ES2329902T3 - Dispositivo medico que mide la presion en un ventriculo para ajustar un marcapasos. - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de medición de presión (2) dotado de un sensor de presión (6) adaptado para realizar mediciones de presión en el ventrículo izquierdo de un corazón (8), el sensor de presión (6) está conectado a una unidad de medición (10) para recibir valores de medición de presión obtenidos por dicho sensor, y medios de procesamiento (12) adaptados para determinar, durante un número de periodos de medición, cada uno de los cuales incluye un número de ciclos cardiacos, un conjunto de valores de presión, y asimismo un conjunto de valores de la derivada temporal de primer orden determinados del conjunto de valores de presión, en el que dichos medios de procesamiento están adaptados asimismo para calcular el valor máximo de la derivada temporal de primer orden para cada uno de los ciclos cardiacos durante un periodo de medición, y para calcular un parámetro predefinido que es el valor promedio o mediana de dichos valores máximos para un periodo de medición, en el que las mediciones de presión se adaptan para ser realizadas durante periodos de mediada relativos a diferentes ajustes predeterminados de implantes médicos en un implante médico (20) que controlan la aplicación de pulsos de estimulación al menos en los ventrículos izquierdo y derecho del corazón, en el que el ajuste es el del intervalo W, en donde el intervalo W designa el tiempo entre la aplicación de pulsos a los ventrículos derecho e izquierdo del corazón, y porque se identifica un ajuste óptimo del dispositivo de implante médico como el ajuste en el que el parámetro predefinido es máximo.

Description

Dispositivo médico que mide la presión en un ventrículo para ajustar un marcapasos.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento de acuerdo con los preámbulos de las reivindicaciones independientes.
Antecedentes de la invención
Un sistema de marcapasos biventricular incluye electrodos de estimulación cardiaca dispuestos al menos tanto en el ventrículo izquierdo como en el derecho del corazón. Este tipo de sistemas incluyen asimismo a menudo un electrodo auricular dispuesto en la aurícula derecha.
La presente invención es aplicable tanto durante los procedimientos de implantación de cables de electrodo conectados a implantes médicos, por ejemplo marcapasos, desfibriladores o cardioversores, y en procedimientos de seguimiento posterior para evaluar las posiciones de los electrodos en el corazón. Con el fin de alcanzar el efecto deseado de un pulso de estimulación es de gran importancia que la superficie del electrodo presente un buen contacto con el tejido cardíaco, de modo que el tejido pueda ser estimulado utilizando pulsos de estimulación que tengan tan baja energía de estimulación como sea posible. En sistemas biventriculares, el temporizado o sincronización entre pulsos de estimulación aplicados a los ventrículos derecho e izquierdo es muy importante con el fin de adaptar la estimulación lo más posible al ritmo intrínseco del corazón. La sincronización se refiere al rendimiento cardíaco y un objetivo general de los marcapasos es conseguir un rendimiento cardíaco tan alto como sea posible.
Del documento US-6.238.420 se conoce un sistema de estimulación cardiaca de cuatro cámaras para optimizar el rendimiento cardíaco y determinar las condiciones del corazón. Este sistema utiliza detección de impedancia para determinar los parámetros óptimos de estimulación cardiaca, por ejemplo, para estimular el ventrículo izquierdo de modo que el rendimiento del lado izquierdo del corazón se maximice. La detección de impedancia en el lado izquierdo del corazón proporciona asimismo un temporizado para la contracción mecánica, y el marcapasos controla la estimulación para mantener una sincronización mecánica biventricular ajustada al rendimiento cardíaco máximo.
En conexión con estimuladores cardíacos implantables, se ha encontrado muy ventajoso medir la presión en el ventrículo izquierdo del corazón con el fin de obtener información relativa a la función del estimulador cardíaco, y especialmente si el efecto terapéutico deseado se consigue mediante los pulsos de estimulación.
Un montaje de sensor de presión montado sobre un alambre de guía y aplicable para medir presión intravascular, y en particular presión intracardíaca, se describe en el documento US-5.226.423. El montaje de sensor de presión es aplicable en particular a la inserción en el ventrículo izquierdo del corazón a través del seno coronario, de acuerdo con técnicas de implantación bien establecidas.
En la solicitud norteamericana de patente publicada US-2002/0072880 se divulga un sistema que incluye un interfaz gráfico de usuario interactivo para controlar el rendimiento de, y para visualizar en una pantalla, valores medidos y resultados calculados en base a los valores medidos obtenidos por un sensor de presión montado en un alambre de guía, por ejemplo del tipo divulgado en el documento US-5.226.423 anteriormente mencionado.
El documento US-5.626.623 que se refiere a un procedimiento y a un aparato para optimizar un retraso AV de un marcapasos, y el documento US-2002-0133198, que se refiere a una selección automática de múltiples protocolos de optimización cardiaca, representan estado de la técnica anterior.
El objetivo global de la presente invención es simplificar, durante el procedimiento clínico de implantación o seguimiento, el uso por parte del médico de información obtenida mediante mediciones de presión en el ventrículo izquierdo para optimizar ajustes predeterminados de implantes médicos en un implante médico que controla la aplicación de pulsos de estimulación a los ventrículos izquierdo y derecho del corazón.
Sumario de la invención
El objetivo anteriormente mencionado se consigue mediante la presente invención de acuerdo con las reivindicaciones independientes. Realizaciones preferidas quedan establecidas en las reivindicaciones dependientes.
Así pues, para cada ajuste de estimulación el valor de presión en el ventrículo izquierdo se mide continuamente y se visualiza preferiblemente en unos medios de visualización. La derivada temporal de primer orden del valor de presión medido se determina simultáneamente y preferiblemente se visualiza asimismo en los medios de visualización. El valor promedio o mediana de los valores máximos de la derivada temporal de primer orden de los valores de presión se determina para un periodo de medición presente.
Esto se repite para un número de ajustes de estimulación diferentes, y el valor promedio/mediana de cada ajuste se visualiza junto con datos de identificación. Los datos de identificación incluyen el ajuste de estimulación (siendo los intervalos AV y W, en donde AV designa el tiempo entre la aplicación de pulsos de estimulación a la aurícula y al ventrículo del corazón, y W designa el tiempo entre la aplicación de pulsos de estimulación a los ventrículos derecho e izquierdo del corazón). Utilizando esta información presentada en una lista de sesión de medición, el médico puede identificar fácilmente el ajuste óptimo, que es el ajuste en el que el valor promedio es máximo. Alternativamente, la información puede ser presentada directamente en una gráfica bi o tridimensional.
La presión se mide preferiblemente utilizando un sensor de presión miniaturizado dispuesto en el extremo distal de un alambre de guía del sensor de presión insertado en el ventrículo izquierdo, de acuerdo con una técnica bien establecida. La presión medida y el cálculo de la primera derivada de la presión se visualizan en tiempo real en unos medios de visualización, y se determina el valor promedio de la derivada máxima. Se realiza un número de mediciones para distintos valores de V_{dcho} - V_{izqdo}, en donde V_{dcho} es el tiempo de estimulación del ventrículo derecho y V_{izqdo} tiempo de estimulación del ventrículo izquierdo. Así pues, la diferencia de tiempo \Delta está preferiblemente en el intervalo de -100 - 100 ms. La diferencia de tiempo se determina cuando el valor promedio de la derivada máxima es máximo. Asimismo, el intervalo AV, que es el tiempo entre la estimulación auricular y ventricular en el lado derecho del corazón, se puede variar (preferiblemente entre 30 y 120 ms) con el fin de obtener un ajuste óptimo del marcapasos. Se pueden realizar cálculos adicionales, por ejemplo se pueden determinar y utilizar en el procedimiento valores de la segunda derivada temporal de la curva de presión.
De acuerdo con una realización alternativa de la presente invención, el sensor de presión se dispone en su lugar en un cable de electrodo de corazón insertado en el ventrículo izquierdo y el procesamiento del valor de presión obtenido anteriormente mencionado se consigue mediante un dispositivo de estimulación cardiaca implantado al que está conectado el cable de electrodo.
Breve descripción de los dibujos adjuntos
La figura 1 muestra un diagrama de flujo del procedimiento de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de bloques que incluye un dispositivo de medición de presión de acuerdo con la presente invención.
La figura 3 es un diagrama de bloques que incluye un dispositivo de medición de presión de una realización preferida de acuerdo con la presente invención.
La figura 4 muestra una imagen de una primera visualización de pantalla que ilustra la presente invención.
La figura 5 muestra una imagen de una segunda visualización de pantalla que ilustra la presente invención.
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Descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención
La presente invención se describirá a continuación con referencia los dibujos adjuntos.
En la figura 1, se ilustra un diagrama de flujo del procedimiento de acuerdo con la invención.
Una sesión de medición se inicia determinando un ajuste inicial adecuado del implante para el implante médico que se va a probar. El ajuste que se va a probar se introduce en una pantalla de visualización de "View" (véase más adelante en conexión con la descripción de la figura 5), y el implante médico (referenciado con el número 20 en la figura 2) se programa con este ajuste por el programador del implante médico (22 en la figura 2), de acuerdo con técnicas bien conocidas. Tras esto, puede comenzar el periodo de medición (etapa 100).
El ajuste del implante incluye una primera diferencia de tiempo \Delta1, que es el tiempo entre estimulaciones en los ventrículos izquierdo y derecho. Si se implanta igualmente un cable de electrodo auricular (véase la figura 3), el ajuste del implante incluye además una segunda diferencia de tiempo \Delta2, que es el tiempo entre estimulaciones en la aurícula derecha y el ventrículo derecho, o alternativamente la aurícula derecha y el ventrículo izquierdo.
En un uso directo de la presente invención, el ajuste del implante es variado por el médico que introduce manualmente diferentes valores en la pantalla de visualización y a continuación programa manualmente el implante médico con ese (esos) valor(es). Una alternativa obvia sería realizar esta "búsqueda de valores" automáticamente. Esto se podría realizar bien bajo control del programador del implante médico o bajo control del dispositivo de medición de presión. En ambos casos, el ajuste del dispositivo implantado se varía de acuerdo con un patrón de búsqueda predefinido en el que todas las combinaciones posibles, o un subconjunto predeterminado de todas las combinaciones posibles, de intervalos AV y W se comprueban con respecto a la presión medida y a la dP/dt calculada. Existen numerosos procedimientos de búsqueda diferentes que se pueden utilizar para identificar "la mejor" combinación de valores utilizando las menos iteraciones posibles.
La invención se puede utilizar en un procedimiento para monitorizar, determinar por medición y cálculos y visualizar gráficamente variables fisiológicas relativas a presión sanguínea, que comprende al menos las siguientes etapas:
a) detectar continuamente durante un periodo de medición la presión ventricular izquierda de un corazón (P_{LV}), derivada de un sensor de presión montado en un alambre de guía;
b) traducir dicha presión a una señal procesable y suministrar dicha señal procesable a unos medios de procesamiento que son capaces de procesar dicha señal procesable;
c) recibir dicha señal procesable;
d) calcular la derivada temporal de primer orden (dP_{LV}/dt) de dicha presión ventricular izquierda procesando dicha señal;
e) formar y visualizar datos que representan los valores de presión (P_{LV}) y los valores de la derivada temporal de primer orden de dicha presión (dP_{LV}/dt).
Todas estas etapas a)-e) están cubiertas por la etapa 102 de la figura 1.
El procedimiento se continúa por la etapa 104:
f) calcular el valor de un parámetro predefinido de dichos valores de la derivada temporal de primer orden durante el periodo de medición; y etapa 106:
g) visualizar dicho valor calculado en una lista de sesión de medición que puede incluir valores de otros periodos de medición.
La lista de sesión de medición se discutirá más adelante en relación a la figura 5.
El parámetro predeterminado es el valor promedio, o alternativamente, el valor mediana, de los valores pico del conjunto de valores de la derivada de primer orden durante un periodo de medición.
En situaciones en las que se tengan que suprimir artefactos y perturbaciones sólo se incluye al calcular el valor del parámetro predeterminado parte(s) de la curva de derivada temporal de primer orden que cumplen con ciertos criterios de cálculo. Estos criterios pueden incluir ciertos límites máximo y mínimo de los valores pico con el fin de incluirlos en el cálculo del valor promedio/mediana.
Como se estableció inicialmente, la medición de presión se realiza durante un periodo de medición utilizando ajustes del implante médico predeterminados en un implante médico que controla la aplicación de pulsos de estímulo a al menos los ventrículos izquierdo y derecho del corazón. Cuando las mediciones se realizan para todos los ajustes diferentes, el procedimiento de acuerdo a una realización preferida comprende además las etapas de elegir el ajuste del implante de una lista que cumple con un criterio de ajuste óptimo del implante. El criterio de ajuste óptimo del implante es elegir el ajuste del implante que tiene la amplitud máxima de los valores promedio, o mediana, en la lista.
El periodo de medición anteriormente mencionado es inferior a 30 segundos, y preferible de alrededor de 10 segundos. Una lista de sesión de medición puede incluir valores calculados de los periodos de medición obtenidos durante una sesión de medición inferior a 60 minutos, y preferiblemente inferior a 30 minutos.
La invención se puede aplicar mediante un producto de programa de ordenador que se puede cargar directamente en la memoria de datos (referencia numérica 16 en la figura 3) de los medios de procesamiento en una unidad de control dispuesta en el dispositivo de medición de presión. El producto de programa de ordenador comprende los medios de código software para realizar las etapas de cualquiera de las reivindicaciones de procedimiento adjuntas. La invención se puede aplicar además mediante un producto de programa de ordenador que se puede almacenar en un medio utilizable por un ordenador, que comprende un programa legible para provocar que unos medios de procesamiento en una unidad de control controlen una ejecución de las etapas en cualquiera de las reivindicaciones de procedimiento adjuntas.
A continuación se describirá el dispositivo de medición de presión con referencia a las figuras 2 y 3, que muestran diagramas de bloques de la presente invención.
El dispositivo de medición de presión 2 incluye un alambre de guía de medición de presión 4 dotado de un sensor de presión 6 adaptado para realizar mediciones de presión en el ventrículo izquierdo de un corazón 8. El alambre se conecta a una unidad de medición 10 para recibir valores de medición de presión obtenidos por el sensor, y a medios de procesamiento 12 para determinar valores de presión, y el dispositivo de medición incluye asimismo preferiblemente unos medios de visualización 14 para visualizar los valores de presión durante un periodo de medición. Esto se puede realizar preferiblemente en tiempo real. Los medios de procesamiento determinan entonces un conjunto de valores de la derivada temporal de primer orden a partir de los valores de presión, y los medios de visualización 14 (si están presentes) visualizan los valores de la derivada temporal de primer orden determinados, y los medios de procesamiento calculan y visualizan asimismo un valor de un parámetro predefinido de los valores de la derivada temporal de primer orden durante dicho periodo de medición. Las piezas externas del dispositivo de medición de presión se pueden implementar como un dispositivo de propósito específico, diseñado únicamente para este uso, o un dispositivo de propósito general, por ejemplo, un PC, un PC portátil, o cualquier dispositivo de computación, dotado del equipo necesario para comunicar con el resto del dispositivo, por ejemplo, el sensor de presión.
El dispositivo de medición de presión se adapta para implementar el procedimiento descrito anteriormente de acuerdo con todos los detalles dados en la descripción del procedimiento. La flecha bidireccional entre el dispositivo de medición de presión 2 y el programador 22 del implante médico indica la comunicación entre estas unidades. Ésta podría ser bien mediante programación manual del programador por el médico o automáticamente si se realiza una búsqueda automática del valor. La flecha entre el implante médico y el programador 22 indica una comunicación telemétrica bidireccional normal.
En la figura 3 un diagrama de bloques ilustra una realización preferida en la que se ilustran detalles adicionales del dispositivo de medición 2. Aquí, el marcapasos 20 está dotado de un cable de electrodo auricular, además de los cables mostrados en la figura 2. Las flechas indican un procedimiento típico de implementación del procedimiento inventivo: el ajuste del implante se introduce en la pantalla de visualización de los medios de visualización 14; estos ajustes son comunicados entonces por la unidad de control 22 del marcapasos al marcapasos 20 que aplica el ajuste. El sensor de presión mide la presión durante un periodo de medición de acuerdo con el procedimiento como se describió anteriormente.
De acuerdo con una realización alternativa de la presente invención, el sensor de presión se dispone en su lugar en un cable de electrodo cardiaco insertado en el ventrículo izquierdo, y el procesamiento anteriormente mencionado del valor de presión obtenido se consigue mediante un dispositivo de estimulación cardiaca implantado al que se conecta el cable del electrodo. En esta realización el procesado se puede realizar automáticamente con el fin de optimizar de modo continuo los ajustes del implante. Los valores se pueden almacenar por el implante y ser transmitidos al programador para su visualización y análisis posterior.
La figura 4 muestra una imagen de una primera visualización de pantalla que ilustra la presente invención. El dispositivo de medición de presión incluye unos medios de visualización que son un interfaz para controlar las mediciones de presión y para visualizar curvas y valores. En la figura 4 se muestra una primera visualización de pantalla, que es la visualización de "Live", que muestra las curvas de presión y la derivada calculada durante las mediciones. Los ejes verticales designan la presión en mmHg y la dP/dt en mmHg/s, respectivamente. Los ejes horizontales cubren un periodo de medición de, aproximadamente, 7 segundos. La medición se inicia presionando el botón de medir en el centro de la parte inferior de la pantalla, y se finaliza presionando un botón de paro (no mostrado). Las figuras a la derecha de la pantalla muestran los valores máximo y mínimo de los valores de la derivada temporal de primer orden del periodo de medición.
Cuando se realiza una medición, se puede presionar el botón de "View", y entonces la visualización de pantalla que se muestra en la figura 5 se hace visible. La curva superior muestra la curva de presión para la presión obtenida durante el periodo de medición, y la curva inferior muestra la curva de la primera derivada de la curva de presión. Estas curvas tienen las mismas designaciones de ejes que las curvas de la figura 4.
En la curva superior, se puede ver un cursor a, aproximadamente, 3,10 segundos. Esta línea puede moverse mediante algún tipo de medios de puntero, por ejemplo, un ratón, y en la parte superior derecha de la pantalla de visualización se indica el valor de la presión en la localización del cursor, en este caso 10 mmHg. En la curva inferior, que muestra la curva de derivada, los puntos extremos se indican mediante marcas blancas. Se puede ver un cursor de línea discontinua a, aproximadamente, 3,20 segundos y el valor de dP/dt se muestra a la derecha, en este caso 2. Por encima de ésta, se muestran los valores promedio calculados para el máximo y el mínimo de dP/dt, en este caso (2279)/(-1929). Por debajo de ésta se muestran los valores máximo y mínimo para el ciclo cardiaco en donde se localiza el cursor, en este caso 2226/-1902. La lista de sesión de medición se muestra como una tabla en la parte inferior de la visualización de pantalla. La tabla incluye, entre otros, la identidad de paciente, fecha, hora, tipo de electrodos (RA, RV, CS), estado (aquí, estimulación biventricular), intervalo AV e intervalo VV, Tasa, dP/dt calculada y asimismo un campo complementario. Por encima de la tabla se muestra una barra en la que se pueden introducir los valores para algunos de estos parámetros. Estos parámetros se refieren principalmente a los ajustes del implante médico. En la barra, de izquierda a derecha: cable RA (cable auricular derecho) en la posición CSO (orificio del seno coronario); cable RV (cable ventricular derecho) en la posición RVO (flujo de salida ventricular derecho); cable CS (cable del seno coronario) en posición (posición superior-inferior) de ápice (posición apical); ESTADO BiV (marcapasos biventricular); Pace/Sens (indica si está en el modo de estimulación o de detección); AV (ms), el valor del intervalo AV actualmente usado por el marcapasos; VV (ms), el valor del intervalo VV actualmente usado por el marcapasos; Tasa (bpm), tasa de estimulación actualmente utilizada. Debe notarse que no es necesario utilizar todos los campos, por ejemplo, si no se utiliza un electrodo auricular no se dispone de intervalo AV.
En una tercera pantalla de visualización (no mostrada), que está disponible cuando se presiona el botón "Result", se visualiza la tabla gráficamente. Esta puede ser una curva bidimensional, que tiene valores VV a lo largo del eje x, y valores dP/dt a lo largo del eje y en donde el valor pico de aquella curva indica un ajuste óptimo del implante médico.
En una pantalla de visualización alternativa, se utilizan igualmente valores AV y se representan a lo largo del eje z. La pantalla de visualización muestra entonces una ilustración tridimensional del resultado calculado. El ajuste óptimo puede entonces ser identificado como el punto donde la curva 3D alcanza su máximo.
La presente invención no se limita a las realizaciones preferidas anteriormente descritas. Diversas alternativas, modificaciones y equivalentes se pueden utilizar. Por lo tanto, las anteriores realizaciones no deben ser tomadas como que limitan el alcance de la invención, que se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

1. Dispositivo de medición de presión (2) dotado de un sensor de presión (6) adaptado para realizar mediciones de presión en el ventrículo izquierdo de un corazón (8), el sensor de presión (6) está conectado a una unidad de medición (10) para recibir valores de medición de presión obtenidos por dicho sensor, y medios de procesamiento (12) adaptados para determinar, durante un número de periodos de medición, cada uno de los cuales incluye un número de ciclos cardiacos, un conjunto de valores de presión, y asimismo un conjunto de valores de la derivada temporal de primer orden determinados del conjunto de valores de presión, en el que dichos medios de procesamiento están adaptados asimismo para calcular el valor máximo de la derivada temporal de primer orden para cada uno de los ciclos cardiacos durante un periodo de medición, y para calcular un parámetro predefinido que es el valor promedio o mediana de dichos valores máximos para un periodo de medición, en el que las mediciones de presión se adaptan para ser realizadas durante periodos de mediada relativos a diferentes ajustes predeterminados de implantes médicos en un implante médico (20) que controlan la aplicación de pulsos de estimulación al menos en los ventrículos izquierdo y derecho del corazón, en el que el ajuste es el del intervalo W, en donde el intervalo W designa el tiempo entre la aplicación de pulsos a los ventrículos derecho e izquierdo del corazón, y porque se identifica un ajuste óptimo del dispositivo de implante médico como el ajuste en el que el parámetro predefinido es máximo.
2. Dispositivo de medición de presión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo incluye unos medios de visualización (14) para visualizar, preferiblemente en tiempo real durante un periodo de medición, curvas que representan el conjunto de valores de presión y el conjunto de valores de derivadas temporales de primer orden determinadas.
3. Dispositivo de medición de presión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo comprende un alambre de guía de medición de presión (4) en el que está dispuesto dicho sensor de presión.
4. Dispositivo de medición de presión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de medición de presión se dispone en dicho implante médico que es un dispositivo de estimulación cardiaca, por ejemplo, un marcapasos, cardioversor o desfibrilador, y porque dicho sensor de presión se dispone en un cable de electrodo cardiaco conectado a dicho dispositivo de estimulación cardiaca.
5. Dispositivo de medición de presión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho valor del parámetro predefinido se añade a una lista de sesión de medición de periodos de medición.
6. Dispositivo de medición de presión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el ajuste del dispositivo implantado se adapta para ser variado durante una sesión de medición de acuerdo a un patrón de búsqueda predefinido.
7. Dispositivo de medición de presión de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque se visualizan valores del parámetro predefinido se muestran en una ilustración tridimensional.
8. Dispositivo de medición de presión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el ajuste además es el del intervalo AV.
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