ITVR20120233A1 - Sistema con materasso gonfiabile e metodo di funzionamento di detto sistema - Google Patents

Description

“SISTEMA CON MATERASSO GONFIABILE E METODO DI FUNZIONAMENTO DI DETTO SISTEMAâ€

La presente invenzione si riferisce, in generale, ad un sistema con materasso gonfiabile e ad un metodo di funzionamento di detto sistema.

Più in particolare si tratta di un sistema comprendente un materasso antidecubito gonfiabile e di un metodo di funzionamento di detto sistema.

Come noto esistono svariate tipologie di materassi antidecubito, presentanti solitamente almeno due serie di celle alternativamente gonfiate e sgonfiate secondo cicli temporali predefiniti, in modo da variare nel tempo la posizione di chi giace sul materasso, cambiando le zone di appoggio dell’utente sul materasso.

I materassi antidecubito sono, dunque, gonfiati da uno o più compressori, il cui funzionamento deve essere governato da un opportuno sistema di gestione e controllo, regolando così il gonfiaggio e lo sgonfiaggio di ciascuna delle due serie di celle presenti nel materasso.

Questi sistemi di gestione e controllo devono, in particolare, garantire il mantenimento di una corretta pressione che il materasso deve esercitare sul corpo dell’utente.

Una tipologia di sistemi di gonfiaggio secondo la tecnica nota prevede che dell’aria in uscita dal materasso, ossia da ciascuna delle due serie di celle, fluisca in un materassino sensore disposto inferiormente al materasso, così da rilevare la pressione che l’utente fa sul materasso stesso.

Un sistema di questo genere non permette un controllo efficace della pressione del materasso. Inoltre, il materasso deve essere continuamente alimentato, in quanto l’aria, seppure in quantità variabile, fluisce all’esterno del materasso verso il materassino e da questo all’esterno.

Un’altra tipologia di sistemi di gonfiaggio secondo la tecnica nota, visibile in figura 1, prevede che un materasso gonfiabile B, comprendente una prima serie di celle C e una seconda serie di celle D, sia alimentato da un compressore E per mezzo di una valvola F. L’aria compressa dal compressore E giunge alla valvola F per mezzo di un condotto G.

La valvola F consente di convogliare l’aria compressa alla prima serie di celle C, per mezzo di un condotto H, o alternativamente alla seconda serie di celle D, per mezzo di un condotto I.

La valvola F comunica anche con uno scarico L, dal quale l’aria fuoriesce all’esterno come indicato con il riferimento M. La pressione dell’aria M che fuoriesce dallo scarico L à ̈ misurata con un sensore di pressione N posizionato in prossimità dello scarico L.

Il sistema secondo la tecnica nota carica e scarica le celle, per mezzo della valvola F, secondo dei tempi preimpostati. Ad esempio, per un certo intervallo di tempo la prima serie di celle C rimane gonfiata ad una prima pressione mentre la seconda serie di celle D si trova ad una seconda pressione, più bassa della prima pressione.

Successivamente il sistema può cambiare la distribuzione delle pressioni all’interno del materasso gonfiabile B sgonfiando la prima serie di celle C e gonfiando la seconda serie di celle D.

L’aria scaricata dalla prima serie di celle C fluisce quindi dallo scarico L mentre la sua pressione viene misurata dal sensore di pressione N.

Il sistema cerca così di valutare il peso e la postura del paziente senza utilizzare un materassino sensore, misurando una caduta di pressione dell’aria in un tempo prefissato.

Il sistema confronta quindi il valore della caduta di pressione rilevata con dei valori sperimentali contenuti in un database per valutare la pressione ottimale alla quale gonfiare le celle al ciclo successivo, cercando così di garantire una valutazione del peso e della postura del paziente che si evolve nel tempo e adattarsi di conseguenza.

I sistemi noti possono valutare il peso e la postura del paziente anche durante la fase di gonfiaggio delle celle. Questa misurazione avviene ponendo in scarico alcune celle mentre queste vengono gonfiate. Si stima così una relazione tra un tempo prefissato e l’intervallo di pressione che si misura in prossimità dello scarico L mentre si gonfiano le celle.

Questi sistemi non consentono però una valutazione precisa e affidabile della pressione ottimale alla quale gonfiare le celle del materasso antidecubito controllato.

Il sensore di pressione N non può misurare un valore di pressione che sia confrontabile e ripetibile perché le pressioni misurate risultano variabili in quanto il sensore risente del flusso di aria in uscita dallo scarico L.

Un altro problema del sistema appena descritto à ̈ dovuto al metodo di misurazione della caduta di pressione, che può essere valutata da pressioni di partenza anche molto diverse tra loro, a causa della differente pressione a cui si trovano le celle quando iniziano ad essere sgonfiate dal sistema, istante in cui comincia la misurazione della caduta di pressione.

Un ulteriore problema del sistema à ̈ dato dalla variabilità delle misurazioni in base alla postura che assume il paziente. Quando il paziente, infatti, poggia su un numero diverso di celle della prima serie di celle C rispetto alle celle della seconda serie di celle D, il sistema fornirà due valutazioni diverse a seconda delle celle che di volta in volta scarica o gonfia. Ad esempio, un paziente seduto che distribuisce il proprio peso su quattro celle della prima serie di celle C e su due celle della seconda serie di celle D, sarà valutato in due modi diversi a seconda delle celle che saranno scaricate o gonfiate.

Con riferimento alla figura 2, si descrivono due misurazioni secondo il metodo sopradescritto.

Nel grafico à ̈ riportato l’andamento O della pressione all’interno di una cella in funzione del tempo, quando questa à ̈ connessa ad uno scarico determinato del sistema. L’andamento O à ̈ comunque non lineare e difficilmente stimabile.

In una prima situazione la pressione alla quale si trova la cella à ̈ elevata, per la presenza di un paziente molto pesante o disposto secondo una posizione che determini tale pressione elevata o per il fatto che la cella monitorata sia una delle celle a pressione maggiore nel ciclo alternato.

Quando il sistema sgonfia la cella e misura la sua caduta di pressione P1 in un tempo T predeterminato, l’andamento della pressione nel tempo porta alla misurazione di un intervallo di pressione di una entità elevata.

In una seconda situazione, si consideri una cella che si sgonfi a partire da una pressione interna più bassa di quella della prima situazione.

Questa seconda situazione può essere dovuta ad un paziente meno pesante del precedente, un paziente che assuma una postura diversa, o ancora dal fatto che la cella monitorata sia una delle celle a pressione minore nel ciclo alternato.

In questa seconda situazione, il sistema, nel tempo predeterminato T, misurerà una caduta di pressione P2, diversa e minore rispetto alla caduta di pressione P1 precedente.

Il sistema dovrà quindi essere dotato di un complesso database che contenga una grossa mole di dati sperimentali per poter discriminare tutte le cadute di pressione che rileva nel tempo predeterminato T.

Il sistema non riesce inoltre ad assicurare ripetibilità per la difficoltà di stimare il comportamento non lineare dello sgonfiaggio.

I sistemi secondo la tecnica nota non riescono quindi a determinare con precisione e affidabilità la combinazione di peso e postura del paziente che poggia sul materasso gonfiabile, così da tentare di regolare la pressione alla quale saranno gonfiate le celle il ciclo successivo.

Inoltre non consentono di garantire una sicurezza al paziente che sostengono, in quanto le celle possono essere scaricate del tutto, portando il paziente a contatto con il suolo, con effetti indesiderati e inefficacia della funzione di materasso antidecubito.

Scopo dell’invenzione à ̈ dunque quello di realizzare un sistema di gonfiaggio di un materasso che superi le problematiche della tecnica nota.

Ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di offrire un sistema di gonfiaggio di un materasso dai consumi contenuti e di semplice funzionamento.

Altro scopo dell’invenzione à ̈ fare in modo che la valutazione della pressione ottimale alla quale gonfiare le celle del materasso sia più precisa e affidabile, senza essere influenzata dalle problematiche descritte in precedenza.

Questi e altri scopi vengono tutti raggiunti, secondo l’invenzione, da un metodo di funzionamento di un sistema per il sostenimento di un paziente atto a calcolare la pressione di sostentamento di un paziente su un materasso gonfiabile in funzione di parametri quali, ad esempio, peso, posizione. Il sistema comprende:

- una prima serie di celle ed una seconda serie di celle comprese nel materasso gonfiabile;

- mezzi di rilevamento della pressione dell’aria all’interno della prima serie di celle e dell’aria all’interno della seconda serie di celle;

- un compressore per il gonfiaggio di detto materasso gonfiabile;

- una valvola avente una connessione di scarico con l’ambiente esterno, detta valvola essendo collegata mediante un primo condotto alla prima serie di celle del materasso gonfiabile, mediante un secondo condotto alla seconda serie di celle del materasso gonfiabile, e mediante un condotto di alimentazione al compressore (60);

- un controllore collegato alla valvola, ai mezzi di rilevamento della pressione e al compressore;

Il metodo comprende le fasi di:

- gonfiare la prima serie di celle o la seconda serie di celle ad una pressione di sostentamento;

- sgonfiare la prima serie di celle ad una pressione minore rispetto a quella di sostentamento se la seconda serie di celle à ̈ stata gonfiata alla pressione di sostentamento o sgonfiare la seconda serie di celle ad una pressione minore rispetto a quella di sostentamento se la prima serie di celle à ̈ stata gonfiata alla pressione di sostentamento.

Il metodo si caratterizza per il fatto che il sistema comprende inoltre: - una o più camere di controllo disposte sotto al paziente e connesse ad un sensore di pressione, al compressore per essere gonfiate e ad uno scarico per essere sgonfiate;

- il sensore di pressione essendo collegato al controllore;

Il metodo si caratterizza anche per il fatto di comprendere le fasi di: - gonfiare o sgonfiare l’una o più camere di controllo;

- misurare un tempo indicativo, impiegato dall’una o più camere di controllo, per passare da una prima pressione ad una seconda pressione, rilevate dal sensore di pressione.

- calcolare la pressione di sostentamento in funzione del tempo indicativo, misurato nella fase precedente.

Grazie ad un siffatto metodo à ̈ possibile determinare la pressione di sostentamento in funzione del tempo indicativo, con una misurazione del tempo impiegato dall’una o più camere di controllo, per passare da una prima pressione ad una seconda pressione, ottenendo una precisa stima del peso del paziente e della sua postura, sia durante il gonfiaggio che durante lo sgonfiaggio del materasso gonfiabile.

Vantaggiosamente la prima pressione e/o la seconda pressione possono essere predeterminate, così da poter confrontare il tempo indicativo misurato per passare dalla prima pressione alla seconda pressione con dati sperimentali che presentano la medesima prima pressione e/o la medesima seconda pressione.

In questo modo à ̈ possibile slegare la determinazione della pressione di sostentamento dalla variabilità dell’andamento della pressione, ottenendo misurazioni che possono agevolmente essere confrontate con dati sperimentali.

Inoltre la connessione di scarico della valvola può comprendere un foro calibrato.

Grazie alla presenza di un foro calibrato à ̈ possibile ottenere la fuoriuscita dell’aria dal materasso da uno o più fori di cui le dimensioni e caratteristiche sono state determinate in precedenza. Le misurazioni effettuate con tale foro calibrato permettono il confronto con dati sperimentali ottenuti con altri scarichi aventi fori calibrati.

Vantaggiosamente il controllore può comandare di partire per il gonfiaggio e/o lo sgonfiaggio della camera di controllo da una pressione di reset, maggiore rispetto alla prima pressione se opera lo sgonfiaggio, o minore rispetto alla prima pressione se opera il gonfiaggio, misurando comunque il tempo indicativo come il tempo che impiega la camera di controllo a passare dalla prima pressione alla seconda pressione.

Grazie alla partenza dalla pressione di reset, il controllore à ̈ comunque in grado di misurare il tempo indicativo dal momento in cui la camera di controllo passa dalla prima pressione alla seconda pressione, ma con il vantaggio aggiuntivo di ottenere una misurazione di tempo ancora più accurata e precisa, in quanto vengono esclusi i fenomeni di transizione variabili che si possono riscontrare all’inizio del gonfiaggio o dello sgonfiaggio.

Questo vantaggio à ̈ importante in caso di sgonfiaggio, in quanto i tempi di passaggio dalla prima pressione alla seconda pressione sono in genere più brevi rispetto ai tempi di passaggio in caso di gonfiaggio.

Ancor più vantaggiosamente, la prima serie di celle e/o la seconda serie di celle possono comprendere una porzione dinamica e una porzione statica, separate tra loro. Le porzioni statiche possono comunicare tra loro attraverso mezzi di connessione. Le porzioni statiche possono essere collegate al compressore e al sensore di pressione. La camera di controllo può comprendere dette porzioni statiche.

Grazie ad una siffatta costruzione, le porzioni statiche delle celle possono formare, almeno in parte, la camera di controllo. Le porzioni statiche delle celle, comunicando tra loro, si trovano sempre alla medesima pressione e si comportano come un elemento unico, ottenendo una unica camera di controllo.

Inoltre il sensore di pressione può essere connesso, in un primo punto, con la porzione statica e in un secondo punto con il compressore e con la valvola, detto primo punto essendo disposto ad una estremità del materasso gonfiabile e detto secondo punto essendo disposto all’estremità opposta, in modo da distanziarli, potendo così sgonfiare la porzione statica per mezzo dello scarico della valvola.

Con una simile costruzione si ottiene la maggior distanza possibile tra scarico della valvola, dove avviene la fuoriuscita dell’aria dalla porzione statica e/o dalla camera di controllo, e il sensore di pressione. In questo modo si interpone tra il sensore di pressione e lo scarico una gran quantità di aria, che deve fluire attraverso gli elementi che compongono la camera di controllo per uscire dallo scarico della valvola. Il sensore di pressione si troverà così a misurare una pressione in condizioni di fluido statico. La misurazione di pressione non subisce gli errori di misurazione della tecnica nota, dovuti a fuoriuscita di aria nelle vicinanze del sensore di pressione stesso.

Vantaggiosamente, il controllore può avviare la misurazione di tempo indicativo all’avvio del sistema e quando rileva una variazione di pressione nell’almeno una camera di controllo, detta variazione essendo valutata come un salto di pressione avvenuto in un tempo predeterminato, detta variazione essendo interpretata dal controllore come una variazione di peso e/o postura del paziente sostenuto dal materasso gonfiabile.

Vengono in questo modo filtrate le brusche variazioni, in quanto il sistema rileva brevi spostamenti del paziente ma non li considera, mentre considera le variazioni di pressioni che sono mantenute per un tempo predeterminato, che non sia quindi impulsivo.

Ancor più vantaggiosamente, detto salto di pressione può superare un livello di soglia predeterminato.

Dovendo il salto di pressione superare un livello di soglia predeterminato, si possono filtrare i piccoli movimenti del paziente o piccole variazioni di peso e/o postura che si presentano come variazioni di pressione nella camera di controllo. In questo modo si può disporre l’avvio della misurazione di tempo indicativo soltanto nei casi in cui la variazione di peso e/o postura del paziente siano di una entità tale da imporre una variazione di pressione di sostentamento.

Inoltre la camera di controllo può essere unica e svilupparsi in tutta la lunghezza del materasso gonfiabile. In questo modo non si riscontrano i problemi della tecnica nota, la quale misura in modo diverso il paziente a seconda della serie di celle che carica o scarica. Nel metodo e nel sistema secondo l’invenzione, invece, la determinazione della pressione di sostentamento del paziente si basa sempre su una misurazione della variazione di peso e/o postura su tutta la lunghezza del materasso.

Gli scopi vengono altresì raggiunti, secondo l’invenzione, da un sistema atto a sostenere un paziente. Il sistema comprende:

- un materasso gonfiabile disposto sotto al paziente e comprendente una prima serie di celle ed una seconda serie di celle;

- mezzi di rilevamento della pressione dell’aria all’interno della prima serie di celle e dell’aria all’interno della seconda serie di celle;

- un compressore per il gonfiaggio di detto materasso gonfiabile;

- una valvola avente una connessione di scarico con l’ambiente esterno, detta valvola essendo collegata mediante un primo condotto alla prima serie di celle del materasso gonfiabile, mediante un secondo condotto alla seconda serie di celle del materasso gonfiabile, e mediante un condotto di alimentazione al compressore;

- un controllore collegato alla valvola, ai mezzi di rilevamento della pressione e al compressore.

Il sistema si caratterizza per il fatto di comprendere inoltre:

- una o più camere di controllo disposte sotto al paziente e connesse ad un sensore di pressione, al compressore per essere gonfiate e ad uno scarico per essere sgonfiate.

Il sensore di pressione à ̈ collegato al controllore.

Grazie ad una siffatta costruzione, il paziente à ̈ sostenuto dalla prima serie di celle e dalla seconda serie di celle, mentre la misurazione della pressione di sostentamento viene effettuata gonfiando e/o sgonfiando la camera di controllo.

Vantaggiosamente la prima serie di celle e/o la seconda serie di celle possono comprendere una porzione dinamica e una porzione statica, separate tra loro, dette porzioni statiche essendo comunicanti tra loro attraverso mezzi di connessione, essendo collegate al compressore e al sensore di pressione e agendo da camera di controllo.

In questo modo, le celle sono suddivise in base alla loro funzione in due porzioni distinte. Le camere statiche, comunicando tra loro, possono formare una unica camera di controllo.

Ancor più vantaggiosamente, il sensore di pressione può essere connesso, in un primo punto, con la porzione statica e in un secondo punto con il compressore e con la valvola, detto primo punto essendo disposto ad una estremità del materasso gonfiabile e detto secondo punto essendo disposto all’estremità opposta, in modo da distanziarli, potendo così sgonfiare la porzione statica per mezzo dello scarico della valvola.

Con una simile costruzione si ottiene la maggior distanza possibile tra scarico della valvola, dove avviene la fuoriuscita dell’aria dalla porzione statica e/o dalla camera di controllo, e il sensore di pressione, ottenendo i vantaggi esposti in precedenza e di seguito.

Sistema in cui la connessione di scarico della valvola comprende un foro calibrato.

Grazie alla presenza di un foro calibrato à ̈ possibile ottenere la fuoriuscita dell’aria dal materasso da uno o più fori di cui le dimensioni e caratteristiche sono state determinate in precedenza. Le misurazioni effettuate con tale foro calibrato permettono il confronto con dati sperimentali ottenuti con altri scarichi aventi fori calibrati.

Ulteriori caratteristiche e particolari dell’invenzione potranno essere meglio compresi dalla descrizione che segue, data a titolo di esempio non limitativo, nonché dalle annesse tavole di disegno in cui:

la fig. 1 mostra uno schema di un’apparecchiatura con materasso gonfiabile, secondo la tecnica nota;

la fig.2 mostra una stima dell’andamento della pressione rispetto al tempo di una cella in fase di sgonfiaggio;

la fig. 3 mostra un materasso gonfiabile di un sistema con materasso gonfiabile, secondo l’invenzione.

la fig. 4 mostra un particolare del materasso gonfiabile di figura 3, secondo l’invenzione.

la fig.5 mostra un sistema con materasso gonfiabile, secondo l’invenzione.

Con riferimento alle figure allegate, in particolare alla figura 3, con 10 viene indicato un materasso gonfiabile comprendente un telo superiore 11 e un tubo di alimentazione dell’aria dall’esterno (non visibile in figura).

Il telo superiore 11 Ã ̈ unito ad un telo inferiore 15, ad esempio per mezzo di una cerniera lampo. Tra il telo superiore 11 ed il telo inferiore 15 sono disposte una prima serie di celle 21 e una seconda serie di celle 25, in modo da ottenere una configurazione alternata di ciascuna cella della prima serie di celle 21 con le corrispondenti celle della seconda serie di celle 25.

La prima serie di celle 21 e la seconda serie di celle 25 sono mantenute in posizione da una coppia di fasce 23 che cingono ciascuna cella, da un collettore destro 14 e un collettore sinistro 16, quest’ultimo visibile in figura 4.

Come visibile in figura 4, ogni cella della prima serie di celle 21, comprende una prima camera 28 e una seconda camera 30, separate da un diaframma 32.

Il collettore destro 14 comprende un primo binario destro 34, un secondo binario destro 36 ed un terzo binario destro 38. Il terzo binario destro 38 circonda il primo binario destro 34 ed il secondo binario destro 36.

Analogamente il collettore sinistro 16 comprende un primo binario sinistro 44, un secondo binario sinistro 46 ed un terzo binario sinistro 48. Il terzo binario sinistro 48 circonda il primo binario sinistro 44 ed il secondo binario sinistro 46.

Tra la seconda camera 30 e il telo inferiore 15 Ã ̈ convenientemente interposto un materassino 40 di sicurezza per il paziente.

Con riferimento alla figura 5, con 110 viene indicato un sistema comprendente il materasso gonfiabile 10 precedentemente descritto e un compressore 60. Il compressore 60 comunica, per mezzo di un primo condotto di alimentazione 62, con una valvola 64 e per mezzo di un secondo condotto di alimentazione 66, con il terzo binario destro 38 del collettore destro 14 del materasso gonfiabile.

La valvola 64 comprende quattro connessioni con l’esterno, di cui una connessa con il primo condotto di alimentazione 62, due mandate comprendenti un misuratore di pressione ciascuna e una ultima di scarico 70. Lo scarico 70 à ̈ convenientemente ottenuto con un foro calibrato, così da poter avere un flusso di scarico controllato e predeterminato, utile al corretto funzionamento del sistema 110 come descritto in seguito.

La valvola 64 comprende inoltre un meccanismo interno che consente di mettere in comunicazione tra di loro due o più delle quattro connessioni con l’esterno, permettendo una regolazione continua della valvola 64 e del passaggio dell’aria al suo interno.

La prima serie di celle 21 del materasso gonfiabile 10 à ̈ alimentata dal collettore destro 14 e la seconda serie di celle 25 à ̈ alimentata dal collettore sinistro 16. Ogni cella della prima serie di celle 21 à ̈ alternata a una cella della seconda serie di celle 25 all’interno del materasso gonfiabile.

Una prima mandata 72 della valvola 64 comunica con il primo binario destro 34 del collettore destro 14, mentre una seconda mandata 74 della valvola 64 comunica con il primo binario sinistro 44 del collettore sinistro 16.

Il primo binario destro 34 trasmette aria in pressione alla prima serie di celle 21 per mezzo di una prima connessione 76, mentre il primo binario sinistro 44 trasmette aria in pressione alla seconda serie di celle 25 per mezzo di una seconda connessione 86. La prima serie di celle 21 e la seconda serie di celle 25 sono visibili in figura nel numero minimo al fine di rendere più facilmente comprensibile l'invenzione. Le celle sono, infatti, presenti in numero maggiore e alternate l'una all'altra consecutivamente, come visibile in figura 3.

Il terzo binario destro 38 e il terzo binario sinistro 48 comunicano per mezzo di un ponte 120, che consente di uniformarne la pressione dell’aria.

Le prime camere 28 corrispondono alla porzione dinamica della prima serie di celle 21, alimentata direttamente dalla prima connessione 76, mentre le seconde camere 30 corrispondono alla porzione statica comunicante con il terzo binario destro 38 del collettore destro 14 per mezzo di una connessione statica 78. Di seguito, il riferimento 28 Ã ̈ utilizzato per indicare la porzione dinamica ed il riferimento 30 per la porzione statica.

Allo stesso modo la seconda serie di celle 25 comprende una porzione dinamica 92, alimentata direttamente dalla seconda connessione 86, ed una porzione statica 94 comunicante con il terzo binario sinistro 48 del collettore sinistro 16 per mezzo di una connessione statica 88.

Il secondo binario destro 36 ed il secondo binario sinistro 46 possono essere utilizzati per il gonfiaggio e lo sgonfiaggio di eventuali due ulteriori serie di celle per sostenere parti del corpo diverse da quelle soggette all’azione della prima serie di celle 21 e della seconda serie di celle 25, ad esempio per fornire pressione ad una zona che sostenga i piedi.

Ad una estremità del collettore destro 14, opposta rispetto a quella a cui à ̈ connesso il secondo condotto di alimentazione 66, à ̈ connesso un condotto sensore 96 che comunica con un sensore di pressione 98.

Un controllore 100 controlla e monitora il funzionamento del compressore 60, della valvola 64 e del sensore di pressione 98.

Si descrive di seguito il funzionamento del sistema con materasso gonfiabile secondo l’invenzione.

Con riferimento alla figura 5, il funzionamento del sistema 110 viene attuato dal controllore 100, che comanda al compressore di fornire aria compressa al primo condotto di alimentazione 62 e al secondo condotto di alimentazione 66, comunicando aria in pressione alla valvola 64 e al terzo binario destro 38 del collettore destro 14, gonfiando conseguentemente la porzione statica 30 della prima serie di celle 21 e la porzione statica 94 della seconda serie di celle 25 che si trovano così a raggiungere la medesima pressione, in quanto comunicanti tra loro.

Il controllore 100 comanda inoltre la valvola 64, così che questa metta in comunicazione il primo condotto di alimentazione 62 con la prima mandata 72 e/o con la seconda mandata 74, gonfiando rispettivamente la porzione dinamica 30 della prima serie di celle 21 e/o la porzione dinamica 92 della seconda serie di celle 25.

Il controllore 100, attraverso il controllo del meccanismo interno della valvola 64, può inoltre sgonfiare la porzione dinamica 28 della prima serie di celle 21 ponendo in comunicazione la prima mandata 72 con lo scarico 70 della valvola 64. Analogamente può essere sgonfiata la porzione dinamica 92 della seconda serie di celle 25 ponendo in comunicazione la seconda mandata 74 con lo scarico 70 della valvola 64. Lo sgonfiaggio delle rispettive porzioni dinamiche può avvenire sia quando il compressore 60 à ̈ in funzione sia quando il compressore 60 non à ̈ in funzione e quindi non fornisce aria in pressione al primo condotto di alimentazione 62.

Attraverso lo scarico 70 della valvola 64 à ̈ possibile, a compressore 60 spento, scaricare aria anche dal secondo condotto di alimentazione 66 attraverso il primo condotto di alimentazione 62. Si può così ottenere lo sgonfiaggio della porzione statica 30 della prima serie di celle 21 e della porzione statica 94 della seconda serie di celle 25 attraverso le loro rispettive connessioni con il terzo binario destro 38 e con il terzo binario sinistro 48.

Il controllore 100 controlla la pressione dell’aria contenuta nelle relative porzioni dinamiche della prima serie di celle 21 e della seconda serie di celle 25 tramite i due misuratori di pressione contenuti nella valvola 64 relativi alla prima mandata 72 e alla seconda mandata 74.

La pressione dell’aria contenuta nelle porzioni statiche à ̈ controllata dal sensore di pressione 98.

Si descrive di seguito il funzionamento del sistema 110 secondo una modalità alternata, in cui il sistema 110 conduce un ciclo di funzionamento che alterna il sostentamento del corpo del paziente tra la prima serie di celle 21 e la seconda serie di celle 25 del materasso gonfiabile, cambiando la pressione dell’aria in ogni punto del materasso gonfiabile nel tempo.

Il sistema 110 porta alternativamente la prima serie di celle 21 e la seconda serie di celle 25 ad una pressione detta di sostentamento, pressione ottimale al sostentamento del paziente, dipendente principalmente dal peso e dalla postura del paziente che poggia sul materasso gonfiabile.

La pressione di sostentamento, alla quale deve essere sostenuto il paziente, può variare nel tempo a seconda ad esempio della presenza o meno del paziente sul materasso gonfiabile, di un cambio di paziente di diverso peso, da ogni cambio di postura o posizione che assuma il paziente e da altri fattori o eventi che coinvolgano il paziente o il sistema 110.

Durante il funzionamento nella modalità alternata il sistema 110 mantiene le porzioni statiche del materasso gonfiabile convenientemente sempre ad una pressione maggiore della pressione atmosferica garantendo un sostentamento di sicurezza al paziente. Il sistema 110 consente quindi di ottenere l’alternanza dei punti di sostentamento del paziente alternando il gonfiaggio e/o lo sgonfiaggio delle porzioni dinamiche del materasso gonfiabile.

Si descrive di seguito un metodo per la determinazione della pressione di sostentamento, (di seguito ciclo di valutazione) che consenta una valutazione della stessa pressione di sostentamento all’accensione del sistema 110 e della sua variazione nel tempo dovuta ai fattori elencati precedentemente.

All’accensione del sistema 110, avendo un paziente che poggia sul materasso gonfiabile, il controllore 100 attiva il compressore 60 e dispone la valvola 64 in modo che il primo condotto di alimentazione 62 sia in comunicazione sia con la prima mandata 72 che con la seconda mandata 74, così da gonfiare le porzioni dinamiche che si trovano a valle. L’aria in pressione fornita dal compressore 60 gonfia anche tutte le porzioni statiche del materasso gonfiabile tramite il secondo condotto di alimentazione 66.

Tramite i due misuratori di pressione contenuti nella valvola 64 e il sensore di pressione 98, il controllore 100 consente il gonfiaggio delle porzioni dinamiche del materasso gonfiabile fino al raggiungimento di una pressione iniziale, ad esempio una pressione di sostentamento stimata o preimpostata, ad esempio corrispondente a 25 mm di mercurio. Quando viene raggiunta questa condizione, il controllore 100 comanda alla valvola 64 di isolare la prima mandata 72 e la seconda mandata 74 dal primo condotto di alimentazione 62 così da non gonfiare ulteriormente le porzioni dinamiche del materasso gonfiabile.

Il controllore 100 mantiene acceso il compressore 60, permettendo l’ulteriore gonfiaggio delle porzioni statiche del materasso gonfiabile fino al raggiungimento di una pressione di reset che sarà quindi superiore alla pressione iniziale alla quale sono gonfiate le porzioni dinamiche del materasso gonfiabile. La pressione di reset può essere ad esempio pari a 32 mm di mercurio.

Quando il sensore di pressione 98 rileva il raggiungimento della pressione di reset nelle porzioni statiche del materasso gonfiabile, il controllore 100 può convenientemente comandare lo spegnimento del compressore 60, così da ottenere un notevole risparmio energetico rispetto ai sistemi noti che mantengono il compressore sempre acceso. Il compressore 60 può naturalmente essere riacceso e utilizzato nelle varie fasi di funzionamento del sistema 110, ad esempio dopo che sia trascorso un tempo predeterminato, ad esempio di cinque o dieci minuti, dopo il quale sia necessario alternare le pressioni dell’aria contenuta nelle rispettive porzioni dinamiche della prima serie di celle 21 e della seconda serie di celle 25.

Mentre il sostentamento del paziente à ̈ assicurato dal mantenimento delle porzioni dinamiche del materasso gonfiabile alla pressione iniziale, il controllore 100 comanda alla valvola 64 di porre in comunicazione il primo condotto di alimentazione 62 con il suo scarico 70, così da sgonfiare le porzioni statiche del materasso gonfiabile attraverso il foro calibrato dello stesso scarico 70.

Quando il sensore di pressione 98 rileva una pressione pari ad una pressione di start, ad esempio pari a 30 mm di mercurio, il controllore 100 inizia a misurare un tempo indicativo, impiegato per raggiungere una pressione di stop, ad esempio pari a 20 mm di mercurio, rilevata dal sensore di pressione 98, inferiore alla pressione di start. Al raggiungimento della pressione di stop il controllore 100 comanda alla valvola 64 di interrompere la comunicazione tra il primo condotto di alimentazione 62 e lo scarico 70, così da non sgonfiare ulteriormente le porzioni statiche del materasso gonfiabile.

Il tempo indicativo, impiegato per raggiungere la pressione di stop, a partire dalla pressione di start, viene valutato dal controllore 100 per ottenere una stima della pressione di sostentamento che sarà imposta in un momento successivo, indicativa quindi del peso e della postura del paziente sostenuto dal materasso gonfiabile.

Il controllore 100 stima la pressione di sostentamento sfruttando un database di dati sperimentali che correlano il tempo indicativo misurato con analoghi tempi ricavati attraverso sperimentazione, ai quali à ̈ stata correlata una determinata pressione di sostentamento.

Convenientemente il database può prevedere degli intervalli di tempo per i quali à ̈ prevista una determinata pressione di sostentamento ottimale, così da semplificare il raccoglimento dei dati sperimentali e la loro elaborazione ai fini di un corretto funzionamento del sistema 110.

Può essere inoltre creata una tabella di correlazione tramite la quale legare gli intervalli di tempo misurati alle rispettive pressioni di sostentamento consigliate.

Il controllore 100 monitora con continuità il sensore di pressione 98 e i misuratori di pressione della valvola 64 per rilevare eventuali cambiamenti bruschi di pressione, che possano essere dovuti ad un cambio di paziente o ad un cambio della postura, così da calcolare una nuova stima della pressione di sostentamento ottimale per la nuova condizione raggiunta, mediante il ciclo di valutazione sopradescritto.

Si ottiene così una stima della pressione di sostentamento facile da ottenere in modo automatico, sicura e affidabile.

L’affidabilità della stima à ̈ garantita dalla distanza tra lo scarico 70 della valvola 64 e il sensore di pressione 98, distanza che consente al sensore di pressione 98 di rilevare con continuità una pressione che non sia influenzata dal flusso in uscita dallo scarico 70 della valvola 64, a differenza dei sensori di pressione che nei sistemi noti vengono posti in prossimità dello scarico.

Nel sistema secondo l’invenzione infatti, il sensore di pressione 98 à ̈ connesso al terzo binario destro 38 all’estremità opposta rispetto al secondo condotto di alimentazione 66, così che le eventuali variazioni di pressione dovute al flusso di aria dello scarico 70 vengano assorbite da tutte le porzioni statiche connesse al terzo binario destro 38 e al terzo binario sinistro 48.

La sicurezza del paziente à ̈ garantita dal sostentamento continuo dato dalle porzioni dinamiche del materasso gonfiabile, la cui pressione non viene modificata nel corso del ciclo di valutazione, che interessa soltanto le porzioni statiche del materasso gonfiabile.

Secondo una variante dell’invenzione, la determinazione di un ulteriore tempo indicativo può essere ottenuta misurando l’intervallo di tempo impiegato per il gonfiaggio delle porzioni statiche del materasso gonfiabile da una pressione di partenza ad una pressione di arrivo che sia maggiore rispetto alla pressione di partenza.

Fissando un intervallo di pressione, compreso tra la pressione di partenza e la pressione di arrivo, il tempo impiegato per raggiungere la pressione di arrivo varierà in funzione dei fattori sopradescritti, ad esempio variazioni di peso o di postura del paziente.

Anche in questo caso, il controllore 100 può stimare la pressione di sostentamento sfruttando un database di dati sperimentali che correlino il nuovo tempo indicativo misurato con analoghi tempi ricavati attraverso sperimentazione, ai quali à ̈ stata correlata una determinata pressione di sostentamento ottimale.

Convenientemente il database può prevedere degli intervalli di tempo per i quali à ̈ prevista una determinata pressione di sostentamento, così da semplificare il raccoglimento dei dati sperimentali e la loro elaborazione ai fini di un funzionamento più semplice del sistema 110.

Può essere quindi creata una ulteriore tabella di correlazione tramite la quale legare gli intervalli di tempo misurati alle rispettive pressioni di sostentamento consigliate.

Questo ulteriore metodo di stima della pressione di sostentamento del paziente non necessita inoltre dell’uso dello scarico 70 della valvola 64, risentendo ancora meno della presenza di uno scarico che rischi di rendere instabili e falsati i valori di pressione misurati dal sensore di pressione 98, come invece accade nei sistemi noti.

Il ciclo di valutazione secondo l’invenzione, utilizzando sempre il medesimo intervallo di pressioni per la valutazione del tempo impiegato, stimando da questo una pressione di sostentamento, ha il vantaggio di semplificare notevolmente la raccolta di dati sperimentali ed evitare la possibilità di avere uno sgonfiaggio troppo veloce e incontrollato che porti il paziente a toccare il suolo.

La stima secondo i sistemi noti, che avviene effettuando lo sgonfiaggio per un tempo predeterminato, valutando poi la conseguente caduta di pressione, risente invece di tutte le problematiche già enunciate.

La suddivisione di ogni cella del materasso gonfiabile secondo l’invenzione in una porzione dinamica e una porzione statica consente di suddividere nello spazio due funzioni del sistema.

Una prima funzione di sostenere il paziente, garantendo un’alternanza di pressioni tra la prima serie di celle e la seconda serie di celle, evitando così la formazione di piaghe da decubito e altre problematiche, à ̈ infatti svolta dall’insieme delle porzioni dinamiche delle singole celle.

Una seconda funzione di valutare il peso e la postura del paziente, per stimare una corretta pressione di sostentamento, à ̈ svolta invece dall’insieme delle porzioni statiche.

Nei sistemi noti entrambe le funzioni, attuate in modo differente, erano svolte da ciascuna cella all’interno della singola camera.

Grazie al sistema secondo l’invenzione migliora inoltre la sicurezza per il paziente, in quanto questi à ̈ sostenuto da due strati che possono essere considerati indipendenti tra loro, così che se uno dovesse subire un malfunzionamento, ad esempio lo strato dato dall’insieme delle porzioni dinamiche, il rimanente strato, cioà ̈ lo strato delle porzioni statiche, continuerebbe a garantire il sostentamento del paziente evitando che a toccare il suolo indesideratamente.

Sono inoltre possibili ulteriori varianti e modalità realizzative, da ritenersi comprese nell’ambito di protezione definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo di funzionamento di un sistema (110) per il sostenimento di un paziente atto a calcolare la pressione di sostentamento di un paziente su un materasso gonfiabile (10) in funzione di parametri quali, ad esempio, peso, posizione, detto sistema (110) comprendente: - una prima serie di celle (21) ed una seconda serie di celle (25) comprese nel materasso gonfiabile (10); - mezzi di rilevamento della pressione dell’aria all’interno della prima serie di celle (21) e dell’aria all’interno della seconda serie di celle (25); - un compressore (60) per il gonfiaggio di detto materasso gonfiabile (10); - una valvola (64) avente una connessione di scarico (70) con l’ambiente esterno, detta valvola (64) essendo collegata mediante un primo condotto (72) alla prima serie di celle (21) del materasso gonfiabile (10), mediante un secondo condotto (74) alla seconda serie di celle (25) del materasso gonfiabile (10), e mediante un condotto di alimentazione (62) al compressore (60); - un controllore (100) collegato alla valvola (64), ai mezzi di rilevamento della pressione e al compressore (60); detto metodo comprendendo le fasi di: - gonfiare la prima serie di celle (21) o la seconda serie di celle (25) ad una pressione di sostentamento; - sgonfiare la prima serie di celle (21) ad una pressione minore rispetto a quella di sostentamento se la seconda serie di celle (25) à ̈ stata gonfiata alla pressione di sostentamento o sgonfiare la seconda serie di celle (25) ad una pressione minore rispetto a quella di sostentamento se la prima serie di celle (21) à ̈ stata gonfiata alla pressione di sostentamento; detto metodo essendo caratterizzato dal fatto che il sistema comprende inoltre: - almeno una camera di controllo (30, 38, 48, 66, 94, 96, 120) disposta sotto al paziente e connessa ad un sensore di pressione (98), al compressore (60) per essere gonfiata e ad uno scarico (70) per essere sgonfiata; - detto sensore di pressione (98) essendo collegato al controllore (100); e dal fatto di comprendere le fasi di: - gonfiare o sgonfiare l’almeno una camera di controllo (30, 38, 48, 66, 94, 96, 120); - misurare un tempo indicativo, impiegato dall’almeno una camera di controllo (30, 38, 48, 66, 94, 96, 120), per passare da una prima pressione ad una seconda pressione, rilevate dal sensore di pressione (98); - calcolare la pressione di sostentamento in funzione del tempo indicativo, misurato nella fase precedente.
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui la prima pressione e/o la seconda pressione sono predeterminate, così da poter confrontare il tempo indicativo, misurato per passare dalla prima pressione alla seconda pressione, con dati sperimentali che presentano la medesima prima pressione e/o la medesima seconda pressione.
3. 3) Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la connessione di scarico (70) della valvola (64) comprende un foro calibrato.
4. 4) Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il controllore (100) comanda di partire per il gonfiaggio e/o lo sgonfiaggio della camera di controllo (30, 38, 48, 66, 94, 96, 120) da una pressione di reset, maggiore rispetto alla prima pressione se opera lo sgonfiaggio, o minore rispetto alla prima pressione se opera il gonfiaggio, misurando comunque il tempo indicativo come il tempo che impiega la camera di controllo (30, 38, 48, 66, 94, 96, 120) a passare dalla prima pressione alla seconda pressione.
5. 5) Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima serie di celle (21) e/o la seconda serie di celle (25) comprende una porzione dinamica (28, 92) e una porzione statica (30, 94), separate tra loro, dette porzioni statiche (30, 94) essendo comunicanti tra loro attraverso mezzi di connessione (38, 48, 78, 88, 120), essendo collegate al compressore (60) e al sensore di pressione (98) ed in cui la camera di controllo comprende dette porzioni statiche (30, 94).
6. 6) Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui il sensore di pressione (98) à ̈ connesso, in un primo punto (96), con la porzione statica (30, 94) e in un secondo punto (66) con il compressore e con la valvola (64), detto primo punto (96) essendo disposto ad una estremità del materasso gonfiabile (10) e detto secondo punto (66) essendo disposto all’estremità opposta, in modo da distanziarli, potendo così sgonfiare la porzione statica (30, 94) per mezzo dello scarico (70) della valvola (64).
7. 7) Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il controllore (100) avvia detta misurazione di tempo indicativo all’avvio del sistema (110) e quando rileva una variazione di pressione nell’almeno una camera di controllo, detta variazione di pressione essendo valutata come un salto di pressione avvenuto in un tempo predeterminato, detta variazione di pressione essendo interpretata dal controllore (100) come una variazione di peso e/o postura del paziente sostenuto dal materasso gonfiabile (10).
8. 8) Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui detto salto di pressione supera un livello di soglia predeterminato.
9. 9) Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la camera di controllo à ̈ unica e si sviluppa in tutta la lunghezza del materasso gonfiabile (10).
10. 10) Sistema (110) atto a sostenere un paziente, detto sistema (110) comprendente: - un materasso gonfiabile (10) disposto sotto al paziente e comprendente una prima serie di celle (21) ed una seconda serie di celle (25); - mezzi di rilevamento della pressione dell’aria all’interno della prima serie di celle (21) e dell’aria all’interno della seconda serie di celle (25); - un compressore (60) per il gonfiaggio di detto materasso gonfiabile (10); - una valvola (64) avente una connessione di scarico (70) con l’ambiente esterno, detta valvola (64) essendo collegata mediante un primo condotto (72) alla prima serie di celle (21) del materasso gonfiabile (10), mediante un secondo condotto (74) alla seconda serie di celle (25) del materasso gonfiabile (10), e mediante un condotto di alimentazione (14) al compressore ( 60); - un controllore (100) collegato alla valvola (64), ai mezzi di rilevamento della pressione e al compressore (60); caratterizzato dal fatto che comprende inoltre: - almeno una camera di controllo (30, 38, 48, 66, 94, 96, 120) disposta sotto al paziente e connessa ad un sensore di pressione (98), al compressore (60) per essere gonfiata e ad uno scarico (70) per essere sgonfiata; detto sensore di pressione (98) essendo collegato al controllore (100).
11. 11) Sistema (110) secondo la rivendicazione precedente, in cui la prima serie di celle (21) e/o la seconda serie di celle (25) comprende una porzione dinamica (28, 92) e una porzione statica (30, 94), separate tra loro, dette porzioni statiche (30, 94) essendo comunicanti tra loro attraverso mezzi di connessione (38, 48, 78, 88, 120), essendo collegate al compressore (60) e al sensore di pressione (98) e agendo da camera di controllo.
12. 12) Sistema (110) secondo la rivendicazione precedente, in cui il sensore di pressione (98) à ̈ connesso, in un primo punto (96), con la porzione statica (30, 94) e in un secondo punto (66) con il compressore e con la valvola (64), detto primo punto (96) essendo disposto ad una estremità del materasso gonfiabile (10) e detto secondo punto (66) essendo disposto all’estremità opposta, in modo da distanziarli, potendo così sgonfiare la porzione statica (30, 94) per mezzo dello scarico (70) della valvola (64).
13. 13) Sistema (110) secondo una delle rivendicazioni da 10 a 12, in cui la connessione di scarico (70) della valvola (64) comprende un foro calibrato.