ITMI951629A1 - Manichino per la simulazione di patologie cardiache - Google Patents

Abstract

Manichino atto a simulare patologie cardiache ed utilizzabile per l'addrestramento di cardiologi, il manichino comprendendo un involucro sagomato esternamente ricoperto da una membrana elastica ed internamente alloggiante almeno un trasduttore elettromeccanico atto a trasmettere ad un'area definita di detta membrana delle pulsazioni con frequenza variabile ed ampiezza anche variabile, il trasduttore comprendendo una camma portata da un motore elettrico girevole in un senso ed in quello opposto per fare compiere a tale camma rotazioni di ampiezza variabile inferiore a 360°.

Description

Descrizione di un'invenzione industriale avente titolo:

"MANICHINO PER LA SIMULAZIONE DI PATOLOGIE CARDIACHE"

DESCRIZIONE

L'invenzione concerne un manichino atto a simulare patologie cardiache ed utilizzabile per l’addestramento di cardiologi.

L'ideale/ per addestrare gli studenti ed i cardiologi, sarebbe quello di potere avere a disposizione persone aventi le più svariate patologie cardiache per rilevarne i sintomi specifici e diversi per ciascuna patologia: tale possibilità, in pratica non esiste, col risultato che l'addestramento diventa necessariamente superficiale od incompleto ed in ogni caso insoddisfacente .

Per superare questi problemi, sono stati realizzati dei manichini riproducenti le sembianze del tronco e delle braccia ed anche della testa di una persona vera e propria: tali manichini alloggiano dei sensori e dei trasduttori che permettono di generare, per i principali punti dei manichini stessi, suoni e movimenti caratteristici delle patologie più diverse e tipici per tali punti. I suoni possono essere rilevati tramite uno stetoscopio, mentre i movimenti sono rilevabili sia per osservazioni diretta che per la palpazione. Manichini di tale tipo sono descritti nei brevetti US-A-3.662.076, US-A-3.888.020, US-A-3.947.974, US-A-4 .601.665, US-A-4.828.501, US-A-4.932.879, GB-A-2.193.029 ed EP-A-0.561.658.

Questi brevetti, oltre a descrivere dispositivi atti ad emettere suoni rilevabili con uno stetoscopio e dei trasduttori elettromeccanici atti ad impartire movimenti in zone ben definite della superficie del manichino, illustrano i più svariati sistemi (pilotati da registratori o da sistemi computerizzati) per comandare la desiderata emissione di suoni o la voluta sequenza di movimenti nei vari punti di ciascun manichino, in funzione della patologia che si vuole simulare.

Limitando la nostra attenzione al sistema di trasmissione del movimento alle zone di interesse del manichino, si può notare che il brevetto US-A-3.662.076 descrive una serie di camme azionate in modo continuo e sempre nello stesso senso da un motore elettrico a velocità variabile, tali camme comprimendo delle pompette che trasmettono un movimento oscillatorio a dei pistoni posizionati al di sotto ed a contatto con membrana elastica che simula la pelle del manichino; il brevetto US-A-4,601,665 descrive un sistema in cui i pistoni posizionati al di sotto ed a contatto con la "pelle" del manichino sono costituiti dagli steli di trasduttori elettromeccanici in cui gli stessi steli fanno parte di un magnete permanente o di un materiale ferromagnetico traslabile telescopicamente all'interno della cavità di un solenoide percorso da una corrente elettrica alimentata dal sistema di pilotaggio di tale dispositivo; ed il brevetto GB-A-2.193.029 descrive una realizzazione del manichino in cui diverse parti costitutive del petto del manichino sono montate su perni sui quali esse possono essere fatte basculare tra due posizioni per attrazione elettromagnetica.

Tutti i dispositivi citati sono facilmente pilotabili in modo da trasmettere alla "pelle" del manichino delle oscillazioni di frequenza fissa o variabile, ma nessuno di essi permette di realizzare anche, a volontà ed in modo molto semplice, una variazione della ampiezza della oscillazione meccanica della "pelle" del manichino in corrispondenza della zona ove è posizionato il relativo trasduttore elettromeccanico.

Scopo principale della presente invenzione è quindi quello di realizzare un manichino per la simulazione di patologie cardiache, il quale sia atto a trasmettere a zone prescelte della "pelle" del manichino delle oscillazioni meccaniche di frequenza e specialmente di ampiezza variabili tra un minimo ed un massimo compatibili con la patologia che si vuole simulare.

Altro scopo è quello di realizzare un manichino del tipo sopra citato, il quale sia di semplice ed economica realizzazione e di sicuro funzionamento .

Questi ed altri scopi ancora vengono realizzati con un manichino comprendente un involucro sagomato esternamente ricoperto da una membrana elastica ed internamente alloggiante almeno un trasduttore elettromeccanico agente su una zona limitata di detta membrana per trasmettere ad essa delle pulsazioni conseguenti ad impulsi elettrici alimentati a detto trasduttore da un generatore computerizzato, caratterizzato dal fatto che detto trasduttore elettromeccanico è costituito da una camma portata da un motore elettrico girevole in un senso ed in quello opposto per fare compiere a tale camma rotazioni di ampiezza fino a 360" .

Preferibilmente detto motore è un motore asincrono con convertitore statico di frequenza che fornisce al motore stesso una tensione sinusoidale di ampiezza e frequenza regolabili.

Al fine di rendere più chiara la comprensione della struttura e delle caratteristiche del manichino secondo l’invenzione, e verrà ora descritta una realizzazione data a titolo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento all'unito disegno in cui:

- la Figura 1 è una vista schematica dall'alto del manichino ricoperto dalla membrana elastica simulante la "pelle" di un paziente.

- la Figura 2 è una sezione longitudinale dello stesso manichino; e

la Figura 3 è una sezione trasversale del manichino, secondo le linee 3-3 di Figura 2.

Il manichino schematizzato nei disegni comprende un involucro sagomato (realizzato, ad esempio, in alluminio, od in lamiera metallica, od in materiale sintetico) 1 simulante un torace umano ed esternamente ricoperto da una membrana elastica 2 a sua volta simulante la pelle umana.

Nell'involucro sono ricavate delle finestre in corrispondenza delle zone ove si desidera rilevare movimenti tipici di certe patologie cardiache. Nel disegno è stata rappresentata, per semplicità, una sola di tali finestre posizionata in corrispondenza del diaframma ed alloggiante una piastra mobile 3, ma è evidente che possono essere previste anche altre finestre, ad esempio in corrispondenza dell'itto.

All'interno della cavità toracica delimitata dall'involucro 1 è alloggiata un motoriduttore 4 sul cui albero di uscita è calettata una camma 5. II motore è realizzato in modo tale da potere trasmettere alla relativa camma un movimento di rotazione in un senso o nell'altro, con frequenza variabile e con un angolo di rotazione pure esso variabile e, nel caso rappresentato, di ampiezza massima di 180 “.

Preferibilmente il motore 4 è del tipo asincrono monofase o trifase, con convertitore statico di frequenza che, tramite un circuito invertitore a modulazione della larghezza dell’impulso fornisce al motore stesso una tensione sinusoidale di ampiezza e frequenza regolabili, il tutto non venendo qui descritto per semplicità e perchè di tipo noto e facilmente realizzabile da un comune tecnico del ramo.

Quando con un calcolatore nel quale è stato inserito un idoneo programma (realizzabile con grande facilità da un comune tecnico del ramo e, del resto, del tutto simile alle analoghe soluzioni già dettagliatamente illustrate nei brevetti anteriori citati nella parte introduttiva di questa descrizione) si trasmette al motore 4 la desiderata successione di impulsi, il motore provoca la oscillazione della camma 5 in un senso ed alternativamente in quello opposto, con la desiderata frequenza, facendola ruotare fino ad un massimo di 180° tra la posizione di riposo tratteggiata ed indicata con la lettera C in Fig. 3 e la posizione di massimo sollevamento del diaframma rappresentata con tratto continuo ed indicata con la lettera A nella stessa figura, passando per le posizioni intermedie (B).

La sagoma o profilo della camma determinano l'ampiezza massima del sollevamento del diaframma o ne provocano il sollevamento fino ad una ampiezza prestabilita (inferiore, ovviamente , quella massima ).

Riassumendo, si vede che col sistema descritto risulta facile provocare il sollevamento e l'abbassamento del diaframma con ampiezza e frequenza tipica della patologia che si vuole riprodurre .

Nella realizzazione illustrata nel disegno la membrana elastica 2 funge da molla per tenere premuta la piastra 3 sulla superficie della camma. E' evidente che si possono adottare delle modifiche costruttive, atte a limitare l'attrito e l’usura tra la camma e la piastra: ad esempio, la camma può essere alloggiata all'interno della gabbia interna di un cuscinetto di rotolamento la cui gabbia esterna risulti vincolata alla piastra mobile; oppure, tra la piastra e la camma può essere interposto un elemento intermedio con molle che tengono la piastra sempre spinta verso la superficie della camma.

Claims (2)

1) Manichino per la simulazione di patologie cardiache comprendente un involucro sagomato esternamente ricoperto da una membrana elastica ed internamente alloggiante almeno un trasduttore elettromeccanico agente su una zona limitata di detta membrana per trasmettere ad essa delle pulsazioni conseguenti ad impulsi elettrici alimentati a detto trasduttore da un generatore computerizzato, caratterizzato dal fatto che detto trasduttore elettromeccanico è costituito da una camma portata da un motore elettrico girevole in un senso ed in quello opposto per fare compiere a tale camma rotazioni di ampiezza fino a 360°.

2) Manichino secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto motore è un motore asincrono con convertitore statico di frequenza che fornisce al motore una tensione sinusoidale di ampiezza e frequenza regolabili.