros de serie 323, que permite que se programe un numero de serie de dispositivo. La memoria tambien puede incluir una ROM (Read Only Memory, Memoria de Solo Lectura) 324, una memoria flash 325 y una EPROM (Electronically Programmable ROM, ROM Electronicamente Programable) 326, para su uso durante el funcionamiento. Estas se pueden usar por ejemplo para almacenar instrucciones de soporte logico y para almacenar datos durante el procesamiento, tal como apreciaran los expertos en la materia.

Un numero de convertidores de analogico a digital (ADC, analogue to digital converter) 327A, 327B, 328A, 328B y de convertidores de digital a analogico (DAC, digital to analogue converter) 329A, 329B se proporcionan para acoplar el sistema de procesamiento 330 con los sensores 118A, 118B y los generadores de senales 117A, 117B, tal como se describira con mas detalle en lo sucesivo.

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Tambien se puede proporcionar un controlador (que no se muestra), tal como un microprocesador, un microcontrolador o un dispositivo logico programable, para controlar la activacion del sistema de procesamiento 330, a pesar de que mas ffpicamente esto se realiza mediante unas ordenes de soporte logico que son ejecutadas por el sistema de procesamiento 330.

Un ejemplo del sistema informatico 310 se muestra en la figura 4. En este ejemplo, el sistema informatico 310 incluye un procesador 400, una memoria 401, un dispositivo de entrada/salida 402 tal como un teclado y un monitor, y una interfaz externa 403 que estan acoplados entre sf por medio de un bus 404, tal como se muestra. La interfaz externa 403 se puede usar para permitir que el sistema informatico se comunique con el dispositivo de medicion 320, por medio de conexiones por cable o inalambricas, segun se requiera, y por consiguiente, esta se puede encontrar en forma de una tarjeta de interfaz de red, una pila de Bluetooth, o similares.

Durante el uso, el sistema informatico 310 se puede usar para controlar el funcionamiento del dispositivo de medicion 320, a pesar de que, como alternativa, esto se puede lograr por medio de una interfaz separada que se proporciona sobre el dispositivo de medicion 300. Adicionalmente, el sistema informatico se puede usar para permitir que se realice al menos parte del analisis de las mediciones de impedancia.

Por consiguiente, el sistema informatico 310 se puede formar a partir de cualquier sistema de procesamiento adecuado, tal como un PC, un terminal de Internet, un ordenador portatil, un PC de mano, un telefono inteligente, un PDA, un servidor, o similares, que se haya programado de forma conveniente, que implemente un soporte logico de aplicaciones apropiado para permitir que se realicen las tareas requeridas.

Por el contrario, el sistema de procesamiento 330 por lo general realiza unas tareas de procesamiento espedficas, para reducir de ese modo los requisitos de procesamiento en el sistema informatico 310. Por lo tanto, el sistema de procesamiento por lo general ejecuta unas instrucciones para permitir que se generen unas senales de control para controlar los generadores de senales 117A, 117B, asf como el procesamiento para determinar valores de impedancia instantanea.

En un ejemplo, el sistema de procesamiento 330 se forma a partir de un soporte ffsico personalizado, o similares, tal como una disposicion de puertas programable in situ (FPGA, Field Programmable Gate Array), a pesar de que se puede usar cualquier modulo de procesamiento adecuado, tal como un modulo magnetologico.

En un ejemplo, el sistema de procesamiento 330 incluye un soporte ffsico programable, el funcionamiento del cual se controla usando unas instrucciones en forma de instrucciones de soporte logico incrustadas. El uso de un soporte ffsico programable permite la aplicacion de diferentes senales al sujeto S, y permite la realizacion de diferentes analisis por parte del dispositivo de medicion 320. Por lo tanto, por ejemplo, se utilizana un soporte logico incrustado diferente si la senal se fuera a usar para analizar la impedancia a un numero de frecuencias de forma simultanea en comparacion con el uso de senales que se aplican a diferentes frecuencias de forma secuencial.

Las instrucciones de soporte logico incrustadas que se usan se pueden descargar a partir del sistema informatico 310. Como alternativa, las instrucciones se pueden almacenar en memoria tal como la memoria flash 325, permitiendo que las instrucciones que se usan se seleccionen o bien usando un dispositivo de entrada que se proporciona sobre el dispositivo de medicion 320, o bien mediante el uso del sistema informatico 310. Como resultado, el sistema informatico 310 se puede usar para controlar las instrucciones, tal como el soporte logico incrustado, que son implementadas por el sistema de procesamiento 330, lo que altera a su vez el funcionamiento del sistema de procesamiento 330.

Adicionalmente, el sistema informatico 310 puede funcionar para analizar la impedancia que es determinada por el sistema de procesamiento 330, para permitir que se determinen parametros biologicos.

A pesar de que se puede usar una disposicion alternativa con un unico sistema de procesamiento, la division del procesamiento entre el sistema informatico 310 y el sistema de procesamiento 330 puede proporcionar algunos beneficios.

En primer lugar, el uso del sistema de procesamiento 330 permite que la configuracion de soporte ffsico personalizado se adapte a traves del uso de un soporte logico incrustado apropiado. Esto permite, a su vez, que se use un unico dispositivo de medicion para realizar una gama de diferentes tipos de analisis.

En segundo lugar, esto reduce en gran medida los requisitos de procesamiento en el sistema informatico 310. Esto permite, a su vez, que el sistema informatico 310 se implemente usando un soporte ffsico relativamente sencillo, al tiempo que se sigue permitiendo que el dispositivo de medicion realice un analisis suficiente para proporcionar la interpretacion de la impedancia. Esto puede incluir, por ejemplo, la visualizacion de una informacion tal como niveles de fluido relativos, parametros de composicion corporal, un diagrama “de Wessel”, u otros indicadores, asf como el uso de los valores de impedancia para determinar parametros en relacion con la funcion cardiaca, la presencia, la ausencia o el grado de linfoedema, edema, o similares.

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En tercer lugar, esto permite que se actualice el dispositivo de medicion 320. Por lo tanto, por ejemplo, si se crea un algoritmo de analisis mejorado, o una secuencia de corrientes mejorada que se determina para un tipo espedfico de medicion de impedancia, el dispositivo de medicion se puede actualizar mediante la descarga de un nuevo soporte logico incrustado por medio de la memoria flash 325 o la interfaz externa 321.

Durante el uso, el sistema de procesamiento 330 genera unas senales de control digitales, que son indicativas de las senales de excitacion de tension Vda, Vdb que se van a aplicar por medio de los electrodos de excitacion 113A, 113B, que se convierten en unas senales de control analogicas por los DAC 329. Las senales de control analogicas se transfieren a los generadores de senales 117, permitiendo que las senales de excitacion de tension Vda, Vdb sean generadas por cada uno de los generadores de senales 117A, 117B.

Unas senales analogicas que representan las senales de corriente detectadas Isa, Isb, que son inducidas por las senales de excitacion de tension Vda, Vdb se reciben de los generadores de senales 117A, 117B y se digitalizan por medio de los ADC 328A, 328B. De forma similar, unas senales analogicas que representan unas tensiones detectadas Vsa, Vsb que se miden en los segundos electrodos 115A, 115B se reciben de los sensores 118A, 118B y se digitalizan por medio de los ADC 327A, 327B. Las senales digitales se pueden devolver entonces al sistema de procesamiento 330 para un analisis preliminar.

En este ejemplo, se usa un conjunto respectivo de los ADC 327, 328 y los DAC 329 para cada uno de dos canales, tal como es designado por medio de los sufijos de numero de referencia A, B respectivamente. Esto permite que cada uno de los generadores de senales 117A, 117B se controle de forma independiente y que los sensores 1 18a, 118B se usen para detectar, por separado, senales a partir de los electrodos 115A, 115B. Por lo tanto, esto representa un dispositivo de dos canales, siendo designado cada canal por medio de los numeros de referencia A, B. Se apreciara que, de forma similar, las senales de excitacion de tension Vd, las senales de corriente detectadas Is, y las senales de tension detectadas Vs tambien se pueden identificar de forma similar por medio de un sufijo A, B, que representa el canal respectivo.

En la practica, se puede usar cualquier numero de canales adecuados, dependiendo de la implementacion preferida. Por lo tanto, por ejemplo, puede ser deseable el uso de una disposicion de cuatro canales, en la que se proporcionan cuatro electrodos de excitacion y cuatro de deteccion, con un par de electrodo de deteccion y electrodo de excitacion 113, 115 respectivos que estan acoplados con cada extremidad. En este caso, se apreciara que se podfa usar una disposicion de ocho ADC 327, 328 y cuatro DAC 329, por lo tanto cada canal tiene los ADC 327, 328 y los DAC 329 respectivos. Como alternativa, se pueden usar otras disposiciones, tal como a traves de la inclusion de un sistema de multiplexion para acoplar de forma selectiva una disposicion de dos canales de los ADC 327, 328 y los DAC 329 con una disposicion de electrodos de cuatro canales, tal como apreciaran los expertos en la materia.

Tambien se pueden proporcionar unos canales adicionales para realizar unas mediciones adicionales en otras ubicaciones sobre el sujeto, tal como para permitir la medicion directa de tensiones en el hombro, la cadera o una diversidad de ubicaciones abdominales.

Un ejemplo de la funcionalidad que es implementada por el sistema de procesamiento 330 se describira a continuacion con referencia a la figura 5. En este ejemplo, el sistema de procesamiento 330 implementa la funcionalidad usando un control de soporte logico apropiado, a pesar de que se puede usar cualquier mecanismo adecuado. En este ejemplo, el sistema de procesamiento 330 incluye un modulo de temporizacion y de control 500, un modulo de mensajena 501, un modulo de analisis 502, unas tablas de consulta (LUT, look up table) de onda seno 503, 504, un modulo de corriente 505 y un modulo de tension 506.

Durante el uso, el sistema de procesamiento 330 recibe una informacion que representa la frecuencia y la amplitud de unas senales que se van a aplicar al sujeto S a partir del sistema informatico 310, por medio de la interfaz externa 321. El modulo de temporizacion y de control 500 usa esta informacion para acceder a las LUT 503, 504, que a su vez dan lugar a que se produzca una senal de onda seno digital basandose en la frecuencia y la amplitud especificadas. Las senales de control digitales se transfieren a los DAC 329A, 329B, para permitir de este modo que se produzcan unas senales de control analogicas que son indicativas de las senales de excitacion de tension Vda, Vdb.

Las senales de tension y corriente analogicas medidas Vsa, Vsb, Isa, Isb son digitalizadas por los ADC 307, 308 y se proporcionan a los modulos de corriente y de tension 505, 506. Esto permite que el sistema de procesamiento 330 determine el flujo de corriente haciendo que el modulo de corriente 505 determine el flujo de corriente total a traves del sujeto usando las dos senales de corriente Isa, Isb, proporcionandose una indicacion de esto al modulo de analisis 502. El modulo de tension 506, que por lo general se encuentra en forma de amplificador de tension diferencial, o similares, funciona para determinar una tension diferencial, que tambien se transfiere al modulo de analisis 502, permitiendo que el modulo de analisis determine valores de impedancia usando las senales de corriente y de tension diferencial.

Ademas de esto, el modulo de tension 506 determina una senal de modo comun, que se devuelve al modulo de temporizacion y de control 500. Esto permite que el modulo de temporizacion y de control 500 determine cualquier

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desequilibrio en la tension que se detecta en el sujeto S que, tal como se ha mencionado en lo que antecede, es indicativo de que la tension de referencia no esta situado centralmente en el interior del sujeto S, con respecto a los electrodos.

Si el grado de desequilibrio es inaceptable, el modulo de temporizacion y de control 500 puede ajustar la amplitud y/o la fase relativas de las ondas sinusoidales que representan las senales de excitacion de tension Vda, Vdb tal como se describira en lo sucesivo, permitiendo que se determine una nueva tension diferencial, por lo tanto una indicacion de cualquier desequilibrio.

Una vez que se ha determinado que el desequilibrio es aceptable, el modulo de temporizacion y de control 500 puede proporcionar una indicacion de esto al modulo de analisis 502, permitiendo que este use un analisis apropiado, tal como una extraccion de cuadratura de fase, para determinar una diferencia de fase y relacion para la impedancia medida, basandose en el flujo de corriente a traves del sujeto y las senales de tension diferencial. La relacion y la fase se pueden transferir a entonces al modulo de mensajena 510, permitiendo que se proporcione una indicacion de la impedancia medida al sistema informatico 310 por medio de la interfaz 321.

El sistema de procesamiento 330 tambien puede implementar modulo de deteccion de fallos de nivel de senal 508. Este supervisa la magnitud de senales aplicadas al sujeto para determinar si estas se encuentran dentro de unos niveles umbral aceptables. En caso negativo, el modulo de deteccion de fallos 508 puede dar lugar a que se transfiera un mensaje al sistema informatico 310 para permitir que el proceso se detenga o para permitir que se genere una alerta.

Durante este proceso, se puede almacenar cualquier medicion que se realice, incluyendo senales de corriente y de tension sin procesar, en una memoria adecuada de las memorias 322, 323, 324, 325, 326, o de lo contrario emitirse, permitiendo que se use la misma para supervisar el funcionamiento del dispositivo. Esta se puede usar en la realizacion de diagnosticos, asf como en la calibracion del dispositivo.

Un ejemplo del proceso para realizar mediciones de impedancia se describira a continuacion con referencia a las figuras 6A a 6C.

En la etapa 600, el sistema informatico 310 se usa para seleccionar un tipo de medicion de impedancia, activando esto que el sistema informatico 310 de lugar a que unas instrucciones deseadas, tales como un soporte logico incrustado, sean implementadas por el sistema de procesamiento 330. Se apreciara que esto se puede lograr de una serie de formas, tales como mediante la descarga de un soporte logico incrustado requerido, del sistema informatico 310 al sistema de procesamiento 330, o como alternativa, al hacer que el sistema de procesamiento 330 recupere un soporte logico incrustado relevante a partir de la memoria interna o similares.

En la etapa 610, el sistema informatico 310 o el sistema de procesamiento 330 selecciona una frecuencia de medicion siguiente f, permitiendo que el sistema de procesamiento 330 genere una secuencia de senales de control de tension digitales en la etapa 615, tal como se ha descrito en lo que antecede. Las senales de control digitales se convierten en senales de control analogicas indicativas de las senales de excitacion de tension Vda, Vdb usando los DAC 329A, 329B en la etapa 620. Esto permite que las senales de control analogicas se proporcionen a cada uno de los generadores de senales 117A, 117B en la etapa 625, haciendo que cada generador de senales 117A, 117B genere unas senales de excitacion de tension respectivas Vda, Vdb y aplique estas al sujeto S en la etapa 630, por medio de los respectivos electrodos de excitacion 113A, 113B.

En la etapa 635, la cafda de tension inducido en el sujeto se determina al hacer que los sensores 118A, 118B detecten unas tensiones Vsa, Vsb en los electrodos de deteccion, 115A, 115B, con las senales de tension detectadas Vsa, Vsb siendo digitalizadas por medio del correspondiente ADC 327A, 327B en la etapa 640. En la etapa 645, unas senales de corriente Isa, Isb, que son causadas por la aplicacion de las senales de excitacion de tension Vda, Vdb, se determinan usando los generadores de senales 117A, 117B. Una indicacion de las senales de corriente Isa, Isb se transfiere a los ADC 328A, 328B para su digitalizacion en la etapa 650.

En la etapa 655, las senales de corriente y de tension digitalizadas Isa, Isb, Vsa, Vsb son recibidas por el sistema de procesamiento 330, permitiendo que el sistema de procesamiento 330 determine la magnitud de la corriente aplicada Is en la etapa 660. Esto se puede realizar usando el modulo de adicion de corriente 505 en el ejemplo funcional que se ha descrito en lo que antecede de la figura 5, permitiendo que el modulo de deteccion de fallos 508 compare el flujo de corriente total Is a traves del sujeto con un umbral en la etapa 665. Si se determina que el umbral ha sido superado en la etapa 670, entonces el proceso puede finalizar con la generacion de una alerta en la etapa 675.

Esta situacion puede surgir, por ejemplo, si el dispositivo esta funcionando de forma incorrecta, o hay un problema con las conexiones de los electrodos al sujeto, tal como si uno no se encuentra en un contacto electrico correcto con la piel del sujeto. Por consiguiente, la alerta se puede usar para desencadenar que un operador de dispositivos compruebe las conexiones de los electrodos y/o el funcionamiento del dispositivo para permitir que se supere cualquier problema. Se apreciara que se puede emprender cualquier forma adecuada de accion correctora tal como

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intentar reiniciar el proceso de medicion, reconectar los electrodos al sujeto S, reducir la magnitud de la corriente a traves del sujeto, o similares.

En la etapa 680, el sistema de procesamiento 330 funciona para determinar una tension de modo comun basandose en la amplitud de las tensiones detectadas Vsa, Vsb que se detectan en cada uno de los electrodos 115A, 115B, y esto se consigue por lo general usando el modulo de procesamiento de tension 506 en el ejemplo funcional anterior. La tension de modo comun o la senal de modo comun se usa a continuacion para determinar cualquier desequilibrio en la etapa 685.

En la etapa 690, se realiza una evaluacion en lo que respecta a si el desequilibrio es aceptable. Esto se puede lograr de una cualquiera de una serie de maneras, tales como mediante la comparacion de la amplitud de la senal de modo comun con un umbral, o similares. El umbral en general se determinara previamente y se almacenara en una de las memorias 324, 325, 326, por ejemplo durante la fabricacion o la calibracion del dispositivo.

En el caso de que se considere que el desequilibrio no es aceptable, entonces en la etapa 695 el sistema de procesamiento 330 modifica las senales de control digitales que representan las senales de excitacion de tension Vda, Vdb para reducir el desequilibrio. Esto se consigue por lo general al hacer que el sistema de procesamiento 330 implemente un algoritmo que ajusta las senales de excitacion de tension aplicadas Vda, Vdb para mantener la tension de modo comun en el centro del cuerpo tan cerca de la tension de referencia del dispositivo como sea posible. Esto se consigue en general mediante el ajuste de la amplitud y/o la fase de las senales de excitacion de tension Vda, Vdb que se aplican al sujeto, usando el algoritmo. La naturaleza de este ajuste dependera de la naturaleza del desequilibrio, y un algoritmo a modo de ejemplo se describira con mas detalle en lo sucesivo.

El proceso puede volver a continuacion a la etapa 620 para permitir que las senales de control digitales modificadas se conviertan en senales analogicas usando los DAC 324, con unas senales de excitacion de tension modificadas Vda, Vdb siendo aplicadas a los electrodos de excitacion 113A, 113B. Este proceso se repite hasta que se consigue un equilibrio aceptable.

Una vez que se ha conseguido un equilibrio aceptable, el sistema de procesamiento 330 funciona para determinar la tension diferencial detectado a traves del sujeto en la etapa 700. En el ejemplo funcional que se ha descrito en lo que antecede con respecto a la figura 7, esto puede conseguirse usando el modulo de tension diferencial 506. En la etapa 705, el modulo de procesamiento 330 funciona para determinar unas senales de fase y relacion, que representan la impedancia del sujeto S, a la frecuencia aplicada f usando las senales de corriente y de tension diferencial. En el ejemplo funcional anterior, esto se puede realizar usando el modulo de analisis, y alguna forma de analisis de senales, tal como analisis de cuadratura de fase, dependiendo de la implementacion preferida. En la etapa 710, una indicacion de las senales de fase y relacion se envfa al sistema informatico 310 para su procesamiento adicional.

Una vez que esto se ha completado, el proceso puede volver a la etapa 610 para permitir que el proceso se repita a una frecuencia de medicion siguiente f, de lo contrario, si todas las frecuencias requeridas estan completas, el proceso de medicion puede finalizar, permitiendo que el sistema informatico 310 analice las mediciones de impedancia, y determine la informacion requerida, tal como cualquier indicador biologico, parametro de impedancia, o similares. La forma en la que se logre esto dependera del tipo de analisis que se este realizando.

Por consiguiente, se apreciara que, mediante la repeticion del proceso que se ha descrito en lo que antecede, esto permite que se realice una serie de mediciones de impedancia a lo largo de un intervalo de diferentes frecuencias. Ademas, antes de al menos una, y mas tipicamente, de cada medicion, se puede realizar una comprobacion para garantizar que el modo comun del sujeto y el dispositivo se han puesto aproximadamente en coincidencia, reduciendo de este modo las imprecisiones en el procedimiento de medicion.

La figura 7A es un ejemplo de un sistema de electrodos para uno solo de los canales, que incorpora tanto un electrodo de excitacion 113 como un electrodo de deteccion 115.

El sistema de electrodos incorpora un primer sustrato 750, tal como una placa de circuito impreso (PCB, printed circuit board), o similares, que tiene el generador de senales 117 y el sensor 118 respectivos montados sobre la misma. La funcionalidad general del generador de senales 117 y el sensor 118 esta representada por los componentes que se muestran. En la practica, se puede usar un mayor numero de componentes en una disposicion adecuada, tal como sena apreciado por los expertos en la materia, y los componentes mostrados tienen por objeto simplemente indicar la funcionalidad del generador de senales y el sensor 117, 118. El sustrato 750 y los componentes asociados pueden estar provistos en una carcasa adecuada para proteger los mismos durante el uso, tal como sera apreciado por los expertos en la materia.

El generador de senales 117 y el sensor 118 estan acoplados por medio de unos cables 761, 762 respectivos a unas almohadillas conductoras 763, 765, que pueden estar montadas en un segundo sustrato 760, y que forman el primer y el segundo electrodos 113, 115, respectivamente. Se apreciara que, durante el uso, los cables 761, 762 pueden incluir abrazaderas o similares, para permitir que las almohadillas conductoras se sustituyan facilmente despues del

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uso.

Tal como se apreciara, las almohadillas conductoras estan formadas, por lo general, a partir de una almohadilla de plata, que tiene un gel conductor, tal como gel de plata/cloruro de plata, sobre la misma. Esto garantiza un buen contacto electrico con el sujeto S.

Las almohadillas conductoras pueden estar montadas sobre el sustrato 760, para garantizar que las almohadillas conductoras 763, 765 estan situadas separadas una distancia establecida durante el uso, lo que puede ayudar a garantizar la consistencia de las mediciones. Como alternativa, las almohadillas conductoras 763, 765 se pueden proporcionar como almohadillas conductoras desechables independientes, acopladas al primer sustrato 750 mediante unos cables 761, 762. Tambien se pueden usar otras disposiciones adecuadas.

En un ejemplo, el sustrato 760 esta formado a partir de un material que tiene un bajo coeficiente de friccion y/o es elastico, y/o tiene unos bordes curvos para reducir de este modo las probabilidades de lesion cuando los electrodos estan acoplados al sujeto. El sustrato 760 tambien esta dispuesto, por lo general, para facilitar el contacto electrico entre las almohadillas conductoras 763, 765 y la piel del sujeto en los puntos de medicion tfpicos, tales como la muneca y el tobillo. Esto se puede lograr mediante la provision de un sustrato 760 que se adapta que o esta que conformado para ajustarse a los angulos y a las formas irregulares de la anatoirna.

En este ejemplo, el generador de senales 117 incluye un amplificador Ai que tiene una entrada acoplada a un cable 751. La entrada tambien esta acoplada a una tension de referencia, tal como tierra, por medio de una resistencia Ri. Una salida del amplificador Ai esta conectada por medio de una resistencia R2, a un conmutador SW que es, por lo general, un conmutador de CMOS (complementary metal - oxide - semiconductor, metal - oxido - semiconductor complementario) o un rele que se usa para habilitar la fuente de tension. El conmutador SW se controla por medio de unas senales de habilitacion EN que se reciben del sistema de procesamiento 330 por medio de un cable 752.

El conmutador SW esta, a su vez, acoplado por medio de dos resistencias R3, R4, dispuestas en serie, y a continuacion, por medio del cable 761, a la almohadilla conductora 763. Un segundo amplificador A2 esta provisto de unas entradas en paralelo con la primera de las dos resistencias en serie R3 y con una salida acoplada por medio de una resistencia R5, a un cable 753.

Se apreciara a partir de lo anterior que los cables 751, 752, 753 forman, por lo tanto, el conductor electrico 123 de la figura 1. Se puede usar una gama de diferentes valores de resistencia, pero en un ejemplo, las resistencias tienen unos valores de R1 = R2 = R5 = 50 Q, y R3 = R4 = 100 Q.

El sensor 118 generalmente incluye un amplificador A3 que tiene una entrada conectada por medio de una resistencia R6, al cable 762. La entrada tambien esta acoplada por medio de una resistencia R7, a una tension de referencia tal como una tierra. Una salida del amplificador A3 esta acoplada a un cable 754, por medio de una resistencia R7.

Se apreciara a partir de lo anterior que el cable 754 forma, por lo tanto, el conductor electrico 125 de la figura 1. Se puede usar un intervalo de diferentes valores de resistencia, pero en un ejemplo, las resistencias tienen unos valores de Re = 100 Q, R7 = 10 MQ y, R8 = 50 Q.

Se pueden proporcionar unos cables de alimentacion opcionales 755 para suministrar unas senales de potencia + Ve, -Ve, para suministrar potencia al generador de senales 117 y el sensor 118, a pesar de que, como alternativa, se puede usar una fuente de alimentacion sobre placa tal como una batena. Adicionalmente, se puede proporcionar un cable 756 para permitir que se proporcione un LED 757 sobre el sustrato 750. Esto se puede controlar mediante el sistema de procesamiento 330, permitiendo que se indique el estado operativo del sistema de electrodos.

El funcionamiento del generador de senales 117 y el sensor 118 se describira a continuacion con mas detalle. Para los fines de esta explicacion, la senal de excitacion de tension, la senal de corriente y la tension detectada se indicaran generalmente como Vd, Is, Vs, y en la practica, estos senan equivalentes a los respectivos de las senales de excitacion de tension, las senales de corriente y las tensiones detectadas Vda, Vdb, Isa, Isb, Vsa, Vsb en el ejemplo en lo que antecede.

Durante el uso, el amplificador Ai funciona para amplificar la senal de tension analogica recibida del DAC 329 y aplicar esta al sujeto S por medio del cable 761, de tal modo que la senal de excitacion de tension aplicada Vd transmite una senal de corriente Is a traves del sujeto S. La senal de excitacion de tension Vd, se aplicara solo si el conmutador SW esta en una posicion cerrada y el conmutador SW se puede colocar, por lo tanto, en una posicion abierta para aislar la fuente de tension del sujeto S. Esto se puede usar si se estan usando un par de electrodos de excitacion y de deteccion 113, 115 solo para detectar tensiones, y no se estan usando para aplicar una senal de excitacion de tension Vd al sujeto S. El aislamiento del generador de senales 117 con respecto al electrodo de excitacion 113 elimina la trayectoria o trayectorias de corriente de retorno no previstas que estanan presentes en caso contrario debido a la baja impedancia de salida del amplificador Ai, obligando de este modo a la corriente a fluir solo entre los dos electrodos de excitacion seleccionados 113. Se pueden usar otras tecnicas para conseguir un

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efecto similar, tales como usar un amplificador que incorpora un estado de deshabilitacion de salida de alta impedancia.

La senal de corriente Is que esta siendo aplicada al sujeto S se detecta y se amplifica usando el amplificador A2, con la senal de corriente amplificada Is siendo devuelta al sistema de procesamiento 330, a lo largo del cable 753 y por medio del ADC 328.

De forma similar, el sensor 118 funciona al hacer que el amplificador A3 amplifique la tension detectada en el segundo electrodo 115, devolviendo la senal de tension detectada analogica amplificada VS a lo largo del cable 754, al ADC 327.

Los cables 751, 752, 753, 754, 755, 756 pueden estar provistos en una serie de diferentes configuraciones dependiendo de la implementacion preferida. En un ejemplo, cada uno de los cables 751, 752, 753, 754, 755, 756 esta provisto en un unico conductor electrico L, a pesar de que esto no es esencial, y los cables podnan estar provistos en multiples conductores electricos, tal como se describira con mas detalle en lo sucesivo.

Otra potencial fuente de error es causada por el acoplamiento capacitivo de electrodos transversales. Tal como se muestra en la figura 7B, la relativa proximidad de los electrodos 113, 115 y las conexiones correspondientes 761, 762, da como resultado una capacidad eficaz Cds, entre la salida del amplificador de excitacion Ai y la entrada del amplificador de deteccion A3. Por consiguiente, esto dara lugar a un flujo de corriente parasita entre los electrodos de los amplificadores Ai, A3, que puede dar como resultado, a su vez, imprecisiones en las mediciones, en particular a frecuencias mas elevadas.

Para cancelar el acoplamiento capacitivo de electrodos transversales, se proporciona un circuito de cancelacion de capacidad de electrodos transversales, tal como se muestra en la figura 7C, que muestra un circuito equivalente que modela la sensibilidad electrica de los electrodos 113, 115 durante el uso.

En este ejemplo, las impedancias de cada electrodo 113, 115 y el sujeto S se representan mediante unas impedancias respectivas Z113, Z175, Zs, que estan formadas por unas disposiciones respectivas de resistencia y condensador. El circuito de cancelacion de capacidad de electrodos transversales 770 esta acoplado a la salida del amplificador de excitacion Ai y la entrada del amplificador de deteccion A3, e incluye un amplificador de inversion A4, que tiene una entrada acoplada a la salida del amplificador de excitacion Ai. La salida del amplificador de inversion esta conectada en serie por medio de una resistencia Rio y un condensador C10, a la entrada del amplificador de deteccion A3.

En esta disposicion, cualquier senal emitida desde el amplificador de excitacion Ai se invertira y, a continuacion, se aplicara a la entrada del amplificador de deteccion A3. Mediante la seleccion de unos valores apropiados para la resistencia Rio y un condensador C10, esto permite que la senal invertida tenga una magnitud igual a la magnitud de cualquier senal que resulte de la capacidad de electrodo transversal eficaz Cds.

En un ejemplo, se puede ajustar la resistencia y/o la capacidad de la resistencia Rio y el condensador C10, respectivamente, a traves del uso de componentes ajustables adecuados, tales como una resistencia o condensador variable. Esto permite que la magnitud y/o la fase de la senal invertida se controlen de tal modo que esto cancele de forma eficaz la senal que resulta de la capacidad de electrodo transversal eficaz Cds. Se apreciara que el ajuste de los componentes se puede realizar durante un proceso de calibracion, que incluira por lo general la unidad de electrodo completa junto con sus electrodos asociados unidos de tal modo que todas las capacidades parasitas esten representadas de forma precisa.

Por consiguiente, el circuito de cancelacion de capacidad de electrodos transversales 770 proporciona una capacidad negativa eficaz entre el electrodo de excitacion 113 y el correspondiente electrodo de deteccion 115, de tal modo que se produce un flujo de corriente negativa, cancelando de este modo la corriente parasita. Esto niega, por lo tanto, el efecto de cualquier acoplamiento capacitivo entre los electrodos de excitacion y de deteccion 113, 115. El sistema de electrodos tambien puede incluir un circuito de cancelacion de capacidad de entrada, un ejemplo del cual se muestra en la figura 7D.

Durante el uso, los electrodos de deteccion 115 se pueden acoplar de forma capacitiva con el entorno, lo que da como resultado una capacidad de entrada eficaz Cei en la entrada del amplificador de deteccion A3. La capacidad eficaz permite la fuga de senales desde la entrada del amplificador de deteccion a tierra, reduciendo de este modo la senal disponible en la entrada del amplificador.

Por consiguiente, en este ejemplo, se proporciona un circuito de cancelacion de capacidad de entrada 780 que conecta la entrada del amplificador positiva del amplificador de deteccion A3 con la salida del amplificador de deteccion, por medio de una resistencia R11 y un condensador C11. Esto actua como un bucle de realimentacion positiva, que permite que se devuelva una proporcion de la senal amplificada a la entrada del amplificador. Esto actua para cancelar la reduccion de la senal en la entrada del amplificador que es causada por la capacidad de entrada eficaz Cei y, por lo tanto, proporciona una capacidad negativa eficaz que cancela el efecto de la capacidad

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de entrada eficaz Cei en la entrada del amplificador. De nuevo, el circuito de cancelacion de capacidad de entrada requiere un ajuste fino, que se puede lograr durante la calibracion mediante el ajuste adecuado de los valores de la resistencia R11 y/o el condensador C11.

Tal como se ha mencionado brevemente en lo que antecede, cuando se usan los conductores electricos independientes 123, 125, para la senal de tension Vs y la senal de corriente Is, entonces el acoplamiento inductivo entre los conductores electricos 123, 125 puede dar como resultado que se induzcan unas FEM dentro de los conductores electricos 123, 125. La magnitud de la FEM depende del grado de acoplamiento entre los conductores electricos 123, 125 y, por lo tanto, de su separacion ffsica, y tambien aumenta en proporcion a la frecuencia y a la amplitud de la senal de corriente Is.

La FEM que se induce dentro de los conductores electricos 123, 125 da como resultado una FEM eficaz a traves de la entrada del sensor 118. Como resultado, una componente de la senal de tension detectada VS se debe a la FEM inducida, que a su vez da lugar a unas imprecisiones en la senal de tension determinado Vs y la senal de corriente Is.

El efecto del acoplamiento inductivo vana dependiendo de la separacion ffsica de los conductores electricos 123, 125. Por consiguiente, en un ejemplo, el efecto del acoplamiento inductivo entre los conductores electricos puede reducirse separando ffsicamente los conductores electricos tanto como sea posible. Por lo tanto, en un ejemplo, los cables 751, 752, 753, 754, 755, 756 estan provistos en unos conductores electricos ffsicamente separados independientes. No obstante, un problema con esta disposicion es que la cantidad de acoplamiento inductivo variara dependiendo de la geometna ffsica del conductor electrico, que puede variar, por lo tanto, entre mediciones. Como resultado, la magnitud de cualquier acoplamiento inductivo puede variar, haciendo esto diffcil de justificar cuando se analizan las mediciones de impedancia.

Una alternativa al uso de conductores electricos ffsicamente separados para cada uno de los cables 751, 752, 753, 754, 755, 756 es el uso de un unico conductor electrico combinado L. El conductor electrico esta formado de tal modo que los cables 751, 752, 753, 754, 755, 756 se mantienen en una configuracion ffsica relativa sustancialmente constante. En un ejemplo, los conductores electricos L estan formados con el fin de proporcionar una disposicion geometrica constante al retorcer cada uno de los cables respectivos entre sf. No obstante, se podnan usar tecnicas de fabricacion alternativas tales como fabricar los conductores electricos a partir de cables protegidos no aislados independientes que estan moldeados sobre pieza modelo para mantener un contacto mtimo.

Como resultado de la geometna ffsica constante, cualquier FEM que sea inducida a lo largo de los conductores electricos 123, 125 es sustancialmente constante, permitiendo que esto se justifique durante un proceso de calibracion.

Por consiguiente, cuando se configurada inicialmente el dispositivo de medicion 320 y, en particular, cuando se generan los algoritmos para analizar las senales de tension y de corriente Vs, Is, para determinar las mediciones de impedancia, estos pueden incluir factores de calibracion que tienen en cuenta la FEM inducida. En particular, durante el proceso de configuracion, se puede usar un dispositivo de medicion 320 para tomar mediciones de impedancias de referencia, con los calculos resultantes siendo usados para determinar el efecto de la FEM inducida, permitiendo que esto se reste de futuras mediciones.

Un problema adicional con la disposicion del conductor electrico es el de acoplamiento capacitivo entre los cables respectivos, tal como se describira a continuacion con respecto a la figura 8. Para los fines de este ejemplo, por claridad solo se muestran los cables 751, 753, 754.

En este ejemplo, el dispositivo de medicion 320 esta conectado a las PCB 750A, 750B para proporcionar unas conexiones para cada uno de los electrodos 113A, 113B, 115A, 115B. Tal como tambien se muestra, cada uno de los cables 751, 753, 754 tiene una proteccion respectiva 851, 853, 854 provista sobre el mismo. La proteccion se usa para ayudar a prevenir el acoplamiento entre los respectivos cables 751, 753, 754. Se apreciara, por lo tanto, que los cables 751, 753, 754 estan formados generalmente a partir de un nucleo de hilo protegido. En la practica, los cables protegidos pueden ser unas lmeas de transmision de 50 Q, que reducen al mmimo la distorsion de transmision de senales a altas frecuencias, reduciendo al mmimo de este modo los errores. Ademas de esto, por lo general las protecciones 851, 853, 854 estan interconectadas en cada extremo, a una tension de referencia tal como una tierra, por medio de unas conexiones respectivas 855, 856.

El uso de cables protegidos y conectados a tierra de esta manera ayuda a reducir el efecto del acoplamiento capacitivo, ayudando a reducir adicionalmente las imprecisiones en las mediciones obtenidas.

Un problema potencial adicional es el del acoplamiento inductivo entre los diferentes conductores electricos L, asf como el acoplamiento capacitivo entre el sujeto y el sujeto y la cama. A este respecto, las capacidades parasitas permiten que corrientes de alta frecuencia eviten la trayectoria de corriente prevista a traves del cuerpo, dando como resultado unos errores de medicion. Para tener esto en cuenta, en un ejemplo, los conductores electricos L para cada sistema de electrodos pueden estar ffsicamente separados tanto como sea posible y/o provistos en una

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disposicion que reduzca al mmimo la longitud de los conductores electricos durante el uso. Un ejemplo de una disposicion para conseguir esto se describira a continuacion con respecto a la figura 9.

Para los fines de este ejemplo, el sistema de medicion proporciona cuatro canales de medicion, que se designan mediante los sufijos A, B, C, D. Se apreciara que esto se puede lograr mediante el uso de usando una version modificada del dispositivo de medicion 320 de la figura 3, en el que se proporcionan unos ADC 327, 328 y unos DAC 329 adicionales, tal como se ha descrito brevemente en lo que antecede.

En este ejemplo, el sujeto S esta tumbado sobre una cama 900, con los brazos 931, 932 situados al lado del sujeto, y las piernas 933, 934 descansando sobre un soporte 940, que incorpora el dispositivo de medicion 320. El soporte puede ser cualquier forma de soporte, pero esta formado, por lo general, a partir de espuma moldeada, o similares, que dispone al sujeto con el dispositivo de medicion 320 situado sustancialmente entre las rodillas del sujeto. Por lo general, el dispositivo de medicion 320 esta incorporado en el soporte tanto para garantizar la ubicacion precisa del sujeto con respecto al dispositivo de medicion 320, como tambien para proteger al sujeto S del dano que es causado por el roce u otro impacto con una carcasa del dispositivo de medicion 320.

Mediante la provision de una disposicion de cuatro canales, esto permite que un sistema de electrodos respectivo se monte en cada una de las extremidades del sujeto. Por lo tanto, tal como se muestra, cada extremidad 931, 932, 933, 934 tiene un sustrato respectivo 760 montado sobre la misma, para proporcionar de este modo un electrodo de excitacion y de deteccion 1l3, 115 en cada muneca y tobillo. Los electrodos 113, 115, estan acoplados a unos generadores de senales y sensores respectivos que estan montados sobre los sustratos 750, que estan, a su vez, acoplados al dispositivo de medicion 320 por medio de unos conductores electricos LA, LB, LC, LD respectivos.

Los conductores electricos estan dispuestos de tal modo que cada conductor electrico LA, LB, LC, LD se extienda lejos del dispositivo de medicion 320 en diferentes direcciones, aumentando al maximo de este modo la separacion ffsica de los conductores electricos y ayudando de este modo a reducir cualquier acoplamiento inductivo entre los mismos.

Adicionalmente, los conductores electricos LA, LB, LC, LD estan preferentemente adaptados para extenderse en perpendicular tanto a partir del dispositivo de medicion 320 como a partir del sujeto S, para reducir de este modo adicionalmente los efectos del acoplamiento capacitivo.

Ademas, al tener el dispositivo de medicion 320 situado cerca de la rodilla del sujeto, esto coloca el dispositivo de medicion 320 aproximadamente equidistante entre las munecas y los tobillos del sujeto. Por lo tanto, al disponer el dispositivo de medicion 320 hacia el extremo inferior de la cama 900, esto reduce la longitud de los conductores electricos LA, LB, LC, LD que es necesaria para colocar los electrodos en la muneca y el tobillo del sujeto S, al tiempo que se mantienen las longitudes de conductores electricos sustancialmente iguales, lo que ayuda a reducir adicionalmente los efectos del acoplamiento tanto inductivo como capacitivo. A este respecto, la FEM que se origina a partir de cualquier efecto de acoplamiento inductivo es proporcional a la longitud del conductor electrico relevante, igualando de este modo cualquier efecto para los diferentes conductores electricos. De forma similar, el acoplamiento capacitivo entre los conductores electricos (tierra) y el sujeto S, que puede crear unas trayectorias de derivacion de corriente, tambien se reduce al mmimo.

La disposicion que se ha descrito en lo que antecede es solo con fines de ejemplo, y se apreciara que, en la practica, se pueden usar cualesquiera mecanismos adecuados para situar el dispositivo de medicion 320 en las inmediaciones de la parte superior de las piernas del sujeto (aproximadamente a medio camino entre las munecas y los tobillos). Por lo tanto, por ejemplo, esto podna implicar simplemente apoyar el dispositivo de medicion 320 sobre las piernas del sujeto, proporcionar un soporte construido a medida, o similares.

Se apreciara que, en esta disposicion, al tener cuatro primeros electrodos y cuatro segundos electrodos situados en las extremidades, esto permite que se realice una gama de diferentes mediciones de impedancia de las extremidades y/o de la totalidad del cuerpo.

La configuracion de electrodos que se muestra en la figura 9 se puede usar para realizar un proceso de equilibrado alternativo, tal como se describira a continuacion con referencia a la figuras 10a y 10B.

Para los fines de estos ejemplos, el sujeto S tiene los brazos 1031 1032, las piernas 1033, 1034 y el torso 1035 y el dispositivo de medicion 300 (que no se muestra por claridad) esta provisto es una configuracion multicanal similar a la que se muestra en la figura 9, con unos pares respectivos de electrodos de excitacion y de deteccion 113A, 115A; 113B, 115B; 113C, 115C; 113D, 115D que se proporcionan sobre la muneca y los tobillos del sujeto. En las figuras 10A y 10B, solo se muestran electrodos activos.

En cada ejemplo, se usa una configuracion de electrodos de excitacion que aplica una senal de excitacion a los electrodos de excitacion 113B, 113D, de tal modo que la senal pasa a traves del brazo 1031, el torso 1035 y la pierna 1033, tal como se muestra mediante la lmea de puntos 1040.

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En el ejemplo de la figura 10A, electrodos de deteccion 115B, 115D provistos en el brazo 1031 y en la pierna 1033 se usan para realizar el equilibrado. Por el contrario, en la disposicion de la figura 10B, los electrodos de deteccion 115A, 115C provistos en las extremidades contralaterales 1032, 1034 se usan para realizar el equilibrado. Esto conduce a diferentes modelos electricos eficaces para el proceso de equilibrado, tal como se muestra en la figura 10C. El modelo electrico eficaz representa unas impedancias encontradas por la senal de excitacion, incluyendo las impedancias Z113B, Z113D, Z1031, Z1035, Z1033, que representan las impedancias de las impedancias de electrodo de excitacion 113B, 113D, el brazo 1031, el torso 1035 y la pierna 1033, respectivamente.

En la configuracion de electrodos de la figura 10A, los electrodos de deteccion estan provistos en el brazo 1031 y la pierna 1033, de tal modo que las tensiones que se inducen en el interior del sujeto se detectan efectivamente en los puntos entre los electrodos de excitacion 113B, 113D y la extremidad respectiva 1031, 1033. Las tensiones detectadas que se miden en los electrodos 115B, 115D se muestran en Vsb y Vsd, respectivamente, y estos tienen en cuenta eficazmente el flujo de corriente a traves del brazo 1031, el torso 1035 y la pierna 1033.

Cuando se realiza el equilibrado, la senal de excitacion se controla para reducir al mmimo la tension de modo comun de tal modo que Vsb ~ - Vsd. En esta configuracion, la tension de referencia de tierra eficaz Vr esta electricamente centrado entre las tensiones detectadas Vsb, Vsd, de tal modo que las diferencias AVb, AVd entre la tension de referencia Vr y cada tension detectada Vsb, Vsd es aproximadamente igual AVb ~ AVd. Esto tiene en cuenta, por lo tanto, las diferencias en impedancias para los electrodos de excitacion 113B, 113D, que surgen, por lo general, de diferentes impedancias de contacto, de tal modo que, si uno de los electrodos tiene una impedancia significativamente mas elevada que el otro electrodo, la senal que se aplica al cuerpo despues de los electrodos sigue siendo simetrica con respecto a los electrodos de deteccion 115B, 115D.

Debido a que la impedancia de brazo del brazo Z1031 es generalmente mas elevada que la impedancia del torso Z1035 y la impedancia de la pierna Z1033, entonces generalmente la diferencia de la tension de senal a traves del brazo 1031 es aproximadamente igual a la que atraviesa el torso 1035 y la pierna 1033 combinadas. En consecuencia, la ubicacion de la tension de referencia Vr no se produce generalmente en el centro geometrico del cuerpo del sujeto, sino que, en su lugar, se produce en algun lugar cerca de la region del hombro del sujeto S. Como resultado, la tension del centro del cuerpo del sujeto Vc no se reduce necesariamente al mmimo mediante el equilibrado de acuerdo con las tensiones detectadas Vsb, Vsd y puede haber una tension de senal residual significativo V en el centro del torso del sujeto 1035, que se corresponde con el centro del cuerpo del sujeto. Por lo tanto, la tension del centro del cuerpo Vc = V t Vr. La tension de senal residual dara como resultado un flujo de corriente debido al acoplamiento capacitivo entre el sujeto y el entorno, tal como la cama sobre la que esta situado el sujeto. Esto afecta, a su vez, a la precision de las mediciones de impedancia.

Por el contrario, la disposicion que se muestra en la figura 10B detecta las tensiones en el sujeto usando los electrodos de deteccion 115A, 115C que se proporcionan sobre las extremidades contralaterales 1032, 1034. Debido a que no hay flujo de corriente alguno a traves de las extremidades contralaterales 1032, 1034, las extremidades contralaterales 1032, 1034 se encuentran efectivamente a la misma tension a lo largo de toda su longitud (es decir, son isopotenciales). Por consiguiente, los electrodos de deteccion 115A, 115C miden efectivamente las tensiones en el punto en el que el torso 1035 se une al brazo 1031 y la pierna 1033, tal como se muestra tambien en la figura 10C.

En este caso, si se realiza el equilibrado, la tension de referencia Vr esta centrado electricamente entre las tensiones detectadas Vsa, Vsc, de tal modo que la diferencia AVa, AVc entre la tension de referencia Vr y cada uno de las tensiones detectadas Vsa, Vsc es aproximadamente igual AVa ~ AVc. Debido a que la tension inducido por la senal de excitacion global Vd solo se mide a traves del torso, y debido a que la parte superior e inferior del torso tienen impedancias similares, la tension de referencia Vr esta situado a medio camino a lo largo del torso 1035. Debido a que, por lo general, la tension de referencia esta ajustado a 0 V, esto reduce al mmimo la amplitud de la tension de senal en el torso 1035, segun es inducido por la senal de excitacion, lo que a su vez reduce el efecto de acoplamiento capacitivo entre el sujeto y la cama.

Por consiguiente, a pesar de que se apreciara que el equilibrado se puede realizar usando la configuracion de la figura 10A, esto por lo general solo tiene en cuenta las variaciones en las impedancias de electrodo de los electrodos de excitacion 113B, 113D. A pesar de que esto tambien reducira en general el potencial global del torso del sujeto y, por lo tanto, reducira el efecto de las capacidades parasitas, aun sigue sin dar como resultado necesariamente que las tensiones en el cuerpo esten equilibrados de forma simetrica con respecto al torso. Por consiguiente, en un ejemplo se prefiere usar la configuracion de electrodos que se muestra en la figura 10B.

Por lo tanto, el equilibrado se puede realizar para una gama de diferentes configuraciones de electrodo, incluyendo la deteccion de tensiones en las mismas extremidades a las que se aplican las senales de excitacion de tension. No obstante, en un ejemplo, el equilibrado se realiza haciendo pasar unas senales a lo largo de una primera extremidad, el torso y una segunda extremidad, con las senales de tension siendo medidas mediante una tercera y una cuarta extremidades diferentes. Mediante la medicion de las tensiones en diferentes extremidades, esto garantiza que el equilibrado se realiza alrededor del torso del sujeto lo que, a su vez, da como resultado un efecto de acoplamiento capacitivo reducido entre el sujeto y el entorno.

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Se apreciara que, en la practica, siempre habra algo de flujo de corriente parasita a partir del torso incluso cuando la tension del cuerpo central esta equilibrado. Esto se debe al tamano ffsico relativamente grande del torso. No obstante, el proceso de equilibrado de la tension del cuerpo central intenta reducir al mmimo este error y tambien posibilita que se consiga un punto de referencia repetible.

Una secuencia de medicion a modo de ejemplo adicional se describira a continuacion con mas detalle con referencia a la figura 11.

Para los fines de este ejemplo, se supone una vez mas que el dispositivo se proporciona en una configuracion multicanal similar a la que se muestra en la figura 9, con unos pares respectivos de electrodos de excitacion y de deteccion 113A, 115A; 1l3B, 115B; 113C, 115C; 113D, 115D que se proporcionan sobre la muneca y los tobillos del sujeto. En este ejemplo, cuando se esta realizando un proceso de medicion, se selecciona una configuracion de electrodos de excitacion en la etapa 1100. Esto puede implicar, por ejemplo, seleccionar los electrodos de excitacion 113B, 113D, a pesar de que se puede usar cualquier combinacion adecuada de electrodos de excitacion, dependiendo del tipo de medicion de impedancia que se va a realizar.

En la etapa 1105, se selecciona una frecuencia de medicion siguiente, con las senales de excitacion de tension Vdb, Vdd siendo aplicadas al sujeto en 1110. Esto permite que las tensiones Vsa], Vsb, Vsc, Vsd en cada electrodo de deteccion 115a, 115B, 115C, 115D sean medidos por los respectivos sensores 118A, 118B, 118C, 118D, y que las senales de corriente Isa, Isb, Isc, Isd, que resultan de las senales de excitacion de tension Vdb, Vdd sean medidas por los generadores de senales 117A, 117B, 117C, 117D, con una indicacion de las senales de tension detectadas Vsa, Vsb, Vsc, Vsd y las senales de corriente Isb, Isd siendo transferida al dispositivo de medicion 320.

La indicacion de cada una de las senales se almacena entonces, por lo general, en la etapa 1115. Esta informacion se puede registrar para un numero de fines y en general, lo mas facil es simplemente registrar una indicacion de cada una de las senales, en lugar de registrar, de forma selectiva, informacion basandose en un protocolo de medicion.

Mediante el registro de todas las senales, incluyendo la totalidad de las cuatro senales de corriente detectadas y de tension detectada, esto tambien permite que se realice un protocolo de recopilacion de mediciones unico para una diversidad de fines diferentes. Los datos registrados se pueden analizar entonces, posteriormente, en una diversidad de formas diferentes, dependiendo de la medicion prevista que se va a realizar. Por lo tanto, por ejemplo, los datos registrados se podnan analizar para proporcionar informacion en lo que respecta a la composicion corporal, la presencia, la ausencia o el grado de edema, o similares.

En la etapa 1120, el dispositivo de medicion 320 determina si el equilibrio es aceptable. Por lo tanto, por ejemplo, si las senales de excitacion de tension Vdb, Vdd se estan aplicando por medio de los electrodos 113B, 113d, el dispositivo de medicion 320 seleccionara las tensiones detectadas Vsa, Vsc, en los electrodos de deteccion 115A, 115C, permitiendo de ese modo que se evalue el equilibrado, de una forma similar a la que se ha descrito en lo que antecede. En este caso, se determinara una tension aditiva Vsa + Vsc basandose en las tensiones detectadas Vsa, Vsc. La tension aditivo se comparara con un umbral y, si este se encuentra por debajo del umbral, esto indica que el equilibrado es aceptable.

En el caso de que el equilibrado no sea aceptable, entonces las senales de excitacion de tension Vdb, Vdd que se aplican al sujeto S se modifican en la etapa 1125. La forma en la que se ajustan las senales puede depender de la implementacion preferida. En un ejemplo, el ajuste se realiza basandose en los resultados de las mediciones que se realizan en la etapa 1110.

Por lo tanto, por ejemplo, las tensiones detectadas Vsa, Vsc se pueden usar para determinar una tension del centro del cuerpo Vc. Las senales de corriente detectadas Isb, Isd, y las senales de excitacion de tension Vdb, Vdd, que se aplican por medio de cada electrodo de excitacion 113B, 113D se usan junto con la tension del centro del cuerpo Vc para determinar unas impedancias superior e inferior Zsuperior, Zinferior, que representan la impedancia del cuerpo del sujeto y los electrodos de excitacion 113B, 113D a uno y otro lado del centro del cuerpo. Las impedancias superior e inferior Zsuperior, Znferor se pueden usar entonces para determinar las senales modificadas, basandose en un flujo de corriente preferido a traves del sujeto.

Un calculo a modo de ejemplo se muestra con mas detalle en lo sucesivo. En este ejemplo, la tension del centro del cuerpo Vc se basa en:

Vc = (Vsa + Vsc) / 2 (1)

Un flujo de corriente a traves del sujeto se determina entonces basandose en:

I = (Isb - Isd) / 2 (2)

en la que: Isb = flujo de corriente detectada que es causado por una senal de excitacion de tension positivo Vdb

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que se aplica al electrodo 113B

Isd = flujo de corriente detectada que es causado por una senal de excitacion de tension negativo Vdd que se aplica al electrodo 113D

Esto permite que se determine una impedancia para las porciones superior e inferior del sujeto, en la que:

Zsuperior = ( Vdb - VC) / I (3)

Zlnferior = ( Vdd - Vc) / I (4)

en las que: Zsuperior = impedancia de la parte superior del cuerpo y el electrodo de excitacion 113B Zinferior = impedancia de la parte inferior del cuerpo y el electrodo de excitacion 113D

A continuacion de esto, se usa un valor de corriente ideal Ideal (por lo general ajustado a 90 pA RMS para asegurar la seguridad del sujeto) para determinar unas senales de excitacion de tension predicho que daran como resultado una disposicion de medicion equilibrada, usando la ecuacion:

VDB predicho = 1 Ideal x ZSuperior

VDD predicho = 1 Ideal x ZInferior

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en las que: Vdb predicho = senal de excitacion de tension ideal predicho para el electrodo 113B Vdd predicho = senal de excitacion de tension ideal predicho para el electrodo 113D

Por lo tanto, se apreciara que, en este ejemplo, las senales de excitacion de tension modificadas que se aplican al sujeto S son la tension predicho ideal Vdb predicho, Vdd predicho. El calculo a modo de ejemplo que se ha descrito en lo que antecede es solo para fines de ejemplo, y se pueden usar calculos alternativos.

En un ejemplo, los calculos se realizan solo en funcion de la magnitud de las senales. Esto es debido a que la magnitud de la tension en el centro del cuerpo tendra el mayor impacto sobre la corriente de fuga entre el sujeto y el entorno.

No obstante, el equilibrado de la magnitud solo puede conducir a diferencias de fase entre las senales de excitacion, lo que a su vez puede conducir a que la tension del centro del cuerpo Vc incluya una componente imaginaria. Algunos ejemplos de esto se describiran a continuacion con referencia a las figuras 12A a 12F.

En el ejemplo de la figura 12B, las tensiones se muestran basandose en el circuito equivalente de la figura 12A, en el que el sujeto se representa mediante las impedancias del cuerpo Zbi, Zb2, situadas a uno y a otro lado del centro del cuerpo. Las impedancias de electrodo se muestran como parte de las impedancias del cuerpo, con unas tensiones de excitacion Vdb, Vdd que se aplican directamente a las impedancias del cuerpo Zb1, Zb2 tal como se muestra.

Tal como se muestra en la figura 12B, si se aplican unas tensiones de excitacion Vdb, Vdd que incluyen solo componentes reales, entonces la naturaleza compleja de las impedancias del cuerpo Zbi, Zb2, dara como resultado un desfase en las tensiones Vzbi, Vzb2 a traves de las impedancias del cuerpo Zbi, Zb2. Como resultado, existe una componente imaginaria en la tension del centro del cuerpo. Esta componente compleja residual en la tension del centro del cuerpo puede conducir a una corriente de fuga a partir del cuerpo asf como a un error de modo comun adicional en las senales de tension detectadas, haciendo de ese modo que la misma sea poco deseable.

No obstante, en el ejemplo de la figura 12C, si las tensiones de excitacion Vdb, Vdd incluyen componentes imaginarias, que representan una diferencia de fase respectiva entre la senal aplicada, entonces esto asegura que la fase de las tensiones en el centro del cuerpo esta puesta en coincidencia. Esto asegura que la magnitud de la tension del centro del cuerpo Vc, se reduce al mmimo con respecto a las componentes tanto reales como imaginarias.

Un ejemplo de este escenario en el que se tienen en cuenta las impedancias de electrodo Z113B, Z113D, para los electrodos de excitacion 113B, 113D se muestra en las figuras 12D a 12F. Una vez mas, se puede ver que la introduccion de un cambio de fase adecuado en las senales de tension de excitacion Vdb, Vdd puede dar como resultado una tension del centro del cuerpo que esta equilibrado como respecto a unas componentes tanto reales como imaginarias.

Por consiguiente, en otro ejemplo, el procedimiento de equilibrado se puede realizar mediante la representacion de las senales de tension como numeros complejos que representan tanto la magnitud como la fase de las senales de tension, y mediante el uso de una representacion compleja de la impedancia. En este caso, esto asegura que tanto la magnitud como la fase de las senales de tension estan equilibradas, asegurando de ese modo una tension del centro del cuerpo mmimo.

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En general, cuando se modifica la fase de las senales de excitacion de tension aplicadas, se supone que las impedancias de la mitad del cuerpo tienen un desfase simetrico en relacion con la excitacion. Por lo tanto una diferencia de vectores de impedancia de 20° se resolvera como +10° en una excitacion y -10° en la segunda excitacion. Al mantener las excitaciones tan simetricas como sea posible, cualquier corriente de fuga que sea inducida por la capacidad de cada extremidad se iguala y por lo tanto se reduce a la mitad. No obstante, esto no es esencial, y se puede usar cualquier metodo de modificacion de la fase.

A continuacion de la determinacion de las senales de excitacion de tension modificadas, las etapas 1110a 1120 se repiten usando las senales de excitacion de tension modificadas, con unas senales de excitacion de tension modificadas adicionales que se calculan hasta que resulte una situacion de equilibrio aceptable. Se apreciara que el numero de iteraciones que se requieren para alcanzar un equilibrio aceptable dependera de como de cerca de una situacion equilibrada se encuentran las senales de excitacion iniciales.

A pesar de que las senales de excitacion de tension Vdb, Vdd que tienen unas magnitudes y/o fase iguales se podnan aplicar inicialmente, de tal modo que Vdb = -Vdd, esto puede conducir a que se intente un numero relativamente grande de diferentes senales modificadas hasta que se alcance una condicion de equilibrio. A medida que cambia la frecuencia de la senal de excitacion de tension, tambien cambiara la impedancia del cuerpo. Por consiguiente, en un ejemplo, para una frecuencia f+i dada, las senales de excitacion Vdb (f+i), Vdd (f+i) inicialmente aplicadas se calculan basandose en las senales Vdb predicho(fi), Vdd predicho(fi) que se determinan para una frecuencia previa f. Por lo tanto, las senales Vdb predicho(fi), Vdd predicho (fi) se usan para calcular Zsuperior(fi), Zinferior(fi). La representacion compleja de Zsuperior(fi), Zinferior (fi) se usa para determinar Zsuperior(f+i), inferior(fi+i) que a su vez se usan junto con la corriente ideal para calcular unos valores iniciales para Vdb predicho (f+i), Vdd predicho (f+i). Estos valores se usan como las senales iniciales que se aplican al sujeto en la etapa 1110 para la siguiente frecuencia f,+r

Mediante el uso de la condicion de equilibrio que se determina para una frecuencia previa como el punto de partida inicial para el algoritmo de equilibrado a una frecuencia siguiente, esto reduce de forma significativa el numero de iteraciones que se requieren para lograr una condicion de equilibrio en la que Vc = 0. Por lo general, usando esta tecnica, se puede determinar que la condicion de equilibrio tiene un error menor que un 0,1 % dentro de tres iteraciones.

Por lo tanto, la primera iteracion con las senales de excitacion de tension Vdb (f+i), Vdd (f+i) basandose en las senales modificadas Vdb predicho (fi), Vdd predicho (fi) previamente determinadas por lo general da como resultado una tension del centro del cuerpo Vc que se encuentra dentro de un 10 % del que se requiere. Por lo tanto, la tension de senal de modo comun en el centro del cuerpo presenta una magnitud que es aproximadamente un 10 % de la tension de senal que se detecta entre Vsa, Vsc. Para la segunda iteracion, las senales de excitacion de tension Vdb, Vdd se pueden ajustar para lograr que Vc se encuentre dentro de un 1,0 % y la tercera iteracion logra un error de un 0,1 %.

Por lo tanto, esto puede reducir de forma drastica el tiempo que se requiere para un barrido de frecuencias completo. El tiempo de medicion se puede optimizar adicionalmente al tomar en cuenta la amplitud del ruido en las mediciones. El tiempo de medicion es dependiente del numero de muestras que se requieren para lograr la precision deseada. Un ruido aumentado requiere mas muestras, lo que precisa de mas tiempo. Por lo tanto, si el numero de muestras se optimiza de acuerdo con el nivel de ruido medido, los tiempos de medicion se pueden reducir adicionalmente (con respecto a lo que necesitana ser, de lo contrario, un numero de muestras por defecto).

Una vez que se ha logrado un equilibrio, las mediciones que se han registrado en la etapa 1115 se pueden usar para calcular valores de impedancia en la etapa 1130. Entonces se evalua si todas las frecuencias estan completas y, de lo contrario, el proceso vuelve a la etapa 1105 para seleccionar una frecuencia de medicion siguiente. De lo contrario, se determina si todas las configuraciones de excitacion estan completas y, de lo contrario, el proceso vuelve a la etapa 1100 para permitir que se seleccione una configuracion de excitacion alternativa.

De lo contrario el proceso termina en la etapa 1145, permitiendo que se proporcione cualquier valor de impedancia determinado al sistema de procesamiento 310 para su analisis posterior.

Los expertos en la materia apreciaran que numerosas variaciones y modificaciones se volveran evidentes. Se debena considerar que la totalidad de dichas variaciones y modificaciones, que se haran evidentes para los expertos en la materia, caen dentro del esprntu y el alcance de la invencion que aparece ampliamente descrita en lo que antecede.

Por ejemplo, se han descrito en lo que antecede dos enfoques diferentes para el equilibrado. En el primer ejemplo, el equilibrado se realiza usando unos electrodos de deteccion que estan unidos a las mismas extremidades que los electrodos de excitacion, mientras que, en el segundo ejemplo, los electrodos de deteccion que se usan para el equilibrado estan unidos a extremidades contralaterales. En un ejemplo, los electrodos de deteccion y de excitacion se proporcionan sobre todas las extremidades, permitiendo que el equilibrado se realice de una forma similar usando cualquier combinacion adecuada de electrodos de excitacion y de deteccion. Las combinaciones de electrodos que se usan pueden depender de la medicion de impedancia que se este realizando.

Adicionalmente, caractensticas procedentes de diferentes ejemplos en lo que antecede se pueden usar de forma intercambiable o en conjuncion, cuando sea apropiado. Por lo tanto, por ejemplo, se describe una gama de diferentes tecnicas para reducir al mmimo los errores, y estas se pueden usar independientemente una de otra, o en conjuncion, dependiendo de la implementacion particular.

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Ademas, a pesar de que los ejemplos anteriores se han centrado en un sujeto S tal como un ser humano, se apreciara que el dispositivo de medicion y las tecnicas que se han descrito en lo que antecede se pueden usar con cualquier animal, incluyendo pero sin limitarse a, primates, ganado, animales amaestrados, tales como caballos de carreras, o similares.

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Los procesos que se han descrito en lo que antecede se pueden usar para diagnosticar la presencia, la ausencia o el grado de una gama de afecciones y enfermedades, incluyendo, pero sin limitarse a, edema, linfoedema, composicion corporal, o similares.

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REIVINDICACIONES

1. Aparato para su uso en la realizacion de mediciones de impedancia en un sujeto que comprende

- unos pares respectivos de electrodos de excitacion y de deteccion para su colocacion sobre extremidades superiores e inferiores del sujeto; y

- un sistema de procesamiento que esta configurado para:

a) dar lugar a que unas senales de excitacion de tension se apliquen al sujeto, por medio de unos electrodos de excitacion;

b) detectar por medio de unos electrodos de deteccion, unas senales de corriente a traves del sujeto que son causadas por las senales de excitacion de tension;

c) determinar una indicacion de una segunda senal a traves del sujeto, siendo dicha indicacion de dicha segunda senal una tension del centro del cuerpo en el centro del torso del sujeto que se obtiene a partir de unas tensiones que se detectan por medio de unos electrodos de deteccion;

d) usar la indicacion de la segunda senal para determinar si existe un desequilibrio inaceptable; y,

e) si existe un desequilibrio inaceptable:

i) determinar unas senales de excitacion de tension modificadas de acuerdo con el desequilibrio determinado al:

determinar unas impedancias superior e inferior para el sujeto usando las senales de corriente detectadas, las senales de excitacion de tension y la tension del centro del cuerpo; y, determinar unas senales de excitacion de tension modificadas usando dichas impedancias superior e inferior y una indicacion de senal de corriente ideal; y,

ii) dar lugar a que las senales de excitacion de tension modificadas se apliquen al sujeto para permitir de ese modo que se realice al menos una medicion de impedancia.
2. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para llevar a cabo la etapa d) al:

a) comparar la indicacion de una segunda senal con un umbral; y,

b) determinar si existe un desequilibrio inaceptable dependiendo de los resultados de la comparacion.
3. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para:

a) determinar la tension que se detecta en cada uno de los electrodos de deteccion;

b) determinar una tension aditiva; y,

c) determinar el desequilibrio usando la tension aditiva.
4. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que la tension aditiva es una senal de modo comun.
5. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el sistema de procesamiento es para determinar las senales de excitacion de tension modificadas con el fin de reducir el desequilibrio.
6. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para modificar las senales de excitacion de tension mediante la modificacion de al menos una de una fase y una magnitud de al menos una senal de excitacion de tension que se aplica a al menos uno de los electrodos de excitacion.
7. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para:

a) dar lugar a que la senal de excitacion de tension se aplique por medio de unos electrodos de excitacion que estan acoplados con una primera extremidad superior y una segunda extremidad inferior del sujeto; y,

b) determinar una indicacion de la segunda senal por medio de unos electrodos de deteccion que estan acoplados con una tercera extremidad superior y una cuarta extremidad inferior del sujeto, siendo la tercera y la cuarta extremidad diferentes de la primera y la segunda extremidad.
8. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para:

a) seleccionar senales de tension que se detectan en unos seleccionados de los electrodos de deteccion; y,

b) determinar cualquier desequilibrio usando las senales de tension seleccionadas.

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9. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para:

a) comparar las senales de corriente detectadas con un umbral; y,

b) detener de forma selectiva el proceso de medicion de impedancia dependiendo de los resultados de la comparacion.
10. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para:

a) dar lugar a que unas senales de excitacion de tension se apliquen al sujeto a una primera frecuencia;

b) determinar una indicacion de una segunda senal que se mide a traves del sujeto;

c) usar la indicacion de la segunda senal para determinar cualquier desequilibrio;

d) si no existe desequilibrio inaceptable alguno, usar al menos la indicacion de la segunda senal para determinar al menos un valor de impedancia;

e) si existe un desequilibrio inaceptable:

i) determinar unas senales de excitacion de tension modificadas de acuerdo con el desequilibrio;

ii) dar lugar a que las senales de excitacion de tension modificadas se apliquen al sujeto;

iii) determinar una indicacion adicional de una segunda senal modificada que se mide a traves del sujeto; y

iv) repetir las etapas c) a e) para la indicacion de la segunda senal modificada;

f) repetir las etapas a) a e) para al menos una segunda frecuencia.
11. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que las senales de excitacion de tension incluyen una primera y una segunda senal de excitacion de tension que se aplican al sujeto por medio de un primer y un segundo electrodo de excitacion respectivos, teniendo la primera senal de excitacion de tension una primera magnitud y una primera fase, y teniendo la segunda senal de excitacion de tension una segunda magnitud y una segunda fase y en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para determinar las senales de excitacion de tension modificadas mediante la modificacion de al menos una de:

a) la primera fase;

b) la primera magnitud;

c) la segunda fase; y,

d) la segunda magnitud.
12. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para:

a) dar lugar a que las senales de excitacion de tension modificadas se apliquen al sujeto;

b) determinar unas tensiones detectadas medidas por medio de unos electrodos de deteccion respectivos;

c) determinar si existe un desequilibrio inaceptable usando las tensiones detectadas; y,

d) si existe un desequilibrio inaceptable:

i) determinar unas senales de excitacion de tension modificadas adicionales; y,

ii) repetir las etapas (a) a (d) hasta que cualquier desequilibrio sea aceptable.
13. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para realizar mediciones de impedancia a multiples frecuencias, de forma sucesiva.
14. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para:

a) para una primera frecuencia:

i) determinar unas senales de excitacion de tension modificadas que dan como resultado un desequilibrio aceptable; y,

ii) dar lugar a que una medicion de impedancia se realice usando las senales de excitacion de tension modificadas; y,

b) para una segunda frecuencia:

i) dar lugar a que unas senales de excitacion de tension se apliquen al sujeto, estando dichas senales de excitacion de tension basadas en las senales de excitacion de tension modificadas que se determinan para la primera frecuencia; y,

ii) determinar si existe un desequilibrio inaceptable.

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15. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 14, en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para:

a) para una primera frecuencia:

i) dar lugar a que una primera y una segunda senal de excitacion de tension se apliquen al sujeto por medio de unos electrodos de excitacion respectivos;

ii) determinar una primera y una segunda senal de excitacion de tension modificadas que dan como resultado un desequilibrio aceptable, teniendo la primera senal de excitacion de tension una primera magnitud y una primera fase, y teniendo la segunda senal de excitacion de tension una segunda magnitud y una segunda fase; y,

b) para una segunda frecuencia:

i) dar lugar a que una primera y una segunda senal de excitacion de tension se apliquen al sujeto, teniendo la primera senal de excitacion de tension la primera magnitud y la primera fase, y teniendo la segunda senal de excitacion de tension la segunda magnitud y la segunda fase; y,

ii) determinar si existe un desequilibrio inaceptable.
16. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que el sistema de procesamiento esta configurado adicionalmente para:

a) generar unas senales de control;

b) transferir las senales de control a al menos un generador de senales, dando lugar de ese modo a que las senales de excitacion de tension se apliquen al sujeto;

c) recibir una indicacion de las senales de excitacion de tension que se aplican al sujeto a partir del al menos un generador de senales;

d) recibir una indicacion de senales detectadas que se miden a traves del sujeto a partir de al menos un sensor que esta conectado a un electrodo de deteccion; y,

e) realizar al menos un procesamiento preliminar de las indicaciones para permitir de ese modo que se determinen unos valores de impedancia.
17. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que el aparato incluye un amplificador diferencial para amplificar unas senales detectadas que se miden en cada uno de dos electrodos de deteccion.
18. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 17, en el que el amplificador diferencial genera al menos uno de:

a) una tension diferencial indicativa de la tension que se mide en los electrodos de deteccion; y,

b) una senal de modo comun indicativa de cualquier desequilibrio.
19. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que el aparato incluye adicionalmente, al menos uno de:

a) al menos un generador de senales para aplicar la senal de excitacion de tension al sujeto por medio de un primer electrodo; y,

b) al menos un sensor para medir la senal detectada por medio de unos electrodos de deteccion.
20. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en el que el aparato incluye un numero de sistemas de electrodos, y en el que cada sistema de electrodos incluye:

a) un sensor;

b) un generador de senales; y,

c) al menos uno de:

i) un circuito de cancelacion capacitivo para cancelar el acoplamiento capacitivo entre electrodos de excitacion y de deteccion; y,

ii) un circuito de cancelacion de capacidad de entrada para cancelar una capacidad de entrada eficaz en una entrada de sensor.
21. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, en el que el aparato incluye adicionalmente:

a) un numero de sistemas de electrodos, y en el que cada sistema de electrodos incluye un generador de senales y un sensor; y,

b) un numero de conductores electricos para conectar el dispositivo de medicion a los sistemas de electrodos,

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incluyendo cada conductor electrico:

i) al menos dos conexiones para conectar el dispositivo de medicion y el generador de senales, y el dispositivo de medicion y el sensor; y,

ii) una proteccion para cada una de las al menos dos conexiones, estando las protecciones electricamente conectadas, y conectadas a una tension de referencia en cada uno del dispositivo de medicion y el sistema de electrodos.
22. Un metodo para su uso en la realizacion de mediciones de impedancia en un sujeto, en el que el metodo incluye:

- proporcionar unos pares respectivos de electrodos de excitacion y de deteccion sobre extremidades superiores e inferiores del sujeto; y

- emplear un sistema de procesamiento para llevar a cabo las etapas de:

a) dar lugar a que unas senales de excitacion de tension se apliquen al sujeto, por medio de unos electrodos de excitacion;

b) detectar por medio de unos electrodos de deteccion, unas senales de corriente a traves del sujeto que son causadas por las senales de excitacion de tension;

c) determinar una indicacion de una segunda senal que se mide a traves del sujeto, siendo la indicacion de la segunda senal una tension del centro del cuerpo en el centro del torso del sujeto que se obtiene a partir de unas tensiones que se detectan por medio de unos electrodos de deteccion;

d) usar la indicacion de la segunda senal para determinar cualquier desequilibrio; y,

e) si existe un desequilibrio:

i) determinar unas senales de excitacion de tension modificadas de acuerdo con el desequilibrio al:

determinar unas impedancias superior e inferior para el sujeto usando las senales de corriente detectadas, las senales de excitacion de tension y la tension del centro del cuerpo; y, determinar unas senales de excitacion de tension modificadas de dichas impedancias superior e inferior y una indicacion de senal de corriente ideal; y,

ii) dar lugar a que las senales de excitacion de tension modificadas se apliquen al sujeto para permitir de ese modo que se realice al menos una medicion de impedancia.