ES2907933T3 - Medición no invasiva de la saturación de oxígeno en sangre - Google Patents

Abstract

Un método para la determinación no invasiva de la saturación de oxígeno de la sangre dentro de una estructura vascular profunda de un paciente humano o animal que comprende colocar sobre la piel del paciente cerca de la estructura vascular profunda de interés elementos emisores (3) y receptores (4) de un dispositivo de oxímetro óptico (1), en el que la ubicación óptima de dichos elementos se logra a través de la coincidencia de una señal de pletismografía obtenida del dispositivo de oxímetro con las características de pletismografía conocidas de la estructura vascular profunda de interés, en el que el elemento emisor (3) emite luz a dos longitudes de onda, una en el rango de alrededor de 1045 nm a alrededor de 1055 nm, y otra en el rango de alrededor de 1085 nm a alrededor de 1095 nm, y donde la saturación de oxígeno se determina mediante una unidad central de procesamiento (2) a partir de una proporción de la luz absorbida a estas dos longitudes de onda por la hemoglobina de la sangre dentro de la estructura vascular de interés.

Description

DESCRIPCIÓN

Medición no invasiva de la saturación de oxígeno en sangre

Campo de la invención

La presente invención se refiere a mejoras en un método para determinar de forma no invasiva la saturación de oxígeno de la sangre dentro de estructuras vasculares profundas mediante oximetría y, en particular, pero no exclusivamente, a mejoras que involucran uno o más de (a) seleccionar longitudes de onda óptimas para la determinación de la absorción de luz por la hemoglobina de la sangre (por ejemplo, desde alrededor de 1045 nm hasta alrededor de 1055 nm y desde alrededor de 1085 nm hasta alrededor de 1095 nm); (b) ubicar los elementos emisor y receptor de oximetría dentro del canal auditivo externo del paciente; (c) aumentar la distancia entre los elementos emisor y receptor hasta un nivel umbral; y (d) inclinar el elemento emisor en un ángulo de aproximadamente 45° con respecto al ángulo del elemento receptor. La invención también se refiere a dispositivos adaptados para su uso en los métodos mejorados de determinación no invasiva de la saturación de oxígeno de la sangre dentro de estructuras vasculares profundas.

Antecedentes de la invención

En pacientes críticamente enfermos e inestables, la evaluación del suministro de oxígeno a los tejidos es de vital importancia. Si el suministro de oxígeno es inadecuado, las intervenciones tempranas para optimizar el suministro de oxígeno pueden prevenir la insuficiencia multiorgánica y la muerte.1 Estas intervenciones incluyen la administración de fluidos intravenosos, inotrópicos (que estimulan la contracción del corazón) y el soporte de ventilación para mejorar la oxigenación de la sangre.

Las saturaciones de oxígeno en sangre venosa central o venosa mixta reflejan la idoneidad del suministro de oxígeno a las partes del cuerpo de las que se ha drenado la sangre. La sangre venosa mixta (sangre del ventrículo derecho y de las partes central y periférica de las arterias pulmonares) ofrece la mejor evaluación de la idoneidad del suministro de oxígeno a todo el cuerpo. Sin embargo, la sangre venosa central (sangre de las venas yugular interna, subclavia, femoral y braquiocefálica, la vena cava superior e inferior y la aurícula derecha) puede usarse como sustituto de la idoneidad del suministro de oxígeno a todo el cuerpo.2

Convencionalmente, la evaluación del suministro de oxígeno mediante la medición de la saturación venosa generalmente se lleva a cabo colocando un catéter en una vena central o arteria pulmonar de la que se extrae la sangre. A continuación, se mide la saturación de oxígeno de la sangre extraída mediante un aparato de gasometría sanguínea. Alternativamente, se puede colocar un catéter de fibra óptica en la vena central o la arteria pulmonar y luego se puede medir directamente la saturación de oxígeno por métodos ópticos. Un enfoque como este que implica la inserción de un catéter de fibra óptica intravenoso y la medición directa de la saturación de oxígeno mediante oximetría se analiza en la patente de EE.UU. n° 5.673.694 de Rivers.

Ambos enfoques implican limitaciones significativas, ya que requieren que un médico capacitado inserte el catéter, implican el costo del aparato de gasometría sanguínea o el catéter de fibra óptica, existe un riesgo significativo de acontecimientos adversos asociados a la inserción del catéter (neumotórax, infección, hemorragia, arritmia y taponamiento) y, finalmente, hay un retraso en la obtención de la saturación de sangre venosa mientras se inserta el catéter.

En la publicación de patente internacional n° WO2008/134813 anteriormente publicada, el presente inventor describió un método no invasivo para medir directamente la saturación de oxígeno en sangre (tal como la saturación de oxígeno en sangre venosa central y venosa mixta) colocando un dispositivo de oxímetro óptico en la piel sobre estructuras vasculares profundas. La oximetría de pulso, que utiliza fuentes de luz roja e infrarroja, es una técnica establecida para medir la saturación de oxígeno de la hemoglobina en los vasos sanguíneos de la piel. La desoxihemoglobina (Hb) absorbe más en la banda roja, mientras que la oxihemoglobina absorbe más en la banda infrarroja. En la publicación de patente internacional anterior, se describieron longitudes de onda preferidas de luz roja de aproximadamente 620 nm a aproximadamente 750 nm y de luz infrarroja de aproximadamente 750 nm a aproximadamente 1000 nm. En la oximetría de pulso, la luz se transmite primero a través de los tejidos y luego el fotodetector mide la intensidad de la luz transmitida o reflejada. El oxímetro de pulso determina el componente AC (pulsátil) de la absorbancia a cada longitud de onda y determina la cantidad de los componentes AC rojo e infrarrojo, que es indicativo de la concentración de moléculas de oxihemoglobina y desoxihemoglobina en la sangre. La relación entre la hemoglobina oxigenada y la hemoglobina total indica la saturación de oxígeno de la sangre.

En el documento WO2008/134813 el presente inventor demostró que al utilizar la naturaleza pulsátil de las estructuras vasculares profundas para generar una señal pletismográfica, es posible ubicar con precisión los elementos emisor y receptor para optimizar la señal detectada y eliminar así la necesidad de ultrasonografía y mediciones simultáneas de más de una ubicación. La individualidad de la pletismografía en la técnica descrita se utilizó para identificar que la señal surge de la estructura vascular de interés y para filtrar las señales que surgen de otros cromóforos que interfieren, como pequeños vasos sanguíneos y tejidos circundantes.

Los presentes inventores han determinado ahora que se pueden lograr mejoras en la precisión y fiabilidad de la determinación de la saturación de oxígeno en sangre mediante oximetría de estructuras vasculares profundas mediante la adopción de uno o más de (a) la selección de longitudes de onda óptimas para la determinación de la absorción de luz por parte de la hemoglobina de la sangre (por ejemplo de alrededor de 1045 nm a alrededor de 1055 nm y de alrededor de 1085 nm a alrededor de 1095 nm); (b) ubicar los elementos emisor y receptor de oximetría dentro del canal auditivo externo del paciente; (c) aumentar la distancia entre los elementos emisor y receptor hasta un nivel de umbral; y (d) inclinar el elemento emisor en un ángulo de aproximadamente 45° con respecto al ángulo del elemento receptor.

Aunque hay una descripción en Roggan y otros3 de que al ensayar las propiedades ópticas de la sangre en el rango de longitud de onda de 400 a 2500 nm, el coeficiente de dispersión disminuyó para las longitudes de onda superiores a 500 nm, no se proporciona una descripción ni sugerencia de que se pueda obtener una mayor precisión y fiabilidad al realizar la oximetría de sangre en estructuras vasculares profundas a longitudes de onda de aproximadamente 1045 nm a aproximadamente 1055 nm y de aproximadamente 1085 nm a aproximadamente 1095 nm, para determinar así el nivel de saturación de oxígeno.

En un estudio en relación con el uso de láseres médicos para la extirpación de tejidos que evaluó la relación entre la longitud de onda y la profundidad de penetración en la piel (en el rango de longitudes de onda de 400 a 2000 nm), se encontró que la máxima penetración en la piel se logró a la longitud de onda de 1090 nm. Se demostraron resultados similares para otros tejidos biológicos, incluido el hueso, cerebro e hígado.4-6 Sin embargo, no se proporciona ninguna descripción o indicación en estos documentos de que se pueda obtener una mayor precisión y fiabilidad de la oximetría sanguínea realizada para determinar el nivel de saturación de oxígeno en las estructuras vasculares profundas utilizando longitudes de onda de aproximadamente 1045 nm a aproximadamente 1055 nm y de aproximadamente 1085 nm a aproximadamente 1095 nm.

Además, aunque la patente de EE.UU. n° 5.213.099 de Tripp describe un dispositivo destinado a ser insertado en el canal auditivo para monitorear el estado fisiológico de los pilotos y otras tripulaciones aéreas que vuelan en aeronaves de alto rendimiento, la descripción se refiere a un dispositivo destinado a monitorear la saturación de oxígeno en la sangre dentro de los vasos sanguíneos en la superficie de cavidades corporales como el conducto auditivo. Sin embargo, Tripp no sugiere que al insertar un dispositivo de oximetría en el canal auditivo sea posible monitorear la saturación de oxígeno en la sangre dentro de una estructura vascular profunda.

La presente invención puede superar o al menos hasta cierto punto mejorar los problemas asociados con los métodos de la técnica anterior para determinar la saturación de oxígeno en estructuras vasculares profundas. Otros objetivos deseables de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la misma.

Sumario de la invención

De acuerdo con una realización de la presente invención, cuyo alcance está definido por las reivindicaciones adjuntas 1-14, se proporciona un método para la determinación no invasiva de la saturación de oxígeno de la sangre dentro de una estructura vascular profunda de un paciente humano o animal que comprende localizar en la piel del paciente cerca de la estructura vascular profunda de interés elementos emisores y receptores de un dispositivo de oxímetro óptico, en el que la ubicación óptima de dichos elementos se logra mediante la comparación de una señal de pletismografía obtenida del dispositivo de oxímetro con características de pletismografía conocidas de la estructura vascular profunda de interés, caracterizada porque el elemento emisor emite luz a longitudes de onda de aproximadamente 1045 nm a aproximadamente 1055 nm y de aproximadamente 1085 nm a aproximadamente 1095 nm, y en donde la saturación de oxígeno se determina mediante una unidad central de procesamiento a partir de una proporción de la luz absorbida a estas dos longitudes de onda por la hemoglobina de la sangre dentro de la estructura vascular de interés.

En una realización preferida, la estructura vascular profunda de interés se selecciona de la vena yugular interna, seno sagital superior, seno transverso, seno sigmoideo, vena subclavia, vena femoral, vena braquiocefálica, vena cava inferior, vena cava superior, aurícula derecha, ventrículo derecho, arteria pulmonar (incluidas las partes periférica y central), aurícula izquierda, ventrículo izquierdo, arteria carótida, arteria vertebral, arteria subclavia, arteria braquiocefálica, arteria femoral y aorta.

En una realización, el método es para la determinación no invasiva de la saturación de oxígeno en la sangre venosa central. En este caso, la estructura vascular profunda de interés se selecciona preferentemente de la vena yugular interna, vena subclavia, vena femoral, vena braquiocefálica, vena cava inferior, vena cava superior, seno sagital superior, seno transverso, seno sigmoideo y aurícula derecha.

En otra realización preferida, el método es para la determinación no invasiva de la saturación de oxígeno en sangre venosa mixta. En este caso, la estructura vascular profunda de interés se selecciona preferiblemente del ventrículo derecho y arteria pulmonar.

En otra realización preferida, el método es para la determinación no invasiva de la saturación de oxígeno arterial central. En este caso, la estructura vascular profunda de interés se selecciona preferiblemente de la aurícula izquierda, ventrículo izquierdo, arteria carótida, arteria vertebral, arteria subclavia, arteria braquiocefálica, arteria femoral y la aorta.

Preferiblemente, las dos longitudes de onda de la luz emitida por el emisor son aproximadamente 1050 nm y aproximadamente 1090 nm.

En otra realización preferida de la invención, los elementos emisor y receptor están separados por una distancia de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 60 mm. Preferiblemente, los elementos emisor y receptor están separados por una distancia de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 30 mm, más preferiblemente de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 20 mm.

En otro aspecto de la invención, los elementos emisor y receptor se insertan en el canal auditivo externo del paciente para controlar la saturación de oxígeno en la sangre dentro de la vena yugular interna adyacente y/o el seno sigmoideo del ser humano o animal. En otro aspecto de la invención, el elemento emisor está inclinado hacia el elemento receptor en un ángulo de aproximadamente 45° con respecto a la normal de la superficie de la piel sobre la que están situados.

En otro aspecto de la invención, se proporciona un método para la determinación no invasiva de la saturación de oxígeno de la sangre dentro de una estructura vascular profunda de un paciente humano o animal que comprende ubicar dentro del canal auditivo externo del paciente cerca de la vena yugular interna y/o el seno sigmoideo elementos emisores y receptores de un dispositivo de oxímetro óptico, en el que la ubicación óptima de dichos elementos se logra mediante la comparación de una señal de pletismografía obtenida del dispositivo de oxímetro con las características pletismográficas conocidas de la vena yugular interna y/o el seno sigmoideo, en el que la saturación de oxígeno se determina a partir de una proporción de la luz absorbida a diferentes longitudes de onda por la hemoglobina de la sangre dentro de la vena yugular interna y/o el seno sigmoideo. Por ejemplo, el elemento emisor puede emitir luz a dos longitudes de onda de aproximadamente 1045 nm a aproximadamente 1055 nm y de aproximadamente 1085 nm a aproximadamente 1095 nm.

En otro aspecto adicional de la invención, se proporciona un método para la determinación no invasiva de la saturación de oxígeno de la sangre dentro de una estructura vascular profunda de un paciente humano o animal que comprende ubicar dentro del canal auditivo externo del paciente cerca de la vena yugular y/o el seno sigmoideo elementos emisores y receptores de un dispositivo de oxímetro óptico, en el que la ubicación óptima de dichos elementos se logra mediante la comparación de una señal de pletismografía obtenida del dispositivo de oxímetro con las características pletismográficas conocidas de la vena yugular interna y/o el seno sigmoideo, en el que el elemento emisor emite luz a longitudes de onda de aproximadamente 1045 nm a aproximadamente 1055 nm y de aproximadamente 1085 nm a aproximadamente 1095 nm, y en el que la saturación de oxígeno se determina a partir de una proporción de la luz absorbida a estas dos longitudes de onda por la hemoglobina de la sangre dentro de la vena yugular interna y/o el seno sigmoideo.

De acuerdo con otra realización de la invención, se proporciona un dispositivo de oximetría que comprende una unidad central de procesamiento, una pantalla y elementos emisores y receptores adaptados para aplicación liberable a la piel humana o animal, todos los cuales están conectados funcionalmente en el uso; el elemento emisor está equipado para emitir luz de longitudes de onda de aproximadamente 1045 nm a aproximadamente 1055 nm y de aproximadamente 1085 nm a aproximadamente 1095 nm, y el elemento receptor está adaptado para detectar dicha luz, con información relacionada con una proporción de la luz emitida y recibida que se transmite a dicha unidad central de procesamiento; dicha unidad central de procesamiento es capaz de hacer coincidir las características pletismográficas obtenidas de la información relativa a la proporción de luz emitida y recibida con las características pletismográficas conocidas de una estructura vascular profunda de interés, para asegurar una ubicación óptima en el uso de los elementos emisor y receptor en la piel cerca de la estructura vascular profunda de interés; dicha unidad central de procesamiento también es capaz de obtener a partir de la información relativa a la proporción de luz emitida y recibida una medida de la saturación de oxígeno en la sangre dentro de la estructura vascular profunda de interés, que puede estar disponible en la pantalla.

Preferiblemente, las características de pletismografía de la estructura vascular profunda de interés también pueden estar disponibles en la pantalla.

La conexión viable puede ser física o inalámbrica.

Preferiblemente, las dos longitudes de onda de la luz emitida por el emisor son aproximadamente 1050 nm y aproximadamente 1090 nm.

En otro aspecto preferido de la invención, los elementos emisor y receptor están adaptados para ubicarse dentro del canal auditivo externo del ser humano o animal, para monitorear la saturación de oxígeno en la sangre dentro de la vena yugular interna adyacente del ser humano o animal.

Breve descripción de las figuras

La invención se describirá adicionalmente con referencia a las siguientes figuras no limitantes, en las que: La Fig. 1 es un diagrama esquemático del dispositivo de la invención.

La Fig. 2 muestra un diagrama esquemático de los elementos emisor y receptor de luz del dispositivo de la invención cuando está en posición sobre la piel de un paciente cerca de una estructura vascular profunda de interés.

La Fig. 3 es una fotografía de los elementos emisor y receptor de luz del dispositivo de la invención cuando está en posición sobre la piel de un paciente cerca de la vena yugular interna.

La Fig. 4 muestra una señal de pletismografía obtenida a partir del registro de la transmisión de luz que pasa a través de la vena yugular interna, que muestra dos tasas distintas de cambios pulsátiles; la pulsación más rápida que refleja el latido del corazón y la pulsación más lenta que refleja la respiración.

La Fig. 5 muestra un gráfico de la saturación venosa central de oxígeno (%) determinada mediante una técnica de medición invasiva frente a la relación de la absorbancia de hemoglobina a 1053 nm frente a la absorbancia a 1090 nm (es decir, la proporción de absorbancias normalizada para la medición no invasiva), que muestra una fuerte correlación estadística (p=0,0002).

La Fig. 6 muestra un esquema anatómico lateral de la cabeza y el cuello humanos que muestra las principales características esqueléticas y las grandes venas, en particular la estrecha proximidad entre el canal auditivo externo y el seno sigmoideo y la vena yugular interna.

La Fig. 7 muestra una tomografía computarizada (TC) que demuestra la estrecha proximidad del conducto auditivo externo con el seno sigmoideo y la vena yugular interna. Se coloca un emisor de luz en el canal auditivo y un receptor en la superficie de la piel. La luz pasa a través del seno sigmoideo que se encuentra dentro de los 2 cm del canal auditivo externo y el receptor registra la señal de absorbancia.

La Fig. 8. muestra un registro pulsátil del seno sigmoideo derecho de una señal de absorbancia registrada utilizando longitudes de onda de 1053 nm y 1090 nm. El emisor y el receptor se colocaron con una separación de ~2 cm en la piel sobre el seno sigmoideo (esta posición anatómica se definió colocando una placa en el punto diagástrico en la superficie del cráneo que se encuentra justo detrás de la oreja).

La Fig. 9 muestra señales pulsátiles típicas (señal pulsátil (u.a.) frente al tiempo) para la vena yugular interna monitoreada a 1050 nm y 1090 nm. El emisor y el receptor se colocaron en la piel del cuello sobre la vena. El evento de oclusión en la señal inferior que demuestra que la señal se origina en la vena yugular interna.

La Fig. 10(a) muestra un gráfico de la longitud de trayecto (mm) frente a los resultados de simulación de la distancia de separación de los elementos emisor y receptor (mm) para la longitud de trayecto medio en capas enterradas de 2 mm (estrellas) y 3 mm (triángulos) de sangre. La Fig. 10(b) muestra un gráfico de la relación señal/ruido (dB) frente a la distancia de separación de los elementos emisor y receptor (mm) que muestra la mejora medida en la relación señal/ruido al aumentar la distancia entre la fuente y el detector, y una mejora adicional cuando el emisor tiene un ángulo de 45° (estrellas) respecto de la normal de la superficie de la piel de la ubicación en comparación con el ángulo del receptor, en contraste con la situación en la que el emisor está en un ángulo de 90° (puntos) respecto de la normal.

La Fig. 11 muestra un gráfico del voltaje (intensidad de la luz transmitida) frente al tiempo, medido a intervalos de 50 ms para las tres muestras de sangre. El voltaje que regresa a aproximadamente 4000 indica el momento en el que se intercambiaron las muestras de sangre.

Descripción detallada de la invención

A lo largo de esta memoria descriptiva y de las reivindicaciones posteriores, a menos que el contexto requiera lo contrario, se entenderá que la palabra "comprender" y las variaciones como "comprende" y "que comprende" implican la inclusión de un número entero o etapa o grupo de números enteros o etapas establecidos, pero no la exclusión de cualquier otro número entero o etapa o grupo de números enteros o etapas.

La referencia a cualquier estado de la técnica en esta memoria descriptiva no es, y no debería considerarse, un reconocimiento o cualquier forma de sugerencia de que ese estado de la técnica forme parte del conocimiento general común en Australia.

Para ayudar a comprender este documento, a continuación se proporcionan las definiciones de algunos términos importantes:

Sangre venosa central es la sangre (relativamente desoxigenada) dentro de las venas ubicadas centralmente (en lugar de las periféricas). Incluye la sangre dentro de la vena yugular interna, el seno sagital superior, el seno transverso, el seno sigmoideo, las venas subclavia, femoral y braquiocefálica, la vena cava inferior y superior y la aurícula derecha.

Sangre venosa mixta (sangre relativamente desoxigenada) está dentro del ventrículo derecho y las partes central y periférica de las arterias pulmonares, que se devuelve a los pulmones para su reoxigenación. La monitorización de la saturación de oxígeno en la sangre venosa mixta proporciona la mejor evaluación de la adecuación del suministro de oxígeno.

Sangre arterial central es la sangre oxigenada dentro de las arterias ubicadas centralmente (en lugar de las periféricas), distintas de la arteria pulmonar (que transporta sangre desoxigenada). Incluye la sangre dentro de la aurícula izquierda, el ventrículo izquierdo y las arterias carótida, vertebral, subclavia, braquiocefálica, femoral y aórtica.

Estructuras vasculares profundas son los principales vasos sanguíneos (incluidas las cavidades del corazón) que no están situados superficialmente. Es decir, generalmente están al menos 1 cm, normalmente al menos 2 cm y más normalmente al menos 3 cm a 5 cm, y hasta aproximadamente 10 cm por debajo de la piel de los pacientes normales, dependiendo del tamaño, la especie y la anatomía del paciente en cuestión. Las estructuras vasculares profundas incluyen las venas yugular interna, subclavia, femoral y braquiocefálica, el seno sagital superior, el seno transverso, el seno sigmoideo y la vena cava inferior y superior, la aurícula derecha, el ventrículo derecho y las partes central y periférica de las arterias pulmonares, la aurícula izquierda, el ventrículo izquierdo y las arterias carótida, vertebral, subclavia, braquiocefálica, femoral y aórtica.

Una señal de pletismografía es la señal pulsátil que surge de los vasos sanguíneos y otras estructuras que contienen sangre, obtenida mediante métodos tradicionales de oximetría de pulso. La señal de pletismografía refleja los cambios en el volumen sanguíneo y la orientación de los glóbulos rojos a través del ciclo pulsátil, así como otras características físicas del vaso sanguíneo o la estructura que contiene la sangre. Estos factores influyen en el grado de absorción de la luz de la oximetría. La naturaleza de la señal de pletismografía para una estructura vascular pulsátil particular es, por lo tanto, una característica distintiva de esa estructura.

La presente invención se refiere en general a métodos y dispositivos para determinar la saturación de oxígeno de la sangre en estructuras vasculares profundas, que no requieren el uso de ultrasonidos para localizar la estructura vascular de interés y tampoco requieren la toma de medidas de oximetría en múltiples ubicaciones. Esto se logra explotando técnicas y dispositivos de oximetría tradicionales, pero junto con el uso de la señal de pletismografía obtenida para ubicar de manera óptima los elementos emisor y receptor del dispositivo en la piel cerca de la estructura de interés. Mediante el uso de este enfoque, también es posible filtrar las señales obtenidas de otros cromóforos, como los que se encuentran en los tejidos circundantes o vasos más pequeños. Sin embargo, es importante destacar que la presente invención se caracteriza por detectar la absorbancia de la hemoglobina dentro de la sangre ubicada en estructuras vasculares profundas a dos longitudes de onda de aproximadamente 1045 nm a aproximadamente 1055 nm y de aproximadamente 1085 nm a aproximadamente 1095 nm, preferiblemente a aproximadamente 1050 nm y aproximadamente 1090 nm. Los presentes inventores han determinado que detectar la absorbancia dentro de estos rangos de longitud de onda especificados da lugar a varias ventajas sobre las longitudes de onda utilizadas para la oximetría en el pasado. En particular, en los rangos de longitud de onda seleccionados, hay una penetración óptima de la luz emitida en las estructuras vasculares profundas con una dispersión mínima, hay una mayor relación señal/ruido y una menor interferencia debido a la absorbancia de materiales distintos de la hemoglobina oxigenada y desoxigenada, como el agua.

Los métodos y el dispositivo de la invención son útiles en varios entornos clínicos. En primer lugar, para medir la saturación de oxígeno en la sangre venosa central y la sangre venosa mixta. Esto permite evaluar de forma no invasiva la idoneidad del suministro de oxígeno a los tejidos de todo el cuerpo. En segundo lugar, para medir la saturación de oxígeno de la sangre que drena de una parte particular del cuerpo drenada por una vena grande, como el cerebro, mediante el control de la saturación de la sangre de las venas yugulares internas. Esto permite evaluar de forma no invasiva la idoneidad del suministro de oxígeno a esa región del cuerpo. Otra aplicación es medir la saturación de oxígeno en la sangre arterial central. Esto permite controlar la saturación de oxígeno arterial en condiciones en las que el flujo de sangre a los tejidos superficiales, como la piel, puede ser deficiente, de modo que no se puede obtener una señal fiable mediante los métodos tradicionales de oximetría de pulso.

Por tanto, es posible utilizar los métodos y dispositivos de la invención para evaluar la idoneidad del suministro de oxígeno a todo el cuerpo de un paciente humano o animal, lo que será importante, por ejemplo, en el monitoreo de pacientes gravemente enfermos o potencialmente inestables, el monitoreo antes, durante y después de procedimientos quirúrgicos, monitoreo durante y después de un paro cardíaco, monitoreo durante el ejercicio o en pruebas de estrés cardíaco para detectar una alteración cardíaca o respiratoria, en pruebas de ejercicio en humanos o animales (como animales de carrera o de trabajo, incluidos caballos, perros, ganado, camellos, burros, etc.) para documentar la carga de trabajo a la que se alcanza el umbral anaeróbico y en el autocontrol de la función cardíaca por parte de atletas y escaladores de gran altitud, pilotos de aeronaves no presurizadas, acrobáticas o de alto rendimiento y otras personas expuestas a entornos con poco oxígeno.

La invención también permite una evaluación de la adecuación del suministro de oxígeno al cerebro, a través del control de la saturación de oxígeno en una o ambas venas yugulares internas y/o el seno sagital superior, el seno transverso y el seno sigmoideo. Esta aplicación está indicada en pacientes en los que el flujo de sangre al cerebro puede ser inadecuado, como cualquier forma de lesión cerebral aguda, después de procedimientos neuroquirúrgicos, después de operaciones o procedimientos en los vasos sanguíneos que irrigan el cerebro, como la arteria aorta, las arterias carótidas, vertebrales, cerebelares y cerebrales.

Además de medir la saturación de oxígeno en sangre venosa central y venosa mixta, esta técnica transcutánea se puede utilizar para medir la saturación de oxígeno en sangre arterial central. En algunas situaciones clínicas es difícil obtener una señal de oximetría de pulso superficial debido al flujo sanguíneo deficiente en los tejidos periféricos.7 Estas situaciones incluyen un gasto cardíaco bajo (como en un paro cardíaco, choque), septicemia (que da como resultado el cierre del flujo sanguíneo periférico), enfermedad vascular periférica y exposición a un ambiente frío. En tales situaciones, la medición de la saturación de oxígeno en la sangre arterial central utilizando la presente invención ofrecerá una valiosa ayuda para el tratamiento del paciente. Esta técnica permite medir la saturación de oxígeno en sangre en estructuras vasculares profundas centrales que contienen sangre arterial, como la aurícula izquierda, el ventrículo izquierdo y las arterias carótida, vertebral, subclavia, braquiocefálica, femoral y aórtica.

Una característica importante de la presente invención se refiere a la confianza en el carácter pletismográfico de la estructura vascular de interés detectada por la técnica de oximetría. La señal pulsátil (o señal de pletismógrafo) de una estructura vascular refleja los cambios temporales en el flujo sanguíneo a través de la estructura vascular profunda de interés. Dado que el flujo de sangre a través de las estructuras vasculares profundas tiene rasgos característicos, la señal del pletismógrafo también refleja estos rasgos característicos y, por lo tanto, se puede utilizar para identificar que la señal surge de la estructura vascular profunda particular de interés (por ejemplo, la señal pulsátil de una gran vena puede mostrar ondas A y V), al igual que la ubicación física del sensor y el receptor sobre la posición anatómica conocida de la estructura vascular profunda puede ser de interés. Los rasgos característicos de una señal de pletismografía de una estructura vascular profunda particular, por lo tanto, también se pueden usar para filtrar otras señales pulsátiles que surgen de otros cromóforos que interfieren, como los vasos sanguíneos más pequeños de los tejidos. La contribución de estas otras señales pulsátiles de interferencia también se puede evaluar a través de la oximetría de pulso convencional. El cambio pulsátil en el flujo sanguíneo asociado con la respiración proporciona una característica adicional que ayuda a diferenciar una señal pletismográfica que surge de una fuente venosa o arterial. El componente pulsátil de baja frecuencia debido a la respiración es mucho más prominente en el sistema venoso.

Otro aspecto de la invención que permite usar la oximetría para monitorear la saturación de oxígeno en la sangre de estructuras vasculares profundas, donde esto no se había considerado posible en el pasado, se refiere al volumen relativamente alto de sangre en los vasos sanguíneos grandes y profundos que da como resultado una absorción de luz relativamente alta en comparación con el volumen de sangre en los vasos sanguíneos pequeños de la piel y los tejidos circundantes. Esta diferencia en el volumen de sangre proporciona un medio adicional para filtrar eficazmente las señales que surgen de los cromóforos que interfieren, como los pequeños vasos sanguíneos de los tejidos circundantes.

La presente invención permite la determinación de la saturación de oxígeno de la sangre en estructuras vasculares profundas de forma no invasiva. Con esto se quiere decir que no hay necesidad de muestreo directo de sangre y tampoco es necesario que se inserte ningún tipo de línea central u otra sonda dentro del paciente, ya sea dentro o junto a las estructuras vasculares (como dentro del tracto gastrointestinal cerca de una estructura vascular). De hecho, la presente invención puede llevarse a cabo convenientemente colocando los elementos emisor y receptor de un dispositivo de oxímetro óptico sobre la piel del paciente sobre una estructura vascular profunda de interés.

Las estructuras vasculares profundas en las que se puede determinar la saturación de oxígeno en la sangre incluyen aquellas que contienen sangre venosa central, como la vena yugular interna, la vena subclavia, la vena femoral, la vena braquiocefálica, la vena cava inferior, la vena cava superior, el seno sagital superior, el seno transverso, el seno sigmoideo y la aurícula derecha, las que contienen sangre venosa mixta, como el ventrículo derecho y la arteria pulmonar (regiones central y periférica) y las que contienen sangre arterial central, como la aurícula izquierda, el ventrículo izquierdo, la arteria carótida, la arteria vertebral, la arteria subclavia, la arteria braquiocefálica, la arteria femoral y la aorta.

El ventrículo derecho tiene una serie de características que lo hacen adecuado para la monitorización. En primer lugar, es una cámara pulsátil del corazón; por lo tanto, la absorbancia de luz variará con el ciclo cardíaco. La absorbancia máxima se produce durante la diástole (el punto del ciclo cardíaco en el que el ventrículo derecho se llena de sangre). Esta característica proporciona un método para filtrar la absorbancia de la sangre arterial y venosa en los tejidos superficiales y de los cromóforos no pulsátiles, como la piel y el músculo. En segundo lugar, el ventrículo derecho al final de la diástole es un importante absorbente de luz; en este punto del ciclo cardíaco contiene alrededor de 100-200 ml de sangre. Esto excede el volumen de sangre en los tejidos suprayacentes (a través de los cuales también pasa la luz) en al menos un factor de 10. La proporción de absorbancia relativa de las dos longitudes de onda de la luz durante la diástole del ventrículo derecho puede usarse para obtener la saturación de oxígeno de la sangre en el ventrículo derecho.

En otra realización de la invención, los elementos emisor y receptor de un dispositivo de oxímetro óptico se insertan en el canal auditivo externo de un paciente humano o animal donde, como se muestra en las Figs. 6 y 7, hay una gran proximidad a la vena yugular interna y al seno sigmoideo (ubicados en cada caso dentro de 9 mm), cada uno de los cuales constituyen estructuras vasculares profundas que pueden controlarse de forma útil mediante métodos de la invención para determinar la saturación de oxígeno. Hay una serie de posibles ventajas que pueden derivarse de realizar la monitorización según la invención dentro del canal auditivo externo, como sigue:

Las posibles combinaciones de elementos emisores y receptores incluyen elementos receptores y emisores en el canal auditivo externo o el emisor en el canal y el receptor ubicado en la superficie de la piel que recubre el seno sigmoideo o viceversa (Figura 7).

• Si se ubican dentro del canal auditivo externo, los elementos emisor/receptor se retienen más fácilmente en una posición fija en relación con la vena yugular interna o el seno sigmoideo, independientemente del movimiento de la cabeza, el cuello o cualquier otra parte del cuerpo. Esto mejora la relación señal/ruido. Este es particularmente el caso en situaciones tales como pruebas de ejercicio de humanos o animales (por ejemplo, correr o andar en bicicleta, carreras de caballos o perros) donde un dispositivo incorporado dentro de un tapón para los oídos ofrece una solución ideal para mantener una interfaz estable con el cuerpo durante el movimiento físico.

• Los elementos emisores/receptores ubicados en el canal auditivo externo excluyen la luz ambiental, lo que da como resultado una mejor relación señal/ruido.

• La ubicación de los elementos emisores/receptores en el conducto auditivo externo es conveniente para los cuidados de enfermería del paciente crítico, ya que esta ubicación está alejada del cuello y el tórax, que son zonas del cuerpo que en situaciones de cuidados críticos suelen tener unidos otros monitores, apósitos y dispositivos de seguridad.

• Los elementos emisor/receptor colocados en ambos canales auditivos externos proporcionan un medio para comparar las saturaciones de oxígeno venoso de la sangre que procede de las partes izquierda y derecha del cerebro y, por lo tanto, pueden facilitar la detección de anomalías de uno u otro lado del cerebro. Esta técnica puede ser útil en el seguimiento de pacientes con lesiones cerebrales, presión intracraneal elevada, ictus, hemorragia o epilepsia o en el seguimiento de pacientes sometidos a procedimientos neuroquirúrgicos, sometidos a enrollamiento de aneurismas cerebrales, sometidos a circulación extracorpórea y monitoreo de pacientes con riesgo de espasmo arterial cerebral después de una hemorragia subaracnoidea.

Al poner en práctica los métodos de la presente invención, es posible utilizar dispositivos de oximetría de pulso convencionales modificados, como por ejemplo los descritos en el libro Pulse Oximetry de J.G. Webster8. Para trabajar de manera óptima, se prefieren una serie de modificaciones. Las modificaciones que pueden optimizar la señal incluyen la utilización de láseres en lugar de diodos emisores de luz para proporcionar las fuentes de luz, aumentando la distancia entre el emisor de luz y los sensores receptores de luz, utilizando la señal del pletismógrafo para identificar que la señal surge de la estructura vascular profunda de interés, utilizando la señal de pletismografía para filtrar las señales que surgen de otros cromóforos que interfieren, utilizando la señal que surge del volumen relativamente alto de sangre de las estructuras vasculares profundas (en relación con los vasos sanguíneos pequeños de los tejidos superficiales) para filtrar las señales que surgen de los vasos sanguíneos pequeños superficiales que pueden actuar como cromóforos que interfieren, la recalibración de las señales de absorción para mejorar la precisión de la oximetría de sangre desoxigenada en lugar de sangre oxigenada tradicional y la modificación de la fórmula utilizada para estimar la longitud del recorrido de los fotones para reflejar la longitud del recorrido de los fotones requerida para alcanzar las estructuras vasculares profundas.

Los presentes inventores han determinado además que se puede lograr un control óptimo de la saturación de oxígeno en las estructuras vasculares profundas mediante métodos según la invención cuando los elementos emisor y receptor están separados por una distancia de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 60 mm o de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 30 mm, más preferiblemente de alrededor de 10 mm a alrededor de 20 mm. La ubicación de los elementos emisor/receptor dentro de estos rangos de distancia cuando se lleva a cabo la monitorización según la invención también puede contribuir a aumentar la relación señal/ruido, de manera que se puede realizar una monitorización de la saturación de oxígeno más precisa y repetible.

En otra realización de la invención, los inventores han determinado que la relación señal/ruido también puede mejorarse inclinando el elemento emisor hacia el elemento receptor en un ángulo de aproximadamente 45° con respecto a la normal de la superficie de la piel en la que se encuentran los dos elementos.

Como se muestra en la Fig. 1, los dispositivos (1) específicamente útiles en la presente invención tienen una serie de componentes básicos, como una unidad central de procesamiento (2), una pantalla (5) (para proporcionar información de alguna manera sobre la pletismografía y/o la saturación de oxígeno) y elementos emisores (3) y receptores (4) que emiten y detectan la luz respectivamente en los rangos de longitud de onda de 1045 nm a 1055 nm y de 1085 nm a 1095 nm. La pantalla (5) puede tomar, por ejemplo, la forma de una impresora que produce un escaneo en papel de la saturación de oxígeno y la señal pletismográfica, una pantalla de vídeo (de rayos catódicos, plasma, cristal líquido) o incluso un dispositivo que produce una salida audible de la información necesaria. Naturalmente, en uso, los diversos componentes del dispositivo (1) están conectados físicamente, por ejemplo mediante cables (6) o cable de fibra óptica, o utilizando tecnologías inalámbricas convencionales. La unidad central de proceso (2) recibe desde los elementos emisor (3) y receptor (4) información relativa a la luz emitida y recibida, a partir de la cual es capaz de igualar el carácter pletismográfico del cuerpo que se está monitorizando con el carácter pletismográfico conocido de la estructura vascular profunda de interés, y es capaz de calcular la saturación de oxígeno a partir de la información sobre la luz emitida y recibida que se le transmite, por ejemplo, utilizando una relación obtenida clínicamente para la saturación de oxígeno en la estructura particular de interés para una clase o grupo de pacientes en particular, como se menciona más adelante. Al hacer coincidir el carácter pletismográfico con un ideal y al proporcionar información al operador sobre ello a través de la pantalla (5), el operador puede garantizar la ubicación óptima de los elementos emisor (3) y receptor (4) en las proximidades de la estructura de interés (es decir, en la piel de la región de la estructura que permite la penetración de la luz entre el elemento emisor/receptor y la sangre dentro de la estructura de interés), como se representa esquemáticamente en la Fig. 2.

En una realización, se usa una fibra óptica para enviar un haz de luz de sondeo (el emisor) combinado desde un par de fuentes remotas a un accesorio colocado en contacto con la piel por encima, por ejemplo, del ventrículo derecho del paciente. El accesorio también contiene una segunda fibra óptica que se usa para recolectar la luz reflejada (el detector) desde los tejidos internos y la sangre. Las fibras ópticas están provistas de una óptica de colimación adecuada para dirigir el haz emitido y recolectar selectivamente la luz reflejada en las direcciones preferidas. Las fibras ópticas tendrán preferiblemente un montaje ajustable para que las direcciones de entrega y muestreo puedan modificarse para adaptarse a las diferentes morfologías de los pacientes, para así cumplir con los requisitos de diferentes especies de pacientes, tamaño del pecho, forma, estructura ósea, músculo y contenido de grasa. La luz reflejada se analiza espectralmente y se convierte en una señal eléctrica mediante un fotodetector. Las geometrías óptimas de entrega y recolección de luz, las fuentes de luz y los tipos de fotodetectores se pueden ajustar para brindar resultados óptimos. Las señales de fuentes distintas de la estructura vascular de interés se eliminan mediante una combinación de filtrado espacial, procesamiento matemático y algoritmos de análisis informático.

En la presente invención se utilizan dos longitudes de onda de luz: una en el rango de alrededor de 1045 nm a alrededor de 1055 nm (preferiblemente alrededor de 1050 nm) (longitud de onda menor) y otra en el rango de alrededor de 1085 a alrededor de 1095 nm (preferiblemente alrededor de 1090 nm) (longitud de onda mayor). La luz a estas diferentes longitudes de onda es absorbida de manera diferente por la hemoglobina oxigenada y desoxigenada de la sangre. En la oximetría de pulso, la luz se transmite primero a través de los tejidos y luego el fotodetector mide la intensidad de la luz transmitida (reflejada). El oxímetro de pulso determina el componente AC (pulsátil) de la absorbancia a cada longitud de onda y determina la cantidad de los componentes AC a la longitud de onda inferior y superior, lo que indica la concentración de moléculas de oxihemoglobina y desoxihemoglobina en la sangre. La proporción de estas moléculas indica la saturación total de oxígeno de la hemoglobina.

La proporción de absorbancias de dos o más longitudes de onda de luz, particularmente en el caso del ventrículo derecho durante la diástole, se usa para obtener la saturación de oxígeno de la sangre dentro de la estructura vascular. La Fig.4 demuestra el carácter pletismográfico propio de la vena yugular interna (VYI), y que se utiliza para discriminar entre la señal obtenida de la VYI y de otras estructuras vasculares, para así posicionar de manera óptima los elementos emisor y detector.

En el caso del uso de la oximetría de pulso en los métodos de la presente invención para determinar los niveles de saturación de oxígeno en la sangre dentro de estructuras vasculares profundas, se pueden realizar estudios clínicos en una población de pacientes para determinar la relación entre la saturación de oxígeno aparente determinada por oximetría de pulso para el estructura vascular profunda y la saturación real de oxígeno en el vaso determinada por un método analítico (p. ej., mediante el uso de un analizador de oxígeno en sangre). A la vista de este conocimiento, el dispositivo puede calibrarse y puede obtenerse de forma no invasiva una cuantificación precisa de la saturación de oxígeno en un vaso profundo particular para un paciente particular. Al determinar la calibración adecuada, es útil tener en cuenta no solo la estructura vascular profunda de interés, sino también la edad, la altura, el peso y/o el estado médico general del paciente. De esta forma, la relación en la que se basa puede ser específica para la estructura de interés en pacientes de estatura y estado similares.

La presente invención, cuyo alcance está definido por las reivindicaciones adjuntas 1 a 14, se describirá ahora con más detalle con referencia a los siguientes ejemplos no limitantes.

EJEMPLO 1 — Ensayo clínico de monitor de oxígeno no invasivo

Se realizaron 22 mediciones simultáneas en 19 pacientes críticos en una Unidad de Cuidados Intensivos de un hospital. Todos los pacientes tenían acceso vascular de la vena cava superior a través de un catéter. En 11 de las mediciones el paciente estaba ventilado mecánicamente, en las otras 11 mediciones los pacientes respiraban espontáneamente.

Se realizó una medición no invasiva colocando el receptor y el emisor de luz a ambos lados de la vena yugular interna (VYI) (izquierda o derecha) (Fig. 3). Se registró la transmisión de luz a través de la vena a las dos longitudes de onda (1053 y 1090 nm) (Fig. 4). A continuación, se extrajo sangre de la vena cava superior y se midió la saturación de oxígeno de la sangre mediante cooximetría (medición invasiva).

La proporción normalizada de las dos longitudes de onda (medición no invasiva) se correlacionó significativamente (p = 0,0002, R2 = 0,51) con la medición invasiva de la saturación venosa central de oxígeno (Fig. 5).

La frecuencia y la amplitud de los cambios pulsátiles de la transmisión de luz registrada reflejaron la naturaleza pulsátil de la sangre a través de la vena debido a las fuerzas producidas en primer lugar por los latidos del corazón (pulso de alta frecuencia) y en segundo lugar por la respiración (pulso de baja frecuencia) (Fig. 4).

EJEMPLO 2 — Monitoreo con diodo láser de la saturación de oxígeno usando luz de longitud de onda de 1050 nm y 1090 nm

La mayoría de los oxímetros de pulso estándar usan diodos emisores de luz a 660 nm y 940 nm. Con el fin de sondear de forma precisa y repetible estructuras más profundas, se han utilizado para este trabajo diodos láser con longitudes de onda de 1050 y 1090 nm. Estas longitudes de onda brindan un buen nivel de diferenciación entre la sangre oxigenada y la desoxigenada, son menos susceptibles a la dispersión, penetran más profundamente en los tejidos y están bien adaptadas en términos de la absorción por parte del agua.

Las salidas de los dos láseres (OptoTech P/L) se enviaron a fibras ópticas multimodo y se combinaron mediante un acoplador (Diamond SA). Un controlador de láser permitió alternar entre los dos láseres a una frecuencia de 10 kHz para poder medir ambas longitudes de onda. La salida de la fibra se colimó y la potencia emitida se restringió a aproximadamente 1,8 mW (Clase 1). Se conectó un detector de fotodiodo a un amplificador de bloqueo de un solo canal, lo que permitió interrogar una longitud de onda a la vez.

Se muestra una señal pulsátil típica en la señal superior de la Fig. 8. La fuente y la sonda se colocaron sobre la VYI, que se localizó mediante ultrasonido. Para confirmar que la señal se origina en la VYI, se ocluyó la vena aplicando presión (señal inferior en la Fig. 8). Otras variaciones en la amplitud pulsátil están asociadas a artefactos respiratorios y movimientos involuntarios de la fuente y el detector portátiles.

EJEMPLO 3 — Determinación de la separación óptima y el ángulo de inclinación relativo de los elementos emisor y receptor

Para comprender el proceso de migración de fotones, se realizó una simulación de Monte Carlo. El método de Monte Carlo trata los fotones individuales como si tuvieran interacciones aleatorias con el tejido. Al lanzar una gran cantidad de fotones, se puede estimar un resultado general. El algoritmo utilizado aquí se basa en un método estándar con un esquema de ponderación de "ruleta rusa".

La estructura de la VYI se aproximó como una capa de tejido de 10 mm que cubría una capa de sangre, seguida de más tejido. El grosor de la capa de sangre se varió de 2 a 3 mm para simular el efecto del pulso. Las constantes utilizadas para describir la absorción (gs), dispersión (ga) y la anisotropía (g) se muestran en la Tabla 1. Los valores se tomaron de Lee y otros7 como una aproximación de los valores aplicables en este rango de longitud de onda.

Tabla 1: Parámetros de Montecarlo.

La simulación confirma que la profundidad media alcanzada por los fotones aumenta a medida que aumenta la separación entre fuente y detector. La Fig. 9(a) muestra que la longitud de trayectoria promedio de los fotones en la sangre también aumenta con la distancia fuente-detector, pero alcanza una meseta en este caso para separaciones de más de 20 mm. El nivel de meseta aumenta a medida que aumenta el grosor de la capa de sangre. La simulación también sugiere que la relación señal-ruido (definida como la relación entre la señal pulsátil y el nivel de luz de fondo) aumenta al aumentar el espacio. Esto se confirma con los datos de la Fig. 9(b), donde se obtuvo una ventaja adicional al inclinar el rayo láser (emisor) hacia el detector (45° desde la normal de la superficie).

EJEMPLO 4 — Evaluación de la absorción diferencial según el nivel de saturación de oxígeno en la sangre

Se realizó un experimento in vitro para evaluar si las longitudes de onda seleccionadas del emisor se absorbían de manera diferencial según el nivel de saturación de oxígeno de la sangre. Se extrajo sangre arterial (95,5%) y venosa (49,3%) de un paciente (Hemoglobina 90 g/L). Se obtuvo una tercera muestra mezclando una parte de las muestras de sangre venosa y arterial (74,4%). La saturación de oxígeno de las tres muestras se evaluó en un cooxímetro y se evaluó la proporción de transmisión de luz a las dos longitudes de onda (1090 nm/1053 nm) colocando la sangre en una cubeta.

Tabla 2.- Correlación de la saturación de oxígeno con el cambio en la proporción DC.

La adopción de una longitud de onda de 1090 nm demostró una transmisión reducida con niveles de oxígeno crecientes, mientras que la transmisión de 1053 nm se mantuvo relativamente constante a pesar de los cambios en la saturación de oxígeno. Estos resultados confirman que estas longitudes de onda se pueden utilizar para medir la saturación de oxígeno en un sistema in vitro.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un método para la determinación no invasiva de la saturación de oxígeno de la sangre dentro de una estructura vascular profunda de un paciente humano o animal que comprende colocar sobre la piel del paciente cerca de la estructura vascular profunda de interés elementos emisores (3) y receptores (4) de un dispositivo de oxímetro óptico (1), en el que la ubicación óptima de dichos elementos se logra a través de la coincidencia de una señal de pletismografía obtenida del dispositivo de oxímetro con las características de pletismografía conocidas de la estructura vascular profunda de interés, en el que el elemento emisor (3) emite luz a dos longitudes de onda, una en el rango de alrededor de 1045 nm a alrededor de 1055 nm, y otra en el rango de alrededor de 1085 nm a alrededor de 1095 nm, y donde la saturación de oxígeno se determina mediante una unidad central de procesamiento (2) a partir de una proporción de la luz absorbida a estas dos longitudes de onda por la hemoglobina de la sangre dentro de la estructura vascular de interés.

2. El método de la reivindicación 1 en el que la estructura vascular profunda de interés se selecciona de la vena yugular interna, seno sagital superior, seno transverso, seno sigmoideo, vena subclavia, vena femoral, vena braquiocefálica, vena cava inferior, vena cava superior, aurícula derecha, ventrículo derecho, arteria pulmonar, aurícula izquierda, ventrículo izquierdo, arteria carótida, arteria vertebral, arteria subclavia, arteria braquiocefálica, arteria femoral y aorta; preferiblemente, la estructura vascular profunda de interés se selecciona de la vena yugular interna, el ventrículo derecho o la arteria pulmonar.

3. El método de la reivindicación 1 para la determinación no invasiva de la saturación de oxígeno en sangre venosa central o venosa mixta.

4. El método de la reivindicación 3 para la determinación no invasiva de la saturación de oxígeno en sangre venosa central, en el que la estructura vascular profunda de interés es la vena yugular interna.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que las dos longitudes de onda de la luz emitida por el emisor (3) son aproximadamente 1050 nm y aproximadamente 1090 nm.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los elementos emisor (3) y receptor (4) están separados por una distancia de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 60 mm; preferiblemente, los elementos emisor (3) y receptor (4) están separados por una distancia de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 20 mm.

7. El método de la reivindicación 2, en el que los elementos emisor (3) y receptor (4) se insertan en el canal auditivo externo para controlar la saturación de oxígeno de la sangre dentro de la vena yugular interna adyacente y/o el seno sigmoideo del ser humano o animal.

8. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el elemento emisor (3) se inclina hacia el elemento receptor en un ángulo de aproximadamente 45° con respecto a la normal de la superficie de la piel en la que se encuentran.

9. Un dispositivo de oximetría (1) que comprende una unidad central de procesamiento (2), una pantalla (5) y elementos emisores (3) y receptores (4) adaptados para la aplicación liberable en la piel humana o animal, todos los cuales están conectados funcionalmente en uso; el elemento emisor (3) está equipado para emitir luz y el elemento receptor (4) está adaptado para detectar dicha luz, y se transmite información relativa a una proporción de la luz emitida y recibida a dicha unidad central de procesamiento (2); dicha unidad central de procesamiento (2) es capaz de hacer coincidir las características pletismográficas obtenidas de la información relativa a la proporción de la luz emitida y recibida con las características pletismográficas conocidas de una estructura vascular profunda de interés, para asegurar una ubicación óptima en uso de los elementos emisor (3) y receptor (4) sobre la piel cerca de la estructura vascular profunda de interés; dicha unidad central de procesamiento (2) también es capaz de obtener a partir de la información relacionada con los niveles de la luz emitida y recibida una medición de la saturación de oxígeno de la sangre de la estructura vascular profunda de interés, que puede estar disponible en la pantalla (5); caracterizado porque el elemento emisor (3) está equipado para emitir luz de dos longitudes de onda, una en el rango de alrededor de 1045 nm a alrededor de 1055 nm, y otra en el rango de alrededor de 1085 nm a alrededor de 1095 nm.

10. El dispositivo de oximetría según la reivindicación 9, en el que las características de pletismografía de la estructura vascular profunda de interés también pueden estar disponibles en la pantalla.

11. El dispositivo de oximetría de la reivindicación 9 o la reivindicación 10, en el que la conexión funcional es física.

12. El dispositivo de oximetría de la reivindicación 9 o la reivindicación 10, en el que la conexión funcional es inalámbrica.

13. El dispositivo de oximetría de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que las dos longitudes de onda de la luz emitida por el emisor son aproximadamente 1050 nm y aproximadamente 1090 nm.

14. El dispositivo de oximetría de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que los elementos emisor (3) y receptor (4) están adaptados para ubicarse dentro del canal auditivo externo del ser humano o animal, para monitorear la saturación de oxígeno de la sangre de la vena yugular interna y/o el seno sigmoideo adyacentes del ser humano o animal.