WO2012164127A1 - Dispositivo de manometría anorrectal - Google Patents
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Definitions
- the present invention refers to a device intended for use as a diagnostic tool for diseases of the intestinal tract and, more specifically, for the diagnosis of Hirschsprung disease by anorectal manometry. BACKGROUND OF THE INVENTION
- HD Hirschsprung disease
- the incidence of HD is one case per 5000 live newborns, 80% being men.
- the early diagnosis of the disease in the neonatal period is essential for its subsequent treatment, since without such early diagnosis, a large number of patients develop enterocolitis (inflammation of the mucous membranes of the small intestine and colon), a complication that even in the Currently, it remains the most frequent cause of death from HD.
- the usual presentation of the disease in the neonatal period is characterized by constipation (with or without delay in the evacuation of meconium), abdominal distension and vomiting, although there is a wide spectrum of presentation of symptoms ranging from total obstruction to retention transient meconial
- the simplest, fastest and most innocuous method for the diagnosis of Hirschsprung's disease is anorectal manometry. This technique includes the assessment of the movements of the anus-rectum by recording intrarectal and anal canal pressures. Once the diagnosis of EH is confirmed, the treatment of the disease is performed, which consists in eliminating the aganglionic intestine segment (that is, lacking intramural ganglion cells).
- the rectum distension is caused by insufflation of the rectum and, in this way, a reflex relaxation wave is triggered.
- the wave latency parameters are usually calculated (defined such latency as the period of time between the beginning of the stimulus and the beginning of the reflex relaxation wave), the average relaxation of the wave reflects the stimulus , he period of said wave, and the average relaxation of the fluctuation wave (wave before the stimulus). From the aforementioned parameters studied, a statistical study of the data obtained that allows the diagnosis of the disease is prepared.
- the aforementioned devices constitute a valid approximation for the diagnosis of HD, it is important to keep in mind that all of them are based on manual diagnosis, based on the interpretation of the physician by visual examination of the results obtained on the graphical graph paper.
- the graphs obtained by means of a standard manometry recorder typically have the order of 10 horizontal lines separated 1 mm per channel, (which is a usual range of the order of 40 horizontal lines for a manometry device based on 4 channels), and that the precision that can be attributed to the human eye is to be able to give a single value between every two lines
- the state-of-the-art devices only allow to obtain an accuracy of the order of approximately 80 values (i.e.
- the maximum that can be seen is 40 lines and 40 spaces between them). This allows, therefore, to deduce that said precision of the graphs generated by the devices of the prior art is quite improvable, at the same time that said improvement is consequently a necessity in the field pertaining to the diagnosis of HD.
- the lack of precision of the current anorectal manometry devices results in an extension of the duration of the subsequent study that doctors have to perform after the registration obtained, which can be estimated in about two hours, when carried out through the use of traditional techniques This greatly limits the human resources of medical personnel, relegating the professional for several hours in the study of the paper record. In addition, in this way, the number of graphs analyzed per day cannot exceed a certain number, not very large, since the human factor greatly influences this point.
- the present invention is aimed at solving said need.
- An object of the present invention is an anorectal manometry device comprising:
- anorectal probe equipped with a rectal balloon and a plurality of channels, where at least one of said channels is connected to a distension means configured to distend the rectal balloon, and where one or more channels are channels for recording the anorectal pressure connected to pressure transducers through perfusion holes for pressure taking;
- a data acquisition card configured to record the signals from the pressure transducers connected to the channels for recording anorectal pressure, and transforming said signals into digital signals;
- the perfusion holes for pressure taking are located at different distances from the rectal balloon in each channel. With this, it is possible to record pressure data at different points of the rectum and / or the anal canal, obtaining more information on the patient's condition by means of a single introduction of the anorectal probe.
- the perfusion holes are located at least 25 mm, 30 mm and 25 mm from the rectal balloon
- the rectal balloon distention means is connected to the data acquisition card.
- the analysis and representation means comprises a programmable computer.
- the analysis and representation means comprises a monitor. This allows the invention the possibility of offering a visual representation of the data obtained, configuring said representation through the means of analysis, which allows the user to be able to visualize the information required for the elaboration of the diagnosis.
- the data acquisition card comprises:
- At least one microcontroller configured to govern the operation of the data acquisition card.
- At least one interface block for the transmission of data connectable to the analysis and representation medium, preferably configured according to a communication protocol adapted to control the transformation of the output level of the microcontroller signals, said output comprising the levels of voltage recorded by the transducers, and translating them using the communication protocol used.
- the data acquisition card is connected to a clock that marks the execution time of the microcontroller operating program. This gives the invention a means through which they can be registered in a way It specifies the exact times at which the tests are performed, as well as the times at which patient data are obtained.
- the analysis and representation means comprises a combination of hardware / software in which a graphic environment is implemented that allows one or more programs to be executed comprising one or more of the following functions: communication with the card data acquisition, reception of the information sent through the communication, management and error control port, online representation of the data obtained and offline study of said data. This achieves a fully configurable diagnostic tool based on the needs of each user.
- the means of analysis and representation comprises a combination of hardware / software in which a calculation module for the diagnosis of Hirschsprung's disease is implemented. This allows each diagnosis to be prepared more quickly, which optimizes working times in anorectal manometry units of health centers.
- Another object of the present invention is a method of obtaining useful data for the study of anorectal manometry tests, which comprises the use of the device described herein.
- Another object of the present invention is the use of a device as described herein.
- a further object of the present invention is a method of diagnosis of Hirschsprung's disease which comprises the use of a device as described herein.
- Figure 1 shows a diagram of the device of the invention, in which its main elements are represented.
- FIG. 2 shows a diagram of the data acquisition card of the present invention, in which its main elements are represented.
- the anorectal manometry device of the present invention comprises an anorectal probe (1) equipped with a rectal balloon (2) located, preferably, at the end of said probe, together with a plurality of channels, where at least one of said channels (3) is connected to a distension means (4) configured to distend the rectal balloon (2), and where one or more of the channels (5, 5 ', 5 ") are channels for recording anorectal pressure connected to pressure transducers (6, 6 ', 6 "), through which the recorded pressure is converted into an electrical voltage proportional to it.
- the anorectal probe (1) comprises three channels (5, 5 ', 5 ") for recording the anorectal pressure, where each channel (5, 5', 5") comprises, at least , a lateral perfusion hole (7, 7 ', 7 ") perfused, preferably, with distilled water.
- the three lines of the channels for pressure recording (5, 5', 5") are connected to the pressure transducers (6, 6 ', 6 "), in which the recorded pressure is converted into an electrical voltage analog proportional to the pressure exerted.
- the lateral perfusion holes (7, 7 ', 7 ") can be located at different distances from the rectal balloon (2) in each channel (5, 5', 5"), in order to record the pressure at different points at along the region of the intestine into which the probe is inserted (1).
- the lateral perfusion holes (7, 7 ', 7 ") are located, respectively, 25, 30 and 35 mm away from the balloon rectal (2)
- Said rectal balloon is preferably insufflated with a flow between 2 and 5 cc / hour of air (this flow being a low enough flow not to stimulate the anal canal and trigger the expulsion of the probe through the patient).
- the anorectal probe (1) is connected to a data acquisition card (8) configured to transmit the pressure (electrical voltage) data received by the pressure transducers (6, 6 ', 6 "), as well as the relative data at the pressure exerted by the rectal balloon (2), up to a means of analysis and representation (9) of the measured data, said means of analysis and representation (9) being, preferably, a computer configured with a management, storage software and calculation of the recorded data, as well as a specific HD diagnostic software.
- the analysis and representation medium (9) of the data preferably includes a monitor (10) where the results obtained by the software included are visually represented. in the computer.
- the data acquisition card (8) is intended to record the analog signals from the pressure transducers (6, 6 ', 6 ") connected to the channels for recording the anorectal pressure (5, 5', 5" ) and information related to the rectal balloon (2).
- said signals are previously electrically conditioned, ensuring electrical isolation with the patient. Said conditioning corresponds to the amplification of the signals, prior to their registration within the data acquisition card (8).
- the signals reach the card (8) with a maximum nominal voltage values of 1V, and are amplified so that the maximum is preferably 5V, and the range of the analog / digital converter of the microcontroller can be optimally managed, obtaining, from this shape, greater measurement accuracy.
- an insulation is carried out, by means of a stage designed from distribution amplifiers, of the measure for the protection of the system.
- the data acquisition card (8) is also responsible for converting the analog signals obtained into digital signals, for later sending them to the analysis and representation medium (9), preferably via a serial communication port, for example, an RS serial port -232.
- the data acquisition card (8) comprises at least the following elements:
- Said microcontroller (12) is responsible for governing the operation of the data acquisition card (8).
- the microcontroller comprises a microchip of type PIC16F876.
- the microcontroller (12) comprises an analog / digital converter.
- the processes corresponding to both the acquisition of the data of the channels (5, 5 ', 5 ") for the recording of the anorectal pressure and the sending of the data to the analysis and representation medium (9) are programmed in the microcontroller (12), for example in assembly language (for data acquisition), or through a module USART communications ("Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter") in the case of sending to the means of analysis and representation (9).
- At least one interface block (14) for the transmission of data connectable to the analysis and representation medium (9), preferably configured according to a communication protocol (for example, an RS-232 serial protocol), the which controls the transformation of the output level of the microcontroller signals (12), said output comprising the voltage levels recorded by the transducers (6, 6 ', 6 "), and translating them by means of the communication protocol used.
- a communication protocol for example, an RS-232 serial protocol
- the analysis and representation medium (9) comprises a combination of hardware / software in which a graphical environment is implemented that allows one or more programs to be executed which, preferably, comprise the following functions: communication with the acquisition card of data (8), reception of the information sent through the port, management and error control of said communication, online representation (that is, in real time) of the same and offline study (by subsequent analysis to the data record) for the issuance of a diagnosis.
- the analysis and representation medium (9) also allows, once the communication with the channels (5, 5 ', 5 ") is finished for the pressure recording anorectal, medical staff can initiate a calculation module to determine the necessary diagnostic parameters of the patient.
- the software that governs the communication with the acquisition card (8), as well as the representation of the signals and the calculation module, preferably comprises one or more of the following functionalities:
- - Provide a graphical environment configured to display the signals that are recorded and stored.
- the program designed to govern the operation of the card (8) continuously records the pressure values that come from the manometric study (the values corresponding to the pressure recorded by the transducers (6, 6 ', 6 ") and the pressure of the rectal balloon (2)) and sends five blocks of information, for example, every 200 ms, said five blocks consisting in a control signal, which indicates the beginning of the data acquisition, and four blocks of information corresponding to the pressure data described above.
- the reception of the control signal allows the recording of possible errors, by means of the configuration of the medium of analysis (9), so that at all times the block structure is verified, thus being able to know if there has been any moment where the information has been lost
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Abstract
La presente invención hace referencia a dispositivo de manometría anorrectal que comprende:una sonda anorrectal equipada con un balón rectal y una pluralidad de canales destinados al registro de la presión anorrectal de un paciente, una tarjeta de adquisición de datos configurada para registrar las señales analógicas procedentes de los transductores de presión conectados a los canales para el registro de la presión anorrectal, y transformar dichas señales en señales digitales, y un medio de análisis y representación de las señales digitales generadas por la tarjeta de adquisición de datos. La invención proporciona una herramienta de medición precisa y rápida de los datos obtenidos, resultando especialmente adecuada para el diagnóstico de la enfermedad de Hirschsprung.
Description
DISPOSITIVO DE MANOMETRÍA ANORRECTAL
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención hace referencia a un dispositivo destinado para su uso como herramienta de diagnóstico de enfermedades del tracto intestinal y, más concretamente, para el diagnóstico de la enfermedad de Hirschsprung mediante manometría anorrectal. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La enfermedad de Hirschsprung (EH) es una anomalía congénita caracterizada por la obstrucción total o parcial del colon, asociada con la ausencia de células ganglionares intramurales del intestino distal. La incidencia de la EH es de un caso por cada 5000 recién nacidos vivos, siendo un 80% hombres. El diagnóstico precoz de la enfermedad en el periodo neonatal resulta fundamental para su posterior tratamiento, ya que sin dicho diagnóstico temprano, un número elevado de los pacientes desarrollan enterocolitis (inflamación de las mucosas del intestino delgado y del colon), complicación que aún en la actualidad sigue siendo la causa más frecuente de m uerte de la EH. La presentación habitual de la enfermedad en el periodo neonatal se caracteriza por estreñimiento (con o sin retardo en la evacuación de meconio), distensión abdom inal y vómitos, aunque hay un amplio espectro de presentación de síntomas que van desde la obstrucción total hasta una retención meconial transitoria.
Fisiológicamente, en la enfermedad de Hirschsprung se produce una ausencia de la inervación intrínseca, en una longitud variable, a partir del extremo del intestino distal y, por lo tanto, una ausencia del reflejo rectoesfinteriano. En las personas sanas, el estímulo normal para la defecación es la distensión de la pared del recto, que produce una sensación consciente (que es el deseo de defecar), al mismo tiempo que
una relajación del esfínter interno (o reflejo rectoesfinteriano). La distensión rectal actúa como estímulo nervioso sólo unos minutos. Si el reflejo es desatendido e inhibido voluntariamente, el recto se relaja, el estímulo de tensión desaparece, se contrae el esfínter interno y externo y la defecación se pospone. La regulación de este acto se realiza a través del sistema nervioso.
El método más sencillo, rápido e inocuo para el diagnóstico de la enfermedad de Hirschsprung es la manometría anorrectal. Dicha técnica comprende la valoración de los movim ientos del ano-recto mediante el registro de las presiones intrarrectales y del canal anal. Una vez confirmado el diagnóstico de la E H , se realiza el tratamiento de la enfermedad, que consiste en eliminar el segmento de intestino agangliónico (es decir, carente de células ganglionares intramurales).
Dentro del estado de la técnica correspondiente al diagnóstico de la EH, existen dispositivos basados en sondas equipadas con una pluralidad de canales destinados al registro de las presiones a diferentes distancias a lo largo del intestino, junto con un canal adicional conectado a un globo o balón rectal situado en el extremo de la sonda, pudiendo dicho balón estar lleno, por ejemplo, de aire o de agua, con el objetivo de introducirse en el recto y/o el canal anal y distenderse en su interior, para estimular las terminaciones nerviosas en contacto con el balón. Los canales de registro de presión se conectan, respectivamente, a transductores de presión, en los cuales la presión registrada se convierte en una señal de tensión eléctrica, proporcional a la presión detectada.
Con el objetivo de desencadenar el reflejo rectoesfinteriano, se provoca, como se ha mencionado, la distensión del recto insuflando el balón rectal y, de esta forma, se desencadena una onda de relajación refleja. En el diagnóstico de la EH se calculan habitualmente los parámetros de latencia de la onda (definida dicha latencia como el periodo de tiempo entre el comienzo del estímulo y el comienzo de la onda de relajación refleja), la relajación media de la onda refleja al estímulo, el
periodo de dicha onda, y la relajación media de la onda de fluctuación (onda antes del estímulo). A partir los citados parámetros estudiados, se elabora un estudio estadístico de los datos obtenidos que permite realizar el diagnóstico de la enfermedad.
En los dispositivos del estado de la técnica, todos los registros del paciente se almacenan en papel gráfico y cinta de vídeo, lo que permite obtener las conclusiones relativas a cada paciente, junto con el tratamiento más indicado en cada caso.
Si bien los citados dispositivos constituyen una aproximación válida para el diagnóstico de la EH, es importante tener en cuenta que todos ellos están basados en el diagnóstico manual, basado en la interpretación del facultativo mediante examen visual de los resultados obtenidos en el papel gráfico milimetrado. Teniendo en cuenta que las gráficas obtenidas mediante un registrador estándar de manometría poseen, típicamente, del orden de 10 líneas horizontales separadas 1 mm por cada canal, (lo que supone un rango habitual del orden de 40 líneas horizontales para un dispositivo de manometría basado en 4 canales), y que la precisión que puede atribuirse al ojo humano es la de poder dar un solo valor entre cada dos líneas, los dispositivos del estado de la técnica sólo permiten obtener una precisión del orden de, aproximadamente, 80 valores (es decir, lo máxim o que resu lta posible apreciar son 40 líneas y 40 espacios comprendidos entre ellas). Ello permite, pues, deducir que dicha precisión de las gráficas generadas mediante los dispositivos del estado de la técnica es bastante mejorable, a la vez que dicha mejora resulta, en consecuencia, una necesidad en el campo perteneciente al diagnóstico de la EH. La falta de precisión de los actuales dispositivos de manometría anorrectal resulta en un alargamiento de la duración del estudio posterior que los médicos tienen que realizar tras el registro obtenido, que puede estimarse en unas dos horas, cuando se lleva a cabo mediante el uso de las técnicas tradicionales. Ello limita en gran medida los recursos humanos del personal médico, relegando al profesional durante varias
horas en el estudio del registro en papel. Además, de esta forma, el número de gráficas analizadas por día no puede sobrepasar un número determinado, no muy grande, pues el factor humano influye mucho en este punto.
Adicionalmente, el gran espacio que ocupan los sistemas de medida tradicionales, que comprenden también el uso de equipos de amplificación, aparatos de osciloscopio, convertidores de señal analógico/digital (A/D), equipos de vídeo-grabación, y de los transcriptores de las señales medidas al papel, hace que dichos sistemas resulten poco prácticos cuando se han de manipular o transportar, ocupando además un espacio excesivo en las unidades en las que se encuentran.
Debido a los problemas que presentan los dispositivos del estado de la técnica, relacionados con la falta de precisión en la medida, su exigencia de intervención humana intensiva, o su excesivo tamaño, se plantea, por tanto, la necesidad de dar solución a todos estos inconvenientes, mejorando las condiciones en las que estos estudios se realizan.
La presente invención está orientada a resolver dicha necesidad. DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN
Un objeto de la presente invención es un dispositivo de manometría anorrectal que comprende:
- una sonda anorrectal equipada con un balón rectal y una pluralidad de canales, donde al menos uno de dichos canales está conectado a un medio de distensión configurado para distender el balón rectal, y donde uno o más canales son canales de registro de la presión anorrectal conectados a transductores de presión a través de agujeros de perfusión para la toma de presión;
- una tarjeta de adquisición de datos configurada para registrar las señales procedentes de los transductores de presión conectados a los
canales para el registro de la presión anorrectal, y transformar dichas señales en señales digitales;
- un medio de análisis y representación de las señales digitales generadas por la tarjeta de adquisición de datos.
Se consigue con ello una herramienta útil en el diagnóstico de la enfermedad de Hirschsprung capaz de realizar medidas de gran precisión y rapidez, sin la necesidad de un análisis manual de los datos obtenidos por parte del especialista, mediante un dispositivo de tamaño reducido. Además, la digitalización de los estudios realizados mediante la presente invención suponen una importante mejora para el registro de los datos obtenidos, ya que permite el acceso, mediante herramientas informáticas, a todos los estudios realizados y a los resultados obtenidos, sin necesidad de, por ejemplo, escanear los estudios en el formato de papel, tal y como es necesario realizar mediante los dispositivos del estado de la técnica.
En una realización preferente de la presente invención, los agujeros de perfusión para la toma de presión están situados a diferentes distancias del balón rectal en cada canal. Con ello se consigue poder registrar datos de presión en diferentes puntos del recto y/o del canal anal, obteniendo una mayor información del estado del paciente mediante una única introducción de la sonda anorrectal. Preferentemente, los agujeros de perfusión están situados a, al menos, 25 mm, 30 mm y 25 mm del balón rectal
En una realización de la invención, el medio de distensión del balón rectal se encuentra conectado a la tarjeta de adquisición de datos.
En otra realización preferente de la invención, el medio de análisis y representación comprende un ordenador programable. Con ello se consigue dotar al dispositivo de una gran configurabilidad, lo que permite al usuario modificar las condiciones del análisis de los datos obtenidos. Adicionalmente, el uso de un ordenador permite al dispositivo almacenar la información obtenida correspondiente a distintas pruebas realizadas
sobre uno o más pacientes, así como su estudio tanto en tiempo real como en un tiempo posterior a la obtención de los datos.
En otra realización de la invención, el medio de análisis y representación comprende un monitor. Ello permite a la invención la posibilidad de ofrecer una representación visual de los datos obtenidos, configurada dicha representación a través del medio de análisis, lo que perm ite al usuario poder visualizar la información requerida para la elaboración del diagnóstico.
En una realización preferente adicional, la tarjeta de adquisición de datos comprende:
- una pluralidad de entradas de señal analógica conectadas a los canales para el registro de la presión anorrectal.
- al menos un m icrocontrolador configurado para gobernar el funcionamiento de la tarjeta de adquisición de datos.
- al menos, un bloque de acondicionamiento de las señales analógicas para su conexión a la entrada del microcontrolador.
- al menos, un bloque de interfaz para la transmisión de datos conectable al medio de análisis y representación, configurado, preferentemente, según un protocolo de comunicación adaptado para controlar la transformación del nivel de salida de las señales del microcontrolador, comprendiendo dicha salida los niveles de voltaje registrados por los transductores , y traduciéndolos mediante el protocolo de comunicación empleado.
Ello dota a la invención de un medio de traducción y acondicionam iento de los datos recibidos que presenta un tamaño reducido, a la vez que permite el acceso de dichos datos por parte del medio de análisis y representación.
En otra realización preferente de la invención, la tarjeta de adquisición de datos está conectada a un reloj que marca el tempo de ejecución del programa de funcionamiento del microcontrolador. Ello dota a la invención de un medio a través del cual se pueden registrar de forma
precisa los tiempos exactos en los que se realizan las pruebas, así como los momentos en los que se obtienen los datos de los pacientes.
En una realización de la invención, el medio de análisis y representación comprende una combinación de hardware/software en la que se implementa un entorno gráfico que permite ejecutar uno o más programas que comprende una o más de las siguientes funciones: comunicación con la tarjeta de adquisición de datos, recepción de la información enviada a través del puerto de comunicación, gestión y control de errores, representación on-line de los datos obtenidos y estudio off-line de dichos datos. Se consigue con ello una herramienta de diagnóstico plenamente configurable en función de las necesidades de cada usuario.
En una realización preferente de la invención, el medio de análisis y representación comprende una combinación de hardware/software en la que se implementa un módulo de cálculo para el diagnóstico de la enfermedad de Hirschsprung. Ello permite elaborar cada diagnóstico con una mayor rapidez, lo que optimiza los tiempos de trabajo en las unidades de manometría anorrectal de los centros sanitarios.
Otro objeto de la presente invención es un método de obtención de datos útiles para el estudio de pruebas de manometría anorrectal, que comprende el uso del dispositivo descrito en el presente documento.
Otro objeto de la presente invención es el uso de un dispositivo según lo descrito en el presente documento.
Un objeto adicional de la presente invención es un método de diagnóstico de la enfermedad de Hirschsprung que comprende el uso de un dispositivo según lo descrito en el presente documento.
Mediante los citados objetos de la invención, así como a través de las realizaciones preferentes descritas, es posible superar los problemas planteados en dispositivos anteriores del estado de la técnica, pertenecientes al mismo campo de la invención.
Adicionalmente a las ya planteadas, otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la descripción que sigue, así como de las figuras que acompañan al documento. DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La Figura 1 muestra un esquema del dispositivo de la invención, en el que se representan sus principales elementos.
La Figura 2 muestra un esquema de la tarjeta de adquisición de datos de la presente invención, en el que se representan sus principales elementos.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Tal y como se muestra en la Figura 1 , el dispositivo de manometría anorrectal de la presente invención comprende una sonda anorrectal (1 ) equipada con un balón rectal (2) localizado, preferentemente, en el extremo de dicha sonda, junto con una pluralidad de canales, donde al menos uno de dichos canales (3) está conectado a un medio de distensión (4) configurado para distender el balón rectal (2), y donde uno o más de los canales (5, 5', 5") son canales para el registro de la presión anorrectal conectados a transductores de presión (6, 6', 6"), a través de los cuales la presión registrada se convierte en una tensión eléctrica proporcional a la misma. En una realización preferente de la invención, la sonda anorrectal (1 ) comprende tres canales (5, 5', 5") para el registro de la presión anorrectal, donde cada canal (5, 5', 5") comprende, al menos, un agujero de perfusión lateral (7, 7', 7") perfundido, preferentemente, con agua destilada. Las tres líneas de los canales para el registro de presión (5, 5', 5") se conectan a los transductores de presión (6, 6', 6"), en los cuales, la presión registrada, se convierte en una tensión eléctrica
analógica proporcional a la presión ejercida. Los agujeros de perfusión lateral (7, 7', 7") pueden situarse a diferentes distancias del balón rectal (2) en cada canal (5, 5', 5"), con el objetivo de registrar la presión en diferentes puntos a lo largo de la región del intestino en la que se introduce la sonda (1 ). En una realización preferente de la invención, especialmente adecuada para las dimensiones del intestino de los pacientes neonatos, los agujeros de perfusión lateral (7, 7', 7") se sitúan, respectivamente, a 25, 30 y 35 mm de distancia del balón rectal (2). Dicho balón rectal se insufla, preferentemente, con un flujo comprendido entre 2 y 5 c.c./hora de aire (siendo este flujo un flujo suficientemente bajo como para no estimular el canal anal y desencadenar la expulsión de la sonda por el paciente).
La sonda anorrectal (1 ) está conectada a una tarjeta de adquisición de datos (8) configurada para transmitir los datos de presión (tensión eléctrica) recibidos por los transductores de presión (6, 6', 6"), así como los datos relativos a la presión ejercida por el balón rectal (2), hasta un medio de análisis y representación (9) de los datos medidos, siendo dicho medio de análisis y representación (9), preferentemente, un ordenador configurado con un software de gestión, almacenamiento y cálculo de los datos registrados, así como un software específico de diagnóstico de la EH. El medio de análisis y representación (9) de los datos comprende, preferentemente, un monitor (10) donde se representan visualmente los resultados obtenidos mediante el software comprendido en el ordenador.
La tarjeta de adquisición de datos (8) está destinada a registrar las señales analógicas procedentes de los transductores de presión (6, 6', 6") conectados a los canales para el registro de la presión anorrectal (5, 5', 5") y de la información relativa al balón rectal (2). Preferentemente, dichas señales son previamente acondicionadas eléctricamente, asegurando el aislam iento eléctrico con el paciente. Dicho acondicionamiento corresponde a la amplificación de las señales, previamente a su registro dentro de la tarjeta de adquisición de datos (8). Preferentemente, las
señales llegan a la tarjeta (8) con unos valores de tensión nominales máximos de 1V, y se amplifican para que el máximo sea, preferentemente, de 5V, y pueda gestionarse óptimamente el rango del convertidor analógico/digital del microcontrolador, obteniéndose, de esta forma, una mayor precisión en la medida. Además, preferentemente, se real iza un aislam iento, m ediante una etapa d iseñada a partir de amplificadores de distribución, de la medida para la protección del sistema. La tarjeta de adquisición de datos (8) se encarga también de convertir las señales analógicas obtenidas en señales digitales, para enviarlas posteriormente al medio de análisis y representación (9), preferentemente mediante un puerto de comunicación serie, por ejemplo, un puerto serie RS-232.
Tal y como se muestra en la Figura 2, la tarjeta de adquisición de datos (8) comprende, al menos, los siguientes elementos:
a) Una pluralidad de entradas de señal analógica (1 1 , 1 1 ', 1 1 ") conectadas a los canales (5, 5' , 5" ) para el registro de la presión anorrectal.
b) Al menos un microcontrolador (12), preferentemente un microcontrolador basado en un microchip. Dicho microcontrolador (12) se encarga de gobernar el funcionamiento de la tarjeta de adquisición de datos (8). Preferentemente, el microcontrolador comprende un microchip de tipo PIC16F876. En distintas realizaciones de la invención, es posible conectar la tarjeta (8) a un reloj que marca el tempo de ejecución del programa de funcionamiento del microchip, el cual controla la adquisición de las señales analógicas. Preferentemente, para dicha adquisición, el microcontrolador (12) comprende un convertidor analógico/digital. Los procesos correspondientes tanto a la adquisición de los datos de los canales (5, 5', 5") para el registro de la presión anorrectal como al envío de los datos al medio de análisis y representación (9) se encuentran programados en el microcontrolador (12), por ejemplo en lenguaje ensamblador (para la adquisición de los datos), o mediante un módulo de
comunicaciones USART ("Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter") en el caso del envío al medio de análisis y representación (9).
c) Al menos, un bloque de acondicionamiento (13) de las señales analógicas para su conexión a la entrada del microcontrolador (12).
d) Al menos, un bloque de interfaz (14) para la transmisión de datos conectable al medio de análisis y representación (9), configurado, preferentemente, según un protocolo de comunicación (por ejemplo, un protocolo serie RS-232), el cual controla la transformación del nivel de salida de las señales del microcontrolador (12), comprendiendo dicha salida los niveles de voltaje registrados por los transductores (6, 6', 6"), y traduciéndolos mediante el protocolo de comunicación empleado.
Una vez la tarjeta de adquisición (8) envía la información a través del bloque de interfaz (14), la información obtenida por medio de los datos de presión se registra en el medio de análisis y representación (9), permitiendo su acceso directamente, en tiempo real, o su almacenamiento para su análisis posterior. El medio de análisis y representación (9) comprende una combi nación de hardware/software en la que se implementa un entorno gráfico que permite ejecutar uno o más programas que, p ref e rentemente, comprenden las siguientes funciones: comunicación con la tarjeta de adquisición de datos (8), recepción de la información enviada a través del puerto, gestión y control de errores de dicha comunicación, representación on-line (es decir, en tiempo real) de la m isma y estudio off-line (mediante análisis posterior al registro de los datos) para la emisión de un diagnóstico.
A medida que llega la información a través del puerto de comunicación, ésta se representa para que el usuario la pueda visualizar los resultados en un entorno gráfico a través del monitor (10). El medio de análisis y representación (9) permite, además, que una vez que termine la comunicación con los canales (5, 5', 5") para el registro de la presión
anorrectal, el personal médico pueda iniciar un módulo de cálculo para poder determinar los parámetros necesarios de diagnóstico del paciente.
El software que gobierna la comunicación con la tarjeta de adquisición (8), así como la representación de las señales y el módulo de cálculo, comprende, preferentemente, una o más de las siguientes funcionalidades:
- Control del puerto de comunicación del medio de análisis y representación (9).
- Comunicación con la tarjeta de adquisición (8) que gobierna el microcontrolador (12).
- Recepción correcta de los datos que el microcontrolador (12) envía a través del puerto de comunicación.
- Almacenamiento en de los datos que llegan al medio de análisis y representación (9).
- Proporcionar un entorno gráfico configurado para visualizar las señales que registradas y almacenadas.
- Controlar errores que se dan en la transmisión mediante la recepción del byte de control que envía la tarjeta de adquisición de datos (8): el programa diseñado para gobernar el funcionamiento de la tarjeta (8) registra continuamente los valores de presión que provienen del estudio manométrico (los valores correspondientes a la presión registrada por los transductores (6, 6', 6") y a la presión del balón rectal (2)) y envía cinco bloques de información, por ejemplo, cada 200 ms, consistiendo dichos cinco bloques en una señal de control, que indica el comienzo de la adquisición de datos, y cuatro bloques de información correspondientes a los datos de presión anteriormente descritos. La recepción de la señal de contro l permite el registro de posibles errores, mediante la configuración del medio de análisis (9), de forma que en todo momento se verifique la estructura de bloques, pudiendo de esta forma saber si ha habido algún momento en donde se haya perdido la información referente a algún canal, si no se reciben todos, descartando el bloque completo.
- Acceder a los datos de las señales registradas en cualquier momento de la visualización.
- Temporización correcta de los datos registrados, de tal manera q u e e l u s u a r i o s ea consciente en cada momento del tiempo correspondiente a los datos que está estudiando.
- Posibilidad de cálculo manual si el usuario no está de acuerdo con los resultados ofrecidos por el cálculo automático que realiza el software.
- Presentación de datos y de resultados de diagnóstico, así como almacenamiento de los mismos.
Por último, una vez descrita la presente invención y algunas de sus realizaciones preferentes, junto con sus principales ventajas sobre el estado de la técnica, cabe resaltar, de nuevo, que su aplicación no ha de ser entendida como limitada únicamente a las realizaciones preferentes aquí discutidas, sino que resulta trasladable al estudio de otras enfermedades, mediante las adecuadas variaciones en sus elementos, siempre que dichas variaciones no alteren la esencia de la invención, así como el objeto de la misma.
Claims
1 . - Dispositivo de manometría anorrectal caracterizado porque comprende:
- una sonda anorrectal (1 ) equipada con un balón rectal (2) y una pluralidad de canales (2), donde al menos uno de dichos canales (3) está conectado a un medio de distensión (4) configurado para distender el balón rectal (2), y donde uno o más canales (5, 5', 5") son canales de registro de la presión anorrectal conectados a transductores de presión (6, 6', 6") a través de agujeros de perfusión (7, 7', 7") para la toma de presión;
- una tarjeta de adquisición de datos (8) configurada para registrar las señales procedentes de los transductores de presión (6, 6' , 6" ) conectados a los canales para el registro de la presión anorrectal (5, 5', 5"), y transformar dichas señales en señales digitales;
- un medio de análisis y representación (9) de las señales digitales generadas por la tarjeta de adquisición de datos (8).
2. - Dispositivo según la reivindicación 1 , donde los agujeros de perfusión (7, 7', 7") para la toma de presión están situados a diferentes distancias del balón rectal (2) en cada canal (5, 5', 5").
3. - Dispositivo según la reivindicación 2, donde los agujeros de perfusión (7, 7', 7") para la toma de presión están situados a, al menos, 25 mm, 30 mm y 25 mm del balón rectal (2).
4. - Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 -3, donde el medio de distensión (4) del balón rectal (2) se encuentra conectado a la tarjeta de adquisición de datos (8).
5.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 -4, donde el medio de análisis y representación (9) comprende un ordenador programable.
6.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 -5, donde el medio de análisis y representación (9) comprende un monitor (10).
7. - Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 -6, donde la tarjeta de adquisición de datos (8) comprende:
- una pluralidad de entradas de señal analógica (1 1 , 1 1 ', 1 1 ") conectadas a los canales (5, 5', 5") para el registro de la presión anorrectal.
- al menos un microcontrolador (12) configurado para gobernar el funcionamiento de la tarjeta de adquisición de datos (8).
- al menos, un bloque de acondicionamiento (13) de las señales analógicas para su conexión a la entrada del microcontrolador (12).
- al menos, un bloque de interfaz (14) configurado para transmitir los datos de las presiones registradas por los transductores (6, 6', 6"), siendo dicho bloque de interfaz (14) conectable al medio de análisis y representación (9).
8. - Dispositivo según la reivindicación 7, donde el bloque de interfaz (14) está configurado según un protocolo de comunicación encargado de controlar la transformación del nivel de salida de las señales del microcontrolador (12), comprendiendo dicha salida los niveles de voltaje registrados por los transductores (6, 6', 6"), y enviándolos al medio de análisis y representación mediante el protocolo de comunicación empleado.
9.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 7-8, donde la tarjeta de adquisición de datos (8) está conectada a un reloj que marca el tempo de ejecución del programa de funcionamiento del microcontrolador (12).
10. - Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 -9, donde el medio de análisis y representación (9) comprende una combinación de hardware/software en la que se implementa un entorno gráfico que permite ejecutar uno o más programas que comprende una o más de las siguientes funciones: comunicación con la tarjeta de adquisición de datos (8), recepción de la información enviada a través del puerto de comunicación, gestión y control de errores, representación on-line de los datos obtenidos y estudio off-line de dichos datos.
1 1 . - Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 -10, donde el medio de análisis y representación (9) comprende una combinación de hardware/software en la que se implementa un módulo de cálculo para el diagnóstico de la enfermedad de Hirschsprung.
12. - Método de obtención de datos útiles para el estudio de pruebas de manometría anorrectal, que comprende el uso de un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 -1 1 .
13. - Uso de un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 -1 1 para el diagnóstico de la enfermedad de Hirschsprung.
14.- Método de diagnóstico de la enfermedad de Hirschsprung que comprende el uso de un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 -1 1 .
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|---|---|---|---|
| ES201130876A ES2399934B1 (es) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | Dispositivo de manometría anorrectal |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2012164127A1 true WO2012164127A1 (es) | 2012-12-06 |
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Citations (3)
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| DE4140055A1 (de) * | 1990-11-30 | 1992-06-04 | Steindorf Susanne Ruth | Vorrichtung zur funktionsdiagnose des kontinenzorgans |
| FR2673524A1 (fr) * | 1991-03-05 | 1992-09-11 | Vincent Paul | Sonde captrice de manometrie ano-rectale a trois ballonnets et dispositif d'insufflation et de mesure pour sa mise en fonctionnement. |
| GB2393072A (en) * | 2002-08-13 | 2004-03-17 | Angus James Cameron | Wireless physiological monitoring system |
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2011
- 2011-05-27 ES ES201130876A patent/ES2399934B1/es not_active Withdrawn - After Issue
-
2012
- 2012-05-25 WO PCT/ES2012/070376 patent/WO2012164127A1/es not_active Ceased
Patent Citations (3)
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| DATABASE MEDLINE/NLM 1989, SAKANIWA M ET AL.: "Computerized analysis of anorectal manometry", accession no. LM2513606 * |
| DATABASE MEDLINE/NLM 2005, MORAIS MAURO ET AL.: "Effectiveness of anorectal manometry using the balloon method to identify the inhibitory recto-anal reflex for diagnosis of Hirschsprung's disease", accession no. LM16444336 * |
| STALZER R A: "Three-dimensional imaging of the anal sphincter: a new approach to anorectal manometry", GASTROENTEROLOGY NURSING, vol. 14, no. 1, August 1991 (1991-08-01), USA, pages 14 - 17 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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