ES2900518T3

ES2900518T3 - Dispositivo portátil de detección y discriminación, y sistemas y aparatos relacionados para detectar hematomas

Info

Publication number: ES2900518T3
Application number: ES10798422T
Authority: ES
Inventors: Jason Riley; Franck Amyot; Amir Gandjbakhche; James Smirniotopoulos; Eric Wasserman
Original assignee: US Department of Health and Human Services; Henry M Jackson Foundation for Advancedment of Military Medicine Inc
Current assignee: US Department of Health and Human Services; Henry M Jackson Foundation for Advancedment of Military Medicine Inc
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2022-03-17
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: US20180008154A1; EP2512327B1; US11800983B2; US9861287B2; US20130150726A1; EP2512327A1; PT2512327T; WO2011084480A1

Abstract

Un aparato (300) para detectar un hematoma en un tejido de un paciente; que comprende: un dispositivo de detección no estacionario (110) que emite luz de infrarrojo cercano al tejido y que proporciona salidas correspondientes a la luz reflejada detectada; una sección de análisis (150) acoplada operativamente al dispositivo de detección que determina al menos la presencia de un evento sanguíneo a partir de las salidas del dispositivo de detección; donde el dispositivo de detección incluye: una sección emisora de luz de infrarrojo cercano que está configurada y dispuesta de modo que la luz de infrarrojo cercano penetre a dos profundidades diferentes en el tejido, y una sección de detección que está configurada y dispuesta para detectar por separado la luz reflejada desde las dos profundidades diferentes mientras el dispositivo de detección se mueve a lo largo de la superficie externa del tejido; y en el que la sección de análisis está configurada y dispuesta para aplicar un análisis radiométrico a la luz reflejada detectada mientras el dispositivo de detección se mueve a lo largo de la superficie externa del tejido para distinguir entre tejido normal y tejido que contiene sangre acumulada.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo portátil de detección y discriminación, y sistemas y aparatos relacionados para detectar hematomas Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a dispositivos y aparatos para detectar un hematoma, tal como un hematoma subdural, más particularmente a dispositivos y aparatos para detectar un hematoma intracraneal e incluso más particularmente a dispositivos y aparatos para detectar y discriminar un hematoma.

Antecedentes de la invención

Un hematoma es una acumulación localizada de sangre extravasada (p.ej, sangre de un vaso sanguíneo roto o similar), generalmente coagulada, en un órgano, espacio o tejido; los moretones y los ojos morados son formas familiares que rara vez son graves. Los hematomas pueden ocurrir en casi cualquier parte del cuerpo, incluso dentro del cráneo, y casi siempre se presentan con una fractura; en lesiones leves, la sangre se absorbe a menos que se desarrolle una infección.

Los hematomas dentro del cráneo son particularmente graves porque pueden producir presión local en el cerebro. Los dos tipos más comunes de estos son epidural (fuera del cerebro y su cubierta fibrosa, la duramadre, pero debajo del cráneo) y subdural (entre el cerebro y su duramadre). Otros tipos de hematomas que ocurren dentro del cráneo incluyen el intracerebral (en el tejido cerebral) y el subaracnoideo (alrededor de las superficies del cerebro, entre la duramadre y las membranas aracnoideas). Dichos hematomas pueden deberse a diversas causas, como traumatismo craneal o traumatismo craneoencefálico, así como a trastornos hemorrágicos o aneurismas.

Los hematomas subdurales suelen ser el resultado de un traumatismo craneoencefálico grave. Cuando un hematoma subdural ocurre de esta manera, generalmente se denomina hematoma subdural agudo. Los hematomas subdurales agudos se encuentran entre las lesiones craneales más mortales, ya que el sangrado llena el área del cerebro muy rápidamente, comprimiendo así el tejido cerebral, lo que puede provocar una lesión cerebral. Además, el riesgo de un hematoma subdural puede aumentar en uno o más de los siguientes: tomando anticoagulantes, p. ej., anticoagulantes como aspirina), abuso de alcohol a largo plazo, caídas recurrentes y traumatismo craneal repetido. El riesgo también aumenta para los muy jóvenes y los muy mayores.

Los hematomas subdurales también pueden ocurrir por un traumatismo craneal, especialmente cuando el lesionado es un anciano. Dichos hematomas pueden pasar desapercibidos durante un largo período de tiempo (p. ej., muchos días a semanas) y a menudo se les llama hematoma subdural crónico. Con cualquier hematoma subdural, las venas diminutas entre la superficie del cerebro y su duramadre se estiran y desgarran, permitiendo que la sangre se acumule. En los ancianos, estas venas a menudo se estiran debido a la atrofia o encogimiento del cerebro y, por lo tanto, se lesionan con mayor facilidad.

Debido a las consecuencias negativas asociadas con los hematomas dentro de la cabeza o el cráneo, es necesario poder identificar y localizar dichos hematomas dentro del cráneo, de manera que los procedimientos médicos y quirúrgicos apropiados (p. ej., evacuación del hematoma) se puedan realizar oportunamente a fin de reducir las probabilidades de mortalidad y/o empeoramiento de los resultados en los supervivientes. Esta realización oportuna es del orden de unas 4 horas desde la aparición de la lesión y la evacuación del hematoma.

La tomografía computarizada (TC) es una técnica de obtención de imágenes que se puede utilizar para identificar y localizar hematomas intracraneales traumáticos. Sin embargo, no todos los establecimientos médicos (p. ej., centros de trauma) necesariamente tienen la capacidad de exploración por TC inmediata las 24 horas del día, los 7 días de la semana y, por lo tanto, en tales casos puede que no sea posible realizar una exploración por TC para que un hematoma identificado sea evacuado dentro del período de tiempo deseado. Además, en emergencias que involucran traumatismo craneoencefálico en áreas del mundo en vías de desarrollo, áreas en los EE. UU. que tienen acceso limitado a centros de trauma con capacidad de exploración por tomografía computarizada las 24 horas del día, los 7 días de la semana, o en áreas de los EE. UU. o del mundo (p. ej., un campo de batalla) que tienen problemas de tiempo de viaje desde el lugar de la lesión hasta el centro de tratamiento; la identificación oportuna de los pacientes que requieren cirugía para tratar el hematoma puede ser más difícil. Por tanto, en aquellos entornos en los que no se puede realizar una tomografía computarizada dentro del período de tiempo deseado, el método principal para la identificación de pacientes con hematomas es mediante un examen neurológico.

Sin embargo, un examen neurológico es un mal sustituto de una tomografía computarizada porque ningún signo físico puede indicar de manera confiable la presencia de un hematoma. Los hallazgos neurológicos focales se encuentran solo en una fracción de los pacientes con hematomas quirúrgicos. Se ha descrito que el coma ocurre sin la aparición de un hematoma quirúrgico en un gran porcentaje de pacientes con traumatismo craneoencefálico grave. Aunque los pacientes con un hematoma intracraneal mostrarán un aumento de la presión intracraneal (PIC), el edema del disco óptico (papiledema), asociado con la PIC, es poco común después de un traumatismo craneoencefálico.

En el documento USP 5.954.053 se describen sistemas que utilizan la medición diferencial de la radiación que ha migrado a través de rutas de migración entre dos pares de fuente-detector colocados en la cabeza de manera que cada ruta se localiza en una porción de un hemisferio del cerebro. También se muestran varios sistemas de espectrofotómetro para el examen in vivo de tejido de un ser humano midiendo los cambios en la radiación electromagnética dispersada y absorbida en una ruta de migración en el tejido. Generalmente, los sistemas de espectrofotómetro comprenden una fuente de luz para introducir la radiación en el tejido, un detector para detectar la radiación que ha migrado en el tejido, un procesador para procesar señales de la radiación detectada para crear datos procesados y un sistema para determinar cambios fisiológicos o fisiopatológicos en el tejido de interés como hemorragia o tumor.

En el documento USP 7.139.603 se describen métodos y sistemas que examinan el tejido posicionados entre los puertos de entrada y un puerto de detección. Se proporciona al menos una fuente de luz de longitud de onda visible o infrarroja que introduce radiación electromagnética en el sujeto. El puerto de detección está acoplado ópticamente a un detector que está conectado a un circuito detector. Las intensidades de radiación se seleccionan para su introducción en los puertos de entrada para definir un plano nulo en el tejido. El puerto de detección se coloca en relación con el plano nulo. La radiación se introduce en el sujeto en el primer puerto de entrada, y se detecta la radiación que migra a través del tejido. El circuito detector almacena una primera señal detectora correspondiente a la primera radiación detectada. La radiación se introduce en el segundo puerto de entrada y se detecta. La primera señal detectora se resta de una segunda señal detectora correspondiente a la segunda radiación detectada para obtener datos procesados.

En el documento USP 7.610.082 se describe una técnica de examen óptico que emplea un sistema óptico para el examen transcraneal no invasivo in vivo del tejido cerebral de un sujeto. El sistema óptico incluye un módulo óptico dispuesto para su colocación en el exterior de la cabeza, un controlador y un procesador. El módulo óptico incluye una serie de puertos de entrada ópticos y puertos de detección óptica ubicados en un patrón geométrico seleccionado para proporcionar una multiplicidad de rutas de migración de fotones dentro del tejido biológico. Cada puerto de entrada óptico está construido para introducir en el tejido examinado luz visible o infrarroja emitida por una fuente de luz. Cada puerto de detección óptica está construido para proporcionar luz desde el tejido a un detector de luz. El controlador está construido y dispuesto para activar una o varias fuentes de luz y detectores de luz de modo que el detector de luz detecta la luz que ha migrado por al menos una de las rutas de migración de fotones. El procesador recibe señales correspondientes a la luz detectada y forma al menos dos conjuntos de datos, un primero de dichos conjuntos de datos que representa el volumen de sangre en la región del tejido examinado y un segundo de dichos conjuntos de datos que representa la oxigenación de la sangre del tejido examinado. El procesador está dispuesto para correlacionar el primero y segundo conjuntos de datos a fin de detectar tejido anormal en el tejido examinado.

En la Publicación Internacional Núm. WO 2006/121833 se describe un sistema y método para determinar un hematoma cerebral que incluye un dispositivo de mano para emitir y detectar radiación con un conjunto de guía de luz extraíble. El método para determinar una condición de hematoma cerebral incluye determinar la densidad óptica de varias regiones del cerebro usando espectroscopia del infrarrojo cercano.

En la publicación internacional identificada anteriormente, el dispositivo descrito se coloca en una ubicación específica de la cabeza y los datos se adquieren utilizando el dispositivo. Después de adquirir datos en esta ubicación, el dispositivo se reubica en otra ubicación de la cabeza y se adquiere otro conjunto de datos en la nueva ubicación. Esta reubicación del dispositivo y la adquisición de un conjunto de datos se repiten hasta que el dispositivo se ha colocado en todas las ubicaciones posibles o deseadas de la cabeza.

Por tanto, sigue siendo deseable proporcionar métodos, dispositivos, aparatos para detectar hematomas en los tejidos de un paciente. Más particularmente, sigue siendo deseable proporcionar tales métodos, dispositivos y aparatos para detectar e identificar un hematoma, incluso más particularmente el tipo de hematoma dentro de la cabeza del paciente. También sería conveniente proporcionar tales métodos, dispositivos y aparatos que permitan a un médico, personal médico, técnico de emergencias médicas, médico/ayudante médico o similar detectar dicho hematoma sin requerir el uso de sofisticados sistemas de imágenes o técnicas tales como TC. o sistemas de resonancia magnética y en una amplia gama de entornos, incluidos los entornos de urgencias hospitalarias y el uso en campos de batalla, áreas rurales o áreas del mundo menos desarrolladas. Dichos dispositivos preferiblemente serían de construcción simple y menos costosos que los dispositivos de la técnica anterior, y tales métodos no requerirían que los dispositivos fuesen utilizados por usuarios altamente capacitados.

Compendio de la invención

La invención está definida por las reivindicaciones anejas. Todas las demás realizaciones son ilustrativas. La presente invención presenta aparatos y dispositivos para detectar un hematoma en el tejido de un paciente. Dichos aparatos y dispositivos proporcionan ventajosamente un mecanismo para detectar hematomas tales como hemorragia aracnoidea intracraneal (SAH) o hematoma subdural (SDH) que de otra manera no se pueden detectar sin el uso de médicos altamente capacitados y/o imágenes a gran escala como resonancia magnética y TC. Dichos dispositivos de la presente invención también son ventajosos ya que permiten que el médico, el personal médico o el técnico de emergencias médicas realicen una evaluación inicial del paciente en una amplia gama de entornos, así como con períodos de tiempo relativamente cortos después de la aparición del accidente o las lesiones para minimizar el riesgo de muerte o complicaciones.

Tales aparatos y dispositivos de la presente invención proporcionan una herramienta de clasificación para priorizar costosas exploraciones por TC. Si el uso del dispositivo reduce la necesidad de tomografías computarizadas en un 5%, por ejemplo, el ahorro de costes sería enormemente beneficioso. Además, debido al tamaño relativamente pequeño de un dispositivo de detección de acuerdo con la presente invención, el dispositivo también sería ventajoso en situaciones de cuidados intensivos o de cuidados del tercer mundo en donde la exploración por TC puede no estar fácilmente disponible. En tales casos, la capacidad de localizar aproximadamente el centro de un hematoma usando el dispositivo de detección de la presente invención proporciona un medio para localizar el hematoma para la intervención quirúrgica y mejorar así la capacidad de salvar una vida por una lesión de tipo hematoma.

Según un aspecto, se presenta un método para detectar un hematoma. Dicho método incluye emitir luz de infrarrojo cercano y dirigir la luz emitida hacia el tejido de un paciente, medir la luz reflejada correspondiente a dos profundidades de penetración, obtener una medida radiométrica de la luz reflejada correspondiente a las dos profundidades de penetración; y determinar a partir de la medida radiométrica obtenida al menos la presencia de un evento sanguíneo. Tal evento sanguíneo es representativo de una lesión del tejido sanguíneo y más particularmente incluye una hemorragia aracnoidea intracraneal, un hematoma subdural o un hematoma epidural.

En realizaciones, dichos métodos incluyen además mover un emisor de luz de infrarrojo cercano y una sección de detección de luz reflejada para detectar la luz reflejada a lo largo de una superficie externa del tejido, y realizar dichos pasos de emisión, medición y determinación durante dicho paso de movimiento.

En tales métodos, la medida radiométrica es representativa de una relación de densidades que representa la luz reflejada de las dos profundidades de penetración. Además, dicha determinación incluye evaluar la medida radiométrica para distinguir entre tejido normal y tejido que exhibe acumulación de sangre.

Incluso en otras realizaciones, tales métodos incluyen además proporcionar un dispositivo de detección que incluye una sección emisora de luz de infrarrojo cercano y una sección de detección de luz reflejada. La sección emisora de luz de infrarrojo cercano está configurada y dispuesta de modo que la luz infrarrojo cercano que se emite penetra a dos profundidades diferentes en el paciente y la sección de detección de luz reflejada está configurada y dispuesta para detectar por separado la luz reflejada que se refleja desde las dos profundidades. En realizaciones más particulares, la sección emisora de luz de infrarrojo cercano está configurada y dispuesta para emitir una primera luz que tiene una longitud de onda en o alrededor de una primera longitud de onda, la primera luz penetra a una primera profundidad y para emitir una segunda luz que tiene otra longitud de onda en o alrededor de una segunda longitud de onda, la segunda luz que penetra a una segunda profundidad y la sección de detección de luz reflejada está configurada y dispuesta para detectar por separado la luz reflejada correspondiente a la primera luz y la luz reflejada correspondiente a la segunda luz.

En realizaciones incluso más particulares, la primera longitud de onda y la segunda longitud de onda están a cada lado de 800 nm. Alternativamente, la primera luz tiene una longitud de onda superior a 800 nm y la segunda luz tiene una longitud de onda inferior a 800 nm.

En realizaciones incluso más particulares, la sección emisora/de emisión incluye dos fuentes de luz discretas que emiten cada una luz de infrarrojo cercano, y la sección de detección de luz reflejada incluye dos bandas de elementos de detección que están separados de las fuentes de luz discretas a dos distancias diferentes para detectar la luz reflejada. Las dos bandas de elementos de detección están dispuestas de manera que cada banda de elementos de detección esté posicionada de manera que detecte la luz reflejada proveniente de las dos profundidades diferentes dentro de la cabeza, correspondientes a dos bandas de sensibilidad dentro de la cabeza. En otras realizaciones, una de las luces emitidas penetra en el cráneo y la otra de las luces emitidas penetra más en el interior del cráneo para interrogar de hecho la región subaracnoidea.

Incluso en otras realizaciones, tales métodos incluyen además mover el emisor y la sección de detección de luz reflejada a lo largo de una superficie externa del tejido desde una posición inicial a una final, donde dicha medición incluye medir la luz reflejada en una secuencia de tiempo durante dicho movimiento. Dichos métodos también incluyen determinar sucesivamente en la secuencia de tiempo, las posiciones del emisor y la sección de detección de luz reflejada con respecto al tejido durante dicho movimiento desde la primera posición a la posición final.

Incluso en otras realizaciones, tales métodos incluyen la creación de una imagen volumétrica usando la secuencia de tiempo adquirida de luz reflejada medida correspondiente a las dos profundidades y las posiciones determinadas en una secuencia de tiempo.

Incluso en otras realizaciones, tal paso de obtención incluye obtener una medida radiométrica de la luz reflejada correspondiente a las dos profundidades de penetración para cada luz reflejada adquirida secuenciada en el tiempo. Además, dicho paso de determinación incluye determinar a partir de cada medida radiométrica obtenida de la luz reflejada adquirida secuenciada en el tiempo, uno de (a) la presencia del evento sanguíneo, (b) la ausencia del evento sanguíneo, o (c) la posibilidad de la presencia de un evento sanguíneo.

En el caso de que se determine la posibilidad de un evento sanguíneo, el personal médico puede realizar pruebas o exámenes de detección adicionales, incluido el uso de una técnica de imagen más sofisticada (p. ej., RMN, TC) para determinar la presencia de un hematoma. De esta manera, los métodos se pueden utilizar en entornos apropiados para clasificar a las personas lesionadas a fin de permitir que el personal médico determine quién necesita o no más exámenes de detección o imágenes para determinar la ubicación y otras características de un hematoma, así como el tipo de hematoma y, por lo tanto, también proporcionan un indicador de la posible gravedad de la lesión. Dicha información también puede usarse para determinar la necesidad de arriesgarse a evacuar inmediatamente a una persona en un campo de batalla o lugar de accidente, así como el modo de transporte.

Según otro aspecto, se presenta otro método para detectar un hematoma en el tejido de un paciente. Un método de este tipo incluye emitir luz de infrarrojo cercano de forma continua en el tejido desde un emisor de luz de infrarrojo cercano no estacionario y monitorizar continuamente el tejido utilizando una sonda no estacionaria para detectar continuamente la luz reflejada. La luz de infrarrojo cercano se emite a dos distancias del cerebro del paciente, por lo que la luz emitida penetra a dos profundidades diferentes. Tal método también incluye aplicar un análisis radiométrico a la luz reflejada para distinguir un límite entre el tejido normal y el tejido que exhibe acumulación de sangre.

En realizaciones adicionales, tales métodos incluyen aplicar un análisis radiométrico a la luz reflejada para distinguir un límite entre el tejido normal y el tejido que exhibe acumulación de sangre. Esta medida radiométrica es representativa de una relación de densidades que representa la luz reflejada de las dos profundidades diferentes. En otras realizaciones, el emisor no estacionario está configurado y dispuesto para emitir luz que tiene una longitud de onda en o alrededor de una primera longitud de onda, para penetrar a una de las dos distancias y para emitir una luz que tiene otra longitud de onda en o alrededor de una segunda longitud de onda, para penetrar en la otra de las dos distancias. Además, la sonda no estacionaria está configurada y dispuesta para detectar por separado la luz reflejada correspondiente a la primera longitud de onda y la luz reflejada correspondiente a la segunda longitud de onda.

En realizaciones incluso más particulares, la sección emisora incluye dos fuentes de luz discretas que emiten cada una luz de infrarrojo cercano, y la sección de detección incluye dos bandas de elementos de detección que están separados de las fuentes de luz discretas a dos distancias diferentes para detectar la luz reflejada. Las dos bandas de elementos de detección están dispuestas de manera que cada banda de elementos de detección esté posicionada de manera que detecte la luz reflejada proveniente de las dos profundidades diferentes dentro de la cabeza, correspondientes a dos bandas de sensibilidad dentro de la cabeza. En otras realizaciones, una de las luces emitidas penetra en el cráneo y la otra de las luces emitidas penetra más en el interior del cráneo para interrogar de hecho la región subaracnoidea.

Según otro aspecto más de la presente invención, se presenta un aparato para detectar un hematoma en el tejido de un paciente. Dicho aparato incluye un dispositivo de detección que emite luz de infrarrojo cercano al tejido y que proporciona salidas que corresponden a la luz reflejada detectada y una sección de análisis acoplada operativamente al dispositivo de detección que determina al menos la presencia de un evento sanguíneo a partir de las salidas del dispositivo de detección. En realizaciones incluso más particulares, la sección de análisis está configurada y dispuesta para aplicar un análisis radiométrico a la luz reflejada a fin de distinguir entre tejido normal y tejido que contiene sangre acumulada.

Un dispositivo de detección de este tipo incluye una sección emisora de luz de infrarrojo cercano y una sección de detección. La sección emisora de luz del infrarrojo cercano está configurada y dispuesta de modo que la luz del infrarrojo cercano se emita a dos distancias del cerebro del paciente y, por lo tanto, la luz emitida penetre a dos profundidades diferentes. La sección de detección está configurada y dispuesta para detectar por separado la luz reflejada desde las dos profundidades diferentes.

En otras realizaciones más, la sección emisora de luz de infrarrojo cercano está configurada y dispuesta para emitir luz en o alrededor de una primera longitud de onda, para penetrar a una de las dos profundidades diferentes y para emitir una luz en o alrededor de una segunda longitud de onda, para penetrar a la otra de las dos distancias diferentes. Además, la sección de detección está configurada y dispuesta para detectar por separado la luz reflejada en o alrededor de la primera longitud de onda y la luz reflejada en o alrededor de la segunda longitud de onda. En realizaciones incluso más particulares, la sección emisora incluye dos fuentes de luz discretas que emiten cada una luz de infrarrojo cercano, y la sección de detección incluye dos bandas de elementos de detección que están separados de las fuentes de luz discretas a dos distancias diferentes para detectar la luz reflejada. Las dos bandas de elementos de detección están dispuestas de manera que cada banda de elementos de detección esté posicionada de manera que detecte la luz reflejada proveniente de las dos profundidades diferentes dentro de la cabeza, correspondientes a dos bandas de sensibilidad dentro de la cabeza. En otras realizaciones, una de las luces emitidas penetra en el cráneo y la otra de las luces emitidas penetra más en el interior del cráneo para interrogar de hecho la región subaracnoidea.

incluso en otras realizaciones, el dispositivo de detección incluye además una pluralidad de mecanismos de seguimiento que cada uno proporciona continuamente en una secuencia de tiempo salidas cuando el dispositivo de detección se mueve a lo largo de una superficie externa del tejido. La sección de análisis se configura y dispone además para determinar las posiciones secuenciadas en el tiempo del dispositivo de detección a partir de las salidas secuenciadas en el tiempo de los mecanismos de seguimiento.

En otras realizaciones más, dicho aparato incluye además una sección de formación de imágenes acoplada operativamente a la sección de análisis. La sección de análisis proporciona salidas correspondientes a las posiciones secuenciadas en el tiempo determinadas del dispositivo de detección. La sección de formación de imágenes está configurada y dispuesta para proporcionar una imagen volumétrica usando la secuencia de tiempo adquirida de luz reflejada medida correspondiente a las dos profundidades diferentes y las posiciones de secuencia de tiempo determinadas.

Si bien los aparatos y dispositivos de la presente invención se describen en relación con la detección y localización de hematomas, el dispositivo de detección y los aparatos de la presente invención son adaptables para su uso en la detección de cualquier agente de contraste óptico pesado que se encuentre en una superficie cercana (pocas longitudes de difusión) de un objeto o una ubicación subterránea de un objeto.

A continuación se describen otros aspectos y realizaciones de la invención.

Definiciones

La presente invención se entiende más claramente con referencia a las siguientes definiciones:

Se entenderá por hematoma unilateral un hematoma en el interior de la cabeza y en el que tiene lugar la extracción o acumulación de sangre en un lado de la cabeza.

Se entenderá por hematoma bilateral un hematoma en el interior de la cabeza y en el que tiene lugar la extracción o acumulación de sangre a ambos lados de la cabeza.

Se entenderá por hematoma epidural un hematoma dentro de la cabeza y donde la sangre se acumula fuera del cerebro y su cubierta fibrosa, la duramadre, pero debajo del cráneo.

Se entenderá por hematoma subdural (SDH) un hematoma dentro de la cabeza y donde la sangre se acumula entre el cerebro y su duramadre.

Se entenderá por hematoma intracerebral un hematoma dentro de la cabeza y donde la sangre se acumula en el tejido cerebral.

Por hematoma o hemorragia subaracnoidea (SAH) se entenderá un hematoma dentro de la cabeza y donde la sangre se acumula alrededor de las superficies del cerebro, entre la duramadre y las membranas aracnoideas. Se entenderá que el término paciente incluye a los mamíferos, incluidos los seres humanos, así como otros miembros del reino animal.

Se entenderá por USP el número de patente de EE. UU., es decir, una patente de EE. UU. otorgada por la Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU.

Como se usa en la memoria descriptiva y las reivindicaciones, la forma singular "un", "una" y "el", “la” incluyen referencias en plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario.

Se entenderá que ASIC significa un circuito integrado específico de la aplicación.

Breve descripción de los dibujos

Para una comprensión más completa de la naturaleza y los objetos deseados de la presente invención, se hace referencia a la siguiente descripción detallada tomada junto con las figuras de los dibujos adjuntos, en las que un carácter de referencia similar denota partes correspondientes a lo largo de las diversas vistas y en las que:

Las figuras 1 A, B son vistas ilustrativas de la configuración anatómica general del cráneo de un ser humano.

La figura 2 es una vista esquemática de un diagrama de bloques de un aparato según la presente invención para detectar un hematoma y que incluye un detector de mano según la presente invención.

La figura 3 es una vista inferior ilustrativa de la formación de imágenes de una parte de la cabeza o la sección de formación de imágenes de un detector portátil según la presente invención.

La figura 4 es una vista ilustrativa que muestra un detector de mano según la presente invención cuando se coloca en la cabeza de un paciente.

La figura 5 es una vista ilustrativa de una parte de la cabeza y un detector de mano según la presente invención para ilustrar el aspecto radiométrico incorporado en el detector y los métodos.

La figura 6 es otra vista ilustrativa de la formación de imágenes de una parte de la cabeza utilizando el detector de mano según la presente invención.

Descripción de la realización preferida

Con referencia ahora a las diversas figuras del dibujo en las que los mismos caracteres de referencia se refieren a partes similares, se muestran en las Fig. 1 A, B vistas ilustrativas de la configuración anatómica general del cráneo de un ser humano. Como se muestra, hay tres membranas ubicadas entre el cráneo y el cerebro que sirven para amortiguar y proteger el cerebro. Estas capas son la duramadre), la aracnoidea y la piamadre. Estas tres membranas envuelven el cerebro.

La piamadre es delicada y vascular, la aracnoides es delgada y separa la piamadre de la duramadre. La duramadre es una membrana fibrosa resistente que envuelve el cerebro y sus estructuras más delicadas. Cuando los vasos de la piamadre se rompen como resultado de un traumatismo u otra razón, la sangre que se escapa o fuga se acumula de manera localizada dentro de la serie de membranas para formar un SAH o SDH. Debido a que el cráneo protege el área donde se acumula la sangre, un técnico de emergencias médicas, un médico o el personal de la sala de emergencias no pueden detectar la presencia del hematoma (SAH o SDH) mediante una inspección visual de rutina. Por tanto, como se indica en el presente documento, un SDH, por ejemplo, podría pasar desapercibido durante una inspección visual de rutina de este tipo y podría tener consecuencias graves.

En sus aspectos más amplios, la realización presenta métodos para detectar hematomas, más particularmente hematomas dentro del cráneo que incluyen SAH y SDH, además de poder identificar el tipo particular de hematoma. La presente invención también presenta dispositivos, aparatos y sistemas para la detección y/o visualización de tales hematomas. Como se describe en este documento, en realizaciones más particulares, el dispositivo de detección es preferiblemente de mano para permitir el uso del dispositivo en un entorno clínico y en un entorno no clínico (por ejemplo, rural, campo de batalla, lugar de accidente) por personas que tienen una amplia gama de calificaciones (por ejemplo, personal de la sala de emergencias, técnicos de emergencias médicas, médicos).

Tales métodos, dispositivos, aparatos y sistemas utilizan las propiedades de la óptica difusa del tejido para detectar y determinar la presencia de hematomas. En la óptica difusa del tejido, se sabe que la sangre que se acumula en el tejido provoca un cambio de contraste en la luz reflejada por el tejido. En los métodos de la técnica anterior, se han intentado utilizar estas medidas para cuestiones complejas, como la neuroimagen de cambios sutiles para la detección del cáncer. En la presente invención, sin embargo, se busca un cambio muy importante en el volumen de sangre del tejido, que es lo que cabría esperar en el caso de un hematoma.

Un dispositivo de detección de este tipo también ventajoso permite al usuario (médico, técnico de emergencias médicas, médico o personal médico) determinar en el lugar de un accidente, en una sala de emergencias u otros lugares, donde hay un acceso limitado o nulo a un escáner TC, para diagnosticar si un paciente con una lesión cerebral traumática ha sufrido un hematoma, y también permite al usuario determinar si el hematoma es subdural o epidural. Asimismo, tales métodos, dispositivos y aparatos permiten al usuario transferir datos y/o información a un ordenador como, por ejemplo, un ordenador portátil, para crear una imagen de superficie en 3D de los volúmenes explorados y para permitir que se muestre la ubicación del hematoma al usuario.

Dichos métodos, aparatos y sistemas también incorporan un dispositivo de detección que recopila datos para detectar un hematoma, a medida que se mueve a lo largo de la superficie exterior de la cabeza. En las técnicas o métodos convencionales, los datos se recopilan utilizando una sonda estacionaria que debe reposicionarse en diferentes ubicaciones para la adquisición de datos.

Dichos métodos, dispositivos, aparatos y/o sistemas también proporcionan un mecanismo mediante el cual el personal médico, técnicos de emergencias médicas, médicos y similares pueden examinar o clasificar a pacientes o víctimas que tienen traumatismos craneales. Dichos exámenes o clasificaciones deben permitir al personal determinar qué pacientes deben someterse a procedimientos de diagnóstico por imágenes más sofisticados (p. ej., TC), así como evaluar la gravedad de la posible lesión para determinar, si es necesario, el orden en el que se tomarán las imágenes de los pacientes.

Con referencia ahora a la figura 2, se muestra una vista de diagrama de bloques esquemático de un aparato 300 o sistema según la presente invención para detectar hematomas, cuyo aparato 300 incluye un detector 100 y una estación médica 200 o estación de procesamiento de datos según la presente invención. La estación médica 200 está acoplada de manera operativa y comunicativa al detector 100 usando cualquiera de una serie de técnicas conocidas por los expertos en el campo, de modo que los datos que fueron adquiridos por el detector 100 se comuniquen a la estación médica. Como se describe adicionalmente en el presente documento, en otras realizaciones, dichos datos transferidos se procesan y/o manipulan para generar o crear una imagen volumétrica del volumen que había sido escaneado para observación por parte del personal médico. La estación médica 200 también se puede configurar para que los datos transferidos y/o la imagen volumétrica creada se carguen en los registros médicos del paciente o se guarden de otro modo con fines de mantenimiento de registros. También se hace referencia a la figura 3, que proporciona una vista inferior ilustrativa de la formación de imágenes de una parte de la cabeza 110 de un detector 100 según la presente invención.

El detector 100 incluye una sección de formación de imágenes 110 y una sección de control y monitorización 150 que está acoplada de forma operativa y comunicativa a la sección de formación de imágenes. En una realización, la sección de formación de imágenes y la sección de control y monitorización están dispuestas para formar una estructura unitaria que está dispuesta preferiblemente de modo que el detector 100 sea portátil, como se muestra en la Fig. 4. En tal aplicación, y como se ilustra en la figura 4, la superficie inferior del detector 100 se coloca sobre la cabeza del paciente de modo que el usuario puede mover el detector lateralmente a través del cuero cabelludo de la cabeza mientras recopila continuamente datos de imágenes como se describe más adelante en el presente documento. En tal aplicación, el detector 100 incluye una fuente de alimentación (no mostrada) tal como una batería o un condensador en el que se almacena suficiente energía para realizar el proceso de formación de imágenes. En otra realización, el detector 100 está formado en dos partes separadas, la sección de formación de imágenes 110 y la sección de control y monitorización 150. En esta realización, la sección de formación de imágenes 110 está configurada para ser portátil y también para moverse a lo largo del cuero cabelludo del paciente como se describió anteriormente. En esta realización, la sección de control y monitorización 150 está acoplada operativamente a la sección de formación de imágenes 110 usando uno o más cables ópticos o eléctricos 160, 162, de modo que la sección de control y monitorización está alejada de la sección de formación de imágenes.

En una realización ilustrativa, la sección de control y monitorización 150 está dispuesta en una carcasa o estructura que está asegurada alrededor de la cintura del usuario. Al igual que con la otra realización descrita anteriormente, la fuente de alimentación (no mostrada) está incorporada dentro de la sección de control y monitorización 150 o está alojada en una estructura separada. Alternativamente, la sección de control y monitorización 150 está alejada de la sección de formación de imágenes 100 y está dispuesta, por ejemplo, sobre una mesa o plataforma. La sección de control y monitorización 150 también está acoplada operativamente a la sección de formación de imágenes mediante cables 160, 162. En esta realización alternativa, la fuente de alimentación es portátil como se describió anteriormente o la sección de control y monitorización 150 está dispuesta para recibir energía de una fuente de alimentación estacionaria.

La sección de control y monitorización 150 incluye la electrónica y las funcionalidades que controlan el funcionamiento de la sección de formación de imágenes 110, para controlar la adquisición de datos de imágenes de la sección de imágenes, para realizar los procedimientos de cálculo y/o técnicas para determinar la presencia de un hematoma, así como también el tipo de hematoma y proporcionar colas visuales al usuario que indiquen la presencia o ausencia de un hematoma. En realizaciones más particulares, la sección de control y monitorización 150 incluye un circuito de procesamiento 152 como se conoce en la técnica, que es configurable para realizar las funciones descritas anteriormente, así como la transferencia de datos o información de control entre la estación médica 200 y el detector 100.

Como saben los expertos en la técnica, dichos circuitos de procesamiento 152 incluyen un procesador u otro elemento de circuito (p. ej., ASIC), RAM y uno o más programas de software que se ejecutan en el procesador para realizar las funciones de control y procesamiento de la estación médica. La sección de control y monitorización también se puede configurar para acoplarse operativamente a cualquiera de una serie de dispositivos o funcionalidades auxiliares, como por ejemplo, un teclado, ratón, puntero, dispositivo de entrada de reconocimiento de voz y similares, que proporcionan un mecanismo para permitir al usuario actualizar el software o configurar el detector 100 con el propósito de que pueda realizar el proceso de obtención de imágenes para un paciente dado teniendo en cuenta los parámetros del paciente o las condiciones ambientales a fin de optimizar el proceso de adquisición de datos. Un dispositivo de control y monitorización de este tipo también se puede configurar para acoplarse operativamente a un dispositivo de visualización, tal como se describe a continuación, para su uso en relación con el uso de un dispositivo auxiliar.

La sección de control y monitorización 150 también incluye uno o más mecanismos de comunicación 154, 156 que son operables acoplados al circuito de procesamiento 152 de modo que el circuito de procesamiento puede recibir y/o transmitir datos o información. En realizaciones ilustrativas, la sección de control y monitorización 150 incluye un puerto(s) de E/S 154 como es conocido por los expertos en la técnica, por lo que el detector 100 puede acoplarse operativa y comunicativamente a la estación médica 200. En realizaciones ilustrativas, el puerto de E/S 204 es un puerto USB o puerto de tipo firewire, de modo que el detector 100 se puede conectar a la estación médica 200 a través de una línea fija 220.

En otras realizaciones ilustrativas, la sección control y monitorización 150 incluye un dispositivo 156 de transmisión inalámbrica, como por ejemplo un transceptor y una antena, que se comunica con el detector sin necesidad de una línea fija. Tal dispositivo de transmisión 156 está acoplado operativamente a un dispositivo de transmisión complementario 206 provisto con la estación médica 200. En realizaciones adicionales, tales dispositivos de transmisión 206, 156 utilizan técnicas de señal de RF o IR para la comunicación. En realizaciones más particulares, los dispositivos de transmisión incorporan técnicas de transmisión bluetooth conocidas para tales comunicaciones inalámbricas. También debe reconocerse que, si bien el detector 100 está compuesto de dos partes, una sección de control y monitorización 150 y una sección de obtención de imágenes 110, está dentro de la habilidad de los expertos en la técnica configurar cada uno de modo que incorpore técnicas de comunicación inalámbrica para transmitir y/o recibir comandos de comunicación, datos y/o información entre las dos secciones.

En otras realizaciones, la sección de formación de imágenes 110 está configurada para incluir una pluralidad, más particularmente tres o más dispositivos de seguimiento 116 (ver Fig. 3) que están dispuestos y configurados para proporcionar datos o información a la sección de control y monitorización. 150, más específicamente el circuito de procesamiento 152 del mismo. En las realizaciones ilustrativas, los dispositivos de seguimiento son bolas giratorias, como conocen los expertos en la técnica. El movimiento de las bolas giratorias se rastrea cuando el detector 100, más específicamente la sección de formación de imágenes 110 del mismo, se mueve a lo largo del cuero cabelludo de la cabeza 2. En realizaciones más particulares, tal sistema de bola de seguimiento incorpora un filtro Kahlman para permitir el movimiento de los tres puntos correspondientes para afinar y mejorar gradualmente la estimación de la geometría. En realizaciones más particulares, el circuito de procesamiento 152 de la sección de control y monitorización 150 incluye un programa de software que incorpora cualquiera de varios algoritmos conocidos por los expertos en la técnica, que puede desarrollar la información de seguimiento correspondiente al movimiento de las bolas 116 y por tanto el movimiento de la sección de formación de imágenes 110.

Como se indica en el presente documento, los datos de seguimiento del movimiento de las bolas giratorias a lo largo de la superficie del cuero cabelludo 4 (figura 5) junto con los datos que se adquieren a medida que la sección de formación de imágenes 110 se mueve a lo largo del cuero cabelludo se ingresan en la estación médica 200. Tal información se utiliza para desarrollar una imagen tridimensional de la cabeza 2 y el volumen del que se obtuvo la imagen, de modo que al usuario se le proporcione una visualización de la cabeza y cualquier traumatismo.

Una sección de formación de imágenes 110 de este tipo también incluye una fuente de luz 112, una serie de elementos de detección 114 y un faldón de luz 120 (figura 3) que se extiende alrededor de la periferia de la sección de formación de imágenes 110. El faldón de luz 120 se provee y dispone para proteger la serie de elementos de detección 114 de la luz que es externa a la sección de formación de imágenes 110.

En realizaciones más particulares y como se muestra más claramente en las Figs. 3 y 6, la fuente de luz 114 está configurada y dispuesta para incluir dos fuentes de luz discretas 112a, b que emiten cada una luz de infrarrojo cercano 170a,b y dos bandas de elementos de detección 114a, b que están separadas de las fuentes de luz 112a,b a dos distancias diferentes para detectar la luz reflejada 180a,b. En realizaciones más particulares, cada una de las fuentes de luz 112a,b es un diodo emisor de luz (LED) que emite luz a aproximadamente una longitud de onda especificada de luz de infrarrojo cercano. La luz se emite a dos distancias del cerebro, de modo que la luz emitida penetra a dos profundidades diferentes.

En realizaciones incluso más particulares, las dos fuentes de luz 112a,b se seleccionan de modo que emitan respectivamente luz de infrarrojo cercano a aproximadamente dos longitudes de onda diferentes, una primera longitud de onda y una segunda longitud de onda. En realizaciones más ilustrativas, la primera longitud de onda y la segunda longitud de onda están a cada lado de 800 nm y en realizaciones ilustrativas más particulares, la primera longitud de onda está en un rango que es más largo de 800 nm y la segunda longitud de onda está en el rango que es más corto que 800 nm. En realizaciones ilustrativas, la primera longitud de onda es de aproximadamente 850 nm y la segunda longitud de onda es de aproximadamente 850 nm. Como se indicó anteriormente, las dos bandas de elementos detectores 114a,b están dispuestas de modo que cada banda de los elementos detectores 114a,b se coloque de manera que detecte la luz reflejada 180a,b proveniente de las dos profundidades diferentes dentro de la cabeza 2, correspondientes a dos bandas de sensibilidad 190a,b dentro de la cabeza. En realizaciones adicionales, una de la luz emitida 170a penetra en el cráneo 4 y la otra de la luz emitida 170b penetra más en el interior del cráneo para interrogar de hecho la región subaracnoidea.

En la presente invención, la luz reflejada 180a,b de las dos profundidades de penetración diferentes es detectada por separado por la sección de formación de imágenes 110, y los datos correspondientes a estas dos profundidades o distancias diferentes se introducen en la sección de control y monitorización 150 para su procesamiento. El circuito de procesamiento 152 está configurado para usar una medida o análisis radiométrico con el propósito de detectar eventos sanguíneos importantes (p. ej., hematomas) dentro de la cabeza 2. Este o estos análisis radiométrico se utiliza para distinguir el límite entre el tejido normal y el tejido en el que se acumula sangre, en otras palabras, tejido que contiene hematoma. El análisis radiométrico es una relación de las densidades que representan las dos profundidades de penetración.

Dicho análisis se realiza utilizando cualquiera de las diversas técnicas matemáticas conocidas en el campo. En una realización ilustrativa, los datos de densidad óptica de las bandas 114a,b del elemento detector se analizan usando un método de establecimiento de niveles, que se alterna secuencialmente con una inversión de matriz estándar. En otra realización ilustrativa, se usa un planteamiento de múltiples redes para analizar dichos datos de densidad óptica. El planteamiento de múltiples redes puede resultar ventajoso, ya que debería mejorar la velocidad del análisis. En realizaciones adicionales, el filtrado de ruido se aplica en el dominio directo o inverso y se selecciona basándose en las características de ruido esperadas o descubiertas.

En uso después de que el detector 100 o la sección de formación de imágenes 110 del mismo se coloca en el cuero cabelludo/cráneo 4 del paciente, la sección de control y monitorización 150 controla el funcionamiento de la sección de formación de imágenes para hacer que las fuentes de luz 112a,b emitan continuamente la luz de infrarrojo cercano 170a,b y de modo que la luz reflejada 180a,b sea supervisada continuamente por las bandas de elementos detectores 114a,b.

Además, según la metodología de la presente invención, el detector 100 o la sección de formación de imágenes 110 del mismo se mueve (véase la figura 6) en una dirección transversal al cuero cabelludo/cráneo 4 desde una posición inicial a una posición final. A medida que el detector o la sección de formación de imágenes se mueve, la sección de control y monitorización 150 hace que la sección de formación de imágenes emita continuamente la luz de infrarrojo cercano 170a,b, para monitorizar continuamente la luz reflejada 180a,b utilizando las bandas de elementos detectores 114a,b y para realizar de forma continua un análisis radiométrico de los datos ópticos adquiridos a las dos distancias diferentes.

En realizaciones adicionales, la sección de control y monitorización 150 evalúa además la relación determinada frente al criterio de umbral para determinar si el tejido contiene hematoma, no contiene hematoma o se sospecha que posiblemente contiene tejido que contiene hematoma. Los valores umbral se determinan utilizando cualquiera de las técnicas conocidas por los expertos en la materia. En realizaciones ilustrativas, los valores umbral se basan en datos clínicos. Incluso en otras realizaciones, se establece una pluralidad de valores umbral, cada uno de los cuales es representativo de un tipo de paciente, nacionalidad, raza o color de cabello diferente. En uso, el usuario configuraría inicialmente el detector de modo que la sección de control y monitorización 150 utilice el criterio de umbral apropiado.

En otras realizaciones más, la sección de control y monitorización 150 está configurada para controlar el funcionamiento de la sección de formación de imágenes 110 de modo que los datos correspondientes a la luz reflejada 180a,b en las dos bandas de sensibilidad 190a,b se envíen en una secuencia de tiempo a la sección de control y monitorización. Dichos datos en una secuencia de tiempo son analizados por la sección de control y monitorización 150 para determinar si el tejido contiene hematoma, no contiene hematoma o se sospecha que posiblemente contiene tejido que contiene hematoma.

En otras realizaciones más, la sección de control y monitorización 150 incluye una pluralidad de luces o indicadores visuales 158a-c, que responden a las señales de control del circuito de procesamiento 152. Cuando la sección de control y monitorización 150 determina a partir de los datos ópticos que el criterio de umbral indica la presencia de tejido que contiene hematoma, el circuito de procesamiento hace que uno de los indicadores visuales 158a se active, proporcionando así una cola visual al usuario de la presencia de un hematoma. En una realización ilustrativa, el indicador visual 158a emite una luz roja como advertencia o indicador de un hematoma.

En el caso de que se determine que el tejido no contiene un hematoma, entonces el circuito de procesamiento hace que se active otro de los indicadores visuales 158b proporcionando así una cola visual al usuario de que el tejido es normal o no contiene un hematoma. En una realización ilustrativa, el indicador visual 158b emite luz verde como indicador de esta condición del tejido.

Puede haber casos en los que los datos ópticos no puedan proporcionar una determinación clara de que el tejido es o no tejido que contiene hematoma. En dichos casos, el circuito de procesamiento hace que se active incluso otro de los indicadores visuales 158c, proporcionando así una cola visual al usuario de que el tejido es sospechoso o posiblemente es tejido que contiene hematoma. En una realización ilustrativa, el indicador visual 158c emite otra señal de luz coloreada (por ejemplo, de color ámbar) como indicador de esta condición del tejido.

En uso, el usuario puede usar estos tres indicadores visuales diferentes 158a-c como un mecanismo para determinar qué acción adicional debe tomarse. Por ejemplo, en el caso de que se determine que se sospecha que el tejido del que se está obteniendo la imagen es posiblemente tejido que contiene hematoma, el usuario podría solicitar una exploración adicional utilizando un escáner apropiado (p.ej., resonancia magnética o tomografía computarizada) que debe ser capaz de resolver el problema del tejido que contiene hematoma.

Haciendo referencia ahora de nuevo a la figura 2, la estación médica 200 incluye un circuito de procesamiento 210 que controla la operación y el funcionamiento de la estación médica y la sección de imágenes, además de permitir al usuario manipular y controlar el procesamiento de los datos ópticos y los resultados de dicho procesamiento. Como es conocido por los expertos en la técnica, dicho circuito de procesamiento 21 incluye un procesador u otro elemento de circuito. (p.ej., ASIC), RAM y uno o más programas de software que se ejecutan en el procesador para realizar las funciones de control y procesamiento de la estación médica. La estación médica también puede incorporar cualquiera de una serie de dispositivos o funcionalidades auxiliares, como por ejemplo, un teclado, ratón, puntero, dispositivo de entrada de reconocimiento de voz y similares que proporcionan mecanismos que permiten al usuario ingresar comandos e información adicional, además de manipular y visualizar datos.

En realizaciones adicionales, la estación médica 200 incluye cualquiera de una serie de pantallas 212 conocidas por los expertos en la técnica o que se desarrollarán en lo sucesivo, por lo que una imagen o imagen visual puede ser proyectada por la pantalla y observada por el usuario. En realizaciones ilustrativas, tales pantallas incluyen; pantallas de cristal líquido, CRT y pantallas de plasma. En realizaciones particulares, la imagen volumétrica creada se muestra usando la pantalla 212. Además, el usuario puede usar los dispositivos auxiliares apropiados para manipular la imagen volumétrica a fin de rotar y/o trasladar la imagen para que el usuario pueda observar la imagen desde diferentes ángulos o puntos de vista.

En realizaciones adicionales, la estación médica 200 incluye uno o más mecanismos de comunicación 204, 206 que pueden operarse acoplados al circuito de procesamiento 210 de modo que el circuito de procesamiento pueda recibir y/o transmitir datos o información. En realizaciones ilustrativas, la estación médica 200 incluye un puerto(s) de E/S 204 como conocen los expertos en la técnica, mediante el cual el detector 100, más específicamente un puerto de E/S 154 del mismo, puede acoplarse operativamente y comunicativamente a la estación médica. En realizaciones ilustrativas, el puerto I/O 204 es un puerto de E/S de tipo USB o Firewire, de modo que el detector 100 se puede conectar a la estación médica a través de una línea 220 fija.

En una realización ilustrativa adicional, la estación médica incluye un dispositivo de transmisión inalámbrico 206, como por ejemplo un transceptor y una antena, que se comunica con el detector sin la necesidad de una línea fija. Tal dispositivo de transmisión 206 está acoplado operativamente a un dispositivo de transmisión complementario 156 provisto con el detector 100. En realizaciones adicionales, tales dispositivos de transmisión 206, 156 utilizan técnicas de señales de RF o IR para la comunicación. En realizaciones más particulares, los dispositivos de transmisión incorporan técnicas de transmisión bluetooth conocidas para tales comunicaciones inalámbricas.

En otras realizaciones más, la estación médica 200 y/o el detector 100 están configurados para incluir un puerto de E/S o un dispositivo de comunicación inalámbrica que permite que la estación médica o el detector 100, o ambos, estén acoplados de manera operativa y comunicativa a una red (p.ej., WAN, LAN). En un ejemplo ilustrativo, el detector 100 y la estación médica están cada uno acoplados operativamente a la red alámbrica o inalámbrica usando las técnicas apropiadas y después de estar así acoplados, el detector descarga información y/o datos a la estación médica a través de las conexiones de red. En otro ejemplo ilustrativo, la estación médica 200 está operativamente acoplada a la red de manera que los datos, la información o los datos de imágenes volumétricas se pueden cargar en los registros médicos.

Está dentro de la habilidad de los conocedores de las técnicas informáticas o de software que la estructura de la lógica de las diferentes metodologías/invenciones descritas en el presente documento se puede incorporar en un software de programa informático para su ejecución en un ordenador, procesador digital o microprocesador. Los expertos en la técnica apreciarán que las estructuras de los elementos del código del programa informático, incluidos los circuitos lógicos en un circuito integrado, que funcionan de acuerdo con las presentes invenciones, se pueden desarrollar a partir de la estructura descrita de la lógica de las diferentes metodologías/invenciones descritas en este documento. Como tales, las presentes invenciones se practican en sus realizaciones esenciales mediante un componente de máquina que presenta los elementos del código del programa en una forma que instruye a un aparato de procesamiento digital (p. ej., ordenador) para realizar una secuencia de pasos de función correspondientes a las funciones y operaciones del detector 100 y la estación médica 200 de la presente invención como se describe en el presente documento.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato (300) para detectar un hematoma en un tejido de un paciente; que comprende:

un dispositivo de detección no estacionario (110) que emite luz de infrarrojo cercano al tejido y que proporciona salidas correspondientes a la luz reflejada detectada;

una sección de análisis (150) acoplada operativamente al dispositivo de detección que determina al menos la presencia de un evento sanguíneo a partir de las salidas del dispositivo de detección;

donde el dispositivo de detección incluye:

una sección emisora de luz de infrarrojo cercano que está configurada y dispuesta de modo que la luz de infrarrojo cercano penetre a dos profundidades diferentes en el tejido, y

una sección de detección que está configurada y dispuesta para detectar por separado la luz reflejada desde las dos profundidades diferentes mientras el dispositivo de detección se mueve a lo largo de la superficie externa del tejido; y

en el que la sección de análisis está configurada y dispuesta para aplicar un análisis radiométrico a la luz reflejada detectada mientras el dispositivo de detección se mueve a lo largo de la superficie externa del tejido para distinguir entre tejido normal y tejido que contiene sangre acumulada.

2. El aparato según la reivindicación 1, en el que:

la sección emisora de luz de infrarrojo cercano está configurada y dispuesta para emitir luz en una primera longitud de onda, para penetrar a una de las dos profundidades diferentes y para emitir una luz en una segunda longitud de onda, para penetrar en la otra de las dos distancias diferentes; y

la sección de detección está configurada y dispuesta para detectar por separado la luz reflejada en la primera longitud de onda y la luz reflejada en la segunda longitud de onda.

3. El aparato según la reivindicación 1, en el que:

el dispositivo de detección incluye además una pluralidad de mecanismos de seguimiento que proporciona cada uno continuamente en una secuencia de tiempo salidas cuando el dispositivo de detección se mueve a lo largo de la superficie externa del tejido; y la sección de análisis está configurada y dispuesta además para determinar las posiciones secuenciadas en el tiempo del dispositivo de detección a partir de las salidas secuenciadas en el tiempo de los mecanismos de seguimiento.

4. El aparato según la reivindicación 3, que comprende además:

una sección de formación de imágenes acoplada operativamente a la sección de análisis;

en donde la sección de análisis proporciona salidas correspondientes a las posiciones secuenciadas en el tiempo determinadas del dispositivo de detección; y

en donde la sección de formación de imágenes está configurada y dispuesta para proporcionar una imagen volumétrica usando la secuencia de tiempo adquirida de luz reflejada medida correspondiente a las dos profundidades diferentes y las posiciones de secuencia de tiempo determinadas.

5. El aparato según la reivindicación 1 para su uso en un método para detectar un hematoma, que comprende el paso(s) de:

emitir luz de infrarrojo cercano y dirigir la luz emitida hacia el tejido del paciente;

medir la luz reflejada correspondiente a las dos profundidades de penetración;

obtener la medida radiométrica de la luz reflejada correspondiente a las dos profundidades de penetración; determinar a partir de la medida radiométrica obtenida al menos la presencia de un evento sanguíneo, en donde el evento sanguíneo es representativo de una lesión del tejido sanguíneo.

6. El aparato para su uso según la reivindicación 5, en donde el método comprende además el paso(s) de: mover un emisor de luz de infrarrojo cercano y la sección de detección de luz reflejada para detectar la luz reflejada a lo largo de la superficie externa del tejido; y

realizar dichos pasos de emisión, medición y determinación durante dicho paso de movimiento.

7. El aparato para uso según la reivindicación 5, en el que dicha medida radiométrica es representativa de una relación de densidades que representa la luz reflejada de las dos profundidades de penetración.

8. El aparato para su uso según la reivindicación 7, en el que dicha determinación incluye evaluar la medida radiométrica para distinguir entre tejido normal y tejido que exhibe acumulación de sangre.

9. El aparato para su uso según la reivindicación 5, en el que el evento sanguíneo es al menos uno entre una hemorragia aracnoidea intracraneal, un hematoma subdural o un hematoma epidural.

10. El aparato para su uso según la reivindicación 5, en donde el método comprende además el paso(s) de: proporcionar el dispositivo de detección que incluye la sección de emisión de luz de infrarrojo cercano y la sección de detección de luz reflejada;

en donde la sección emisora de luz de infrarrojo cercano está configurada y dispuesta de modo que la luz de infrarrojo cercano que se emite penetra a dos profundidades diferentes en el paciente; y en donde la sección de detección de luz reflejada está configurada y dispuesta de manera que detecta por separado la luz reflejada que se refleja desde las dos profundidades.

11. El aparato para su uso según la reivindicación 10, en el que:

la sección emisora de luz de infrarrojo cercano está configurada y dispuesta para emitir una primera luz que tiene una longitud de onda en o alrededor de una primera longitud de onda, en donde la primera luz penetra a una primera profundidad, y para emitir una segunda luz que tiene otra longitud de onda en o alrededor de una segunda longitud de onda, en donde la segunda luz penetra a una segunda profundidad; y

la sección de detección de luz reflejada está configurada y dispuesta para detectar por separado la luz reflejada correspondiente a la primera luz y la luz reflejada correspondiente a la segunda luz.

12. El aparato para su uso según la reivindicación 11, en el que la primera longitud de onda y la segunda longitud de onda están a cada lado de 800 nm.

13. El aparato para uso según la reivindicación 11, en el que la primera luz tiene una longitud de onda superior a 800 nm y la segunda luz tiene una longitud de onda inferior a 800 nm.

14. El aparato para su uso según la reivindicación 6, en donde el método comprende además el paso(s) de: mover el emisor y la sección de detección de luz reflejada a lo largo de la superficie externa del tejido desde una posición inicial hacia una final;

en donde dicha medición incluye medir la luz reflejada en una secuencia de tiempo durante dicho movimiento; y determinar sucesivamente en la secuencia de tiempo, las posiciones del emisor y la sección de detección de luz reflejada con respecto al tejido durante dicho movimiento desde la primera posición hacia la posición final.

15. El aparato para su uso según la reivindicación 14, en donde el método comprende además el paso(s) de: crear una imagen volumétrica utilizando la secuencia de tiempo adquirida de luz reflejada medida correspondiente a las dos profundidades y las posiciones determinadas en la secuencia de tiempo.

16. El aparato para su uso según la reivindicación 14, en el que:

dicha obtención incluye obtener una medida radiométrica de la luz reflejada correspondiente a las dos profundidades de penetración para cada luz reflejada adquirida secuenciada en el tiempo; y

dicha determinación incluye determinar a partir de cada medida radiométrica obtenida de la luz reflejada adquirida secuenciada en el tiempo una de

(a) la presencia del evento sanguíneo.

(b) la ausencia del evento sanguíneo, o

(c) la posibilidad de la presencia de un evento sanguíneo.

17. El aparato según la reivindicación 1 para su uso en un método para detectar un hematoma, que comprende el paso(s) de:

emitir luz de infrarrojo cercano de forma continua al tejido de un paciente desde un emisor de luz de infrarrojo cercano no estacionario;

monitorear continuamente el tejido usando una sonda no estacionaria para detectar continuamente la luz reflejada; y en donde la luz de infrarrojo cercano se emite a dos distancias del cerebro del paciente, de modo que la luz emitida penetra a dos profundidades diferentes.

18. El aparato para su uso según la reivindicación 17, en donde el método comprende además el paso(s) de: aplicar un análisis radiométrico a la luz reflejada para distinguir un límite entre el tejido normal y el tejido que presenta acumulación de sangre.

19. El aparato para su uso según la reivindicación 17, en el que:

el emisor no estacionario está configurado y dispuesto para emitir luz que tiene una longitud de onda en o alrededor de una primera longitud de onda, para penetrar a una de las dos distancias y para emitir una luz que tiene otra longitud de onda en o alrededor de una segunda longitud de onda, para penetrar hasta la otra de las dos distancias; y

la sonda no estacionaria está configurada y dispuesta para detectar por separado la luz reflejada correspondiente a la primera longitud de onda y la luz reflejada correspondiente a la segunda longitud de onda.

20. Aparato para uso según la reivindicación 18, en el que la medida radiométrica es representativa de una relación de densidades que representa la luz reflejada de las dos profundidades diferentes.