ES2240389T3 - Aparato de disparo de medicion de un flujo. - Google Patents
Aparato de disparo de medicion de un flujo.Info
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Abstract
Un aparato para llevar a cabo mediciones de termodilución en vasos sanguíneos, incluyendo un catéter hueco introducible en el cuerpo del paciente, cuyo extremo distal funciona como una salida para un líquido a pasar a su través, en un punto en una región en el sistema arterial donde se desea conocer el flujo; un alambre introducible en dicho catéter; una unidad sensora con un sensor de temperatura y opcionalmente un sensor de presión dispuesta en el extremo distal de dicho alambre de manera que se pueda colocar más allá del extremo distal del catéter, pudiendo acoplarse la unidad sensora a una unidad de control por cables eléctricos que se extienden a lo largo de dicho alambre: i) estando adaptada dicha unidad de control para el procesado de señales de la unidad sensora, teniendo además dicha unidad de control la capacidad de conmutar entre medición de resistencia de cable y detectar la señal del sensor, y ii) estando adaptada para registrar una curva de variación de resistencia para dicha resistencia de cable, producida por exposición de dicho cable a dicho líquido, donde dicha curva de variación de resistencia se puede usar para calcular un punto de partida para medición de tiempo.
Description
Aparato de disparo de medición de un flujo.
La presente invención se refiere a medición de
flujo en un vaso sanguíneo por termodilución. En concreto, se
refiere a un aparato mejorado para disparar dicha medición con el
fin de mejorar las mediciones.
Se describen dispositivos y métodos de medición
de flujo en US número de serie 09/073.061, 09/117.416, cedidas a
Radi Medical Systems AB, Suecia.
En particular, 09/073.061 se refiere a un método
de mediciones de flujo por termodilución, donde las mediciones en
el tiempo son disparadas por un impulso de presión detectado como
resultado de la inyección de un bolo dosis de salina. La teoría
general aquí descrita se aplica completamente a la presente
invención.
No obstante, su explicación se repite a
continuación para facilitar la comprensión. La aplicación del
principio de termodilución en el seno coronario la introdujo Ganz
(Ganz y otros, "Measurement of coronary sinus blood flow by
continuous thermodilution in man", Circulation
44:181-195, 1971). Se introduce profundamente un
pequeño catéter en el seno coronario y se administra salina fría a
su punta. Teóricamente, el flujo se puede calcular a partir de los
cambios de temperatura de la sangre, registrados por un termistor
cerca de la salida del seno coronario. Una ventaja de este método es
que solamente se requiere cateterización de la parte derecha del
corazón.
El principio de termodilución implica inyectar
una cantidad conocida de líquido enfriado, por ejemplo salina
fisiológica, en un vaso sanguíneo. Después de la inyección, la
temperatura es registrada continuamente con un sensor de temperatura
unido a la punta de un alambre de guía que se introduce en el vaso.
Un cambio de temperatura debido al líquido frío que pasa por el
lugar de medición, es decir, la posición del sensor, será una
función del flujo.
Hay varios métodos de evaluar la señal de
temperatura a efectos de diagnóstico. Se puede intentar calcular el
flujo volumétrico, o se puede usar una medición relativa, donde el
flujo en un "estado de reposo" se compara con un "estado de
trabajo", inducido por medicamentos.
Ésta última es la forma más simple, y se puede
llevar a cabo midiendo la anchura a media altura del perfil de
cambio de temperatura en las dos situaciones indicadas, y formando
una relación entre estas cantidades.
Otra forma de obtener una relación sería medir el
tiempo de tránsito desde la inyección y hasta que el líquido frío
pasa por el sensor, en estado de reposo y en estado de trabajo,
respectivamente.
El método anterior, es decir, la utilización del
parámetro de flujo volumétrico como tal, requiere integración del
perfil de temperatura con el tiempo según las ecuaciones dadas a
continuación
(1)Q_{rest} =
V/\int\limits^{t_{1}}_{t_{0}}(T_{r,m/}T_{r,l})dt \propto
V/\int\limits^{t_{1}}_{t_{0}}(T_{r,0}-T_{r,m})dt
(2)Q_{work} =
V/\int\limits^{t_{1}}_{t_{0}}(T_{w,m/}T_{w,l})dt \propto
V/\int\limits^{t_{1}}_{t_{0}}(T_{w,0}-T_{w,m})dt
donde
V es el volumen de líquido inyectado
T_{r,m} es la temperatura medida en el estado
de reposo
T_{r,l} es la temperatura del líquido inyectado
en estado de reposo
T_{0} es la temperatura de la sangre, es decir
37ºC
T_{w,m} es la temperatura medida en estado de
trabajo
T_{w,l} es la temperatura del líquido inyectado
en estado de trabajo
Q es el flujo volumétrico
Estas cantidades pueden que ser utilizadas
directamente para la evaluación del estado de los vasos coronarios
y el miocardio del paciente, o se pueden relacionar como antes para
obtener una CFR, es decir CFR = Q_{work}/C_{rest}.
Este último método, es decir, la determinación
del tiempo de tránsito, requiere una medición exacta del tiempo, en
vista de las distancias relativamente pequeñas en cuestión, de
aproximadamente 10 cm o menos desde la inyección al lugar de
medición.
Por ejemplo, para obtener una medición correcta,
hay que medir el tiempo con cierta exactitud. El uso de un simple
cronómetro, que es un medio común de medir el tiempo, es demasiado
inexacto para obtener tiempos de tránsito fiables.
El flujo F se puede obtener como sigue, que es
una derivación de una técnica similar, a saber la técnica de
dilución de indicador. Se basa en una cantidad rápidamente
inyectada de algún tipo de indicador, cuya concentración se
mide.
Supóngase que el flujo a través de un lecho
vascular de derivación es constante y es igual a F, y que se
inyecta una cierta cantidad conocida M de indicador a este lecho en
el lugar A (véase la figura 7). Después de algún tiempo, las
primeras partículas de indicador llegarán al lugar de medición B.
La concentración de indicador en B, llamada c(t), aumentará
durante algún tiempo, alcanzando un máximo y disminuyendo de nuevo.
La representación gráfica de la concentración de indicador como una
función de tiempo se denomina la curva de dilución de
indicador.
Considérese M como un número grande de partículas
de indicador (o moléculas). El número de partículas que pasan a B
durante el intervalo de tiempo \Deltat, entre t_{i} y
t_{i+1}, es igual al número de partículas por unidad de tiempo
multiplicado por la longitud f del intervalo de tiempo, en otros
términos: c(t_{i}) \cdot F \cdot \Deltat (figura
8).
Dado que todas las partículas pasan por B entre t
= 0 y t = 8, esto significa que:
\vskip1.000000\baselineskip
o
\vskip1.000000\baselineskip
o
\vskip1.000000\baselineskip
y es la última expresión la que se
utiliza en la mayor parte de los métodos para calcular el flujo
sistémico como se ha esbozado anteriormente. Características
esenciales de este acercamiento es que la cantidad M de indicador
inyectado deberá ser conocida mientras que no se necesita
conocimiento del volumen del compartimiento
vascular.
El cálculo de volumen es más complejo. Para ello,
se introduce la función h(t) que es la fracción de indicador
que pasa por unidad de tiempo por un lugar de medición en el tiempo
t. En otros términos, h(t) es la función de distribución de
los tiempos de tránsito de las partículas de indicador. Si se
supone que el flujo del indicador es representativo del flujo del
fluido total (mezcla completa), h(t) también es la función de
distribución de los tiempos de tránsito de todas las partículas de
fluido. Supóngase que el volumen total de fluido está formado por
un número muy grande de elementos de volumen dV_{i} que se
definen de forma que dV_{i} contenga todas las partículas de
fluido presentes en el sistema en t=0, con tiempos de tránsito
entre t_{i} y t_{i+1}. La fracción de partículas de fluido que
requieren tiempos entre t_{i} y t_{i+1} para pasar por el lugar
de medición, es h(t_{i}) \cdot \Deltat por definición,
y dado que la velocidad a la que las partículas de fluido pasan al
lugar de medición, es igual a F, la velocidad a la que las
partículas que forman dV_{i} pasan por el lugar de medición
es
F \cdot h(t_{i}) \cdot \Deltat. El volumen total de dV_{i} es igual al tiempo t_{i}, requerido para todos los segmentos de partículas en dV_{i} pasen por el lugar de medición multiplicado por la velocidad a la que salen. En otros términos:
F \cdot h(t_{i}) \cdot \Deltat. El volumen total de dV_{i} es igual al tiempo t_{i}, requerido para todos los segmentos de partículas en dV_{i} pasen por el lugar de medición multiplicado por la velocidad a la que salen. En otros términos:
dV_{i} = t_{i}
\cdot F \cdot h(t_{i}) \cdot \Delta
t
y por
integración:
V = F
\int\limits^{\infty}_{0}t \cdot
h(t)dt
La integral en la ecuación anterior representa el
tiempo medio de tránsito T_{mn}, que es el tiempo medio, que
necesita una partícula para avanzar de un lugar de inyección a un
lugar de medición. Por lo tanto:
V = F \cdot
T_{mn}
o
F = V/T_{mn};
\ T_{mn} =
V/F
que indica el hecho fundamental de
que el flujo es igual al volumen dividido por tiempo medio de
tránsito.
El tiempo medio de tránsito (T_{mn}) se puede
calcular ahora fácilmente a partir de la curva de indicador o
termodilución de la forma siguiente. Considerando el rectángulo
sombreado en la figura 8, se puede ver que el número de partículas
de indicador que pasan entre t_{i} y t_{i+1} es igual al número
de partículas c(t_{i}) \cdot F que pasan por unidad de
tiempo, multiplicado por la longitud del intervalo de tiempo,
\Deltat, en otros términos: c(t_{i}) \cdot F \cdot
\Deltat. Por lo tanto, el tiempo de tránsito total (sumado) de
todas estas partículas de indicador juntas es igual a t_{i}
\cdot c(t_{i}) \cdot F \cdot \Deltat. El tiempo de
tránsito total de todas las partículas de indicador juntas, por
integración, es
(3.8)\int\limits^{\infty}_{0}t
\cdot c(t) \cdot F \cdot
dt
y el tiempo medio de tránsito de
las partículas de indicador se puede obtener dividiendo la ecuación
3.8 por el número total de partículas M, dando lugar
a:
(3.9)T_{mn} =
\frac{\int\limits^{\infty}_{0}t \cdot c(t) \cdot F \cdot
dt}{M}
o
(3.10)T_{mn} =
\frac{F}{M}\int\limits^{\infty}_{0}t \cdot c(t) \cdot
dt
Sustituyendo la ecuación 3.3 en 3.10, se obtiene
T_{mn}:
(3.11)T_{mn} =
\frac{\int\limits^{\infty}_{0}t \cdot c(t) \cdot
dt}{\int\limits^{\infty}_{0}c(t) \cdot
dt}
La ecuación 3.11 describe cómo se puede calcular
el tiempo medio de tránsito T_{mn} a partir de la curva de
dilución de indicador c(t). Dado que en la evaluación de
perfusión miocardial, usando agente de contraste como el indicador,
la cantidad de agente de contraste inyectado no es conocida y
cambia a causa del escape necesario del agente de contraste a la
aorta y la distribución desconocida y cambiante de agente de
contraste sobre las diferentes bifurcaciones del árbol arterial
coronario, el uso de T_{mn} es ventajoso porque no se precisa
ningún conocimiento acerca de la cantidad de indicador
inyectado.
Aunque la derivación anterior se realizó para la
técnica indicada de dilución de indicador, el resultado es el mismo
para termodilución puesto que se puede emplear la misma función de
distribución, y los expertos ajustarán fácilmente las ecuaciones
consiguientemente.
El disparo de las mediciones en el tiempo por
pulsos de presión de la técnica anterior, aunque mejora
considerablemente el método, tiene algunos inconvenientes, entre
otros, la sensibilidad a la medición de presión no puede ser
adecuada, siendo la magnitud del pulso bastante baja, y por lo
tanto la exactitud puede quedar influenciada negativamente.
Un catéter como el reivindicado es conocido por
WO 01/52728 que es técnica anterior según el Art. 54(3)
EPC.
Así, se necesita un disparo mejorado de la
medición.
Los inventores han observado que se puede usar
ventajosamente un problema previo reconocido en conexión con la
termodilución a efectos de activación. A saber, cuando se inyecta
un bolo dosis de salina fría a un catéter donde está situado un
alambre que soporta la unidad sensora y cables eléctricos para
transmisión de señales, la resistencia de cable quedará afectada al
instante por la salina fría por un cambio de la resistividad. Esto
es un problema porque el cambio se debe compensar para llegar a una
señal de salida correcta.
Sin embargo, esta compensación se puede hacer, y
es uno de los problemas explicados en nuestra solicitud sueca
9901962-2, pendiente, correspondiente a la
solicitud US provisional 60/136.401.
Así, según la presente invención, el cambio de
resistividad se registra como una curva de variación de
resistencia, y varias partes de la curva registrada, o toda la
curva, se pueden procesar matemáticamente dando como resultado un
punto de partida para la determinación durante un tiempo de tránsito
del líquido inyectado. De esta forma se mejora considerablemente la
exactitud de la medición de tiempo.
El método de determinación de flujo es ventajoso
porque es independiente
- de la cantidad inyectada del líquido de
bolo
- de la temperatura del líquido inyectado, a
condición de que se obtengan señales detectables.
La figura 1 es una visión general que muestra un
sistema donde se lleva a cabo el nuevo método.
Las figuras 2a-c son gráficos que
ilustran los perfiles de resistividad de los cables eléctricos
durante la medición.
La figura 3 es un gráfico que muestra mediciones
en un paciente durante hiperemia.
La figura 4 es un gráfico que muestra mediciones
en un paciente durante un período de reposo.
La figura 5 es un gráfico que muestra la
correlación entre datos de medición en pacientes según la invención
y un método de referencia.
La figura 6 es un gráfico que muestra la
correlación entre otro conjunto de datos de paciente según la
invención y un método de referencia.
La figura 7 ilustra una curva de dilución de
indicador obtenida en una red vascular.
La figura 8 ilustra el cálculo de flujo en
dilución de indicador.
Y la figura 9 ilustra la derivación de centro de
masa.
En la figura 1 se describe un sistema adecuado
para implementación de la presente invención. El sistema incluye un
catéter hueco de guía introducible en el cuerpo del paciente, cuyo
extremo distal funciona como una salida para que pase líquido a su
través. El catéter está situado en un punto en una región en el
sistema arterial donde se desea conocer el flujo. Dentro del
catéter se introduce un alambre, cuyo extremo distal lleva una
unidad sensora que tiene un sensor de temperatura y opcionalmente un
sensor de presión. También son concebibles otros sensores
adicionales, por ejemplo sensores pH, sensores selectivos de iones.
El alambre se extiende por el extremo distal del catéter de tal
manera que la unidad sensora esté situada a una distancia
relativamente pequeña, por ejemplo 10 cm, de la salida del
catéter.
Alternativamente, el alambre se puede introducir
como antes y colocar en una posición apropiada, y después se pasa
un segundo catéter sobre el alambre, dentro del catéter de guía, y
el extremo distal de este segundo catéter se coloca en el sistema
arterial donde se desee conocer el flujo. Por lo tanto, el primer
catéter solamente será utilizado para guía. Este acercamiento
alternativo se puede usar si el árbol de vasos es bastante complejo
con muchos vasos sanguíneos estrechos, de tal manera que pueda ser
difícil colocar un catéter sin la ayuda del alambre.
El catéter de guía (o el segundo catéter en la
alternativa) está provisto de una entrada para salina en el extremo
próximo. Se dispone adecuadamente un bloqueo Luer® para poder
conectar fácilmente una jeringa. La unidad sensora está acoplada a
una unidad de control para el procesado de las señales de la unidad
sensora, siendo transferidas dichas señales mediante cables
eléctricos que avanzan a lo largo del alambre.
El método se describirá ahora con cierto detalle
con referencia a las figuras.
Cuando el catéter antes mencionado haya sido
colocado apropiadamente, se llenará de sangre a causa de la
diferencia de presión predominante entre el interior del cuerpo y
la atmósfera ambiente. Es decir, la presión dentro del vaso es
ligeramente más alta que la presión atmosférica fuera del cuerpo,
P_{body}-P_{outside} > 0. Cuando el alambre
que soporta el sensor se ha introducido y el sensor se ha situado
apropiadamente en el punto de medición, el operador llena una
jeringa con una cantidad adecuada de salina fría, por ejemplo, a
20ºC. El volumen a expulsar por la jeringa es preferiblemente igual
al volumen dentro del catéter desde el punto de entrada hasta la
salida más el bolo dosis a expulsar a la sangre circulante. El
volumen de un catéter suele ser de aproximadamente 3 ml, y una bolo
dosis adecuado podría ser por ejemplo 1-3 ml, aunque
los volúmenes exactos diferirán naturalmente de un caso a
otro.
otro.
El sensor está conectado mediante los cables
eléctricos a una unidad de detección que tiene la capacidad de
conmutar entre medición de resistencia de cable y detectar la señal
del sensor.
El operador conecta la jeringa al orificio de
entrada y comienza a inyectar la salina fría a una velocidad
relativamente baja, de tal manera que el tiempo de llenado del
catéter de guía hasta la salida durará típicamente
1-15, preferiblemente 10-15
segundos, aunque esto puede variar sustancialmente de un caso a
otro fuera de este intervalo. El volumen del catéter es conocido, y
así, cuando el operador haya expulsado un volumen correspondiente
al volumen del catéter durante el período de tiempo indicado,
expulsará más rápidamente la última dosis, por ejemplo durante 0,5
segundos, aunque este tiempo no es estrictamente crítico.
La unidad de detección opera según el método
descrito en la solicitud provisional de Estados Unidos 60/136.401,
antes mencionada. La compensación en ella descrita se basa en una
conmutación entre mediciones de la señal de sensor y de la
resistencia de cable para permitir la compensación de los cambios
de resistencia del cable. Así, cuando el operador comience a
inyectar la salina fría, la resistividad de los cables eléctricos
cambiará naturalmente al instante, pero esto se compensará de tal
manera que la unidad de detección siempre dé una lectura de una
temperatura constante dentro del vaso sanguíneo en el punto de
colocación del sensor.
Al objeto de la invención, el cambio de
resistencia de los cables no se registrará durante la fase inicial
de rellenar el catéter con salina, sino inmediatamente antes o al
mismo tiempo que el operador inyecta el último
bolo-dosis al catéter, el registro de la señal de
cable se iniciará y supervisará y también la señal de sensor se
registrará y supervisará simultáneamente. A causa de la rápida
inyección del último segmento de volumen de salina fría (en el
punto t_{start} en la figura 2a; el bolo termina en t_{stop}),
la resistividad del cable cambiará bruscamente puesto que
experimentará más líquido frío durante un período más corto de
tiempo y esto se reflejará en una caída en la señal leída, como se
representa en figura 2a. Al estar situado el sensor a una distancia
relativamente corta de la salida del catéter, por ejemplo,
aproximadamente 10 cm, aunque esta distancia no es estrictamente
crítica, se someterá al bolo-dosis de salina más
frío un período corto de tiempo después de haberse expulsado de la
salida del catéter, del orden de una fracción de un segundo hasta
unos pocos segundos. Una señal de sensor se representa
esquemáticamente en la figura 2b, y esta señal se registra y
utiliza como la base para determinar el punto de partida de la
medición de
tiempo.
tiempo.
Si se puede suponer que la inyección real del
bolo-dosis al flujo sanguíneo no afectará a la
medición del flujo en el punto de medición, se puede realizar un
cálculo como el expuesto en los antecedentes de la invención en base
a la señal de sensor, es decir, por integración numérica, o
ajustando toda la señal del elemento sensor en una función
matemática, por ejemplo Log Normal, Gamma, y usar después esta
función para calcular el punto c en la figura 2d, donde c es el
centro de masa de la curva definida por la señal de sensor. También
se puede usar una combinación de integración numérica y ajuste de
curva. En este último caso, el ajuste de curva se lleva a cabo en la
porción de la curva que se aproxima a la línea base, después del
punto de corte D (véase la figura 2c).
Sin embargo, naturalmente, también se debe
determinar el punto de partida para la integración, por ejemplo
t=0. Este punto en el tiempo se puede determinar de formas
diferentes, usando la curva de variación de resistencia
registrada.
Una forma es registrar el inicio de la reducción
de resistividad. Aquí, la derivada de la curva se puede calcular, y
si la derivada excede de un valor preestablecido, se dispara la
medición de tiempo.
Otra forma es utilizar el valor máximo como un
punto de partida para medición de tiempo. De nuevo se calcula la
derivada, o preferiblemente la segunda derivada, y se detecta el
cambio de signo.
Otro punto utilizable es tomar la media de los
dos valores, por ejemplo
(t_{start}-t_{stop})/2.
En una realización alternativa se puede usar el
mismo "disparo" de la medición de tiempo (por "disparo"
se entiende a los efectos de esta invención la determinación de un
punto de partida para la medición de tiempo, o expresado en otros
términos la determinación de t=0 al objeto de integración).
En esta realización alternativa solamente se
usará la parte creciente de la señal de sensor (indicada con B').
Para ello, la parte indicada B' de la curva de señal de sensor se
ajustará total o parcialmente en una función matemática, por ejemplo
e^{-t/\tau }, que es una función exponencial. La forma más simple
de hacerlo es tomar el logaritmo de los datos de medición en esta
parte y representarlo en función del tiempo. La constante de tiempo
\tau de la función exponencial se puede determinar a partir de la
pendiente de la porción lineal de dicho gráfico. El punto en dicha
porción de curva B' de la figura 2b, correspondiente al punto en el
eje de tiempo a t_{min, \ sensor}+ \tau, será el centro de masa
de la curva exponencial, que es el punto hasta que se calcule
T_{mn} a partir de t=0. En términos estrictamente matemáticos, se
debería usar 0,7\tau para la identificación del centro de masa,
pero al objeto de esta aplicación la aproximación a \tau es
adecuada. Se puede calcular \tau ajustando la señal de elemento
sensor desde el punto P_{s} en la figura 2c hasta un punto D,
donde D es el punto de corte, por ejemplo 10% del valor máximo (en
P_{s}).
Si suponemos que t=0 se establece de manera que
sea igual al punto entre t_{start} y t_{stop}, por ejemplo
(t_{stop}-t_{start})/2, el tiempo de tránsito
medio total T_{mn} será la suma
T_{mn} =
(t_{stop}-t_{start})/2+t_{min, \
sensor}-t_{stop}+\tau
Los términos de esta suma se ilustran en la
figura 2c como t_{1}, t_{2} y t_{3}, respectivamente, y
así
T_{mn} = t_{1}
+ t_{2} +
t_{3}
donde \tau o 0,7\tau se puede
usar para t_{3}, como antes se
indicó.
Por los acercamientos posibles anteriores a la
determinación de T_{mn}, el método explicado en conexión con la
figura 2d es el más "correcto" en sentido matemático. Sin
embargo, el flanco inicial estará muy fácilmente afectado por la
inyección, y por lo tanto el ajuste de curva puede ser
incorrecto.
El otro método (figura 2c), donde solamente se
ajusta en una curva la porción después del pico, es más
independiente de la inyección, porque la inyección paró antes de
realizar cálculos en la curva.
En las figuras 3 y 4, respectivamente, se
representan datos de medición en un paciente durante un estado
hiperémico y un estado de reposo, respectivamente. Como se puede
ver claramente en estas figuras, hay una diferencia en el tiempo
entre el mínimo de la señal de cable y el mínimo de la señal de
respuesta del sensor de temperatura para los dos casos, donde en el
estado hiperémico la distancia es más corta, es decir, el flujo es
mayor, que en el estado de reposo. También es claramente visible que
la constante de tiempo para la porción creciente es más lenta para
el estado de reposo que bajo hiperemia.
La CFR se calcula como CFR = T_{mn, \
rest}/T_{mn, \ hyper}.
Finalmente, en las figuras 5 y 6,
respectivamente, el método según la invención ha sido evaluado
cualitativamente contra un método de referencia que es una
determinación de CFR por una técnica doppler. En este caso, sin
embargo, se deberá tener presente que también la técnica doppler
tiene sus limitaciones y no es totalmente exacta.
Como se describe previamente en esta aplicación,
CFR se puede obtener midiendo el tiempo medio de tránsito T_{mn}
para un bolo dosis de líquido frío empleando la curva de respuesta
de las mediciones de la resistencia de cable y un sensor de
temperatura, respectivamente.
Para el cálculo de T_{mn}, se calcula la
constante de tiempo \tau de una función exponencial e^{-t/\tau
}.
Los inventores han descubierto igualmente que
\tau propiamente dicho se correlaciona al flujo en un vaso
coronario, y por lo tanto \tau propiamente dicho se puede usar
para determinar un valor de CFR, a saber como
CFR =
\tau_{rest}/\tau_{hyper}
donde \tau_{rest} es la
constante de tiempo de la respuesta del sensor de temperatura en un
estado de reposo, y \tau_{hyper} es la constante de tiempo de
la respuesta del sensor de temperatura en un estado
hiperémico.
(Véase la figura
9)
En este caso el centro de masa está situado en la
posición x. El centro de masa se halla donde área de A_{1} = área
de A_{2}.
A_{1} =
\int\limits^{x}_{0}e^{-t/\tau}dt
\hskip0,5cmy
\hskip0,5cmA_{1} = \int\limits^{\infty}_{x}e^{-t/\tau}dt
\Rightarrow
A_{1} = [-\tau e^{-t/\tau}]^{x}_{0} = -\tau e^{-x/\tau} +
\tau
y
A_{1} = [-\tau
e^{-t/\tau}]^{\infty}_{x} = 0 + \tau
e^{-x/\tau}
y
A_{1} =
A_{2}\Rightarrow-\tau e^{-x/\tau}+\tau = \tau e^{-x/\tau}
\Rightarrow
2 \tau
e^{-x/\tau} = \tau \Rightarrow 2 e^{-x/\tau} = 1 \Rightarrow
e^{-x/\tau} = 1/2
\Rightarrow
-x/\tau =
In(1/2) \Rightarrow x = -\tau In(1/2) \cong
0.7\tau
Claims (3)
1. Un aparato para llevar a cabo mediciones de
termodilución en vasos sanguíneos, incluyendo
un catéter hueco introducible en el cuerpo del
paciente,
cuyo extremo distal funciona como una salida para
un líquido a pasar a su través, en un punto en una región en el
sistema arterial donde se desea conocer el flujo;
un alambre introducible en dicho catéter;
una unidad sensora con un sensor de temperatura y
opcionalmente un sensor de presión dispuesta en el extremo distal
de dicho alambre de manera que se pueda colocar más allá del
extremo distal del catéter, pudiendo acoplarse la unidad sensora a
una unidad de control por cables eléctricos que se extienden a lo
largo de dicho alambre;
i) estando adaptada dicha unidad de control para
el procesado de señales de la unidad sensora, teniendo además dicha
unidad de control la capacidad de conmutar entre medición de
resistencia de cable y detectar la señal del sensor, y
ii) estando adaptada para registrar una curva de
variación de resistencia para dicha resistencia de cable, producida
por exposición de dicho cable a dicho líquido, donde dicha curva de
variación de resistencia se puede usar para calcular un punto de
partida para medición de tiempo.
2. El aparato reivindicado en la reivindicación
1, donde dicho alambre se extiende por el extremo distal del
catéter de tal manera que la unidad sensora esté situada a una
distancia relativamente pequeña, por ejemplo 10 cm, de la salida del
catéter.
3. El aparato reivindicado en la reivindicación
1, incluyendo además sensores adicionales, por ejemplo sensores de
pH, sensores selectivos de iones.
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