MX2013001557A - Dispositivos y metodos para el control de la variacion respiratoria mediante la medicion de volumenes, movimiento y variabilidad respiratoria. - Google Patents

Abstract

La invención se dirige hacia dispositivos y métodos para evaluar pacientes. Los dispositivos tienen al menos un elementos para medir impedancia que se conecta funcionalmente a un elemento programable, programado para analizar una medición de impedancia, y para proporcionar una evaluación de al menos un parámetro respiratorio del paciente. Preferentemente, el dispositivo incluye electrónica, la cual ayuda en calibración, adquisición de señales, acondicionamiento y filtrado.

Description

DISPOSITIVOS Y MÉTODOS PARA EL CONTROL DE LA VARIACIÓN RESPIRATORIA MEDIANTE LA MEDICIÓN DE VOLUMENES, MOVIMIENTO Y VARIABILIDAD RESPIRATORIA Referencia a solicitudes relacionadas La presente solicitud reivindica como prioridad a la solicitud provisional de los Estados Unidos número 61/373548, presentada el 13 de agosto de 2010 y titulada "dispositivos y métodos para el control de la variación respiratoria mediante la medición de volúmenes, movimiento y variabilidad respiratoria" 61/449811, presentada el 07 de marzo de 2011 y titulada "Instrumento de control de la variación respiratoria", 61/480105 presentada el 28 de abril de 2011 y había titulada "Sistemas y métodos para el control de la variación respiratoria" y 61/509952, presentada el 20 de julio de 2011 y titulada "Uso de mediciones de impedancia para medir volumen intratorácico en cuidado de emergencia cardiovascular", todas las anteriores se incorporan aquí en su totalidad. i ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la invención Esta invención , se dirige a métodos y dispositivos para recolectar y analizar datos para evaluar el estado respiratorio y la salud de sujetos humanos o animales. La invención se incorpora y se construye en base a los campos de la pletismografia de impedancia, neumografia de impedancia, acústica y análisis de datos de la señal de impedancia eléctrica . 2. Descripción del trasfondo CONTROL FISIOLÓGICO - HISTORIA Y EVOLUCIÓN El control de pacientes es esencial ya que proporciona atención al deterioro de pacientes y permite la oportunidad de la intervención temprana, mejorando notablemente los resultados en pacientes. Por ejemplo, dispositivos de control modernos pueden detectar ritmos cardíacos anormales, saturación de oxígeno de la sangre y la temperatura corporal, que puede alertar a los médicos de un deterioro que de lo contrario pasaría desapercibido.

Los primeros r'egistros de seguimiento de pacientes revelan que los antiguos egipcios eran conscientes de la correlación entre el pulso periférico y el latido del corazón, ya en 1550 AC. Pasaron tres milenios antes de que se hiciera el siguiente avance significativo en la control, con Galileo utilizando un péndulo para medir el pulso. En 1887, Waller determinó que se podía registrar pasivamente la actividad eléctrica ert el pecho usando electrodos y correlacionó la señal con la actividad del corazón. El descubrimiento de Waller allanó el camino para el uso de las señales eléctricas como un método para medir las señales fisiológicas. Sin embargo, todavía tardaría tiempo antes de que los científicos reconocieran las ventajas de controlar una señal fisiológica en un entorno clínico.

En 1925, MacKenzie destacó la importancia de la grabación y control continuo de señales fisiológicas como la frecuencia del pulso y la presión arterial. Específicamente, destacó que la representación gráfica de estas señales es importante en la evaluación de la condición de un paciente. En la década de 1960, con la llegada de los computadores, el control de pacientes mejoró con la adición de una muestra gráfica en tiempo real de múltiples signos vitales que se registraron simultáneamente. Se incorporaron también alarmas a los monitores para que! se activaran cuando señales, como un pulso o presión sanguínea, alcanza un cierto umbral.

Los primeros monitores de pacientes fueron utilizados en pacientes durante cirugía. Como los resultados de pacientes demostraron mejorar, el control de signos vitales se extendió a !otras áreas del hospital, como la unidad de cuidados intensivos y urgencias. Por ejemplo, oximetría de pulso fue lo primero ampliamente utilizado en salas de operaciones como un método para medir continuamente la oxigenación de un paciente de manera no invasiva. La oximetria de pulso rápidamente se convirtió en el estándar de cuidado para la administración de anestesia general y posteriormente se extendió a otras partes de los hospitales, incluyendo la sala de recuperación y las unidades de cuidados intensivos .

La creciente necesidad por un mejor control de pacientes El número de pacientes criticamente enfermos que se presentan al servicio de urgencias está aumentando a un gran ritmo, y estos pacientes requieren un seguimiento estrecho. Se ha estimado que entre 1-8% de los pacientes en el Departamento de emergencia requieren que les sea realizado un procedimiento de cuidados críticos, como un procedimiento cardiovascular o un procedimiento torácico y respiratorio (ventilación mecánica, ! inserción del catéter, canulación arterial ) . ; Los . indicadoras fisiológicos, como el Modelo de Probabilidad de Mortalidad (MPM) , la Educación de Salud de fisiología y crónica precisa (APACHE) , El índice simplificado de fisiología precisa (SAPS) y el sistema terapéutico de índice de intervención (TISS) han mostrado mejoras significativas en los resultados de pacientes. El control de pacientes enfermos mediante indicadores fisiológicos y signos vitales en las primeras etapas de la enfermedad, incluso antes de insuficiencia orgánica o choque, mejora los resultados. Un estrecho seguimiento de los pacientes permite el reconocimiento de la degeneración del paciente y la administración de la terapia apropiada.

Sin embargo, los métodos de indicadores actuales no predicen con exactitud los resultados de pacientes en aproximadamente el 15% de los pacientes de la UCI, y puede ser peor para pacientes¦ en una unidad de cuidados intensivos respiratorio, que atiende en los hospitales con gran número de pacientes con insuficiencia respiratoria aguda. Además, las diferencias en 1 los signos vitales actualmente supervisados, como la oxigenación de la sangre, se producen de manera tardía en la progresión del compromiso respiratorio o circulatorio. A menudo el primer signo de degradación del paciente es un cambio en el esfuerzo de la respiración o en el patrón respiratorio del paciente.

La frecuencia \ respiratoria es reconocida como un importante indicador de ¡salud del paciente y se utiliza para evaluar el estado del paciente. Sin embargo, la frecuencia respiratoria por si sola no indica cambios fisiológicos importantes, tales como los cambios en los volúmenes respiratorios. Las métricas derivadas de las mediciones de volumen continuo han demostrado que tienen un gran potencial para determinar el estado del paciente en una amplia gama de aplicaciones clínicas. Sin embargo, actualmente no existen sistemas adecuados que puedan determinar con precisión y convenientemente los volúmenes respiratorios, lo cual motiva la necesidad de un monitor respiratorio no invasivo que puede tener un registro de los cambios en el volumen de la respiración .

DEFICIENCIAS DE LOS MÉTODOS ACTUALES Actualmente, el estado respiratorio del paciente es monitoreado con métodos 'como la espirometría y mediciones de niveles finales de C02. Estos métodos son a menudo incómodos de usar e inexactos. Mientras que el control de los niveles finales de C02 es útil durante la anestesia y en la evaluación de pacientes intubados en una variedad de ambientes, éste es inexacto para pacientes sin ventilación. El espirómetro y neumotacómetro están limitados en sus mediciones y son altamente dependientes de la dedicación del paciente y de la orientación apropiada del médico. La formación eficaz y aseguramiento de la calidad son una necesidad para el éxito espirometría. Sin embargo, estos dos requisitos no se aplican necesariamente en la práctica clínica tal como lo son en estudios de investigación y laboratorios de función pulmonar. Por lo tanto, la garantía de calidad es esencial para evitar resultados erróneos.

La espirometría es la prueba de función pulmonar más comúnmente realizada. El espirómetro y neumotacómetro pueden dar una medida directa del volumen respiratorio. Se trata de evaluar los patrones de respiración del paciente, midiendo el volumen o el flujo de aire que entra y sale del cuerpo del paciente. Las maniobras y procedimientos de la espirometría están estandarizados por la Sociedad Torácica Americana (ATS) y la Sociedad Respiratoria Europea (ERS) . La espirometría puede proporcionar importantes métricas para evaluar la salud del sistema respiratorio y diagnosticar patologías respiratorias. El mayor inconveniente de los espirómetros es que necesitan que el paciente respire a través de un tubo, de manera que se pueda medir la tasa de volumen o flujo de su respiración. La respiración a través del aparato introduce una resistencia al flujo de aire y cambia el patrón respiratorio del paciente. Así es imposible de usar estos dispositivos · para medir con precisión la respiración normal del1 paciente. Respirar .a través del aparato requiere a un paciente consciente y dispuesto. ¦ También, para grabar los¦ parámetros sugeridos por la ATS y la ERS, los pacientes deben someterse a maniobras de respiración agotadoras, que excluye a los más ancianos, neonatos y los pacientes con EPOC (enfermedad pulmonar obstructiva crónica) de poder someterse a dicho examen. Los resultados de los · procedimientos son también altamente variable y dependen del esfuerzo del paciente y la orientación y la habilidad del operador y la experiencia. La ATS también recomienda una amplia capacitación para profesionales de la salud que practican la espirometría. También, muchos médicos no tienen los conocimientos necesarios para interpretar correctamente los datos obtenidos de las pruebas de función pulmonar. Según la American Thoracic Society (ATS), la mayor fuente de variabilidad en sujetos es mala ejecución de prueba. Por lo tanto, gran parte de la variabilidad en pacientes y entre pacientes en las pruebas de función pulmonar se produce por errores humanos. El control de la respiración basado en la impedancia llena un vacío importante porque las actuales mediciones de espirometría son incapaces de proporcionar mediciones continuas debido a la necesidad de colaboración del paciente y de la respiración a través de un tubo. Por lo tanto, hay una necesidad de un dispositivo que proporcione información casi en tiempo real durante largos períodos de tiempo (vs. pruebas de espirometría que pueden durar un minuto o menos) en pacientes no intubados que pueden mostrar cambios en la respiración relacionado con una prueba de provocación o intervención terapéutica.

Con el fin de obtener mediciones de espirometría aceptables, conforme a las normas de la ATS, los profesionales de la salud deben tener una amplia formación y tomar cursos de actualización. Un grupo mostró que la cantidad de mediciones de espirometría aceptable fue significativamente mayor, para aquellos que hicieron un taller de capacitación (41% vs . 17%) . Incluso con las mediciones de la espirometría aceptable, las interpretaciones de los datos por médicos generales son consideradas como incorrectas el 50% del tiempo por neumólogos. Sin embargo, se observó que la ayuda de algoritmos computacionales mostraron una mejora en la interpretación de espirogramas cuando se recogieron las mediciones de espirometría adecuada.

Un entrenamiento riguroso es necesario para que las clínicas de atención primaria puedan obtener mediciones de espirometría aceptables y hacer interpretaciones precisas. Sin embargo, los recursos para la formación de un gran número de personas y ejercer una garantía de calidad satisfactoria son irracionales e ineficientes. Incluso en un entorno de investigación dedicada, el rendimiento técnico cae con el tiempo.

Además de los errores humanos por paciente y por el proveedor de cuidado de¦ la salud, la espirometría contiene errores sistemáticos que 'arruinan las medidas de variabilidad de respiración. Mediciones útiles de los patrones de respiración y variabilidad de respiración han demostrado ser compuestas por los accesorios de las vías respiratorias como una mascarilla o boquilla. También, la incomodidad y molestias durante la medición con estos dispositivos les impide ser utilizado para las mediciones rutinarias o como monitores a largo plazo. Se han utilizado otras técnicas menos intrusivas como termistores o calibradores de tensión para predecir cambios 'en el volumen, pero estos métodos proporcionan información > insuficiente respecto del volumen respiratorio. Los cinturones respiratorios también han demostrado ser prometedores en la medición de volumen de la respiración, pero grupos han demostrado que son menos precisos y tienen una mayor variabilidad de las mediciones de neumografia de impedancia. Por lo tanto, es necesario un sistema que puede medir el volumen durante largos periodos de tiempo con interacción mínima del paciente y médico.

Pruebas de función pulmonar y cuidado preoperatorio, postoperatorio Los . cuidados ' preoperatorios se centran en identificar qué características de los pacientes pueden poner al paciente en riesgo durante una operación y en minimizar los riesgos. La historia clínica, antecedentes de de tabaquismo, edad y otros parámetros de dictan las medidas adoptadas en cuidados preoperatorios. Específicamente, los pacientes ancianos y pacientes con enfermedades pulmonares pueden estar en riesgo de complicaciones respiratorias cuando se colocan bajo un ventilador para la cirugía. Para tener preparados a estos pacientes para cirugía, se realizan pruebas de función pulmonar como la espirometría, que dan más información para determinar si el paciente puede utilizar el ventilador. También se pueden tomar radiografías de tórax. Sin embargo, estas pruebas no pueden replicarse en medio de la cirugía, o en pacientes bajo el efecto de narcóticos o aquellos que no pueden o no cooperarán. Las pruebas pueden ser incómodos en un ajuste postoperatorio y perjudicial para la recuperación del paciente.

Los niveles finales de C02 y seguimiento del paciente Los niveles finales de C02 es otro indicador útil para determinar el estado pulmonar de un paciente. El valor se presenta como un porcentaje o la presión parcial y se mide continuamente mediante ' un monitor capnógrafo, que puede combinarse con otros dispositivos de control de paciente. Estos instrumentos producen un capnograma, que representa una forma de onda de la concentración de C02. La capnografía compara las concentraciones de dióxido de carbono en el aire espirado y sangre arterial. El capnograma es entonces analizado para diagnosticar problemas con la respiración como hiperventilación o hipoventilación . Las tendencias en niveles finales de C02 son particularmente útiles para evaluar el rendimiento del ventilador y la identificación de la actividad de drogas, problemas técnicos con la intubación y la obstrucción de las vías respiratorias. La Sociedad Americana de Anestesistas (ASA) exige que los niveles finales de C02 sean vigilados en cualquier situación donde se utilice un tubo endotraqueal o mascarilla laríngea y también es muy recomendable para cualquier tratamiento que implique anestesia general. La capnografía también ha demostrado para ser más útil que la oximetría de pulso para la monitorización de la ventilación del paciente. Por desgracia, generalmente es imprecisa y difícil de aplicar en el paciente sin ventilación, y otros métodos complementarios de vigilancia respiratorias tendrían gran utilidad.

ECOCARDIOGRAMAS Fenichel et al. determinó que el movimiento respiratorio puede causar interferencia con ecocardiogramas si no son controlados para ello. El movimiento respiratorio puede bloquear ecos anteriores a través de la expansión pulmonar y cambia el ' ángulo de incidencia del rayo transductor en relación con el corazón. Los efectos sobre la señal de la ecocardiografia pueden disminuir la precisión de las mediciones grabadas o inferir de ecocardiogramas .

Combinando la ecocardiografia con la medida exacta del ciclo respiratorio se puede permitir que un dispositivo de imagen compense el movimiento respiratorio.

IMPEDANCIA NEÜMOGRAFÍA i La impedancia de neumografia es un método simple que puede producir trazados de volumen respiratorio sin obstaculizar la circulación de aire, no requiere de contacto con la corriente de aire y no restringe los movimientos del cuerpo. Además,, puede ser capaz de hacer mediciones que reflejan la capacidad residuales funcionales ' de los pulmones.

Al intentar medir la actividad cardiaca, Atzler y Lehmann señalaron que la impedancia eléctrica transtorácica cambia con la respiración. Ellos consideraron que los cambios de impedancia respiratoria como colaterales, y le pidieron a los pacientes dejar de. respirar mientras se realizaron las mediciones. En 1940, mientras estudiaban también impedancia cardiaca, Nyboer había notado el mismo efecto de impedancia respiratoria en su medición. Confirmó el origen del efecto por ser la primera persona que relacionó los cambios de impedancia transtorácica con cambios en el volumen mediante un espirómetro grabando simultáneamente a ambos. Goldensohn y Zablow tomaron la neumografla de impedancia un paso más allá al ser los primeros investigadores en relacionar cuantitativamente el volumen respirado y la impedancia transtorácica . Ellos informaron de dificultades en la separación de los efectos de la señal cardiaca y también observaron efectos durante los movimientos del cuerpo. Sin embargo, después de comparar los cambios de impedancia y cambios en el volumen 'respirado mediante una regresión de mínimos cuadrados, determinaron lo que es importante que los dos están relacionados linealmente. Otros grupos han confirmado la relación lineal entre los cambios de impedancia transtorácica y respiración y han encontrado que aproximadamente el 90% de la señal espirométrica puede explicarse por la señal de impedancia torácica. Mientras que la relación ha demostrado ser lineal, muchos grupos encuentran que las constantes de calibración para pacientes y entre pacientes es muy! variable entre los ensayos. Estas diferencias en las constantes de calibración pueden atribuirse a una variedad características fisiológicas, las que deben ser tomadas en , consideración .

TEORÍA DE IMPEDANCIA TRANSTORÁCICA La impedancia eléctrica es una cantidad compleja que se define como la suma de la resistencia (R) , la componente real y la reactancia (X) , el componente imaginario (Z=R+jX=IZIej0) . Se utiliza como medida de oposición a una fuente de corriente. Matemáticamente, la impedancia se mide por la siguiente ecuación, que es análoga a la ley de Ohm: Z = V / I (1) Donde Voltaje - V, corriente = I y una impedancia = Z . · Un objeto que conduce electricidad con impedancia desconocida puede determinarse mediante un circuito simple. Al aplicar una corriente alterna conocida a través del objeto mientras simultáneamente se mide el voltaje a través de ella y utilizando la ecuación (1) se obtiene la impedancia. El tórax representa un conductor de volumen, y por eso, se pueden aplicar las leyes que rigen los conductores iónicos. Además, el movimiento de los órganos y la ampliación de la caja torácica durante la respiración crean un cambio en la conductividad, que puede ser medido. La impedancia' en el tórax puede medirse introduciendo una corriente conocida y medir el cambio en el voltaje a través de tórax con electrodos.

ORÍGENES DE LA SEÑAL DE LA IMPEDANCIA TRANSTORACICA Las capas de tejido que forman el tórax y el abdomen, todos influyen en la medición de la impedancia transtorácica . Cada tejido tiene una conductividad diferente que influye en la dirección del flujo de corriente entre los electrodos. Comenzando con la capa más externa, la superficie del cuerpo está cubierta por la piel, que presenta una alta resistencia, pero sólo es aproximadamente de 1 mm de espesor. Debajo de la piel hay una capa de grasa, que también tiene una alta resistencia. Sin embargo, el grosor de esta capa es muy variable y depende de la ubicación del cuerpo y el tipo de cuerpo del sujeto. Moviéndose posterior a la anterior, por debajo de la capa de piel y grasa están los músculos posturales, que son anisotrópicos . Tienen una baja resistencia en la dirección longitudinal pero una alta resistencia en todas las otras direcciones, lo que lleva a una tendencia a conducir la corriente en una dirección paralela a la piel. Por debajo del músculo están las costillas, que, como hueso, son altamente aislantes. Por lo tanto, la corriente a través del tórax sólo puede fluir. entre los huesos. Una vez que la corriente llega a los pulmones, la hipótesis es que la corriente viaja a través de la sangre, que tiene una de las resistencias más bajas que cualquier tejido del cuerpo. La aireación de los pulmones cambia el tamaño de los pulmones y la vía del flujo de corriente, y se manifiesta como un cambio en la resistencia o impedancia que puede medirse.

Debido a las propiedades anisotrópicas de los tejidos, la corriente radial que atraviesa el pecho es mucho menor que lo que se espera. Gran parte de la corriente va alrededor del pecho en lugar de a través de él. Como resultado, los cambios én la impedancia provienen de cambios en la circunferencia torácica, cambios en el tamaño del pulmón y el movimiento de la masa del diafragma-higado . Mediciones a nivel torácico inferior se atribuyen al movimiento del diafragma y del hígado, y en los niveles torácicos superiores se atribuyen a la aireación y la expansión de los pulmones. Por lo tanto, la señal de la impedancia es la suma : del cambio de la expansión y la aireación de los pulmones y la circulación de la masa del diafragma-hígado. /Ambos \ componentes abdominales y torácicos se necesitan para observar una señal respiratoria normal.

Además, los diferentes orígenes de los cambios de impedancia en el tórax superior e inferior podrían explicar por qué se observa mayor linealid'ad en los niveles superiores de torácicos. i ! Influencias de la colocación de los electrodos La impedancia transtorácica se mide con los electrodos conectados a la piel del paciente. Geddes et al. determinó que la frecuencia de estimulación del electrodo no debe ser por debajo- de 20 kHz debido a consideraciones fisiológicas del tejido. Es una cuestión de seguridad y eliminación de interferencias de eventos bioeléctricos . Además, se encontró que; las mediciones de impedancia de un sujeto difieren dependiendo de la . posición del sujeto, sentado, decúbito supino, y de pié. Se demostró que para un determinado cambio en el volumen, tendido decúbito supino se tuvo la mayor amplitud de la señal y la menor cantidad de ruido durante la respiración.

Otro efecto potencial de la señal proviene de movimientos del sujeto, 'el que puede mover los electrodos y perturbar la calibración. Además, los movimientos del electrodo pueden ser más importantes en los pacientes obesos y ancianos, que pueden requerir la recalibración repetitiva de las guias durante los periodos de seguimiento de largo plazo. Debido a la variabilidad de calibración entre los ensayos, algunos han sugerido que se debe realizar una calibración para cada individuo para una postura del sujeto y la ubicación de los electrodos. Sin embargo, un grupo fue capaz de mostrar la cuidadosa colocación de los electrodos en pacientes puede reducir las diferencias entre las mediciones en alrededor del 1%.

' A pesar de tener la misma disposición del electrodos, las constantes de calibración y las amplitudes de señal para individuos de diferentes tamaños mostraron variabilidad. Se determinó que el cambio de impedancia para un determinado cambio de volumen es más grande para la gente delgada de pecho y menor para las personas que son de tamaño más amplio. Estos diferencias observadas pueden ser debido a la mayor cantidad de tejido resistente, tales como tejido adiposo y muscular, entre los electrodos y los pulmones en sujetos grandes, produciendo un cambio general de menor porcentaje en impedancia para un determinado cambio en el volumen para sujetos grandes. Por otro lado, se puede notar que en niños el componente cardiaco de la traza de la impedancia es mayor que' en adultos. Esto puede ser debido a una mayor deposición de grasa alrededor del corazón en adultos que en niños, que sirve para mantener el corazón aislado de la medición de la impedancia.

Los electrodos! conectados a la linea axilar media a nivel de la sexta costilla produjeron los cambios de impedancia máximos durante la respiración. Sin embargo, la mayor linealidad entre las dos variables se logró mediante la ubicación de los electrodos más superiormente en el tórax. A pesar del alto grado . de linealidad informado, se han reportado grandes desviaciones estándar de los cambios de impedancia durante la respiración. Sin embargo, la variabilidad observada en las mediciones de impedancia es comparable a lo que se' observa en las mediciones de otros signos vitales, como , la presión arterial. Grupos han demostrado que métodos de neumografia de impedancia son suficientemente precisos para fines clínicos. Además, en los 40 años de estos estudios, los materiales del electrodo y el procesamiento de las médiciones de impedancia han mejorado notablemente, ¦ dando medidas aún más confiables. El procesamiento de señales digital permite el filtrado casi instantáneo y el suavizado de las mediciones de impedancia en tiempo real, lo que permite la minimización de los efectos colaterales y del ruido. Más recientemente, la impedancia respiratoria se ha utilizado con éxito en el seguimiento a largo plazo del paciente. Como los electrodos permanecen relativamente inmóviles, ! la relación de cambio de impedancia para cambiar en volumen es estable durante largos períodos de tiempo. ! El uso más común de la acústica en relación a los pulmones es evaluar los sonidos que se originan en los pulmones, adquiridos por el uso de un estetoscopio. Una propiedad que con frecuencia se pasa por alto de los tejidos pulmonares es su capacidad para actuar como un filtro acústico. Éstos atenúan varias frecuencias de sonido que pasan a través de los mismos a diferentes extensiones. Existe una relación entre el nivel de atenuación y la cantidad de aire en los pulmones. El movimiento de la pared torácica también resulta en cambio de la frecuencia de las señales acústicas, pasando por el tórax.

I Potencial para la detección de anomalías Muchos indicadores útiles, como la capacidad vital forzada (CVF) y volumen espiratorio forzado en un segundo (VEF1) , puede extraerse de seguimiento de la traza de volumen de la respiración de un paciente mediante la neumografia de impedancia. La CVF y VEF1 son dos indicadores de referencia normalmente medidos por un espirómetro y se utilizan para diagnosticar y controlar enfermedades como EPOC, asma y enfisema. Además de controlar la respiración, la neumografia de impedancia también , puede simultáneamente registrar el electrocardiograma de los mismos electrodos.

Variabilidad con las respiraciones Los cálculos: como la variabilidad de las respiraciones, coeficiente de varianza, desviación estándar y la simetría de un histógrama de volumen han demostrado ser dependiente de la edad y salud respiratoria. En comparación con sujetos normales, se ha demostrado que algunos de estos parámetros, especialmente el coeficiente de variación, son significativamente diferentes en los pacientes con tuberculosis, neumonitis, enfisema y asma. Además, ha sido observado en la literatura que las mediciones de impedancia fueron satisfactorias en la medida que los electrodos no se movieron en el paciente.' En general, ha sido determinado por muchos grupos que sujetos sanos muestran mayor variabilidad de patrones de respiración que los sujetos en un estado de enfermedad pulmonar.

El análisis no lineal de formas de onda respiratorias ha sido utilizado en una amplia gama de aplicaciones. Al examinar la regularidad de datos fisiológicos, no lineales, los estudios han demostrado que dentro de los estados de enfermedad pulmonar, los pacientes presentan una disminución de la complejidad con las respiraciones. Esta disminución de la complejidad ha demostrado en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, enfermedad pulmonar restrictiva y en pacientes que la extubacíón de la ventilación mecánica no tiene éxito. Una variabilidad reducida también ha sido determinada como un resultado de la sedación y analgesia. En términos generales, los pacientes normales tienen mayor variabilidad con las respiraciones de los afectados por algún tipo de enfermedad o compromiso pulmonar El patrón respiratorio no es lineal, como cualquier datos fisiológicos, ya que es influido por una multitud de agentes reguladores dentro del cuerpo. Dentro del análisis de la variabilidad de las respiraciones, varias métricas de entropía se utilizan para medir la cantidad de irregularidades y reproducibilidad dentro de la señal. Estas mediciones se pueden utilizar dentro del análisis de trazados de volumen de RVM (control de variación respiratoria) para evaluar no sólo los cambios con las respiraciones, sino que también variabilidad en la respiración, así como también magnitud, periodicidad y localización espacial de la curva.

Una calibración universal del sistema basada en datos característicos de pacientes estandarizados (Crapo) permite la creación de un índice de complejidad, y la comparación de un solo ; paciente lo que se define como un nivel normal de complejidad. Este índice se utilizaría para ayudar a los médicos a determinar el momento adecuado para la extubación, determinar la gravedad de la enfermedad cardiopulmonar y también dentro de la evaluación de la terapéutica. Este índice sería independiente del método con el que se recopilan los datos, ya sea a través de un dispositivo en base a impedancia, acelerómetros, un ventilador o un dispositivo de imagen. El sistema también podría ser calibrado para un paciente especifico y para un enfoque sobre la variabilidad en el sujeto mientras que se detecta cambios rápidos dentro de cualquiera de los parámetros respiratorios.

Análisis no lineal de intervalos entre respiros Además de métricas ' de variabilidad, algunos grupos han encontrado que el análisis no lineal . instantáneo de intervalos entre respiros está altamente correlacionado con el éxito de la desconexión de un ventilador mecánico. Estas métricas son indicadores útiles de la salud pulmonar y pueden ayudar en la toma de decisiones clínicas. La incapacidad de un paciente de separarse: de un ventilador mecánico se produce en aproximadamente el 20% de los pacientes y los métodos actuales para predecir la desconexión exitosa son i insuficientes y aportan ¡poco a la decisión de un médico. En un estudio con 33 sujetos bajo ventilación mecánica durante más de 24 horas, se encontró que 24 de los sujetos fueron desconectados con éxito de la ventilación mientras 8 sujetos no tuvieron éxito (los 'datos de uno de los sujetos no se consideraron) . Las razones del fracaso fueron citadas como hipoxia en cinco de los' sujetos y taquipnea, hipercapnia y edema de las vías respiratorias para los tres restantes, que son enfermedades que pueden ser potencialmente identificadas por un sistema de neumografia de impedancia. La conclusión principal de este estudio fue que el análisis no lineal de intervalos de respiros instantáneo para aquellos que no se pudieron desconectar del ventilador mecánico fue significativamente más regular que quienes se desconectaron con éxito. Más aun, se demostró que la frecuencia respiratoria no presentó diferencias entre los dos grupos. Las métricas derivadas de análisis no lineal de mediciones de neumografia de impedancia pueden predecir correctamente los resultados de pacientes. Además, estas mediciones han demostrado ser sólidas: y no variaron significativamente cuando se introdujo condiciones como tos.

Detección de estados- de ventilación disminuida La traza respiratoria producida por neumografia de impedancia, asi como la 'impedancia media de un sujeto, pueden indicar estados de disminución de la ventilación o cambios en el volumen de liquido en¡ el tórax. Este tipo de control seria útil para el cuidado :de los pacientes anestesiados. El monitoreo o control | respiratorio con neumografia de impedancia en pacientes anestesiados o inmóviles ha demostrado ser precisa yi fiable durante periodos prolongados, especialmente durante' el periodo critico en la sala de recuperación después de la cirugía. Los investigadores han determinado que el líquido en el tórax y los pulmones puede conducir a cambios mensurables en la impedancia, que pueden utilizarse para determinar problemas comunes para los pacientes en la sala de recuperación como edema pulmonar o neumonía .

Además de medir los cambios en el volumen de líquido en el tórax, \ los cambios en el volumen y la resistencia de las vías respiratorias son inmediatamente evidentes en mediciones de impedancia. Los investigadores encontraron que la sujeción endotraqueal de pacientes anestesiados todavía produce una impedancia menor a pesar del esfuerzo del paciente por respirar, dando una señal de la correcta ventilación. También se ha demostrado que las mediciones de impedancia proporcionan una evaluación cuantitativa de la ventilación de cada pulmón. Se observaron diferencias en las mediciones de impedancia en pacientes con lesiones pulmonares unilaterales, con un par de electrodos en la parte lesionada del: tórax produciendo una señal menos pronunciada que en el lado normal.

Monitores respiratorios ' Mientras que ciertas sondas de contacto registran la frecuencia respiratoria, hasta la fecha, ningún dispositivo o método se ha diseñado específicamente para grabar o para analizar los patrones respiratorios o variabilidad, para hacer una correlación de patrones respiratorios o variabilidad con condiciones fisiológicas o viabilidad o utilizar patrones respiratorios o variabilidad para predecir el inminente colapso. Algoritmos para la variabilidad de la tasa de pulso solo informan sobre las variaciones en el latido del corazón, latido a latido. Es deseable utilizar algoritmos de variabilidad de la frecuencia respiratoria para incorporar la variabilidad de la intensidad respiratoria, la frecuencia y la ubicación de movimiento respiratorio. Marcadas anormalidades en la respiración, como cambios en intensidad, velocidad, localización de esfuerzo respiratorio o variabilidad de cualquiera de estos parámetros proporcionan una alerta temprana de la insuficiencia respiratoria o cardiovascular y pueden presentar una oportunidad para la intervención temprana. El desarrollo de un dispositivo para grabar estos cambios y la creación de algoritmos que puedan establecer una correlación entre estos cambios respiratorios con la severidad de la enfermedad o lesión, proporcionan no , sólo una herramienta útil del campo de acción, sino también una de importancia en la configuración de cuidados críticos del hospital para ayudar a evaluar y tratar a los 'pacientes críticamente enfermos. El uso en la clínica o casa puede ser de utilidad para los pacientes menos críticos que, no obstante, se beneficiarían de dicho control. Por ejemplo, la frecuencia respiratoria disminuye y la respiración se convierte en "baja" si un paciente es demasiado narcotizado. La frecuencia respiratoria y esfuerzo respiratorio se elevan con pulmones rígidos y el intercambio de aire debido a edema pulmonar u otras razones de la' pérdida de la actividad pulmonar. Sin embargo, las implicaciones de la tasa, que es el único parámetro objetivamente monitoreado con frecuencia no se identifica bastante pronto para tratar mejor al paciente.- Es necesario un sistema que pudiera proporcionar en tiempo real, la evaluación cuantitativa de trabajo de la respiración y analizar la tendencia de la frecuencia respiratoria, intensidad, localización o variabilidad en cualquiera o en todos estos parámetros ! para el diagnóstico temprano y de intervención así como seguimiento terapéutico. Este sistema es necesario para juzgar! la profundidad de la anestesia, o la adecuación o sobredosis de estupefacientes o de otras medicaciones analgésicas.

PCA y controles de retroálimentación La analgesia controlada en paciente (PCA) es un método de control del dolor postoperatorio que incluye la retro-alimentación del: paciente. La administración de opiáceos puede suprimir; la respiración, ritmo cardiaco y la presión arterial, por lo tanto la necesidad de cuidado y estrecha vigilancia. El sistema consta de una bomba computarizada que contiene el medicamento para el dolor que se puede bombear en la linea IV del paciente. En general, además de una dosis constante de medicamento para el dolor, el paciente puede presionar un botón para recibir asistencia en forma de medicación adicional. Sin embargo, los pacientes son disuadidos de presionar el botón si están volviéndose demasiado soñolientos ya que esto puede hacer la terapia no tenga una recuperación rápida. También hay medidas de seguridad en el lugar que limitan la cantidad de medicación administrada a un paciente en un determinado periodo de tiempo para evitar sobredosis. Los oximetros de pulso, frecuencia respiratoria y monitores capnógrafo pueden utilizarse para advertir una depresión respiratoria causada por medicamentos para el dolor y cortar la dosis PCA, pero cada uno tiene serias limitaciones en cuanto al menos precisión, validez y ejecución.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Los métodos y dispositivos que se describe a continuación proporcionan técnicas que calculan precisamente los volúmenes de respiración, miden una gran variedad de los parámetros respiratorios y detectan anomalías respiratorias. La vigilancia de pacientes o sujetos es esencial y se está propagando rápidamente : a lo largo de las divisiones del hospital. Específicamente, el control respiratorio es necesario en unidades de cuidados intensivos, durante los procedimientos de anestesia y períodos postoperatorios. La frecuencia respiratoria ya se utiliza para evaluar el estado del paciente, pero la 1 frecuencia respiratoria no implica importantes cambios respiratorios, y por lo tanto, es necesario controlar otros parámetros respiratorios. Los métodos actuales que', pueden indicar los parámetros respiratorios adicionales, tales como la espirometría y medición de los niveles finales de C02, son inconvenientes o inexactos o imposibles ! de aplicar en pacientes sedados o aquellos que no pueden cooperar o no cooperará. Un dispositivo de control ^espiratorio que puede detectar los parámetros respiratorios! adicionales de manera conveniente y exacta beneficiaría ert gran medida al seguimiento del paciente y a la detección de patologías.

Preferiblemente, el dispositivo proporciona las medidas de al menos un parámetro respiratorio adicional. Este parámetro respiratorio se refleja a través de una medida que informa, que correccional con, o que mide la frecuencia respiratoria del sujeto, presión respiratoria del sujeto, flujo respiratorio de la persona, nivel final de C02 del sujeto, C02 sublingual del sujeto, e intensidad de la respiración del sujeto.

Una realización del dispositivo proporciona datos basados en mediciones, que informa, correlaciona con o mide los siguientes parámetros o que informa, correlaciona con o que mide la variabilidad, variación o complejidad de los siguientes parámetros: forma de la curva respiratoria del sujeto, cambiar en forma de curva respiratoria del sujeto, una curva respiratoria basada en volumen inhalado del sujeto, una curva respiratoria basada en volumen espirado del sujeto, una curva respiratoria basada en presión inhalado del sujeto, una curva respiratoria basada en presión exhalado del sujeto, una curva respiratoria basada en flujo inhalado del sujeto, una curva respiratoria basada en flujo exhalado del sujeto, una curva respiratoria basada en movimiento del pecho de la persona como es medido por la proyección de imagen, una curva respiratoria basada en movimiento del pecho de la persona como es medido por los sensores de contacto colocados en el pecho, una curva respiratoria basado en el movimiento del abdomen del sujeto como es medido por la proyección de imagen, una curva respiratoria basada en movimiento del abdomen del sujeto como es medido por los sensores de contacto en el abdomen, una curva respiratoria basada en movimiento del pecho y abdomen del sujeto como es medido por la proyección de imagen, una curva respiratoria basada en movimiento del pecho y| el abdomen como es medido por los sensores de contacto colocados en el pecho y el abdomen del sujeto, variación de intervalos entre respiros del sujeto, variación de fase que transcurre entre la señal de impedancia del sujeto y la señal de volumen, la variación de fase que transcurre entre la señal de impedancia del sujeto y combinaciones de los mismos.

En una realización preferida, el dispositivo proporciona una medición de la variación, variabilidad o complejidad en el parámetro respiratorio de al menos un parámetro respiratorio adicional. Este parámetro respiratorio se refleja a través :de una medición que informa, que correlaciona con o que mide: frecuencia respiratoria del sujeto, presión respiratoria del sujeto, el flujo respiratorio del sujeto,: una medida que está relacionada con el nivel final de C02 del sujeto, una medida que está relacionada con el C02 sublingual del sujeto, intensidad de la respiración del sujeto, profundidad de la respiración del sujeto, la localización de la respiración del sujeto.

Una realización del dispositivo proporciona una medición que informa, que correlaciona con o que mide: variación de intervalos entre respiros del sujeto, fase que transcurre entre la señal de impedancia del sujeto y la señal de volumen, la variación de fase que transcurre entre la señal de impedancia del sujeto y señal de volumen y combinaciones de los mismos.

Preferiblemente, el dispositivo de monitoreo utilizará uno o más de las siguientes acciones: neumografia de impedancia, acústica, mediciones de nivel final de C02, pulsioximetria para medir volúmenes respiratorios y otros parámetros respiratorios. Preferiblemente, el dispositivo utilizará algoritmos de procesamiento de señal para minimizar el ruido y la interferencia eléctrica de datos directos de impedancia para produci!r una señal suave y clara que se identificará de aquí en , adelanté como medida, traza o curva de Control de Variación ! Respiratoria (RVM) . Preferentemente, los parámetros respiratorios se utilizan para calcular valores ATS estandarizados para pruebas de espirometría, incluyendo pero no limitado a Capacidad Vital Forzada (FVC), Volumen Espiratorio Forzado en un Segundo (VEF1), ¦ Volumen Espiratorio Forzado en seis Segundos, (FEV6) , Flujo Espiratorio Forzado (FEF), Flujo Espiratorio Máximo (FEM), Capacidad Vital inspiratoria Forzada (FIVC), Flujo Inspiratorio Máximo (PIF), Volumen de respiración (VT) , Capacidad Inspiratoria (CI), Volumen de Reserva Espiratorio (ERV) , Volumen de Reserva Inspiratorio (IRV), Capacidad Vital Lenta (SVC) , Máximo Volumen Ventilatorio (MVV) , Capacidad Vital (VC) y Respiraciones por Minuto (BPM) .

Más preferentemente se utilizará el dispositivo para controlar el volumen, frecuencia respiratoria y ventilación por minuto en el tiempo más preferentemente para más de una hora, 4, 6, 8, 12, 24 horas. Más preferiblemente, el dispositivo será capaz de adaptarse y reportar cambios en los parámetros respiratorios o su variación, variabilidad o complejidad, en el tiempo.

Preferentemente el dispositivo será capaz de medir las respiraciones que' son erráticas y no suaves y consistentes. Preferiblemente estas medidas serán reportadas de manera casi en tiempp real, en menos de 10 segundos, en menos de 20 segundos, eri menos de 30 segundos, en menos de 1 minuto, en menos de 2 minutos.

Preferiblemente, el dispositivo introducirá los parámetros medidos para, calcular un índice único para la suficiencia respiratoria, un índice de suficiencia respiratoria (RSI), que| se utiliza en el diagnóstico del paciente y su supervisión. En particular, para los pacientes que son incapaces de , cumplir con el procedimiento, se obtendrá una muestra simple de volumen de respiración, que no requiere de orientación ? cumplimiento de normas. Medición de RSI será utilizada por los cuidadores para ajustar los planes de atención.

En una realización, el Control de la Variación Respiratoria utiliza neumografia de impedancia para i proporcionar un tipo similar de evaluación respiratoria en un laboratorio de función'; pulmonar. Aunque las métricas de espirometría recomendadais por la sociedad torácica americana (ATS) no pueden calcularse directamente sin someterse a maniobras prescritas, Otra información en la traza de impedancia puede utilizarse en lugar de, o como complemento a estas métricas al diagnosticar una gama de estados de enfermedad pulmonar. El control de variación respiratoria por i Pletismografía de impedancia ofrece una alternativa novedosa no invasiva, no - obstructiva a la espirometría, con la ventaja adicional de que; pacientes inconsciente o no capaces pueden ser examinados.! Aunque los pacientes no pueden realizar las mismas maniobras que con la espirometría en ese estado, los parámetros ; respiratorios que se dan por una prueba de espirometría, tal como el FEV1 (volumen espiratorio forzado por más de un ¡segundo) y la CVF (capacidad vital forzada) , pueden ser medidos o estimados utilizando el trazado de impedancia de volumen. Por otra parte, la utilidad de la medición de la i FEV1 y la CVF es proporcionar una métrica útil para cuantificar el nivel de función pulmonar y diferenciar los trastornos pulmonares obstructivos y restrictivos. En el asma (un trastorno pulmonar obstructivo) suele ser el volumen espiratorio forzado en un segundo (FEV1) el que disminuye, la capacidad vital forzada (FVC) suele ser normal y la relación J FEV1/FVC disminuye. En trastornos restrictivos el FEV1 y la CVF ambos disminuyen, dejando una relación FEV1/FVC normal. Mediciones de RVM pueden brindar medidas FEV1 y FVC que ;no requieran al paciente que respire en una máquina que tenia una boquilla que requiere atención para mantenerla en la boca, lo que afecta los resultados. RVM no tiene ningún dispositivo en la vía respiratoria de aire inspirado o espirado que pueda impedir o alterar el flujo o volumen de respiración p que podría contaminar la corriente de aire. En realidad, es la medición de suficiencia pulmonar y adecuación de la ventilación las que son de interés, y mediante RVM, un parámetro diferente, o parámetros diferentes, que no sean FEV1 o FVC proporcionan datos similares o mejores para; ayudar en la medición o monitoreo de la función pulmonar para ayudar en el diagnóstico y tratamiento de la enfermedad de las vías respiratorias restrictivas u obstructivas. Estos datos son obtenidos del análisis de la forma de la curva respiratoria, el desplazamiento de fase o, variabilidad con las respiraciones.

Otro' método utiliza acústica para proporcionar el Control de la Variación Respiratoria (RV ) . Un aparato compuesto por altavoces y micrófonos en el pecho de un paciente puede utilizars'e para supervisar la calidad acústica de los pulmones y el' tórax para estimar los volúmenes pulmonares. Tal como con neumografia de impedancia, el control respiratorio acústico no impide el flujo de aire y se puede utilizar con pacientes inconscientes y no dispuestos. Además de la estimación de volúmenes pulmonares, los micrófonos también pueden utilizarse para evaluar los otros parámetros asociados con la condición del paciente y detectarán signos de degradación respiratoria.

La pletismografia de impedancia ha sido investigada durante cerca de medio siglo. Un esfuerzo de particular interés es la capacidad; para producir curvas de volumen de datos de impedancia dado un "factor de escala". Este factor de escala se ha obtenido previamente mediante la comparación de la traza de impedancia con los datos de volumen registrados simultáneamente con un espirómetro. Sin embargo, i el nuevo enfoque adoptado es calcular en su lugar un "coeficiente de calibración de RVM" dada la fisiología del paciente, historia y otros parámetros medibles, tales como altura, peso, IMC, BSA, edad, género, origen étnico y otras características físicas o fisiológicas, metabólicas o parámetros de laboratorio. Esta estrategia separa la importancia de impedancia relativa por el cambio de volumen de la impedancia total del tórax. El dispositivo no invasivo de impedancia monitorea la frecuencia respiratoria y volumen y sirve en lugar de los valores de la espirometría estánda-r que son útiles para el diagnóstico y seguimiento de pacientes y son menos dependientes de la habilidad del operador. El coeficiente de calibración de RVM también puede derivarse de las mediciones realizadas durante pruebas de función pulmonar estándar con un espirómetro, neumotacómetro u otra neumografía o de las lecturas de un ventilador para un paciente intubado.

Una nueva medición de RVM que es útil para los médicos y el diagnóstico es un enfoque novedoso respecto . a RVM conocido como un índice de Salud Respiratoria (RHI) . Este índice utiliza datos de! RVM y parámetros de pacientes para crear un valor de porcentaje para la salud respiratoria. El valor se deriva de utilizar las tablas de datos de la espirometría normal para diferentes demografías de pacientes que se encuentran en el1 trabajo de Knudsen, Crapo y otros. Por ejemplo, para niveles de respiración los valores normales para una persona de la' misma altura, peso, sexo y origen étnico para el paciente se miden y, a continuación, se comparan con los valores reales dividiendo el valor real de los valores tabulados para crear un porcentaje. El cambio de pico a pico en RHI debe: ser cercana al 100% para indicar la buena salud.

Preferentemente, el análisis de al menos un parámetro respiratorio comprende correlacionar al menos un parámetro respiratorio con una afección respiratoria predefinida. Preferentemente el análisis proporciona un complemento para el diagnóstico. Más preferentemente el análisis proporciona un diagnóstico. Preferentemente el análisis proporciona una: información que se integra con otros datos clínicos o de control para servir como complemento en la gestión de la terapéutica.

Preferentemente el análisis proporciona información I para orientar la gestión de la terapéutica. Preferiblemente, el dispositivo proporciona una predicción del futuro estado del paciente. Más preferentemente, la predicción es una predicción de la viabilidad del sujeto, una predicción de la severidad de la lesión,: una predicción de probabilidad del sujeto del colapso, una predicción de probabilidad del sujeto de sufrir insuficiencia ¡ respiratoria, una predicción de la profundidad del sujeto de la anestesia, una predicción del nivel de dosis de drogas del sujeto, una predicción de probabilidad del sujeto , de insuficiencia cardiopulmonar, una predicción de la probabilidad de falla de equipo asociado con el tratamiento el paciente, una predicción de la suficiencia o insuficiencia de terapia continua, o combinaciones de los mismos.

Preferiblemente, el dispositivo reconoce patrones respiratorios asociados; con patologías como EPOC, asma, enfisema, tuberculosis, j neumonitis, taquipnea, hipercapnia, edema pulmonar, neumonía, lesiones pulmonares unilaterales, insuficiencia respiratoria existente o inminente y obstrucción de las vías respiratorias.

Preferentemente el dispositivo reconoce patrones respiratorios asociados con patologías como cardíacas, neurológicas o metabólicas, como insuficiencia cardíaca congestiva, cardiomiopat-ía, cetoacidosis diabética, edema cerebral. ; DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es ¡una vista · en perspectiva de una realización de cuatro conductores de la invención.

La figura 2 es un ! diagrama de configuración izquierda Posterior a la derecha del electrodo.

La figura 3 es un diagrama de la configuración del electrodo Posterior derecho Vertical.

La figura 4 es un diagrama de la configuración del electrodo Anterior-Posterior .

La figura 5 es un diagrama de la configuración Anterior derecho Vertical del electrodo.

La figura 6 es [ una vista en perspectiva de dos configuraciones de cuatro conductores conectados entre si por un multiplexor.

La figura 7 es un diagrama de la configuración del electrodo ICG.

La figura 8 es 1 una vista en perspectiva de una realización de cuatro conductores de la invención conectada un espirómetro.

La figura 9 es una vista en perspectiva de una realización de cuatro conductores de la invención conectada a un ventilador.

La figura 10 es una medida de RVM (impedancia) versus gráfico de volumen para maniobras de respiración lenta, normal y erráticas.

La figura 11 es un conjunto de gráficos RVM y de volumen contra el tiempo para la respiración normal.

La figura 12 es un conjunto de gráficos RVM y de volumen contra el tiempo para la: respiración lenta.

La figura 13 es un conjunto de gráficos RVM y de volumen contra el tiempo para la respiración irregular.

La figura 14 es un gráfico de coeficientes de calibración contra BMI para cuatro configuraciones diferentes de electrodo.

La figura 15 es un gráfico de espirometría que exhibe una curva de volumen. : La figura 16 es un : gráfico de volumen versus impedancia que se ve afectada por la curva de volumen.

La figura 17 es ¡un gráfico de espirometría que se corrige por la curva de volumen.

La figura 18 es un gráfico de volumen versus impedancia, comparando datos sin corregir y corregida de curva de volumen. ' La figura 19 es un diagrama de flujo que describe el análisis de datos para la invención.

La figura 20 es ¡ una realización preferida de la invención que utiliza un ¡altavoz y un micrófono.

La figura 21 es una realización preferida de la invención que utiliza un altavoz y una matriz de micrófonos, La figura 22 es una realización preferida de la invención que utiliza un conjunto de altavoces y un micrófono.

La figura 23 es una realización preferida de la invención que utiliza un chaleco para los sensores, La figura 24 es una realización preferida de la invención que utiliza una matriz en un trozo de tela para los sensores.

La figura 25 es ¡ una realización preferida de la invención que utiliza una red de sensores.

La figura 26 es: una realización preferida de la invención que utiliza un transmisor inalámbrico y un receptor.

La figura 27 muestra gráficos de impedancia versus tiempo y volumen versus tiempo para los datos registrados simultáneamente. ] La figura 28 ilustra una realización de un sistema de la invención .

La figura 29 ilustra una realización del aparato de la invención.

Las figuras 30-32 ilustran realizaciones preferidas de dispositivos de la invención.

Las figuras 33-38 ^representan diferentes realizaciones de la colocación de conductores.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN i .

Una realización de la ' presente invención está dirigida a un dispositivo de evaluación de un paciente, una persona o animal, qué recoge mediciones de impedancia mediante la colocación de múltiples electrodos y/o altavoces y micrófonos en el cuerpo. Preferiblemente al menos un elemento de medición de . impedancia y un micrófono/altavoz se conecta funcionalmente a un elemento programable, programado para realizar una evaluación de al menos un parámetro respiratorio del sujeto.

Preferiblemente, la medición de impedancia se basa en una pluralidad de conjuntos de datos de la sonda remota, y donde el elemento programable está además programado para mejorar al menos uno de! la pluralidad de conjuntos de datos de la sonda remota; o para estabilizar al menos uno de la pluralidad de conjuntos ide datos de la sonda remota; o para analizar cada uno de la pluralidad de conjuntos de datos de la sonda remota para los valores de rango dinámico y relación señal - ruido (SNR) . , Preferiblemente, las sondas del dispositivo se mantienen en varias configuraciones de conexiones. En una realización, las variaciones en la configuración de conexiones permiten flexibilidad dependiendo del sujeto y de la prueba que está siendo realizado. En otras realizaciones, las variaciones en la configuración de conexiones permiten variabilidad en la anatomía de la paciente. Preferiblemente, el dispositivo mantiene la configuración para identificar las configuraciones válidas de conexiones. Preferiblemente, el dispositivo mantiene la configuración para identificar el accesorio de conductor válido.

Preferiblemente, el dispositivo o método como se describe en un protocolo incorporado en la máquina indica en cuanto, a la colocación de conexiones. Preferiblemente, contacto de conexiones' adecuadas son verificadas por el dispositivo. Preferiblemente, el dispositivo avisa al operario sobre la colocación de conexiones insuficiente o inadecuado.

Preferiblemente, el dispositivo supervisa de manera continua o intermitente y mantiene alarmas para indicar cuando un parámetro respiratorio refleja una pérdida en la ventilación u otra función vital. La alarma se establece en función de un indicej de suficiencia respiratoria, en ventilación por minuto, en frecuencia respiratoria, en volumen, en un volumen ínspiratorio o parámetro de flujo, en un parámetro de volumen o flujo espiratorio, en la variabilidad de la frecuencia respiratoria, volumen, flujo u otro parámetro generado.I Por ejemplo, la alarma se activa si el monitor detecta una disminución en la frecuencia respiratoria o profundidad o ventilación por minuto asociados con hipoventilación o detecta un aumento en cualquiera o en todos estos parámetros ique sugerirían hiperventilación . Se utiliza una alarma en un hospital que compara el estado respiratorio actual del : paciente con un nivel de referencia basado en calibración individual especifica para el ventilador o espirómet;ro . Preferiblemente, la alarma se establece en función de] parámetros para la una persona dada de un ventilador o un \ espirómetro . Más preferentemente el nivel base se basa en uno o más de los siguientes: demográficas, fisiológica y parámetros de tipo de cuerpo. También se utiliza una alarma para avisar de depresión respiratoria inducida por narcóticos en un punto que se determina que puede ser perjudicial para el paciente. Preferentemente, los rangos de valores más allá del cual se activarán las alarmas son elegidos por el médico o cuidador de uno o más de los' siguientes parámetros: frecuencia respiratoria, volúmenes, ventilación por minuto, índice de suficiencia respiratoria, forma de la curva respiratoria, entropía, fractal u otro parámetro de análisis asociados con la variabilidad respiratoria o complejidad.

En otra realización, las mediciones de RVM en cualquier punto en el tiempo se registran como línea de base. Estos valores registrados se correlacionan con la impresión subjetiva por un médico ü otro trabajador de salud del estado del paciente. Posteriormente, se supervisa RVM y se programa una alarma para que el personal de salud sea alertado si se observa un cambio de' un 10%, 20% u otro porcentaje seleccionado en volúmenes respiratorios, características de la curva de ventilación por minuto o variabilidad.

A continuación se ilustran realizaciones de la invención, pero no deben considerarse como limitando el alcance de la invención.

Impedancia plestimográfípa Como una práctica y ampliamente descrita en este documento, se proporcionan detalladas realizaciones de la invención. Las realizaciones son meramente alternativas y ejemplares de la invención, que puede incorporarse en varios formatos. Por lo tanto, ¡ no hay ninguna .intención de que se debe . limitar los detalles estructurales y funciones especificas, sino que la intención es que se proporcione una base para las reivindica iones y como una base representativa para la enseñanza de uní experto en el arte para emplear de manera diversa la invención presente.

La invención: comprende preferentemente una neumografia de impedancia con electrónica integrada para convertir valores de impjedancia medidos en volumen y mostrar el volumen a un usuario 'a través de una interfaz electrónica o mediante informes impresos empleando representaciones numéricas o gráficas de los datos. El dispositivo de medición de impedancia se compone de circuitos, por lo menos un microprocesador y preferiblemente al menos cuatro conductores. Preferiblemente, donde al menos dos conductores se utilizan para la inyección de corriente en el cuerpo del sujeto y por lo menos dos se utilizan para leer la respuesta de la tensión del cuerpo de dicho paciente.

En una realización, el dispositivo se compone preferentemente de un módulo integrado para simular a un paciente para permitir demostraciones y pruebas automatizadas del sistema. Las pruebas* automatizadas del sistema mejoran el rendimiento del dispositivo y se aseguran de que funcione correctamente antes de usarlo.

En la realización preferida, el dispositivo utiliza un divisor analógico para compensar pequeñas variaciones en la corriente inyectada y aumentar la precisión de los datos adquiridos. El divisor analógico en la ' realización preferida seria puesto después del; demodulador y antes el rectificador. En otras realizaciones,' el divisor analógico puede ser colocado en otros lugares en el circuito, incluyendo, pero no limitado a, después del rectificador de precisión o antes del demodulador.

En la realización preferida, el dispositivo utiliza electrónica adaptable, manejada por por un microprocesador para mantener las ganancias adecuadas de los diferentes amplificadores en el circuito y para evitar que la señal caiga fuera de rango. El microprocesador realiza, un seguimiento de las ganancias del conjunto en cada uno de los amplificadores de hardware y compensa adecuadamente durante sus cálculos para que siempre entregue un valor adecuado.

El dispositivo de medición' de impedancia preferentemente está conectado al computador a través de una interfaz digital (por \ ejemplo, USB, Fire wire, serial, paralelo o de otro tipó de interfaz digital) . La interfaz digital se utiliza para evitar que los datos tengan corrupción durante la transferencia. La comunicación a través de esta interfaz está cifrada preferiblemente para garantizar adicionalmente la integridad de los datos, asi como para proteger la invención del uso de módulos falsos (ya sea equipos de medición o computadores) .

Refiriéndose ahora a una realización preferida de la invención en más detalle, en la figura 1 se muestra un plestimógrafo de impedancia, que comprende un medidor de impedancia de radio-frecuencia 1, un elemento programable 2 contenido en un PC conectado al medidor, que está conectado al paciente por cuatro^ conductores, es decir, un primer conductor 3, un segundo ¡conductor 4, un tercer conductor 5 y un cuarto 6. Cada conductor preferiblemente está conectado a un electrodo de superficie, es decir, un primer electrodo de superficie, un segundo ¦ electrodo de superficie, un tercer electrodo de superficie y un cuarto electrodo de superficie.

Con mayor detalle, aún refiriéndose a la realización de la figura 1, los electrodos pueden hacerse de un material conductor, como AgCl, recubierto con un material conductor y adhesivo cómo un hidrogel o hidrocoloide . Los conductores se pueden hacer de cualquier material conductor, como . alambre de cobre y 'preferentemente están recubiertos con material aislante como el caucho. En una realización preferida, se utilizan electrodos inalámbricos para proporcionar corriente; y recoger y transmitir datos. Preferiblemente, esta composición de conductores se acopla con la tecnología Bluetopth y un receptor.

Conectores 1 y 4 están conectados a una fuente de corriente con una frecuencia constante preferiblemente superior a 20 kHz, que es lo suficientemente grande como para evitar la interferencia con las señales biológicas. La amplitud de la fuente de corriente es preferiblemente menos de 50 mA y por debajo del nivel que podría causar fibrilación en la frecuencia elegida. El voltaje diferencial entre las conectores 2 y 3 se utiliza para calcular la impedancia según la ley de Ohm. Mediante el muestreo de las mediciones de tensión por el medidor de impedancia, el elemento programable (como un PC) sigue y registra los cambios de impedancia torácica que corresponden a funciones biológicas tales como el ritmo cardiaco y la respiración. Los cambios de impedancia se utilizan para monitorear la función pulmonar. Preferiblemente, el dispositivo está calibrado por un método establecido en aquí para calcular los volúmenes pulmonares y mostrarlos a un operador1.

Con referencia a la figura 28, un sistema ejemplar y preferido incluye al menos un dispositivo de computación de uso general 100, incluyelndo una unidad de procesamiento (CPU) 120, y un bus de sistema; de 110 que acopla varios componentes del sistema incluyendo la memoria del sistema tales como una memoria de solo lectura (ROM) 140 y una memoria de acceso aleatorio (RAM) 150 a la, unidad 120 de procesamiento 25. Otro sistema de memoria 130 puede también estar disponible para uso. La invención opera , preferentemente en un dispositivo de computación con más de una CPU 120 o en un grupo o conjunto de dispositivos informáticos conectados en red para proporcionar una mayor capacidad de procesamiento. El bus de sistema 110 puede ser de varios tipos de estructuras de bus, incluyendo un bus de memoria o controlador de memoria, un bus periférico y un bus íocal utilizando cualquiera de una variedad de arquitecturas de bus. Una entrada/salida básica (BIOS) almacenada en la ROM 140 o similares, preferiblemente proporciona la rutina básica que ayuda a transferir información entre elementos en el dispositivo de computación 100, como por ejemplo durante el arranque. El dispositivo de computación 100 más preferentemente incluye dispositivos de almacenamiento como una ' unidad de disco duro 160, una unidad de disco magnético, una unidad de disco óptico, una unidad de cinta o similares. El dispositivo de almacenamiento 160 está conectado al bus de sistema 110 por una interfaz de unidad. Las unidades y los. medios legibles de comunicación del equipo asociado proporcionan : un almacenamiento no volátil de instrucciones legible por ordenador, estructuras de datos, módulos de programas y : otros datos para el dispositivo de computación 100. Los componentes básicos son conocidos por los versados en la materia y se pueden contemplar variaciones adecuadas dependiendo del tipo de dispositivo, como por ejemplo si el dispositivo es un pequeño dispositivo informático portátil, una computadora de escritorio, una computadora portátil, ' un servidor de computadora, un dispositivos inalámbricos, dispositivos basados en la web, o teléfonos móviles, etc.. j En algunas i realizaciones, el sistema preferiblemente es contrplado por una sola CPU, sin embargo, en otras realizaciones, uno o mas componentes del sistema son controlados por uno o más microprocesadores (MP) . Adicionalmente, pueden ¡utilizarse combinaciones de CPUs y MPs. Preferentemente, el MP es un microcontrolador incorporado, sin embargo también se pueden utilizar otros dispositivos capaces de procesar comandos.

Aunque el entorno ejemplar descrito emplea un disco duro, debe ser contemplado por los entendidos en la materia que otros tipos de medios legible por computador, que pueden almacenar datos que son accesibles por un equipo, como cintas magnéticas, tarjetas flash de memoria, discos versátiles digitales (DVD), cartuchos, memorias de acceso aleatorio (RAMs) , memorias de soló lectura (ROM) , señales por cable o inalámbricas que contengan un flujo de bits y similares, también puede utilizarse en el entorno operativo ejemplar. Para habilitar la interacción del usuario con el dispositivo de computación 100, un dispositivo de entrada 190 representa cualquier número de mecanismos de entrada, como un micrófono para la voz, pantalla táctil sensible para gestos o entrada gráfica, sensores de señal eléctrica, teclado, ratón, entrada de movimientos, de voz jy asi sucesivamente. La salida del dispositivo 170 puede ¡ ser uno o más de una serie de mecanismos de salida que se conocen por los versados en el arte, por ejemplo, impresoras, monitores, proyectores, altavoces y plotters. En algunas realizaciones, la salida puede ser a través de una interfaz de red, por ejemplo subida a un sitio web, por correo electrónico, o colocada dentro de otros archivos electrónicos y enviada por un mensaje SMS o MS . En algunos casos, los sistemas multimodales permiten que un usuario proporcione varios tipos de entrada para comunicarse con el dispositivo de computación 100. La interfaz de comunicaciones 180 generalmente gobierna y administra la entrada del usuario y la salida del sistema. No hay ninguna restricción sobre la invención en cualquier arreglo de hardware en 'particular y por lo tanto, aquí las funciones básicas fácilmente podrán ser sustituidas por disposiciones del firmware o hardware mejorados en tanto que se desarrollen. \ Las realizaciones dentro del ámbito de la presente invención también pueden incluir medios legible de computador para llevar o tener instrucciones de computador ejecutables o estructuras de datos almacenados al respecto. Dichos medios legibles para la computadora pueden ser cualquier medio disponible que se puede! acceder por un equipo de propósito especial o de propósito! general. A modo de ejemplo y no de limitación, dichos medios legibles para la computadora pueden ser RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM u otro almacenamiento de disco óptico, almacenamiento! en disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético o cualquier otro medio que pueda ser utilizado para transportar o almacenar el medio de código de programa deseado en forma de estructuras de instrucciones o datos de computadora ejecutables. Cuando la información se transjfiere o es proporcionada a través de una red o de otra conexión de comunicaciones (alámbrico, inalámbrico o combinación de ellas) a un ordenador, el ordenador considera adecuadamente la conexión como un medio , legible para la computadora. Por lo tanto, cualquiera de dichas conexiones se denomina correctamente un medio legible i por ordenador. Combinaciones de los anteriores deben ser i incluidos en el ámbito de los medios de información legible por ordenador. j i Instrucciones ¡ejecutables de computador incluyen, por ejemplo, instrucciones y datos que hagan que un ordenador de propósito general, j equipo de propósito especial o dispositivo de procesamiento de propósito especial realice una función o un grupo de funciones. Instrucciones ejecutables de computador también incluyen módulos de programas que son ejecutados por computadores independiente o I entornos de red. Generalmente, los módulos de programa incluyen rutinas, programas, objetos, componentes y estructuras de datos, etc. que realizan tareas especificas o implementan tipos abstractos de datos particular.

Instrucciones ejecutables de computador, estructuras de datos i asociados y módulos de programa representan ejemplos de los 1 medios de código de programa para la ejecución de los pasos de los métodos divulgados aquí. La secuencia particular de tales instrucciones ejecutables o estructuras de datos asociados representa ejemplos de acciones correspondientes para la implementación :de las funciones descritas en estos pasos. 1 Aquellos versados en la técnica apreciarán que otras realizaciones de la invención pueden ser practicadas en entornos de red con muchos tipos de configuraciones de sistema de equipos, incluyendo computadoras personales, dispositivos portátiles', sistemas de varios procesadores, electrónica de consumo basado en microprocesador o programable, red PCs minicomputadoras , mainframes y similares. Pueden incluir redes de Internet, una o más redes i de área Local ("LAN"), ¦ una o más redes área metropolitana I "(MANs), una o más redes de área amplia" (WANs) , uno o más Intranets, etc.. Las ; realizaciones también pueden ser practicadas en los entornos informáticos distribuidos donde se realizan tareas dej procesamiento local y remota de ¦dispositivos vinculados ¡(por cableado, enlaces inalámbricos, o por una combinación 'de éstos) a través de una red de I comunicaciones. En uní entorno informático distribuido, I módulos de programa pueden encontrarse en ambos dispositivos de almacenamiento de memoria local y remota. i La figura 2 es : un esquema de una realización de un sistema 200 de la invención. La fuente de energía proviene de la fuente de señal 205. Preferiblemente, un generador de funciones ajustable 210 (por ejemplo, un chip XR2206) se utiliza para generar lai fuente de energía. El generador de funciones 210 es preferentemente ajustable a través de un microprocesador (MP) 275 o manualmente. En algunas realizaciones, el generador de funciones puede ajustarse para mejorar la señal. El ajaste puede ocurrir una vez o varias veces. Espectroscopia de: bio-impedancia puede utilizarse para detectar los niveles; de hidratación en diferentes frecuencias, que pueden utilizarse para calibrar el generador de funciones 210. Del mismo modo, se pueden calcular porcentajes de grasa corporal. La fuente de señal 205 comprende también un generador de corriente 215 (por ejemplo, un circuito de Howland) . El generador de corriente 215 preferentemente mantiene: la fuente de corriente constante a pesar de cambios en el ¡contacto de la almohadilla (a menos que el contacto esté totalmente roto) . En la realización preferida, el generador de corriente 215 puede ajustarse para mejorar el rendimiento,; que puede hacerse manualmente o automáticamente por los Í P 275. En la realización preferida, se controla la calidad ;de contacto de la almohadilla y se produce una advertencia cuando el contacto de la almohadilla está roto o demasiado deficiente en calidad de la electrónica como para compensarlo. La fuente de señal 205 también puede constar de un monitor ¦ de corriente 220 para calcular la impedancia. En una realización preferida, la fuente de señal 205 comprende también un simulador de paciente 225. El simulador de paciente ; 225 puede simular cambios en la impedancia con parámetros similares a un paciente. El simulador de paciente 225 puede utilizarse para probar el sistema 200, asi como laj calibración de los circuitos.

La señal de : la fuente de señal 205 pasa por paciente 230 y es ¦ recibida por el sensor 235. Preferiblemente, sensor^ 230 consta de un amplificador de entrada 240. El amplificador de entrada 240 suprime el efecto de contactos deficiente¦ o contacto variable en la medición. La ganancia del amplificador de entrada 240 preferentemente es controlada por los MP 275 para proporcionar una señal mejorada a los otros módulos. Sensor 230 preferiblemente también incluye un filtro de señal 245 para eliminar interferencias de la red eléctrica, etc.. El filtro de señal 245 puede ser un filtro pasa altos estándar (como en' la figura 30), un demodulador (como en la Figura 31), u otro filtro de la señal. Los |demoduladores sincrónicos se utilizan a menudo para detectar cambios de bio-impedancia y eliminación efectos de movimiento en la señal.

En una realización preferida, la señal se divide en dos caminos (como en la , figura 32). La primera ruta demodula la señal medida usando el generador de señal como un portador. La segunda ruta utiliza una fase de 90 grados, rotando los circuitos antes de demodulación. Ambas señales demoduladas se pueden convertir en valores RMS utilizando convertidores de voltaje, a R S. Medido por separado, se suman las señales y luego se calcula la raíz cuadrada. Esto permite compensar cualquier desplazamiento de fase en el sujeto y para separar las mediciones de la resistencia y la reactancia, que proporciona información valiosa para la compensación del efecto del movimiento, asi como los niveles de hidratación, porcentajes de grasas y cálculos de coeficientes de calibración.

Además, el sensor 230 puede constar de un divisor analógico 250, que divide la señal de voltaje medido mediante la señal desde el circuito de control de corriente para calcular la impedancia. El sensor 230 preferiblemente también consta de un rectificador de precisión o un chip 255 de raíz cuadrada promedio a corriente continua (RMS-DC) con un filtro pasa bajos para quitar la frecuencia portadora. La salida del sensor 230 es preferentemente una señal DC proporcional a la impedancia del paciente.: Sensor 230 también puede constar de un filtro pasa banda 2'ß? para seleccionar sólo las tasas respiratorias mediante el filtrado de la porción de la señal i que no corresponde a la ¡respiración. El filtro pasa banda 260 puede calibrarse manualmente o automáticamente por los MP 275. Preferiblemente, sdnsor 230 comprende un multiplexor 265 controlado por los MP 275 para acomodar a varios pares de sonda. Preferentemente hay 2 pares de sonda, sin embargo se contemplan más o menos pares de sonda. Sensor 230 también i puede constar de un ¡ amplificador de salida 270. El amplificador de salida 270 preferentemente es controlado por los MP 275 y proporciona una señal a un convertidor de analógico a digital (ADC) 280 para digitalización de alta i precisión. Un sobremuestreo se utiliza para reducir el ruido de medición que puede 'provenir de diferentes fuentes (por I ejemplo, térmica, electrónica, biológicos o interferencias de EM) . Los MP 275. instruy n al ADC para tomar medidas con tan alta una cadencia comoj sea posible y, a continuación se promedia los datos obtenidos sobre los intervalos de tiempo correspondiente a la fre uencia de muestreo. La frecuencia de i muestreo es la frecuencia de muestreo de la .impedancia como se presenta a la computadora por el dispositivo de medición de impedancia. La frecuencia se establece preferentemente lo suficientemente alta ¡ para supervisar todas las I características de la respiración.

Utilizando ganancias controlables y preferentemente I sobremuestreo permiten que el sistema mida la impedancia con alta precisión efectiva (estimado 28-bit para la implementación actual, o: 4 partes por mil millones).

La fuente de señal 205 y sensor 230 son controlados por MP 275. Los MP 275 preferiblemente comprende al menos un ADC 280 que monitorea el procesamiento de señales y al menos una salida digital 285 para controlar los potenciómetros digitales, multiplexores!, op-amps, generador de señal y otros dispositivos. Preferentemente, los MP 275 y un equipo de interfaz (por ejemplo, ¡a través de una interfaz USB, una interfaz serie o una interfaz inalámbrica) .

En una realización preferida, el dispositivo tiene la capacidad para medir y registrar otros parámetros incluyendo pero no limitado a: señal cardiaca, niveles finales de C02, perfusión de oxigeno, ECG y otras medidas electrofisológicas del corazón. En una realización preferida, el dispositivo de medición de impedancia mide cardiografía y neumografía de impedancia simultáneamente. Preferentemente, los parámetros adicionales se muestran en pantalla.

Preferentemente, los datos de impedancia respiratoria se j combinan con los parámetros adicionales de manera significativa para actuar como complemento al diagnóstico. Preferentemente, los datos de impedancia, solos o combinados con uno o más parámetros adicionales se utilizan para proporcionar un diagnóstico de un estado de enfermedad.

En una realización, las medidas son tomadas independientemente de cada lado del pecho y utilizadas para evaluar el estado pulmonar general y diferencias entre la aireación de pulmón derecho e izquierdo o expansión del pecho. Un ejemplo de esto es, en el caso de fracturas de costillas, donde puede; haber cambios atribuidos a daños incluyendo contusión pulmonar, disminución de movimiento debido al entablillado ! o neumotorax donde ambos lados del tórax se controlan independientemente para proporcionar datos específicos. Otras fuentes de patología pulmonar localizada pueden evaluarse como ' neumonía, hidrotórax, chylothorax, hemotórax, hemo/neumotórax, Atelectasia, tumor y lesión por radiación. En otra ! realización, la información del dispositivo se utiliza ¿on información de un ecocardiograma, estudio de radionucleidos u otro método de creación de imágenes del corazón. ¡ En una realización preferida el dispositivo de ayuda en lel diagnóstico de isquemia miocárdica con uno de los siguijentes: electrocardiograma, estudios avanzados electrofisiplógicos , cateterismo cardíaco, ecocardiograma, pruebas de estrés, pruebas de radionucleidos, CT, RI, control de la \ salida cardíaca por medición de la impedancia. En una realización el dispositivo proporciona información que se utiliza para ayudar con la colección de otras señales que varían con la respiración, como sonidos respiratorios, información cardiaca, dispositivos de detección de radiación, ¡dispositivos de terapia de radiación, dispositivos de ablaciórí.

En una realización preferida, el dispositivo puede i I ayudar con la periodicidad o la recopilación de datos por otra modalidad y utilizjando las características de la curva respiratoria para corregir los datos que se recogen.

En una realización, el .dispositivo proporciona i información sobre la variabilidad de las respiraciones o la complejidad respiratoria para ser utilizada en conjunción con i la variabilidad de latidos cardíaco o complejidad para proporcionar información que de otra manera no estaría disponible acerca de los sistemas cardíacos, pulmonares, o estado general metabóliqo o neurológico.

Con iguración de colectores La técnica ¡de evaluación de los parámetros respiratorios propuesta ¡se basa en una relación lineal entre los parámetros y la medición de la impedancia. No es cierto para cada colocación de¡ los electrodos. Se llevó a cabo una i amplia investigación para seleccionar la mejor colocación de los electrodos que preferiblemente satisface las condiciones siguientes: i 1) Relación altamente lineal entre el volumen respiratorio y variaciones de impedancia medido (es decir, valores de corrélación sdbre el 96%) . 2) Bajo nivel de; efectos debidos al movimiento del paciente. ¡ 3) Baja variación entre aplicaciones de electrodo repetitivas. | 4) Fácil aplicación¡ en situación clínica común.

La capacidad I para el uso con "calibración universal", que determina de forma fiable los factores de escala que dependen de; parámetros medibles corporales del paciente sin calibración preliminar con ventilador/espirómetro. 1 I Preferentemente, los electrodos son conectados horizontalmente a la línea media axilar a nivel de la sexta costilla. Preferiblemente, un electrodo se coloca en un lugar estable, tal como inmediatamente por debajo de la clavícula o i en la ranura esternal, , y otro electrodo está en la parte i inferior de las costillas o en el nivel de la xifoides en la línea media axilar. Sin¡ embargo, los electrodos pueden ser colocados más arriba o jmás abajo en el tórax. Además, los electrodos pueden ser¡ colocados en otros lugares y configuraciones (por ejemplo, verticalmente a lo largo del tórax, en un ángulo en el tórax, o desde una posición en la parte frontal del paciente en una posición en la parte posterior de la patente) , depende del sujeto a ser monitoreado, la prueba para llevarse a cabo y otras consideraciones fisiológicas (por ejemplo, si el paciente tiene un marcapasos u otjro dispositivo artificial).

Preferiblementje al menos un elemento de medición de impedancia está presenté en uno o más electrodos conectores. Preferentemente, dos o más electrodos están dispuestos en una matriz lineal, patrón tipo reticular, o en una configuración influenciada por la anatomía. Preferiblemente, cuatro sondas remotas están dispuestas en una matriz lineal. En otra realización, varios cónectores de los electrodos están dispuestos como una red¡, chaleco o matriz. Preferiblemente, las sondas de uno o más conectores de electrodo o sensores se colocan en el tórax o el¡ abdomen del sujeto. Preferiblemente, el dispositivo utiliza .electrodos de un solo uso. En otras realizaciones, los electrodos son de hidrogel, hidrocoloides o geles sólidos. Preferentemente, el electrodo utiliza sensores de AgCl, níquel o carbón. Preferentemente, los electrodos vienen con¡ un paño suave, espuma, cinta microporosa, forro de cinta transparente u otro adhesivo. i Preferiblemente, electrodos de tamaños adecuados diferentes existen para adultos y: neonatos, con los electrodos para adultos más grandes ; que los neonatales, que son preferentemente 1" por 3/8" o menos (2,54 cm por 0,95 cm o menos) . En otras realizaciones, los electrodos del sensor son i los mismos que las i sondas que proporcionar impulsos eléctricos al cuerpo, o¡ son diferentes de los electrodos de la entrega, o son inalámbricos y transmiten datos a un sensor remoto. En otra realización, las sondas de entrega son sensores. En una realización, el electrodo de estimulación funciona a pilas. Preferiblemente, se registra al menos un parámetro respiratorio 1 para una duración ' de 30 segundos, i continuamente, intermitentemente, de hasta menos de 3, 5, 10, 20 o 50 respiraciones del sujeto, para hasta por lo menos 100 respiraciones del sujeto, para hasta por lo menos 1000 respiraciones del sujeto, u otra duración. Preferiblemente, i simultáneamente se registra el cardiograma de impedancia del sujeto. ¡ Preferiblemente, al menos un elemento de medición i de impedancia comprende na o más sondas remotas o electrodos conductores o conductores similares a conductores EKG I estándar o similares a los conductores que se utilizan para j medir la impedancia cardíaca y en donde el elemento programable está programado para analizar uno o más conjuntos i de datos de sondas remotas o electrodo de conectores recogidos por las una o¡ más sondas remotas o electrodos de conectores. ' La configuración de conectores es fundamental para i el funcionamiento de| este dispositivo en cualquier realización. Preferiblemente, se colocan uno o más conectores en el tórax. En una realización, conectores se colocan en el tórax y abdomen para medir la respiración de las diferentes i regiones del cuerpo comp el tórax o el abdomen. Diferencias en la ubicación de los movimiento del cuerpo asociado producen información útil clínicamente para el diagnóstico del estado fisiológico de la respiración y la vigilancia de la enfermedad. Conectores se colocan en el tórax, cuello y cabeza en configuraciones alternativas. En una realización, los conectores se coiocan en diferentes configuraciones basado en localizaciones: anatómicas y espaciados o bien según las distancias medidas ; específicas o puntos de referencia anatómicos o una combinación de ambos. En una realización, se implementan modificaciones de la distancia con respecto al tamaño del cuerpo. Prefejriblemente estas modificaciones están relacionadas con puntos de referencia anatómicos. En una realización preferida, las distancias son relativamente las mismas para los pacientés de todos los tamaños de los recién nacidos a los pacientes ¡obesos, que van desde 250 g hasta 400 kg. En otra realización,¡ las distancias varían basadas en un algoritmo que refleja él habitus y el tamaño del cuerpo.

Otras configuraciones tienen la ventaja de determinar el movimiento diferencial dé un hemitórax contra el otro que es útil en el diagnóstico o seguimiento de patologías unilaterales o asimétrica como neumotorax, hemotórax, empiema, cáncer. ¡ Refiriéndose ahora a la figura 2, allí se muestra una realización con una ¡configuración de electrodo específico llamada Posterior izquierda a derecha (PLR), en la que el primer electrodo 7 se coloca, a 6 pulgadas a la izquierda de la columna vertebral a! nivel de la apófisis xifoides, el segundo electrodo 8 se coloca a 2 pulgadas a la izquierda de la columna vertebral . a1 nivel de la apófisis xifoides, el tercer electrodo 9 se coloca a.2 pulgadas a la derecha de la columna vertebral a nivel de la apófisis xifoides y el electrodo cuarto 10 se ^coloca a seis pulgadas a la derecha del nivel de la columna! vertebral con la apófisis xifoides.

I La ventaja de colocar lojs electrodos en esta configuración es que ambos pulmones se incluyen en el lectura y se obtiene un alto nivel de señal. | Refiriéndose á la figura 3, allí se muestra la configuración del electrodo segundo específico llamada Posterior Vertical derecho (PVR), en el que el primer electrodo 11 se coloca ja medio camino entre la línea media i axilar y la columna vertebral justo debajo de la escápula, el segundo electrodo 12 sel coloca dos pulgadas por debajo del electrodo 1, el tercero ¡ electrodo 13 se coloca dos pulgadas debajo de electrodo 2, : y el cuarto electrodo 14 se coloca debajo de electrodo 3. lias ventajas de esta configuración son i la reducción del movimiento del electrodo debido a la expansión torácica y ¡menos interferencia cardiaca. Esta posición tiene la ventaja de poco ó ningún cambio de volumen entre los electrodos y menos ruido de corazón. í Se hace referencia a la figura 4, se muestra una tercera configuración 1 de electrodos especifica llamada anterior Posterior (AP) ,¡ en el que el primer electrodo 15 se coloca 6 pulgadas a la derecha de la linea media axilar de la derecha a nivel de la apófisis xifoides, el segundo electrodo 16 se coloca 2 pulgadas |a la derecha de la linea media axilar de la derecha a nivel | de la apófisis xifoides, el tercer electrodo 17 se coloca j a 2 pulgadas a la izquierda de la linea media axilar de 'la derecha a nivel de la apófisis xifoides y el electrodo cuarto 18 se coloca a 2 pulgadas a la izquierda de la linea media axilar de la derecha a nivel de la apófisis xifoides. Esta posición capta más el cambio de volumen, lo cual es útil para la determinación de la localización de la respiración.

Refiriéndose a! la figura 5, allí se muestra la ' i cuarta colocación del electrodo especifica llamada Anterior Vertical derecho (AVR) , ¡en el que el primer electrodo 19 se coloca inmediatamente debaj o de la mitad de la clavicula entre el xifoides y linea media axilar, el tercer electrodo 20 se coloca a nivel de la xifoides en consonancia con el primer electrodo, el segundo electrodo 21 se coloca a 4 pulgadas sobre el tercer electrodo, y se coloca el cuarto electrodo 22 a 4 pulgadas por debajo del tercer electrodo. i Esta posición es útil para los recién nacidos y otros pacientes cuyas caractéristicas le impiden al operador que coloque cables en la parte posterior. Otras posiciones de cuatro-sondas se colocan verticalmente y horizontalmente en el abdomen y tórax, equidistantes entre si o a distancias específicamente medidas j. Las posiciones de la sonda también i se colocan en lugares 'fisiológicos como la cresta ilíaca o tercer espacio intercostal . La colocación de la sonda en el j abdomen y el tórax permite la relación entre el pecho y la respiración abdominal para determinarse. Esta relación ayuda en el diagnóstico y seguimiento de la terapéutica.

Además de las configuraciones de cuatro-sonda i mencionadas anteriormente, estas configuraciones pueden modificarse para incluir más sondas agregando sondas equidistantes entre las ! posiciones , por ejemplo, mediante la adición de electrodos entre electrodos de 1 y 2, 2 y 3, 3 y 4 en la configuración de AP a dos pulgadas de cada electrodo en i consonancia con la disposición. Con un gran número de electrodos, éstos puedten ser colocados en un patrón de cuadricula equidistante ¡ unos de otros; esta configuración se discutiendo en detalle más abajo. Otras disposiciones para 2 o más conectores incluyen todo el tórax en puntos equidistantes a una altura constante, como la apófisis xifoides. La ubicación! especifica para el sistema de 24 j conectores se encuentra como un arreglo lineal con 12 conectores igualmente espaciadas en una lineal en el pecho y i la espalda respectivamente. Una rejilla o matriz puede i aplicarse dentro de una! red o un chaleco para ser usado por el paciente. En una realización, el dispositivo proporciona una tabla que describe alternativas de colocación de conectores y proporciona un dispositivo de medición para ayudar en la colocación de las sondas. En una realización, las distancias medidas i entre los conductores se confirman automáticamente por los1 conductores que tienen sensores de posicionamiento y/o sénsores que pueden determinar la distancia de un sensor a] otro sensor o sensores.

I Refiriéndose ahora a la figura 6, se muestra varias. configuraciones de electrodo 23, conectados entre si mediante un multiplexor análogo ¡ 24 y conectado a un medidor de impedancia de radio-frecuencia 25 y un elemento programable 26 como un PC. Se muestra una realización del dispositivo que implementa ¦ las configuraciones de los conectores y el multiplexor que se muestra en las figuras anteriores, las figuras 2 y 3. En la figura 6, cada conector está conectado a varios electrodos diferentes mediante un multiplexor. La ventaja de esta configuración es que le permite al dispositivo cambiar digitalmente la entradas y salidas electrónicas del DAS y cambiar efectivamente la configuración del electrodo con el fin' de recopilar datos de impedancia en varias direcciones casi simultáneamente. Por ejemplo, un sistema de 12 electrodos está compuesto por cuatro conjuntos diferentes de conectores,' con el primer conjunto que va a primer electrodo correspondiente en cada configuración, el i segundo conjunto de congctores que va al segundo electrodo correspondiente en cada configuración, etcétera.

Las configuraciones de electrodos también se hacen corresponder con posiciones anatómicas en el tórax, abdomen y I extremidades, como una ppsición de reposo ICG que se muestra en la figura 7, donde elj primer electrodo 27 se posiciona en i el frente, el segundo; 28 por encima de la clavicula izquierda, la tercera 29 ¡en el nivel de la linea media axilar con el xifoides y el 4uarto 30 en la linea media axilar inmediatamente por encima de la cresta iliaca.

Cada configuración de electrodos se verá afectada I por movimiento de diferentes maneras. Por ejemplo, ' i movimientos del brazo derecho causará un efecto de movimiento en cualquier ubicación de conectores que mida impedancia en el pectoral derecho, latissimus, músculos trapecio y otros músculos del pecho y ¡superior. Señalando las diferencias entre las formas, derivadas o magnitudes de las señales grabadas simultáneamente desde diferentes ubicaciones de conectores, los efectos del movimiento local pueden ser identificados y sustraídos de la señal de la impedancia.

En una realización, ' las sondas se fabrican en una franja lineal con un par de emisor y sensor en cada extremo y que tiene una distancia! fija entre el emisor y el electrodo sensor para formar úna almohadilla discreta. En una realización preferida, ¡hay una franja intermedio adecuada entre las dos almohadillas que se pueden estirar para permitir el posicionamiento específico apropiada para el I paciente basándose en ; puntos de referencia anatómicos.

Preferentemente el mate ial, una vez estirado, mantendrá su configuración extendida. ! Sondas \ Refiriéndose ahora a la figura 23, se muestra una realización del dispositivo en el que las una o más sondas remotas, que se incorpóran como electrodos de superficie, altavoces y/o micrófonos, se integran en un chaleco 46 conectado a un plestimográfica de impedancia 47 mediante un cable. La ventaja de esta realización es que la posición de los conductores es determinada por el fabricante del chaleco, y por lo tanto están estandarizados. Es decir, el uso del chaleco elimina errores del operador con respecto a la configuración de- los ! conductores. En una realización alternativa, las sondas !y los actuadores son inalámbricos. En una realización alternativa, el chaleco también incluye conectores que cubren el! abdomen.

Refiriéndose a'hora a la figura 24, se muestra una realización del dispositivo en el que las una o más sondas remotas están integradas en una matriz 48 donde se conectan los electrodos por una pieza adecuada de paño o tela que se i presiona suavemente sobre la piel del paciente. La ventaja de esta configuración es que la distancia entre electrodos está estandarizada por el fabricante de la matriz, disminuyendo asi el error dependiente de operador con respecto a la configuración del electrodo.

Refiriéndose ahora a la figura 25, se muestra una realización del dispositivo en el que las una o más sondas remotas están conectadas entre si por enlaces, formando una red 49 que puede aplicarse a la piel del paciente rápidamente y con eficacia. El beneficio de dicha realización es que la distancia asi como también las posiciones relativas de los i electrodos de unos con respecto a otros están estandarizadas, I disminuyendo asi los efectos de errores dependientes del operador. En otra realización, el estiramiento elástico de los enlaces permite ajústar sonda a habitus diferentes del cuerpo. Preferentemente, el material del estiramiento proporcionaría una medida de la distancia ya sea mediante la lectura en el material o por transmisión de información relativa al estar estirado al dispositivo. Preferiblemente, los enlaces tendrían conectado sensores de desplazamiento como transductores de ¡ desplazamiento lineal o calibres I extensiométricos funcionalmente conectados al elemento i programable para que la 'información sobre la longitud de cada I enlace de la red se estire. Preferentemente, el elemento programable está además programado para tener en cuenta cambios en la colocacióni de conectores reenviadas desde los sensores de desplazamiento.

Refiriéndose ahora a la figura 26, se muestra una realización del dispositivo en el que las una o más sondas remotas están funcionalmente conectadas con un transmisor 50, y en las que el elemento programable 51 está conectado a un receptor remoto. Los protocolos de comunicación propuestos i para el sistema van desde un alcance limitado a un sistema I red ampliamente conectado de varios nodos. Esto proporciona una base para un número1 ilimitado de casos de uso. En una I realización del protocolo de comunicación remota, se utiliza i un sistema de alta frecuencia de corta distancia como Bluetooth v4.0. Esto emula un solución inalámbrica de lo que un cable RS-232 podría proporcionar. Esto permite la comunicación de dos dispositivos de corto alcance de manera rápida y segura. En otra realización un protocolo aproximadamente compatible con 802.11 se utiliza para generar una red interconectada de los dispositivos más cercanos. Esta red incorpora todos ¡ los dispositivos en una unidad determinada. El tamaño de la unidad no tiene limite, ya que I la adición de nodos individuales aumenta el rango (tamaño del rango y de la unidad són directamente proporcionales puesto que la red es formada y ¡ gobernada por los nodos propios - no i se requiere ninguna inf aestructura subyacente) . Sólo un gran valor · atipico queda fuera de esta red. Esto significa que para que el valor atipico se omitiera, los nodos más cercano actualmente conectados deberían estar inequívocamente fuera del alcance de los valores atípicos para comunicarse con la red. Estos servicios, específicamente en el hardware, son capaces de ejecutar /: funcionar sin el uso de la CPU principal (minimiza el j uso de la batería) . Esto es útil porque cuando un dispositivo no está siendo leído puede solo i actuar como un nodo de relé. La naturaleza del sistema minimiza los requerimientos de potencia (aumento de la longevidad de servicio) soporta enlaces/caminos asimétricos y permite a cada nodo juegue varios roles para beneficiar a la red. ! Otra realización requiere conexión a una red WAN o LAN, el procedimiento remoto es catalizado por un evento generado por el usuario |(clic de botón, etc.). Esto genera un identificador único, para la recepción digital de la transacción de datos,; en cada parlante acoplado con información especifica del dispositivo. Esta información se complementa con una ubicación de GPS para distinguir las ubicaciones de los dispositivos. Desde que se inició la transmisión de datos por| ambas partes en un momento indicado, i junto con la información del GPS, el sistema es capaz de I identificar con seguridad ambas partes por ubicación, UID y la identificación de dispositivo. Todos los métodos están i asegurados con cifrado! y heurística de anonimato. Esto evitará el espionaje de datos, un problema que se podría presentar por un ataque "man-in-the-middle" .

Otra realización del dispositivo utiliza uno o más sondas eléctricas implantadas en el cuerpo. En una j realización de la inverición, las sondas implantadas están conectadas a un marcapasos cardíaco. En otra realización, las i sondas implantadas se conectan a un desfibrilador interno. En otra realización, las sondas implantadas están conectadas a un estimulador del nervio frénico. En otra realización las sondas implantadas están ; conectadas a una bomba de entrega de medicamentos para el dolor, anestesia local, baclofeno u otro medicamento. En otra 'realización, las sondas implantadas están conectadas a otro dispositivo electrónico implantado.

Preferentemente las conexiones son inalámbricas. i Refiriéndose ¡ahora a Figura 33, se muestra la configuración del electrodo XidMar. La configuración XidMar es una configuración d'e dos canales el electrodo 1 en la apófisis xifoides y el '.electrodo 4 en la linea media axilar derecha, alineada hori'zontalmente con el electrodo 1. El i electrodo 2a está a 1 pulgada a la izquierda del. electrodo 1, mientras que el electrodo 3a está a 1 pulgada a la derecha I del electrodo 4. Los electrodos 2b y 3b son utilizados para grabar la señal de vojltaje del canal a. El canal b se registra utilizando electrodos 2a y 3a, que se encuentran a 1 pulgada por debajo de j los electrodos correspondientes al canal a. ; Figura 34 muestra la configuración del electrodo de Stn ar en que el electrodo 1 se encuentra justo debajo de la ranura esternal y el electrodo 4 se encuentra en la linea media axilar derecha, | alineada horizontalmente con la i apófisis xifoides. El electrodo 2a está situado a 1 pulgada por debajo del electrodoi 1, y el electrodo 3a está situado a i 1 pulgada a la derecha del electrodo 4. El canal b está en un ángulo de aproximadamente 45 grados para canalizar a. El j electrodo 2b está ubicado en la apófisis xifoides y el electrodo 3b está situada a 1 pulgada por debajo de electrodo 3a. i La figura 35 muestra la ubicación de electrodo de StnlMar en que el electrodo 1 se encuentra justo debajo de la ranura esternal y el electrodo 4 se encuentra en la linea inferior media axilar dérecha en la parte inferior de la caja torácica. El electrodo 2'a está situado a 1 pulgada por debajo I I del electrodo 1, y el i 3a está situado a 1 pulgada a la i derecha del 4. Electrodo 2b está ubicado en la apófisis xifoides y. electrodo 3b j está situada a 1 pulgada por debajo de electrodo 3a.

La figura 36 muestra la configuración del electrodo i de crMar en que el electrodo 1 se encuentra en la linea media clavicular derecha justo debajo de la clavicula y el electrodo 4 se encuentra en la linea media axilar derecha i horizontalmente alineados con la apófisis xifoides. El i electrodo 2a está situado a 1 pulgada por debajo del I electrodo 1 y el electrodo 3a está situado a 1 pulgada a la I derecha del electrodo 4 J El electrodo 2B se encuentra en la i apófisis xifoides y electrodo 3b está situado a 1 pulgada por debajo del electrodo 3a. ¡ i La figura 37 muestra la configuración del electrodo de McrlMar en que el electrodo 1 se encuentra en la linea i media clavicular derecha justo debajo de la clavicula y el electrodo 4 se encuentra en la linea media axilar inferior i aproximadamente en la parte inferior de las costillas. El electrodo 2a está situado a 1 pulgada por debajo del I electrodo 1 y el electrodo 3a está situado a 1 pulgada a la derecha del electrodo 4¡. El electrodo 2b está ubicado en la i apófisis xifoides y el electrodo 3b está situado a 1 pulgada por debajo del electrodo1 3a.

La figura 38 muestra la configuración de electrodo I de MclMar en la que el ¡electrodo 1 se encuentra en la linea i media clavicular izquierda justo debajo de la clavicula y el i electrodo 4 se encuentra en la linea media axilar derecha, I I alineada horizontalmente con la apófisis xifoides. El electrodo 2a está situado a 1 pulgada por debajo del electrodo 1 y el electrodo 3a está situado a 1 pulgada a la derecha del electrodo 4 El electrodo 2b está ubicado en la apófisis xifoides y el electrodo 3b está situado a 1 pulgada por debajo del electrodo! 3a.

Las configuraciones de electrodos que se muestra en las figuras 34-38 pueden! utilizar cualquier canal a, canal b, o ambos simultáneamente para medir datos.

Sistema acústico activo Para la medición acústica de volúmenes pulmonares, ¡ i i preferentemente el dispositivo comprende al menos un altavoz i y al menos un micrófono]. Preferentemente el por lo menos un altavoz y el micrófono eistán dispuestos como una red, chaleco o matriz. Preferentemente al menos un altavoz cambia entre I frecuencias discretas ¡o emisiones de ruido de amplio i espectro. Preferentemente, numerosos altavoces están activos I I al mismo tiempo, emitiendo señales acústicas diferentes. í i Preferentemente, numerosos micrófonos están activos i simultáneamente y registjran la medida acústica del tórax que puede ser correlacionado con el volumen pulmonar asi como también con patologías de los pulmones. Preferentemente, los micrófonos también grab]an sonidos que se originan en los pulmones como sibilancias, graznidos y crujidos, que pueden ser indicadores de numerosas enfermedades pulmonares crónicas í y agudas. Preferentemente los sonidos pulmonares se registran y se identifican mientras se modifican por la señal activa.

Preferiblemente un algoritmo analiza el número y posición de i resuellos, graznidos y crujidos para predecir el asma y otras enfermedades pulmonares: En una realización, los. datos acústicos se combinan con los datos de impedancia para ayudar a temporizar las mediciones acústicas en relación con el ciclo respiratorio. En una realización, los datos acústicos i se combinan con datos de| impedancia con fines de diagnóstico o de vigilancia de enfermedades. Un ejemplo de esto es la i insuficiencia cardiaca! congestiva donde la rigidez crea cambios característicos | en las curvas de impedancia y también hay cambios en los ¡ sonidos pulmonares asociados con I insuficiencia cardíaca ¡congestiva. Combinación de los datos i proporciona una información adicional .

Refiriéndose ahora a la figura 20, se muestra un dispositivo en el que un altavoz 38 es colocado en el pecho de un paciente y aislado con espuma de amortiguación de sonido 39. Un micrófono 40 es colocado a la espalda del I paciente y está aislado con espuma de amortiguación del I sonido. El altavoz !y el micrófono están conectados r funcionalmente a un elemento programable 41, por ejemplo un ordenador con software ele análisis instalado como MATLAB. El j elemento de salida proporciona datos relacionados con la respiración del al operador en tiempo real. El altavoz genera una señal' acústica que se registra por el i micrófono. La grabación y generación de señales son programadas y sincronizadas por el elemento programable. El software de análisis utiiliza características de la onda de sonido grabada para evaluar las propiedades acústicas del i tórax, que pueden ser utilizadas para estimar el volumen del pulmón. Dicha carácter!s¡ticas de la señal incluyen pero no se limitan a: desplazamiento de fase dependiente de la frecuencia y atenuación! de la amplitud. Preferentemente, el altavoz cambia entre frecuencias discretas de sonido o genera t ruido blanco de amplio éspectro.

En otra realización del dispositivo, el micrófono se utiliza también parla detectar sonidos que se originan dentro de los pulmones como crujidos, graznidos y ocurrencias. En una realización, el elemento programable del dispositivo emplea algoritmos de software para detectar patrones acústicos asociados e informar a los médicos. En una realización, el sistema acústico también se une con un i I sistema en base de impedancia. i Refiriéndose ahora a la figura 21, allí se muestra una realización del dispositivo en el que una matriz de micrófonos 42 se utiliza1 para registrar el sonido transmitido I desde diferentes regiones del tórax. Preferiblemente los j micrófonos graban simultáneamente. Preferentemente, el elemento programable 43 !selecciona el micrófono con la mejor razón señal/ruido para; el , análisis. Preferentemente, el elemento programable combina los datos de los distintos canales para maximizar la precisión de las estimaciones de volumen pulmonar y localizar patologías de los pulmones, i incluyendo la formación de tumores, el sangrado y la degradación de tejido. ¡ Refiriéndose alora a la figura 22, se muestra una realización del dispositivo en el que un conjunto de ¡ altavoces 44 se utiljiza para generar ondas acústicas.

Preferentemente el elemento programable 45 controla cada uno i de los altavoces individualmente y cambia entre altavoces ? para permitir que el! dispositivo mida las propiedades i acústicas del tórax 'en muchas direcciones diferentes.

I Preferentemente, el elemento programable activará cada altavoz simultáneamente jcon las señales de frecuencias únicas para que la señal de cada altavoz se puede separar en las i ¡ señales grabadas. Preferentemente, el elemento programable i combina los datos de los distintos canales para maximizar la precisión de las de volumen pulmonar y localizar patologías de , incluyendo la formación de tumores, el sangrado y l;a degradación de tejido. j Entrada de datos de pacientes j Preferentementé, el software del dispositivo j mantiene una amigable ¡GUI (interfaz gráfica de usuario) .

I Preferiblemente, la GUI ' contiene un sistema de codificación I de color para ayudar a los operadores a hacer diagnósticos y tomar decisiones rápidamente para el cuidado del paciente. En una realización, la GUI presenta una medición numérica de RVM. En una realización la GUI presenta un índice de i i suficiencia respiratoria (RSI) . En una realización, la GUI i presenta una forma de onda respiratoria.

I En el softwarIe en todas las realizaciones del dispositivo, los datos del paciente son preferentemente I grabados por el usuario ¡antes de la prueba. Se le solicita al usuario que introduzca j los datos del paciente. Los datos i registrados incluyen cualquiera o todos los siguientes: altura paciente, peso, ! circunferencia de pecho durante la máxima inspiración, circunferencia de pecho durante la 1 espiración final normal edad, género, etnia e antecedentes de fumar. En una realización, la postura al hacer el test también es ingresada en el dispositivo dentro de la GUI I programable. Las variaciones en la postura pueden conducir a patrones de respiración diferentes y volúmenes diferentes. El dispositivo acepta entradas de postura como supino y sentado y de pie. La posibilidad de controlar a los pacientes en múltiples posturas es útil con pacientes no dispuestos como neonatos o personas con perdida de conciencia.

En una realización, el aparato calcula IMC. En una í realización preferida, un algoritmo en el dispositivo o en una tabla a la vista caljcula un "coeficiente de calibración" que corrige el tamaño del paciente y habitus del cuerpo para proporcionar una calibración universal para ofrecer una i medida absoluta. El ¡coeficiente de calibración puede obtenerse mediante la combinación de información del paciente con los datos registrados de las sondas aplicadas.

Preferiblemente, también se introduce la ubicación física de las sondas. Durante la adquisición de datos, el algoritmo de I calibración puede validkr los datos y su coherencia con la I información ingresada ¡del paciente y puede sugerir la combinación de los parámetros de entrada que es más I I consistente con los ¡datos registrados, así como una sugerencia para el r de comprobar de nuevo la información del paciente. En la medida que se adquieren i datos, el ^'algoritmo de [calibración puede sugerir o realizar un reajuste basado en él patrón de la señal grabada de las sondas, y/o proporcionado por un operador como normal o anormal. En otra realización,- el aparato calcula el BSA u I otro índice de tamaño o ¡forma del cuerpo. En una realización, I el sistema muestra los valores predictivos de resultados del paciente basados en los 'datos del paciente anteriores. En una realización, el dispositivo también proporciona una comparación del porcentaje contra estos valores dentro de los i resultados mostrados parja entregar más información al médico de los parámetros del paciente o de las condiciones basadas i en tablas estándar dej datos espirométricos creados por j Knudsen, Crapo u otros .j En una realización, se introducen datos del paciente de la¡ demografía o las medidas del cuerpo I y el aparato indica la configuración de conectores o el espaciado de los conductores o el tamaño o las j características de los cjonectores para que el paciente, METODO DE CALIBRACION El coeficiente! de calibración se calcula de manera novedosa. En la realización preferida, el dispositivo contiene circuitos y software que calibran automáticamente el i I dispositivo. En una realización, la calibración es asistida i por datos adquiridos a través de un análisis de impedancia i bioeléctrica, un proceso que mide la impedancia de los I tejidos en varias frecuejncias . En esta realización, los datos i de análisis de impedancia bioeléctrica pueden ser utilizados para calcular ciertas características de la materia incluyendo, sin limitars|e a, nivel de hidratación, línea base de impedancia y composición corporal. Un bajo nivel de hidratación provoca quej la impedancia eléctrica del cuerpo i sea mayor. Un alto niyel de grasa en el cuerpo también provocaría un incrementd en la impedancia eléctrica promedio del cuerpo, pero es j probable que se manifiesté una electricidad Los músculos . son mucho más vascular jjue la grasa y contiene electrolitos más conductores, por lo que el cuerpo de un paciente muscular tendría mucho menor impedancia eléctrica que una persona de j un tamaño similar que ¡no es muy musculoso. El factor de calibración basado en estas entradas se hace más exacto.

La calibracio.n del dispositivo de la invención comprende preferiblemente predicciones para el volumen o volumen por minuto de ventilador basada en los requerimientos metabólicos del tejido del cuerpo. Las predicciones implican preferentemente el multiplicar el peso medido del cuerpo del paciente, o peso ideal un volumen de aire, o de aire por minuto requerido por una unidad de peso corporal. El peso ideal depende de la altura, raza y edad del paciente y además puede determinarse con; una o varias de las fórmulas de Devine, Robinson, Hamwi ¡y Miller. j En una realización, se calcula el coeficiente de i calibración a partir jde la información demográfica del paciente, incluyendo pero no limitado a: sexo, edad y raza.

En otra realización, el ¡coeficiente de calibración se calcula a partir de mediciones ¡fisiológicas del paciente incluyendo i pero no limitado a la altura, peso, circunferencia de pecho I I medido en puntos diferentes del ciclo respiratorio, porcentaje de grasa corppral, superficie corporal e índice de masa corporal. En otra realización se calcula el coeficiente de calibración basándose en el valor de la señal de ECG j registrada en diferentes! puntos. En más detalle, se registra el ECG mediante electrodos en varios lugares en el tórax y el j abdomen. En una realización, las grabaciones de la diferencia de voltaje en diferentes electrodos se utilizan para calcular la impedancia base 'del paciente y para estimar la resistividad del tórax del paciente en varias direcciones. En otra realización se calcula el coeficiente de calibración basándose en la impedan'cia base del paciente con respecto a i una fuente de corriente externa medida entre electrodos en una configuración bipolar, tetrapolar u otra compuesta por 2 o más cables. Las ubicaciones de estos electrodos se colocan I en una gama de configu aciones en todo el cuerpo. En otra realización, las características demográficas se combinan con I mediciones de impedancia base para la calibración. En otra realización la información anatómica se combina con mediciones de impedancila base para la calibración. En una realización preferida, l¡os volúmenes conocidos grabados en un espirómetro o ventilador se combinan con impedancia base y con la información demográfica.

Preferentemente se realizan controles continuos o intermitentes de la calibración. En una realización preferida del dispositivo,x se recalcula la calibración con la grabación de cada muestra. En ización, el dispositivo se recalibra regularmente una función de temporizador .

En otra realización, el dispositivo se recalibra cuando varia la impedancia base de una cierta base umbral determinada, tal i como 10% . En otra realización, el dispositivo se recalibra cuando el volumen o volumen por minuto varia desde los niveles básicos o los niveles previstos por un umbral determinado, por ejempló, 20%, donde los valores predichos se calculan mediante las fórmulas publicado por Krappo, Knudson y otros. I i Pueden realjizarse controles continuos o i intermitentes de la calibración. Preferentemente se trata de un control interno para ¡un seguimiento interno. i Preferentemente los controles continuos o i i intermitentes de impedancia base se utilizan para calibrar o confirmar la calibración. Preferiblemente las lecturas í continuas o intermitente^ de cada hemitórax individualmente o i en combinación se utiliz'an para calibrar o proporcionar datos i para la recalibración. I Preferiblemente, la recalibración se realiza automáticamente o mediante una alerta a un cuidador acerca de i las modificaciones requeridas o que requieren medidas adicionales para ser adoptadas por el cuidador, como volver a j calibrar un ventilador o i un espirómetro.

En una realiz|ación la calibración se realiza a través de pares de i electrodo de medición. En otra realización, la calibración se realiza a través de electrodos I adicionales. En otra realización, la calibración se realiza completamente o en parte por la reasignación de los electrodos de medida y se utiliza el sensor como un electrodo emisor y los electrodos |de entrega como electrodos sensores.

Preferentemente los electrodos de calibración se colocan lugares específicos o a distancias especificas separados en el abdomen! y el tórax. En otra realización, uno o más de los conductores están separados a una distancia especificada en la ,frente. En otra realización del dispositivo, se utiliza ! la magnitud de la señal ICG a través de una configuración de electrodos aceptable con o sin una estimación del volumen de corazón, para determinar la i impedancia base y calibrar los datos RVM del volumen i respiratorio. Preferentemente, el coeficiente de calibración se calcula utilizando 1 una combinación de los 5 métodos mencionados anteriormente.

? Calibración universal Mientras las ¡ relaciones entre las variaciones respiratorias y las variaciones de impedancia son altamente lineales, el "factor dé escala" entre esos valores varia significativamente de ¡un paciente a otro. También hay variación diaria para un mismo paciente. Las variaciones diarias se correlacionan! en cierta medida con los parámetros fisiológicos medidos por el dispositivo RMV y pueden compensarse significati'vamente . Las variaciones diarias residuales para un mismo paciente son menores que el error de medición típica. En una jrealización preferida, esta variación residual puede manejarsjs con medidas auxiliares existentes.

En una realización ferida, esta variación residual se puede administrar mediante la recalibración continua o i I intermitente por cualquiera de los métodos descritos previamente. j En una realización, el "factor de escala" varía entre los pacientes pori sobre un orden de magnitud. En una i realización preferida, J este factor se puede determinar i precisamente por la calibración preliminar con un espirómetro o datos de un ventilador o de otro conjunto de datos. En una i realización preferida, el dispositivo RMV se utiliza para la j medición de los parámetros respiratorios sin calibración preliminar. Preferiblemente, se utiliza un procedimiento confiable para deducir e'ste factor de parámetros fisiológicos j de los pacientes medibles para la calibración. Este procedimiento permite la determinación del "parámetro de i escala" con suficiente ¡precisión como para satisfacer los I requisitos de medición! para todas las aplicaciones del i dispositivo propuesto. ! En una realización, las mediciones de movimiento ? respiratorio derivado | de una tecnología incluyendo pletismografía de impedáncia, acelerómetros colocados en el i i ? cuerpo, imágenes de vídeo, señales acústicas u otros medios de seguimiento de movimiento del tórax, abdomen u otras partes del cuerpo, es calibrado o correlacionados con otra tecnología que evalúa el estado respiratorio. En una realización preferida; la detección del movimiento respiratorio derivada de las mediciones de impedancia es calibrada con espirometría. En una realización, el movimiento respiratorio detectado es calibrado o correlacionado con las niveles medidos de C02.j En una realización, la detección de i movimiento respiratorio jes calibrada o correlacionada con las mediciones del ventilador de flujo y/o volumen. En una realización, el movimiento respiratorio es calibrado con una plestimográfica de todoj el cuerpo. En una realización, las mediciones de RVM iniciales de un determinado paciente se toman junto con las meclidas estándar de espirometría y se obtiene un coeficiente jde calibración para ese paciente en particular. Más tarde en el período postoperatorio u otro período, los coeficientjes de calibración se utilizan para I obtener las mediciones de volumen pulmonar cuantitativa para ese paciente. En una realización preferida, dichos I coeficientes de calibración se combinan con la impedancia base actual o con otras mediciones fisiológicas para una j calibración continua o intermitente. En una realización, las i mediciones preoperatorias se utilizan para obtener un I i coeficiente de calibración que se utilizará, solo o en i combinación con otros datos, para obtener las mediciones de i volumen pulmonar cuantitativa .a utilizar en el manejo del paciente después de la ¡ cirugía o en otras situaciones. En i otra realización, el coeficiente de calibración se deriva de las mediciones de flujo j o volumen de pulmón obtenidas en un paciente intubado de mediciones registradas de un ventilador mecánico. I I ! Preferiblemente, el dispositivo está vinculado a un espirómetro, ventilador j o neumotacómetro para proporcionar i volumen o flujo de j calibración. Preferiblemente, el dispositivo está vinculado a un espirómetro o ventilador o neumotacómetro para proporcionar la calibración del volumen.

En una realización, el operador llevará el paciente a través i de un régimen de prueba jbreve de la respiración de una o más de las siguientes pruebas: al menos una respiración de niveles de muestra, muestra de al menos una capacidad vital forzada (FVC), al menos una medida de la muestra de la ventilación por minuto! y al menos una muestra de la ventilación voluntaria ¡ máxima (MVV) . Se calibrará el dispositivo basándose en los resultados de las pruebas de j espirómetro en relación ¡con las mediciones de impedancia. En una realización preferida, se implementará la calibración de las mediciones realizadas durante la respiración. En ! I particular, para los pajcientes que son incapaces de cumplir con el procedimiento, i se tendrá una muestra simple de I respiración, que no requiere de dirección o cumplimiento de i normas. Se recogerá la muestra de los niveles de la respiración durante 15 segundos,' 30 segundos, 60 segundos, o de otro tiempo. | i En una realización, un coeficiente de calibración ¡ para un individuo determinado se calcula en base a i espirometría combinada y datos RVM y aplicados para ofrecer una medición de volumen jabsoluto para mediciones de RVM en el futuro. Preferentemente^ esta medición absoluta de volumen ¡ i será validada o modificada en el futuro mediante las I funciones de calibración intrínsecas del hardware y las i mediciones de corrienté derivadas del dispositivo. En una realización preferida, un algoritmo se aplica a los datos RVM que se basa en la demografía del paciente, los datos existentes de espirometría normal de demografía de paciente que se encuentran en el ! trabaj o de Knudsen, Crapo y otros u I otras medidas anatómicas! o fisiológicas para proporcionar una calibración universal para entregar las mediciones de volumen ? absoluto sin necesidad j de calibración individual con un espirómetro o ventilador1.

Preferiblemente, el dispositivo puede utilizarse en conjunción con ECG o datos ICG para producir una calibración i 1 1 i i adicional de los datos de impedancia por parámetros utilizando derivados de ECG y ICG tales como pulso y SNR.

Preferiblemente, datos ide ECG o ICG ayudarán a validar la colocación del electrodo adecuado. En otra realización, la actividad eléctrica del! corazón se utiliza para mejorar la j calibración del dispositivo. Preferentemente el aparato puede medir los siguientes parámetros cardiacos, pulmonar y otros parámetros y características fisiológicas: frecuencia i cardíaca (FC) , la impedancia base, la magnitud de la i I impedancia, periodo de pjre-eyección (PEP), tiempo de eyección I ventricular izquierda (iLVET) , relación de tiempo sistólica (STR) , volumen de movimiento (SV) , salida cardíaca (CO) , ¡ i índice cardíaco (IC), ¡ contenido torácica líquido (TFC) , presión arterial sistólijca (SBP) , presión arterial diastólica (DBP), Presión Arterialj media (MAP) , presión media central venosa (CVP) , resistencia vascular sistémica (SVR) , producto de la presión de velocidad (RPP) , índice de Heather (HI), i índice de volumen de movjimiento (SVI) y valor de precisión de j forma de onda (WAV) . ¡Valores de referencia calculados a partir de características de los pacientes de estas características se utilizan para obtener el coeficiente de calibración, así como para calcular un índice de suficiencia respiratoria en general. Por el contrario, los datos RVM I pueden utilizarse para mejorar la exactitud o utilidad de los datos ICG, como de la ¡frecuencia cardiaca (FC), impedancia ¡ base, la magnitud de lá impedancia, periodo de pre-eyección j (PEP), tiempo de eyección ventricular izquierda (LVET) , I relación de tiempo sistólica (STR) , volumen de movimiento I (SV) , salida cardiaca ( ?) , Índice cardíaco (IC) , contenido torácica líquido (TFC) ,| presión arterial sistólica (SBP) , presión arterial diastólica (DBP), Presión arterial media (MAP) , presión media central venosa (CVP) , resistencia Vascular sistémica (SVR) ¡, producto de la presión de velocidad i (RPP) , índice de Heather (HI), índice de volumen de i movimiento (SVI) y valorj de precisión de forma de onda (WAV) .

I En particular, | para los pacientes que son incapaces de cumplir con un procedimiento más complicado, se toma una muestra de respiración simple de respiraciones en reposo, que no requiere de orientajción o cumplimiento de normas. El t análisis de estos datos ¡proporciona información con respecto a la fisiología pulmonar y el estado respiratorio que de lo la figura 8, se muestran un 1 y un espirómetro 32 que funcionalmente conectadas al mismo elemento programable 33. Los datos de volumen desde el espirómetro preferentemente se muestrean simultánea o casi simultáneamente con la lectura de la impedancia del ple de impedancia - Refiriéndose ahora a la figu n paciente que está conectado a un i como también al plestimógrafo de ambos funcionalmente conectadas a un 36. El volumen del ventilador se muestrea ¡simultáneamente con la lectura de la impedancia del plestimógrafo de impedancia. Refiriéndose i i ahora a la gráfica en i la figura 10, allí se muestra una gráfica del volumen versus impedancia para un paciente i determinado en varias maniobras de respiración mientras que los datos fueron recogidos simultáneamente usando el i plestimógrafo de impedancia y un espirómetro. La traza i representada por la figura 11 con volumen sobre el tiempo es í normal de respiración. traza representada por la figura 12 es respiración lenta y traza representado por la figura 13 es respiración irregular. En una realización, la pendiente de i la recta de mejor ajuste1 37 se utiliza como el coeficiente de j calibración de RVM para calcular el volumen desde la impedancia. En otra realización, se utiliza un .algoritmo utilizando la pendiente, forma y/o alguna otra curva de características u otro ftabitus demográfico o del cuerpo, para calcular el coeficiente jde calibración.

En una realizjación, un valor numérico simple se I obtiene de un ventilador o un espirómetro para volumen de respiración o ventilación por minuto para su uso en la i calibración del dispositivo. Una realización está compuesta por un sistema combinado de RVM y mediciones de volumen que I se toman simultáneamente, casi simultáneamente' o I secuencialmente mediantie un espirómetro, neumotacómetro, ventilador o dispositivo similar y los datos combinados son i utilizados para crear un coeficiente de calibración i individual para el cálcullo del volumen absoluto de mediciones de RVM. para un individuo! determinado .

I I I Ejemplo: ¡ Un método de calibración ya ha sido utilizado en un estudio en pequeña escalla. Las mediciones de altura, peso, I circunferencia de tóraxj en máxima inspiración y espiración normal, la distancia ! entre supraesternal y xifoides, distancia por debajo de j la clavicula media al final de las costillas en linea mediaj axilar, la distancia entre el final I de las costillas y cresta iliaca en linea media axilar, y circunferencia abdominal j en ombligo fueron tomadas y grabado.

Se posicionan electrodos! en la izquierda Posterior derecho, Posterior derecho Vertical y Anterior-Posterior y la i configuración de ICG mencionados. Las cuatro sondas del i dispositivo de medición de impedancia están conectadas a los i electrodos que correspondían a' una de las configuraciones anteriores. La posición de ICG fue conectada en primer lugar I 1 y sólo se utiliza para la medida del ICG en descanso del j sujeto en posición supina. Los conductores fueron luego reconfigurados para conectar a la posición Izquierda a ! Derecha Posterior. Una vez que los conductores están posicionados correctamente y el sujeto en estado supino, el sujeto realiza pruebas de respiración que se midieron simultáneamente por el dispositivo de medición de impedancia I y un espirómetro por un tiempo de muestreo de 30 segundos.

I i Las pruebas de respiración realizadas fueron la respiración I normal (3 carreras), respiración irregular (2 carreras), respiración lenta (2 carreras), capacidad Vital forzada (FVC) (3 carreras) y volumen ventilatorio máximo (MVV) (2 j carreras). FVC y MVV sej realizaron según procedimientos ATS.

Pruebas normales, erráticos y lentos se midieron por un espirómetro de bell, ¡y se midieron FVC y MVV por un I espirómetro de turbina. ¡Preferiblemente, la calibración puede j ejecutarse todos juntos ¡en cualquier tipo de espirómetro que i cumple con los estándarjes de la ATS. Una vez que todas las i pruebas de respiración estaban completas, los conductores se cambia de posición a una nueva configuración y todas las pruebas se realizaron hasta que se hubieron probado todas las configuraciones. Los dajtos fueron recogidos en PC para los datos de impedancia y turbina espirómetro y en otro PC para los datos de espirómetro' de bell. Los datos fueron fusionados j en una PC y cargados en MATLAB. Preferiblemente, se utilizan MATLAB u otro paquete de software que se utilice en el procesamiento de señaljes. Preferiblemente, se cargan los datos en un PC o a otraj estación de computación. Una vez que se fusionaron los datos,| los datos de impedancia y volumen de i cada prueba de respirajción se compararon con un programa i basado en GUI. Los coefilcientes de correlación y coeficientes j de calibración fueron producidos para cada una de las pruebas i mediante la comparación |de las trazas de impedancia y volumen usando MATLAB. Estos a continuación, se utilizan en Excel para predecir los' coeficientes de calibración basados i en las características j del paciente. Preferentemente, los datos se pueden importan y analizados en cualquier software con un paquete estadístico.

Refiriéndose albora a la figura 14, se representa un gráfico de BMI versus ¡el coeficiente de calibración de 7 i pacientes. El IMC se mujestra en el eje x, y coeficiente de i calibración se muestra en el eje y. La relación lineal entre I la altura y el coeficiente de calibración en configuración D (colocación de PRR como se describió anteriormente) es indicativa de su utilidad para determinar el coeficiente de calibración. Otros parámetros fisiológicos tales como peso, t superficie corporal, raza, sexo, circunferencia torácica, i distancia inter-mamaria,¡ edad, también tienen importantes I relaciones con el coeficiente de calibración, y en una realización, cualquiera o todos estos parámetros ayudan en la determinación exacta del coeficiente de calibración. Una combinación de análisis estadístico y un sistema experto se utiliza para determinar! el coeficiente de correlación de un paciente determinado jbasado en la entrada de dichos parámetros fisiológicos. Estos métodos pueden incluir análisis de componentes principales, redes neuronales I artificiales, lógica difusa y análisis de programación y el patrón genético. En unaj realización preferida, los datos de I un estudio piloto de prueba se utilizan para formar los í sistemas expertos. En una realización preferida, los datos existentes sobre la demografía de paciente y la función i pulmonar se utilizan i para formar el sistema experto. Preferentemente, una combinación de datos de prueba de un i estudio piloto y conjuntos de datos de función pulmonar i existente se utilizar para entrenar el sistema experto.

I Un problema j ' que se encuentra con algunos espirómetros es el perdido, donde una mayor cantidad de aire es inspirada más que espirada. Además, pruebas de espirometría prolongada proporciona aumento en la resistencia al flujo pulmonar o puede cambiar los flujos patrones pueden perturbar el coeficiente de correlación para la prueba ? alterando el volumen para que las tendencias sea hacia abajo mientras que la traza dé impedancia se mantiene constante. La i figura 15 muestra una ¡curva de volumen que exhibe volumen perdido. La figura 16 muestra un volumen versus la curva de i impedancia para ese conjunto donde la perdida de volumen daña el ajuste de la trama,j En una realización, el dispositivo corrige el problema restando una linea con un valor de pendiente, constante. utilizar este método de flujo medio, las curvas no endencia hacia arriba o hacia abajo, como se ve en 17 y el volumen frente a los datos de impedancia mucho más ajustado, como se ve en la figura 18, umen frente a los datos de I impedancia se mantiene mucho más ajustado, dando las correlaciones más altas y mejores coeficientes de correlación. En una realización, la sustracción de perdida de volumen se utiliza en la calibración. En una realización, la I resta de la perdida de volumen se utiliza en derivar el coeficiente de calibración. La misma utilidad también se logra al diferenciar la curva de volumen para obtener el flujo, restando el desplazamiento de DC entre intervalos que tienen el mismo volumenj de pulmón en el inicio y el punto final y luego integrar para obtener el flujo sin el efecto de I perdida. j I En otra realización del dispositivo, el coeficiente de calibración se determina comparando la traza de datos RVM y valores calculados en ¡ comparación con los valores predichos para volumen de respiración del paciente, FVC, FEV1 etc. basándose en las tablas estándar de datos espirométricos i creados por Knudsen, jCrapo u otros conocidos para los expertos en el arte.

Análisis de datos Refiriéndose ahora a la figura 19, se muestra un diagrama de flujo que muestra la progresión de los datos a i través del software de ¡análisis. Los datos sin procesar son registrados por el medidor de impedancia, digitalizados j usando un convertidor analógico a digital e ingresados al elemento programable a tjravés de un puerto de datos estándar. El procesamiento de datos separa la señal de ruido y efectos de movimiento. Los algoritmos de análisis calculan la traza de volumen asi como también la información médica pertinente I incluyendo pero no limitado a: gráficos de dominio de ¡ frecuencia y tiempo de ¡ la impedancia o rastros de volumen calculado, frecuencia respiratoria, volumen de respiración y i ventilación por minuto, j En una realización, el algoritmo de análisis para convertir! la impedancia en trazas de volumen utiliza calibrado en conjunto con datos del espirómetro o ventilador, o en realización, calibrado basado en I parámetros fisiológicos'. El algoritmo genera un coeficiente de correlación que, cuándo se multiplica con los datos de impedancia, convierte la escala de impedancia en una escala de volumen. Además, los algoritmos toman en cuenta la variabilidad de las ! mediciones anteriores y calculan automáticamente un írídice estandarizado de suficiencia respiratoria (RSI). Esté RSI contiene información que integra la información de una b más medidas o utiliza el rango de I valores aceptables de las siguientes medidas individualmente í y en combinación pajra proporcionar un único número relacionado con suficiencia respiratoria o insuficiencia: frecuencia respiratoria, volumen respiratorio, i características de laj curva respiratoria, variabilidad i respiratoria o complejidad como ya prescritos.

En una realización, uno de los siguientes métodos se utilizan en el cálculo del RSI: cambio en el estado del paciente desde la medición anterior, segunda derivada del cambio en el estado deí paciente de mediciones anteriores, análisis multivariable,! análisis de patrones, análisis espectral, redes neuronales, sistema autoaprendizaje para un sistema individual, sistema autoaprendizaje para la población de pacientes.

En una realización, el RSI también incluye datos de lo siguiente: saturació de oxígeno, Tcp02, TcpC02, nivel final de C02, C02 sublingual, pulso, gasto cardiaco, presión oncótica, hidratación de la piel, hidratación corporal y IMC. La ventaja de este índice es que se entiende por personal no especializado y puede vincularse a alarmas para notificar a los médicos u otros cuidadores en caso de deterioro rápido de la salud. Después de cájlculos, las métricas procesadas pasan al módulo de salida, que puede ser implementado como una impresora o mostrado en una pantalla o entregado por mensajería oral, visual o textual.

En una realización, el dispositivo observa un patrón en la curva ¡que se registró durante la fase inspiratoria o espiratoria de la respiración. En una realización, el dispositivo observa un' patrón en la variabilidad respiratoria en velocidad, volumen y ubicación de la respiración. En una realización el patrón se observa en la forma de la curva respiratoria. En una realización, el análisis de patrón injcluye los valores derivados de la pendiente de la inspiración. En una realización, el análisis de patrón incluye los valores derivados de la pendiente de i espiración. En una realización, el análisis de patrón incluye una combinación de parámetros que pueden incluir cualquiera o todos de los siguientes:! frecuencia respiratoria, ventilación por minuto, volumen de respiración, pendiente de inspiración, pendiente de espiración, variabilidad respiratoria. En una realización, estos parámetros se utilizan en el cálculo de un índice de salud respiratoria .(RHI) que proporciona una medida i cuantitativa estandarizada de lo apropiada de la ventilación.

En una realización, laj RHI es acoplada con alarmas que se activan ya sea cuando la respiración cae por debajo de lo que se considera como adecuada, o dentro del rango que se considera adecuado, si el paciente experimenta un cambio muy brusco. En una realijzación, el dispositivo proporciona información para calcular una RHI. Preferiblemente, el I dispositivo calcula y miiestrea el RHI. En una realización, el I índice de salud respiratoria se compara con una calibración i universal basada en características de los pacientes. En una realización, el RHI proporciona datos cuantitativos con el sistema de calibrado para un paciente específico.

Refiriéndose ahora a la figura 27, se muestra el tiempo de retardo o ¡fase de retarde de una señal de impedancia y una señal de volumen. En esta figura particular, la demora resultó ser ¡0.012 segundos. El retraso de fase entre las señales de volumen y la impedancia es una cuestión I importante que se aborda en una realización. Hay un desfase entre la impedancia y las señales de volumen debido a la naturaleza elástica y capacitiva de la pleura y del tejido pulmonar, lo que crea un ligero retraso entre el movimiento diafragma y aire que fluye en el pulmón. En una realización, esta diferencia de fase se utiliza como una medida de la rigidez ¡pulmonar y resistencia de las vías j respiratorias. Un análisis de la fase de frecuencia permite t al usuario encontrar! el ángulo de fase. Un mayor desplazamiento es indicativo de un alto grado de resistencia de s respiratorias al movimiento. El cálculo del ángulo fase se logra comparando simultáneamente curvas de RVM registradas y sincronizadas con las curvas de registradas por un espirómetro, or o dispositivo similar. En un de fase entre las señales de vo un componente del algoritmo que se utiliza para calibrar el sistema a un individuo determinado. una realización el retraso de fase se utiliza para calibr'ar el sistema para una calibración universal. Al calcular ¡el coeficiente de calibración usando una presión externa, el ¡flujo o el dispositivo de medición de volumen,, la curva principal se desplaza por la magnitud del desfase fase para correlacionar temporalmente con la curva final. Esta algoritmo de calibración. medición de presión, flujo o volumen se utiliza para la calibración, un retraso de fase virtual se calcula basándose en características de los pacientes, incluyendo información demográfica, medidas fisiológicas y métrica de pruebas de función pulmonar. j En una realización, el retraso de fase se corrige para algoritmos RVM en alineando la impedancia y el volumen.

En una realización, se presentan los datos de retraso de fase independientemente como un Índice estandarizado para demostrar una medida i de la distensibilidad y rigidez pulmonar. En una realización, datos de retardo de fase están i integrados dentro del índice de salud respiratoria como una medida de estado respiratorio.

En una realización, un análisis de dominio de frecuencia se aplica a las mediciones de RVM.

I I I Preferiblemente, al menos un gráfico de dominio de la i frecuencia se muestra al operador como una transformada de i Fourier. Preferiblemente, la imagen de dominio de por lo menos una frecuencia 2-di imensional de los datos RVM como un i espectrógrafo se muestra al operador, donde una dimensión es la frecuencia y la otra es el tiempo, y la magnitud de la señal en cada lugar j está representada por el color. i de dominio de frecuencia se del sistema o patologías una alarma avisará a un médico si los datos de dominio de frecuencia indican el j rápido deterioro de la s'alud del paciente.

En una realización preferida, las mediciones de RVM se utilizan como base para el análisis de la complejidad. En una realización, se realiza un análisis de la complejidad de solo la señal RVM. Preferentemente, las mediciones de RVM se utilizan en combinación con otras mediciones fisiológicas l como pulso, salida de la orina, señal EKG, cardiograma de impedancia, EEG u otra sjañal de monitoreo del cerebro.

En una realización preferida, las mediciones de RVM i se utilizan como una componente de análisis de la complejidad en combinación con datos proporcionados por un dispositivo que se za para tratar o controlar el paciente, incluyendo: laj medición de ventilador del paciente I i generada por la presión respiratoria, la medición de I ventilador del paciente i generada por el flujo respiratorio, la medición de ventilador del paciente generada por el volumen respiratorio, la: medición de ventilador del paciente generada por la presión respiratoria generada por la ventilación, la medición; de ventilador del paciente generada por un medición de ventilador del paciente ión de una bomba de infusión u otros para el tratamiento de las pacientes, las medicion|es de RVM pueden utilizarse para cuantificar la variabilidad con las respiraciones. Una realización del dispositivo se utiliza para definir un punto una realización, el ¡dispositivo proporciona datos que i describen la variabilidad de las respiraciones o complejidad de la pendiente u otras características de la curva de flujo o volumen respiratorio . En una realización, el dispositivo realización, el dispositlivo combina los datos de más de una I fuente de variabilidad Jo complejidad entre las siguientes: frecuencia respiratoria,' volumen respiratorio, ubicación de esfuerzo respiratorio, pendiente u otra característica de las curvas de volumen o flujo respiratorias, para proporcionar una evaluación avanzada de función respiratoria. En una realización, el dispositivo analiza los datos de variabilidad presenta cada 30 presenta a menos de 5 minutos, menos de jl minuto, o en tiempo casi real. En una realización, la variabilidad o la complejidad de cualquiera de los parámetros respiratorios puede ser cuantificada por métodojs de análisis lineal o no lineal.

Preferiblemente, la variabilidad o la complejidad de cualquiera de los parámetros respiratorios puede ser cuantificada por análisis dinámicos no lineales. En una realización, la entropía aproximada es utilizada por el dispositivo de análisis de datos. En una realización, la variabilidad o análisis de la complejidad de los datos se combina con datos de volumen para proporcionar un índice combinado de función respiratoria. En una realización, la i variabilidad o datos de análisis de la complejidad es j combinada con otros parámetros y se presenta como un índice I de suficiencia respiratoria o un índice de salud respiratoria. | En una realización preferida, las mediciones de RV o el análisis de la complejidad de la señal RVM se utiliza como parte de la información utilizada en la terapia dirigida a metas. En una realización preferida, las mediciones de RVM o el análisis de la complejidad de la señal RVM proporciona I información para la toma de decisiones. En una realización preferida, las mediciones RVM o el análisis de la complejidad í de la señal RVM se utiliza como parte de los datos del i paciente requeridos paraj un sistema de bucle controlado.

! Uso de imágenes 1 En una reali del dispositivo, el ciclo respiratorio se mide por uno o varios métodos incluyendo pero no limitado a neumografia de impedancia, nivel extremo de C02 u oximetria de pulso, mientras que el corazón se sondea o se mide de otra manera utilizando ecocardiografia que puede ser incorporada como eco 2D,j o eco 3D o o cualquier otro tipo de ecocardiografia . ecocardiografia se exactitud basado en respiratorio. En ecocardiografia debajo umbral de precisión descartan. En otra ¡realización, los datos de i ecocardiografia son ponderados en base a su grado I exactitud donde los datios menos precisos son ponderados de I menor manera. El dispositivo genera una imagen o un video del corazón y movimiento ¡cardíaco basado en los datos más I precisos de ecocardiografía . En una realización, datos de la i ecocardiografía se reconocen a más de un ciclo cardíaco, I entonces después de análisis y grado de exactitud, los mejores datos se utiliza para generar una imagen compuesta i del corazón o video del 'ciclo cardíaco. i Otras realizaciones incluyen la combinación de la medición del ciclo respiratorio y la cuantificación con otras técnicas de generación imágenes cardíacas con el fin de i mejorar la precisión. Lbs métodos de imagen cardíaca pueden incluir flujo Doppler, estudio de radionucl y MRI cerrada. Otras realizaciones incluyen medición de ciclo respiratorio por RVM la combinación con otras modalidades diagnósticas o terapéuticas ¡ de tórax, abdomen y otras partes del cuerpo, incluyendo el diagnóstico CT o MRI, tjerapia de catéter dirigido, ablación dirigida cardíaca, radioablación del tumor, radiación del tumor. En una realización preferida, RVM y datos de impedancia cardíaca utilizan conjuntamente para la sincronización de la recopilación de datos o análisis de datos de diagnóstico ppr imagen o terapia anatómicamente I dirigida.

I pulmones son generadas ¡simultáneamente. En una realización, el dispositivo se utiliza para generar imágenes 2D, videos o modelos del corazón o jde los pulmones. En la realización preferida, el dispositi'vo genera imágenes en 3D, videos o i modelos del corazón o de| los pulmones.

Detección de patologías y mejora del control En una realización, el dispositivo proporciona datos RVM que, con o ¡sin variabilidad o análisis de la I complejidad, se utiliza [para ayudar en la toma de decisiones variabilidad o complejidad solo o con datos de volumen como parte de un sistema de control de lazo abierto o cerrado para ajuste ventilatorio . En una realización, el dispositivo utiliza información de variabilidad o complejidad, solos o con datos de volumen j o de otros análisis de la curva respiratoria proporcionada de RVM, como parte de un sistema de control de lazo abierto o cerrado para ajustar la dosis de medicamentos. Esta realización es útil para los recién i nacidos prematuros para optimizar la gestión de un ventilador i de presión y para los pacientes con tubos endotraquiales . En una realización, el dispositivo utiliza la variabilidad o la información de la comple¡jidad, solo o con datos de volumen o de otros análisis de la curva respiratoria proporcionada de RVM, como parte de un sistema de gestión de los pacientes que monitorea el estado del paciente, recomienda la medicación y, luego, reevalúa al paciente para dirigir una acción posterior. i En una realización el dispositivo utiliza el análisis de la variabilidad o la complejidad de la señal de RVM solamente, solamente los datos del volumen, solamente el análisis de la curva, o cualquiera de estos en combinación para activar alarmas que , indiquen el cambio en el estado del paciente. En otra realización, la distribución del símbolo de entropía y la entropía de bits por palabra se utilizan para medir la probabilidad de patrones dentro de la serie de tiempo. En otra realización, se utiliza la similitud de la metodología de distribuciones. En una realización, el dispositivo emite una alarma cuando detecta un cambio en la complejidad respiratoria o una complejidad respiratoria por debajo de un umbral especificado o patrones de respiración más restringidos asociados a estados de patologías o enfermedades pulmonares1. En una realización, el dispositivo activa una alarma cuando detecta un cambio en una medición combinada la tasa respiratoria y cardíaca de complejidad más allá de un umbral especificado. i En una realización, las mediciones de RVM están integradas en un bucle abierto o errado de retroalimentación para reportar lo adecuado de la ventilación mediante la garantía de dosificación segura de medicamentos mediante la supervisión de la ventilación para señales de advertencia de i paro respiratorio. En uña realización preferida, el RVM está i integrado en un sistema 'con un ventilador que proporciona una i retroalimentación abierta o cerrada por el cual se hacen j ajustes al ventilador. Las diferencias entre las mediciones de RVM y ventilador o espirómetro generan mediciones de volumen o de flujo quej pueden utilizarse para proporcionar información de diagnós ico y orientación de la terapia.

Mediante vigilancia de RVM con o sin información adicional de final niveles de C02 o con mediciones de pulso de oximetria, esta realización automáticamente desconecta al paciente gradualmente disminuyendo la asistencia respiratoria y observando RVM y ot parámetros y avisa al médico de la I drogas depresivas respiratorias como benzodxacepxnas o propofol.

En una ación, el algoritmo de análisis detecta la presencia dé patrones respiratorios específicos mantenidos en la base de datos del sistema experto e informa al médico u otro proveedor de cuidado de la salud sobre la l posibilidad de patologíja asociada. En una realización, el patrón respiratorio de dna patología dada es reconocido y en j una realización preferida, cuantificado . En otra realización i se localiza la patología! En una preferida, el dispositivo reconoce un patrón relacipnado con el volumen respiratorio, curva, variabilidad o complejidad u otros I análisis de datos RVM. ¡ En una realización, el dispositivo reconoce el patrón asociado con ins¡uficiencia respiratoria inminente o paro respiratorio y ofrece una alerta audible y visible o advertencia. En una realización, el dispositivo analiza los datos respiratorios o lia tendencia en los datos y hace una recomendación de intubajción y ventilación mecánica. En una realización, el del patrón respiratorio y aj un narcótico u otro fármaco depresor '¡respiratorio como propafol.

En una realización, el dispositivo reconoce el i patrón respiratorio asociado con una entidad de enfermedad especifica o una patología como insuficiencia cardíaca i congestiva o asma o EP©C o depresión respiratoria inducida por estupefacientes o insuficiencia respiratoria inminente.

En una realización, el dispositivo avisa al médico esta patología. En una realización el dispositivo cuantifica el grado de la patología. ! En una realización, el dispositivo reconoce un patrón de ¡insuficiencia cardíaca congestiva y proporciona datos sobre: las tendencias hacia la mejora o deterioro con el tiempo o como intervención terapéutica asociada.

Preferentemente, el elemento de medición de impedancia del dispositivo puede producir mediciones de impedancia cardiográfibas (ICG). Preferiblemente, el dispositivo detecta la variabilidad de la impedancia asociada con la variabilidad del j ritmo cardíaco. Preferiblemente, el dispositivo detecta la variabilidad de la impedancia asociada a la variabilidad de la forma de onda respiratoria o de otro parámetro respiratorio y utiliza el pulso y frecuencia respiratoria, volumen o¡ forma de, onda de variabilidad para predecir complicaciones cardiacas, respiratoria y pulmonares.

Preferiblemente, el dispositivo mantiene alarmas para limites predeterminados asociados con la variabilidad pulmonar insegura o complejidad o pulso combinado y variabilidad respiratoria o complejidad.

En otra realización, el nivel final de C02 (ETC02) se utiliza además o en .ugar de una evaluación subjetiva para determinar la linea de base RVM. En una realización, el RVM es acoplado con las mediciones de ETC02 para proporcionar información adicional sobre el estado respiratorio.

En otra realización, el RVM es acoplado con oximetria de pulso para proporcionar información sobre ventilación/respiración j y oxigenación. Un sistema más i complejo de RVM acopla las medidas estándar de RVM con ambos o con uno de ETC02 o pujlso oximetria. Este aparato combinado proporciona más información sobre la respiración de pacientes sedados y mejora el seguimiento del paciente.

En una realización preferida, las mediciones de de lúmenes pulmonares a ventilación por minuto se utilizan para evaluar la adecuación del paciente después de la extubación en forma cuantitativa. La ventilación por minuto se utiliza específicamente para pacientes sometidos a , se obtiene una medición de respiración o ventilación por paciente especifico. La base es preferentemente después de la intervención como una comparación entre postoperatorio del estado respiratorio. La tendencia del volumen de respiración o cuando el paciente vjuelve a un nivel básico de la j respiración. En una rejalización preferida, el dispositivo directamente ayuda al sión adecuada de extubación definiendo la respiración específica a ese pacienJe. En una realización, los volúmenes pulmonares absolutos se comparan con datos precalibrados derivados de las características del paciente y se usan para i determinar la presencia jde enfermedad pulmonar obstructiva o restrictiva y otras afecciones respiratorias. Los datos de I volumen absoluto pueden ser especialmente útiles en el PACU y ICU como complemento de los datos cuantitativos existentes.

Uso en retroalimentación de PCA y optimización de dosis de drogas analgésicos en el cuerpo y prevenir o asistir en la prevención de la insuficiencia respiratoria u otros compromisos debido a la reacción adversa o sobredosis.

En una realización preferida, el dispositivo está asociado o integrado a íjin sistema de analgesia controlada del paciente (PCA) . Esto logra electrónicamente a través de la comunicación entre dispositivo de la invención y un sistema electrónico PCA, o por un sistema integrado monitor/PCA o por un ajuste en el monitor que indica que el paciente está siendo administrado PCA. En esta realización, la administración de analgesia o anestesia es limitada en función del riesgo de complicaciones respiratorias o de otros predicha por el dispositivo. Si el sistema PCA no es electrónico, o están siendo entregados por el personal, el recomendaciones en cuanto a cuando el riesgo de complicación respiratoria es alto y la dosis debe reducirse.

Otra realizaciion del aparato de la invención es una plataforma de erapéutica. El dispositivo de control está uno o más de las siguientes acciones : regímenes de farmacéuticos, regímenes terapéuticos, uso uso respiratorio dirigido orientación farmacéutica farmacéutico dirigidos a asma, EPOC, CHF, fibrosis quística, displasia broncopulmonar, hipertensión pulmonar, otras enfermedades de los pulmones. Esta realización del dispositivo se utiliza para juzgar la de médicos y el estado sugiere cambios en el sugiere intervenciones está en riesgo de En una realización, RVM es utilizada con algoritmos de comportamiento o algoritmo que incluye información acerca de cualquiera de los siguiente estados médico del paciente, factores ambientales y factores de comportamiento de un grupo l demográfico o del paciente en general. En una realización del paciente o enfermedades respiratorias crónicas o alergias a un evento al aire librje durante la temporada de alergias, o participar en una competencia deportiva) , el sistema recomienda que tome una medida de RVM y hace recomendaciones sobre si mantener normal la dosificación de la medicación o I aumentarlo. El ' software también puede recomendar que el paciente lleve el medicamento con él al evento y generalmente ento. Otro ejemplo de asma o de otras RVM podrían ser e este ataque por luyendo ventilación de inspiración vs espiración (es decir, proporción) , forma de la curva respiratoria durante lal respiración normal, la forma de la curva respiratoria durante la respiración más profunda posible u otra maniobra respiratoria. Los datos luego podría presentarse independientemente o utilizados en conjunto con otra información para tomar una decisión para que el paciente realice una acción como uno de los siguientes: no hacer nada, descansar, usar un inha ador, tomar un producto farmacéutico, usar un nebulizador, ir al hospital. Información sobre acción necesaria podría ser parte de un comportamiento u otro algoritmo diseñado para el paciente específico o un grupo de pacientes con un trastorno similar, los pacientes con una demográfica similar, pacientes con un perfil específico médico, anatómico o conductual, o pacientes en general. Preferentemente, después de la acción, el paciente es instruido para repetir i la medición de RVM para evaluar la j adecuación de la terapik. Preferentemente su medida repetida se compara con la medición antes de la terapia y otras intervenciones y cambios se apuntan. Información, adicional de esta comparación o simplemente datos después de la terapia se usan solos o en combinación con otros datos de los pacientes a tomar más decisiones médicas o recomendar una acción.

Por ejemplo, un asmático presenta síntomas y decide o se le indica por un algoritmo de gestión de la enfermedad tratamiento. El dispositivo, a continuación, sigue un árbol de decisión y le dice al paciente que ha mejorado y no necesita ningún tratamiento adicional, que debe repetir la dosis, que debe llamar a su médico, o necesita ir al hospital inmediatamente. En una realización preferida, los datos RVM se combinan con algoritmos de comportamiento desarrollados para una demográfica o para un paciente especifico para optimizar las recomendaciones · para el paciente.

Uso PACU/UCI En una realización, el dispositivo se utiliza con una configuración para una unidad de cuidado de anestesia postoperatorio (PACU), como un monitor independiente o como acompañamiento o incorporado en un monitor existente. Dentro i de la PACU, el volumen' RVM se calcula y compara con datos precalibrados derivados teniendo en cuenta el índice de masa corporal, altura, peso, circunferencia de pecho y otros parámetros. El dispositivo se utiliza para complementar los datos cuantitativos existentes que apoyan la toma de decisiones dentro de la! PACU. En una realización, dentro de sala de operaciones, los datos RVM se correlacionan con mediciones de dióx :ido de carbono de nivel final para proporcionar una evaluación más completa del estado respiratorio. Las mediciones de RVM derivadas incluyen de re-intubar. El dispositivo también soporta una evaluación i subjetiva de los pacientes en el piso del hospital como un j monitor de disminución n el estado respiratorio y una alarma I para la necesidad de re-intubar o realizar otra intervención para mejorar el estado respiratorio. Preferiblemente, las mediciones de RVM ayudará a la regularizacion de analgésicos narcóticos, drogas sedantes como las benzodiacepinas u otras drogas con efectos de depresión respiratorias. En una realización, los usos mencionados sobre el RVM en un entorno del dispositivo, el m¿nitoreo de RVM identifica problemas comúnmente asociados con ventiladores, como un pobre tubo endotraqueal, posicionamiento, hiperventilación, fugas de hipoventilación, reinhalación y aire. El sistema también identifica fugas de ai're a través de una sonda pleural o tubo. Las fugas de aire pueden causar una tendencia a aparecer en cualquier medición directa que no estaría presente en el rastro de impedancia, por lo tanto el dispositivo puede y fugas de aire de informe en dispositivos que miden directamente el volumen o flujo. En una realización prefe'rida, el sistema identifica las anomalías y tendencias específicas de un hemitórax como las relacionadas con las ¡ siguientes patologías: neumotorax, contusión pulmonar, ffracturas de costillas, hemotórax, chylothorax, hidrotórax y neumonía I En una realización, el dispositivo se utiliza durante el cuidado de ¡seguimiento de anestesia (MAC) para i vigilar el estado respiratorio, ayudar en la administración de drogas y fluidos, proporcionar indicaciones de compromiso respiratorio inminente existente, y ayudar en la decisión de intubar si es necesa o.

En otra realización del dispositivo, el monitoreo de RVM identifica ' problemas comúnmente asociados con ventiladores, como mal pjosicionamiento del tubo endotraqueal, hiperventilación, hipoventilación, reinhalación y fugas de aire. En una realizacióiji, las mediciones de RVM se combinan con datos derivados del! ventilador para proporcionar datos adicionales con respectoj a la fisiología. Un ejemplo de esto es que pueden grabarse las diferencias, en las mediciones de RVM vs flujos inspirados o caducados o volúmenes medidos en i los ventiladores para evjaluar el "trabajo de respiración" de manera cuantitativa.

En otra realización, las mediciones de RVM después ventilador. En esta realización de la invención, el dispositivo se utiliza para evaluar el éxito de la extubación y determinar si la reintubación es necesaria. La invención descrita permite estas mediciones de forma no invasiva y sin estar en el flujo de aire inspirado o espirado o que impiden el flujo de las vías respiratorias o que contaminan el circuito de las vías respiratorias.

En una realizjación, el dispositivo se utiliza en clínicas para pacientes ambulatorios, específicamente i ¦ orientadas a los padientes que recibieron cuidado de seguimiento de anestesia, incluyendo pacientes sometidos a procedimientos ortopédicos, cirugía de catarata y endoscopia GI superior e inferior de la zona, Uso diagnóstico En una realización, el dispositivo se utiliza para I cuantificar los parámetros respiratorios durante las pruebas de rendimiento. En una realización preferida, el dispositivo se utiliza para cuantificar los parámetros respiratorios en las pruebas de la función cardiovascular, incluyendo pruebas de estrés. En una realización preferida, el dispositivo se utiliza en combinación con uno de los siguientes exámenes para evaluar el impacto de la prueba de respiración. En una realización preferida, él dispositivo informa efectos de un fármaco en particular cjomo dopamina o de ejercicio sobre la Fisiología general o metabolismo del cuerpo como se refleja en cambios en los volúmenes respiratorios, patrones, tasas o la seguridad de un determinado nivel de ejercicio o estrés farmacológico .

En una realización preferida, el análisis de la variabilidad o complejidad de las mediciones de RVM se lleva a cabo de acuerdo a las pruebas de función pulmonar estándar.

En una realización preferida, el análisis de variabilidad o complejidad de las mediciones de RVM es realizado con o sin lejidad del ritmo cardíaco de cardiovascular estándar tales como pruebas de estrés, pruebas de claudicación de caminar, u otro rendimiento basado en pruebas.

En una realización preferida, el dispositivo se utiliza para evaluar los efectos de las drogas en el sistema respiratorio incluyendo broncodilatadores para propósitos de diagnóstico, monitoreo de la terapéutica, optimización, incluidos los efectos sobre el corazón y los pulmones. Más preferiblemente, el dispositivo anterior combina información demostrar el nivel de esfuerzo configurado o demostrar sistema pulmonar.

En otra realización del dispositivo, la información respiratoria se combina información cardíaca para definir el nivel de esfuerzo relacionado con cambios EKG asociados con enfermedades cardíacas. En otra realización del dispositivo, el sistema] combina información respiratoria con información cardíaca paira determinar el nivel de esfuerzo de un atleta.

En otra realización, el dispositivo proporciona aviso de posibles efectos negativos del nivel de ejercicio en la salud en general o en la condición cardíaca, con o sin sincronización de señales respiratorias con impedancia cardíaca o mediciones de EKG en el hogar, cancha atlética, entorno militar fuera del ámbito hospitalario. Una realización del dispositivo es un monitor Holter que entrega i monitor Holter o monitojr de cuidados críticos que supervisa específicamente los de descompensación " relacionados con insuficiencia . Una realización similar del dispositivo monitorea y entrega las medidas de "agua de pulmón". En una realización, el dispositivo está incluido en un sistema de gestión de la enfermedad para insuficiencia cardíaca congestiva.

En una realización preferida el dispositivo proporciona una medición continua que puede funcionar durante curva de tiempo un medicamento o desarrollo de fármacos. j Una realización del dispositivo proporciona datos I de tendencias' en minutojs a horas o días para los pacientes con una variedad de Estados de enfermedad, incluyendo la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, insuficiencia cardiaca congestiva, hipertensión pulmonar, fibrosis pulmonar, fibrosis quistica, enfermedad. pulmonar intersticial, enfermedad pulmonar restrictiva, mesotelioma, post cirugía torácica, post cirugía cardíaca, post toracotomía, post toracostomía, post fractura de costilla, post contusión pulmonar, post émbolo pulmonar, isquemia, cardiomiopatía, miocardiopatía isquémica, miocardiopatía i restrictiva, cardiomiopatía diastólica, miocardiopatía infecciosa, miocardiopalía hipertrófica. Preferiblemente, el dispositivo proporciona información sobre los cambios en la respiración en estos Esjtados de enfermedad relacionados con intervenciones o procedimientos de prueba (provocación) .

En una realización del aparato de la invención, el sistema se utiliza para diagnosticar varias enfermedades. En una realización preferida, el dispositivo se utiliza para evaluar el riesgo dé desarrollar neumonía. En otra realización, el dispositivo se utiliza para evaluar el riesgo de que una terapia de neumonía no es eficaz y sugerir medidas correctivas. Otra realización de la invención se utiliza para la evaluación de deterioro funcional o recuperación asociados a enfermedades incluyendo pero no limitado a: neumonía, I insuficiencia cardíacá, fibrosis quistica, fibrosis intersticial u otras enfermedades.

I En una realización, el dispositivo se implanta. En una realización preferido, el dispositivo es alimentado con una batería como de marcapasos. En una realización se combina el dispositivo con un marcapasos o desfibrilador . En una realización del dispositivo, es ajustado o calibrado o interrogado mediante un componente externo.

Otras realizaciones y ventajas técnicas invención se establecen a continuación y pueden ser aparentes los dibujos y la descripción de la invención que siga, pueden ser extraídas de la práctica de la invención.

Otras realizaciones y usos de la invención serán aparentes a aquellos especializados en el arte de consideración de la especificación y la práctica de la invención divulgada aquí. Todas las referencias citadas en este documento, incluyendo todas las publicaciones, son solicitudes de patente y patentes de los Estados Unidos, incluyendo N° de solicitud internacional PCT/US2008/7622 , presentada el 12 de septiembre de 2008, solicitud de los Estados Unidos N° 12/677, presentada el 09 de marzo de 2010, solicitud de los Estados Unidos provisional N° 60/971.642 presentada el 12 de septiembre de 2007 y solicitud de los Estados Unidos provisional N° 60/973.292 presentada el 18 de septiembre de 2007, que se incorporan específicamente y enteramente como referencia. El término comprende, donde sea utilizado, pretende incluir los términos que consta y de qué consiste esencialmente. Además, los términos que comprende, entre ellos y que contienen no pretenden ser limitantes. Se pretende que la especificación y ejemplos se considere ejemplar sólo con. el verdadero alcance y espíritu de la invención indicada por las siguientes reivindicaciones.

Claims (1)

1. antecede, reclama 1. Un dispositivo para la evaluación de un paciente, el dispositivo que comprende: un sensor para la adquisición de una señal fisiológica de un paciente funcionalmente conectado a un elemento programable; en el que el elemento programable: determina un coeficiente de calibración de al menos una señal fisiológica i ajusta automáticamente la circuiteria de adquisición, y analiza la señal fisiológica para proporcionar una evaluación de al menos un parámetro respiratorio de un paciente . 2. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el coeficiente de calibración además se basa en al menos uno de: análisis de la impedancia bioeléctrica del paciente, la información demográfica para el paciente, calculada a partir de las mediciones fisiológicas del paciente, medido señales ECG del paciente, los niveles básales de impedancia del paciente, las mediciones .de un espirómetro, y las mediciones de un ventilador. 3. El dispositivo de la reivindicación 1, que comprende además una o más sondas | remotas colocadas en el tórax o en el abdomen del paciente. 4. El dispositivo |de la reivindicación 1, en el que el al menos - un parámetro respiratorio está asociado con una medición de uno o más de: la tasa respiratoria del paciente, la presión respiratoria del paciente, el flujo respiratorio del paciente, el nivel final de C02 ' del paciente, el C02 sublingual del paciente!, y la intensidad de la respiración del paciente. j 5. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el al menos un parámetro respiratorio está asociado con una medición que evalúa la variabilidad, variación, o la complejidad en al menos uno de: la frecuencia respiratoria del paciente, la presión respiratoria del paciente, el flujo respiratorio del paciente, el nivel final de C02 del paciente, el C02 sublingual del paciente, y la intensidad de la respiración del paciente 6. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el al menos un parámetro respiratorio está asociado con una medición de al menos uno de: la forma de la curva respiratoria del paciente, cambios en la forma de la curva respiratoria del paciente, una curva respiratoria basada en el volumen inhalado del paciente, una curva respiratoria basada en el volumen espirado del paciente, una curva respiratoria basada en la presión inhalada del paciente, una curva respiratoria basada en la presión de espirado del paciente, una curva respiratoria basada en el flujo inhalado del paciente, una curva respiratoria basada en el flujo exhalado del paciente, una curva respiratoria . basada en el movimiento del pecho del¡ paciente, medido mediante generación de imágenes, una curva respiratoria basada en el movimiento del pecho del paciente, medido por los sensores de contacto situados en el pecho, una curva respiratoria basada en el movimiento del abdomen de la paciente, según lo determinado mediante generación de imágenes, una curva respiratoria basada en el movimiento del abdomen del paciente, medido por los sensores de contacto situado en el abdomen, una curva respiratoria basada en movimiento de ambos el pecho del paciente y el abdomen, medido mediante generación imágenes, una curva respiratoria basada en el movimiento del pecho y del abdomen del paciente, medido por sensores de contacto colocados en el pecho y el abdomen, la variación de los intervalos de respiración del paciente, un retardo de fase entre la impedancia del paciente y la señal de volumen, variación de retardo de fase entre la impedancia del paciente y la señal de volumen, y combinaciones de los mismos. 7. El dispositivo ¡de la reivindicación 1, en el que el menos un parámetro respiratorio está asociado con una medición que evalúa la variabilidad, variación, o complejidad al menos una de: la forma de la curva respiratoria del paciente, cambios en la forma de la curva respiratoria del paciente, una curva respiratoria basada en el volumen inhalado del paciente, una curva respiratoria basada en el volumen espirado del paciente, una curva respiratoria basada en la presión inhalada del paciente, una curva respiratoria basada en la presión de espirado del paciente, una curva respiratoria basada en ¡el flujo inhalado del paciente, una curva respiratoria basada en el flujo exhalado del paciente, una curva respiratoria basada en el movimiento del pecho del paciente, medido mediante generación de imágenes, una curva respiratoria basada en el movimiento del pecho del paciente, medido por los sensores I de contacto situados en el pecho, una curva respiratoria basada en el movimiento del abdomen de la paciente, según lo determinado mediante generación de imágenes, una curva respiratoria basada en el movimiento del abdomen del paciente, ¡medido por los sensores de contacto situado en el abdomen, una curva respiratoria basada en el movimiento de ambos el pecho del paciente y el abdomen, medido mediante generación de imágenes, una curva respiratoria basada en el movimiento del pecho y del abdomen del paciente, medido por sensores de contacto colocados en el pecho y el abdomen, la variación de los intervalos de respiración del paciente, un retardo de fase entre la impedancia del paciente y la señal de volumen, variación de retardo de fase entre la impedancia del paciente y la señal de volumen, y combinaciones de los mismos. 8. El dispositivo jde la reivindicación 1, en el que la I evaluación de al menos ¡una medición fisiológica del paciente comprende al menos una medición seleccionada del grupo que consiste en un cálculo! o estimación de la viabilidad del paciente, de la gravedad de la lesión del paciente, una evaluación de la probabilidad de que el paciente tenga un colapso, una evaluación de la probabilidad del paciente de sufrir insuficiencia respiratoria, una evaluación de la profundidad del paciente de la anestesia, una evaluación del nivel de dosificación de fármaco del paciente, una evaluación la probabilidad del paciente de insuficiencia rdiopulmonar , una evaluación de la probabilidad de fallo del equipo para los equipos asociados con el tratamiento del paciente, y combinaciones de los mismos. 9. El dispositivo de la reivindicación 1, que comprende además al menos un elemento de medición de impedancia que tiene una o más sondas remotas, donde el elemento programable está programado además para analizar uno o más datos de los conjuntos de sondas remotas recogidos de las una o más sondas remotas . 10. El dispositivo de la reivindicación 9, en el que una medición de la impedancia se basa en una pluralidad de conjuntos de datos de sondas remotas, y en el que el elemento programable está configurado o programado además para mejorar al menos una de la pluralidad de conjuntos de datos de sondas j remotas, o estabilizar j al menos uno de la pluralidad de conjuntos de datos de sondas remotas, o para analizar cada una de la pluralidad de ¡conjuntos de datos de sondas remotas para valores de rango dinámico y de relación señal - ruido (SNR) 11. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el al menos un parámetro respiratorio se registra para uno de una duración de 30 segundos, de forma continua, intermitente, hasta por lo menos 10 de las respiraciones del sujeto, hasta por lo menos 100 de las respiraciones del sujeto, o hasta a por lo menos 1000 de respiraciones del sujeto. 12. El dispositivo I de la reivindicación 1, que comprende además uno o más dispositivos acústicos emisores y uno o más dispositivos de grabación acústica para recopilar mediciones acústicas, en el que las mediciones acústicas se utilizan en combinación con los datos de impedancia para aumentar la relación señal - ruido. 13. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que al menos una medición respiratoria se analiza adicionalmente mediante un método seleccionado del grupo que consiste de un método lineal, un no lineal, un método de entropía, una similitud de las distribuciones y método dimensiones fractal, un análisis de j la variabilidad del método, un método de análisis de complejidad, y combinaciones de los mismos. 14. El dispositivo de la reivindicación 13, en el que el análisis adicional de la al menos un parámetro respiratorio comprende correlacionar el al menos un parámetro respiratorio con una enfermedad respiratoria predefinida 15. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que la evaluación determina un índice de suficiencia respiratoria que se utiliza como una herramienta de diagnóstico o de seguimiento . 16. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el circuito de adquisición se ajusta con un ventilador o espirómetro de modo que el volumen respiratorio evaluado del paciente está dentro de una de 20%, 10%, 5%, o 2% de un volumen respiratorio obtenido de un paciente usando un ventilador o espirómetro. 17. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el circuito de adquisición se ajusta usando uno o más de: además un sistema de analgesia controlado por el paciente I acoplado al elemento pro'gramable . 19. El dispositivo de la reivindicación 18, en el que el elemento programable, basado en la evaluación al menos un parámetro respiratorio, al menos uno de: determina el efecto de uno o más fármacos o intervenciones médicas en el paciente, proporciona información de apoyo para la extubación del paciente, sugiere la extubación paciente, proporciona información de apoyo para ajusfar la terapia del paciente o inadecuado con el paciente 21. El dispositivo de la reivindicación 1, que comprende además dos demoduladores, en el que un .primer demodulador filtra la señal con un generador de señal como un portador y el segundo demodulador filtra la señal con un circuito de rotación de fase de 90 antes de la demodulación. 22. El dispositivo de la reivindicación 1, que comprende además la medición simultánea de un electrocardiograma o cardiografía de impedancia y neumografía de impedancia. 23. El dispositivo de la reivindicación' 1, que comprende además al menos una sonda implantada en el cuerpo. 24. El dispositivo i de la reivindicación 1, en el que el sensor es un sensor de impedancia bipolar . o tetrapolar con uno o más canales de medición colocados sobre el abdomen o tórax del paciente. 25. El dispositivo de la reivindicación 24, en el que el coeficiente de calibración se deriva de una o más de las siguientes mediciones específicas de pacientes: impedancia total del cuerpo, las mediciones de impedancia bioeléctrica , media o impedancia base sobre el canal de medición, la señal del ECG adquirida varios lugares, mediciones antropomórficas . 26. El dispositivo de la reivindicación 1, que comprende además electrónica adaptativa controlada por un microprocesador y diferentes amplificadores, en el que la electrónica adaptativa mantiene las ganancias de los diferentes amplificadores para evitar que la señal vaya fuera de rango. 27. El dispositivo de la reivindicación 26, en el que el microprocesador controla y ajusta las ganancias de ajuste en cada uno de los amplificadores. 28. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que el elemento programable controla, a través de un circuito cerrado, al menos uno de: un ventilador, un dispositivo de analgesia, . un dispositivo médico, o un dispositivo de terapia . 29. El dispositivo |de la reivindicación 1, en el que al menos una medida respiratoria se combina con al menos un pulso de oximetia o , 30. Un método para la evaluación de un paciente, que comprende : la adquisición de una señal fisiológica de un paciente conectado funcionalmente a un elemento programable; determina un coeficiente de calibración de al menos una señal fisiológica el ajuste automático de la circuiteria de adquisición; y el análisis | de la señal fisiológica para proporcionar una evaluación de al menos un parámetro respiratorio de un paciente. 31. El método de la reivindicación 30, en el que el cálculo del coeficiente de calibración además se basa en al menos uno de: análisis de la impedancia bioeléctrica del paciente, la información demográfica para el paciente, calculada a partir de las mediciones fisiológicas del paciente, señales medidas de ECG del paciente, niveles de impedancia base del paciente, mediciones de un espirómetro, y las mediciones de un ventilador. 32. El método de la reivindicación 30, que comprende además la colocación de una o más sondas remotas en el tórax o en el abdomen del paciente 33. El método de la reivindicación 30, en el que el al menos un parámetro respiratorio está asociado con una medición de uno o más de: la frecuencia respiratoria del paciente, la presión respiratoria del paciente, el flujo respiratorio del paciente, el nivel final de C02 del paciente, el C02 sublingual del paciente, y la intensidad de respiración del paciente'. j 34. El método de la reivindicación 30, en el que el al menos un parámetro respiratorio está asociado con una medición que evalúa la variabilidad, variación, o .la complejidad en al menos uno de la frecuencia respiratoria del paciente, la presión respiratoria del paciente, el flujo respiratorio del paciemte, el nivel final de C02 del paciente, el C02 sublingual del paciente, y la intensidad de j respiración del paciente!. basada en el volumen espirado del paciente, una curva respiratoria basada en la presión inhalada del paciente, una curva respiratoria basada en la presión de espirado del-paciente, una curva respiratoria basada en el flujo inhalado del paciente, una curva respiratoria basada en el flujo exhalado del paciente, una curva respiratoria basada en el movimiento del pecho del paciente, medido mediante generación de imágenes, una curva respiratoria basada en el movimiento del pecho del paciente, medido por los sensores de contacto situados en el pecho, una curva respiratoria basada en el movimiento del abdomen de la paciente, según lo determinado mediante generación de¡ imágenes, una curva respiratoria basada en el movimiento del abdomen del paciente, medido por los sensores de contacto situado en el abdomen, una curva respiratoria basada en el movimiento de ambos el pecho del paciente y el abdomen, medido mediante generación de imágenes, una curva respiratoria basada en el movimiento del pecho y del abdomen del paciente, medido por sensores de contacto colocados en el pecho y el abdomen, la variación de los intervalos de respiración del paciente, un retardo de fase entre la impedancia del paciente y la señal de volumen, variación de retardo de fase entre la impedancia del paciente y la señal de volumen, y¡ combinaciones de los mismos. 36. El método de la reivindicación 30, en el que el al menos un parámetro respiratorio está asociado con una medición que evalúa la variabilidad, variación, o complejidad al menos una de: la forma de la curva respiratoria del paciente, cambios en la forma de la curva respiratoria del paciente, una curva respiratoria basada en el volumen inhalado del paciente, una curva respiratoria basada en el volumen espirado del pa¡¡cíente, una curva respiratoria basada en la presión inhalada del paciente, una curva respiratoria basada en la presión de espirado del paciente, una curva respiratoria basada en el flujo inhalado del paciente, una curva respiratoria basada en el flujo exhalado del paciente, una curva respiratoria basada en el movimiento del pecho del paciente, medido mediadte generación de imágenes, una curva respiratoria basada en 'el movimiento del pecho del paciente, medido por los sensores de contacto situados en el pecho, una curva respiratoria basada en el movimiento del abdomen de la paciente, según lo determinado mediante generación de imágenes, una curva respiratoria basada en el movimiento del abdomen del paciente, medido por los sensores de contacto situado en el abdomen, una curva respiratoria basada en el movimiento de ambos e pecho del paciente y el abdomen, medido mediante generación de imágenes, una curva respiratoria basada en el movimiento del pecho y del abdomen del paciente, medido por sensores de contacto colocados en pecho y el abdomen, la variación de los intervalos de respiración del paciente, un retardo de fase entre la impedancia del paciente y la señal de volumen, variación de retardo de fase entre la impedancia del paciente y la señal de volumen, y combinaciones de los mismos. 37. El método de la reivindicación 30, en el que la evaluación de al menos una medición fisiológica del paciente comprende al menos una medición seleccionada del grupo que consiste en: un cálculo o estimación de la viabilidad del paciente, de la gravedad de la lesión del paciente, una evaluación de la probabilidad de que el paciente tenga un colapso, una evaluación de la probabilidad del paciente de sufrir insuficiencia rjespiratoria, una evaluación de la profundidad de la anestesia del paciente, una evaluación del nivel dosificación de fármaco del paciente, una evaluación de la probabilidad del paciente de insuficiencia cardiopulmonar , una evaluación de la probabilidad de fallo del equipo para los equipos asociados con el tratamiento del paciente, y combinaciones de los mismos. 38. El método de la reivindicación 30, que comprende además la colocación de una o más sondas remotas en el paciente y el análisis; de uno o más datos de exploración remoto establece recogidos de las una o más sondas remotas. 39. El método de la reivindicación 38, en el que una medición de la impedancia se basa en una pluralidad de conjuntos de datos de sondas remotas, y que comprende además la mejora de al menos una de la pluralidad de conjuntos de datos de sondas remotas, o la estabilización de al menos uno de la pluralidad de conjuntos de datos de sondas remotas, o el análisis de cada una de la pluralidad de conjuntos de datos de sondas remotas para valores de rango dinámico y de relación señal - -ruido (SNR) . 40. El método de la reivindicación 30, en el que el al menos un parámetro respiratorio se registra para uno de: una duración de 30 segundcjs, de forma continua, intermitente, de impedancia para aumentar la relación señal - ruido. 42. El método de la reivindicación 30, en el que la al menos una medición respiratoria se analiza adicionalmente mediante un método seleccionado del grupo que comprende: un método lineal, un método no lineal, un método de entropía, una similitud de las distribuciones y método dimensiones fractal, un método de análisis de la variabilidad, un método de análisis de complejidad, y combinaciones de los mismos. 43. El método de la reivindicación 42, en el que el análisis adicional del al menos un parámetro respiratorio comprende correlacionar el al menos un parámetro respiratorio con una enfermedad respiratoria predefinida 44. El método de la reivindicación 30, en el que la evaluación determina un índice de suficiencia respiratoria que se utiliza como uha herramienta de diagnóstico o de seguimiento . 45. El método de reivindicación 30, en el que circuito de adquisición se ajusta con un ventilador o espirómetro de modo que el volumen respiratorio evaluado del paciente está dentro de una de 20%, 10%, 5%, o 2% de un volumen respiratorio ojbtenido de un paciente usando un ventilador o espirómetro. 46. El método de la reivindicación · 30, en el que el circuito de adquisición] se ajusta usando uno o más de los datos demográficos, la impedancia y anatómica para que el volumen respiratorio evaluado del paciente está dentro de una de 40%, 30%, 20%, 10%, 5% , o 2% de un volumen respiratorio obtenido de un paciente mediante espirometría estándar o ventilador . .47. El método de la reivindicación 30, que comprende además un sistema de analgesia controlado por el paciente acoplado al elemento projgramable 48. El método- de la reivindicación 47, en el que el elemento programable, basado en las evaluación del al menos un parámetros respiratorios, por lo menos uno de: determina el efecto de uno o más fármacos o intervenciones médicas, en el paciente, proporciona información de apoyo extubación del paciente, sugiere la extubación paciente, proporciona información de apoyo ajustar las terapias del paciente o medicamentos, sugiere ajustar las terapias del paciente o medicamentos, proporciona información relacionados con la configuración de ventilador de ajuste, sugiere ajustar los parámetros del ventilador, ofrece ajuste de información de apoyo a la desconexioch del paciente de la ventilación, sugiere desconectar al paciente de la ventilación, ofrece información para evalúat un estado de los pacientes antes, durante o después de una cirugía o procedimiento médico, monitorea fugas de aire, monitorea la ventilación inadecuada, monitorea el ejercicio, monitorea los niveles de estrés y monitorea enfermedad o dondición médica. 49. El método de la reivindicación 30, que comprende además iniciar una alérta tras la detección de cambios predeterminados en el al menos un parámetro respiratorio o después de la detecciójh de un contacto inadecuado con el paciente . 50. El método de reivindicación 30, que comprende además filtrar una señal con una primera señal del generador como una portadora y filtrar una segunda señal con un circuito de rotación de fase de 90 grados antes de la demodulación . 51. El método de la reivindicación 30, que comprende además la medición simultánea de un electrocardiograma o cardiografía de impedancia y neumografía de impedancia. 52. El- método de la reivindicación 30, en el que el sensor es un sensor de impedancia bipolar o tetrapolar con uno o más canales de medición colocados sobre el abdomen o tórax del paciente. 53. El método de jla reivindicación 52, en el que el coeficiente de calibración se deriva de una o más de las siguientes mediciones especificas de pacientes: impedancia total del cuerpo, las mediciones de impedancia bioeléctrica , impedancia base o media sobre el canal de medición, la señal del ECG adquirida en varios lugares, mediciones antropomórficas . 54. El método de la reivindicación 30, que comprende además electrónica de control adaptativa por un microprocesador, en el que la electrónica adaptativa mantiene las ganancias de los diferentes amplificadores para evitar que la señal vaya fuera de rango. 55. El método de la reivindicación 54, en el que el microprocesador controla y ajusta -las ganancias de ajuste en cada uno de los amplificadores 56. El método de a reivindicación 30, en el que el elemento programable controla, a través de un circuito cerrado, al menos uno de: un ventilador, un dispositivo analgesia, un dispositivo médico, o un dispositivo terapia. 57. El método de la reivindicación 30, en el que al menos una medida respiratoria se combina con al menos un pulso de oximetria o capnografia 58. Un dispositivo (para la evaluación de un paciente, el dispositivo que comprende: uno mas dispositivos acústicos emisores posicionados en el paciente sin impedir el flujo de aire; uno o más dispositivos de grabación acústica posicionados en el paciente sin impedir el flujo de aire para reunir propiedades acúst|icas, y un elemento programable para monitorizar las propiedades acústicas y convertir las propiedades acústicas en los datos acústicos de los pulmones y el tórax; en el que el elemento programable utiliza los datos acústicos para- estimar los volúmenes pulmonares 59. El dispositivo de la reivindicación 58, en el que uno o más de los dispositivos acústicos emisores intercambia entre frecuencias discretas o emisiones de ruido de amplio espectro o ambos. 60. El dispositivo de la reivindicación 58, en el que el elemento programable analiza los sonidos producidos por el paciente para determinar y controlar las enfermedades pulmonares 61. El dispositivo de la reivindicación 58, donde datos de impedancia se pombinan con los datos acústicos diagnosticar o controlar enfermedades . 62. Un método de evaluación de un paciente, que comprende uno o más computadores que: emiten una señal acústica en el paciente sin impedir el flujo de aire; I graban la señal acústica transmitida a través del paciente sin impedir el flujo de aire; controlan de 1a señal acústica transmitida; determinan las propiedades acústicas de los pulmones y el tórax de 1a señal acústica; y estiman los volúmenes de longitud a base de la señal acústica. 63. El método de la reivindicación 62, en el que la señal acústica intercambia entre frecuencias discretas o emisiones de ruido de amplio espectro o ambos. 64. El método de la reivindicación 62, que comprende además el análisis de los sonidos producidos por el paciente para predecir enfermedades pulmonares 65. El método de la reivindicación 62, donde los datos de impedancia se combinan con los datos acústicos para diagnosticar o controlar! enfermedades .