ES2958111A1 - Sistema de sensorizacion cardiaca no invasiva - Google Patents
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Abstract
La presente invención revela un sistema de sensorización cardiaca no invasiva que permite automatizar las mediciones de insuficiencia cardíaca mediante IA (inteligencia artificial) aplicada a los análisis clínicos, de tal manera que permite avisar y predecir de cambios relevantes que eviten los ingresos hospitalarios. El sistema comprende un dispositivo (10) que permite leer las señales cardiacas y dispone de 3 sensores no invasivos encargados de la recolección de los datos de los usuarios: un primer sensor LED para extraer la fotopletismografía de pulso (PPG) en un dedo, un segundo sensor electroacústico para registrar los ruidos cardiacos (PCG) y un tercer sensor para procesar un electrocardiograma con dos electrodos (ECG); un dispositivo móvil (12) que almacene los datos mediante una aplicación (APP); y un servidor (14), donde una vez recopilados y registrados los datos provenientes del dispositivo (10) se procesan para su visualización y posterior consulta.
Description
DESCRIPCIÓN
SISTEMA DE SENSORIZACIÓN CARDIACA NO INVASIVA
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención revela un sistema de sensorización cardiaca no invasiva que permite automatizar las mediciones de insuficiencia cardíaca mediante IA (inteligencia artificial) aplicada a los análisis clínicos, de tal manera que permite avisar y predecir de cambios relevantes que eviten los ingresos hospitalarios. El sistema incorpora un dispositivo que permite leer las señales cardiacas. Estas señales son enviadas mediante Bluetooth a una aplicación móvil, donde se empaquetan y mediante una conexión a internet pasan a un servidor donde se procesarán completamente para ser consultadas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las enfermedades cardiovasculares (CV) son una causa principal de morbilidad, mortalidad y carga sobre el sistema de salud en todo el mundo, con aproximadamente 7 millones de casos de insuficiencia cardíaca y muchos más casos de infarto de miocardio solo en los Estados Unidos. Las condiciones CV agudas y crónicas reducen la calidad de vida y la esperanza de vida. Se han desarrollado diversas modalidades de tratamiento para la enfermedad CV, que van desde productos farmacéuticos hasta dispositivos mecánicos y, finalmente, trasplante.
La insuficiencia cardiaca (IC) es considerada la principal causa de hospitalización en pacientes de más de 65 años y de reingresos hospitalarios no programados, y su coste estimado se cifra en torno a los 2.500 millones de euros anuales, lo que supone el 3,8% del gasto sanitario global. Distintas entidades reclaman la mejora y el incremento de la coordinación entre niveles asistenciales, así como el seguimiento integral tras la hospitalización, no solo en la etapa de sospecha del diagnóstico. Los costos de por vida para los pacientes con insuficiencia cardíaca se han estimado en $126,819 por paciente.
Existen muchos tipos de dispositivos de asistencia cardíaca temporal con diversos grados de soporte y capacidad invasiva, desde bombas de balón intra-aórtico (IABP, Intra-Aortic Ballon Pump) hasta dispositivos de oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO, Extracorpore Membrane Oxygenation) a dispositivos de asistencia al ventrículo izquierdo (LVAD, Left Ventricular Assist devices) implantados quirúrgicamente. Estos dispositivos residen normalmente fuera del ventrículo o sortean el ventrículo, y no funcionan en paralelo con la función cardíaca ni la apoyan directamente. Tampoco suministran a los médicos métricas cuantificables que pueden guiar el nivel de soporte cardíaco que se requiere para un paciente en concreto. Algunos dispositivos de asistencia ventricular se insertan de manera percutánea en el corazón,
La magnitud del soporte (por ejemplo, caudal volumétrico de sangre suministrada por el dispositivo de bombeo) y/o la duración del soporte que necesita cada paciente puede variar.
La solicitud de patente GB1601593.5 revela un monitor de signos vitales, preferiblemente un dispositivo portátil, manual, para monitorizar signos vitales de un paciente, tales como pulso, presión sanguínea y respiración, y un sistema de monitorización de signos vitales. El dispositivo comprende un alojamiento; un suministro de energía; una pluralidad de módulos de medición dentro del alojamiento, cada módulo puede funcionar para medir y monitorear al menos un respectivo signo vital; una o más entradas para la conexión a sensores aplicados a un paciente y dispuestos para suministrar señales de sensor a los módulos de medición; y una pantalla de usuario en donde los módulos de medición pueden funcionar para comunicarse de manera inalámbrica con sensores externos, el monitor de signos vitales tiene capacidades de recepción y transmisión de comunicación de campo cercano (NFC), de manera que el monitor puede comunicarse con un monitor de signos vitales adicional tecnología usando NFC, el monitor de signos vitales adicional comprende: un alojamiento; un suministro de energía; una pluralidad de módulos de medición dentro del alojamiento, cada módulo puede funcionar para medir y monitorear al menos un respectivo signo vital; una o más entradas para la conexión a sensores aplicados a un paciente y dispuestos para suministrar señales de sensor a los módulos de medición; y una pantalla de usuario, y caracterizada por que el monitor de signos vitales incluye uno o más dispositivos de seguimiento, el uno o más dispositivos de seguimiento pueden funcionar para señalar una alarma cuando un sensor externo se mueve fuera de un alcance predeterminado con respecto al monitor de signos vitales.
La solicitud de patente PCT/IB2014/064377 revela un sistema de monitorización cardíaca, cuyo objetivo es proporcionar una solución de monitorización del funcionamiento cardíaco no invasivo que incluiye un giroscopio 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 configurados para generar a partir de la señal balisto-cardiográfica angular unos valores medidos indicativos de la velocidad angular del corazón del sujeto, indicativa del funcionamiento del corazón del sujeto.
La presente invención muestra un sistema de sensorización cardiaca no invasiva que permite automatizar las mediciones mediante IA (inteligencia artificial) aplicada a los análisis, de tal manera que permita avisar y predecir de cambios relevantes que eviten los ingresos hospitalarios. El sistema incorpora un dispositivo que permite leer las señales cardiacas. Estas señales son enviadas mediante bluetooth a una aplicación móvil, donde se empaquetan y mediante una conexión a internet pasan a un servidor donde se procesarán completamente y podrán ser consultadas. El dispositivo dispone de al menos 3 sensores no invasivos encargados de la recolección de los datos de los usuarios. Un sensor LED para extraer la fotopletismografía de pulso (PPG) en un dedo, un sensor electro-acústico para registrar los ruidos cardiacos (PCG) y un sensor para procesar un electrocardiograma con dos electrodos (ECG), tanto con contacto seco como pegados. En su interior, dispone de un batería recargable, un microcontrolador, comunicación Bluetooth y dispositivos LEDs para emitir información al usuario.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con el objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de la realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
FIG 1.-Vista general del sistema de sensorización cardiaca no invasiva, donde el dispositivo (10) se encarga de extraer los datos necesarios de cada señal y enviarlos mediante Bluetooth a una aplicación dispuesta en el móvil (12), donde se empaquetan y mediante internet pasarán a un servidor (14) donde una vez registrados los datos se procesan para una fácil visualización y podrán ser consultados por un experto.
FIG 2- Vista del sistema para una pluralidad de usuarios (18), (18’), (18’’) que interactúan con el dispositivo (10) diariamente mediante la aplicación (APP) dispuesta en el móvil (12) de cada uno de ellos o cuando el usuario máster (16) lo indique.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
La presente invención muestra un sistema de sensorización cardiaca no invasiva que permite automatizar las mediciones mediante IA (inteligencia artificial) aplicada a los análisis, de tal manera que permita avisar y predecir de cambios relevantes que eviten los ingresos hospitalarios. El sistema incorpora un dispositivo (10) que permite leer las señales cardiacas, este dispositivo (10) dispone de 3 sensores no invasivos encargados de la recolección de los datos de los usuarios. Un primer sensor LED para extraer la fotopletismografía de pulso (PPG) en un dedo, un segundo sensor electroacústico que dispone de campana para los ruidos cardiacos (PCG) y un tercer sensor para procesar un electrocardiograma con dos electrodos (ECG), tanto con contacto seco como pegados. En su interior, dispone de un batería recargable, un microcontrolador, medios para la comunicación Bluetooth y elementos LEDs para dar información al usuario.
La fotopletismografía de pulso (PPG) funciona con un led de color que emite luz que al entrar en contacto con el dedo índice o el lóbulo del oído refleja cierta cantidad de luz, el flujo de sangre hace que la cantidad de luz reflejada cambie de acuerdo al pulso cardíaco.
La auscultación del corazón requiere una excelente audición y la capacidad de distinguir diferencias sutiles en el tono y la duración. Los sonidos de tono bajo se escuchan mejor con la campana. Debe ejercerse muy poca presión cuando se utiliza la campana. El exceso de presión convierte la piel subyacente en un diafragma y elimina sonidos de muy bajo tono.
El dispositivo (10) dispone de un botón para su iniciación, indicando con un LED cuando esta inicializado, el equipo no empieza a registrar datos hasta que se haya enlazado externamente a un dispositivo móvil (12) que almacene esos datos mediante una aplicación (APP), en particular un móvil o bien una Tablet o similar. Una vez enlazado, empieza a enviar, mediante comunicación Bluetooth, los datos con una cadena específica para su posterior análisis en la aplicación y en el servidor (14).
El dispositivo (10) se sitúa encima del pecho del usuario, haciendo contacto con la piel, tanto los dos electrodos secos para el electrocardiograma (ECG) como la campana para los ruidos cardiacos (PCG). Con la misma posición de sujeción del dispositivo (10), se coloca un dedo encima del sensor LED para la lectura de la fotopletismografía de pulso (PPG). El tiempo de lectura viene estimado por la aplicación (APP) incorporada en el dispositivo móvil (12) que se ha enlazado al dispositivo (10).
El dispositivo (10) puede ser cargado por medio de transformador de 5V común de móvil con un puerto USB-C con aviso mediante LEDs para indicar el estado de la carga (cargando o cargado). El dispositivo (10) incorpora la circuitería correspondiente para el funcionamiento de todos los chips, sensores, reguladores y una previa etapa de amplificación y filtrado para la señal de audio para registrar los ruidos cardiacos PCG.
El dispositivo (10) se encarga de extraer los datos necesarios de cada señal y enviarlos mediante Bluetooth a una aplicación dispuesta en el móvil (12), donde se empaquetan y mediante internet pasarán a un servidor (14) donde una vez registrados los datos se procesan para una fácil visualización y podrán ser consultados por un experto. El resultado final, después de recoger las señales y tratarlas para su análisis, corresponde a la localización de unos puntos característicos que ayudan al diagnóstico precoz de la insuficiencia cardiaca.
La aplicación móvil (APP) dispuesta en el móvil (12), presenta dos tipos de usuarios. El usuario máster (16) que sería, por ejemplo, un médico y una pluralidad de usuarios (18), (18’), (18’’) que serían las personas que interactúan con el dispositivo (10) diariamente mediante el móvil (12) de cada uno de ellos o cuando usuario máster (16) lo indique.
El usuario máster (16) tiene una lista de sus pacientes/usuarios (18), (18’), (18’’), donde podrá dar de alta y baja equipos, relacionar los dispositivos (10) con un paciente en concreto y observar individualmente tanto las señales registradas, los estudios de cada señal y obtener una evolución en el tiempo. También, el usuario máster (16) programa avisos a las cuentas de los pacientes/usuarios (18), (18’), (18’’), con un recordatorio (estilo Pop-Up) cuando se aproxime la hora de hacerse las mediciones, igual que programar, dependiendo del estado de los pacientes (18), (18’), (18’’), el número de medidas al día necesarias, etc.
Los pacientes o usuarios (18), (18’), (18’’), disponen en la aplicación (APP) de su móvil (12) de unas credenciales de usuario, con un panel de usuario con una interfaz básica donde tengan un botón para enlazar el dispositivo móvil (12) al dispositivo (10) de medición, previamente vinculado por el usuario máster (16) a través de su usuario y una vez móvil (12) y dispositivo (10) enlazado, mediante un segundo botón comienzan a captar los datos. Una vez pulsado el segundo botón sale una cuenta atrás, antes de leer datos, para que los usuarios (18), (18’), (18’’), puedan acomodar el dispositivo (10) y durante unos segundos de adquisición de datos, se detendrá automáticamente.
Una vez se da por buena la captación, el dispositivo (10) enviara el fichero con todos los puntos adquiridos a un servidor (14) y se cerrara la aplicación. Una vez los datos llegan al servidor (14), allí son tratados para su análisis, donde se buscan los puntos característicos, se hacen los cálculos pertinentes y se almacenan en la base de datos de los usuarios (18), (18’), (18’’), correspondientes. Para ser cargados cuando el usuario máster (16) necesite ver la evolución de uno de sus pacientes (18), (18’), (18’’), o profundizar más en el análisis concreto de un día.
La presente invención permite monitorizar la insuficiencia cardíaca de manera efectiva. El manejo de la insuficiencia cardíaca conduce a una reducción de las hospitalizaciones totales por insuficiencia cardíaca y una reducción de los reingresos a los 30 días por todas las causas.
Además, la combinación de multisensores es efectiva. El índice multisensor y el algoritmo de alerta proporcionan un predictor sensible y oportuno de la descompensación inminente de la insuficiencia cardíaca.
Claims (8)
1. - Sistema de sensorización cardiaca no invasiva que se caracteriza por que com prende un dispositivo (10) que permite leer las señales cardiacas y dispone de 3 sensores no invasivos encargados de la recolección de los datos de los usuarios: un primer sensor LED para extraer la fotopletismografía de pulso (PPG) en un dedo, un segundo sensor electroacústico que dispone de campana para los ruidos cardiacos (PCG) y un tercer sensor para procesar un electrocardiogram a con dos electrodos (ECG), y en su interior, dispone de un batería recargable, un microcontrolador, medios para la comunicación Bluetooth y elementos LEDs para dar información al usuario; un dispositivo móvil (12) que almacene los datos mediante una aplicación (APP); y un servidor (14), donde una vez recopilados y registrados los datos provenientes del dispositivo (10) se procesan para su visualización y posterior consulta.
2.- Sistema de sensorización cardiaca no invasiva según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el dispositivo (10) se sitúa encima del pecho del usuario, haciendo contacto con la piel, tanto los dos electrodos secos para el electrocardiograma (ECG) como la campana para los ruidos cardiacos (PCG).
3- Sistema de sensorización cardiaca no invasiva según la reivindicación 1 que se caracteriza por que el dispositivo (10) permite ser cargado por medio de transform ador de 5 V con un puerto USB-C con aviso mediante LEDs para indicar el estado de la carga.
4- Sistema de sensorización cardiaca no invasiva según la reivindicación 1 que se caracteriza por que la aplicación (APP) dispuesta en el móvil (12), presenta dos tipos de usuarios, un usuario máster (16) y una pluralidad de usuarios (18), (18 ’), (18 ’’) que son los que interactúan con el dispositivo (10) diariamente mediante el móvil (12) de cada uno de ellos o cuando el usuario m áster (16 ) lo indique.
5 - Sistema de sensorización cardiaca no invasiva según la reivindicación 4 que se caracteriza por que el usuario máster (16) tiene una lista de sus pacientes/usuarios (18), (18 ’), (18 ’’), que permite dar de alta y baja de dispositivos (10), relacionar los dispositivos (10) con un paciente en concreto y observar individualmente tanto las señales registradas, los estudios de cada señal y obtener una evolución en el tiempo.
6. - Sistema de sensorización cardiaca no invasiva según la reivindicación 4 que se caracteriza por que el usuario máster (16) programa avisos a las cuentas de los pacientes/usuarios (18), (18’), (18’’), con un recordatorio (estilo Pop-Up) cuando se aproxime la hora de hacerse las mediciones.
7. - Sistema de sensorización cardiaca no invasiva según la reivindicación 4 que se caracteriza por que los pacientes o usuarios (18), (18’), (18’’), disponen en la aplicación (APP) de su móvil (12) de unas credenciales de usuario, con un panel de usuario con una interfaz básica que mediante un botón permite enlazar el dispositivo móvil (12) al dispositivo (10) de medición, previamente vinculado por el usuario máster (16) a través de su usuario.
8. - Sistema de sensorización cardiaca no invasiva según la reivindicación 7 que se caracteriza por que una vez móvil (12) y dispositivo (10) se encuentran enlazados, mediante un segundo botón comienzan a captar los datos.
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2023
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2958111 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20240201 |