ES2274963T3 - Dispositivo y procedimiento para medir el consumo de oxigeno respiratorio. - Google Patents
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Abstract
Aparato portátil (2) para calcular el consumo de oxígeno respiratorio que comprende una carcasa (4) que presenta una entrada de fluido (16), un sensor de flujo que comprende un elemento desplazable y un sensor de desplazamiento (10, 12) asociado con el elemento desplazable, un sensor de oxígeno (8) y unos medios para calcular el consumo de oxígeno respiratorio (14) utilizando los datos obtenidos a partir del sensor de oxígeno y del sensor de flujo, caracterizado porque dicho elemento desplazable comprende un émbolo (6) y porque el émbolo está montado de manera deslizable dentro de la carcasa móvil entre una posición inicial y una posición final y porque el aparato comprende además una salida de flujo adyacente a la posición final del émbolo.
Description
Dispositivo y procedimiento para medir el
consumo de oxígeno respiratorio.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y un aparato para calcular el consumo de oxígeno
respiratorio y en particular, aunque no exclusivamente, a
calorímetros indirectos y procedimientos para su utilización.
Las técnicas de calorimetría se utilizan para
estudiar la energía del metabolismo en seres humanos y animales. La
calorimetría se usa, por ejemplo, para diagnosis de trastornos
metabólicos y para calcular los requerimientos nutricionales de un
sujeto. Las mediciones calorimétricas pueden realizarse directamente
como una medida de la pérdida de calor de un sujeto. Como
alternativa, pueden efectuarse mediciones indirectas de un
subproducto químico del metabolismo.
Una medición útil para los nutricionistas y
especialistas en medicina deportiva, al evaluar la salud y buen
estado físico de un sujeto, es el volumen de oxígeno consumido en
reposo y durante, o después de, la práctica de un ejercicio
físico.
La calorimetría indirecta, con frecuencia,
implica medir la cantidad de dióxido de carbono exhalado por un
sujeto, lo que, a su vez, puede utilizarse para calcular el consumo
de oxígeno del sujeto.
La patente US nº 5.178.155 da a conocer un
calorímetro indirecto que comprende un depurador de dióxido de
carbono dispuesto para extraer el dióxido de carbono desde el gas
exhalado, y en algunas forma de realización, del gas inhalado
asimismo. El volumen de oxígeno consumido puede calcularse a partir
de la cantidad de dióxido de carbono extraído del gas exhalado por
el depurador. El calorímetro de la patente US nº 5.178.155 comprende
también dos caudalímetros, estando el primero dispuesto para
controlar el flujo de gas inhalado y el flujo de gas exhalado
después de la extracción del dióxido de carbono y estando el segundo
dispuesto para controlar el flujo de gas exhalado antes de la
extracción del dióxido de carbono.
La solicitud de patente internacional número WO
00/07498 da a conocer un procedimiento y un aparato para analizar
los gases respiratorios con el fin de determinar el consumo de
oxígeno con fines de calorimetría indirecta, así como la producción
de dióxido de carbono, mediante medición de la masa y del caudal de
los gases exhalados e inhalados. Las mediciones del caudal se
efectúan utilizando conocidas técnicas de tiempos de tránsito de
impulsos ultrasónicos. La densidad de gas puede determinarse
utilizando técnicas relacionadas con la impedancia acústica, la
velocidad de sonido o la temperatura. El procedimiento implica
calcular el contenido en oxígeno en el gas exhalado y en el gas
inhalado. En una forma de realización según el documento WO 00/97498
se realizan mediciones únicamente en el flujo del gas exhalado. En
este caso, es necesario conocer el contenido en oxígeno del gas
inhalado.
La solicitud de patente internacional número WO
98/41147 da a conocer un calorímetro que comprende un caudalímetro
y un capnómetro para calcular la diferencia entre el volumen del gas
inhalado y el volumen del gas exhalado, menos el volumen de dióxido
de carbono. El capnómetro mide la concentración del dióxido de
carbono exhalado. La cantidad de dióxido de carbono en el gas
inhalado puede entonces restarse del volumen total del gas exhalado
para obtener un valor para el volumen de gas exhalado excluyendo el
dióxido de carbono. También se utiliza un caudalímetro
bidireccional para medir el caudal del gas exhalado y del gas
inhalado.
La solicitud de patente internacional número WO
93/00040 da a conocer un calorímetro que comprende unos medios para
acondicionar el gas inhalado a una temperatura y vapor de agua
comparables con las del gas exhalado y a continuación, se mide el
gas inhalado. El dióxido de carbono se extrae del gas exhalado
haciendo pasar el gas exhalado a través de un depurador de dióxido
de carbono y, a continuación, se mide su volumen. Puede utilizarse
un caudalímetro único para medir el volumen tanto del gas exhalado
como del gas inhalado.
McNeill et al: "The Oxylog oxygen
consumption meter, a portable device for measurement of energy
expenditure", American Journal of Clinical Nutrition, vol. 45,
nº 6, 1987, páginas 1415-1419, da a conocer un
dispositivo calorímetro portátil que utiliza rotores de turbina y
sensores de desplazamiento en conjunción con un sensor de oxígeno
Oxylog para determinar el consumo de oxígeno en un paciente.
El documento GB975.712 da a conocer un medidor
de flujo másico que puede estar provisto de un émbolo para calcular
el flujo volumétrico de la respiración de un usuario, pero no
comprende unos medios para calcular el consumo de oxígeno.
Todos los calorímetros indirectos antes
descritos son de difícil realización y utilización. Un objetivo de
las formas de realización preferidas de la presente invención
consiste en proporcionar un procedimiento y un aparato alternativos
para calcular el consumo de oxígeno respiratorio y proporcionar un
calorímetro indirecto alternativo y un procedimiento para su
utilización.
Según un primer aspecto de la invención se da a
conocer un aparato portátil para calcular el consumo de oxígeno
respiratorio, que comprende una carcasa que presenta una entrada de
fluido, un sensor de flujo provisto de un émbolo y un sensor de
desplazamiento asociado con el émbolo, un sensor de oxígeno y medios
para calcular el consumo de oxígeno respiratorio utilizando los
datos obtenidos del sensor de oxígeno y del sensor de flujo,
caracterizado porque el émbolo está montado dentro de la carcasa de
manera deslizable entre la posición inicial y la posición final, y
en el que el aparato comprende, además, una salida de fluido
adyacente a la posición final del
émbolo.
émbolo.
Por "aparato portátil" se entiende un
aparato que puede transportarse y utilizarse por una persona y puede
sostenerse con la mano en funcionamiento.
Adecuadamente, el aparato es un calorímetro
indirecto.
Adecuadamente, la carcasa suele ser tubular. La
carcasa tubular puede presentar cualquier forma en sección
transversal adecuada.
Preferentemente, el sensor de caudal comprende
un émbolo montado de manera deslizable dentro de la carcasa,
desplazable mediante la presión de aire que se le aplica y un sensor
de desplazamiento asociado con el émbolo.
Adecuadamente, el movimiento del émbolo dentro
de la carcasa se efectúa haciendo pasar un fluido al interior de la
carcasa a través de la entrada de fluido. Adecuadamente, el fluido
es un gas. Adecuadamente, el gas se exhala al respirar.
Adecuadamente, el émbolo está dispuesto para
desplazarse de manera deslizable a lo largo de la carcasa
tubular.
Adecuadamente, existe sustancialmente un
contacto estrecho sustancialmente fluido entre la periferia del
émbolo y la superficie interior de la carcasa. En otra forma de
realización preferida, la forma de la sección transversal del
émbolo se corresponde con la forma de la sección transversal del
interior de la carcasa tubular.
Adecuadamente, el sensor de oxígeno está montado
en la carcasa, preferentemente en su interior.
El sensor de oxígeno puede comprender cualquier
sensor de oxígeno adecuado. Un ejemplo de sensor de oxígeno
adecuado es el sensor MOX-1 (marca registrada),
disponible a través de City Technology Limited de Portsmouth,
Inglaterra.
Adecuadamente, el sensor de oxígeno se acopla a
un extremo del émbolo. Preferentemente, el sensor de oxígeno está
unido a un extremo del émbolo que está más próximo a la entrada de
fluido.
El sensor de oxígeno puede unirse, directa o
indirectamente, a la superficie del émbolo. Como alternativa, o
como adición, el sensor de oxígeno puede estar embebido en el
émbolo.
Como alternativa, o en adición, el sensor de
oxígeno puede estar separado del émbolo.
El sensor de desplazamiento está, en una forma
de realización preferida, dispuesto para medir la velocidad de
movimiento del émbolo durante la utilización del aparato según la
invención.
Puede utilizarse cualquier sensor de
desplazamiento. Por ejemplo, el sensor de desplazamiento puede
comprender uno o más conmutadores de sensores. Los conmutadores de
sensores adecuados comprenden un conmutador optoacoplado ranurado,
número 304-560, disponible a través de RS Components
Limited de Corby, Inglaterra.
Adecuadamente, el sensor de desplazamiento está
unido, directa o indirectamente, al émbolo, Preferentemente, el
sensor de desplazamiento está embebido en el émbolo.
El sensor de desplazamiento puede estar provisto
de un primer interruptor dispuesto sobre el émbolo y un segundo
conmutador dispuesto sobre la carcasa.
Adecuadamente, el aparato para calcular el
consumo de oxígeno respiratorio está dispuesto de modo que el émbolo
se desplace solamente una distancia preestablecida, dentro de la
carcasa, durante su funcionamiento.
Adecuadamente, la salida de fluido está
posicionada de modo que el exceso de respiración exhalada salga de
la carcasa a través de la salida de fluido, una vez que el émbolo
alcance la posición y no cause un desplazamiento continuado del
émbolo dentro de la carcasa.
El aparato puede, además, presentar una cámara
colectora. La cámara colectora puede estar en comunicación, directa
o indirecta, de flujo de fluido, con la salida de fluido. La cámara
colectora puede comprender cualquier dispositivo adecuado, por
ejemplo, una bolsa o una caja. Adecuadamente, el sensor de oxígeno
se sitúa en la cámara colectora. Adecuadamente, la cámara colectora
forma parte de la carcasa del aparato y, por lo tanto, forma parte
integrante de la carcasa.
Si el sensor de desplazamiento comprende un
primer conmutador dispuesto en el émbolo y un segundo conmutador
dispuesto en la carcasa, estando el segundo conmutador adecuadamente
adyacente a la salida de fluido. Adecuadamente, el segundo
conmutador está situado corriente abajo de la salida de fluido en
relación con la entrada de fluido. El segundo conmutador está
situado en la posición final del émbolo.
El aparato según la invención puede estar
provisto de medios para hacer retornare el émbolo a la posición
inicial. En una forma de realización preferida, el aparato comprende
unos medios para hacer retornar el émbolo a la posición inicial
después de efectuar el cálculo del consumo de oxígeno respiratorio.
Pueden utilizarse cualesquiera medios adecuados de retorno del
émbolo a la posición inicial, por ejemplo, un muelle.
La entrada de fluido está adecuadamente
dispuesta para permitir la entrada en el aparato de la respiración
exhalada por un sujeto que lo utiliza. La entrada de fluido puede
estar prevista en el extremo de la carcasa.
Adecuadamente, el aparato según la presente
invención comprende una boquilla asociada con la entrada de fluido.
La entrada de fluido se puede proporcionar por la boquilla. Como
alternativa, la entrada de fluido puede estar separada de la
boquilla. Si la boquilla está separada de la entrada de fluido, la
boquilla se conecta directamente a la entrada de fluido.
El aparato según la presente invención puede
presentar una abertura en la carcasa. De manera adecuada, la
abertura dispone que el fluido externo sea inhalado a través del
aparato por el sujeto que utiliza el aparato. La abertura puede ser
cerrada mediante una válvula de paso, la cual permite que el fluido
sea inhalado a través de la abertura, pero impide que el fluido
exhalado pase a través de la abertura. Adecuadamente, no se
produce, sustancialmente, desplazamiento alguno del émbolo cuando el
fluido es inhalado por el sujeto, a través de la abertura.
Adecuadamente, la abertura está situada entre la entrada de fluido y
el extremo del émbolo cuando el émbolo se sitúa en la posición
inicial.
El aparato, según la presente invención, puede
presentar cualquiera medios adecuados para calcular el consumo de
oxígeno respiratorio. Por ejemplo, el aparato puede comprender un
ordenador u otro dispositivo electrónico para calcular el consumo
de oxígeno respiratorio. Los medios para calcular el consumo de
oxígeno respiratorio puede montarse en la carcasa del aparato o
conectarse de manera extraíble a la carcasa.
La presente invención da a conocer, además, un
procedimiento para calcular el consumo de oxígeno respiratorio que
comprende las etapas siguientes:
- (a)
- proporcionar un aparato portátil según el primer aspecto de la invención;
- (b)
- hacer pasar una respiración exhalada a la carcasa;
- (c)
- medir la fracción de oxígeno en la respiración exhalada utilizando el sensor de oxígeno;
- (d)
- medir el tiempo empleado en exhalar la respiración utilizando el sensor de flujo montado en el interior de la carcasa; y
- (e)
- calcular el consumo de oxígeno respiratorio utilizando los datos obtenidos en las etapas (c) y (d).
Adecuadamente, la etapa (b) comprende hacer
pasar una respiración exhalada, de volumen conocido, al interior de
la carcasa.
Adecuadamente, la etapa (b) comprende hacer
pasar una respiración exhalada al interior de la carcasa para
generar un desplazamiento del émbolo.
Adecuadamente, el procedimiento de cálculo del
consumo de oxígeno respiratorio es un procedimiento de calorimetría
indirecta.
El procedimiento de la presente invención se
puede realizar utilizando el aparato portátil de la presente
invención.
Adecuadamente, el volumen de la respiración
exhalada se calcula midiendo la extensión del movimiento del
émbolo.
Adecuadamente, el volumen de la respiración
exhalada se calcula midiendo la distancia recorrida por el
émbolo.
El intervalo de movimiento del émbolo dentro de
la carcasa puede restringirse a una distancia prefijada.
Como alternativa, el desplazamiento del émbolo
no está restringido, pero el sensor de desplazamiento y el sensor
de oxígeno están dispuestos para efectuar mediciones solamente
durante el desplazamiento del émbolo en un intervalo de
desplazamiento restringido.
En ambos casos, las mediciones se efectúan
utilizando el sensor de oxígeno y el sensor de desplazamiento
únicamente por la duración de exhalación de un volumen conocido de
respiración.
El procedimiento puede repetirse una o más veces
para obtener un cálculo medio del consumo de oxígeno. Si el
procedimiento es repetido una o más veces, los resultados se
integran adecuadamente para proporcionar un valor promedio.
El aparato y el procedimiento según la presente
invención pueden utilizar la fórmula siguiente para calcular el
consumo de oxígeno respiratorio por respiración exhalada:
Fórmula
IVO_{2}=K \ x \ (F_{i}O_{2} - F_{e}O_{2}) \ x \ V \ x
\ (30/t) \ x \
C
en la
que
VO_{2} es el consumo de oxígeno respiratorio
del sujeto
F_{i}O_{2} es la fracción del oxígeno
inhalado
F_{e}O_{2} es la fracción del oxígeno
exhalado
V es el volumen de la respiración exhalada sobre
el que se toman las mediciones
t es el tiempo empleado para exhalar el volumen
conocido de aire
C es el valor calorífico constante del oxígeno
(aproximadamente 5 kcal).
K es una constante que permite la
calibración.
La fracción de oxígeno inhalado se puede
calcular a partir del gas inhalado por el sujeto. Por ejemplo, si
el sujeto inhaló aire atmosférico, la fracción de oxígeno inhalado
puede suponerse que es el valor estándar de 20,94% o la fracción
real de oxígeno en el aire atmosférico puede medirse utilizando
cualquier técnica conocida.
La fracción de oxígeno exhalado se mide
utilizando el sensor de oxígeno.
El volumen de la respiración exhalada puede
medirse por cualquier procedimiento adecuado. El émbolo se mueve en
una extensión conocida dentro de la carcasa y esta distancia se
utiliza para medir el volumen de la respiración exhalada, respecto
al cual se efectúan las mediciones. Si el sensor de oxígeno está
unido a la superficie del émbolo, el cálculo de volumen debe tener
en cuenta la reducción del volumen causada por la presencia del
sensor de oxígeno.
Adecuadamente, en funcionamiento, el émbolo está
dispuesto en la carcasa en una posición inicial en la que un primer
conmutador de un sensor de desplazamiento está separado de un
segundo conmutador del sensor de desplazamiento. Cuando la
respiración exhalada pasa al interior de la carcasa, el émbolo se
desplaza adecuadamente hacia el segundo conmutador.
Preferentemente, el sensor de desplazamiento efectúa una medición
durante el desplazamiento del primer sensor desde su posición
inicial hasta que el primer sensor alcanza la posición del segundo
sensor. De este modo, el sensor de desplazamiento efectúa
mediciones solamente por la duración de exhalación de una
respiración.
Durante la exhalación de la respiración, el
sensor de oxígeno mide la fracción de oxígeno molecular en la
respiración exhalada.
Los datos obtenidos a partir del sensor de
oxígeno y del sensor de flujo pueden, a continuación, utilizarse
para calcular el consumo de oxígeno del sujeto por respiración,
utilizando la Fórmula I.
Si el aparato, según la presente invención,
comprende unos medios electrónicos para calcular el consumo de
oxígeno, el sensor de oxígeno y el sensor de flujo transmiten
adecuadamente los datos obtenidos directamente a los medios de
calculo electrónicos a través de señales electrónicas.
Ventajosamente, el procedimiento y el aparato
según la presente invención pueden utilizarse para proporcionar
información sobre el consumo de oxígeno de un sujeto, por ejemplo,
un ser humano o un animal.
El aparato y el procedimiento según presente
invención son ventajosamente fáciles de utilizar. Además, el
aparato según la presente invención es de fácil realización.
La presente invención se describirá a
continuación únicamente a título de ejemplo, haciendo referencia a
los siguientes dibujos, en los que:
La Figura 1 es una vista lateral, esquemática,
parcialmente en sección transversal, de un aparato portátil según
la presente invención, en una posición inicial;
La Figura 2 es una vista lateral, esquemática,
parcialmente en sección transversal, de un aparato portátil, según
la presente invención, en una posición final.
La Figura 3 es una vista lateral, esquemática,
parcialmente en sección transversal, de una parte de una forma de
realización alternativa de un aparato portátil según la presente
invención en una posición inicial; y
La Figura 4 es una vista lateral, esquemática,
parcialmente en sección transversal, del aparato portátil ilustrado
en la Figura 3, en una posición final.
Las Figuras 1 y 2 ilustran parte de un aparato
portátil para calcular el consumo de oxígeno respiratorio 2 que
comprende una carcasa 4, un émbolo 6, un sensor de oxígeno 8 y un
sensor de desplazamiento provistos de un primer conmutador 10 y un
segundo conmutador 12. Además, el aparato 2 comprende unos medios de
cálculo electrónicos 14.
El émbolo 6 es desplazable de manera deslizable
en el interior de la carcasa 4, presentando el émbolo 6 la misma
forma de sección transversal. Las dimensiones relativas de la
periferia del émbolo 6 y el interior de la carcasa 4 están
provistas de modo que exista un acoplamiento estrecho
sustancialmente fluido entre la periferia del émbolo 6 y el
interior de la carcasa 4.
La carcasa 4 comprende una entrada de fluido 16
y una salida de fluido 18.
El sensor de oxígeno 8 está incorporado en el
extremo 20 del émbolo 6. El sensor de oxígeno está eléctricamente
conectado a los medios de cálculo electrónicos 14 por medio de un
cable 22.
El primer conmutador 10 del sensor de
desplazamiento está embebido en una lateral del émbolo 4. El segundo
conmutador 12 del sensor de desplazamiento está embebido en la
pared interior de la carcasa 4. Un cable 24 conecta el primer
conmutador 10 con los medios de cálculo electrónicos 14 y un cable
26 conecta el segundo conmutador 12 con los medios de cálculo
electrónicos 14.
Al utilizar el aparato 2, el émbolo 6 está
dispuesto en la carcasa 4 en la posición inicial, según se ilustra
en la Figura 1. Una respiración exhalada es dirigida a la entrada de
fluido 16 de la carcasa 4. El extremo de la carcasa 4 que
proporciona la entrada de fluido 16 puede actuar como una boquilla
para el aparato 2. Como alternativa, una boquilla separada (no
representada) puede ser conectada, directa o indirectamente, a la
carcasa 4.
La respiración exhalada hace que el émbolo 6 se
desplace alejándose de la entrada de fluido 16. El émbolo 6
continuará desplazándose en esta dirección hasta que el extremo 20
del émbolo 6 atraviese la salida de fluido 18 para llegar hasta la
posición final, según se ilustra la Figura 2. En adelante, el exceso
de respiración exhalada saldrá de la salida de fluido 18 y cesará
el movimiento del émbolo 6.
Mientras el émbolo 6 se está desplazando desde
la posición inicial a la posición final, el sensor de oxígeno 8
está midiendo la fracción de oxígeno en la respiración exhalada. El
sensor de oxígeno 8 envía información de la medición a los medios
de cálculo electrónicos 14 en forma de una señal eléctrica a través
del cable 22.
Durante el desplazamiento del émbolo 6, desde la
posición inicial a la posición final, los conmutadores 10, 12 del
sensor de desplazamiento miden el tiempo empleado para recorrer esta
distancia establecida. Este tiempo es una medición del tiempo
empleado para exhalar un volumen conocido de respiración. Los
conmutadores 10, 12 envían la medición a los medios de cálculo
electrónicos 14 utilizando los cables 24 y 26.
Los medios de cálculo electrónico 14 están
programados para calcular el consumo de oxígeno del sujeto según la
Fórmula I indicada anteriormente. Con el fin de efectuar este
cálculo, el usuario necesitará introducir detalles de la fracción
de oxígeno en el gas inhalado. Este puede ser el valor estándar del
contenido de oxígeno en el aire. En este caso, la información puede
ser previamente programada en los medios de cálculo electrónicos
14. Si se mide la fracción de oxígeno en el aire inhalado, el valor
medido necesitará introducirse en el medio de cálculo electrónico
14 antes de que pueda efectuarse el cálculo.
El procedimiento y el cálculo antes descritos se
pueden repetir una o más veces y los resultados pueden ser
integrados para proporcionar un valor promedio para el consumo de
oxígeno.
El aparato portátil 2 es de un tamaño y
configuración tales que puede mantenerse y transportarse en las
manos por una persona y conectarse a los medios de cálculo
electrónicos, cuando se desee.
Las Figuras 3 y 4 ilustran parte de un aparato
portátil alternativo para calcular el consumo de oxígeno
respiratorio 50, que comprende una carcasa 52 y un émbolo 54.
La carcasa 52 comprende una abertura 56 para
permitir la entrada de aire exterior. La abertura 56 está cubierta
por una válvula de una vía 56, cuya válvula 58 permite la entrada a
través de una abertura 56 del aire, pero que impide la salida de
aire a través de la abertura 56.
La carcasa 52 comprende además, una entrada de
fluido 60 que permite que el aire exterior inhalado pase desde la
abertura 56 al sujeto (no representado) que utiliza el aparato. La
entrada de fluido 60 permite también que la respiración exhalada
pase al interior de la carcasa 52.
La carcasa 52 comprende, además, una salida de
gas 62, que permite que la respiración exhalada salga de la carcasa
62. La salida de gas 62 está conectada a la caja de recogida de gas
64, por medio de un tubo flexible 66.
El aparato 50 comprende, además, un sensor de
oxígeno 68, dispuesto en la caja de recogida 64, y un sensor de
desplazamiento provisto de unos primer y segundo conmutadores, 70,
72. El primer conmutador 70 está embebido en el émbolo 54. El
segundo conmutador 72 está embebido en la pared de la carcasa 52,
corriente abajo de la salida de gas 62.
El sensor de oxígeno 68 y los conmutadores 70,
72 se conectan a un medio de cálculo (no representado) por medio de
cables 74.
Estando en uso del aparato 50, el émbolo 54 está
dispuesto en la carcasa 52 en la posición inicial, según se ilustra
en la Figura 3.
Un sujeto inhala aire externo a través de la
abertura 56 y la entrada de fluido 60. El sujeto, a continuación,
exhala la respiración al interior de la carcasa 52 a través de la
entrada de fluido 60.
La respiración exhalada hace que el émbolo 54 se
desplace alejándose de la entrada de fluido 60. El émbolo 54
continuará desplazándose en esta dirección hasta que el extremo 76
del émbolo 54 atraviese la salida de gas 62 hasta alcanzar la
posición extrema en la Figura 4. En adelante, el exceso de
respiración exhalada saldrá de la salida 62 hacia la caja de
recogida 64 y cesará el desplazamiento del émbolo 54.
Durante el desplazamiento del émbolo 54 desde la
posición inicial a la posición final, los conmutadores 70, 72 miden
el tiempo empleado para recorrer esta distancia establecida. La
medición se envía a los medios de cálculo (no representados) a
través de los cables 74.
El sensor de oxígeno 68 mide el contenido en
oxígeno de la respiración exhalada en la caja de recogida 64 y
envía la medición a los medios de cálculo (no representados) a
través de cables 74.
Los medios de cálculo calculan el consumo de
oxígeno, según la fórmula I indicada anteriormente. El cálculo se
realiza de la misma manera descrita anteriormente en relación con
las figuras 1 y 2.
Claims (10)
1. Aparato portátil (2) para calcular el consumo
de oxígeno respiratorio que comprende una carcasa (4) que presenta
una entrada de fluido (16), un sensor de flujo que comprende un
elemento desplazable y un sensor de desplazamiento (10,12) asociado
con el elemento desplazable, un sensor de oxígeno (8) y unos medios
para calcular el consumo de oxígeno respiratorio (14) utilizando
los datos obtenidos a partir del sensor de oxígeno y del sensor de
flujo, caracterizado porque dicho elemento desplazable
comprende un émbolo (6) y porque el émbolo está montado de manera
deslizable dentro de la carcasa móvil entre una posición inicial y
una posición final y porque el aparato comprende además una salida
de flujo adyacente a la posición final del émbolo.
2. Aparato portátil según la reivindicación 1,
que es un calorímetro indirecto.
3. Aparato portátil (2) según las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que el sensor de desplazamiento
(10,12) está dispuesto para medir la velocidad de desplazamiento
del émbolo (6) durante la utilización del aparato (2).
4. Aparato portátil (2) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende una cámara colectora
(64).
5. Procedimiento para calcular el consumo de
oxígeno respiratorio, que comprende las etapas siguientes:
- (a)
- proporcionar un aparato portátil (2) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4;
- (b)
- hacer pasar una respiración exhalada al interior de la carcasa (4);
- (c)
- medir la fracción de oxígeno en la respiración exhalada utilizando el sensor de oxígeno (8);
- (d)
- medir el tiempo empleado en exhalar la respiración utilizando el sensor de flujo (10, 12) montado en el interior de la carcasa (4); y
- (e)
- calcular el consumo de oxígeno utilizando los datos obtenidos en las etapas (c) y (d).
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en
el que la etapa (b) comprende hacer pasar una respiración exhalada
a la carcasa (4) para generar el desplazamiento del émbolo (6).
7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6,
en el que la etapa (b) comprende hacer pasar una respiración
exhalada de volumen conocido a la carcasa (4).
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 7, que comprende un procedimiento de
calorimetría indirecta.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 8, en el que el émbolo (6) es desplazado
dentro de la carcasa (4) por medio de la admisión de aire exhalado
en la carcasa (4).
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 9, en el que el émbolo (6) está dispuesto para
desplazarse en una distancia prefijada dentro de la carcasa (4).
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