ES2323960T3 - Monitorizacion tridimensional de la actividad miografica. - Google Patents
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Abstract
Un sistema (10) que abarca: un sistema electromiográfico (EMG) (28) operativo para detectar la actividad electromiográfica generada en un músculo; un sistema detector de posición (22) y al menos un sensor de posición (24), estando adaptado el sistema detector de posición (22) para detectar la posición tridimensional y la orientación de al menos dicho sensor de posición (24); y un procesador (18) en comunicación con dicho sistema EMG (28) y con dicho sistema detector de posición (22), caracterizado porque dicho procesador (18) es operativo para procesar datos de dicho sistema EMG (28) e información sobre posición y orientación en tres dimensiones de al menos dicho sensor de posición (24) para generar una señal de salida formada por los datos de la actividad electromiográfica como función de la orientación y posición en tres dimensiones de al menos dicho sensor de posición (24).
Description
Monitorización tridimensional de la actividad
miográfica.
La presente invención se refiere a la
monitorización tridimensional (por ejemplo la medición, generación
de imagen digital y visualización) de la actividad miográfica, como
la que tiene lugar en el útero.
Un útero normal no se contrae vigorosamente a lo
largo de la mayoría del período de gestación, por lo que
proporciona un entorno tranquilo para el feto en desarrollo. En el
periodo final de la gestación, el miometrio (tejido muscular en el
útero) atraviesa una serie de cambios que dan lugar a contracciones
uterinas síncronas y rítmicas que conducen al parto. Las
contracciones del útero son directamente proporcionales a la
actividad eléctrica subyacente del músculo. La frecuencia, duración
y magnitud de una contracción uterina es directamente proporcional
a la frecuencia, duración y propagación respectivamente de
potenciales de acción en el miometrio y en otras células musculares
asociadas al movimiento del útero. (Una situación similar se da en
el músculo cardiaco, si bien el músculo cardiaco y el uterino son
diferentes en lo que a la estructura y configuración de los
potenciales de acción se refiere). El útero se relaja y se recupera
entre las secuencias de impulsos de los potenciales de acción. La
fase de relajación en el útero, la cual, si bien no es tan crítica
como en el corazón ya que en este momento se suele producir la
entrada de sangre, sí que mantiene una gran importancia al
aportarles descanso al músculo y al feto.
Mediante la grabación de la actividad eléctrica
uterina es posible evaluar la capacidad de contracción del
miometrio. En la actualidad se conoce la técnica de grabar la
actividad miométrica uterina usando electromiografía (EMG) mediante
electrodos situados directamente sobre el útero. En otro
antecedente, el documento de patente US 5.776.073 a favor de
Garfield y Cia. describe un método y dispositivo para grabar la
actividad eléctrica uterina desde la superficie del abdomen o de la
vagina con el objetivo de diagnosticar patrones de contracciones
del útero o de los músculos abdominales de pacientes embarazadas y
no-embarazadas.
El documento WO02/098271 expone un sistema según
el preámbulo de la reivindicación 1.
La presente invención se plantea la tarea de
aportar un sistema mejorado para la monitorización tridimensional
(por ejemplo la medición, generación de imagen digital y
visualización) de la actividad miográfica, como la que tiene lugar
en el útero, tal y como se describe más detalladamente a
continuación. La invención se describe aplicada a la actividad
uterina, si bien los campos de aplicación de la invención no se
limitan a la actividad uterina, pudiéndose aplicar a otros
músculos.
La invención es capaz de procesar
electromiogramas (EMG), señales de detección de posición y
cardiotocogramas (CTG) para formar imágenes en tres dimensiones de
la contracción muscular y, en particular, de la actividad
miográfica uterina. La invención se presta para múltiples
aplicaciones, tales como la prevención de partos prematuros; la
medición y vigilancia de la efectividad de las contracciones de
parto, así como la investigación en obstetrícia y ginecología, si
bien el campo de aplicación de la invención no se limita a los
anteriores.
Por tanto, se presenta, según una de las
realizaciones de la presente invención, un sistema compuesto de un
sistema electromiográfico (EMG) operativo para detectar la actividad
electromiográfica generada en un músculo y de al menos un sensor de
posición y de un procesador comunicado con el sistema EMG y con al
menos el sensor de posición mencionado, siendo el procesador
operativo para procesar datos del sistema EMG e información sobre
la orientación y la posición tridimensional de al menos el sensor de
posición mencionado a fin de proporcionar un señal de salida que
contiene los datos de la actividad electromiográfica como función de
la orientación y la posición tridimensional de al menos el sensor
de posición ya mencionado.
De acuerdo a una realización de la presente
invención, el sistema EMG se compone de al menos un sensor EMG
adaptado para detectar la actividad electromiográfica generada en un
músculo de interés y de al menos un sensor EMG de referencia
adaptado para detectar la actividad electromiográfica en un músculo
de referencia. Es posible acoplar un monitor al procesador, estando
adaptado el monitor para visualizar la información procesada
proveniente del procesador.
Asimismo y de acuerdo a una realización de la
presente invención, un sistema detector de posición está adaptado
para medir la posición tridimensional y la orientación de al menos
un sensor de posición respecto a una posición de referencia fija en
el espacio.
Además de acuerdo a una realización de la
presente invención, un monitor de cardiotocograma (CTG) se comunica
con el procesador, estando compuesto el monitor CTG de un sensor de
la frecuencia cardíaca fetal latido a latido (FHR) y un sensor
uterino de actividad de parto (TOCO).
De acuerdo a una realización de la presente
invención, el procesador es operativo para procesar datos del
monitor CTG en adición a los datos del sistema EMG y la información
de posición tridimensional de al menos un sensor de posición para
proporcionar una señal de salida compuesta por los datos de
actividad electromiográfica y por los datos CTG como una función de
la posición tridimensional de al menos un sensor de posición.
Adicionalmente y de acuerdo a una realización de
la presente invención, un dispositivo de aviso se comunica con el
procesador, siendo operativo para generar un aviso si los datos
procesados por el procesador sobrepasan un límite
predeterminado.
La descripción que se detalla a continuación en
conjunción con las figuras adjuntas permite entender y apreciar la
presente invención con mayor profundidad:
La figura 1 es una ilustración gráfica
simplificada de un sistema de vigilancia tridimensional de la
actividad miográfica, construido y en estado operativo de acuerdo a
una realización de la presente invención; y
la figura 2 presenta un electromiograma (EMG) y
un cardiotocograma (CTG) mostrado con una imagen tridimensional de
una contracción muscular detectada por un sistema detector de
posición, de acuerdo a una realización de la presente
invención.
Se hace referencia ahora a la figura 1, la cual
muestra un sistema 10 para la vigilancia tridimensional de la
actividad miográfica, construido y operativo de acuerdo a una
realización de la presente invención.
El sistema 10 puede componerse de un monitor CTG
12. El monitor CTG 12 puede detectar parámetros médicos importantes
para evaluar el estado de un feto, concretamente, la frecuencia
cardiaca fetal latido a latido (FHR), así como la actividad uterina
(o de parto), también denominada TOCO, entre otras. La evaluación de
la FHR y de la TOCO permite determinar las condiciones del feto.
El monitor CTG 12 puede estar compuesto de un
sensor FHR 14 y un sensor TOCO 16. La frecuencia del ritmo cardíaco
(FHR) puede medirse directa e internamente, mostrando el sensor FHR
14 un electrodo craneal fetal escalpado aplicado a la piel fetal.
Alternativamente, la frecuencia de ritmo cardíaco se puede medir
indirectamente por ultrasonido, es decir, escuchando el sonido del
corazón del feto o midiendo el efecto Doppler de una onda de
ultrasonido reflejado por las partes móviles del corazón del feto,
particularmente las paredes cardíacas o las válvulas cardíacas. Por
ejemplo, la frecuencia de ritmo cardíaco se puede grabar mediante
electrodos electrocardiográficos o un transductor de ultrasonidos
colocado en el abdomen de la madre.
El sensor TOCO 16 puede componerse de un
transductor TOCO (tocodinamómetro), por ejemplo, colocado
externamente sobre el fundus uteri materno, es decir, situándolo
centralmente sobre el abdomen. Dicho transductor TOCO puede ser un
dispositivo medidor de tensión, empleando comúnmente uno o varios
cables de alambres resistivos. Tras la ruptura de las membranas, se
puede utilizar un transductor TOCO intravaginal o intrauterino, el
cual se puede componer de un manguito conectado con un transductor
de presión directa y se puede introducir en el útero.
Un ejemplo no excluyente de monitor CTG 12 es el
"HP Series 50 XM Fetal/MAternal Monitor" disponible
comercialmente a través de Hewlett Packard. Este monitoriza de
forma no invasiva la presión sanguínea materna, la oximetría del
pulso, la frecuencia del pulso y el ECG materno. Sin embargo, la
presente invención no queda limitada por alguna tecnología o
dispositivo existente para la detección del FHR o del TOCO.
El monitor CTG 12 puede estar comunicado con el
procesador 18 mediante, pero no de forma excluyente de otros
medios, una conexión RS232. El procesador 18 puede estar formado,
sin limitación, por un ordenador personal (PC), un chip procesador
local o un procesador remoto en línea. Un monitor 20 puede estar
acoplado al procesador 18 para visualizar la información procesada
y las imágenes.
El sistema 10 puede componerse de un sistema de
detector de posición 22 que detecta la posición tridimensional y la
orientación de uno o más sensores de posición 24 fijados al cuerpo
de la madre o al feto. Un ejemplo no excluyente de un sistema de
detección de posición 22 adecuado es el modelo "PCI Bird",
disponible comercialmente a través de Ascension Technology
Corporation, casilla postal 57, Burlington, Vermont,
05402-EE.UU. El "PCI bird" mide la posición y
la orientación de uno o varios sensores 24 de antena receptora con
respecto a una antena transmisora 26 fijada en el espacio. La
antena transmisora 26 puede controlarse mediante una señal de
corriente alterna pulsada. La antena receptora (sensor de posición)
24 puede medir no sólo el pulso magnético transmitido, sino también
el campo magnético terrestre. El procesador 18 o un procesador local
en el sistema 22 de detección de posición puede controlar y
coordinar las operaciones de la antena receptora (sensor de
posición) 24 y la antena emisora 26, procesando las señales y
generando valores de salida sobre la posición y la orientación.
El sistema 10 se compone de un sistema 28 que
detecta la actividad eléctrica generada en un músculo, por ejemplo,
la actividad electromiográfica (por ejemplo, la actividad
electromiométrica de los músculos uterinos). La actividad
electromuscular se puede detectar o monitorizar mediante uno o
varios sensores EMG 30 que se pueden componer a su vez, pero sin
limitación, de electrodos de grabación en superficie o de aguja. El
sistema EMG 28 puede componerse, pero sin limitación, de una unidad
32 final de frente analógico en comunicación con una unidad 34 de
adquisición de datos análogos. El sistema EMG 28 está comunicado
preferentemente con el procesador 18.
Antes de medir la actividad electromiográfica,
los sensores EMG 30 pueden fijarse al cuerpo de la madre. Un sensor
36 EMG de referencia (es decir un electrodo de tensión de
referencia) puede fijarse a una posición lateral del cuerpo de la
madre, mientras que los otros sensores 30 EMG pueden colocarse en
puntos diferentes sobre y/o alrededor del útero.
Los sensores 24 de posición se pueden colocar
junto a los sensores 30 y 36 EMG de tal forma que dicho sistema
detector de posición 22 pueda medir la posición tridimensional de
los sensores 30 y 36 EMG. El procesador 18 puede entonces procesar
las señales de la actividad eléctrica muscular como función de las
lecturas al mismo tiempo del monitor CTG 12. La información
procesada puede mostrarse en el monitor 20.
El sistema 10 puede presentar un dispositivo de
aviso 38 comunicado con el procesador 18, el cual emite un aviso
(visual o acústico) si los datos procesados por el procesador 18
sobrepasan un límite predefinido. Por ejmplo, el sistema 10 puede
avisar del inicio de un parto prematuro si la información de la
posición tridimensional de los sensores 30 EMG con la información
TOCO lo indican. Como ejemplo adicional, el sistema 10 puede avisar
si la posición tridimensional de los sensores 30 EMG junto con la
información FHR y TOCO indican que el feto está descolocado.
Se hace ahora referencia a la figura 2, la cual
ilustra un ejemplo de visualización de datos de un EMG y CTG (FHR y
TOCO) mostrados con una imagen tridimensional de la contracción
muscular detectada por el sistema detector de posición 22 de
acuerdo a una realización de la presente invención.
Se aprecia que varias características de la
invención, las cuales se describen en el contexto de realizaciones
por separado para mayor claridad, también pueden llevarse a la
práctica en una realización concreta. Al contrario, varias
características de la invención que, por razones de brevedad, se
describen en el contexto de una realización concreta pueden
llevarse a la práctica también por separado o en cualquier
subcombinación pertinente.
Claims (7)
1. Un sistema (10) que abarca:
un sistema electromiográfico (EMG) (28)
operativo para detectar la actividad electromiográfica generada en
un músculo;
un sistema detector de posición (22) y al menos
un sensor de posición (24), estando adaptado el sistema detector
de posición (22) para detectar la posición tridimensional y la
orientación de al menos dicho sensor de posición (24); y
un procesador (18) en comunicación con dicho
sistema EMG (28) y con dicho sistema detector de posición (22),
caracterizado porque
dicho procesador (18) es operativo para procesar
datos de dicho sistema EMG (28) e información sobre posición y
orientación en tres dimensiones de al menos dicho sensor de posición
(24) para generar una señal de salida formada por los datos de la
actividad electromiográfica como función de la orientación y
posición en tres dimensiones de al menos dicho sensor de posición
(24).
2. El sistema según la reivindicación 1, en el
que dicho sistema EMG (28) abarca al menos un sensor EMG (30)
adaptado para detectar la actividad miográfica generada en un
músculo de interés y al menos un sensor EMG de referencia (36)
adaptado para detectar la actividad electromiográfica generada en un
músculo de referencia.
3. El sistema según la reivindicación 1, el cual
abarca además un monitor (20) acoplado a dicho procesador y
adaptado para visualizar la información procesada por dicho
procesador (18).
4. El sistema de acuerdo a la reivindicación 1,
en el que dicho sistema detector de posición (22) está adaptado
para medir la posición tridimensional y la orientación de al menos
dicho sensor de posición (24) con respecto a una posición de
referencia fijada en el espacio.
5. El sistema según la reivindicación 1, el cual
abarca además un monitor (12) de cardiotocograma (CTG) en
comunicación con dicho procesador (18), estando formado dicho
monitor CTG (12) por un sensor (14) de frecuencia cardiaca fetal
latido a latido (FHR) y por un sensor (16) de actividad uterina de
parto (TOCO).
6. El sistema según la reivindicación 1, en el
que dicho procesador (18) es operativo para procesar datos de dicho
monitor CTG (12) en adición a los datos de dicho sistema EMG (28) y
a la información de posición tridimensional de al menos dicho
sensor de posición (24) para generar una señal de salida formada por
datos de actividad electromiográfica y datos CTG como función de la
posición tridimensional de al menos dicho sensor de posición
(24).
7. El sistema de acuerdo a la reivindicación 1,
formado además por un dispositivo de aviso (38) en comunicación con
dicho procesador (18), el cual es operativo para generar un aviso si
los datos procesados por dicho procesador (18) sobrepasan un límite
predefinido.
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