ES2385432T3 - Dispositivo y procedimiento para la determinación transcutánea de gases en sangre - Google Patents

Dispositivo y procedimiento para la determinación transcutánea de gases en sangre Download PDF

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Abstract

Dispositivo para la determinación transcutánea de gases en sangre que comprende un sensor transcutáneo parala medición de al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) y presiónparcial de oxígeno de la piel (PsO2), que comprende al menos un sensor para la medición de la irrigación sanguíneatisular (F) local con respecto al sensor transcutáneo y que comprende un dispositivo para el cálculo de al menos unade las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y presión parcial de oxígenotranscutánea (tcpO2) a partir de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) medida o la presiónparcial de oxígeno de la piel (PsO2) medida, teniéndose en cuenta en el cálculo de al menos una de las magnitudespresión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) unfactor dependiente de la irrigación sanguínea tisular (F) local.

Description

Dispositivo y procedimiento para la determinación transcutánea de gases en sangre
La invención se refiere a un dispositivo para la determinación transcutánea de gases en sangre de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. La invención se refiere además a un procedimiento para la determinación transcutánea de gases en sangre de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 10.
Estado de la técnica
El conocimiento de la concentración de gases en sangre en la sangre arterial o de la presión parcial arterial de dióxido de carbono (PaCO2) y de la presión parcial arterial de oxígeno (PaO2) es importante para la determinación y la supervisión de la condición respiratoria de un paciente. Ya que la condición respiratoria de un paciente se puede modificar muy rápidamente y particularmente las hipoxias o hipercapnias pueden perjudicar desventajosamente el estado del paciente, en muchos casos se requiere una supervisión continua y de forma ideal no invasiva de los gases en sangre.
Los gases dióxido de carbono (CO2) y oxígeno (O2) tienen la propiedad de que se difunden a través del tejido del cuerpo y particularmente a través de la piel. Con un denominado sensor transcutáneo −un sensor adecuado ubicado sobre la superficie de la piel−, por tanto, es posible medir la presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2)
o la presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) en la zona del sensor de forma no invasiva y continua y determinar a partir de esto mediante procedimientos adecuados una denominada presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) o una presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2). El índice "s" usado para PsCO2 y PsO2 tiene el significado de piel (skin).
La presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) o la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) debe determinarse de forma ideal de tal manera que la misma se corresponda con la presión parcial arterial de dióxido de carbono (PaCO2) o la presión parcial arterial de oxígeno (PaO2). Hasta ahora aparecen entre estos valores con frecuencia diferencias considerables, lo que lamentablemente significa que la determinación transcutánea de gases en sangre con frecuencia es errónea.
El documento WO 02/41770 desvela tales dispositivos y procedimientos, por ejemplo, para la determinación de la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) de acuerdo con Stow-Severinghaus o de la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) de acuerdo con Clark. El sensor transcutáneo usado a este respecto, ubicado sobre la piel, dispone además de los sensores de CO2 u O2 usados para la medición de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) o de la presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) también de un elemento calefactor que calienta la piel en la zona del sensor típicamente hasta una temperatura constante (Ts), que se encuentra más elevada que la temperatura superficial corporal restante.
La siguiente ecuación (1) propuesta por Severinghaus se usa para determinar a partir de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel medida a la temperatura de la piel Ts (PsCO2(Ts)) la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea para una temperatura de referencia Tr dada:
Teniendo los parámetros usados el siguiente significado:
Ts: temperatura de la piel en la zona de sensor Tr: temperatura de referencia, típicos 37 ºC PsCO2(Ts): la presión parcial de dióxido de carbono de la piel presente en la zona del sensor a la temperatura Ts Ms: el desplazamiento (offset) metabólico.
A: factor de temperatura anaerobio
El primer término de la ecuación (1) corrige el valor medido a una temperatura de la piel de Ts de PsCO2(Ts) hasta la temperatura de referencia Tr mediante el uso del factor de temperatura anaerobio (A). La constante Ms denominada desplazamiento metabólico tiene en cuenta la diferencia restante entre la presión parcial de dióxido de carbono de la piel y la presión parcial arterial de dióxido de carbono.
La ecuación (1) que se ha mencionado anteriormente se conoce por la bibliografía también en la siguiente forma ligeramente modificada:
La siguiente ecuación (2) propuesta por Clark se usa para determinar a partir de la presión parcial de oxígeno de la piel medida a la temperatura de la piel Ts (PsO2(Ts)) la presión parcial de oxígeno transcutánea para una temperatura de referencia Tr dada:
Teniendo el parámetro usado el siguiente significado:
Corr: factor de corrección
En los sensores conocidos o en el procedimiento de corrección representado en la ecuación (1) es desventajoso el hecho de que entre la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2(Tr)) determinada mediante la ecuación (1) y la presión parcial de dióxido de carbono existente de forma efectiva a la temperatura de referencia Tr en la sangre arterial (PaCO2(Tr)) pueden aparecer considerables divergencias. Lo mismo se cumple para la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2(Tr)) determinada mediante la ecuación (2), que puede presentar asimismo considerables divergencias con respecto a la presión parcial de oxígeno existente en la sangre arterial de forma efectiva a la temperatura de referencia Tr (PaO2(Tr)).
El documento GB 1 461 345 desvela un procedimiento así como un dispositivo para la determinación de un factor de eficacia de perfusión (perfusion efficiency factor) de tejido animal. Después de la determinación del factor de eficacia de perfusion se interrumpe localmente la circulación de la sangre y después se mide la caída de presión de la presión de oxígeno en sangre PO2 en función del tiempo. Este procedimiento posibilita determinar el factor de eficacia de perfusión con pocos errores. Este procedimiento conocido así como este dispositivo conocido presentan las desventajas de que los mismos no son adecuados para determinar de forma exacta una presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y una presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2). Además, el procedimiento solamente es adecuado para animales. El procedimiento requiere además que la circulación de la sangre se interrumpa localmente, lo que sería extremadamente desagradable para un ser humano.
Representación de la invención
Por tanto, es objetivo de la presente invención proponer un dispositivo así como un procedimiento para mejorar la coincidencia entre la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2(Tr)) o la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2(Tr)) y la presión parcial arterial de dióxido de carbono (PaCO2(Tr)) o la presión parcial arterial de oxígeno (PaO2(Tr)).
Este objetivo se resuelve con un dispositivo que presenta las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes 2 a 9 se refieren a otras formas de realización preferentes del dispositivo. El objetivo se resuelve además con un procedimiento que presenta las características de la reivindicación 10. Las reivindicaciones dependientes 11 a 14 se refieren a otras etapas preferentes del procedimiento.
Los estudios comparativos han mostrado particularmente que las oscilaciones en la irrigación sanguínea tisular local y particularmente una baja irrigación sanguínea tisular local tienen como consecuencia una divergencia mayor entre la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) establecida y la concentración de dióxido de carbono arterial efectiva (PaCO2). Lo mismo se cumple para la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) establecida y la concentración de oxígeno arterial efectiva (PaO2). Para establecer a partir de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) medida de forma fiable la concentración de dióxido de carbono arterial efectiva (PaCO2), por tanto, de acuerdo con la invención se requiere usar en el cálculo de la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) un factor de corrección de irrigación sanguínea F. El valor F a este respecto se tiene que medir preferentemente cerca del sensor transcutáneo, preferentemente por debajo del sensor transcutáneo, sin embargo al menos preferentemente alejado en un entorno de no más de 1 a 2 cm de la superficie de apoyo del sensor transcutáneo. Para establecer a partir de la presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) medida de forma fiable la concentración de oxígeno arterial (PaO2) efectiva, por tanto, puede ser ventajoso usar en el cálculo de la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) un factor de corrección de irrigación sanguínea F.
Partiendo de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel medida a la temperatura de la piel Ts (PsCO2(Ts)) puede calcularse la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea para una temperatura de referencia Tr dada del siguiente modo en función del valor F (ecuación 1''):
Ts: temperatura de la piel en la zona del sensor Tr: temperatura de referencia, típicos 37 ºC PsCO2(Ts): la presión parcial de dióxido de carbono de la piel existente en la zona del sensor a la
temperatura Ts Ms(Ts,F): el desplazamiento metabólico existente en la zona del sensor a la temperatura Ts en función del valor F. En una corrección sencilla se corrige Ms solamente dependiendo de
F. En una versión más completa se corrige el desplazamiento metabólico también dependiendo de Ts. La ecuación simplificada 1'' corrige, por tanto, solamente Ms(F).
A: factor de temperatura anaerobio
Se obtiene otra relación muy similar a la ecuación 1'' en caso de que Ms se divida también por el denominador, de tal manera que no se requiere una corrección separada de Ms con respecto a la temperatura Ts, ya que esto se realiza a través del denominador:
Partiendo de la presión parcial de oxígeno de la piel medida a la temperatura de la piel Ts (PsO2(Ts)) puede calcularse la presión parcial de oxígeno transcutánea para una temperatura de referencia Tr dada del siguiente modo en función del valor F (ecuación 2''):
Teniendo el parámetro usado el siguiente significado:
Corr(Tr,Ts,F): factor de corrección dependiente de la temperatura de referencia Tr, de la temperatura de la piel Ts existente en la zona del sensor y del valor F. En una versión simplificada se corrige el factor de corrección solamente en función del valor F, de tal manera que se tiene en cuenta en una ecuación 2" simplificada solamente el factor Corr (F).
Una ventaja esencial del dispositivo de acuerdo con la invención o del procedimiento de acuerdo con la invención se tiene ver en que se reduce o se elimina la influencia de la irrigación sanguínea, que ha conducido a una divergencia entre la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2(Tr)) o la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2(Tr)) y la presión parcial arterial de dióxido de carbono (PaCO2(Tr)) o la presión parcial arterial de oxígeno (PaO2(Tr)). El valor F indica preferentemente el caudal de sangre, pudiendo ser el valor F también otra magnitud de medición que puede servir como una medida para la irrigación sanguínea tisular local o para la perfusión local de la piel. Son de interés particularmente magnitudes de medición que tienen en cuenta la disponibilidad local de gases, particularmente la disponibilidad de gases arteriales, la cantidad de sangre afluida o la cantidad de sangre retirada por transporte o el pulso. Por la expresión "irrigación sanguínea tisular" se entiende, por tanto, un valor medible que permite registrar particularmente la disponibilidad local o la cantidad presente localmente de gases arteriales. Gracias al conocimiento de la irrigación sanguínea tisular es posible corregir los valores medidos de tal manera, que el valor establecido para la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2(Tr)) o la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2(Tr)) ya no depende o depende solo ligeramente de la irrigación sanguínea tisular. En otras palabras, el dispositivo de acuerdo con la invención o el procedimiento de acuerdo con la invención posibilita una corrección dependiente de perfusión o dependiente de irrigación sanguínea, para reducir o para eliminar por ello la influencia provocada por la perfusión o por la irrigación sanguínea tisular sobre los valores establecidos. Se conocen múltiples posibilidades para medir la perfusion o la irrigación sanguínea, un valor equivalente o similar a la perfusión o a la irrigación sanguínea o el valor F de la irrigación sanguínea tisular. De este modo se podría medir, por ejemplo, la modulación de pulso-volumen, denominada también "modulación de pulso total TPM" para calcular a partir de esto un valor F. El caudal F, es decir, por ejemplo, el volumen por segundo se
puede medir de la forma más diversa. Es importante que el caudal F se mida localmente, es decir, en la medida de lo posible cerca o por debajo del sensor transcutáneo. Con los métodos mencionados a continuación de forma ilustrativa puede medirse el caudal F, por ejemplo, por debajo del sensor transcutáneo:
1.
Medición por Doppler: el caudal o la irrigación sanguínea tisular F de la sangre puede determinarse con utilización del efecto Doppler, por ejemplo, mediante una medición óptica o acústica.
2.
Sistema de medición (foto)pletismográfico: el caudal o la irrigación sanguínea tisular F de la sangre puede medirse con un sistema de medición (foto)pletismográfico, particularmente con un sistema de medición de espectroscopía de pulso. Para la determinación de una medida para la irrigación sanguínea tisular F puede usarse en una medición fotopletismográfica la parte de tensión alterna y/o de tensión continua de las señales luminosas medidas.
3.
Medición espectroscópica: la irrigación sanguínea tisular F puede medirse también ópticamente mediante medición del espectro, particularmente en el infrarrojo cercano (NIR), por ejemplo, con un dispositivo y un procedimiento tal como se desvela en el documento US 2005/0277818 A1.
4.
Energía calefactora: medición de la energía calefactora que se necesita para mantener un dispositivo ubicado sobre la piel a una temperatura constante, siendo esta temperatura mayor que la temperatura de la piel. Se cumple que con un mayor caudal F se necesita una mayor energía calefactora para mantener la temperatura constante, de tal manera que mediante la energía calefactora requerida se puede estimar el caudal F.
Dependiendo del método de medición seleccionado puede medirse el valor F también para situaciones difíciles, sin embargo, clínicamente significativas, tales como hipotonía arterial, hipovolemia después de pérdidas por hemorragia del paciente o vasoconstricción de las pequeñas arterias periféricas. Estos tres estados descritos son clínicamente frecuentes, particularmente en la administración intra- y posquirúrgica. En estos estados se puede encontrar sangre en el lugar de la administración, no refrescándose ya sin embargo la misma suficientemente por una aportación de sangre. También se puede registrar una situación de este tipo con el valor F. Se puede registrar un estado de este tipo, por ejemplo, con un sistema de medición fotopletismográfico que deduce de una señal luminosa detectada una señal de tensión alterna y una señal de tensión continua. Se tiene que tener en cuenta que el dispositivo de acuerdo con la invención o el procedimiento de acuerdo con la invención no puede establecer la perfusión local de forma absoluta, sino solamente de forma aproximada. Esta perfusión local establecida permite, sin embargo, mejorar considerablemente la calidad de medición de valores de gases en sangre establecidos por vía transcutánea. El valor F podría comprender además un factor de corrección adicional, concretamente propiedades locales de la piel, debido a que la corrección, además de la irrigación sanguínea, puede depender también de otras propiedades locales de la piel. Estas propiedades locales de la piel pueden medirse, por ejemplo, mediante la señal de tensión continua del sistema de medición fotopletismográfico, ya que con esta señal de medición se puede medir toda la capacidad de absorción del tejido, no solamente la parte de la hemoglobina afluente. Esta señal de medición, por tanto, preferentemente es una medida de toda la densidad óptica y permite, por tanto, una deducción acerca de la histoanatomía del lugar de medición. Un valor F determinado o corregido de este modo posibilita mejorar considerablemente la calidad de medición de valores de gases en sangre establecidos por vía transcutánea.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos usados para la explicación de los ejemplos de realización muestran:
La Figura 1, un corte longitudinal a través de un sensor transcutáneo conocido; La Figura 2, una vista superior sobre el sensor transcutáneo representado en la Figura 1; La Figura 3, un corte longitudinal a través de un sensor transcutáneo ubicado sobre la piel; La Figura 4, una representación gráfica de la corrección del desplazamiento metabólico Ms en función de la
irrigación sanguínea tisular F; La Figura 5, una representación gráfica del desarrollo en el tiempo de la presión parcial arterial de dióxido de
carbono determinada mediante análisis de gases en sangre (curva a) así como la presión parcial
de dióxido de carbono transcutánea determinada mediante la ecuación 1 (no corregida, curva b) o
mediante la ecuación 1'' (corregida en caudal, curva c). Todas las curvas están representadas para
la misma temperatura de referencia (Tr = 37 ºC).
Básicamente, en los dibujos las partes iguales están provistas de las mismas referencias.
El sensor 1 representado en las Figuras 1 y 2 se conoce por el documento WO 02/41770. El sensor 1 representado permite una medición combinada de la saturación de oxígeno arterial (SpO2) y de la presión parcial de CO2 transcutánea (tcpCO2). Para la medición de la saturación de oxígeno, el sensor 1 presenta un sistema de medición 7 pulsoximétrico que comprende, entre otras cosas, un diodo luminoso 2 (LED) de dos colores así como un fotodetector 3. El diodo luminoso 2 de dos colores comprende dos diodos luminosos 2a, 2b situados de forma
adyacente de manera estrecha, dispuestos en una carcasa común, presentando uno de los diodos luminosos 2a una longitud de onda de aproximadamente 660 nm (rojo) y el otro diodo luminoso 2b, una longitud de onda de aproximadamente 890 nm (infrarrojo). El sensor 1 presenta una superficie 1b sobre la que está dispuesta en el ejemplo de realización representado una membrana 50 e intercalada una capa delgada de electrolito 51. Esta membrana 50 se coloca en una zona bien irrigada del cuerpo humano sobre la piel, por ejemplo, en un dedo, en la frente o en el lóbulo de la oreja. La luz irradiada por los dos diodos luminosos 2a, 2b irradia a través del electrolito 51 que se encuentra sobre los diodos luminosos 2a, 2b así como la membrana 50 y se conduce a la parte del cuerpo no representada, bien irrigada y en ese lugar se dispersa y se absorbe parcialmente. La luz reflejada por la parte del cuerpo se mide con el fotodetector 3. La señal medida por el fotodetector 3 se suministra a un procesador de señal de sensor 13 digital.
El sensor 1 representado comprende además un dispositivo de medición 19 electroquímico para la medición de la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea, medición tcpCO2, comprendiendo este dispositivo de medición 19 un microelectrodo de pH 4 así como un electrodo de referencia de Ag/AgCl 5. La presión parcial de dióxido de carbono transcutánea se mide potenciométricamente, midiéndose el valor de pH de la capa delgada de la solución electrolítica 51, que está en contacto con la piel mediante la membrana 50 hidrófoba bien permeable a gas. Una modificación del valor de pCO2 en la superficie de la piel da lugar a una modificación del pH de la solución electrolítica, que se comporta de forma proporcional al logaritmo de la modificación de pCO2. El valor de pH se mide midiéndose el potencial entre el electrodo de pH miniatura 4 y el electrodo de referencia de Ag/AgCl 5. El microelectrodo de pH 4 está unido con conducción de señal a través del conductor interno eléctrico 4a con el procesador de señal de sensor 13 digital.
El sensor 1 representado comprende además un sistema de calentamiento 18 que comprende un dispositivo de calentamiento 6 configurado como resistor eléctrico así como un sensor de temperatura 7 para la regulación de la temperatura. El sistema de calentamiento 18 se usa ventajosamente en combinación con el dispositivo de medición electroquímico 19 para calentar a través de la superficie de sensor 1b la piel que se encuentra por debajo. Para la medición transcutánea de la presión parcial de dióxido de carbono pCO2 o de la presión parcial de oxígeno pO2 se calienta la superficie del sensor 1b, por ejemplo, hasta una temperatura de aproximadamente 40 ºC a 44 o 45 ºC.
El sensor 1 comprende una placa de circuitos impresos 10 rígida multicapa que está dotada de componentes electrónicos 2, 3, 6, 7, 12, 13 y que presenta una pluralidad de pistas conductoras eléctricas no representadas para unir con conducción de señal los componentes electrónicos, tales como el diodo luminoso 2, el fotodetector 3, el resistor 6, el sensor de temperatura 7, un segundo sensor de temperatura 7a u otros componentes electrónicos, tales como el amplificador 12, 12a.
La Figura 3 muestra un corte longitudinal a través de un sensor 1 ubicado sobre la piel 60. El sensor para la medición de la irrigación sanguínea tisular local F está configurado preferentemente de tal manera, que el mismo por debajo de la superficie de apoyo del sensor transcutáneo o por debajo de la superficie de apoyo 1c de todo el sensor 1 mide la irrigación sanguínea tisular local F. Preferentemente se mide la irrigación sanguínea tisular local F, por ejemplo, en una zona de hasta 4 cm de distancia del sensor 1 y preferentemente en una zona de hasta 2 cm de distancia de la superficie de apoyo 1c del sensor 1.
El sensor 1 representado en la Figura 1 presenta un sistema de medición 17 pulsoximétrico que se ha usado hasta ahora para la medición de la saturación de oxígeno. El sistema de medición 17 pulsoximétrico puede usarse, sin embargo, también para la medición de la irrigación sanguínea tisular F. El sistema de medición 17 pulsoximétrico representado en la Figura 1 es capaz de establecer a través de la luz irradiada por el diodo luminoso 2 de dos colores y reflejada en la piel, que se mide por el fotodetector 3, mediante un cálculo correspondiente la irrigación sanguínea tisular F. Por ello puede determinarse la irrigación sanguínea tisular local F por debajo de la superficie de apoyo 1a del sensor 1.
La irrigación sanguínea tisular local F puede determinarse, por ejemplo, también con un dispositivo de calentamiento, por ejemplo, manteniendo el mismo constante la temperatura de la superficie de apoyo del sensor, representando la potencia suministrada al dispositivo de calentamiento una medida de la irrigación sanguínea tisular
F.
La Figura 4 muestra la relación del desplazamiento metabólico Ms en función de la irrigación sanguínea tisular local F, habiéndose determinado F en el ejemplo de realización representado pulsoximétricamente, por ejemplo, con un sensor como se representa en las Figuras 1 y 2. La irrigación sanguínea tisular local podría medirse con otro dispositivo también mediante espectroscopía de pulso. Si se tiene en cuenta además como se indica en la ecuación 1'' la temperatura Ts, en la Figura 4 se obtendría un conjunto de curvas de curvas desplazadas entre sí esencialmente en particular en función de la temperatura Ts en dirección vertical.
La Figura 5 muestra distintas curvas de presión parcial de dióxido de carbono. La curva a muestra la presión parcial de dióxido de carbono existente de forma efectiva en la sangre, determinada mediante análisis de gases en sangre arterial para una temperatura de referencia de 37 ºC (PaCO2 (37 º)). La curva b o c representa el desarrollo en el
tiempo de la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea calculada para una temperatura de referencia de 37 ºC (tcpCO2(37 ºC)) con la ecuación 1 o con la ecuación 1'' (sin tener en cuenta una corrección de temperatura con el desplazamiento metabólico Ms) −partiendo de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel medida con el sensor 1 representado en las Figuras 1 y 2 a 42 ºC (PsCO2(42 ºC)). En el cálculo mediante la ecuación 1'' (curva c) 5 se usó la dependencia representada en la Figura 4 del desplazamiento metabólico Ms de la irrigación sanguínea tisular local F. Tal como se ve en la Figura 5, el desarrollo de la curva b se desvía considerablemente del desarrollo de la curva a, mientras que el desarrollo de la curva c se corresponde esencialmente con el desarrollo de la curva a. Esto significa que el desarrollo en el tiempo de la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2(37 ºC)) determinada mediante la ecuación 1'' coincide muy bien con el desarrollo en el tiempo de la presión parcial de 10 dióxido de carbono efectiva (PaCO2 (37ºC)). El dispositivo de acuerdo con la invención o el procedimiento de acuerdo con la invención permite, por tanto, determinar de forma muy exacta el desarrollo de la presión parcial de dióxido de carbono PaCO2. El tener en cuenta la irrigación sanguínea tisular F para la corrección de valores medidos es importante particularmente cuando la irrigación sanguínea de la piel por debajo del sensor es reducida, ya que entonces ya no se puede eliminar mediante transporte el CO2 producido por el metabolismo de forma eficaz 15 a través de la sangre. Por tanto, el procedimiento de acuerdo con la invención presenta la ventaja de que la concentración de gases en sangre en la sangre arterial se puede medir de forma segura y fiable incluso en pacientes con alteraciones de la irrigación sanguínea, escasa irrigación sanguínea o irrigación sanguínea variable. El dispositivo de acuerdo con la invención o el procedimiento de acuerdo con la invención, por tanto, posibilita supervisar de forma segura y fiable incluso pacientes difíciles en cuanto a la circulación y la irrigación sanguínea y,
20 por tanto, muy exigentes en cuanto a la supervisión.

Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Dispositivo para la determinación transcutánea de gases en sangre que comprende un sensor transcutáneo para la medición de al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) y presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2), que comprende al menos un sensor para la medición de la irrigación sanguínea tisular (F) local con respecto al sensor transcutáneo y que comprende un dispositivo para el cálculo de al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) a partir de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) medida o la presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) medida, teniéndose en cuenta en el cálculo de al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) un factor dependiente de la irrigación sanguínea tisular (F) local.
  2. 2.
    Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la determinación de la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) se realiza teniendo en cuenta la irrigación sanguínea tisular (F) local de forma correspondiente a la ecuación
  3. 3.
    Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que la determinación de la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) se realiza teniendo en cuenta adicionalmente la temperatura local (Ts) de forma correspondiente a la ecuación
  4. 4.
    Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la determinación de la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) se realiza teniendo en cuenta la irrigación sanguínea tisular (F) local de forma correspondiente a la ecuación tcpO2(Tr, F) = Corr(F) * PsO2(Ts).
  5. 5.
    Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la determinación de la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) se realiza teniendo en cuenta la temperatura local (Ts) de forma correspondiente a la ecuación tcpO2(Tr, F) = Corr(Tr, Ts, F) * PsO2(Ts).
  6. 6.
    Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que al menos un sensor para la medición de la irrigación sanguínea tisular (F) local está dispuesto en la misma carcasa que el sensor transcutáneo y/o por que los sensores para la medición de la irrigación sanguínea tisular (F) local están configurados de tal modo que los mismos miden por debajo de la superficie de apoyo del sensor transcutáneo la irrigación sanguínea tisular (F) local.
  7. 7.
    Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los sensores para la medición de la irrigación sanguínea tisular (F) local son parte de un sistema de medición (foto)pletismográfico, particularmente de espectroscopía de pulso o pulsoximétrico.
  8. 8.
    Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los sensores para la medición de la irrigación sanguínea tisular (F) local son parte de un dispositivo de calentamiento, que mantiene la temperatura de la superficie de apoyo constante, representando la potencia suministrada al dispositivo de calentamiento una medida de la irrigación sanguínea tisular (F).
  9. 9.
    Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los sensores para la medición de la irrigación sanguínea tisular (F) local están configurados como sensores acústicos o sensores luminosos, particularmente sensores de láser y forman parte de un sistema de medición por Doppler.
  10. 10.
    Procedimiento para la supervisión de gases en sangre transcutánea, registrándose al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) y presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) y registrándose una irrigación sanguínea tisular (F) local y calculándose con un dispositivo de cálculo1 al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) a partir de la presión parcial de dióxido de carbono de la piel (PsCO2) medida o la presión parcial de oxígeno de la piel (PsO2) medida, teniéndose en cuenta en el cálculo de al menos una de las magnitudes presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) y presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) la irrigación sanguínea tisular (F) local.
  11. 11.
    Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) se calcula en función de la irrigación sanguínea tisular (F) de forma correspondiente a la ecuación
  12. 12.
    Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por que la presión parcial de dióxido de carbono transcutánea (tcpCO2) se calcula adicionalmente en función de la temperatura local (Ts) de forma correspondiente a la ecuación
  13. 13.
    Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que la presión parcial de oxígeno
    10 transcutánea (tcpO2) se calcula en función de la irrigación sanguínea tisular (F) de forma correspondiente a la ecuación tcpO2(Tr, F) = Corr(Tr, Ts, F) * PsO2(Ts).
  14. 14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que la presión parcial de oxígeno transcutánea (tcpO2) se calcula adicionalmente en función de la temperatura local (Ts) de forma correspondiente a la ecuación tcpO2(Tr, F) = Corr(Tr, Ts, F) * PsO2(Ts).
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9222832B2 (en) 2010-06-22 2015-12-29 Senspec Gmbh Device and method for detecting and monitoring ingredients or properties of a measurement medium, in particular of physiological blood values
EP2399509A1 (de) 2010-06-22 2011-12-28 Senspec GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen und Überwachen von physiologischen Blutwerten
US20120065561A1 (en) * 2010-09-03 2012-03-15 Epoch Medical Innovations, Inc. Device, system, and method for the treatment, prevention and diagnosis of chronic venous insufficiency, deep vein thrombosis, lymphedema and other circulatory conditions
EP2773266B1 (en) 2011-10-31 2022-11-30 Sentec Ag A device for application of a sensor to a measurement site, a kit of an application device and sensor and use of an application device for optical measurements of physiological parameters
WO2015010709A1 (en) 2013-07-22 2015-01-29 Sentec Ag Sensor for detection of gas and method for detection of gas
EP3024390B1 (en) 2013-07-22 2020-11-04 Sentec Ag Sensor for detection of gas and method for detection of gas
EP3242596B1 (en) 2015-01-09 2023-03-01 Exhalix LLC Method for analyzing transdermally emitted gases
EP3363362A1 (en) * 2017-02-16 2018-08-22 Koninklijke Philips N.V. System, method and computer program for unobtrusively determining a fertile window
JP7024261B2 (ja) * 2017-08-31 2022-02-24 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 光学測定装置及び光学測定プログラム
CN109770848B (zh) * 2018-12-03 2022-09-16 新绎健康科技有限公司 一种测量二氧化碳释放速率的设备及方法
WO2020176658A1 (en) 2019-02-26 2020-09-03 Digital Blood Corporation System for non-invasive examination of blood environment parameters
FR3096885B1 (fr) * 2019-06-09 2021-06-18 Commissariat Energie Atomique Dispositif portable d'estimation de la pression partielle de gaz sanguin
WO2021006785A1 (en) * 2019-07-05 2021-01-14 Fourth State Systems Ab System and method for continuous transcutaneous blood gas monitoring
US20230036932A1 (en) 2019-12-20 2023-02-02 Sentec Ag Sensor for detection of gas and methods for manufacturing
EP3939504A1 (en) * 2020-07-14 2022-01-19 Erasmus University Medical Center Rotterdam Device for obtaining an indicator of a microcirculatory condition
EP3939505A1 (en) * 2020-07-14 2022-01-19 SenTec AG Device for obtaining an indicator of a microcirculatory condition
CN115192007A (zh) * 2022-04-24 2022-10-18 北京秋满实医疗科技有限公司 一种利用半导体实现经皮氧分压和二氧化碳分压的方法
EP4464247A1 (en) 2023-05-16 2024-11-20 SenTec AG Calibration and/or verification tool
WO2025106943A1 (en) * 2023-11-16 2025-05-22 Worcester Polytechnic Institute Miniaturized bimodal oxygen monitoring wearable device

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1461345A (en) 1974-01-29 1977-01-13 Eschweiler Co L Method and device for determining the perfusion efficiency factor of animal tissue
DK143246C (da) * 1978-03-28 1981-11-30 Radiometer As Elektrodeanordning til transcutan p(co2)-maaling
GB2033575B (en) 1978-05-24 1983-03-02 Rolfe P Investigating substances in a patient's bloodstream
US4290431A (en) 1979-06-21 1981-09-22 Novametrix Medical Systems, Inc. Transcutaneous oxygen and local perfusion measurement
US4259963A (en) * 1979-07-03 1981-04-07 Albert Huch Multi-purpose transducer for transcutaneous blood measurements
DE3279860D1 (en) * 1981-10-13 1989-09-14 Radiometer As Method for transcutaneous measurement of a blood parameter and an electrochemical measuring electrode device for carrying out the method
US4488557A (en) * 1984-03-02 1984-12-18 Engel Rolf R Topical agent for transcutaneous measurement of partial pressure of oxygen
IT1206462B (it) * 1984-08-07 1989-04-27 Anic Spa Fotometro a luce impulsata a lunghezza d'onda multipla per monitoraggio non-invasivo.
EP0267978B1 (de) * 1986-11-17 1991-08-28 PPG Hellige GmbH Kombinationssensor zur transcutanen Erfassung von Sauerstoff und Kohlendioxid im Blut
DE3785347D1 (de) * 1987-08-03 1993-05-13 Ppg Hellige Gmbh Polarographisch-amperometrischer messwertaufnehmer.
DK95792A (da) * 1992-07-24 1994-01-25 Radiometer As Sensor til non-invasiv, in vivo bestemmelse af en analyt og blodgennemstrømning
US5830135A (en) * 1994-03-31 1998-11-03 Bosque; Elena M. Fuzzy logic alarm system for pulse oximeters
US6760610B2 (en) * 2000-11-23 2004-07-06 Sentec Ag Sensor and method for measurement of physiological parameters
CA2466105C (en) 2000-11-23 2012-06-19 Sentec Ag Sensor and method for measuring physiological parameters
US7613489B2 (en) 2004-05-18 2009-11-03 Hutchinson Technology Incorporated Optimized wavelength gap for improved StO2 measurement
EP2257320A2 (en) * 2008-03-12 2010-12-08 Bluesky Medical Group Inc. Negative pressure dressing and method of using same

Also Published As

Publication number Publication date
US20100130842A1 (en) 2010-05-27
DK2144555T3 (da) 2012-08-20
US8527023B2 (en) 2013-09-03
EP2144555B1 (de) 2012-05-30
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WO2008132205A1 (de) 2008-11-06
ES2385432T5 (es) 2022-09-06
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