CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene como campo de aplicación el monitoreo y vigilancia de los signos vitales y señales biométricas de un paciente , asi como particularmente , la locali zación en tiempo real de un paciente , ya que aporta una prenda de vestir con bordaduras conductoras colocadas en lugares estratégicos , para monitoreo , seguimiento de s ignos vitales y locali zación, sistema y método de monitoreo . La invención está orientada principalmente a pacientes con problemas de salud mental .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En México , los trastornos mentales que presentan mayor incidencia en la población son la depresión, angustia, bipolaridad, trastornos obsesivos y la esqui zofrenia . Se estima que aproximadamente 17 % de la población padece al menos un trastorno mental y uno de cada cuatro habitantes , lo padecerá como mínimo una vez en su vida .

Padecimientos mentales como la histeria, han sido caracteri zados por alteración de variables biomédicas , tales como aumento de la frecuencia cardiaca, ritmo respiratorio , temperatura corporal y sudoración . La medición de variables biométricas durante una eventualidad, y en pacientes con hipersensibilidad paciente puede ayudar a disminuir el tiempo entre el inicio de un evento y la atención que pueda recibir el paciente por parte de familiares o médicos; además de que puede ayudar a entender el fenómeno, facilitando asi atención personalizada al paciente.

La solicitud de patente de los Estados Unidos US20130300573 publicada el 14 de noviembre de 2013, refiere métodos, dispositivos y sistemas para el monitoreo remoto y vigilancia de la ubicación de un paciente, posición, movimientos, signos vitales, bio potenciales o combinación de estos. El sistema incluye unidades portables de monitoreo configuradas para entregar información referida previamente y etiquetas en forma de tarjetas, llaves, joyería, etc., con información de uno o más pacientes utilizando tecnología REID.

La invención está diseñada para atención hospitalaria y no para atención ambulatoria.

La patente de los Estados Unidos US-8909330B2, publicada el nueve de diciembre de 2014, provee un monitor que mide los signos vitales de un paciente, mientras caracteriza simultáneamente su estado de actividad, el cual se utiliza sobre el cuerpo del paciente. Sin embargo, no refiere una prenda de vestir que permita la incorporación de sensores, asi como la unidad de monitoreo.

La publicación de la solicitud de patente de los Estados Unidos US20050102167A1 Publicada el 12 de mayo de 2005, muestra el uso de módulos de transceptores inalámbricos, los cuales están conectados a puertos de datos de instrumentos médicos , para recolectar los datos y transmitirlos a un punto de acceso inalámbrico . El documento del párrafo anterior no refiere el uso de una prenda de vestir que incluya elementos sensores . De proceso o comunicación .

Dentro del estado de la técnica se han encontrado diversos dispositivos para monitoreo de signos vitales de pacientes , los cuales se encuentran principalmente en brazaletes , reloj es inteligentes , bandas de pecho , bandas de cintura, bandas de cabeza, bandas de antebrazo , etc . Todos estos elementos son completamente perceptibles por el usuario y pueden generar alteraciones de su estado emocional o anímico que motiven su des instalación . En el campo de la salud, pero dentro del entorno de la medicina deportiva, se ha incorporado en la ropa de los deportistas , principalmente camisetas o sostenes , módulos de monitoreo de signos vitales , asi como de actividades corporales , los cuales son colocados dentro de un bolsillo integrado en la prenda, lo cual los hace perfectamente perceptibles por el usuario , generando incomodidad .

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es obj eto de la presente invención, proporcionar una prenda de vestir que permita monitorear los signos vitales de pacientes , particularmente aquellos con padecimientos mentales , tales como esqui zofrenia, Al zheimer, depresión, etc .

Adicionalmente , es obj eto de la presente invención, un sistema de monitoreo que recolecte las señales biométricas y signos vitales de un paciente identi ficado con una firma digital guardada en un expediente , Sen donde el sistema transmite la información a un dispositivo móvil de recolección con ID único y procesamiento de datos personali zado , corrobora continuamente con datos guardados en la nube y los datos adquiridos y procesa las señales sean continuamente ; en donde la información del paciente se visuali za en un dispositivo tal como una tableta informática o un teléfono inteligente .

Otro obj eto de la presente invención es proporcionar en tiempo real la ubicación del paciente , para que en el caso de una eventualidad pueda ser locali zado rápidamente y se le proporcione atención oportuna .

Otro obj etivo de la presente invención es proporcionar una prenda confortable y discreta para monitoreo de signos vitales y señales biométricas en pacientes o usuarios .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Los detalles característicos de esta novedosa prenda de vestir con bordaduras conductoras para monitoreo , seguimiento de s ignos vitales y locali zación, sistema y método de monitoreo . Se muestran claramente en la siguiente descripción y en las figuras que se acompañan, asi como una ilustración de aquella, y siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes mostradas . Sin embargo , dichas figuras se muestran a manera de ej emplo y no deben de ser consideradas como limitativas para la presente invención . La figura 1 muestra los elementos principales de la invención incorporados en una prenda de vestir .

La figura 2 muestra de forma general la comunicación entre el marbete de la prenda de vestir y una computadora central .

La figura 3 Muestra la comunicación entre una computadora central , el marbete y uno o más dispositivos móviles en manos de especialistas de la salud que monitorean al paciente .

La figura 4 muestra mediante un diagrama de bloques , los elementos que forman parte de la computadora central .

La figura 5 muestra un diagrama de bloques los módulos lógicos de la computadora central .

La figura 6 muestra los componentes básicos de los dispositivos móviles del personal , especialistas o familiares del paciente .

La figura 7 muestra los módulos lógicos de los dispositivos móviles del personal , especialistas o familiares del paciente .

La figura 8 muestra un diagrama de bloques con los elementos que componen el marbete .

La figura 9 muestra en un diagrama de bloques , el conj unto de sensores colocados en la estructura de panal de abej a .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN .

Con relación a la figura 1 , la prenda de vestir ( 1 ) de la presente invención está conformada por tres elementos principales que son un marbete o etiqueta ( 2 ) impresa en silicio, que incluye la circuiteria necesaria para adquirir, filtrar, y amplificar señales biométricas; una antena de comunicación inalámbrica (5) , GPS (no mostrado) y energía autónoma para su funcionamiento, estando el marbete (2) integrado en la prenda de vestir (1) mediante etiquetas adhesivas, insertado en un bolsillo (6) de la propia prenda de vestir (1) diseñado para su alojamiento, o cualquier otra forma que permita integrarla de forma removible; un conjunto de bordaduras conductoras (7) realizadas con hilo conductor (3) ; y un tercer elemento integrado por un conjunto de sensores (4) organizados preferentemente en forma de panal de abeja y distribuidos de forma estratégica en la prenda de vestir (1) , conectados al marbete (2) mediante bordaduras conductoras (7) ; en donde el hilo conductor (3) que forma las bordaduras tiene una conductividad de 100*10 ³ ohmios a 5*10 ⁶ ohmios.

En la figura 2 se puede apreciar de forma general la comunicación entre el marbete (2) de la prenda de vestir (1) , mediante la antena (5) , con una computadora central (100) .

La figura 3, muestra la comunicación entre una computadora central (100) , el marbete (2) y uno o más dispositivos móviles (300) ; en donde la computadora central (100) cuenta con un módulo de comunicación (120) que incluye los protocolos necesarios para la comunicación entre la computadora central (100) , uno o más dispositivos móviles (300) en manos de especialistas de la salud y el marbete (2) , además de un conjunto de electrodos (130) de electro-estimulación y adquisición de señales; el marbete (2) incorporado en la prenda de vestir (1) está integrado por un módulo GSM (210) con circuito de adquisición de señales, procesamiento de señales (filtrado y amplificación) , envio y recepción de datos, antena e identif icador único, conexión mediante bordaduras conductoras (7) al conjunto de sensores (4) en forma de panal de abeja, los cuales cuentan con comunicación bidireccional ; en donde el dispositivo móvil (300) cuenta también con un módulo GSM (310) con comunicación satelital, bluetooth e internet; estando el dispositivo móvil (300) en comunicación con la computadora central (100) y a su vez con el marbete (2) .

Continuando con la figura 4, en donde se muestra la computadora central (100) , el conjunto de electrodos (130) , está a su vez integrado por electrodos de salidas positivas (132) electrodos de salidas negativas (134) y electrodo de referencia (136) , un circuito de protección de descargas (140) , pantalla (145) , cámara (150) , periféricos de entrada (155) , Unidad central de proceso (110) y los módulos lógicos de control de tráfico de datos (160) , módulo de protocolo de comunicaciones externas (165) , Módulo de control de archivos, expedientes, datos y actualización en la nube (170) .

Continuando con la figura 5, la computadora central (100) cuenta además, con un módulo de control de filtros (111) , un módulo de procesamiento de datos (112) , un módulo comparativo (113) que compara señales del paciente en movimiento con señales del paciente en reposo, un módulo de inteligencia artificial (114) , un módulo integrador (115) para integración y control de expedientes, actualizaciones, y datos para cada paciente, un módulo de visualización de datos (116) para generación de reportes y gráficos, y diferentes protocolos de comunicaciones (117) .

El dispositivo móvil 300, mostrado en la figura 6, está integrado por un procesador central (320) , dispositivos de entrada (330) , tales como cámara, teclado y micrófono; dispositivos de salida (340) , controlador de alarmas (350) , módulo GPS (380) , controlador de comunicaciones externas (360) y el módulo de control de datos y memoria (370) .

El dispositivo móvil (300) , mostrado en la figura 7, cuenta además con un módulo de conexión con la computadora central (321) , un módulo de actualización de expedientes y control de datos (322) , un módulo de control de alarmas (323) , un módulo de supervisión de rutina (324) y un módulo de inteligencia artificial (325) .

Por su parte, el marbete (2) , mostrado en la figura 8, cuenta con un procesador central (200) , un circuito de adquisición de señales (220) , un circuito de amplificación (230) , un circuito de filtros analógicos (240) , un circuito GPS (250) , un circuito de carga de energía (260) , un controlador de comunicaciones externas (270) , un módulo de control de datos y registro de memoria (280) y un módulo de comunicación externa (290) .

Finalmente, la figura 9 muestra el diagrama de bloques del conjunto de sensores (4) en estructura de panal de abeja, en donde el conjunto de sensores (4) cuenta con un módulo controlador de datos y protocolos de comunicación (410) , bordaduras conductoras (7) con diseño de circuitos planos, sensores de ECG (420) , sensores de temperatura (430) , sensores de ritmo respiratorio (440) , acelerómetros (450) , sensores de presión (460) , sensores de acercamiento (470) sensores de humedad (480) y otros sensores personalizados (490) ; además de un bus de comunicación alámbrica (495) de tipo UART, I2C, puerto serial, puerto paralelo, etc.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

El paciente a ser monitoreado asiste a un consultorio en donde se le colocan los electrodos (130) de la computadora central (100) y se registran sus signos vitales y señales biométricas en diferentes condiciones de actividad, tales como reposo, caminando y esfuerzo (bajo, moderado, alto) . El registro tiene la finalidad de establecer valores y rangos de las señales de vigilancia de signos vitales y señales biométricas del paciente y generar un expediente.

Desde la computadora central, (100) se registra la información del paciente en el marbete (2) con ID único y se verifica la conexión del marbete (2) con el dispositivo móvil (300) y con la computadora central (100) .

Una vez verificada la comunicación entre el marbete (2) , la computadora central (100) y el dispositivo móvil (300) , el marbete (2) se inserta en la prenda de vestir (1) , la cual cuenta con bordaduras conductoras que preferentemente se encuentran escondidas entre las costuras de la prenda de vestir, para no delatar su posición y evitar sobre estimular los sensores cutáneos e incomodidades en pacientes hipersensibles , manteniendo el confort en el usuario .

Es importante mencionar que el marbete ( 2 ) no es una etiqueta del tipo REID, es un si stema de adquisición y procesamiento de bio-señales , comunicación y energía autónoma, recargable e impreso en silicio , cuyo tamaño es el de una etiqueta de ropa que puede ser colocada o retirada de la prenda de vestir ( 1 ) .

La circuiteria del marbete y el panal del conj unto de sensores ( 4 ) utili za tecnología MPD (Microwave Planar Design) y tipo AS IC ; la selección de los sensores es personali zada, ya que dependiendo del problema del paciente el especialista decide la incorporación de ellos a la prenda . Con las bordaduras personali zadas se suj etan los sensores tipo AS IC y se diseñan los MDP .

Para elegir la ubicación ideal del marbete en la prenda de vestir, se consideraron estudios de percepción cutánea para ubicar estratégicamente la circuiteria en las partes del cuerpo donde hay menos discriminación, para que el paciente al paso de unos minutos olvide que trae puesta la prenda de vestir, facilitando el monitoreo del paciente dentro de una etapa de confort y cuando se presente una eventualidad, el paciente no recuerde que está siendo monitoreado mediante la prenda de vestir ( 1 ) .

Una estructura de panal formada por el conj unto de los sensores ( 4 ) serán cosidos en el aj uste natural del tórax de la prenda de vestir (1) , para evitar detección y percepción por el usuario. También se utilizan los hombros como lugar estratégico para hacer bordaduras conductoras (7) y colocar sensores ya que la calda y peso de la prenda es otro lugar estratégico conde se discrimina la información cutánea por el cerebro.

Otra aplicación es la personalización, es decir, se implementa en las prendas de vestir (1) , además de las bordaduras conductoras (7) y el marbete (2) es la personalización del panal con el conjunto de sensores (4) detectar golpes mediante sensores de fuerza y/o presión, lo cuál puede ser indicio de golpe por desmayo, inicio de autodaño, o violencia.

Una ventaja que tiene esta invención es que la primera captura de la señales biométricas (como la ECG, entre otras) se deben de tomar en el aparato central de manera que el paciente está en reposo y con todo el espectro de frecuencias. Asi se puede identificar la firma del paciente, es decir las características o detalles finos de sus señales biométricas que se generan de manera natural. Se guardan en su expediente porque una vez que el marbete adquiera las señales en movimiento y en episodios de histeria tiene un rango muy especifico de filtrados tanto digitales como analógicos entonces se podrá reconstruir de nuevo con la firma en el expediente cuando se quiera estudiar en el espectro completo por medio de análisis de señales. Esta característica lo hace totalmente personalizado y tiene una ventaja con muchos aparatos de monitoreo Otras aplicaciones del sistema de monitoreo que utiliza la prenda de vestir (1) es que gracias a su mimetismo, esta invención y sus sensores pueden monitorear la deformación del material en prendas de personas vulnerables y/o con sospecha de violencia doméstica para ser protegidas en el episodio de violencia, rapto, secuestro, etc. y emitir alarmas al centro policiaco más cercano.

Adicionalmente, la prenda de vestir (1) puede ser utilizada para monitoreas a usuarios que practican actividades deportivas y/o atletas.

En el caso de que ocurra una incidencia en el paciente, las señales biométricas que son monitoreadas por la prenda de vestir (1) mediante el marbete (2) , son comunicadas a la computadora central (100) , donde el módulo comparativo (113) compara el valor de las señales con un rango establecido previamente. En caso de que las señales rebasen el umbral definido para el usuario, el módulo de inteligencia artificial (114) determinará si se trata de una emergencia o solamente un cambio de actividad del paciente. En caso de tratarse de una emergencia, la computadora central (100) a través del módulo de protocolo de comunicaciones externas (165) , enviará la información a uno o más dispositivos móviles (300) , en donde se activará el módulo de control de alarmas (323) .

La ventaja más importante de esta invención son las bordaduras conductoras (7) ubicadas en lugares estratégicos que permiten al paciente dejar de sentir la prenda, ya que se aprovecha del 92 % de discriminación de las percepciones cutáneas del cerebro humano . Las bordaduras conductoras ( 7 ) , preferentemente son cosidas en el aj uste natural de la prenda del tórax para evitar detección y sensación de ellos . También se utili za el área de hombros como lugar estratégico para hacer bordaduras y colocar sensores , ya que la calda y peso de la prenda permite ser otro lugar estratégico conde se discrimina la información cutánea por el cerebro .

Otra ventaj a para los pacientes es que pueden estar siendo monitoreados desde una aplicación móvil instalada en los dispositivos móviles ( 300 ) de los familiares . Los pacientes ambulatorios puedan estar en un lugar muy conocido como es su hogar , lo cual le permite un avance casi inmediato debido al confort y continuar con su monitoreo y tratamiento .

Bordaduras adicionales ( 7 ) , pueden ser cosidas incluso por los familiares ya que el hilo conductor ( 3 ) puede sustituir el hilo de la prenda , siempre y cuando sea colocado en lugares estratégicos .

Adicionalmente , se puede monitorear pacientes con Al zheimer u otros trastornos de memoria, facilitando su ubicación en caso de que no recuerden cómo regresar a casa .

El invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducir y obtener los resultados que mencionamos en la presente invención . Sin embargo , cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modi ficaciones no descritas en la presente solicitud, sin embargo , si para la aplicación de estas modi ficaciones en una estructura determinada o en el proceso de manufactura de este , se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones , dichas estructuras deberán ser comprendidas dentro del alcance de la invención .