ES2902915T3 - Sistema de monitorización cardíaca - Google Patents

Abstract

Sistema de monitorización cardíaca (200), caracterizado por incluir un giroscopio (206) que utiliza el efecto Coriolis, configurado para ser aplicado en una posición sobre un tórax de un sujeto y en esta posición para obtener una señal balistocardiográfica angular indicativa de movimiento de retroceso giratorio, que se produce en el tórax del sujeto en respuesta al giro cardiovascular en el tórax del sujeto; unos medios de procesamiento de señales (210) configurados para generar a partir de la señal balistocardiográfica angular unos valores medidos indicativos de la velocidad angular del corazón del sujeto, indicativa del funcionamiento cardíaco del sujeto.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de monitorización cardíaca

Campo de la invención

La presente invención se refiere a la monitorización de los signos vitales de un usuario y, especialmente, a un sistema, un procedimiento y un producto de programa informático para monitorizar el funcionamiento cardíaco de un sujeto, definido en los preámbulos de las reivindicaciones independientes.

Antecedentes de la invención

Un corazón es un tejido hueco formado por células que son capaces de producir una contracción que cambia la longitud y la forma de la célula. El corazón bombea sangre en contracciones cíclicas a través de una red de arterias y venas denominada sistema cardiovascular. Tal como se puede observar en la figura 1, un corazón humano incluye cuatro cámaras, que están divididas por un tabique en un lado derecho (aurícula derecha RA y ventrículo derecho RV) y un lado izquierdo (aurícula izquierda LA y ventrículo izquierdo LV). Durante un ciclo de latido cardíaco, la aurícula derecha RA recibe sangre de las venas y la bombea hacia el ventrículo derecho y el ventrículo derecho RV bombea la sangre a los pulmones para su oxigenación. La aurícula izquierda LA recibe la sangre oxigenada de los pulmones y la bombea al ventrículo izquierdo LV, y el ventrículo izquierdo LV bombea la sangre a las venas. El ápice AP del corazón es una porción formada por la parte inferolateral del ventrículo izquierdo LV.

Se han desarrollado varias técnicas para proporcionar parámetros medibles que sean indicativos del funcionamiento cardíaco de un sujeto monitorizado. Muchas de estas técnicas son invasivas y, por lo tanto, aptas solo para uso médico avanzado.

En el lado no invasivo, la ecocardiografía es una técnica que aplica ultrasonido para proporcionar una imagen del corazón. La ecocardiografía se puede realizar cómodamente a pie de cama, por lo que se ha convertido en una herramienta ampliamente utilizada para estudios no invasivos sobre la mecánica cardíaca de corazones enfermos y sanos. Las imágenes producidas requieren, sin embargo, un equipo informático complejo y básicamente inmóvil y las imágenes deben ser interpretadas por un médico altamente capacitado. La monitorización ambulatoria o a largo plazo del funcionamiento cardíaco fuera del entorno clínico mediante ecocardiografía es prácticamente imposible.

La electrocardiografía se basa en medir la actividad eléctrica del corazón con electrodos unidos a la superficie de la piel del sujeto que se va a monitorizar. En la electrocardiografía, la despolarización de onda del corazón se detecta como cambios de voltaje entre un par de electrodos colocados en posiciones específicas de la piel. Típicamente, se utilizan varios electrodos y se disponen en combinación de pares (conductores). Los electrocardiogramas son muy precisos y se utilizan ampliamente, y además permiten cierta interpretación informatizada. Sin embargo, la colocación adecuada de los electrodos puede resultar una complicación para los usuarios sin formación médica. Además, el sistema de medición requiere típicamente un sistema computarizado conectado con cables a una pluralidad de almohadillas autoadhesivas que se acoplan a través del gel conductor a la piel del sujeto monitorización. El movimiento con dicho cableado es muy limitado.

La publicación de patente WO2010145009 divulga un aparato para determinar información indicativa del estado fisiológico de un sujeto. El aparato comprende un dispositivo sensor que obtiene datos balistocardiográficos indicativos del movimiento del corazón del sujeto, medidos a lo largo de una pluralidad de ejes espaciales. Los datos balistocardiográficos indican la extensión de los movimientos mecánicos de un cuerpo que tienen lugar en respuesta a la actividad miocárdica del corazón. Dichos datos balistocardiográficos se utilizan luego para procesar datos que son indicativos del movimiento del corazón del sujeto. Este procedimiento de la técnica anterior supera algunas de las limitaciones de la técnica anterior. Sin embargo, se ha observado que la medición lineal a lo largo de ejes espaciales se ve fuertemente afectada por la postura del sujeto monitorizado durante la medición. Además, algunas características del ciclo del latido cardíaco no se pueden medir de manera completamente confiable con los datos de movimiento lineal.

Breve descripción de la invención

El objetivo de la presente invención es proporcionar una solución de monitorización del funcionamiento cardíaco no invasivo en la que se elimine, o por lo menos se alivie, por lo menos una de las desventajas de la técnica anterior. Los objetivos de la presente invención se consiguen con un sistema, un procedimiento y un producto de programa informático según las reivindicaciones independientes.

Las formas de realización preferidas de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes.

Debido a una orientación específica de las fibras del miocardio, en un ciclo de latido cardíaco, el corazón realiza un giro a lo largo de su eje longitudinal y un movimiento de retorsión (torsión). El estrujado torsional y la apertura del ventrículo izquierdo LV causada por el giro del corazón representan aproximadamente el 60% del volumen sistólico del corazón. Se puede considerar que el resto es el resultado de la deflexión de una pared entre el ventrículo izquierdo LV y la aurícula izquierda LA, y del estrujado lineal del ventrículo izquierdo LV desde el vértice AP

La presente invención divulga un dispositivo que incluye un sensor de movimiento angular configurado para obtener una señal balistográfica angular indicativa del movimiento giratorio del tórax de un sujeto. Los medios de procesado de señales se configuran para generar, a partir de esta señal balistocardiográfica angular, valores medidos de un parámetro de salida que sea indicativo del funcionamiento cardíaco del sujeto. Los valores o parámetros generados se pueden usar en un sistema autónomo o en combinación, a fin de mejorar las señales y/o los análisis realizados en un sistema que aplica una o más de las técnicas de la técnica anterior.

La señal de un sensor de movimiento angular no se ve afectada por la gravedad, lo que hace que la medición sea prácticamente independiente de la posición o postura del sujeto monitorizado. Se ha observado que el movimiento angular externo del tórax es de un orden de magnitud mayor de lo que cabría prever por la mera extensión del giro del corazón y de la ratio entre el tamaño del corazón y el diámetro del tórax humano. También se ha observado que la detección del movimiento angular también es relativamente insensible a la ubicación del sensor con respecto al corazón. Gracias a estos aspectos, se pueden llevar a cabo mediciones precisas incluso con un giroscopio, por ejemplo, un giroscopio microelectromecánico, unido al tórax del sujeto monitorizado. Los giroscopios microelectromecánicos son precisos, de tamaño pequeño y se encuentran disponibles comercialmente de manera fácil.

Estas y otras ventajas de la invención se exponen con más detalle a continuación con descripciones detalladas de algunas formas de realización de la invención.

Breve descripción de las figuras

A continuación, se describirá la invención con mayor detalle, en relación con las formas de realización preferidas, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que

la figura 1 ilustra elementos de un corazón humano;

la figura 2 ilustra elementos funcionales de una forma de realización de un sistema de monitorización;

la figura 3 ilustra la configuración funcional de un sistema de monitorización cardíaca;

la figura 4 ilustra otra configuración a título de ejemplo de un sistema de monitorización cardíaca;

la figura 5 ilustra los resultados de la medición tomados con el sistema de la figura 4;

la figura 6 ilustra un sistema de monitorización remota que incluye el sistema de monitorización cardíaca; la figura 7 ilustra una señal balistocardiográfica angular a título de ejemplo durante los ciclos de latido cardíaco; la figura 8 muestra un ejemplo simplificado de una señal balistocardiográfica angular;

la figura 9 ilustra una señal de salida a título de ejemplo correspondiente a la señal balistocardiográfica angular de la figura 7, después de un filtrado adaptado específico;

la figura 10 ilustra un pico AO potencial de la señal de la figura 7; y

la figura 11 ilustra unos valores a título de ejemplo del volumen sistólico y marcas de tiempo de los latidos cardíacos medidos a partir de un sujeto de ensayo;

la figura 12 ilustra unas mediciones tomadas simultáneamente de un sujeto de ensayo con varias tecnologías de medición;

la figura 13 ilustra la generación de un parámetro indicativo de la extrasístole auricular del sujeto;

la figura 14 muestra unas diferencias de tiempo (TD) a título de ejemplo en un caso de fibrilación auricular del sujeto;

la figura 15 ilustra la variación de amplitud de una señal a título de ejemplo en un caso de fibrilación auricular cuando una persona en consideración está respirando;

la figura 16 ilustra un ejemplo de una forma de onda de ECG y una forma de onda de balistocardiográfica angular de una señal a título de ejemplo indicativa de giro cardiovascular.

Descripción detallada de algunas formas de realización

Las siguientes formas de realización son a título de ejemplo. Aunque la descripción se puede referir a "una" o "alguna" forma o formas de realización, esto no significa necesariamente que cada referencia sea a la misma forma o mismas formas de realización, o que la característica solo se aplique a una única forma de realización. Se pueden combinar características individuales de diferentes formas de realización para proporcionar más formas de realización.

A continuación, se describirán características de la invención con un ejemplo sencillo de una arquitectura de dispositivo en la que se pueden aplicar varias formas de realización de la invención. Solo se describen en detalle los elementos relevantes para ilustrar las formas de realización. Varias aplicaciones de sistemas y procedimientos de monitorización cardíaca comprenden elementos que son conocidos en general por una persona experta en la técnica y que puede que no se describan específicamente en la presente memoria.

El sistema de monitorización según la invención genera uno o más valores de salida para uno o más parámetros que son indicativos del funcionamiento del corazón de un sujeto. Estos valores se pueden utilizar como tales, o se pueden procesar posteriormente para indicar el estado del corazón del sujeto. El sistema de monitorización que se describe en la presente memoria se aplica a un sujeto humano. Sin embargo, la invención es aplicable a especies animales o a cualquier tipo de sujeto que tenga un corazón y un cuerpo que envuelva el corazón de manera responsiva de modo que el latido cardíaco dé como resultado un movimiento de retroceso del cuerpo.

El diagrama de bloques de la figura 2 ilustra unos elementos funcionales de una forma de realización de un sistema de monitorización 200 según la presente invención. El sistema incluye un sensor de movimiento angular configurado para obtener una señal balistográfica angular que es indicativa del movimiento giratorio del tórax de un sujeto, y unos medios de procesamiento de señales configurados para generar, a partir de la señal balistocardiográfica angular, valores medidos de un parámetro de salida que es indicativo del funcionamiento cardíaco del sujeto. Estos elementos se pueden aplicar como un dispositivo físico, por ejemplo, un dispositivo informático móvil, como un teléfono inteligente o una tableta. Alternativamente, los elementos se pueden incluir en dos o más dispositivos físicos del sistema acoplados eléctricamente o de manera comunicativa. La figura 2 ilustra una configuración a título de ejemplo en la que el sistema 200 comprende una unidad de sensor 202 y una unidad de control 204. En este ejemplo, la unidad de sensor 202 se puede considerar como un elemento que se unirá al sujeto monitorizado y la unidad de control 204 se puede considerar como un elemento físicamente separado del sujeto monitorizado.

La unidad de sensor 202 incluye un sensor de movimiento angular 206. El sensor de movimiento angular está configurado para unirse al sujeto para moverse con los movimientos del sujeto, o parte del sujeto al que está unido. El movimiento giratorio o movimiento angular se refiere en este documento a un movimiento circular en el que un objeto progresa en orientación radial con respecto a un eje de rotación. El sensor de movimiento angular se refiere en la presente memoria a un elemento funcional que puede estar expuesto al movimiento angular del sujeto y traducir por lo menos una variable del movimiento angular en una señal eléctrica. Las variables aplicables incluyen, por ejemplo, posición en orientación radial, velocidad angular y aceleración angular. El movimiento giratorio del corazón y el movimiento giratorio inverso de la parte circundante del cuerpo del sujeto son oscilatorios, por lo que el sensor de movimiento angular puede estar configurado para detectar tanto la dirección como la magnitud de una variable aplicada.

La unidad de sensor 202 también puede incluir una unidad de acondicionamiento de señal 208 que manipula la señal eléctrica de entrada en bruto para cumplir los requisitos de una etapa posterior para su procesamiento adicional. El acondicionamiento de señales puede incluir, por ejemplo, el aislado, filtrado, amplificación y conversión de una señal de entrada de sensor en una señal de salida proporcional que se puede enviar a otro dispositivo de control o sistema de control. Una unidad de acondicionamiento de señal 208 también puede realizar algunas funciones de computación como por ejemplo totalización, integración, modulación de ancho de pulso, linealización y otras operaciones matemáticas en una señal. Alternativamente, la unidad de acondicionamiento de señal 208 se puede incluir en la unidad de control 204.

El sensor de movimiento angular está configurado para generar una señal de movimiento del tórax, una señal balistocardiográfica angular que es indicativa del movimiento de retroceso giratorio en el tórax en respuesta al funcionamiento cardíaco del sujeto en el tórax. La balistocardiografía se refiere en general a una tecnología para medir los movimientos de un cuerpo, que son causados en respuesta a cambios en el centro de la masa del cuerpo durante los ciclos de latido cardíaco. El tórax se refiere aquí a una parte pectoral del cuerpo en el torso superior entre el cuello y el abdomen del sujeto. Ventajosamente, se mide el movimiento giratorio del tórax alrededor de un eje paralelo al plano sagital del sujeto. Sin embargo, también se pueden aplicar otros ejes dentro del alcance de la presente memoria.

El sensor de movimiento angular 206 puede estar unido en una posición y orientación deseadas en el exterior del tórax del sujeto con un elemento de fijación de modo que, cuando la parte subyacente del tórax se mueva, el sensor se mueva de forma correspondiente. El elemento de fijación se refiere en la presente memoria a unos medios mecánicos que se pueden aplicar para colocar el sensor de movimiento angular 206 en contacto con la superficie exterior de la piel del usuario. El elemento de fijación se puede implementar, por ejemplo, con una correa elástica o ajustable. El sensor de movimiento angular 206 y cualquier cableado eléctrico requerido por sus conexiones eléctricas se pueden sujetar o integrar a la correa. También se pueden aplicar otros mecanismos de sujeción. Por ejemplo, el elemento de fijación puede comprender una o más bandas adhesivas fácilmente extraíbles para unir el sensor de movimiento angular 206 sobre la piel en la zona del tórax.

Un sensor de movimiento angular típicamente tiene una dirección de detección, lo que significa que está configurado para detectar el movimiento angular alrededor de un eje de rotación específico. Dicho eje de rotación define la dirección de detección del sensor de movimiento angular.

Es conocido que se pueden aplicar estructuras microelectromecánicas (MEMS) para detectar de forma rápida y precisa cambios muy pequeños en las propiedades físicas. Se puede aplicar un giroscopio microelectromecánico para detectar de forma rápida y precisa desplazamientos angulares muy pequeños. El movimiento tiene seis grados de libertad: traslaciones en tres direcciones ortogonales y giros alrededor de tres ejes ortogonales. Los tres últimos se pueden medir mediante un sensor de velocidad angular, también conocido como giroscopio. Los giroscopios MEMS utilizan el efecto Coriolis para medir la velocidad angular. Cuando una masa se mueve en una dirección y se aplica la velocidad angular de giro, la masa experimenta una fuerza en la dirección ortogonal como resultado de la fuerza de Coriolis. El desplazamiento físico resultante causado por la fuerza de Coriolis se puede leer, por ejemplo, en una estructura de detección capacitiva, piezoeléctrica o piezorresistiva.

En los giroscopios MEMS, el movimiento primario normalmente no es un giro continuo como en los de tipo convencional, debido a la ausencia de cojinetes adecuados. En cambio, la oscilación mecánica se puede utilizar como movimiento primario. Cuando un giroscopio oscilante se somete a un movimiento angular ortogonal a la dirección del movimiento primario, se produce una fuerza de Coriolis ondulante. Esto crea una oscilación secundaria ortogonal al movimiento primario y al eje del movimiento angular, así como a la frecuencia de la oscilación primaria. La amplitud de esta oscilación acoplada se puede utilizar como medida del movimiento angular.

Al tener como base la fuerza de Coriolis, la señal detectada de un giroscopio se ve mínimamente afectada por la gravedad. Esto hace que los girocardiogramas sean mucho más insensibles a la postura del sujeto monitorizado que, por ejemplo, los sismocardiogramas. De este modo, el sujeto puede seleccionar libremente una posición cómoda para realizar una medición de cardiograma o, hasta cierto punto, incluso se puede mover durante la medición.

Durante la medición, la posición del sensor debe estar óptimamente lo más cerca posible del corazón y la orientación del sensor debe ser tal, que la dirección de detección se encuentre alineada con la mayor precisión posible con el eje de rotación del cuerpo del sujeto. En un sujeto humano, se pueden aplicar ejes paralelos al plano sagital que pasa del ventral al dorsal y divide el cuerpo en mitades. Estos requisitos para la colocación del sensor son fáciles de comprender y de aplicar. Las tolerancias en la colocación son, además, razonables, lo que permite la adhesión de la unidad de sensor, por ejemplo, en un entorno ambulatorio o por personas con poca o ninguna formación médica.

La función cardíaca típicamente incluye varios movimientos direccionales ventriculares de estrechamiento, alargamiento, ensanchamiento y torsión. A pesar de esta direccionalidad, se ha detectado que el efecto de retroceso es relativamente insensible a la posición y orientación de la unidad de sensor. Una razón de la relativa insensibilidad a las desviaciones en la orientación es que, en teoría, el error es proporcional al coseno de un ángulo entre la dirección de detección del sensor y un eje de rotación de la oscilación giratoria del corazón. Es conocido que, cerca de cero, el coseno es una función que disminuye lentamente. Una razón de la relativa insensibilidad a la posición del sensor es que diferentes partes del corazón se acoplan de manera diferente al tejido circundante, principalmente líquido. Además, un volumen de sangre que fluye hacia la aorta contribuye al movimiento de retroceso detectado del tórax. Los volúmenes inerciales más allá de la extensión del propio músculo cardíaco equilibran el efecto de retroceso, de manera que se pueden tolerar desviaciones razonables en la posición y orientación de la unidad de sensor. Además, el movimiento detectado es mayor y, por lo tanto, proporciona señales mayores detectables con relativa facilidad.

La unidad de control 204 está acoplada de manera comunicativa con la unidad de sensor para introducir señales generadas por el sensor de movimiento angular para su procesamiento posterior. Típicamente, el acoplamiento es eléctrico, lo que permite tanto el suministro de energía a la unidad de sensor como el intercambio de señales por cable entre la unidad de sensor y la unidad de control. Sin embargo, la unidad de sensor puede ser una unidad autónoma con su propio suministro de energía y una interfaz de radio con la unidad de control. Por otro lado, la unidad de sensor y la unidad de control se pueden aplicar como un dispositivo físico integrado.

La unidad de control 204 es un dispositivo que puede comprender un componente de procesamiento 210. Dicho componente de procesamiento 210 es una combinación de uno o más dispositivos informáticos para llevar a cabo la ejecución sistemática de operaciones sobre datos predefinidos. El componente de procesamiento puede comprender una o más unidades lógicas aritméticas, varios registros especiales y circuitos de control. El componente de procesamiento puede comprender o puede estar conectado a una unidad de memoria 212 que proporciona un medio de datos donde se pueden almacenar datos o programas legibles por ordenador, o datos de usuario. La unidad de memoria puede comprender una o más unidades de memoria volátil o no volátil, por ejemplo, EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, s Ra M, firmware, lógica programable, etc.

La unidad de control 204 también puede comprender, o estar conectada a una unidad de interfaz 214 que comprende por lo menos una unidad de entrada para introducir datos a los procesos internos de la unidad de control y por lo menos una unidad de salida para enviar datos de los procesos internos de la unidad de control.

Si se aplica una interfaz de línea, la unidad de interfaz 214 típicamente comprende unas unidades enchufables que actúan como una puerta de enlace para la información suministrada a sus puntos de conexión externos y para la información alimentada a las líneas conectadas a sus puntos de conexión externos. Si se aplica una interfaz de radio, la unidad de interfaz 214 típicamente comprende una unidad de transceptor de radio, que incluye un transmisor y un receptor. Un transmisor de la unidad de transceptor de radio puede recibir un flujo de bits del componente de procesamiento 210 y convertirlo en una señal de radio para su transmisión por una antena. De modo correspondiente, las señales de radio recibidas por la antena se pueden conducir a un receptor de la unidad de transceptor de radio, que convierte la señal de radio en un flujo de bits que se reenvía para su procesamiento posterior al componente de procesamiento 210. Se pueden aplicar diferentes interfaces de línea o radio en una unidad de interfaz.

La unidad de interfaz 214 también puede comprender una interfaz de usuario con un teclado, una pantalla táctil, un micrófono o similar para introducir datos y una pantalla, una pantalla táctil, un altavoz o similar para enviar datos a un usuario del dispositivo.

El componente de procesamiento 210 y la unidad de interfaz 214 están interconectados eléctricamente para proporcionar medios para llevar a cabo la ejecución sistemática de operaciones sobre los datos recibidos y/o almacenados de acuerdo con procesos predefinidos, esencialmente programados. Estas operaciones comprenden los procedimientos descritos en la presente memoria para la unidad de control del sistema de monitorización de la figura 2.

La figura 3 ilustra la configuración funcional de un sistema de monitorización cardíaca 200 que incluye la unidad de sensor 202 y la unidad de control 204 de la figura 2. La unidad de sensor, unida al tórax del sujeto monitorizado, se expone a un movimiento angular temporal MAtórax del tórax, y experimenta un movimiento correspondiente ma(t). En respuesta al movimiento angular ma(t), la unidad de sensor genera una señal balistocardiográfica angular Sam y la envía a la unidad de control. La unidad de control incluye una o más funciones de procesamiento de datos F¹ , F² , F³ , cada una de las cuales define una regla o correspondencia entre los valores de la señal balistocardiográfica angular Sam y los valores de los parámetros de salida p1, p2, p3, que son indicativos de los parámetros de funcionamiento del corazón del sujeto. La unidad de control puede almacenar uno o más de estos parámetros de salida p1, p2, p3 en un almacenamiento de datos local para su posterior procesamiento, enviar uno o más de los mismos en una o más formas de comunicación mediante de la interfaz de usuario de la unidad de control, o transmitir uno o más de los mismos a un nodo remoto para su posterior procesamiento.

La figura 4 ilustra otra configuración a título de ejemplo en la que el sistema 400 es un dispositivo informático móvil, un teléfono inteligente que incorpora tanto la unidad de sensor como la unidad de control. Muchos de los dispositivos informáticos móviles avanzados actuales incluyen un aparato giroscopio, a menudo un giroscopio multiaxial capaz de detectar el movimiento angular en varias direcciones. La señal o señales del aparato giroscopio interno pueden estar disponibles, por ejemplo, a través de una interfaz de programación de aplicaciones (API) del sistema operativo. Se puede configurar una aplicación para utilizar las señales del giroscopio y los medios informáticos del dispositivo informático móvil y, por lo tanto, formar el sistema reivindicado. La ventaja de utilizar un sistema de dispositivo informático móvil es que la monitorización se puede realizar con un dispositivo no dedicado, normalmente disponible para el usuario, en cualquier caso. El usuario puede usar fácilmente, por ejemplo, un teléfono inteligente para tomar su propio girocardiograma para, por ejemplo, medir el ritmo cardíaco, detectar fibrilación auricular, etc. Además, los medios de procesamiento, memoria e interfaz del dispositivo informático móvil permiten que los datos medidos sean almacenados, preprocesamientos o procesamientos localmente en el dispositivo informático móvil, y/o ser transmitidos a una ubicación remota para su procesamiento adicional, o para ser analizados, por ejemplo, por un médico.

Tal como se describirá con más detalle más adelante, en los sistemas de monitorización, la señal del giroscopio se puede utilizar en combinación con otros tipos de señales. El dispositivo informático móvil de la figura 4 puede estar equipado con, por ejemplo, una función de monitorización de ECG mediante la integración de electrodos de ECG en una carcasa del dispositivo informático móvil. Dicha configuración permite combinar señales de ECG y de giroscopio para determinar, por ejemplo, intervalos de tiempo cardíacos.

Tal como se ilustra en la figura 4, el dispositivo informático móvil 400 también se puede conectar con otros aparatos, como un monitor de ritmo cardíaco de tipo muñeca (reloj inteligente o similar) 402 o un conjunto de uno o dos auriculares 404 capaces de medir el ritmo cardíaco. El uso de señales de dos puntos de medición permite determinar un tiempo de tránsito de pulso (pulso de presión arterial) desde el corazón hasta alguna posición específica, en estos casos, a título de ejemplo, es a la muñeca o al oído. Cuando se conoce la distancia entre estas dos posiciones de medición, se puede utilizar el tiempo de tránsito del pulso para medir varios parámetros fisiológicos, como la presión y la resistencia arterial.

La figura 5 ilustra los resultados de la medición tomados con el sistema de la figura 4, es decir, con un teléfono inteligente unido al tórax del usuario. El teléfono inteligente también incluye un acelerómetro multiaxial y las curvas AccX, AccY, AccZ representan las señales de dirección X -Y -y Z- del acelerómetro lineal. Las curvas GyroX, GyroY, GyroZ representan señales de movimiento angular en los ejes de dirección X-, Y- y Z- de un aparato giroscopio en el propio teléfono inteligente. Se puede observar que la señal de salida del giroscopio multiaxial es más nítida y, por tanto, resulta más adecuada para un análisis preciso que la señal de salida difusa del acelerómetro multiaxial.

La figura 6 ilustra un sistema de monitorización remoto que incluye el sistema de monitorización cardíaco de la figura 2. El sistema puede incluir un nodo local 600 que comprende la unidad de sensor 202 y la unidad de control 204 de la figura 2. Además, el nodo local 600 se puede conectar de manera comunicativa con un nodo remoto 602. El nodo remoto 602 puede ser, por ejemplo, un servidor de aplicaciones que proporciona una aplicación de monitorización como servicio a uno o más usuarios. Uno de los aspectos monitorizados con la aplicación puede ser el estado del corazón del usuario. Alternativamente, el nodo remoto puede ser un dispositivo informático personal en el que se ha instalado una aplicación de monitorización cardíaca. Dicho nodo local puede ser un dispositivo dedicado o una combinación de dispositivos que incluyen la unidad de sensor y la unidad de control descritas anteriormente. Alternativamente, el nodo local se puede aplicar como una unidad de sensor que interconecta una aplicación de cliente en un dispositivo informático multipropósito (por ejemplo, un teléfono móvil, un dispositivo informático portátil o un terminal de red de un usuario). Una aplicación de cliente en el dispositivo informático puede interconectar la unidad de sensor y una aplicación de servidor. La aplicación de servidor puede estar disponible en un nodo remoto físico 602 o en una nube de nodos remotos accesibles a través de una red de comunicación.

Si bien varios aspectos de la invención se pueden ilustrar y describir como diagramas de bloques, diagramas de flujo de mensajes, gráficos de flujo y diagramas de flujo lógicos, o utilizando alguna otra representación pictórica, se entiende bien que las unidades, bloques, aparatos, elementos del sistema, procesos y procedimientos ilustrados se pueden aplicar, por ejemplo, en hardware, software, firmware, circuitos o lógica de propósito especial, un dispositivo informático o alguna combinación de los mismos. Las rutinas de software, que también pueden denominarse productos de programa, son artículos manufacturados y se pueden almacenar en cualquier medio de almacenamiento de datos legible por un aparato, e incluyen instrucciones de programa para realizar tareas predefinidas particulares. Por consiguiente, las formas de realización de la presente invención también proporcionan un producto de programa informático, legible por una computadora, así como instrucciones de codificación para monitorizar el funcionamiento cardíaco de un sujeto en un dispositivo o sistema de las figuras 2, 3, 4 o 5.

Ventajosamente, el sensor de movimiento angular es un dispositivo microelectromecánico, pero también se pueden aplicar otras tecnologías de detección de movimiento angular.

Se pueden eliminar el ruido y otras características no deseadas de la señal balistocardiográfica angular en bruto Sam con filtros analógicos o digitales. Se puede aplicar un filtro paso bajo, paso alto o paso banda. Por ejemplo, después de convertir la señal analógica a forma digital, se puede aplicar para este propósito un filtro paso bajo digital de la forma

y(t)= (1 -k)*y(t-1)+k*x(t) (1)

donde

y(t) = valor de la señal filtrada en la etapa de tiempo t,

y(t-1) = valor de la señal filtrada en la etapa de tiempo (t-1),

x = valor de la señal sin filtrar en la etapa de tiempo t,

k = coeficiente de filtro,

El filtrado puede aplicar también o alternativamente un ajuste polinómico, por ejemplo, convolución con un filtro Savitzky-Golay.

La curva de la figura 7 ilustra una señal balistocardiográfica angular filtrada a título de ejemplo Sam durante los ciclos de latido cardíaco de un sujeto de ensayo. El eje vertical representa la magnitud de la velocidad angular detectada en la dirección de detección específica, y el eje horizontal representa el número acumulado de etapas de tiempo o el tiempo transcurrido. La ratio entre señal y ruido se puede mejorar mediante un filtrado adaptado, en el que la señal filtrada se correlaciona con una plantilla predefinida. El movimiento del corazón se puede aproximar para constituir un movimiento de vaivén en el que el corazón se torsiona en una primera dirección (aquí: torsión positiva) y en una segunda dirección opuesta (aquí: torsión negativa). La plantilla puede comprender un conjunto de uno o más límites para las características de la señal, por ejemplo, amplitud específica, característica en el dominio del tiempo o característica en el dominio de la frecuencia.

Como un ejemplo sencillo, el filtrado adaptado de la señal balistocardiográfica angular Sam de la figura 7 se puede realizar mediante valores extremos (mínimo/máximo) de la señal. La figura 8 muestra un ejemplo simplificado de una señal balistocardiográfica angular Sam. Por ejemplo, la unidad de control se puede configurar para determinar valores máximos y mínimos consecutivos mx1, mn1, mx2, mn2, mx3, mn3, ... y determinar pendientes s1, s2, ... entre ellos, tal como se puede observar en la figura 6.

s1=mx1-mn1

s2=mx2-mn1

s3=mx2-mn2

s4=mx3-mn2

etc.

La plantilla de filtrado adaptado puede incluir uno o más límites, por ejemplo, a valores máximos, valores mínimos, valores de pendientes individuales o una combinación de pendientes. La figura 9 ilustra una señal de salida a título de ejemplo correspondiente a la señal balistocardiográfica angular Sam de la figura 7 después de un filtrado adaptado específico, que se explicará con más detalle más adelante.

La unidad de control se puede configurar para generar varios parámetros de salida. En la forma más sencilla, un parámetro puede ser indicativo de la orientación radial del corazón, la velocidad angular del corazón o la aceleración angular del corazón durante el movimiento de torsión. Este parámetro de salida puede corresponder a una señal balistocardiográfica angular Sam medida, acondicionada y filtrada que se puede observar en la figura 7 o 9.

Alternativa o adicionalmente, un parámetro puede ser indicativo del volumen sistólico del corazón del sujeto. El parámetro de salida se puede generar determinando la amplitud de la señal balistocardiográfica angular Sam y usándola como valor para representar el volumen sistólico temporal. Por ejemplo, se puede usar una amplitud de pico, una semiamplitud o una amplitud de media cuadrática para este propósito. Dado que la señal no es una onda periódica simétrica pura, la amplitud ventajosamente se mide con respecto a un valor de referencia definido, por ejemplo, desde un punto cero de la curva de señal. También se pueden aplicar otros valores de referencia dentro del alcance de la invención.

Alternativa o adicionalmente, un parámetro puede ser indicativo del latido cardíaco del sujeto. Por ejemplo, el parámetro de salida se puede generar seleccionando un punto característico de la señal balistocardiográfica angular Sam y determinando la aparición del punto característico en secuencias de señal consecutivas. Se puede aplicar un valor mínimo o máximo de la secuencia de señal como punto característico. La aparición del punto característico se puede considerar como una marca de tiempo del latido cardíaco. Se puede considerar que un período entre dos marcas de tiempo representa el tiempo temporal de latido a latido (B-B) del corazón del sujeto. Se puede aplicar el número de marcas de tiempo dentro de un período definido para indicar el ritmo cardíaco (HR) del sujeto.

Alternativa o adicionalmente, un parámetro puede ser indicativo de apertura o cierre aórtico del corazón del sujeto. La apertura aórtica (AO) y el cierre aórtico (AC) generalmente se muestran como picos en el efecto de retroceso del tórax. En los sistemas de medición en los que el retroceso se mide con medios de aceleración lineal, los picos AO y AC presentan una forma bastante similar, pero generalmente el pico AO es más alto que el pico AC. Sin embargo, para algunos sujetos, el pico AO y el pico AC pueden ser casi igual de altos, o el pico AC puede ser incluso más alto que el pico AO. Además, con los medios de aceleración lineal, la postura del sujeto tiende a afectar la forma de la señal. Debido a esto, las mediciones con medios de aceleración lineal no necesariamente proporcionan datos confiables, especialmente si se permite que el sujeto adopte varias posturas. En los sistemas de medición en los que el retroceso se mide detectando el movimiento angular con un giroscopio, el pico AO presenta una forma muy distintiva y, por lo tanto, se distingue de forma mucho más fiable del pico AC en la señal balistocardiográfica angular Sam.

Volviendo a las figuras 7 y 9, una sección enfatizada de la señal balistocardiográfica angular Sam en la figura 7 incluye un pico AO que se puede identificar por medio del mecanismo de filtrado adaptado descrito en general con anterioridad. La figura 10 ilustra un pico AO potencial de la señal de la figura 5. Para asegurar que se detecta un pico AO válido, los alrededores de los valores máximos de la señal balistocardiográfica angular Sam se pueden aplicar en la plantilla de filtrado adaptado. Por ejemplo, se puede configurar la unidad de control para determinar pendientes de la curva de señal, tal como se ha descrito con anterioridad, y determinar una suma de un número definido de pendientes consecutivas. Si el número definido es, por ejemplo, cuatro, la unidad de control podría calcular una suma Stot=s1+s2+s3+s4. Se puede considerar, por ejemplo, que un pico AO válido existe en el rango que corresponde a un máximo de sumas Sto en la secuencia.

Alternativa o adicionalmente, un parámetro puede ser indicativo de otro funcionamiento vital que interactúa con la función cardíaca. Dicho funcionamiento vital puede ser, por ejemplo, la respiración. La figura 11 ilustra valores a título de ejemplo valores de volumen sistólico y marcas de tiempo del latido cardíaco en una señal medida de un sujeto de ensayo. Se puede observar que, durante la respiración, el volumen sistólico y el tiempo latido a latido cardíaco suelen cambiar. Cuando los pulmones están vacíos, el volumen sistólico puede alcanzar sus valores máximos y el tiempo latido a latido puede ser menor. Cuando los pulmones están llenos, los valores del volumen sistólico son menores y el corazón late más rápido. Por consiguiente, la respiración del sujeto puede verse como una modulación periódica de la señal balistocardiográfica angular Sam. Se puede considerar que la frecuencia de la modulación representa el ritmo respiratorio del sujeto y que la amplitud de la modulación representa la profundidad de la respiración del sujeto.

Dentro del alcance de la presente invención, también se pueden utilizar otros parámetros, derivables de la señal balistocardiográfica angular Sam y aplicables para representar el estado de las funciones cardíacas del sujeto.

La figura 12 ilustra las mediciones tomadas simultáneamente de un sujeto de ensayo con las dos tecnologías convencionales y con el nuevo procedimiento propuesto. La primera curva 10 muestra una señal de salida generada con un electrocardiograma, la segunda curva 12 muestra una señal de salida generada con un acelerómetro multiaxial (un sismocardiograma, eje z) y la tercera curva 14 muestra una señal balistocardiográfica angular generada con un giroscopio multiaxial (eje y). Se puede ver que las ocurrencias relacionadas con la apertura de la válvula aórtica AO (apertura giratoria aórtica) son más distinguibles en la señal balistocardiográfica angular propuesta que en la señal del acelerómetro multiaxial.

Se pueden crear uno o más tipos diferentes de parámetros de salida en el sistema. Dichos parámetros pueden salir del sistema o s pueden aplicar en el sistema para indicar fallos y anomalías en el funcionamiento cardíaco del sujeto.

En una forma de realización, se puede aplicar el tiempo de dos patrones de onda que se repiten en el ritmo de latido cardíaco del sujeto para indicar un funcionamiento cardíaco anormal del sujeto. Por ejemplo, se puede extraer una primera señal indicativa de fenómenos electromagnéticos relacionados con la actividad cardíaca de un primer patrón de onda que se repite en un ritmo de latido cardíaco. Se puede extraer una segunda señal indicativa de giro cardiovascular de un segundo patrón de onda que también se repite en el ritmo de latido cardíaco. El giro cardiovascular se puede medir a partir del movimiento giratorio del tórax del sujeto, tal como se ha descrito con anterioridad. La primera señal y la segunda señal se pueden usar para formar datos de tiempo, cada valor de tiempo de las mismas puede ser indicativo de un período de tiempo desde un punto de referencia del primer patrón de onda que pertenece a un período de latido cardíaco hasta un punto de referencia del segundo patrón de onda perteneciente al mismo período de latido cardíaco. Se puede utilizar la correlación entre los datos de tiempo y los datos de cadencia indicativos del ritmo de latido cardíaco como un parámetro indicativo del malfuncionamiento/funcionamiento cardíaco y anormalidad/normalidad.

El segundo patrón de onda se puede seleccionar de modo que represente una respuesta del corazón al primer patrón de onda en la primera señal. La primera señal puede representar, por ejemplo, una forma de onda del ECG de un electrocardiógrafo. El primer patrón de onda puede ser, por ejemplo, pero no necesariamente, el pico R de la forma de onda del ECG que se puede observar en la figura 10, y el segundo patrón de onda puede ser, por ejemplo, pero no necesariamente, el pico AO en la forma de onda de balistocardiografía angular que se muestra en figura 12. En este caso, la cima del pico R se puede usar como el punto de referencia del primer patrón de onda y la cima del pico AO se puede usar como el punto de referencia del segundo patrón de onda, y los valores de los datos de tiempo TD pueden indicar el período de tiempo desde el momento de la cima del pico R hasta el momento de la cima del pico Ao .

El grado de correlación entre los datos de tiempo y los datos de cadencia se puede expresar, por ejemplo, pero no necesariamente, con la ayuda de un coeficiente de correlación que se puede calcular informáticamente de acuerdo con la siguiente ecuación:

C(j)=E{(TD - m i) x (PD -Mr )},

donde C(j) es el coeficiente de correlación, E es el operador del valor esperado, es decir, E {variable} es el valor esperado de la variable, ID es el dato de tiempo, Mt es la media del dato de tiempo, PD es el dato de cadencia, Mp es la media del dato de cadencia y j es un número entero que expresa una demora de tiempo del dato de cadencia con respecto al datos de tiempo en períodos de latido cardíaco. Teniendo en cuenta los resultados empíricos, es ventajoso que los datos de cadencia PD presenten una demora de un período de latido cardíaco con respecto a los datos de tiempo ID , es decir, j = 1. En este caso, cuando los datos de tiempo ID se refieren a un período de latido cardíaco dado, los datos de cadencia correspondientes PD se refieren al período de latido cardíaco anterior. El coeficiente de correlación se puede expresar en una forma o i,p que siempre se encuentra en el rango de -1 a 1:

Ot,p = C(j) / (ot x Op ),

donde ot y op son las desviaciones estándar de los datos de tiempo y los datos de cadencia, respectivamente.

La figura 12 ilustra una forma a título de ejemplo para definir los datos de tiempo TD. En este caso, a título de ejemplo, el pico R que aparece en la forma de onda del ECG y causado por la despolarización del tejido muscular ventricular representa el primer patrón de onda 10 que se repite en el ritmo de latido cardíaco, y el pico AO de la forma de onda indicativa de giro cardiovascular representa el segundo patrón de onda 14 que se repite en el ritmo de latido cardíaco. La cima del pico R se puede aplicar como punto de referencia del primer patrón de onda y la cima del pico AO se puede aplicar como punto de referencia del segundo patrón de onda.

Cabe señalar que la ecuación dada y el procedimiento para definir los datos de tiempo son solo a título de ejemplo. Existen numerosas maneras de expresar la posible correlación entre los datos de tiempo y los datos de cadencia, y la presente invención no se limita a una manera particular de expresar la correlación. Además, cabe señalar que la correlación no es necesariamente una cantidad matemática, sino que se refiere a cualquiera entre una amplia clase de relaciones estadísticas que impliquen dependencia, y que la correlación en su sentido general no implica ni requiere causalidad.

Como ejemplo específico, la figura 13 ilustra la generación de un parámetro indicativo de extrasístole auricular del sujeto. Los dos gráficos en el lado izquierdo de la figura 13 muestran el primer patrón de onda 10 y el segundo patrón de onda 14, tal como se presenta en la figura 10. El gráfico en el lado derecho muestra los valores empíricos de los datos de tiempo TD obtenidos de estos patrones de onda. Cada número (1, 2, 3) en el gráfico de la derecha representa la diferencia de tiempo entre el pico R de una forma de onda de ECG en el primer patrón de onda 10 y el pico AO de una forma de onda indicativa de giro cardiovascular en la segunda onda patrón 14. Tal como se puede observar en los gráficos de la izquierda de la figura 13, el segundo latido 2 se puede considerar como extrasístole auricular, y el primer y tercer latidos se pueden considerar normales. Tal como se muestra en el gráfico de la derecha, la tendencia de los datos de tiempo aumenta durante la extrasístole auricular, mientras que, en un caso normal, la tendencia es sustancialmente constante o decreciente. Una pendiente positiva en el gráfico de la derecha en la figura 13 ilustra una correlación positiva entre los datos de tiempo y los datos de cadencia. Por lo tanto, se puede aplicar una correlación positiva entre los datos de tiempo y los datos de cadencia en la entrada o salida del sistema como un parámetro indicativo de la extrasístole auricular del sujeto.

Como otro ejemplo específico, a la luz de los datos empíricos, se ha observado que, durante la fibrilación auricular, existe una variación estocástica en la demora de tiempo (TD) entre períodos sucesivos de latidos cardíacos. La figura 14 muestra las diferencias de tiempo (TD) entre el pico R de una forma de onda de ECG y el pico AO de una forma de onda indicativa de giro cardiovascular a diferentes ritmos de latido cardíaco en un caso a título de ejemplo de fibrilación auricular del sujeto.

El grado de la variación mencionada anteriormente se puede expresar con la ayuda de una cantidad de variación matemática que se puede calcular, por ejemplo, de acuerdo con la siguiente ecuación:

donde V es la cantidad de variación, M es el número de valores de datos de tiempo que se consideran en el ritmo de latido cardíaco en consideración, y

_ E f= i™ (0

Teniendo en cuenta los datos empíricos, la cantidad de variación V puede ser superior al 10% durante la fibrilación auricular y aproximadamente al 5% en un caso normal.

Por tanto, el sistema se puede configurar para producir una señal que exprese fibrilación auricular en respuesta a una situación en la que la cantidad de variación V es mayor que un umbral. Se puede determinar un valor adecuado para el umbral sobre la base de datos empíricos recopilados de un grupo de pacientes y/u otras personas. El umbral no es necesariamente una constante, sino que el umbral puede cambiar según el individuo en consideración, de acuerdo con el tiempo y/o de acuerdo con algunos otros factores. También es posible construir una serie de umbrales en los que cada umbral represente una probabilidad específica de fibrilación auricular o algún otro mal funcionamiento y/o anomalía cardíaca.

En otra forma de realización, se puede aplicar la variación de amplitud, es decir, la variación de amplitud de un patrón de onda que se repite en el ritmo de latido cardíaco en la señal, para indicar un funcionamiento cardíaco anormal del sujeto. La variación de amplitud se puede detectar a partir de una señal indicativa de giro cardiovascular. La variación de amplitud puede ser una variación de amplitud de un patrón de onda que se repite en el ritmo de latido cardíaco en la señal de modo que la variación de amplitud incluya una pluralidad de aumentos de la amplitud y una pluralidad de disminuciones de la amplitud. Se puede determinar un indicador de mal funcionamiento y anomalía cardíaca, por lo menos en parte, sobre la base de la variación de amplitud detectada. El patrón de onda mencionado anteriormente puede ser, por ejemplo, pero no necesariamente, el pico AO de una forma de onda indicativa de giro cardiovascular.

Sin embargo, dichas disfunciones y anomalías cardíacas, por ejemplo, la fibrilación auricular, que en ocasiones puede ser difícil de diagnosticar, pueden causar irregularidades en la forma de onda de la señal indicativa de giro cardiovascular. Estas irregularidades pueden ser difíciles de detectar a partir de las formas de onda de uno o dos períodos de latidos cardíacos, pero se pueden manifestar en períodos de tiempo más largos que abarcan varios períodos de latido cardíaco, de modo que la amplitud del patrón de onda que se repite en el ritmo de latido cardíaco varíe más fuertemente que en un caso normal. Por lo tanto, la variación de amplitud representa información indicativa de mal funcionamiento y anomalía cardíaca.

En otra forma de realización, la variación de tiempo se puede detectar a partir de la señal, siendo la variación de tiempo la variación de las longitudes temporales de los períodos de latido cardíaco. El indicador de mal funcionamiento y anomalía cardíaca se puede determinar basándose tanto en la variación de amplitud como en la variación de tiempo, con el fin de mejorar la fiabilidad de la información indicativa de mal funcionamiento y anomalías cardíacas.

La figura 15 ilustra la variación de amplitud de una señal a título de ejemplo indicativa de giro cardiovascular durante varios latidos cardíacos sucesivos en un caso de fibrilación auricular cuando una persona en consideración se encuentra respirando. La figura 16 ilustra un ejemplo de una forma de onda de ECG y una forma de onda balistocardiográfica angular de una señal a título de ejemplo indicativa de giro cardiovascular.

La cantidad de variación de amplitud se puede aplicar como un parámetro indicativo del funcionamiento cardíaco y se puede comparar con un umbral para detectar la aparición de mal funcionamiento y anomalía cardíaca. El umbral se puede determinar sobre la base de datos empíricos recopilados de un grupo de pacientes y/u otras personas. El umbral no es necesariamente una constante, sino que el umbral puede cambiar según el individuo en cuestión, de acuerdo con el tiempo y/o de acuerdo con algunos otros factores. También se puede construir una serie de umbrales de modo que cada umbral represente una probabilidad específica de fibrilación auricular o algún otro mal funcionamiento y/o anomalía cardíaca.

La cantidad de variación de amplitud puede ser, por ejemplo:

RMSp-p - AVEp-p,

donde RMSp-p es la raíz de la media cuadrática "RMS" de los valores pico a pico detectados y AVEp-p es el promedio aritmético de los valores pico a pico detectados de la señal indicativa de giro cardiovascular. Para otro ejemplo, la resistencia de la variación de amplitud se puede expresar con la ayuda de la desviación estándar de los valores pico a pico detectados, es decir, la cantidad de variación de amplitud puede ser la desviación estándar de los valores pico a pico detectados de la señal indicativa de giro cardiovascular.

Cabe señalar que existen numerosas maneras de expresar la resistencia de la variación de amplitud y la presente invención no se limita a ninguna forma particular de expresar dicha resistencia de la variación de amplitud.

Sin embargo, para una mayor precisión, fiabilidad y funcionalidad, puede resultar ventajoso utilizar señales de girocardiograma en combinación con señales generadas a través de otras tecnologías de medición. Por ejemplo, la señal balistocardiográfica angular se puede utilizar en combinación con datos de medición balistocardiológicos lineales convencionales (BCG), medición de la presión arterial dinámica y/o estática, fotopletismografía (PPG), equipo de medición ultrasónico o magnético o monitores de ECG. La combinación de las señales se puede realizar en la unidad de control del nodo local o en un nodo remoto de la figura 6.

Para la detección temprana y eficaz de anomalías en el funcionamiento cardíaco, las señales balistocardiograficas angulares de un sujeto o los valores de parámetros generados a partir de las señales balistocardiográficas angulares del sujeto se pueden almacenar en una base de datos local o remota. A continuación, el sistema se puede configurar para comparar automáticamente datos nuevos con una información almacenada seleccionada y crear una alarma si la desviación de los nuevos valores de la información almacenada supera un umbral predefinido.

Resulta evidente para un experto en la materia que, a medida que avanza la tecnología, la idea básica de la invención se puede aplicar de diversas maneras. Por lo tanto, la invención y sus formas de realización no se limitan a los ejemplos anteriores, sino que pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (45)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de monitorización cardíaca (200), caracterizado por incluir

un giroscopio (206) que utiliza el efecto Coriolis, configurado para ser aplicado en una posición sobre un tórax de un sujeto y en esta posición para obtener una señal balistocardiográfica angular indicativa de movimiento de retroceso giratorio, que se produce en el tórax del sujeto en respuesta al giro cardiovascular en el tórax del sujeto;

unos medios de procesamiento de señales (210) configurados para generar a partir de la señal balistocardiográfica angular unos valores medidos indicativos de la velocidad angular del corazón del sujeto, indicativa del funcionamiento cardíaco del sujeto.

2. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 1, caracterizado por incluir:

una unidad de sensor (202) que comprende el giroscopio; y

una unidad de control (204) acoplada a la unidad de sensor para recibir la señal balistocardiográfica angular.

3. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 2, caracterizado por que la unidad de sensor (202) está configurada para ser unida al exterior del tórax del sujeto; y

la unidad de control (204) está acoplada de manera comunicativa con la unidad de sensor para recibir la señal balistocardiográfica angular.

4. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado por que

el giroscopio (206) está configurado para detectar el movimiento giratorio en una dirección de detección que es paralela a un eje de rotación;

la dirección de detección del giroscopio está configurada para ser alineada con un plano de simetría de un cuerpo del sujeto.

5. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 4, caracterizado por que el sujeto es un ser humano y el plano de simetría es el plano sagital del sujeto humano.

6. Sistema de monitorización cardíaca según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por que el sistema es un dispositivo informático móvil.

7. Sistema de monitorización cardíaca según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por que el sistema de monitorización cardíaca incluye un nodo remoto (602) acoplado de manera comunicativa con la unidad de control.

8. Sistema de monitorización cardíaca según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los medios de procesamiento de señales (210) están configurados para generar a partir de la señal balistocardiográfica angular un valor medido que representa el cierre aórtico o la apertura aórtica del corazón, el tiempo de latido a latido o el ritmo cardíaco del corazón, el volumen sistólico temporal del corazón, la orientación radial del corazón o la aceleración angular del corazón durante la funcionamiento cardíaco del sujeto.

9. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 8, caracterizado por que

la señal balistocardiográfica angular es secuencial;

los medios de procesamiento de señales están configurados para determinar una amplitud de una secuencia de la señal balistocardiográfica angular;

los medios de procesamiento de señales están configurados para usar la amplitud para generar un valor medido que representa el volumen sistólico temporal durante la secuencia de la señal balistocardiográfica angular.

10. Sistema de monitorización cardíaca según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los medios de procesamiento de señales (210) están configurados para generar a partir de la señal balistocardiográfica angular un valor medido que representa otra función vital del sujeto.

11. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 10, caracterizado por que la función vital es la respiración.

12. Sistema de monitorización cardíaca según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, caracterizado por que la unidad de control (204) está configurada para almacenar unas señales balistocardiográficas angulares de un sujeto o unos valores medidos generados a partir de las señales balistocardiográficas angulares del sujeto en una base de datos local o remota.

13. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 12, caracterizado por que la unidad de control (204) está configurada para comparar nuevos valores medidos con una información almacenada seleccionada, y crear una alarma si la desviación de los nuevos valores de la información almacenada excede un umbral predefinido.

14. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 1, caracterizado por que los medios de procesamiento de señales (210) están configurados para

determinar la variación de amplitud de la señal balistocardiográfica angular;

generar unos valores medidos de un parámetro de salida a partir de la variación de amplitud determinada de la señal balistocardiográfica angular.

15. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 14, caracterizado por que los medios de procesamiento de señales (210) están configurados para determinar la variación de amplitud de los patrones de onda que se repiten en el ritmo de latido cardíaco en la señal balistocardiográfica angular, de manera que la variación de amplitud incluya dos o más aumentos de la amplitud y dos o más disminuciones de la amplitud.

16. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 15, caracterizado por que los medios de procesamiento de señales (210) están configurados para determinar la variación de amplitud de los patrones de onda de apertura aórtica (AO) que se repiten en el ritmo de latido cardíaco en la señal balistocardiográfica angular.

17. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 1, caracterizado por que los medios de procesamiento de señales (210) están configurados para

extraer de una señal indicativa de fenómenos electromagnéticos relacionados con la actividad cardíaca un primer patrón de onda que se repite en un ritmo de latido cardíaco;

extraer de la señal balistocardiográfica angular un segundo patrón de onda que se repite en el ritmo de latido cardíaco;

formar unos datos de tiempo, siendo un valor de los datos de tiempo indicativo de un período de tiempo desde un punto de referencia del primer patrón de onda, que pertenece a un período de latido cardíaco hasta un punto de referencia del segundo patrón de onda que pertenece al mismo período de latido cardíaco;

utilizar los datos de tiempo para generar unos valores medidos de un parámetro de salida.

18. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 17, caracterizado por que los medios de procesamiento de señales (210) están configurados para

determinar la correlación entre los datos de tiempo y los datos de cadencia indicativos del ritmo de latido cardíaco;

utilizar la correlación para generar unos valores medidos de un parámetro de salida.

19. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 17, caracterizado por que los medios de procesado de señales (210) están configurados para

determinar la variación estocástica en el valor de tiempo entre períodos sucesivos de latidos cardíacos; utilizar la variación estocástica para generar unos valores medidos de un parámetro de salida.

20. Sistema de monitorización cardíaca según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 19, caracterizado por que los medios de procesamiento de señales (210) están configurados para usar el parámetro de salida para indicar un funcionamiento cardíaco anormal del sujeto.

21. Sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 20, caracterizado por que el funcionamiento cardíaco anormal es el resultado de extrasístole auricular o fibrilación auricular.

22. Sistema de monitorización cardíaca según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 21, caracterizado por que la unidad de sensor (202) está configurada para ser posicionada sobre una parte pectoral del torso superior del sujeto, o en una parte posterior del torso superior del sujeto.

23. Sistema de monitorización cardíaca según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, caracterizado por que la unidad de sensor (202) está configurada para obtener una señal balistocardiográfica angular con un giroscopio microelectromecánico.

24. Procedimiento para monitorizar el corazón de un sujeto, que comprende:

aplicar un giroscopio que utiliza el efecto Coriolis en una posición sobre el tórax del sujeto;

obtener con el giroscopio una señal balistocardiográfica angular (Sam) indicativa del movimiento de retroceso giratorio de la posición en el tórax del sujeto como respuesta al giro cardiovascular en el tórax;

generar a partir de la señal balistocardiográfica angular unos valores medidos de un parámetro de salida (p1, p2, p3) indicativo de la velocidad angular del corazón durante el funcionamiento cardíaco del sujeto.

25. Procedimiento según la reivindicación 24, caracterizado por que incluye:

unir una unidad de sensor que comprende el giroscopio al exterior del tórax del sujeto; y

enviar la señal balistocardiográfica angular a una unidad de control acoplada de manera comunicativa a la unidad de sensor.

26. Procedimiento según la reivindicación 24 o 25, caracterizado por que incluye:

detectar el movimiento giratorio con el giroscopio en una dirección de detección que es paralela a un eje de rotación;

alinear la dirección de detección con un plano de simetría de un cuerpo del sujeto.

27. Procedimiento según la reivindicación 26, caracterizado por que el sujeto es un ser humano y el plano de simetría es el plano sagital del sujeto humano.

28. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 29 a 31, caracterizado por incluir el envío de los valores medidos a un nodo remoto, acoplado de manera comunicativa con la unidad de control.

29. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 28, caracterizado por generar a partir de la señal balistocardiográfica angular un valor medido que representa el cierre aórtico o la apertura aórtica del corazón del sujeto, el tiempo de latido a latido o el ritmo cardíaco del corazón, el volumen sistólico temporal del corazón, la orientación radial del corazón o la aceleración angular del corazón durante el funcionamiento cardíaco del sujeto.

30. Procedimiento según la reivindicación 29, caracterizado por que la señal balistocardiográfica angular es secuencial, y el procedimiento comprende determinar una amplitud de una secuencia de la señal balistocardiográfica angular; y utilizar la amplitud para generar un valor medido que representa el volumen sistólico temporal durante la secuencia de la señal balistocardiográfica angular.

31. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 28, caracterizado por generar a partir de la señal balistocardiográfica angular un valor medido que representa otra función vital del sujeto.

32. Procedimiento según la reivindicación 31, caracterizado por que la función vital es la respiración.

33. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 32, caracterizado por almacenar unas señales balistocardiográficas angulares de un sujeto o unos valores medidos generados a partir de las señales balistocardiográficas angulares del sujeto en una base de datos local o remota.

34. Procedimiento según la reivindicación 33, caracterizado por comparar unos valores medidos nuevos con una información almacenada seleccionada y crear una alarma si la desviación de los nuevos valores de la información almacenada excede un umbral predefinido.

35. Procedimiento según la reivindicación 24, caracterizado por

determinar una variación de amplitud de la señal balistocardiográfica angular;

generar unos valores medidos de un parámetro de salida a partir de la variación de amplitud de la señal balistocardiográfica angular.

36. Procedimiento según la reivindicación 35, caracterizado por determinar la variación de amplitud a partir de unos patrones de onda que se repiten en el ritmo de latido cardíaco en la señal balistocardiográfica angular, de manera que la variación de amplitud incluya dos o más aumentos de la amplitud y dos o más disminuciones de la amplitud.

37. Procedimiento según la reivindicación 36, caracterizado por determinar la variación de amplitud de los patrones de onda de apertura aórtica (AO) que se repiten en el ritmo de latido cardíaco en la señal balistocardiográfica angular.

38. Procedimiento según la reivindicación 24, caracterizado por

extraer de una señal indicativa de fenómenos electromagnéticos relacionados con la actividad cardíaca un primer patrón de onda que se repite en un ritmo de latido cardíaco;

extraer de la señal balistocardiográfica angular un segundo patrón de onda que se repite en el ritmo de latido cardíaco;

formar unos datos de tiempo, siendo un valor de tiempo de los datos de tiempo indicativo de un período de tiempo desde un punto de referencia del primer patrón de onda, que pertenece a un período de latido cardíaco, hasta un punto de referencia del segundo patrón de onda, que pertenece al mismo período de latido cardíaco; utilizar los datos de tiempo para generar unos valores medidos de un parámetro de salida.

39. Procedimiento según la reivindicación 38, caracterizado por

determinar una correlación entre los datos de tiempo y los datos de cadencia indicativos del ritmo de latido cardíaco;

utilizar la correlación para generar unos valores medidos de un parámetro de salida.

40. Procedimiento según la reivindicación 39, caracterizado por

determinar la variación estocástica en el valor de tiempo entre unos períodos sucesivos de latidos cardíacos; utilizar la variación estocástica para generar unos valores medidos de un parámetro de salida.

41. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 35 a 40, caracterizado por utilizar el parámetro de salida para indicar un funcionamiento cardíaco anormal del sujeto.

42. Procedimiento según la reivindicación 41, caracterizado por que el funcionamiento cardíaco anormal se debe a una extrasístole auricular o a una fibrilación auricular.

43. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 25 a 42, caracterizado por posicionar la unidad de sensor en una parte pectoral del torso superior del sujeto, o en una parte posterior del torso superior del sujeto.

44. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 25 a 42, caracterizado por obtener la señal balistocardiográfica angular con un giroscopio microelectromecánico.

45. Producto de programa informático, legible por un ordenador y unas instrucciones de codificación para ejecutar un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 44 en un sistema de monitorización cardíaca según la reivindicación 1.