IT202000019828A1 - Dispositivo per la ventilazione polmonare - Google Patents

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rigid monolithic
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Andrea Visotti
Corrado Ghidini
Debora Drudi
Claudia Perazzini
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Ibd Italian Biomedical Devices S R L
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Description

Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo: ?DISPOSITIVO PER LA VENTILAZIONE POLMONARE?.
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la ventilazione polmonare, particolarmente per ossigeno-terapia ad alto flusso e per terapie sub intensive.
Come noto, la ventilazione polmonare, anche detta ventilazione artificiale o ventilazione meccanica, sostituisce o supporta l?attivit? dei muscoli inspiratori assicurando un adeguato volume di gas ai polmoni.
I ventilatori polmonari sostituiscono quindi, totalmente o parzialmente, le funzioni meccaniche del sistema respiratorio, quando questo diviene incapace di assolvere da solo al proprio compito, a causa di malattie, traumi, difetti congeniti o farmaci.
Il ventilatore ? capace di insufflare una determinata miscela di gas, generalmente aria ed ossigeno, nei polmoni e successivamente ne consente l?espirazione, con frequenza nota e con appropriate pressioni.
I ventilatori polmonari ad oggi noti comprendono generalmente una struttura scatolare al cui interno ? alloggiato un circuito per la miscelazione di aria con ossigeno e la sua insufflazione in pressione al paziente ed una centralina elettronica atta a comandare il circuito di cui sopra, a rilevare una serie di grandezze fisiche quali pressione, flusso del gas, quantit? di ossigeno fornita, etc ? ed a visualizzare tali grandezze fisiche su di un apposito display.
In particolare, il circuito per la miscelazione di aria ed ossigeno comprende una pluralit? di tubatismi, realizzati generalmente in materiale polimerico, fluidodinamicamente collegati tra loro e collegati ad una pluralit? di dispositivi ausiliari quali, ad esempio, sensori di pressione, misuratori di flusso, elettrovalvole, rilevatori di ossigeno.
Questi ventilatori di tipo noto presentano tuttavia degli inconvenienti, dovuti in particolare al complesso assemblaggio del circuito fluidodinamico.
L?elevato numero dei componenti da assemblare ed il loro ingombro ne condiziona non solo i tempi ed i costi di realizzazione, ma anche le dimensioni.
I ventilatori di tipo noto risultano, infatti, generalmente molto ingombranti ed adatti in modo specifico all?utilizzo ospedaliero per il trattamento di pazienti intubati, che non sono quindi in grado di respirare spontaneamente, e per le terapie intensive.
Questi limiti, sia di costo che dimensionali, ne condizionano sensibilmente l?impiego sui mezzi di soccorso, quali le ambulanze, e nel caso di domiciliarizzazione del paziente.
Il compito principale della presente invenzione ? quello di escogitare un dispositivo per la ventilazione polmonare che consenta di superare gli inconvenienti dei ventilatori ad oggi noti, ed in particolare che consenta di ridurre sensibilmente i tempi di assemblaggio ed i costi complessivi di realizzazione.
All?interno di questo compito, uno scopo del presente trovato ? quello escogitare un dispositivo per la ventilazione polmonare che sia di utilizzo pi? flessibile rispetto ai dispositivi di tipo noto e che, pertanto, possa essere efficacemente impiegato non solo in ambito ospedaliero, ma anche sui mezzi di soccorso ed in ambito domiciliare.
Un altro scopo del presente trovato ? quello di ridurre al minimo la rumorosit?, le perdite di carico e le perdite dovute agli assemblaggi.
Altro scopo del presente trovato ? quello di escogitare un dispositivo per la ventilazione polmonare che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell?ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.
Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente dispositivo per la ventilazione polmonare secondo la rivendicazione 1.
Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo per la ventilazione polmonare, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:
la figura 1 ? una vista in assonometria di un dispositivo per la ventilazione polmonare secondo il trovato;
la figura 2 ? una vista in esploso del corpo scatolare del dispositivo di figura 1;
la figura 3 ? una vista in esploso di una parte del dispositivo di figura 1; la figura 4 ? una vista in sezione del dispositivo di figura 1;
la figura 5 ? una vista in esploso del corpo monolitico rigido del dispositivo di figura 1;
la figura 6 ? una vista in assonometria del corpo monolitico rigido assemblato di figura 5;
la figura 7 ? una rappresentazione schematica del circuito di un dispositivo secondo il trovato.
Con particolare riferimento a tali figure, si ? indicato globalmente con il numero di riferimento 1 un dispositivo per la ventilazione polmonare.
Il dispositivo 1 ? particolarmente adatto all?utilizzo per ossigeno terapia ad alto flusso e per la ventilazione nelle terapie sub-intensive.
Il dispositivo 1 comprende un corpo scatolare 2 ed un circuito 3 fluidodinamico alloggiato al suo interno.
Il circuito 3 comprende almeno una luce di ingresso 4 dell?aria, almeno una bocca di ingresso 5 dell?ossigeno, almeno una luce di uscita 6 di una miscela di aria ed ossigeno, ed un dispositivo per generare una pressione positiva 7.
Secondo il trovato, il circuito 3 comprende un corpo monolitico rigido 8 a sua volta comprendente almeno un canale principale 9, che definisce la luce di ingresso 4 dell?aria e la luce di uscita 6 di una miscela, ed almeno un canale secondario 10, che definisce la bocca di ingresso 5 dell?ossigeno e che ? comunicante con il canale principale 9. Il canale secondario 10 ? collegabile, tramite la sua bocca di ingresso 5, ad una sorgente di ossigeno in pressione, non rappresentata nelle figure, e consente quindi di alimentare ossigeno in pressione lungo il canale principale 9 in modo da miscelarlo all?aria che attraversa il canale principale stesso.
Preferibilmente, il corpo monolitico rigido 8 comprende un primo semiguscio 8a ed un secondo semiguscio 8b associati tra loro solidalmente. Il primo semiguscio 8a ed il secondo semiguscio 8b possono essere associati tra loro mediante organi filettati, nel qual caso tra di essi viene interposto almeno un elemento di tenuta, oppure possono essere solidarizzati reciprocamente mediante saldatura o mezzi adesivi.
Pi? particolarmente, la luce di ingresso 4 dell?aria e la luce di uscita 6 di una miscela sono tra loro angolarmente sfalsate di un angolo compreso tra 80? e 100?, preferibilmente pari a circa 90?. Con questa definizione si intende che i piani di giacitura definiti dalla luce di ingresso 4 e dalla luce di uscita 6 sono angolarmente sfalsati tra loro.
In questa forma di realizzazione, il canale principale 9 comprende quindi almeno un tratto curvo, identificato nelle figure con il numero di riferimento 9a, avente raggio di curvatura compreso tra 9 mm e 11 mm, preferibilmente tra 9,5 mm e 10,5 mm.
Questa conformazione del canale principale 9 consente di evitare stati turbolenti del gas che lo attraversa e che possono generare un rumore di fondo.
Non si escludono, tuttavia, forme di realizzazione alternative nelle quali la luce di ingresso 4 dell?aria e la luce di uscita 6 della miscela sono disposte tra loro sostanzialmente parallele.
Secondo il trovato, il dispositivo per generare una pressione positiva 7 ? fluidodinamicamente collegato al corpo monolitico rigido 8.
Opportunamente, nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, il dispositivo per generare una pressione positiva 7 ? direttamente associato, in modo amovibile, alla luce di ingresso 4 definita dal canale principale 9. Il dispositivo per generare una pressione positiva 7 ?, ad esempio, inserito a scatto attraverso la luce di ingresso 4. Non si escludono, tuttavia, forme di connessione alternative, note al tecnico del settore, al corpo monolitico rigido 8.
In una forma di realizzazione alternativa, non rappresentata nelle figure, il circuito 3 comprende anche un ulteriore dispositivo per generare una pressione positiva associato in modo amovibile alla bocca di ingresso 5 dell?ossigeno.
Vantaggiosamente, il dispositivo per generare una pressione positiva 7 ? del tipo di una turbina provvista di un motore elettrico ed atta a ricevere un gas in ingresso, aria nella forma di realizzazione qui descritta, per incrementarne la pressione in uscita.
Pi? particolarmente, il dispositivo per generare una pressione positiva 7 ? provvisto di una apertura di entrata dell?aria, non visibile in dettaglio nelle figure, in corrispondenza della quale ? disposto un elemento di filtraggio 11.
Il dispositivo 1 comprende una pluralit? di dispositivi ausiliari 12, scelti dal gruppo comprendente: sensori di pressione, regolatori di pressione, misuratori di flusso, elettrovalvole, sensori di ossigeno, rilevatori di temperatura, rilevatori di umidit?, operativamente collegati al circuito 3. Vantaggiosamente, il corpo monolitico rigido 8 comprende una pluralit? di aperture predefinite 13 alle quali sono associati uno o pi? dispositivi ausiliari 12.
I dispositivi ausiliari 12 possono essere associati alle aperture predefinite 13 in modo rimuovibile, in modo da consentirne la rimozione e la manutenzione, oppure in modo inamovibile. Pi? particolarmente, le aperture predefinite 13 sono comunicanti con almeno uno tra il canale principale 9 ed il canale secondario 10.
Opportunamente, i dispositivi ausiliari 12 sono associati a tenuta alle relative aperture predefinite 13.
Preferibilmente, il corpo scatolare 2 comprende un primo corpo 2a definente una sede di alloggiamento 14 del corpo monolitico rigido 8, provvista di almeno un?apertura di accesso 15, e comprende almeno un secondo corpo 2b associato in modo rimuovibile al primo corpo 2a per la chiusura dell?apertura di accesso 15.
Il primo corpo 2a ed il secondo corpo 2b sono associati tra loro mediante, ad esempio, una pluralit? di organi filettati (non rappresentati in dettaglio nelle figure) che si inseriscono all?interno di relative sedi ricavate sul primo corpo 2a, passando attraverso il secondo corpo 2b.
Vantaggiosamente, il corpo monolitico rigido 8 ? associato in modo rimuovibile al primo corpo 2a e supportato rigidamente da quest?ultimo. Pi? in dettaglio, sono previsti mezzi di connessione 16 amovibile del corpo monolitico 8 al primo corpo 2a.
Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, i mezzi di connessione 16 comprendono una pluralit? di organi filettati che si inseriscono all?interno di relative sedi 17 ricavate sul primo corpo 2a, passando attraverso il corpo monolitico rigido 8.
Non si escludono, tuttavia, forme di realizzazione alternative, nelle quali ad esempio i mezzi di connessione 16 sono del tipo ad incastro.
Intervenendo sui mezzi di connessione 16 ? quindi possibile associare o rimuovere il corpo monolitico rigido 8 al/dal primo corpo 2a.
Opportunamente, il primo corpo 2a comprende anche uno o pi? accessi 18 atti a mettere in comunicazione la sede di alloggiamento 14 con l?esterno per consentire, ad esempio, l?ingresso dell?aria nel dispositivo per generare una pressione positiva 7 ed il deflusso della miscela di aria ed ossigeno verso l?esterno.
Il dispositivo 1 comprende anche una centralina elettronica 19 dotata di un microprocessore ed operativamente collegata al dispositivo per generare una pressione positiva 7 e ad uno o pi? dispositivi ausiliari 12.
In particolare, la centralina elettronica 19 ? configurata per comandare il funzionamento del dispositivo per generare una pressione positiva 7 ed il microprocessore ? configurato per ricevere ed elaborare i dati ricevuti dai dispositivi ausiliari 12.
Opportunamente, il secondo corpo 2b presenta una parete interna 20, rivolta verso la sede di alloggiamento 14, ed una parete esterna 21, accessibile dall?esterno.
Vantaggiosamente, la centralina elettronica 19 ? associata alla parete interna 20 del secondo corpo 2b ed ? elettricamente collegata sia al dispositivo per generare una pressione positiva 7 che ad uno o pi? dispositivi ausiliari 12.
Preferibilmente, la centralina elettronica 19 ? operativamente collegata ad uno schermo 22 di interfaccia grafica ed il microprocessore ? atto a ricevere ed elaborare i dati misurati dai dispositivi ausiliari 12 per farli comparire almeno in parte sullo schermo 22, in forma grafica e/o numerica.
Nella preferita forma di realizzazione rappresentata nelle figure, la parete esterna 21 comprende lo schermo 22 di interfaccia grafica.
Pi? particolarmente, la parete esterna 21 ? costituita dallo schermo 22, il quale definisce, quindi, una faccia del dispositivo 1.
Lo schermo 22 ?, ad esempio, del tipo touch-screen.
Il corpo scatolare 2 comprende anche almeno un?impugnatura 23 esterna atta a facilitarne il trasporto.
Come visibile dalla figura 3, l?impugnatura 23 presenta almeno una prima porzione 23a definita integralmente con il primo corpo 2a, all?interno della quale sono inseriti i collegamenti elettrici alla centralina elettronica 19, ed una seconda porzione 23b, atta a chiudere la prima porzione 23a e distinta sia dal primo corpo 2a che dal secondo corpo 2b.
Vantaggiosamente, il dispositivo 1 comprende mezzi di segnalazione 24 acustica e/o visiva operativamente collegati alla centralina elettronica 19. I mezzi di segnalazione 24 vengo attivati a seguito del rilevamento di un malfunzionamento da parte della centralina elettronica 19, ad esempio quando uno dei segnali ricevuti dai dispositivi ausiliari 12 oltrepassa un relativo valore di soglia preimpostato.
Nella forma di realizzazione rappresentata nelle figure, i mezzi di segnalazione 24 sono integralmente definiti nell?impugnatura 23.
Si descrive di seguito l?assemblaggio del dispositivo secondo il trovato. Una volta forniti tutti i componenti sopra descritti che compongono il dispositivo 1, si provvede innanzitutto ad assemblare il corpo monolitico rigido 8 in modo da definire cos? sia il canale principale 9 che il canale secondario 10.
Questa operazione viene eseguita solidarizzando tra loro il primo semiguscio 8a ed il secondo semiguscio 8b.
Al corpo monolitico rigido 8 cos? ottenuto vengono applicati sia il dispositivo per generare una pressione positiva 7 che i dispositivi ausiliari 12. Tale applicazione viene eseguita inserendo, rispettivamente, il dispositivo per generare una pressione positiva 7 all?interno della luce di ingresso 4 ed associando i dispositivi ausiliari 12 alle aperture predefinite 13.
Il corpo monolitico rigido 8 viene quindi posizionato all?interno della sede di alloggiamento 14 e viene solidalmente associato al primo corpo 2a mediante i mezzi di connessione 16.
Parallelamente, occorre applicare la centralina elettronica 19 alla parete interna 20 del secondo corpo 2b, dopodich? si provvede ad effettuare il collegamento elettrico della centralina elettronica stessa con il dispositivo per generare una pressione positiva 7 e con i dispositivi ausiliari 12.
Infine, si solidarizza il primo corpo 2a al secondo corpo 2b, in modo da chiudere l?apertura di accesso 14 ed ottenere il corpo scatolare 2.
Si ? in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che il dispositivo per la ventilazione polmonare oggetto della presente invenzione, grazie alla presenza del corpo monolitico rigido, risulta essere di semplice realizzazione ed assemblaggio e, di conseguenza, di costo contenuto.
La realizzazione del canale principale per il passaggio dell?aria e del canale secondario per l?alimentazione dell?ossigenazione all?interno del corpo monolitico rigido, e la presenza su quest?ultimo di una pluralit? di aperture predefinite per il collegamento con i dispositivi ausiliari, riduce infatti sensibilmente il numero delle operazioni di assemblaggio che devono essere eseguite, oltre che la loro complessit?.
Inoltre, l?utilizzo del corpo monolitico rigido secondo la presente invenzione consente di ridurre al minimo gli ingombri dei componenti utilizzati e l?ingombro del dispositivo cos? ottenuto, facilitandone la trasportabilit? e l?utilizzo sia sui mezzi di soccorso che in ambito domiciliare.
Non ultimo, l?impiego di uno schermo di interfaccia quale parte del corpo scatolare che definisce l?ingombro esterno del dispositivo di ventilazione consente di risparmiare nell?utilizzo del materiale per la realizzazione del corpo scatolare stesso, ottimizzando cos? i costi e gli ingombri.

Claims (19)

RIVENDICAZIONI
1) Dispositivo (1) per la ventilazione polmonare, comprendente:
- un corpo scatolare (2);
- un circuito (3) alloggiato all?interno di detto corpo scatolare (2) e comprendente almeno: una luce di ingresso (4) dell?aria, una bocca di ingresso (5) dell?ossigeno ed una luce di uscita (6) di una miscela di aria ed ossigeno, un dispositivo per generare una pressione positiva (7); caratterizzato dal fatto che detto circuito (3) comprende un corpo monolitico rigido (8) comprendente almeno un canale principale (9), che definisce detta luce di ingresso (4) dell?aria e detta luce di uscita (6) di una miscela, ed almeno un canale secondario (10), che definisce detta bocca di ingresso (5) dell?ossigeno e che ? comunicante con detto canale principale (9), detto dispositivo per generare una pressione positiva (7) essendo fluidodinamicamente collegato a detto corpo monolitico rigido (8).
2) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo monolitico rigido (8) comprende un primo semiguscio (8a) ed un secondo semiguscio (8b) associati tra loro solidalmente.
3) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo per la generazione di una pressione positiva (7) ? direttamente associato in modo amovibile a detta luce di ingresso (4) dell?aria.
4) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto circuito (3) comprende almeno un ulteriore dispositivo per la generazione di una pressione positiva direttamente associato in modo amovibile a detta bocca di ingresso (5) dell?ossigeno.
5) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo monolitico rigido (8) comprende una pluralit? di aperture predefinite (13) e dal fatto che detto circuito (3) comprende una pluralit? di dispositivi ausiliari (12) associati a dette aperture predefinite (13) e scelti dal gruppo comprendente: sensori di pressione, regolatori di pressione, misuratori di flusso, elettrovalvole, sensori di ossigeno, rilevatori di temperatura, rilevatori di umidit?.
6) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti dispositivi ausiliari (12) sono associati in modo rimuovibile a dette aperture predefinite (13).
7) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che dette aperture predefinite (13) sono comunicanti con almeno uno tra detto canale principale (9) e detto canale secondario (10).
8) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta luce di ingresso (4) dell?aria e detta luce di uscita (6) di una miscela sono tra loro angolarmente sfalsate di un angolo compreso tra 80? e 100?.
9) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto canale principale comprende almeno un tratto curvo (9a) avente raggio di curvatura compreso tra 9,5 mm e 11,5 mm.
10) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detta luce di ingresso (4) dell?aria e detta luce di uscita (6) di una miscela sono tra loro sostanzialmente parallele.
11) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo scatolare (2) comprende un primo corpo (2a) definente una sede di alloggiamento (14) di detto corpo monolitico rigido (8) provvista di almeno un?apertura di accesso (15) e comprende almeno un secondo corpo (2b) associato in modo rimuovibile a detto primo corpo (2a) per la chiusura di detta apertura di accesso (15).
12) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di connessione (16) amovibile di detto corpo monolitico rigido (8) a detto primo corpo (2a).
13) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 11 o 12, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una centralina elettronica (19) dotata di microprocessore ed operativamente collegata a detto dispositivo per la generazione di una pressione positiva (7) e a detti dispositivi ausiliari (12) e dal fatto che detto secondo corpo (2b) presenta una parete interna (20), rivolta verso detta sede di alloggiamento (14), ed una parete esterna (21), rivolta verso l?esterno, dove detta centralina elettronica (19) ? associata a detta parete interna (20).
14) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che detta centralina elettronica (19) ? operativamente collegata ad uno schermo (22) di interfaccia grafica, detto microprocessore essendo atto a ricevere ed elaborare i segnali rilevati da detti dispositivi ausiliari (12) per farli comparire almeno in parte su detto schermo (22) di interfaccia grafica.
15) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detta parete esterna (21) ? costituita da detto schermo (22) di interfaccia grafica.
16) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 14 o 15, caratterizzato dal fatto che detto schermo (22) di interfaccia grafica ? del tipo touch-screen.
17) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo scatolare (2) comprende almeno un?impugnatura (23) esterna.
18) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di segnalazione (24) acustica e/o visiva operativamente collegati a detta centralina elettronica (19) (
19) Dispositivo (1) secondo le rivendicazioni 17 e 18, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di segnalazione (24) sono integralmente definiti in detta impugnatura (23) esterna.
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