ES2908837T3 - A handheld esthesiometer - Google Patents
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Abstract
Un estesiómetro de mano, que comprende un pulmón de gas conectado con intermediación de unos primeros medios de válvula a una fuente de gas y que comprende una cavidad expandible destinada a alojar en una fase de carga del estesiómetro un volumen del gas; una boquilla de salida conectada al pulmón de gas con intermediación de unos segundos medios de válvula y adecuada para dirigir un soplo del volumen del gas alojado en el pulmón de gas en una fase de disparo del estesiómetro; y un mecanismo para procurar en la citada fase de disparo del estesiómetro el desalojo del soplo del volumen del gas contenido en el pulmón de gas en dirección a la boquilla de salida mediante una contracción controlada de la cavidad expandible del pulmón de gas para asegurar una presión de salida substancialmente constante.A hand-held esthesiometer, comprising a gas lung connected via first valve means to a gas source and comprising an expandable cavity intended to accommodate a volume of gas in a loading phase of the esthesiometer; an outlet nozzle connected to the gas lung through second valve means and suitable for directing a puff of the volume of gas housed in the gas lung in a trigger phase of the esthesiometer; and a mechanism to ensure, in the aforementioned firing phase of the esthesiometer, the dislodgement of the breath of the volume of gas contained in the gas lung towards the outlet nozzle by means of a controlled contraction of the expandable cavity of the gas lung to ensure a pressure substantially constant output.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Un estesiómetro de manoA handheld esthesiometer
Sector técnico de la invenciónTechnical sector of the invention
La invención se refiere a un estesiómetro de mano, preparado para producir soplos de aire a diferente intensidad adecuados para la medición de la sensación táctil en la córnea de un paciente.The invention relates to a hand-held esthesiometer, prepared to produce puffs of air at different intensities suitable for measuring the tactile sensation in a patient's cornea.
Antecedentes de la invenciónBackground of the invention
Estesiometría (Esthesiometry) es la medición de la sensación, específicamente táctil.Esthesiometry (Esthesiometry) is the measurement of sensation, specifically tactile.
La estesiometría corneal generalmente se usa clínicamente para evaluar la queratitis neurotrófica. La queratitis neurotrófica denominada también con la sigla NK (del inglés neurotrophic keratitis), es una enfermedad degenerativa de la córnea producida por un daño en el nervio trigémino que provoca una pérdida de la sensibilidad corneal, el desarrollo de lesiones espontáneas del epitelio corneal y la degradación de la capacidad de curación, que pueden traducirse en el desarrollo de úlceras, necrosis aséptica y perforación en la córnea. La sensibilidad de la córnea es una condición que puede afectar además a los pacientes con diabetes, herpes ocular, usuarios de lentes de contacto y en algunos tipos de ojo seco.Corneal esthesiometry is generally used clinically to evaluate neurotrophic keratitis. Neurotrophic keratitis, also known by the acronym NK (from the English neurotrophic keratitis), is a degenerative disease of the cornea caused by damage to the trigeminal nerve that causes a loss of corneal sensitivity, the development of spontaneous lesions of the corneal epithelium and the degradation of healing capacity, which can result in the development of ulcers, aseptic necrosis and corneal perforation. Corneal sensitivity is a condition that can also affect patients with diabetes, ocular herpes, contact lens wearers and some types of dry eye.
En la investigación, la estesiometría se ha utilizado con diversos fines como por ejemplo para el registro de la duración de un analgésico en la córnea.In research, esthesiometry has been used for various purposes, such as recording the duration of an analgesic on the cornea.
Para evaluar la sensación corneal, existen métodos cualitativos y cuantitativos. El método cuantitativo más común se realiza con el estesiómetro de mano Cochet-Bonnet que consta de un monofilamento de nylon que se apoya sobre la superficie corneal lo suficiente para provocar su curvatura. Dicho filamento ejercerá más presión cuanto más corto sea. Se inicia la exploración con el filamento extendido y se va acortando hasta obtener una respuesta del paciente. También es conocida la técnica de soplo de aire sin contacto. No obstante, la instrumentación hasta la fecha conocida para aplicar esta técnica no permite el empleo de estesiómetros de mano.To assess corneal sensation, there are qualitative and quantitative methods. The most common quantitative method is performed with the Cochet-Bonnet hand esthesiometer, which consists of a nylon monofilament that rests on the corneal surface enough to cause its curvature. Said filament will exert more pressure the shorter it is. The examination begins with the filament extended and is shortened until a response is obtained from the patient. The technique of blowing air without contact is also known. However, the instrumentation known to date to apply this technique does not allow the use of hand-held esthesiometers.
La primera referencia conocida de un estesiómetro de soplo de aire se recoge en el documento de patente WO 9412104 que describe un procedimiento comprende aplicar en la córnea o conjuntiva del ojo, cuya sensibilidad se desea determinar, una corriente de gas conteniendo una mezcla de C02 y aire en concentraciones variables, o bien una disolución isotónica ácida; y efectuar una estesiometría cualitativa o cuantitativa de la irritación local produciría por la aplicación del producto irritante, basada en la determinación del umbral y de la intensidad del dolor, mediante respuestas verbales o el empleo de una escala lógica.The first known reference to an air puff esthesiometer is contained in patent document WO 9412104, which describes a procedure comprising applying to the cornea or conjunctiva of the eye, whose sensitivity is to be determined, a gas stream containing a mixture of C02 and air in variable concentrations, or an isotonic acid solution; and carry out a qualitative or quantitative esthesiometry of the local irritation produced by the application of the irritating product, based on the determination of the threshold and intensity of the pain, by means of verbal responses or the use of a logical scale.
El equipo que se propone para la puesta en práctica del procedimiento comprende una bombona de C02 y una bombona de aire; un mezclador de gases; un indicador del flujo de gases; un transductor de presión; un osciloscopio; una válvula; un generador de pulsos; y un soporte universal de lentes para el soporte de una cánula expulsora del gas de mezcla.The equipment that is proposed for the implementation of the procedure comprises a C02 cylinder and an air cylinder; a gas mixer; a gas flow indicator; a pressure transducer; an oscilloscope; a valve; a pulse generator; and a universal lens support for the support of a mixing gas expelling cannula.
En la práctica, este equipo procura un flujo continuo del gas de mezcla y mediante una válvula de tres vías se deriva el flujo hacia la cánula expulsora enfocada al ojo del paciente. El flujo apropiado se consigue mediante un regulador de flujo, dispuesto aguas arriba de la válvula de tres vías que, a partir de datos experimentales o mediante la incorporación al equipo de un transductor de presión, se estima la presión equivalente de la mezcla de gas.In practice, this equipment provides a continuous flow of the mixed gas and through a three-way valve the flow is diverted towards the ejector cannula focused on the patient's eye. The appropriate flow is achieved by means of a flow regulator, arranged upstream of the three-way valve, which, based on experimental data or by incorporating a pressure transducer into the equipment, estimates the equivalent pressure of the gas mixture.
El equipo descrito, incluyendo el regulador de flujo y el transductor de presión, no es apto para su miniaturización, al menos en la medida para que pueda disponerse un dispositivo autoportante, de mano, asible por un facultativo. Los documentos de patente WO 201817594 y WO 9317613 describen equipos alternativos para un estesiómetro que emplea la técnica de soplo, pero tampoco son aptos para su miniaturización.The equipment described, including the flow regulator and the pressure transducer, is not suitable for miniaturization, at least not to the extent that a self-supporting, hand-held device that can be grasped by a physician can be provided. Patent documents WO 201817594 and WO 9317613 describe alternative equipment for an esthesiometer that uses the blow technique, but they are also not suitable for miniaturization.
En el documento de patente WO 201817594 se propone un equipo en el que el disparo se acciona con un pedal y en el que interviene un regulador de presión y accesorios varios para producir soplos de gas a una presión objetivo y de duración 2s.Patent document WO 201817594 proposes an equipment in which the trigger is actuated with a pedal and in which a pressure regulator and various accessories intervene to produce puffs of gas at a target pressure and with a duration of 2s.
En el documento de patente WO 9317613 se propone conectar un compresor de aire en serie con un rotámetro capaz de regular el caudal de flujo de aire. Mediante una regla empírica se traduce el flujo a un valor objetivo de presión. Es un primer objetivo de la presente invención dar a conocer una alternativa a estos equipos conocidos, apta para tomar la forma de un estesiómetro compacto de mano, portátil. In patent document WO 9317613 it is proposed to connect an air compressor in series with a rotameter capable of regulating the air flow rate. Using an empirical rule, the flow is translated into a target value of pressure. It is a first objective of the present invention to provide an alternative to this known equipment, suitable to take the form of a compact, portable, hand-held esthesiometer.
También es un objetivo de la presente invención un estesiómetro preciso, capaz de soplar pulsos de aire a presiones diferentes y con un marcado perfil rectangular, eso es con un valor de presión substancialmente constante durante el soplo, todo ello sin renunciar a la compacidad del estesiómetro.Another object of the present invention is a precise esthesiometer, capable of blowing air pulses at different pressures and with a marked rectangular profile, that is, with a substantially constant pressure value during the blow, all without sacrificing the compactness of the esthesiometer. .
También es de interés que el estesiómetro sea autónomo y que no requiera de un cable de conexión eléctrica a la red. Luego es importante que los mecanismos empleados para la obtención y control de los soplos de aire no requieran de aparatos compresores eléctricos, tal como motores eléctricos, solenoides u otro tipo de aparatos, con el propósito de que la autonomía del estesiómetro, en previsión de que requiera el uso de pilas o de baterías, no se vea comprometida. It is also interesting that the esthesiometer is autonomous and does not require an electrical connection cable to the network. Then it is important that the mechanisms used to obtain and control the puffs of air do not require electrical compressor devices, such as electric motors, solenoids or other types of devices, so that the autonomy of the esthesiometer, in anticipation that requires the use of batteries or batteries, is not compromised.
Explicación de la invenciónExplanation of the invention
El estesiómetro objeto de la presente invención es un estesiómetro de mano que comprende las características de la reivindicación 1.The esthesiometer object of the present invention is a handheld esthesiometer comprising the characteristics of claim 1.
El estesiómetro comprende un pulmón de gas, conectado con intermediación de unos primeros medios de válvula a una fuente de gas, comprendiendo el citado pulmón una cavidad expandible destinada a alojar en una fase de carga del estesiómetro un volumen del gas; una boquilla de salida, conectada al pulmón de gas con intermediación de unos segundos medios de válvula, adecuada para dirigir un soplo del volumen del gas alojado en el pulmón de gas en una fase de disparo del estesiómetro hacia una diana, como por ejemplo una cornea de un paciente; y un mecanismo para procurar en la citada fase de disparo del estesiómetro el desalojo del soplo del volumen del gas contenido en el pulmón de gas en dirección a la boquilla de salida mediante una contracción controlada de la cavidad expandible del pulmón de gas para asegurar una presión de salida substancialmente constante.The esthesiometer comprises a gas lung, connected via first valve means to a gas source, said lung comprising an expandable cavity intended to house a volume of gas in a loading phase of the esthesiometer; an outlet nozzle, connected to the gas lung through a second valve means, suitable for directing a puff of the volume of gas housed in the gas lung in a firing phase of the esthesiometer towards a target, such as a cornea of a patient; and a mechanism to ensure, in the aforementioned firing phase of the esthesiometer, the dislodgement of the breath of the volume of gas contained in the gas lung towards the outlet nozzle by means of a controlled contraction of the expandable cavity of the gas lung to ensure a pressure substantially constant output.
El estesiómetro de la invención evita el empleo de reguladores de caudal o de presión en línea con la fuente de suministro del gas lo que permite compactar el estesiómetro. Asimismo, el pulmón de gas permite comprimir a la presión de salida sólo un pequeño volumen del gas, aquel suficiente para obtener del mismo el soplo del gas a expulsar, aumentando significativamente la eficiencia del sistema en comparación con los equipos conocidos. Asimismo, la solución escogida para dotar al soplo de la presión requerida puede miniaturizarse, tratándose de pequeños volúmenes de gas. Además, el uso de una cavidad expandible cuya contracción puede ser mecánicamente fácilmente controlada permite la obtención de una forma simple y eficaz, de soplos de aire a una presión substancialmente igual en el tiempo.The esthesiometer of the invention avoids the use of flow or pressure regulators in line with the gas supply source, which allows the esthesiometer to be compacted. Likewise, the gas lung allows only a small volume of gas to be compressed at the outlet pressure, that which is sufficient to obtain from it the puff of gas to be expelled, significantly increasing the efficiency of the system compared to known equipment. Likewise, the solution chosen to provide the blow with the required pressure can be miniaturized, in the case of small volumes of gas. In addition, the use of an expandable cavity whose contraction can be easily controlled mechanically allows obtaining, in a simple and effective way, puffs of air at substantially equal pressure over time.
El mecanismo que procura una contracción controlada de la cavidad expandible en la fase de disparo comprende unos medios de acumulación de energía potencial elástica, que acumulan una energía potencial por efecto de una expansión de la cavidad expandible durante la fase de carga del estesiómetro y que son capaces de liberar dicha energía potencial en la fase de disparo del estesiómetro. De esta forma, no es necesario el empleo de medios motores, en especial de consumo eléctrico, para la compresión del volumen de gas del que se extrae el soplo de gas requerido para un disparo.The mechanism that provides a controlled contraction of the expandable cavity in the firing phase comprises means for accumulating elastic potential energy, which accumulate potential energy due to the effect of an expansion of the expandable cavity during the loading phase of the esthesiometer and which are capable of releasing said potential energy in the firing phase of the esthesiometer. In this way, it is not necessary to use motor means, especially electrical ones, to compress the volume of gas from which the breath of gas required for a shot is extracted.
Preferiblemente, los medios de acumulación de energía potencial elástica comprenden al menos un resorte de fuerza constante, que se estira durante la fase de carga del estesiómetro y que entrega súbitamente una fuerza restauradora constante durante la fase de disparo. Esta es una forma simple a la par que efectiva que coadyuva a obtener soplos de perfil rectangular, eso es a presión substancialmente constante.Preferably, the elastic potential energy accumulation means comprise at least one constant force spring, which stretches during the loading phase of the esthesiometer and suddenly delivers a constant restoring force during the firing phase. This is a simple as well as effective shape that helps to obtain puffs with a rectangular profile, that is at substantially constant pressure.
La cavidad expandible tiene una pared desplazable y el mecanismo comprende unos medios de transmisión que vinculan mecánicamente la pared desplazable y los medios de acumulación de energía potencial elástica, en su caso formados por el resorte de fuerza constante. Ventajosamente el resorte o los medios de acumulación de energía potencial no necesariamente deberán disponer alineados con la dirección de desplazamiento de la pared desplazable de la cavidad expandible, lo que permite una ubicación de los componentes en el estesiómetro que favorece su compactación.The expandable cavity has a movable wall and the mechanism comprises transmission means that mechanically link the movable wall and the means for accumulating elastic potential energy, where appropriate formed by the constant force spring. Advantageously, the spring or the potential energy accumulation means do not necessarily have to be aligned with the direction of movement of the movable wall of the expandable cavity, which allows a location of the components in the esthesiometer that favors their compaction.
Los citados medios de transmisión comprenden una transmisión por cremallera piñón, estando la parte cremallera unida a la pared desplazable de la cavidad expandible y la parte piñón unida a los medios de acumulación de energía elástica, todo ello de forma que en la fase de carga del estesiómetro, de entrada de gas en la cavidad expandible proveniente de la fuente del gas, se produce la expansión de dicha cavidad expandible por desplazamiento de su pared desplazable, moviendo a su vez la parte cremallera en un primer sentido que procura el giro de la parte piñón en torno a un eje de giro y en un sentido que carga los medios de acumulación de energía potencial elástica; y en la fase de disparo del estesiómetro al conectarse la cámara expandible con la boquilla de salida los medios de acumulación de energía elástica liberan la energía potencial acumulada aplicando un momento de fuerza a la parte piñón que procura el movimiento de la parte cremallera en un sentido opuesto al primero y que produce el desplazamiento de la pared desplazable de la cavidad expandible ahora en el sentido de contracción de la misma, expulsando el soplo de gas del volumen de gas acumulado en ella durante la fase de carga.Said transmission means comprise a rack and pinion transmission, the rack part being attached to the movable wall of the expandable cavity and the pinion part attached to the elastic energy accumulation means, all in such a way that in the loading phase of the esthesiometer, of gas inlet in the expandable cavity coming from the gas source, the expansion of said expandable cavity is produced by displacement of its movable wall, moving in turn the rack part in a first direction that seeks the rotation of the part pinion around an axis of rotation and in a direction that loads the elastic potential energy accumulation means; and in the firing phase of the esthesiometer, when connecting the expandable chamber with the outlet nozzle, the elastic energy accumulation means release the accumulated potential energy by applying a moment of force to the pinion part that procures the movement of the rack part in one direction opposite to the first one and that produces the displacement of the movable wall of the expandable cavity now in the contraction direction of the same, expelling the puff of gas from the volume of gas accumulated in it during the loading phase.
Según una variante de la invención especialmente precisa, el mecanismo comprende un cuerpo de soporte del al menos un resorte de fuerza constante, provisto de un alma sobre el que se enrolla/desenrolla dicho resorte y de una guía recta para guiar el desplazamiento de un extremo de actuación del resorte por el que éste está unido a la parte piñón; y la unión entre el citado extremo de actuación del resorte y la parte piñón, que determina el punto de aplicación de la fuerza restauradora que actúa sobre esta parte piñón en la fase de disparo del estesiómetro, es una unión desplazable de forma guiada para conservar su distancia respecto del eje de giro, fijo, de dicha parte piñón asegurando así que la fuerza restauradora aplica un momento de fuerza a la parte piñón de valor substancialmente constante. According to a particularly precise variant of the invention, the mechanism comprises a support body for at least one constant force spring, provided with a core on which said spring is wound/unwound and with a straight guide to guide the movement of one end. actuation of the spring by which it is attached to the pinion part; and the union between said spring actuation end and the pinion part, which determines the point of application of the restoring force that acts on this pinion part in the firing phase of the esthesiometer, is a joint that can be moved in a guided way to maintain its distance from the fixed axis of rotation of said pinion part, thus ensuring that the restoring force applies a moment of force to the pinion part of substantially constant value.
La invención prevé que al menos uno del cuerpo de soporte y el pulmón de gas esté montado en el estesiómetro con capacidad de adoptar diferentes posiciones estables, cada una ofreciendo una distancia diferente del punto de aplicación de la fuerza restauradora respecto del eje de giro de la parte piñón al inicio de la fase de disparo.The invention foresees that at least one of the support body and the gas lung is mounted on the esthesiometer with the capacity to adopt different stable positions, each one offering a different distance from the point of application of the restoring force with respect to the axis of rotation of the pinion part at the beginning of the firing phase.
De acuerdo con una variante de interés, los primeros medios de válvula permiten al menos dos posiciones operativas de las que una posición de cierre en la que impiden la comunicación entre la fuente de gas y el pulmón de gas; y la otra es una posición de carga en la que habilitan la comunicación entre la fuente de gas a presión y el pulmón de gas, comprendiendo además el estesiómetro unos medios de detección de la medida de expansión de la cavidad expandible del pulmón de gas capaces de generar una señal de gobierno de los primeros medios de válvula para que estos pasen de adoptar la posición de carga a adoptar la posición de cierre cuando la citada cavidad expandible alcanza la medida de expansión que corresponde al volumen predeterminado de gas asociado al disparo del estesiómetro y dar fin a la fase de carga.According to a variant of interest, the first valve means allow at least two operating positions, including a closed position in which they prevent communication between the gas source and the gas lung; and the other is a loading position in which they enable communication between the pressurized gas source and the gas lung, the esthesiometer also comprising means for detecting the expansion measurement of the expandable cavity of the gas lung capable of generate a control signal for the first valve means so that they go from adopting the loading position to adopting the closing position when said expandable cavity reaches the expansion measurement that corresponds to the predetermined volume of gas associated with the firing of the esthesiometer and end the charging phase.
Esta variante es ventajosa frente a aquellas en las que la fase de carga se detiene por puro tope mecánico, por ejemplo, de la pared desplazable de la cavidad con un final de recorrido o de cualquier componente del mecanismo 7 con un tope, lo que podría producir un incremento de la presión del gas en la cavidad si ésta no puede expandirse, pero sigue siendo suministrado gas desde la fuente de gas a presión. Este hecho podría alterar el buen control de la presión de salida.This variant is advantageous compared to those in which the loading phase is stopped by a pure mechanical stop, for example, of the movable wall of the cavity with a limit switch or of any component of the mechanism 7 with a stop, which could produce an increase in gas pressure in the cavity if the cavity cannot expand, but gas is still supplied from the pressurized gas source. This fact could alter the good control of the outlet pressure.
Los medios de detección antes mencionados pueden comprenden un sensor óptico.The aforementioned detection means may comprise an optical sensor.
La cavidad expandible puede seleccionarse, preferiblemente, entre un grupo pistón; una bolsa o un fuelle axial. The expandable cavity can preferably be selected from a piston group; a bag or an axial bellows.
El estesiómetro puede tener un contador de disparos. El contador disparos puede contar el número de veces que los medios de detección detectan que la cavidad expandible alcanza la medida de expansión que corresponde al volumen predeterminado de gas suficiente para un soplo o asociado al disparo del estesiómetro.The esthesiometer may have a shot counter. The shot counter can count the number of times that the detection means detect that the expandable cavity reaches the extent of expansion that corresponds to the predetermined volume of gas sufficient for a puff or associated with the firing of the esthesiometer.
El estesiómetro puede estar equipado con un indicador visual y/o audible de que el número de disparos ha alcanzado un valor predeterminado.The esthesiometer may be equipped with a visual and/or audible indicator that the number of shots has reached a predetermined value.
Como se describe suficientemente más adelante, el estesiómetro es capaz de procurar en la citada fase de disparo el desalojo de un soplo del gas contenido en el pulmón de gas en dirección a la boquilla de salida en un tiempo comprendido entre 0,3 s y 0,7 s, preferentemente entre 0,4 y 0,6 s a una presión de salida medida a 4 mm de la embocadura de la boquilla de salida, según un pulso rectangular de valor nominal comprendido entre 0,0003 bar y 0,01 bar.As described sufficiently later, the esthesiometer is capable of attempting, in the aforementioned triggering phase, the dislodgement of a puff of gas contained in the gas lung towards the outlet nozzle in a time between 0.3 s and 0, 7 s, preferably between 0.4 and 0.6 s at an outlet pressure measured 4 mm from the mouth of the outlet nozzle, according to a rectangular pulse with a nominal value between 0.0003 bar and 0.01 bar.
La invención contempla que la fuente de gas esté formada por un cartucho recambiable de gas medicinal comprimido. The invention contemplates that the gas source is formed by a replaceable compressed medical gas cartridge.
Alternativa o complementariamente, se prevé que el estesiómetro esté equipado con un actuador para la expansión controlada de la cavidad expandible, que por vía de los primeros medios de válvula permiten la aspiración de gas ambiente, en la forma de aire.Alternatively or additionally, the esthesiometer is provided with an actuator for the controlled expansion of the expandable cavity, which via the first valve means allows the suction of ambient gas, in the form of air.
Dicho actuador para la expansión controlada de la cavidad expandible mueve una pared desplazable de dicha cavidad expandible, pudiendo ser dicho actuador maniobrable o motorizado.Said actuator for the controlled expansion of the expandable cavity moves a movable wall of said expandable cavity, said actuator being able to be maneuverable or motorized.
Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
La Fig. 1, es una vista general de un estesiómetro de mano según la invención;Fig. 1 is a general view of a hand esthesiometer according to the invention;
La Fig. 2, es un diagrama básico de los componentes principales de que está provisto un estesiómetro según la invención;Fig. 2 is a basic diagram of the main components of an esthesiometer according to the invention;
La Fig. 3, ilustra la aplicación convencional para la que está destinado el estesiómetro de la invención;Fig. 3 illustrates the conventional application for which the esthesiometer of the invention is intended;
La Fig. 4, muestra el arreglo de los medios de válvula y de una carcasa externa o cabezal del pulmón de gas según una variante de un estesiómetro según la invención;Fig. 4 shows the arrangement of the valve means and of an external casing or head of the gas lung according to a variant of an esthesiometer according to the invention;
La Fig. 5, es una vista en perspectiva de un mecanismo adecuado para procurar el desalojo de un volumen predeterminado de gas alojado en una cavidad expandible del pulmón de gas del estesiómetro por accionamiento de una pared desplazable de la misma;Fig. 5 is a perspective view of a mechanism suitable for displacing a predetermined volume of gas housed in an expandable cavity of the gas lung of the esthesiometer by activating a movable wall thereof;
Las Figs. 6a a 6c muestran una secuencia de funcionamiento del mecanismo según la Fig. 5 incluyéndose para cada figura un diagrama de flujo y una vista del mecanismo en el estado que le corresponde;Figs. 6a to 6c show an operating sequence of the mechanism according to Fig. 5, including for each figure a flow diagram and a view of the mechanism in the corresponding state;
La Fig. 7, es una figura esquemática del mecanismo de la Fig. 5;Fig. 7 is a schematic figure of the mechanism of Fig. 5;
Las Figs. 8a y 8b muestran el mecanismo de la Fig. 5 adoptando los medios de acumulación de energía potencial elástica diferentes posiciones respecto de la cavidad expandible; Figs. 8a and 8b show the mechanism of Fig. 5 with the elastic potential energy accumulation means adopting different positions with respect to the expandable cavity;
La Fig. 9, muestra el perfil de sendos soplos de gas que se obtienen con equipos estesiómetros documentados en el estado de la técnica;Fig. 9 shows the profile of two puffs of gas that are obtained with esthesiometer equipment documented in the state of the art;
Las Figs. 10 y 11, muestran el perfil de sendos soplos de gas que se obtienen con un estesiómetro objeto de la presente invención;Figs. 10 and 11 show the profile of two gas puffs that are obtained with an esthesiometer object of the present invention;
Las Figs. 12 y 13, son sendos diagramas básicos de los componentes principales de respectivas variantes de un estesiómetro según la invención;Figs. 12 and 13 are basic diagrams of the main components of respective variants of an esthesiometer according to the invention;
La Fig. 14, muestra según un plano de corte longitudinal otra variante de un estesiómetro según la invención, en concreto del mecanismo para procurar el desalojo de un volumen predeterminado de gas alojado en la cavidad expandible; yFig. 14 shows, according to a longitudinal section plane, another variant of an esthesiometer according to the invention, specifically of the mechanism to ensure the dislodgement of a predetermined volume of gas housed in the expandable cavity; Y
Las Figs. 15a y 15, muestran el mecanismo de la Fig. 14 adoptando los medios de acumulación de energía potencial elástica diferentes posiciones respecto de la cavidad expandible.Figs. 15a and 15 show the mechanism of Fig. 14 with the elastic potential energy accumulation means adopting different positions with respect to the expandable cavity.
Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention
La Fig. 1 ilustra un estesiómetro 1 de mano que ejemplifica la invención. El estesiómetro 1 presenta una configuración general en forma de pistola en la que se distingue una porción a modo de mango o empuñadura y un cuerpo principal en el que está dispuesta una boquilla de salida 12 para dirigir soplos 14 de gas en la forma de pulsos, un pulso cada vez que se dispara el estesiómetro 1, en dirección a la córnea de un paciente, como ilustra la Fig. 3.Fig. 1 illustrates a handheld esthesiometer 1 exemplifying the invention. The esthesiometer 1 has a general pistol-shaped configuration in which a handle-like portion and a main body in which an outlet nozzle 12 is arranged to direct puffs 14 of gas in the form of pulses, are distinguished. a pulse each time the esthesiometer 1 is fired, in the direction of a patient's cornea, as illustrated in Fig. 3.
El diagrama de la Fig. 2 muestra los componentes principales de esta versión del estesiómetro y su relación. El estesiómetro 1 comprende un pulmón de gas 4 conectado con intermediación de unos primeros medios de válvula 5 a una fuente 2 de gas; y la boquilla de salida 12, conectada al pulmón de gas 4 con intermediación de unos segundos medios de válvula 13.The diagram in Fig. 2 shows the main components of this version of the esthesiometer and their relationship. The esthesiometer 1 comprises a gas lung 4 connected via first valve means 5 to a gas source 2; and the outlet nozzle 12, connected to the gas lung 4 through second valve means 13.
Es característico del estesiómetro 1 de la invención que el pulmón de gas 4 comprende una cavidad expandible 6 (ver Figs. 5 y 6a a 6c). Esta cavidad expandible 6 está destinada a recibir en una fase de carga del estesiómetro 1 un volumen predeterminado V1 del gas 3 que será suministrado por la fuente 2 del gas 3 a presión; y a expulsar en una fase de disparo un volumen predeterminado V2 del gas 3 en dirección a la boquilla de salida 12 en una fase de disparo del estesiómetro 1, todo ello como se describirá en mayor detalle más adelante. Aunque los volúmenes V1 y V2 pueden ser coincidentes no necesariamente será siempre así pues el balance de gas debe de tener en cuenta que puede haber gas 3 alojado en la cavidad expandible 6 antes de iniciarse la fase de carga.It is characteristic of the esthesiometer 1 of the invention that the gas lung 4 comprises an expandable cavity 6 (see Figs. 5 and 6a to 6c). This expandable cavity 6 is intended to receive, in a loading phase of the esthesiometer 1, a predetermined volume V1 of gas 3 that will be supplied by the source 2 of gas 3 under pressure; and to expel in a firing phase a predetermined volume V2 of the gas 3 towards the outlet nozzle 12 in a firing phase of the esthesiometer 1, all as will be described in greater detail later. Although the volumes V1 and V2 may coincide, this will not necessarily always be the case, since the gas balance must take into account that there may be gas 3 lodged in the expandable cavity 6 before the loading phase begins.
En el ejemplo, la fuente 2 de gas 3 está formada por un cartucho 2a recambiable de gas medicinal comprimido, en concreto de aire para uso clínico del tipo que se obtiene mediante la compresión de aire atmosférico purificado y filtrado o de la mezcla de oxígeno y nitrógeno en proporciones 21% y 79% respectivamente, que se caracterizan por ser libres de partículas, ser bacteriológicamente aptos, estar libres de aceites y libres de agua. El volumen de almacenamiento del cartucho puede estar comprendido entre 400-600 ml y para que el estesiómetro preste su función la presión del gas 3 puede ser aproximadamente de 5-7 bar. Como se explicará más adelante, se contemplan sin embargo otras opciones para llenar de gas la cavidad expandible 6.In the example, the source 2 of gas 3 is formed by a replaceable cartridge 2a of compressed medical gas, specifically air for clinical use of the type that is obtained by compressing purified and filtered atmospheric air or a mixture of oxygen and nitrogen in proportions of 21% and 79% respectively, which are characterized by being free of particles, being bacteriologically suitable, being free of oils and free of water. The storage volume of the cartridge can be between 400-600 ml and for the esthesiometer to perform its function, the pressure of gas 3 can be approximately 5-7 bar. As will be explained later, however, other options are contemplated for filling the expandable cavity 6 with gas.
El estesiómetro 1 está equipado con un mecanismo 7 que procurará en la citada fase de disparo del estesiómetro el desalojo del volumen predeterminado V2 de gas 3 a expulsar mediante una contracción controlada de la cavidad expandible 6 del pulmón de gas 4, en concreto controlada para procurar una presión de salida del gas 3 en la boquilla de salida 12 substancialmente constante.The esthesiometer 1 is equipped with a mechanism 7 that will ensure, in the aforementioned firing phase of the esthesiometer, the dislodging of the predetermined volume V2 of gas 3 to be expelled by means of a controlled contraction of the expandable cavity 6 of the gas lung 4, specifically controlled to ensure a substantially constant outlet pressure of the gas 3 at the outlet nozzle 12.
La cavidad expandible 6 puede estar configurada por ejemplo en forma de pistón, de fuelle axial o de bolsa. En el ejemplo de puesta práctica de la invención la cavidad expansible 6 es del tipo fuelle axial y tiene una pared 6a desplazable, vinculada con el mecanismo 7. La cavidad expandible 6 puede estar alojada total o parcialmente en una camisa o carcasa exterior 6b rígida, como la representada en la Fig. 4, que puede desempeñar la función de cabezal de conexión y en la que pueden estar formadas las conexiones fluídicas con los primeros y segundos medios de válvula 5 y 13 para el suministro de gas 3 a la cavidad expandible 6 y para la expulsión del gas 3 en dirección a la boquilla de salida 12, en las respectivas fases de carga y de disparo del estesiómetro 1, todo ello como ilustra la Fig. 4.The expandable cavity 6 can be configured, for example, in the form of a piston, an axial bellows or a bag. In the example of putting the invention into practice, the expandable cavity 6 is of the axial bellows type and has a movable wall 6a, linked to the mechanism 7. The expandable cavity 6 can be totally or partially housed in a rigid outer jacket or casing 6b, like the one represented in Fig. 4, which can perform the function of a connection head and in which the fluidic connections can be formed with the first and second valve means 5 and 13 for the supply of gas 3 to the expandable cavity 6 and for the expulsion of gas 3 towards the outlet nozzle 12, in the respective loading and firing phases of esthesiometer 1, all as illustrated in Fig. 4.
La Fig. 5, muestra en mayor detalle el conjunto formado por la cavidad expandible 6 (sólo parcialmente representada) y el mecanismo 7 antes mencionado, de acuerdo con una variante de interés de la invención.Fig. 5 shows in greater detail the assembly formed by the expandable cavity 6 (only partially represented) and the aforementioned mechanism 7, according to an interesting variant of the invention.
En esta variante, para la contracción controlada de la cavidad expandible 6 el mecanismo 7 comprende unos medios de acumulación de energía potencial elástica 8 capaces de acumular energía potencial cuando la cámara expandible se expande en una fase de carga del estesiómetro, empleando para ello la presión del gas 3 entrante, y de liberar dicha energía potencial en una fase de disparo del estesiómetro, que es aprovechada para contraer la cavidad expandible 6 y expulsar un volumen predeterminado V2 de gas 3 almacenado en su interior.In this variant, for the controlled contraction of the expandable cavity 6, the mechanism 7 comprises means for accumulating elastic potential energy 8 capable of accumulating potential energy when the expandable chamber expands in a loading phase of the esthesiometer, using for this the pressure of the incoming gas 3, and releasing said potential energy in a firing phase of the esthesiometer, which is used to contract the expandable cavity 6 and expel a predetermined volume V2 of gas 3 stored therein.
Esta variante permite impulsar el gas sin emplear para ello motores o actuadores que precisen de una fuente de corriente eléctrica, a la par que simplifican el estesiómetro y contribuyen a mantener los costes de fabricación de este instrumento a un nivel aceptable para el mercado. This variant allows the gas to be propelled without using motors or actuators that require an electrical current source, while simplifying the esthesiometer and helping to keep the manufacturing costs of this instrument at an acceptable level for the market.
En el ejemplo, los medios de acumulación de energía potencial elástica 8 están formados por un resorte 18 de fuerza constante, que se deforma durante la fase de carga del estesiómetro y que entrega súbitamente una fuerza restauradora F (ver Fig. 7) constante durante la fase de disparo. Este aspecto es de interés porque contribuirá a poder conseguir expulsar por la boquilla de salida 12 un soplo de gas 3 de perfil rectangular, eso es de valor o amplitud constante, siendo este aspecto muy importante para poder llevar a cabo un buen diagnóstico y obtener resultados fiables de la exploración de un paciente. La invención contempla emplear más de un resorte 18 de fuerza constante, como se ejemplifica en la Fig. 14, a la que haremos referencia más adelante.In the example, the elastic potential energy accumulation means 8 are formed by a constant-force spring 18, which deforms during the loading phase of the esthesiometer and suddenly delivers a constant restoring force F (see Fig. 7) during the loading phase. shooting phase. This aspect is of interest because it will contribute to being able to expel from the outlet nozzle 12 a puff of gas 3 with a rectangular profile, that is of constant value or amplitude, this aspect being very important to be able to carry out a good diagnosis and obtain results. reliable examination of a patient. The invention contemplates employing more than one constant force spring 18, as exemplified in Fig. 14, to which reference is made below.
Los resortes de fuerza constante son una variedad conocida y especial de resortes de extensión. En el ejemplo, este resorte 18 está formado por una banda fuertemente enrollada de acero pre-endurecido o de acero inoxidable. Otros materiales posibles son acero al carbón o Inconel©.Constant force springs are a well-known and special variety of extension springs. In the example, this spring 18 is formed by a tightly wound band of pre-hardened steel or stainless steel. Other possible materials are carbon steel or Inconel©.
En el ejemplo, la cavidad expandible 6 tiene una pared desplazable 6a y el mecanismo 7 comprende unos medios de transmisión 9 que vinculan mecánicamente esta pared desplazable 6a y el resorte 18 de fuerza constante.In the example, the expandable cavity 6 has a movable wall 6a and the mechanism 7 comprises transmission means 9 that mechanically link this movable wall 6a and the constant force spring 18.
Estos medios de transmisión 9 comprenden una transmisión por cremallera piñón, estando la parte cremallera 10 unida a la pared desplazable 6a de la cavidad expandible 6 y la parte piñón 11 unida al resorte 18, en concreto a un extremo terminal de actuación 18a del mismo.These transmission means 9 comprise a rack and pinion transmission, the rack part 10 being attached to the movable wall 6a of the expandable cavity 6 and the pinion part 11 attached to the spring 18, specifically to a terminal actuation end 18a thereof.
El mecanismo 7 cuenta con un cuerpo de soporte 15 del resorte 18 de fuerza constante, provisto de un alma 15b sobre el que se enrolla/desenrolla dicho resorte y de una guía recta 15a para guiar el desplazamiento del citado extremo de actuación 18a del resorte por el que éste está unido a la parte piñón 11 de los medios de transmisión 9.The mechanism 7 has a support body 15 for the constant force spring 18, provided with a web 15b on which said spring is wound/unwound and with a straight guide 15a to guide the displacement of said actuation end 18a of the spring by the one in which it is joined to the pinion part 11 of the transmission means 9.
La parte piñón 11 presenta en el ejemplo forma de palanca giratoria alrededor de un eje de giro 11a, o fulcro, fijo al chasis del estesiómetro 1. A un lado de este eje de giro 11a la palanca está dotada de los dientes para su engrane con la parte cremallera 10 de los medios de transmisión 9; y al otro lado del eje de giro 11a la palanca está unida al extremo de actuación 18a del resorte 8. Luego, el movimiento lineal de este extremo de actuación 18a a lo largo de la guía recta 15a en un sentido u otro aplicará un momento de fuerza a la palanca que la obligará a girar en torno a su eje de giro 11a, y viceversa.In the example, the pinion part 11 has the form of a rotating lever around a rotation axis 11a, or fulcrum, fixed to the chassis of the esthesiometer 1. On one side of this rotation axis 11a, the lever is provided with teeth for its engagement with the rack part 10 of the transmission means 9; and on the other side of the axis of rotation 11a the lever is attached to the actuation end 18a of the spring 8. Then, the linear movement of this actuation end 18a along the straight guide 15a in one direction or another will apply a moment of forces the lever which will force it to rotate around its axis of rotation 11a, and vice versa.
La invención prevé una variante del estesiómetro 1 de mucha precisión, para lo cual se opta por asegurar que la fuerza aplicada sobre la pared desplazable 6a en la dirección de contracción de la cavidad expandible 6, impulsada por la fuerza restauradora del resorte 18, sea substancialmente constante durante toda la carrera del extremo de actuación 18a del resorte 18 durante una maniobra de disparo.The invention provides for a very precise variant of the esthesiometer 1, for which it is chosen to ensure that the force applied to the movable wall 6a in the direction of contraction of the expandable cavity 6, driven by the restoring force of the spring 18, is substantially constant throughout the travel of actuation end 18a of spring 18 during a firing maneuver.
Con este propósito, como muestra la Fig. 7, en esta variante perfeccionada del estesiómetro 1 la unión entre el citado extremo de actuación 18a del resorte 18 y la parte piñón 11, que determina el punto de aplicación P de la fuerza restauradora F que actúa sobre esta parte piñón 11 en la fase de disparo del estesiómetro es una unión desplazable para que la distancia p, que es la distancia entre el eje de giro 11a de la parte piñón 11 y la recta sobre la que descansa la fuerza restauradora F, sea siempre la misma, dando así lugar a un momento de fuerza constante. Para ello, la palanca tiene un elemento o parte de guía 11b por la que puede resbalar un saliente 24b de que está provisto el conector 24, ampliado en la Fig. 5, que vincula el extremo de actuación 18a del resorte 18 con dicha palanca. En el ejemplo, este conector 24 tiene una parte de recepción en la que ajusta el extremo de actuación 18a del resorte 18, unido de forma firme a esta parte del conector 24.For this purpose, as shown in Fig. 7, in this improved variant of the esthesiometer 1, the connection between the aforementioned actuation end 18a of the spring 18 and the pinion part 11, which determines the point of application P of the restoring force F that acts on this pinion part 11 in the firing phase of the esthesiometer is a movable joint so that the distance p, which is the distance between the axis of rotation 11a of the pinion part 11 and the straight line on which the restoring force F rests, is always the same, thus giving rise to a constant moment of force. For this, the lever has a guide element or part 11b along which a projection 24b can slide, provided with the connector 24, enlarged in Fig. 5, which links the actuating end 18a of the spring 18 with said lever. In the example, this connector 24 has a receiving part into which the actuating end 18a of the spring 18 fits, firmly attached to this part of the connector 24.
El principio de funcionamiento del estesiómetro 1 se describe a continuación en referencia a las Figs. 6a a 6c y es el que sigue:The operating principle of the esthesiometer 1 is described below with reference to Figs. 6a to 6c and is the following:
- En la situación de espera B representada en la Fig. 6a, los primeros medios de válvula 5 adoptan una posición de cierre 5a en la que impiden la comunicación entre la fuente 2 de gas a presión y el pulmón de gas 4. Preferentemente, los segundos medios de válvula 13 adoptan también una posición de cierre 13a, en la que impiden la salida de gas 3 remanente que pueda haber contenido en la cavidad expandible 6.- In the standby situation B represented in Fig. 6a, the first valve means 5 adopt a closed position 5a in which they prevent communication between the pressurized gas source 2 and the gas lung 4. Preferably, the second valve means 13 also adopt a closed position 13a, in which they prevent the exit of remaining gas 3 that may have been contained in the expandable cavity 6.
- Partiendo de esta situación de espera B, de querer realizar un disparo en una fase de carga A ilustrada en la Fig. 6b se accionan los medios de válvula 5 para que adopten una posición de carga 5b en la que habilitan la comunicación entre la fuente 2 de gas a presión y el pulmón de gas 4. En esta fase de carga A del estesiómetro 1 la entrada de gas 3 en la cavidad expandible 6 proveniente de la fuente 2 del gas a presión produce la expansión de dicha cavidad expandible 6 por desplazamiento de su pared desplazable 6a, moviendo a su vez la parte cremallera 10 en un primer sentido que procura el giro de la parte piñón 11 en torno a su eje de giro 11a y en un sentido que estira y carga el resorte 18.- Starting from this waiting situation B, if you want to make a shot in a load phase A illustrated in Fig. 6b, the valve means 5 are actuated so that they adopt a load position 5b in which they enable communication between the source 2 of pressurized gas and the gas lung 4. In this loading phase A of the esthesiometer 1, the entry of gas 3 into the expandable cavity 6 from the source 2 of the pressurized gas produces the expansion of said expandable cavity 6 by displacement of its movable wall 6a, moving in turn the rack part 10 in a first direction that procures the rotation of the pinion part 11 around its axis of rotation 11a and in a direction that stretches and loads the spring 18.
La invención contempla que el estesiómetro esté equipado con unos medios de detección 19 de la medida de expansión de la cavidad expandible 6 capaces de generar una señal de gobierno de los primeros medios de válvula 5 para que estos pasen de adoptar la posición de carga 5b a adoptar la posición de cierre 5a cuando la citada cavidad expandible 6 alcanza la medida de expansión que corresponde a un volumen de gas suficiente para producir un soplo con un volumen predeterminado V2 de gas 3 a expulsar asociado al disparo del estesiómetro y dar fin a la fase de carga A.The invention contemplates that the esthesiometer is equipped with means 19 for detecting the expansion measurement of the expandable cavity 6 capable of generating a control signal for the first valve means 5 so that they go from adopting the load position 5b to adopt the closed position 5a when said expandable cavity 6 reaches the expansion measure that corresponds to a volume of gas sufficient to produce a puff with a predetermined volume V2 of gas 3 to be expelled associated with the triggering of the esthesiometer and ending the loading phase A.
- Seguidamente se iniciaría, preferentemente de forma automática aunque se prevé que también sea en respuesta a una acción del usuario, una fase de disparo C del estesiómetro representada en la Fig. 6c.- Next, a triggering phase C of the esthesiometer represented in Fig. 6c would start, preferably automatically, although it is expected that it will also be in response to an action by the user.
Para ello, se accionan los segundos medios de válvula 13 para que estos pasen de adoptar la posición de cierre 13a a adoptar una posición de disparo 13b durante un periodo de tiempo preestablecido, por ejemplo, de 0,5s.To do this, the second valve means 13 are actuated so that they go from adopting the closed position 13a to adopting a firing position 13b for a pre-established period of time, for example, 0.5s.
Para el caso, los segundos medios de válvula 13, y naturalmente también los primeros medios de válvula 5, pueden ser electrónicos y el estesiómetro 1 estar equipado con un temporizador calibrado de fábrica para un tiempo de apertura de los segundos medios de válvula 13 de 0,5s o alternativamente estar equipado con otros medios configurables o seleccionables por el usuario, tales como una pantalla y un conjunto de pulsadores que permitan que el usuario pueda seleccionar la duración del soplo de gas durante la fase de disparo C, bien a un valor libre o a un valor de una lista de valores previamente programada de fábrica.For that matter, the second valve means 13, and naturally also the first valve means 5, can be electronic and the esthesiometer 1 be equipped with a factory-calibrated timer for an opening time of the second valve means 13 of 0 .5s or alternatively be equipped with other user configurable or selectable means, such as a display and a set of pushbuttons that allow the user to select the duration of the gas puff during the firing phase C, either to a free value or to a value from a list of values previously programmed at the factory.
Una vez los segundos medios de válvula 13 adoptan la posición de disparo 13b, de forma casi instantánea el resorte 18 libera la energía potencial elástica acumulada y aplica una fuerza restauradora F sobre la parte piñón 11 de los medios de transmisión 9 que procura el movimiento de la parte cremallera 10 que a su vez produce el desplazamiento de la pared desplazable 6a de la cavidad expandible 6 ahora en el sentido de contracción de la misma, expulsando un volumen predeterminado V2 de gas 3 a expulsar del gas 3 acumulado en su interior en la fase de carga A.Once the second valve means 13 adopt the firing position 13b, almost instantaneously the spring 18 releases the accumulated elastic potential energy and applies a restoring force F on the pinion part 11 of the transmission means 9 that provides the movement of the rack part 10 which in turn produces the displacement of the movable wall 6a of the expandable cavity 6 now in the contraction direction thereof, expelling a predetermined volume V2 of gas 3 to be expelled from the gas 3 accumulated inside it in the charging phase a.
La acción de disparo quedará interrumpida por acción de los medios de válvula 13 cuando éstos adopten de nuevo su posición de cierre 13a, lo que ocurrirá transcurridos, en el ejemplo, 0,5s.The firing action will be interrupted by the action of the valve means 13 when they again adopt their closed position 13a, which will occur after, in the example, 0.5s.
El estesiómetro 1 quedará entonces de nuevo en la posición de espera B, ilustrada en la Fig. 6a.The esthesiometer 1 will then be back in the waiting position B, illustrated in Fig. 6a.
Un estesiómetro es un dispositivo que se emplea para valorar la sensibilidad perceptiva. Para que el estesiómetro 1 pueda desplegar toda su función es imprescindible que esté preparado para que puedan disparare soplos de aire a diferentes presiones.An esthesiometer is a device used to assess perceptual sensitivity. In order for the esthesiometer 1 to be able to perform its full function, it is essential that it be prepared so that puffs of air can be fired at different pressures.
En el mecanismo 7 del estesiómetro 1 de ejemplo, el valor del momento de fuerza M (ver Fig. 7)In the mechanism 7 of the example esthesiometer 1, the value of the moment of force M (see Fig. 7)
M=F*pM=F*p
podrá variarse de si se modifica la distancia p. Tomando ventaja de este principio, de acuerdo con otro aspecto del estesiómetro 1 de la invención, se prevé que al menos uno del cuerpo de soporte 15 o el pulmón de gas 4 esté montado en el estesiómetro con capacidad de adoptar diferentes posiciones estables, cada una ofreciendo una distancia p diferente al inicio de una fase de disparo C.can be varied if the distance p is modified. Taking advantage of this principle, according to another aspect of the esthesiometer 1 of the invention, it is provided that at least one of the support body 15 or the gas lung 4 is mounted on the esthesiometer with the ability to adopt different stable positions, each one offering a different distance p at the beginning of a firing phase C.
En el estesiómetro 1 de ejemplo se opta por la primera alternativa, eso es el soporte 15 está montado en el estesiómetro pudiendo adoptar diferentes posiciones respecto del pulmón de gas 4, más en concreto respecto de la cavidad expandible 6. Esta característica es la que se muestra en las Figs. 8a y 8b, correspondiendo la Fig. 8a a una posición de estímulo máximo y la Fig. 8b a una posición de estímulo mínimo.In the example esthesiometer 1, the first alternative is chosen, that is, the support 15 is mounted on the esthesiometer and can adopt different positions with respect to the gas lung 4, more specifically with respect to the expandable cavity 6. This characteristic is what is shown in Figs. 8a and 8b, Fig. 8a corresponding to a maximum stimulus position and Fig. 8b to a minimum stimulus position.
En la forma representada, el soporte 15 y con ello el resorte 18 de fuerza constante están montados guiados en el estesiómetro 1 pudiéndose cambiar su posición relativa respecto de la cavidad expandible 6 por medio de un accionamiento 23 aquí en la forma de una rueda que engrana con un correspondiente dentado 22 de que está provisto el soporte 15. La rueda puede ser accionada por presión digital, eso es manualmente, por un usuario, y el estesiómetro 1 puede estar provisto de unos medios de encaje elástico con la rueda o con el soporte 15 para dotar a éstos de diferentes posiciones estables, cada una de las cuales corresponderá con un disparo de un soplo de gas 3 a una presión de salida diferente.In the illustrated form, the support 15 and thus the constant-force spring 18 are mounted on the esthesiometer 1 in a guided manner, their position relative to the expandable cavity 6 being changeable by means of a drive 23 here in the form of a gear that engages with a corresponding toothing 22 with which the support 15 is provided. The wheel can be actuated by digital pressure, that is manually, by a user, and the esthesiometer 1 can be provided with elastic coupling means with the wheel or with the support 15 to provide these with different stable positions, each of which will correspond to a triggering of a puff of gas 3 at a different outlet pressure.
Son varios los parámetros con los que puede jugarse para obtener soplos de aire con presiones de interés. Diferentes ensayos llevados a cabo, alterando por ejemplo el volumen de gas 3 introducido en la cavidad expandible 6 en una fase de carga A y/o la posición angular inicial de la parte piñón 11 del mecanismo 7 y/o la distancia p y/o el volumen de gas 3 presente inicialmente en la cavidad expandible 6 y/o la distancia p (optando finalmente por dotar al estesiómetro de hasta 5 posiciones diferentes para el soporte 15 respecto de la cavidad expandible 6) y/o las características del resorte 18 de fuerza constante, entre otros parámetros que permiten un ajuste en la respuesta del estesiómetro 1, han permitido un diseño óptimo de un estesiómetro 1 de mano con las prestaciones mostradas en las Tablas 1 y 2 que siguen. There are several parameters that can be played with to obtain puffs of air with pressures of interest. Different tests carried out, altering for example the volume of gas 3 introduced into the expandable cavity 6 in a load phase A and/or the initial angular position of the pinion part 11 of the mechanism 7 and/or the distance p and/or the volume of gas 3 initially present in the expandable cavity 6 and/or the distance p (finally choosing to provide the esthesiometer with up to 5 different positions for the support 15 with respect to the expandable cavity 6) and/or the characteristics of the force spring 18 constant, among other parameters that allow an adjustment in the response of the esthesiometer 1, have allowed an optimal design of a hand-held esthesiometer 1 with the features shown in Tables 1 and 2 below.
a a : ar metros e estes metro para ca a una e as opcones erentes e sopo e are. vaores medidos a una distancia de 4 mm de la boquilla de salida del estesiómetro.a a : ar meters and these meters for ca one and the erent options and support and are. Values measured at a distance of 4 mm from the esthesiometer outlet nozzle.
Tabla 2: Parámetros del estesiómetro para cada una de las 5 opciones diferentes de soplo de aire.Table 2: Esthesiometer parameters for each of the 5 different air puff options.
Además de la versatilidad que ofrece el estesiómetro 1, capaz de disparar varios soplos de magnitud diferente, se da la circunstancia de que estos soplos siguen un perfil rectangular, de valor nominal substancialmente constante, mejorando también este aspecto respecto de otros estesiómetros documentados en el estado de arte.In addition to the versatility offered by esthesiometer 1, capable of triggering several breaths of different magnitude, it is the case that these breaths follow a rectangular profile, with substantially constant nominal value, also improving this aspect with respect to other documented esthesiometers in the state. of art.
La Fig. 9, extracto del documento de patente WO9317613, ejemplifica el perfil en el tiempo de los soplos de aire obtenibles mediante equipos estesiómetros conocidos, siendo el perfil superior el correspondiente al de un estesiómetro que presumiblemente perfeccionaba las técnicas conocidas.Fig. 9, an extract from patent document WO9317613, exemplifies the time profile of puffs of air obtainable by means of known esthesiometer equipment, the upper profile corresponding to that of an esthesiometer that presumably perfected known techniques.
En contraste con estos perfiles, las Figs. 10 y 11 muestran el perfil de sendos soplos de gas que se obtienen con el estesiómetro objeto de la presente invención, para una presión objetivo de 0,0086bar y 0,00046bar, respectivamente. Repárese en el perfil rectangular que muestran estos soplos y en especial en cómo se logran pulsos de gas con un valor de presión substancialmente constante.In contrast to these profiles, Figs. 10 and 11 show the profile of two puffs of gas that are obtained with the esthesiometer object of the present invention, for a target pressure of 0.0086bar and 0.00046bar, respectively. Note the rectangular profile shown by these puffs and especially how gas pulses with a substantially constant pressure value are achieved.
En la variante del estesiómetro 1 de la invención en el que la fuente de gas 2 es en la forma de cartucho intercambiable, éste puede quedar alojado en la parte configurada a modo de mango mientras que los componentes principales, enmarcados en trazo discontinuo en el diagrama de la Fig. 2, pueden quedar alojados en el cuerpo principal del estesiómetro 1.In the variant of the esthesiometer 1 of the invention in which the gas source 2 is in the form of an interchangeable cartridge, this can be housed in the part configured as a handle while the main components, framed in broken lines in the diagram of Fig. 2, can be housed in the main body of the esthesiometer 1.
La recarga del cartucho de gas 3 a presión puede ser tan simple como la maniobra convencional de reemplazo de una pila en cualquier dispositivo eléctrico. La invención prevé sin embargo que el estesiómetro tenga un contador de disparos con el propósito de estimar cuándo el cartucho estará cerca de agotarse y poder realizar un mantenimiento preventivo del estesiómetro.Recharging the pressurized gas cartridge 3 can be as simple as the conventional maneuver for replacing a battery in any electrical device. However, the invention provides for the esthesiometer to have a shot counter for the purpose of estimating when the cartridge will be close to exhaustion and to be able to carry out preventive maintenance of the esthesiometer.
Tomando ventaja de que el estesiómetro puede estar equipado con los medios de detección 19, en una variante de la invención el contador de disparos cuenta el número de veces que estos medios de detección 19 detectan que la cavidad expandible 6 alcanza la medida de expansión que corresponde al volumen predeterminado de gas 3 asociado a un disparo del estesiómetro. En otras palabras, el contador cuenta el número de veces que se ha completado una fase de carga A, pudiendo estimarse entonces el volumen de gas 3 que ha sido extraído del cartucho.Taking advantage of the fact that the esthesiometer can be equipped with the detection means 19, in a variant of the invention the shot counter counts the number of times that these detection means 19 detect that the expandable cavity 6 reaches the corresponding expansion measure to the predetermined volume of gas 3 associated with an esthesiometer shot. In other words, the counter counts the number of times a loading phase A has been completed, and the volume of gas 3 that has been extracted from the cartridge can then be estimated.
Conociendo la capacidad de gas 3 que tiene el cartucho no presenta mayor problema equipar al estesiómetro con un indicador visual y/o audible 21 de que el número de disparos ha alcanzado un valor predeterminado, avisador de que debería procederse al recambio del cartucho.Knowing the gas capacity 3 that the cartridge has, there is no major problem in equipping the esthesiometer with a visual and/or audible indicator 21 that the number of shots has reached a predetermined value, warning that the cartridge should be replaced.
Los diagramas de las Figs. 12 y 13 muestran variantes alternativas de un estesiómetro según la invención, por lo que al suministro de gas 3 a la cavidad expandible 6 se refiere.The diagrams of Figs. 12 and 13 show alternative variants of an esthesiometer according to the invention, as far as the supply of gas 3 to the expandable cavity 6 is concerned.
En estas variantes, en lugar de emplear un cartucho 2a como fuente 2 de gas 3, se equipa al estesiómetro con un actuador para la expansión 25 controlada de la cavidad expandible 6 que por vía de los primeros medios de válvula 5 permiten la aspiración de gas ambiente, en la forma de aire.In these variants, instead of using a cartridge 2a as a source 2 of gas 3, the esthesiometer is equipped with an actuator for the controlled expansion 25 of the expandable cavity 6 which via the first valve means 5 allow the aspiration of gas environment, in the form of air.
El actuador para la expansión 25 controlada de la cavidad expandible 6 mueve la pared desplazable 6a de dicha cavidad expandible 6, pudiendo ser dicho actuador maniobrable, eso es accionable manualmente, como pretende ilustrar las Fig. 12; o motorizado, por ejemplo, por medio de un dispositivo solenoide, como pretende ilustrar la Fig. 13. The actuator for the controlled expansion 25 of the expandable cavity 6 moves the movable wall 6a of said expandable cavity 6, said actuator being able to be maneuverable, that is manually operable, as intended to be illustrated in Fig. 12; or motorized, for example, by means of a solenoid device, as Fig. 13 intends to illustrate.
El principio de funcionamiento del estesiómetro es el mismo que el anteriormente descrito, con la diferencia de que, partiendo de la situación de espera, de querer realizar un disparo en una fase de carga se accionan los medios de válvula 5 para que habiliten la comunicación entre la fuente 2 de gas y el pulmón de gas 4 siendo sin embargo ahora la fuente 2 de gas ahora el aire ambiente. En la fase de carga del estesiómetro la entrada de aire en la cavidad expandible 6 se produce por succión, promovida por el movimiento de la pared desplazable 6a de la cavidad expandible por medio del actuador para la expansión 25 controlada de la cavidad expandible 6 antes referido, en el sentido que señalan las flechas de las Figs. 12 y 13.The operating principle of the esthesiometer is the same as that described above, with the difference that, starting from the waiting situation, if a shot is to be fired during a loading phase, the valve means 5 are activated to enable communication between the gas source 2 and the gas lung 4 however now being the gas source 2 now the ambient air. In the loading phase of the esthesiometer, the entry of air into the expandable cavity 6 is produced by suction, promoted by the movement of the movable wall 6a of the expandable cavity by means of the actuator for the controlled expansion 25 of the expandable cavity 6 referred to above. , in the direction indicated by the arrows in Figs. 12 and 13.
Al igual que en la versión del estesiómetro equipado con un cartucho 2a de gas 3 a presión, el movimiento de la pared desplazable 6a, por mediación de los medios de transmisión 9, estira y carga los medios de acumulación de energía potencial elástica 8.As in the version of the esthesiometer equipped with a pressurized gas 3 cartridge 2a, the movement of the movable wall 6a, through the transmission means 9, stretches and loads the elastic potential energy accumulation means 8.
La Fig. 14 ilustra un estesiómetro 1 que implementa la solución ilustrada en el diagrama de la Fig. 13, equipado con un actuador para la expansión 25 controlada de la cavidad expandible 6 motorizado, en la forma de un dispositivo solenoide. A destacar de esta versión que los medios de acumulación de energía potencial elástica 8 comprenden en este caso dos resortes 18, 18' de fuerza constante que actúan en paralelo sobre los medios de transmisión 9, en lo demás análogos a los de la versión del estesiómetro con un único resorte de fuerza constante.Fig. 14 illustrates an esthesiometer 1 implementing the solution illustrated in the diagram of Fig. 13, equipped with an actuator for the controlled expansion 25 of the expandable cavity 6 motorized, in the form of a solenoid device. It should be noted in this version that the elastic potential energy accumulation means 8 comprise in this case two constant force springs 18, 18' that act in parallel on the transmission means 9, otherwise analogous to those of the esthesiometer version with a single constant force spring.
Sirva también esta versión de la Fig. 14 para mostrar que la invención contempla que el conjunto formado por los componentes principales del estesiómetro, correctamente ensamblados, es autoportante. A tal efecto se provee al mismo de una suerte de chasis o placa base 26 a la que está acoplado con capacidad de movimiento guiado el cuerpo de soporte 15 de los medios de acumulación de energía potencial elástica 8 de forma que dicho soporte puede adoptar, respecto del mecanismo de transmisión 9, las diferentes posiciones que permiten modular la fuerza transmitida por los medios de acumulación de energía potencial elástica 8 a la pared desplazable 6a de la cavidad expandible 6, fijada firme al citado chasis o placa base 26. Esta característica es la que se muestra en las Figs. 15a y 15b, correspondiendo la Fig. 15a a una posición de estímulo máximo y la Fig. 15b a una posición de estímulo mínimo.This version of Fig. 14 also serves to show that the invention contemplates that the assembly formed by the main components of the esthesiometer, correctly assembled, is self-supporting. For this purpose, it is provided with a kind of chassis or base plate 26 to which the support body 15 of the elastic potential energy accumulation means 8 is coupled with guided movement capacity, so that said support can adopt, with respect to of the transmission mechanism 9, the different positions that allow modulating the force transmitted by the elastic potential energy accumulation means 8 to the movable wall 6a of the expandable cavity 6, firmly fixed to the aforementioned chassis or base plate 26. This characteristic is the which is shown in Figs. 15a and 15b, Fig. 15a corresponding to a maximum stimulus position and Fig. 15b to a minimum stimulus position.
El movimiento guiado antes referido se implementa, en estos ejemplos, mediante un juego de guía y pasador, en concreto por medio de un pasador en la forma de vástago 27 recto, solidario del chasis o placa base 26 orientado normal al núcleo de los resortes 18 y 18', insertado con ajuste en un orificio de que se provee al cuerpo de soporte 15 de forma que éste puede deslizarse a lo largo del vástago. The aforementioned guided movement is implemented, in these examples, by means of a guide and pin set, specifically by means of a pin in the form of a straight rod 27, integral with the chassis or base plate 26 oriented normal to the core of the springs 18 and 18', inserted fitfully into a hole provided in the support body 15 so that it can slide along the stem.
Claims (15)
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