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[EN] A non-invasive, ring-shaped sensor (1) for determining blood oxygen saturation and heart rate of a person performing a physical exercise comprises a signal transmitter that transmits signals through the tissue and the arterial blood volume in the finger of the person, a receiver for receiving the transmitted signals and a first communication unit (4) that sends these signals wirelessly to a second communication unit (9) of a remote electronic device (7). In the device (7) the maximum lactate concentration, in the case of the performance of a progressive and intense exercise, and the training heart rate range are determined on the basis of the oxygen desaturation value in the arterial blood volume. The invention also relates to a system that comprises a sensor (1) and a device (7), as well as to the method for determining working zones using this system., [ES] Sensor, dispositivo, sistema y método no invasivo para determinar parámetros de ejercicio durante la realización de un ejercicio físico. Sensor (1) no invasivo en forma de anillo para determinar la saturación de oxígeno en sangre y la frecuencia cardiaca de un individuo que realiza ejercicio físico que comprende un emisor de señales para su transmisión a través del tejido y del volumen sanguíneo arterial del dedo del individuo, un receptor de las señales transmitidas y una primera unidad de comunicación (4) que envía inalámbricamente estas señales a una segunda unidad de comunicación (9) de un dispositivo electrónico remoto (7). En el dispositivo (7) se determina la concentración máxima de lactato en caso de realización de un ejercicio progresivo e intenso y el intervalo de frecuencia cardiaca de entrenamiento a partir del valor de las desaturaciones de oxígeno del volumen sanguíneo arterial. La invención se refiere también a un sistema que comprende un sensor (1) y un dispositivo (7) así como al método para determinar zonas de trabajo mediante dicho sistema., Consejo Superior de Investigaciones Científicas (España), Universidad Pontificia de Comillas, Universidad Complutense de Madrid, A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnica

[ES] Sensor, dispositivo, sistema y método no invasivo para determinar parámetros de ejercicio durante la realización de un ejercicio físico. Sensor (1) no invasivo en forma de anillo para determinar la saturación de oxígeno en sangre y la frecuencia cardiaca de un individuo que realiza ejercicio físico que comprende un emisor de señales para su transmisión a través del tejido y del volumen sanguíneo arterial del dedo del individuo, un receptor de las señales transmitidas y una primera unidad de comunicación (4) que envía inalámbricamente estas señales a una segunda unidad de comunicación (9) de un dispositivo electrónico remoto (7). En el dispositivo (7) se determina la concentración máxima de lactato en caso de realización de un ejercicio progresivo e intenso y el intervalo de frecuencia cardiaca de entrenamiento a partir del valor de las desaturaciones de oxígeno del volumen sanguíneo arterial. La invención se refiere también a un sistema que comprende un sensor (1) y un dispositivo (7) así como al método para determinar zonas de trabajo mediante dicho sistema., [EN] A non-invasive, ring-shaped sensor (1) for determining blood oxygen saturation and heart rate of a person performing a physical exercise comprises a signal transmitter that transmits signals through the tissue and the arterial blood volume in the finger of the person, a receiver for receiving the transmitted signals and a first communication unit (4) that sends these signals wirelessly to a second communication unit (9) of a remote electronic device (7). In the device (7) the maximum lactate concentration, in the case of the performance of a progressive and intense exercise, and the training heart rate range are determined on the basis of the oxygen desaturation value in the arterial blood volume. The invention also relates to a system that comprises a sensor (1) and a device (7), as well as to the method for determining working zones using this system., Consejo Superior de Investigaciones Científicas (España), Universidad Pontificia de Comillas, Universidad Complutense de Madrid, A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnica

Photoplethysmography (PPG) is a non-invasive optical technique that can be used to quantify the arterial blood pulse rate. Signal corruption by motion artifacts limits the practical accuracy and applicability of instruments for monitoring pulse rate during intense physical exercise. This study develops and validates an algorithm, which is based on linear filtering and frequency-domain and heuristic analyses, for extracting the heart rate from a PPG signal in the presence of severe motion artifacts. The basis of the hearth beat frequency selection is the observed high harmonic content of movement artifact signals with respect to the PPG-derived heartbeat. The algorithm, implemented in an experimental PPG measurement device, is developed by analyzing a set of PPG data recorded from a group of athletes exercising on a treadmill. An extensive set of tests is carried out during maximal exercise tests on a treadmill to validate the proposed algorithm by comparison with a reference electrocardiography measurement system. The Bland-Altman method is used to compare and evaluate PPG signals. The accuracy of the heartbeat measurement is better than ± 6.5 beats per minute (bpm) (< 4.2 %) even under maximal exercise conditions., This work was supported by the Spanish Consejo Superior de Deportes under CSD Grants 03/UPB10/06, 01/UPB10/07, and 01/UPB10/08. S. M. López-Silva has been supported by CSIC I3P Program financed by the Fondo Social Europeo.

In the endoscopic procedures there is not possible to use the sense of touch for the detection of weak palpitations as in open surgery, neither to directly evaluate the oxygenation and perfusion of intra-corporeal organs and tissues. Here, we present the initial results after the application of laparoscopic photoplethysmography, a novel technique developed by our group, which allows obtaining specific clinical parameters and overcome the cited drawbacks. From the photoplethysmograpic signals of different wavelengths recorded in intra-abdominal organs and territories of animal models, their pulse values and oxygenation related quotients have been derived. © Sociedad Española de Óptica., Este trabajo ha sido financiado por el proyecto PI 04/0715 del Fondo de Investigaciones Sanitarias. Agradecemos la colaboración prestada durante el estudio experimental por Dr. José Carlos Manuel Palazuelos, Dr. Juan Carlos González Cueli y las diplomadas en Enfermería del CENDOS. Parte de los resultados aquí expuestos han sido presentados oralmente en el Congreso de la Sociedad Española de Laparoscopia (SECLA 2009) celebrado en Santander en mayo de 2009. SMLS está contratada por el Programa I3P con financiación del Fondo Social Europeo.

There are some processes which may affect specific intra-corporeal territories and need a direct monitoring yet no allowed. Photoplethysmography, an optical technique widely used in the medical practice for peripheral monitoring of the cardiac frequency, could be applied in these cases. Here, we expose the initial results obtained by reflectance photoplethysmography in pig intra-abdominal organs along surgical interventions, using a sensor based on four LEDs with emissions around 735 nm, 750 nm, 810 nm, and 940 nm. The processing of the signals recorded in intra-abdominal wall, liver and intestine has shown the affordability to perform this technique for intra-abdominal perfusion evaluation. © Sociedad Española de Óptica.

Entre las técnicas que se emplean para monitorizar órganos y tejidos se encuentran la fotopletismografía, la oximetría de pulso y la flujometría por efecto Doppler láser. Existen procesos que afectan a determinados órganos o territorios del organismo, sin repercusión significativa en el grado de oxigenación periférica, que no pueden ser monitorizados con los dispositivos disponibles actualmente. Resulta necesario desarrollar métodos y técnicas de oximetría que permitan la determinación "in situ" del grado de oxigenación tisular de diversos territorios intracorpóreos. En el presente trabajo se exponen los resultados preliminares del estudio de órganos intraperitoneales de un cerdo durante una intervención quirúrgica utilizando un sistema basado en dos diodos láser infrarrojos previamente desarrollado. Se han registrado los fotopletismogramas por transmisión a 750 nm y 850 nm en la aorta, la pared gástrica y el mesocolon. Es imprescindible modificar la geometría del sensor empleado y diseñar sensores optimizados para monitorizar diferentes órganos de interés., Este trabajo ha sido financiado por la Asociación Cántabra de Cirugía y el proyecto CICYT TIC98-1025. S.M. López Silva es investigadora del Programa Ramón y Cajal del Ministerio de Ciencia y Tecnología.

Fecha de presentación internacional:12.06.2006.- Titulares:Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).- Universidad Pontificia Comillas de Madrid.- Universidad de las Palmas de Gran Canaria.- Universidad Complutense de Madrid., [EN]The invention relates to a method of processing photopletismographic signals obtained from a person or animal and to an oximeter using said method. The inventive method comprises the following steps consisting in: a) receiving time-domain photopletismographic electrical signals; b) transforming said time signals into spectral signals; c) identifying a series of candidate peaks as the peak produced at the cardiac frequency; d) obtaining a series of parameters from said candidate peaks; and e) determining which peak is representative of the cardiac frequency from said parameters, step (d) being performed such as to obtain first, second and third parameters using calculations executed in parallel. According to the invention, the first parameter results from a function of harmonic probability in relation to the candidate peaks, the second parameter results from a function of preponderance, in terms of energy, in relation to the candidate peaks and the third parameter results from a function of historical analysis in relation to said candidate peaks., [ES]El método comprende: a) Recibir unas señales eléctricas fotopletismográficas con dominio temporal, b) TransforQ mar dichas señales temporales en señales espectrales, e) Identificar una serie de picos candidatos a pico producido a la frecuencia Q cardiaca, d) Obtener una serie de parámetros a partir de dichos picos candidatos, y e) Determinar a partir de dichos parámetros cuál es el pico representativo de dicha frecuencia cardiaca, realizándose dicha etapa d) para obtener un primer, un segundo y un tercer O parámetros mediante unos cálculos ejecutados en paralelo, siendo: - dicho primer parámetro resultante de una función de probabilidad de armónicos de dichos picos candidatos,dicho segundo parámetro resultante de una función de preponderancia, en energía,de dichos picos candidatos, y - dicho tercer parámetro resultante de una función de análisis histórico de dichos picos candidatos.

The objective of this study is the continuous measurement of blood oxygen saturation in athletes while performing an exercise stress test. The knowledge of the evolution of oxygen saturation during exercise could be a useful parameter for evaluating the improvement in sports performance. The continuous measurement of blood oxygen saturation by means of pulse oximetry requires less sophisticated apparatus than current measurements. The study was performed in 51 voluntary healthy athletes (25 males and 26 females). Measurements have been performed with two pulse oximeters, one commercial portable of last generation (Pulsos-3i of Minolta) and another one that is a prototype developed at the Institute of Microelectronics of Madrid, during a treadmill test and the recovery period. The results obtained with this type of measurements presented high correlation coefficients (r= 0.88) in both sexes between VO2 max and the time of duration of the test and between the time the second threshold appeared and the time in which the lowest value of saturation of oxygen in blood (r=0.87) appeared. This is of great interest because saturation of oxygen could be a value with future potential in the determination of the second ventilatory threshold.

[ES]El diagnóstico diferencial de lesiones de piel pigmentadas puede resultar una labor difícil, incluso para dermatólogos experimentados. Una de las iniciativas encaminadas hacia el desarrollo de sistemas de diagnóstico fiables es la aplicación de técnicas espectroscópicas al estudio de patologías cutáneas. Hemos aplicado la espectroscopía de reflectancia óptica difusa en la región del visible hasta el infrarrojo cercano al estudio de piel sana y diferentes lesiones cutáneas pigmentadas. Presentamos el análisis de los espectros medidos en 550-1000 nm, y las características distintivas derivadas para la diferenciación de ambos grupos., [EN]Differential clinical diagnosis of pigmented skin lesions may be a difficult problem, even for experienced clinicians. One of the initiatives toward the development of a more reliable dermatological diagnosis tool is the application of spectroscopy techniques to study skin pathologies. We have applied visible-near-infrared diffuse reflectance spectroscopy to study different healthy skins and cutaneous pigmented lesions. Here we present the analysis of the spectra recorded (550-1000 nm) in both skin groups, from which a new set of features has been derived to discriminate among them., Este trabajo ha sido parcialmente financiado por los proyectos españoles FIS 01/0046-01, UNI 2002/15, ICIC 2003, y PI 2003/029. MC es becaria de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. SMLS ha sido investigadora del Programa Ramón y Cajal.

[ES]El principal problema al monitorizar la frecuencia cardiaca mediante fotopletismografía durante el ejercicio físico son los artefactos por movimiento. Hemos registrado fotopletismogramas por transmisión en atletas durante pruebas de esfuerzo máximo en tapiz rodante, con un nuevo sistema sensor basado en tres diodos láser con emisiones en longitudes de onda del infrarrojo cercano. Los valores obtenidos de frecuencia cardiaca coinciden los de electrocardiografía., [EN]The main problem to monitor heart rate by photoplethysmography during physical exercise is the presence of movement artefacts. We have recorded transmittance photoplethysmogramms in athletes along a maximal exercise test by treadmill ergometer using a new sensory system with multiple near infrared laser diodes. The obtained heart rates agree with those by electrocardiography.5, Este trabajo ha sido financiado por los proyectos del Ministerio de Educación y Ciencia CSD 04/EPB 10/03 y CSD 01/EPB 10/04. S. M. López Silva es investigadora del Programa “Ramón y Cajal”.