DESCRIPCIÓN GENERAL Y DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El problema técnico objetivo de la presente solicitud, consiste en evitar una inadecuada aplicación de la RCP en los pacientes, el cual puede causar un deterioro en la supervivencia del paciente con paro cardiorrespiratorio.

La presente patente de invención, tiene como objetivo aportar la solución al problema mediante un dispositivo de evaluación y retroalimentación de calidad de compresiones torácicas durante resucitación cardiopulmonar que comprende sus respectivas disposiciones o configuraciones constructivas junto con sus características técnicas esenciales, que permiten evaluar de manera óptima la calidad de las compresiones torácicas realizadas en el momento de una resucitación cardiopulmonar el cual proporciona una retroalimentación en la disposición de dichas compresiones, asimismo, este dispositivo permite estimar los parámetros de profundidad y frecuencia de las compresiones torácicas, con el fin de determinar si estos son adecuados durante un procedimiento de resucitación cardiopulmonar.

En los documentos del estado de la técnica referenciados, enseñan parte del estado de la técnica del mismo campo tecnológico de la solicitud, tal y como se observa en las patentes de invención estadounidenses US 2017143584 y US 2015351647, asimismo con el artículo publicado "Real time auto feedback system forchest compressions using an infrared camera" del autor Kouichiro Minami y sus colaboradores.

Con base a lo anterior, se referencian dichos documentos que hacen parte del estado de la técnica, con el fin de exponer los antecedentes de la solicitud y tomar como punto de partida las mejoras que hacen diferente la solicitud mediante sus características técnicas esenciales que solucionan el problema técnico objetivo planteado en la solicitud.

Se observa que la monitorización es parte importante de la medicina de emergencias y de cuidados críticos. Esta, ha entrado en la rutina del manejo de cualquier paciente que requiere resucitación cardiopulmonar, la cual se puede realizar en hospitalización e incluso en el ámbito pre hospitalario. El principal propósito de la monitorización es obtener mediciones frecuentes, reiteradas y continuas de las funciones fisiológicas, las cuales se pueden obtener a la cabecera del paciente, para permitir un pronto reconocimiento de los problemas fisiológicos y/o técnicos, así como el inicio o corrección temprana de la terapéutica.

En la resucitación cardiopulmonar, la ciencia ha evolucionado dramáticamente en las últimas décadas, y el advenimiento de nuevos y sofisticados dispositivos de monitorización han demostrado que la realización de la RCP es frecuentemente inadecuada en la mayoría de los casos. Es por eso que las directrices sobre reanimación cardiopulmonar y atención cardiovascular de emergencia de la Asociación Americana del Corazón (AHA por sus siglas en inglés), dejan claro el hecho de que, en la mayoría de las emergencias, la calidad de la RCP que aplica el rescatista puede representar la diferencia entre la vida y la muerte. Sin embargo, incluso los profesionales capacitados con frecuencia no aplican la RCP de manera óptima y pueden aprovechar los beneficios del monitoreo y el soporte. Es por eso que la AHA ha destacado cada vez más el valor de la retroalimentación audiovisual de la RCP, para mejorar la calidad de las compresiones torácicas que aplican los proveedores de atención médica.

Con base a lo anterior, la presente solicitud de Patente de Invención, nace como un proyecto en respuesta al planteamiento de una solución a un problema que se encuentra en este momento en el sector de la ingeniería biomédica, en especial en el campo de la cardiología, el cual fue desarrollado en la Universidad de la Sabana, ubicada en el campus universitario del municipio de Chía, Cundinamarca. El dispositivo de evaluación y retroalimentación de calidad de compresiones torácicas durante resucitación cardiopulmonar (1), se conforma de los siguientes componentes esenciales: de al menos un sensor infrarrojo (2), un microprocesador (3), unos medios lógicos (4), una interfaz gráfica (5), unos medios de conexión remota (6). (Ver figuras No.1 , No.2, No.3, No.4 y No.5).

En el aspecto preferido de la invención, el sensor infrarrojo (2) es un sensor de proximidad que incluye una película no lineal fotosensible (2.1) sobre la cual se refleja la luz infrarroja que rebota sobre la superficie de la mano del reanimador, de la misma manera preferida este sensor infrarrojo (2) cuenta con un LED infrarrojo (2.2), igualmente dicho sensor (2) cuenta con lentes (2.3), asimismo el aspecto para el microprocesador (3) puede tener cualquier configuración para este tipo de elemento, igualmente el aspecto preferido para la interfaz gráfica (5) comprende una pantalla táctil de color (5.1), además el aspecto preferido para los medios de conectividad remota (6) son por vía red inalámbrica de área personal. (Ver figura No.1 , y No.4).

Particularmente, el sensor infrarrojo (2) se encuentra ubicado sobre un soporte directamente encima del pecho del paciente, dicho sensor infrarrojo (2) por medio de un LED infrarrojo (2.2) arroja un haz de luz infrarroja que pasa a través de un lente (2.3) proyectándose sobre la mano de quién realiza las compresiones torácicas permitiendo estimar la profundidad y frecuencia de las compresiones torácicas, una vez el haz de luz infrarrojo se refleja de manera no especular sobre la mano del reanimador, se refleja y proyecta nuevamente el haz de luz infrarrojo el cual pasa a través del lente (2.3) hacia el sensor infrarrojo (2), en donde dicho sensor (2) emite un voltaje análogo correspondiente con la distancia de la mano. El sensor infrarrojo (2) se encuentra acoplado al microprocesador (3). El sensor infrarrojo (2) incluye también uno o más LEDs (2.2), los cuales permiten verificar la posición del sensor (2) iluminando el punto de medición.

Más particularmente, el microprocesador (3) alberga los medios lógicos (4) y un conversor A D (3.1). Éste último efectúa un muestreo mínimo de (una) 1 medición de distancia a una frecuencia de al menos 5 Hz. Dicho conversor A D (3.1) recibe la señal análoga de voltaje y la transforma en una señal digital.

En el mismo aspecto, los medios lógicos (4) que están albergados en el microprocesador (3), analizan la información capturada por el sensor infrarrojo (2) y determinan la calidad de las compresiones torácicas. Adicionalmente, con el fin de calcular la frecuencia de compresión, contabilizan el tiempo que demora una compresión en volver a la distancia inicial, y obtiene los resultados mediante una serie de operaciones matemáticas.

El dispositivo (1) comprende, además, una Interfaz gráfica (5) ubicada sobre el soporte, la cual presenta la información sintetizada por los medios lógicos (4) y provee una retroali mentación acerca de la calidad de las compresiones. Particularmente, la representación gráfica permite la posibilidad de escoger el tipo de paciente (neonato, niño o adulto) para saber si los datos obtenidos durante la reanimación están en concordancia con lo requerido por la Asociación Americana del Corazón (AHA). Si el procedimiento está siendo bien realizado la información de profundidad y frecuencia aparecerán mediante un color verde; y si está mal realizado el procedimiento, aparecerá mediante un color rojo. Con relación a la frecuencia también se muestra mediante una flecha hacia arriba o hacia abajo, si se debe aumentar o disminuir la frecuencia de compresión.

En este mismo aspecto particular, el dispositivo (1) incluye unos medios de conectividad remota (6) que envían la información a una aplicación móvil asociada. Dicha aplicación incluye una versión de la interfaz gráfica (5), y presenta información sintetizada acerca de la calidad y retroalimentación de las compresiones torácicas.

El dispositivo de evaluación y retroalimentación de calidad de compresiones torácicas durante resucitación cardiopulmonar (1) tiene un sensor infrarrojo (2) que se encuentra ubicado en un soporte fijo, dicho sensor infrarrojo (2) se encuentra dispuesto directamente encima del pecho del paciente a una distancia establecida, permitiendo estimar los parámetros de profundidad y frecuencia de las compresiones torácicas, con el fin de determinar si estos son adecuados durante un procedimiento de resucitación cardiopulmonar, dicho sensor infrarrojo (2) mediante un LED infrarrojo (2.2) proyecta un haz de luz infrarroja sobre el dorso de la mano de quién realiza las compresiones torácicas, asimismo, este dispositivo (1) cuenta con una interfaz gráfica (5), está interfaz gráfica (5) tiene la finalidad de presentar la información procesada por los medios lógicos (4), y a su vez proporciona una retroalimentación acerca de la calidad de las compresiones. El dispositivo (1) también cuenta con unos medios de conectividad remota (6) que permiten enviar la información a una aplicación móvil asociada y al mismo tiempo permite conectarse a esta, opcional mente, dicha aplicación móvil incluye una versión de la interfaz gráfica (5) el cual presenta la información sintetizada relacionada con la calidad y retroalimentación de las compresiones torácicas. El sensor infrarrojo (2) del dispositivo (1) cuenta con lentes (2.3). A continuación se ilustran las siguientes pruebas de calibración, medición y validación del dispositivo de evaluación y retroalimentación de calidad de compresiones torácicas durante resucitación cardiopulmonar (1) con el fin de exponer con mayor precisión esta invención sin limitar su concepto inventivo, sus aplicaciones y su alcance.

Prueba de calibración y medición con el dispositivo (1).

Con el fin de calcular la distancia de calibración por el método de triangulación, se llevó a cabo una prueba con el dispositivo (1) mediante su sensor infrarrojo (2), con el fin de linearizar su respuesta voltaica a distancias entre 10 cm y 60 cm (ver figura 1). Esto permite maximizar la resolución espacial de las distancias de análisis usadas durante la reanimación cardiopulmonar.

El sensor infrarrojo (2) fue apuntado hacia el dorso de la mano del reanimador cuando esta se coloca sobre el sitio de masaje cardiaco. Se utilizó la luz del LED infrarrojo (2.2) implementada en el sensor (2) para mostrar el sitio de la mano del reanimador sobre el cual se realizará la calibración y posteriormente las mediciones de profundidad.

Durante la calibración, el rayo o haz de luz infrarrojo emitido por el sensor (2) alcanza la mano del reanimador y se refleja de forma no especular hacia una película no lineal fotosensible (2.1 ) del sensor infrarrojo (2) acoplado al microprocesador (3). El sensor (2) emite un voltaje análogo correspondiente con la distancia del objeto y establece la distancia de calibración (DC), la cual es definida como el punto cero o de mínimo recorrido.

Después de obtenida la distancia de calibración (DC) se iniciaron las compresiones cardiacas. El sensor infrarrojo (2) emite en este momento, rayos o haces de luz infrarrojas de forma continua sobre la mano del reanimador, calculando las distancias. La información analógica de voltaje fue digitalizada por el conversor A/D (3.1), y posteriormente analizada por los medios lógicos (4) permitiendo así llevar a cabo la retroalimentación. Finalmente, los datos y la retroalimentación fueron exportados a la interfaz gráfica (5), permitiendo llevar a cabo una resucitación simulada exitosa. Validación del dispositivo (1).

Una vez realizada la calibración del dispositivo (1) y para la validación clínica del mismo, se realizará una prueba en maniquíes (adultos, niños y neonatos) aprobados por la FDA que reporten la profundidad y adicionalmente se contará con un distanciómetro láser que reporte distancias y frecuencia de compresión. El número total de pruebas será como mínimo de 120 por maniquí y distanciómetro.

Con base a lo anterior, esto nos permitirá valorar y comparar nuestro dispositivo (1) con los reportes efectuados por el maniquí y el distanciómetro. Posteriormente se realizarán análisis de correlación de Pearson entre las mediciones reportadas por el dispositivo (1) y las suministradas por el maniquí y el distanciómetro.

También serán realizadas evaluaciones de concordancia a través del uso de la prueba de Bland-AItman. Además, se implementará una prueba de concordancia calculando el estadístico Kappa para evaluar las concordancias con compresiones adecuadas o no adecuadas marcadas por el maniquí.

Se tomará como kappa adecuado un valor mayor de 0.9 con p <0.05. Esta validación podrá demostrar la eficiencia del dispositivo (1) con relación a las recomendaciones hechas por la AHA.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Figura No.1. Muestra una vista frontal del sensor infrarrojo (2) del dispositivo de evaluación y retroalimentación de calidad de compresiones torácicas durante resucitación cardiopulmonar (1) enseñando todas sus características técnicas constructivas y su respectivo ensamblaje. Asimismo en esta figura No.1 se muestra el método de triangulación para el cálculo de las distancias implementado en la calibración y medición de la profundidad durante cada ciclo compresivo, el cual se observa un LED infrarrojo (2.2), lentes (2.3), una reflexión dispersa (3), un objeto lejano (4), un objeto cercano (5), una película no lineal fotosensible a posición (2.1).

Figura No.2. Muestra una vista ortogonal frontal del dispositivo de evaluación y retroalimentación de calidad de compresiones torácicas durante resucitación cardiopulmonar (1) donde se observa el sensor infrarrojo (2) colocado sobre un soporte fijo donde se enseña que el paciente se encuentra tendido boca arriba y se evidencia que dicho sensor infrarrojo (2) se encuentra encima del pecho del paciente.

Figura No.3. Muestra un dibujo esquemático del dispositivo de evaluación y retroalimentación de calidad de compresiones torácicas durante resucitación cardiopulmonar (1) enseñando sus elementos tales el sensor infrarrojo (2), el microprocesador (3), los medios lógicos (4), la interfaz gráfica (5) con su pantalla táctil (5.1) y los medios de conexión remota (6).

Figura No.4. Muestra una vista ortogonal superior del dispositivo de evaluación y retroalimentación de calidad de compresiones torácicas durante resucitación cardiopulmonar (1), el cual se observa que este dispositivo (1) junto con su interfaz gráfica (5) y su pantalla táctil (5.1) que informa la profundidad y la frecuencia de compresión, adicionalmente se evidencia un icono donde se escoge, el tipo de reanimación a realizar (adulto, niño, neonato) y finalmente se muestra el tiempo que ha transcurrido durante la reanimación. Figura No.5. Muestra una vista ortogonal superior de un dispositivo móvil, asimismo se observa que el dispositivo (1) que funciona sobre dicho dispositivo móvil con la misma información en tiempo real suministrada en la interfaz gráfica (5) del dispositivo (1).