ES2232038T3 - Medicion de la presion intracraneal. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO PARA MEDIR LA PRESION INTRACRANEAL Y/O EL CUMPLIMIENTO EN EL CRANEO DE UN SER VIVIENTE CON UNOS ELEMENTOS DE CIERRE (10) QUE SE PUEDEN COLOCAR EN LA CAVIDAD DEL OIDO CON EL FIN DE EFECTUAR UN CIERRE HERMETICO DEL CONDUCTO AUDITIVO, UN CAPTADOR DE PRESION (14) CORRESPONDIENTE A LOS MEDIOS DE CIERRE QUE ESTAN DESTINADOS A CAPTAR LA PRESION EXISTENTE EN EL CONDUCTO AUDITIVO CERRADO ASI COMO PARA GENERAR UNA SEÑAL QUE SE PUEDA EVALUAR ELECTRICAMENTE COMO REACCION ANTE AQUELLA PRESION, Y UNA UNIDAD DE EVALUACION DISPUESTA A CONTINUACION DEL CAPTADOR DE PRESION FORMADA PARA EVALUAR LA SEÑAL DE TAL MANERA QUE UNA INFORMACION QUE CORRESPONDE A UNA DETERMINADA PRESION INTRACRANEAL Y A SU VARIACION A LO LARGO DEL TIEMPO SE PUEDA LEER POR MEDIO DE UNA UNIDAD INDICADORA Y/O SE PUEDA EMITIR POR UNA UNIDAD DE SALIDA DE TAL MANERA QUE SEA POSIBLE EN PARTICULAR ESTABLECER DETERMINACIONES SOBRE UNA PRESION INTRACRANEAL ABSOLUTA Y SU EVOLUCION A LO LARGO DE UN PERIODODE TIEMPO PREDETERMINADO, POR PARTE DE UN OPERARIO.

Description

Medición de la presión intracraneal.

La presente invención se refiere a un dispositivo para medir la presión intracraneal dentro del cráneo de un ser vivo.

Por el estado de la técnica son conocidas diversas formas de proceder para medir la presión en el cráneo de un individuo (la presión intracraneal, PIC), usualmente es insertada una sonda de presión en miniatura (sonda PIC) tras la apertura del casquete craneano y se posibilita así el registro del valor de presión absoluta a través de un largo espacio de tiempo. Sin embargo, para ello es necesario un despliegue operativo que además de un alto coste implica peligro de infección y en particular en caso de procedimientos de exploración (screening), esto es, etapas previas o no puramente diagnósticas o terapéuticas, someten al individuo a un esfuerzo excesivo.

Un dispositivo para la medición de la presión intracraneal es conocido además por el documento US 4,841,986.

El objeto de la presente invención es conseguir un dispositivo para medir la presión intracraneal dentro del cráneo de un ser vivo, que permita un manejo fácil, el registro y evaluación de los valores de medida y que, por tanto, sea apropiado en particular para aplicaciones de exploración (screening). En particular se puede conseguir además un dispositivo tal que actúe conjuntamente de forma fácil con unidades de visualización o de datos del paciente existentes y así en particular los dispositivos de salida de este tipo son completados también con una nueva funcionalidad, concretamente la provisión de datos medidos de forma no invasiva y tratados para la presión interior del cráneo y para la complacencia.

El objeto se lleva a cabo por el dispositivo con las características de la reivindicación 1.

Ventajosamente el dispositivo según la invención hace que sea posible medir de forma segura y rápida la presión en el conducto auditivo que está en una relación proporcional a la presión en el interior del cráneo, así como su curso en función del tiempo y deducir a partir de la señal de medida evaluada conclusiones sobre la presión intracraneal, así como un desarrollo temporal de esta presión.

La presente invención es adecuada por su simplicidad en cuanto a construcción y técnica de manejo en particular también para su manejo por personal no instruido en medicina y por tanto especialmente favorable para reconocimientos a largo plazo, detallados y/o de rutina en un gran número de seres vivos, pudiendo luego ser realizada otra evaluación de las señales y datos obtenidos según la invención por un médico asistente.

Perfeccionamientos ventajosos de la invención están descritos en las reivindicaciones subordinadas.

Así es especialmente preferido disponer el transductor de presión según la invención por fuera del conducto auditivo y unir éste con el interior del conducto auditivo por medio de una tubería de presión adecuada, por ejemplo un tubo flexible. Ventajosamente tal tubo flexible podría ser acoplado entonces, por ejemplo, estanco a los medios de cierre.

En general está dentro del marco de la invención establecer el registro de valores de medida con referencia a un periodo regular, en particular el ciclo del corazón de la persona que está siendo medida. Según la invención se ha constatado que otra evaluación regular, preferiblemente en intervalos de periodos, de los valores de medida predeterminados dentro de un ciclo permite la determinación de parámetros característicos o señales evaluadas, que nuevamente permiten una conclusión sobre las relaciones de presión intracraneal.

Dicho con mayor precisión, está dentro del alcance de la invención realizar la unidad de evaluación de manera que determine estos valores absolutos característicos y/o una elongación de amplitud característica entre un valor de medida de presión mínimo y uno máximo dentro de un periodo; esta elongación de amplitud está en relación causal proporcional con la presión absoluta intracraneal.

Además está dentro del marco de otros perfeccionamientos preferidos de la invención registrar otros valores extremos del recorrido del valor de medida (dentro de un periodo de medida) y también respecto a estos otros valores extremos por la realización correspondiente de la unidad de evaluación posibilitar la generación de valores de relación o elongaciones de amplitud característicos. Además está dentro del marco de la invención facilitar información adicional de manera que la unidad de evaluación de acuerdo con un perfeccionamiento esté realizada también para registrar un intervalo de tiempo entre valores extremos característicos del curso de la presión dentro de un periodo de medida y emita y/o calcule señales de evaluación correspondientes a este intervalo de tiempo.

Además de la posibilidad prevista según la invención para el análisis del curso del valor de medida dentro de un periodo predeterminado, por ejemplo por el latido del corazón, está dentro del marco de la invención, preparar alternativamente o adicionalmente la información deseada sobre la presión intracraneal o su curso, midiendo o emitiendo un curso a largo plazo del valor de medida (más largo por ejemplo que un periodo del corazón).

Además está dentro del marco de la invención según un perfeccionamiento prever medios con los que por ejemplo puede ser medida la tensión previa del tímpano y evaluada para la determinación deseada de la presión cerebral. Así es posible por un lado por la introducción apropiada de un volumen de gas o fluido predeterminado en el conducto auditivo cerrado o en el opuesto (con lo que se produce también una elevación del volumen o presión adecuada en el cerebro) medir la reacción del tímpano que cierra por un extremo el conducto auditivo y así estar en condiciones de sacar conclusiones sobre la situación de la presión en el cerebro (que influye en la tensión del tímpano) y eventualmente por la información adicional sobre la variación de volumen en el cerebro inferir sobre la complacencia. Dicho con más precisión, la unidad de evaluación está realizada de manera que puede registrar, analizar y ofrecer así evaluadas estas reacciones del tímpano características que influyen en la presión, de manera que también de esta forma sean posibles conclusiones de un observador sobre la presión intracraneal. Alternativamente a esta realización para la determinación de la tensión del tímpano es posible emplear los medios de compensación previstos adicionalmente según un perfeccionamiento, de manera que por la aplicación de una presión apropiada se realice la compensación del pulso del tímpano provocado por el latido del corazón, de modo que entonces directamente desde la superficie superior del tímpano, por ejemplo por un láser o similar, pueda ser obtenida información sobre la tensión presente.

Los elementos del dispositivo empleados en el primer caso, es decir en el de aplicación de una presión adicional adecuada en el conducto auditivo, son en particular emisores de sonido o el tubo flexible de presión ya unido a los medios de cierre en el orificio del oído, que por una compresión manual apropiada provoca la variación de volumen.

En cuanto a la evaluación es especialmente preferido dividir la señal evaluable eléctricamente en una porción de tensión continua desprovista del latido del corazón, así como una porción de tensión alterna y evaluar ambos canales en paralelo para obtener una información mejorada.

Otras ventajas, características y particularidades de la invención resultan de la siguiente descripción de ejemplos de realización preferidos, así como de los dibujos, éstos muestran en:

Fig. 1, un diagrama de bloques esquemático de un dispositivo según la invención para la medición de la presión intracraneal según una primera forma de realización preferida de la invención;

Fig. 2, un curso de señal de señales de presión características recibidas durante un periodo, y

Fig. 3, un diagrama de bloques de un oscilador con divisor de tensión capacitivo, que está realizado para la generación de una señal útil evaluable a partir de un sensor de movimiento que actúa capacitativamente según una segunda forma de realización de la invención.

Medios de cierre en forma de un tapón de oído o elemento similar están realizados de manera que pueden ser insertados cerrando con estanqueidad al aire el orificio del conducto auditivo de un oído humano. El tapón de oído 10 está dotado por medio de un tubo flexible de presión 12 de un transductor de presión 14 previsto externamente, que está unido al conducto auditivo cerrado por el tapón de oído 12 a través del tubo flexible de presión 12.

El transductor de presión 14 transforma la señal de presión medida en una tensión eléctrica evaluable que es procesada a través de los dos canales hacia otra evaluación y luego alimentada a una unidad de evaluación y visualización (no mostrada en la figura).

Dicho con más precisión, en un primer ramal es filtrada la porción de tensión alterna por medio de un paso alto 16, que presenta una frecuencia límite de por ejemplo 0,5 Hz, en etapas de amplificación sucesivas 18, 20 es amplificada por ejemplo en un factor de 20 a 50 y por medio de un paso bajo (TP) 22 es limitada también por arriba en su ancho de banda con una frecuencia límite superior de un máximo de 30 Hz. La señal CA resultante de este ramal está disponible entonces para un procesamiento de señal posterior, por ejemplo por medio de un circuito de muestreo (por ejemplo, reloj a 200 Hz, resolución 12 BIT), consiguiéndose con ello la situación base para la evaluación de señal consiguiente por vía del cálculo de la señal mostrada a modo de ejemplo en la Fig. 2 y para emitir la información de presión PIC correspondiente para un operario de una unidad de visualización (no mostrada).

En un segundo ramal de evaluación es filtrada la señal de salida del transductor de presión 14 por medio de un paso bajo 24 de una frecuencia límite de por ejemplo 0,5 Hz y está disponible entonces directamente como señal CC para otra evaluación que está ajustada a un periodo de tiempo más largo que un periodo del corazón.

Con referencia a la Fig. 2 se describirá ahora una forma de señal típica que puede ser registrada por el transductor de presión 14, que en la forma mostrada con la evaluación de señal montada a continuación posibilita la determinación de la presión del cerebro o su curso.

La Fig. 2 representa el curso ejemplar de la señal de presión del transductor de presión 14 evaluable electrónicamente a través de un periodo de un individuo determinado por el latido del corazón (ciclo del corazón).

Se muestra que el valor de presión P medido, respectivamente, respecto a una línea de referencia presenta un mínimo inicial P_{min} y a continuación asciende con una pendiente alta hasta un valor máximo P_{1}; en el resto del curso de la curva siguen oscilaciones características que descienden en su tendencia con máximos sucesivos P_{2} y P_{3}. Un valor extremo mínimo P_{i}, situado antes de P_{3}, existe a menudo como depresión más profunda (valle) en el curso de la curva (mínimo local).

Por el dispositivo según la invención es accesible tal curso característico de la curva de presión para la evaluación analítica de la señal, siendo característicos en particular los niveles absolutos, así como la desviación máxima de señal, concretamente la relación de P_{1} respecto a P_{2} o la distancia entre éstos, igual que la relación de P_{1} respecto a P_{2}. En particular, la primera de estas relaciones de amplitud es directamente proporcional a la presión intracraneal, de manera que a partir de esta medición es posible un calculo inmediato y la indicación de la presión del cerebro o en caso de varios periodos sucesivos, su curso. La influencia adicional o una posibilidad adicional para la determinación de la presión absoluta en el marco de la invención resulta del análisis de un intervalo de tiempo entre los máximos P_{1}, P_{2} y P_{3} sucesivos.

Respecto a la representación en la Fig. 2 que describe un curso de señal alterna típico en el primer ramal según la Fig. 1, el curso de tensión continua en sus posibles oscilaciones es esencialmente más lento y es controlado habitualmente durante un espacio de tiempo que va desde varios minutos hasta varias horas, para en particular poder también sacar conclusiones sobre variaciones a largo plazo de la presión del cerebro.

Finalmente, la representación de la Fig.1 muestra un generador de presión o volumen 26 representado esquemáticamente, con el cual cuando el tapón del oído 10 está insertado puede ser introducido un volumen adicional de un gas o un fluido en el canal auditivo cerrado, con el resultado de que sobre el tímpano en el extremo opuesto al tapón del oído 10 es aplicada una presión adicional cuyo efecto sobre el tímpano, en forma de tiempo de subida, tiempo de reacción o similar, es registrado nuevamente a través de la cadena de valores medidos representada en la Fig. 1 y a continuación puede ser evaluado.

La Fig. 3 muestra respecto al segundo complejo de la invención independiente una forma de realización típica de un dispositivo colocable de forma desmontable sobre el cráneo para el registro del procesamiento de señal asociado al movimiento relativo. Dicho con más precisión, el sensor capacitivo C1 mostrado esquemáticamente en la Fig. 3 es el elemento de movimiento que está fijado al cráneo de manera que como reacción al movimiento relativo de dos placas de cráneo se produce una variación capacitiva de C1 (C1 posee en el ejemplo representado una capacidad de por ejemplo 20 pF). Por medio de un oscilador que presenta un divisor de tensión capacitivo es generada en la salida de señal 28 una señal de tensión adecuada y prevista para otra evaluación, que análogamente al modo de conexión dispuesto a continuación del transductor de presión 14 en la Fig. 1 puede ser procesada de nuevo y alimentada después a un tratamiento de señales asistido por ordenador. El curso de señal obtenido por ejemplo como señal de tensión alterna corresponde al representado en la Fig. 2.

Parámetros típicos para el circuito de la Fig. 3 son: resistencia de descarga R1 240 kOhm, condensador de carga C3 22 nF; condensador de circuito oscilante C 150 pF; condensador de compensación C2 10...30 pF; condensador de filtraje C4 82 nF; inductividad del circuito oscilante L 23 \muH; diodos rectificadores D1, D2 por ejemplo 1N 4148.

La presente invención no está limitada a las formas de realización descritas. Así es posible en particular realizar la unidad de evaluación, no mostrada en las figuras, conectada después del tratamiento de la señal de manera que ésta realice además de la medición de la presión absoluta y/o relativa del cráneo, una determinación de la complacencia. Para este fin el volumen aplicado adecuado - por ejemplo por medio de la unidad 26 en la Fig. 1 - (que actúa hasta aquí sobre el cerebro o el espacio interior del cráneo) es puesto en relación con una variación de la presión del cráneo conseguida por la variación de volumen, y con ello se puede determinar la complacencia. Por esta forma de proceder no invasiva se puede además llevar a cabo tal medida de la complacencia a través de un gran margen de la PIC y/o un largo espacio de tiempo, lo que no es posible con los procedimientos invasivos conocidos para la medida de la complacencia, en los que por ejemplo por medio de una mesa inclinable la PIC se eleva continuamente y en caso de aplicaciones periódicas de volumen se marca continuamente el curso total de la complacencia.

Como forma de realización especialmente favorable resulta en este contexto el aprovechamiento de la función Windkessel arterial, resolviéndose con ello ventajosamente el problema del registro del volumen aplicado periódicamente sobre la zona interior del cráneo y según la invención por medio de sonografía de ultrasonidos transcraneal. (Análisis de la llamada señal de Doppler Energía (Power-Doppler) sobre las informaciones de índice de sección transversal de un vaso relevante, preferiblemente arterial).

Según otra realización preferida de la invención se aprovecha el efecto de que la tensión del tímpano es proporcional a la presión del cerebro humano. Con ello, por ejemplo para obtener un buen criterio evaluable sobre la PIC absoluta al principio de una medición continuada puede ser generado el conocido reflejo del estribo, por ejemplo por un evento de presión o sonido sobre el oído contralateral, y la variación de posición del tímpano conseguida por el reflejo es registrada en cuanto a medición con el transductor de presión conocido.

Claims (12)

1. Dispositivo para medir la presión intracraneal dentro del cráneo de un ser vivo, con medios de cierre (10) que pueden ser insertados en el orificio del oído para cerrar con estanqueidad al aire un conducto auditivo, un transductor de presión (14) asociado a los medios de cierre (10) que está realizado para registrar la presión presente en el conducto auditivo cerrado y generar como reacción a la misma una señal que puede ser evaluada eléctricamente, y una unidad de evaluación dispuesta después del transductor de presión (14) que está realizada para evaluar la señal de tal modo que la información correspondiente a una presión intracraneal y su variación con respecto al tiempo pueda ser leída a través de una unidad de visualización y/o emitida por una unidad de salida, de modo que el operario pueda sacar conclusiones sobre la presión absoluta intracraneal, así como su desarrollo durante un espacio de tiempo predeterminado, caracterizado porque están previstos medios para registrar un ciclo del corazón y la unidad de evaluación está realizada para la evaluación periódica de al menos un valor de medida característico (P_{min}, P_{1}, P_{2}, P_{i}, P_{3}) obtenido dentro de un periodo definido por el ciclo del corazón en forma de un valor extremo en el curso de la curva de presión y/o de una relación entre los valores extremos sucesivos.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque al transductor de presión (14) están asociados los medios de cierre en el estado insertado en el interior del conducto auditivo.

3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el transductor de presión (14) está previsto por fuera del conducto auditivo y está unido al conducto auditivo cerrado por medio de un tubo flexible de presión (12).

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la unidad de evaluación está realizada para la determinación de una elongación de amplitud entre un valor de medida mínimo (P_{min}) y uno máximo (P_{1}) dentro de un periodo de medición predeterminado.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque la unidad de evaluación está realizada para el registro de un valor extremo (P_{2}) que sigue al valor de medida máximo (P_{1}) en el curso temporal de la presión y para la determinación de otra elongación de amplitud y/o intervalo de tiempo entre el valor de medida máximo (P_{1}) y el siguiente valor extremo (P_{2}).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la unidad de evaluación está realizada para el registro de un intervalo de tiempo entre valores extremos sucesivos en el curso respecto al tiempo de la presión dentro de un periodo de medición predeterminado.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la unidad de evaluación está realizada para el registro de una variación de la presión lenta relativa a un periodo determinado en particular por un ciclo del corazón no influida ni promediada por éste.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por medios (26) para la determinación y aplicación de un volumen de gas y/o fluido en el conducto auditivo cerrado, en el conducto auditivo opuesto o en el cerebro, estando realizada la unidad de evaluación para el registro de una amplitud, una velocidad de subida y/o un tiempo de reacción de una variación de presión en el conducto auditivo que se produce como reacción a la aplicación.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios de aplicación son elementos que modifican el volumen que pueden ser accionados automáticamente o manualmente.

10. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios para la aplicación presentan una sección transversal y/o unidad de volumen que está realizada para el registro de una variación de volumen en el cerebro periódica provocada por la función Windkessel del sistema arterial.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por medios para el registro de una desviación del tímpano provocada por la presión del cerebro, que presentan una unidad de reflexión láser y/o óptica, están realizados para la generación de datos característicos sobre el grado de desviación del tímpano y actúan conjuntamente con medios de oscilación para compensar una desviación del tímpano periódica correspondiente a un pulso del corazón por una señal de presión periódica introducida en el conducto auditivo.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la unidad de evaluación presenta un dispositivo de paso alto y/o de paso banda (16; 16, 22) para la generación de una señal útil de tensión alterna cuya frecuencia se sitúa en el rango de entre 0,1 y 50 Hz, y/o un dispositivo de paso bajo (24) para la generación de una señal útil de corriente continua, cuya zona límite está situada en menos de 0,5 Hz.