ITUB20154029A1 - Dispositivo per la registrazione di video elettroencefalogrammi - Google Patents

Description

DISPOSITIVO PER LA REGISTRAZIONE DI VIDEO

ELETTROENCEFALOGRAMMI

La presente invenzione riguarda in generale i dispositivi per Γ acquisizione e la registrazione di elettroencefalogrammi ed in particolare un dispositivo portatile wireless per video elettroencefalografia configurato a guisa di un casco indossabile sulla testa di un paziente.

L’elettroencefalografia (EEG) è la registrazione dell 'attività elettrica dell’encefalo mediante il rilevamento, ovvero l’acquisizione, dei potenziali associati a correnti che fluiscono sulla corteccia cerebrale. Essa è un mezzo di indagine non invasivo di fondamentale importanza per lo studio della fisiologia e della fisiopatologia dei centri nervosi. L’EEG è di grande utilità nella diagnosi differenziale tra crisi epilettiche e non e contribuisce alla definizione del tipo di crisi e/o sindrome epilettica.

Come noto, la registrazione di un segnale elettroencefalografico è realizzata applicando in punti diversi del capo due o più elettrodi, un elettrodo cosiddetto di “ bias ” ed un elettrodo di riferimento. Gli elettrodi sono tenuti insieme ad esempio da una cuffia elastica e vengono applicati sullo scalpo del paziente in posizioni prestabilite e secondo diversi standard. Il posizionamento standard noto come “sistema internazionale 10/20” è particolarmente diffuso grazie alla sua semplicità di utilizzo ed alla sua efficacia. Il “sistema 10/20” sfrutta come punti di riferimento i due punti craniometrici “inion”, prominenza alla base dell’osso occipitale, e “nasion”, attaccatura superiore del naso. Secondo questo standard, degli elettrodi fronto- polari sono collocati al di sopra delle sopracciglia al 10% della distanza inion-nasion, degli elettrodi frontali vengono collocati sulla stessa linea di quelli fronto-polari ma al 20% della distanza inion-nasion, e, rispetto a questi ultimi, vengono posizionati degli elettrodi centrali, parietali ed occipitali a distanze progressivamente maggiori del 20%.

Le applicazioni dell 'elettroencefalografia sono molteplici e comprendono lo studio dei disturbi del sonno, quali ad esempio le apnee, le dissonnie (insonnia, ipersonnia, narcolessia) e le parasonnie (bruxismo, enuresi notturna, pavor nocturnus, sonnambulismo), l’accertamento dello stato di morte cerebrale, caratterizzato da un tracciato EEG piatto, nonché il rilevamento di alterazioni dovuti ad ascessi, calcificazioni, cisti, ematomi, emorragie, infiammazioni, malformazioni oppure tumori del cervello benigni o maligni.

L’elettroencefalografia viene impiegata come ausilio nella diagnosi della demenza senile e di malattie neurodegenerative quali il morbo di Parkinson ed il morbo di Alzheimer. Essa rappresenta inoltre uno strumento di monitoraggio neuromotorio per la valutazione del recupero cognitivo e motorio a livello del sistema nervoso centrale.

L’elettroencefalografia è sempre più frequentemente utilizzata nella diagnosi e nel monitoraggio di disturbi convulsivi come l’epilessia.

L’epilessia è una malattia neurologica cronica che colpisce milioni di persone nel mondo. Essa è caratterizzata da crisi ricorrenti causate da un’attività anormale delle cellule nervose cerebrali. Le crisi epilettiche possono manifestarsi come perdite di attenzione, svenimenti, convulsioni e, quando sono frequenti, comportano il rischio di lesioni fisiche fino alla morte. Una diagnosi accurata dell’epilessia è fondamentale e richiede diversi esami, tra i quali Γ elettroencefalografia, che è addirittura ritenuta necessaria e indispensabile.

Monitoraggi EEG di pazienti affetti da epilessia sono tipicamente effettuati in ospedali e centri specializzati sistemando un paziente su un lettino e collegando mediante fili i singoli elettrodi disposti sulla testa del paziente ad apparecchiature EEG fisse provviste di unità per l’elaborazione dei dati.

Per la diagnosi e la gestione di pazienti con epilessia sospetta o già accertata tipicamente vengono effettuati elettroencefalogrammi di routine, noti anche come “Standard EEG”, ed altresì elettroencefalogrammi dinamici di durata maggiore, ad esempio 24 ore, noti come “Holter EEG” o “Ambulatory EEG”.

Sono inoltre noti sistemi di monitoraggio cosiddetti “Video-EEG”, che prevedono la videoregistrazione a breve o a lungo termine di un paziente epilettico mentre è sottoposto ad un monitoraggio elettroencefalografico. Il monitoraggio videoelettroencefalografico viene effettuato in ospedale in una stanza di degenza dedicata, attrezzata con un sistema di telecamere a circuito chiuso configurate sia per riprese diurne che notturne. I sistemi Video-EEG sono oggetto di crescente interesse scientifico, perché consentono di correlare i tracciati elettroencefalografici con immagini reali del paziente, offrendo la possibilità di analizzare il correlato clinico (manifestazioni miocloniche, sguardo deviato, assenze e simili) delle anomalie rilevate dalPEEG e quindi di effettuare diagnosi differenziali tra episodi epilettici e non epilettici, di migliorare la definizione della specifica sindrome epilettica, nonché di quantificare le anomalie delle crisi e di studiare i disturbi del sonno. Grazie alla correlazione tra i tracciati EEG e le immagini del paziente, i tempi richiesti per una diagnosi possono essere fortemente ridotti.

L’elettroencefalografia “classica” è un esame lungo e scomodo per un paziente specialmente se si tratta di un paziente pediatrico, sia a causa del tempo necessario richiesto per il posizionamento ed il collegamento degli elettrodi al sistema di acquisizione, sia per la durata delle registrazioni, che tipicamente oscilla tra i 20 e i 40 minuti, ma che, nel caso dell’epilessia, può essere anche più lunga, ad esempio dell’ordine dei giorni, data la sostanziale impossibilità di prevedere l’insorgere di una crisi.

Nel caso peculiare dei video-monitoraggi EEG il paziente deve rimanere a letto, seduto o sdraiato, assistito da un accompagnatore con l’ulteriore vincolo di mantenere una posizione ben inquadrabile dalle telecamere.

Per monitoraggi EEG dinamici o di lungo periodo sono inoltre noti dispositivi EEG portatili indossabili da un paziente. Tali dispositivi sono configurati a guisa di casco e sono dotati di una pluralità di elettrodi disposti tipicamente secondo lo standard intemazionale 10/20. Tali caschi comprendono una pluralità di porzioni interconnesse la cui posizione relativa è regolabile in funzione delle dimensioni della testa di un paziente. I segnali bioelettrici acquisiti attraverso gli elettrodi possono essere trasmessi ad un’unità elettronica associata al dispositivo stesso, ad esempio montata su una delle porzioni del casco, oppure ad un’unità elettronica remota, collegata al dispositivo con o senza fili.

Gli elettrodi possono essere di tipo a umido, nei quali il contatto elettrico con lo scalpo di un paziente è ottenuto indirettamente attraverso un gel conduttivo, oppure di tipo a secco, nei quali il contatto elettrico è diretto e richiede una lieve compressione dell 'elettrodo sullo scalpo per penetrare tra i capelli e garantire un adeguato rilevamento dei segnali bioelettrici. Gli elettrodi di tipo a secco sono tipicamente provvisti di una pluralità di bracci di contatto che, grazie all’appoggio in più punti di una stessa area dello scalpo, offrono migliori garanzie di contatto elettrico perché si inseriscono più facilmente tra i capelli.

Il monitoraggio dinamico (Holter) con dispositivi EEG portatili è considerato più efficace di quello con apparecchiature fisse, perché permette di poter eseguire il monitoraggio sia in una struttura ospedaliera, sia in casa propria dove un paziente ha generalmente un atteggiamento più naturale e rilassato, il che aumenta la probabilità di registrare crisi epilettiche, o più in generale manifestazioni dei disturbi oggetto di indagine, nell’ arco di tempo stabilito. Il monitoraggio EEG a casa è inoltre un’alternativa molto meno costosa rispetto alla degenza in un centro specializzato e quindi più sostenibile per la sanità pubblica.

Un dispositivo EEG portatile del tipo suddetto con elettrodi a umido è ad esempio descritto nella pubblicazione brevettuale EP 2762069 Al.

Elettrodi a secco per l’uso in dispositivi EEG sono ad esempio descritti nella pubblicazione intemazionale WO 2013/142316 Al.

In entrambi i casi, gli elettrodi presentano strutture e/o supporti elasticamente deformabili idonei a favorirne il posizionamento sulla testa del paziente ed a minimizzare il disturbo fisico che essi arrecano in periodi di monitoraggio prolungato.

Sono inoltre noti sistemi Video- EEG comprendenti un dispositivo EEG portatile abbinato ad un sistema di ripresa come ad esempio una web-cam collegabile ad un computer, che consentono di effettuare video monitoraggi in ambienti domestici, sebbene in modo meno accurato rispetto agli apparati ospedalieri.

Nonostante la disponibilità di numerose tipologie di dispositivi portatili per elettroencefalografia e video elettroencefalografìa, esiste ancora l’esigenza di trovare soluzioni migliorative in particolare per quanto riguarda i monitoraggi di lungo periodo in pazienti affetti da epilessia, il che costituisce uno scopo della presente invenzione. Detto scopo viene conseguito con un dispositivo portatile per video elettroencefalografia le cui caratteristiche principali sono specificate nella prima rivendicazione, mentre altre caratteristiche sono specificate nelle restanti rivendicazioni.

Un’idea di soluzione alla base della presente invenzione è quella di realizzare un dispositivo portatile per video elettroencefalografia comprendente una struttura a calotta o a casco regolabile in funzione delle dimensioni della testa di un paziente e comprendente una pluralità di elettrodi posizionabili secondo lo standard intemazionale 10/20.

Il casco presenta una struttura ergonomica comprendente una porzione centrale fissa ed una pluralità di bracci mobili che possono essere orientati e pre- regolati da un operatore specializzato in modo da permettere agli elettrodi ivi montati di raggiungere le specifiche posizioni richieste per Γ acquisizione secondo lo standard internazionale 10/20. Gli elettrodi sono montati scorrevolmente sui rispettivi bracci lungo appositi binari che presentano apposite sedi configurate per consentirne il bloccaggio stabile in una pluralità di posizioni prestabilite, ad esempio corrispondenti a quelle dello standard 10/20.

Grazie a queste caratteristiche è possibile effettuare più cicli di monitoraggio di uno stesso paziente senza dover riconfigurare ogni volta il casco, ed altresì monitoraggi dinamici o di lungo periodo (Holter), ad esempio 24 ore, senza il rischio che il paziente, muovendosi possa modificare la posizione degli elettrodi rispetto ai punti di contatto prestabiliti.

I bracci sono sollecitati uno verso l’altro, e quindi in uso verso la testa del paziente, mediante mezzi elastici come ad esempio molle di torsione. La previsione di mezzi elastici è vantaggiosa perché consente di avvicinare il più possibile gli elettrodi allo scalpo per una migliore acquisizione dei segnali elettroencefalografici.

II dispositivo secondo Γ invenzione comprende altresì almeno una telecamera montata su un relativo supporto di tale struttura a casco e rivolta verso di essa. La telecamera è configurata sia per riprese diurne che notturne, in modo da consentire monitoraggi nell’ arco delle 24 ore o di maggiore durata.

Grazie a queste caratteristiche è possibile fornire un dispositivo portatile per Video-EEG che un paziente può indossare e che non richiede per la registrazione video alcun dispositivo esterno o ambiente dedicato con i relativi vincoli e restrizioni nei movimenti.

In altri termini, grazie al dispositivo dell’ invenzione è possibile effettuare monitoraggi Video-EEG senza ricorrere alle, attualmente poche, strutture ospedaliere specializzate che hanno apposite camere attrezzate con lunghissimi tempi di attesa. Analogamente ai dispositivi portatili per EEG, il dispositivo portatile per Video-EEG secondo Γ invenzione può seguire il paziente nelle sue normali attività senza costringerlo a rimanere in un letto o in uno spazio confinato, aumentando i benefici già noti dei dispositivi EEG portatili.

Un altro vantaggio del dispositivo portatile per Video- EEG secondo Γ invenzione è quello di non richiedere alcun sistema esterno di sincronizzazione tra i segnali bioelettrici e le immagini, poiché i segnali video acquisiti vengono direttamente inviati alla medesima unità elettronica di controllo adibita all’acquisizione e al trattamento dei segnali EEG, che è appositamente configurata in modo da associare e sincronizzazione i tracciati EEG con i segnali video.

Il dispositivo secondo l’invenzione può inoltre vantaggiosamente comprendere un microfono, ad esempio associato alla telecamera, che consente di associare alle videoriprese anche dati sonori, che contribuiscono a migliorare la qualità e la completezza del video-monitoraggio EEG e delle diagnosi basate di su esso.

Secondo una forma realizzativa preferita dell’invenzione, i segnali audio/video acquisiti sono inviati ad un’unità elettronica esterna portatile in modalità “wireless” insieme ai segnali EEG acquisiti dagli elettrodi. L’unità elettronica esterna può essere configurata in modo da elaborare direttamente i dati in tempo reale o successivamente alla loro acquisizione, oppure per il collegamento, ad esempio in modalità wireless, ad un qualunque sistema elettronico esterno di elaborazione.

Secondo un’ulteriore forma realizzativa dell’invenzione, in caso di registrazione di un potenziale evento epilettico il dispositivo portatile per Video-EEG è configurato per marcare il tracciato e/o inviarlo in tempo reale ad un medico curante unitamente ai tracciati dei periodi di tempo che precedono e seguono l’evento epilettico, la cui durata è impostabile secondo necessità.

È altresì un’idea alla base dell’invenzione quella di dotare il dispositivo di una pluralità di elettrodi a secco, in cui la struttura dei singoli elettrodi è elasticamente deformabile sia assialmente che lateralmente. La previsione di elettrodi a secco è vantaggiosa perché favorisce i monitoraggi di lungo periodo, particolarmente necessari con pazienti epilettici, giacché essi sono intrinsecamente puliti grazie all’ assenza di gel conduttivo, sono sterilizzabili e riutilizzabili.

La struttura degli elettrodi elasticamente deformabile sia assialmente che lateralmente consente di garantirne un posizionamento ergonomico sullo scalpo e quindi una migliore acquisizione del segnale EEG per periodi di tempo prolungati.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del dispositivo portatile per video elettroencefalografia secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di sue forme realizzati ve con riferimento agli annessi disegni in cui:

le figure 1 e 2 sono viste prospettiche che mostrano un dispositivo portatile per video elettroencefalografia secondo la presente invenzione da due diverse angolazioni;

le figure 3 e 4 mostrano rispettivamente un dettaglio III ed un dettaglio IV di figura 2;

la figura 5 è una vista laterale che mostra schematicamente il dispositivo portatile per video elettroencefalografia secondo la presente invenzione montato sulla testa di un paziente;

le figure 6 e 7 sono rispettivamente una vista laterale ed una vista in pianta dall’ alto che mostrano schematicamente le posizioni degli elettrodi del dispositivo sulla testa di un paziente secondo lo standard internazionale 10/20;

la figura 8 è una vista prospettica che mostra la porzione di uno dei bracci del dispositivo ed un elettrodo montato scorrevolmente nel braccio;

la figura 9 è una vista in pianta dal basso che mostra la porzione del braccio di figura 8 senza l’elettrodo;

la figura 10 è una vista frontale che mostra un elettrodo del dispositivo portatile per video elettroencefalografia secondo la presente invenzione;

la figura 11 è una vista in sezione longitudinale delPelettrodo di figura 10 presa lungo un piano passante per la linea XI-XI;

Facendo riferimento alle figure da 1 a 4, un dispositivo portatile per EEG secondo l’invenzione è indicato in generale con il numero di riferimento 100 ed è mostrato in un sistema di riferimento triassiale L, F, V nel quale, in una condizione operativa del dispositivo 100, una direzione longitudinale L corrisponde alla direzione nasion-inion, ovvero ad un piano sagittale del corpo di un paziente, una direzione frontale F, perpendicolare alla direzione longitudinale L, rappresenta un piano frontale o coronale del corpo del paziente, ed una direzione verticale V è perpendicolare alla direzione longitudinale L ed alla direzione frontale F.

Il dispositivo 100 comprende una porzione centrale 110 alla quale, come verrà descritto in maggior dettaglio nel seguito, sono collegati in modo mobile, direttamente o indirettamente, una pluralità di bracci di forma arcuata che complessivamente definiscono una struttura a casco adatta ad essere indossata sulla testa di un paziente. Ciascuno dei bracci è configurato per il montaggio di uno o più elettrodi collegati ad un’unità elettronica centrale montata sulla struttura a casco.

In particolare, un primo braccio 120 ed un secondo braccio 130 si estendono in versi opposti nella direzione longitudinale L, mentre un terzo braccio 140 ed un quarto braccio 150 si estendono in versi opposti nella direzione frontale F. In una condizione operativa, il primo braccio 120 è destinato ad essere rivolto verso il punto craniometrico nasion, mentre il secondo braccio è destinato ad essere rivolto verso il punto craniometrico inion.

Il primo ed il secondo braccio 120, 130 sono imperniati sulla porzione centrale 1 10 attorno a rispettivi assi paralleli alla direzione frontale F e possono quindi ruotare rispetto alla porzione centrale 110 su un piano sagittale. Il terzo ed il quarto braccio 140, 150 sono invece imperniati attorno a rispettivi assi paralleli alla direzione longitudinale L e possono pertanto ruotare rispetto alla porzione centrale 110 su un piano frontale.

Come sopra accennato, i bracci 120, 130, 140, 150 del dispositivo 100 presentano ciascuno una forma arcuata che complessivamente definisce una struttura a casco idonea ad essere calzata sulla testa di un paziente. Alla luce dei vincoli cinematici sopra descritti, si comprenderà che tale struttura a casco è regolabile in funzione delle dimensioni della testa del paziente.

Secondo una forma realizzati va dell’ invenzione, il dispositivo 100 può comprendere mezzi di sollecitazione (non mostrati) associati agli assi attorno a quali ruotano i bracci 120, 130, 140, 150 imperniati sulla porzione centrale 110, ad esempio molle di torsione, i mezzi di sollecitazione essendo configurati in modo da sollecitare i bracci opposti rispetto alla porzione centrale 110 uno verso Γ altro per consentire la chiusura della struttura a casco sulla testa di un paziente e così favorire il contatto tra gli elettrodi e lo scalpo.

Il dispositivo 100 comprende inoltre un quinto braccio 160 ed un sesto braccio 170, che sono rispettivamente vincolati alPestremità libera del terzo braccio 140 e si estendono in versi opposti nella direzione longitudinale L, nonché un settimo braccio 180 ed un ottavo braccio 190, che sono vincolati all’ estremità libera del quarto braccio 150 e si estendono in versi opposti nella direzione longitudinale L.

Nella forma realizzativa illustrata, il quinto ed il sesto braccio 160, 170 ed il settimo e l’ottavo braccio 180, 190 sono ad esempio vincolati ad appendici 141, 142 e 151, 152 rispettivamente del terzo braccio 140 e del quarto braccio 150.

Il quinto ed il sesto braccio 160, 170 ed il settimo e l’ottavo braccio 180, 190 sono in particolare rispettivamente imperniati sul terzo braccio 140 e sul quarto braccio 150 attorno ad assi paralleli alla direzione frontale F, per cui essi sono girevoli rispetto al terzo e quarto braccio 140, 150 nel piano sagittale.

Per garantire il mantenimento di una posizione desiderata del quinto, sesto, settimo ed ottavo braccio 160, 170, 180 e 190 possono essere ad esempio utilizzati meccanismi a frizione con eventuali dentellature di bloccaggio.

Il quinto ed il sesto braccio 160, 170 ed il settimo e l’ottavo braccio 180, 190 presentano rispettive forme arcuate che si estendono dalle estremità del terzo braccio 140 e del quarto braccio 150 verso il primo ed il secondo braccio 120, 130, così completando la struttura a calotta o casco del dispositivo 100,

Come mostrato in figura 5, la configurazione del dispositivo è tale che, montato sulla testa di un paziente, il primo, il quinto ed il settimo braccio 120, 160 e 180 si estendono rispettivamente dal vertice della testa e dalle tempie verso la fronte (direzione nasion), mentre il secondo, il sesto e l’ottavo braccio 130, 170, 190 si estendono rispettivamente dal vertice della testa e dalle tempie verso la nuca (direzione inion). Il terzo ed il quarto braccio 140, 150 si estendono invece dal vertice della testa verso le orecchie. Nella vista laterale di figura 5 sono visibili solo la porzione centrale 110, il primo ed il secondo braccio 120, 130, il terzo braccio 140 ed il quinto e sesto braccio 160, 170 ad esso vincolati.

Il terzo ed il quarto braccio 140, 150, il quinto ed il sesto braccio 160, 170, ed il settimo e l’ottavo braccio 180, 190 presentano a due a due la stessa forma e le stesse dimensioni, per cui la struttura a casco del dispositivo 100 risulta complessivamente simmetrica rispetto ad un piano sagittale.

Ciascun braccio è configurato per il montaggio di uno o più elettrodi 200 del dispositivo EEG. Gli elettrodi del dispositivo portatile per EEG secondo F invenzione sono elettrodi a secco, che offrono il vantaggio di non essere soggetti allo sporcamento da gel conduttivi, fastidiosi per un paziente per periodi di monitoraggio prolungati, nonché quello di essere singolarmente sterilizz abili e riutilizzabili.

Nella forma realizzativa illustrata il dispositivo 100 comprende ad esempio dieci elettrodi. Con riferimento alle figure 1, 2 e 6, 7, un primo elettrodo è ad esempio montato sotto la porzione centrale 110 per il contatto con il vertice della testa nella posizione Cz dello standard 10/20. Un secondo elettrodo è montato sul secondo braccio 130 e funge ad esempio da elettrodo di bias, mentre sul primo braccio 120 è montato un terzo elettrodo ad esempio per il contatto con la posizione Fz dello standard 10/20. Un quarto elettrodo che funge ad esempio da elettrodo di riferimento è montato tra gli elettrodi destinati al contatto nelle posizioni Cz ed Fz. Sui bracci 140, 150 destinati al contatto con le tempie, sui bracci 160, 180 destinati al contatto con la fronte e sui bracci 170, 190 destinati al contatto con la nuca del paziente, sono disposti rispettivi ulteriori elettrodi ad esempio per il contatto nelle posizioni C3e C4, Fpi, Fp2e O|ed 02dello standard 10/20.

Gli elettrodi 200 sono vincolati scorrevolmente ai bracci, in modo da consentire il raggiungimento di tutte le possibili posizioni previste dallo standard internazionale 10/20, nonché di altri standard noti nel settore, in sinergia con le regolazioni delle posizioni dei bracci rispetto alla porzione centrale 110. Allo scopo, come mostrato nelle figure 8 e 9, lungo ciascun braccio sono ricavate una o più scanalature passanti. La figura 8 mostra ad esempio una porzione del primo braccio 120 ed una scanalatura passante ricavata lungo di esso è schematicamente indicata con il numero di riferimento 121.

Facendo ora riferimento alle figure 10 e 11, ciascun elettrodo 200 comprende un supporto 210, avente ad esempio una forma cilindrica, dal quale si estendono radialmente verso l’esterno una pluralità di bracci 220, cinque nell’esempio in figura. Il supporto 210 ed i bracci 220 sono fatti di un materiale metallico conduttivo come ad esempio argento/oro. Ciascun braccio 220 comprende una porzione 221 flessibile, vincolata al supporto 210, ad esempio costituita da una lamella oppure un filo di materiale metallico conduttivo, ed una porzione rigida 222, ad esempio rettilinea, vincolata alla porzione flessibile 221, nonché una porzione arrotondata 223 disposta all’ estremità libera della porzione rigida 222 e dunque destinata ad andare a contatto con lo scalpo del paziente.

I bracci 220 così configurati sono parzialmente annegati in una matrice 230 di forma anulare fatta di un materiale polimerico resiliente, ad esempio silicone, che circonda il supporto 210. In particolare, le porzioni flessibili 221 dei bracci 220 sono completamente annegate nella matrice 230, mentre da essa sporgono le porzioni rigide 222 e le porzioni arrotondate d’estremità 223.

II supporto 210, i bracci 220 e la matrice 230 di materiale polimerico resiliente costituiscono l’elemento di contatto di ciascun elettrodo 200. Si comprenderà che, grazie alla combinazione tra le porzioni flessibili 221 e la matrice 230 di materiale polimerico resiliente, è possibile ottenere un elevato grado di deformabilità dell 'elemento di contatto dei singoli elettrodi 200 sia assialmente che lateralmente, ciò che ne favorisce la penetrazione tra i capelli del paziente e quindi il contatto con lo scalpo.

Si comprenderà inoltre che l’elevato grado di deformabilità dell’ elemento di contatto dei singoli elettrodi 200 minimizza il fastidio arrecato al paziente durante un periodo di monitoraggio prolungato, ad esempio dell’ordine di qualche ora o addirittura di qualche giorno, ed aumenta la sicurezza del dispositivo in caso di urti o cadute, favorendo questo tipo di monitoraggio, particolarmente utile per pazienti epilettici.

Secondo una forma realizzati va preferita dell’invenzione, il supporto 210 e le porzioni flessibili 221 dei bracci 220 ad esso vincolate sono realizzati come porzioni di contatto e piste in materiale metallico conduttivo su un supporto flessibile fatto di un materiale plastico, ad esempio di polimmide, con il quale definiscono un circuito elettronico flessibile. Questa forma realizzativa offre il vantaggio di una realizzazione a livello industriale più robusta, semplice ed economica, nonché più facilmente incapsulabile nella matrice 230.

Il collegamento tra le porzioni flessibili 221 e le porzioni rigide 222 dei bracci 200 può essere ad esempio realizzato inserendo le estremità delle porzioni flessibili 221 recanti porzioni di contatto in corrispondenti fessure ricavate nelle porzioni rigide 222. Al supporto 210 è vincolato un circuito elettronico stampato 240 sul quale sono montati una pluralità componenti elettronici (non mostrati) necessari per Γ acquisizione di segnali bioelettrici ed un cavo di trasmissione 241 collegato ad un’unità elettronica di controllo 300 del dispositivo 100 alloggiata nella porzione centrale 110. Il circuito elettronico stampato 240 può essere vincolato al supporto 210 con un elemento di connessione a vite 250 come nell’ esempio illustrato, oppure con elementi di connessione tecnicamente equivalenti, alla portata di un esperto del ramo.

Il circuito elettronico stampato 240, il cavo di trasmissione 241 e l’eventuale elemento di connessione 250 sono alloggiati in un involucro 260 in materiale isolante e resiliente, ad esempio gomma o silicone, configurato per impegnare scorrevolmente le scanalature ricavate nei bracci del dispositivo 100.

L’involucro 260, di forma sostanzialmente cilindrica, comprende una porzione intermedia 261 di sezione trasversale ridotta, cioè una gola circonferenziale, per Γ inserimento dell 'elettrodo 200 nelle scanalature ricavate nei bracci. Il circuito elettronico stampato 240 è alloggiato in una prima porzione 262 dell’involucro 260, mentre il cavo di trasmissione 241 fuoriesce da esso da una seconda porzione 263 opposta alla prima porzione 262 rispetto alla porzione intermedia 261, ad esempio attraverso un canale assiale 264 ed un’apertura radiale 265.

Si noterà che l’elemento di contatto dell’elettrodo 200 sopra descritto, ed in particolare la matrice 230 di materiale polimerico resiliente che racchiude il supporto 210 ed i bracci 220, rimane all’esterno dell’involucro 260 chiudendone la prima porzione 262 e quindi isolando e proteggendo all’interno di essa il circuito elettronico stampato 240 ed i relativi componenti.

La dimensione della sezione trasversale ridotta della porzione intermedia 261 è maggiore della larghezza delle scanalature 121 ricavate nei bracci del dispositivo, cosicché si crei un’interferenza di montaggio tra l’involucro 260 dell’elettrodo 200 e le scanalature 121 che consente il mantenimento delle posizioni prescelte per gli elettrodi 200 stessi.

Sfruttando l’elasticità del materiale di cui è fatto l’involucro 260, per muovere un elettrodo 200 lungo la rispettiva scanalatura è sufficiente tirarlo assialmente afferrando la prima e la seconda porzione 262, 263 dell’ involucro 260. La porzione intermedia 261 così messa in trazione si assottiglia, consentendo di rimuovere temporaneamente l’interferenza con la scanalatura 121.

Ancora con riferimento alle figure 8 e 9, secondo una forma realizzativa preferita dell’invenzione, ciascuna scanalatura 121 comprende vantaggiosamente una pluralità di aperture 122 di area sostanzialmente corrispondente a quella della porzione intermedia 261 dell’involucro 260, così definendo una pluralità di posizioni predefinite per il posizionamento degli elettrodi 200 lungo i bracci e quindi rispetto alla testa del paziente.

Nella forma realizzativa illustrata ad esempio sono mostrate tre aperture 122 di forma circolare ricavate rispettivamente alle estremità ed al centro delle scanalature 121, che definiscono altrettante posizioni per un elettrodo 200.

Per impedire che il cavo di trasmissione 241 possa inserirsi nella scanalatura 121 ed ostacoli la manovra dell’elettrodo 200 o semplicemente vada a contatto con la testa del paziente, ciascuna scanalatura 121 può essere vantaggiosamente provvista di una guarnizione a labbro 123 che ne mantiene chiusa l’apertura passante laddove non è presente l’elettrodo 200. Nella forma realizzativa illustrata, la guarnizione a labbro 123 si interrompe in corrispondenza delle tre aperture 122.

Secondo una forma realizzativa preferita dell’invenzione, i bracci del dispositivo 100 sono internamente cavi, consentendo così di alloggiare e proteggere al loro interno i cavi di trasmissione 241 degli elettrodi 200, come mostrato nelle figure 8 e 9. L’accesso ai cavi di trasmissione ed agli elettrodi è garantito da coperchi amovibili, non mostrati nelle figure 8 e 9.

Il mantenimento della posizione degli elettrodi 200 nei rispettivi bracci può essere ulteriormente agevolato inserendo la loro seconda porzione 263 in un cursore 124 mobile scorrevolmente nella cavità del singolo braccio. Come mostrato in figura 8, al cursore sono vincolati una coppia di perni 125 che impegnano rispettive scanalature 126 ricavate lungo il bordo perimetrale del braccio 120 in corrispondenza di ciascuna delle aperture 122.

Secondo la presente invenzione, il dispositivo 100 comprende inoltre almeno un supporto 400 ed almeno una telecamera 500 montata sul supporto 400 e rivolta verso la struttura a casco.

Facendo nuovamente riferimento alle figure 1, 2 e 5, nella forma realizzativa illustrata il supporto 400 è ad esempio costituito da una coppia di bracci tra loro identici, ad esempio collegati alla porzione centrale 110 in una posizione simmetrica rispetto ad un piano sagittale. Ciascun braccio 400 comprende ad esempio una porzione fissa 401 ed una porzione mobile 402, vincolata alla porzione fissa 401 ad esempio attraverso una cerniera 403. Le porzioni mobili 402 dei due bracci 400 sono entrambe vincolate alla telecamera 500 in corrispondenza di un suo attacco 501.

Secondo un ulteriore aspetto dell’ invenzione, la posizione della telecamera 500 rispetto al supporto 400, e quindi rispetto alla struttura di casco, può essere regolabile mediante un micromotore e/o una catena cinematica comandabili, preferibilmente da remoto, attraverso l’unità elettronica centrale 300. 11 brandeggio della telecamera 500 offre ad un medico la possibilità di inquadrare al meglio specifiche porzioni di interesse del viso di un paziente durante un periodo di monitoraggio, contribuendo a migliorare la qualità della diagnosi effettuabile con il dispositivo per video elettroencefalografia 100.

La telecamera 500 è vantaggiosamente configurata sia per riprese diurne che notturne, ad esempio mediante un sistema di illuminazione a led infrarossi, in modo da consentire monitoraggi nell’arco delle 24 ore o di maggiore durata.

Secondo l’invenzione, il dispositivo 100 può inoltre vantaggiosamente comprendere un microfono 600, che consente di associare alle videoriprese anche dati sonori, così contribuendo a migliorare la qualità e la completezza del videomonitoraggio EEG e delle diagnosi basate di su esso.

Nella forma realizzativa illustrata, il microfono 600 è ad esempio associato alla telecamera 500 ed integrato nell’involucro che ne racchiude l’ottica. Questa configurazione è vantaggiosa perché il posizionamento della telecamera 500 rispetto al viso del paziente determina contemporaneamente anche il posizionamento del microfono 600 nella stessa direzione. La posizione del microfono 600 è schematicamente mostrata nella vista in dettaglio di figura 3.

I segnali bioelettrici acquisiti dagli elettrodi 200, nonché quelli audio- video acquisiti contemporaneamente attraverso la telecamera 500 e il microfono 600 vengono ricevuti dall’unità elettronica di controllo 300. Un microprocessore dell’unità elettronica di controllo 300 è configurato per Γ acquisizione simultanea ed in parallelo dei segnali bioelettrici rilevati dagli elettrodi 200 e la loro sincronizzazione con i segnali video registrati dalla telecamera 500, nonché degli eventuali segnali audio registrati dal microfono 600, così offrendo il vantaggio di disporre di insiemi di dati che complessivamente rappresentano l’attività elettrica cerebrale in uno stesso istante in tutti i punti di contatto scelti e permettono di correlare a tale attività elettrica specifiche immagini ed eventualmente anche suoni, ciò che consente diagnosi particolarmente efficaci nei pazienti epilettici ed in alcuni casi consente di identificare e predire una crisi.

L’unità elettronica di controllo 300 può essere vantaggiosamente provvista di un supporto di memoria amovibile come ad esempio una scheda SD (Secure Digital) per la registrazione e la valutazione dei dati video-EEG su un dispositivo di elaborazione separato, ad esempio un’unità elettronica remota come un calcolatore elettronico. In aggiunta od in alternativa, i dati ricevuti possono essere ad esempio trasmessi all’unità elettronica remota in modalità senza fili con la tecnologia wireless.

Possono altresì essere previsti ulteriori componenti elettronici, come ad esempio un accelerometro triassiale di ausilio nel rilevamento di convulsioni, ed un sensore ad effetto Hall che può essere impiegato per l’attivazione del dispositivo 100 in abbinamento ad un supporto indossabile dal paziente, da un medico o, più in generale, da personale medico, ad esempio un braccialetto provvisto di un magnete. Il sensore ad effetto Hall può altresì essere impiegato per marcare eventi particolari nel periodo di monitoraggio, consentendo di distinguere specifiche parti di un tracciato EEG corredato di segnali sincroni audio- video.

L’unità elettronica di controllo 300 è alimentata da una batteria, preferibilmente di tipo ricaricabile in modalità senza fili o, in alternativa, attraverso un cavo elettrico, ad esempio provvisto di un connettore USB.

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, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Per gli elettrodi del dispositivo portatile Video-EEG potrà essere chiesta separata tutela, indipendentemente dalla presenza di un insieme di videoripresa del paziente, ed in particolare anche indipendentemente dalle caratteristiche di cui alla rivendicazione indipendente 1.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo portatile per video elettroencefalografia (100), detto dispositivo (100) comprendendo una porzione centrale (110) alla quale sono collegati in modo mobile direttamente o indirettamente una pluralità di bracci di forma arcuata (120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190) che complessivamente definiscono una struttura a casco adatta ad essere indossata sulla testa di un paziente, in cui ciascuno di detti bracci (120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190) è configurato per il montaggio di uno o più elettrodi (200) del dispositivo (100), ed in cui detti elettrodi (200) sono collegati ad un’unità elettronica centrale (300) montata su detta struttura a casco, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre almeno un supporto (400) ed almeno una telecamera (500) montata su detto supporto (400) e rivolta verso la struttura a casco, detta telecamera (500) essendo collegata a detta unità elettronica centrale (300), 2. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un microfono (600) collegato all’unità elettronica centrale (300). 3. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 2, in cui detto microfono (600) è integrato nell’involucro che racchiude l’ottica della telecamera (500). 4. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detti bracci comprendono un primo braccio (120) ed un secondo braccio (130) che si estendono in versi opposti in una direzione longitudinale (L), nonché un terzo braccio (140) ed un quarto braccio (150) che si estendono in versi opposti in una direzione frontale (F), detti primo e secondo braccio (120, 130) essendo imperniati su detta porzione centrale (110) attorno a rispettivi assi paralleli a detta direzione frontale (F), e detti terzo e quarto braccio (140, 150) essendo imperniati attorno a rispettivi assi paralleli a detta direzione longitudinale (L). 5. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 4, comprendente inoltre mezzi di sollecitazione associati agli assi attorno a quali ruotano il primo, secondo, terzo e quarto braccio (120, 130, 140, 150) imperniati sulla porzione centrale (110) detti mezzi di sollecitazione essendo configurati in modo da sollecitare i bracci opposti rispetto alla porzione centrale (110) uno verso l’altro. 6. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detti bracci comprendono inoltre un quinto braccio (160) ed un sesto braccio (170), che sono rispettivamente vincolati alle estremità di detto terzo braccio (140) e si estendono da esso in versi opposti nella direzione longitudinale (L), nonché un settimo braccio (180) ed un ottavo braccio (190), che sono rispettivamente vincolati alle estremità di detto quarto braccio (150) e si estendono da esso in versi opposti nella direzione longitudinale (L). 7. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 6, in cui detti quinto, sesto, settimo ed ottavo braccio (160, 170, 180, 190) sono imperniati sui rispettivi terzo e quarto braccio (140, 150) attorno ad assi paralleli alla direzione frontale (F), 8. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 7, in cui il quinto, sesto, settimo ed ottavo braccio (160, 170, 180, 190) sono imperniati sul terzo braccio (140) e sul quarto braccio (150) attraverso rispettivi meccanismi a frizione, 9. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui il supporto (400) è vincolato alla porzione centrale (110) e si estende da essa nella direzione longitudinale (L), 10. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui detti elettrodi (200) sono di tipo a secco e sono vincolati ai bracci (120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190) scorrevolmente lungo scanalature (121) ricavate in essi, 11. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 10, in cui ciascun elettrodo (200) comprende un supporto (210) fatto di un materiale metallico conduttivo dal quale si estendono una pluralità di bracci (220) radialmente verso P esterno, pure fatti di un materiale metallico conduttivo, detti bracci (220) essendo parzialmente annegati in una matrice (230) di forma anulare fatta di un materiale polimerico resiliente che circonda detto supporto (210). 12. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 11, in cui ciascun braccio (220) fatto di un materiale metallico conduttivo comprende una porzione flessibile (221) vincolata a detto supporto (210) ed una porzione rigida (222), collegata a detta porzione flessibile (221), nonché una porzione arrotondata (223) disposta all’ estremità libera di detta porzione rigida (222). 13. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 12, in cui la porzione flessibile (221) è completamente annegata nella matrice (230), mentre la porzione rigida (222) e la porzione arrotondata (223) sporgono da essa. 14. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 12 o 13, in cui il supporto (210) e le porzioni flessibili (221) dei bracci (220) ad esso vincolate sono realizzati su un supporto flessibile fatto di un materiale plastico. 15. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 14, in cui al supporto (210) dell’ elettrodo (200) è vincolato un circuito elettronico stampato (240) sul quale sono montati una pluralità componenti elettronici per Γ acquisizione di segnali bioelettrici ed un cavo di trasmissione (241) collegato all’unità elettronica di controllo (300). 16. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 15, in cui detto circuito elettronico stampato (240) e detto cavo di trasmissione (241) sono alloggiati in un involucro (260) in materiale isolante e resiliente configurato per impegnare scorrevolmente le scanalature (121) ricavate nei bracci (120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190). 17. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 16, in cui detto involucro (260), di forma sostanzialmente cilindrica, comprende una porzione intermedia (261) di sezione trasversale ridotta configurata per Γ inserimento dell’ elettrodo (200) nelle scanalature (121) ricavate nei bracci (120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190), ed in cui il circuito elettronico stampato (240) è alloggiato in una prima porzione (262) dell 'involucro (260), mentre il cavo di trasmissione (241) fuoriesce da esso da una seconda porzione (263) dell’involucro (260) opposta alla prima porzione (262) rispetto a detta porzione intermedia (261). 18. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 17, in cui la dimensione della sezione trasversale ridotta della porzione intermedia (261) è maggiore della larghezza delle scanalature (121) ricavate nei bracci (120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190). 19. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 18, in cui ciascuna delle scanalature (121) ricavate nei bracci (120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190) comprende una pluralità di aperture (122) di area sostanzialmente corrispondente a quella della porzione intermedia (261) dell’involucro (260).