IT201600120957A1

IT201600120957A1 - Sputum expulsion assistance device

Info

Publication number: IT201600120957A1
Application number: IT102016000120957A
Authority: IT
Inventors: Riccardo Abate; Roberto Albertelli; Mauro Bertelli
Original assignee: Flaem Nuova Spa
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2018-05-29

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Campo di applicazione Field of application

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo di assistenza per l’espulsione dell’espettorato. In particolare esso è rivolto a pazienti affetti da patologie che impediscono una corretta espettorazione, rendendo più agevole tale necessaria operazione tramite un sistema di accelerazione del flusso di aria in fase di espirazione. The present invention refers to an assistive device for expelling sputum. In particular, it is aimed at patients suffering from pathologies that prevent correct expectoration, making this necessary operation easier by means of an acceleration system of the air flow during exhalation.

Arte nota Known art

E’ nota da tempo in campo medico la serie di problemi che possono derivare da una incapacità di espettorazione da parte di pazienti postoperatori o affetti da malattie dell'apparato respiratorio. Tale incapacità può essere dovuta a deficit del paziente come deficit restrittivo, deficit di forza della muscolatura inspiratoria ed espiratoria oppure ancora una ridotta disten sibili tà del sistema respiratorio o un’alterata funzione della glottide. The series of problems that can derive from an inability to expectorate by postoperative patients or patients suffering from diseases of the respiratory system has long been known in the medical field. This inability may be due to patient deficits such as restrictive deficit, strength deficit of the inspiratory and expiratory muscles or even a reduced distensibility of the respiratory system or an altered function of the glottis.

Causa di un’inefficace espettorazione sono anche patologie polmonari quali bronchite cronica o tracheite o, nel peggiore dei casi, bronco pneumopatia cronica ostruttiva, il che può comportare problemi più o meno gravi, dalla semplice difficoltà respiratoria, fino a difficoltà funzionali di più rilevante entità e a gravi forme di polmonite. The cause of ineffective expectoration are also lung diseases such as chronic bronchitis or tracheitis or, in the worst case, chronic obstructive pulmonary disease, which can lead to more or less serious problems, from simple breathing difficulties, up to functional difficulties of a more significant entity. and severe forms of pneumonia.

Le difficoltà di espettorazione possono essere contrastate con tecniche di disostruzione bronchiale manuale o assistita. Expectoration difficulties can be counteracted with manual or assisted bronchial clearing techniques.

Tra le tecniche manuali viene ampiamente utilizzato il Drenaggio Posturale (o Chest Therapy), il quale si basa sull’utilizzo di posizioni del corpo ben definite basate sull’anatomia dell’albero bronchiale. In alternativa vengono utilizzate le percussioni o le vibrazioni, applicate con una certa frequenza a livello della zona polmonare interessata. Tuttavia tali tecniche non sono sempre applicabili, soprattutto nel caso di impossibilità di movimento da parte del paziente, e non sono applicabili a tutti i pazienti dato che vi sono numerose controindicazioni airutilizzo di tali tecniche, quali neoplasia, edema polmonare acuto, emottisi, enfisema sottocutaneo, ecc. Among the manual techniques, Postural Drainage (or Chest Therapy) is widely used, which is based on the use of well-defined body positions based on the anatomy of the bronchial tree. Alternatively, percussion or vibrations are used, applied with a certain frequency at the level of the affected lung area. However, these techniques are not always applicable, especially in the case of inability to move by the patient, and are not applicable to all patients as there are numerous contraindications to the use of these techniques, such as neoplasia, acute pulmonary edema, hemoptysis, subcutaneous emphysema. , etc.

Sono stati, inoltre, sviluppati metodi e sistemi di insufflazione ed essudazione assistite, anche in questo caso manuali o meccanici, incrementando la quota di aria espulsa. Furthermore, assisted insufflation and exudation methods and systems have been developed, also in this case manual or mechanical, increasing the amount of expelled air.

Per problemi di più lieve entità è sufficiente un’assistenza manuale come l’air stacking tramite pallone AMBU<®>in fase di inspirazione, o rAbdominal Thrust (tecniche di compressione manuale dell’addome o della gabbia toracica) in fase di espirazione. Tali tecniche, però, come detto, sono applicabili solo in caso di patologie di lieve entità. For more minor problems, manual assistance is sufficient, such as air stacking via the AMBU <®> balloon during inhalation, or abdominal thrust (manual compression techniques of the abdomen or rib cage) during exhalation. These techniques, however, as mentioned, are applicable only in the case of minor pathologies.

Nel caso di problematiche gravi quali SMA, Miopatie o Mielolesioni, sono utilizzati i soli sistemi meccanici, in cui vengono applicate protesi di tipo invasivo, quali tubi endotracheali o cannule tracheostamiche. Tali sistemi sono soggetti a una notevole quantità di effetti indesiderati possibili, come un iniziale e transitoria desaturazione per ingombro di espettorato nelle prime vie aeree, striature ematiche nell’espettorato per il distacco brusco dalle pareti cui è adeso, una distensione gastrica ed addominale, nausea e vomito, e in pazienti con gravi deformità toraciche, anche stiramenti delle strutture muscoloscheletriche. In the case of serious problems such as SMA, Myopathies or Myelolesions, only mechanical systems are used, in which invasive prostheses are applied, such as endotracheal tubes or tracheostamic tubes. These systems are subject to a considerable amount of possible undesirable effects, such as an initial and transient desaturation due to the encumbrance of sputum in the upper airways, blood streaks in the sputum due to the abrupt detachment from the walls to which it is adhered, gastric and abdominal distension, nausea and vomiting, and in patients with severe chest deformities, also strains of the musculoskeletal structures.

Ne deriva che le attuali metodologie di trattamento comportano tuttora una notevole quantità di complicanze possibili; inoltre non è possibile utilizzare il metodo sopra descritto in tutti i pazienti, ad esempio non è indicato nei pazienti con paralisi della glottide. It follows that current treatment methods still involve a considerable amount of possible complications; moreover, it is not possible to use the method described above in all patients, for example it is not indicated in patients with paralysis of the glottis.

A questi inconvenienti, si vanno a sommare quelli dovuti all’uso di eventuali protesi invasive. To these inconveniences, we must add those due to the use of any invasive prostheses.

La Richiedente ha già sviluppato e commercializzato un dispositivo per fisioterapia respiratoria, detto NEO SPIRE<®>, in grado di ottenere buoni risultati. Tale dispositivo prevede un sistema per l’accelerazione deH’aria adibito a facilitare l’espetto razione del paziente senza utilizzare protesi invasive, sfruttando noti principi fisici per accelerare il flusso d’aria proveniente dalle vie respiratorie del paziente in fase di espirazione e permettendo di ottenere un naturale distacco dell’espettorato dalle vie aeree inferiori (trachea, bronchi e polmoni) o superiori (naso, faringe e laringe). The Applicant has already developed and marketed a respiratory physiotherapy device, called NEO SPIRE <®>, capable of obtaining good results. This device provides a system for the acceleration of the air used to facilitate the patient's examination without using invasive prostheses, exploiting known physical principles to accelerate the flow of air coming from the respiratory tract of the patient during the exhalation phase and allowing to obtain a natural detachment of sputum from the lower (trachea, bronchi and lungs) or upper (nose, pharynx and larynx) airways.

Pur avendo numerosi vantaggi, il dispositivo citato presenta alcune limitazioni in termini di prestazioni ottenibili. Despite having numerous advantages, the aforementioned device has some limitations in terms of obtainable performance.

Scopo del presente trovato è quello di superare gli inconvenienti sopra descritti con riferimento all’arte nota, e di sfruttare in modo più adeguato i principi fisici alla base del funzionamento dei dispositivi che facilitano Γ e spetto razione non invasiva. The purpose of the present invention is to overcome the drawbacks described above with reference to the known art, and to more adequately exploit the physical principles underlying the operation of the devices that facilitate non-invasive viewing.

Sommario dell’invenzione Summary of the invention

L’idea di soluzione del problema tecnico presentato è quella di sfruttare un effetto Venturi per il flusso cfaria espirato dal paziente ed ulteriormente utilizzare un flusso d’aria in pressione proveniente da una sorgente esterna fatto confluire a valle dell'effetto Venturi per svolgente un effetto di trascinamento sul flusso d’aria espirato dal paziente ed indurre un’accelerazione di tale flusso. The solution idea of the technical problem presented is that of exploiting a Venturi effect for the flow of air exhaled by the patient and further using a flow of pressurized air coming from an external source that flows downstream of the Venturi effect to carry out an effect. on the flow of air exhaled by the patient and induce an acceleration of this flow.

Sulla base di tale idea di soluzione l'invenzione si esplica in un dispositivo strutturato in quattro componenti principali: On the basis of this solution idea, the invention is expressed in a device structured in four main components:

o un primo stadio collegabile a noti sistemi di collegamento con le vie respiratorie del paziente, quali mascherina, forcella nasale, ecc; or a first stage connectable to known systems for connection with the patient's respiratory tract, such as mask, nasal fork, etc;

o una camera intermedia in cui si ha una prima porzione prossimale contigua al primo stadio con un accoppiamento di forma con esso ed una seconda porzione distale a sezione trasversale decrescente con una apertura distale più ristretta rispetto alla sezione d’ingresso di detta camera; or an intermediate chamber in which there is a first proximal portion contiguous to the first stage with a shape coupling with it and a second distal portion with a decreasing cross section with a distal opening that is narrower than the inlet section of said chamber;

o uno stadio finale munito di un'impugnatura, attraversata da un condotto di adduzione di fluido in pressione, e suddiviso in due semi-condotti da una paratia longitudinale; un primo semicondotto convogliante l'aria espirata dal paziente attraverso la suddetta apertura distale e l’altro semicondotto essendo in comunicazione con il fluido in pressione in fase di espirazione del paziente. or a final stage equipped with a handle, crossed by a pressurized fluid supply duct, and divided into two half-ducts by a longitudinal bulkhead; a first semiconduct conveying the air exhaled by the patient through the aforementioned distal opening and the other semiconduct being in communication with the pressurized fluid during the patient's exhalation phase.

Lo stadio finale termina con un ugello rastremato in cui confluiscono i flussi dei due semicondotti. The final stage ends with a tapered nozzle in which the flows of the two semiconductors converge.

L’accoppiamento tra i vari componenti avviene tramite accoppiamento di forma. The coupling between the various components takes place through shape coupling.

Quindi, nella fase di espirazione da parte del paziente, si ha una prima accelerazione del flusso attraverso la sezione decrescente presente nella camera intermedia. Si ha dunque una netta accelerazione dovuta alla detta netta diminuzione della sezione di passaggio. Infine il flusso, guidato attraverso un primo semi-condotto dello stadio finale confluisce nel flusso aggiuntivo proveniente dal secondo semicondotto, alimentato da fluido in pressione, venendo trascinato e ulteriormente e notevolmente accelerato. Therefore, in the phase of exhalation by the patient, there is a first acceleration of the flow through the decreasing section present in the intermediate chamber. There is therefore a net acceleration due to the said net reduction of the passage section. Finally, the flow, guided through a first semi-conduit of the final stage, flows into the additional flow coming from the second semiconductor, fed by pressurized fluid, being dragged and further and considerably accelerated.

Si ottiene in questo modo una naturale rimozione dell'espettorato che aderisce sulle vie respiratorie superiori ed inferiori. In this way, a natural removal of sputum is obtained which adheres to the upper and lower respiratory tracts.

Secondo una seconda forma di realizzazione viene facilitata anche la fase di inspirazione del paziente tramite l’insufflazione di una piccola portata di aria attraverso la camera intermedia in direzione del paziente, consentendo dunque un miglioramento dell’intero atto respiratorio. According to a second embodiment, the patient's inhalation phase is also facilitated through the insufflation of a small flow of air through the intermediate chamber towards the patient, thus allowing an improvement in the entire respiratory act.

E<1>possibile ottenere un accelerazione del flusso a seconda delle esigenze terapeutiche regolando le dimensioni della apertura distale della camera intermedia. It is possible to obtain an acceleration of the flow according to the therapeutic needs by adjusting the size of the distal opening of the intermediate chamber.

Le caratteristiche ed i vantaggi del dispositivo secondo il presente trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione, fatta qui di seguito, di un suo esempio di realizzazione dato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati. The characteristics and advantages of the device according to the present invention will become clearer from the description, given below, of an embodiment thereof, given by way of non-limiting example with reference to the attached drawings.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

• La Figura 1 rappresenta una vista prospettica a parti separate del dispositivo secondo l’invenzione. • Figure 1 represents a perspective view with separate parts of the device according to the invention.

• La Figura 2 rappresenta una vista dall’alto del dispositivo secondo l’invenzione. • Figure 2 represents a top view of the device according to the invention.

• La Figura 3 rappresenta una vista in sezione trasversale del dispositivo secondo l’invenzione fatta secondo l’asse ΙΙΙ-ΙΠ. • Figure 3 represents a cross-sectional view of the device according to the invention made according to the ΙΙΙ-ΙΠ axis.

« La Figura 4 rappresenta una vista prospettica a parti separate del dispositivo secondo l'invenzione, in accordo con una seconda forma di realizzazione. Figure 4 represents a perspective view with separate parts of the device according to the invention, according to a second embodiment.

• La Figura 5 rappresenta una vista dall’alto del dispositivo della Figura 4. • Figure 5 represents a top view of the device of Figure 4.

· La Figura 6 rappresenta una vista in sezione trasversale del dispositivo della Figura 4, fatta secondo l’asse VI -VI. Figure 6 represents a cross-sectional view of the device of Figure 4, made according to the axis VI-VI.

Descrizione dettagliata Detailed description

Con riferimento a tali figure, con 1 viene globalmente e schematicamente indicato un dispositivo di assistenza per l’espulsione dell’espettorato realizzato secondo la presente invenzione. With reference to these figures, the numeral 1 globally and schematically indicates an assistive device for expelling sputum made according to the present invention.

Tale dispositivo 1 è composto da tre componenti principali, rimovibilmente collegati tra loro mediante un accoppiamento di forma. This device 1 is composed of three main components, removably connected to each other by means of a shape coupling.

Un primo componente è rappresentato da un primo stadio o condotto 2 che definiremo nel seguito come boccaglio, essendo destinato ad accoppiarsi con le vie respiratorie del paziente. A first component is represented by a first stage or duct 2 which we will define hereinafter as a mouthpiece, being designed to couple with the patient's respiratory tract.

Vantaggiosamente, il condotto 2 è un condotto a valvola di Venturi. Tale condotto 2 è provvisto di una porzione prossimale 28 sagomata appunto a boccaglio e di una porzione distale 30 a sezione circolare. Tra la porzione prossimale 28 e la porzione distale 30 si hanno due variazioni di sezione 29 e 31. Si considera come sistema di riferimento il posizionamento del dispositivo 1 con Tasse centrale, mostrato in figura 1. L'asse centrale è esteso longitudinalmente con freccia F che indica la direzione da prossimale a distale. Advantageously, the conduit 2 is a Venturi valve conduit. This duct 2 is provided with a proximal portion 28 shaped like a mouthpiece and with a distal portion 30 with a circular section. Between the proximal portion 28 and the distal portion 30 there are two variations in section 29 and 31. The positioning of the device 1 with central axis, shown in figure 1, is considered as the reference system. The central axis is extended longitudinally with arrow F indicating the direction from proximal to distal.

Anche le pareti piane 32 della posizione prossimale 28 a boccaglio sono estese longitudinalmente. The flat walls 32 of the proximal mouthpiece position 28 are also longitudinally extended.

Le suddette variazioni di sezione 29 e 31, riferite alla direzione F, consistono in una prima costrizione di sezione in senso trasversale all'asse e in un successivo allargamento che assume ima sezione circolare per ottenere un accoppiamento di forma tra la porzione distale 30 del boccaglio 2 e la porzione prossimale di un secondo componente 3 del dispositivo 1. The aforementioned variations in section 29 and 31, referred to direction F, consist in a first constriction of section in a transverse direction to the axis and in a subsequent enlargement that assumes a circular section to obtain a shape coupling between the distal portion 30 of the mouthpiece 2 and the proximal portion of a second component 3 of the device 1.

Tale secondo componente 3 verrà definito come camera intermedia che comprende a sua volta una porzione prossimale 9 e una porzione distale 7, quest'ultima rappresenta la sezione di uscita 11 della camera 3. This second component 3 will be defined as an intermediate chamber which in turn comprises a proximal portion 9 and a distal portion 7, the latter representing the outlet section 11 of the chamber 3.

La porzione prossimale 9 della camera intermedia 3 funge da collegamento con il boccaglio 2, oppure può essere alternativamente previsto un collegamento con altri noti tratti di collegamento con le vie respiratorie del paziente quali ad esempio una mascherina, un inalatore nasale o un tubo endotracheale dei pazienti tracheotomizzati, ecc. The proximal portion 9 of the intermediate chamber 3 acts as a connection to the mouthpiece 2, or a connection can alternatively be provided with other known connecting sections with the patient's respiratory tract, such as for example a mask, a nasal inhaler or an endotracheal tube for patients. tracheotomised, etc.

Tra porzione prossimale 9 e porzione distale 7 si ha una variazione di diametro a gradino 8 in corrispondenza di una sezione intermedia 17, cosa che genera la formazione di una parete di battuta 10 tra camera intermedia 3 e un successivo e terzo componente 4 del dispositivo 1. Between the proximal portion 9 and the distal portion 7 there is a step diameter variation 8 in correspondence with an intermediate section 17, which generates the formation of an abutment wall 10 between the intermediate chamber 3 and a subsequent and third component 4 of the device 1 .

In corrispondenza della sezione d'uscita 11 della camera intermedia 3 si ha un restringimento a formare una seconda valvola Venturi. Tale restringimento si ottiene tramite un’apertura 13 di ridotte dimensioni ricavata su una parete 12 di parziale chiusura della sezione d’uscita 11. L'apertura 13 ha dimensioni che possono variare a seconda dei modelli del dispositivo 1 ed è conformata ad arco o a semicirconferenza. At the outlet section 11 of the intermediate chamber 3 there is a narrowing to form a second Venturi valve. This narrowing is obtained by means of an opening 13 of reduced dimensions obtained on a wall 12 for partially closing the outlet section 11. The opening 13 has dimensions which can vary according to the models of the device 1 and is shaped like an arc or a semicircle. .

Una paratia longitudinale 14 è formata preferibilmente di pezzo con detta parete 12 ed aggettante a sbalzo da essa nella direzione distale F, come mostrato in Figura 1. A longitudinal bulkhead 14 is preferably formed integrally with said wall 12 and projecting from it in the distal direction F, as shown in Figure 1.

L'apertura 13 è ricavata a filo della paratia 14 in modo tale che l'apertura stessa risulti come l'uscita di un tunnel semicircolare. The opening 13 is formed flush with the bulkhead 14 so that the opening itself is like the exit of a semicircular tunnel.

Immediatamente a valle della camera intermedia 3, è calzato il terzo stadio 4 del dispositivo 1. Tale stadio 4 è composto da due porzioni formate di pezzo tra loro. Immediately downstream of the intermediate chamber 3, the third stage 4 of the device 1 is fitted. This stage 4 is composed of two portions formed in one piece.

Una porzione di impugnatura 16 del dispositivo 1 che si sviluppa in direzione pressoché perpendicolare all’asse longitudinale e sagomata sostanzialmente come un cilindro cavo. A handle portion 16 of the device 1 which develops in a direction almost perpendicular to the longitudinal axis and substantially shaped like a hollow cylinder.

Tale impugnatura 16 viene attraversata da un tubo cilindrico 22, visibile in figura 3, coassiale con la stessa impugnatura. Said handle 16 is crossed by a cylindrical tube 22, visible in figure 3, coaxial with the same handle.

E’ previsto un collegamento 23, in corrispondenza di una estremità libera 35 inferiore di detta impugnatura, tra tale tubo 22 e un mezzo di alimentazione di aria in pressione, non mostrato in figura ma equiparabile ad una pompa volumetrica. A connection 23 is provided, at a lower free end 35 of said handle, between this tube 22 and a means of supplying pressurized air, not shown in the figure but comparable to a volumetric pump.

Una seconda porzione 18 del terzo stadio 4 è estesa superiormente all impugnatura 16 in direzione coassiale con l’asse centrale del dispositivo 1. A second portion 18 of the third stage 4 is extended above the handle 16 in a coaxial direction with the central axis of the device 1.

Tale porzione 18 è un condotto a sezione variabile con una imboccatura prossimale calzata sulla parte distale della camera intermedia 3 ed un ugello 20 distale e terminale. This portion 18 is a variable section duct with a proximal mouth fitted on the distal part of the intermediate chamber 3 and a distal and terminal nozzle 20.

Tale condotto 18 è a sezione trasversale variabile con variazioni interne a gradino 50 e 27, visibili in figura 3, rastremantesi lungo lo sviluppo della direzione F. This duct 18 has a variable cross-section with internal step variations 50 and 27, visible in Figure 3, tapering along the development of the direction F.

Le prima variazione di sezione a gradino 50 defmisce una battuta contro la parete 12 di chiusura della sezione di uscita della camera intermedia 3 mentre rimboccatura prossimale dello stadio 4 è calzata sulla sezione di uscita 11 della camera 3 fino a raggiungere la parete di battuta 10. The first step section variation 50 defines an abutment against the closing wall 12 of the outlet section of the intermediate chamber 3 while the proximal tucking of the stage 4 is fitted on the outlet section 11 of the chamber 3 until it reaches the abutment wall 10.

La successiva, nel senso della freccia F, variazione a gradino 27 è uria riduzione di diametro del condotto 18 che coincide con una riduzione 15 di larghezza della paratia 14 per rendere più coeso l'accoppiamento di forma tra lo stadio 4 e la parte distale della camera intermedia 3. The next, in the direction of arrow F, step variation 27 is a reduction in the diameter of the duct 18 which coincides with a reduction 15 in the width of the bulkhead 14 to make the shape coupling between the stage 4 and the distal part of the intermediate chamber 3.

La paratia longitudinale 14, formata di pezzo con detta parete 12 di parziale chiusura della camera intermedia 3, separa la parte interna del condotto 18 in due semicondotti 24 e 25. Tale separazione si arresta in corrispondenza della estremità libera 26 della parete 14 che termina in corrispondenza dell'ugello 20 terminale. The longitudinal bulkhead 14, formed integrally with said wall 12 for partial closure of the intermediate chamber 3, separates the internal part of the duct 18 into two semiconductors 24 and 25. This separation stops at the free end 26 of the wall 14 which ends in correspondence of the nozzle 20 terminal.

Nella direzione F, da prossimale a distale, la paratia 14 termina prima che l'ugello 20 sfoci in un bordo di uscita 21 a labbro. In the direction F, from proximal to distal, the bulkhead 14 ends before the nozzle 20 flows into a lip trailing edge 21.

Un semicondotto 24 è in comunicazione di fluido con detta apertura distale 13 di detta camera intermedia 3 e riceve il flusso d'aria espirato dal paziente. Il secondo semicondotto 25 viene alimentato dal fluido in pressione proveniente dal condotto 22. A semiconduct 24 is in fluid communication with said distal opening 13 of said intermediate chamber 3 and receives the flow of air exhaled by the patient. The second semiconductor 25 is fed by the pressurized fluid coming from the conduit 22.

La porzione terminale dell'ugello 20 in cui i due semicondotti 24 e 25 si riuniscono è indicata nei disegni con il numerale 19 ed è conformata come una sorta di bocca di cui il bordo 21 rappresenta il labbro. The terminal portion of the nozzle 20 in which the two semiconductors 24 and 25 meet is indicated in the drawings with the numeral 19 and is shaped like a sort of mouth of which the edge 21 represents the lip.

Viene ora illustrato il funzionamento del dispositivo 1 di assistenza per l’espulsione dell’espettorato. The operation of the assistance device 1 for expectoration expulsion is now illustrated.

In fase di espirazione il flusso d’aria passa attraverso il condotto 2 a valvola Venturi 2 e in corrispondenza della costrizione 29 subisce una prima accelerazione. During the exhalation phase the air flow passes through the duct 2 to the Venturi valve 2 and in correspondence with the constriction 29 undergoes a first acceleration.

Successivamente il flusso espirato passa attraverso la camera intermedia 3, all’interno della quale si ha una stabilizzazione delle condizioni del flusso, nella porzione prossimale 9 della camera intermedia 3. In corrispondenza della sezione di passaggio 17 tra porzione prossimale 9 e porzione distale 7 si ha un secondo restringimento della sezione e una conseguente seconda accelerazione. Subsequently, the exhaled flow passes through the intermediate chamber 3, inside which there is a stabilization of the flow conditions, in the proximal portion 9 of the intermediate chamber 3. In correspondence with the passage section 17 between the proximal portion 9 and the distal portion 7 there is it has a second narrowing of the section and a consequent second acceleration.

Inoltre, in corrispondenza della sezione d’uscita 1 1 di detta camera intermedia 3 si ha un ulteriore restringimento definito dalla ridotta apertura 13 della parete 12 di parziale chiusura della camera 3. Tale apertura 13 funge dunque da seconda valvola Venturi con una notevole accelerazione data dalla evidente restrizione della sezione di passaggio. Tale apertura 13 sfocia in uno di detti semicondotti 24 dello stadio 4 definiti da detta paratia longitudinale 14. Furthermore, in correspondence with the outlet section 11 of said intermediate chamber 3 there is a further narrowing defined by the reduced opening 13 of the wall 12 for partial closing of the chamber 3. This opening 13 therefore acts as a second Venturi valve with a considerable acceleration given by the evident restriction of the passage section. Said opening 13 leads into one of said semiconductors 24 of stage 4 defined by said longitudinal bulkhead 14.

In corrispondenza del secondo semicondotto 25 sfocia invece il fluido in pressione proveniente dal condotto 22 collegato al sistema di alimentazione. In correspondence with the second semiconductor 25, on the other hand, the pressurized fluid coming from the conduit 22 connected to the supply system flows.

La paratia longitudinale 14 mantiene in una condizione separata i due flussi e li direziona concordemente lungo la direzione definita dall’asse F. La paratia longitudinale si arresta in una posizione più prossimale rispetto all'ugello 20 di detto condotto 18 a sezione variabile. The longitudinal bulkhead 14 keeps the two flows in a separate condition and directs them along the direction defined by the F axis. The longitudinal bulkhead stops in a more proximal position with respect to the nozzle 20 of said variable section duct 18.

A valle della estremità libera 26 della paratia 14 i due flussi si congiungono e si osserva la formazione di fenomeni di mixing tra i due flussi, cosa che porta ad un effetto di trascinamento del flusso più lento da parte di quello a maggiore pressione. Tale accelerazione viene coadiuvata dalla forma terminale ad ugello 20 del condotto 18, e dunque dalla ulteriore restrizione della sezione. Downstream of the free end 26 of the bulkhead 14 the two flows join and the formation of mixing phenomena between the two flows is observed, which leads to a slower flow entrainment effect by the higher pressure one. This acceleration is assisted by the nozzle-like terminal shape 20 of the duct 18, and therefore by the further restriction of the section.

Dalla prove pratiche svolte presso la Richiedente emerge che vi è una differenza di pressione tra le due fasi di inspirazione ed espirazione, pur in assenza del flusso in pressione generato dalla pompa, determinata sostanzialmente dall’ampiezza dell’apertura 13 sulla sezione d’uscita 1 1 della camera intermedia 3. From the practical tests carried out at the Applicant it emerges that there is a difference in pressure between the two phases of inspiration and expiration, even in the absence of the pressure flow generated by the pump, substantially determined by the width of the opening 13 on the outlet section 1 1 of the intermediate chamber 3.

Infatti, secondo un primo test effettuato con un’apertura 13 delle dimensioni di ~39 mm<2>si hanno rispettivamente pressioni di espirazione ed inspirazione di 0,505 mbar e -0,396 mbar, con un conseguente Δ di pressione di 0,90 mbar. In fact, according to a first test carried out with an opening 13 with dimensions of ~ 39 mm <2>, there are respectively exhalation and inspiration pressures of 0.505 mbar and -0.396 mbar, with a consequent Δ pressure of 0.90 mbar.

Aumentando in un secondo test sperimentale l’area di detta apertura 13 a -56 mm<2>si hanno valori di pressione di espirazione ed inspirazione inferiori, rispettivamente 0,341 mbar e -0,275 mbar, con un conseguente Δ di pressione di -0,62 mbar. Per tale ragione si può affermare che, non solo si ha un effettivo funzionamento del dispositivo di assistenza all’espettorato 1, ma che si ha anche una possibilità di una variazione dell'intensità deH’effetto, a seconda delle necessità riscontrate dal medico per la condizione specifica del singolo paziente. By increasing the area of said opening 13 to -56 mm <2> in a second experimental test, lower expiratory and inspiratory pressure values are obtained, respectively 0.341 mbar and -0.275 mbar, with a consequent pressure Δ of -0.62 mbar. For this reason, it can be stated that not only does the sputum assist device 1 work effectively, but that there is also a possibility of a variation in the intensity of the effect, according to the needs found by the doctor for the treatment. specific condition of the individual patient.

A parità di sezione di apertura 13, pari a 39 mm<2>, e a parità di flusso di aria proveniente dal paziente, effettuando una comparazione tra i valori di pressione in espirazione, si nota altresì l’effettiva accelerazione del flusso tra i due casi. Con l’aggiunta di flusso esterno in pressione proveniente dal condotto 22 si è rilevato un valore di 0,336 mbar. With the same opening section 13, equal to 39 mm <2>, and with the same flow of air coming from the patient, by comparing the exhalation pressure values, it is also possible to note the actual acceleration of the flow between the two cases . With the addition of external pressurized flow coming from duct 22, a value of 0.336 mbar was detected.

Tale valore risulta inferiore ai 0,505 mbar rilevati in assenza di flusso esterno. Ciò dimostra una minore resistenza, e dunque una maggiore velocità del flusso, a parità di sforzo di espirazione applicato. Tale accelerazione dell’aria permette il trascinamento dell’espettorato presente nelle vie respiratorie del paziente. Con sezione dell’apertura 13 pari a 56 mm<2>i valori suddetti variano da 0,341 mbar senza contributo del flusso esterno a 0,190 mbar con il contributo del flusso esterno. This value is lower than 0.505 mbar measured in the absence of external flow. This demonstrates a lower resistance, and therefore a higher flow velocity, with the same exhalation effort applied. This acceleration of the air allows the entrainment of the sputum present in the patient's respiratory tract. With a section of the opening 13 equal to 56 mm <2> the above values vary from 0.341 mbar without the contribution of the external flow to 0.190 mbar with the contribution of the external flow.

La somma dei contributi dovuti alla variazione di sezione delle valvole Venturi e all’alimentazione di aria o gas in pressione, ottengono un effetto sinergico per ottenere una efficace assistenza all’espettorazione di un paziente postoperatorio. The sum of the contributions due to the variation in section of the Venturi valves and the supply of pressurized air or gas, obtain a synergistic effect to obtain effective assistance in the expectoration of a postoperative patient.

Un dispositivo di assistenza 52 secondo una seconda forma di realizzazione verrà descritto nei seguito con riferimento alle Figure 4 e 5. Tutti gli elementi aventi sostanzialmente la stessa funzione di quelli nella prima forma di realizzazione verranno qui numerati allo stesso modo, e non verranno qui descritti e/o illustrati nuovamente in dettaglio per brevità. An assisting device 52 according to a second embodiment will be described below with reference to Figures 4 and 5. All elements having substantially the same function as those in the first embodiment will be numbered in the same way here, and will not be described here. and / or illustrated again in detail for the sake of brevity.

Il condotto 2 è anche in questo caso un condotto Venturi. Tale condotto 2 è provvisto di una porzione prossimale 28 sagomata a boccaglio e una porzione distale 30 a sezione circolare. The duct 2 is also in this case a Venturi duct. This duct 2 is provided with a proximal portion 28 shaped like a mouthpiece and a distal portion 30 with a circular section.

La porzione distale 30 è accoppiata di forma con detta camera intermedia 3. Sulla superficie laterale di tale camera intermedia 3 è presente un raccordo aggiuntivo 53 per un tubo di connessione, con asse trasversale rispetto all’asse F, il quale mette in comunicazione detta camera intermedia 3 con un secondo mezzo di alimentazione di aria in pressione (non mostrato in figura). The distal portion 30 is formally coupled with said intermediate chamber 3. On the lateral surface of said intermediate chamber 3 there is an additional fitting 53 for a connection tube, with an axis transverse to the axis F, which connects said chamber intermediate 3 with a second pressurized air supply means (not shown in the figure).

A valle della camera intermedia 3 è calzato, analogamente alla prima forma di realizzazione, lo stadio 4. Tale stadio 4 è provvisto della porzione di impugnatura 16 e della porzione ad ugello 18. Le variazioni di sezione generanti i meccanismi di battuta tra camera intermedia 3 e stadio 4 risultano analoghi alla prima forma di realizzazione. Downstream of the intermediate chamber 3, the stage 4 is fitted, similarly to the first embodiment. This stage 4 is provided with the handle portion 16 and the nozzle portion 18. The section variations generating the striking mechanisms between the intermediate chamber 3 and stage 4 are similar to the first embodiment.

II funzionamento di tale seconda forma di realizzazione risulta assimilabile rispetto alla prima forma di realizzazione, ma con una facilitazione per il paziente in fase di inspirazione. The operation of this second embodiment is comparable with respect to the first embodiment, but with a facility for the patient in the inhalation phase.

Infatti al funzionamento sopra descritto si somma una piccola quantità di aria in pressione, immessa tramite il tubo di collegamento 53 della camera intermedia 3, e direzionato verso il paziente, dunque in verso contrario all’asse F. Tale flusso risulta continuo per facilitare la fase di inspirazione del paziente, aumentando non la capacità polmonare, bensì il flusso d’aria inspirato a parità di sforzo. Tale tipo di ventilazione meccanica non invasiva viene comunemente detta CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) e consente il mantenimento di una pressione positiva costante alTintemo delle vie respiratorie, sia in fase in sparatoria che in fase espiratoria; la frequenza respiratoria è, comunque, determinata dal paziente. Tale tipo di terapia viene utilizzata correntemente nei casi di “apnea da sonno” , dato che viene assicurato un continuo apporto d’aria le vie respiratorie, le quali restano aperte; in tal modo i pazienti possono respirare liberamente durante il sonno. In fact, a small amount of pressurized air is added to the operation described above, introduced through the connection tube 53 of the intermediate chamber 3, and directed towards the patient, therefore in the opposite direction to the F axis. This flow is continuous to facilitate the phase. inhalation of the patient, increasing not lung capacity, but the flow of inspired air with the same effort. This type of non-invasive mechanical ventilation is commonly called CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) and allows the maintenance of a constant positive pressure inside the respiratory tract, both in the firing phase and in the expiratory phase; the respiratory rate is, however, determined by the patient. This type of therapy is currently used in cases of "sleep apnea", since a continuous supply of air is ensured in the respiratory tract, which remains open; thus patients can breathe freely during sleep.

Non risulta tuttavia inficiato il meccanismo in fase di espirazione, dato che la differenza di portata dell’aria immessa all’interno dello stadio 4 rispetto a quella insufflata in modo continuo nella camera intermedia 3, risulta notevole. However, the mechanism in the exhalation phase is not affected, given that the difference in flow rate of the air introduced into stage 4 compared to that blown continuously into the intermediate chamber 3 is considerable.

Tramite sperimentazioni effettuate presso la Richiedente infatti è stata ricavata una condizione ottimale utilizzando una portata di aria insufflata tramite la camera intermedia 3 di massimo 4-5 l/min’ ed una portata di aria immessa attraverso lo stadio 4 di 16-20 l/min’. La pressione dell’aria insufflata in maniera continua ha necessariamente un limite pari a 4 cmFhO per evitare baro-traumi. I tubi di collegamento 22 e 53 per i flussi di aria in pressione immessi, rispettivamente all’interno dello stadio 4 e della camera intermedia 3, devono necessariamente avere sezioni di dimensioni differenti per evitare lo scambio di connessione tra i tubi. In fact, through experiments carried out at the Applicant, an optimal condition was obtained using a flow rate of air blown through the intermediate chamber 3 of maximum 4-5 l / min 'and a flow rate of air introduced through stage 4 of 16-20 l / min. '. The pressure of the continuously blown air necessarily has a limit of 4 cmFhO to avoid baro-trauma. The connection pipes 22 and 53 for the pressurized air flows introduced, respectively inside the stage 4 and the intermediate chamber 3, must necessarily have sections of different sizes to avoid the connection exchange between the pipes.

Nel caso delia seconda forma di realizzazione si hanno limitazioni più stringenti per quanto concerne l’apertura 13 presente sulla parete 12. Tale apertura 12 deve avere, infatti, una sezione calibrata minima pari a 50 mm<2>. Al di sotto di tale valore si incorre, invero, in un effetto PEP (Positive Expiratory Pressure), costringendo il paziente ad uno sforzo ulteriore durante l’atto espiratorio, anziché sfruttare il beneficio dell’accelerazione in uscita. La portata di 16-20 l/min’ è indicata come massimo consigliato per evitare il collabimento dei polmoni dovuto ad un eccesso della forza di espirazione. In the case of the second embodiment there are more stringent limitations as regards the opening 13 present on the wall 12. This opening 12 must have, in fact, a minimum calibrated section equal to 50 mm <2>. Below this value, a PEP (Positive Expiratory Pressure) effect is incurred, forcing the patient to make a further effort during the expiratory act, rather than exploiting the benefit of acceleration at the exit. The flow rate of 16-20 l / min 'is indicated as the maximum recommended to avoid the collapse of the lungs due to an excess of the exhalation force.

Vantaggiosamente il presente trovato garantisce l’assistenza all’e spetto razione senza l’utilizzo di protesi invasive per un paziente. Advantageously, the present invention guarantees assistance in the examination without the use of invasive prostheses for a patient.

Ulteriormente, il dispositivo descritto può essere utilizzato anche da individui privi di problemi respiratori, semplicemente aumentando le dimensioni di apertura centrale ed applicando un flusso di circa 30 l/min’, ottenendo, in tal modo, una maggiore ossigenazione del sangue. Questa configurazione non è, invece, consigliata per un paziente di ridotte capacità polmonari, perché ci sarebbe un rischio del collabimento dei polmoni. Furthermore, the device described can also be used by individuals without respiratory problems, simply by increasing the size of the central opening and applying a flow of about 30 l / min ', thus obtaining greater oxygenation of the blood. However, this configuration is not recommended for a patient with reduced lung capacity, because there would be a risk of lung collapse.

Anche gli atleti potrebbero ricavare notevole beneficio dall’utilizzo del dispositivo, arricchendo la presenza di O2nel sangue con il conseguente miglioramento delle prestazioni. L’apertura distale presente sulla parete ed il flusso dovrebbero, però, essere ridimensionati per la maggiore capacità respiratoria di questi individui. Athletes could also benefit greatly from using the device, enriching the presence of O2 in the blood with the consequent improvement in performance. The distal opening on the wall and the flow should, however, be resized for the greater respiratory capacity of these individuals.

Ulteriore vantaggio è dato dalla modulare combinabilità delle parti componenti il dispositivo 1 che può essere montato all'atto della bisogna. Ciò infatti garantisce sia un vantaggio di produzione, sia in fase di utilizzo dato che è possibile effettuare un accurata pulizia di tutti i componenti tra un utilizzo e l'altro. A further advantage is given by the modular combinability of the component parts of the device 1 which can be assembled when needed. This in fact guarantees both an advantage in production and in the use phase since it is possible to carry out a thorough cleaning of all components between one use and another.

Ancora vantaggiosamente le parti componenti sono costituite da materiali adatti allo scopo, sia in termini di sterilizzazione che in termini di robustezza, di facile reperibilità e da ultimo non eccessivamente costosi. Still advantageously, the component parts are made of materials suitable for the purpose, both in terms of sterilization and in terms of sturdiness, easy to find and lastly not excessively expensive.

L’esperto del settore comprenderà che le forme di realizzazione presentate possono essere soggette a numerose modifiche e varianti, secondo esigenze specifiche e contingenti, tutte comprese aH’intemo dell’ambito di protezione del trovato, secondo le seguenti rivendicazioni. The skilled in the art will understand that the presented embodiments may be subject to numerous modifications and variations, according to specific and contingent needs, all included within the scope of protection of the invention, according to the following claims.

Claims

CLAIMS 1. Assistive device for expectoration expectoration (1) comprising: a mouthpiece first stage (2); - an intermediate chamber (3) with a proximal portion (9), connected to said mouthpiece (2) through a proximal opening, and a distal portion (11); a pressurized air or gas supply system; characterized by the fact that: - it comprises a tapered end stage (4) with a nozzle (20), in extension of said intermediate chamber (3), divided into two semiconductors (24, 25) by a longitudinal separation partition (14), a duct (22) of said pressurized air or gas supply system leading into one of said semiconductors (25); - said intermediate chamber (3) having at least one distal opening (13) narrower than the proximal opening, forming a Venturi valve and flowing into the other of the two semiconductors (24) defined by said separation bulkhead (14).

2. Device according to claim 1, characterized in that said at least one distal opening (13) in said intermediate chamber (3) is defined inside a partially closed wall (12) located at the distal end of said distal portion (11) of said intermediate chamber (3).

3. Device according to claim 1, characterized in that said separation bulkhead (14) ends with a distal end (26) which is set back with respect to a distal trailing edge (21) of said nozzle (20).

4. Device according to claim 2, characterized in that said separation bulkhead (14) is integrally formed with said partially closed wall (12) and projecting from it in the distal direction (F).

5. Device according to claim 1, characterized by the fact that said at least one distal opening (13) of said intermediate chamber (3), is preferably shaped in a semi-circumference.

6. Device according to claim 1, characterized by the fact that said at least one distal opening (13) of said intermediate chamber (3), is obtained from the same part with respect to the longitudinal axis of said intermediate chamber (3).

7. Device according to claim 1, characterized in that the intermediate chamber (3) is shaped for connection in correspondence with said proximal portion (9) with alternative devices such as: a mask, a nasal fork or a catheter for connection to a endotracheal tube of tracheostomized patients.

8. Device according to claim 1, characterized in that said final stage (4) comprises: a hollow cylindrical handle portion (16) crossed internally by said connecting tube (22) to said feeding system; a tapered tubular portion (18), formed integrally with said handle (16) and extending transversely thereto in substantial alignment with the longitudinal axis of the device (1); said tubular portion (18) having a proximal end (51) fitted on the distal portion (11) of said intermediate chamber (3) and opposite end terminating with said distal nozzle (20).

Device according to claim 3, characterized in that said bulkhead (14) extends longitudinally in a final stage (4) of said device with shape coupling inside it.

10. Device according to claim 1, characterized in that said nozzle (20) ends with a distal trailing edge (21) substantially shaped like a mouth and of which said edge is the lip.

1 1. Device according to any preceding claim, characterized in that said intermediate chamber (3) comprises an additional fitting (53) for a connection pipe with a pressurized air supply device.

12. Device according to claim 11, wherein said fitting (53) has a transverse axis with respect to the axis (F) of said intermediate chamber (3) to put it in communication with a second means of supplying pressurized air.

13. Device according to claim 11, wherein the supply of said pressurized air is constant.

14. Device according to claim 13, wherein the flow rate of air blown through said additional fitting (53) is lower than 4-5 l / min 'while the flow rate of air introduced through said final stage (4) is at least 16 -20 l / min '