ES2275572T3 - Estructura de electrodo para medir el ritmo cardiaco. - Google Patents
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Abstract
Una estructura de electrodo para medir una señal ECG sobre la piel del pecho de una persona, donde la estructura de electrodo (100) comprende un componente de tipo banda (101) que es una pegatina de tipo esparadrapo que tiene una superficie interna (116) para colocarla contra la piel (102) del pecho de la persona y una superficie externa (120) opuesta a la misma, y dicha estructura de electrodo (100) comprende un primer electrodo (118) en un primer extremo y un segundo electrodo en (122) en un segundo extremo de la estructura de electrodo (100), la superficie interna (116) de la estructura de electrodo contiene adhesivo para unir la estructura de electrodo (100) a la piel (102) del pecho de la persona, y la estructura de electrodo (100) comprende una unidad electrónica (202) para medir una diferencia de potencial entre el primero (118) y el segundo (122) electrodos causada por la señal ECG, caracterizada porque la unidad electrónica (202) incluye uno o más medios de sujeción (230) para unirla unidad electrónica (202) al componente de tipo banda (101) de la estructura de electrodo (100), formando dicho medio de sujeción (230) un acoplamiento eléctrico entre los electrodos (118, 122) y la unidad electrónica (202).
Description
Estructura de electrodo para medir el ritmo
cardiaco.
La invención se refiere a un dispositivo para la
medición no invasiva de la información del ritmo cardiaco, en
particular a un monitor del ritmo cardiaco usado junto con la
práctica de ejercicio y deportes.
La medición de la frecuencia del latido del
corazón es un campo interesante de aplicación junto con la práctica
de ejercicio. En base a la frecuencia del latido del corazón, es
decir, el ritmo cardiaco, es posible obtener información, por
ejemplo, del nivel de estrés de una persona, la recuperación y
desarrollo de una afección física, y por consiguiente puede
controlarse y programarse mejor la proporción de ejercicios de
entrenamiento y reposo.
El ritmo cardiaco se mide sobre la piel de una
persona en base a una señal electrocardiográfica (ECG) generada por
el latido de un corazón. Está disponible información adicional sobre
ECG en la siguiente publicación de Guyton, Arthur, C., Human
Physiology and Mechanisms of Disease, tercera edición, W.B.
Saunders Company, 1982, ISBN
4-7557-0072-8,
Capítulo 13: The Electrocardiogram. La señal electrocardiográfica es
una señal electromagnética originada por el latido del corazón, que
se detecta en el cuerpo de una persona de la que se quiere medir.
La señal se mide mediante electrodos, que están en contacto con el
cuerpo al menos en dos puntos. Por un vector de polarización, el
electrodo que está localizado más cerca del corazón a menudo
funciona en la práctica como el electrodo de medida real, mientras
que el otro electrodo sirve como potencial de tierra, con el que se
compara la tensión medida por el electrodo de medida como función
del tiempo.
El documento US 5.511.553 describe una
estructura de electrodo de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1 y muestra un dispositivo adecuado para las
mediciones del ritmo cardiaco realizadas en edificios hospitalarios.
El dispositivo mostrado incluye una estructura de electrodo, que
contiene adhesivo sobre su superficie interna. La estructura de
electrodo tiene una conexión con cable a un ordenador externo para
recibir y procesar la información medida. Los dispositivos de
medición del ritmo cardiaco para su uso en hospitales son grandes
de tamaño y por tanto inadecuados para su uso en la práctica de
deportes. Por el contrario, para su uso en la práctica de deportes,
los electrodos del monitor del ritmo cardiaco a colocar en el pecho
están dispuestos de un modo conocido en una estructura de tipo
cinturón, es decir, un llamado cinturón de electrodos. El cinturón
de electrodos es por tanto un medio de unión con forma de anillo que
va alrededor de todo el pecho y puede apretarse alrededor del pecho
de un ser humano. Se muestra una estructura de este tipo en la
Figura 1. Se sabe que los cinturones de electrodos tienen
estructuras que comprenden una unidad electrónica en el centro del
cinturón, con un electrodo en ambos lados. Los electrodos miden el
pulso eléctrico transmitido por el corazón y transmiten los
resultados de la medición a la unidad electrónica a través de una
interfaz que conecta el electrodo y la unidad electrónica. Los
componentes incluidos en el cinturón de electrodos, tales como la
unidad electrónica y los electrodos, están generalmente recubiertos
con plástico o goma para proteger los componentes frente a la
humedad, por ejemplo. Dependiendo de la estructura del cinturón de
electrodos, la unidad electrónica a menudo también comprende un
medio para transmitir un pulso eléctrico como una ráfaga análoga
hasta un receptor y la unidad de pantalla que se lleva en la muñeca,
por ejemplo. Como alternativa, el propio cinturón de electrodos
puede comprender el medio para almacenar y presentar los pulsos
eléctricos.
En general, los cinturones de electrodos tienen
una estructura en la que la estructura de soporte de goma o
plástico que cubre los componentes del cinturón de electrodos es
relativamente rígida. Estos cinturones de electrodos son, en
general, poco adecuados para un uso continuo, a largo plazo, y
raspan la piel fácilmente. La estructura de tipo cinturón del
cinturón de electrodos también limita su colocación óptima
sustancialmente en el corazón con personas que tienen grandes
cantidades de tejido muscular u otro tejido en el área del pecho.
Los adultos delgados y los niños también tienen problemas cuando
llevan puesto el cinturón de electrodos, porque no se dobla lo
suficiente para seguir los contornos de un cuerpo humano con un
pecho estrecho. En algunas soluciones de la técnica anterior, el
problema se enfoca de modo que la estructura de soporte de plástico
entre la unidad electrónica y el electrodo se pliega, de modo que el
cinturón de electrodos se dobla inmediatamente fuera de la unidad
electrónica. Sin embargo, esta solución sólo reduce la rigidez a la
hora de doblar el cinturón de electrodos, porque el cinturón de
electrodos sigue teniendo forma de anillo y se puede unir alrededor
del pecho.
La solución de la técnica anterior tiene un
grave inconveniente: es difícil adaptar el cinturón de electrodos
rígido de forma óptima alrededor del pecho para conseguir el mejor
resultado de medición, en particular, en un uso continuo, a largo
plazo, donde el cinturón de electrodos también raspa la piel
fácilmente.
El objeto de la invención es proporcionar una
estructura de electrodo mejorada para medir una señal eléctrica del
latido del corazón en un cuerpo humano de modo que se puedan
resolver los problemas anteriores. Esto se consigue con una
estructura de electrodo para medir una señal ECG sobre la piel del
pecho de una persona, donde la estructura de electrodo comprende un
componente de tipo banda que es una etiqueta de tipo esparadrapo
que tiene una superficie interna que se coloca contra la piel del
pecho de la persona y una superficie externa opuesta a la misma, y
comprendiendo dicha estructura de electrodo un primer electrodo en
un primer extremo y un segundo electrodo en un segundo extremo de
la estructura de electrodo, conteniendo la superficie interna de la
estructura de electrodo adhesivo para unir la estructura de
electrodo a la piel del pecho del paciente, y comprendiendo la
estructura de electrodo una unidad electrónica para medir la
diferencia de potencial entre el primero y el segundo electrodos,
causada por la señal ECG. La unidad electrónica incluye uno o más
medios de sujeción para unir la unidad electrónica al componente de
tipo banda de la estructura de electrodo, formando dicho medio de
sujeción un acoplamiento eléctrico entre los electrodos y la unidad
electrónica.
En una realización de la invención, el
dispositivo para medir el ritmo cardiaco comprende una estructura de
electrodo como se ha descrito anteriormente colocada en el pecho de
una persona y una unidad receptora que se lleva en la muñeca,
comprendiendo adicionalmente la estructura de electrodo un medio de
procesamiento de ECG que comunica con los electrodos para medir la
diferencia de potencial entre el primero y el segundo electrodos
causada por la señal ECG y para producir información del ritmo
cardiaco en base a la diferencia de potencial medida, y
comprendiendo adicionalmente la estructura de electrodo un
transmisor para transmitir la información del ritmo cardiaco al
receptor que se lleva en la muñeca que comprende un receptor para
recibir la información del ritmo cardiaco transmitida desde la
estructura de electrodo, comprendiendo adicionalmente el receptor
que se lleva en la muñeca una pantalla para presentar la información
del ritmo cardiaco.
Las realizaciones preferidas de la invención se
describen en las reivindicaciones dependientes.
En la solución de la invención, se pretende que
la estructura de electrodo se coloque sobre la piel del pecho de un
usuario. En una realización, el componente de tipo banda de la
estructura de electrodo es de material flexible y blando que se
adapta muy bien a la piel, y como consecuencia es cómodo y poco
llamativo de vestir y no raspa la piel y, por tanto, es muy
adecuado para su uso a largo plazo en la medición de ECG. En una
realización, el componente de tipo banda del cinturón de electrodos
es continuo, en el que tanto los electrodos como su medio de unión
están integrados. El componente de tipo banda es desechable y
económico de fabricar. En términos de diseño, es una pegatina de
tipo esparadrapo, por ejemplo.
La estructura de electrodo tiene un primer
electrodo en un primer extremo y un segundo electrodo en un segundo
extremo. El primero y segundo electrodos de la estructura de
electrodo están separados eléctricamente entre sí para posibilitar
la medición de la diferencia de potencial entre los electrodos. Para
una medición óptima de la señal del ritmo cardiaco, el primero y el
segundo electrodos deben localizarse suficientemente alejados entre
sí de modo que se detecte una señal ECG eléctrica generada por un
latido del corazón. Los electrodos están de este modo colocados
ventajosamente en los extremos de la estructura de electrodo.
Naturalmente, puede haber más de dichos dos electrodos.
De acuerdo con una realización preferida, la
superficie interna de la estructura de electrodo es una superficie
adhesiva para unir la estructura de electrodo sobre la piel del
pecho de la persona. Un modo ventajoso para aplicar la superficie
adhesiva y los electrodos es la realización, en la que los
electrodos localizados en los extremos del componente de tipo banda
de la estructura de electrodo se fabrican de adhesivo eléctricamente
conductor. Por tanto, el adhesivo une la estructura de electrodo
sobre la piel del pecho de la persona. En una segunda realización,
el primer electrodo y el segundo electrodo de la estructura de
electrodo constan de una membrana eléctricamente conductora a ambos
extremos de la estructura de electrodo, en el electrodo. Sobre la
superficie interna de la membrana, que está colocada contra la piel
de la persona, hay un adhesivo eléctricamente conductor. El
adhesivo es preferiblemente un pegamento eléctricamente conductor.
Además, un tercer modo de aplicar los electrodos y la superficie
adhesiva es un realización, en la que el primer electrodo y el
segundo electrodo de la estructura de electrodo constan de una
membrana eléctricamente conductora a ambos extremos de la
estructura de electrodo, en el electrodo, y los electrodos a ambos
extremos de la estructura de electrodo son más estrechos que el
componente de tipo banda. Alrededor de los electrodos, en los bordes
externos de la banda, sobre la superficie interna de la misma, hay
un adhesivo, con el que se une la estructura de electrodo a la piel
de la persona. En este caso, el adhesivo no necesita ser
eléctricamente conductor. Como la superficie interna de la
estructura de electrodo es esa parte de la estructura de electrodo
que está contra la piel de la persona, los electrodos están
preferiblemente localizados sobre la superficie interna de la
banda. La estructura de electrodo también puede estar diseñada de
modo que los electrodos estén parcial o completamente localizados
tanto en la superficie interna como en la superficie externa de la
banda. Además, la estructura de electrodo puede estar diseñada de
modo que los electrodos estén localizados sobre la superficie
interna de la banda, pero tengan superficies de contacto también en
la superficie externa de la banda.
La estructura de electrodo también comprende una
unidad electrónica que comunica con los electrodos. La unidad
electrónica es un componente electrónico unido a la parte de tipo
banda de la estructura de electrodo con uno o más medios de
sujeción. Los electrodos de la estructura de electrodo comunican con
la unidad electrónica. La unidad electrónica comprende un medio de
procesamiento de ECG, por el que se mide la diferencia de potencial
causada por la señal ECG entre el primero y el segundo electrodos, y
se forma una estimación para los puntos de latido del corazón en el
tiempo detectados a partir de la señales de ritmo cardiaco medidas
por los electrodos, y además se calcula el ritmo de latido del
corazón en base a los puntos de latido del corazón en el tiempo
detectados. La unidad electrónica también comprende un transmisor
para transmitir la información del ritmo cardiaco a un receptor que
se lleva en la muñeca, que comprende un receptor para recibir la
información del ritmo cardiaco transmitida desde la estructura de
electrodo, y una pantalla para presentar la información del ritmo
cardiaco.
El receptor que se lleva en la muñeca se
localiza en un dispositivo de tipo reloj de pulsera que el usuario
lleva en su muñeca, tal como un monitor del ritmo cardiaco o un
ordenador de muñeca. La transmisión de la información entre la
estructura de electrodo y el monitor del ritmo cardiaco se realiza
por tanto de un modo conocido, por ejemplo, a través de una línea
de conexión, de forma óptica o electromagnética. En la realización
en cuestión, la pantalla para presentar la información del ritmo
cardiaco también se localiza preferiblemente en el receptor que se
lleva en la muñeca.
La unidad electrónica se dispone preferiblemente
en una carcasa que comprende uno o más medios de sujeción para unir
la unidad electrónica al componente de tipo correa de la estructura
de electrodo. El medio de sujeción se localiza más preferiblemente
en esa superficie de la carcasa de la unidad electrónica que está
contra la piel del paciente. Las estructuras preferibles del medio
de sujeción incluyen ranuras de unión, una grapa de fijación,
girada, o similares, que están en la carcasa de la unidad
electrónica. El medio de sujeción o la carcasa de la unidad
electrónica comprende un medio de conexión conductor, a través del
que la señal ECG medida con los electrodos se aplica desde los
electrodos hasta la unidad electrónica.
La invención también tiene la ventaja de que la
estructura de electrodo es poco llamativa, cómoda y muy adecuada
para su uso a largo plazo en comparación con las soluciones
conocidas.
A continuación se describirá la invención con
mayor detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los que
la Figura 1 muestra un cinturón de electrodos
transmisor de la técnica anterior colocado en el pecho de una
persona y una unidad receptora en una muñeca,
la Figura 2 muestra el dispositivo para medir el
ritmo cardiaco colocado en el pecho de una persona de acuerdo con
una realización de la invención,
la Figura 3 muestra una superficie externa de
una realización de una estructura de electrodo de acuerdo con la
invención,
la Figura 4 muestra una superficie interna de la
estructura de electrodo de la Figura 3,
la Figura 5 muestra una sección transversal de
la estructura de electrodo de la Figura 3,
la Figura 6 muestra una parte de tipo banda de
la estructura de electrodo de la Figura 3,
la Figura 7 muestra una superficie interna de
una segunda realización de la estructura de electrodo de acuerdo
con la invención,
la Figura 8 muestra una parte de tipo banda de
la estructura de electrodo de la Figura 7,
la Figura 9 es una sección transversal de la
estructura de electrodo de la Figura 7, vista en el electrodo,
la Figura 10 es una vista lateral de una
realización de la estructura de electrodo de acuerdo con la
invención,
la Figura 11 es una sección transversal de una
realización de una unidad electrónica de la estructura de electrodo
de acuerdo con la invención, y
la Figura 12 muestra la disposición de un
dispositivo para proporcionar un ritmo cardiaco de acuerdo con una
realización de la invención.
A continuación se describirá la invención
mediante realizaciones preferibles, con referencia a los dibujos
adjuntos 2 a 12.
La Figura 2 muestra una persona cuyo ritmo
cardiaco está medido mediante una estructura de electrodo 100
colocada en el pecho 102. El ritmo cardiaco se mide mediante dos o
más electrodos 118, 122 en la estructura de electrodo 100, entre
cuyos electrodos se forma una diferencia de potencial medible según
late el corazón.
La estructura de electrodo presentada 100
comprende un componente de tipo banda 101. Es preferiblemente una
banda continua 101 que tiene una superficie interna 116 contra la
piel del pecho de una persona y una superficie externa 120 opuesta
a la misma. En un primer extremo de la estructura de electrodo 100
hay un primer electrodo 118 y en un segundo extremo de la
estructura de electrodo 100 hay un segundo electrodo 122. El primer
electrodo 118 y el segundo electrodo 122 de la estructura de
electrodo están separados eléctricamente entre sí por una zona de
separación 125 entre los electrodos en la banda 101 para posibilitar
la medición de la diferencia de potencial entre los electrodos. Por
tanto se produce una diferencia de potencial medible entre el primer
electrodo 118 y el segundo electrodo 122, es decir, una señal ECG
que se mide con la estructura de electrodo 100.
La superficie interna 116 de la estructura de
electrodo es una superficie adhesiva, por la que la estructura de
electrodo 100 se une a la piel 102 del pecho de una persona. La
banda 101 de la estructura de electrodo 100 es de un material
flexible y blando que se adapta muy bien a la piel. Por ejemplo, la
banda 101 puede ser de plástico, fibra textil, una combinación de
los mismos o similares. Preferiblemente, la banda 101 es
desechable.
De acuerdo con una realización preferida, como
en las Figuras 7 a 9, los electrodos 118, 122 de la estructura de
electrodo 100 están provistos de adhesivo eléctricamente conductor
127 sobre la superficie interna 116 de la banda 101, a ambos
extremos de la banda 101. El adhesivo 127 es preferiblemente un
pegamento eléctricamente conductor, tal como Solgel eléctricamente
conductor o un pegamento de silicona conductor.
De acuerdo con una segunda realización, como en
las Figuras 3 a 6, los electrodos 118, 122 de la estructura de
electrodo 100 constan de una membrana 119 que está localizada en
ambos extremos de la estructura de electrodo 100, en el electrodo
118, 122, y está fabricada de metal, plástico eléctricamente
conductor o un material conductor similar. Los electrodos 118, 122
en ambos extremos de la estructura de electrodo 100 pueden ser
iguales o más estrechos en anchura que el componente de tipo banda
101. La membrana 119 puede, por tanto, estar en contacto con la
superficie de la piel de la persona 102 o puede estar sobre la
superficie interna 116 de la membrana 119 que está contra la piel
de la persona donde puede haber adhesivo eléctricamente conductor
127. El adhesivo 127 es preferiblemente un pegamento conductor, tal
como Solgel conductor o un pegamento de silicona conductor. Si el
electrodo 118, 122 es más estrecho que el componente de tipo banda
101, es posible usar un adhesivo no conductor 127 en los bordes
externos de la banda 101, sobre las superficies internas de los
mismos, fuera de los electrodos 118, 122.
Como la superficie interna 116 de la estructura
de electrodo 100 es la parte que está contra la piel de la persona,
los electrodos 118, 122 están preferiblemente localizados sobre la
superficie interna 116 de la banda 101. La estructura de electrodo
100 también puede estar diseñada de forma que los electrodos 118 y
122 estén parcial o completamente tanto en la superficie interna
116 como en la superficie externa 120 de la banda. Además, la
estructura de electrodo 100 puede estar diseñada de modo que los
electrodos 118, 122 estén localizados en la superficie interna 116
de la banda, pero tengan superficies de contacto también sobre la
superficie superior 120 de la banda 101.
De acuerdo con las Figuras 2, 3, 4, 7, 10 y 11,
la estructura de electrodo 100 también comprende una unidad
electrónica 202 que comunica con los electrodos 118, 122. La unidad
electrónica 202 es una parte electrónica diferente que está unida a
la parte de tipo banda 101 de la estructura de electrodo 100 con uno
o más medios de sujeción 230. La unidad electrónica 202 está
dispuesta en una carcasa 203 que comprende uno o más medios de
sujeción 230 para unir la unidad electrónica 202 al componente de
tipo banda 101 de la estructura de electrodo 100. El medio de
sujeción 230 está preferiblemente localizado sobre la superficie de
la carcasa 203 de la unidad electrónica 202 que está contra la piel
de la persona.
Los electrodos de la estructura de electrodo 100
tienen una conexión eléctricamente conductora a la unidad
electrónica 202. La conexión preferiblemente se aplica de modo que
el medio de sujeción 230 proporcione un acoplamiento eléctrico
entre los electrodos 118, 122 y la unidad electrónica 202. Las
estructuras del medio de sujeción 230 incluyen ranuras de unión,
una grapa de fijación, girada, o similares, que están en la carcasa
de la unidad electrónica. El medio de sujeción 230 o la superficie
inferior de la carcasa de la unidad electrónica 202 comprende un
medio de conexión conductora, a través del que la señal ECG medida
con los electrodos 118, 122 se aplica desde los electrodos 118, 122
a la unidad electrónica 202.
La unidad electrónica 202 comprende un medio de
procesamiento de ECG, por el que se mide la diferencia de potencia
entre el primero y el segundo electrodos, causada por la señal ECG,
y se forma la información del ritmo cardiaco, que comprende el
pulso del ritmo cardiaco, la detección y el cálculo de los
intervalos de latido del corazón o una frecuencia del ritmo
cardiaco, es decir, el ritmo cardiaco, a partir de las señales de
ritmo cardiaco medidas por los electrodos. La unidad electrónica 202
comprende adicionalmente un transmisor 208 para transmitir la
información del ritmo cardiaco hasta un receptor que se lleva en la
muñeca 110 que comprende un receptor para recibir la información
del ritmo cardiaco transmitida desde la unidad electrónica 202, y
una pantalla 112 para presentar la información del ritmo cardiaco al
usuario.
El receptor que se lleva en la muñeca 110 se
localiza en un dispositivo de tipo reloj de pulsera que se lleva en
la muñeca, tal como un monitor del ritmo cardiaco o un ordenador de
muñeca. La transmisión 108 de la información entre la estructura de
electrodo 100 y el monitor del ritmo cardiaco se realiza por tanto
de modos conocidos, por ejemplo a través de una línea de conexión,
de forma óptica o electromagnética. En la realización en cuestión,
la pantalla 112 para presentar la información del ritmo cardiaco
también está preferiblemente localizada en el receptor que se lleva
en la muñeca 110.
Preferiblemente, la señal ECG a medir se
procesa, es decir, se filtra, se amplifica y se detecta, en la
estructura de electrodo 100 usando métodos conocidos de modo que
pueda detectarse el latido del corazón a partir de la señal ECG
para transmitirla a la unidad receptora 110. En la detección del
latido del corazón, la estructura de electrodo 100 mide la
diferencia de potencial o tensión entre los electrodos. La detección
del ritmo cardiaco se basa, por ejemplo, en un complejo QRS
detectado a partir de la señal del corazón, donde las letras Q, R y
S se refieren a fases potenciales en una señal eléctrica causada por
la activación eléctrica del corazón. En una realización, la
detección de QRS puede realizarse mediante un filtro adaptador, por
el que se compara un complejo de modelo con el complejo QRS medido
en la estructura de electrodo y si la comparación excede un valor
umbral dado, el complejo medido se acepta como latido del
corazón.
La información del ritmo cardiaco medida por la
estructura de electrodo 100 se transporta de forma telemétrica 108
hasta la unidad receptora, de tipo reloj de pulsera, que se lleva en
la muñeca 110, tal como un monitor del ritmo cardiaco, un ordenador
de muñeca y similares. La estructura de electrodo 100 comprende un
transmisor para transmitir la información de ritmo cardiaco hasta
la unidad receptora 110, que a su vez comprende un receptor para
recibir la información. Por ejemplo, en el caso de transmisión
telemétrica, de inducción, el transmisor y el receptor comprenden
una bobina, por la que la transmisión se realiza en uno o más pulsos
magnéticos por cada latido del corazón. En lugar de la transmisión
de pulsos magnéticos 108, la información de la señal del ritmo del
corazón medida por la estructura de electrodo 100 puede
transportarse a la unidad receptora 110, por ejemplo, de forma
óptica, como una transmisión RF, mediante una línea de conexión o de
cualquier otro modo conocido.
En una realización, la unidad receptora 110
comprende un medio de suministro 114 para dar comandos al equipo.
Los comandos pueden incluir, por ejemplo, comandos para
iniciar/finalizar la medición del ritmo cardiaco, para ajustar los
límites del ritmo cardiaco, para activa una fuente de luz, u otras
funciones correspondientes comprendidas por los monitores del ritmo
cardiaco. Queda claro que los comandos necesarios pueden
transportarse a la estructura de electrodo de forma correspondiente
usando la conexión 108 como se ha descrito, junto con la
transmisión de la información del ritmo cardiaco desde la estructura
de electrodo 100 hasta la unidad receptora 110. En una realización,
la unidad receptora 110 comprende una pantalla 112 para presentar la
información del ritmo cardiaco producida. La información del ritmo
cardiaco se refiere en este documento a la información producida a
partir de la frecuencia del latido del corazón o información
relacionada con el ejercicio a través del latido del corazón, tal
como ritmo cardiaco/minuto, variación del ritmo cardiaco, ajuste de
los límites del ritmo cardiaco o duración del ejercicio en un
intervalo de ritmo cardiaco dado.
La potencia de la señal ECG sobre la piel humana
varía principalmente en el vector, cuyo valor máximo se logra en el
punto de partida del vector, en el hombro derecho, y el valor mínimo
en el punto final del vector, en el talón izquierdo. Generalmente,
la señal ECG máxima de un ser humano puede medirse colocando los
electrodos en los extremos de dicho vector.
La Figura 12 muestra una estructura de una
solución de dispositivo de acuerdo con una realización preferida de
la invención, en la que todas las estructuras y funciones necesarias
para medir, procesar y presentar el ritmo cardiaco se colocan en la
estructura de electrodo 100 sobre la piel 102 del pecho. Se mide una
señal ECG sobre la piel del usuario con la estructura de electrodo
y en particular los electrodos relacionados 118, 122, y las señales
se transportan a una unidad de procesamiento de ECG 200. En la
unidad de procesamiento de ECG 200 se somete la señal ECG a
operaciones necesarias de procesamiento de la señal tales como
filtrado y amplificación. En la unidad de procesamiento 200 se
detecta adicionalmente el ritmo cardiaco a partir de la señal ECG,
por ejemplo, detectando un pico R del complejo QRS como el más
fuerte en la señal o detectando un punto de cadencia del complejo
QRS mediante un filtro adaptador. Las indicaciones de ritmo cardiaco
proporcionadas se transportan a una unidad electrónica 202, que
coordina el funcionamiento de la estructura de electrodo 100, y
puede calcularse la frecuencia del ritmo cardiaco a partir de dichas
indicaciones de ritmo cardiaco. En base a la frecuencia del latido
del corazón, es decir, ritmo cardiaco, es posible formar otras
variables calculadas, es decir, información del ritmo cardiaco, en
una unidad de cálculo 206 que comunica con la unidad electrónica
202. La información del ritmo cardiaco se refiere en este documento
a frecuencia del ritmo cardiaco, variación del ritmo cardiaco,
velocidad de cambio del ritmo cardiaco, límite del ritmo cardiaco o
cualquier variable correspondiente. La estructura de electrodo 100
que funciona como un monitor del ritmo cardiaco comprende
adicionalmente un medio de suministro 114 para introducir los datos
de suministro, tal como una indicación del momento de inicio y
finalización de la medición del ritmo cardiaco. El medio de
suministro 114 puede aplicarse, por ejemplo, por botones de pulsar,
pantalla sensible al tacto, control de voz o similares. La
estructura de electrodo 100 comprende adicionalmente una memoria
204, que consta de una memoria RAM a corto plazo para almacenar la
información del ritmo cardiaco y similares, y una memoria ROM
pretendida para el almacenamiento de programas necesarios.
El medio necesario en las partes del
dispositivo, por ejemplo, en la unidad electrónica 202, la unidad de
cálculo 206 y la unidad de control, se aplican preferiblemente
mediante un software con un microprocesador de propósito general,
pero también son posibles aplicaciones de equipo diferentes, por
ejemplo, un circuito construido de componentes lógicos diferentes,
o uno o más ASIC (Circuito Integrado Específico de Aplicación).
Aunque la invención se ha descrito anteriormente
con referencia a los ejemplos de los dibujos adjuntos, es evidente
que la invención no se restringe a los mismos, sino que puede
modificarse de una diversidad de modos dentro del alcance de las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (14)
1. Una estructura de electrodo para medir una
señal ECG sobre la piel del pecho de una persona, donde
la estructura de electrodo (100) comprende un
componente de tipo banda (101) que es una pegatina de tipo
esparadrapo que tiene una superficie interna (116) para colocarla
contra la piel (102) del pecho de la persona y una superficie
externa (120) opuesta a la misma, y
dicha estructura de electrodo (100) comprende un
primer electrodo (118) en un primer extremo y un segundo electrodo
en (122) en un segundo extremo de la estructura de electrodo
(100),
la superficie interna (116) de la estructura de
electrodo contiene adhesivo para unir la estructura de electrodo
(100) a la piel (102) del pecho de la persona, y
la estructura de electrodo (100) comprende una
unidad electrónica (202) para medir una diferencia de potencial
entre el primero (118) y el segundo (122) electrodos causada por la
señal ECG, caracterizada porque
la unidad electrónica (202) incluye uno o más
medios de sujeción (230) para unir la unidad electrónica (202) al
componente de tipo banda (101) de la estructura de electrodo (100),
formando dicho medio de sujeción (230) un acoplamiento eléctrico
entre los electrodos (118, 122) y la unidad electrónica (202).
2. Una estructura de electrodo de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque el componente de tipo
banda (101) de la estructura de electrodo (100) es una banda
continua (101) fabricada de material flexible y blando que se
adapta muy bien a la piel.
3. Una estructura de electrodo de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque el primer electrodo
(118) y el segundo electrodo (122) de la estructura de electrodo
(100) están separados eléctricamente entre sí.
4. Una estructura de electrodo de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque los electrodos (118,
122) de la estructura de electrodo (100) constan de un adhesivo
eléctricamente conductor (127).
5. Una estructura de electrodo de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque el primer electrodo
(118) y el segundo electrodo (122) de la estructura de electrodo
(100) constan de una membrana conductora (119) localizada en ambos
extremos de la estructura de electrodo (100), en el electrodo (118,
122).
6. Una estructura de electrodo de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizada porque la anchura del
electrodo (118, 122) en ambos extremos de la estructura de electrodo
(100) es menor que la anchura del componente del tipo banda.
7. Una estructura de electrodo de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizada porque, en el electrodo
(118, 122), sobre la superficie interna (116) contra la piel de la
persona hay un adhesivo eléctricamente conductor (127).
8. Una estructura de electrodo de acuerdo con la
reivindicación 4 ó 7, caracterizada porque el adhesivo (127)
es un pegamento eléctricamente conductor.
9. Una estructura de electrodo de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque el componente de tipo banda de la
estructura de electrodo (100) es desechable.
10. Una estructura de electrodo de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizada porque la estructura de
electrodo (100) comprende una unidad electrónica (202) que comunica
con los electrodos (118, 122) para proporcionar información del
ritmo cardiaco en base a la señal ECG medida con los electrodos
(118, 122).
11. Una estructura de electrodo de acuerdo con
la reivindicación 10, caracterizada porque la unidad
electrónica (202) está dispuesta en una carcasa (203) que comprende
uno o más medios de sujeción (230).
12. Una estructura de electrodo de acuerdo con
la reivindicación 11, caracterizada porque el medio de
sujeción (230) está localizado sobre la superficie de la carcasa
(203) de la unidad electrónica (202) que está contra la piel de la
persona.
13. Una estructura de electrodo de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizada porque la estructura de
electrodo (100) comprende adicionalmente un medio de procesamiento
de ECG (200), que está en contacto con los electrodos (118, 122),
para medir la diferencia de potencial causada por la señal ECG en el
primero y el segundo electrodos y para formar información del ritmo
cardiaco en base a la diferencia de potencial medida, y
la estructura de electrodo (100) comprende
adicionalmente un transmisor para transmitir la información del
ritmo cardiaco a un receptor que se lleva en la muñeca (110) para
recibir y presentar la información del ritmo cardiaco.
14. Una estructura de electrodo de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizada porque las superficies
internas (116) del primer electrodo (118) y el segundo electrodo
(122) comprenden un adhesivo eléctricamente conductor para unir las
superficies internas del primer electrodo (118) y el segundo
electrodo (122) a la piel (102) del pecho de la persona.
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