ITTO20000908A1 - Apparecchiatura di dialisi e metodo di verifica della funzionalita' di una apparecchiatura di dialisi. - Google Patents

Apparecchiatura di dialisi e metodo di verifica della funzionalita' di una apparecchiatura di dialisi. Download PDF

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Description

DE S C R I Z I O N E
del brevetto per invenzione industriale
La presente invenzione è relativa ad una apparecchiatura di dialisi e ad un metodo di verifica della funzionalità di una apparecchiatura di dialisi.
Come è noto, in caso di insufficienza renale nel sangue del paziente sono presenti particelle di basso peso molecolare che devono essere eliminate attraverso un trattamento dialitico operato tramite un'apparecchiatura di dialisi.
In particolare, il trattamento del sangue viene effettuato mediante un filtro di dialisi costituito da un compartimento sangue e da un compartimento dializzatore separati da una membrana semipermeabile ed attraversati, in uso, dal sangue, da trattare e, rispettivamente, da una soluzione dializzante e durante il trattamento dialitico· si ha una migrazione delle particelle indesiderate contenute nel sangue dal compartimento sangue al compartimento dializzatore attraverso la membrana semipermeabile sia per diffusione che per convezione.
Tutte le apparecchiature di’dialisi attualmente in commercio'sono provviste di dispositivi di controllo più o meno sofisticati aventi lo scopo di regolare il funzionamento delle apparecchiature di dialisi stesse. In particolare, i. dispositivi di controllo più sofisticati sono progettati per implementare procedure di sicurezza finalizzate a verificare da un lato che qualsiasi modifica dei parametri del trattamento dialitico sia adatta al paziente sottoposto a trattamento dialitico e sia coerente con lo stato corrente dell'apparecchiatura di dialisi e ad evitare dall'altro che possano essere effettuate modifiche errate di quei parametri del trattamento dialitico che possono avere effetti nocivi sulla salute del paziente sottoposto a trattamento dialitico.
Esistono però numerose altre situazioni o condizioni di funzionamento delle apparecchiature di dialisi che possono avere effetti nocivi sulla salute del paziente sottoposto a trattamento dialitico e sulle quali i dispositivi di controllo delle apparecchiature di dialisi attualmente in commercio non effettuano alcun tipo di verifica.
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una apparecchiatura di dialisi ed un metodo di verifica della funzionalità di una apparecchiatura di dialisi che consentano di superare gli inconvenienti sopra descritti.
Secondo la presente invenzione viene realizzata una apparecchiatura di dialisi comprendente mezzi di controllo principali provvisti di mezzi di memoria memorizzanti i parametri del trattamento dialitico effettuato su un paziente mediante detta apparecchiatura di dialisi; mezzi di controllo asserviti cooperanti con detti mezzi di controllo principali per realizzare il controllo del trattamento dialitico effettuato sul paziente; e mezzi di verifica di funzionalità provvisti di mezzi di memoria memorizzanti i parametri del trattamento dialitico, e cooperanti con detti mezzi di controllo principali per realizzare la-verifica della funzionalità di detta apparecchiatura di dialisi; detti mezzi di verifica di funzionalità comprendendo mezzi di invio per inviare a detti mezzi di controllo principali i parametri del trattamento dialitico memorizzati nei mezzi di memoria di mezzi di verifica di funzionalità stessi al rilevamento di condizioni prefissate; e dal fatto che detti mezzi di controllo principali comprendono mezzi di confronto per confrontare fra loro i parametri del trattamento dialitico memorizzati nei mezzi di memoria di detti mezzi di verifica di funzionalità ed i parametri del trattamento dialitico memorizzati nei mezzi di memoria di detti mezzi di controllo principali, e mezzi generatori di segnale per generare un segnale di allarme qualora detti parametri del trattamento dialitico non coincidano fra loro.
Secondo la presente invenzione viene inoltre fornito un metodo di verifica della funzionalità di una apparecchiatura di dialisi comprendente mezzi di controllo principali provvisti di mezzi di memoria memorizzanti i parametri del trattamento dialitico effettuato su un paziente mediante detta apparecchiatura, di dialisi; e mezzi di controllo asserviti cooperanti con detti mezzi di controllo principali per realizzare il controllo del trattamento dialitico effettuato sul paziente;
caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di:
prevedere mezzi di verifica di funzionalità provvisti di mezzi di memoria;
- memorizzare in detti mezzi di memoria di detti mezzi di verifica di funzionalità detti parametri del trattamento dialitico;
al rilevamento di prefissate condizioni, confrontare i parametri del trattamento dialitico memorizzati nei mezzi di memoria di detti mezzi di verifica di funzionalità con i parametri del trattamento dialitico memorizzati nei mezzi di memoria di detti mezzi di controllo principali; e<'>
- generare un segnale di allarme qualora detti parametri non coincidano fra loro.
Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la figura 1 mostra uno schema a blocchi di principio di una apparecchiatura di dialisi realizzata secondo la presente invenzione; e
- la figura 2 mostra un diagramma di flusso delle operazioni svolte dall'apparecchiatura di dialisi- di figura 1 per la rilevazione di malfunzionamenti dell'apparecchiatura di dialisi stessa.
Nella figura 1 è indicata con 1, nel suo insieme, una apparecchiatura di dialisi realizzata secondo la presente invenzione.
L'apparecchiatura di dialisi 1 comprende un circuito dialitico, rappresentato schematicamente con un blocco indicato con 2, formato dalle varie parti dell'apparecchiatura di dialisi 1 dedicate alla realizzazione del trattamento dialitico vero e proprio, quali, ad esempio, le linee arteriosa e venosa, il filtro dializzante, le pompe sangue, le pompe liquido dializzante, la pompa di ultrafiltrazione, eco.; ed una pluralità.di sensori, rappresentati schematicamente con un unico blocco indicato con 4, disposti in vari punti del circuito dialitico 2 per misurare grandezze coinvolte nel trattamento dialitico, quali, ad esempio, la concentrazione del liquido dializzante, la concentrazione dell'emoglobina, il volume ematico, il coefficiente di ultrafiltrazione, ecc.
L'apparecchiatura di dialisi 1 comprende inoltre un dispositivo di controllo 6 avente una architettura circuitale di tipo 'Master-Multislave", cioè del tipo comprendente una unità di controllo principale ('master"), indicata con 10, ed una pluralità di unità di controllo asservite ('slave"), rappresentate schematicamente con un unico blocco indicato con 12 e dedicate al controllo dell'operatività di specifiche parti del circuito dialitico 2 o di specifici processi connessi con il trattamento dialitico, ad esempio il controllo del circuito idraulico, il controllo del circuito sangue, il controllo della emodiafiltrazione, il controllo dell'ultrafiltrazione, ecc.
L'apparecchiatura di dialisi comprende inoltre un personal computer 14, provvisto di un'unità di visualizzazione, un'unità di elaborazione 18 e di una tastiera 20, dedicato alla gestione di tutti i processi connessi con il trattamento dialitico del paziente e le azioni effettuate dall'utilizzatore dell'apparecchiatura di dialisi 1, quali, ad esempio, richieste di informazioni circa lo stato di avanzamento del trattamento dialitico, settaggio dei parametri del trattamento dialitico, ecc.
Sull'unità di controllo principale 10 è installato un sistema operativo multitasking per 1'implementazione di specifiche procedure, quali procedure connesse con il trattamento dialitico vero e proprio, procedure di distribuzione di dati e comandi, procedure di monitoraggio del circuito sangue, procedure di verifica della correttezza di tutte le condizioni che possono in qualche modo rappresentare un rischio per la salute del paziente sottoposto a trattamento dialitico, procedure per l'effettuazione di azioni dirette a porre l'apparecchiatura di dialisi in uno stato di sicurezza, procedura di verìfica delle modifiche dei parametri del trattamento dialitico, ecc.
L'unità di controllo principale 10 comprende essenzialmente un microprocessore di controllo principale 22 collegato all'unità di elaborazione 18 del personal computer 14 e dedicato alla supervisione dell'operatività di una o più apparecchiature di dialisi 1, eventualmente collegate in rete; ed una pluralità di memorie 24 collegate al microprocessore di controllo principale 22 e virtualmente separate ed operativamente indipendenti fra loro, le quali sono previste per fornire ridondanza di memorizzazione al fine di evitare il cosiddetto "soft error" ed in ciascuna delle quali sono memorizzati i parametri del trattamento dialitico, quali, ad esempio, l'andamento dell'ultrafiltrazione durante la seduta dialitica, l'andamento della concentrazione del liquido dializzante durante la seduta dialitica, ecc.
L'unità di controllo principale 10 comprende inoltre un'unità di visualizzazione 25 sulla quale vengono visualizzati dati di vario genere inerenti sia il trattamento dialitico, ad esempio informazioni sullo stato di avanzamento del trattamento dialitico, parametri del trattamento dialitico, ecc., che la funzionalità dell'apparecchiatura di dialisi.
Le unità di controllo asservite 12 comprendono, ciascuna, un microprocessore di controllo asservito 26 ed una memoria 28 collegata al microprocessore di controllo asservito 26. In particolare, i microprocessori di controllo asserviti 26 sono collegati in modo bidirezionale al microprocessore di controllo principale 22 e ricevono in ingresso i segnali di misura generati dai sensori 4 di cui necessitano per realizzare il controllo delle rispettive parti del circuito dialitico 2 o dei relativi processi connessi con il trattamento dialitico a cui sono dedicati in modo da perseguire, in modo dì per sé noto e quindi non descritto in dettaglio, i propri obiettivi di controllo, mentre nelle memorie 28 sono memorizzati i parametri del trattamento dialitico o i parametri relativi al funzionamento delle parti del circuito dialitico su cui i rispettivi microprocessori di controllo asserviti 26 realizzano il controllo.
Secondo la presente invenzione, il dispositivo di controllo 6 dell'apparecchiatura di dialisi 1 comprende inoltre una ulteriore unità asservita, nel seguito indicata con il termine di unità di verifica di funzionalità ed indicata con 30, distinta e fisicamente separata dall'unità di controllo principale 10 e cooperante con quest'ultima, nel modo descritto più in dettaglio in seguito, per realizzare in modo continuo la verifica della funzionalità dell'apparecchiatura di dialisi 1.
In particolare, l'unità di verifica di funzionalità 30 comprende essenzialmente un microprocessore di verifica di funzionalità 32 ed una memoria 34 collegata al microprocessore di verifica di funzionalità 32 e nella quale sono memorizzati i parametri del trattamento dialitico. In dettaglio, il microprocessore di verifica di funzionalità 32 è collegato in modo bidirezionale con il microprocessore di controllo principale 22, riceve in ingresso i segnali di misura generati dai sensori 4 e realizza una duplice funzione: la prima funzione è quella di acquisire, attraverso il microprocessore di controllo principale 22, i segnali di misura acquisiti dai microprocessori di controllo asserviti 26 e di confrontarli con i propri segnali di misura acquisiti al fine di verificare costantemente il corretto funzionamento dei microprocessori di controllo asserviti 26 stessi, mentre la seconda funzione è quella di cooperare con il microprocessore di controllo principale 22 per realizzare costantemente la verifica del corretto funzionamento dell'apparecchiatura di dialisi 1, implementando le operazioni qui di seguito descritte con riferimento al diagramma di flusso di figura 2.
In particolare, secondo quanto mostrato in figura 2, inizialmente il microprocessore di controllo principale 22 carica 'nella memoria 34 del microprocessore di' verifica di funzionalità 32 i parametri del trattamento dialitico impostati dall'operatore tramite la tastiera 20 del personal computer e memorizzati in modo ridondante nelle memorie 24 del microprocessore di controllo principale 22 stesso (blocco 100).
Successivamente, ad istanti di tempo prefissati, ad esempio ogni n impulsi di clock, il microprocessore di verifica di funzionalità 32 invia al microprocessore di controllo principale 22 i parametri del trattamento dialitico memorizzati nella propria memoria 34, il quale li acquisisce e li memorizza in una delle proprie memorie 24 (blocco 110).
II microprocessore di controllo principale 22 confronta quindi i parametri del trattamento dialitico inviati dal microprocessore di verifica di funzionalità 32 con i parametri del trattamento dialitico memorizzati in ciascuna delle proprie memorie 24 (blocco 120).
Se i parametri del trattamento dialitico inviati dal microprocessore di verifica di funzionalità 32 coincidono con quelli memorizzati in ciascuna delle memorie del microprocessore di controllo principale 22 (uscita SI dal blocco 120), allora il microprocessore di controllo principale 22 rileva la corretta funzionalità dell'apparecchiatura di dialisi 1 e continua pertanto a svolgere normalmente le proprie funzioni, ritornando al blocco 110, mentre se i parametri del trattamento dialitico inviati dal microprocessore di verifica di funzionalità 32 non coincidono con i parametri del trattamento dialitico memorizzati in ciascuna delle memorie 24 del microprocessore di controllo principale 22 (uscita NO dal blocco 120), allora il microprocessore di controllo principale 22 rileva la presenza di un malfunzionamento nella apparecchiatura di dialisi 1, genera un segnale di allarme, lo visualizza sull'unità di visualizzazione 25, e lo invia all'unità di elaborazione 18 del personal computer 14 (blocco 130).
Sull'unità di visualizzazione 25 viene quindi visualizzata la condizione di allarme, sotto forma di scritta o di icona, indicativa di tale malfunzionamento e quindi della mancanza della verifica della funzionalità dell'apparecchiatura di dialisi .1 (blocco 140) .
Al ricevimento del segnale di allarme, l'unità di elaborazione 18 del personal computer 14 può inoltre comandare la visualizzazione di tale condizione di allarme anche sull'unità di visualizzazione 16.
Da un esame delle caratteristiche dell'apparecchiatura di dialisi 1 realizzata secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere.
In particolare, attraverso la verifica di funzionalità effettuata tramite l'unità di verifica risulta possibile annullare sostanzialmente la probabilità che nell'apparecchiatura di dialisi insorgano malfunzionamenti che possono essere nocivi per la salute del paziente sottoposto a trattamento dialitico, aumentando così notevolmente la sicurezza del trattamento dialitico stesso.
Risulta infine chiaro che all'apparecchiatura di dialisi qui descritta ed illustrata possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (8)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Apparecchiatura di diàlisi (1) comprendente mezzi di controllo principali (10) provvisti di mezzi di memoria (24) memorizzanti i parametri del trattamento dialitico effettuato su un paziente mediante detta apparecchiatura di dialisi (1); mezzi di controllo asserviti (12) cooperanti con detti mezzi di controllo principali (10) per realizzare il controllo del trattamento dialitico effettuato sul paziente; e mezzi di verifica di funzionalità (30) provvisti di mezzi di memoria (34) memorizzanti i parametri del trattamento dialitico, e cooperanti con detti mezzi di controllo principali (10) per realizzare la verifica della funzionalità di detta apparecchiatura di dialisi (1); detti mezzi di verifica di funzionalità (30) comprendendo mezzi di invio (110) per inviare a detti mezzi di controllo principali (10) i parametri del trattamento dialitico memorizzati nei mezzi di memoria (34) di mezzi di verifica di funzionalità (30) stessi al rilevamento di condizioni prefissate; e dal fatto che detti mezzi di controllo 'principali (10) comprendono mezzi di confronto (120) per confrontare fra loro i parametri del trattamento dialitico memorizzati nei mezzi di memoria (34) di detti mezzi di verifica di funzionalità (30) ed i parametri del trattamento dialitico memorizzati nei mezzi di memoria (24) di detti mezzi di controllo principali (10), e mezzi generatori di segnale (130) per generare un segnale di allarme qualora detti parametri del trattamento dialitico non coincidano fra loro.
  2. 2. Apparecchiatura di dialisi secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di invio (110) inviano a detti mezzi di controllo principali (10) i parametri del trattamento dialitico memorizzati nei mezzi- di memoria (34) dei mezzi di verifica di.funzionalità (30) stessi ad intervalli di tempo prefissati.
  3. 3. Apparecchiatura di dialisi secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre mezzi di visualizzazione (16) collegati a detti mezzi di controllo principali (10) per visualizzare un messaggio indicativo di malfunzionamento di detta apparecchiatura di dialisi (1) al ricevimento di detto segnale di allarme.
  4. 4. Metodo di verifica della funzionalità di una apparecchiatura di dialisi' (1) comprendente mezzi di controllo principali (10) provvisti di mezzi di memoria (24) memorizzanti i parametri del trattamento dialitico effettuato su un paziente mediante detta apparecchiatura di dialisi (1); e mezzi di controllo asserviti (12) cooperanti con detti mezzi di controllo principali (10) per realizzare il controllo del trattamento dialitico effettuato sul paziente; caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: - prevedere mezzi di verifica di funzionalità (30) provvisti di mezzi di memoria (34); - memorizzare in detti mezzi di memoria (34) di detti mezzi di verifica di funzionalità (30) detti parametri del trattamento dialitico; - al rilevamento di prefissate condizioni, confrontare i parametri del trattamento dialitico memorizzati nei mezzi di memoria (34) di detti mezzi di verifica di funzionalità (30) con i parametri del trattamento dialitico memorizzati nei mezzi di memoria (24) di detti mezzi di controllo principali (10); e - generare un segnale di allarme qualora detti parametri non coincidano fra loro.
  5. 5. Metodo di verifica secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta fase di confrontare comprende la fase di inviare a detti mezzi di controllo principali (10) i parametri del trattamento dialitico memorizzati nei mezzi di memoria (34) di detti mezzi di verifica di funzionalità (30) al rilevamento di dette condizioni prefissate.
  6. 6. Metodo di verifica secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che detta fase di confrontare è eseguita ad 'intervalli di tempo prefissati.
  7. 7. Metodo di verifica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre la fase di: - visualizzare su mezzi di visualizzazione (16) di detta apparecchiatura di dialisi (1) un messaggio indicativo di malfunzionamento di detta apparecchiatura di dialisi (1) al rilevamento di detto segnale di allarme.
  8. 8. Apparecchiatura di dialisi e metodo di verifica della funzionalità di una apparecchiatura di dialisi, sostanzialmente come descritti con riferimento ai disegni allegati,
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