BR102013006865A2

BR102013006865A2 - automated peripheral nerve stimulator and automation method

Info

Publication number: BR102013006865A2
Application number: BR102013006865A
Authority: BR
Inventors: Antonio Augusto Fasolo Quevedo; Carlos Alexandre Ferri
Original assignee: Unicamp
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2015-09-22
Also published as: BR102013006865B1; WO2014153628A1

Abstract

estimulador de nervos periféricos automatizado e método de automatização. o presente pedido de patente de invenção refere-se a um estimulador de nervos cujo controle dos níveis de corrente é automatizado. o estimulador de nervos periféricos proposto possui principal aplicação no auxílio à anestesia regional, também conhecido como bloqueio de plexo. a invenção proposta melhora a praticidade do uso de estimulador em auxílio a procedimentos anestésicos regionais, por ampliar a usabilidade do estimulador, automatizando o ajuste do nível de corrente. esta automatização é o que torna mais prático o uso do estimulador de nervos periféricos pelo médico anestesiologista, pois permite realizar um bloqueio de nervos periféricos utilizando-se do estimulador sem o auxílio de um assistente, mantendo a mesma qualidade e precisão do que com a presença deste.automated peripheral nerve stimulator and automation method. The present patent application relates to a nerve stimulator whose current level control is automated. The proposed peripheral nerve stimulator has main application in the aid of regional anesthesia, also known as plexus block. The proposed invention improves the practicality of using a stimulator to aid regional anesthetic procedures by enhancing the usability of the stimulator by automating the adjustment of the current level. This automation is what makes the use of the peripheral nerve stimulator more practical by the anesthesiologist, because it allows to perform a peripheral nerve block using the stimulator without the aid of an assistant, maintaining the same quality and precision as with the presence of this one.

Description

ESTIMULADOR DE NERVOS PERIFÉRICOS AUTOMATIZADO E MÉTODO DE AUTOMATIZAÇÃOAUTOMATED PERIPHERAL NERVE STIMULATOR AND AUTOMATION METHOD

Campo da invenção O presente pedido de patente de invenção refere-se a um estimulador de nervos periféricos cujo controle dos níveis de corrente é automatizado e, também, a um método de automatização de estimulador de nervos periféricos utilizando o referido estimulador. O estimulador de nervos periféricos proposto possui principal aplicação no auxílio à anestesia regional, também conhecido como bloqueio de plexo. A invenção proposta melhora a praticidade do uso de estimulador em auxílio a procedimentos anestésicos regionais, por ampliar a usabilidade do estimulador, em um processo automatizado. Esta automatização é o que torna mais prático o uso do estimulador de nervos periféricos pelo médico anestesiologista.FIELD OF THE INVENTION The present application relates to a peripheral nerve stimulator whose current level control is automated and also to a peripheral nerve stimulator automation method using said stimulator. The proposed peripheral nerve stimulator has main application in the aid of regional anesthesia, also known as plexus block. The proposed invention improves the practicality of using a stimulator to aid regional anesthetic procedures by enhancing the usability of the stimulator in an automated process. This automation is what makes the use of the peripheral nerve stimulator by the anesthesiologist more practical.

Fundamentos da invenção O estimulador de nervos consiste em um equipamento que permite estimar a distância da ponta da agulha em relação ao nervo. Assim, o anestesiologista consegue infundir a solução anestésica o mais próximo possível do nervo, garantindo um bloqueio de qualidade, minimizando possíveis lesões no nervo e efeitos colaterais por doses maiores de anestésicos.BACKGROUND OF THE INVENTION The nerve stimulator is a device that allows estimating the distance from the tip of the needle to the nerve. Thus, the anesthesiologist can infuse the anesthetic solution as close to the nerve as possible, ensuring quality blockage, minimizing possible nerve damage and side effects from higher doses of anesthetics.

Os estimuladores de nervos atuais, com a finalidade de localização de plexo, necessitam ser manuseados por duas pessoas: o médico anestesiologista, que se preocupa em introduzir a agulha, e um assistente que, ao verificar a presença de uma resposta motora, ajusta o nível de corrente para um valor menor. Em outros casos, um pedal é conectado ao estimulador e quando o anestesiologista aciona esse pedal, o estimulador reduz o valor da corrente para um valor programado. Alguns estimuladores se utilizam de um acionador mecânico (tipo potenciômetro), outros atualizam os parâmetros via comando digital através de um teclado tátil, outros através do acionamento de um pedal no qual se programa no estimulador a redução do nível de corrente a cada vez que o mesmo é acionado, ou ainda uma chave que fica presa na palma da mão, sendo acionada pelo toque dos dedos, funcionando com o mesmo padrão do pedal.Current nerve stimulators for the purpose of plexus localization need to be handled by two people: the anesthesiologist, who is concerned with introducing the needle, and an assistant who, when checking for a motor response, adjusts the level. current to a lower value. In other cases, a pedal is connected to the stimulator and when the anesthesiologist operates that pedal, the stimulator reduces the current value to a programmed value. Some stimulators use a mechanical actuator (potentiometer type), others update the parameters via digital control via a touch pad, others by activating a pedal in which the stimulator is programmed to reduce the current level each time it is activated, or a key that is held in the palm, being activated by the touch of the fingers, working with the same pattern of the pedal.

Essas formas de acionamento, nas quais o próprio anestesiologista pode atuar, não são eficientes e muitos anestesiologista preferem não utilizar o estimulador, pois no instante em que se realiza a mudança do nível de corrente, pode ocorrer um deslocamento da posição da agulha, que em certos casos pode comprometer a saúde do paciente ou a precisão da estimativa do posicionamento da agulha em relação ao nervo. O documento US8092426-B2 apresenta um estimulador que utiliza o ultrassom como auxilio e o estimulador é acionado por um pedal. Na invenção proposta o estimulador é automático, o que leva a uma melhoria na praticidade em seu uso. Assim, como diferencial, o equipamento deste documento apresenta controle manual, enquanto a invenção proposta é controlada automaticamente. O documento (Ayoub, C. et. al. “A peripheral nerve stimulator for nerve location controlled by the scrubbed anaesthetist Anaesthesia”, 2002 (57), pg 995-998). apresenta uma técnica para ajustar o nívèl da corrente sem auxílio de um assistente. A técnica apresentada funciona semelhante ao uso do pedal, no qual o próprio médico muda o nível de corrente. O sistema consiste em um suporte, semelhante a um caneta, no qual é fixada a agulha. Este suporte possui dois botões de controle, um para aumentar e outro para reduzir o nível de corrente. Assim, quando o anestesiologista visualiza uma contração muscular, ele pode ajustar o nível da corrente através do acionamento com seu dedo indicador. Está técnica ainda mantém a atualização manual do nível de corrente, apenas facilitando o processo de mudança, ao contrário da invenção proposta, na qual o próprio equipamento identifica a contração muscular e reduz o nível de corrente sem que haja a necessidade de interação do operador. A patente W02010005788-A2 trata de um marcapasso que utiliza o acelerômetro para medir a orientação corporal, ou seja, se o usuário está em pé ou deitado, para ajustar a forma de operação do marcapasso. A forma de * utilização do acelerômetro é completamente diferente da proposta deste pedido de patente de invenção e não se aplica a usos em anestesia. O documento "Instrumento de Precisão para Localização de Nervos”, STIMPOD NMS410/450, trata-se de um manual de um equipamento de precisão para localização de nervos. Este equipamento é 2:1 funcionando para localizar nervos em auxilio à anestesia regional e monitorar o relaxamento muscular em anestesia geral. Para este equipamento, o acelerômetro é utilizado para quantificar o grau desse relaxamento muscular, ou seja, ele possibilita ao medico ter uma noção de quando a anestesia geral alcançou efeito suficiente para iniciar a cirurgia. Assim, neste equipamento, o acelerômetro não é aplicado ao uso com estimulador para localizar o nervo, que é o caso desta tecnologia, e também, em nenhum dos dois modos, o uso do equipamento é automatizado por nenhum meio.These forms of actuation, in which the anesthesiologist himself can act, are not efficient and many anesthesiologists prefer not to use the stimulator, because at the moment the current level changes, there may be a dislocation of the needle position, that in Certain cases may compromise the patient's health or the accuracy of the estimate of needle placement relative to the nerve. US8092426-B2 discloses a stimulator that uses ultrasound as an aid and the stimulator is actuated by a pedal. In the proposed invention the stimulator is automatic, which leads to an improvement in practicality in its use. Thus, as a differential, the equipment of this document has manual control, while the proposed invention is controlled automatically. The document (Ayoub, C. et. Al. “A peripheral nerve stimulator for nerve location controlled by the scrubbed anesthetist Anesthesia”, 2002 (57), p 995-998). presents a technique for adjusting the current level without the aid of an assistant. The technique presented works similar to the use of the pedal, in which the doctor himself changes the current level. The system consists of a pen-like holder to which the needle is attached. This bracket has two control buttons, one for increasing and one for reducing the current level. Thus, when the anesthesiologist sees a muscle contraction, he can adjust the current level by operating with his index finger. This technique still maintains the manual current level update, only facilitating the change process, unlike the proposed invention, where the equipment itself identifies the muscle contraction and reduces the current level without the need for operator interaction. W02010005788-A2 deals with a pacemaker that uses the accelerometer to measure body orientation, ie whether the user is standing or lying down to adjust the pacemaker's mode of operation. The use of the accelerometer is completely different from the proposal of this patent application and does not apply to anesthetic uses. The document "Nerve Location Accuracy Instrument", STIMPOD NMS410 / 450, is a manual of precision nerve localization equipment. This equipment is 2: 1 working to locate nerves in aid of regional anesthesia and monitor muscle relaxation in general anesthesia For this equipment, the accelerometer is used to quantify the degree of this muscle relaxation, that is, it enables the physician to have a sense of when general anesthesia has achieved sufficient effect to start surgery. , the accelerometer is not applied for use with a nerve-locating stimulator, which is the case with this technology, and neither is the use of the equipment automated by either means.

Breve descrição da invenção O presente pedido de patente de invenção refere-se a um estimulador automático de nervos periféricos para auxílio na realização de bloqueio de plexo.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The present application relates to an automatic peripheral nerve stimulator to assist in performing plexus block.

Ao contrário dos estimuladores atuais, este trabalha em malha fechada permitindo que identifique a presença de uma contração muscular evocada pela estimulação e reduza o nível de corrente para um valor inferior. A automatização é obtida pelo uso de sensores fixados ao músculo evocado pela estimulação do nervo. Os sensores podem ser um acelerômetro, eletromiografia ou qualquer outro sensor que seja capaz de sentir movimentação mecânica, como o giroscópio. Os sinais capturados por estes sensores são utilizados para identificar a presença da contração muscular e reduzir o nível da corrente sem que haja a necessidade de intervenção do médico ou assistente. Para essa automatização podem ser usados os sensores isoladamente, ou seja, acelerômetro ou eletromiografia, ou a combinação de ambos. Quando a agulha está suficientemente próxima ao nervo, ele avisa ao anestesiologista. Este aviso ocorre quando o equipamento identifica a presença da contração muscular para uma dada amplitude, a qual varia de acordo com o plexo que se deseja bloquear. Para o bloqueio do plexo braquial via interescaleno essa amplitude é 0,3mA. Deste modo, o anestesiologista não precisa mais se preocupar em ajustar os níveis de corrente, pois o equipamento faz isso automaticamente, o que torna o equipamento mais prático para ser utilizado no centro cirúrgico.Unlike current stimulators, it works in closed loop allowing it to identify the presence of a muscle contraction evoked by stimulation and reduce the current level to a lower value. Automation is achieved by the use of sensors attached to the muscle evoked by nerve stimulation. The sensors can be an accelerometer, electromyography, or any other sensor that can sense mechanical movement, such as a gyro. The signals captured by these sensors are used to identify the presence of muscle contraction and reduce the current level without the need for physician or assistant intervention. For this automation the sensors can be used alone, ie accelerometer or electromyography, or a combination of both. When the needle is close enough to the nerve, it warns the anesthesiologist. This warning occurs when the equipment identifies the presence of muscle contraction for a given range, which varies according to the plexus to be blocked. For interscalene brachial plexus block this amplitude is 0.3mA. This way, the anesthesiologist no longer has to worry about adjusting the current levels, because the equipment does it automatically, which makes the equipment more practical for use in the operating room.

Breve descrição das figuras e anexos O invento passará a ser descrito a seguir com referência aos desenhos apensos, nos quais: A Figura 1 apresenta a resposta captada pelo acelerômetro quando o estimulador aplica um pulso de 0,9 mA de amplitude com frequência de 1 Hz. A Figura 2 apresenta a eletromiografia capturada para a mesma resposta apresentada na Figura 1. A Figura 3 apresenta a derivada do sinal presente na Figura 1. A Figura 4 apresenta o módulo do sinal condicionado para trabalhar apenas com a fase positiva. A Figura 1 apresenta resultante dos 3 eixos do acelerômetro. A Figura 2 apresenta fluxograma Rota para pré-processamento e identificação da contração muscular.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES AND ATTACHMENTS The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows the response captured by the accelerometer when the stimulator applies a 0.9 mA amplitude pulse with a frequency of 1 Hz. Figure 2 shows the captured electromyography for the same response shown in Figure 1. Figure 3 shows the derivative of the signal present in Figure 1. Figure 4 shows the conditioned signal module for working with the positive phase only. Figure 1 presents the resultant of the 3 axes of the accelerometer. Figure 2 presents a flowchart Route for preprocessing and identification of muscle contraction.

Descrição detalhada da invenção A estimulação elétrica de um nervo leva a uma resposta motora (contração muscular). É esta contração muscular que permite estimarmos a proximidade da ponta da agulha em relação ao nervo. O estimulador precisa ser capaz de perceber esta resposta. Assim, com o uso de um acelerômetro (captura a atividade mecânica do musculo) e/ou de um eletromiógrafo (captura a atividade elétrica do musculo que contraiu), apontamos um dispositivo e um método que possibilita ao estimulador identificar a presença de uma contração muscular.Detailed Description of the Invention Electrical stimulation of a nerve leads to a motor response (muscle contraction). It is this muscle contraction that allows us to estimate the proximity of the needle tip to the nerve. The stimulator needs to be able to perceive this response. Thus, with the use of an accelerometer (captures the mechanical activity of the muscle) and / or an electromyograph (captures the electrical activity of the muscle that has contracted), we point out a device and a method that enables the stimulator to identify the presence of a muscle contraction. .

Quando o esíimulador aplica um pulso com frequência delHzea resposta motora está presente, o acelerômetro captura a resposta apresentada na Figura 1. Já a eletromiografia capturada para a mesma resposta é apresentada na Figura 2.When the stimulator applies a pulse with delHz frequency and the motor response is present, the accelerometer captures the response shown in Figure 1. The electromyography captured for the same response is shown in Figure 2.

Para os dois casos, a resposta à contração muscular esteve presente. No acelerômetro, quando não estava presente a contração muscular o sinal permanece em um nível constante. Ao contrário, quando a contração muscular está presente surge uma variação no sinal capturado. Essa variação sinaliza a presença de uma resposta motora à estimulação. Já na eletromiografia, quando não havia contração muscular o sinal mantinha-se em um baixo nível, porém quando a contração muscular estava presente, os níveis do sinal foram altos. Esse grande aumento no sinal caracteriza a presença da contração muscular.For both cases, the response to muscle contraction was present. In the accelerometer, when muscle contraction was not present, the signal remains at a constant level. Conversely, when muscle contraction is present, a variation in the captured signal arises. This variation signals the presence of a motor response to stimulation. In electromyography, when there was no muscle contraction, the signal remained low, but when muscle contraction was present, signal levels were high. This large increase in signal characterizes the presence of muscle contraction.

Assim, a partir destes sinais o estimulador pode identificar a presença de uma contração muscular e ajustar-se para um nível de corrente menor, automaticamente. Deste modo, o anestesiologista fixa os eletrodos de EMG de superfície e/ou o acelerômetro sobre o músculo evocado durante a estimulação. Com isso, quando o médico inicia a introdução da agulha, o estimulador aplica pulsos de corrente a certo nível inicial programado, esperando coletar a presença de uma resposta motora. Quando a resposta motora é identificada através do sinal vindo da eletromiografia e/ou do acelerômetro, o estimulador reduz o nível da corrente, sem que haja a necessidade de alguma interação manual.Thus, from these signals the stimulator can identify the presence of a muscle contraction and adjust to a lower current level automatically. Thus, the anesthesiologist fixes the surface EMG electrodes and / or the accelerometer on the evoked muscle during stimulation. Thus, when the physician initiates needle introduction, the stimulator delivers current pulses at a certain programmed initial level, hoping to collect the presence of a motor response. When the motor response is identified by the signal from the electromyography and / or accelerometer, the stimulator reduces the current level without the need for any manual interaction.

Esta automatização pode ser conseguida pelo uso do acelerômetro ou da eletromiografia separadamente, ou seja, não necessita dos dois sensores funcionando ao mesmo tempo. A automatização pode ser alcançada através dos sensores separadamente ou simultaneamente, ou ainda por algum outro sensor que capture uma atividade mecânica.This automation can be achieved by using the accelerometer or electromyography separately, ie you do not need both sensors working at the same time. Automation can be achieved by sensors separately or simultaneously, or by some other sensor that captures mechanical activity.

Para a eletromiografia, monitora-se o nível do sinal, caso ele ultrapasse o valor pré-determinado, o estimulador considera a presença de uma contração muscular.For electromyography, the signal level is monitored; if it exceeds the predetermined value, the stimulator considers the presence of a muscle contraction.

Para o acelerômetro, podemos utilizar apenas um eixo para informar a presença da resposta motora. Entretanto, fazendo uso dos 3 eixos e usando a resultante desses eixos, podemos desprezar a necessidade de <? cuidados quanto ao sentido de posicionamento do acelerômetro. Um pequeno processamento pode facilitar e melhorar a qualidade do sinal coletado pelo acelerômetro, facilitando a identificação do sinal. Como não é importante para o projeto o nível constante do sinal, calcula-se a derivada deste sinal, obtendo assim apenas a variação que caracteriza a resposta motora. A Figura 3 apresenta a derivada do sinal presente na Figura 1. Condicionando o sinal para trabalharmos apenas com a fase positiva do sinal, o módulo pode ser calculado. Isso torna o sinal mais robusto, como mostra a Figura 4.For the accelerometer, we can use only one axis to inform the presence of the motor response. However, by using the 3 axes and using the resultant of these axes, we may neglect the need for <? care as to the accelerometer positioning direction. A little processing can facilitate and improve the quality of the signal collected by the accelerometer, making signal identification easier. Since the constant signal level is not important for the project, the derivative of this signal is calculated, thus obtaining only the variation that characterizes the motor response. Figure 3 presents the derivative of the signal present in Figure 1. By conditioning the signal to work only with the positive phase of the signal, the module can be calculated. This makes the signal more robust, as shown in Figure 4.

Para minimizar possíveis distorções com mau posicionamento do acelerômetro ou sentido de orientação, pode-se calcular a resultante dos 3 eixos, tornando o dados ainda mais refinados. Onde, gX, gY e gZ são os valores amostrados para cada eixo do acelerômetro. O sinal resultante é apresentado na Figura 5.To minimize possible distortions with misplacement of the accelerometer or orientation direction, the resultant of the 3 axes can be calculated, making the data even more refined. Where gX, gY and gZ are the sampled values for each accelerometer axis. The resulting signal is shown in Figure 5.

Assim, quando o nível do sinal ultrapassa o nível de valor 8 por 4 ciclos consecutivos (este valor pode ser ajustado de acordo com a técnica anestésica a ser utilizada) o estimuiador reconhece como sendo a presença de uma resposta motora, reduzindo o nível de corrente. Apesar de todo esse processamento, pode-se usar apenas um eixo para identificar a presença de uma resposta motora, porém para maior confiabilidade utiliza-se a resultante triaxial do acelerômetro.Thus, when the signal level exceeds the value level 8 for 4 consecutive cycles (this value can be adjusted according to the anesthetic technique to be used) the stimulator recognizes the presence of a motor response, reducing the current level. . Despite all this processing, only one axis can be used to identify the presence of a motor response, but for greater reliability the resulting triaxial accelerometer is used.

Para executar processo de localização do nervo o programa que interpreta o sinal capturado do acelerômetro é ilustrado pelo fluxograma da Figura 6.To perform nerve localization process the program that interprets the captured accelerometer signal is illustrated by the flow chart of Figure 6.

Captura-se um ciclo de amostragem (corresponde a uma amostra de cada variável de interesse, 3 eixos do acelerômetro e EMG) seguido pelo pré-processamento (derivada, módulo e resultante). Em seguida, compara-se o nível obtido com o mínimo necessário para considerar a presença de uma contração muscular. Sendo maior, verifica-se a realização desta identificação por 4 vezes consecutivas (a fim de evitar possíveis falsos positivos), e caso todos os parâmetros estejam completos o próprio estimulador atualiza o nível da corrente para um valor menor.A sample cycle is captured (corresponds to a sample of each variable of interest, 3 axes of the accelerometer and EMG) followed by preprocessing (derivative, modulus and resultant). Then the level obtained is compared with the minimum necessary to consider the presence of a muscle contraction. Being higher, this identification is performed 4 consecutive times (to avoid possible false positives), and if all parameters are complete the stimulator itself updates the current level to a lower value.

Para a eletromiografia o processo é basicamente o mesmo: inicia-se a coleta dos dados (para este método não é necessário o pré-processamento) e compara-se o nível obtido com o mínimo necessário para considerar a presença de uma contração muscular.For electromyography the process is basically the same: data collection begins (preprocessing is not necessary for this method) and the level obtained is compared with the minimum necessary to consider the presence of muscle contraction.

Assim, os dois sensores são abordados com o objetivo de automatizar o uso do estimulador de nervos em auxílio a bloqueio de plexo. Isso tornou o uso do equipamento mais prático, rápido e seguro quando comparado aos atuais disponíveis no mercado com ajustes manuais. A Figura 7 ilustra o estimulador automatizado desenvolvido. Para tanto, o estimulador deve ser capaz de fornecer uma corrente constante e invariante com a impedância tecidual do paciente. Assim, como apresentado no diagrama, o módulo 1 fornece uma alta tensão permitindo que o estimulador excursione com uma corrente constante por uma ampla faixa de impedância tecidual. O módulo 2 permite ao estimulador controlar a duração dos pulsos, a frequência e a amplitude de forma digital, sendo este um dos fatores que permite o processo de automatização. O módulo 3 permite que o estimulador forneça uma corrente constante de estimulação independente da impedância elétrica entre o eletrodo de retorno e a ponta da agulha. O módulo 4 corresponde ao condicionador de sinal EMG, permitindo que o estimulador capture a atividade elétrica do músculo evocado com a estimulação. Por fim, o módulo 5 corresponde ao sensor que é fixado ao paciente e conectado ao estimulador através de um cabo elétrico. Todas as informações são processadas por um microcontrolador que analisa os níveis decidindo por atualizar ou não o nível de corrente. Deste modo, os módulos 4 e 5 são as os novos pontos implementados ao estimulador de nervos periféricos que permitem a automatização do controle dos níveis de corrente.Thus, both sensors are approached in order to automate the use of the nerve stimulator to aid plexus block. This has made the use of the equipment more practical, faster and safer compared to the current ones available on the market with manual adjustments. Figure 7 illustrates the developed automated stimulator. To this end, the stimulator must be able to provide a constant and invariant current with the patient's tissue impedance. Thus, as shown in the diagram, module 1 provides a high voltage allowing the stimulator to travel with a constant current over a wide range of tissue impedance. Module 2 allows the stimulator to control pulse duration, frequency and amplitude digitally, which is one of the factors that allows the automation process. Module 3 allows the stimulator to provide a constant pacing current regardless of the electrical impedance between the return electrode and the needle tip. Module 4 corresponds to the EMG signal conditioner, allowing the stimulator to capture the electrical activity of the evoked muscle with stimulation. Finally, module 5 corresponds to the sensor that is attached to the patient and connected to the stimulator via an electrical cable. All information is processed by a microcontroller that analyzes the levels deciding whether or not to update the current level. Thus, modules 4 and 5 are the new points implemented to the peripheral nerve stimulator that allow the automation of current level control.

Para realizar todo o controle do estimulador um firmware foi desenvolvido permitindo a integração de todos os módulos e com isso o controle automático dos níveis de corrente. O firmware gerencia a coleta dos dados do acelerômetro e/ou eletromiografia através de um conversor analógico/digital. Após a coleta desses dados, uma sequência de processamento refina esses dados para melhor interpretação e confiabilidade da automatização. Os dados coletados do acelerômetro são então processados passando por uma derivação, cuja finalidade é eliminar o nível constante do sinal, pois o que interessa é a variação presente correspondente à contração muscular. Em seguida, temos um dado com fase negativa e positiva, entretanto só nos interessa a amplitude, assim aplicamos o módulo do sinal, rebatendo a fase negativa, tornando-a positiva, reforçando a qualidade do sinal proveniente da contração muscular. Esses cálculos são realizados individualmente para cada eixo. Para desprezar influência do posicionamento do acelerômetro e tornar o dado mais refinado, calculamos a resultante dos 3 eixos obtendo um sinal que independe do posicionamento do acelerômetro, ficando mais fácil para o microcontrolador interpretar a contração muscular. Para garantir a real presença de uma contração muscular, o firmware deve identificar a presença de 4 repetições, caracterizando a contração muscular. Assim, o firmware deve capturar 4 pontos consecutivos que ultrapassem o valor mínimo necessário para considerar uma contração muscular evocada pela estimulação. Encontrada essa contração, o firmware atua no módulo 2, reduzindo o nível de corrente.To perform all stimulator control a firmware has been developed allowing the integration of all modules and thus automatic control of current levels. The firmware manages accelerometer and / or electromyography data collection through an analog / digital converter. After collecting this data, a processing sequence refines this data for better interpretation and automation reliability. The data collected from the accelerometer are then processed through a derivation, whose purpose is to eliminate the constant level of the signal, because what matters is the present variation corresponding to muscle contraction. Then we have a data with negative and positive phase, however we only want the amplitude, so we apply the signal module, bouncing the negative phase, making it positive, reinforcing the quality of the signal from muscle contraction. These calculations are performed individually for each axis. To disregard the influence of the accelerometer positioning and make the data more refined, we calculated the resultant of the 3 axes obtaining a signal that is independent of the accelerometer positioning, making it easier for the microcontroller to interpret the muscle contraction. To ensure the actual presence of a muscle contraction, the firmware must identify the presence of 4 repetitions, characterizing the muscle contraction. Thus, the firmware must capture 4 consecutive points that exceed the minimum value required to consider a muscle contraction evoked by stimulation. Found this contraction, the firmware acts on module 2, reducing the current level.

Claims

1. Método de automatização do estimulador de nervos periféricos caracterizado por fornecer uma corrente constante e invariante com a impedância tecidual do paciente; por utilizar um condicionador de sinal EMG, de forma que o estimulador capture a atividade elétrica do músculo evocado com a estimulação; um sensor conectado ao paciente e ao estimulador através de um cabo elétrico; um microcontrolador que analisa os níveis decidindo por atualizar ou não o nível de corrente e um firmware que permite a integração de todos os módulos do estimulador realizando as seguintes etapas: gerenciamento da coleta dos dados do sensor através de um conversor analógico/digital, realização de um refinamento dos dados para melhor interpretação e confiabilidade da automatização, processamento dos dados através de uma derivação, eliminação do nível constante do sinal, cálculo do módulo do sinal, rebatendo a fase negativa individualmente para cada eixo, cálculo da resultante dos 3 eixos de forma a obter um sinal que independe do posicionamento do acelerômetro, verificação se o nível do sinal ultrapassa o nível mínimo para considerar uma contração muscular, repetição do ciclo de amostragem por quatro vezes e, finalmente, análise para que seja considerada atuação no módulo 2, reduzindo o nível de corrente.1. Peripheral nerve stimulator automation method characterized by providing a constant and invariant current with the patient's tissue impedance; by utilizing an EMG signal conditioner such that the stimulator captures the electrical activity of the evoked muscle upon stimulation; a sensor connected to the patient and stimulator via an electrical cable; a microcontroller that analyzes the levels deciding whether or not to update the current level and a firmware that allows the integration of all stimulator modules by performing the following steps: managing sensor data collection through an analog / digital converter, performing refinement of the data for better interpretation and reliability of automation, data processing through a derivation, elimination of the constant signal level, calculation of the signal modulus, bending the negative phase individually for each axis, calculation of the resultant 3-axis shape In order to obtain a signal that is independent of the accelerometer positioning, check if the signal level exceeds the minimum level to consider muscle contraction, repeat the sampling cycle four times and, finally, analyze it to be considered actuation in module 2, reducing the current level.

2. Método de automatização do estimulador de nervos periféricos caracterizado por fornecer uma corrente constante e invariante com a impedância tecidual do paciente; por utilizar um condicionador de sinal EMG de forma que o estimulador capture a atividade elétrica do músculo evocado com a estimulação; um sensor conectado ao paciente e ao estimulador através de um cabo elétrico; um microcontrolador que analisa os níveis decidindo por atualizar ou não o nível de corrente e um firmware que permite a integração de todos os módulos do estimulador.2. Peripheral nerve stimulator automation method characterized by providing a constant and invariant current with the patient's tissue impedance; using an EMG signal conditioner such that the stimulator captures the electrical activity of the evoked muscle with stimulation; a sensor connected to the patient and stimulator via an electrical cable; a microcontroller that analyzes the levels deciding whether or not to update the current level and a firmware that allows the integration of all stimulator modules.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o firmware realizar as seguintes etapas: gerenciamento da coleta dos dados do sensor através de um conversor analógico/digital, realização de um refinamento dos dados para melhor interpretação e confiabilidade da automatização, processamento dos dados através de uma derivação, eliminação do nível constante do sinal, cálculo do módulo do sinal, rebatendo a fase negativa * individualmente para cada eixo, cálculo da resultante dos 3 eixos obtendo um sinal que independe do posicionamento do acelerômetro, verificação se o nível do sinal ultrapassa o nível mínimo para considerar uma contração muscular, repetição do ciclo de amostragem por quatro vezes e, finalmente, análise para que seja considerada atuação no módulo 2, reduzindo o nível de corrente.Method according to claim 2, characterized in that the firmware performs the following steps: management of sensor data collection via an analog / digital converter, performing data refinement for better interpretation and reliability of automation, processing of the data through a derivation, elimination of the constant signal level, calculation of the signal module, bending the negative phase * individually for each axis, calculation of the resultant of the 3 axes obtaining a signal that is independent of the accelerometer positioning, checking whether the level of the signal exceeds the minimum level to consider muscle contraction, repetition of the sampling cycle four times, and finally analysis to consider actuation in module 2, reducing the current level.

4. Estimulador de nervos periféricos caracterizado por compreender um condicionador de sinal EMG, um sensor, um microcontrolador que analisa os níveis de corrente e um firmware que realiza as seguintes etapas: gerenciamento da coleta dos dados do sensor através de um conversor analógico/digital, realização de um refinamento dos dados para melhor interpretação e confiabilidade da automatização, processamento dos dados através de uma derivação, eliminação do nível constante do sinal, calculo do módulo do sinal, rebatendo a fase negativa individualmente para cada eixo, cálculo da resultante dos 3 eixos obtendo um sinal que independe do posicionamento do acelerômetro, verificação se o nível do sinal ultrapassa o nível mínimo para considerar uma contração muscular, repetição do ciclo de amostragem por quatro vezes e, finalmente, análise para que seja considerada atuação no módulo 2, reduzindo o nível de corrente.4. Peripheral nerve stimulator comprising an EMG signal conditioner, a sensor, a microcontroller that analyzes current levels and a firmware that performs the following steps: managing sensor data collection via an analog / digital converter, refinement of data for better interpretation and reliability of automation, data processing by derivation, elimination of constant signal level, calculation of signal modulus, bending negative phase individually for each axis, calculation of resultant of 3 axes obtaining a signal that does not depend on the accelerometer positioning, check if the signal level exceeds the minimum level to consider a muscle contraction, repeat the sampling cycle four times and, finally, analysis to consider acting in module 2, reducing the current level.

5. Estimulador de nervos periféricos caracterizado por ser compreendido por um condicionador de sinal EMG e um sensor.5. Peripheral nerve stimulator comprising an EMG signal conditioner and a sensor.

6. Estimulador de nervos periféricos, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o sensor ser um acelerômetro ou um eletromiógrafo.Peripheral nerve stimulator according to Claim 5, characterized in that the sensor is an accelerometer or an electromyograph.

7. Estimulador de nervos periféricos, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por fornecer uma corrente constante e invariante com a impedância tecidual do paciente.Peripheral nerve stimulator according to Claim 5, characterized in that it provides a constant and invariant current with the patient's tissue impedance.

8. Estimulador de nervos periféricos, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por conter um microcontrolador que analisa os níveis de corrente.Peripheral nerve stimulator according to Claim 5, characterized in that it contains a microcontroller which analyzes current levels.

9. Estimulador de nervos periféricos, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por conter um firmware que permite a integração de todos os módulos do estimulador.Peripheral nerve stimulator according to Claim 5, characterized in that it contains a firmware which allows the integration of all stimulator modules.

10. Estimulador de nervos periféricos, de acordo com a reivindicação. 9, caracterizado pelo fato do firmware realizar as seguintes etapas: gerenciamento da coleta dos dados do sensor através de um conversor analógico/digital, realização de um refinamento dos dados para melhor interpretação e confiabilidade da automatização, processamento dos dados através de uma derivação, eliminação do nível constante do sinal, calculo do módulo do sinal, rebatendo a fase negativa individualmente para cada eixo, cálculo da resultante dos 3 eixos obtendo um sinal que independe do posicionamento do acelerômetro, verificação se o nível do sinal ultrapassa o nível mínimo para considerar uma contração muscular, repetição do ciclo de amostragem por quatro vezes e, finalmente, análise para que seja considerada atuação no módulo 2, reduzindo o nível de corrente.Peripheral nerve stimulator according to claim. 9, characterized by the fact that the firmware performs the following steps: management of sensor data collection through an analog / digital converter, refinement of data for better interpretation and reliability of automation, data processing by derivation, deletion constant signal level, calculation of the signal module, bending the negative phase individually for each axis, calculating the resultant of the 3 axes by obtaining a signal that is independent of the accelerometer positioning, checking if the signal level exceeds the minimum level to consider a muscle contraction, repetition of the sampling cycle four times and, finally, analysis to consider acting in module 2, reducing the current level.