ITTO20070123A1

ITTO20070123A1 - "kit portatile, dispositivo e procedimento per l esecuzione di test cardiopolmonari sotto sforzo, con l uso di una normale bicicletta"

Info

Publication number: ITTO20070123A1
Application number: IT000123A
Authority: IT
Inventors: Paolo Brugnoli; Fabio Pedrini
Original assignee: Cosmed Engineering S R L; Fabio Pedrini
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2008-08-22
Also published as: US20080200308A1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Kit portatile, dispositivo e procedimento per l'esecuzione di test cardiopolmonari sotto sforzo, con l'uso di una normale bicicletta",

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ai dispositivi per l'esecuzione di test cardio-polmonari sotto sforzo .

la quale produce e commercializza da tempo dispositivi atti a misurare il consumo di ossigeno da parte di un utilizzatore (vedere ad esempio US 2006/0005836 A1). Dispositivi di questo tipo sono anche utilizzati per eseguire test sotto sforzo, con l'uso combinato di attrezzature di esercizio fisico, tipicamente del tipo "cicloergometro", che sono relativamente ingombranti, intrasportabili e costose.

Lo scopo del trovato è quello di consentire la possibilità di effettuare test cardio-polmonari sotto sforzo con mezzi estremamente semplici, di ridotto ingombro e di costo puro ridotto, in modo tale da rendere possibile per il singolo utilizzatore sottoporsi a test di questo, con estrema facilità e comodità, senza la necessità di predisporre sofisticate attrezzature in luoghi appositi .

In vista di raggiungere tale scopo, il trovato ha per oggetto un kit portatile comprendente:

un attrezzo di allenamento, pieghevole o smontabile in una configurazione di ridotto ingombro facilmente trasportabile, atto a consentire l'uso di una normale bicicletta in posizione stazionaria da parte di un utilizzatore, detto attrezzo includendo:

mezzi per supportare la bicicletta in posizione d'uso, lasciando alla ruota posteriore della bicicletta la possibilità di girare, e mezzi attuatori a comando elettrico, per applicare una forza frenante variabile alla ruota posteriore della bicicletta,

detto kit portatile comprendendo inoltre:

un dispositivo portatile per la misurazione dell'attività cardio-polmonare dell'utilizzatore , includente mezzi di misurazione collegati ad una maschera o boccaglio di respirazione indossabile dall'utilizzatore, e

un'unità elettronica di controllo collegata operativamente sia a detti mezzi attuatori, sia a detti mezzi di misurazione.

Grazie alle caratteristiche sopra indicate, il trovato consente all'utilizzatore di disporre di una struttura estremamente semplice e trasportabile con facilità in qualsiasi luogo, che permette l'esecuzione di test cardio-polmonari sotto sforzo con l'uso di una normale bicicletta.

Nel caso di ciclisti sportivi, professionisti o dilettanti, l'invenzione consente pertanto al ciclista il vantaggio di poter eseguire i necessari test sotto sforzo non con una macchina, bensì con la stessa bicicletta da utilizzare poi in competizione.

In ogni caso, grazie all'invenzione, un utilizzatore può sottoporsi al test con facilità e con comodità, una volta che sia disponibile una normale bicicletta, facendo uso dell'attrezzo di allenamento portatile e del dispositivo portatile di misurazione. L'attrezzo di allenamento portatile può essere realizzato, in modo per sè noto, come un convenzionale attrezzo per l'uso di una normale bicicletta in posizione stazionaria. Attrezzi di questo tipo sono commercializzati e utilizzati da tempo. In una tipica forma di attuazione, l'attrezzo di allenamento portatile comprende un telaio, pieghevole o smontabile in una configurazione di ridotto ingombro, per facilità di trasporto. Tale telaio è destinato a sostenere in posizione d'uso la bicicletta, lasciando alla ruota posteriore la possibilità di girare. L'attrezzo comprende inoltre un dispositivo frenante controllabile, portato da detto telaio, ed atto ad entrare in contatto di attrito con il pneumatico di detta ruota di bicicletta per applicare su di essa una forza frenante .

Secondo il trovato, i mezzi attuatori di cui l'attrezzo di allenamento portatile è provvisto per regolare la forza frenante sulla ruota della bicicletta sono operativamente collegati all'unità elettronica di controllo che è pure collegata operativamente ai mezzi di misurazione dell'attività cardio-polmonare dell'utilizzatore. L'unità elettronica di controllo è predisposta per inviare a detti mezzi attuatori un segnale di comando per comandare l'applicazione di un valore desiderato della forza frenante ed è predisposta inoltre per ricevere da detti mezzi attuatori un segnale di feed-back, indicativo della forza frenante da essi applicata. Sulla base dei dati impostati dall'utilizzatore, l'unità elettronica di controllo può quindi controllare detti mezzi attuatori di applicazione della forza frenante secondo una logica ad anello chiuso.

All'unità elettronica di controllo è associata un'unità di visualizzazione e/o stampa dei risultati di misurazione dei parametri cardio-polmonari, incluso il consumo di ossigeno.

In una forma preferita di attuazione, la suddetta unità elettronica di controllo, con detta unità di visualizzazione e/o stampa, e la suddetta unità di interfaccia sono entrambe associate al dispositivo di misurazione. In tale forma di attuazione, il dispositivo comprende un involucro recante una tastiera ed un display, nonché un'unità di stampa per stampare un rapporto sui risultati del test .

Una caratteristica fondamentale del trovato consiste nella sua portabilità. Tale caratteristica viene ottenuta grazie al fatto che sia il dispositivo di misurazione, sia il dispositivo di allenamento, grazie alla sua ripiegabilità e/o smontabilità , sono di tipo portatile. L'idea chiave per ottenere tale vantaggio consiste nel fatto che l'attrezzatura di esercizio fisico che viene utilizzata in combinazione col dispositivo di misurazione dell'attività respiratoria non è costituita da una macchina completa dedicata, bensì è una attrezzatura portatile, da utilizzare in combinazione con una normale bicicletta.

Grazie alle suddette caratteristiche, l'utilizzatore può portare con sè il kit secondo il trovato, costituito dall'attrezzo di allenamento e dal dispositivo di misurazione, con comodità e facilità, così da poter effettuare il test cardiopolmonare sotto sforzo, in qualsiasi momento e luogo, una volta che sia disponibile una qualsiasi normale bicicletta.

Inoltre, nel caso di un ciclista sportivo, professionista o dilettante, sarà così possibile eseguire il test cardio-polmonare sulla propria bicicletta, così da rendere il test notevolmente più indicativo rispetto a quello realizzabile con una macchina tipo cicloergometro.

Secondo un'ulteriore caratteristica preferita, il kit comprende anche un dispositivo di misurazione dell'attività cardiaca, collegabile elettricamente o con una comunicazione senza fili con la suddetta unità elettronica di controllo.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica schematica che illustra l'impiego di un kit secondo il trovato, - la figura 2 è una vista prospettica in scala ampliata dell'attrezzo di allenamento,

la figura 2A è uno schema a blocchi del dispositivo secondo l'invenzione, e

- la figura 3 è una vista prospettica in scala ampliata del dispositivo di misurazione dell'attività cardio-polmonare, facente parte del dispositivo secondo l'invenzione.

Con riferimento alla figura 1, un utilizzatore 1 si sottopone ad un test di respirazione sotto sforzo facendo uso di una normale bicicletta 2, con l'ausilio del kit secondo il trovato, includente un attrezzo portatile di allenamento 3 ed un dispositivo portatile 4 di misurazione dell'attività cardio-polmonare. L'attrezzo portatile 3 è di un qualsiasi tipo noto che consente l'uso di una normale bicicletta in posizione stazionaria. Nel caso dell'esempio illustrato, l'attrezzo comprende un telaio 5 provvisto di piedi 6 che appoggiano sul terreno e supporti 7 per sostenere in modo liberamente girevole il mozzo della ruota posteriore della bicicletta 2 dando nello stesso tempo stabilità alla bicicletta. In tale condizione, 1'utilizzatore 1 può utilizzare la bicicletta 2 in posizione stazionaria imprimendo una rotazione alla ruota posteriore 2a della bicicletta 2 tramite i pedali 8. Il telaio 5 comprende snodi 5a che consentono di ripiegarlo e/o smontarlo in una condizione di ridotto ingombro, per facilità di trasporto .

Il dispositivo 3 comprende inoltre mezzi attuatori 9 a comando elettrico di qualsiasi tipo noto, che vengono attivati per premere un rullo 9a liberamente girevole contro il battistrada del pneumatico della ruota posteriore 2a, in modo da esercitare una forza frenante sulla ruota. Tale forza frenante può essere modificata variando il segnale elettrico 10 che viene inviato ai mezzi attuatori 9 da un'unità elettronica di controllo il (figura 2A) . L'unità elettronica di controllo è connessa operativamente ad esempio mediante filo (o alternativamente mediante un collegamento wireless) ai mezzi misuratori 12 facenti parte del dispositivo di misurazione 4.

Nel caso dell'esempio illustrato nelle figure 1-3, l'unità elettronica di controllo 11 è contenuta nell'involucro del dispositivo misuratore 4, che è anche provvisto di un'unità di interfaccia con l'utilizzatore , includente una tastiera 13, di un'unità di visualizzazione a display 14, e di un a eventuale unità di stampa (non visibile nei disegni) che è contenuta nell'involucro del dispositivo 4 ed è atta ad emettere attraverso un'apertura di uscita un foglio o nastro stampato recente i risultati del test. I mezzi di misurazione 12 del dispositivo 4 sono collegati mediante un tubo flessibile 15 con una maschera o boccaglio di respirazione 4a che viene indossata dall'utilizzatore e che consente al dispositivo 4 di rilevare le caratteristiche dell'attività respiratoria dell'utilizzatore.

Nel caso dell'esempio illustrato nella figura 1, oltre all'unita elettronica di controllo principale 11 illustrata nella figura 2A e contenuta all'interno dell' involucro del dispositivo di misurazione 4, è previsto un secondo modulo di controllo elettronico 16 che è collegato, ad esempio mediante un cavo 17, con il primo modulo di controllo 11 e che reca anch'esso (vedere figura 3) un display (18) ed una tastiera (19), per l'impostazione della forza frenante sulla ruota 2a.

La figura 1 si riferisce al caso in cui il secondo modulo 16 è provvisto di mezzi per il suo montaggio sul manubrio della bicicletta, mentre il dispositivo di misurazione 4 è destinato ad essere appoggiato su qualsiasi superficie di supporto in adiacenza alla postazione di prova.

La figura 3 illustra una configurazione alternativa in cui entrambi i moduli 11 e 16 sono montati sul manubrio della bicicletta.

Ancora alternativamente, la seconda unità 16 può essere eliminata e l'unità di controllo 11 può essere in comunicazione diretta con i mezzi attuatori 9.

Inoltre, il kit per l'esecuzione del test comprende pure mezzi misuratori 20 dell'attività cardiaca dell'utilizzatore, collegabili anch'essi all'unità di controllo elettronica 11 del dispositivo di misurazione, ed includenti, in modo per sé noto, mezzi sensori 21 associabili al torace dell'utilizzatore e mezzi ricevitori 22 per ricevere i segnali provenienti dai mezzi sensori 21, ad esempio mediante una comunicazione senza fili.

I dettagli di realizzazione del dispositivo di misurazione 4 e della relativa unità di controllo non sono qui illustrati, dal momento che essi possono essere realizzati in un qualunque modo noto, e dato che essi, presi a se stanti, non rientrano nell'ambito del trovato. L'eliminazione di tali dettagli dai disegni rende inoltre questi ultimi di più pronta e facile comprensione. Come indicato, un esempio di dispositivo di questo tipo è fornito dal documento US 2006/0005836.

Nell'uso, 1'utilizzatore può impostare, ad esempio tramite la tastiera 19 del secondo modulo di controllo 16, o direttamente tramite la tastiera 13 del dispositivo 4 nel caso l'unità 16 non sia prevista, un valore desiderato o una desiderata variazione programmata della forza frenante da applicare alla ruota della bicicletta, dopodiché la prova può iniziare, con il dispositivo di misurazione 4 che effettua il rilevamento dell'attività cardio-polmonare dell'utilizzatore durante l'esercizio.

Come già sopra indicato, la caratteristica fondamentale del trovato è quella di consentire all'utilizzatore di effettuare con facilità e con comodità, in qualsiasi luogo, con l'ausilio di un'attrezzatura portatile, un test cardio-polmonare sotto sforzo. Tale risultato viene ottenuto in quanto il dispositivo di misurazione 4 è di tipo portatile e viene utilizzato non in combinazione con un'intera macchina a tale scopo dedicata, bensì mediante il semplice attrezzo portatile 3 che può essere utilizzato in combinazione con qualsiasi normale bicicletta.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Kit portatile per l'esecuzione di test cardiopolmonari, comprendente: - un attrezzo di allenamento (3), pieghevole o smontabile in una configurazione di ridotto ingombro facilmente trasportabile, atto a consentire l'uso di una normale bicicletta in posizione stazionaria da parte di un utilizzatore, detto attrezzo includendo: mezzi per supportare la bicicletta in posizione d'uso, lasciando alla ruota posteriore della bicicletta la possibilità di girare, e - mezzi attuatori (9) a comando elettrico, per applicare una forza frenante variabile alla ruota (2a) posteriore della bicicletta, detto kit portatile comprendendo inoltre: un dispositivo portatile (4) per la misurazione dell'attività cardio-polmonare dell'utilizzatore, includente mezzi di misurazione (12) collegati ad una maschera o boccaglio di respirazione (4a) indossabile dall'utilizzatore, e un'unità elettronica di controllo (11, 16) collegata operativamente sia a detti mezzi attuatori (9), sia a detti mezzi di misurazione (12).
2. Kit portatile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta unità elettronica di controllo (11) è predisposta per inviare a detti mezzi attuatori (9) un segnale di comando per comandare l'applicazione di un valore desiderato della forza frenante, ed è predisposta inoltre per ricevere da detti mezzi attuatori un segnale di feed-back, indicativo della forza frenante da essi applicata .
3. Kit portatile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che a detta unità elettronica di controllo (11) è collegata operativamente un'unità di interfaccia (13) con 1'utilizzatore , tramite la quale 1'utilizzatore può impostare un valore predeterminato della forza frenante applicata da detti mezzi attuatori (9), o una variazione programmata predeterminata della forza frenante.
4. Kit portatile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che a detta unità elettronica di controllo (11) è associata un'unità di visualizzazione (14) e/o stampa dei risultati di detta misurazione.
5. Kit portatile secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta unità elettronica di controllo (11), con detta unità di visualizzazione (14) e/o stampa, e detta unità di interfaccia (13) sono associate a detto dispositivo di misurazione (4).
6. Kit portatile secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta unità elettronica di controllo (11) è integrata in un involucro di detto dispositivo di misurazione (4).
7. Kit portatile secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta unità di interfaccia comprende una tastiera (13).
8. Kit portatile secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta unità di visualizzazione e/o stampa comprende un display (14) associato ad un involucro di detto dispositivo di misurazione (4).
9. Kit portatile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo comprende un primo modulo di controllo (11) associato a detto dispositivo di misurazione (4) ed un secondo modulo di controllo (16) fisicamente separato da detto dispositivo di misurazione (4) e collegato operativamente a detto primo modulo (11), detto secondo modulo (16) avendo una rispettiva tastiera (19) ed un rispettivo display (18) per impostare e visualizzare un valore desiderato della forza frenante o un programma di variazione desiderato della forza frenante.
10. Kit portatile secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che almeno uno di detto primo modulo e detto secondo modulo è provvisto di mezzi per il suo montaggio sul manubrio della bicicletta .
11. Kit portatile secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto attrezzo portatile di allenamento (3) comprende un telaio (5) per sostenere in modo liberamente girevole la ruota posteriore (2a) della bicicletta (2), ed un dispositivo frenante (9) a comando elettrico, portato da detto telaio (5) ed atto ad entrare in contatto con il pneumatico della ruota di bicicletta per applicare su di essa una forza frenante.
12. Kit portatile secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo portatile (4) per la misurazione dell'attività cardio-polmonare dell'utilizzatore, include mezzi di misurazione della attività cardiaca dell'utilizzatore , comprendenti mezzi sensori (21) applicabili al torace dell'utilizzatore e mezzi ricevitori (22) dei segnali provenienti da detti mezzi sensori (21). 13. Dispositivo per l'esecuzione di test cardiopolmonari sotto sforzo, comprendente un dispositivo (4) per la misurazione dell'attività respiratoria di un utilizzatore, includente mezzi di misurazione collegati ad una maschera o boccaglio di respirazione indossabile dall'utilizzatore, e una attrezzatura di esercizio fisico da utilizzare in combinazione con il dispositivo di misurazione, caratterizzato dal fatto che detta attrezzatura di esercizio fisico è un'attrezzatura di allenamento portatile (6), da utilizzare in combinazione con una normale bicicletta in posizione stazionaria, e dal fatto che detto dispositivo di misurazione (4) è di tipo portatile.
13. Procedimento per l'esecuzione di test di respirazione sotto sforzo, comprendente la fase di misurare le caratteristiche dell'attività cardiopolmonare di un utilizzatore mediante un dispositivo di misurazione connesso ad una macchina di respirazione che viene indossata dall'utilizzatore, in cui tale operazione di misurazione viene effettuata durante 1'esecuzione di un esercizio fisico da parte dell'utilizzatore con l'ausilio di una attrezzatura di esercizio fisico caratterizzato dal fatto che detta attrezzatura di esercizio fisico è un attrezzo di allenamento pieghevole o smontabile in una configurazione di ridotto ingombro facilmente trasportabile, atto a consentire l'uso di una normale bicicletta in posizione stazionaria da parte di un utilizzatore. Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.