ITRM20070252A1 - Dispositivo per la movimentazione di pazienti - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Dispositivo per la movimentazione di pazienti”

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la movimentazione di pazienti, in particolare per la diagnosi ed il trattamento di patologie dell’orecchio interno, quale la labirintolitiasi.

In campo medico, è noto che una delle cause principali delle forme di vertigine acuta è rappresentata dalla labirintolitiasi. Più precisamente, tale patologia indica, in generale, la vertigine posizionale benigna (di seguito indicata con il suo acronimo BPPV) in tutte le sue possibili varianti. La BPPV è causata dalla presenza di piccole particelle solide (chiamate otoconi) all’interno di uno dei sei canali semicircolari situati nell’orecchio interno. Normalmente, la patologia viene trattata manualmente, facendo effettuare al paziente una serie di manovre atte ad orientare la testa del paziente nello spazio in modo da fargli compiere dei movimenti rapidi e ripetitivi, per provocare gradualmente il riposizionamento degli otoconi in una posizione che non causi più disturbi alla dinamica dei canali semicircolari.

Tali manovre, tuttavia, non si rivelano efficaci nei casi più gravi di vertigine e presentano, in ogni caso, una serie di svantaggi legati principalmente al fatto che vengono compiute manualmente.

In primo luogo, infatti, le possibilità di movimentazione del paziente sono piuttosto limitate, in quanto, per ragioni evidenti, il paziente, seppur aiutato dal medico o dall’operatore che lo assiste in tali manovre, dovrà compiere i movimenti autonomamente, restando in generale disteso o seduto.

Inoltre, tali movimenti non possono essere perfettamente ripetitivi, anche in questo caso trattandosi di movimenti effettuati a corpo libero.

Nel suo complesso, quindi, l’ efficacia di tale terapia non può ritenersi sufficiente per ottenere dei risultati soddisfacenti nel trattare tale patologia. Per poter superare almeno in parte tali inconvenienti, è stato recentemente sviluppato un dispositivo, illustrato nel brevetto statunitense US 6,800,062, che consente di effettuare diverse movimentazioni del paziente, in particolare di orientarlo secondo direzioni preferite.

Più precisamente, tale dispositivo anche noto come Omniax Positioning System (OPS) consiste in una sedia robotica motorizzata utilizzata per la diagnosi e il trattamento di BPPV e varianti. La sedia mobile presenta due assi di moto capaci di realizzare rotazioni complete di 360° sugli assi di rollio e imbardata, più un terzo grado di libertà “lento” per la regolazione del beccheggio. Il paziente può essere posizionato a qualsiasi angolatura rispetto al vettore gravità. Dal punto di vista cinematico tale dispositivo non è altro che un giroscopio i cui assi si intersecano all’ incirca sul baricentro del paziente.

Una volta orientato il paziente secondo una direzione predefinit — e sostanzialmente coincidente con un piano contenente uno dei canali semicircolari - possono essere utilizzate delle guide lineari per imporre al paziente un’accelerazione allo scopo di favorire il riposizionamento delle particelle solide, in analogia con le terapie manuali sopra illustrate.

Tuttavia, il dispositivo, pur riuscendo a superare alcuni degli inconvenienti sopra menzionati, in particolare la ripetitività del gesto, non consente il trattamento dei casi più gravi essendo anche in questo estremamente limitato il numero di movimenti consentiti al paziente.

Infatti, l’accelerazione lineare che viene imposta con tale dispositivo non si presta in maniera ottimale a realizzare la ricollocazione delle particelle solide, essendo queste contenute in canali di forma semicircolare.

Esistono, poi, numerosi altri dispositivi manipolatori creati allo scopo di movimentare il corpo umano, come ad esempio il brevetto tedesco DE 19 900 528, tuttavia, nessuno dei dispositivi noti consente di effettuare delle specifiche manovre che siano efficaci per il trattamento delle labirintolitiasi o, in ogni caso, di compierle in maniera efficiente.

Pertanto il problema tecnico che è alla base della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo per la movimentazione di pazienti che consenta di ovviare agli svantaggi sopra menzionati con riferimento alla tecnica nota.

Tale problema è risolto dal dispositivo per la movimentazione di pazienti secondo la rivendicazione 1.

La presente invenzione presenta alcuni rilevanti vantaggi. Il vantaggio principale consiste nel fatto che consente di realizzare movimenti particolarmente efficaci nel trattamento delle labirintolitiasi, in quanto il dispositivo prevede la possibilità di effettuare rotazioni attorno a un asse passante per il centro di ogni canale semicircolare. Inoltre consente una maggiore capacità di movimento rispetto ai dispositivi noti, in maniera tale da fornire anche la possibilità di sperimentare nuove manovre che potrebbero risultare maggiormente efficaci al trattamento delle patologie finora illustrate.

Tali vantaggi vengono peraltro raggiunti senza compromettere in alcun modo la ripetibilità e la precisione delle manovre effettuate.

Inoltre, secondo forme di realizzazione preferite, come definite dalla rivendicazioni dipendenti, il dispositivo presenta un’elevata accessibilità, presentando una struttura tale da essere in grado di compiere rotazioni eccentriche mantenendo il paziente in posizione verticale

Li più, il dispositivo consente al paziente di accedere al dispositivo senza difficoltà, senza che sia necessario alcuno scalino, ed è altamente compatibile con l’uso in ambiente ospedaliero, sia dal punto di vista degli ingombri che dal punto di vista ergonomico.

Altri vantaggi, caratteristiche e le modalità d’impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo. Verrà fatto riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: la figura 1 è una vista prospettica di un dispositivo per la movimentazione di pazienti secondo la presente invenzione;

la figura 2 e 2A sono rispettivamente una vista prospettica del dispositivo di figura 1 ed una vista schematica, in dettaglio, dei canali semicircolari di un paziente che utilizza il dispositivo secondo la presente invenzione; la figura 3 è una vista prospettica del dispositivo per la movimentazione di pazienti di figura 1, secondo una differente configurazione operativa; e le figure da 4A a 4C sono viste prospettiche che illustrano degli esempi di movimentazione del paziente tramite il dispositivo di figura 1.

Con riferimento inizialmente alla figura 1, un dispositivo per la movimentazione di un paziente 100 è complessivamente indicato con il numero 100. Il dispositivo comprende mezzi 30 per ricevere il paziente, ad esempio in posizione seduta o distesa. Tali mezzi possono quindi essere costituiti da un sedile o da un lettino a seconda della configurazione desiderata. Nel presente esempio di realizzazione, come può essere apprezzato dalle figure, viene utilizzato un sedile che consente una maggiore compattezza della struttura, a parità di capacità di movimento, di accessibilità e di comodità per il paziente .

I mezzi 30 sono connessi con appositi mezzi di orientazione del paziente, i quali, nella presente forma di realizzazione, sono costituiti da tre coppie rotoidali, indicate nel loro complesso rispettivamente con i numeri 21, 22 e 23, che consentono ciascuna una rotazione attorno ad un rispettivo asse D, E ed F.

Più precisamente, i mezzi 30 per ricevere il paziente sono connessi tramite la coppia 23 ad una struttura a C 25, in maniera tale da poter consentire la rotazione dei mezzi 30 attorno all’asse F, sostanzialmente coincidente con l’asse verticale del paziente.

La struttura a C 25 è quindi girevolmente connessa ad un elemento cilindrico 24, tramite la coppia rotoidale 22, che consente la rotazione secondo l’asse E, quest’ ultima sostanzialmente perpendicolare all’asse F.

L’asse E può convenientemente coincidere con l’asse dell’elemento cilindrico 24. Inoltre, la struttura a C presenta barre 26 che si sviluppano in direzione opposta all’elemento cilindrico 24. In questo modo, i mezzi 30 per ricevere il paziente, supportati dalle barre 26, possono essere posizionati ad una distanza dall’elemento cilindrico e, come si vedrà di seguito, anche dagli altri componenti, tale da consentire una facile accessibilità per il paziente.

I mezzi di orientazione del paziente sono inoltre formati dalla coppia rotoidale 21, che consente la rotazione dell’elemento cilindrico 24 e, conseguentemente anche della struttura a C, dei mezzi 30 e, quindi, del paziente 100, attorno l’asse D.

Secondo la presente forma di realizzazione, almeno uno dei tre assi D, E, F suddetti non è incidente con gli altri, in altre parole, a differenza delle strutture giroscopiche normalmente utilizzate per effettuare l’orientazione del paziente, i tre assi non si intersecano in corrispondenza di un unico punto.

Tale caratteristica, come si vedrà di seguito, contribuisce a consentire quei particolari movimenti che permetto di trattare in maniera particolarmente efficace le patologie di labirintolitiasi qui esaminate.

Inoltre, con riferimento all’elevata accessibilità del dispositivo, si noti che tale conformazione degli assi, essendo peraltro ottenuta tramite l’utilizzo della struttura a C, permette di portare i mezzi 30 per ricevere il paziente in una posizione ottimale per agevolare l’accesso a questo.

In più, sempre a differenza delle tradizionali strutture giroscopiche, i mezzi di orientazione del dispositivo secondo la presente invenzione presentano una struttura aperta, con un conseguente minor impatto psicologico sul paziente che si sente in questo modo meno oppresso dalla struttura del dispositivo.

La rotazione attorno agli assi D, E, F, e la conseguente orientazione del paziente, può essere realizzata tramite motori elettrici, non illustrati in figura, collegati con un apposito sistema di controllo allo scopo di controllare gli spostamenti del sistema.

È evidente che potranno essere utilizzati svariati mezzi per la movimentazione delle coppie rotoidali qui descritte, anche differenti da motori elettrici, essendo tale caratteristica comunque alla portata di un tecnico del settore.

Con riferimento alla figura 2, i mezzi di orientazione consentono di orientare il paziente secondo una qualsiasi direzione nello spazio, tramite la combinazione delle rotazioni attorno ai tre assi D, E, F, e, in particolare, secondo una delle direzioni definite dai canali semicircolari del paziente stesso.

Più precisamente, come illustrato in figura 2A in dettaglio, i canali semicircolari, connotati dai numeri 101, 102, 103, sono disposti, tre per lato, secondo direzioni sufficientemente definite nello spazio, ed indicate con O’, 0”, 0’”.

I canali circolari possono quindi essere approssimati a toroidi di sezione circolare disposti su tre piani mutuamente ortogonali. Per ogni toroide è quindi definibile uno degli suddetti assi 0\ O”, O”’, perpendicolari ad un rispettivo piano contente la circonferenza generatrice del toro. In questo modo vengono definiti in tutto sei assi di questo tipo, tre per orecchio.

Con riferimento quindi alla figura 3, il dispositivo secondo la presente invenzione consente di orientare il paziente in maniera tale che uno degli assi O’, O”, O’” sia parallelo ad un ulteriore asse B attorno al quale possono ruotare i mezzi di orientazione.

Con riferimento nuovamente alla figura 1, i mezzi di orientamento sono montati su due braccia 13, a loro volta girevolmente fissate, attorno all’asse B, ad un supporto girevole 10, tramite una coppia rotoidale 12.

La connessione tra i mezzi di orientazione e i bracci 13 avviene, nella presente forma di realizzazione, in corrispondenza dell’elemento cilindrico 24 e, più precisamente, della coppia rotoidale 21. Inoltre, la connessione con i bracci 13 presenta una coppia prismatica che consente la movimentazione dei mezzi di orientazione del paziente lungo la direzione indicata con la lettera C, sostanzialmente parallela alla direzione di sviluppo longitudinale dei bracci 13. Tale movimento, ad esempio, può essere realizzato tramite una guida lineare 14, schematicamente rappresentata in figura 2, azionata elettricamente o in maniera idraulica. Anche in questo caso, tuttavia, altre soluzioni potranno essere identificate, essendo queste alla portata di un tecnico del settore.

Pertanto, come illustrato in figura 3, il paziente potrà essere orientato secondo una delle direzioni definite dai canali semicircolari come precedentemente esposto e quindi, tramite l’azione combinata di coppie rotoidali e coppia prismatica, la distanza tra l’asse del canale semicircolare secondo la quale viene disposto il paziente e l’asse B, può essere variata, in maniera rendere i due assi suddetti sostanzialmente coincidenti.

In altre parole, tale caratteristica consente di eseguire una rotazione del paziente attorno ad un asse sostanzialmente coincidente con l’asse di detto canale semicircolare, tramite la coppia rotoidale 12.

Poiché, quindi, come precedentemente illustrato, i canali semicircolari possono essere sufficientemente approssimati a toroidi, la rotazione attorno all’asse 12 consentirà di eseguire un movimento che segue sostanzialmente 10 sviluppo del canale.

Questo movimento permette di imprimere alle particelle solide in esse presenti delle forze inerziali dirette in direzione tangenziale rispetto alla circonferenza generatrice del canale e, pertanto, risulta particolarmente efficace nel realizzare lo spostamento delle particelle e la loro ricollocazione.

La particolare configurazione finora illustrata consente anche di effettuare questi movimenti di rotazione con le accelerazioni richieste affinché le forze impresse alle particelle solide siano sufficienti a consentirne lo spostamento, pur mantenendo la struttura nel suo complesso compatta.

Con riferimento nuovamente alla figura 1, i bracci 13 sono montati al supporto 10 in corrispondenza di due colonne 11 che sostengono l’intera struttura. L’uso di tali colonne 11 consente la massima flessibilità nelle rotazioni e, al tempo stesso, un’ottimizzazione negli ingombri della struttura.

11 supporto girevole 10 può inoltre ruotare attorno ad un asse verticale A, in maniera tale che sia possibile, posizionando correttamente il paziente tramite i mezzi precedentemente illustrati e variando la distanza del paziente rispetto all’asse A lungo la direzione C, compiere rotazioni eccentriche attorno ad un asse parallelo all’asse verticale del paziente, mantenendolo in posizione eretta.

Anche tale movimento, che non può essere realizzato con i dispositivi di movimentazione noti per pazienti affetti da labirintolitiasi, si rivela particolarmente vantaggioso.

Si noti che, come iinora illustrato, il dispositivo secondo la presente invenzione consente Putilizzo di semplici motori elettrici che possono essere ciascuno controllato sul suo asse, senza quindi richiedere complessi calcoli per realizzare la cinematica inversa del dispositivo, a differenza di quanto avviene, ad esempio, nei manipolatori industriali tradizionali.

Questa caratteristica è legata al fatto che l’orientazione del paziente, la disposizione dell’asse del canale circolare in corrispondenza dell’asse B e la rotazione attorno allo stesso, possono avvenire in maniera successiva e disgiunta essendo perciò possibile effettuare un semplice controllo sugli assi di rotazione.

In particolare, la posizione degli assi dei canali semicircolari sarà determinabile semplicemente impostando alcuni semplici parametri propri del paziente, quali l’altezza, e quindi si potrà, come illustrato nelle figure da 4A a 4D, effettuare rotazioni delle coppie rotoidali 21, 22, 23, ottenendo così l’orientazione desiderata. Quindi, il paziente potrà essere spostato linearmente, in maniera tale da far sostanzialmente coincidere l’asse di uno dei canali semicircolari con l’asse B.

Infine, una volta raggiunta tale posizione, si potrà azionare la coppia 12, per eseguire la rotazione richiesta.

Si noti che questo tipo di movimentazione non è realizzabile né con le movimentazioni manuali che vengono normalmente impiegate nelle terapie per le labirìntolìtiasi, né nei dispositivi noti attualmente impiegati a tale scopo.

Inoltre, il dispositivo secondo la presente invenzione consente di realizzare in maniera efficace anche altri tipi di manovre terapeutiche e diagnostiche già di per sé note, ma effettuate manualmente e quindi con scarsa riproducibilità. Ad esempio, tra tali manovre rientrano quelle note in letteratura con il nome di manovra Epley e manovra Semount.

In più, come già accennato precedentemente, è anche possibile realizzare una serie di manovre, sempre dirette al trattamento e/o alla diagnosi delle labirintolitiasi, che non vengono normalmente effettuate in quanto non praticabili a mano e non essendo noti dispositivi che siano in grado di compiere tali movimenti.

Si noti infine che, nel presente esempio di realizzazione sono utilizzate tre coppie rotoidali, per realizzare l’orientazione del paziente, associate ad una coppia prismatica per la variazione della distanza tra l’asse dei canali semicircolari e l’asse di rotazione B ed ad altre due coppie rotoidali per la rotazione del paziente.

Tuttavia deve essere compreso che tali coppie possono essere eventualmente sostituite con strutture differenti, ad esempio un sistema di movimentazione cartesiano, che potrebbero consentire la medesima movimentazione del paziente.

Inoltre, potrebbero essere previsti ulteriori gradi di libertà non presenti nella forma di realizzazione fin qui descritta, come, ad esempio, la possibilità di movimento lineare del supporto 10, per imprimere anche forze lineari al paziente.

La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito esposte.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100), comprendente mezzi (21, 22, 23) di orientazione del paziente (100), atti ad orientare il paziente (100) secondo una direzione tale per cui l’asse (0\ O”, O’”) di uno dei canali semicircolari (101, 102, 103) dell’orecchio interno del paziente sia sostanzialmente parallelo ad un predeterminato asse (B) del dispositivo (1), caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente mezzi di supporto (10, 11, 12, 13, 14) di detti mezzi (21, 22, 23) di orientazione, atti a consentire la rotazione di detti mezzi (21, 22, 23) di orientazione attorno a detto asse (B), e mezzi (14) per variare la distanza tra detto asse (B) con l’asse (O’, O”, O”’) del canale semicircolare (101, 102, 103), atti a far sostanzialmente coincidere detto asse (B) con l’asse (0\ O”, O’”) di uno dei canali semicircolari (101, 102, 103).
2. 2. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100) secondo la rivendicazione precedente, in cui detti mezzi (14) per variare la distanza comprendono una coppia prismatica.
3. 3. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100) secondo la rivendicazione precedente, in cui detta coppia prismatica è realizzata tramite una guida lineare (14).
4. 4. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100) secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui detti mezzi di orientazione comprendono tre coppie rotoidali (21, 22, 23) atte a consentire la rotazione attorno a rispettivi assi (D, E, F) tra loro ortogonali.
5. 5. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100) secondo la rivendicazione precedente, in cui detti assi (D, E, F) non sono tra loro incidenti.
6. 6. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100) secondo una delle precedenti rivendicazioni, comprendente mezzi (30) per ricevere il paziente, detti mezzi (30) per ricevere il paziente essendo girevolmente connessi a detti mezzi di orientazione (21, 22, 23).
7. 7. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100) secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui detti mezzi di orientazione (21, 22, 23) comprendono una struttura a C (25) atta a supportare detti mezzi (30) per ricevere il paziente (100).
8. 8. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100) secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui detti mezzi (21, 22, 23) di orientazione sono girevolmente connessi a bracci (13).
9. 9. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100) secondo la rivendicazione precedente, in cui detti bracci (13) sono girevoli attorno a detto asse (B).
10. 10. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100) secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui detti mezzi di orientazione sono scorrevoli su detti bracci (13) sostanzialmente lungo ima direzione di sviluppo longitudinale di detti bracci (13).
11. 11. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100) secondo la rivendicazione 8, 9 o 10, in cui detti bracci (13) sono girevolmente connessi in corrispondenza di detto asse (B) a colonne (11) di detti mezzi di supporto (10, 11, 12, 13, 14).
12. 12. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100) secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui detti mezzi di supporto (10, 11, 12, 13, 14) comprendono un supporto girevole (10), atto a ruotare attorno ad un asse (A) sostanzialmente verticale.
13. 13. Dispositivo (1) per la movimentazione di pazienti (100) secondo le rivendicazioni 11 e 12, in cui dette colonne (11) si sviluppano da detto supporto girevole (10)