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Patent Searching and Data


Title:
PORTABLE VAGUS-NERVE ELECTROSTIMULATION DEVICE SYNCHRONISED WITH THE BREATHING CYCLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/084306
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a non-implantable vagus-nerve electrostimulator device synchronised by thoracic movements in humans, for improving motor function in patients following an ischemic stroke. The device is formed by an earphone mechanism with four electrodes located in an earpiece that stimulate nerve branches, and more specifically the vagus nerve endings, located in the area of the cavum concha and cymba concha of the left and right ears, the earphone mechanism being wirelessly connected to a mobile application that sets stimulation parameters. The device also comprises a breathing-cycle detection band to detect breathing, which is placed around the user's chest and measures chest expansion and recoil during breathing.

Inventors:
GONZALEZ SERRANO EDWIN ORLANDO (CO)
RIASCOS CHALAPUD GINA CONSTANZA (CO)
DIAZ PLATA ELKIN DAVID (CO)
SANABRIA BARRERA SANDRA MILENA (CO)
GOMEZ VECINO CRISTIAN JESUS (CO)
RIOS DURAN MARIA DANIELA (CO)
Application Number:
PCT/IB2023/059407
Publication Date:
April 25, 2024
Filing Date:
September 22, 2023
Export Citation:
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Assignee:
FUND CARDIOVASCULAR DE COLOMBIA (CO)
International Classes:
A61N1/00; A61N1/02; A61N1/04; A61N1/18; A61N1/32; A61N1/36
Attorney, Agent or Firm:
TM TAMAYO et al. (CO)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Dispositivo electrónico estimulador eléctrico transcutáneo del nervio vago sincronizado por los movimientos torácicos respiratorios en humanos para mejorar la función motora de los pacientes tras sufrir un accidente cerebrovascular isquémico, y con potencial de uso terapéutico en pacientes con migraña, depresión mayor, hipertensión, trastorno inflamatorio, enfermedad cardiovascular, dolor crónico, trastorno de ansiedad, trastorno asociado con hipoxia / hipercapnia crónica, trastorno primario del sistema autónomo o trastorno gastrointestinal. Esto con un estimulador eléctrico transcutáneo de nervios inalámbrico CARACTERIZADO por una banda de sensado del ciclo respiratorio (21) con un Módulo de sensado del ciclo respiratorio (22) conformado por tarjetas OEM con un HWy un protocolo conocido de comunicación de envío de datos inalámbricamente a un Mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico (23) ubicado en la parte posterior del cráneo dentro de una carcasa (25) fija (50) o basculante (51), que a su vez se comunica inalámbricamente con una aplicación móvil y que se acopla a los brazos (34), (35) de dos auriculares (26), (30); donde el auricular derecho (26) en su terminación tiene adherida una placa derecha (27) con una trayectoria de sección ovalada (41) o de sección en espiral (48) y dos concavidades (42), (43) que están fijas o giran en su centro y que aloja un electrodo derecho posterior concha cymba (28) y un electrodo derecho frontal cavum concha (29), y donde el auricular izquierdo (30) en su terminación tiene adherida una placa izquierda (31) con una trayectoria se sección ovalada (44) o de sección en espiral (48) y dos concavidades (45), (46) que están fijas o giran en su centro y que aloja un electrodo izquierdo posterior concha cymba (32) y un electrodo izquierdo frontal cavum concha (33).

2. Dispositivo electrónico estimulador eléctrico transcutáneo del nervio vago sincronizado por los movimientos torácicos respiratorios en humanos de acuerdo con la reivindicación 1 CARACTERIZADO porque la carcasa (25) tiene un eje transversal que en su costado derecho (38) se une en su eje al brazo derecho (34) y en su costado izquierdo (39) se une en su eje al brazo izquierdo (35).

3. Dispositivo electrónico estimulador eléctrico transcutáneo del nervio vago sincronizado por los movimientos torácicos respiratorios en humanos de acuerdo con la reivindicación 1 CARACTERIZADO porque la carcasa (25) aloja un mecanismo de alimentación eléctrica inalámbrico con estándar Ql (40) que se acopla en una base inalámbrica (47) y aloja el Mecanismo auricular de generación del estímulo eléctrico (23), acoplado a un microcontrolador (15) configurado de forma inalámbrica con una aplicación móvil, cuya estimulación eléctrica incluye un Pulso de corriente continua con Ráfaga de pulsos de onda cuadrada bifásicos; Frecuencia: 1 -120 Hz; Intensidad de corriente: 1 mA a 10 mA; Ancho de pulso: 100 - 500 microsegundos; Duración de estimulación: 0,5 - 2 s y Tiempo de la terapia: 1 - 60 minutos; y conformado por el circuito de estimulación que se encuentra conectado a cada electrodo, con conexión al electrodo derecho posterior concha cymba (28), al electrodo derecho frontal cavum concha (29), al electrodo izquierdo posterior concha cymba (32) y al electrodo izquierdo frontal cavum concha (33).

4. Dispositivo electrónico estimulador eléctrico transcutáneo del nervio vago sincronizado por los movimientos torácicos respiratorios en humanos de acuerdo con la reivindicación 1 CARACTERIZADO porque el Mecanismo auricular de generación del estímulo eléctrico (23) dentro de su carcasa (25) tiene una tarjeta electrónica (13) con un mecanismo de respaldo energético (12) del dispositivo; cuya tarjeta electrónica (13) en la parte frontal tiene tres pulsadores, primer pulsador (52) de encendido y apagado, una segundo pulsador (53) de aumento de la corriente de estímulo y un tercer pulsador (54) de disminución de la corriente de estímulo; y en la parte posterior de la tarjeta electrónica (13) tiene reguladores (9) y elevadores de voltajes (11) que conforman el mecanismo elevador/regulador (8), y un mecanismo de carga inalámbrica (4) con su bobina (16) de carga inalámbrica que se acopla de manera paralela a la tarjeta electrónica (13).

5. Dispositivo electrónico estimulador eléctrico transcutáneo del nervio vago sincronizado por los movimientos torácicos respiratorios en humanos de acuerdo con la reivindicación 1 CARACTERIZADO porque el Módulo de sensado del ciclo respiratorio (22) de la banda de sensado del ciclo respiratorio (21) tiene una tarjeta electrónica (55) con dos ranuras laterales (57) que son atravesadas por la extensión de correa (20) que rodea el tórax del paciente; inyectores de corriente (10); un mecanismo de alimentación eléctrica inalámbrica con estándar Ql (14); tarjetas OEM (7) que envían información del ciclo respiratorio al microcontrolador (15) del mecanismo auricular de generación del estímulo eléctrico (23) para activar la estimulación; cuya parte frontal de la tarjeta electrónica (55) tiene un microcontrolador (56), un pulsador de encendido y apagado (19), y unos conectares (18) de un sensor de fuerza (6); y en la parte posterior de la tarjeta electrónica (55) tiene un mecanismo de carga inalámbrica con su bobina (17) que se acopla de manera paralela a la tarjeta electrónica (55).

Description:
DISPOSITIVO PORTÁTIL DE ELECTROESTIMULACIÓN DEL NERVIO VAGO SINCRONIZADO CON EL CICLO RESPIRATORIO

SECTOR TECNOLÓGICO

La invención es un dispositivo no implantable electro estimulador del nervio vago sincronizado por el ciclo respiratorio en humanos para la recuperación motora de los miembros superiores tras un accidente cerebrovascular isquémico y así mismo podría servir para el tratamiento de la migraña, depresión mayor, entre otras afecciones médicas, conformado por un mecanismo auricular de generación del estímulo eléctrico con cuatro electrodos que estimulan las ramificaciones nerviosas que se encuentran en las zonas cymba y cavum conchae del oído izquierdo o el oído derecho; con dos electrodos ubicados en un auricular que estimulan eléctricamente a las terminaciones del nervio vago en la cavum concha y en la concha cymba del oído izquierdo, y potencialmente con dos electrodos ubicados en el auricular adaptados que se acoplan eléctricamente a las terminaciones del nervio vago en la cavum concha y en la concha cymba del oído derecho; una banda de sensado del ciclo respiratorio para adquirir la señal del movimiento respiratorio, colocada alrededor del pecho del usuario que mide la expansión y retroceso del tórax durante la respiración, que cuenta con una conexión inalámbrica con el mecanismo auricular para sincronizar la electroestimulación con el ciclo respiratorio; y una aplicación para teléfonos inteligentes que configura el mecanismo auricular que contiene los electrodos.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Para el tratamiento del dolor y la migraña por electroestimulación se conocen como el estado de la técnica más cercanos la solicitud de patente colombiana NC2016/0004437 “DISPOSITIVO DE ELECTROESTIMULACIÓN DEL NERVIO VAGO SINCRONIZADO CON EL CICLO RESPIRATORIO’’ que propone un dispositivo con elementos de conexión para la sincronización de la emisión de electroestimulación del nervio vago con la conexión de un electrocardiograma (ecg), a través de la sincronización del ciclo respiratorio del usuario, midiendo la respiración con electrodos conectados al electrocardiograma (ecg). Este antecedente propone una solución que requiere un electrodo cableado que va al oído del paciente de manera transcutánea para el tratamiento del dolor. A diferencia, esta nueva invención propone un dispositivo portátil auricular con electrodos externos que se acoplan electrónicamente con las ramificaciones nerviosas en la concha cymba y cavum conchae del nervio vago sin requerir conexiones alámbricas para el usuario paciente alejándose de las soluciones conocidas donde se determinada la electroestimulación del nervio vago mediante dispositivos alámbricos. Adicionalmente no tiene conexión a un electrocardiograma (ecg) sino que propone una banda de sensado del ciclo respiratorio con conexión inalámbrica para la sincronización de la estimulación dada por el mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico, que, a su vez, es configurado por la aplicación en un dispositivo móvil.

De la invención se conoce la patente antecedente US2012035680A1 “Systems and Methods for Respiratory-Gated Auricular Vagal Afferent Nerve Stimulation” que requiere identificación y conexión con dos nervios aferentes al nervio vago con ajustes independientes para realizar la conexión, que se complementa con el método de la patente US2020139126A1 “Systems and methods for respiratory-gated nerve stimulation” cuya ejecución consiste en determinar una característica pulmonar del usuario; y enviar la señal de estimulación al circuito de estimulación para efectuar la estimulación eléctrica del usuario basándose en la característica pulmonar del usuario. A diferencia de la nueva solicitud, el dispositivo portátil de electroestimulación del nervio vago sincronizada con el ciclo respiratorio cuenta con un flujo de datos inalámbrico, sistema de carga inalámbrico y un mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico para la sincronización que podría contar con cuatro electrodos que estimulan las ramificaciones nerviosas que se encuentran en las zonas cymba y cavum conchae del oído izquierdo y con posibilidades en el oído derecho; con dos electrodos ubicados en un auricular que se acoplan eléctricamente a las terminaciones del nervio vago en la cavum concha y en la concha cymba del oído izquierdo y potencialmente con dos electrodos ubicados en el auricular adaptados que estimulan eléctricamente a las terminaciones del nervio vago en la cavum concha y en la concha cymba del oído derecho.

La nueva invención contempla un mecanismo con sensor en el pecho del usuario que se encarga de sensar el movimiento del ciclo respiratorio (inspiración y espiración) del usuario para indicar al mecanismo auricular cuando proveer el estímulo, de acuerdo con las configuraciones hechas desde una aplicación móvil enlazada con el mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico, característica novedosa que no existe en ninguno de los antecedentes; ya que en los antecedentes no es posible la portabilidad ni el desplazamiento del usuario. Los criterios de solución de los antecedentes abordan uno de entre hipertensión, trastorno inflamatorio, enfermedad cardiovascular, dolor crónico, trastorno de ansiedad, trastorno asociado con hipoxia / hipercapnia crónica, trastorno primario del sistema autónomo o trastorno gastrointestinal porque pretenden tener contacto con nervios aferentes al nervio vago dependiendo de la identificación de la ramificación a diferencia de la nueva invención que propone un mecanismo único de acople con cuatro electrodos a cavum concha y en la concha cymba del oído izquierdo y del oído derecho para lograr una acción terapéutica en las secuelas funcionales del accidente cerebro vascular - ACV, así mismo, como en la migraña y la depresión mayor. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención es un dispositivo no implantable electro estimulador del nervio vago sincronizado por los movimientos torácicos del ciclo respiratorio en humanos para lograr una acción terapéutica en las secuelas funcionales del accidente cerebro vascular - ACV, así mismo, como la migraña, la depresión mayor, hipertensión, trastorno inflamatorio, enfermedad cardiovascular, dolor crónico, trastorno de ansiedad, trastorno asociado con hipoxia / hipercapnia crónica, trastorno primario del sistema autónomo o trastorno gastrointestinal, conformado por un mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico que podría contar con cuatro electrodos que estimulan las ramificaciones nerviosas que se encuentran en las zonas cymba y cavum conchae del oído izquierdo y con posibilidades de uso en el oído derecho; con dos electrodos ubicados en un auricular que estimulan eléctricamente a las terminaciones del nervio vago en la cavum concha y en la concha cymba del oído izquierdo y potencialmente con dos electrodos ubicados en el auricular adaptados que estimulan eléctricamente a las terminaciones del nervio vago en la cavum concha y en la concha cymba del oído derecho, una banda de sensado del ciclo respiratorio para adquirir la señal del movimiento respiratorio, colocada alrededor del pecho del usuario que mide la expansión y retroceso del tórax durante la respiración, que cuenta con una conexión inalámbrica con el mecanismo auricular para sincronizar la electroestimulación con el ciclo respiratorio; y una aplicación móvil que configura el mecanismo auricular que contiene los electrodos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE FIGURAS:

La figura 1 muestra los componentes del mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico del nervio vago sincronizada con el ciclo respiratorio y la banda de sensado del ciclo respiratorio que se conecta inalámbricamente al mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico.

La figura 2 muestra una vista lateral de los auriculares del mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico del nervio vago sincronizada con el ciclo respiratorio.

La figura 3 muestra una perspectiva posterior de los auriculares y la carcasa del mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico del nervio vago sincronizada con el ciclo respiratorio.

La figura 4 muestra un esquema de la carcasa y la bobina de carga inalámbrica de la banda de sensado del ciclo respiratorio que se conecta inalámbricamente al mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico, adaptado para recibir la señal de detección y generar una señal de salida.

La figura 5 muestra la banda de sensado del ciclo respiratorio alrededor del tórax del usuario, donde la banda de sensado del ciclo respiratorio que permite la sincronización del ciclo respiratorio mediante los movimientos respiratorios del tórax del paciente. La figura 6 muestra el mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico del nervio vago sincronizada con el ciclo respiratorio del usuario colocado en un paciente.

La figura 7 muestra el mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico del nervio vago sincronizada con el ciclo respiratorio del usuario con una trayectoria de sección en espiral.

La figura 8 muestra el mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico del nervio vago sincronizada con el ciclo respiratorio del usuario en su cargador inalámbrico.

La figura 9 muestra en detalle el soporte de un arreglo de electrodos, con un electrodo concha cymba y un electrodo cavum concha.

La figura 10 muestra una vista frontal de la tarjeta del mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico del nervio vago sincronizada con el ciclo respiratorio del usuario

La figura 11 muestra una vista posterior de la tarjeta del mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico del nervio vago sincronizada con el ciclo respiratorio del usuario

La figura 12 muestra una vista frontal de la tarjeta de la banda de sensado del ciclo respiratorio del usuario

La figura 13 muestra una vista posterior de la tarjeta de la banda de sensado del ciclo respiratorio del usuario.

DESCRIPCIÓN TÉCNICA Y MEJOR MANERA DE EJECUTAR LA INVENCIÓN

El dispositivo portátil de electroestimulación del nervio vago sincronizada con el ciclo respiratorio favorece el proceso de rehabilitación en pacientes con accidentes cerebro vasculares - ACV con una solución de componentes que ¡nteractúan inalámbricamente entre ellos y permiten la movilidad del usuario, su desplazamiento y acoplable a la fisionomía humana que puede ser utilizado como una prenda de vestir. Este dispositivo también podría ser usado para lograr una acción terapéutica en la migraña, la depresión mayor, hipertensión, trastorno inflamatorio, enfermedad cardiovascular, dolor crónico, trastorno de ansiedad, trastorno asociado con hipoxia / hipercapnia crónica, trastorno primario del sistema autónomo o trastorno gastrointestinal.

El dispositivo portátil de electroestimulación del nervio vago sincronizada con la respiración está conformado por:

Un mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico, encargado de proporcionar el estímulo eléctrico en el pabellón auricular, con un módulo electrónico de batería y carga inalámbrica, un módulo de comunicación inalámbrica y de potencia para generar el estímulo y módulo de control de la intensidad.

Una banda de sensado del ciclo respiratorio, conformado igualmente por hardware y firmware, se encargará de sensar el ciclo respiratorio del paciente para indicar al dispositivo auricular cuándo proveer el estímulo, de acuerdo con las configuraciones hechas desde una aplicación móvil. De igual forma tiene una batería, comunicación inalámbrica, procesamiento y tiene una forma ergonómica para no afectar el confort del paciente que requiera su uso.

Una aplicación móvil de configuración que consiste en un desarrollo de software donde se realiza la configuración del hardware auricular y de sincronización. La aplicación móvil cumple con requerimientos de usabilidad, escalabilidad y estándares médicos para poder ser operada fácilmente por personal médico. Desde la aplicación móvil es posible realizar la configuración de los parámetros de la señal de estímulo eléctrico tales como: frecuencia de la señal, ancho de pulso, amplitud de corriente y tiempo de estímulo, adicionalmente es posible establecer el tiempo de terapia y la activación de la sincronización con el ciclo respiratorio. La aplicación móvil podría contar con configuraciones preestablecidas para diferentes patologías. La interfaz de la aplicación móvil está diseñada para mostrar información relevante como el tiempo de terapia, la intensidad del tratamiento y el nivel de sensibilidad del paciente.

El dispositivo cuenta con diferentes características de uso, de forma, de función, de producción, de estructura y de imagen que permiten componer un dispositivo enfocado al usuario, en donde la forma es atractiva y armoniosa con formas redondeadas en sus bordes y vértices permitiendo una manipulación sin afectar la piel del usuario, asimismo se puede interactuar con los diferentes controles sin afectar la comodidad del usuario. También se destaca que el diseño permite al usuario identificar fácilmente los diferentes componentes del mecanismo como pulsadores y mecanismos de carga. El tiempo de aprendizaje del dispositivo es muy corto ya que los elementos visuales utilizados permiten un uso muy intuitivo, asimismo se plantean texturas y materiales que facilitan el agarre generando mayor confort, estos materiales también han sido enfocados para una fácil y rápida limpieza evitando focos de bacterias que puedan afectar al usuario.

El mecanismo de alimentación eléctrica tiene una autonomía suficiente para la ejecución de la terapia de estímulo eléctrico gracias a las baterías integradas, que se recargan por tecnología inalámbrica; tiene elementos electrónicos tales como reguladores (9) y elevadores de voltaje (11), elementos pasivos que a través de una configuración de interconexión cargan como respaldo energético del dispositivo, además un mecanismo de carga inalámbrica que consiste en una base, con diseño coherente y acoplable, que suministra una energía de manera inalámbrica al mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico y a la banda de sensado del ciclo respiratorio.

El módulo de sensado del ciclo respiratorio de la banda de sensado del ciclo de la respiración está conformado por tarjetas OEM, las cuales constan de un HW y un protocolo conocido de comunicación de envío de datos. Su funcionamiento ha sido diseñado para por medio de sensores medir la variable fisiológica, adecuar y procesar internamente las señales, para posteriormente enviarlas bajo una codificación específica, conocida como protocolo de comunicación, mediante la tecnología inalámbrica Bluetooth. El módulo de sensado del ciclo respiratorio tiene tarjetas que mediante un sensor de fuerza adquiere la señal generada por la apertura del tórax del paciente, la cual posteriormente será procesada para la identificación de los máximos y mínimos de la misma, generando de esta forma los puntos de activación de la estimulación eléctrica.

En mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico (23) está basado en el impulso de electroestimulación transcutánea se inicia el circuito electrónico que proporciona una corriente eléctrica no perjudicial para humanos según le sea indicado por microcontrolador (15). Los elementos electrónicos que lo conforman están representados por componentes pasivos como resistencias, condensadores, bobinas en conjunto con elementos activos como amplificadores operaciones y elevadores de alto voltaje, que transforman los impulsos eléctricos para que sean percibidos por el organismo humano. Adicionalmente el dispositivo de generación de estímulo eléctrico (23) cuenta con dos pulsadores para el control de la intensidad de corriente por parte del paciente sin tener que interrumpir su tiempo de terapia.

En mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico (23) tiene una carcasa de protección que es una estructura que aísla sus circuitos internos con el exterior, conformada por estructuras de apoyo para allí ubicar componentes o tarjetas electrónicas de forma compacta, que están protegidas por la carcasa exterior, en la cual influye de manera impactante su forma, color, diseño, así como sus etiquetas, elementos o interface.

El Mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico (23) está configurado para estimular la rama auricular del nervio vago (ABVN) en la superficie de la piel del oído del usuario; donde dicho mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico (23) comprende al menos cuatro electrodos que estimulan las ramificaciones nerviosas que se encuentran en las zonas cymba y cavum conchae de los oídos; con dos electrodos ubicados en un auricular que estimula eléctricamente las terminaciones del nervio vago en la cavum concha y en la concha cymba del oído izquierdo y potencialmente con dos electrodos ubicados en el auricular adaptados que estimulan eléctricamente a las terminaciones del nervio vago en la cavum concha y en la concha cymba del oído derecho que se sincronizan con la banda de sensado del ciclo respiratorio (21) de un Módulo de sensado del ciclo respiratorio (22) conformado por tarjetas OEM con un HW y un protocolo conocido de comunicación de envío de datos inalámbricamente al mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico (23) quien a su vez se comunica inalámbricamente con una aplicación móvil. El mecanismo auricular de generación del estímulo eléctrico (23) está ubicado en la parte posterior del cráneo dentro de una carcasa (25), ya sea carcasa fija (50) o carcasa basculante (51) se acopla a los brazos (34), (35) de dos auriculares (26), (30); donde el auricular derecho (26) en su terminación tiene adherida una placa derecha (27) con una trayectoria de sección ovalada (41) o de sección en espiral (48), y dos concavidades (42), (43) que podría girar en su centro o tener secciones fijas (49) que alojan un electrodo derecho posterior concha cymba (28) y un electrodo derecho frontal cavum concha (29), y donde el auricular izquierdo (30) en su terminación tiene adherida una placa izquierda (31) con una trayectoria de sección ovalada (44) o sección en espiral (48), y dos concavidades (45), (46) que podrían girar en su centro o tener secciones fijas (49) que alojan un electrodo izquierdo posterior concha cymba (32) y un electrodo izquierdo frontal cavum concha (33).

El dispositivo portátil de electroestimulación del nervio vago sincronizado con el ciclo respiratorio contiene electrodos con metales biocompatibles, metales no tóxicos, dónde el diseño de la carcasa está hecho de un material biocompatible y preferiblemente termoplástico logrando un dispositivo liviano.

Este dispositivo tiene un diseño que contempla las medidas promedio antropométricas para que se ajuste al tamaño de la cabeza; el molde que contiene los electrodos contempla un diseño único que optimiza el contacto con las terminaciones del nervio vago en la cavum concha y en la concha cymba, del oído izquierdo y del oído derecho del usuario.

El resultado del diseño del auricular inalámbrico cumple con aspectos de ergonomía y comodidad, peso ligero, optimiza el contacto de los electrodos con la piel del oído, asegura la hermeticidad mediante cierres a presión y la implementation de botones encauchetados.

La carcasa (25) en su costado derecho (38) se acopla a un brazo derecho (34) y en su costado izquierdo (39) se acopla a un brazo izquierdo (35), permitiendo ubicarlo en la parte posterior del cráneo del usuario. Dicha carcasa (25) aloja un mecanismo de alimentación eléctrica inalámbrico (40) que se acopla en una base inalámbrica (47) y aloja el Mecanismo de aplicación de estímulo eléctrico (23), conformado por el circuito de estimulación que se encuentra conectado de manera independiente al electrodo derecho posterior concha cymba (28), al electrodo derecho frontal cavum concha (29), al electrodo izquierdo posterior concha cymba (32) y al electrodo izquierdo frontal cavum concha (33).

Al interior de la carcasa (25) se encuentra la tarjeta electrónica (13) que tiene elementos pasivos como resistencias, condensadores y bobinas que a través de una configuración de interconexión permiten la carga y descarga de mecanismo de respaldo energético (12) del dispositivo; en la parte frontal se aprecian tres pulsadores, primer pulsador (52) para cumplir las funciones de encendido y apagado, una segundo pulsador (53) de aumento de la corriente de estímulo y un tercer pulsador (54) de disminución de la comente de estímulo. En la parte posterior de la tarjeta electrónica (13) se observan los elementos electrónicos tales como reguladores (9) y elevadores de voltajes (11) que conforman el mecanismo elevador/regulador (8); y el mecanismo de carga inalámbrica (4) con su bobina (16) de carga inalámbrica que se acopla de manera paralela a la tarjeta electrónica (13)

La conexión de los componentes del dispositivo se realiza por vía BLE (Bluetooth Low Energy), que establece la comunicación entre el mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico y a la aplicación móvil en un teléfono inteligente, del mismo modo que la comunicación entre el mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico y la banda de sensado de respiración. El Mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico (23) tiene un circuito de estimulación conectado al microcontrolador (15) el cual se encuentra adaptado para recibir la señal de salida del dispositivo de detección y generar una señal de electroestimulación; un primer electrodo adaptado para sensar eléctricamente a una fibra nerviosa aferente de una rama auricular del nervio vago de un paciente, donde el circuito de estimulación está adaptado para entregar la señal de electroestimulación al primer electrodo para la estimulación selectiva de la fibra nerviosa para lograr una función terapéutica. El circuito de estimulación está alojado en un recinto, y el recinto está dimensionado y configurado para ser soportado por las dos aurículas del paciente.

El circuito de estimulación está acoplado al microcontrolador que a su vez es configurado de forma inalámbrica mediante una aplicación móvil. La estimulación eléctrica incluye al menos lo siguiente: Pulso de comente: continua; Ráfaga de pulsos de onda cuadrada bifásicos, Frecuencia: 1 -120 Hz; Intensidad de corriente: 1 mA a 10 mA; Ancho de pulso: 100 - 500 microsegundos; Duración de estimulación: 0,5 - 2 s y Tiempo de la terapia: 1 - 60 minutos

Cuenta con un circuito de medición de corriente que supervisa la salida del circuito de estimulación y realimenta al microcontrolador para mantener la corriente de estimulación configurada, y cuenta con circuito de carga inalámbrica con estándar Ql (40) el cual se encarga de posibilitar la carga de la batería sin la necesidad de puertos físicos.

El dispositivo portátil de electroestimulación del nervio vago sincronizado con el ciclo respiratorio tiene una banda de sensado del ciclo respiratorio (21) complementada con una carcasa. Está banda de sensado del ciclo respiratorio (21) es una banda de pecho permite la lectura de los ciclos respiratorios mediante la apertura del tórax del paciente y se ubica alrededor del pecho del paciente para transmitir la información como una señal de detección. Tiene un microcontrolador (56) conectado por medio de una comunicación inalámbrica al mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico (23); donde la banda de sensado del ciclo respiratorio (21) está configurada para medir la expansión y retroceso del tórax del sujeto durante la respiración. El resultado del diseño de la banda cumple con aspectos de ergonomía y comodidad ya que cuenta con la posibilidad de graduar por tallas, diseño de la carcasa está hecho de un material biocompatible y preferiblemente termoelástico logrando un dispositivo liviano y posibilitando su desinfección con alcohol, asegura la hermeticidad mediante cierres a presión. Por último, el diseño lo hace único debido a su característica de esteticidad armónica y minimalismo con el auricular inalámbrico.

Al interior de la banda se encuentra una tarjeta electrónica (55) que se comunica inalámbricamente por vía BLE (Bluetooth Low Energy) al dispositivo inalámbrico del mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico (23); y está adaptado para detectar los movimientos torácicos del ciclo respiratorio de un paciente y convertir la actividad muscular detectada en una señal de detección correspondiente; tiene al menos un microcontrolador (56) configurado para determinar un ciclo respiratorio del sujeto en la banda de pecho; se ejecuta al menos con una operación de inspiración y espiración y donde la entrega de la señal de estimulación incluye cronometrar una entrega de estimulaciones al sujeto al comienzo de la espiración o inspiración y extendiéndose a través de una porción de la misma.

La banda de sensado del ciclo respiratorio (21) en su tarjeta electrónica (55) tiene dos ranuras laterales (57) que son atravesadas por la extensión de correa (20) que rodea el tórax del paciente al usar la banda de sensado del ciclo respiratorio (21). En la parte frontal de la tarjeta electrónica (55) se observa el microcontrolador (56), el pulsador de encendido y apagado (19), y los conectares (18) del sensor de fuerza (6). En la parte posterior de la tarjeta electrónica (55) se configura principalmente el mecanismo de carga inalámbrica con su bobina (17) de carga inalámbrica que se acopla de manera paralela a la tarjeta electrónica (55).

El microcontrolador (15) del mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico inalámbrico está configurado para terminar la entrega de estimulaciones al sujeto antes del siguiente ciclo de inspiración o espiración.

El microcontrolador (15) del mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico inalámbrico está configurado para recibir una configuración para determinar una sincronización de la característica pulmonar desde una aplicación de teléfono inteligente.

El microcontrolador (56) del banda de sensado del ciclo respiratorio está configurado para comunicar los máximos y/o mínimos de actividad muscular al microcontrolador (15) del mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico (23) inalámbrico para iniciar la ráfaga de pulsos de la electroestimulación; este microcontrolador (56) está configurado para sensar el ciclo respiratorio del sujeto detectando los máximos y mínimos de la inspiración y la espiración; y también está configurado para enviar inalámbricamente la actividad muscular detectada del sujeto al procesador del mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico inalámbrico.

La banda de sensado del ciclo respiratorio (21) cuenta con circuito de carga inalámbrica con estándar Ql (14) el cual se encarga de posibilitar la carga de la batería sin la necesidad de puertos físicos.

La aplicación móvil está diseñada para realizar la configuración de los parámetros de la señal de estimulación y se comunica mediante tecnología BLE con el mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico inalámbrico. La aplicación móvil tiene la posibilidad de pausar, reanudar o concluir la terapia, adicionalmente, la aplicación móvil puede gestionar el apagado del mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico inalámbrico y la banda de sensado de respiración. Visualiza el estado y nivel de carga de la batería de los dos dispositivos. La aplicación monitorea y administra las terapias tradicionales del paciente específicas para tratar las afecciones médicas ya mencionadas, así como también tendría la posibilidad de tener registro de métricas de variables definidas para reflejar indicador de estado mejoría, (frecuencia de episodios de migraña, frecuencia de episodios de depresión, indicador de dolor de migraña, utilización de cámara del teléfono inteligente para registrar recuperación o mejoría).

A partir de los resultados de las terapias específicas (migraña, depresión mayor, rehabilitación motora del miembro superior, la hipertensión, trastorno inflamatorio, enfermedad cardiovascular, dolor crónico, trastorno de ansiedad, trastorno asociado con hipoxia / hipercapnia crónica, trastorno primario del sistema autónomo o trastorno gastrointestinal), la aplicación podría crear perfiles de pacientes para generar recomendaciones, identificar patrones con potencial de generar nuevas configuraciones de terapia completa, generar predicciones de afecciones o complicaciones médicas mediante la interoperabilidad de otros dispositivos que miden otras variables fisiológicas complementarias para las terapias.

Los protocolos de estimulación eléctrica ejecutan la función terapéutica según el tratamiento de las afecciones médicas a tratar con un modo placebo y un modo sincronización automática con los ciclos respiratorios, que se configuran con paquetes de estimulación automática según datos captados de la respiración.

Método de funcionamiento (interacción App, Banda y auricular inalámbrico) con la función de electroestimulación que comprende: El mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico recibe una activación y podría recibir una señal del ciclo respiratorio de la banda de sensado por un medio inalámbrico que detecta la actividad muscular del paciente;

La caracterización de la señal del ciclo de respiración se realiza desde la banda de sensado del ciclo respiratorio quien envía parámetros de activación al mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico para que dé inicio a la ráfaga de pulsos eléctricos.

El mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico sensa y mantiene la configuración de parámetros establecida por la aplicación móvil.

Todo el flujo de datos en el sistema de estimulación se realiza por comunicación inalámbrica Bluetooth.

En cuanto al funcionamiento de la aplicación móvil, se caracteriza por: a) Antes de la estimulación:

• Creación por parte del personal administrativo de una cuenta para el personal médico.

• El personal médico inicia sesión en la aplicación móvil y se conecta al mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico a través de BLE.

• La aplicación tiene registrados parámetros predeterminados que pueden ser modificados por el personal médico basado en la terapia y umbrales de dolor en el paciente a electro estimular.

• Se selecciona si el dispositivo va a funcionar sincronizado a la respiración o no. b) Durante la estimulación:

• La aplicación móvil muestra el tiempo restante hasta terminar la sesión de electroestimulación.

• La aplicación móvil muestra el resumen de los parámetros utilizados en la sesión actual.

• La aplicación móvil permite pausar, parar y continuar la electroestimulación c) Después de la estimulación:

• La aplicación móvil almacena la última configuración de parámetros registrada para ser usados en una próxima sesión.

• La aplicación móvil permite el apagado del mecanismo auricular de generación de estímulo eléctrico y de la banda de sensado de la respiración

Esta aplicación móvil tiene entre sus funciones:

• La aplicación muestra mediante un ¡cono el porcentaje de batería del mecanismo auricular y de la banda de sensado.

• La aplicación notifica cuando la banda de sensado del ciclo respiratorio está conectada.

• La aplicación alerta al usuario en caso de que no haya conexión con los dispositivos.

• La aplicación permite aumentar y disminuir la intensidad de corriente.

• La aplicación notifica una alerta en caso de que la frecuencia respiratoria del paciente supere el máximo. En este caso, debe mostrar un mensaje si desea suspender o continuar con la terapia.

• La aplicación permite volver a configurar los parámetros de la terapia, en caso de que algún parámetro esté desconfigurado.