ES2580082T3 - Sistema de monitorización - Google Patents
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Abstract
Un aparato de medición de impedancia, para la realización de mediciones de la impedancia en un sujeto, incluyendo el aparato: a) un dispositivo de entrada (22), para recibir comandos de entrada desde un operario, b) un primer sistema de procesamiento (10), acoplado al dispositivo de entrada, y c) un segundo sistema de procesamiento (17) acoplado al primer sistema de procesamiento, en el que el segundo sistema de procesamiento (17): (i) aplica una o más señales al sujeto a través de electrodos (13, 14); (ii) recibe una indicación de la una o más señales aplicadas al sujeto a través de electrodos (15, 16); (iii) recibe una indicación de una o más señales de medición a través del sujeto; (iv) realiza al menos un proceso preliminar de las indicaciones para de ese modo permitir determinar los valores de impedancia, caracterizado por que d) el primer sistema de procesamiento (10) incluye una memoria (21) de almacenamiento de perfiles que representan procedimientos de medición de impedancia predeterminados, en el que el primer sistema de procesamiento (10): i) determina uno de los procedimientos de medición de impedancia de acuerdo con los comandos de entrada recibidos por el dispositivo de entrada (22) de un operario; y, ii) selecciona instrucciones correspondientes al procedimiento de medición de la impedancia determinada; y e) el segundo sistema de procesamiento (17) incluye un módulo programable (36) controlado mediante las instrucciones seleccionadas, en el que el segundo sistema de procesamiento (17): (v) genera, utilizando las instrucciones, las señales de control que se utilizan para aplicar una o más señales que implementan el procedimiento de medición de impedancia determinado al sujeto; y (iv) realiza, usando las instrucciones, al menos, el procesamiento preliminar de las indicaciones para permitir que se determinen de ese modo los valores de impedancia.
Description
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DESCRIPCION
Sistema de monitorizacion Antecedentes de la invencion
La presente invencion se refiere a un metodo y a un aparato para la monitorizacion de parametros biologicos y, en particular, a un aparato para hacer mediciones de impedancia.
Descripcion de la tecnica anterior
La referencia en la presente memoria a cualquier publicacion previa (o informacion derivada de ella), o para cualquier asunto que se conoce, no es, y no debe tomarse como un reconocimiento o admision o cualquier forma de sugerencia de que la publicacion previa (o informacion derivada de ella) o la materia conocida forma parte del conocimiento general comun en el campo de la actividad a la que se refiere esta memoria.
Una de las tecnicas existentes para la determinacion de parametros biologicos relativos a un sujeto, tales como la funcion cardiaca, implica el uso de la impedancia bioelectrica. Esto implica la medicion de la impedancia electrica del cuerpo de un sujeto usando una serie de electrodos colocados en la superficie de la piel. Los cambios en la impedancia electrica en la superficie del cuerpo se utilizan para determinar parametros, tales como cambios en los niveles de fluidos, asociados con el ciclo cardiaco o edema.
En consecuencia, se requiere un procesamiento de senales complejas para asegurar mediciones que se puedan interpretar.
Tfpicamente los dispositivos para lograr esto utilizan configuraciones de hardware a medida que son espedficas de la aplicacion. Como resultado, los dispositivos normalmente solo pueden utilizarse en un rango limitado de circunstancias.
El documento EP 1 219 937 divulga un aparato de posparto de soporte que tiene una unidad principal, para llevar a cabo mediciones de impedancia, y una unidad de control. La unidad de control envfa un comando para iniciar la medicion de impedancia a la unidad principal, y permite al usuario introducir datos o consultar la informacion en una pantalla. La unidad principal comienza la medicion de la impedancia en respuesta a un comando de medicion. La tasa de grasa corporal se determina usando un calculo de la impedancia estandar.
Sumario de la presente invencion
En una primera forma amplia, la presente invencion proporciona un aparato de medicion de impedancia, para la realizacion de mediciones de la impedancia en un sujeto, incluyendo el aparato:
a) un dispositivo de entrada para recibir comandos de entrada de un operador
b) un primer sistema de procesamiento, acoplado al dispositivo de entrada, y
c) un segundo sistema de procesamiento acoplado al primer sistema de procesamiento, en el que el segundo sistema de procesamiento:
(i) aplica una o mas senales en la materia;
(ii) recibe una indicacion de las una o mas senales aplicadas a la materia;
(iii) recibe una indicacion de una o mas senales de medicion a traves de la materia;
(iv) realiza al menos un proceso preliminar de las indicaciones para de ese modo permitir que se determinen los valores de impedancia,
caracterizado por que
d) el primer sistema de procesamiento incluye un almacen de almacenamiento de perfiles que representan los procedimientos de medicion de impedancia predeterminados, en el que el primer sistema de procesamiento:
i) determina uno de los procedimientos de medicion de impedancia de acuerdo con los comandos de entrada recibidos por el dispositivo de entrada de un operador; y,
ii) selecciona las instrucciones correspondientes al procedimiento de medicion de la impedancia determinada; y
e) el segundo sistema de procesamiento incluye un modulo programable controlado mediante las instrucciones seleccionadas, en el que el segundo sistema de procesamiento:
(v) genera, utilizando las instrucciones, las senales de control que se utilizan para aplicar una o mas senales de aplicacion el procedimiento de medicion de la impedancia determinada al sujeto; y
(vi) realiza, siguiendo las instrucciones, al menos, el procesamiento preliminar de las indicaciones para de ese modo permitir que se determinen los valores de impedancia.
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Tfpicamente, el metodo incluye, la transferencia de las instrucciones desde el primer sistema de procesamiento al segundo sistema de procesamiento.
Tfpicamente, el metodo incluye, la seleccion de las instrucciones usando datos de configuracion.
Tfpicamente, el metodo incluye, la recepcion de los datos de configuracion de un sistema de procesamiento remoto. Tfpicamente, las instrucciones estan en forma de al menos uno de:
a) firmware; y,
b) los sistemas integrados.
Tfpicamente, el segundo sistema de procesamiento es una FPGA.
Tfpicamente, las senales de control representan una secuencia de senales electricas predeterminadas, siendo la secuencia dependiente del tipo de medicion de impedancia seleccionado.
Tfpicamente, el aparato incluye:
a) un ADC de corriente para:
i) recibir las senales de un circuito de corriente; y,
ii) proporcionar la indicacion de las una o mas senales aplicadas al sujeto para el segundo sistema de procesamiento; y,
b) un ADC de tension para:
i) recibir las senales desde un circuito de tension; y,
ii) proporcionar la indicacion de las una o mas senales medidas a partir del sujeto al segundo sistema de procesamiento.
Tfpicamente, el aparato incluye al menos un circuito de memoria intermedia para:
a) recibir las senales de tension desde un electrodo de tension;
b) filtrar y amplificar las senales de tension; y,
c) transferir las senales de tension filtrada y amplificada a la tension ADC a traves de un amplificador diferencial. Tfpicamente, el aparato incluye un circuito de fuente de corriente para:
a) recibir una o mas senales de control;
b) filtrar y amplificar las senales de control para generar con ello una o mas senales de corriente;
c) aplicar las senales de corriente a un electrodo de corriente; y,
d) transferir una indicacion de las senales aplicadas a la ADC actual.
Tfpicamente, el aparato incluye un DAC senal de control para:
a) recibir las senales de control del segundo sistema de procesamiento; y,
b) proporcionar senales de control analogico a un circuito de corriente para causar de este modo una o mas senales de corriente que han de aplicarse a la materia de acuerdo con las senales de control.
Tfpicamente, el segundo sistema de procesamiento esta formado de partes primera y segunda del sistema de procesamiento, las porciones primera y segunda del sistema de procesamiento estando aisladas electricamente para aislar de ese modo electricamente al sujeto del primer sistema de procesamiento.
Tfpicamente, el aparato incluye:
a) un dispositivo de medicion incluye al menos la primer sistema de procesamiento; y,
b) uno o mas unidades de sujetos, cada unidad de sujeto incluyendo al menos parte del segundo sistema de procesamiento.
Tfpicamente, el aparato incluye al menos dos electrodos de corriente para la aplicacion de senales de corriente para el sujeto, y un interruptor conectado a los electrodos de corriente para la descarga del sujeto antes de la medicion de la tension inducida.
Tfpicamente, el aparato incluye una carcasa que tiene:
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a) una pantalla;
b) una primera placa de circuito para el montaje de al menos uno de los sistemas de procesamiento;
c) una segunda placa de circuito para el montaje de al menos uno de un ADC y un dAC; y,
d) una tercera placa de circuito para el montaje de una fuente de alimentacion.
Normalmente la carcasa esta formada por al menos uno de un mu-metal y aluminio con magnesio anadido, para proporcionar con ello un blindaje electrico/magnetico.
Tfpicamente, el aparato incluye multiples canales, cada canal siendo para llevar a cabo mediciones de impedancia utilizando un conjunto respectivo de electrodos.
Tfpicamente, el aparato es para:
a) la determinacion de un identificador de electrodo asociado con al menos un electrodo proporcionado en el sujeto;
b) determinar, usando el identificador de electrodo, un electrodo de posicion indicativa de la posicion del al menos un electrodo sobre el sujeto; y,
c) realizar al menos una medicion de impedancia utilizando la posicion del electrodo.
Tfpicamente, el aparato es para:
a) la determinacion de un parametro asociado con al menos un conductor de electrodo; y,
b) hacer que al menos una medicion de la impedancia que se realice mediante el parametro determinado.
Tfpicamente, el aparato es para:
a) recibir datos de configuracion, los datos de configuracion siendo indicativos de al menos una caractenstica;
b) determinar, utilizando los datos de configuracion, las instrucciones representando al menos una caractenstica; y,
c) hacer que, utilizando las instrucciones, al menos uno de:
i) realice al menos una medicion de la impedancia; y,
ii) analice al menos una medicion de la impedancia.
Tfpicamente, el aparato es para:
a) hacer que una primera senal se aplique al sujeto;
b) determinar al menos un parametro relativo a al menos una segunda senal de medida a traves del sujeto;
c) comparar el al menos un parametro con al menos un umbral; y,
d) en funcion de los resultados de la comparacion, repetir selectivamente las etapas (a) a (d) utilizando una primera senal que tiene una mayor magnitud.
En una segunda forma amplia, la presente invencion proporciona un metodo para realizar mediciones de la impedancia en un sujeto, incluyendo el metodo:
a) recibir comandos de entrada desde un operador
b) usar un segundo sistema de procesamiento acoplado a un primer sistema de procesamiento, para aplicar una o mas senales al sujeto;
c) mediante el segundo sistema de procesamiento recibir una indicacion de la una o mas senales aplicadas al sujeto;
d) utilizar el segundo sistema de procesamiento para recibir una indicacion de una o mas senales de medicion a traves del sujeto;
e) mediante el segundo sistema de procesamiento realizar al menos el procesamiento preliminar de los primeros y segundos datos para permitir de ese modo los valores de impedancia que deberan determinarse;
caracterizado por que el metodo incluye:
f) utilizando el primer sistema de procesamiento determinar un procedimiento de medicion de la impedancia de un almacen de almacenamiento de perfiles que representan los procedimientos de medicion de impedancia predeterminados, de acuerdo con los comandos de entrada recibidos; y,
g) utilizando el primer sistema de procesamiento seleccionar las instrucciones correspondientes al procedimiento de medicion de la impedancia determinada;
h) mediante el segundo sistema de procesamiento generar, mediante las instrucciones, las senales de control que se utilizan para aplicar una o mas senales de ejecucion del procedimiento de medicion de la impedancia determinada al sujeto; e
i) mediante el segundo sistema de procesamiento llevar a cabo, siguiendo las instrucciones, al menos, el procesamiento preliminar de las indicaciones para permitir de ese modo que se determinen los valores de impedancia.
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La memoria describe un metodo de diagnostico de las condiciones en un sujeto, incluyendo el metodo, en un sistema de procesamiento:
i) utilizando un primer sistema de procesamiento para: determinar un procedimiento de medicion de la impedancia; y, la seleccion de instrucciones correspondientes al procedimiento de medicion; y,
ii) utilizando un segundo sistema de procesamiento para: la generacion, usando las instrucciones, de senales de control, las senales de control se utilizan para aplicar una o mas senales al sujeto; recibir una indicacion de la una o mas senales aplicadas al sujeto; recibir una indicacion de una o mas senales de medicion a traves del sujeto; realizar, utilizando las instrucciones, por lo menos el procesamiento preliminar de los primeros y segundos datos para de ese modo permitir que se determinen los valores de impedancia.
La memoria describe un aparato para la conexion de un aparato de medicion a un electrodo, incluyendo el aparato:
a) una carcasa que tiene un conector para acoplar la carcasa a un electrodo; y,
b) un circuito montado en la carcasa, el circuito estando acoplado electricamente al electrodo usando el conector, y estando acoplado a un conductor, siendo el circuito para al menos uno de:
generar senales electricas predeterminadas de acuerdo con las senales de control recibidas desde el aparato de medicion; proporcionar una indicacion de las senales electricas aplicadas al electrodo; y,
proporcionar una indicacion de las senales electricas medidas en el electrodo.
Tfpicamente, el circuito se proporciona en una placa de circuito que tiene un contacto electrico, y en el que en uso el conector insta al menos una parte del electrodo en contacto con el contacto electrico. Normalmente, el conector incluye un brazo sesgado.
Tfpicamente, el circuito incluye un circuito de memoria intermedia para: detectar senales de tension en el electrodo; filtrar y amplificar las senales de tension; y, transferir las senales de tension filtradas y amplificadas con el aparato de medicion.
Tfpicamente, el circuito incluye un circuito de fuente de corriente para: recibir una o mas senales de control; filtrar y amplificar las senales de control para generar de este modo una o mas senales de corriente; aplicar las senales de corriente a la almohadilla del electrodo; y, transferir una indicacion de las senales aplicadas al aparato de medicion.
Normalmente, el aparato comprende ademas un electrodo, el electrodo incluyendo: un sustrato de electrodo; y un material conductor para acoplar electricamente el electrodo al sujeto.
Tfpicamente, el sustrato de electrodo es electricamente conductor, y en el que en uso del conector acopla el circuito al sustrato del electrodo.
Tfpicamente, la carcasa incluye bordes curvos.
Tfpicamente, la carcasa esta formada de un material que, al menos uno de: tiene un bajo coeficiente de friccion; y, es elastico.
La memoria describe un metodo para realizar mediciones de la impedancia en un sujeto, incluyendo el metodo, en un sistema de procesamiento: determinar un valor codificado asociado con al menos un conductor de electrodo; y haciendo que al menos una medicion de la impedancia se realice utilizando el valor codificado.
Tfpicamente, el valor codificado se utiliza para la calibracion. Tfpicamente, el valor codificado se determina a partir de un valor de resistencia. Tfpicamente, el valor codificado es indicativo de una identidad del conductor.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento, el control de la corriente aplicada al sujeto utilizando la resistencia determinada.
Tfpicamente, el valor codificado es un identificador de conductor, y en el que el metodo incluye, en el sistema de procesamiento: determinar, utilizando el identificador de conductor, un procedimiento de medicion de la impedancia; y, haciendo que el procedimiento de medicion de la impedancia decidido se lleve a cabo.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento: comparar la identidad determinada a una o mas identidades predeterminadas; y, la determinacion de la impedancia del sujeto en respuesta a una comparacion exitosa.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento: determinar el identificador de conductor asociado con el al menos un conductor de electrodo; determinar, utilizando el identificador de conductor, un uso de conductor; comparar el uso de conductor a un umbral; y, de acuerdo con los resultados de la comparacion, al menos uno de: generar una alerta; finalizar el procedimiento de medicion de impedancia; y, realizar un procedimiento de medicion de impedancia.
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Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento, al menos uno de: procesar senales electricas medidas del sujeto para determinar de este modo uno o mas valores de impedancia; y, el procesamiento de determinados valores de impedancia.
Tfpicamente, el valor codificado se almacena en un almacen.
La memoria describe un aparato para la realizacion de mediciones de la impedancia en un sujeto, incluyendo el aparato: al menos un conductor para la conexion a los electrodos acoplados al sujeto, el al menos un conductor incluyendo un valor codificado; y, un sistema de procesamiento acoplado a la al menos una ventaja de: determinar el valor codificado; y haciendo que se lleve a cabo al menos una medicion de la impedancia mediante el valor codificado.
La memoria describe un metodo para realizar mediciones de la impedancia en un sujeto, incluyendo el metodo, en un sistema de procesamiento:
a) determinar un identificador de electrodo asociado con al menos un electrodo proporcionado en el sujeto;
b) determinar, usando el identificador de electrodo, un electrodo de posicion indicativo de la posicion del al menos un electrodo sobre el sujeto; y,
c) hacer que se realice al menos una medicion de la impedancia usando la posicion del electrodo.
Tfpicamente, la medicion de la impedancia se lleva a cabo usando al menos cuatro electrodos, cada uno con un identificador respectivo, y en el que el metodo incluye, en el sistema de procesamiento:
a) determinar un identificador de electrodo para cada electrodo;
b) determinar, usando cada identificador de electrodo, una posicion de electrodo para cada electrodo; y,
c) realizar al menos una medicion de impedancia usando las posiciones de los electrodos.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento: hacer que las senales se apliquen a al menos dos de los electrodos de acuerdo con las posiciones de los electrodos determinadas; y, hacer que las senales se midan a partir de al menos dos de los electrodos de acuerdo con las posiciones determinadas de los electrodos.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento, determinar el identificador de electrodo para un electrodo mediante la medicion de la conductividad selectivamente entre uno o mas contactos proporcionados en el electrodo.
Normalmente, el sistema de procesamiento esta acoplado a un generador de senales y un sensor, y en el que el metodo incluye, en el sistema de procesamiento:
a) interconectar selectivamente el generador de senal y al menos dos cables de electrodos, para permitir de ese modo que las senales a aplicar al sujeto; e,
b) interconectar selectivamente el sensor al menos dos cables de electrodos para permitir de ese modo medir una senal desde el sujeto.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento controlar un multiplexor para interconectar de ese modo selectivamente los cables y al menos uno del generador de senal y el sensor.
Tfpicamente, el al menos un electrodo incluye indicios visuales indicativos de la posicion del al menos un electrodo sobre el sujeto.
La memoria describe un aparato para la realizacion de mediciones de la impedancia en un sujeto, incluyendo el aparato un sistema de procesamiento para:
a) determinar un identificador de electrodo asociado con al menos un electrodo proporcionado en el sujeto;
b) determinar, usando el identificador de electrodo, un electrodo de posicion indicativo de la posicion del al menos un electrodo sobre el sujeto; y,
c) hacer que al menos una medicion de la impedancia sea realizada usando la posicion del electrodo.
La memoria describe un metodo para la configuracion de un dispositivo de medicion para medir la impedancia de un sujeto, incluyendo el metodo, en un sistema de procesamiento: recibir datos de configuracion, los datos de configuracion siendo indicativos de al menos una caractenstica; determinar, utilizando los datos de configuracion, las instrucciones que representa la al menos una caractenstica; y, hacer que, al menos en parte utilizando las instrucciones, al menos uno de: mediciones de impedancia a realizar; y, el analisis de las mediciones de impedancia.
Tfpicamente los datos de configuracion incluyen las instrucciones.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento: determinar una indicacion de la al menos una
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caractenstica usando los datos de configuracion; y, determinar las instrucciones utilizando la indicacion de la al menos una caractenstica.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento, descifrar los datos de configuracion recibidos. ^picamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento:
a) determinar un identificador de dispositivo asociado con el dispositivo de medicion;
b) determinar, usando el identificador de dispositivo, una clave; y,
c) desencriptar los datos de configuracion recibidos usando la clave.
Tfpicamente, el sistema de procesamiento incluye los sistemas primero y segundo de procesamiento, y en el que el metodo incluye:
a) en el primer sistema de procesamiento, seleccionar las instrucciones usando los datos de configuracion; y,
b) en el segundo sistema de procesamiento, generar las senales de control que utilizan las instrucciones seleccionadas.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el primer sistema de procesamiento, al menos uno de:
a) transferir las instrucciones para el segundo sistema de procesamiento; y,
b) hacer que el segundo sistema de procesamiento acceda a las instrucciones de un almacen.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento, recibir los datos de configuracion de al menos uno de un sistema informatico y una red de comunicaciones.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento:
a) determinar si una caractenstica seleccionada por un usuario esta disponible;
b) si la caractenstica no esta disponible, determinar de si el usuario desea activar la funcion; y,
c) si el usuario desea habilitar la caractenstica, haciendo que los datos de configuracion se reciban.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento:
a) hacer que el usuario proporcione un pago a un proveedor de dispositivo; y,
b) recibir los datos de configuracion en respuesta al pago.
La memoria describe un aparato para la configuracion de un dispositivo de medicion para medir la impedancia de un sujeto, incluyendo el aparato un sistema de procesamiento para:
a) recibir datos de configuracion, los datos de configuracion siendo indicativos de al menos una caractenstica;
b) determinar, utilizando los datos de configuracion, instrucciones que representan de la al menos una caractenstica;
y,
c) hacer que, al menos en parte mediante las instrucciones, al menos uno de:
i) las mediciones de impedancia a realizar; y,
ii) el analisis de las mediciones de impedancia.
La memoria describe un metodo para la configuracion de un dispositivo de medicion para medir la impedancia de un sujeto, incluyendo el metodo, en un sistema de ordenador:
a) determinar de los datos de configuracion necesarios para un dispositivo de medicion, los datos de configuracion siendo indicativos de al menos una caractenstica; y,
b) hacer que los datos de configuracion sean recibidos por un sistema de procesamiento en el dispositivo de medicion, el sistema de procesamiento siendo sensible a los datos de configuracion para configurar el dispositivo de medicion para permitir que se utilice la al menos una caractenstica.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de ordenador: determinar un identificador de dispositivo, el identificador de dispositivo estando asociado con el dispositivo de medicion para ser configurado; y, utilizando el identificador de dispositivo para por lo menos uno de:
i) transferir los datos de configuracion al dispositivo de medicion; y,
ii) cifrar los datos de configuracion.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de ordenador, determinar los datos de configuracion requeridos en respuesta a al menos uno de: pago realizado por un usuario del dispositivo de medicion; y, la aprobacion de la funcion.
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Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de ordenador:
a) determinar la aprobacion reguladora de la al menos una caractenstica en al menos una region;
b) determinar al menos un dispositivo de medicion en la al menos una region; y,
c) configurar el al menos un dispositivo de medicion.
La memoria describe un aparato para la configuracion de un dispositivo de medicion para medir la impedancia de un sujeto, incluyendo el metodo, en un sistema de ordenador:
a) determinar los datos de configuracion necesarios para un dispositivo de medicion, los datos de configuracion siendo indicativos de al menos una caractenstica; y,
b) hacer que los datos de configuracion sean recibidos por un sistema de procesamiento en el dispositivo de medicion, el sistema de procesamiento siendo sensible a los datos de configuracion para configurar el dispositivo de medicion para permitir utilizar la al menos una funcion.
La memoria describe un metodo para realizar mediciones de la impedancia en un sujeto, en el que el metodo incluye, en un sistema de procesamiento:
a) hacer que una primera senal se aplique al sujeto;
b) determinar al menos un parametro relativo a al menos una segunda senal de medida a traves del sujeto;
c) comparar el al menos un parametro con al menos un umbral; y,
d) en funcion de los resultados de la comparacion, repetir selectivamente las etapas (a) a (d) utilizando una primera senal que tiene una mayor magnitud.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento: determinar un tipo de animal del sujeto; y, la seleccion del umbral de acuerdo con el tipo de animal.
Normalmente, el umbral es indicativo de al menos uno de: una magnitud de segunda senal minima; y, una relacion de senal minima a ruido para la segunda senal.
Tfpicamente, el metodo incluye, en el sistema de procesamiento: determinar al menos un parametro relativo a la al menos una primera senal; comparar el al menos un parametro con el al menos un umbral; y, las mediciones de impedancia de terminacion selectivamente en funcion de los resultados de la comparacion.
Normalmente, el umbral es indicativo de una primera magnitud maxima de la senal.
La memoria describe un aparato para la realizacion de mediciones de la impedancia en un sujeto, en el que el aparato incluye un sistema de procesamiento para:
a) hacer que una primera senal que se aplique al sujeto;
b) determinar al menos un parametro relativo a al menos una segunda senal medida a traves del sujeto;
c) comparar el al menos un parametro con el al menos un umbral; y,
d) en funcion de los resultados de la comparacion, repetir selectivamente las etapas (a) a (d) utilizando una primera senal que tiene una mayor magnitud.
Tfpicamente, el aparato incluye ademas un suministro de corriente de magnitud variable.
La memoria describe un metodo de proporcionar un electrodo para su uso en procedimientos de medicion de impedancia, incluyendo el metodo:
a) proporcionar sobre un sustrato:
i) una serie de almohadillas de contacto conductoras de la electricidad; y,
ii) un numero correspondiente de pistas conductoras de la electricidad, cada pista extendiendose desde un borde del sustrato a una almohadilla de contacto respectiva;
b) aplicar una capa aislante al sustrato, la capa de aislamiento incluyendo un numero de aberturas, y estando posicionada para recubrir de esta manera las pistas con al menos una parte de cada contacto de la almohadilla alineada con una abertura respectiva; y,
c) proporcionar un medio conductor de la electricidad en las aberturas.
Tfpicamente el medio electricamente conductor se forma a partir de un gel conductor. Tfpicamente, el gel conductor es el gel de plata/cloruro de plata.
Tfpicamente, el metodo incluye, proporcionar una capa de recubrimiento sobre la capa aislante para cubrir de ese modo el medio electricamente conductor.
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Tfpicamente, la capa aislante tiene una superficie adhesiva que se acopla de forma liberable a la capa de cobertura.
Normalmente, el sustrato es un sustrato alargado, y en el que el metodo incluye la alineacion de los contactos de la almohadilla a lo largo de la longitud del sustrato.
Normalmente, el metodo incluye proporcionar las pistas y las pistas de contacto utilizando al menos uno de: impresion de la pantalla; impresion de inyeccion; y, la deposicion de vapor. Tfpicamente las pistas y terminales de contacto estan formados a partir de plata.
Tfpicamente, el metodo incluye formar el sustrato por:
a) superponer un polfmero de plastico con un material de blindaje; y,
b) cubrir el material de blindaje con un material aislante.
La memoria describe un electrodo para su uso en procedimientos de medicion de impedancia, el electrodo incluyendo:
a) un sustrato en el que se ha proporcionado:
i) una serie de placas de contacto conductoras de la electricidad; y,
ii) un numero correspondiente de pistas conductoras de la electricidad, cada pista extendiendose desde un borde del sustrato a una almohadilla de contacto respectiva;
b) una capa aislante proporcionada sobre el sustrato, la capa de aislamiento incluyendo un numero de aberturas, y estando posicionado para superponerse de este modo a las pistas con al menos una parte de cada contacto de la almohadilla alineada con una abertura respectiva; y,
c) un medio conductor de la electricidad previsto en las aberturas.
La memoria describe un metodo para su uso en el diagnostico de condiciones en un sujeto, incluyendo el metodo, en un sistema de procesamiento:
a) determinar de un valor codificado asociado con al menos un conductor de electrodo; y,
b) hacer que al menos una medicion de la impedancia se realice mediante el valor codificado.
La memoria describe un metodo para su uso en el diagnostico de condiciones en un sujeto, incluyendo el metodo, en un sistema de procesamiento:
a) determinar de un identificador de electrodo asociado con al menos un electrodo proporcionado en el sujeto;
b) determinar, usando el identificador de electrodo, un electrodo de posicion indicativa de la posicion del al menos un electrodo sobre el sujeto; y,
c) hacer que al menos una medicion de la impedancia se realice usando la posicion del electrodo.
La memoria describe un metodo para su uso en el diagnostico de condiciones en un sujeto, incluyendo el metodo, en un sistema de procesamiento:
a) recibir datos de configuracion, los datos de configuracion que es indicativa de al menos una caractenstica;
b) determinar, utilizando los datos de configuracion, instrucciones que representan la al menos una caractenstica; y,
c) hacer que el dispositivo de medicion para llevar a cabo, utilizando las instrucciones, al menos uno de:
i) mediciones de impedancia; y,
ii) el analisis de las mediciones de impedancia.
La memoria describe un metodo para su uso en el diagnostico de condiciones en un sujeto, incluyendo el metodo, en un sistema de procesamiento:
a) determinar los datos de configuracion necesarios para un dispositivo de medicion, los datos de configuracion siendo indicativos de al menos una caractenstica; y,
b) hacer que los datos de configuracion sean recibidos por un sistema de procesamiento en el dispositivo de medicion, el sistema de procesamiento siendo sensible a los datos de configuracion para configurar el dispositivo de medicion para permitir que se utilice al menos una caractenstica.
La memoria describe un metodo para su uso en el diagnostico de condiciones en un sujeto, incluyendo el metodo, en un sistema de procesamiento:
a) hacer que una primera senal se aplique al sujeto;
b) determinar al menos un parametro relativo a al menos una segunda senal de medida a traves del sujeto;
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c) comparar el al menos un parametro con el al menos un umbral; y,
d) en funcion de los resultados de la comparacion, repetir selectivamente las etapas (a) a (d) utilizando una primera senal que tiene una mayor magnitud.
Se apreciara que el aparato y metodos descritos pueden ser utilizados individualmente o en combinacion, y puede ser utilizado para el diagnostico de la presencia, ausencia o grado de una serie de condiciones y enfermedades, incluyendo, pero no limitados a edema, edema pulmonar, linfodema, la composicion corporal, la funcion cardfaca, y similares.
Breve descripcion de los dibujos
Un ejemplo de la presente invencion se describira ahora con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es un esquema de un ejemplo de aparato de determinacion de impedancia;
La figura 2 es un diagrama de flujo de un ejemplo de un proceso para realizar la determinacion de la impedancia;
La figura 3 es un esquema de un segundo ejemplo de un aparato de determinacion de impedancia;
La figura 4 es un esquema de un ejemplo de un circuito de fuente de corriente;
La figura 5 es un esquema de un ejemplo de un circuito de memoria intermedia para su uso en la deteccion de tension;
Las figuras 6A y 6B son un diagrama de flujo de un segundo ejemplo de un proceso para realizar la determinacion de la impedancia;
Las figuras 7A y 7B son diagramas esquematicos de un ejemplo de una conexion de electrodo;
La figura 8 es un esquema de un tercer ejemplo de un aparato de determinacion de la impedancia;
La figura 9 es un esquema de un cuarto ejemplo de un aparato de determinacion de la impedancia; y,
La figura 10 es un esquema de un quinto ejemplo de un aparato de determinacion de la impedancia;
Las figuras 11A y 11B son diagramas esquematicos de un segundo ejemplo de una conexion de electrodo;
Las figuras 11C a 11G son diagramas esquematicos de un tercer ejemplo de una conexion de electrodo;
Las figuras 12A a 12F son diagramas esquematicos de un ejemplo de la construccion de un electrodo de banda;
Las figuras 12G y 12H son diagramas esquematicos de un ejemplo de una disposicion de conector para el electrodo de banda;
La figura 12I es un diagrama esquematico de la utilizacion de un electrodo de banda;
La figura 13 es un esquema de un segundo ejemplo de un circuito de fuente de corriente;
La figura 14 es un diagrama de flujo de un ejemplo del uso del circuito de fuente de corriente de la figura 13;
La figura 15 es un diagrama de flujo de una vision general de un ejemplo del proceso de actualizacion de un dispositivo de medicion;
La figura 16 es un diagrama esquematico de un ejemplo de una arquitectura de sistema para la actualizacion de un dispositivo de medicion;
La figura 17 es un diagrama de flujo de un primer ejemplo del proceso de actualizacion de un dispositivo de medicion;
La figura 18 es un diagrama de flujo de un segundo ejemplo del proceso de actualizacion de un dispositivo de medicion; y,
La figura 19 es un esquema de un ejemplo de una configuracion de carcasa para un aparato de determinacion de la impedancia.
Descripcion detallada de las realizaciones preferidas
Un ejemplo de un aparato adecuado para realizar un analisis de la impedancia bioelectrica de un sujeto se describira ahora con referencia a la figura 1.
Como se muestra, el aparato incluye un dispositivo de medicion 1 que incluye un sistema de procesamiento 2 acoplado a un generador de senal 11 y un sensor 12. En uso, el generador de senal 11 y el sensor 12 se acoplan a los electrodos respectivos 13, 14, 15, 16, provistos sobre un sujeto S, a traves de cables L, como se muestra. Una interfaz externa opcional 23 se puede utilizar para acoplar el dispositivo de medicion 1 a uno o mas dispositivos perifericos 4, tal como una base de datos externa o sistema de ordenador, un escaner de codigo de barras, o similares.
En uso, el sistema de procesamiento 2 esta adaptado para generar senales de control, que hacen que el generador de senales 11 genere una o mas senales alternas, tales como senales de tension o de corriente, que se pueden aplicar a un sujeto S, a traves de los electrodos 13, 14. El sensor 12 determina entonces la tension a traves o corriente a traves del sujeto S, usando los electrodos 15, 16 y transfiere las senales apropiadas al sistema de procesamiento 2.
En consecuencia, se apreciara que el sistema de procesamiento 2 puede ser cualquier forma de sistema de procesamiento, que es adecuado para la generacion de senales de control apropiadas y la interpretacion de una indicacion de las senales medidas para determinar de este modo la impedancia bioelectrica del sujeto, y,
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opcionalmente, determinar otra informacion, como parametros ca^acos, ausencia, presencia o el grado de edema, o similares.
El sistema de procesamiento 2 puede ser por tanto un sistema de ordenador programado de manera adecuada, tal como un ordenador portatil, de escritorio, PDA, telefono inteligente o similares. Alternativamente, el sistema de procesamiento 2 se puede formar a partir de hardware especializado. Del mismo modo, el dispositivo de I/O puede ser de cualquier forma adecuada tal como una pantalla tactil, un teclado y la pantalla, o similar.
Se apreciara que el sistema de procesamiento 2, el generador de senal 11 y el sensor 12 pueden estar integrados en una carcasa comun y por lo tanto formar un dispositivo integrado. Alternativamente, el sistema de procesamiento 2 se puede conectar al generador de senales 11 y al sensor 12 a traves de conexiones cableadas o inalambricas. Esto permite que el sistema de procesamiento 2 sea proporcionado de forma remota al generador de senal 11 y el sensor 12. Por lo tanto, el generador de senal 11 y el sensor 12 pueden proporcionarse en una unidad cercana, o usado por el sujeto S, mientras que el sistema de procesamiento 2 esta situado de forma remota con el sujeto S.
En un ejemplo, el par externo de electrodos 13, 14 se colocan en la region toracica y el cuello del sujeto S. Sin embargo, esto depende de la naturaleza del analisis que se realiza. Asf, por ejemplo, mientras que esta disposicion de electrodos es adecuada para el analisis de la funcion cardiaca, en el linfodema, los electrodos normalmente estanan posicionados en las extremidades, segun se requiera.
Una vez que los electrodos estan colocados, una senal alterna se aplica al sujeto S. Esto se puede realizar ya sea mediante la aplicacion de una senal alterna en una pluralidad de frecuencias simultaneamente, o mediante la aplicacion de una serie de senales alternas a diferentes frecuencias secuencialmente. El rango de frecuencia de las senales aplicadas tambien puede depender del analisis que se realiza.
En un ejemplo, la senal aplicada es una corriente de frecuencia rica desde una fuente de corriente fijada, o limitada de otro modo, para que no supere la corriente auxiliar del sujeto maxima permitida. Sin embargo, como alternativa, las senales de tension se pueden aplicar, con una corriente inducida en el sujeto que esta siendo medido. La senal puede ser o bien de corriente constante, la funcion de impulso o una senal de tension constante donde la corriente se mide para que no supere la corriente auxiliar del sujeto maxima permitida.
Una diferencia y/o la corriente potencial se miden entre un par interno de electrodos 15, 16. La senal adquirida y la senal medida sera una superposicion de los potenciales generados por el cuerpo humano, tales como el ECG y los potenciales generados por la corriente aplicada.
Opcionalmente, la distancia entre el par interno de electrodos puede ser medida y registrada. Del mismo modo, otros parametros relacionados con el sujeto pueden ser grabados, tales como la altura, peso, edad, sexo, estado de salud, las intervenciones y la fecha y la hora en que se produjeron. Otra informacion, como la medicacion actual, tambien se puede registrar.
Para ayudar a la medicion precisa de la impedancia, los circuitos de amortiguamiento pueden ser colocados en los conectores que se utilizan para conectar los electrodos de deteccion de tension 15, 16 a los cables L. Esto asegura la deteccion precisa de la respuesta de tension del sujeto S, y, en particular, ayuda a eliminar contribuciones a la tension medida debido a la respuesta de los cables L, y reducir la perdida de senal.
Esto a su vez reduce en gran medida los artefactos causados por el movimiento de los cables L, que es especialmente importante durante la dialisis dado que las sesiones suelen durar varias horas y el sujeto se mueve alrededor y cambia de posicion durante este tiempo.
Una opcion adicional es para medir diferencialmente la tension, lo que significa que el sensor utilizado para medir el potencial en cada electrodo 15, 16 solo tiene que medir la mitad del potencial en comparacion con un unico sistema de composicion.
El sistema de medicion de la corriente tambien puede tener memorias intermedias colocadas en los conectores entre los electrodos 13, 14 y los cables L. En un ejemplo, la corriente tambien puede conducirse o transmite a traves del sujeto S simetricamente, que a su vez reducen en gran medida las capacidades parasitas por la mitad la corriente en modo comun. Otra ventaja particular de utilizar un sistema simetrico es que la microelectronica incorporada en los conectores para cada electrodo 13, 14 elimina tambien capacidades parasitas que surgen cuando el sujeto S, y por lo tanto los cables L se mueven.
La senal adquirida es demodulada para obtener la impedancia del sistema en las frecuencias aplicadas. Un metodo adecuado para la demodulacion de frecuencias superpuestas es utilizar un algoritmo de Transformada Rapida de Fourier (fFt) para transformar los datos de dominio de tiempo al dominio de frecuencia. Esto se usa tfpicamente cuando la senal de corriente aplicada es una superposicion de frecuencias aplicadas. Otra tecnica que no requieren ventanas de la senal medida es una FFT de ventana deslizante.
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En el caso de que las senales de corriente aplicadas se formen a partir de un barrido de frecuencias diferentes, entonces es mas tipico utilizar una tecnica de tratamiento tal como multiplicar la senal medida con una onda senoidal de referencia y coseno derivado del generador de senales, o con ondas de seno y coseno medidas, y la integracion de mas de un numero entero de ciclos. Este proceso rechaza cualquier respuesta armonica y reduce significativamente el ruido aleatorio.
Otras tecnicas digitales y analogicas de demodulacion adecuadas seran conocidas por las personas expertas en el campo.
Las mediciones de impedancia o admitancia se determinan a partir de las senales en cada frecuencia mediante la comparacion de la tension de grabado y de senal de corriente. El algoritmo de demodulacion producira una amplitud y una senal de fase en cada frecuencia.
Un ejemplo de la operacion del aparato para realizar el analisis de impedancia se describira ahora con referencia a la figura 2.
En la etapa 100, el sistema de procesamiento 2 opera para generar senales de control que son proporcionadas al generador de senales 11 en la etapa 110, haciendo con ello que el generador de senales aplique una senal de corriente alterna al sujeto S, en la etapa 120. Tfpicamente, la senal se aplica a cada uno de una serie de frecuencias fi para permitir el analisis de multiples frecuencias que se realizara.
En la etapa 130 el sensor 12 detecta las senales de tension a traves del sujeto S. En la etapa 140 el dispositivo de medicion, opera para digitalizar y muestrear las senales de tension y corriente a traves del sujeto S, lo que permite a estos ser utilizado para determinar los valores de impedancia instantaneos para el sujeto S en la etapa 150.
Un ejemplo espedfico del aparato se describira ahora con mas detalle con respecto a la figura 3.
En este ejemplo, el sistema de procesamiento 2 incluye un primer sistema de procesamiento 10 que tiene un procesador 20, una memoria 21, una entrada/salida (I/O) del dispositivo 22, y una interfaz externa 23, acoplados entre sf a traves de un bus 24. El sistema de procesamiento 2 tambien incluye un segundo sistema de procesamiento 17, en la forma de un modulo de procesamiento. Un controlador 19, tal como un controlador Micrologic, tambien puede ser proporcionado para controlar la activacion del primer y segundo sistemas de procesamiento 10, 17.
En uso, el primer sistema de procesamiento 10 controla la operacion del segundo sistema de procesamiento 17 para permitir que diferentes procedimientos de medicion de impedancia sean implementados, mientras que el segundo sistema de procesamiento 17 realiza tareas de procesamiento espedficas, para reducir por ello los requisitos de procesamiento en el primer sistema de procesamiento 10.
Por lo tanto, la generacion de las senales de control, asf como el proceso para determinar los valores de impedancia instantanea se llevan a cabo por el segundo sistema de procesamiento 17, que puede por lo tanto ser formado a partir de hardware a la medida, o similares. En un ejemplo particular, el segundo sistema de procesamiento 17 se forma a partir de una matriz de puerta programable de campo (FPGA), aunque cualquier modulo de procesamiento adecuado, tal como un modulo magnetologic, puede ser utilizado.
El funcionamiento de los primer y segundo sistemas de procesamiento 10, 17, y el controlador 19 se controla tfpicamente usando uno o mas conjuntos de instrucciones apropiadas. Estos pueden estar en cualquier forma adecuada, y por lo tanto pueden incluir, software, firmware, sistemas integrados, o similares.
El controlador 19 funciona tfpicamente para detectar la activacion del dispositivo de medicion mediante el uso de un interruptor de encendido/apagado (no mostrado). Una vez que el controlador detecta la activacion del dispositivo, el controlador 19 ejecuta instrucciones predefinidas, que a su vez provoca la activacion de la primera y segunda sistemas de procesamiento 10, 17, incluyendo el control del suministro de energfa a los sistemas de procesamiento segun sea necesario.
El primer sistema de procesamiento 10 puede entonces operar para controlar las instrucciones, tales como el firmware, implementado por el segundo sistema de procesamiento 17, que a su vez altera el funcionamiento del segundo sistema de procesamiento 17. Ademas, el primer sistema de procesamiento 10 puede funcionar para analizar la impedancia determinada por el segundo sistema de procesamiento 17, para permitir que se determinen los parametros biologicos. En consecuencia, el primer sistema de procesamiento 10 puede estar formado de hardware a medida o similares, ejecutandose aplicaciones de software apropiadas para permitir implementar los procesos descritos en mas detalle a continuacion.
En este ejemplo, el segundo sistema de procesamiento 17 incluye un puente PCI 31 acoplado al modulo programable 36 y un bus 35, como se muestra. El bus 35 esta a su vez acoplado a los modulos de procesamiento
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32, 33, 34, que interaction con los ADCs (convertidores analogico-digital) 37, 38, y un DAC (convertidor digital- analogico) 39, respectivamente.
El modulo programable 36 se forma a partir de hardware programable, cuya operacion se controla mediante las instrucciones, que normalmente se descargan desde el primer sistema de procesamiento 10. El firmware que especifica la configuracion del hardware 36 puede residir en memoria flash (no mostrada), en la memoria 21, o puede descargarse desde una fuente externa a traves de la interfaz externa 23.
Alternativamente, las instrucciones pueden ser almacenadas dentro de la memoria incorporada en el segundo sistema de procesamiento 17. En este ejemplo, el primer sistema de procesamiento 10 suele seleccionar el firmware para la aplicacion, antes de hacer que se implemente mediante el segundo sistema de procesamiento 17. Esto se puede conseguir para permitir la activacion selectiva de funciones codificadas en el firmware, y se puede realizar, por ejemplo, utilizando datos de configuracion, tales como un archivo de configuracion, o instrucciones que representan aplicaciones de software o firmware, o similares, como se describira con mas detalle a continuacion.
En cualquier caso, esto permite que el primer sistema de procesamiento 10 se utilice para controlar el funcionamiento del segundo sistema de procesamiento 17, para permitir secuencias de corriente predeterminadas que han de aplicarse al sujeto S. Asf, por ejemplo, diferente firmware se utilizana si la senal de corriente se va a utilizar para analizar la impedancia en un numero de frecuencias simultaneamente, por ejemplo, mediante el uso de una senal de corriente formada a partir de un numero de frecuencias superpuestas, en comparacion con el uso de senales de corriente aplicadas a diferentes frecuencias secuencialmente.
Un ejemplo de una forma espedfica de generador de senal 11 en forma de un circuito de fuente de corriente, se muestra en la Figura 4.
Como se muestra, la fuente de corriente incluye tres amplificadores diferenciales de ganancia fija o variable A1, A2, A3 y tres amplificadores operacionales A4, A5,A6, un numero de resistencias R1, ... R17 y condensadores C1, ... C4, interconectados como se muestra. La fuente de corriente incluye tambien cables 41, 42 (correspondientes a los cables L en la figura 1) que conectan la fuente de corriente a los electrodos 13, 14 y un conmutador SW para poner en cortocircuito los cables 41,42, como se describira en mas detalle a continuacion.
Unas conexiones 45, 46 tambien se puede proporcionar para permitir que se determine la corriente aplicada al sujeto S. Normalmente, esto se logra mediante la conexion 46. Sin embargo, la conexion 45 tambien se puede usar como se muestra en lrneas de puntos para permitir perdidas de senal dentro de los conductores y otros circuitos que deben tenerse en cuenta.
En general, los cables utilizados son cables coaxiales con un escudo no trenzado y un nucleo de cordon multiple con un dielectrico de poliestireno. Esto proporciona buenas propiedades conductoras y de ruido, ademas de ser suficientemente flexibles para evitar problemas con las conexiones desde el dispositivo de medicion 1 al sujeto S. En este caso, las resistencias R12, R13 desacoplan las salidas de los amplificadores A5, A6 de las capacitancias asociadas con cable.
En uso, el circuito de fuente de corriente recibe senales de control de corriente I+, I- desde el DAC 39, con estas senales que estan siendo filtradas y amplificadas, para formar con ello las senales de corriente que se pueden aplicar al sujeto S a traves de los electrodos 13, 14.
En uso, cuando los amplificadores A1, .... A6 se activan inicialmente, esto puede llevar a un menor, y dentro de los lfmites de seguridad, aumento de corriente transitoria. A medida que se aplica la corriente al sujeto, esto puede resultar en la generacion de un campo residual a traves del sujeto S. Para evitar este campo al efectuar las lecturas, el interruptor SW se activa generalmente antes de las mediciones que se tienen en cuenta, para cortar el circuito de corriente y, por lo tanto, descargar cualquier campo residual.
Una vez que se inicio la medicion, una indicacion de la corriente aplicada al sujeto se puede obtener a traves de cualquiera de una de las conexiones 45, 46, que estan conectadas al ADC 38, como se muestra por las lrneas de puntos.
Esto permite que la corriente suministrada a traves del sujeto se determine con precision. En particular, mediante el uso de la corriente real aplicada, en comparacion con la estimacion de la corriente aplicada sobre la base de las senales de control I+, I-, esto tiene en cuenta el comportamiento no ideal de los componentes en la fuente de corriente, y tambien puede tener en cuenta los efectos de los cables 41, 42, de la corriente aplicada.
En un ejemplo, el amplificador A3 y los componentes asociados pueden proporcionarse en una carcasa acoplada a los electrodos 12, 13, lo que permite una deteccion mas precisa de la corriente aplicada al sujeto. En particular, esto evita la medicion de los efectos del cable, tales como la perdida de senal en los cables L.
Lo anterior es un ejemplo de una fuente de corriente no simetrica y se apreciara que fuentes de corrientes simetricas se pueden utilizar alternativamente.
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Un ejemplo de la memoria intermedia usada para los electrodos de tension se muestra en la figura 5. En este ejemplo, cada electrodo 15, 16 se acopla a un circuito de memoria intermedia 50A, 50B.
En este ejemplo, cada memoria intermedia 50A, 50B incluye unos amplificadores A10, A11 y un numero de resistencias R21, ..., R26, interconectadas como se muestra. En uso, cada memoria intermedia 50A, 50B esta conectada un electrodo 15, 16 respectivo a traves de conexiones 51, 52. Las memorias intermedias 50A, 50B tambien estan conectados a traves de cables 53, 54 a un amplificador diferencial 55, que actua como el sensor de senal 12, que a su vez esta acoplado al ADC 37. Por lo tanto, se apreciara que un respectivo circuito de memoria intermedia 50A, 50B esta conectado a cada uno de los electrodos 15, 16, y luego a un amplificador diferencial, lo que permite determina la diferencia de potencial a traves del sujeto.
En un ejemplo, los cables 53, 54 corresponden a los cables L mostrados en la figura 1, permitiendo que los circuitos de memoria intermedia 50A, 50B se proporcionen en la carcasa del conector acoplados a los electrodos 15, 16, como se describira en mas detalle a continuacion.
En uso, el amplificador A10 amplifica las senales detectadas y acciona el nucleo del cable 53, mientras que el amplificador A11 amplifica la senal detectada y las unidades de el escudo de los cables 51, 53. Las resistencias R26 y R25 desacoplan las salidas del amplificador de las capacitancias asociadas con los cables, aunque la necesidad de esto depende del amplificador seleccionado.
De nuevo, esto permite que los cables blindados de multiples nucleos sean utilizados para establecer las conexiones a los electrodos de tension 15, 16.
Un ejemplo de funcionamiento del aparato se describira ahora con referencia a las figuras 6A a 6C.
En la etapa 200 un operador selecciona un tipo de medicion de impedancia, siguiendo el primer sistema de procesamiento 10. Esto se puede conseguir en un numero de maneras y se implica tipicamente tener el primer sistema de procesamiento 10 almacenando un numero de diferentes perfiles, cada uno de los cuales corresponde a un protocolo de medicion de la impedancia correspondiente.
Asf, por ejemplo, al realizar la determinacion de la funcion cardfaca, sera tfpico usar una secuencia de corriente aplicada diferente y un analisis de impedancia diferente, en comparacion con las mediciones que realizan mediciones de linfedema, composicion corporal, edema pulmonar, o similares. El perfil normalmente se almacena en la memoria 21, o alternativamente puede ser descargado de la memoria flash (no mostrada), o por medio de la interfaz externa 23.
Una vez que un tipo de medicion apropiado ha sido seleccionado por el operador, esto hara que el primer sistema de procesamiento 10 cargue el firmware del modulo de codigo deseado en el modulo programable 36 del segundo sistema de procesamiento 17 en la etapa 210, o hara que se active el firmware incorporado. El tipo de modulo de codigo utilizado dependera de la implementacion preferida y, en un ejemplo, este se forma a partir de un modulo de codigo wishbone, aunque esto no es esencial.
En la etapa 220, el segundo sistema de procesamiento 17 se utiliza para generar una secuencia de senales de control digitales, que son transferidas al DAC 39 en la etapa 230. Esto se logra tipicamente usando el modulo de procesamiento 34, haciendo que el modulo genere una secuencia predeterminada de senales basadas en el perfil de medicion de impedancia seleccionado. Por lo tanto, esto se puede lograr haciendo que el segundo sistema de procesamiento 17 programe el modulo de procesamiento 34 para hacer que el modulo genere las senales necesarias.
El DAC 39 convierte las senales de control digitales en senales de control analogicas I+, I- que luego se aplican a la fuente de corriente 11 en la etapa 240.
Como se describio anteriormente, el circuito de fuente de corriente que se muestra en la figura 4 opera para amplificar y filtrar las senales electricas de control I+, I- en la etapa 250, aplicando las senales de corriente resultantes a los electrodos 13, 14 en la etapa 260.
Durante este proceso, y como se menciono anteriormente, el circuito de corriente a traves del sujeto puede estar opcionalmente en cortocircuito en la etapa 270, con el interruptor SW, para descargar de esta manera cualquier campo residual en el sujeto S, antes de realizar las lecturas.
En la etapa 280, el procedimiento de medicion comienza, detectandose la tension en el sujeto desde los electrodos 15, 16. A este respecto, la tension a traves de los electrodos se filtra y se amplifica mediante el circuito de memoria intermedia que se muestra en la Figura 5, en la etapa 290, con las senales de tension analogicas resultantes V que se suministran al ADC 37 y se digitaliza en la etapa 300. Simultaneamente, en la etapa 310, la corriente aplicada al sujeto S se detecta a traves de una de las conexiones 45, 46, con las senales de corriente analogicas I digitalizandose utilizando el ADC 38 en la etapa 320.
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La tension digitalizada y las senales de corriente V, I se reciben mediante los modulos de procesamiento 32, 33 en la etapa 330, utilizandose estos para el procesamiento preliminar de las senales realizado en la etapa 340.
El procesamiento realizado dependera una vez mas del perfil de medicion de impedancia, y de la consiguiente configuracion de los modulos de procesamiento 32, 33. Esto puede incluir, por ejemplo, el procesamiento de las senales de tension V para extraer las senales ECG. Las senales tambien suelen ser filtradas para asegurar que solo las senales en las frecuencias aplicadas f se utilizan en la determinacion de la impedancia. Esto ayuda a reducir los efectos del ruido, asf como la reduccion de la cantidad de procesamiento requerido.
En la etapa 350, el segundo sistema de procesamiento 17 utiliza las senales de procesamiento para determinar las senales de tension y corriente en cada frecuencia fi aplicada, utilizandose estas en la etapa 360 para determinar los valores de impedancia instantanea en cada frecuencia fi aplicada.
Los ADCs 37, 38 y los modulos de procesamiento 32, 33 estan normalmente adaptados para realizar el muestreo y el procesamiento de las senales de tension y corriente V, I en paralelo, de modo que la tension inducida en la correspondiente corriente aplicada se analiza simultaneamente. Esto reduce los requisitos de procesamiento, evitando la necesidad de determinar que senales de tension se miden en la frecuencia aplicada. Esto se consigue haciendo que los modulos de procesamiento 32, 33 muestren las senales digitalizadas recibidas de los ADCs 37, 38, utilizando una senal de reloj comun generada por el modulo de procesamiento 36, que de ese modo asegura la sincronizacion de la toma de muestras de la senal.
Una vez que los valores de impedancia instantaneos se han derivado, estos pueden someterse a procesamiento adicional, ya sea en el primer sistema de procesamiento 10, o el segundo sistema de procesamiento 17, en la etapa 370. El procesamiento de las senales de impedancia instantaneas se llevara a cabo en un numero de diferentes maneras dependiendo del tipo de analisis a utilizar, y esto a su vez dependera de la seleccion efectuada por el operador en la etapa 200.
De acuerdo con ello, se apreciara por los expertos en la tecnica que una variedad de diferentes secuencias de corriente se puede aplicar al sujeto al hacer una seleccion del tipo de medicion apropiado. Una vez que esto se ha realizado, el FPGA funciona para generar una secuencia de senales de control apropiadas I+, I-, que se aplican al sujeto S utilizando el circuito de suministro de corriente que se muestra en la Figura 4. La tension inducida a traves del sujeto se detecta a continuacion, utilizando el circuito de memoria intermedia que se muestra en la figura 5, permitiendo que los valores de impedancia se determinen y analicen mediante el segundo sistema de procesamiento 17.
El uso del segundo sistema de procesamiento 17 permite que la mayona del procesamiento se realice utilizando hardware configurado personalizado. Esto tiene una serie de beneficios.
En primer lugar, el uso de un segundo sistema de procesamiento 17 permite que la configuracion de hardware a medida se adapte a traves del uso de firmware apropiado. Esto a su vez permite que un solo dispositivo de medicion se utilice para realizar una variedad de diferentes tipos de analisis.
En segundo lugar, esto reduce enormemente los requisitos de procesamiento en el primer sistema de procesamiento 10. Esto a su vez permite que el primer sistema de procesamiento 10 se implemente utilizando un hardware relativamente sencillo, mientras que todavfa permite que el dispositivo de medicion realice un analisis suficiente para proporcionar la interpretacion de la impedancia. Esto puede incluir, por ejemplo, la generacion de una trama "Wessel", utilizando los valores de impedancia para determinar los parametros relacionados con la funcion cardfaca, asf como la determinacion de la presencia o ausencia de linfedema.
En tercer lugar, esto permite que el dispositivo de medicion 1 se actualice. Asf, por ejemplo, si se crea una mejora de los algoritmos de analisis, o una secuencia de corriente mejorada determinada para un tipo espedfico de medicion de impedancia, pudiendose actualizar el dispositivo de medicion mediante la descarga de nuevo firmware a traves de la memoria flash (no mostrada) o la interfaz externa 23.
Se apreciara que, en los ejemplos anteriores, se realiza el procesamiento parcialmente mediante el segundo sistema de procesamiento 17, y parcialmente mediante el primer sistema de procesamiento 10. Sin embargo, tambien es posible realizar el procesamiento mediante un solo elemento, tal como un FPGA, o un sistema de procesamiento mas generalizado.
A medida que el FPGA es un sistema de procesamiento a medida, tiende a ser mas eficaz en la operacion de un sistema de procesamiento mas generico. Como resultado, si se utiliza una FPGA solamente, es generalmente posible utilizar una cantidad total reducida de procesamiento, lo que permite una reduccion del consumo y de las dimensiones de energfa. Sin embargo, el grado de flexibilidad y, en particular, el intervalo de procesamiento y el analisis de la impedancia que se puede realizar es limitado.
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Por el contrario, si solo se utiliza un sistema de procesamiento generico, se mejora la flexibilidad a costa de una disminucion de la eficiencia y con el consiguiente aumento de tamano y de consumo de ene^a.
En consecuencia, el ejemplo anterior descrito busca un equilibrio, proporcionando un tratamiento personalizado en forma de un FPGA para realizar el procesamiento parcial. Esto puede permitir, por ejemplo, que se determinen los valores de impedancia. El analisis posterior, que generalmente requiere un mayor grado de flexibilidad a continuacion, puede implementarse con el sistema de procesamiento generico.
Una desventaja adicional de la utilizacion de un FPGA solamente es que complica el proceso de actualizacion de procesamiento, por ejemplo, si se implementan algoritmos de procesamiento mejorados.
Conexiones de electrodos
Un ejemplo de un aparato de conexion de electrodo se muestra en las figuras 7A y 7B.
En particular, en este ejemplo, el conector incluye circuitos proporcionados sobre un sustrato, tal como una PCB (placa de circuito impreso) 6l, que a su vez se monta en una carcasa 60, como se muestra. La carcasa 60 incluye un brazo 62 que es empujado hacia un contacto 63 proporcionado sobre el sustrato 61. El sustrato 61 se acopla entonces a uno respectivo de los ADCs 37, 38 o al dAc 39, a traves de cables adecuados se muestran en general en L, tales como los cables 41,42, 53, 54.
En uso, el conector se acopla a un sustrato de electrodo conductor 65, como un plastico recubierto de plata, y que a su vez cuenta con un gel conductor 64, tal como gel de plata/cloruro de plata en el mismo. El brazo 62 presiona al sustrato de electrodo conductor 65 contra el contacto 63, acoplando asf electricamente el gel conductor 64 al circuito proporcionado sobre el sustrato 61.
Esto asegura un buen contacto electrico entre el dispositivo de medicion 1 y el sujeto S, asf como reduce la necesidad de cables entre los electrodos 13, 14 y la entrada de las memorias intermedias de tension, eliminando la necesidad de cables adicionales, lo que representa un gasto, asf como una fuente de ruido dentro del aparato.
En este ejemplo, los bordes y las esquinas de la carcasa 60, el brazo 62 y el sustrato 65 estan curvados. Esto es para reducir la posibilidad de un sujeto que se lesione cuando el conector esta unido al electrodo.
Esto es de particular importancia cuando se utilizan electrodos en traumatismos de linfodema, cuando incluso una pequena zona de contacto de la piel puede causar complicaciones graves.
Para mejorar aun mas la capacidad de utilizacion de la carcasa, la carcasa puede estar formada de un material que tiene un bajo coeficiente de friccion y/o es esponjoso o elastico. Una vez mas, estas propiedades ayudan a reducir la probabilidad de que el sujeto se lesione cuando la carcasa esta acoplada al electrodo.
Aislamiento electrico
Un desarrollo adicional del aparato se describira ahora con referencia a la Figura 8.
En este ejemplo, el segundo sistema de procesamiento 17 se forma a partir de dos respectivas porciones FPGA 17A, 17B. Las dos porciones FPGA 17A, 17B estan interconectadas a traves de una conexion aislada electricamente mostrada en general por la lmea de puntos 17C. La conexion electricamente aislada podna conseguirse, por ejemplo, usando una conexion de bucle inductivo, enlaces inalambricos o similares.
Esta division en el FPGA se puede utilizar para asegurar que el dispositivo de medicion 1 esta aislado electricamente del sujeto S. Esto es importante, por ejemplo, al tomar lecturas con un alto grado de precision.
En este ejemplo, el segundo sistema de procesamiento 17 tipicamente se llevara a cabo de tal manera que el funcionamiento de la segunda porcion de FPGA 17B es sustancialmente identico para todos los tipos de medicion. Como resultado, no hay ningun requisito para cargar firmware en la segunda porcion de FPGA 17B para permitir diferentes tipos de analisis de la impedancia.
En contraste con esto, la primera porcion de FPGA 17A tipicamente aplica firmware en funcion del tipo de medicion de impedancia de una manera sustancialmente como se describe anteriormente.
Por lo tanto, se apreciara que esto proporciona un mecanismo por el cual el dispositivo de medicion 1 esta aislado electricamente del sujeto, mientras que todavfa permite alcanzar las ventajas de la utilizacion del segundo sistema de procesamiento 17.
Alternativamente, el aislamiento electrico equivalente se puede obtener al proporcionar un unico FPGA aislado electricamente del primer sistema de procesamiento 10.
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En este ejemplo, la segunda porcion de FPGA 17B se puede proporcionar en una unidad de sujeto, que se muestra generalmente en 2, que incluye las conexiones de cables.
Esto permite que un dispositivo de medicion individual 1 se comunique con un numero de diferentes unidades de sujeto, cada uno de los cuales esta asociado con un sujeto S respectivo. Esto permite que el dispositivo de medicion 1 proporcione un control centralizado de una serie de diferentes sujetos a traves de una manera de un numero de 2 unidades de sujeto. Esto a su vez permite analizar una serie de sujetos que se han analizado en secuencia sin tener que volver a conectar cada sujeto S cada vez que se va a realizar un analisis.
Calibracion de cables
Para ayudar en la interpretacion de las mediciones de impedancia, es util tener en cuenta las propiedades electricas de los cables de conexion y los circuitos asociados.
Para lograr esto, los cables y las conexiones correspondientes pueden codificarse con la informacion de calibracion. Esto puede incluir, por ejemplo, utilizar valores espedficos para las respectivas resistencias en la fuente de corriente, o circuitos de memoria intermedia mostrados en las Figuras 4 y 5. Asf, por ejemplo, el valor de las resistencias R12, R13, R26 puede seleccionarse en base a las propiedades de los cables correspondientes.
En este caso, cuando los conductores estan conectados al dispositivo de medicion 1, a traves de los ADCs 37, 38 correspondientes, los modulos de procesamiento 32, 33 pueden interrogar los circuitos con senales de votacion apropiadas para determinar de este modo el valor de la resistencia correspondiente. Una vez se ha determinado este valor, el segundo sistema de procesamiento 17 puede usar esto para modificar el algoritmo usado para procesar las senales de tension y corriente para asegurar que se determinan de ese modo los valores de impedancia correctos.
Ademas de esto, el valor de la resistencia tambien puede actuar como un identificador del cable, para permitir que el dispositivo de medicion identifique los cables y asegure de que se utilizan solamente cables autenticos autorizados. Asf, por ejemplo, si el valor de resistencia determinado no se corresponde con un valor predeterminado, esto se puede utilizar para indicar que se estan utilizando cables no originales. En este caso, como la calidad del cable puede tener un efecto sobre la exactitud del analisis de la impedancia resultante, puede ser deseable generar un mensaje de error o de advertencia que indica que cables incorrectos estan en uso. Alternativamente, el segundo sistema de procesamiento 17 puede adaptarse para detener el procesamiento de las senales de corriente y tension medidas. Esto permite que el sistema garantice que solo se utilizan cables genuinos.
Esto ademas se puede mejorar mediante la utilizacion de un identificador unico asociado con cada circuito de conexion de los cables. En este caso, un identificador unico puede codificarse dentro de un IC proporcionado como parte de los circuitos de la fuente de corriente o de memoria intermedia de tension. En este caso, el dispositivo de medicion 1 interroga al identificador unico y se compara con identificadores unicos guardados en la memoria local, o en una base de datos central, lo que permite identificar los cables genuinos.
Este proceso tambien se puede utilizar para controlar el numero de veces que un cable se ha utilizado. En este caso, cada vez que un cable se utiliza, se registran los datos que reflejan el uso del cable. Esto permite que los cables tengan una vida util usando cuotas previamente designadas, y una vez que el numero de veces que se utiliza el cable llega a la cuota, pueden evitarse mas mediciones usando los conductores. Del mismo modo, una limitacion temporal se puede aplicar al proporcionar una fecha de caducidad asociada con el cable. Esto puede basarse en la fecha en que se creo el cable o se utilizo por primera vez en funcion de la implementacion preferida.
Se apreciara que cuando se graba el uso del cable, pueden surgir problemas si esto se registra localmente. En particular, esto podna permitir una ventaja de que se vuelva a utilizar con un dispositivo de medicion diferente. Para evitar esto, los cables se pueden configurar con un ID que se fija por el dispositivo de medicion en el primer uso. Esto se puede utilizar para limitar el uso de los cables en un dispositivo de medicion individual.
Esto puede utilizarse para asegurar que los cables se sustituyen correctamente de acuerdo con una vida util predeterminada, ayudando asf a asegurar la exactitud de los valores de impedancia medida.
Canal multiple
Una variacion adicional al aparato se muestra en la Figura 9.
En este ejemplo, el aparato esta adaptado para proporcionar funcionalidad de canal multiple que permite que diferentes segmentos del cuerpo se sometan a analisis de impedancia sustancialmente de forma simultanea. En este ejemplo, esto se consigue proporcionando un primer y segundo modulos de tratamiento 32A, 32B, 33A, 33B, 34A, 34B, un primero y segundo ADCs y DACs 37A, 37B, 38A, 38B, 39A, 39B, asf como una primera y segunda tension y circuitos de corriente 11A, 11B, 12A, 12B, en paralelo, como se muestra.
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Por lo tanto, el dispositivo de medicion 1 incluye dos canales de medicion de la impedancia separados indicados por el uso de los numeros de referencia A, B. En este caso, esto permite que los electrodos esten unidos a los segmentos del cuerpo, tales como diferentes extremidades, con mediciones que se toman de cada segmento de manera sustancialmente simultanea.
Como alternativa a la disposicion descrita anteriormente, multiples canales se podnan alternativamente implementar mediante la utilizacion de dos segundos modulos de procesamiento separados 17, estando cada uno asociado con un canal respectivo. Alternativamente, las senales aplicadas a cada canal podnan aplicarse a traves de los multiplexores posicionados entre los ADCs 37, 38 y el DAC 39 y los electrodos.
Se apreciara que, aunque se muestran dos canales en el ejemplo anterior, esto es por razones de claridad solamente, y cualquier numero de canales puede proporcionarse.
Disposicion de conmutacion
La figura 10 muestra un ejemplo de un aparato de medicion de impedancia que incluye una disposicion de conmutacion. En este ejemplo, el dispositivo de medicion 1 incluye un dispositivo de conmutacion 18, tal como un multiplexor, para conectar el generador de senal 11 y el sensor 12 a los cables L. Esto permite que el dispositivo de medicion 1 controle que cables L estan conectados al generador de senal 11 y al sensor 12.
En este ejemplo, se muestra un unico conjunto de cables y conexiones. Esta disposicion se puede utilizar en un numero de maneras. Por ejemplo, mediante la identificacion de los electrodos 13, 14, 15, 16 a la que el dispositivo de medicion 1 esta conectado, esto puede ser usado para controlar a cual de los cables L se aplican las senales, y a traves de que cables se pueden medir las senales. Esto se puede lograr haciendo que el usuario proporcione una indicacion apropiada a traves del dispositivo de entrada 22, o haciendo que el dispositivo de medicion 1 detecte automaticamente identificadores de electrodo, como se describira en mas detalle a continuacion.
Alternativamente, sin embargo, la disposicion se puede utilizar con multiples cables y electrodos para proporcionar la funcionalidad de multiples canales tal como se describe anteriormente.
Configuracion del electrodo
Un ejemplo de una configuracion de electrodo alternativa se describira ahora con referencia a las figuras 11A y 11B.
En este ejemplo, el conector de electrodo se forma a partir de una carcasa 1100 que tiene dos brazos 1101, 1102 dispuestos para acoplarse con un sustrato de electrodo 1105, para de ese modo acoplar la carcasa 1100 al sustrato 1105. Un contacto 1103 montado en un lado inferior del brazo 1102, se presiona en contacto y/o acoplamiento con un contacto de electrodo 1104 montado en una superficie del sustrato de electrodo 1105. El electrodo tambien incluye un gel conductor 1106, tal como un gel de plata/cloruro de plata, conectado electricamente al contacto 1104. Esto se puede lograr, ya sea mediante el uso de una pista conductora, tal como una pista de plata, o mediante el uso de un sustrato conductor, tal como plastico recubierto de plata.
Esto permite que el cable L se conecte electricamente al gel conductor 1106, permitiendo que la corriente que debe aplicarse a y/o una tension medida del sujeto S al que estan unidos. Se apreciara que, en este ejemplo, la carcasa 1100 descrita anteriormente tambien puede contener el circuito de memoria intermedia 50, o la totalidad o parte del circuito de fuente de corriente que se muestra en la figura 4, de una manera similar a la descrita anteriormente con respecto a la figura 7.
Alternativamente, se pueden proporcionar interconexiones mas complejas para permitir que el dispositivo de medicion 1 identifique electrodos espedficos, o tipos de electrodos.
Esto puede ser usado por el dispositivo de medicion 1 para controlar el procedimiento de medicion. Por ejemplo, la deteccion de un tipo de electrodo por el sistema de analisis 2 se puede utilizar para controlar las mediciones y el calculo de diferentes parametros de impedancia, por ejemplo, para determinar indicadores para su uso en la deteccion de edemas, monitorizacion de la funcion cardiaca, o similares.
Del mismo modo, los electrodos pueden estar provistos de marcas visuales indicativas de la posicion en el sujeto al que el electrodo debe unirse. Por ejemplo, una imagen de una mano izquierda se puede demostrar si la almohadilla del electrodo se va a unir a la mano izquierda de un sujeto. En este caso, la identificacion de los electrodos se puede utilizar para permitir que el dispositivo de medicion 1 determine donde en el sujeto esta unido el electrodo y, por lo tanto, controlar la aplicacion y la medicion de senales en consecuencia.
Un ejemplo de esto se describira ahora con referencia a las figuras 11C a 11G. En este ejemplo, el contacto 1103 se forma a partir de un sustrato de contacto 1120, tal como una PCB, que tiene un numero de elementos conectores 1121, 1122, 1123, 1124, formados a partir de placas de contacto conductoras, normalmente de plata o similares. Los elementos conectores estan conectados al cable L a traves de respectivas pistas electricamente conductoras 1126,
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tfpicamente formadas a partir de plata, y proporcionadas sobre el sustrato de contacto 1120. El cable L incluye una serie de cables individuals, cada uno acoplado electricamente a uno respectivo de los elementos conectores 1121, 1122, 1123, 1124.
En este ejemplo, el contacto del electrodo 1104 sobre el sustrato de electrodo 1105 incluye tipicamente un sustrato de contacto del electrodo 1130, que incluye elementos conectores de electrodo 1131, 1132, 1133, 1134, tipicamente formados a partir de almohadillas de contacto de plata o similares. Los elementos conectores de electrodo 1131, 1134 ... estan colocados de manera que, en uso, cuando el conector del electrodo 1100 esta unido a un electrodo, los elementos de conector 1121 ... 1124 contactan con los elementos de conexion del electrodo 1131, ... 1134 para permitir transferencia de senales electricas con el dispositivo de medicion 1.
En los ejemplos de las figuras 11D a 11G, el elemento de conexion 1131 esta conectado al gel conductor 1106, a traves de una pista conductora de electricidad 1136, tfpicamente una pista de plata que se extiende en la parte inferior del sustrato de electrodo 1105. Esto puede ser usado por el dispositivo de medicion 1 para aplicar una corriente, o medir una tension a traves del sujeto S.
Ademas, los selectivos de los elementos conectores 1132, 1133, 1134 estan tambien interconectados en cuatro disposiciones diferentes de respectivos conectores 1136a, 1136B, 1136C, 1136D. Esto permite que el dispositivo de medicion 1 detecte cual de los contactos de los electrodos 1122, 1123, 1124 estan interconectados; gracias a los conectores, 1136a, 1136B, 1136C, 1136D, con cuatro combinaciones diferentes que permiten identificar los cuatro electrodos diferentes.
Por consiguiente, la disposicion de las figuras 11D a 11G se puede utilizar para proporcionar cuatro electrodos diferentes, utilizados como, por ejemplo, dos de suministro de corriente 13, 14 y dos electrodos de medicion de tension 15, 16.
En uso, el dispositivo de medicion 1 opera teniendo las segundas senales de procesamiento del sistema 17 causa que se aplicaran a los cables correspondientes dentro de cada uno de los cables L, lo que permite medir la conductividad entre los elementos de conexion 1122, 1123, 1124. Esta informacion se utiliza a continuacion por el segundo sistema de procesamiento 17 para determinar que cables L estan conectados a cual de los electrodos 13, 14, 15, 16. Esto permite que el primer sistema de procesamiento 10 o el segundo sistema de procesamiento 17 controle el multiplexor 18 en el ejemplo de la figura 10, para conectar correctamente los electrodos 13, 14, 15, 16 al generador de senales 11, o al sensor de senal 12.
En este ejemplo, el individuo que aplica las almohadillas de los electrodos para al sujeto puede simplemente colocar los electrodos 13, 14, 15, 16 sobre el sujeto en la posicion indicada por las marcas visuales proporcionadas en el mismo. Los cables pueden entonces conectarse a cada uno de los electrodos, permitiendo que el dispositivo de medicion 1 determine automaticamente a que electrodo 13, 14, 15, 16 se ha conectado cada cable L y luego aplicar las senales de corriente y senales de tension medidas apropiadas. Esto evita la complejidad de asegurar los electrodos correctos que estan conectados a traves de los cables correctos L.
Se apreciara que el proceso descrito anteriormente permite la identificacion del electrodo simplemente mediante la aplicacion de corrientes al conector del electrodo. Sin embargo, otras tecnicas de identificacion adecuadas se pueden utilizar, por ejemplo, mediante el uso de codificacion optica. Esto podna conseguirse, por ejemplo, proporcionando un marcador visual, o una serie de marcadores ffsicos adecuadamente dispuestos en el conector del electrodo 1104, o substrato del electrodo 1105. Estos entonces podnan ser detectados mediante un sensor optico montado en el conector 1100, como se apreciara por los expertos en la tecnica.
Alternativamente, el identificador para los electrodos puede identificarse por un valor codificado, representado por, por ejemplo, el valor de un componente en el electrodo, tal como una resistencia o un condensador. Por lo tanto, se apreciara que esto se puede lograr de una manera similar a la descrita anteriormente con respecto a la calibracion del cable.
Un ejemplo de una configuracion de electrodo alternativa se describira ahora con referencia a las figuras 12A a 12F. En este ejemplo particular, el electrodo es un electrodo de banda 1200, que incluye una serie de electrodos separados. En este ejemplo, el electrodo esta formado a partir de un sustrato alargado 1210 tal como un polfmero plastico recubierto de material y un material aislante de superposicion de blindaje.
Un numero de pistas electricamente conductoras 1220 se proporcionan sobre el sustrato, que se extiende desde un extremo del sustrato 1211 a los respectivos terminales de contacto conductores 1230, separados a lo largo de la longitud del sustrato en secuencia. Esto permite que un conector similar a los conectores descritos anteriormente, pero con las conexiones correspondientes, se acople electricamente a las pistas 1220.
Las pistas 1220 y las almohadillas de contacto 1230 se pueden proporcionar sobre el sustrato 1210 en una cualquiera de un numero de maneras, incluyendo, por ejemplo, serigraffa, impresion de chorro de tinta, deposicion de vapor, o similares, y por lo general se forman a partir de plata u otro material parecido. Se apreciara, sin
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embargo, que las pistas y terminales de contacto deben formarse a partir de materiales similares para prevenir la deriva de la senal.
Tras la aplicacion de las almohadillas de contacto 1230 y las pistas 1220, una capa aislante 1240 se proporciona con un numero de aberturas 1250 alineadas con las almohadillas de contacto del electrodo 1230. La capa aislante se forma tipicamente a partir de un polfmero plastico recubierto de material y un material de blindaje superpuesto aislante.
Para garantizar la conduccion adecuada entre las almohadillas de contacto 1230, y el sujeto S, es tfpico aplicar un gel conductor 1260 a las almohadillas de contacto 1230. Se apreciara que este gel de ejemplo se puede proporcionar en cada una de las aberturas 1250 como se muestra.
Una cubierta extrafble 1270 se aplica entonces al electrodo, para mantener la esterilidad del electrodo y/o el nivel de humedad en el gel. Esto puede ser en forma de una tira de desgarro o similar que cuando se retira expone el gel conductor 1260, permitiendo que el electrodo que se fije al sujeto S.
Con el fin de garantizar la calidad de la senal, que es tfpica para cada una de las pistas 1220 para comprenden una pista de escudo 1221, y una pista de senal 1222, como se muestra. Esto permite que el escudo sobre los cables L, tal como los cables 41, 42, 51 se conecte a la pista de escudo 1221, con el nucleo del cable que se acopla a la pista de senal 1222. Esto permite proporcionar blindaje con el electrodo, para ayudar a reducir la interferencia entre las senales aplicadas y medidas.
Esto proporciona un metodo rapido sencillo y barato para producir electrodos de banda. Se apreciara que las tecnicas de impresion de pantalla similares se pueden utilizar en las disposiciones de electrodos que se muestran en las Figuras 7A y 7B, y 11A-11G.
El electrodo de banda puede ser utilizado junto con un conector magnetico como se describira ahora con respecto a las figuras 12G y 12H. En este ejemplo, el electrodo de banda 1200 incluye dos imanes 1201A, 1201B colocados en el extremo 1211 del sustrato 1210. El conector se forma a partir de un sustrato de conector 1280 que tienen imanes 1281A, 1281B proporcionados en el mismo. Unos elementos de conexion 1282 tambien se proporcionan, y estos a su vez pueden conectarse a cables L apropiados.
Los imanes 1201A, 1281A; 1201B (que no se muestra para mayor claridad), 1281B pueden estar dispuestos para alinearse y acoplarse magneticamente, para presionar al sustrato conector 1280 y al electrodo de banda 1200 juntos. La alineacion correcta de los polos de los imanes 1201A, 1281A; 1201B, 1281B tambien se puede utilizar para asegurar el correcto posicionamiento y la orientacion del sustrato conector 1280 y el electrodo de banda, que puede asegurar la alineacion correcta de los elementos de conexion 1282, con las correspondientes pistas 1220, sobre el electrodo de banda 1200.
Se apreciara que esto se puede utilizar para garantizar una conexion correcta con el electrodo, y que una tecnica de alineacion magnetica similar se puede utilizar en los conectores descritos anteriormente.
En uso, el electrodo de banda puede estar unido al torso del sujeto, como se muestra en la Figura 12I. El electrodo tfpicamente incluira una superficie adhesiva, lo que permite que se pegue al sujeto. Sin embargo, una correa 1280 tambien se puede utilizar, para ayudar a retener el electrodo 1200 en su posicion. Esto proporciona un electrodo que es facil de colocar y posicionar sobre el sujeto y, sin embargo, se puede usar durante un penodo prolongado, si es necesario. El electrodo de banda 1200 tambien puede estar colocado sobre el sujeto en otros lugares, como en el lado del torso del sujeto, o lateralmente por encima del ombligo, como se muestra.
El electrodo de banda 1200 proporciona suficientes electrodos para permitir monitorizar la funcion cardfaca. En el ejemplo anterior, el electrodo de banda incluye seis electrodos, sin embargo, cualquier numero adecuado puede usarse, aunque se requieren tfpicamente al menos cuatro electrodos.
Corriente variable
Una caractenstica adicional que puede implementarse en el dispositivo de medicion anterior es la provision de un generador de senales 11 capaz de generar una senal de fuerza variable, tal como una corriente variable. Esto se puede utilizar para permitir que el dispositivo de medicion 1 se utilice con diferentes animales, detectar problemas con las conexiones electricas, o para superar los problemas de ruido.
Para lograr esto, el circuito de la fuente de corriente que se muestra en la figura 4 se modifica como se muestra en la Figura 13. En este ejemplo, la resistencia R10 en el circuito de fuente de corriente de la figura 4 se sustituye con una resistencia variable VR10. La alteracion de la resistencia de la resistencia VR10 dara lugar a un cambio correspondiente en la magnitud de la corriente aplicada al sujeto S.
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Para reducir el ruido y la interferencia entre el circuito de fuente de corriente y el control, que normalmente se consigue utilizando el segundo modulo de procesamiento 17, es tipico aislar electricamente la resistencia variable 17 del sistema de control. Por consiguiente, en un ejemplo, la resistencia variable VR10 esta formada por una resistencia dependiente de la luz. En este ejemplo, un diodo emisor de luz (LED) u otra fuente de iluminacion se puede proporcionar, como se muestra en L1. El LED L1 puede acoplarse a una fuente de alimentacion variable P de cualquier forma adecuada. En uso, la fuente de alimentacion P, se controla por el segundo modulo de procesamiento 17, controlando de este modo la intensidad de luz generada por el LED L1, que a su vez permite que vane la resistencia VR10 y, por lo tanto, la corriente aplicada.
Para operar el dispositivo de medicion 1, el primer sistema de procesamiento 10 y el segundo sistema de procesamiento 17 tipicamente aplican el proceso descrito en la Figura 14. En este ejemplo, en la etapa 1400 el usuario selecciona una medicion o un tipo de animal que utiliza el dispositivo de entrada/salida 22.
En la etapa 1410, el primer sistema de procesamiento 10 y el segundo sistema de procesamiento 17 interaction para determinar uno o mas valores de umbral en funcion del tipo de medicion o animal seleccionado. Esto se puede lograr en una cualquiera de un numero de maneras, tales como haciendo que el primer sistema de procesamiento 10 recupere los valores de umbral de la memoria 21 y la transferencia de estos al segundo sistema de procesamiento 17, aunque cualquier mecanismo adecuado puede ser utilizado. En general, multiples umbrales pueden ser utilizados para especificar diferentes caractensticas de funcionamiento, para parametros de la senal tales como una corriente maxima que se puede aplicar al sujeto S, la tension minima requerida para determinar una medicion de la impedancia, un mrnimo de senal a ruido, o similares.
En la etapa 1420, el segundo sistema de procesamiento 17 activara el generador de senal 11, provocando una senal para ser aplicada al sujeto S. En la etapa 1430, la senal de respuesta en los electrodos 15,16 se mide utilizando el sensor 12 con senales indicativas de la senal que se devuelve al segundo sistema de procesamiento 17 en la etapa 1430.
En la etapa 1440, el segundo sistema de procesamiento 17 compara el al menos un parametro de la senal medida con un umbral para determinar si la senal medida es aceptable en la etapa 1450. Esto puede implicar, por ejemplo, determinar si la senal a niveles de ruido dentro de la senal de tension medida esta por encima del umbral mrnimo o estan relacionados para determinar si la senal esta por encima de un valor mrnimo.
Si la senal es aceptable, las mediciones de impedancia se pueden realizar en la etapa 1460. Si no, en la etapa 1470 el segundo sistema de procesamiento 17 determina si la senal aplicada ha alcanzado un maximo permitido. Si esto ha ocurrido, el proceso termina en la etapa 1490. Sin embargo, si todavfa no se ha alcanzado el maximo de la senal, el segundo sistema de procesamiento 17 funcionara para aumentar la magnitud de la corriente aplicada al sujeto S en la etapa 1480 antes de volver a la etapa 1430 para determinar una nueva senal medida.
En consecuencia, esto permite que la corriente o tension aplicada al sujeto S se incremente gradualmente hasta que una senal adecuada se pueda medir para permitir valores de impedancia que se determinen, o hasta que se alcance un valor de corriente o tension maximo para el sujeto.
Se apreciara que los umbrales seleccionados, y la corriente inicial aplicada al sujeto S en la etapa 1420 normalmente se selecciona dependiendo de la naturaleza del sujeto. Asf, por ejemplo, si el sujeto es un ser humano, es tfpico utilizar una corriente de magnitud mas baja que si el sujeto es un animal, tal como un raton o similar.
Actualizaciones de dispositivos
Un ejemplo de un proceso para actualizar el dispositivo de medicion se describira ahora con referencia a la Figura 15.
En un ejemplo, en la etapa 1500, el proceso implica la determinacion de un dispositivo de medicion 1 se va a configurar con una actualizacion, o similares, antes de crear los datos de configuracion en la etapa 1510. En la etapa 1520, los datos de configuracion tfpicamente se colocan en el dispositivo antes de que el dispositivo se active en 1530. En 1540, cuando el dispositivo comience a funcionar, el sistema de procesamiento 2 utiliza los datos de configuracion para activar selectivamente caractensticas, ya sea, por ejemplo, mediante el control de la carga de instrucciones, o activando selectivamente instrucciones integradas en el sistema de procesamiento 2 o el controlador 19.
Esto se puede lograr en una de dos maneras. Por ejemplo, los datos de configuracion podnan consistir en instrucciones, tal como un software o firmware, que cuando se aplican mediante el sistema de procesamiento 2 hacen que la funcion se implemente. Asf, por ejemplo, este proceso se puede utilizar para actualizar la operacion del firmware proporcionado en el segundo sistema de procesamiento 17, el sistema de procesamiento 10 o el controlador 19 para permitir una funcionalidad adicional, mejorando los algoritmos de medicion, o similares, a implementar.
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Alternativamente, los datos de configuracion pueden ser en forma de una lista de caractensticas, con esta siendo utilizados por el sistema de procesamiento 2 a instrucciones de acceso ya almacenadas en el dispositivo de medicion 1. La utilizacion de los datos de configuracion, de esta manera, permite que el dispositivo de medicion se cargue con una serie de caractensticas todavfa adicionales, pero las caractensticas no operativas, cuando se vende el dispositivo. En este ejemplo, mediante la actualizacion de los datos de configuracion proporcionados en el dispositivo de medicion 1, esto permite que estas nuevas caractensticas se implementen sin necesidad de retorno del dispositivo de medicion 1 para la modificacion.
Esto es particularmente util en la industria medica, ya que permite implementar caractensticas adicionales cuando la funcion recibe la aprobacion para su uso. Asf, por ejemplo, las tecnicas pueden estar disponibles para la medida o deteccion de linfedema de una manera predeterminada, tal como mediante el uso de un analisis particular de senales de tension medidas o similares. En este caso, cuando se vende un dispositivo, la aprobacion puede no haber sido obtenida de un organismo administrador, tal como la Therapeutic Goods Administration, o similares. En consecuencia, la caractenstica esta desactivada mediante un uso adecuado de los datos de configuracion. Cuando la tecnica de medicion posteriormente obtiene la aprobacion, los datos de configuracion se pueden modificar mediante la carga de nuevos datos de configuracion actualizados para el dispositivo de medicion, lo que permite implementar la caractenstica.
Se apreciara que estas tecnicas se pueden utilizar para poner en practica cualquiera de una serie de caractensticas diferentes, tales como diferentes tecnicas de medicion, algoritmos de analisis, informes sobre los resultados de los parametros de impedancia medidos, o similares.
Un ejemplo de un sistema adecuado para proporcionar actualizaciones se describira ahora con respecto a la Figura 16. En este ejemplo, una estacion base 1600 esta acoplada a un numero de dispositivos de medicion 1, y a un numero de estaciones terminales 1603 a traves de una red de comunicaciones 1602, tal como Internet, y/o a traves de redes de comunicaciones 1604, tales como redes de area local (LAN), o redes de area amplia (WAN). Las estaciones finales estan a su vez acopladas a los dispositivos de medicion 1, tal como se muestra.
En uso, la estacion base 1600 incluye un sistema de procesamiento 1610, acoplado a una base de datos 1611. La estacion base 1600 opera para determinar cuando se requieren actualizaciones, selecciona los dispositivos a los que se aplican las actualizaciones, genera los datos de configuracion y proporciona asf la actualizacion de los dispositivos 1. Se apreciara que el sistema de procesamiento 1610, por lo tanto, puede ser un servidor o similar.
Esto permite que los datos de configuracion se carguen desde el servidor, o bien a la estacion final de un usuario 1603, tal como un ordenador de sobremesa, portatil, terminal de Internet o similares, o alternativamente permite la transferencia desde el servidor a traves de la red de comunicaciones 1602, 1604, tal como Internet. Se apreciara que cualquier sistema de comunicaciones adecuado se puede utilizar como enlaces inalambricos, conexiones Wi-Fi, o similares.
En cualquier caso, un ejemplo del proceso de actualizacion del dispositivo de medicion 1 se describira ahora con mas detalle con referencia a la figura 17. En este ejemplo, en la etapa 1700, la estacion base 1600 determina que hay un cambio en el estado de regulacion de caractensticas implementadas dentro de una cierta region. Como se menciono anteriormente esto podna ocurrir, por ejemplo, tras la aprobacion por la TGA de nuevas caractensticas.
La estacion base 1600 utiliza el cambio en el estado de regulacion para determinar las nuevas caractensticas disponibles en la etapa 1710, antes de determinar un identificador asociado con cada dispositivo de medicion 1 para actualizarse en la etapa 1720. Como los cambios en la aprobacion regulatoria son espedficos de la region, esto se consigue normalmente teniendo acceso a la base de datos 1611 de la estacion base 1600, incluyendo detalles de las regiones en las que se utilizan cada dispositivo de medicion vendido. La base de datos 1611 incluye el identificador para cada dispositivo de medicion 1, permitiendo de este modo determinar el identificador de cada dispositivo de medicion que se debe actualizar.
En la etapa 1730, la estacion base 1600 determina los datos de configuracion existentes, por lo general, desde la base de datos de 1611, por un lado, uno de los dispositivos de medicion 1, antes de modificar los datos de configuracion para poner en practica las nuevas caractensticas en la etapa 1740. Los datos de configuracion se cifran entonces utilizando una clave asociada con el identificador. La clave puede estar formada de un numero primo unico asociado con el numero de serie, o derivarse parcialmente del numero de serie, y normalmente se almacena en la base de datos 1611, o se genera cada vez que se requiere el uso de un algoritmo predeterminado.
En la etapa 1760, los datos de configuracion cifrados se transfieren al dispositivo de medicion 1 como se describe anteriormente.
En la etapa 1770, cuando el dispositivo se reinicia y se activa el primer sistema de procesamiento 10, el primer sistema de procesamiento 10 determina la clave de cifrado, y la utiliza para descifrar los datos de configuracion. Esto se puede lograr en una cualquiera de un numero de maneras, tales como mediante la generacion de la clave utilizando el numero de serie u otro identificador, y un algoritmo predeterminado. Alternativamente, esto se puede
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conseguir mediante el acceso a una clave almacenada en la memoria 21. Se apreciara que cualquier forma de cifrado se puede utilizar, aunque se utiliza el cifrado tipicamente fuerte, en el que una clave secreta se utiliza para cifrar y descifrar los datos de configuracion, para evitar as^ la alteracion fraudulenta de la configuracion de los usuarios, como sera se explica con mas detalle a continuacion.
En la etapa 1780, el primer sistema de procesamiento 10 activa caractensticas de software dentro del segundo sistema de procesamiento 17 utilizando los datos de configuracion descifrados.
Por lo tanto, se apreciara que esto proporciona un mecanismo para actualizar automaticamente las caractensticas disponibles en el dispositivo de medicion. Esto se puede lograr haciendo que el segundo sistema de procesamiento 17 reciba el firmware desde el sistema de procesamiento 10, o mediante la activacion de firmware ya instalado en el segundo sistema de procesamiento 17, como se describe anteriormente.
Como una alternativa a la realizacion de esto automaticamente, cuando las caractensticas adicionales estan aprobadas para su uso, el proceso se puede utilizar para permitir activar las caractensticas bajo el pago de una tasa. En este ejemplo, un usuario puede comprar un dispositivo de medicion 1 con una funcionalidad implementada limitada. Mediante el pago de una tasa, a continuacion, las caractensticas adicionales se pueden activar cuando sea requerido por el usuario.
En este ejemplo, como se muestra en la Figura 18, cuando el usuario selecciona una caractenstica inactiva en la etapa 1800, el primer sistema de procesamiento 10 generara una indicacion de que la funcion no esta disponible en la etapa 1810. Esto permite al usuario seleccionar una opcion de activacion en la etapa 1820 que, por lo general, pide al usuario que proporcione los detalles del pago en la etapa 1830. Los datos de pago se proporcionan al fabricante del dispositivo de alguna manera y pueden implicar tener el telefono del usuario del fabricante del dispositivo, o bien introducir los datos a traves de un sistema de pago adecuado proporcionado a traves de Internet o similares.
En la etapa 1840, una vez que se verifica el pago, el proceso puede pasar a la etapa 1720 para permitir una actualizacion automatica que se proporciona en la forma de un conjunto de datos de configuracion apropiados. Sin embargo, si no se verifican los datos de pago, el proceso termina en 1850.
Se apreciara por una persona experta en la tecnica que la encriptacion de los datos de configuracion que utilizan un identificador unico significa que los datos de configuracion recibidos por un dispositivo de medicion 1 son espedficos para ese dispositivo de medicion. En consecuencia, el primer sistema de procesamiento 10 solo puede interpretar el contenido de unos datos de configuracion si se cifran y descifran utilizando la clave correcta. En consecuencia, esto evita que los usuarios intercambien datos de configuracion, o el intento de volver a cifrar un archivo descifrado para la transferencia a un dispositivo diferente.
Se apreciara que, ademas de, o como una alternativa a simplemente especificar las caractensticas en los datos de configuracion, puede ser necesario cargar firmware adicional para el segundo sistema de procesamiento 17. Esto se puede utilizar, por ejemplo, para implementar caractensticas que no se podnan implementar utilizando el firmware suministrado con el dispositivo de medicion 1.
En este ejemplo, sena tfpico que los datos de configuracion incluyan cualquier firmware requerido para ser cargado, lo que permite que esto se cargue en el segundo sistema de procesamiento 17, utilizando el primer sistema de procesamiento 10. Este firmware puede entonces implementarse de forma automatica, o aplicarse de conformidad con la lista de caractensticas disponibles proporcionadas en los datos de configuracion.
Se apreciara que esto proporciona un mecanismo para actualizar y/o activar o desactivar selectivamente caractensticas tales como protocolos de medicion, algoritmos de analisis de impedancia, informes de interpretacion de los resultados medidos, o similares. Esto se puede realizar para asegurar que el dispositivo de medicion se ajuste a las aprobaciones de la FDA o TGA existentes, o similares.
Carcasa
Para proporcionar una configuracion de carcasa con aislamiento electrico adecuado para el sujeto puede utilizarse una disposicion similar a la mostrada en la Figura 19.
En este ejemplo, el dispositivo de medicion 1 se proporciona en una carcasa 70 que incluye una pantalla tactil 71, que forma el dispositivo I/O 22, junto con tres respectivas placas de circuito 72, 73, 74. En este caso, la electronica digital, incluyendo el segundo sistema de procesamiento 17 y el primer sistema de procesamiento 10 se proporcionan en la placa de circuito 72. La placa de circuito 73 es una placa de circuito analogico e incluye los ADCs 37, 38 y el DAC 39. A continuacion, se proporciona una placa de fuente de alimentacion independiente 74. La placa de alimentacion incluye tfpicamente una batena integrada, permitiendo que el dispositivo de medicion 1 forme un dispositivo portatil.
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Tambien es tfpico, una carcasa de blindaje electrico/magnetico del ambiente externo y, en consecuencia, la carcasa esta formada tipicamente de un mu-metal, o de aluminio con magnesio anadido.
Los expertos en la tecnica apreciaran que numerosas variaciones y modificaciones resultaran evidentes.
As^ por ejemplo, se apreciara que las caractensticas de diferentes ejemplos anteriores se pueden usar indistintamente en su caso. Ademas, aunque los ejemplos anteriores se han centrado en un sujeto tal como un humano, se apreciara que el dispositivo y las tecnicas de medicion descritas anteriormente se pueden utilizar con cualquier animal, incluyendo, pero no limitado a, primates, animales de granja, animales de rendimiento, tales como caballos de raza, o similares.
Los procesos descritos anteriormente se pueden utilizar para el diagnostico de la presencia, ausencia o grado de una serie de condiciones y enfermedades, incluyendo, pero no se limitan a edema, linfodema, composicion corporal, o similares.
Tambien se apreciara que las tecnicas descritas anteriormente, tales como la identificacion del electrodo, actualizaciones de dispositivos y similares pueden implementarse utilizando dispositivos que no utilizan el primer sistema de procesamiento separado 10 y del segundo sistema de procesamiento 17, sino mas bien utilizar un unico sistema de procesamiento 2, o utilizar alguna otra configuracion interna.
Ademas, la estacion final 1603 puede llevar a cabo eficazmente una o mas de las tareas realizadas por el primer sistema de procesamiento 10 en los ejemplos a lo largo de la memoria descriptiva. De acuerdo con ello, el dispositivo podna proporcionarse sin el primer sistema de procesamiento 10, con la funcionalidad generalmente realizadas por el primer sistema de procesamiento 10 realizada por una estacion final 1603. En esta disposicion, la estacion final 1603 forma efectivamente, por lo tanto, parte o la totalidad del primer sistema de procesamiento 10. Esto permite que el dispositivo de medicion 1 deba proporcionarse incluyendo solo el segundo sistema de procesamiento 17 acoplado directamente a la interfaz externa 23, para permitir que el dispositivo de medicion 1 sea controlado por la estacion final 1603. Normalmente, esto se logra a traves del uso de software de aplicaciones adecuado instalado en la estacion final 1603.
Claims (23)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un aparato de medicion de impedancia, para la realizacion de mediciones de la impedancia en un sujeto, incluyendo el aparato:a) un dispositivo de entrada (22), para recibir comandos de entrada desde un operario,b) un primer sistema de procesamiento (10), acoplado al dispositivo de entrada, yc) un segundo sistema de procesamiento (17) acoplado al primer sistema de procesamiento, en el que el segundo sistema de procesamiento (17):(i) aplica una o mas senales al sujeto a traves de electrodos (13, 14);(ii) recibe una indicacion de la una o mas senales aplicadas al sujeto a traves de electrodos (15, 16);(iii) recibe una indicacion de una o mas senales de medicion a traves del sujeto;(iv) realiza al menos un proceso preliminar de las indicaciones para de ese modo permitir determinar los valores de impedancia,caracterizado por qued) el primer sistema de procesamiento (10) incluye una memoria (21) de almacenamiento de perfiles que representan procedimientos de medicion de impedancia predeterminados, en el que el primer sistema de procesamiento (10):i) determina uno de los procedimientos de medicion de impedancia de acuerdo con los comandos de entrada recibidos por el dispositivo de entrada (22) de un operario; y,ii) selecciona instrucciones correspondientes al procedimiento de medicion de la impedancia determinada; ye) el segundo sistema de procesamiento (17) incluye un modulo programable (36) controlado mediante las instrucciones seleccionadas, en el que el segundo sistema de procesamiento (17):(v) genera, utilizando las instrucciones, las senales de control que se utilizan para aplicar una o mas senales que implementan el procedimiento de medicion de impedancia determinado al sujeto; y(iv) realiza, usando las instrucciones, al menos, el procesamiento preliminar de las indicaciones para permitir que se determinen de ese modo los valores de impedancia.
- 2. Aparato segun la reivindicacion 1, en el que el aparato esta adaptado para transferir las instrucciones desde el primer sistema de procesamiento al segundo sistema de procesamiento.
- 3. Aparato segun la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que el aparato esta adaptado para seleccionar las instrucciones que utilizan los datos de configuracion.
- 4. Aparato segun la reivindicacion 3, en el que el aparato esta adaptado para recibir los datos de configuracion de un sistema de procesamiento remoto.
- 5. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que las instrucciones son en forma de al menos uno de:a) firmware; y,b) sistemas integrados.
- 6. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el segundo sistema de procesamiento es un FPGA.
- 7. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las senales de control representan una secuencia de senales electricas predeterminadas, siendo la secuencia dependiente del tipo de medicion de impedancia seleccionado.
- 8. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el aparato incluye:a) un ADC de corriente para:i) recibir senales desde un circuito de corriente; y,ii) proporcionar la indicacion de la una o mas senales aplicadas al sujeto al segundo sistema de procesamiento; y,b) un ADC de tension para:i) recibir senales desde un circuito de tension; y,5101520253035404550556065ii) proporcionar la indicacion de la una o mas senales medidas a partir del sujeto al segundo sistema de procesamiento.
- 9. Aparato segun la reivindicacion 8, en el que el aparato incluye al menos un circuito de memoria intermedia para:a) recibir senales de tension desde un electrodo de tension;b) filtrar y amplificar las senales de tension; y,c) transferir las senales de tension filtradas y amplificadas al ADC de tension a traves de un amplificador diferencial.
- 10. Aparato segun la reivindicacion 8 o la reivindicacion 9, en el que el aparato incluye un circuito de fuente de corriente para:a) recibir una o mas senales de control;b) filtrar y amplificar las senales de control para generar asf una o mas senales de corriente;c) aplicar las senales de corriente a un electrodo de corriente; y,d) transferir una indicacion de las senales aplicadas al ADC de corriente.
- 11. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el aparato incluye un DAC de senal de control para:a) recibir las senales de control desde el segundo sistema de procesamiento; y,b) proporcionar senales de control analogicas a un circuito de corriente para hacer asf que una o mas senales de corriente se apliquen al sujeto de acuerdo con las senales de control.
- 12. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el segundo sistema de procesamiento se forma a partir de una primera y segunda porciones del sistema de procesamiento, que se afslan electricamente para aislar de ese modo electricamente el sujeto del primer sistema de procesamiento de la primera y segunda porciones del sistema de procesamiento.
- 13. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el aparato incluye:a) un dispositivo de medicion que incluye al menos el primer sistema de procesamiento; y,b) una o mas unidades de sujeto, incluyendo cada unidad de sujeto al menos parte del segundo sistema de procesamiento.
- 14. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el aparato incluye al menos dos electrodos de corriente para la aplicacion de senales de corriente al sujeto, y un interruptor conectado a los electrodos de corriente para la descarga del sujeto antes de la medicion de la tension inducida.
- 15. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que el aparato incluye una carcasa que tiene:a) una pantalla;b) una primera placa de circuito para el montaje de al menos uno de los sistemas de procesamiento;c) una segunda placa de circuito para el montaje de al menos uno de un ADC y un dAC; y,d) una tercera placa de circuito para el montaje de una fuente de alimentacion.
- 16. Aparato segun la reivindicacion 15, en el que la carcasa esta formada a partir de al menos uno de un mu-metal y aluminio con magnesio anadido, para proporcionar con ello un blindaje electrico/magnetico.
- 17. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que el aparato incluye multiples canales, siendo cada canal para realizar mediciones de impedancia utilizando un conjunto respectivo de electrodos.
- 18. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en el que el aparato esta adaptado para:a) determinar un identificador de electrodo asociado con al menos un electrodo proporcionado en el sujeto;b) determinar, usando el identificador de electrodo, una posicion de electrodo indicativa de la posicion del al menos un electrodo sobre el sujeto; y,c) realizar al menos una medicion de impedancia utilizando la posicion del electrodo.
- 19. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que el aparato esta adaptado para:a) determinar un parametro asociado con al menos un conductor de electrodo; y,b) hacer que al menos una medicion de la impedancia se realice usando el parametro determinado.51015202530354045
- 20. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en el que el aparato esta adaptado para:a) recibir datos de configuracion, siendo los datos de configuracion indicativos de al menos una caractenstica;b) determinar, utilizando los datos de configuracion, instrucciones que representan la al menos una caractenstica; y,c) hacer que, utilizando las instrucciones, al menos uno de:i) al menos una medicion de la impedancia a realizar; y,ii) al menos una medicion de la impedancia a analizar.
- 21. Aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en el que el aparato esta adaptado para:a) hacer que una primera senal se aplique al sujeto;b) determinar al menos un parametro relativo a al menos una segunda senal de medida a traves del sujeto;c) comparar el al menos un parametro con al menos un umbral; y,d) en funcion de los resultados de la comparacion, repitiendo selectivamente las etapas (a) a (d) utilizando una primera senal que tiene una mayor magnitud.
- 22. Un metodo de realizacion de mediciones de impedancia en un sujeto, incluyendo el metodo:a) recibir comandos de entrada desde un operario;b) usar un segundo sistema de procesamiento acoplado a un primer sistema de procesamiento, para aplicar una o mas senales al sujeto a traves de electrodos (13, 14);c) usar el segundo sistema de procesamiento para recibir una indicacion de la una o mas senales aplicadas al sujeto a traves de electrodos (15, 16);d) usar el segundo sistema de procesamiento para recibir una indicacion de una o mas senales de medicion a traves del sujeto;e) usar el segundo sistema de procesamiento para realizar al menos el procesamiento preliminar de los primeros y segundos datos para permitir de ese modo determinar los valores de impedancia;caracterizado por que el metodo incluye:f) usar el primer sistema de procesamiento (10) para determinar un procedimiento de medicion de la impedancia de una memoria (21) almacenando perfiles que representan procedimientos de medicion de impedancia predeterminados, de acuerdo con los comandos de entrada recibidos; y,g) usar el primer sistema de procesamiento (10) para seleccionar las instrucciones correspondientes al procedimiento de medicion de la impedancia determinado;h) usar el segundo sistema de procesamiento (17) para generar, siguiendo las instrucciones, las senales de control que se utilizan para aplicar una o mas senales de implementacion del procedimiento de medicion de la impedancia determinado para el sujeto; yi) usar el segundo sistema de procesamiento (17) para llevar a cabo, usando las instrucciones, al menos el procesamiento preliminar de las indicaciones para permitir asf determinar los valores de impedancia.
- 23. Un metodo segun la reivindicacion 22, en el que el metodo se lleva a cabo usando el aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21.
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