DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE: DESCRIPTION OF THE INVENTION:
APPARECCHIATURA BIOMEDICALE PER L’ANALISI DELL’EQUILIBRIO DENOMINATA: VERTIGO DYNAMIC PLATFORM. BIOMEDICAL EQUIPMENT FOR ANALYSIS OF EQUILIBRIUM NAME: VERTIGO DYNAMIC PLATFORM.
DESCRIZIONE: DESCRIPTION:
L’Apparecchiatura medicale per l’analisi dell’equilibrio di nostra invenzione e’ basata sulla tecnica della posturografia dinamica. Si esegue il test della posturografia statica, ma in condizioni dinamiche. Il telaio della pedana posturografica statica e’ montato saldamente su una struttura mobile in grado di generare perturbazioni dell’assetto statico del paziente. La posturografia dinamica e’ una tecnica non invasiva che consente una valutazione della funzionalità vestibolare attraverso l’elaborazione degli spostamenti del baricentro della persona in condizioni dinamiche. Il paziente posto sopra di essa in stazione eretta e’ soggetto a perturbazioni in senso antera-posteriore, latero-laterale, di tilt in salita e discesa con varie angolature programmabili in intensità’ e ampiezza. La struttura in acciaio muove tramite un impianto elettro-pneumatico un carrello ove e’ posta la parte di pedana con le celle di carico che registrano la reazione del paziente a seguito del movimento impostato. Le informazioni che possiamo trarre dal test sono importanti per una valutazione somatosensoriale completa vestibolare, muscolotendinea, propriocettiva gnatologica, propriocettiva plantare. In commercio l’unica pedana posturografica dinamica e’ l’Equitest prodotta da Neurocom ine. (USA) e’ stata prodotta circa vent’anni fa per studiare i parametri dei piloti della aeronautica e gli astronauti USA. L’Equitest ha una scarsa diffusione, il suo costo elevato e la poca flessibilità nella programmazione nei movimenti dovuta a vincoli costruttivi, tecnologie ormai obsolete con notevole ingombro, non permette il suo utilizzo in studi medici specialistici. In letteratura scientifica la società’ Neurocom ha standardizzato i test denominati : Sensory Organization Test (SOT) (Test di Organizzazione Sensoriale), Motor Control Test (MCT) Test per il controllo motorio. La nostra pedana e’ in grado di effettuare questi test aggiungendo anche il Vestibular Adaptation Test (VAT) Test di Adattamento vestibolare, utilizzabile per la riabilitazione vestibolare.il SOT valuta da un punto di vista biomeccanico l'abilità del soggetto ad usare informazioni visive, vestibolari o somatosensoriali per mantenersi in equilibrio in sei differenti condizioni sensoriali. Il paziente e’ sottoposto alle seguenti condizioni: appoggio e vista stabili, appoggio stabile e occhi chiusi, appoggio stabile e vista destabilizzante, appoggio destabilizzante e vista stabile, appoggio destabilizzante e occhi chiusi, appoggio e vista destabilizzanti.il MCT studia le risposte posturali automatiche a rapidi e inattesi movimenti della base di appoggio riferibili a stimoli propriocettivi provenienti dagli arti inferiori modulati dal sistema vestibolare. Nel VAT la pedana compie movimenti lenti lungo l’asse antera-posteriore e viene valutato l’adattamento del paziente ad una perturbazione continuativa ove la componente vestibolare dei canali semicircolari e’ sotto la soglia di attivazione.il test viene effettuato misurando e registrando per prima, durante e dopo la perturbazione meccanica la variazione del carico di appoggio mediante i sensori di forza peso. Il prodotto rappresenta un novità per quanto riguarda il sistema propulsivo e la sua capacità di ottenere inclinazioni e movimenti atti a stimolare la base di appoggio. Il sistema e’ composto da un cilindro pneumatico ad aria compressa (8 bar max) capace di imprimere a 4 bar una forza di 3000N al carrello vincolato alla suo stelo. Il cilindra posto sotto la pedana, attraverso un sistema di elettrovalvole ed un regolatore di pressione riceve aria da un compressore medicale esterno. Due cilindri elettrici, sono posti uno per parte sotto la pedana e la loro asta e’ vincolata gli estremi del piano inclinato che muovono come mostrato nel Disegno 1. La parte elettronica: elettrovalvole, relè, fine corsa di sicurezza, potenziometri, celle di carico, accelerometri e’ integrata nella pedana migliorando il grado di affidabilta’ e trasportabilità della stessa. Il cilindro pneumatico incorpora un freno pneumatico in grado di bloccare lo stelo nella posizione desiderata. Un sensore ottico, da noi integrato, scorre su una serie di scanalature consentendo di monitorare a feedback la posizione dello stelo lungo la sua corsa. La progettazione e la realizzazione meccanica del movimento di regolazione dell'inclinazione rappresenta originalità ed unicità in quanto nessuna pedana dinamica al mondo utilizza tali dispositivi. Il movimento di regolazione e’ costituito da una albero di acciaio pieno collegato tramite dei giunti ad omega al telaio che rimane vincolato e fissato al pavimento tramite piedini regolabili. Un pezzo meccanico costruito ad hoc di forma triangolare e’ da una lato vincolato all’albero di acciaio e dall’altro costituisce il piano inclinato regolabile sul quale scorre il carrello della piattaforma Disegno 2. I movimenti possibili sono: Stimolazione antero-posteriore o latero laterale (a seconda di come e’ messo il paziente) di 100mm con velocita’ regolabile da 0 a 100 mm al secodo. Stimolazione a bascula da 0 a 7 gradi con velocita’ da 0 a 6 gradi al secondo, Stimolazione di tilt up o down da 0 a 6 gradi al secondo. Dimensioni di ingombro lunghezza 935mm, larghezza 600mm, altezza 300mm circa. Peso 80kg. Elenco particolari meccanici. Disegno 1. Rif. : 1)Base superiore 2) Protezione esterna 3) Carrello per traslazione 4) n.4 Ruote carrello 5) n.4 Piedini di stabilizzazione (Rscomponents M 10x60 cd.285-8621) 6) n.4 Supporti ad omega (ditta igus serie igubal KSTM-25) 7) Base inferiore 8) n.2 attuatori elettrici lineari (LINAK serie LA30 cod.32 T0-40100104) 9) n.2 Bilanceri 10) Cilindro pneumatico frenato (SMC C92LAD63-100D) con relative elettrovalvole pneumatiche di comando 11) Modulo pedana Vertigo Static Platform. Disegno 2. The medical equipment for the analysis of the balance of our invention is based on the technique of dynamic posturography. The static posturography test is performed, but in dynamic conditions. The frame of the static posturographic platform is firmly mounted on a mobile structure capable of generating disturbances in the patient's static position. Dynamic posturography is a non-invasive technique that allows an assessment of vestibular function by processing the displacements of the person's center of gravity in dynamic conditions. The patient placed on top of it in an upright position is subject to perturbations in anterior-posterior, lateral-lateral, tilt up and down with various angles programmable in intensity and amplitude. The steel structure moves a trolley through an electro-pneumatic system where the part of the platform is placed with the load cells that record the patient's reaction following the set movement. The information that we can draw from the test is important for a complete somatosensory evaluation of the vestibular, musculotendinous, gnathological proprioceptive, plantar proprioceptive. The only dynamic posturographic platform on the market is the Equitest produced by Neurocom ine. (USA) was produced about twenty years ago to study the parameters of air force pilots and US astronauts. Equitest has a low diffusion, its high cost and the lack of flexibility in programming movements due to construction constraints, now obsolete technologies with considerable bulk, does not allow its use in specialized medical practices. In scientific literature, the company Neurocom has standardized the tests called: Sensory Organization Test (SOT), Motor Control Test (MCT) Test for motor control. Our platform is able to carry out these tests by also adding the Vestibular Adaptation Test (VAT) Vestibular Adaptation Test, which can be used for vestibular rehabilitation.The SOT evaluates the subject's ability to use visual information from a biomechanical point of view. vestibular or somatosensory to maintain balance in six different sensory conditions. The patient is subjected to the following conditions: stable support and sight, stable support and closed eyes, stable support and destabilizing sight, destabilizing support and stable vision, destabilizing support and closed eyes, destabilizing support and sight. MCT studies automatic postural responses to rapid and unexpected movements of the support base referable to proprioceptive stimuli coming from the lower limbs modulated by the vestibular system. In the VAT, the platform makes slow movements along the anteroposterior axis and the patient's adaptation to a continuous perturbation is assessed where the vestibular component of the semicircular canals is below the activation threshold. The test is performed by measuring and recording first , during and after the mechanical disturbance the variation of the support load by means of the weight force sensors. The product represents a novelty as regards the propulsive system and its ability to obtain inclinations and movements aimed at stimulating the support base. The system consists of a compressed air pneumatic cylinder (8 bar max) capable of imparting a force of 3000N to the carriage attached to its rod at 4 bar. The cylinder placed under the platform, through a system of solenoid valves and a pressure regulator, receives air from an external medical compressor. Two electric cylinders are placed one on each side under the platform and their rod is constrained to the ends of the inclined plane which move as shown in Drawing 1. The electronic part: solenoid valves, relays, safety limit switches, potentiometers, load cells , accelerometers are integrated into the platform improving the degree of reliability and portability of the same. The pneumatic cylinder incorporates a pneumatic brake capable of locking the rod in the desired position. An optical sensor, integrated by us, slides on a series of grooves allowing to monitor the position of the rod along its stroke by feedback. The design and mechanical implementation of the inclination adjustment movement represents originality and uniqueness as no dynamic platform in the world uses such devices. The adjustment movement consists of a solid steel shaft connected by omega joints to the frame which remains bound and fixed to the floor by means of adjustable feet. An ad hoc mechanical piece of triangular shape is on one side constrained to the steel shaft and on the other it constitutes the adjustable inclined plane on which the platform trolley slides. Drawing 2. The possible movements are: Antero-posterior or lateral stimulation lateral (depending on how the patient is placed) of 100mm with adjustable speed from 0 to 100 mm per second. Rocker stimulation from 0 to 7 degrees with speed from 0 to 6 degrees per second, tilt up or down stimulation from 0 to 6 degrees per second. Overall dimensions length 935mm, width 600mm, height 300mm approximately. Weight 80kg. Mechanical parts list. Drawing 1. Ref.: 1) Upper base 2) External protection 3) Trolley for translation 4) n.4 Trolley wheels 5) n.4 Stabilizing feet (Rscomponents M 10x60 cd.285-8621) 6) n.4 Supports omega (igus company igubal KSTM-25 series) 7) Lower base 8) 2 linear electric actuators (LINAK series LA30 code 32 T0-40100104) 9) 2 rocker arms 10) Pneumatic braked cylinder (SMC C92LAD63-100D ) with relative pneumatic control solenoid valves 11) Vertigo Static Platform module. Drawing 2.
Dettaglio del carrello di traslazione ove è installato il modulo della piattaforma stastica con celle di carico. Disegno 3. Schema dei movimenti possibili da parte del sistema elettromeccanico di nostra ideazione. Disegno 4. Dettaglio della struttura base di fissaggio ed ancoraggio meccanismi elettropneumatici. Detail of the translation trolley where the stastic platform module with load cells is installed. Drawing 3. Diagram of possible movements by the electromechanical system of our conception. Drawing 4. Detail of the basic structure for fixing and anchoring electro-pneumatic mechanisms.