ITPI20130089A1

ITPI20130089A1 - Sistema per il monitoraggio del carico agente su un impianto protesico.

Info

Publication number: ITPI20130089A1
Application number: IT000089A
Authority: IT
Inventors: Gastone Ciuti; Marco Ghionzoli; Arianna Menciassi; Antonio Messineo; Leonardo Ricotti
Original assignee: Scuola Superiore Di Studi Universit Ari E Di Perfe; Univ Firenze
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-04-17

Description

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

SISTEMA PER IL MONITORAGGIO DEL CARICO AGENTE SU UN IMPIANTO

PROTESICO

SETTORE TECNICO

La presente invenzione concerne un sistema per il monitoraggio del carico agente su un impianto protesico sensorizzato provvisto di almeno un sensore di forza.

Secondo un suo aspetto specifico, l’invenzione concerne un sistema per il monitoraggio del carico agente su una barra allungata compresa in un apparato per il trattamento della patologia del pectus excavatum.

STATO DELL’ARTE

La patologia del pectus excavatum è una deformità della parte anteriore del petto tra le più comuni e consiste in una retroversione dello sterno più o meno accentuata che provoca una depressione della parte anteriore centrale del petto.

La tecnica più comunemente utilizzata ed efficace per il trattamento della suddetta patologia è descritta in US 6,024,759 A. In tale documento viene divulgato un apparato costituito da una barra allungata a sezione preferibilmente rettangolare e rientrante in un certo intervallo di dimensioni in lunghezza, altezza e spessore, ed avente opportune caratteristiche meccaniche di resistenza alla deformazione, rigidezza o carico di snervamento, la quale è idonea ad assumere una conformazione tale da mantenere il petto nella forma desiderata. La suddetta barra viene piegata per farle assumere una forma convessa, viene quindi fatta passare al di sotto dello sterno con la convessità rivolta posteriormente, viene quindi ruotata di 180° in modo che la convessità sia rivolta anteriormente ed in modo che lo sterno venga sollevato dalla barra nella posizione desiderata, ed infine la barra viene vincolata in quest’ultima posizione tramite punti di sutura che fermano le estremità della barra ai muscoli della parete toracica laterale, direttamente o tramite interposizione di opportuni elementi stabilizzatori.

Nelle attuali procedure per il trattamento del pectus excavatum l’apparato viene lasciato in situ per un tempo massimo di 3 anni dopodiché viene chirurgicamente rimosso. La suddetta durata del trattamento è basata su una stima puramente empirica e non tiene conto del tempo effettivamente necessario per il consolidamento della correzione del difetto anatomico del paziente. La possibilità di monitorare il carico agente sull’apparato permetterebbe sia di eseguire studi volti a stimare i tempi medi di trattamento effettivamente necessari sia di personalizzare su ogni paziente i tempi di trattamento.

Impianti protesici sensorizzati e sensori impiantabili sono noti nella tecnica e tuttavia presentano dei limiti, soprattutto in specifiche applicazioni quale il sopra descritto apparato per la correzione del pectus excavatum.

Sono noti, ad esempio, impianti sensorizzati dedicati alla ricostruzione dell’articolazione del ginocchio.

In US 2009/0005708 è descritto un impianto protesico per la ricostruzione del ginocchio la cui caratteristica peculiare consiste nel comprendere un materiale liberamente conformabile che integra una matrice di sensori idonei a misurare le sollecitazioni che gravano sull’impianto protesico. I sensori, che possono essere sensori di sforzo, di pressione o di forza, possono essere alimentati tramite induzione elettromagnetica, induzione a radio-frequenza o batterie. La trasmissione dei dati può avvenire tramite tecnologia a radio-frequenza o tramite altri mezzi wireless o cablati.

In WO 2006/098759 è descritto un altro impianto protesico per la ricostruzione del ginocchio tramite il quale è possibile monitorare dall’esterno le forze agenti tra l’impianto protesico ed il paziente. La peculiarità dell’invenzione consiste nell’utilizzo di elementi sensoriali costituiti da sistemi MEMS (microelectromechanical systems) o a semiconduttori. I sensori possono essere auto-alimentati poiché costituiti da elementi piezo-elettrici, oppure possono essere alimentati tramite induzione elettromagnetica, induzione a radio-frequenze, o utilizzando batterie. La trasmissione dei dati avviene utilizzando radio-frequenze. Alternativamente, l’alimentazione e la trasmissione dati avviene tramite tecnologia RFID.

I sistemi descritti nei suddetti documenti presentano entrambi limiti insiti principalmente nelle modalità di alimentazione e di trasmissione dei dati all’esterno. Infatti, nel caso che l’alimentazione dei sensori e dei mezzi di trasmissione radio avvenga tramite induzione, elettromagnetica o a radio-frequenza, la rilevazione e la registrazione delle misure può avvenire solo durante la comunicazione con un dispositivo esterno. Inoltre, per alimentare il dispositivo tramite induzione elettromagnetica è necessario avvicinare allo stesso, all’esterno del corpo, un dispositivo alimentato elettricamente, che quindi ha necessariamente una certa complessità e un certo costo.

D’altra parte, anche l’alimentazione tramite batterie associate all’impianto protesico presenta dei limiti insiti principalmente nella necessità di prevedere batterie di capacità idonea, problema che è particolarmente sentito quando il periodo di monitoraggio deve essere prolungato.

SINTESI DELL’INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è quello di proporre un sistema per il monitoraggio di parametri rilevati da sensori associati ad impianti protesici in grado di superare i limiti sopra esposti della tecnica nota.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di proporre un sistema di monitoraggio del carico agente su un impianto protesico che integri una strategia di gestione del consumo energetico efficiente per la suddetta applicazione.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di proporre un apparato per la correzione della patologia del pectus excavatum provvisto di sensori per la rilevazione del carico agente sull’apparato stesso, ed in particolare per monitorare in modo preciso e costante il carico agente sull’apparato nel tempo.

Secondo un aspetto della presente invenzione gli scopi suddetti ed altri ancora sono raggiunti per mezzo di un dispositivo secondo quanto espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente 1.

Le rivendicazioni dipendenti dalla rivendicazione 1 espongono altre caratteristiche della presente invenzione o varianti dell’idea di soluzione principale.

Secondo la presente invenzione un impianto protesico sensorizzato comprende: - almeno un sensore di carico associato all’impianto protesico in corrispondenza di una zona dello stesso in corrispondenza della quale deve essere monitorato il carico agente su detto impianto protesico,

- un microcontrollore programmabile a cui è collegato il suddetto sensore per ricevere segnali misurati dal sensore e provvisto di mezzi di trasmissione dati di tipo wireless,

- un interruttore Reed (Reed switch),

- almeno una batteria di alimentazione del sensore e del microcontrollore. Nell’impianto protesico dell’invenzione l’interruttore Reed è dimensionato e posizionato in modo da chiudersi, oppure aprirsi, in seguito alla presenza di un campo magnetico esterno di opportuna entità minima provocando, in seguito alla sua chiusura o apertura, l’attivazione del microcontrollore.

La presenza di un interruttore Reed consente di mantenere il microcontrollore non alimentato o in stato di minimo consumo energetico quando non c’è necessità di rilevare e trasmettere dati, per cui il dispendio energetico complessivo è minimo.

Secondo una vantaggiosa forma realizzativa la chiusura dell’interruttore Reed permette l’alimentazione del microcontrollore da parte della batteria.

Secondo una forma realizzativa alternativa l’impianto comprende un sensore ad effetto Hall, il microcontrollore è permanentemente alimentato dalla batteria, e l’interruttore Reed ed il sensore effetto Hall sono adatti a inviare segnali di attivazione e/o disattivazione al microcontrollore in base alla presenza e/o alla polarità di un campo magnetico esterno di opportuna entità minima.

Secondo un’ulteriore forma realizzativa alternativa l’impianto comprende un ricevitore di segnali radio, il microcontrollore è permanentemente alimentato dalla batteria, l’interruttore Reed è connesso al microcontrollore per trasmettere a quest’ultimo un segnale di attivazione a seguito della sua chiusura, ed il ricevitore di segnali radio è adatto a ricevere da un trasmettitore esterno segnali di attivazione di determinati programmi memorizzati in detto microcontrollore.

Vantaggiosamente, l’impianto comprende mezzi di memoria in cui vengono memorizzate le misure eseguite dal sensore il quale è in particolare un sensore di forza piezoelettrico.

In un’applicazione particolarmente vantaggiosa l’impianto protesico è un apparato per la correzione della patologia del pectus excavatum comprendente una barra pettorale allungata idonea ad essere sagomata in forma convessa e provvista di una prima e seconda estremità in corrispondenza delle quali detta barra può essere fissata tramite mezzi di sutura a muscoli della parete toracica laterale. In questa tipologia d’impianto protesico il sensore è alloggiato in corrispondenza di una porzione centrale della barra allungata, mentre l’interruttore Reed è alloggiato in corrispondenza di un’estremità della barra allungata. Più specificamente, un sensore di forza piezoresistivo di spessore non superiore a 3mm è alloggiato in una cavità della barra di analoga profondità ed è inglobato in un rivestimento di materiale biocompatibile. Il microcontrollore, la batteria, l’interruttore Reed ed eventualmente altri componenti elettronici sono alloggiati in un involucro rivestito di materiale biocompatibile e l’involucro è associato a una estremità della barra, ed il sensore è elettricamente connesso al microcontrollore alloggiato nell’involucro mediante mezzi di connessione associati alla barra allungata.

Il sensore permette di monitorare il carico agente in corrispondenza della zona centrale della barra, mentre gli altri componenti elettronici sono alloggiati a una estremità della stessa che si trova in una zona corporea molto più superficiale, consentendo così l’invio di comandi dall’esterno ed il trasferimento dai dati e garantendo un’agevole rimozione di tutta l’elettronica. Grazie alla peculiare modalità di attivazione e disattivazione del dispositivo, la batteria ha un’elevata durata consentendo di rilevare il carico agente sulla barra per tutta la durata del trattamento di correzione della patologia, che ha tempi massimi di circa 3 anni.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche dell’invenzione risulteranno più facilmente comprensibili dalla seguente descrizione di forme realizzative preferite della stessa, fornite come esempi non limitativi, con riferimento alle figure allegate nelle quali:

- la figura 1 mostra una vista prospettica di un impianto protesico sensorizzato secondo la presente invenzione, in particolare un impianto per la correzione della patologia del Pectus Excavatum;

- la figura 2 mostra schematicamente in una vista frontale l’impianto di fig.1 impiantato nel petto di un paziente;

- la figura 3 mostra uno schema a blocchi di un impianto protesico sensorizzato secondo la presente invenzione;

- la figura 4 mostra una prima forma realizzativa dell’elettronica di attivazione del microcontrollore in un impianto protesico secondo l’invenzione: la figura 4a mostra una condizione di non attivazione del microcontrollore, la figura 4b mostra una condizione di attivazione del microcontrollore;

- la figura 5 mostra una seconda forma realizzativa dell’elettronica di attivazione del microcontrollore in un impianto protesico secondo l’invenzione: la figura 5a mostra una condizione di non attivazione del microcontrollore, la figura 5b mostra una condizione di attesa del microcontrollore, la figura 5c mostra una condizione di attivazione del microcontrollore;

- la figura 6 mostra una terza forma realizzativa dell’elettronica di attivazione del microcontrollore in un impianto protesico secondo l’invenzione: la figura 6a mostra una condizione di non attivazione del microcontrollore, la figura 6b mostra una condizione di attesa del microcontrollore, la figura 6c mostra una condizione di attivazione del microcontrollore.

DESCRIZIONE DELLE FORME REALIZZATIVE PREFERITE

Nelle figure 1 e 2 è mostrata una specifica e vantaggiosa forma realizzativa di un impianto protesico sensorizzato secondo la presente invenzione. L’impianto protesico, 1, in questione è un apparato per la correzione della patologia del pectus excavatum costituito da una barra allungata, 2, avente determinate caratteristiche meccaniche e dimensionali, da due stabilizzatori di estremità, 3, da almeno un sensore, 4, associato alla barra 2 in una posizione sostanzialmente centrale della stessa e da una elettronica di gestione ed alimentazione, 5, associata alla barra 2 in prossimità di una delle due estremità.

Come avviene secondo la tecnica nota la barra, opportunamente curvata, viene fatta passare sotto lo sterno con la convessità rivolta posteriormente inserendola da un’incisione praticata su un lato del petto. Una volta che la barra ha attraversato la cavità toracica viene ruotata in modo che la convessità sia rivolta anteriormente in modo da mantenere lo sterno sollevato nella posizione desiderata. La barra viene fissata in posizione grazie a mezzi di vincolo costituiti da fori, 21, ubicati in corrispondenza delle estremità i quali tramite punti di sutura vengono fissati ai muscoli pettorali, e dagli stabilizzatori 3 i quali sono anch’essi provvisti di fori, 31, i quali tramite punti di sutura vengono fissati ai muscoli pettorali.

Un sensore di forza 4 è inserito in una cavità, 22, ricavata in una posizione anteriore e centrale della barra 2 ed è connesso elettricamente, tramite conduttori alloggiati nella barra stessa, all’elettronica di gestione ed alimentazione 5 che si trova alloggiata in un involucro, 23, associato alla barra 2 in corrispondenza di un’estremità della barra 2. Grazie a questa configurazione il sensore di forza 4 si trova in corrispondenza dello sterno, per misurare la forza applicata da quest’ultimo sulla barra 2, mentre l’elettronica di gestione ed alimentazione 5 si trova in prossimità della zona del torace in cui viene praticata l’incisione attraverso la quale viene inserito e rimosso l’impianto protesico 1.

Il sensore 4 è vantaggiosamente un sensore di forza piezoresistivo di spessore pari a circa 2 mm, comunque non superiore a 3 mm ed è inglobato in un rivestimento costituito da un materiale biocompatibile, quale silicone. Il rivestimento in materiale biocompatibile minimizza la risposta immunitaria dell’organismo al dispositivo impiantato, assicurando al tempo stesso la funzionalità dell’oggetto in quanto lo strato siliconico che riveste i sensori è sottile e flessibile e permette quindi, previa taratura, di rilevare in modo efficiente il carico che lo sterno esercita sulla barra. Anche la barra 2, l’involucro 23 e gli stabilizzatori 3 sono vantaggiosamente inseriti in guaine di rivestimento realizzate in materiale biocompatibile.

In figura 3 è mostrato uno schema a blocchi dell’elettronica associata all’impianto protesico per permettere il rilevamento del carico che lo sterno esercita sull’impianto protesico 1 e per permettere la trasmissione dei dati relativi ad un’unità di elaborazione e memorizzazione esterna, 6, quale un PC o un dispositivo di elaborazione portatile, ad esempio con finalità di point-of-care, in cui il dispositivo portatile in possesso direttamente del paziente riceve i dati e può quindi elaborarli e trasmetterli in remoto per essere analizzati da personale specializzato. L’elettronica di gestione ed alimentazione 5, contenuta nell’involucro periferico 23, contiene un microcontrollore, 51, programmabile con un linguaggio a basso livello quale ad esempio C, il quale legge i segnali inviati dai sensori 4 ed è provvisto di un modulo di trasmissione dati di tipo wireless, una batteria, 52, per l’alimentazione di tutti i componenti dell’elettronica di gestione ed alimentazione 5, ed un’elettronica di attivazione, 53, la quale gestisce lo stato di attivazione, di disattivazione e di lettura e trasferimento dati da parte del microcontrollore 51. Come mostrato nelle successive figure da 4 a 6, l’elettronica di attivazione 53 comprende in ogni caso almeno un interruttore di Reed, ed è azionata da un dispositivo di comando, 7, esterno all’impianto ed al corpo del paziente, il quale comprende almeno un magnete permanente o altro generatore di campo magnetico.

Il funzionamento dell’impianto sensorizzato secondo l’invenzione è molto semplice ed efficiente e varia leggermente in funzione della variante realizzativa scelta, in particolare per quanto riguarda l’elettronica di attivazione 53.

Con riferimento a figura 4 la forma realizzativa più semplice dell’elettronica di attivazione 53 comprende esclusivamente un interruttore di Reed, 531. L’interruttore di Reed 531 è interposto tra la batteria 52 ed il microcontrollore 51 per cui quando l’interruttore di Reed 531 è aperto il microcontrollore 51 non è alimentato, come mostrato in fig. 4a. Quando dall’esterno viene avvicinato un magnete, 71, fig. 4b, l’interruttore di Reed si chiude ed il microcontrollore 51 è alimentato e comincia quindi a leggere i segnali provenienti dai sensori 4 ed a trasmetterli in modalità wireless all’unità esterna 6. La lettura e trasmissione dei dati prosegue fino all’allontanamento del magnete 71 che provoca l’apertura dell’interruttore di Reed 531 e quindi la disattivazione del microcontrollore 51 in quanto non più alimentato dalla batteria 52. Ovviamente, la sensibilità dell’interruttore di Reed 531 e l’intensità del campo magnetico generato dal magnete esterno 71 sono definiti in modo da permettere l’attivazione dall’esterno del corpo in cui è inserito l’impianto protesico 1, ma in modo da evitare attivazioni accidentali. La soluzione sopra esposta consente il minimo consumo energetico in quanto i componenti elettronici del sistema assorbono energia dalla batteria solo quando sono effettivamente utilizzati. Una configurazione di questo tipo è particolarmente vantaggiosa in tutti i casi in cui la protesi rimane impiantata per periodi molto lunghi, ma le misurazioni devono avvenire saltuariamente, come il caso dell’impianto descritto per la correzione del pectus excavatum.

Con riferimento alla figura 5, una seconda forma realizzativa dell’elettronica di attivazione 53’ comprende un interruttore di Reed, 531 ed un sensore ad effetto Hall, 532. In questo caso il microcontrollore è sempre in collegamento con la batteria 52 e l’interruttore di Reed 531 è collegato ad un pin del microcontrollore 51. Nella situazione di fig. 5a il microcontrollore 51 si trova in una condizione di “sleep”, vale a dire di basso consumo energetico (al massimo 10 microA), in cui è programmato per essere completamente disattivo e sensibile solo a segnali provenienti dal pin cui è collegato l’interruttore di Reed 531. In questa condizione il microcontrollore 51 può essere attivato solo dal cambiamento di stato dell’interruttore di Reed 531 (apertura o chiusura) che avviene, come mostrato in fig. 5b, avvicinando un magnete 71. L’attivazione del microcontrollore 51 implica l’attivazione del sensore ad effetto Hall 532 ed eventualmente la possibilità di riconoscimento del dispositivo da parte dell’unità esterna 6. Come mostrato in fig.5c il sensore ad effetto Hall 532, una volta attivato è in grado di discriminare la polarità del campo magnetico generato dal magnete esterno 71, e di inviare quindi un segnale di comando al microcontrollore 51. Questo secondo segnale viene interpretato dal microcontrollore come un comando di inizio misurazione ed invio dati all’unità esterna 6. Questa condizione di attivazione può permanere fino ad una inversione della polarizzazione del campo magnetico esterno, oppure può essere programmata una temporizzazione nel microcontrollore. Come facilmente intuibile, il microcontrollore 51 potrebbe anche essere programmato per rispondere in modo diverso ai segnali provenienti dall’interruttore di Reed 531 e dal sensore ad effetto Hall 532. Nella forma realizzativa appena descritta il consumo energetico è leggermente superiore al primo caso in quanto il microcontrollore 51 nella modalità “sleep” ha un seppur minimo consumo energetico. D’altra parte, questa seconda soluzione consente di eseguire cicli di misurazione e trasmissione dei dati anche senza dover mantenere sempre chiuso l’interruttore di Reed e quindi senza dover mantenere il magnete 71 in prossimità dell’elettronica di gestione ed alimentazione 5. La presenza dell’interruttore di Reed permette di risvegliare il sistema da una condizione di “sleep”, vale a dire di consumo energetico estremamente basso, e l’aggiunta del sensore ad effetto Hall 532 permette di inviare al microcontrollore 51 due informazioni binarie diverse che consentono di attivare/disattivare due programmi diversi memorizzati nello stesso.

Un ulteriore vantaggio nell’utilizzo del sensore di Hall risulta nella praticità e semplicità di utilizzo da parte del paziente. Infatti, in questo caso il paziente necessita solo di una scheda magnetica esterna che è in grado di far eseguire al sistema due diversi programmi di misura.

Con riferimento alla figura 6 una terza forma realizzativa dell’elettronica di attivazione 53’’ comprende un interruttore di Reed, 531 ed un modulo di ricezione di segnali in radio frequenza, 533. Anche in questo caso il microcontrollore 51 è sempre in collegamento con la batteria 52 e l’interruttore di Reed 531 è collegato ad un pin del microcontrollore 51. Nella situazione di fig. 6a il microcontrollore 51 si trova in una condizione di “sleep” in cui è programmato per essere completamente disattivo e sensibile solo a segnali provenienti dal pin cui è collegato l’interruttore di Reed 531. In questa condizione il microcontrollore 51 può essere attivato solo dalla chiusura dell’interruttore di Reed 531 che avviene, come mostrato in fig. 6b, avvicinando un magnete 71. L’attivazione del microcontrollore 51 implica l’attivazione del modulo di ricezione di segnali in radio frequenza 533 ed eventualmente la possibilità di riconoscimento del dispositivo da parte dell’unità esterna 6. Come mostrato in fig. 5, quando il modulo di ricezione di segnali in radio frequenza 533 è attivo può ricevere segnali radio da un dispositivo di controllo remoto, 72, esterno e trasmettere quindi opportuni segnali di comando al microcontrollore 51, per attivare i sensori 4 e la trasmissione dei relativi dati all’unità esterna 6. La presenza del modulo di ricezione dei segnali in radio frequenza 533 permette di programmare il microcontrollore in modo da ricevere identificativi associati ad una moltitudine di programmi differenti, oppure utili ad impostare parametri caratteristici del ciclo di misura (frequenza delle misurazioni, numero e tipo di sensori, ecc.) e permette quindi un controllo molto più flessibile del microcontrollore. La comunicazione tra l’unità di controllo remoto 72 ed il modulo di ricezione di segnali in radio frequenza 533 avviene vantaggiosamente secondo protocollo Zigbee il quale consente consumi energetici molto bassi. Dal punto di vista Hardware il modulo di ricezione 533 è vantaggiosamente lo stesso sistema di telemetria wireless presente in ogni caso nel microcontrollore per trasmettere al dispositivo esterno i valori letti dal sensore. Come nella seconda forma realizzativa, il ritorno del microcontrollore alla condizione di “sleep”, vale a dire di minimo consumo energetico, può avvenire a seguito della ricezione di uno specifico comando, oppure a completamento di un determinato programma da parte del microcontrollore 51.

Oltre a quelli sin qui menzionati, l’elettronica di gestione ed alimentazione 5 potrebbe comprendere ulteriori componenti necessari al corretto funzionamento dell’impianto, quali ad esempio regolatori di tensione o amplificatori di segnale, digitali o analogici. Inoltre, per specifiche applicazioni, l’unità di gestione ed alimentazione 5 potrebbe comprendere anche mezzi di memoria nei quali possono essere registrati i dati relativi alle misurazioni eseguite per mezzo dei sensori 4.

L’impianto protesico sensorizzato per la correzione del pectus excavatum sopra descritto consente di valutare per tutta la durata del trattamento l’entità della forza che lo sterno esercita sull’impianto stesso in modo da poter verificare il corretto posizionamento dell’impianto ed i tempi di permanenza dell’impianto prima della rimozione.

L’impianto non deve essere alimentato dall’esterno in quanto è dotato di proprie batterie che tuttavia, grazie alle peculiarità dell’elettronica di gestione, presentano ingombri molto contenuti ma garantiscono al contempo una durata molto elevata in virtù dei ridottissimi consumi energetici.

I suddetti vantaggi della peculiare elettronica di gestione ed alimentazione rimangono inalterati anche quando questa sia applicata a impianti protesici di diverso tipo, quali ad esempio ortesi dell’anca o del ginocchio, o altre ancora in cui sensori di carico di vario tipo possano essere installati in corrispondenza di porzioni dell’impianto protesico su cui deve essere misurato il carico agente, mentre l’elettronica di gestione ed alimentazione può essere associata ad una zona dell’impianto protesico sufficientemente superficiale in modo che il relativo interruttore di Reed possa essere comandato da un campo magnetico esterno e la trasmissione wireless dei dati avvenire efficientemente.

I vantaggi di un impianto protesico secondo l’invenzione rimangono inalterati anche in presenza di ulteriori varianti o modifiche, apportate pur sempre rimanendo all’interno dell’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Impianto protesico sensorizzato (1) caratterizzato dal fatto di comprendere: - almeno un sensore di carico (4) associato a detto impianto protesico in corrispondenza di una zona presso cui deve essere monitorato il carico agente su detto impianto protesico, - un microcontrollore (51) programmabile a cui è collegato detto almeno un sensore (4) per ricevere segnali misurati da detto sensore e provvisto di mezzi di trasmissione dati di tipo wireless, - un interruttore Reed (531), - almeno una batteria (52) di alimentazione di detto sensore (4) e di detto microcontrollore (51), in cui detto interruttore Reed (531) è dimensionato per chiudersi, oppure aprirsi, in seguito alla rilevazione di un campo magnetico esterno di opportuna entità minima, provocando così l’attivazione di detto microcontrollore (51).
2. Impianto protesico sensorizzato (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la chiusura di detto interruttore Reed (531) permette l’alimentazione di detto microcontrollore (51) da parte di detta batteria (52).
3. Impianto protesico sensorizzato (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere un sensore ad effetto Hall (532), detto microcontrollore (51) essendo permanentemente alimentato da detta batteria (52), detto interruttore Reed (531) e detto sensore effetto Hall (532) essendo adatti ad inviare segnali di attivazione e/o disattivazione a detto microcontrollore (51) in base alla presenza e/o alla polarità di un campo magnetico esterno di opportuna entità minima.
4. Impianto protesico sensorizzato (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere un modulo di ricezione di segnali in radio frequenza (533), detto microcontrollore (51) essendo permanentemente alimentato da detta batteria (52), detto interruttore Reed (531) essendo connesso a detto microcontrollore (51) per trasmettere un segnale di attivazione, detto modulo di ricezione di segnali in radio frequenza (533) essendo idoneo a ricevere segnali di attivazione/disattivazione di determinati programmi memorizzati in detto microcontrollore (51).
5. Impianto protesico sensorizzato (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendente mezzi di memoria associati a detto microcontrollore (51) adatti alla memorizzazione dei dati letti da detto almeno un sensore di carico (4).
6. Impianto protesico sensorizzato (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto almeno un sensore di carico (4) è un sensore di forza piezoresistivo.
7. Impianto protesico sensorizzato (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto impianto protesico è un apparato per la correzione della patologia del pectus excavatum comprendente una barra pettorale allungata (2) idonea ad essere sagomata in forma convessa e provvista di una prima e seconda estremità in corrispondenza delle quali detta barra può essere fissata tramite mezzi di sutura a muscoli della parete toracica laterale, detto almeno un sensore (4) essendo alloggiato in una porzione centrale di detta barra allungata (2), detto interruttore Reed (531) essendo alloggiato in corrispondenza di una di dette prima e seconda estremità di detta barra allungata (2).
8. Impianto protesico sensorizzato (1) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detto almeno un sensore (4) è un sensore di forza piezoresistivo di spessore non superiore a 3 mm alloggiato in una cavità (22) di detta barra allungata (2) di analoga profondità, detto sensore (4) essendo inglobato in un rivestimento di materiale biocompatibile.
9. Impianto protesico sensorizzato (1) secondo la rivendicazione 7 o 8 caratterizzato dal fatto di comprendere un involucro (23) rivestito di materiale biocompatibile all’interno del quale sono alloggiati almeno detto microcontrollore (51), detta batteria (52) e detto interruttore Reed (531), detto involucro (23) essendo associato ad una tra dette prima e seconda estremità, detto almeno un sensore (4) essendo elettricamente connesso a detto microcontrollore (51) mediante conduttori associati a detta barra allungata (2).
10. Impianto protesico sensorizzato (1) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detta barra allungata (2) con associato detto almeno un sensore (4) e detto involucro (23) sono inseriti in relative guaine in materiale biocompatibile.