ES2929557T3 - Sistema y método para identificar zonas de autorregulación - Google Patents

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Abstract

Un sistema configurado para monitorear la autorregulación (10) incluye un sensor médico (14) configurado para ser aplicado a un paciente y generar una señal de saturación de oxígeno regional. El sistema incluye un controlador (16) que tiene un procesador configurado para recibir la señal de saturación de oxígeno regional y una señal de presión arterial (12) y para determinar un índice de oximetría cerebral (COx) basado en la señal de presión arterial y la señal de saturación de oxígeno regional. El procesador también está configurado para aplicar un algoritmo de agrupación de datos para agrupar puntos de datos de COx en un rango de presiones arteriales, identificar un primer grupo de puntos de datos de COx que corresponda a una zona de autorregulación intacta para el paciente y proporcionar un primer resultado indicativo de la zona de autorregulación intacta para el paciente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y método para identificar zonas de autorregulación
Referencia cruzada a solicitud relacionada
Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud Provisional de Estados Unidos n.° 62/242.715, presentada el 16 de octubre de 2015.
En Montgomery y col. Journal of Clinical Monitoring and Computing, vol. 30, n.° 5, páginas 661-668, se describe un método para diferenciar regímenes de tensión arterial de zonas de autorregulación cerebral intactas y deterioradas utilizando métodos de agrupamiento.
Sumario
Los aspectos de la invención son según las reivindicaciones independientes adjuntas.
La presente descripción se refiere de forma general a dispositivos médicos y, más especialmente, a sistemas y métodos para monitorizar la autorregulación.
Se pretende que esta sección presente al lector diversos aspectos de la técnica que pueden estar relacionados con diversos aspectos de la presente descripción, que se describen y/o reivindican a continuación. Se cree que esta explicación es útil para proporcionar al lector información básica para facilitar una mejor comprensión de los diversos aspectos de la presente descripción. Por lo tanto, debe entenderse que estas declaraciones deben leerse en este sentido y no como admisiones de la técnica anterior.
En el campo de la medicina, los profesionales médicos a menudo desean controlar determinados parámetros fisiológicos de sus pacientes. En algunos casos, los médicos pueden desear monitorizar la autorregulación del paciente. La autorregulación es un proceso fisiológico cuyo fin es mantener un flujo sanguíneo cerebral óptimo para suministrar niveles adecuados de oxígeno y nutrientes al cerebro. Durante la autorregulación, las arteriolas cerebrales se dilatan o constriñen para mantener un flujo sanguíneo óptimo. Por ejemplo, a medida que disminuye la presión cerebral, las arteriolas cerebrales se dilatan en un intento de mantener el flujo sanguíneo. A medida que aumenta la presión cerebral, las arteriolas cerebrales se constriñen para reducir el flujo sanguíneo que pudiera causar lesiones al cerebro. Si el proceso de autorregulación del paciente no funciona correctamente, el paciente puede experimentar un flujo sanguíneo cerebral inadecuado, lo que puede tener efectos negativos en la salud del paciente. En particular, una caída en el flujo sanguíneo cerebral puede causar isquemia, lo que puede dar lugar a daño tisular o muerte de células cerebrales. Un aumento en el flujo sanguíneo cerebral puede causar hiperemia, que puede dar lugar a hinchazón del cerebro o edema.
Algunos sistemas y métodos existentes para controlar la autorregulación pueden determinar el estado de autorregulación del paciente basándose en diversas señales fisiológicas. Sin embargo, los sistemas y métodos existentes para determinar el estado de autorregulación del paciente pueden ser ineficientes y/o poco fiables.
Breve descripción de los dibujos
Las ventajas de las técnicas descritas pueden resultar evidentes al leer la siguiente descripción detallada y, con referencia a los dibujos, en los que:
la Fig. 1 es un diagrama de bloques de una realización de un sistema para monitorizar la autorregulación de un paciente;
la Fig. 2 es un ejemplo de un gráfico que ilustra una correlación lineal entre valores de saturación de oxígeno y valores de tensión arterial;
la Fig. 3 es un ejemplo de un gráfico que ilustra el índice de oximetría cerebral (COx) representado frente a la tensión arterial media (MAP);
la Fig. 4 es otro ejemplo de un gráfico que ilustra COx representado frente a MAP;
la Fig.5 ilustra el gráfico de la Fig. 4 después de la aplicación de un algoritmo de agrupamiento de k-medias; la Fig.6 ilustra el gráfico de la Fig. 4 después de la aplicación de un modelo de mezcla gaussiana; y
la Fig. 7 es un diagrama de flujo de proceso de una realización de un método para determinar zonas de autorregulación y una tensión arterial objetivo de un paciente.
Descripción detallada de realizaciones específicas
A continuación se describirán una o más realizaciones específicas de las presentes técnicas. En un esfuerzo por proporcionar una descripción concisa de estas realizaciones, no todas las características de una aplicación real se describen en la memoria descriptiva. Cabe señalar que en el desarrollo de cualquier aplicación real, como en cualquier proyecto de ingeniería o diseño, deben tomarse numerosas decisiones específicas de la aplicación para lograr los objetivos específicos de los desarrolladores, tales como el cumplimiento de las limitaciones relacionadas con el sistema y las comerciales, que pueden variar de una aplicación a otra. Además, debe apreciarse que tal esfuerzo de desarrollo podría ser complejo y llevar mucho tiempo, pero sería no obstante una rutina de diseño, fabricación y manufactura para los expertos en la técnica que tengan el beneficio de esta descripción.
Un médico puede monitorizar la autorregulación de un paciente mediante el uso de diversos dispositivos y sistemas de monitorización. En algunos casos, la autorregulación de un paciente puede monitorizarse correlacionando mediciones de la tensión arterial del paciente (por ejemplo, la tensión arterial) con mediciones de la saturación de oxígeno del paciente (por ejemplo, saturación regional de oxígeno). En particular, puede obtenerse un índice de oximetría cerebral (COx) indicativo del estado de autorregulación del paciente basándose al menos en parte en una correlación lineal entre la tensión arterial del paciente y la saturación de oxígeno.
En determinadas situaciones, puede ser beneficioso identificar zonas de autorregulación indicativas del estado de autorregulación dependiente de la tensión arterial del paciente. El sistema de autorregulación de un paciente puede funcionar normalmente bien en un intervalo determinado de tensiones arteriales. Por lo tanto, cada paciente exhibe de forma típica al menos tres zonas de autorregulación: una zona de autorregulación inferior alterada asociada a tensiones arteriales relativamente bajas en las que la función de autorregulación del paciente está alterada, una zona de autorregulación intacta asociada a tensiones arteriales intermedias en las que el sistema de autorregulación del paciente funciona correctamente y una zona de autorregulación superior alterada asociada a tensiones arteriales relativamente altas en las que la función de autorregulación del paciente está alterada. Por ejemplo, aunque las tensiones arteriales en las que el sistema de autorregulación funciona adecuadamente pueden variar según el paciente, un paciente determinado puede presentar una zona de autorregulación alterada más baja asociada a tensiones arteriales relativamente bajas inferiores a aproximadamente 60 mmHg en las que la función de autorregulación del paciente se ve afectada, una zona de autorregulación intacta asociada a tensiones arteriales intermedias de entre aproximadamente 60 y 150 mmHg en la que el sistema de autorregulación del paciente funciona correctamente, y una zona de autorregulación superior alterada asociada a tensiones arteriales relativamente altas por encima de aproximadamente 150 mmHg a las que la función de autorregulación del paciente está alterada. Puede ser ventajoso identificar las zonas de autorregulación del paciente y/o determinar un valor de límite superior de autorregulación (ULA) y/o un límite inferior de autorregulación (LLA) que definen aproximadamente un límite de tensión arterial superior e inferior [por ejemplo, tensión arterial media (MAP)], respectivamente, dentro del cual la autorregulación está generalmente intacta y funciona correctamente. Las tensiones arteriales por encima del ULA y/o aproximadamente por debajo del LLA pueden estar asociadas a una función de autorregulación alterada. En algunos casos, identificar el ULA, LLA, las zonas de autorregulación y/o el estado de autorregulación del paciente utilizando sistemas y métodos típicos puede ser ineficiente y/o poco fiable.
Por lo tanto, en la presente memoria se proporcionan sistemas y métodos para identificar de forma eficiente y/o fiable el ULA, el LLA y/o las tensiones arteriales asociadas con las zonas de autorregulación, y permitir de este modo una determinación eficiente y/o fiable del estado de autorregulación del paciente. Además, en algunas realizaciones, los sistemas y métodos pueden configurarse para determinar una tensión arterial objetivo para el paciente. En algunas realizaciones, la tensión arterial objetivo puede ser un valor de tensión arterial o un intervalo de valores de tensión arterial dentro de la zona de autorregulación intacta. La tensión arterial objetivo puede representar un valor de tensión arterial o un intervalo de valores a los que la función de autorregulación del paciente es mayor y/o puede ser útil para la gestión clínica de la tensión arterial de un paciente. Por ejemplo, la tensión arterial objetivo puede guiar el tratamiento del profesional de la salud del paciente (por ejemplo, proporcionar una indicación de si el profesional de la salud debe administrar medicación para reducir la tensión arterial del paciente o para elevar la tensión arterial del paciente para alcanzar la tensión arterial objetivo dentro de la zona de autorregulación intacta). Como se describe con más detalle a continuación, los sistemas y métodos pueden configurarse para utilizar uno o más algoritmos de agrupamiento de datos para facilitar la identificación de la o las zonas de autorregulación y/o de la tensión arterial objetivo. En algunas realizaciones, el sistema puede configurarse para proporcionar información indicativa de las zonas de autorregulación, el estado de autorregulación y/o la tensión arterial objetivo a un operario. Dichos sistemas y métodos pueden, a su vez, proporcionar una mejor supervisión del paciente y atención al paciente.
La Fig. 1 es un diagrama de bloques de una realización de un sistema 10 para controlar la autorregulación del paciente. Como se muestra, el sistema 10 incluye un sensor 12 de tensión arterial, un sensor 14 de saturación de oxígeno (por ejemplo, un sensor de saturación de oxígeno regional), un controlador 16 y un dispositivo 18 de salida. El sensor 12 de tensión arterial puede ser cualquier sensor o dispositivo configurado para obtener la tensión arterial del paciente [por ejemplo, la tensión arterial media (MAP)]. Por ejemplo, el sensor 12 de tensión arterial puede incluir un manguito de tensión arterial para monitorizar no invasivamente la tensión arterial o una línea arterial para monitorizar de forma invasiva la tensión arterial. En determinadas realizaciones, el sensor 12 de tensión arterial puede incluir uno o más sensores de oximetría de pulso. En algunos de tales casos, la tensión arterial del paciente puede obtenerse procesando retardos de tiempo entre dos o más puntos característicos dentro de una única señal de pletismografía (PPG) obtenida de un único sensor de oximetría de pulso. En la publicación de Estados Unidos N. ° 2009/0326386, titulada “Systems and Methods for Non-Invasive Blood Pressure Monitoring” , cuya totalidad se incorpora en la presente memoria como referencia se describen diversas técnicas para derivar la tensión arterial basadas en una comparación de retardos de tiempo entre determinados componentes de una única señal de PPG obtenida de un único sensor de oximetría de pulso. En otros casos, la tensión arterial del paciente puede controlarse de forma continua, no invasiva, mediante múltiples sensores de oximetría de pulso situados en múltiples lugares en el cuerpo del paciente. Como se describe en la patente US-6.599.251, titulada “Continuous Non-invasive Blood Pressure Monitoring Method and Apparatus” , cuya totalidad se incorpora en la presente memoria como referencia, pueden obtenerse múltiples señales de PPG a partir de los múltiples sensores de oximetría de pulso, y las señales de PPG pueden compararse entre sí para estimar la tensión arterial del paciente. Independientemente de su forma, el sensor 12 de tensión arterial puede configurarse para generar una señal de tensión arterial indicativa de la tensión arterial del paciente (p. ej., tensión arterial) a lo largo del tiempo. Como se describe más detalladamente a continuación, el sensor 12 de tensión arterial puede proporcionar la señal de tensión arterial al controlador 16 o a cualquier otro dispositivo de procesamiento adecuado para permitir la identificación de la(s) zona(s) de autorregulación y para permitir la evaluación del estado de autorregulación del paciente.
Como se muestra, el sensor 14 de saturación de oxígeno puede ser un sensor regional de saturación de oxígeno configurado para generar una señal de saturación de oxígeno indicativa de la saturación de oxígeno en sangre dentro de los sistemas venoso, arterial y capilar dentro de una región del paciente. Por ejemplo, el sensor 14 de saturación de oxígeno puede configurarse para colocarse en la frente del paciente y puede usarse para calcular la saturación de oxígeno de la sangre del paciente dentro de los sistemas venoso, arterial y capilar de una región subyacente a la frente del paciente (por ejemplo, en la corteza cerebral). En tales casos, el sensor 14 de saturación de oxígeno puede incluir un emisor 20 y múltiples detectores 22. El emisor 20 puede incluir al menos dos diodos emisores de luz (LED), cada uno configurado para emitir a longitudes de onda de luz distintas, por ejemplo, luz roja o infrarroja cercana. El emisor 20 puede accionarse para emitir luz mediante circuitos de accionamiento de luz de un monitor (por ejemplo, un monitor especializado que tiene un controlador configurado para controlar los circuitos de accionamiento de luz). En una realización, los LED del emisor 20 emiten luz en el intervalo de aproximadamente 600 nm a aproximadamente 1000 nm. En una realización particular, un LED del emisor 20 está configurado para emitir luz a aproximadamente 730 nm y el otro LED del emisor 20 está configurado para emitir luz a aproximadamente 810 nm. Uno de los detectores 22 se sitúa relativamente “cerca” (por ejemplo, proximal) al emisor 20 y uno de los detectores 22 se sitúa relativamente “ lejos” (por ejemplo, distal) del emisor 20. La intensidad de la luz de múltiples longitudes de onda puede recibirse en los detectores “cercanos” y “ lejanos” 22. Por ejemplo, si se utilizan dos longitudes de onda, las dos longitudes de onda pueden contrastarse en cada lugar y las señales resultantes pueden contrastarse para llegar a un valor de saturación regional que corresponde a tejido adicional a través del cual pasa la luz recibida en el detector “ lejano” . Los datos de superficie (por ejemplo, de la piel) pueden restarse para generar una señal de saturación regional de oxígeno (rSO2) para los tejidos objetivo a lo largo del tiempo. Como se describe con más detalle a continuación, el sensor 14 de saturación de oxígeno puede proporcionar la señal regional de saturación de oxígeno al controlador 16 o a cualquier otro dispositivo de procesamiento adecuado para permitir la evaluación del estado de autorregulación del paciente. Si bien el sensor 14 de saturación de oxígeno representado es un sensor de saturación regional, el sensor 14 puede ser un oxímetro de pulso configurado para obtener la saturación de oxígeno del paciente o puede ser cualquier sensor adecuado configurado para proporcionar una señal indicativa del flujo sanguíneo del paciente. Por ejemplo, el sensor 14 puede configurarse para emitir luz a una única longitud de onda (por ejemplo, una longitud de onda isosbéstica) y para proporcionar una señal indicativa del flujo sanguíneo.
Durante el funcionamiento, el sensor 12 de tensión arterial y el sensor 14 de saturación de oxígeno pueden situarse cada uno en las mismas o distintas partes del cuerpo del paciente. De hecho, el sensor 12 de tensión arterial y el sensor 14 de saturación de oxígeno en algunos casos pueden formar parte del mismo sensor o estar soportados por una única carcasa de sensor. Por ejemplo, el sensor 12 de tensión arterial y el sensor 14 de saturación de oxígeno pueden formar parte de un sistema de oximetría integrado configurado para medir de forma no invasiva la tensión arterial (por ejemplo, basándose en retardos de tiempo en una señal PPG) y la saturación regional de oxígeno. Uno o ambos del sensor 12 de tensión arterial o el sensor 14 de saturación de oxígeno puede(n) configurarse además para medir otros parámetros, tales como la hemoglobina, la frecuencia respiratoria, el esfuerzo respiratorio, la frecuencia cardíaca, la detección del patrón de saturación, la respuesta al estímulo como el índice biespectral (BIS) o la respuesta de electromiografía (EMG) a estímulos eléctricos, o similares. Si bien se muestra un sistema ilustrativo 10, los componentes ilustrativos representados en la Fig. 1 no deben considerarse limitativos. De hecho, pueden utilizarse componentes y/o implementaciones adicionales o alternativas.
Como se ha señalado anteriormente, el sensor 12 de tensión arterial puede configurarse para proporcionar la señal de tensión arterial al controlador 16 y el sensor 14 de saturación de oxígeno puede configurarse para proporcionar la señal de saturación de oxígeno al controlador 16. En determinadas realizaciones, el controlador 16 es un controlador electrónico que tiene circuitos eléctricos configurados para procesar las diversas señales recibidas. Según la invención, el controlador 16 se configura para procesar la señal de tensión arterial y la señal de saturación de oxígeno para determinar la(s) zona(s) de autorregulación, opcionalmente el procesador puede configurarse para evaluar el estado de autorregulación cerebral del paciente. En algunas realizaciones, el controlador 16 puede formar parte de un monitor especializado y/o puede configurarse para controlar la operación de (por ejemplo, circuitos de accionamiento de luz de control para impulsar el emisor 20 del sensor 14 de saturación de oxígeno) y/o recibir señales directamente desde el sensor 12 de tensión arterial y/o el sensor 14 de saturación de oxígeno. Aunque el sensor 12 de tensión arterial y el sensor 14 de saturación de oxígeno pueden configurarse para proporcionar sus respectivas señales o datos directamente al controlador 16, en determinadas realizaciones, las señales o datos obtenidos por el sensor 12 de tensión arterial y/o el sensor 14 de saturación de oxígeno pueden proporcionarse a uno o más dispositivos de procesamiento intermedio (por ejemplo, un monitor especializado, tal como un monitor de tensión arterial o un monitor de saturación de oxígeno, o similar), que a su vez puede proporcionar señales o datos procesados al controlador 16.
Según la invención, el controlador 16 está configurado para determinar un índice de oximetría cerebral (COx) basado en la señal de tensión arterial y en la señal de saturación de oxígeno. El COx es generalmente indicativo de reactividad vascular, que está relacionada con la capacidad de los vasos sanguíneos cerebrales para controlar un flujo sanguíneo adecuado a través de la vasoconstricción (un estrechamiento del vaso sanguíneo) y/o la vasodilatación (expansión del vaso sanguíneo), por ejemplo. El controlador 16 puede obtener un valor de COx determinando una correlación lineal entre mediciones de tensión arterial y mediciones de saturación de oxígeno. Con lo anterior en mente, la Fig. 2 es un ejemplo de un gráfico 40 que ilustra una correlación lineal entre las mediciones de tensión arterial 42 (p. ej., mediciones de la tensión arterial) y las mediciones 44 de saturación de oxígeno. La correlación lineal puede basarse en un coeficiente de Pearson, por ejemplo. El coeficiente de Pearson puede definirse como la covarianza de la tensión arterial medida (por ejemplo, la tensión arterial) y la saturación de oxígeno dividida por el producto de sus desviaciones típicas. El resultado de la correlación lineal puede ser una línea 46 de regresión entre las mediciones 42 de tensión arterial y las mediciones 44 de saturación de oxígeno y la pendiente de la línea 46 de regresión puede ser generalmente indicativa del estado de autorregulación del paciente. En el ejemplo ilustrado, la pendiente de la línea 46 de regresión es negativa y, por lo tanto, el valor de COx está entre -1 y 0. Sin embargo, cuando la línea 46 de regresión tiene una pendiente positiva, el valor de COx está entre 0 y 1.
En algunas realizaciones, el controlador 16 puede configurarse para utilizar los valores de COx para identificar de forma eficiente varias zonas de autorregulación y/o tensiones arteriales asociadas a diversas zonas de autorregulación (por ejemplo, una zona de autorregulación inferior alterada asociada a tensiones arteriales relativamente bajas en las que se ve afectada la función de autorregulación del paciente, una zona de autorregulación intacta asociada a tensiones arteriales intermedias en las que el sistema de autorregulación del paciente funciona correctamente y una zona de autorregulación superior alterada asociada a tensiones arteriales relativamente altas en las que la función de autorregulación del paciente está alterada). La identificación de las diversas zonas de autorregulación puede, a su vez, facilitar la determinación del estado de autorregulación del paciente.
La Fig. 3 es un ejemplo de un gráfico 50 que ilustra el COx 54 representado frente a la tensión arterial 56 (p. ej., tensión arterial media (MAP)). En particular, el gráfico 50 de la Fig. 3 ilustra puntos 58 de datos sin procesar individuales. Como se muestra, los puntos 58 de datos se distribuyen (por ejemplo, se extienden) a través de los valores de COx 54 de una forma característica a las diversas tensiones arteriales 56. En particular, los puntos 58 de datos pueden tener una propagación relativamente mayor a través de los valores de COx 54 a tensiones arteriales intermedias asociadas con una zona 60 de autorregulación intacta. Además, los puntos 58 de datos pueden tener una dispersión relativamente menor a través de los valores 54 de COx a tensiones arteriales más bajas asociadas a una zona 62 de autorregulación inferior alterada y a tensiones arteriales más altas asociadas a una zona 64 de autorregulación superior alterada. Además, los puntos 58 de datos pueden variar de forma general entre -1 y 1 en las tensiones arteriales intermedias asociadas a la zona 60 de autorregulación intacta, y pueden agruparse en aproximadamente 1 en las tensiones arteriales más bajas asociadas a la zona 62 de autorregulación inferior alterada y en las tensiones arteriales más altas asociadas a la zona 64 de autorregulación superior alterada. Estos patrones y/o características de distribución pueden utilizarse para facilitar la determinación eficiente y/o fiable de las diversas zonas de autorregulación, el LLA, el ULA y/o de una tensión arterial objetivo. Por ejemplo, el controlador 16 puede utilizar cualquiera de una variedad de algoritmos de agrupamiento de datos para agrupar los puntos 58 de datos, facilitando así la identificación de las zonas de autorregulación, el LLA, el ULA y/o una tensión arterial objetivo, como se describe en detalle más adelante.
Volviendo a la Fig. 1, en la realización ilustrada, el controlador 16 incluye un procesador 24 y un dispositivo 26 de memoria. El controlador 16 también puede incluir uno o más dispositivos de almacenamiento. Como se analiza con más detalle a continuación, el procesador 24 puede utilizarse para ejecutar código almacenado en el dispositivo 26 de memoria u otro medio de almacenamiento legible por ordenador o circuitos de memoria adecuados, tal como código para implementar diversas funcionalidades de monitorización. El procesador 24 puede utilizarse para ejecutar software, tal como software para llevar a cabo cualquiera de las técnicas descritas en la presente memoria, tal como procesar las señales de tensión arterial y/o señales de saturación de oxígeno, determinar un valor de COx, aplicar un algoritmo de agrupamiento de datos a los puntos 58 de datos, identificar zonas de autorregulación, identificar el LLA y/o el ULA, determinar una tensión arterial objetivo, provocar la visualización de información relacionada con las zonas de autorregulación y/o el estado en una pantalla, etc. Además, el procesador 24 puede incluir múltiples microprocesadores, uno o más microprocesadores “de uso general” , uno o más microprocesadores de uso especial y/o uno o más circuitos integrados de aplicación específica (ASICS), o alguna combinación de los mismos. Por ejemplo, el procesador 24 puede incluir uno o más procesadores de conjunto de instrucciones reducido (RISC).
El dispositivo 26 de memoria puede incluir una memoria volátil, tal como memoria de acceso aleatorio (RAM), y/o una memoria no volátil, tal como ROM. El dispositivo 26 de memoria puede incluir uno o más medios tangibles, no transitorios y legibles por máquina que almacenan colectivamente instrucciones ejecutables por el procesador 24 para realizar los métodos y acciones de control descritos en la presente memoria. Dichos medios legibles por máquina pueden ser cualquier medio disponible al que pueda acceder el procesador 24 o mediante cualquier ordenador de propósito general o propósito especial u otra máquina con un procesador. El dispositivo 26 de memoria puede almacenar una variedad de información y puede utilizarse para diversos fines. Por ejemplo, el dispositivo 26 de memoria puede almacenar instrucciones ejecutables por procesador (por ejemplo, firmware o software) para el procesador 24 a ejecutar, tales como instrucciones para procesar las señales de tensión arterial y/o señales de saturación de oxígeno, determinar un valor de COx, aplicar el algoritmo de agrupamiento de datos, identificar zonas de autorregulación, identificar el LLA y/o el ULA, determinar una tensión arterial objetivo, provocar la visualización de información relacionada con zonas de autorregulación y/o estado en una pantalla, etc. El dispositivo o dispositivos de almacenamiento (por ejemplo, almacenamiento no volátil) pueden incluir memoria de solo lectura (ROM), memoria flash, un disco duro o cualquier otro medio de almacenamiento óptico, magnético o de estado sólido adecuado, o una combinación de los mismos. El o los dispositivos de almacenamiento pueden almacenar datos (por ejemplo, la señal de tensión arterial, la señal de saturación de oxígeno, el COx, la tensión arterial objetivo, etc.), instrucciones (por ejemplo, software o firmware para procesar las señales de tensión arterial y/o señales de saturación de oxígeno, determinar un valor de COx, aplicar el algoritmo de agrupamiento de datos, identificar zonas de autorregulación, identificar el LLA y/o el ULA, determinar la tensión arterial objetivo, provocar la visualización de información relacionada con las zonas de autorregulación y/o el estado en una pantalla, etc.), umbrales predeterminados y cualquier otro dato adecuado.
Como se muestra, el sistema 10 incluye el dispositivo 18 de salida. En algunas realizaciones, el controlador 16 puede configurarse para proporcionar señales indicativas de las zonas de autorregulación y/o el estado de autorregulación del paciente al dispositivo 18 de salida. En algunas realizaciones, el controlador 16 puede estar configurado para proporcionar señales que indiquen la tensión arterial objetivo al dispositivo 18 de salida. Como se describe con más detalle a continuación, el controlador 16 puede configurarse para generar una señal de alarma que indique el estado de autorregulación del paciente y para proporcionar la señal de alarma al dispositivo 18 de salida. El dispositivo 18 de salida puede incluir cualquier dispositivo configurado para recibir señales (por ejemplo, señales que indican las zonas de autorregulación, el estado de autorregulación del paciente, la tensión arterial objetivo, la señal de alarma o similares) del controlador 16 e información de salida visual y/o audible que indica el estado de autorregulación del paciente (por ejemplo, el COx, las zonas de autorregulación, la tensión arterial objetivo, una alarma, un mensaje de texto, un color o similares). Por ejemplo, el dispositivo 18 de salida puede incluir una pantalla configurada para proporcionar una representación visual del estado de autorregulación del paciente, zonas de autorregulación, la tensión arterial objetivo y/o el COx según determine el controlador 16. De forma adicional o alternativa, el dispositivo 18 de salida puede incluir un dispositivo de audio configurado para proporcionar sonidos (por ejemplo, mensaje hablado, pitidos o similares) que indiquen el estado de autorregulación del paciente, el COx, la tensión arterial objetivo y/o las zonas de autorregulación. El dispositivo 18 de salida puede ser cualquier dispositivo adecuado para transmitir dicha información, lo que incluye una estación de trabajo informática, un servidor, un ordenador de sobremesa, un portátil, un ordenador portátil, un dispositivo móvil o similares. En algunas realizaciones, el controlador 16 y el dispositivo 18 de salida pueden formar parte del mismo dispositivo o estar soportados dentro de un alojamiento (por ejemplo, un ordenador especializado o monitor).
La Fig. 4 es otro ejemplo de un gráfico 70 que ilustra el COx 54 representado frente a la tensión arterial 56 (p. ej., tensión arterial media (MAP)). Para facilitar la explicación, el gráfico 70 incluye puntos 58 de datos sin procesar individuales a tensiones arteriales por debajo de aproximadamente 100 mmHg. Debe entenderse que las técnicas (por ejemplo, técnicas de agrupamiento) descritas en la presente memoria pueden adaptarse para identificar las diversas zonas de autorregulación en cualquier intervalo adecuado de tensiones arteriales, el LLA y/o el ULA. En algunas realizaciones, el controlador 16 puede configurarse para proporcionar una ilustración, representación y/o imagen adecuadas que representen los puntos 58 de datos (p. ej., el gráfico 70) en una pantalla (por ejemplo, a través del dispositivo 18 de salida).
La Fig. 5 es un ejemplo de un gráfico 80 que ilustra la aplicación de un algoritmo de agrupamiento de k-medias a los puntos 58 de datos del gráfico 70 de la Fig. 4. Para generar el gráfico 80 se aplica el algoritmo de agrupamiento de k-medias (por ejemplo, mediante el controlador 16) a los puntos 58 de datos sin procesar sin o antes del agrupamiento de datos (por ejemplo, sin o antes de agrupar los puntos 58 de datos sin procesar en una cantidad menor de recipientes o intervalos de tensión arterial). Como se muestra, la aplicación del algoritmo de agrupamiento de k-medias a los puntos 58 de datos puede dar lugar a un primer agrupamiento 82 asociado a tensiones arteriales más bajas y un segundo agrupamiento 84 asociado a tensiones arteriales más altas. En el gráfico 80 ilustrado, cada uno de los puntos 58 de datos dentro del primer agrupamiento 82 se representan por círculos, y cada uno de los puntos 58 de datos dentro del segundo agrupamiento 84 están representados por cruces. El controlador 16 puede evaluar los agrupamientos 82, 84 (por ejemplo, evaluar la tensión arterial dentro de los agrupamientos 82, 84, etc.) para determinar que el primer agrupamiento 82 corresponde a la zona 62 de autorregulación inferior alterada, y el segundo agrupamiento 84 corresponde a la zona 60 de autorregulación intacta, en la realización ilustrada. Además, el controlador 16 puede determinar un límite 86 entre los agrupamientos 82, 84, y puede determinar que el límite 86 corresponde al LLA.
Por ejemplo, si la aplicación del algoritmo de agrupamiento por parte del controlador 16 da lugar a un primer agrupamiento a tensiones arteriales relativamente bajas y/o con una dispersión estrecha de los valores de COx y un segundo agrupamiento a tensiones arteriales relativamente más altas y/o con una dispersión relativamente más amplia de los valores de COx, el controlador 16 puede determinar que el primer agrupamiento (por ejemplo, el agrupamiento 82) corresponde a la zona 62 de autorregulación inferior alterada y el segundo agrupamiento (por ejemplo, el agrupamiento 84) corresponde a la zona 60 de autorregulación intacta. A modo de otro ejemplo, si la aplicación del algoritmo de agrupamiento por parte del controlador 16 da lugar a la detección de tres agrupamientos (por ejemplo, un primer agrupamiento a tensiones arteriales relativamente bajas, un segundo agrupamiento a tensiones arteriales intermedias y un tercer agrupamiento a tensiones arteriales relativamente altas), el controlador 16 puede determinar que el primer agrupamiento corresponde a la zona 62 de autorregulación con deterioro inferior, el segundo agrupamiento corresponde a la zona 60 de autorregulación intacta y el tercer agrupamiento corresponde a la zona 64 de autorregulación con deterioro superior. A modo de otro ejemplo, si la aplicación del algoritmo de agrupamiento por el controlador 16 da lugar a un primer agrupamiento que se superpone significativamente con, o incluye tensiones arteriales bajas que se asocian típicamente a, la zona de autorregulación inferior alterada (por ejemplo, basándose en datos empíricos o datos históricos de pacientes) y un segundo agrupamiento que solapa significativamente con o incluye tensiones arteriales intermedias asociadas de forma típica a la zona de autorregulación intacta, el controlador 16 puede determinar que el primer agrupamiento corresponde a la zona 62 de autorregulación inferior alterada y que el segundo agrupamiento corresponde a la zona 60 de autorregulación intacta. Por ejemplo, si el primer agrupamiento incluye una tensión arterial de aproximadamente 40 mmHg y el segundo agrupamiento incluye una tensión arterial de aproximadamente 90 mmHg, el controlador 16 puede determinar que el primer agrupamiento corresponde a la zona 62 de autorregulación inferior alterada y el segundo agrupamiento corresponde a la zona 60 de autorregulación intacta.
En algunas realizaciones, el controlador 16 puede configurarse para proporcionar un resultado indicativo de los agrupamientos 82, 84 y/o el límite 86. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el controlador 16 puede configurarse para proporcionar el gráfico 80 o una representación gráfica similar de los agrupamientos 82, 84 y/o el límite 86 en una pantalla (por ejemplo, a través del dispositivo 18 de salida). En algunas realizaciones, el controlador 16 puede configurarse para proporcionar marcadores (por ejemplo, cajas o límites) alrededor de cada uno de los agrupamientos 82, 84 en una pantalla del gráfico 80 para facilitar la visualización de los agrupamientos 82, 84 y/o las zonas de autorregulación derivadas de los agrupamientos 82, 84 y/o el límite 86. El controlador 16 puede configurarse para proporcionar una imagen, representación y/o imagen adecuadas (por ejemplo, a través del dispositivo 18 de salida) que representan una o más de las diversas zonas de autorregulación, el LLA y/o el ULA derivado de los agrupamientos 82, 84 y/o el límite 86.
La determinación de los agrupamientos 82, 84 y/o el límite 86 puede permitir que el controlador 16 categorice y/o determine de forma eficiente y/o fiable en qué zona de autorregulación se encuentra la tensión arterial del paciente. En algunas realizaciones, el controlador 16 puede configurarse para identificar tensiones arteriales asociadas a cada una de las zonas de autorregulación (por ejemplo, mediante la aplicación de un algoritmo de agrupamiento a puntos 58 de datos para identificar agrupamientos 82, 84) basándose en un número limitado de puntos 58 de datos sin determinar primero el LLA o el ULA, lo que puede requerir puntos de datos adicionales y/o puede llevar varios minutos u horas. Por lo tanto, las realizaciones descritas pueden permitir la identificación eficiente de las zonas de autorregulación, el estado de autorregulación del paciente y, por lo tanto, pueden proporcionar mejor atención del paciente y resultados.
Como se muestra en la Fig. 5, puede identificarse un centroide 88 (p. ej., una media o promedio en todos los puntos del agrupamiento) del agrupamiento (p. ej., segundo agrupamiento 84) correspondiente a la zona 60 de autorregulación intacta (por ejemplo, mediante el controlador 16). En algunas realizaciones, el centroide 88 puede utilizarse (por ejemplo, mediante el controlador 16) para generar una tensión arterial objetivo para el paciente. En algunas realizaciones, un valor de tensión arterial correspondiente al centroide 88 puede ser el valor objetivo de la tensión arterial. En algunas realizaciones, la tensión arterial objetivo puede ser un intervalo de tensiones arteriales alrededor del centroide 88 (por ejemplo, 1, 2, 3, 4, 5 o más por ciento alrededor del centroide 88 o 1, 5, 10 mmHg alrededor del centroide 88). Por ejemplo, en el gráfico 80 de la Fig. 5, el centroide 88 del segundo agrupamiento 84 correspondiente al intacto se sitúa a aproximadamente 89 mmHg. En algunas realizaciones, el controlador 16 puede determinar que la tensión arterial objetivo es de 89 mmHg o algún intervalo centrado aproximadamente 89 mmHg, tal como un intervalo de 84 a 94 mmHg, por ejemplo. La tensión arterial objetivo puede representar un valor de tensión arterial o un intervalo de valores a los que la función de autorregulación del paciente es mayor y/o puede ser útil para la gestión clínica de la tensión arterial de un paciente.
Durante la atención del paciente, un profesional de la salud puede proporcionar tratamiento (por ejemplo, medicación, cambios en la postura o similares) al paciente para ajustar la tensión arterial del paciente. La tensión arterial objetivo puede proporcionarse (por ejemplo, mediante el controlador 16 a través del dispositivo 18 de salida) al profesional de la salud para notificar al profesional de la salud una tensión arterial a la que se espera que la autorregulación del paciente funcione bien o de forma más efectiva. Por lo tanto, la tensión arterial objetivo puede guiar el tratamiento del profesional de la salud del paciente (por ejemplo, proporcionar una indicación de si el profesional de la salud debe administrar medicación para reducir la tensión arterial del paciente, para elevar la tensión arterial del paciente, o para suspender la administración de medicación a la tensión arterial para alcanzar la tensión arterial objetivo dentro de la zona de autorregulación intacta). En algunas realizaciones, el controlador 16 puede configurarse para proporcionar una indicación (por ejemplo, un mensaje de texto o luz visualizada o un mensaje de voz o alarma audible a través del dispositivo 18 de salida) cuando la tensión arterial del paciente no coincide con la tensión arterial objetivo. En algunas realizaciones, pueden proporcionarse al controlador 16, o a otro dispositivo de procesamiento adecuado la tensión arterial objetivo y/o las tensiones arteriales asociadas a cada una de las zonas de autorregulación para facilitar el control de un dispositivo automatizado de control de la tensión arterial configurado para proporcionar automáticamente tratamiento al paciente para ajustar la tensión arterial del paciente a la tensión arterial objetivo. Por lo tanto, el controlador del dispositivo de tensión arterial automatizado puede hacer que el dispositivo dispense un medicamento (por ejemplo, a través de fluidos intravenosos) o de otro modo trate al paciente para ajustar la tensión arterial del paciente a partir de una comparación entre la tensión arterial del paciente y la tensión arterial objetivo. Por ejemplo, el controlador puede hacer que el dispositivo dispense el medicamento para aumentar la tensión arterial del paciente a la tensión arterial objetivo si la tensión arterial del paciente está por debajo de la tensión arterial objetivo.
En algunas realizaciones, el controlador 16 puede identificar un centroide 89 de un agrupamiento asociado a una de las zonas de autorregulación alteradas (por ejemplo, la zona 62 de autorregulación inferior alterada o la zona 64 de autorregulación superior alterada.) Un valor de tensión arterial correspondiente al centroide 89 puede ser útil para el manejo clínico de la tensión arterial de un paciente. Por ejemplo, el valor de tensión arterial correspondiente al centroide 89 puede proporcionarse al profesional de la salud (por ejemplo, mediante el controlador 16 a través del dispositivo 18 de salida) y puede permitir que el profesional de la salud evalúe la severidad de la alteración de la autorregulación del paciente. Si la tensión arterial del paciente está por debajo de la tensión arterial asociada al centroide 89 del primer grupo 82 asociado a la zona 62 de autorregulación inferior alterada, la severidad de la alteración de la autorregulación es mayor que si la tensión arterial del paciente está por encima del centroide 89. En algunas realizaciones, el controlador 16 puede configurarse para proporcionar una indicación (por ejemplo, un mensaje de texto o luz visualizada o un mensaje de voz o alarma audible a través del dispositivo 18 de salida) cuando la tensión arterial del paciente cae por debajo del valor de tensión arterial asociado al centroide 89.
El controlador 16 inicia automáticamente la aplicación del algoritmo de agrupamiento a los puntos 58 de datos en respuesta a la recepción o a la determinación de una cantidad predeterminada de puntos 58 de datos. Por ejemplo, el controlador 16 puede comenzar automáticamente la aplicación del algoritmo de agrupamiento después de recibir o determinar aproximadamente 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500 o más puntos 58 de datos. En algunas realizaciones, el controlador 16 puede comenzar automáticamente la aplicación del algoritmo de agrupamiento en el trascurso de 1,2, 3, 4, 5, 10, 15 o 30 minutos tras el comienzo de la sesión de monitorización. El controlador 16 vuelve a aplicar automáticamente el algoritmo de agrupamiento o actualiza los agrupamientos y, opcionalmente, se centra en la tensión arterial durante la sesión de monitorización, tal como cada 15, 30, 60 o 90 segundos. Según la invención, el controlador 16 solo emite (por ejemplo, a través del dispositivo 18 de salida) información relacionada con los agrupamientos y/o la tensión arterial objetivo una vez que el controlador 16, utilizando el algoritmo de agrupamiento, identifica al menos dos agrupamientos distintos de puntos 58 de datos. Por ejemplo, el controlador 16 puede provocar la visualización de información indicativa de las zonas de autorregulación, los agrupamientos, el LLA, el ULA, la tensión arterial objetivo, en respuesta a la identificación de al menos dos agrupamientos distintos de puntos 58 de datos por parte del controlador 16. En algunas realizaciones, el controlador 16 puede provocar la visualización de información indicativa de las zonas de autorregulación, los agrupamientos, el LLA, el ULA, la tensión arterial objetivo en respuesta a la identificación de al menos dos agrupamientos distintos de puntos 58 de datos, donde un agrupamiento distinto solapa o incluye una tensión arterial baja o alta (por ejemplo, menos de 60 mmHg o más de 150 mmHg) normalmente asociada a una autorregulación alterada y donde otro agrupamiento distinto solapa o incluye una tensión arterial intermedia (por ejemplo, entre 60 y 150 mmHg) normalmente asociada a una autorregulación intacta. Dichas técnicas pueden permitir que el controlador 16 genere información fiable relacionada con el estado de autorregulación del paciente.
La Fig. 6 es un ejemplo de un gráfico 90 después de la aplicación de un modelo de mezcla gaussiana a los puntos 58 de datos del gráfico 70 de la Fig. 4. Para generar el gráfico 90, el modelo de mezcla gaussiana es aplicado (por ejemplo, por el controlador 16) a los puntos 58 de datos sin procesar sin, o antes del, agrupamiento de datos. Como se muestra, la aplicación del modelo de mezcla gaussiana a los puntos 58 de datos puede dar lugar al primer agrupamiento 82 asociado a tensiones arteriales más bajas y el segundo agrupamiento 84 asociado a tensiones arteriales más altas. En el gráfico ilustrado 90, el primer agrupamiento 82 está marcado por un primer conjunto de elipsoides 92 y el segundo agrupamiento 84 está marcado por un segundo conjunto de elipsoides 94. Como se ha analizado anteriormente, el controlador 16 puede evaluar los agrupamientos 82, 84 (p. ej., evaluar tensiones arteriales dentro de los agrupamientos 82, 84, etc.). Por ejemplo, en la realización ilustrada, el controlador 16 puede evaluar los agrupamientos 82, 84 para determinar que el primer agrupamiento 82 corresponde a la zona 62 de autorregulación inferior alterada y el segundo agrupamiento 84 corresponde a la zona 60 de autorregulación intacta. Además, el controlador 16 puede determinar un límite 86 entre los agrupamientos 82, 84, y puede determinar que el límite 86 corresponde al LLA. En la realización ilustrada, el límite 86 se sitúa en un punto medio entre los agrupamientos 82, 84 (por ejemplo, entre los límites adyacentes de los agrupamientos 82, 84). En algunas realizaciones, el límite 86 puede estar situado en un límite del primer agrupamiento 82 asociado a la zona 60 de autorregulación intacta o entre el punto medio y el borde del primer agrupamiento 82, por ejemplo.
Como se ha explicado anteriormente, en algunas realizaciones el controlador 16 puede configurarse para proporcionar un resultado indicativo de los agrupamientos 82, 84 y/o el límite 86. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el controlador 16 puede configurarse para proporcionar el gráfico 90 o una representación gráfica similar de los agrupamientos 82, 84 y/o los conjuntos de elipsoides 92, 94 en una pantalla (por ejemplo, a través del dispositivo 18 de salida). En algunas realizaciones, el controlador 16 puede configurarse para proporcionar marcadores (por ejemplo, cajas o límites) alrededor de cada uno de los agrupamientos 82, 84 en una pantalla del gráfico 90 para facilitar la visualización de los agrupamientos 82, 84 y/o las zonas de autorregulación obtenidas de los agrupamientos 82, 84. El controlador 16 puede configurarse para proporcionar una imagen, representación y/o imagen adecuadas (por ejemplo, a través del dispositivo 18 de salida) que representan una o más de las diversas zonas de autorregulación, el LLA y/o el ULA derivado de los agrupamientos 82, 84 y/o el límite 86.
Como se muestra, puede identificarse el centroide 88 (p. ej., una media o promedio en todos los puntos del agrupamiento) del segundo agrupamiento 84 correspondiente a la zona de autorregulación intacta 60 (por ejemplo, mediante el controlador 16). En algunas realizaciones, el centroide 88 puede utilizarse (por ejemplo, mediante el controlador 16) para generar una tensión arterial objetivo para el paciente. Como se ha indicado anteriormente, la tensión arterial objetivo puede ser utilizada por un profesional de la salud o por un dispositivo de control automatizado de la tensión arterial para controlar la tensión arterial del paciente. En algunas realizaciones, como se ha explicado anteriormente, el controlador 16 puede identificar el centroide 89 de un agrupamiento asociado a una de las zonas de autorregulación alteradas (por ejemplo, la zona 62 de autorregulación inferior alterada o la zona 64 de autorregulación superior alterada).
Aunque se proporciona un algoritmo de agrupamiento de k-medias y un modelo de mezcla gaussiana como ejemplos en las Figs. 5 y 6, respectivamente, debe entenderse que puede utilizarse cualquier algoritmo de agrupamiento y/o segmentación de datos adecuado para identificar agrupamientos de puntos 58 de datos que sean indicativos de las zonas de autorregulación. Por ejemplo, el controlador 16 puede estar configurado para aplicar el algoritmo de agrupamiento de k-medias, un algoritmo de agrupamiento espacial basado en densidad de aplicaciones con ruido (DBSCAN), análisis de componentes principales (PCA), análisis de componentes independientes (ICA), análisis discriminante lineal (LDA), cuantificación vectorial de aprendizaje (LVQ), un mapa autoorganizado (SOM o red Kohonen) y/o un modelo de mezcla gaussiana para identificar agrupamientos de puntos 58 de datos, que luego pueden utilizarse para determinar las zonas de autorregulación, el LLA, el ULA, la tensión arterial objetivo o similares.
La Fig. 7 es un diagrama de flujo de proceso de una realización de un método 170 de monitorización de la autorregulación. El método 170 incluye varias etapas representadas por bloques. El método 170 se puede realizar como un procedimiento automatizado por un sistema, tal como el sistema 10. Aunque el diagrama de flujo ilustra las etapas en una secuencia determinada, debe entenderse que las etapas pueden llevarse a cabo en cualquier orden adecuado, determinadas etapas pueden llevarse a cabo simultáneamente y/o pueden omitirse determinadas etapas, donde proceda. Además, determinadas etapas o partes del método 170 pueden llevarse a cabo con dispositivos separados. Por ejemplo, una primera parte del método 170 puede ser llevada a cabo por el controlador 16, mientras que una segunda parte del método 170 puede ser llevada a cabo por el sensor 14. Además, en la medida en que las etapas del método descrito en la presente memoria se aplican a las señales recibidas, debe entenderse que las señales recibidas pueden ser señales sin procesar o señales procesadas. Es decir, el método 170 puede aplicarse a una salida de las señales recibidas.
En la etapa 172, el controlador 16 puede recibir la señal de tensión arterial (por ejemplo, señal de tensión arterial). En algunas realizaciones, el controlador 16 puede recibir la señal de tensión arterial del sensor 12 de tensión arterial, como se ha expuesto anteriormente. En la etapa 174, el controlador 16 puede recibir la señal de saturación de oxígeno. En algunas realizaciones, el controlador 16 puede recibir la señal de saturación de oxígeno del sensor 14 de saturación de oxígeno, como se ha expuesto anteriormente. En la etapa 176, el controlador 16 puede determinar el COx en función de la correlación lineal entre las mediciones de tensión arterial de la señal de tensión arterial y las mediciones de saturación de oxígeno de la señal de saturación de oxígeno.
En la etapa 178, el controlador 16 puede identificar agrupamientos de puntos de datos de COx (por ejemplo, puntos 58 de datos son procesar) a través de tensiones arteriales utilizando cualquiera de una variedad de técnicas de agrupamiento o algoritmos de agrupamiento, tal como el algoritmo de agrupamiento de k-medias, un algoritmo de agrupamiento espacial basado en densidad de aplicaciones con ruido (DBSCAN), análisis de componentes principales (PCA), análisis de componentes independientes (ICA), análisis discriminante lineal (LDA), cuantificación vectorial de aprendizaje (LVQ), un mapa autoorganizado (SOM o red Kohonen) y/o un modelo de mezcla gaussiana o cualquier otra técnica de agrupamiento adecuada. La aplicación del algoritmo de agrupamiento a los puntos 58 de datos puede dar lugar a uno o más agrupamientos de puntos 58 de datos (por ejemplo, los agrupamientos 82, 84). Como se ha indicado anteriormente, el controlador 16 inicia automáticamente el proceso de agrupamiento de los puntos 58 de datos utilizando el algoritmo de agrupamiento en respuesta a la recepción o determinación de una cantidad predeterminada de puntos 58 de datos, opcionalmente después de un período de tiempo predeterminado. En algunas realizaciones, el controlador 16 puede actualizar automáticamente los agrupamientos durante la sesión de monitorización, tal como cada 15, 30, 60 o 90 segundos.
En la etapa 180, el controlador 16 puede evaluar los agrupamientos (por ejemplo, los agrupamientos 82, 84) para determinar los agrupamientos que corresponden a las diversas zonas de autorregulación, como se ha explicado anteriormente con respecto a la Fig. 5, por ejemplo. En la etapa 182, el controlador 16 puede determinar el límite 86 entre los agrupamientos (p. ej., los agrupamientos 82, 84), y puede determinar que el límite 86 corresponde al LLA o al ULA, como se ha explicado anteriormente.
En la etapa 184, el controlador 16 puede determinar el centroide 88 de un agrupamiento (por ejemplo, el agrupamiento 84) que corresponde a la zona 60 de autorregulación intacta. En la etapa 186, el controlador 16 puede determinar una tensión arterial objetivo basándose en el centroide 88. Por ejemplo, en algunas realizaciones, un valor de tensión arterial correspondiente al centroide 88 puede ser el valor objetivo de tensión arterial. En algunas realizaciones, la tensión arterial objetivo puede ser un intervalo de tensiones arteriales alrededor del centroide 88 (por ejemplo, 1, 2, 3, 4, 5 por ciento o más alrededor del centroide 88 o 1, 5, 10 mmHg alrededor del centroide 88). Como se ha indicado anteriormente, en algunas realizaciones, la tensión arterial objetivo puede representar un valor de tensión arterial o un intervalo de valores a los que la función de autorregulación del paciente es mayor y/o puede ser útil para el manejo clínico de la tensión arterial de un paciente. Como se ha indicado anteriormente, en algunas realizaciones, el controlador 16 puede configurarse para determinar el centroide 89 de un agrupamiento (p. ej., el agrupamiento 82) que corresponde a una zona 62, 64 de autorregulación alterada para facilitar la supervisión del paciente. En algunas realizaciones, el controlador 16 puede actualizar automáticamente el centroide 88, 89 y/o la tensión arterial objetivo durante la sesión de monitorización, como cada 15, 30, 60 o 90 segundos.
En la etapa 188, el controlador 16 puede proporcionar un resultado (por ejemplo, al dispositivo 18 de salida) relacionado con la autorregulación. En particular, el controlador 16 puede proporcionar un resultado indicativo de los agrupamientos, el límite, la tensión arterial objetivo, las zonas de autorregulación, el LLA, el ULA y/o el estado de autorregulación del paciente, por ejemplo. Como se ha señalado anteriormente, el dispositivo 18 de salida puede configurarse para proporcionar una indicación visual y/o audible del estado de autorregulación del paciente, las zonas de autorregulación y/o la tensión arterial objetivo según lo determinado y/o establecido por el controlador 16. En algunas realizaciones, el controlador 16 solo puede proporcionar (por ejemplo, a través del dispositivo 18 de salida) información relacionada con los agrupamientos y/o la tensión arterial objetivo una vez que el controlador 16, utilizando el algoritmo de agrupamiento, identifica al menos dos agrupamientos distintos de puntos 58 de datos. Por ejemplo, el controlador 16 puede provocar la visualización de información indicativa de los agrupamientos, el límite, la tensión arterial objetivo, zonas de autorregulación, el LLA, el ULA y/o el estado de autorregulación, en respuesta a la identificación de al menos dos agrupamientos distintos de puntos 58 de datos por el controlador 16.
Si bien la descripción puede ser susceptible a diversas modificaciones y formas alternativas, se han mostrado realizaciones específicas a forma de ejemplo en los dibujos y se han descrito con detalle en la presente memoria. Sin embargo, debe entenderse que las realizaciones proporcionadas en la presente memoria no se limitan a las formas particulares descritas, sino que el ámbito de la invención viene definido por las reivindicaciones adjuntas que siguen. Además, debe entenderse que determinados elementos de las realizaciones descritas pueden combinarse o intercambiarse entre sí.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un sistema (10) configurado para monitorizar la autorregulación que comprende
    un controlador (16) que comprende un procesador (24) configurado para:
    recibir una señal de saturación de oxígeno regional y una señal de tensión arterial; determinar un índice de oximetría cerebral (COx) basado en la señal de tensión arterial y la señal de saturación de oxígeno regional;
    aplicar un algoritmo de agrupamiento de datos para agrupar puntos de datos de COx en un intervalo de tensiones arteriales;
    identificar un primer agrupamiento de puntos de datos de COx que corresponde a una zona de autorregulación intacta para el paciente; y
    proporcionar un primer resultado indicativo de la zona de autorregulación intacta para el paciente, caracterizado por que el procesador (24) está configurado para aplicar el algoritmo de agrupamiento de datos automáticamente en respuesta a la determinación de un número umbral de puntos de datos de COx, y
    el procesador (24) está configurado para reaplicar automáticamente el algoritmo de agrupamiento y/o actualizar el agrupamiento o agrupamientos y proporcionar dicha primera salida en respuesta a la identificación de al menos dos agrupamientos de puntos de datos que incluyen dicho primer agrupamiento.
  2. 2. Un sistema según la reivindicación 1, en donde dicha primera salida comprende una tensión arterial objetivo basada en un centroide del primer agrupamiento, y el procesador (24) está configurado para identificar y proporcionar la tensión arterial objetivo sin determinar primero un límite inferior de autorregulación (LLA) o un límite superior de autorregulación (ULA) que definen aproximadamente un límite de tensión arterial superior o inferior, respectivamente.
  3. 3. El sistema de la reivindicación 1, en donde el procesador (24) está configurado para identificar un segundo agrupamiento de puntos de datos de COx que corresponde a una zona de autorregulación alterada para el paciente y para proporcionar un segundo resultado indicativo de la zona de autorregulación alterada para el paciente.
  4. 4. El sistema de la reivindicación 1, en donde el procesador (24) está configurado para identificar un límite entre el primer agrupamiento y un segundo agrupamiento y para proporcionar un segundo resultado indicativo del límite.
  5. 5. El sistema de la reivindicación 1, en donde el algoritmo de agrupamiento de datos comprende un algoritmo de agrupamiento de k-medias.
  6. 6. El sistema de la reivindicación 1, en donde el algoritmo de agrupamiento de datos comprende un modelo de mezcla gaussiana.
  7. 7. El sistema de la reivindicación 1, en donde el algoritmo de agrupamiento de datos comprende uno o más de un agrupamiento espacial basado en densidad de aplicaciones con algoritmo de agrupamiento de ruido (DBSCAN), análisis de componentes principales (PCA), análisis de componentes independientes (ICA), análisis discriminante lineal (LDA), cuantificación vectorial de aprendizaje (LVQ), un mapa autoorganizado (red SOM o Kohonen), o cualquier combinación de los mismos.
  8. 8. El sistema de la reivindicación 1, en donde el procesador (24) está configurado para determinar una tensión arterial objetivo basándose en un centroide del primer agrupamiento.
  9. 9. El sistema de la reivindicación 1, que comprende un dispositivo (12) de monitorización de la tensión arterial configurado para obtener la señal de tensión arterial del paciente.
  10. 10. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además un sensor médico (14) configurado para aplicarlo a un paciente y para generar la señal regional de saturación de oxígeno, en donde el procesador (24) está configurado para evaluar puntos de datos de COx en un intervalo de tensiones arteriales.
  11. 11. El sistema de la reivindicación 10, en donde el procesador (24) está configurado para determinar una tensión arterial objetivo basándose en un centroide del primer agrupamiento.
  12. 12. El sistema de la reivindicación 10, en donde al menos uno de a) o b):
    a)el algoritmo de agrupamiento de datos comprende uno o más de un algoritmo de agrupamiento de k-medias, un modelo de mezcla gaussiana, un agrupamiento espacial basado en densidad de aplicaciones con algoritmo de agrupamiento de ruido (DBSCAN), análisis de componentes principales (PCA), análisis de componentes independientes (ICA), análisis discriminante lineal (LDA), cuantificación vectorial de aprendizaje (LVQ), un mapa autoorganizado (red SOM o Kohonen), o cualquier combinación de los mismos;
    b)el procesador (24) está configurado para proporcionar una salida indicativa de la zona de autorregulación intacta para el paciente.
    Un método para monitorizar la autorregulación que comprende:
    recibir, en un procesador (24), una señal de saturación de oxígeno regional y una señal de tensión arterial de uno o más sensores médicos;
    determinar, utilizando el procesador (24), un índice de oximetría cerebral (COx) basado en la señal de tensión arterial y la señal de saturación de oxígeno regional;
    evaluar, utilizando el procesador (24), puntos de datos de COx en un intervalo de tensiones arteriales;
    identificar, utilizando el procesador (24), un primer agrupamiento de puntos de datos de COx que corresponde a una zona de autorregulación intacta para el paciente utilizando un algoritmo de agrupamiento de datos configurado para agrupar los puntos de datos de COx en el intervalo de tensiones arteriales; y
    proporcionar un primer resultado indicativo de la zona de autorregulación intacta para el paciente, caracterizado por que el método comprende además aplicar, utilizando el procesador (24), el algoritmo de agrupamiento de datos automáticamente en respuesta a la determinación de un número umbral de puntos de datos de COx, y
    aplicar automáticamente, utilizando el procesador (24), el algoritmo de agrupamiento y/o actualizar, utilizando el procesador (24), el agrupamiento o agrupamientos y proporcionar dicho primer resultado en respuesta a la identificación de al menos dos agrupamientos de puntos de datos que incluyen dicho primer agrupamiento.
    El método de la reivindicación 13, en donde al menos uno de a), b) o c):
    a) el método comprende identificar un segundo agrupamiento de puntos de datos de COx que corresponden a una zona de autorregulación alterada para el paciente y proporcionar un segundo resultado indicativo de la zona de autorregulación alterada para el paciente, utilizando el procesador (24);
    b) el método comprende identificar el primer agrupamiento de puntos de datos de COx utilizando el algoritmo de agrupamiento de datos en respuesta a la determinación de un número umbral de puntos de datos de COx;
    c) el algoritmo de agrupamiento de datos comprende uno o más de un algoritmo de agrupamiento de k-medias, un modelo de mezcla gaussiana, un agrupamiento espacial basado en densidad de aplicaciones con algoritmo de agrupamiento de ruido (DBSCAN), análisis de componentes principales (PCA), análisis de componentes independientes (ICA), análisis discriminante lineal (LDA), cuantificación vectorial de aprendizaje (LVQ), un mapa autoorganizado (red SOM o Kohonen), o cualquier combinación de los mismos.
    El método de la reivindicación 13, que comprende determinar una tensión arterial objetivo basándose en un centroide del primer agrupamiento, utilizando el procesador (24), en donde
    opcionalmente:
    el método comprende además proporcionar una segunda salida indicativa de la tensión arterial objetivo, utilizando el procesador (24).
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