ITBO20120219A1 - Apparato di stimolazione neuro-muscolare - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

"APPARATO DI STIMOLAZIONE NEURO-MUSCOLARE"

La presente invenzione è relativa ad un apparato di stimolazione neuro-muscolare, in particolare del tipo impiegante impulsi di pressione trasmessi mediante un fluido vettore (aria).

E' noto che, nel corpo umano, il lavoro che un muscolo può sviluppare dipende, oltre che dalla sua massa e dal suo allenamento, anche dalla sua capacità di coordinamento della reazione nei confronti di un impulso motorio (detto "eccimotorio") originario.

E' altresì noto che, in soggetti sani, la capacità di ottimizzazione dell'impulso motorio e di coordinamento della reazione allo stimolo esterno può essere ottenuta in modo naturale attraverso esercizi ed allenamenti che richiedono notevole tempo e costanza.

Al contrario, in soggetti portatori di particolari patologie (tra cui quelle a carico del sistema nervoso centrale) si ha che tali patologie impediscono il raggiungimento di una sufficiente risposta del tessuto muscolare ad uno stimolo esterno mediante il solo allenamento.

Sono pertanto state sviluppate numerose apparecchiature di stimolazione, basate su principi di diversa natura tra cui, per esempio, 1'elettrostimolazione o la stimolazione meccanica per mezzo, per esempio, di pedane vibranti o di applicatori pneumatici di impulsi di pressione, utilizzanti aria come fluido di trasmissione. Con riferimento ai sistemi pneumatici, cui fa specifico riferimento la presente invenzione, è nota dalla domanda di brevetto W02006061867 un'apparecchiatura di stimolazione comprendente una soffiante pneumatica collegata ad un motore elettrico per la generazione di un flusso di aria in pressione, una pluralità di trasduttori per la trasmissione di impulsi di pressione dell'aria al corpo di un paziente ed un distributore interposto tra la soffiante ed i trasduttori per realizzare gli impulsi intermittenti da trasmettere al paziente.

Tale distributore presenta una camera di alta pressione, comunicante con la mandata della soffiante, ed una camera di bassa pressione comunicante con l'aspirazione della soffiante. Il distributore presenta inoltre una pluralità di aperture radiali, ciascuna collegata ad un relativo trasduttore, ed alloggia al suo interno un organo rotante avente una pluralità di passaggi angolarmente equispaziati tra loro ed in numero doppio al numero di aperture radiali del distributore. Ciascun passaggio è configurato in modo da collegare una delle aperture radiali alla camera di alta pressione o alla camera di bassa pressione, in particolare in successione alternata durante la rotazione dell'organo rotante. In altre parole, l'organo rotante è configurato in modo che un passaggio sia comunicante con la camera di alta pressione e il passaggio successivo con quella di bassa pressione. In tal modo, a seguito della rotazione dell'organo rotante, ciascuna apertura radiale viene messa in comunicazione alternativamente con la camera di alta pressione e con quella di bassa pressione.

Il circuito dell'aria in tale apparecchiatura è chiuso, a meno di eventuali perdite che si hanno per via dell'aria che trafila tra i trasduttori e la cute del paziente in caso di mancanza di una tenuta perfetta.

Tale apparecchiatura risulta quindi in grado di conferire alla pressione applicata al paziente un andamento periodico (per esempio sinusoidale) simmetrico, in cui la semionda positiva è uguale alla semionda negativa. In altre parole, l'entità della pressione è uguale a quella della suzione.

Tale azione stimolante è comunque adatta non solo al trattamento di specifiche patologie ma anche all'allenamento degli atleti, alla riabilitazione di persone infortunate o in generale per il benessere fisico.

La Richiedente ha riscontrato che apparecchiature di stimolazione del tipo sopra descritto possono essere oggetto di importanti miglioramenti, con particolare riferimento all'efficienza del trattamento di stimolazione.

Pertanto, scopo del presente trovato è rendere disponibile un apparato di stimolazione neuro-muscolare che presenti elevata efficacia di stimolazione, vale a dire che sia in grado di aumentare gli effetti benefici sul paziente a parità di condizioni (per esempio a parità di potenza assorbita).

Lo scopo è pienamente raggiunto dall'apparato di stimolazione neuro-muscolare secondo il presente trovato, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate.

L'apparato secondo il trovato comprende un circuito per la circolazione di un fluido atto al trasporto delle onde di pressione, il quale circuito comprende:

- un generatore di un flusso di un fluido per realizzare una circolazione del fluido nel circuito;

- un condotto di aspirazione ed un condotto di mandata, collegati al generatore di flusso;

- un distributore, collegato in ingresso ai condotti di aspirazione e di mandata e presentante una pluralità di aperture di uscita, il distributore essendo configurato in modo tale da erogare, in corrispondenza di ciascuna apertura di uscita, il fluido con una successione di impulsi di pressione alternati;

- una pluralità di elementi di applicazione, collegabili alle aperture di uscita ad innesto rapido del distributore per trasmettere gli impulsi di pressione del fluido ad una parte di epidermide di un paziente. Il circuito presentando inoltre una zona a bassa pressione che si estende tra il generatore di flusso ed il distributore dal lato del condotto di aspirazione ed una zona ad alta pressione che si estende tra il generatore di flusso ed il distributore dal lato del condotto di mandata.

Si osservi che detto circuito è sostanzialmente un circuito chiuso; ovvero, è un circuito chiuso a meno di piccole perdite di carico in corrispondenza degli applicatori, che ordinariamente sono appoggiati alla pelle del paziente, senza effettuare una tenuta ermetica sulla pelle stessa.

Secondo l'invenzione, l'apparato comprende un condotto ausiliario, in comunicazione di fluido con la zona a bassa pressione e collegato con una sorgente del fluido per consentire un trasferimento del fluido tra il circuito e la sorgente.

Il collegamento della zona a bassa pressione con la sorgente consente l'immissione nel circuito di un'ulteriore quantità di fluido (richiamata dalla depressione presente nella zona a bassa pressione) oltre a quella già presente, con conseguente aumento dell'ampiezza della semionda positiva di pressione e riduzione dell'ampiezza della semionda negativa (suzione).

Tale condotto ausiliario costituisce una bocca di apertura in aspirazione, nell'ambito di detto circuito. Preferibilmente, detto fluido è aria.

Preferibilmente detta sorgente è l'atmosfera, ovvero l'ambiente esterno al circuito.

In accordo con un aspetto vantaggioso del trovato, l'apparato comprende inoltre una valvola parzializzatrice disposta sul condotto ausiliario e definente una sezione di passaggio regolabile tra un valore minimo, di chiusura, ed un valore massimo di completa apertura del condotto ausiliario.

La regolabilità dell'apertura della valvola parzializzatrice consente di modulare l'ampiezza delle semionde di pressione tra un valore minimo ed un valore massimo.

Preferibilmente, tale regolabilità è realizzabile con continuità tra i summenzionati valori minimo e massimo della sezione di passaggio.

Preferibilmente, il fluido circolante nel circuito è aria e la sorgente è l'atmosfera.

Si osservi che, secondo un altro aspetto del trovato, è previsto che l'apparato comprenda, in aggiunta o in alternativa a detto condotto ausiliario in comunicazione di fluido con la zona a bassa pressione, un condotto ausiliario in comunicazione di fluido con la zona ad alta pressione (e collegato con una sorgente del fluido per consentire un trasferimento del fluido tra il circuito e la sorgente). Preferibilmente, detto condotto ausiliario in comunicazione di fluido con la zona ad alta pressione è provvisto di una propria valvola parzializzatrice . Tale aspetto del trovato consente di attuare una gamma di stimolazioni ancora più ampia (o comunque diversa) sull'utilizzatore, basata sull'applicazione di una sequenza di impulsi di pressione di polarità alternata e tra loro asimmetrici. In accordo con un aspetto vantaggioso del trovato, il distributore presenta, per ciascuna apertura di uscita, un interruttore commutabile tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura di detta apertura di uscita. Preferibilmente, tale interruttore è azionabile manualmente. La possibilità di escludere una o più aperture di uscita dal passaggio del fluido consente di tenere tutti gli elementi di applicazione sempre connessi al distributore e di utilizzare solo quelli di interesse per la specifica esigenza, senza che la pressione si disperda attraverso gli elementi di applicazione non utilizzati.

In accordo con un aspetto vantaggioso del trovato, il motore elettrico del generatore di flusso è un motore elettrico trifase ad inverter, avente velocità di rotazione regolabile per variare in modo sostanzialmente simmetrico l'ampiezza delle semionde di pressione.

In accordo con un aspetto vantaggioso del trovato, almeno uno degli elementi applicatori presenta una porzione convessa atta ad essere disposta da parte opposta all'epidermide del paziente durante l'uso e presentante una pluralità di rilievi atti a promuovere un'azione di presa e bloccaggio sul paziente esercitata mediante una fascia di compressione.

In accordo con un aspetto vantaggioso del trovato, almeno uno degli elementi applicatori comprende un terminale di applicazione di forma allungata, internamente cavo e dotato ad una propria estremità di un'apertura di applicazione e, all'estremità opposta, di un'apertura di collegamento connessa al distributore mediante una tubazione di collegamento e presentante, in corrispondenza della giunzione con detta tubazione di collegamento, un elemento di irrigidimento atto a contrastare una flessione reciproca tra il terminale di applicazione e la tubazione di collegamento. L'elemento di irrigidimento, che è preferibilmente definito da una molla ad elica almeno parzialmente inserita nella tubazione di collegamento, ostacola la flessione della tubazione aumentandone il raggio di curvatura ed impedendo che la stessa si schiacci ostruendo il passaggio del fluido.

Preferibilmente, l'apparato comprende un telaio a torretta poggiante su ruote, presentante un banco superiore di comando e controllo del funzionamento dell'apparato e presentante inoltre una pluralità di fessure di aggancio rapido, ciascuna preposta a ricevere stabilmente un rispettivo elemento di applicazione. In tal modo gli elementi di applicazione, che comprendono preferibilmente rispettive tubazioni di collegamento in plastica rigida, possono essere applicati rapidamente al telaio mediante un collegamento preferibilmente a scatto, così da ottenere una configurazione ordinata, e da esso staccate con altrettanta facilità.

In accordo con un aspetto vantaggioso del trovato, almeno uno degli elementi di applicazione presenta una tubazione di collegamento al distributore ed almeno due terminali di applicazione disposti in comunicazione di fluido con la tubazione di collegamento mediante un elemento di connessione a "T" (ovvero a "Y"). Tale elemento di collegamento a "T" o a "Y" consente di sdoppiare il collegamento di una singola apertura di uscita del distributore ad una coppia di terminali di applicazione applicabili con particolare vantaggio a parti simmetriche del paziente, per esempio mani, braccia, gambe. Tale sdoppiamento consente peraltro di erogare due identiche forme d'onda sulle due parti simmetriche, essendo l'onda di pressione derivata dalla stessa apertura di uscita.

In accordo con un aspetto vantaggioso del trovato, l'apparato comprende inoltre un'unità di controllo la quale comprende un processore ed un'interfaccia utente di tipo input/output, preferibilmente di tipo touch screen.

Si osservi che, preferibilmente, il generatore di flusso comprende una ventola collegata a un motore elettrico. Preferibilmente, detto motore elettrico è a velocità variabile ed è alimentato da un convertitore (inverter). Preferibilmente, l'unità di controllo è operativamente collegata al generatore di flusso (in particolare è collegata al convertitore per pilotarlo, variando la velocità del motore elettrico) per variarne la portata. Preferibilmente, l'unità è configurata per consentire all'utente di selezionare e impostare un valore di portata del generatore di flusso (ovvero è configurata per pilotare il motore elettrico ad una velocità di rotazione impostata in funzione delle scelte dell'utente).

Preferibilmente, l'unità di controllo è configurata per effettuare le seguenti operazioni:

- variazione di ampiezza del segnale di pressione, agendo sulla velocità angolare del motore che aziona il generatore di flusso (denominato anche "soffiante");

- variazione di frequenza del segnale, agendo sulla velocità angolare del motore che aziona il rotore del distributore di fluido;

- variazione della dissimmetria del segnale (a favore della semionda positiva e a sfavore della negativa), agendo sulla valvola parzializzatrice del condotto supplementare .

Preferibilmente, tali regolazioni sono realizzate a step discreti.

Preferibilmente, tali regolazioni avvengono in funzione dei dati forniti dall'utilizzatore attraverso un'interfaccia collegata all'unità di controllo.

Preferibilmente, l'unità di controllo comprende una memoria contenente almeno:

- informazioni su posizioni tipiche di applicazione sul paziente degli elementi di applicazione per un elenco di tipologie prestabilite di trattamenti, e/o

- un database contenente i dati di ciascun paziente, e/o - profili memorizzati per i singoli pazienti, ciascun profilo comprendendo una mappa di posizionamento degli elementi di applicazione con relative tipologie e forme degli elementi di applicazione per le varie posizioni. Inoltre, preferibilmente, è previsto che comprende la memoria dell'unità di controllo contenga (in aggiunta o in alternativa a quanto riportato sopra):

- un manuale di istruzioni in-line, e/o

- video multimediali informativi e didattici per insegnare l'utilizzo e la manutenzione dell'apparecchiatura all'utilizzatore.

Preferibilmente l'unità di controllo comprende mezzi di scambio dati configurati per scambiare dati (in ingresso e in uscita) con software dedicati o altri software generici installati in personal computer, smartphone, tablet, o sistemi gestionali aziendali; tali mezzi di scambio dati sono realizzati per esempio tramite chiave USB, rete LAN, rete wireless con uno o più dei seguenti protocolli di comunicazione: Bluetooth,IEEE 802.11, HIPERLAN, IEEE 802.16, GPRS,EDGE, HSDPA, ZigBee, LonWorks, I<2>C

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo il suddetto scopo, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

- la figura 1 illustra una vista della parte frontale dell'apparato secondo il trovato;

- la figura 2 illustra una vista della parte posteriore dell'apparato secondo il trovato;

-la figura 3 mostra l'interno dell'apparato di figura 1, con alcune parti rimosse per meglio evidenziarne altre; - la figura 4 mostra una vista schematizzata di una parte del circuito del fluido in pressione implementato nell'apparato di figura 1;

- le figure 5-7 mostrano tre differenti configurazioni operative, in sezione trasversale, di un distributore impiegato nell'apparato di figura 1;

- la figura 8 mostra una vista in pianta del rotore del distributore di figura 4, con evidenziate le parti nascoste;

- la figura 9 mostra una vista tridimensionale del rotore di figura 8;

- le figure 10 e 11 mostrano due elementi di applicazione impiegabili nell'apparato di figura 1;

- la figura 12 mostra l'andamento nel tempo delle semionde di pressione erogate da un apparato di neurostimolazione tradizionale;

- le figure 13-15 mostrano l'andamento nel tempo delle semionde di pressione erogate dall'apparato di neuro-stimolazione secondo il presente trovato ed in tre differenti condizioni operative;

- le figure 16 e 17 mostrano l'ingrandimento di due dettagli dell'apparato di figura 1.

In accordo con le figure annesse, con 1 è complessivamente indicato un apparato di stimolazione neuro-muscolare secondo il presente trovato.

L'apparato 1 comprende un telaio a torretta 2 poggiante su ruote 3 (che nelle figure 1 e 2 sono in numero di quattro) ed avente superiormente un banco di comando 4. L'interno dell'apparato 4 è mostrato in dettaglio in figura 3.

All'interno del telaio 2 trova alloggiamento un circuito 5 per la circolazione di un fluido, in particolare un fluido il quale viene fatto circolare per il trasporto di onde di pressione di forma e frequenza opportuna.

In maggior dettaglio, il circuito 5 comprende:

un generatore 6 di flusso del fluido, preposto a realizzare una circolazione del fluido nel circuito 5; - un condotto di aspirazione 7 ed un condotto di mandata 8, collegati al generatore 6 di flusso;

- un distributore 9, collegato in ingresso ai condotti di aspirazione e di mandata 7, 8 e preposto ad erogare il fluido con una successione di impulsi di pressione alternati o intermittenti, e

- una pluralità di elementi di applicazione 10, 11 (figure 10 e 11), collegabili al distributore 9 ed atti ad essere applicati sull'epidermide di un paziente per trasmettere all'epidermide gli impulsi di pressione trasportati dal fluido erogato dal distributore 9.

Nella forma realizzativa preferita, il fluido è aria. Per tale ragione, il generatore di flusso 6 è preferibilmente una soffiante o comunque un dispositivo per la circolazione di aria in pressione (di tipo assiale, centrifugo o di altre tipologie).

Con il numero di riferimento 12 è rappresentato il motore elettrico di azionamento della soffiante, alloggiato anch'esso all'interno del telaio 2.

Il distributore 9 presenta una pluralità di aperture di uscita 13.

Dette uscite sono preferibilmente del tipo ad innesto rapido.

A ciascuna di dette uscite è collegabile un rispetto elemento di applicazione 10, 11 (non illustrato in figura 2 per chiarezza espositiva). Come visibile in figura 2, le aperture di uscita 13 sono disposte preferibilmente in corrispondenza di una morsettiera 14 facente parte del distributore 9 e disposta esternamente al telaio 2, preferibilmente in una superficie posteriore rispetto alla postazione dell'operatore che accede al banco di comando 4.

Come meglio visibile nell'ingrandimento di figura 16, ciascuna apertura di uscita 13 è associata ad un rispettivo interruttore 15 commutabile tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura dell'apertura di uscita 13.

Nella forma realizzativa illustrata, ciascun interruttore 15 comprende una lamella di intercettazione ad azionamento manualmente, scorrevole tra una configurazione di apertura (posizione più estratta di figura 16) e una configurazione di chiusura (posizione di massimo inserimento di figura 16).

In tal modo, è possibile selezionare l'attivazione di solo alcuni degli elementi di applicazione 10, 11 in funzione delle esigenze.

La figura 4 mostra in dettaglio la configurazione del circuito ed in particolare la struttura del distributore 9.

Come visibile in figura 4, il distributore 9 comprende un carter 16 alloggiante all'interno un rotore 17 girevole attorno ad un asse di rotazione "X" e azionato in rotazione da un rispettivo motore "M" (visibile in figura 3). Il carter 16 presenta una camera di bassa pressione 18, collegata al condotto di aspirazione 7 mediante un condotto di bassa pressione 19, ed una camera di alta pressione 20, collegata al condotto di mandata 8 mediante un condotto di alta pressione 21. Le due camere di bassa e alta pressione 18, 20 sono tra loro separate ermeticamente dal rotore 17, preferibilmente mediante utilizzo di guarnizioni di tipo dinamico (non illustrate).

Il carter 16 presenta inoltre una pluralità di condotti di uscita 22 ciascuno in comunicazione di fluido esclusiva con una rispettiva apertura di uscita 13 della morsettiera 14 mediante tubazioni di collegamento non illustrate in figura 3.

Preferibilmente, i condotti di alta e bassa pressione 19, 21 sono disposti sostanzialmente lungo l'asse di rotazione "X" del rotore 17 mentre i condotti di uscita 22 si estendono radialmente in allontanamento dall'asse "X".

Il rotore 17 presenta una pluralità di condotti di collegamento 23 configurati in modo tale da collegare selettivamente ciascun condotto di uscita 22 al condotto di bassa pressione 19 od al condotto di alta pressione 21 in funzione della posizione angolare assunta dal rotore 17 attorno all'asse di rotazione "X" . In altre parole, la rotazione del rotore 17 attorno all'asse di rotazione "X" determina un'alternanza di collegamenti successivi di ciascun condotto di uscita 22 selettivamente al condotto di bassa pressione 19 ed al condotto di alta pressione 21.

In maggior dettaglio, ciascun condotto di collegamento 23 presenta un tratto sostanzialmente parallelo all'asse di rotazione "X" ed un tratto sostanzialmente radiale atto ad allinearsi con i condotti di uscita 22 del carter 16.

Preferibilmente, i condotti di uscita 22 del carter 16 sono disposti radialmente rispetto all'asse di rotazione

"X" del rotore 17.

La figura 5 mostra il distributore 9 in una configurazione in cui il rotore 17 pone in comunicazione la camera di bassa pressione 18 con uno specifico condotto di uscita 22.

La figura 6 mostra il distributore 9 in una configurazione immediatamente successiva alla precedente durante la rotazione del rotore 17, in cui il rotore 17 interrompe la comunicazione tra il condotto di uscita 22 e le due camere 18, 20.

La figura 8 mostra il distributore 9 in una ulteriore configurazione immediatamente successiva alla precedente durante la rotazione del rotore 17, in cui il rotore 17 pone in comunicazione la camera di alta pressione 18 con uno specifico condotto di uscita 22.

Le figure 8 e 9 mostrano nel dettaglio la conformazione del rotore 17.

Come visibile in tali figure, il rotore 17 presenta una pluralità di condotti di collegamento 23 i quali, alternatamente, sfociano assialmente da un lato o dall'altro del rotore 17, comunicando quindi alternatamente con la camera di bassa pressione 18 o con la camera di alta pressione 20.

II numero di condotti di collegamento 23 è pari al doppio del numero dei condotti di uscita 22 del carter 16 e quindi al doppio del numero delle aperture di uscita 13 del distributore 9.

Ciò consente la realizzazione di tre situazioni che si alternano nel tempo durante la rotazione del rotore 17: - aperture di uscita 13 comunicanti con la camera di bassa pressione 18 (erogazione di suzione);

- aperture di uscita 13 non comunicanti con le camere 18, 20 (assenza di pressione o suzione erogata);

- aperture di uscita 13 comunicanti con la camera di alta pressione 20 (erogazione di pressione).

L'estremità di ciascuno dei condotti di collegamento 23 orientata radialmente per comunicare con i condotti di uscita 22 del carter 16 definisce un foro (ovvero un'apertura sulla periferia anulare del rotore).

Dunque, sulla periferia laterale del rotore sono definiti fori (o aperture) in numero pari al numero di aperture di uscita 13.

Il diametro di detti fori è preferibilmente compreso nell'intervallo 2 - 10 mm; più preferibilmente il diametro di detti fori è compreso nell'intervallo 3 - 9 mm; ancora più preferibilmente il diametro di detti fori è compreso nell'intervallo 4 - 8 mm; ancora più preferibilmente il diametro di detti fori è compreso nell'intervallo 5 - 7 mm; ancora più preferibilmente il diametro di detti fori è di circa 6 mm.

Si osservi che sono previsti anche intervalli (per il diametro di detti fori) definita dalla selezione di uno qualunque degli estremi inferiori degli intervalli sopra menzionati con uno qualunque degli estremi superiori degli intervalli sopra menzionati.

Tra un foro e l'altro vi è una zona del rotore priva di fori. Durante la rotazione del rotore, per ciascuna apertura 13 di uscita, il passaggio alternato delle zone del rotore provviste di fori e di quelle prive di fori determina l'apertura e chiusura alternata dell'apertura 13 di uscita; il passaggio davanti ad una apertura di uscita 13 di due fori immediatamente successivi, essendo definiti su rispettive aperture di uscita 13 collegate a camere di pressione diverse (uni alla camera di alta e uno alla camera di bassa) determina, per il corrispondente segnale di pressione, il passaggio da una semionda all'altra (da positiva a negativa o viceversa). Preferibilmente, tali fori sono equispaziati lungo la circonferenza esterna del rotore 17.

Ciò consente di avere la generazione di una forma d'onda (per esempio di tipo sinusoidale).

Inoltre, preferibilmente, tali fori hanno un diametro (più in generale un'estensione lungo la circonferenza del rotore 17) pari (o circa pari) alla distanza tra due di detti fori consecutivi (ovvero all'arco di circonferenza del rotore privo di fori interposto tra due fori successivi).

Ciò consente di avere una forma d'onda periodica (per esempio di tipo sostanzialmente sinusoidale) del segnale di pressione commisurata alla durata di ciascun impulso. Nella camera di bassa pressione 18 è pertanto presente una pressione data dall'aspirazione del generatore di flusso 6, mentre nella camera di alta pressione 20 è presente una pressione data dall'aspirazione del generatore di flusso 6 e maggiore della pressione nella camera a bassa pressione 18.

Durante la rotazione del rotore 17, ciascun elemento di applicazione 10, 11 viene posto in contatto alternatamente con l'una e con l'altra camera 18, 20 ed è quindi sottoposto ad una pressione ed una suzione per un tempo determinato dalla velocità di rotazione del rotore 17. Il fluido spinto dal distributore 9 verso l'elemento applicatone 10, 11 quando quest'ultimo è connesso con la camera ad alta pressione 20 viene quindi richiamato nuovamente verso il distributore dalla depressione trasmessa quando l'elemento di applicazione 10, 11 risulta connesso alla camera di bassa pressione 18. L'andamento delle due semionde positiva (di pressione) e negativa (di suzione) è mostrato in figura 12, dove in ascissa è indicato il tempo "t" mentre in ordinate l'ampiezza "A".

Pertanto, risulta che il circuito 5 è sostanzialmente chiuso, vale a dire chiuso a meno delle piccole perdite localizzate dovute ai trafilamenti del fluido tra gli elementi di applicazione 10, 11 e l'epidermide del paziente.

La camera di bassa pressione 18, il condotto di bassa pressione 19, il condotto di aspirazione 7 ed una corrispondente parte del generatore di flusso 6 sono esposti all'aria in aspirazione dal generatore di flusso 6 e definiscono pertanto una zona di bassa pressione del circuito 5 la quale si estende tra il generatore di flusso 6 ed il distributore 9 dal lato del condotto di aspirazione 7.

Allo stesso modo, la camera di alta pressione 20, il condotto di alta pressione 21, il condotto di mandata 8 ed una corrispondente parte del generatore di flusso 6 sono esposti all'aria in mandata dal generatore di flusso 6 e definiscono pertanto una zona di alta pressione del circuito 5 la quale si estende tra il generatore di flusso 6 ed il distributore 9 dal lato del condotto di mandata 8.

Vantaggiosamente, l'apparato 1 comprende un condotto ausiliario 24 (o di compensazione), in comunicazione di fluido con la zona a bassa pressione e collegato con una sorgente del fluido per consentire un trasferimento del fluido tra il circuito 5 e la sorgente.

Si specifica che, nell'ambito della presente invenzione, con il termine "sorgente" si intende un volume od un ambiente avente una dimensione tale da mantenere una pressione sostanzialmente uniforme anche a seguito di uno scambio di fluido da e verso il circuito.

Nella forma realizzativa preferita, in cui il fluido è aria, la summenzionata sorgente può essere vantaggiosamente definita dall'ambiente in cui è disposto l'apparato 1 e, quindi, dall'atmosfera.

II condotto ausiliario 24 genera un flusso di fluido supplementare (rispetto al circuito 5 sostanzialmente chiuso come sopra menzionato), che arriva alla camera di alta pressione 20 (richiamato e spinto dal generatore di flusso 6), ma allo stesso tempo non sottrae fluido agli elementi di applicazione 10, 11 in quanto tale flusso aggiuntivo è prelevato dalla sorgente.

La presenza del condotto ausiliario 24 si è mostrata efficacemente in grado di variare l'ampiezza delle due semionde, in particolare aumentando l'ampiezza della semionda positiva (di pressione) rispetto all'ampiezza della semionda negativa (suzione) . In maggior dettaglio, la presenza del condotto ausiliario 24 aumenta l'ampiezza della semionda positiva rispetto all'ampiezza che si avrebbe senza il condotto ausiliario 24, mentre riduce l'ampiezza della semionda negativa rispetto all'ampiezza che si avrebbe senza il condotto ausiliario 24 .

In altre parole, con il condotto ausiliario 24 la forza della pressione è maggiore di quella della suzione, pertanto la forza della pressione viene accresciuta, mentre quella della suzione viene diminuita, rispetto alla situazione simmetrica in cui tale condotto ausiliario 24 non è presente.

Preferibilmente, sul condotto ausiliario 24 è disposta una valvola parzializzatrice 25 (per esempio un'elettrovalvola proporzionale) la quale definisce una sezione di passaggio regolabile tra un valore minimo, di chiusura, ed un valore massimo di completa apertura del condotto ausiliario 24. La valvola parzializzatrice 25 definisce preferibilmente una regolazione con continuità della variazione della sezione di passaggio tra i citati valori minimo e massimo.

La presenza della valvola parzializzatrice consente di modulare in funzione delle esigenze l'ampiezza delle semionde positive e negative erogate.

Le figure 13-15 mostrano, in funzione del tempo "t", le ampiezze "A" delle semionde positiva e negativa in tre differenti gradi di parzializzazione e rapportate alle semionde simmetriche di figura 12 (in assenza di condotto ausiliario 24). In particolare, all'aumentare della sezione di passaggio della valvola parzializzatrice 25 aumenta l'ampiezza della semionda positiva e si riduce maggiormente l'ampiezza della semionda negativa.

Al fine di consentire un'ulteriore regolazione delle ampiezze delle onde di pressione, il motore 12 del generatore di flusso 6 può essere di tipo trifase asincrono ad inverter. Tale soluzione presenta una spiccata regolabilità della velocità di rotazione, con conseguente regolabilità della pressione erogata dal generatore di flusso 6.

Preferibilmente, sull'estremità libera del condotto ausiliario 24 (vale a dire l'estremità opposta a quella da cui il condotto ausiliario 24 viene derivato dal circuito 5) è disposto un filtro 26.

In accordo con la figura 4, il condotto ausiliario 24 è derivato direttamente dal condotto di aspirazione 7, Tuttavia, il condotto ausiliario 24 può essere parimenti derivato dalla camera di bassa pressione 18, dal condotto di bassa pressione 19 oppure dalla porzione a bassa pressione del generatore di flusso 6.

Le figure 10 e 11 mostrano due tipologie di elementi di applicazione impiegabili nell'apparato secondo la presente invenzione.

La figura 10 mostra un elemento di applicazione a "calotta" 10. Tale elemento di applicazione 10 comprende un terminale di applicazione IOa conformato sostanzialmente a calotta presentante una porzione concava 10b, collegabile in comunicazione di fluido con il distributore 9 ed atta ad essere rivolta verso l'epidermide del paziente durante l'utilizzo, ed una porzione convessa 10c disposta da parte opposta alla porzione concava 10b. In accordo con un aspetto vantaggioso, la porzione convessa 10c presenta una pluralità di rilievi 27 atti a promuovere un'azione di presa e bloccaggio sul paziente che, normalmente ed in modo noto, viene esercitata mediante applicazione di una fascia di compressione che mantiene l'elemento di applicazione premuto sulla pelle del paziente. Orbene, la presenza dei rilievi 27 contrasta eventuali spostamenti del terminale a calotta IOa rispetto alla fascia di compressione.

L'elemento di applicazione 10 a calotta comprende inoltre una tubazione di collegamento (non illustrata) che collega il terminale di applicazione IOa ad una rispettiva apertura di uscita 13 del distributore 9.

La figura 11 mostra un elemento di applicazione di forma allungata 11 o "a bastoncino". Tale tipologia di elemento di applicazione 11 comprende:

- un terminale di applicazione Ila di forma allungata, internamente cavo e dotato ad una prima estremità di un'apertura di applicazione llb e ad una seconda estremità, opposta alla prima, di un'apertura di collegamento Ile atta ad essere collegata in comunicazione di fluido con il distributore 9, ed

- una rispettiva tubazione di collegamento 28 applicata all'apertura di collegamento ile del terminale di applicazione ila e collegabile ad una rispettiva apertura di uscita 13 del distributore 9.

In accordo con un aspetto vantaggioso, l'elemento applicatone il presenta, in corrispondenza della giunzione tra il terminale di applicazione ila di forma allungata e la rispettiva tubazione di collegamento 28, un elemento di irrigidimento 29 atto a contrastare la flessione reciproca tra il terminale di applicazione ila e la tubazione di collegamento 28 e/o ad impedire una flessione di quest'ultima (che, in caso di eccessiva flessione, tenderebbe a schiacciarsi e ad interrompere il passaggio del fluido al suo interno.

In una forma realizzativa preferita, l'elemento di irrigidimento 29 comprende una molla a spirale almeno parzialmente inserita nella tubazione di collegamento 19. In figura il, la tubazione di collegamento 19 è mostrata distanziata dal terminale di applicazione ila per scoprire la molla sottostante, tuttavia in configurazione di lavoro la tubazione di collegamento 19 è attestata al terminale di applicazione ila per realizzare tenuta di fluido.

In accordo con un ulteriore aspetto vantaggioso, iln telaio 2 presenta una pluralità di fessure di aggancio rapido 30, ciascuna preposta a ricevere stabilmente uno un elemento di applicazione 10, il, preferibilmente mediante collegamento a scatto. Tali fessure di aggancio rapido 30 sono preferibilmente definite da apposite scanalature realizzate su un bordo del telaio 2, preferibilmente un bordo laterale del banco di comando 5.

Preferibilmente, le tubazioni di collegamento degli elementi di applicazione 10, 11, preposte al collegamento con la morsettiera 14, sono realizzate in plastica rigida.

Preferibilmente, almeno uno degli elementi di applicazione 10, 11 presenta una tubazione di collegamento al distributore ed almeno due terminali di applicazione 10a, Ila disposti in comunicazione di fluido con la tubazione di collegamento mediante un elemento di connessione a "T" o a "Y"(non illustrato). Tale soluzione risulta particolarmente utile in caso di trattamento di parti simmetriche del paziente e consente il collegamento di entrambi i terminali di applicazione IOa, ila alla stessa apertura di uscita 13 (del tipo ad innesto rapido) del distributore 9, ottenendo il medesimo andamento della pressione erogata.

L'apparato 1 comprende inoltre un'unità di controllo la quale comprende un processore ed un'interfaccia utente input/output, preferibilmente un'interfaccia tipo touchscreen.

L'unità di controllo comprende inoltre una memoria contenente:

- informazioni su posizioni tipiche di applicazione sul paziente degli elementi di applicazione per un elenco di tipologie prestabilite di trattamenti (questi dati possono essere "built-in", vale a dire prememorizzati, oppure inseriti da un operatore), e/o

- un database contenente i dati di ciascun paziente (per esempio dati anagrafici, patologie, ecc.), e/o

- profili memorizzati per i singoli pazienti (ciascun profilo comprende una mappa di posizionamento degli elementi di applicazione con relative tipologie e forme per le varie posizioni).

La memoria è inoltre configurata per salvare profili personalizzati dei pazienti, quindi generati e/o modificati dall'operatore.

II trovato così concepito è suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti.

Il trovato, inoltre, raggiunge pienamente lo scopo proposto. L'apparato di neuro-stimolazione secondo il trovato, infatti, risulta in grado di amplificare la semionda positiva della pressione erogata la quale si è dimostrata essere la semionda che fornisce il maggior beneficio al paziente. Tale amplificazione avviene senza una corrispondente (e meno utile) amplificazione della semionda negativa, con conseguente aumento dell'efficienza complessiva in termini di beneficio indotto e di energia assorbita.

L'apparato secondo il trovato presenta inoltre elevata flessibilità di impiego. In particolare, sono possibili le seguenti regolazioni:

- variazione di ampiezza del segnale di pressione, agendo sulla velocità angolare del motore del generatore di flusso (soffiante/compressore);

- variazione di frequenza del segnale di pressione (agendo sulla velocità angolare del motore che aziona il rotore del distributore)

- variazione della dissimmetria del segnale (a favore della semionda positiva e a sfavore della negativa) , agendo sulla valvola parzializzatrice del condotto ausiliario .

Tali regolazioni sono attuabili preferibilmente a step discreti, tuttavia potrebbero anche essere realizzate con continuità tra rispettivi valori estremi.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di stimolazione neuro-muscolare, comprendente un circuito (5) per la circolazione di un fluido, detto circuito (5) comprendendo: - un generatore (6) di un flusso di un fluido per realizzare una circolazione di detto fluido nel circuito (5); - un condotto di aspirazione (7) ed un condotto di mandata (8), collegati a detto generatore di flusso (6); - un distributore (9), collegato in ingresso a detti condotti di aspirazione e di mandata (7, 8) e presentante una pluralità di aperture di uscita (13), detto distributore (9) essendo configurato in modo tale da erogare, in corrispondenza di ciascuna apertura di uscita (13), detto fluido con una successione di impulsi di pressione alternati; - una pluralità di elementi di applicazione (10, 11), collegati alle aperture di uscita (13) del distributore (9) per trasmettere detti impulsi di pressione del fluido ad una parte di epidermide di un paziente, detto circuito (5) presentando una zona a bassa pressione (6, 7, 18, 19) estendentesi tra il generatore di flusso (6) ed il distributore (9) dal lato del condotto di aspirazione (7), ed una zona ad alta pressione (6, 8, 20, 21) estendentesi tra il generatore di flusso (6) ed il distributore (9) dal lato del condotto di mandata (8), caratterizzato dal fatto di comprendere un condotto ausiliario (24), in comunicazione di fluido con detta zona a bassa pressione (6, 7, 18, 19) e collegato con una sorgente di detto fluido per consentire un trasferimento di detto fluido tra detto circuito (5) e detta sorgente.
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, comprendente una valvola parzializzatrice (25) disposta su detto condotto ausiliario (24) e definente una sezione di passaggio regolabile tra un valore minimo, di chiusura, ed un valore massimo di completa apertura di detto condotto ausiliario (24).
3. 3. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente, per ciascuna apertura di uscita (13), un interruttore (15) commutabile tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura, per aprire e chiudere un corrispondente condotto (23) di collegamento tra detta apertura (13) di uscita e un corrispondente elemento di applicazione (10, 11).
4. 4. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto distributore (9) comprende un carter (16) alloggiante all'interno un rotore (IV) girevole attorno ad un asse di rotazione (X) , detto carter (16) presentando un condotto di bassa pressione (19) collegabile a detto condotto di aspirazione (7), un condotto di alta pressione (21) collegabile a detto condotto di mandata (8) ed una pluralità di condotti di uscita (22) ciascuno in comunicazione di fluido esclusiva con una rispettiva di dette aperture di uscita (13), ed in cui detto rotore (17) presenta una pluralità di condotti di collegamento (23) configurati in modo tale da collegare selettivamente ciascuno di detti condotti di uscita (22) del carter (16) al condotto di bassa pressione (19) od al condotto di alta pressione (21) in funzione della posizione angolare assunta dal rotore (17) attorno a detto asse di rotazione (X) , la rotazione di detto rotore (16) attorno all'asse di rotazione (X) determinando un'alternanza di collegamenti di ciascun condotto di uscita (22) selettivamente al condotto di bassa pressione (29) od al condotto di alta pressione (21).
5. 5. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto generatore di flusso (6) comprende una ventola collegata a un motore elettrico (12) pilotato da una unità di controllo, detta unità di controllo essendo configurata per variare la velocità di rotazione del motore elettrico.
6. 6. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui almeno uno di detti elementi di applicazione (10) comprende un terminale di applicazione (IOa) conformato sostanzialmente a calotta presentante una porzione concava (10b), collegabile in comunicazione di fluido con il distributore (9) ed atta ad essere rivolta verso l'epidermide del paziente durante l'utilizzo, ed una porzione convessa (10c) disposta da parte opposta alla porzione concava (10b), ed in cui detta porzione convessa (10c) presenta una pluralità di rilievi (27) atti a promuovere un'azione di presa e bloccaggio sul paziente esercitata mediante una fascia di compressione durante l'utilizzo dell'apparato (1).
7. 7. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui almeno uno di detti elementi di applicazione (11) comprende: - un terminale di applicazione (Ila) di forma allungata, internamente cavo e dotato ad una prima estremità di un'apertura di applicazione (llb) e ad una seconda estremità, opposta alla prima, di un'apertura di collegamento (H e) atta ad essere collegata in comunicazione di fluido con il distributore (9), ed - una rispettiva tubazione di collegamento (28) applicata a detta apertura di collegamento (Ile) del terminale di applicazione (Ila) e collegabile ad una rispettiva di dette aperture di uscita (13) del distributore (9); in cui detto elemento di applicazione (11) presenta, in corrispondenza della giunzione tra il terminale di applicazione (Ila) di forma allungata e la rispettiva tubazione di collegamento (28), un elemento di irrigidimento (29) atto a contrastare una flessione reciproca tra il terminale di applicazione (Ila) e la tubazione di collegamento (28).
8. 8. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente un telaio (2) a torretta poggiante su ruote (3) e presentante un banco superiore (4) di comando e controllo del funzionamento dell'apparato (1), ed in cui detto telaio (2) a torretta presenta una pluralità di fessure di aggancio rapido (30), ciascuna preposta a ricevere stabilmente uno di detti elementi di applicazione (10, 11).
9. 9. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui almeno uno di detti elementi di applicazione (10, 11) presenta una tubazione di collegamento a detto distributore ed almeno due terminali di applicazione (10a, Ila) disposti in comunicazione di fluido con la tubazione di collegamento mediante un elemento di connessione a "T" o a "Y".
10. 10. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente un'unità di controllo avente un processore ed un'interfaccia utente, in cui detta unità di controllo comprende una memoria contenente: - informazioni su posizioni tipiche di applicazione sul paziente degli elementi di applicazione (10, il) per un elenco di tipologie prestabilite di trattamenti, e/o - un database contenente i dati di ciascun paziente, e/o - profili memorizzati per i singoli pazienti, ciascun profilo comprendendo una mappa di posizionamento di detti elementi di applicazione (10, il) con relative tipologie e forme di detti elementi di applicazione (10, il) per le varie posizioni.