DISPOSITIVO PORTAELECTRODOS PARA LA APLICACIóN DE UNA PLURALIDAD DE ELECTRODOS AL TORSO DE UNA PERSONA, Y CONJUNTO QUE COMPRENDE UNA PLURALIDAD DE TALES DISPOSITIVOS

CAMPO TéCNICO DE LA INVENCIóN

La invención se engloba en el campo de la cartografía eléctrica cardíaca de superficie.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN La cartografía eléctrica de superficie es una técnica derivada de la electrocardiografía clínica que trata de conocer la distribución completa del potencial eléctrico generado por el corazón sobre la superficie del torso. Se diferencia de la electrocardiografía de uso clínico en el número de electrodos a utilizar y en el formato de representación de los datos, que puede hacerse de la manera tradicional o mediante mapas de potencial eléctrico que muestran la distribución de voltaje sobre el torso en un instante determinado. Esta técnica actualmente se encuentra en fase de investigación ya que, aunque diversos estudios han demostrado su superioridad diagnóstica frente al electrocardiograma tradicional de doce derivaciones, es necesario que crezca el número de casos estudiados para contar con la confianza de la comunidad médica. El registro simultáneo de un número elevado de señales electrocardiográficas para su uso en la cartografía eléctrica cardiaca de superficie presenta una serie de problemas. En primer lugar es necesario fijar los electrodos al cuerpo del paciente para que el contacto eléctrico sea bueno, con una impedancia constante y sin oscilaciones. Si el contacto de los electrodos con la piel es bueno, se registrarán señales electrocardiográficas de

suficiente calidad. En caso contrario las señales registradas pueden presentar un deterioro tal que les reste capacidad diagnóstica. En segundo lugar, para un estudio cartográfico eléctrico de la superficie del torso, es necesario que los electrodos se encuentren en unas posiciones establecidas, formando una malla determinada que permita reconstruir la distribución de potencial eléctrico de la superficie completa del torso a partir del conocimiento de la localización de los electrodos. Por último, es necesario que estas medidas sean reproducibles, y puedan llevarse a cabo en un tiempo razonable, ya que en caso contrario la dificultad en la toma de las medidas hará que no sea de utilidad en el diagnóstico clínico.

Con anterioridad han sido descritos diferentes sistemas para facilitar la reproducibilidad en sistemas electrocardiográficos con un número más limitado de derivaciones, en concreto para las doce derivaciones de uso clínico o para las tres derivaciones de uso en vectocardiografia . La patente estadounidense US-A-3409007 describe un chaleco ajustable al paciente para la colocación de las doce derivaciones electrocardiográficas sin necesidad de intervención por parte de un especialista.

Otro sistema se describe en la patente estadounidense US-A-4608987 , que propone un chaleco de tela ajustable al paciente mediante unas tiras de velero o material similar en los costados .

La patente estadounidense US-A-3534727 muestra otra solución para uso en vectocardiografia. En este caso se especifica la utilización de materiales elásticos para la fabricación del chaleco, junto con el acoplamiento de los electrodos sensores en el mismo chaleco, de manera que se

asegura su fijación a la piel. Sin embargo, esta aproximación incorpora los electrodos en el propio chaleco y no permite la utilización de electrodos reutilizables .

Todos los sistemas de colocación de electrodos descritos con anterioridad sirven para facilitar el emplazamiento de un número limitado de electrodos. Sin embargo, la colocación de un número elevado de ellos presenta dificultades adicionales si se desea que el tiempo de aplicación sea bajo. El equipo comercial Prime ECG de la empresa Meridian Technologies presenta . una solución diferente para la resolución del problema de fijación y colocación de los electrodos. Se trata de un sistema de tiras de electrodos desechable y de talla única. Este sistema, que presenta la ventaja de asegurar un buen contacto de los electrodos con la piel, requiere un tiempo de aplicación moderado y la intervención de personal con un entrenamiento previo, ya que hay que fijar correctamente cada una de las tiras en un lugar concreto para que las medidas sean correctas. Además, este sistema de electrodos es desechable, lo que incrementa el coste de cada adquisición de medidas.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN

Por lo tanto, se ha considerado que seria conveniente desarrollar un sistema que permita acoplar un gran número de electrodos al torso de un individuo, de manera que la distribución de los electrodos sobre el torso se ajuste a un esquema preestablecido, y que permita el uso de electrodos reutilizables (de manera que los mismos electrodos puedan ser utilizados en sucesivas adquisiciones o mediciones correspondientes a diferentes personas o pacientes) .

Un primer aspecto de la invención se refiere a un dispositivo portaelectrodos para la aplicación de una pluralidad de electrodos al torso de una persona, cuyo dispositivo comprende un elemento de material elástico configurado para poder acoplarse de forma ajustada sobre el torso de una persona de manera que cubre al menos una parte sustancial de la parte delantera y trasera de dicho torso.

De acuerdo con la invención, el dispositivo comprende además : - una pluralidad de orificios pasantes o perforaciones que atraviesan dicho material elástico, estando cada perforación configurada para alojar un electrodo de manera que el electrodo pueda quedar apoyado sobre la piel del torso de una persona cuando el elemento de material elástico se acopla o aplica sobre el torso de la persona con una superficie interna del elemento de material elástico en contacto con dicho torso; y

- en una superficie externa del elemento de material elástico, una pluralidad de cintas de material elástico que cubren dichas perforaciones.

De esta manera, se pueden colocar, en las perforaciones, electrodos de uso múltiple. Con un tamaño adecuado de los electrodos con respecto a las dimensiones de las perforaciones, los electrodos pueden quedar retenidos y con las posiciones bien definidas con respecto al torso del usuario. La elasticidad del material del elemento y de las cintas hace que el dispositivo se adapta al cuerpo de la persona, de manera que la distribución relativa de los electrodos sobre el torso siempre será la adecuada. Los electrodos se pueden meter en las perforaciones a través del espacio definido entre cada cinta y la superficie externa del elemento de material

elástico. De esta manera, es fácil colocar los electrodos, y una vez colocados, pueden ser utilizados para un gran número de pruebas o adquisiciones de medidas, o ser retirados y limpiados entre una adquisición y la siguiente. De esta manera, se pueden utilizar electrodos reutilizables de alta calidad, sin que ello implique un coste excesivo.

Por lo tanto, con el dispositivo de la invención se facilita la colocación y fijación de múltiples electrodos reutilizables para su uso en la adquisición de registros electrocardiográficos . El dispositivo facilita la correcta sujeción de los electrodos y la reproducibilidad de las medidas, ya que el dispositivo facilita que los electrodos siempre queden dispuestos con una distribución adecuada sobre el torso de la persona a la que se aplica el dispositivo. Por lo tanto, el dispositivo resulta muy útil para la adquisición de registros electrocardiográficos para estudios cartográficos eléctricos de superficie.

Las perforaciones pueden estar presentes tanto en una parte frontal como en una parte dorsal de dicho elemento de material elástico, de manera que se puede captar señales tanto en la parte frontal como en la parte dorsal del torso de una persona (y también en las partes laterales del torso, si se desea), de forma simultánea.

El elemento de material elástico puede tener forma de chaleco, algo que puede resultar práctico ya que se trata de un dispositivo que debe acoplarse al torso del usuario, por ejemplo, a modo de prenda de vestir.

El elemento de material elástico puede presentar al menos una cremallera que recorre el elemento en dirección longitudinal (correspondiente a la dirección desde los pies hasta la cabeza de la persona a la que el dispositivo debe acoplarse) , de manera que la cremallera sirva para cerrar

el chaleco una vez acoplado al torso de una persona. Además, el dispositivo puede comprender una pluralidad de cierres de velero o similar situados en correspondencia con la cremallera, para facilitar el cierre de la cremallera durante una fase de acoplamiento del dispositivo al torso de una persona. De esta manera, primero se ajusta el dispositivo cerrándose los cierres de velero (que cada uno puede comprender una cinta de velero en un lado de la abertura longitudinal, y una cinta con argolla en el otro lado) primero, y la cremallera después, para evitar un exceso de tensión en la cremallera durante la operación de cierre .

Las cintas de material elástico se pueden extender en una dirección transversal en el elemento de material elástico, es decir, en una dirección sustancialmente perpendicular a la dirección desde los pies hasta la cabeza del portador (cuando el dispositivo está aplicado a un portador) .

Las cintas pueden estar unidas al elemento de material elástico mediante costuras que recorren dicho elemento de material elástico en una dirección perpendicular a la dirección en la que se extienden las cintas. Las costuras pueden atravesar las cintas a una distancia superior o igual a 0,5 cm desde la perforación más cercana, algo que permite que la cinta se "levante" fácilmente con respecto a la superficie externa del elemento y en correspondencia con la perforación, con el fin de que se pueda introducir un electrodo en la perforación, por debajo de la cinta.

Las cintas pueden, por ejemplo, tener una anchura de entre 1 y 3 cm, algo que permite una retención segura de los electrodos (ya que las cintas pueden tapar completamente las perforaciones) a la vez que las cintas

permiten acceder a la perforación durante la colocación o retirada de los electrodos .

La pluralidad de perforaciones puede comprender 64 o más perforaciones, con lo que el dispositivo puede ser útil para realizar cartografía eléctrica cardiaca de superficie.

Las cintas pueden incluir, en correspondencia con las perforaciones, símbolos alfanuméricos indicativos de derivaciones correspondientes a las perforaciones (por ejemplo, los símbolos alfanuméricos pueden formar indicaciones como "Al", "AlI", "B9",etc, habitualmente utilizadas en los registros electrocardiacos de este tipo) .

El elemento de material elástico puede tener un grosor de, por ejemplo, entre 3 mm y 6 iran. Este grosor se ha demostrado adecuado para obtener una buena fijación de los electrodos.

El dispositivo puede adicionalmente comprender una pluralidad de electrodos alojados en las perforaciones de forma que una parte de contacto de cada electrodo está situada en correspondencia con la superficie interna del elemento de material flexible.

Otro aspecto de la invención se refiere a un conjunto de dispositivos de acuerdo con lo que se ha descrito más arriba. Este conjunto comprende dispositivos que presentan diferentes "tallas" o diferentes extensiones en, al menos, la dirección longitudinal, de manera que se pueda elegir un dispositivo a utilizar en función de la altura de la persona a cuyo torso se debe aplicar el dispositivo. De esta manera, por una parte, la elasticidad del dispositivo o chaleco hace que la distribución de los electrodos en sentido "transversal" sea la adecuada, mientras que una elección de la "talla" en sentido longitudinal del dispositivo permite obtener una distribución adecuada

también en sentido longitudinal, en función de la altura de la persona a la que se quiere aplicar el dispositivo.

DESCRIPCIóN DE LAS FIGURAS Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de figuras en el que con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista en planta de un dispositivo de acuerdo con una realización preferida de la invención, visto desde delante. La figura 2.- Muestra una vista en planta del dispositivo de la figura 1, visto desde atrás.

La figura 3.- Muestra un detalle del dispositivo. La figura 4.- Muestra otro detalle del dispositivo. La figura 5.- Muestra el dispositivo aplicado al torso de una persona.

La figura 6.- Muestra una sección transversal del chaleco .

La figura 7.- Muestra de forma esquemática un "kit" de tres chalecos, vistos desde delante, con diferente "longitud".

REALIZACIóN PREFERENTE DE LA INVENCIóN

La figura 1 muestra un dispositivo de acuerdo con una realización preferida de la invención, en forma de chaleco. Este chaleco está fabricado en un material elástico, por ejemplo, de neopreno o lycra-neopreno, con un grosor de aproximadamente 3 mm. La elasticidad permite que el chaleco

se adapte al contorno del torso de la persona a la que se aplica, es decir, se adapta a las dimensiones del torso, especialmente a las dimensiones en dirección transversal. En la figura 1 se puede observar como en el elemento 1 de material elástico que forma el chaleco propiamente dicho, se han dispuesto una pluralidad de cintas 3 elásticas que cubren una pluralidad de orificios pasantes (no ilustradas en la figura 1) configuradas para alojar electrodos, que pueden ser introducidos en los orificios por debajo de las cintas 3. Las cintas 3 están situadas en la superficie externa del elemento 1, de manera que los electrodos queden ocultos debajo de las cintas y asoman por la superficie interna del chaleco, para estar en contacto con la piel del usuario cuando este lleva el chaleco puesto. Las cintas tienen una anchura de aproximadamente 14 rom y están unidos al elemento 1 de material elástico mediante costuras 6 que se extienden en dirección longitudinal (es decir, perpendiculares a las cintas) . Tal y como se puede observar, las cintas están dotadas de simbolos alfanuméricos 31 indicativos de las derivaciones correspondientes, de manera que sea fácil para el usuario colocar cada electrodo en el orificio correspondiente. También los electrodos que se usan pueden llevar este tipo de indicaciones de derivaciones . Tal y como se observa en la figura 1, el chaleco está dotado de una cremallera 4. La cremallera está situada en la parte dorsal del chaleco, que se puede observar mejor en la figura 2. En esta figura, el chaleco ya lleva incorporado los electrodos, que están alojados en las perforaciones correspondientes, por lo que se puede observar como los hilos conductores 10 que unen los electrodos con los instrumentos de captación de medidas

entran por debajo de las cintas. Además, en la figura 2 se pueden observar los electrodos conocidos como CMS 15 (que es la referencia eléctrica de todas las señales del torso) y DRL 16 (electrodo con el que se mide la corriente para actuar en caso de que se excedan los valores recomendados) . En la figura 2 se puede además observar como el chaleco, en adición a la cremallera, lleva cierres de velero 5 que se pueden observar mejor en la figura 4: estos cierres, que cada uno comprende una cinta tipo velero 51 y una argolla 52 situados en ambos lados de la abertura longitudinal del chaleco, permiten cerrar el chaleco de manera que quede ajustado al usuario, antes de realizar el cierre final usando la cremallera. Esto facilita la operación de cierre de la cremallera, y evita que se produzca roturas de la cremallera debido a un exceso de fuerza aplicada a la misma durante la operación de cierre. Esto es importante, ya que se trata de un chaleco de material elástico de cierto grosor que debe ajustarse a torsos más o menos gruesos, por lo que a veces se producen tensiones muy grandes en el material, especialmente en sentido transversal.

En la figura 3 se puede observar como al levantar una parte de una cinta elástica 3 se puede acceder a la perforación 2 oculta debajo de la cinta, para, por ejemplo, colocar un electrodo en dicha perforación 2. También se ve como la cinta 3 está unida al elemento 1 de material elástico mediante una costura 6 que se extiende longitudinalmente y que une la cinta 3 al elemento 1 a una cierta distancia de la perforación. Esta distancia debe ser suficientemente grande como para permitir que la cinta se levante fácilmente para permitir el acceso a la perforación desde la superficie externa del elemento 1 (pero no tan

grande como para que la cinta pueda "aflojar" en la zona de la perforación) .

Por otra parte, en la figura 5 se puede observar un chaleco de acuerdo con la invención aplicado al torso de una persona, con los electrodos montados en las perforaciones correspondientes. Tal y como se puede observar, las cintas 3 de material elástico se extienden transversalmente con respecto al cuerpo de la persona, es decir, cuando la persona está de pié, las cintas se extienden horizontalmente . Cada cinta puede servir para cubrir una "fila" de perforaciones.

La figura 6 ilustra esquemáticamente una sección transversal del chaleco, y se puede observar como en la perforación 2 del elemento 1 de material elástico está alojado un electrodo 11 que ocupa toda la perforación y que está retenido en la perforación por la cinta 3 fijada al elemento elástico por la costura 6, y por la propia piel 50 de la persona que lleva puesto el chaleco. El electrodo presenta un contacto metálico 12 al que se ha aplicado un gel conductor 13.

La figura 7 refleja un conjunto o "kit" de tres chalecos, con diferentes tallas, lo cual permite obtener medidas comparables de personas de diferente altura.

El sistema descrito permite que los electrodos puedan ser introducidos en las perforaciones con facilidad. Una vez colocados en el chaleco no se mueven en ninguna de las fases del proceso de registro (ni durante la colocación al paciente ni durante la exploración electrocardiográfica) . Por otra parte, cada cavidad o perforación puede estar numerada (con símbolos alfanuméricos en la cinta) para facilitar la colocación de cada electrodo (los electrodos también pueden estar identificados con los mismos símbolos

alfanuméricos) de acuerdo con la "derivación" que representa.

Aunque el chaleco es elástico y se puede adaptar a un número elevado de personas y garantizar una adaptación en sentido lateral/transversal de la distribución de los electrodos con respecto al torso, puede ser recomendable disponer de varias tallas, especialmente para poder elegir una talla adecuada en función de la altura de la persona, y asi garantizar que la distribución de los electrodos sea la adecuada (o, al menos, encontrarse dentro de unos limites de tolerancia) también en sentido vertical o longitudinal de la persona.

El procedimiento de utilización puede ser el siguiente : En primer lugar se colocan los electrodos reutilizables en cada una de sus posiciones. Con el chaleco abierto se aplica, si procede, gel conductor en cada electrodo (por la parte interna del chaleco, donde los electrodos asoman por las perforaciones) . A continuación se coloca el chaleco en la persona, cerrando los cierres de velero 5 (doblando las cintas de velero 51 sobre si mismas, una vez pasadas por las argollas 52 correspondientes) . Con los cierres de velero cerrados resulta luego sencillo pasar la cremallera, con lo que el chaleco queda totalmente fijado a la persona, y los electrodos presentan un buen contacto. Este procedimiento puede durar en el orden de 10 minutos para colocar 64 electrodos en el chaleco y sólo unos segundos para su fijación a la persona.

En este texto, la palabra "comprende" y sus variantes (como "comprendiendo", etc.) no deben interpretarse de forma excluyente, es decir, no excluyen la posibilidad de que lo descrito incluya otros elementos, pasos etc.

Por otra parte, la invención no está limitada a las realizaciones concretas que se han descrito sino abarca también, por ejemplo, las variantes que pueden ser realizadas por el experto medio en la materia (por ejemplo, en cuanto a la elección de materiales, dimensiones, componentes, configuración, etc.) , dentro de lo que se desprende de las reivindicaciones .