ES2582480T3 - Dispositivo de medición de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia con acelerómetro tridimensional - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de medición de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia por un paciente, que comprende una carcasa (4) que contiene - medios de detección del tratamiento de oxigenoterapia para evaluar datos relativos al tratamiento; y - medios de medición (28; 40, 42) de un estado de actividad física del paciente, que comprenden al menos un sensor (28) de movimiento corporal del paciente que facilita en salida datos de desplazamiento corporal del paciente en el espacio, y medios de tratamiento (40, 42) de los datos de desplazamiento corporal para facilitar un estado de actividad física del paciente, - uno o varios sensores de presión (26), y - medios de almacenamiento (3, 5) de los datos relativos al tratamiento y al estado de actividad física del paciente, - comprendiendo el sensor de movimiento corporal un acelerómetro tridimensional (28), caracterizado por que - el o los sensores de presión (26) y el acelerómetro (28) están conectados a un primer microprocesador (40) que está configurado para realizar un pretratamiento de las señales de medición procedentes del o de los sensores de presión (26) y del acelerómetro (28), y - un segundo microprocesador (42) configurado para determinar, a partir de las señales pretratadas por el primer microprocesador (40), la presencia o no de un tratamiento de oxigenoterapia y configurado para mandar el registro de datos en los medios de almacenamiento (3, 5).
Description
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DESCRIPCION
Dispositivo de medicion de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia con acelerometro tridimensional
La presente invencion concierne a un dispositivo de medicion de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia, as! como a un sistema y a un procedimiento de medicion correspondientes.
De modo mas particular, la presente invencion concierne al ambito de la observancia de un tratamiento medico de oxigenoterapia, en particular en asistencia sanitaria a domicilio
De manera general, conocer la observancia de un tratamiento por un paciente, es decir medir el tiempo real durante el cual el mismo sigue su tratamiento es esencial porque esto permite conocer la eficacia del tratamiento y ajustar as! la prescripcion del tratamiento por el medico que dispensa el tratamiento.
El seguimiento de la observancia reviste una importancia capital en el caso de un tratamiento de oxigenoterapia, generalmente prescrito para pacientes afectados de insuficiencias respiratorias, en particular de bronconeumonla cronica obstructiva, denominada « BPCO ».
En efecto, un tratamiento de oxigenoterapia bien seguido puede conducir a una neta mejorla de la calidad de vida del paciente y reducir las hospitalizaciones.
Sin embargo, los efectos de la oxigenoterapia son despreciables, incluso nulos, si el paciente no observa su tratamiento, por ejemplo si la toma de oxlgeno se efectua durante una duracion inferior a quince horas por dla.
El documento WO-A-2009/136101 describe un dispositivo destinado a la puesta en practica de un sistema que permite la deteccion, en un paciente, de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia con una aportacion de oxlgeno. Este dispositivo comprende medios de deteccion del tratamiento de oxigenoterapia para evaluar datos relativos al tratamiento y medios de registro y de tratamiento de estos datos.
Este dispositivo de televigilancia utilizado por el paciente en su domicilio permite medir diariamente el tiempo durante el cual el paciente ha seguido su tratamiento. El mismo constituye as! una ayuda al medico que dispensa el tratamiento para predecir los agravamientos de la enfermedad y reducir el numero y la duracion de las hospitalizaciones.
Sin embargo, este dispositivo no tiene en cuenta la variabilidad de las necesidades del paciente en oxlgeno, la cual tiene una gran influencia sobre la eficacia del tratamiento de oxigenoterapia.
El documento FR-A-2916291 propone a su vez un dispositivo de observancia universal utilizable en el marco de un tratamiento de oxigenoterapia que comprende un dispositivo de captacion de datos del paciente con sensor de caudal, de actividad respiratoria, medios de memorizacion de los datos y una interfaz de comunicacion que permite comunicar con una unidad distante de tratamiento de los datos de manera que se puedan visualizar informaciones o editar informes. De manera opcional, este dispositivo puede comprender un sensor de actividad flsica del paciente.
Por otra parte, por el documento EP-A-1661595 se conoce otro dispositivo de observancia utilizable en el marco de un tratamiento de oxigenoterapia.
La presente invencion pretende proponer un dispositivo de medicion de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia mejorado que tenga en cuenta la variabilidad de las necesidades de oxlgeno del paciente y permita as! evaluar mas eficazmente el rendimiento del tratamiento de oxigenoterapia.
As! pues, la presente invencion concierne a un dispositivo de medicion de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia por un paciente, que comprende una carcasa que incorpora medios de deteccion del tratamiento de oxigenoterapia, tal como uno o varios sensores, para evaluar datos relativos al tratamiento; y medios de medicion de un estado de actividad flsica del paciente.
De acuerdo con un ejemplo, los medios de medicion de un estado de actividad flsica del paciente comprenden:
- al menos un sensor de movimiento corporal del paciente que facilita en salida datos de desplazamiento corporal del paciente en el espacio; y
- medios de tratamiento de los datos de desplazamiento corporal, tal como uno o varios microprocesadores, para facilitar un estado de actividad flsica del paciente, en particular un estado de actividad flsica del paciente elegido entre un estado de sueno, un estado de reposo y un estado de actividad, o cualquier otro estado de actividad flsica.
Hay que observar que un estado de sueno no indica forzosamente que el paciente duerme. El mismo puede tambien corresponder a un estado de inactividad del paciente.
En efecto, la toma en consideracion del estado de actividad flsica del paciente por el dispositivo de acuerdo con la invencion, y de modo mas preciso especialmente por los medios de medicion de un estado de actividad flsica del
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paciente, permite correlacionar el consumo de oxlgeno por el paciente con esta actividad y evaluar as! de modo mas eficaz el rendimiento del tratamiento de oxigenoterapia.
Ademas, la integracion de estas diferentes funciones a nivel de una misma carcasa, es decir de una carcasa unica, permite una utilizacion simplificada para el paciente. Preferentemente, la carcasa es portatil y estanca.
Ventajosamente, la carcasa del dispositivo de la invencion comprende ademas medios de almacenamiento de los datos relativos al tratamiento y del estado de actividad flsica del paciente; o medios de transmision de los datos relativos al tratamiento y del estado de actividad flsica del paciente hacia un servidor distante; o los dos.
Dicho servidor distante puede estar situado especialmente en el centro del proveedor que realiza el seguimiento del paciente. El medico que dispensa el tratamiento dispone as! en tiempo real de los datos de observancia del tratamiento seguido por el paciente, puesto a su disposicion por el proveedor.
Preferentemente, los medios de almacenamiento, tales como una o unas memorias de almacenamiento de informaciones, son aptos para almacenar igualmente datos relativos al dispositivo de medicion de observancia.
La integracion del conjunto de los medios de medicion, de almacenamiento y de transmision de datos en una sola carcasa permite tener un dispositivo facil de utilizacion por el paciente y el personal que dispensa el tratamiento.
Ventajosamente, el sensor de movimiento corporal comprende un acelerometro tridimensional. Tal acelerometro tridimensional presenta la ventaja de poder identificar de manera fiable los desplazamientos del paciente y de poder deducir de los mismos su estado entre los tres estados antes citados cualquiera que sea su posicionamiento con respecto al cuerpo del paciente. El mismo puede as! ser llevado indiferentemente por ejemplo en bandolera o a nivel de la cintura, sin influir en la estimation del tipo de actividad del paciente.
La utilizacion de un solo acelerometro tridimensional es suficiente para identificar de manera fiable el estado el paciente entre los tres estados antes citados. Naturalmente, si es necesario, pueden ser utilizados varios acelerometros.
Ventajosamente, la carcasa es estanca. Asl, el paciente puede utilizarla permanentemente incluso cuando el mismo se duche, lo que refuerza la pertinencia de los datos leldos. En efecto, los pacientes que padecen de BPCO se duchan generalmente estando bajo tratamiento de oxigenoterapia, dado que la aportacion de oxlgeno esta igualmente recomendada durante esta actividad.
Por otra parte, la carcasa esta configurada para ser portable, es decir portatil. Preferentemente, el peso de la carcasa es inferior a 200 g y se situa entre 20 g y 100 g, especialmente entre 25 g y 80 g, por ejemplo entre aproximadamente 30 g y 50 g.
De acuerdo con una realization preferida, la carcasa comprende una tarjeta de circuito integrado en la cual estan previstos los citados medios de detection del tratamiento de oxigenoterapia y los citados medios de medicion de un estado de actividad flsica del paciente. Preferentemente, la citada tarjeta comprende al menos un microprocesador comun para los medios de deteccion del tratamiento de oxigenoterapia y para los medios de medicion de un estado de actividad flsica del paciente.
Ventajosamente, el dispositivo comprende una baterla unica de alimentation electrica de la tarjeta. Esta baterla permite a la carcasa funcionar con total autonomla, al menos durante 1 ano, preferentemente todavla durante 2 anos.
Por otra parte, el microprocesador permite poner en practica, por un lado, un algoritmo capaz de transformar mediciones de presion en frecuencias respiratorias del paciente y deducir de ello la duration de tratamiento diario y, por otro, un algoritmo capaz de deducir de los datos de desplazamiento corporal un estado de actividad flsica del paciente.
Ademas, la carcasa comprende al menos un paso de circulation del oxlgeno al interior, estando el citado paso aislado del resto de la carcasa, es decir que el mismo es estanco con el resto de la carcasa.
Segun el caso, el dispositivo de la invencion puede comprender una o varias de las caracterlsticas siguientes:
- el o los sensores de presion y el acelerometro estan conectados a un microprocesador que realiza un pretratamiento de las senales de medicion procedentes del o de los sensores de presion y del acelerometro.
- un segundo microprocesador determina, a partir de las senales pretratadas por el primer microprocesador, la presencia o no de un tratamiento de oxigenoterapia y manda el registro de datos a los medios de almacenamiento de information.
- el segundo microprocesador manda el registro de datos elegidos entre la duracion de tratamiento de oxigenoterapia, la frecuencia respiratoria maxima y la frecuencia respiratoria media.
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- el segundo microprocesador determina, ademas, a partir de los indicadores de los movimientos corporales del paciente, un estado de actividad del paciente y manda el registro del estado de actividad del paciente en los medios de almacenamiento de informacion.
La invencion concierne igualmente a un sistema de medicion de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia seguido por un paciente, que comprende el dispositivo de medicion de acuerdo con la invencion y medios de transmision de informaciones entre el dispositivo de medicion y un servidor distante.
A tltulo de ejemplo, tales medios de transmision de informaciones comprenden un ordenador de sobremesa o portatil, un asistente numerico personal (PDA), un modem o cualquier otro dispositivo de transmision de informacion adecuado, por intermedio de los cuales los datos relativos al tratamiento y al estado de actividad flsica del paciente son transmitidos hacia el servidor distante situado en un centro de asistencia sanitaria.
Ventajosamente, el sistema de medicion comprende ademas una fuente de oxlgeno; y una canula que facilita oxlgeno a las vlas respiratorias del paciente, estando configurado el dispositivo de medicion para ser conectado a la fuente de oxlgeno y a la canula.
Un ejemplo concierne igualmente a un procedimiento de medicion de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia por un paciente, que comprende las etapas de:
- deteccion del tratamiento de oxigenoterapia para evaluar datos relativos al tratamiento; y
- medicion de un estado de actividad flsica del paciente.
Ventajosamente, la etapa de medicion de un estado de actividad flsica del paciente comprende:
-una etapa de medicion de datos de desplazamiento corporal del paciente en el espacio; y
- una etapa de tratamiento de los datos de desplazamiento corporal para facilitar un estado de actividad flsica del paciente elegido entre un estado de sueno, un estado de reposo y un estado de actividad.
Se va a describir ahora, de modo mas preciso pero no limitativo, un ejemplo de realizacion de un dispositivo y de un sistema de acuerdo con la invencion, refiriendose a las Figuras anejas, en las cuales:
- la Figura 1 es un esquema sinoptico que ilustra la estructura de un sistema de medicion de la observancia de acuerdo con un modo de realizacion de la invencion;
- la Figura 2 ilustra el posicionamiento de los ejes de un acelerometro tridimensional en el dispositivo de la Figura 3;
- la Figura 3 es un esquema sinoptico que ilustra la estructura de un dispositivo de medicion de la observancia de acuerdo con un modo de realizacion de la invencion;
- la Figura 4 es un esquema que ilustra la arquitectura electronica del dispositivo de las Figuras 2 y 3; y
- la Figura 5 es un cronograma que ilustra el funcionamiento del procedimiento de medicion de la observancia de acuerdo con un modo de realizacion de la invencion.
La Figura 1 ilustra un sistema 1 de medicion de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia que pone en practica un dispositivo de acuerdo con la invencion que comprende una carcasa 4.
La carcasa 4 es portable o portatil, es decir configurada especialmente para ser llevada por el paciente en su domicilio, por ejemplo en la cintura gracias a un sistema de enganche adaptado o en el cuello gracias a un sistema de enganche colgante.
La carcasa 4 esta conectada, a traves de una conexion de transmision de informaciones 6, a medios de registro 8 aptos para registrar datos, por ejemplo un ordenador personal, un asistente numerico personal (PDA) u otro.
La carcasa 4 esta igualmente conectada, a traves de una conexion de transmision de informaciones 10, a medios de comunicacion 12 que forman pasarela de comunicacion de datos, por ejemplo un modem GSM o GPRS.
Las conexiones de transmision 6 y 10 son preferentemente conexiones de radiofrecuencia (RF) en las bandas de frecuencia ISM (« Industrial Scientific Medical ») que se situan entre 800 MHz y 5 GHz, preferentemente entre 850 MHz y 3 GHz y de manera todavla mas preferida de 868 MHz a 2,4 MHz.
Ademas, los medios de registro 8 estan conectados a traves de una red 14 de transmision de datos, tal como Internet, a un servidor distante 16 situado en el centro del proveedor encargado del paciente.
Los medios de comunicacion 12 estan igualmente conectados al servidor distante 16 con la ayuda de una conexion 15 de transmision de informaciones, por ejemplo una conexion GSM o GPRS, cuando los medios de comunicacion 12 comprenden un modem GSM o GPRS.
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Como aparece en la figura 2, la carcasa 4 comprende, en las extremidades del paso interno de gas, dos adaptadores 20, 22 destinados a conectarla, por una parte, a una fuente de oxigeno (no representada) y, por otra, a una interfaz de paciente, por ejemplo una canula nasal (no representada), o una mascarilla respiratoria.
En la carcasa 4 esta previsto un paso de circulacion de oxigeno, siendo el citado paso estanco con respeto al resto de la carcasa, especialmente de los componentes electronicos.
La fuente de oxigeno es elegida entre las fuentes clasicamente utilizadas en oxigenoterapia, por ejemplo una botella de oxigeno comprimido o un concentrador de oxigeno o tambien un deposito de oxigeno Kquido. Preferentemente, el caudal de oxigeno esta comprendido entre 0,5 litros/minuto y 4 litros/minuto. Naturalmente, este caudal esta adaptado a la prescription medica.
Se puede utilizar una canula estandar, es decir una canula que no este concebida especificamente para una utilization con el dispositivo de la invention. Por ejemplo, puede tratarse de una canula de acuerdo con la norma NF EN 13544-2 (« Respiratory Therapy Equipment - Part 2: Tubing and Connectors ») que presenta un adaptador de conexion, como por ejemplo una canula Intersurgical™, Salter Labs™ u Octurno Medizintechnick™
La carcasa 4 comprende igualmente una tarjeta 24 de circuito integrado. Como esta esquematizado en las Figuras 3 y 4, esta tarjeta 24 comprende dos sensores de presion 26. El primer sensor mide la presion en la canula debida al caudal de oxigeno y a las variaciones ligadas a las inspiraciones (correspondientes a una depresion) y expiraciones (correspondientes a una sobrepresion) del paciente en la canula, y el segundo sensor mide la presion atmosferica. A tal fin, la tarjeta 24 esta situada enfrente del paso de circulacion del oxigeno en el paso de gas de la carcasa 4.
La tarjeta 24 comprende igualmente un acelerometro tridimensional 28 cuyos tres ejes X, Y, Z estan orientados con respecto a la tarjeta 24 de la manera representada en la Figura 2.
La utilizacion de un acelerometro tridimensional 28 permite tener mediciones precisas de movimiento corporal cualquiera que sea la position de la carcasa 4. Asi, el paciente es libre de llevar esta carcasa 4 de la manera que el mismo desee sin efecto sobre la estimation del tipo de actividad del paciente.
La carcasa 4 comprende igualmente una bateria 30 de alimentation electrica de la tarjeta 24. Esta bateria 30 tiene una autonomia de como minimo 1 ano y si es posible de al menos 2 a 3 anos.
Los sensores de presion 26 y el acelerometro 28 estan conectados a un microprocesador 40 que realiza un pretratamiento de las senales de medicion procedentes de los sensores de presion 26 y del acelerometro 28. Para hacer esto, se pone en practica un primer algoritmo que permite transformar valores de presion en frecuencias respiratorias del paciente y un segundo algoritmo capaz de deducir de las aceleraciones medias, indicadores de los movimientos corporales del paciente.
Un segundo microprocesador 42 determina, a partir de las frecuencias respiratorias del paciente la presencia o no de un tratamiento de oxigenoterapia y manda el registro de la duration de tratamiento de oxigenoterapia asi como de la frecuencia respiratoria maxima y de la frecuencia respiratoria media en medios de almacenamiento de information o de datos, que comprenden una memoria 3 FRAM y una memoria 5 FLASH.
El segundo microprocesador 42 determina igualmente, a partir de los indicadores de los movimientos corporales del paciente, un estado de actividad del paciente elegido entre un estado de sueno o de inactividad, un estado de reposo y un estado de actividad. El mismo manda igualmente el registro del estado del paciente en los medios de almacenamiento que comprenden la memoria 3 FRAM y la memoria 5 FLASH.
Las memorias 3 y 5 de almacenamiento de datos tienen por ejemplo una capacidad de 1Mo a 3 Mo, especialmente 2 Mo, y una autonomia de 1 ano como minimo.
Ademas, el segundo microprocesador 42 manda la transmision de la duracion de tratamiento de oxigenoterapia, la frecuencia respiratoria maxima, la frecuencia respiratoria media y el estado de actividad del paciente, a traves de un modulo de comunicacion de radiofrecuencia 7 conectado a una antena 9, hacia el servidor distante 16.
Los microprocesadores 40, 42 y las memorias 3, 5 estan integradas en la tarjeta 24.
Ademas, el segundo microprocesador 42 esta conectado a un diodo electroluminiscente 10 (LED) que constituye un medio de comunicacion con el paciente.
El cronograma de la Figura 5 ilustra las diferentes etapas del procedimiento de medicion de la observancia de la invencion.
Durante una etapa A, se realizan mediciones de presion y de aceleracion durante ciclos de medicion 50 sucesivos. Cada ciclo de medicion 50 comprende un periodo 54 de medicion dado, por ejemplo periodos de varios minutos a varias horas, incluso varios dias, por los sensores de medicion 26 y el acelerometro 28. El periodo 54 de medicion va seguido de un periodo 56 de tratamiento de los resultados de estas mediciones por el microprocesador 40. Durante el periodo 52, no es efectuada ninguna medicion.
Durante una etapa B, el microprocesador 42 determina, durante el perlodo 56, situado inmediatamente despues del ciclo 50, la duracion de tratamiento de oxigenoterapia, la frecuencia respiratoria maxima, la frecuencia respiratoria media as! como el estado de actividad del paciente, y manda el almacenamiento de estos datos en las memorias 44, 46.
5 Los ciclos 50 se repiten en el tiempo.
El dispositivo de medicion de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia de acuerdo con la invencion esta particularmente adaptado para una utilizacion de tipo asistencia sanitaria a domicilio, basado en el seguimiento del estado de actividad flsica del paciente, a saber estado de sueno, estado de reposo o estado de actividad, o cualquier otro estado de actividad flsica en el cual pueda encontrarse el paciente.
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Claims (12)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Dispositivo de medicion de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia por un paciente, que comprende una carcasa (4) que contiene- medios de detection del tratamiento de oxigenoterapia para evaluar datos relativos al tratamiento; y- medios de medicion (28; 40, 42) de un estado de actividad flsica del paciente, que comprenden al menos un sensor (28) de movimiento corporal del paciente que facilita en salida datos de desplazamiento corporal del paciente en el espacio, y medios de tratamiento (40, 42) de los datos de desplazamiento corporal para facilitar un estado de actividad flsica del paciente,- uno o varios sensores de presion (26), y- medios de almacenamiento (3, 5) de los datos relativos al tratamiento y al estado de actividad flsica del paciente,- comprendiendo el sensor de movimiento corporal un acelerometro tridimensional (28), caracterizado por que- el o los sensores de presion (26) y el acelerometro (28) estan conectados a un primer microprocesador (40) que esta configurado para realizar un pretratamiento de las senales de medicion procedentes del o de los sensores de presion (26) y del acelerometro (28), y- un segundo microprocesador (42) configurado para determinar, a partir de las senales pretratadas por el primer microprocesador (40), la presencia o no de un tratamiento de oxigenoterapia y configurado para mandar el registro de datos en los medios de almacenamiento (3, 5).
- 2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la carcasa (4) comprende ademas medios de transmision (7, 9) de los datos relativos al tratamiento y del estado de actividad flsica del paciente hacia un servidor distante (16).
- 3. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la carcasa (4) comprende una tarjeta de circuito integrado (24) que comprende los citados medios de deteccion del tratamiento de oxigenoterapia y los citados medios de medicion de un estado de actividad flsica del paciente.
- 4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado por que el mismo comprende una baterla (30) unica de alimentation de la tarjeta (24).
- 5. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado por que la tarjeta (24) comprende al menos un microprocesador (40, 42) comun para los medios de deteccion del tratamiento de oxigenoterapia y para los medios de medicion de un estado de actividad flsica del paciente.
- 6. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que al menos un microprocesador (40, 42) esta configurado para cooperar con los medios de almacenamiento (3, 5) de datos y con los medios de transmision (7, 9) de datos.
- 7. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la carcasa (4) comprende al menos un paso de circulation del oxlgeno que atraviesa a la citada carcasa (4), estando el citado paso aislado del resto de la carcasa (4) y comprendiendo dos adaptadores (20, 22) en sus extremidades.
- 8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el segundo microprocesador (42) esta configurado para mandar el registro de datos elegidos entre la duration de tratamiento de oxigenoterapia, la frecuencia respiratoria maxima y la frecuencia respiratoria media.
- 9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 u 8, caracterizado por que el segundo microprocesador (42) esta configurado para determinar ademas, a partir de los indicadores de los movimientos corporales del paciente, un estado de actividad del paciente y manda el registro del estado de actividad del paciente en los medios de almacenamiento de information (3, 5).
- 10. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los medios de tratamiento (40, 42) de los datos de desplazamiento corporal permiten facilitar un estado de actividad flsica del paciente elegido entre un estado de sueno, un estado de reposo y un estado de actividad.
- 11. Sistema de medicion de la observancia de un tratamiento de oxigenoterapia por un paciente, que comprende un dispositivo de medicion acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, y medios de transmision de informaciones (8, 12) entre el dispositivo de medicion y un servidor distante (16).
- 12. Sistema de medicion de acuerdo con la reivindicacion 11, caracterizado por que el dispositivo de medicion esta conectado, por una parte, a una fuente de oxlgeno y, por otra, a una interfaz que facilita oxlgeno.
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