IT202000006121A1 - Sistema di pompaggio d'ossigeno e ventilazione assistita ad alimentazione elettrica autonoma - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente descrizione ? suddivisa nei seguenti capitoli: Introduzione ? Campo di applicazione tecnica, Riepilogo sullo stato dell?arte, Descrizione dell?invenzione, Modalit? di attuazione dell?invenzione.

Prima di affrontare la descrizione, sono qui riepilogati i significati dei termini e/o delle abbreviazioni presenti nel testo a seguire:

- Con il termine ?selezione in locale? ? di seguito intesa la modalit? di attivazione manuale di una funzione che avviene tramite almeno uno dei due schermi presenti nel sistema e quindi in una delle macchine in cui ? divisibile, ai quali si possono aggiungere eventuali controlli manuali (ad esempio, in via non esclusiva: interruttori, manovelle, leve, pedali e similari);

- Con il termine ?monitoraggio in locale? ? di seguito intesa la modalit? di monitoraggio di parametri e dati provenienti dal sistema o da una delle macchine in cui ? divisibile tramite i due schermi posti sullo stesso;

- Con il termine ?selezione da remoto? ? di seguito intesta la modalit? di attivazione di una funzione del sistema o di una delle macchine in cui ? divisibile con operatore a distanza, dove il comando di attivazione ? trasmesso ad almeno una scheda di rete presente nel sistema via cavo e/o via etere;

- Con il termine ?monitoraggio da remoto? ? di seguito intesa la funzionalit? del sistema o di una delle macchine in cui ? divisibile, tra cui la seconda macchina , di invio dei dati e dei parametri di funzionamento registrati nel sistema o in una delle macchine in cui ? divisibile tramite almeno una delle proprie schede di rete, con invio via etere e/o via cavo, ad un destinatario virtuale specifico. Le modalit? di individuazione del destinatario virtuale sono note allo stato dell?arte, anche se non ? esclusa l?applicabilit? di future tecniche innovative per la medesima finalit?;

- Con il termine ?recupero da remoto? ? di seguito intesa la funzionalit? di monitoraggio da remoto seguita dal salvataggio dei dati inviati dal sistema nel complesso o da una delle macchine in cui si pu? dividere, tra cui la seconda macchina ;

- Con il termine ?regolazione in locale? ? di seguito inteso il gruppo di funzioni del sistema nel complesso o di una delle macchine in cui si pu? dividere che sono regolabili dal personale autorizzato tramite comandi manuali posti sul sistema nel complesso o su una delle macchine in cui si pu? dividere;

- Con il termine ?regolazione da remoto? ? di seguito inteso il gruppo di funzioni del sistema nel complesso o di una delle macchine in cui si pu? dividere che sono regolabili tramite comando inviato ad almeno una delle schede di rete del sistema via cavo e/o via etere.

INTRODUZIONE ? CAMPO DI APPLICAZIONE TECNICA

Il sistema in oggetto ? pensato per essere installato principalmente in strutture sanitarie, ospedaliere o in strutture private, ad esempio una residenza privata, che presentano un impianto elettrico di tipo civile e per essere utilizzato innanzitutto come sistema di ventilazione assistita e di pompaggio dell?ossigeno o di miscela di gas a finalit? similare ad ausilio della respirazione in pazienti umani. Non sono escluse, tuttavia, ulteriori ambientazioni d?uso.

Lo stato dell?arte ? rappresentato principalmente dai brevetti o dalle domande di brevetto riportati nella successiva sezione ?RIEPILOGO SULLO STATO DELL?ARTE?.

Come da stato dell?arte, sono valide le seguenti propriet? del sistema:

- Il sistema contiene bombole di ossigeno, che ? da iniettare in condutture di respirazione di tipo biomedicale come gas puro o miscelato ad altri gas, o bombole contenenti una miscela di gas a finalit? similare, ovvero quella di aiutare il paziente finale o i pazienti finali per la respirazione;

- Il sistema contiene un motore elettrico , i relativi circuiti di alimentazione e di controllo e una batteria al fine di regolare la pressione e il flusso del gas proveniente dalle bombole di ossigeno o di miscela di gas a finalit? similare verso l?utenza finale;

- Il sistema contiene condutture di tipo biomedicale al fine di trasportare l?ossigeno o la miscela di gas a finalit? equivalente verso l?utenza finale;

- Il sistema contiene valvole di regolazione elettricamente controllate ;

- Il sistema ? collegabile via cavo ad un computer esterno che pu? recuperare i dati del sistema stesso;

- Il sistema ha come principale funzionalit? l?erogazione di ossigeno verso l?utenza finale, che pu? essere costituita da un paziente o da due pazienti, controllata manualmente da un operatore sanitario.

In aggiunta a quanto gi? previsto dalle precedenti invenzioni, come sopra citate, sono previste le seguenti caratteristiche e funzionalit?:

- Il sistema contiene anche un motogeneratore elettrico a carico variabile ad asse accoppiabile con l?asse del motore elettrico principale tramite relativo meccanismo di trasmissione , la cui massa ovvero la cui inerzia ? inferiore rispetto alla massa ovvero all?inerzia del motore elettrico principale ;

- Il sistema contiene anche due vani di batterie o di accumulatori collegati in parallelo , uno per il motore principale e uno per il motogeneratore , entrambi ricaricabili a mezzo del moto del generatore elettrico suddetto e all?interno dei quali le batterie o gli accumulatori possono essere collegati in serie o in parallelo;

- Il sistema ha funzionalit? di monitoraggio e controllo da remoto e di chiamata automatica di soccorso/emergenza;

- Il sistema ? modulabile sia in termini di regolazione di carico ovvero di coppia da erogare, sia in termini di regolazione di velocit?, sia in termini di dimensioni della macchina, in quanto l?unit? supportata dal motogeneratore pu? essere sganciata dal motore elettrico principale .

RIEPILOGO SULLO STATO DELL'ARTE

Lo stato dell?arte ? rappresentato dai brevetti o dalle domande di brevetto n.:

- 101994900345168, Dispositivo per la ventilazione polmonare in pressione assistita;

- MI2012A000428, che descrive un metodo di regolazione dei respiratori automatici per rilevare la pressione esercitata dal paziente in fase di respirazione autonoma;

- US2008029098A1, che descrive un respiratore portatile, costituito da una maschera facciale, da una valvola sul lato utente, da un ventilatore, da un filtro, da un contenitore di aria compressa, da una valvola di controllo per regolare la pressione in uscita dai contenitori ad aria compressa, da una batteria per alimentare il ventilatore, da un sensore di ossigeno per misurare la quantit? dello stesso all?interno dell?aria respirata;

- WO2015002661A1, qui riassunto, che descrive un metodo ed un sistema per controllare il respiro in pazienti nei quali ? necessario mantenere livelli prestabiliti di CO2 e di ossigeno nel sangue arterioso e il cui sistema ? costituito da un condotto respiratorio, un dispositivo di generazione di aria compressa, da tre dispositivi intermedi di controllo del flusso, da due connettori posti rispettivamente tra il primo e il secondo dispositivo di controllo del flusso e tra il secondo e il terzo dispositivo di controllo del flusso, da un controllore elettrico delle valvole, da condotti di sfiato e da orifizi multipli in uscita dal ventilatore, di cui alcuni collegati con il paziente e altri collegati a spazi vuoti, e da sensori che misurano la quantit? di CO2 nel sangue del paziente;

- Modello di utilit? n. CN2043633019U;

- CN105768275A, che descrive un respiratore dotato al suo interno di airbag;

- US2011247618A1, che descrive un respiratore con elementi di raffreddamento del gas introdotto nel circuito e che quindi contiene oltre al circuito chiuso di respirazione una tanica di ossigeno da miscelare con l?aria, il miscelatore ariaossigeno con parete deformabile in modo da poter entrare in contatto con il dispositivo di raffreddamento, un assorbitore di CO2, un dispositivo di raffreddamento citando il suo precedente DE 4029 084 A1.

DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE

Il sistema di cui alla presente Descrizione risponde alle seguenti problematiche tecniche e/o di utilizzo, qui di seguito riportate in termini di requisiti di utilizzo:

- Problema n.1: il sistema deve essere in grado di permettere al personale sanitario di far fronte a situazioni estremamente variabili, in cui l?utenza pu? crescere o decrescere in tempi rapidi, senza apportare un aumento significativo di costi per la struttura sanitaria e riducendo al minimo i problemi di stoccaggio, di occupazione di spazio e di estrema variabilit? dei volumi di produzione dei macchinari;

- Problema n.2: il sistema deve essere facilmente trasportabile ed essere in grado di poter erogare il servizio anche in strutture non ospedaliere, ad esempio nelle abitazioni dei pazienti, assorbendo un carico elettrico compatibile con i livelli di potenza e di energia erogabili da un impianto elettrico di tipo civile, o in equivalenti spazi predisposti per la collocazione del paziente, e di essere monitorabile e regolabile da remoto, quindi controllabile da remoto, da parte del personale medico e sanitario autorizzato;

- Problema n.3: il sistema deve essere in grado di operare in caso di black-out autonomamente o riducendo al minimo il carico elettrico sul generatore dell?impianto elettrico dello stabile in cui opera, in caso di utilizzo in una struttura ospedaliera o sanitaria equivalentemente attrezzata;

- Problema n.4: il sistema deve essere in grado di monitorare automaticamente la propria scorta di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente e di allertare il personale sanitario autorizzato per il rifornimento in tempo utile all?ottenimento della continuit? di funzionamento del respiratore.

Per questi motivi, il sistema oggetto della presente Descrizione ? costituito dai seguenti elementi minimi:

- un motore elettrico per il pompaggio dell?ossigeno o di miscela di gas equivalente; - un motogeneratore di massa ovvero di inerzia inferiore rispetto al motore elettrico principale;

- un meccanismo di trasmissione comandabile elettricamente e/o meccanicamente che collega o scollega il motore principale al motogeneratore , che permette cos? al sistema complessivo insieme alle funzioni di regolazione del motogeneratore di dividersi in almeno due macchine autonome e indipendenti, come meglio spiegato nella successiva sezione ?MODALIT? DI ATTUAZIONE DELL?INVENZIONE?;

- almeno un primo vano a batterie o ad accumulatori per il motore elettrico principale e almeno un secondo vano a batterie o ad accumulatori per il motogeneratore ;

- un primo circuito di regolazione per il motore elettrico principale e un secondo circuito di regolazione dotato di inverter , che eroga corrente verso il motogeneratore controllandone il movimento o che permette alle batterie o agli accumulatori di assorbire corrente dal motogeneratore ;

- un primo circuito di alimentazione con relativo convertitore di segnale elettrico per l?alimentazione del motore principale da rete e un secondo circuito di alimentazione con relativo convertitore di segnale elettrico per l?alimentazione del motogeneratore da rete, disponibile ogni qualvolta il motogeneratore operi singolarmente in erogazione di coppia come seconda macchina di ventilazione o quando tutte le batterie risultino scariche, non presenti o non funzionanti;

- un circuito di carica delle batterie o degli accumulatori appartenenti al primo vano per il motore elettrico principale e un secondo circuito di carica delle batterie o degli accumulatori del secondo vano per il motogeneratore ;

- centralina elettrica-elettronica di controllo n.1 per calcolare ed attuare la logica di controllo del motore elettrico principale , contenente almeno:

- due unit? di calcolo a processore;

- due batterie di riserva dedicate;

- una unit? di localizzazione, costituita al minimo da un ricevitore GPS;

- una scheda di rete con uscita Ethernet o uscita elettrica cablata similare per la trasmissione di dati ad alta velocit?;

- centralina elettrica-elettronica di controllo n.2 per calcolare ed attuare la logica di controllo del motogeneratore contenente almeno:

- due unit? di calcolo a processore;

- due batterie di riserva dedicate;

- una unit? cellulare;

- una unit? di localizzazione, costituita al minimo da un ricevitore GPS;

- una scheda di rete con uscita Ethernet o uscita elettrica cablata similare per la trasmissione ad alta velocit? di dati;

- un pulsante per l?attivazione manuale della chiamata di soccorso/emergenza ; - due interruttori per la disattivazione del sistema in caso di guasto grave;

- due pulsanti per l?attivazione rapida del sistema , uno sul lato motogeneratore e uno sul lato del motore elettrico principale ;

- le bombole di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente e le condutture di tipo biomedicale per portare il gas verso l?utenza;

- le elettrovalvole per regolare il flusso di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente verso l?utenza ;

- due schermi , ciascuno per motore, per visualizzare lo stato e le operazioni eseguite dal sistema o da una delle macchine in cui esso ? divisibile, cos? come per comunicare le richieste al personale medico e sanitario autorizzato e ricevere le relative risposte; lo schermo n.1 ? associato alla centralina elettrica-elettronica n.1 che controlla il motore elettrico principale , mentre lo schermo n.2 ? associato alla centralina elettrica-elettronica n.2 che controlla il motogeneratore ;

- il vano elettrico a batterie o ad accumulatori per il motore principale ;

- il vano elettrico a batterie o ad accumulatori per il motogeneratore ;

- almeno due dispositivi sonori di avviso acustico , siano essi casse audio o sirene o dispositivi similari, uno per ciascun motore, al fine di emettere un allarme sonoro in caso di avaria alla macchina o di disconnessione della comunicazione remota e/o di quantit? residua di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente sotto soglia preimpostata;

- almeno un microfono per ottenere la comunicazione bidirezionale nella chiamata di soccorso/emergenza.

Dal punto di vista funzionale, il sistema ? in grado di eseguire almeno le seguenti funzioni:

- Funzione n.1: Selezione in locale della funzionalit? da motore o da generatore per il motogeneratore tramite uno dei due schermi da parte del personale autorizzato; - Funzione n.2: Selezione da remoto della funzionalit? da motore o da generatore per il motogeneratore per personale autorizzato, solo se il meccanismo di trasmissione risulta ingranato, quindi se il motogeneratore ? meccanicamente collegato al motore elettrico principale ;

- Funzione n.3: Selezione in locale o da remoto del vano elettrico a batterie o ad accumulatori da ricaricare tramite generatore, sia esso il solo vano a batterie o ad accumulatori n.1 , sia esso il solo vano a batterie o ad accumulatori n.2 o entrambi; - Funzione n.4: Selezione da remoto da parte del personale medico e sanitario autorizzato del carico e della velocit? da erogare da parte del motogeneratore in funzione del flusso di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente che si intende far arrivare al paziente, solo se il motogeneratore lavora gi? in modalit? motore;

- Funzione n.5: Selezione in locale da parte del personale medico e sanitario autorizzato del carico e della velocit? da erogare da parte del motogeneratore in funzione del flusso di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente che si intende far arrivare al paziente, solo se il motogeneratore lavora gi? in modalit? motore;

- Funzione n.6: Selezione da remoto da parte del personale medico e sanitario autorizzato del carico del motore principale in funzione del flusso di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente da erogare;

- Funzione n.7: Selezione in locale da parte del personale medico e sanitario autorizzato del carico e della velocit? da erogare da parte del motore principale in funzione del flusso di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente che si intende far arrivare al paziente;

- Funzione n.8: Inserimento meccanico manuale e/o elettrico automatico della trasmissione per agganciare il motogeneratore al motore principale e relativa inserzione del collegamento tra il vano elettrico a batterie o ad accumulatori n.2 del motogeneratore e il vano elettrico a batterie o ad accumulatori n.1 del motore elettrico principale ;

- Funzione n.9: Disinserimento meccanico manuale e/o elettrico automatico della trasmissione tra motogeneratore e motore principale e relativo disinserimento del collegamento tra il vano elettrico a batterie o ad accumulatori n.2 del motogeneratore dal vano elettrico a batterie o ad accumulatori n.1 del motore elettrico principale ; - Funzione n.10: Rilevazione dello stato di inserimento o disinserimento del collegamento tra il vano elettrico a batterie o ad accumulatori n.1 del motore elettrico principale e il vano elettrico a batterie o ad accumulatori n.2 del motogeneratore e relativa regolazione della corrente di carica erogata dal motogeneratore operante in modalit? generatore;

- Funzione n.11: Monitoraggio da parte di personale medico e sanitario autorizzato dei parametri di funzionamento del sistema o di una delle macchine in cui ? divisibile e di eventuali parametri vitali del paziente raccolti da sensori collegati al sistema o da una delle macchine in cui ? divisibile da remoto e/o in locale, sia in caso di utilizzo di entrambi i motori, del solo motore principale o del solo motogeneratore ;

- Funzione n.12: Monitoraggio della pressione e del flusso erogato dalle bombole e relativa allerta prodotta sia da dispositivi di avviso acustico come da successiva funzione n.15, sia tramite chiamata telefonica e/o tramite avviso dati inviato con scheda di rete nel caso in cui la soglia residua di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente sia inferiore alla soglia prefissata come parametro operativo del sistema e/o di una delle macchine in cui esso ? divisibile, tra cui la seconda macchina da esso estraibile;

- Funzione n.13: Chiamata o videochiamata di soccorso/emergenza attivata dal personale che assiste il paziente (ad esempio: familiare, badante o similare) verso il personale medico o sanitario tramite lo schermo n.2 relativo alla seconda macchina ;

- Funzione n.14: Chiamata o videochiamata di soccorso/emergenza verso il personale medico o sanitario autorizzato attivata automaticamente dalla centralina elettricaelettronica n.2 di controllo del motogeneratore in caso di utilizzo da motore singolo, dove l?attivazione automatica ? innescata a causa di almeno una delle seguenti condizioni:

o Avaria della seconda macchina ;

o Black-out elettrico;

o Quantit? di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente disponibile alla seconda macchina sotto soglia preimpostata;

o Eventuali parametri del paziente divergenti dal profilo preimpostato nella seconda macchina .

- Funzione n.15: Allerta audio automatica tramite dispositivi di avviso acustico in caso di :

o Avaria di tutto il sistema o avaria del motore elettrico principale o del motogeneratore ;

o Black-out elettrico che coinvolge tutto il sistema o una delle macchine in cui esso ? divisibile, tra cui la seconda macchina ;

o Quantit? di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente disponibile nel sistema o in una delle macchine in cui si pu? dividere, tra cui la seconda macchina , sotto soglia preimpostata;

o Eventuali parametri del paziente divergenti dal profilo preimpostato nel sistema o in una delle macchine in cui pu? essere diviso, tra cui la seconda macchina . - Funzione n.16: Recupero da remoto da parte del personale sanitario dei dati di funzionamento del motogeneratore e dei suoi ausiliari, nonch? di dati rilevati da eventuali sensori posti a controllo del paziente e collegati alla seconda macchina ; - Funzione n.17: Regolazione in locale del diametro di apertura delle valvole per la regolazione del flusso di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente verso ciascun utente;

- Funzione n.18: Regolazione da remoto del diametro di apertura delle valvole per la regolazione del flusso di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente verso ciascun utente.

Con il soddisfacimento dei requisiti, delle caratteristiche architetturali e funzionali suddetti, il sistema ? quindi in grado di operare almeno nei seguenti scenari:

- Scenario coperto n.1 : Sala o vano ospedaliero mono- o multi-utenza a carico variabile con presa in corrente disponibile

Il motore elettrico principale e il motogeneratore sono entrambi operativi. Fintanto che il carico elettrico richiesto per l?erogazione dell?ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente ? pari o inferiore al carico erogabile dal motore principale , il motogeneratore opera da generatore con trasmissione inserita che lo collega al motore principale , recuperando cos? energia dal moto del motore principale per caricare le batterie o gli accumulatori disponibili; il carico ? regolabile e monitorabile dal personale medico o sanitario autorizzato in locale o da remoto con rete ad accesso controllato. Quando il carico selezionato, ovvero la richiesta di coppia, supera la capacit? del motore elettrico principale , il motogeneratore opera da motore collegandosi al vano a batterie o ad accumulatori n.2 o alla rete, quando le batterie o gli accumulatori interni risultano scarichi. La richiesta in eccesso al motore elettrico principale pu? essere gestita facendo operare la seconda macchina separatamente dal sistema oppure mantenendo la trasmissione inserita e trasferendo la forza erogata dal motogeneratore al motore elettrico principale , quindi la coppia riproporzionata tenendo conto del dovuto rapporto di trasmissione;

- Scenario coperto n.2: Paziente trasportabile in struttura civile

Il motogeneratore ? meccanicamente e/o elettricamente sganciabile dal motore principale , costituendo cos? una seconda macchina di pompaggio ossigeno autonoma e indipendente sia a livello meccanico sia a livello energetico dal motore principale e dai suoi ausiliari. La seconda macchina ? alimentabile tramite il vano a batterie o ad accumulatori n.2 e/o tramite la rete elettrica, precisamente tramite impianto elettrico civile, ed ? in grado di attivarsi tramite il pulsante per l?attivazione rapida della seconda macchina, collegato al motogeneratore . Allo stesso modo, la chiamata di soccorso/emergenza verso il personale sanitario pu? essere attivata manualmente con l?apposito pulsante o da schermo n.2 . In caso di avaria, l?interruttore di disattivazione sulla seconda macchina scatta automaticamente, scollegando la macchina dal relativo circuito di alimentazione ed inviando in automatico il segnale di attivazione alla centralina di controllo, che continua a funzionare grazie alla sua batteria di scorta, per eseguire la chiamata di soccorso/emergenza e l?allarme sonoro. L?utente della seconda macchina pu? quindi anche essere non tecnico n? sanitario specializzato, ma semplicemente di accompagnamento o di assistenza al paziente all?interno della struttura civile o pu? essere anche il paziente stesso nei limiti della propria mobilit?; - Scenario coperto n.3: Funzionamento continuo della pompa ad ossigeno in caso di black-out elettrico in struttura ospedaliera o sanitaria similare;

- Scenario coperto n.4: Funzionamento continuo della pompa ad ossigeno o a miscela di gas a finalit? equivalente in caso di black-out elettrico in struttura con impianto elettrico di tipo civile;

- Scenario coperto n.5: Regolazione da remoto o in locale del flusso e della pressione dell?ossigeno o della miscela di gas a finalit? equivalente per singolo utente;

- Scenario coperto n.6: Regolazione selettiva da remoto o in locale del flusso e della pressione dell?ossigeno erogato o della miscela di gas a finalit? equivalente erogata per ciascun utente collegato al sistema nel complesso o ad una delle macchine in cui si pu? dividere, tra cui la seconda macchina .

MODALITA? DI ATTUAZIONE DELL?INVENZIONE

Il sistema qui descritto ? realizzabile tenendo conto di quanto gi? esposto nella precedente sezione ?DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE?.

Da un punto di vista architetturale, il sistema ? realizzabile attraverso un motore elettrico principale, ad esempio di tipo DC, adatto per questo campo di applicazione, o a tecnologia equivalentemente valida in funzione del carico e della velocit? da mantenere. Il motore elettrico principale , tramite una girante ad esso fissata, aspira l?ossigeno o la miscela di gas a finalit? equivalente e porta lo stesso gas in ingresso a due condutture interne al sistema , o equivalentemente ad una conduttura seguita da una deviazione a due rami sempre interni al sistema. Le modalit? di regolazione del motore elettrico principale e della girante relativa sono considerate stato dell?arte e quindi qui non ulteriormente approfondite.

In un primo e pi? semplice esempio di realizzazione, si considera che il primo ramo della conduttura ? collegato solo al motore elettrico principale e all?utenza finale, mentre il secondo ramo parte dal motore elettrico principale e nel suo percorso verso l?utenza si raccorda esternamente al sistema ad un terzo ramo , quest?ultimo collegato al motogeneratore e utilizzabile esclusivamente dalla seconda macchina. Il secondo ramo e il terzo ramo della conduttura di tipo biomedicale presentano ciascuno una valvola di apertura e chiusura .

In un secondo e pi? complesso esempio realizzativo, il secondo ramo ? collegato sia al motore elettrico principale sia al motogeneratore ed il flusso di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente ? controllato tramite due valvole, di cui una controllante il flusso dal motore elettrico principale e una controllante il flusso dal motogeneratore ; in altre parole, il secondo ramo presenta due valvole, una delle quali lo collega al motore elettrico principale e l?altra al motogeneratore. Lo stato di apertura o di chiusura di ciascuna valvola collega quindi il secondo ramo al solo motore elettrico principale , al solo motogeneratore permettendo cos? di scollegare la seconda macchina dal sistema complessivo o ad entrambi i motori.

All?uscita del primo ramo pu? essere collegata una conduttura ad utenza singola o con un numero N di diramazioni con N?2, il cui flusso pu? essere elettricamente o manualmente regolato tramite apposite valvole, una per ciascuna diramazione; ogni diramazione rappresenta un utente finale. All?uscita del secondo ramo , quindi anche all?uscita del terzo ramo secondo il primo esempio di realizzazione del sistema, pu? essere collegata una conduttura singola; questa conduttura ? pensata principalmente per fornire ossigeno o miscela di gas equivalente ad un singolo utente, ma ? possibile collegare alla stessa anche una tubazione con diramazioni multiple, purch? il flusso richiesto dalle utenze sia comparabile con il flusso erogabile dal motogeneratore.

Il motogeneratore ? collegabile al motore elettrico principale tramite un meccanismo di trasmissione , che pu? essere costituito da una semplice coppia di ingranaggi , di cui la ruota dentata al motogeneratore ? amovibile tramite una leva , mentre la ruota dentata al motore elettrico principale ? in posizione fissa. La leva di spostamento della ruota dentata al motogeneratore ? comandabile manualmente o elettricamente, ad esempio tramite pulsante o rel? la cui attivazione permette di magnetizzare una bobina all?interno della quale ? attratta la leva , il cui movimento disinserisce la ruota dentata al motogeneratore dal meccanismo di trasmissione ; viceversa, disattivando il rel?, la ruota dentata al motogeneratore torna nella sua posizione iniziale e la trasmissione risulta inserita. Al fine di allineare le dentature delle due ruote, ? possibile utilizzare varie tecniche note allo stato dell?arte, ad esempio una semplice molla di ritorno che spinge la leva e la ruota dentata al motogeneratore ad essa collegata fintanto la sua dentatura non si allinea con e non si inserisce nei vani della ruota dentata al motore elettrico principale. Ci? non esclude la possibilit? di utilizzare meccanismi di allineamento denti-vani pi? complessi.

Fintanto che il motore elettrico principale e il motogeneratore risultano meccanicamente connessi, devono risultare connesse anche:

- le relative centraline elettriche-elettroniche di controllo di ciascuna unit? tramite cablaggio di collegamento dati , dove tale cablaggio ? costruito in modo tale da ottenere linee dati ridondanti, ovvero multiple e uguali tra loro;

- i due vani a batterie o ad accumulatori tramite cablaggio di collegamento elettrico ; - il secondo ramo deve essere collegato al motore elettrico principale secondo uno dei due esempi realizzativi sopra descritti, quindi alimentando solamente il secondo ramo o collegando la relativa valvola al motore elettrico principale .

Viceversa, gli elementi suddetti dovranno essere disinseriti nel momento in cui si intende separare la seconda macchina dal sistema principale ; in particolare, nel primo esempio realizzativo il sistema provvede a chiudere automaticamente la valvola di erogazione del secondo ramo mentre la seconda macchina ha gi? avviato l?erogazione di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente da parte del motogeneratore ed ? quindi necessario staccare il secondo ramo della conduttura per separare la seconda macchina dal sistema complessivo, mentre nel secondo esempio realizzativo il sistema chiude la valvola di collegamento del secondo ramo al motore elettrico principale ed apre la valvola di collegamento del secondo ramo al motogeneratore , per cui ? sufficiente staccare la valvola di collegamento del secondo ramo al motore elettrico principale per separare la seconda macchina dal sistema complessivo.

Come fatto presente nella precedente sezione ?DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE? e nelle righe precedenti della presente sezione, ogni unit? motrice ? dotata di un proprio vano di batterie o di accumulatori, del proprio circuito di carica e di collegamento alla rete elettrica; per questo motivo, sono presenti all?interno del sistema :

- almeno un vano a batterie o ad accumulatori per il motore elettrico principale ; - il circuito di carica n.1 delle batterie o degli accumulatori appartenenti al vano n.1 per il motore elettrico principale ;

- il circuito di alimentazione n.1 che collega la rete elettrica al motore elettrico principale , dove il circuito comprende un convertitore di tensione la cui tipologia dipende dal tipo di motore scelto, per cui nel caso di motore DC il convertitore sar? un raddrizzatore AC-DC step-down;

- il regolatore n.1 con relativo circuito del motore elettrico principale ;

- almeno un vano a batterie o ad accumulatori per il motogeneratore ;

- il circuito di regolazione n.2 dotato di inverter , che eroga corrente verso il motogeneratore controllandone il movimento o che permette alle batterie o agli accumulatori di assorbire corrente dal motogeneratore ;

- il circuito di carica n.2 delle batterie o degli accumulatori del secondo vano per il motogeneratore , che sono collegabili in parallelo alle batterie o agli accumulatori relativi al motore elettrico principale ;

- il circuito di alimentazione n.2 che collega il motogeneratore alla rete elettrica ogni qualvolta il motogeneratore operi singolarmente come seconda macchina o quando tutte le batterie risultino scariche, non presenti o non funzionanti.

I circuiti di alimentazione, di comando e di carica batterie o accumulatori relativi al motore elettrico principale sono comandati dalla centralina elettrica-elettronica di controllo n.1 , mentre i circuiti di alimentazione, di comando e di carica batterie o accumulatori relativi al motogeneratore sono comandati dalla centralina elettrica-elettronica di controllo n.2 . Sia la centralina elettrica-elettronica n.1 sia la centralina elettrica-elettronica n.2 si interfacciano ciascuna con il proprio schermo, con il proprio pulsante di avvio rapido e con il proprio interruttore di arresto di emergenza, ricevendone il segnale in ingresso o comandando con un segnale in uscita la sua commutazione. Si precisa che entrambi gli interruttori possono essere controllati da ciascuna centralina al fine della loro disattivazione automatica in caso di guasto o di avaria. Quando la seconda macchina ? interrotta su comando manuale, la centralina elettrica-elettronica n.2 attiva automaticamente la chiamata di soccorso/emergenza e pu? inviare da remoto al personale medico e sanitario autorizzato i dati sullo stato della seconda macchina, per allertare il personale medico e sanitario del guasto o dell?avaria in corso sulla seconda macchina, e gli ultimi dati sullo stato del paziente, se precedentemente impostata. Quando il sistema ? interrotto su comando manuale, la centralina elettrica-elettronica n.1 pu? inviare da remoto al personale medico e sanitario autorizzato i dati sullo stato del sistema, se precedentemente impostata.

Ciascuna centralina comanda inoltre il relativo dispositivo sonoro di avviso acustico , inviando in uscita il relativo segnale di pilotaggio nei casi suddetti.

Quando le due centraline sono collegate tra loro, ? sufficiente premere uno dei due pulsanti di avvio rapido presenti nel sistema per avviare tutto il sistema; la stessa considerazione ? valida per l?interruttore di arresto di emergenza, perch? gli interruttori delle due macchine lavorano come se fossero fisicamente interbloccati, pi? precisamente sono logicamente interbloccati. Tuttavia, nonostante la presenza della ridondanza nel cablaggio di comunicazione dati che connette le centraline, ? sempre possibile premere l?interruttore relativo alla parte del sistema che si vuole spegnere per ottenere l?effettivo spegnimento della stessa; la stessa considerazione vale per i pulsanti di avvio rapido .

La centralina elettrica-elettronica n.2 riceve in ingresso, inoltre, il segnale inviato dal pulsante di attivazione della chiamata di emergenza/soccorso.

Sia il motore elettrico principale sia il motogeneratore sono ancorati al telaio del sistema , telaio che dovr? risultare separabile in due porzioni per permettere alla seconda macchina di sganciarsi meccanicamente dal sistema quando necessario, diventando cos? due macchine autonome e indipendenti.

Gli elementi architetturali di sistema sopra citati, ad eccezione della parte esterna delle condutture, dei pulsanti, degli interruttori, degli schermi e delle prese elettriche, sono inclusi all?interno dell?involucro, che risulta separabile in due porzioni raccordabili, cos? come il telaio.

Le funzioni descritte nella precedente sezione ?DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE? sono attuabili facendo uso dell?architettura suddetta e programmando adeguatamente la centralina elettrica-elettronica n.1 e la centralina elettrica-elettronica n.2 , tenendo conto degli elementi minimi necessari alla costruzione della loro architettura interna, cos? come descritti nella precedente sezione suddetta.

In particolare, per quanto riguarda la funzione n.13 e la funzione n.14 sopra citata, ? qui precisato che la chiamata automatica di soccorso/emergenza consiste in una operazione eseguita dalla centralina elettrica-elettronica n.2 per cui, nel momento in cui essa rileva una delle seguenti condizioni:

o Avaria della macchina,

o Black-out elettrico,

o Quantit? di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente sotto soglia preimpostata,

o Eventuali parametri del paziente divergenti dal profilo preimpostato nella macchina,

o Input manuale proveniente dal pulsante per l?attivazione manuale della chiamata di soccorso/emergenza ,

la centralina suddetta comanda alla propria unit? di comunicazione cellulare di eseguire una chiamata vocale verso il numero di pronto soccorso predefinito, qualora esso sia distinto dal numero per l?esecuzione della chiamata di emergenza; inoltre, qualora sia ammesso, la centralina suddetta comanda alla propria unit? di comunicazione cellulare di inviare alla centrale di soccorso un messaggio di testo o un pacchetto di dati equivalente tale da descrivere la motivazione della chiamata di soccorso. Se il numero di pronto soccorso non ? stato definito nel sistema o non ? disponibile la connessione al numero indicato o se la seconda macchina non riceve risposta a partire dal primo istante di invio della chiamata verso il numero di soccorso entro un tempo definito, preimpostato al valore di Tattesa_chiamata = 3 s e modulabile come parametro di funzionamento della macchina, la centralina elettrica-elettronica n.2 interrompe la chiamata in corso ed esegue una nuova chiamata verso il numero di telefono di emergenza localmente valido (ad esempio nazionale per il territorio italiano), se esso ? distinto dal numero da chiamare per il soccorso, secondo le norme localmente valide, gli standard tecnici ad esse relativi e i processi gi? definiti allo stato dell?arte.

Per quanto riguarda le funzioni di ricarica delle batterie o degli accumulatori, per motivi di chiarezza sono qui riassunte le operazioni che il sistema pu? far eseguire al motogeneratore secondo l?impostazione ricevuta:

- Ricarica del vano n.1 a batterie o ad accumulatori ;

- Ricarica del vano n.2 a batterie o ad accumulatori ;

- Ricarica del vano n.1 e del vano n.2 a batterie o ad accumulatori ;

- Erogazione di coppia e relativa regolazione automatica delle valvole per alimentare l?utenza tramite il secondo ramo della conduttura in riferimento al secondo esempio realizzativo o tramite la terza conduttura in riferimento al primo esempio realizzativo; - Erogazione di extra-coppia nel sistema principale, dove la coppia prodotta dal motogeneratore pu? essere trasmessa al motore elettrico principale con meccanismo in serie, quindi tramite il meccanismo di trasmissione , oppure separando la seconda macchina dal sistema principale, quindi separando il carico alimentato dalla seconda macchina dal carico alimentato dal resto del sistema .

Si fa presente, infine, che il sistema qui descritto ? un sistema modulare, non solo perch? la seconda macchina ? separabile dal sistema principale, ma anche perch? possono essere progettate pi? unit? uguali o comparabili alla seconda macchina da agganciare o da disinserire dal sistema all?occorrenza tramite un meccanismo di trasmissione; la forma e la disposizione di tali unit? pu? variare in base alle esigenze di collocazione spaziale del sistema e del volume complessivo che pu? occupare.

Un qualsiasi esperto nell?arte pu? prontamente comprendere che varie modifiche e cambiamenti possono essere effettuati alla presente invenzione senza seguire le modalit? di attuazione qui descritte a titolo di esempio e le applicazioni illustrate e descritte nel presente documento, senza allontanarsi dall?obiettivo della presente diffusione.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di ventilazione assistita contenente bombole di ossigeno da iniettare in condutture di respirazione puro o miscelato ad altri gas o bombole di miscela di gas a finalit? similare, un motore elettrico, i relativi circuiti di alimentazione e di regolazione e una centralina elettrica-elettronica di controllo, un vano a batterie o ad accumulatori e il relativo circuito di ricarica di batterie, condutture di flusso di gas di tipo biomedicale e valvole di regolazione elettricamente controllate caratterizzato dal fatto che ? presente anche un motogeneratore meccanicamente collegato al motore principale di ventilazione tramite un meccanismo di trasmissione insieme ad una propria centralina elettricaelettronica di controllo, ai relativi circuiti di alimentazione e di regolazione e con almeno un vano di batterie o accumulatori con il relativo circuito di carica.
2. 2. Sistema di cui alla precedente rivendicazione n.1 caratterizzato dal fatto che ? in grado di regolare il motogeneratore per compiere le seguenti operazioni: a. Recuperare energia dal moto del motore principale e caricare il vano a batterie o ad accumulatori collegato al motogeneratore; b. Recuperare energia dal moto del motore principale e caricare il vano a batterie o ad accumulatori collegato al motore principale; c. Eseguire contemporaneamente sia l?operazione a. sia l?operazione b.; d. Erogare coppia in aggiunta alla coppia erogata dal motore principale tramite il meccanismo di trasmissione.
3. 3. Sistema di cui alla precedente rivendicazione n.1 caratterizzato dal fatto che il motogeneratore, i suoi circuiti di regolazione, di alimentazione e di carica delle batterie o degli accumulatori, la centralina elettrica-elettronica di controllo del motogeneratore, un pulsante di attivazione rapida, un interruttore di arresto di emergenza, un pulsante di chiamata automatica di soccorso/emergenza, uno schermo, almeno un dispositivo di avviso acustico, un microfono, almeno una bombola di ossigeno o di miscela di gas a finalit? equivalente e una conduttura di gas di tipo biomedicale connessa al motogeneratore costituiscono nell?insieme i componenti minimi per una seconda macchina interna al sistema, disinseribile dallo stesso scollegando l?ingranaggio di trasmissione del motogeneratore dall?ingranaggio di trasmissione del motore principale tramite una leva o un dispositivo meccanico similare, dove la centralina elettrica-elettronica comanda il motogeneratore al fine di erogare coppia per far fluire il gas proveniente dalle bombole in una singola tubazione d?uscita ed esegue la chiamata automatica verso il numero di soccorso o di emergenza preimpostato in caso di guasto o avaria della seconda macchina, black-out della rete alla quale la macchina ? collegata o quantit? residua di ossigeno o di miscela di gas per la respirazione umana inferiore al livello preimpostato.