ES2881394T3

ES2881394T3 - Aparato para la detección automática de arritmias por pulsos

Info

Publication number: ES2881394T3
Application number: ES15192871T
Authority: ES
Inventors: Klaus Forstner
Original assignee: Rossmax International Ltd
Current assignee: Rossmax International Ltd
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2021-11-29
Anticipated expiration: 2035-11-04
Also published as: TWI533839B; HRP20211142T1; CN105581792B; HUE055661T2; TW201617025A; PL3020330T3; US9724046B2; US20160128640A1; DK3020330T3; LT3020330T; CN105581792A; EP3020330B1; PT3020330T; EP3020330A1; SI3020330T1

Abstract

Un aparato de detección de arritmias (1), que comprende: un manguito (12) que se envuelve en el brazo de los sujetos para medir una secuencia de pulsos; un conjunto de procesamiento (11), conectado eléctricamente al manguito (12), y que comprende: un módulo de conversión de analógico a digital (111), que ejecuta una conversión de analógico a digital de la secuencia de pulsos; un módulo de medición de período de pulso y amplitud de pulso (112), que obtiene una secuencia de período de pulso que comprende una pluralidad de períodos de pulso y una secuencia de amplitud de pulso que comprende una pluralidad de amplitudes de pulso de la secuencia de pulsos digitalizada, el conjunto de procesamiento caracterizándose por comprender: un módulo de generación de comparación (113), que está configurado para comparar secuencialmente cada dos de los períodos de pulso o cada dos de las amplitudes de pulso para determinar similitudes y generar valores de comparación estadística de similitud basados en resultados comparados, donde cada uno de los valores de comparación estadística de similitud generados es 1 si los dos períodos de pulso comparados o las dos amplitudes de pulso comparadas se determinan de manera similar, y cada uno de los valores de comparación estadística de similitud generados es 0 si los dos períodos de pulso comparados o las dos amplitudes de pulso comparadas se determinan de manera diferente; un módulo de generación de criterio (114), que está configurado para calcular un valor estadístico que comprende un primer conjunto de valores de comparación estadística de similitud correspondientes a las similitudes de los períodos de pulso y un valor estadístico que comprende un segundo conjunto de valores de comparación estadística de similitud correspondientes a las similitudes de las amplitudes de pulso; y un módulo de determinación de tipo (115), que está configurado para determinar una de las siguientes condiciones de acuerdo con Zp, ZA, PPi, Ai y un análisis estadístico de umbral único, donde Zp es el valor estadístico que comprende el primer conjunto de valores de comparación estadística de similitud correspondiente a las similitudes de los períodos de pulso, ZA es el valor estadístico que comprende el segundo conjunto de valores de comparación estadística de similitud correspondientes a las similitudes de las amplitudes de pulso, PPi es la secuencia del período de pulso y Ai es la secuencia de amplitud de pulso: configurado para determinar una fibrilación auricular cuando se determina un coeficiente de variación Var(Zp) mayor que un primer valor de umbral de fibrilación auricular AF-1, se determina una media del período de pulso (PPi) mayor que un segundo valor de umbral de fibrilación auricular PPmin AF o se determina un coeficiente de variación Var(ZA) entre los valores de umbral de fibrilación auricular mínimo y máximo (AF-2 mjn AF-2 max), o configurarse para determinar si existen o no múltiples períodos continuos de pulsos diferentes cuando el coeficiente de variación Var(Zp) se determina entre los primeros valores de umbral mínimo y máximo del período de pulso de contracción prematura (APC-1min, APC-1max), o el coeficiente de variación Var(ZA) se determina entre los segundos valores de umbral de amplitud de pulso de contracción prematura mínima y máxima (APC-2min, APC-2max), y determina una contracción prematura si se detectan múltiples períodos de pulso diferentes continuos.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato para la detección automática de arritmias por pulsos

CAMPO TÉCNICO

Esta innovación se refiere a un aparato de detección y, en particular, a un aparato para la detección de arritmias.

TÉCNICA ANTERIOR

El corazón genera de forma autónoma contracciones cardíacas mediante un marcapasos fisiológico (nódulo sinusal auricular) y conduce la excitación eléctrica por vías tisulares específicas y bien definidas hasta los sitios de entrada, lo que posteriormente genera una contracción mecánica en el corazón. Las contracciones auriculares son seguidas por las contracciones ventriculares, que expulsan sangre a la aorta y a las arterias pulmonares. Con cada volumen de eyección de sangre, que se denomina volumen sistólico, un pulso mecánico viaja a lo largo de las arterias y puede ser captado periféricamente por tecnologías de detección de pulsos. Una de estas tecnologías es la detección de pulsos mediante la compresión de un manguito prepresionado que se envuelve alrededor de la extremidad y, por tanto, responde a cualquier cambio de presión circunferencial.

Normalmente, los pulsos cardíacos se producirán periódicamente y tendrán un patrón similar (incluida la dinámica de amplitud) si el sistema cardiocirculatorio se encuentra en una condición de estado estable suficiente. Esta es una condición previa para las tecnologías de medición indirecta de la presión arterial, como la auscultación y la oscilometría.

Un gran número de alteraciones cardíacas y extracardíacas pueden alterar la periodicidad y la similitud del patrón de pulsos en los pacientes. Las razones subyacentes incluyen trastornos de la función cardíaca, control cardiocirculatorio autónomo, estrés mental o físico e interferencias farmacológicas. En estos casos, se pueden controlar los trastornos del ritmo del pulso y la similitud de la amplitud del pulso y, en casos específicos, del patrón del pulso.

Si estos trastornos se diagnostican mediante el registro de la señal eléctrica del corazón, los trastornos se denominan arritmia cardíaca. Si se detectan en el sitio donde se produce un pulso periférico, estos trastornos se denominan arritmia del pulso.

La arritmia clínica se presenta en tipos específicos, como frecuencia cardíaca rápida (taquicardia, TACH), frecuencia cardíaca baja (bradicardia, BRAD), fibrilación auricular (AFib), contracciones prematuras (PC) y otras formas.

La fibrilación auricular es una afección médica en la que las aurículas no se contraen de forma sincrónica, sino que se limitan a simples movimientos de estremecimiento. Por tanto, no hay un llenado sincrónico de los ventrículos, sino un flujo de sangre de bajo flujo hacia los ventrículos, lo que posteriormente conduce a una gran variación tanto en el período del pulso como en el volumen sistólico. Característicamente, los patrones de pulso son similares, mientras que los períodos de pulso varían mucho en los intervalos de observación.

La fibrilación auricular puede ocurrir como un ataque (manifestación paroxística), puede ser persistente (hasta varias semanas, pero puede interrumpirse con la terapia) o puede permanecer de forma permanente (no es posible la interrupción). La aparición repentina de ataques de fibrilación auricular afecta significativamente el bienestar del paciente y necesita tratamiento inmediato. La fibrilación auricular crónica (como la permanente) se puede tolerar con una salida cardíaca reducida; esto se tolera generalmente bien en reposo o con bajas demandas de actividad física. La fibrilación auricular está relacionada con la edad y, entre otras, puede ser causada por una cardiopatía coronaria, una valvulopatía cardíaca, una cardiopatía miocárdica, los efectos secundarios de los medicamentos, la hipertensión arterial prolongada y la ingesta de cafeína y nicotina. La fibrilación auricular crónica se asocia con una probabilidad elevada de sufrir una embolia arterial, que puede resultar en un derrame cerebral, una oclusión del vaso auricular periférico y/o un infarto de miocardio.

La generación fisiológica de la excitación cardíaca es el nodo sinusal, que se encuentra en la aurícula izquierda. Sin embargo, en condiciones patológicas, se puede generar un impulso temprano, que conduce a un latido extra inoportuno. Esto se llama contracción prematura o contracción extra-sistólica. Una vez que la excitación defectuosa se encuentra en la aurícula, se produce una contracción ventricular auricular, una vez que la excitación se deriva de un sitio ventricular, se genera una contracción ventricular. Las contracciones prematuras son patológicas. Una vez que ocurren raramente y no tienen un patrón de repetición, la mayoría de los pacientes no notan estos latidos adicionales.

Una vez que se genera un latido extra desde el principio, no se completa el llenado normal del ventrículo. Por tanto, hay un pequeño volumen sistólico, lo que conduce a un pequeño volumen de pulso. Una vez que la generación ectópica ocurre cerca de la válvula aórtica o llega significativamente temprano, el volumen sistólico es muy pequeño y ya no se puede detectar un pulso periférico. Esto se nota como un pulso perdido durante la palpitación del pulso o por otras tecnologías de detección de pulso.

Las contracciones ventriculares pueden pasar desapercibidas, pero también pueden asociarse a síntomas de grado variable: Mareos, falta de aire y debilidad pueden ir seguidos de episodios de desmayo (síncope). El peligro médico más importante es el hecho de que las contracciones ventriculares pueden desencadenar una fibrilación ventricular, lo que plantea una situación de peligro inmediato para la vida que requiere tratamiento inmediato. Por tanto, el conocimiento sobre las contracciones ventriculares es importante para pacientes con perfiles de riesgo específicos.

Ambos trastornos, la fibrilación auricular y las contracciones ventriculares/auriculares pueden pasar desapercibidas y, por tanto, establecer un peligro latente para la salud de los pacientes. El diagnóstico estándar de arritmia cardíaca se proporciona con la derivación del electrocardiograma. Sin embargo, este procedimiento solo se realiza una vez que se han diagnosticado las observaciones sospechosas.

El documento GB 2448975 A describe un procedimiento que implica la detección de la fibrilación auricular en un paciente controlando el nivel de saturación de oxígeno en sangre durante un período de tiempo. Se produce una forma de onda pletismográfica a partir del nivel de saturación de oxígeno en sangre monitorizado y se analiza para intervalos de pulso y amplitudes de pulso para determinar si el paciente está en fibrilación auricular. El procedimiento se implementa preferiblemente en una aplicación de software y se puede configurar para informar al usuario sobre el estado actual de la fibrilación auricular (AFIB) y una tendencia actual (390).

El documento US 2013060110 A1 describe realizaciones relacionadas con la oximetría de pulso. Un oxímetro de pulso ejemplar comprende una sonda que está adaptada para acoplarse a una parte del cuerpo de un paciente para crear una señal indicativa de una saturación de oxígeno en la sangre del paciente, y un procesador que está adaptado para recibir la señal producida por la sonda, para calcular un valor de SPO2 basado en la señal, para detectar una pluralidad de tipos de patrones de SPO2 indicativos de eventos patofisiológicos, y para producir una salida indicativa de uno detectado de la pluralidad de tipos de patrones.

La tecnología PARR presentada es capaz de detectar, entre otras, arritmias de pulso específicas, como la fibrilación auricular y la contracción prematura en el curso de la medición basada en pulsos, como la medición oscilométrica de la presión arterial.

El paciente obtiene información sobre si uno de los tipos de arritmia de pulso dados está presente en el momento de la medición de la presión arterial.

El diagnóstico con la innovación presentada conduce a una instrucción integral al paciente, tales como:

1> Aceptar;

2> Marcar una consulta con un médico;

3> Consultar a un médico inmediatamente/Emergencia.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención, cuyo alcance está definido por las reivindicaciones adjuntas, proporciona un aparato para detectar la arritmia de la forma de onda del pulso observada en pacientes, es decir, un aparato para detectar latidos cardíacos irregulares. El propósito de esta invención es detectar la posible presencia de fibrilación auricular y contracción prematura. La presente invención también proporciona la detección de patrones específicos de pulsos, por ejemplo, fibrilación auricular y contracción prematura al tomar la medición de la presión arterial. La tecnología básica de medición de la presión arterial puede ser una metodología oscilométrica o no oscilométrica, este procedimiento de medir la presión arterial de los pacientes en un momento determinado.

Para lograr el objeto anterior, la presente invención va a obtener una secuencia de pulsos del manguito del aparato de detección y, a partir de la secuencia de pulsos grabada, determinar N período de pulso y la diferencia de amplitud. El aparato de detección ejecuta un análisis estadístico para determinar la similitud y determina un valor de criterio, sobre la base de este valor para confirmar si los sujetos de prueba tienen fibrilación auricular o contracción prematura.

En comparación con los procedimientos de cálculo del promedio de todos los períodos de pulso en la técnica relacionada, la presente invención consiste en comparar secuencialmente la similitud de dos períodos de pulso y/o amplitudes de pulso, para determinar con mayor precisión si los sujetos tienen arritmias. Mientras tanto, dado que la invención no es sumar todos los períodos de pulso y/o amplitudes de pulso y a continuación calcular el promedio, se puede distinguir de la arritmia de los sujetos en fibrilación auricular, contracción prematura u otro tipo de arritmia. Por lo tanto, en comparación con la tecnología de detección relevante, la presente invención proporciona la información de detección más clara, mejorando así el uso de los deseos de los sujetos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1A es un diagrama de bloques de un aparato de detección de una primera realización de la presente invención.

La Figura 1B es una vista esquemática del conjunto de procesamiento de la primera realización de la presente invención.

La Figura 2 es un procedimiento de detección realizado por la primera realización de la presente invención. La Figura 3 es un diagrama de período de pulso normal de la primera realización de la presente invención.

La Figura 4 es un diagrama de período de pulso de fibrilación auricular de la primera realización de la presente invención.

La Figura 5 es un diagrama de período de pulso de contracción prematura de la primera realización de la presente invención.

REALIZACIÓN

Una realización preferida de esta presente invención, cuyo alcance está definido por las reivindicaciones adjuntas, con los diagramas, se describe en detalle a continuación.

Con referencia a la Figura 1A, se muestra un diagrama de bloques del aparato de detección de la primera realización de la presente invención. La presente invención describe un aparato de detección de arritmias cardíacas 1, el aparato de detección 1 detecta la secuencia de pulsos de un sujeto (serie en N pulsos), y de acuerdo con múltiples señales de pulso para determinar la diferencia de tiempo de pulso y la diferencia de amplitud, luego obtiene la pluralidad de períodos de pulso y amplitudes de pulso, y analiza si los sujetos tienen arritmia. Mientras tanto, el aparato de detección 1 también analiza la frecuencia cardíaca de los sujetos sobre la base de las señales de pulso detectadas para procesar análisis adicionales. En una realización preferida, el aparato de detección 1 puede ser un esfigmomanómetro electrónico.

Como se muestra en la Figura 1A, el aparato de detección 1 incluye un conjunto de procesamiento 11, un manguito 12, un conjunto de energía 13, un conjunto de visualización 14 y un conjunto de memoria 15. El conjunto de procesamiento 11 está conectado eléctricamente con el manguito 12, el conjunto de energía 13, el conjunto de visualización 14 y el conjunto de memoria 15. El conjunto de procesamiento 11 tiene un algoritmo 110, el conjunto de procesamiento 11 puede leer y ejecutar el algoritmo 110, y este procedimiento de detección de arritmias, que como tal no se reivindica, se ejecuta adicionalmente (los contenidos detallados se describen más adelante).

El manguito 12 es principalmente un manguito inflable, que se envuelve en el brazo de los sujetos (normalmente la parte superior del brazo, pero no se limita). Cuando se lleva a cabo la detección de pulsos, el conjunto de procesamiento 11 controla que el manguito 12 se infla a una primera presión diana. Posteriormente, cuando el conjunto de procesamiento 11 controla, el manguito 12 se desinfla y se fija a una segunda presión diana, el manguito 12 puede detectar de forma estable una pluralidad de periodos de pulso y amplitudes de pulso (periodos de pulso y secuencia de amplitud de pulso). La acción de detectar pulsos tiene una duración diana (por ejemplo, 30 segundos, 1 minuto, 2 minutos ... etc.) y detecta la secuencia de pulsos con éxito, el conjunto de procesamiento 11 controla el manguito 12 completamente desinflado y la detección de pulsos se completa.

El conjunto de procesamiento 11 recibe la secuencia de pulsos medida por el manguito 12 y recopila la pluralidad de secuencias de pulsos de periodos de pulso y amplitudes de pulso. En la presente invención, el conjunto de procesamiento 11 ejecuta principalmente el algoritmo 110 mediante la pluralidad de períodos de pulso y/o amplitudes de pulso para analizar si los sujetos tienen arritmia (los contenidos detallados se describen a continuación). En la presente invención, el conjunto de procesamiento 11 analiza tanto los períodos de pulso como las amplitudes de pulso.

Además, el conjunto de procesamiento 11 puede calcular la frecuencia cardíaca (latidos por minuto, bpm) de los sujetos sobre la base del tiempo de medición y el número de señales de pulso de la secuencia de pulsos. Mientras tanto, según la frecuencia cardíaca calculada, así como el análisis de la duración de cada período de pulso, el conjunto de procesamiento 11 puede analizar si los sujetos tienen taquicardia (TC) o contracción prematura.

El conjunto de energía 13 suministra la energía eléctrica necesaria para el aparato de detección 1 y principalmente son baterías. En otras realizaciones, el conjunto de energía 13 también puede ser un cable de alimentación, enchufado a la red para obtener la energía eléctrica necesaria para hacer funcionar el aparato de detección 1. Además, el aparato de detección 1 puede conectarse a otro aparato electrónico mediante el conjunto de energía 13, y obtener la energía eléctrica necesaria para hacer funcionar el aparato de detección 1 desde otro aparato electrónico.

El conjunto de visualización 14 puede ser un diodo emisor de luz (LED) o una pantalla de cristal líquido (LCD). El conjunto de visualización 14 se utiliza para demostrar los resultados de detección del aparato de detección 1. Si el conjunto de visualización es LED, puede mostrar diferentes resultados con diferentes colores (por ejemplo, pulso normal en azul, contracciones prematuras en amarillo, fibrilación auricular en rojo), además, el conjunto de visualización 14 también puede ser una matriz de visualización de LED y la matriz de visualización demuestra los resultados de la detección, por ejemplo, frecuencia cardíaca, presión arterial sistólica, presión arterial diastólica, etc.

Además, si el conjunto de visualización 14 es LCD, puede mostrar directamente en formato digital, de texto o gráfico, los resultados de detección y los valores de detección del aparato de detección 1.

El conjunto de memoria 15 se utiliza para registrar los resultados y/o valores del aparato de detección 1. Si el aparato de detección 1 está equipado con un conjunto de impresión, los resultados y/o valores se pueden imprimir para que los sujetos los retengan. Además, si el aparato de detección 1 está equipado con un conjunto de conexión a Internet, los resultados y/o valores pueden cargarse en un servidor en la nube para guardarlos o enviarse directamente a los dispositivos móviles de los sujetos.

Con referencia a la Figura 1B, se muestra una vista esquemática del conjunto de procesamiento de la presente invención. Como se muestra en la Figura 1B, de acuerdo con las ejecuciones para cada parte respectiva del algoritmo 110, el conjunto de procesamiento 11 se puede dividir en un módulo de conversión analógico a digital 111, un período de pulso y un módulo de medición de amplitud de pulso 112, un módulo de generación de comparación 113, un módulo de generación de criterio 114 y un módulo de determinación de tipo 115. La función de estos módulos 111 a 115 se describe a continuación.

El aparato de detección 1 detecta la secuencia de pulsos (el período del pulso y la amplitud del pulso) de los sujetos mediante el manguito 12, determinando así el tiempo de multitud y la diferencia de amplitud. El conjunto de procesamiento 11 obtiene la secuencia de pulsos por el manguito 12 y ejecuta una conversión de analógico a digital por el módulo de conversión de analógico a digital 111 con el fin de convertir la secuencia de pulsos analógica a la secuencia de pulsos digital, por lo que el conjunto de procesamiento 11 puede realizar análisis y procesamiento adicionales de la secuencia de pulsos digitalizada.

Posteriormente, el conjunto de procesamiento 11 obtiene la pluralidad de periodos de pulso y/o amplitudes de pulso a partir de la secuencia de pulsos mediante el módulo de medición de periodo de pulso y amplitud de pulso 112. Específicamente, cada período de pulso está presente entre dos señales de pulso, y cada señal de pulso genera amplitud de pulso, por lo que el número de la pluralidad de señales de pulso menos uno es el número de períodos de pulso, y el número de la pluralidad de señales de pulso es igual al número de amplitud de pulso. Es decir, si la secuencia de pulsos incluye señales de pulso n, significa períodos de pulso n-1 (es decir, la secuencia de pulso comprende n-1 períodos de pulso) y amplitudes de pulso n (es decir, la secuencia de pulso comprende n amplitudes de pulso).

El conjunto de procesamiento 11 compara la similitud de dos periodos de pulso y/o dos amplitudes de pulso secuencialmente por el módulo generador de comparación 113 y dependiendo de los resultados de similitud para generar el correspondiente valor de comparación estadística de similitud, en esta realización, el valor es 1 o 0 , cuando el valor es 1 significa que los dos períodos de pulso/amplitudes de pulso comparados son similares (es decir, la diferencia de tiempo/diferencia de amplitud es pequeña o equivalente), cuando el valor es 0 significa que los dos períodos de pulso/amplitudes de pulso comparados no son similares (es decir, la diferencia de tiempo/diferencia de amplitud es grande). En otras palabras, cuando los dos períodos de pulso y/o amplitudes de pulso comparados son similares, el módulo generador de comparación 113 genera un valor de comparación estadística de similitud de 1 o Verdadero; cuando los dos periodos de pulso y/o amplitudes de pulso comparados no son similares, el módulo de generación de comparación 113 genera un valor de comparación estadística de similitud de 0 o Falso. Cuando el módulo de generación de comparación 113 procesa n comparaciones, a continuación, se generan n valores de comparación estadística de similitud.

En esta realización, los dos periodos de pulso y/o amplitudes de pulso comparados pueden ser adyacentes o no, no está limitado.

Específicamente, el módulo de generación de comparación 113 anterior ejecuta al menos una ecuación de comparación, cuando el módulo de generación de comparación 113 ingresa estos dos períodos de pulso y/o amplitudes de pulso comparados en la ecuación de comparación y se establece la ecuación de comparación, el módulo de generación de comparación 113 identifica que los dos períodos de pulso/amplitudes de pulso comparados son similares y genera el valor de comparación estadística de similitud que es 1; por el contrario, cuando el módulo de generación de comparación 113 ingresa estos dos períodos de pulso y/o amplitudes de pulso comparados en la ecuación de comparación y la ecuación de comparación no está establecida, el módulo de generación de comparación 113 identifica que los dos períodos de pulso/amplitudes de pulso comparados no son similares y genera el valor de comparación estadística de similitud que es 0.

En esta realización, esta ecuación de comparación incluye una ecuación de comparación de período de pulso y una ecuación de comparación de amplitud de pulso, el módulo generador de comparación 113 ingresa estos dos períodos de pulso comparados en la ecuación de comparación de período de pulso y verifica si la ecuación de comparación de período de pulso se satisface, y genera un valor de comparación estadística de similitud Sp relacionado con la similitud del período de pulso basado en el resultado de la comparación, e ingresa estas dos amplitudes de pulso comparadas en la ecuación de comparación de amplitud de pulso y verifica si se cumple la ecuación de comparación de amplitud de pulso, y genera un valor de comparación estadística de similitud Sa relacionado con la similitud de la amplitud del pulso según el resultado de la comparación,

El conjunto de procesamiento 11 en la presente invención utiliza principalmente todos los valores de similitud que se obtienen mediante los valores de comparación estadística de similitud y la determinación de si existen o no múltiples periodos de pulso consecutivos no similares y/o amplitudes de pulso consecutivas no similares como base para análisis de si los sujetos tienen fibrilación auricular o contracción prematura.

El conjunto de procesamiento 11 juzga si se completan todos los períodos de pulso y/o la comparación de amplitudes de pulso, y si es así, obtendrá un conjunto de valores de comparación estadística de similitud (contiene valores de comparación estadística de similitud de multitud Sp y/o valores de comparación estadística de similitud Sa); si no es así, a continuación, sigue comparando dos períodos de pulso y/o amplitudes de pulso hasta que se completen las comparaciones de todos los períodos de pulso y/o de las amplitudes de pulso.

Consulte también la Figura 3, un diagrama de período de pulso normal de la primera realización de la presente invención. La Figura 3 es un gráfico basado en los datos resultantes de la detección real de un sujeto cardíaco normal. Como se muestra en la Figura 3, debido a que la frecuencia cardíaca y el pulso del sujeto son normales, por lo que entre la secuencia de pulsos medida, todos los períodos de pulso y/o amplitudes de pulso son similares entre sí (es decir, la ecuación de comparación se satisface para siempre), los valores de comparación estadística de similitud son 1. Sin embargo, la presente invención descrita anteriormente es solo una realización específica, no debe limitarse a lo mismo.

Después de comparar todos los períodos de pulso y/o amplitudes de pulso, el conjunto de procesamiento 11 ejecuta además un procedimiento de análisis y cálculo de estos valores de comparación estadística de similitud mediante el módulo de generación de criterio 114 y genera uno o más valores de criterio (los contenidos detallados se describen a continuación).

El conjunto de procesamiento 11 compara uno o más valores de criterio con uno o más valores de umbral por el módulo de determinación de tipo 115. En esta realización, el uno o más valores de umbral son menos de 1 y más de 0 números naturales. En la presente invención, el uno o más valores de criterio pueden ser un valor de criterio de período de pulso y/o un valor de criterio de amplitud de pulso; el valor de criterio del período del pulso puede ser un coeficiente de variación Var (Zp) y/o el promedio del período del pulso (PPi), el valor de criterio de la amplitud del pulso puede ser un coeficiente de variación Var (Za) (los contenidos detallados se describen más adelante).

Si el valor de criterio del período de pulso (Var(Zp) o media (PPi)) es mayor que un primer valor de umbral de fibrilación auricular AF-1 o un segundo valor de umbral de fibrilación auricular PPmin af y/o el valor de criterio de amplitud de pulso (Var(ZA)) se encuentra entre los valores de umbral de fibrilación auricular mínimo y máximo (AF-2 min, AF-2 max), el módulo de determinación de tipo 115 puede determinar si es probable que los sujetos tengan fibrilación auricular.

Consulte también la Figura 4, un diagrama de período de pulso de fibrilación auricular de la presente invención. La Figura 4 es un gráfico basado en los datos resultantes de la detección real de un sujeto con fibrilación auricular.

El procedimiento de análisis y cálculo mencionado anteriormente, el módulo de generación de criterio 114 suma los valores de comparación estadística de similitud. Específicamente, después de que se establecen n-1 similitudes de período de pulso, se produce un valor estadístico

Zp que comprende un primer conjunto de similitudes de pulso diferentes, y también se establecen n similitudes de amplitud de pulso, y también se produce un valor estadístico ZA que comprende un segundo conjunto de similitudes set = ‘/i * ( V ) :

_{de amplitud diferentes. Donde un tamaño del primer ’ ‘ " un tamaño del segundo} set = A * _{© . en}el que el módulo de generación de criterio 114 puede calcular además el valor de criterio (el valor de criterio del período de pulso y/o el valor de criterio de amplitud del pulso) descrito anteriormente. Si el valor de criterio calculado es 1, indica que los valores de comparación estadística de similitud compleja son todos 1 (es decir, como se muestra en la Figura 4 del período de pulso y/o amplitud de pulso normal); por otro lado, si el valor de criterio es menor que 1, significa que al menos un valor de los valores de comparación estadística de similitud es 0.

En la presente realización, cuando el valor de criterio del período de pulso (Var(Zp) o media (PPi)) es mayor que el primer valor de umbral de fibrilación auricular AF-1 o el segundo valor de umbral de fibrilación auricular PPmin af y/o el valor de criterio de amplitud de pulso (Var(ZA)) se encuentra entre los valores de umbral de fibrilación auricular mínimo y máximo (AF-2 min, AF-2 mex), el módulo de determinación de tipo 115 puede determinar si es probable que los sujetos tengan fibrilación auricular.

A continuación, si el valor de criterio del período de pulso Var(Zp) se encuentra entre los primeros valores mínimos y máximos de umbral de período de pulso de contracción prematura (APC-1 min, APC-1 max) y/o el Var(Zp) está entre los segundos valores valores mínimos y máximos de umbral de amplitud de pulso de contracción prematura (APC-2 min, APC-2 max), el módulo de determinación de tipo 115 se basa además en los valores de comparación estadística de similitud compleja para determinar si hay una multitud de periodos de pulso y/o amplitudes de pulso diferentes consecutivas (p. ej. Lmin o superior, donde Lmin es igual o superior a 2). Si tiene Lmin o por encima de periodos de pulso y/o amplitudes de pulso diferentes consecutivas, el módulo de determinación de tipo 115 puede determinar si es probable que los sujetos tengan una contracción prematura.

Además, el aparato de detección 1 puede seguir determinando si los sujetos tienen otros latidos cardíacos irregulares. Por ejemplo, si el valor de criterio del período del pulso (tal como la media (PPi)) es menor que un valor umbral mínimo del período del pulso (PPmin Yc), el módulo de determinación de tipo 115 puede determinar que los sujetos pueden tener taquicardia. Si el valor de criterio del período de pulso (tal como la media (PPi)) es mayor que un valor umbral máximo del período de pulso (PPmax bc), el módulo de determinación de tipo 115 puede determinar que los sujetos pueden tener bradicardia.

Consulte también la Figura 5, un diagrama de período de pulso de contracción prematura de la primera realización de la presente invención. La Figura 5 es un gráfico basado en los datos resultantes de la detección real de un sujeto con contracción prematura.

Como se puede ver en la Figura 5, los sujetos que tienen una contracción prematura, teniendo el resultado de detección con Lmjn o superior, tienen períodos de pulso y/o amplitudes de pulso diferentes consecutivos.

En la presente invención, el conjunto de procesamiento 11 convierte principalmente los períodos de pulso y/o amplitudes de pulso complejos a estos valores de comparación estadística de similitud mediante la ecuación de comparación, y luego calcula estos valores estadísticos Zp y Za de los valores de comparación estadística de similitud, y el uno o más valor de criterio que está relacionado con la condición del pulso de los sujetos por el procedimiento de análisis y cálculo. En esta realización, la ecuación de comparación del período de pulso es la siguiente:

Sp(i,j) =(1-K) * PPi < PP^j<(1+K) * PP ⁱ

Donde, K es i-j, y K normalmente está entre 0,02 y 0,2; rSpJ significa el valor de comparación estadística de similitud correspondiente a la similitud de los períodos de pulso. rPPJ significa el período de pulso entre dos señales de pulso; PPi es uno de los períodos de pulso comparados e i es un número entero positivo de 1 a n; PPj es otro de los períodos de pulso comparados y j es un número entero positivo de 1 a n.

La ecuación de comparación de amplitud de pulso es la siguiente:

S^A(i,j) =(1-L) * A ⁱ< A^j<(1+L) * Ai

Donde, L es i-j, y K es normalmente de 0,005 a 0,25; tSaü significa el valor de comparación estadística de similitud correspondiente a la similitud de amplitudes de pulso. TAJ significa la amplitud de pulso de la señal de pulso; A¡ es una de las amplitudes de pulso comparadas e i es un número entero positivo de 1 a n; Aj es otra de las amplitudes de pulso comparadas y j es un número entero positivo de 1 a n.

Véase la Figura 2, un procedimiento de detección de la presente invención. El procedimiento de detección mostrado en la Figura 2 de acuerdo con el aparato de detección 1 y anterior, la ecuación de comparación y el procedimiento de análisis y cálculo a realizar, se describen específicamente como a continuación.

Primero, el aparato de detección 1 mide y almacena los datos de la secuencia de pulsos de los sujetos (etapa S10), por lo que pueden obtener N-1 periodos de pulsos de la secuencia de periodos de pulsos (PPi), donde PP(¡ i+1)=PPj+1-PPi (etapa S12), y puede obtener N amplitudes de pulso de la secuencia de amplitud de pulso (Ai) (etapa S18). En esta realización, el procedimiento de detección solo puede obtener N-1 periodos de pulso, o solo N amplitudes de pulso, u obtener simultáneamente N-1 periodos de pulso y N amplitudes de pulso, sin limitación.

Vale la pena mencionar que, en el aparato descrito de la presente realización, el aparato de detección 1 puede obtener las señales de pulso por una variedad de formas, tales como presión mecánica, onda de pulso óptica o detección de pulso acústico, o detectar otras señales de los sujetos y a continuación convertirlas a señales de pulso, el procedimiento de detección no se limita al manguito.

Posteriormente, mientras el aparato de detección 1 detecta el segundo período de pulso PP2, se determina secuencialmente si se satisface la ecuación de comparación del período de pulso (1 -K) * p P¡ < PPj <(1 K) * PPi; si se satisface la ecuación de comparación del período de pulso para generar el valor de comparación estadística de similitud Sp, y hacer que este valor sea 1; si la ecuación de comparación del período de pulso no se satisface para generar el valor de comparación estadística de similitud Sp, y hacer que este valor sea 0; se generará un primer conjunto de valores de comparación estadística de similitud SP de n-1 períodos de pulso, donde el tamaño del primero t = i/ f (n_1)

es se 1 ^ 2 } (etapa S14). Es decir, se genera Zp que representa un valor estadístico que comprende el primer conjunto de valores de comparación estadística de similitud Sp correspondientes a la similitud de los períodos de pulso.

De manera similar, el aparato de detección 1 detecta la segunda amplitud de pulso A2, y determina secuencialmente si se satisface la ecuación de comparación de amplitud de pulso (1 -L) * Ai < Aj <(1 L) * Ai si se satisface la ecuación de comparación de amplitud de pulso para generar el valor de comparación estadística de similitud Sa, y hacer que este valor sea 1; si la ecuación de comparación de amplitud de pulso no se satisface para generar el valor de comparación estadística de similitud Sa, y hacer que este valor sea 0; el aparato de detección 1 generará un segundo conjunto de valores de comparación estadística de similitud SP de n amplitudes de pulso, donde el tamaño del segundo

(etapa S20). Es decir, se genera Za que representa un valor estadístico que comprende el segundo conjunto de valores de comparación estadística de similitud Sa correspondientes a la similitud de las amplitudes de pulso. Es decir, Za es un valor estadístico de los valores de comparación estadística de similitud Sa correspondientes a la similitud de las amplitudes de pulso.

A continuación, el aparato de detección 1 determina si se completan todos los períodos de pulso y/o la comparación de amplitudes de pulso. Si no es así, se continúa con la comparación. Cuando se hayan comparado la pluralidad de periodos de pulso y/o amplitudes de pulso, el aparato de detección 1 calculará uno o más valores de criterio, donde el uno o más valores de criterio se pueden usar como los valores de criterio del período de pulso y comprenden el

promedio del período de pulso PPmedio = _ppí

y el coeficiente de variación Var(PP)=Var{PP} (etapa S16). Y, el uno o más valores de criterio se pueden utilizar como los valores de criterio de amplitud del pulso y comprenden el

promedio de la amplitud del pulso Amedio = z r= iA i y el coeficiente de variación Var(A)=Var{A} (etapa S22).

Un Ztotal se compone de la similitud de estos valores estadísticos Za y Zp, el módulo de generación de criterio 114 del aparato de detección 1 también puede ser la base del valor Ztotai, valor A¡ de n amplitudes de pulso y el valor de PP¡ (ZASlZP ^{A A M =} PPi de n periodos de pulso a ser representado como una matriz de análisis de arritmias (AAM), donde

(etapa S24).

El módulo de determinación de tipo 115 del aparato de detección 1 está de acuerdo con la AAM y un análisis estadístico de umbral único, para detectar (1) fibrilación auricular, (2) contracción prematura, (3) bradicardia, (4) taquicardia. El análisis específico es el siguiente:

(1) Fibrilación auricular:

La variación estadística PPi, ZA y Zp debe cumplir con el umbral clínico, donde cuando el valor de criterio del período de pulso Var(Zp) > el primer valor del umbral de fibrilación auricular AF-1, el valor mínimo del umbral de fibrilación auricular AF-2 min < el valor de criterio de amplitud del pulso Var(ZA) < el valor de umbral de fibrilación auricular máximo AF-2 max; y/o el valor de criterio del período de pulso medio (PPi)> el segundo valor umbral de fibrilación auricular PPmin, af, se determina la fibrilación auricular (etapa S26);

(2 ) Contracción prematura:

El primer valor umbral mínimo del período de pulso de contracción prematura APC-1min < el valor de criterio del período de pulso Var (Zp) > el primer valor umbral máximo del período de pulso de contracción prematura APC-1 max; el segundo valor de umbral de amplitud de pulso de contracción prematura mínima APC-2 min < el valor de criterio de amplitud de pulso Var (Zft)> el segundo valor de umbral de amplitud de pulso de contracción prematura máxima APC-2 max; y/o la detección de similitudes repetitivas se determina la contracción prematura (etapa S32).

Además, si el análisis estadístico anterior no puede determinar el tipo específico de arritmia, el aparato de detección 1 lo clasificará como arritmia no especificada. La invención distingue eficazmente la fibrilación auricular y la contracción prematura mediante el aparato de detección 1, el algoritmo 110, la ecuación de comparación y el procedimiento de análisis y cálculo, por lo que los resultados son más precisos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de detección de arritmias (1), que comprende:

un manguito (12) que se envuelve en el brazo de los sujetos para medir una secuencia de pulsos;

un conjunto de procesamiento (11), conectado eléctricamente al manguito (12), y que comprende:

un módulo de conversión de analógico a digital (111), que ejecuta una conversión de analógico a digital de la secuencia de pulsos;

un módulo de medición de período de pulso y amplitud de pulso (112), que obtiene una secuencia de período de pulso que comprende una pluralidad de períodos de pulso y una secuencia de amplitud de pulso que comprende una pluralidad de amplitudes de pulso de la secuencia de pulsos digitalizada, el conjunto de procesamiento caracterizándose por comprender:

un módulo de generación de comparación (113), que está configurado para comparar secuencialmente cada dos de los períodos de pulso o cada dos de las amplitudes de pulso para determinar similitudes y generar valores de comparación estadística de similitud basados en resultados comparados, donde cada uno de los valores de comparación estadística de similitud generados es 1 si los dos períodos de pulso comparados o las dos amplitudes de pulso comparadas se determinan de manera similar, y cada uno de los valores de comparación estadística de similitud generados es 0 si los dos períodos de pulso comparados o las dos amplitudes de pulso comparadas se determinan de manera diferente;

un módulo de generación de criterio (114), que está configurado para calcular un valor estadístico que comprende un primer conjunto de valores de comparación estadística de similitud correspondientes a las similitudes de los períodos de pulso y un valor estadístico que comprende un segundo conjunto de valores de comparación estadística de similitud correspondientes a las similitudes de las amplitudes de pulso; y un módulo de determinación de tipo (115), que está configurado para determinar una de las siguientes condiciones de acuerdo con Zp, ZA, PPi, Ai y un análisis estadístico de umbral único, donde Zp es el valor estadístico que comprende el primer conjunto de valores de comparación estadística de similitud correspondiente a las similitudes de los períodos de pulso, Za es el valor estadístico que comprende el segundo conjunto de valores de comparación estadística de similitud correspondientes a las similitudes de las amplitudes de pulso, PPi es la secuencia del período de pulso y Ai es la secuencia de amplitud de pulso:

configurado para determinar una fibrilación auricular cuando se determina un coeficiente de variación Var(Zp) mayor que un primer valor de umbral de fibrilación auricular AF-1, se determina una media del período de pulso (PPi) mayor que un segundo valor de umbral de fibrilación auricular PPmin af o se determina un coeficiente de variación Var(ZA) entre los valores de umbral de fibrilación auricular mínimo y máximo (AF-2 mjn AF-2 max), o

configurarse para determinar si existen o no múltiples períodos continuos de pulsos diferentes cuando el coeficiente de variación Var(Zp) se determina entre los primeros valores de umbral mínimo y máximo del período de pulso de contracción prematura (APC-1min, APC-1max), o el coeficiente de variación Var(ZA) se determina entre los segundos valores de umbral de amplitud de pulso de contracción prematura mínima y máxima (APC-2min, APC-2max), y determina una contracción prematura si se detectan múltiples períodos de pulso diferentes continuos.

2. El aparato de detección de arritmias de la reivindicación 1, donde un número de la pluralidad de periodos de pulso es n-1, el número de valores de comparación estadística de similitud correspondientes a las similitudes de i/2*

los periodos de pulso es v 2 J un número de la pluralidad de amplitudes de pulso es n, y el número de valores

K* CO-de comparación estadística de similitud correspondientes a las similitudes de las amplitudes de pulso es

3. El aparato de detección de arritmias de la reivindicación 2, donde el módulo de generación de comparación (113) compara las similitudes de cada dos de los períodos de pulso ingresando cada dos de los períodos de pulso en una condición de comparación de período de pulso, que es: (1-K) * PPj < PPj <(1+K) * PPi, donde K es 0,02 a 0,2, PP es el período de pulso, PPi es uno de los períodos de pulso comparados e i es un número entero positivo de 1 a n, PPj es otro de los períodos de pulso comparados y j es un número entero positivo de 1 a n.

4. El aparato de detección de arritmias de la reivindicación 2, donde el módulo de generación de comparación (113) compara las similitudes de cada dos de las amplitudes de pulso ingresando cada dos de las amplitudes de pulso en una condición de comparación de amplitud de pulso, que es: (1-L) * Aj < Aj <(1+L) * Ai, donde L es 0,005 a 0,25, A es la amplitud de pulso, A¡ es una de las amplitudes del pulso comparadas e i es un número entero positivo de 1 a n, Aj es otra de las amplitudes de pulso comparadas y j es un número entero positivo de 1 a n.

5. El aparato de detección de arritmias de la reivindicación 3 o 4, donde el módulo de generación de comparación (113) introduce secuencialmente cada dos de los períodos de pulso o cada dos de las amplitudes de pulso en la condición de comparación de período de pulso o la condición de comparación de amplitud de pulso, determina si los dos períodos de pulso de entrada o las dos amplitudes de pulso de entrada son similares y genera el valor de comparación estadística de similitud como 1 cuando se cumple la condición de comparación de período de pulso o la condición de comparación de amplitud de pulso, y determina que los dos períodos de pulso de entrada o las dos amplitudes de pulso de entrada son diferentes y genera el valor de comparación estadística de similitud como 0 cuando no se satisface la condición de comparación del período del pulso o la condición de comparación de la amplitud del pulso.

6. El aparato de detección de arritmias de la reivindicación 3 o 4, donde el aparato de detección de arritmias (1) es un esfigmomanómetro electrónico e incluye:

un conjunto de energía (13), conectado eléctricamente al conjunto de procesamiento (11), que suministra la energía eléctrica necesaria;

un conjunto de memoria (15), conectado eléctricamente al conjunto de procesamiento (11), que registra los resultados de detección y los datos de detección del aparato de detección de arritmias (1); y

un conjunto de visualización (14), conectado eléctricamente al conjunto de procesamiento (11), que demuestra el resultado de la detección y los datos de detección del aparato de detección de arritmias (1).