IT202100031946A1 - Defibrillazione smart automatizzata - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Settore tecnico

Il settore tecnico scientifico a cui si fa riferimento ? quello dei dispositivi medici, ed in particolare, i sistemi di defibrillazione con funzionalit? di monitoraggio wireless.

Stato dell?arte

Le malattie cardiache rappresentano la prima causa di morte al mondo, con pi? di 17 milioni di decessi l?anno. La morte cardiaca improvvisa ? un evento naturale dovuto a cause cardiache, preceduto da un?improvvisa perdita di coscienza, che si verifica entro un?ora dall?inizio della sintomatologia acuta, in un soggetto con o senza cardiopatia nota preesistente, in cui l?epoca e la modalit? di morte sono imprevedibili. La morte cardiaca improvvisa extra-ospedaliera ? causa di oltre il 60% delle morti dovute a cause cardiovascolari. L?incidenza della morte cardiaca improvvisa ? stimata intorno a 50-100 eventi x 100.000 persone per anno. Si stima che in Europa ogni giorno 1000 persone muoiano per arresto cardiaco e che il 70% degli arresti cardiaci si verifichino in presenza di qualcuno che potrebbe iniziare la rianimazione cardiopolmonare. Nel 25-50% dei casi il ritmo di esordio dell?arresto cardiaco ? la fibrillazione ventricolare o una tachicardia ventricolare. Negli altri casi ? riscontrabile un?asistolia o un?attivit? elettrica cardiaca senza polso (PEA), intendendo con quest?ultimo termine la presenza di un ritmo cardiaco diverso dalla FV o TV, in assenza di una apprezzabile circolazione sanguigna. A differenza dell?asistolia e dell?attivit? elettrica senza polso (PEA), la FV e la TV possono essere trattate efficacemente con la defibrillazione elettrica e vengono pertanto indicate come ? ritmi della salvezza ?. La percentuale di persone che assistono all?arresto cardiaco e che intervengono con le manovre salvavita (massaggio cardiaco, ventilazione), ? in media del 40%, mentre l?utilizzo del defibrillatore avviene solo nel 12% dei casi prima dell?arrivo dei soccorsi avanzati. Il riconoscimento dei segni e sintomi associato ad un intervento tempestivo, risultano essere fondamentali per la sopravvivenza dell?arresto cardiaco. Mentre negli adulti l?arresto cardiaco improvviso ? associato a un problema di natura cardiaca, nei bambini ? spesso secondario a insufficienza respiratoria e shock. L?intervallo di tempo tra collasso e defibrillazione ? uno dei fattori pi? importanti per la sopravvivenza nell?arresto cardiaco improvviso con FV. Sebbene il supporto vitale di base che garantisce la ? catena della sopravvivenza ?, venga insegnato come una sequenza di passaggi distinti, per favorirne la memorizzazione e chiarire le priorit?, diverse azioni devono essere compiute contemporaneamente (inizio della RCP e attivazione del servizio di emergenza), questo ? possibile quando sono presenti due soccorritori al fine di ridurre i tempi di intervento. I defibrillatori esterni automatizzati sono dispositivi computerizzati in grado di identificare i ritmi cardiaci ed erogare scariche con livelli di energia differenti per adulti e bambini, permettendo ai soccorritori laici e al personale sanitario di eseguire la defibrillazione senza rischi. I defibrillatori sono disponibili in vari modelli che si distinguono per poche differenze; tutti i defibrillatori, comunque, funzionano fondamentalmente allo stesso modo. Per erogare la scarica prima possibile il dispositivo deve essere di facile accesso, e utilizzo (posizionamento delle placche). L?analisi di migliaia di tracciati elettrocardiografici registrati prima e dopo l?erogazione della scarica ha dimostrato che i soccorritori riescono a mantenere il tempo tra l?ultima compressione e l?erogazione della scarica a 10 secondi o meno, ? molto pi? probabile che la scarica sia efficace (ovvero che riesca a eliminare la FV e a determinare il ripristino della circolazione spontanea). I defibrillatori pi? recenti (bifasici) erogano una scarica bipolare, in cui ad un certo punto della scarica vi ? una inversione della corrente erogata. La scarica bipolare, oltre a essere meno dannosa per il tessuto miocardico, ? pi? efficace per l?interruzione della FV e pertanto i defibrillatori bifasici vengono utilizzati con energie di scarica inferiori. L?energia di scarica consigliata per i defibrillatori bifasici varia da 150 a 200 joules. I defibrillatori utilizzati nell?ambito della rianimazione cardiopolmonare applicano l?energia di scarica dall?esterno (attraverso la cute). Durante le manovre di BLS-D la sequenza di scarica e l?algoritmo di utilizzo del defibrillatore sono identici, sia se la scarica viene erogata mediante un defibrillatore manuale o uno semiautomatico, il dispositivo solleva completamente il soccorritore dall?onere del riconoscimento del ritmo cardiaco. La legge 120/2001 consente pertanto l?utilizzo del defibrillatore anche a personale non sanitario purch? debitamente addestrato.

Problema tecnico da risolvere

La RCP ? costituita da una serie di interventi salvavita che aumentano le probabilit? di sopravvivenza dopo l?arresto cardiaco. Sebbene l?approccio ottimale alla RCP possa variare in funzione del soccorritore, del paziente e delle risorse disponibili, la difficolt? principale ? rappresentata dal riuscire a eseguire una RCP in modo tempestivo ed efficace. Poich? in molti casi l?arresto cardiaco si verifica a casa, potrebbe essere necessario eseguire manovre rianimatorie a un membro della famiglia o ad un amico stretto, quindi la sopravvivenza ? dipesa dalla capacit? di azione dei membri della famiglia che devono essere in grado di riconoscere l?emergenza, chiedere aiuto, iniziare la RCP e utilizzare un defibrillatore di pubblico accesso finch? un team di operatori sanitari non intervenga. ? noto che l?efficacia della rianimazione dipende dal tempo trascorso tra l?insorgenza di un ritmo cardiaco, che impedisce la circolazione sanguigna (FV o TV senza polso), e la defibrillazione. I tempi dell?arresto cardiaco della defibrillazione oggi sono: Riconoscere un arresto cardiaco (2 minuti), attivare il sistema di emergenza (1 minuto), attivare il mezzo di soccorso (1 minuto), arrivo del mezzo di soccorso (8 minuti), localizzare il paziente ed erogare lo shock (2 minuti), per un totale di 14 minuti. Lo stato fisiologico del paziente pu? influire sulle possibilit? di successo della defibrillazione erogata. Pertanto, una mancata rianimazione del paziente non ? un indicatore affidabile delle prestazioni del defibrillatore. Il miglioramento della qualit? si basa su un?efficace misurazione delle prestazioni e degli esiti della rianimazione. Le Linee Guida Utstein forniscono indicazioni per la misurazione delle prestazioni principali, tra cui la frequenza di esecuzione della RCP da parte degli astanti e il tempo trascorso prima della defibrillazione. Negli ultimi 50 anni centinaia di migliaia di vite in tutto il mondo sono state salvate grazie agli interventi tempestivi fondamentali del supporto vitale, quali riconoscimento tempestivo, attivazione del sistema di emergenza, RCP e defibrillazione precoci. Vi ? tuttavia ancora molto da fare per realizzare il potenziale offerto dalla Catena della sopravvivenza. Oggi fortunatamente possediamo le conoscenze e gli strumenti per colmare molte di queste lacune e future scoperte ci potranno aiutare a migliorare ulteriormente i tassi di sopravvivenza. Una diagnosi e un trattamento tempestivi, la realizzazione di un sistema di attivazione rapido dei soccorsi, con una raccolta dati accurata e un feedback pertinente, contribuisce al miglioramento del sistema salute e ad aumentare la probabilit? di salvare quante pi? vite possibili.

Descrizione dei disegni

In Fig. 1 sono rappresentati e confrontati i differenti passaggi dell?algoritmo della RCP.

In Fig. 2 ? rappresentata una vista schematica di passaggi da eseguire per associare il dispositivo.

In Fig. 3 ? rappresentato il dispositivo associato e pronto per essere collegato al paziente.

In Fig. 4 ? rappresentato il dispositivo collegato al paziente e il monitoraggio dei parametri vitali che viene effettuato.

I disegni descritti sono esempi dell? invenzione e forniscono semplicemente illustrazioni dell?invenzione. Altre forme di realizzazione saranno ovvie agli esperti del ramo. Pertanto, l?ambito dell?invenzione ? determinato dalle rivendicazioni allegate.

Descrizione dettagliata dell?invenzione

L?idea di brevetto popone un ulteriore miglioramento della qualit? della catena della sopravvivenza contribuendo al supporto e all?attivazione automatica della macchina dei soccorsi, diminuendo i mistake legati all?ansia, preoccupazione e/o mancata identificazione della gravit? della situazione, aumentando gli esiti di sopravvivenza grazie alla possibilit? di avere un monitoraggio costante dei parametri vitali, inviare alla centrale operativa l elettrocardiogramma (ECG), attivando i soccorsi in maniera del tutto automatica, ed erogare sin da subito lo shock, il tutto entro i primi 3 minuti dall?evento. Con riferimento alla tavola 1, fig. 1 viene rappresentato l?algoritmo della RCP. Sulla sinistra vi ? riportato l?algoritmo standard (1) secondo le linee guida nazionali ed intemazionali (1), sulla destra invece, la rappresentazione di come lo stesso algoritmo cambia, riducendo di molto i passaggi da effettuare (2), e di conseguenza la riduzione del tempo di azione, grazie all?ausilio del dispositivo in brevetto che eseguir? in autonomia le analisi e se necessario suggerir? l?erogazione precoce dello shock. In caso si verifichi un arresto cardiaco improvviso, bisogna associare il dispositivo tavola 1, fig. 2, posizionando il telefono cellulare (3) alla batteria (4) agli ioni di litio (Liion) ricaricabile, dotata di indicatori che mostrano la carica residua (5), ricaricabile tramite un carica batterie esterno, e munita di un cavo che si connette all?apparecchio con uno spinotto (6), all?estremit? del cavo vi sono due ventose (7) per consentire l?adesione al torace del paziente, con all?interno una placca metallica (8) per la rilevazione dei parametri vitali, il monitoraggio cardiaco e l?erogazione dello shock. Assemblato il dispositivo (9) tavola 2, fig. 3, si avvier? in automatico l?applicazione con il servizio di localizzazione, il dispositivo inizier? a registrare i suoni presenti nell?ambiente ed una voce registrata guider? il soccorritore nei passaggi da effettuare, il tutto sar? visibile sullo schermo del telefono cellulare (10) che come prima indicazione chieder? se si tratta di un soggetto adulto o bambino. All?avvio l?applicazione eseguir? un?autoanalisi ogni volta che la rileva la connessione con la batteria. Questa funzione consentir? di testare il circuito consentendo di infondere nel soccorritore un alto grado di fiducia nel suo utilizzo. Il tempo di posizionamento e attivazione del dispositivo ? incluso in un tempo massimo di 20 secondi. Le ventose vanno fatte aderire sul torace del paziente (tavola 3, fig 4), una va posta sotto la clavicola destra (11), mentre l?altra al di sotto dell?area mammaria sinistra lungo la linea ascellare media (12), facendole aderire perfettamente alla cute. L?applicazione inizier? in maniera simultanea il monitoraggio dell? elettrocardiogramma (13) e dei parametri vitali, quali frequenza cardiaca (14), saturazione (15), registrer? data (16) e ora (17), e in caso di FV o TV invier? l?allarme alla centrale operativa con tracciato, parametri e posizione esatta per consentirne la facile localizzazione. La prerogativa importante ? il monitoraggio dell?analisi del ritmo che solo nel caso riconosca la FV o TV indicher? ?shock consigliato?, si illuminer? il pulsante presente sullo schermo del dispositivo (18), la batteria caricher? il condensatore al valore di energia preimpostato (Tempo di carica a 150 J: <10 secondi, Energia scariche: adulti: 150 J - 150 J - 200 J Bambini: 50 J - 50 J - 50 J), e ordina all?operatore tramite una voce guida che fornir? le istruzioni audio all?utente di premere il pulsante di shock per far s? che il flusso di corrente attraversi la quantit? maggiore possibile di miocardio. Utilizzando la tecnologia bifasica lo shock di defibrillazione viene somministrato con una forma d?onda di defibrillazione bifasica esponenziale troncata (Forma d?onda ECG: 2 - 25 Hz). Il timer presente sullo schermo del dispositivo (19) si avvier? per consentire la registrazione dei vari cicli di RCP e consentire la registrazione nel database dell?applicazione del minuto esatto di erogazione degli shock. I dati registrati potranno essere trasferiti poi su un PC. Per consentire una corretta esecuzione delle manovre di RCP, l?applicazione al momento del primo accesso (in una situazione non di emergenza), chieder? all?utente di registrarsi inserendo oltre ai dati anagrafici, il numero identificativo del certificato che attesti il superamento del corso BLS-D (basic life support defibrillation).

Per meglio far comprendere i pregi dell?idea di brevetto se ne riassumono nuovamente i vari vantaggi:

1) Facilit? di trasporto

2) Facilit? di posizionamento

3) Sempre a portata di mano

4) Facilit? di utilizzo

5) Minimo ingombro

6) Sicurezza per il paziente

7) Batteria ricaricabile

8) Capacit? di monitoraggio dei parametri vitali e riconoscimento del ritmo cardiaco simultaneo e automatico

9) Capacit? di allertare i soccorsi inviando la localizzazione e quanto descritto al punto 8 10) Precoce erogazione dello shock entro i primi 3 minuti

11) Supporto nelle manovre di RCP

12) Reperibilit? dei dati registrati all?interno del database

Applicazione industriale

Il dispositivo rispetta le linee guida per la RCP AHA 2020-2025, ERC 2021-2025 ed ILCOR 2021. L?invenzione trova applicazione nell?industria medica. ? evidente che il dispositivo non sostituisce il defibrillatore, ma costituisce un valido supporto di notevolissimo aiuto alla rianimazione cardiopolmonare in situazioni in cui non vi ? reperibile un defibrillatore nelle vicinanze oppure i soccorsi tardino ad arrivare. Il funzionamento dell?applicazione ? stato illustrato e descritto a titolo esemplificativo ma non limitativo, per cui varie realizzazioni alternative che non esulano dal presente concetto inventivo possono venire in mente al tecnico del ramo. Pertanto alla presente invenzione possono essere apportate modifiche senza per questo uscire dal suo ambito come definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI

   Metodo per la realizzazione di un dispositivo in grado di somministrare una scossa elettrica a un paziente tramite un telefono cellulare caratterizzato da un'apposita batteria esterna per la defibrillazione precoce (Tempo di carica a 150 J: <10 secondi, Energia scariche: adulti: 150 J - 150 J - 200 J Bambini: 50 J - 50 J - 50 J), in caso si verifichi un arresto cardiaco improvviso, bisogna associare il dispositivo, posizionando il telefono cellulare alla batteria wireless, agli ioni di litio (Li-ion) ricaricabile, dotata di indicatori che mostrano la carica residua, ricaricabile tramite un carica batterie esterno, e munita di un cavo che si connette all? apparecchio con uno spinotto.
2. 2. Telefono cellulare secondo la rivendicazione 1, caratterizzata da un connettore collegato alla batteria, con all'estremit? due ventose munite di placca per la scarica.
3. 3. Telefono cellulare secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che posizionando il telefono sulla batteria, la connessione wireless avvia in automatico l'applicazione.
4. 4. Telefono cellulare secondo le rivendicazioni 1 - 3, caratterizzato dal fatto che l'applicazione attiva in automatico la localizzazione, e al posizionamento delle ventose al torace del paziente rileva in automatico i parametri vitali, riconosca il ritmo cardiaco.
5. 5. Telefono cellulare secondo le rivendicazioni 1 - 4, caratterizzato dal fatto che in caso di rilevazione del ritmo defibri llabile, attiva in automatico i soccorsi inviando alla centrale operativa allarme, tracciato ECG e localizzazione dell?intervento, il tutto entro i primi 20/30 secondi.
6. 6. Telefono cellulare secondo le rivendicazioni 1 - 5, caratterizzato dall?avvio delle manovre rianimatorie suggerite da una voce guida che fornisce istruzioni durante le manovre rianimatorie.
7. 7. Telefono cellulare secondo le rivendicazioni 1 - 6, caratterizzato dal fatto che il display del telefono cellulare mostra tutti i parametri e in caso di ritmo defibrillabile si attiver? l?apposito tasto lampeggiante che suggerir? anche vocalmente l?erogazione dello shock.

   Telefono cellulare secondo le rivendicazioni 1 - 7, caratterizzato dall'erogazione precoce dello shock salvavita entro i primi 3 minuti dall?arresto cardiocircolatorio.