MX2013014322A - Metodo y aparato para seleccionar conductores de entrada diferenciales. - Google Patents

Metodo y aparato para seleccionar conductores de entrada diferenciales.

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Ronald Dean Fligge
Louis Welty Hiener Iii
John Liston
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Abstract

Se describe un aparato de adquisición de datos fisiológicos que incluye tres o más conductores, por lo menos una fuente de corriente AC, un mecanismo de conmutación estructurado para acoplar selectivamente la por lo menos una fuente de corriente a pares de conductores seleccionados para inyectar una corriente AC a través del par de conductores seleccionado que producen un voltaje de AC a través del par de conductores seleccionado, y un dispositivo de procesamiento. El dispositivo de procesamiento está estructurado para (i) determinar una impedancia a través del par actual seleccionado de los conductores con base en el voltaje de AC, (ii) determinar si la impedancia es menor que un umbral de impedancia predeterminado, (iii) si la impedancia es menor que el umbral de impedancia predeterminado ocasiona que el par actual seleccionado de conductores se utilicen para generar datos de parámetros fisiológicos; y (iv) si la impedancia no es menor que el umbral ocasiona que el mecanismo de conmutación acople por lo menos una fuente de corriente AC a un nuevo par de conductores seleccionado.

Description

METODO Y APARATO PARA SELECCIONAR CONDUCTORES DE ENTRADA DIFERENCIALES Campo de la Invención La presente invención se relaciona con sistemas de adquisición de datos fisiológicos, tales como sistemas de polisomnografía, y en particular con un método y aparato para seleccionar conductores de entrada diferenciales para dicho sistema .
Antecedentes de la Invención La polisomnografía, también conocida como estudio del sueño, es una prueba multiparamétrica que se usa con el propósito de diagnosticar trastornos de sueño en personas. Durante la polisomnografia, se adquieren datos fisiológicos de un paciente mientras el o ella duerme para un análisis subsiguiente por parte de un clínico entrenado. En un polisomnografo, los parámetros monitoreados incluyen cosas tales como la actividad encefalográfica eléctrica (vía un electroencefalograma (EEG) ) ; movimientos oculares (vía un electrooculograma , (EOG) ) , actividad muscular (vía un electromiograma (E G) , ritmo cardíaco (vía un electrocardiograma (ECG) ) , esfuerzo respiratorio, flujo de aire nasal y/u oral, saturación de oxígeno en la sangre (Sp02) , posición del cuerpo, exhalación de C02, pH esofágico y sonidos respiratorios (ronquidos) . Cada uno de estos Ref.: 245175 parámetros se monitorea típicamente durante el suelo por medio de sensores que producen señales analógicas que después son transmitidas a un dispositivo de adquisición en donde los datos son procesados y almacenados para análisis por parte de un clínico entrenado.
Para varios de los parámetros que se monitorean durante una polisomnografía, los sensores que recolectan los datos son conductores eléctricos que están unidos al cuerpo del paciente. Por ejemplo, un polisomnógrafo frecuentemente incluye una recolección de datos EMG que se relacionan con movimientos de las piernas uniendo los conductores a las piernas del paciente y el movimiento y la tensión de músculos faciales uniendo los conductores a la barbilla del paciente. También EEG, EOG y ECG son monitoreados usando conductores eléctricos unidos al cuerpo del paciente.
Un problema recurrente en la polisomnografía es el desprendimiento de dichos conductores del paciente durante el estudio como resultado, por ejemplo, del movimiento del paciente durante el sueño. Cuando un conductor se desprende, se pierde una señal de un parámetro de sueño clave o indicador de diagnóstico, lo cual afecta adversamente la calidad de la prueba. Además, si se descubren conductores desprendidos, se requiere la intervención de alguien durante el estudio para volver a unir los conductores al paciente. Si el clínico opta por tratar de volver a unir los conductores, necesitará entrar al cuarto del paciente, encender las luces, y despertar al paciente. Esto ocasiona la interrupción del sueño del paciente y una interrupción en el estudio, debido a que debe registrarse un numero de horas mínimo de sueño. Y nuevamente, el clínico necesitará repetir el proceso de ir y venir entre el cuarto del paciente y el cuarto de control central para asegurarse que la impedancia está a un nivel aceptable al reaplicarse los conductores.
Breve Descripción de la Invención Consecuentemente, un objeto de la presente invención es proporcionar un método y aparato para seleccionar conductores de entrada diferenciales para un sistema de adquisición de datos fisiológicos que solucione el problema del desprendimiento de conductores asegurando que se utiliza un par de conductores óptimo para la adquisición de datos.
En una modalidad, se proporciona un aparato para adquirir datos fisiológicos de un paciente que incluye tres o más conductores estructurados para colocarse sobre el cuerpo de un paciente, cada uno de los conductores adaptado para recolectar una señal que se relaciona con un parámetro fisiológico particular del paciente, por lo menos una fuente de corriente AC, un mecanismo de conmutación estructurado para acoplar selectivamente la por lo menos una fuente de corriente AC a pares de conductores seleccionados de tal manera que en cualquier momento la por lo menos una fuente de corriente AC inyectará una corriente AC a través de solo un par actual seleccionado de los conductores, en donde en respuesta a la corriente AC inyectada, se generará un voltaje de AC a través del par actual seleccionado de los conductores, y un dispositivo de procesamiento. El dispositivo de procesamiento está programado/estructurado para (i) determinar una impedancia a través del par actual seleccionado de los conductores ton base en el voltaje de AC, (ii) determinar si la impedancia es menor que un umbral de impedancia predeterminado, (iii) si la impedancia es menor que el umbral de impedancia predeterminado ocasiona que el par actual seleccionado de los conductores se utilicen para generar datos que se relacionan con el parámetro fisiológico particular; y (iv) si la impedancia no es menor que el umbral de impedancia predeterminado ocasiona que el mecanismo de conmutación acople la por lo menos una fuente de corriente AC a un nuevo par actual seleccionado de los conductores de tal manera que la corriente AC se inyecta a través del nuevo par actual seleccionado de los conductores.
En otra modalidad, se proporciona un método de adquisición de datos fisiológicos de un paciente utilizando tres o más conductores colocados sobre el cuerpo del paciente, en donde cada uno de los conductores está adaptado para recolectar una señal que se relaciona con un parámetro fisiológico particular del paciente. El método incluye inyectar una corriente AC a través de un primer par de conductores, en donde en respuesta a la corriente AC inyectada, se genera un primer voltaje de AC a través de un primer par de los conductores, determinar una primera impedancia a través del primer par de conductores con base en el primer voltaje de AC, determinar que la primera impedancia no es menor que un umbral de impedancia predeterminado, que responde a la determinación de que la primera impedancia no es menor que el umbral de impedancia predeterminado, inyectar una corriente AC a través de un segundo par de conductores, en donde en respuesta a la corriente AC inyectada, se generará un segundo voltaje de AC a través del segundo par de conductores, determinar una segunda impedancia a través del segundo par de los conductores con base en el segundo voltaje de AC, determinar que la segunda impedancia es menor que el umbral de impedancia predeterminado, y en respuesta a determinar que la segunda impedancia es menor que el umbral de impedancia predeterminado, utilizar el segundo par de los conductores para generar datos que se relacionan con el parámetro fisiológico particular.
Estos y otros objetos, cualidades y características de la presente invención, así como también los métodos de operación y las funciones de los elementos de estructura relacionados y la combinación de partes y economías de manufactura, serán más evidentes al considerar la siguiente descripción y las reivindicaciones anexas con referencia a las figuras adjuntas, todo lo cual forma parte de la presente especificación en conde los números de referencia similares designan partes correspondientes en las varias figuras. Sin embargo, debe entenderse expresamente que las figuras tienen como propósito solo la ilustración y descripción y no pretenden ser una definición de los límites de la invención.
Breve Descripción de las Figuras La figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de polisomnografía de conformidad con una modalidad de ejemplo de la presente invención; y La figura 2 es un diagrama esquemático de una caja de entrada 20 de conformidad con una modalidad de la presente invención .
Descripción Detallada de la Invención Tal como se usa en la presente, las formas singulares de "un", "una", y "el" o "la" incluyen referencias plurales a menos que el contexto dicte claramente otra cosa. Tal como se usa en la presente, la mención de que dos o más partes de componentes están "acopladas" significará que las partes están unidas para operar juntas ya sea directamente o indirectamente, es decir, a través de una o más partes o componentes intermedios, siempre y cuando tenga lugar un enlace. Tal como se emplea en la presente "directamente acoplado" significará que dos elementos están directamente en contacto uno con otro. Tal como emplea aquí, "fijamente acoplado" o "fijado" significará que dos componentes están acoplados de tal manera que se mueven como uno solo mientras se mantiene una orientación constante de uno en relación con el otro.
Tal como se emplea aquí, la palabra "unitario" significa que un componente está creado como una sola pieza o unidad. Es decir, un componente que incluye piezas que se crean por separado y después se acoplan entre sí como una unidad no es un componente o cuerpo "unitario". Tal como se emplea aquí, la expresión de que dos o más partes o componentes "enganchan" uno con otro significará que las partes ejercen una fuerza uno con otro ya sea directamente o a través de una o más partes o componentes intermedios . Tal como se emplea en la presente, el término "número" significará uno o un entero mayor que uno (es decir, una pluralidad) .
La frases direccionales utilizadas en la presente, tal como, por ejemplo, y sin limitación, parte superior, fondo, izquierda, derecha, superior, inferior, frente, posterior, y derivados de las mismas, se relacionan con la orientación de los elementos mostrados en las figuras y no limitan las reivindicaciones a menos que expresamente se mencione en ellas .
La figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de polisomnografía 2 de conformidad con una modalidad de la presente invención. Como se describe más detalladamente más adelante, el sistema de polisomnografía 2 emplea hardware y software para agregar redundancia a la prueba de diagnóstico del sueño en situaciones (por ejemplo, EMG, EEG, etc.), en donde se necesita un par de conductores para hacer mediciones fisiológicas. Más particularmente, se utilizan dos o más conductores para adquirir señales paramétricas y el sistema de polisomnografía 2 monitorea continuamente la integridad de la señal en pares diferenciales de los conductores para detectar la degradación en un conductor o en conductores (indicativo de un alambre que se ha desprendido) . Si se detecta degradación, el sistema de polisomnografía 2 intentará hallar y conmutar hacia un par óptimo de conductores para la medición en cuestión.
Con referencia a la figura 1, el sistema de polisomnografía 2 incluye una pluralidad de sensores 4 de ejemplo que se acoplan operativamente a un paciente 6 que está siendo sujeto a un estudio del sueño. En la modalidad de ejemplo, los sensores 4, incluyen un par de conductores de EOG 8 colocados cerca de los ojos del paciente 6 para medir el movimiento ocular, un transductor de presión 10 colocado cerca de las fosas nasales para medir el flujo aéreo nasal y/u oral, tres conductores de EMG 12 (12a, 12b, 12c) colocados cerca de la barbilla del paciente 6 para medir la actividad y tensión muscular facial, un par de conductores de ECG 14 colocados sobre lados opuestos del pecho del paciente 6 para medir parámetros relacionados con el corazón, un sensor de Sp02 16 colocado en el dedo (o, alternativamente, la oreja) del paciente 6 para medir la saturación de oxígeno de la sangre, y tres conductores de EMG 18 (18a, 18b, 18c) colocados cerca de la pierna del paciente 6 para medir los movimientos de la pierna. Debe entenderse que los sensores particulares 4 mostrados en la figura 1 son de ejemplo, y que otros sensores además de y/o en lugar de los sensores 4 pueden usarse en relación con la presente invención.
Como se observa en la figura 1, el sistema de polisomnografxa 2 incluye además una caja de entrada 20 y una estación base 22. Cada uno de los sensores 4 está acoplado operativamente a la caja de entrada 20. La caja de entrada 20 es un dispositivo de procesamiento electrónico que recibe la señal paramétrica analógica de cada uno de los sensores 4 , amplifica y filtra cada señal y convierte cada señal a la forma digital. Las señales paramétricas digitales salen entonces de la- caja de entrada 20 hacia la estación base 22, la cual también es un dispositivo de procesamiento electrónico. La estación base 22 forma entonces paquetes de datos y procesa y almacena adicionalmente los dados paramétricos digitales recibidos. Además, en la modalidad de ejemplo, la estación base 22 incluye una salida de Ethernet que permite que la estación base 22 se conecte a una LAN 24.
La LAN 24 lleva los datos paramétricos digitales a una estación central o cuarto del técnico en donde un técnico del sueño y/u otro personal pueden ver y analizar los datos en una PC 26 usando software huésped patentado asociado con el sistema de polisomnografía 2.
La figura 2 es un diagrama esquemático de una caja de entrada 20 de conformidad con una modalidad de la presente invención. Para propósitos de ilustración y descripción de la presente invención, la figura 2 solo muestra los conductores de E G 12a, 12b, 12c acoplados operativamente a (es decir, entrando a) la caja de entrada 20. Se apreciará, sin embargo, como se muestra en la figura 1, que los otros sensores 4 también están acoplados operativamente a (es decir, entrando a) la caja de entrada 20.
La caja de entrada 20 incluye conductores 30 y 32 a los cuales se acopla el conductor de EMG 12a, los conductores 34 y 26 a los cuales se acopla el conductor de EMG 12b, y los conductores 38 y 40 a los cuales se acopla el conductor de EMG 12c. La caja de entrada 20 también incluye un conmutador analógico programable 42 que puede acoplarse selectivamente a cualquiera de los conductores 30, 34 y 38, y el conmutador analógico programable 44 que puede acoplarse selectivamente a cualquiera de los conductores 32, 36 y 40. Los conmutadores analógicos programables 42 y 44 son controlados por un microprocesador o DSP 46 (u otro dispositivo de procesamiento adecuado) provisto como parte de la caja de entrada 20 (como se muestra por medio de las líneas punteadas en la figura 2) . Además, la caja de entrada 20 incluye un amplificador de instrumentación 48 o algún otro dispositivo amplificador diferencial adecuado. Como se observa en la figura 2, el conmutador analógico programable 42 también está eléctricamente acoplado a la entrada no inversora (+) del amplificador de instrumentación 48 a través de un conductor 50, y el conmutador analógico programable 44 también está eléctricamente acoplado a la entrada de inversión (-) del ampli icador de instrumentación 48 a través de un conductor 52. La caja de entrada 20 incluye además una primera fuente de corriente AC 54 que está acoplada al conductor 50 y una segunda fuente de corriente AC 56 que está acoplada al conductor 52. La primera fuente de corriente AC 54 y la segunda fuente de corriente AC 56 están estructuradas para sacar corriente AC que están desfasadas en 180 grados una de la otra. En la modalidad no limitante de ejemplo, cada una de la primera fuente de corriente AC 54 y la segunda fuente de corriente AC 56 están estructuradas para proporcionar un nivel bajo (por ejemplo un pico 2nA) ajustado a una frecuencia particular (por ejemplo, una onda cuadrada de 100 Hz o de 250 Hz) . Este nivel de corriente está muy por abajo de los márgenes de seguridad de IEC60601-1 y es suficientemente pequeño de tal manera que no tenga impacto en los datos transportados por los conductores 12a, 12b y 12c. La salida del amplificador de instrumentación 48 está provista con un convertidor de analógico a digital (ADC, por sus siglas en inglés) . La salida de ADC 58 está provista con un microprocesador o DSP 46.
Como se describe más adelante, la caja de entrada 20 está adaptada para recibir la entrada de los tres conductores de EMG 12a, 12b y 12c y automáticamente encuentra el primer par de los conductores 12a, 12b y 12c en donde la impedancia entre los conductores está por abajo de un umbral de impedancia preajustado. Una .impedancia entre el par de conductores en cuestión por abajo del umbral de impedancia preajustado indica que ninguno de los conductores del par se desprende. Ese par de conductores puede usarse entonces para hacer la medición de EMG necesaria para el estudio de polisomnografía .
En la operación, se selecciona un par de conductores por omisión, iniciales, 12a, 12b, 12c acoplando un conmutador analógico programable 42 a un conductor particular de los conductores 12a, 12b, 12c (a través del conductor apropiado 30, 34 y 38) y acoplando el conmutador analógico programable 44 a otro conductor particular de los conductores 12a, 12b, 12c (a través del conductor apropiado 32, 36 y 40). En la modalidad de ejemplo mostrada en la figura 2, ese par de conductores por omisión inicial es el conductor 12a y el conductor 12b. Entonces la corriente se inyecta a través del par de conductores seleccionado 12a, 12b por medio de la primera fuente de corriente AC 54 y la segunda fuente de corriente AC 56. Como se mencionó arriba, en la modalidad de ejemplo, la corriente AC inyectada es una corriente AC de bajo nivel (por ejemplo, una corriente de pico 2nA ajustada a una onda cuadrada de 100 Hz o de 250 Hz) . En respuesta a la corriente inyectada, se generará un voltaje de AC a través de los conductores 12a, 12b que es proporcional a la impedancia entre los conductores 12a, 12b. La diferencia de voltaje es ingresada y medida diferencialmente por medio del amplificador de instrumentación 48. Más específicamente, como lo apreciarán aquellos con experiencia en la técnica, un amplificador de instrumentación 48 producirá un voltaje de AC que es igual a la diferencia en el voltaje en sus dos entradas (+ y -) multiplicado por un factor de ganancia. Por lo tanto, la salida del amplificador de instrumentación 48 será un voltaje de AC que es proporcional a la impedancia entre los conductores 12a, 12b porque es igual al voltaje de AC a través de los conductores 12a, 12b multiplicado por el factor de ganancia del amplificador de instrumentación 48.
Enseguida, la salida de voltaje de AC por parte del amplificador de instrumentación 48 pasa al ADC 58 en donde se convierte a la forma digital. La versión digital de la salida de voltaje de AC del amplificador de instrumentación 48 se envía entonces al microprocesador o DSP 46. Dentro del microprocesador o DSP 46, el voltaje de AC digital primero se filtra (digitalmente) a través de un filtro de paso de banda estrecha. La filtración de paso de banda estrecha extrae la porción o el componente de la señal de voltaje que corresponde a, y representa, el voltaje generado en respuesta a la corriente AC inyectada y por lo tanto que corresponde a, y representa, la impedancia entre los conductores seleccionados 12a, 12b. La filtración de paso de banda estrecha no pasa la porción o el componente de la señal de voltaje que corresponde a las medidas de parámetros fisiológicos por medio de los conductores 12a, 12b (EMG en la modalidad de ejemplo) . La señal filtrada por medio del filtro de paso de banda estrecha se rectifica después (digitalmente) dentro del microprocesador o DSP 46. El pico de voltaje de la señal rectificada es medido y convertido a un valor de impedancia que representa la impedancia entre los conductores 12a, 12b empleando una traslación matemática lineal estándar. La traslación puede establecerse como Z = mV + b en donde Z es el valor de impedancia trasladada, V es el nivel de voltaje medido, y m y b son la pendiente e intercepción de la traslación lineal. Los valores de m y b son una función del circuito utilizado para crear la corriente AC inyectada, y se determinan en la práctica por medio de un proceso de calibración que mide el nivel de voltaje observado, V, para valores de impedancia Z específicos conocidos.
El valor de impedancia resultante se compara entonces con el umbral de impedancia de preajuste. En la modalidad de ejemplo, umbral de impedancia de preajuste es de 5000 ohmios, aunque también pueden ser apropiados otros valores dependiendo de las particularidades de la aplicación. Si el valor de impedancia resultante es menor que el umbral de impedancia de preajuste, entonces se considera que los conductores 12a, 12b están en condición satisfactoria y el sistema de polisotnnografía utilizará los conductores 12a, 12b como buenos conductores. Esto significa que la caja de entrada 20 extraerá la señal de EMG de los conductores 12a, 12b, usando un proceso de filtración de respuesta en hendidura digital, y pasará los datos digitales a la estación base 22 para procesamiento adicional como se discute en otras partes en la presente. Sin embargo, si el valor de impedancia resultante no es menor que el umbral de impedancia de preajuste, entonces lós conductores 12a, 12b no se consideran como un buen par. En respuesta, el microprocesador o DSP 46 seleccionará un par diferente de los conductores 12a, 12b, 12c (por ejemplo 12a y 12c) mediante el control de los conmutadores analógicos programables 42, 44 para acoplarse a los conductores seleccionados y el proceso de verificación que se acaba de describir se repetirá para determinar si ese par de conductores es bueno. Este proceso se ciclará continuamente a través de las tres combinaciones de pares de conductores posibles (12a y 12b, 12a y 12c, 12b y 12c) hasta hallar un par satisfactorio o hasta concluir el estudio.
En una modalidad de ejemplo alternativa, cuando la señal de voltaje de AC digital es recibida en el microprocesador o DSP 46 del ADC 58, se realiza en la señal una Transformada de Fourier Discreta (DFT, por sus siglas en inglés) o una Transformada de Fourier Rápida (FFT, por sus siglas en inglés) . Entonces se mide el nivel de energía de la salida de DFT o FFT a la frecuencia que corresponde a la frecuencia de la corriente AC inyectada (por ejemplo, 100 Hz o 250 Hz) . Ese nivel de energía se convierte después a un valor de impedancia que representa la impedancia entre los conductores 12a, 12b usando una traslación matemática lineal estándar similar a la traslación utilizada para la modalidad de ejemplo principal. La pendiente, m, y la intercepción, b, de la función de traslación de la modalidad de ejemplo alternativa s-e determinaría similarmente por medio de un proceso de calibración que mide el nivel de energía observado, V, para valores de impedancia Z específicos conocidos. El valor de impedancia resultante se compara entonces con el umbral de impedancia de preajuste y el procesamiento y la operación continúan como se describió en relación con la modalidad de ejemplo principal.
Debe apreciarse que la presente invención como acaba de describirse en relación con las modalidades de ejemplo anteriores no está limitada al uso de solo tres conductores. Más bien, pueden usarse más de tres pares de conductores examinados en pares como se acaba de describir para agregar mayor redundancia al sistema de polisomnografia 2.
Adicionalmente , aunque la presente invención se ha descrito en relación con conductores de EMG 12 mostrados en la figura 1, debe apreciarse que también pueden usarse conductores que miden otros parámetros o hacen mediciones en otros sitios. Por ejemplo, como se indica a lo largo de la presente, tres conductores de EMG 18 se colocan cerca de la pierna del paciente 6 para medir movimientos de pierna. Esos tres conductores 18 pueden acoplarse a una configuración de circuitos en la caja de entrada 20 que es idéntica a la mostrada en la figura 2, de tal manera que la caja de entrada 20 puede hallar un par satisfactorio de conductores 18 hallando automáticamente el primer par de conductores 18 en donde la impedancia entre los conductores está por abajo de un umbral de impedancia de preajuste como se describió arriba. También, la presente invención puede aplicarse a conductores distintos a los conductores de EMG. Por ejemplo, pueden proveerse uno o más conductores de EOG 8 o conductores de ECG 14 (resultando en tres o más de tales conductores) de tal forma que la presente invención puede emplearse en relación con mediciones de EOG y/o ECG.
Además, la presente invención no está limitada con respecto a al polisomnografía, sino que también puede usarse con otros sistemas y aplicaciones de adquisición de datos fisiológicos. Por ejemplo, y sin limitación, la presente invención puede emplearse en sistemas y/o estudios de EEG dedicados o sistemas y/o estudios de EMG dedicados.
En las reivindicaciones, cualquier signo de referencia colocado entre paréntesis no deberá considerarse como limitante de las reivindicaciones. La palabra "comprende" o "incluye" no excluye la presencia de elementos o etapas distintos de los enumerados en una reivindicación. En una reivindicación de dispositivo que enumera varios medios, varios de estos medios pueden estar conformados por un único elemento de hardware. La palabra "un" o "una" que antecede un elemento no excluye la presencia de una pluralidad de tales elementos. En cualquier reivindicación de dispositivo que enumera varios medios, varios de estos medios pueden estar conformados por un único elemento de hardware. El simple hecho de que ciertos elementos se mencionen en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes no indica que estos elementos no puedan usarse combinados.
Aunque la invención se ha descrito detalladamente con el propósito de ilustración con base en lo que actualmente se consideran las modalidades más prácticas y preferidas, se entenderá que dicho detalle es solo para ese propósito y que la invención no está limitada a las modalidades descritas, sino por el contrario, se pretende que cubra modificaciones y disposiciones equivalentes que están dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, se entenderá que la presente invención contempla, en la medida de lo posible, que una o más características de cualquier modalidad puedan combinarse con una o más características de cualquier otra modalidad.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (17)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:
1. Un aparato para adquirir datos fisiológicos de un paciente, caracterizado porque comprende tres o más conductores estructurados para colocarse sobre el cuerpo de un paciente, cada uno de los conductores está adaptado para recolectar una señal que se relaciona con un parámetro fisiológico particular del paciente ,- por lo menos una fuente de corriente alterna; un mecanismo de conmutación estructurado para acoplar selectivamente la por lo menos una fuente de corriente alterna a pares de conductores seleccionados de tal manera que en cualquier momento la por lo menos una fuente de corriente alterna inyectará una corriente alterna a través de solo un par actual seleccionado de los conductores, en donde en respuesta a la corriente alterna inyectada, se generará un voltaje de corriente alterna a través del par actual seleccionado de los conductores; y un dispositivo de procesamiento estructurado para (i) determinar una impedancia a través del par actual seleccionado de los conductores con base en el voltaje de corriente alterna, (ii) determinar si la impedancia es menor que un umbral de impedancia predeterminado, (iii) si la impedancia es menor que el umbral de impedancia predeterminado ocasiona que el par actual seleccionado de conductores se utilice para generar datos que se relacionan con el parámetro fisiológico particular; y (iv) si la impedancia no es menor que el umbral de impedancia predeterminado ocasiona que el mecanismo de conmutación acople la por lo menos una fuente de corriente alterna a un nuevo par actual seleccionado de los conductores de tal manera que la corriente alterna se inyecta a través del nuevo par actual seleccionado de los conductores.
2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en respuesta a la corriente alterna que se inyecta a través del nuevo par actual seleccionado de los conductores, se generará un nuevo voltaje de corriente alterna a través del nuevo par actual seleccionado de los conductores, en donde el dispositivo de procesamiento está estructurado además para (v) determinar una nueva impedancia a través del nuevo par actual seleccionado de los conductores con base en el nuevo voltaje de corriente alterna, (vi) determinar si la nueva impedancia es menor que el umbral de impedancia predeterminado, (vii) si la nueva impedancia es menor que el umbral de impedancia predeterminado ocasiona que el nuevo par actual seleccionado de conductores se utilicen para generar datos que se relacionan con el parámetro fisiológico particular; y (viii) si la nueva impedancia no es menor que el umbral de impedancia predeterminado ocasiona que el mecanismo de conmutación acople selectivamente por lo menos una fuente de corriente alterna a un segundo nuevo par actual seleccionado de los conductores de tal manera que la corriente alterna se inyecta a través del segundo nuevo par actual seleccionado de los conductores.
3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de conmutación comprende un primer conmutador analógico programable y un segundo conmutador analógico programable cada uno acoplado al dispositivo de procesamiento y bajo control del mismo.
4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende un amplificador diferencial acoplado al mecanismo de conmutación y un convertidor de analógico a digital acoplado al amplificador diferencial, en donde el amplificador diferencial está estructurado para recibir el voltaje de corriente alterna y en respuesta a ello producir un voltaje de corriente alterna amplificado, en donde el convertidor de analógico a digital está estructurado para recibir el voltaje de corriente alterna amplificado y convertir el voltaje de corriente alterna amplificado a datos digitales de voltaje de corriente alterna, y en donde el dispositivo de procesamiento está estructurado para recibir los datos digitales de voltaje de corriente alterna y determinar la impedancia a través del par actual seleccionado de los conductores utilizando los datos digitales de voltaje de corriente alterna.
5. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el dispositivo de procesamiento está estructurado para determinar la impedancia a través del par actual seleccionado de los conductores filtrando los datos digitales de voltaje de corriente alterna para producir datos filtrados, rectificar los datos filtrados para producir datos de voltaje rectificados, determinar un pico de voltaje a partir de los datos de voltaje rectificado, y determinar la impedancia a través del par actual seleccionado de los conductores con base en el pico de voltaje.
6. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el dispositivo de procesamiento está estructurado para determinar la impedancia a través del par actual seleccionado de los conductores realizando una Transformada de Fourier Discreta (DFT, por sus siglas en inglés) o una Transformada de Fourier Rápida (FFT, por sus siglas en inglés) en los datos digitales de voltaje de corriente alterna para producir una salida de Transformada de Fourier Discreta o de Transformada de Fourier Rápida, determinar un nivel de energía de la salida de Transformada de Fourier Discreta o de Transformada de Fourier Rápida a una frecuencia que corresponde a una frecuencia de la corriente alterna inyectada, y determinar la impedancia a través del par actual seleccionado de los conductores con base en el nivel de energía.
7. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los tres o más conductores se seleccionan del grupo que consiste de conductores de electromiograma, conductores de electrocardiograma y conductores de electrooculograma.
8. El aparato de .conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la por lo menos una fuente de corriente alterna comprende una primera fuente de corriente alterna estructurada para producir una primera corriente alterna y una segunda fuente de corriente alterna estructurada para producir una segunda corriente alterna desfasada 180 grados con la primera corriente alterna, la primera corriente alterna y la segunda corriente alterna juntas forman la corriente alterna que se inyecta a través del par actual seleccionado de los conductores .
9. El aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque cada una de la primera y segunda corrientes alternas son corrientes 2nA que comprenden una onda cuadrada de 100 Hz o 250 Hz.
10. Un sistema de polisomnografía incluido en el aparato de conformidad con la reivindicación 1, para adquirir los datos fisiológicos del paciente, caracterizado porque los datos fisiológicos se utilizan para realizar un estudio de sueño del paciente.
11. Un método de adquisición de datos fisiológicos de un paciente que utiliza tres o más conductores colocados sobre el cuerpo del paciente, cada uno de los conductores está adaptado para recolectar una señal que se relaciona con un parámetro fisiológico particular del paciente, caracterizado porque comprende: inyectar una corriente alterna a través de un primer par de los conductores, en donde en respuesta a la corriente alterna inyectada, se genera un primer voltaje de corriente alterna a través del primer par de los conductores; determinar una primera impedancia a través del primer par de los conductores con base en el primer voltaje de corriente alterna; determinar que la primera impedancia no es menor que un umbral de impedancia predeterminado; en respuesta a la determinación de que la primera impedancia no es menor que el umbral de impedancia predeterminado, inyectar la corriente alterna a través del segundo par de los conductores, en donde en respuesta a la corriente alterna inyectada, se genera un segundo voltaje de corriente alterna a través del segundo par de los conductores; determinar una segunda impedancia a través del segundo par de los conductores con base en el segundo voltaje de corriente alterna; determinar que la segunda impedancia es menor que el umbral de impedancia predeterminado; y en respuesta a determinar que la segunda impedancia es menor que el umbral de impedancia predeterminado, utilizar el segundo par de los conductores para generar datos que se relacionan con el parámetro fisiológico particular.
12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la determinación de la primera impedancia comprende medir diferencialmente el primer voltaje de corriente alterna para producir un primer voltaje de corriente alterna medido, filtrar y rectificar el primer voltaje de corriente alterna medido para producir una primera señal filtrada y rectificada, determinar un primer pico de voltaje de la primera señal filtrada y rectificada, y determinar la primera impedancia con base en el primer pico de voltaje, y en donde la determinación de la segunda impedancia comprende medir diferencialmente el segundo voltaje de corriente alterna para producir un segundo voltaje de corriente alterna medido, filtrar y rectificar el segundo voltaje de corriente alterna medido para producir una segunda señal filtrada y rectificada, determinar un segundo pico de voltaje de la segunda señal filtrada y rectificada, y determinar la segunda impedancia con base en el segundo pico de voltaje.
13. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la determinación de la primera impedancia comprende medir diferencialmente el primer voltaje de corriente alterna para producir un primer voltaje de corriente alterna medido, realizando una Transformada de Fourier Discreta (DFT, por sus siglas en inglés) o una Transformada de Fourier Rápida (FFT, por sus siglas en inglés) en el primer voltaje de corriente alterna medido para producir una primera salida de Transformada de Fourier Discreta o de Transformada de Fourier Rápida, determinar un primer nivel de energía de la primera salida de Transformada de Fourier Discreta o de Transformada de Fourier Rápida a una frecuencia que corresponde a una frecuencia de la corriente alterna inyectada, y determinar la primera impedancia con base en el primer nivel de energía, y en donde la determinación de la segunda impedancia comprende medir diferencialmente el segundo voltaje de corriente alterna para producir un segundo voltaje de corriente alterna medido, realizar una Transformada de Fourier Discreta (DFT, por sus siglas en inglés) o una Transformada de Fourier Rápida (FFT, por sus siglas en inglés) en el segundo voltaje de corriente alterna medido para producir una segunda salida de Transformada de Fourier Discreta o de Transformada de Fourier Rápida, determinar un segundo nivel de energía de la segunda Transformada de Fourier Discreta o de Transformada de Fourier Rápida a la frecuencia que corresponde a la frecuencia de corriente alterna inyectada, y determinar la segunda impedancia con base en el primer nivel de energía.
14. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los tres o más conductores se seleccionan del grupo que consiste de conductores de electromiograma, conductores de electrocardiograma y conductores de electrooculograma.
15. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la corriente alterna es generada usando una primera fuente de corriente alterna estructurada para producir una primera corriente alterna y una segunda fuente de corriente alterna estructurada para producir una segunda corriente alterna desfasada 180 grados con la primera corriente alterna.
16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque cada una de la primera y segunda corrientes alternas son corrientes 2nA que comprenden una onda cuadrada de 100 Hz o 250 Hz .
17. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque adicionalmente comprende el utilizar los datos que se relacionan con el parámetro fisiológico particular en un estudio de polisomnografía .
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