ES2345514T3 - Dispositivo de compresion del torax que comprende un motor y un dispositivo de transmision. - Google Patents
Dispositivo de compresion del torax que comprende un motor y un dispositivo de transmision. Download PDFInfo
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Abstract
Dispositivo de compresión del tórax, que comprende: un motor; un dispositivo de transmisión (1) dispuesto para transformar un movimiento giratorio alternativo (A) en un movimiento oscilatorio sustancialmente lineal (B), comprendiendo el dispositivo de transmisión un elemento alternativamente giratorio (2) conectado al motor; un elemento oscilante lineal (3) conectado al elemento giratorio (2); un primer elemento pivotante (4) conectado al primer elemento oscilante lineal (3) y provisto de un primer punto de pivote fijo (5); un segundo elemento pivotante (6) conectado al primer elemento pivotante (4) y que comprende un elemento de bola (7); y un tercer elemento pivotante (8) conectado al segundo elemento pivotante (6) y provisto de un segundo punto de pivote fijo (9), estando configurado el dispositivo de transmisión para transformar un movimiento giratorio alternativo (A) del elemento giratorio (2) en un movimiento oscilatorio sustancialmente lineal (B) del elemento de bola (7) el cual puede ser transferido a un paciente por medio de un elemento de compresión.
Description
Dispositivo de compresión del tórax que
comprende un motor y un dispositivo de transmisión.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de compresión para el tórax dispuesto para transformar
un movimiento giratorio alternativo a partir de un motor en un
movimiento oscilatorio sustancialmente lineal. Un dispositivo de
este tipo es apto para la resucitación.
Algunos dispositivos de resucitación comprenden
unos medios para aplicar una fuerza oscilante en el tórax de un
paciente. Estos dispositivos comprenden normalmente un elemento de
pistón el cual realiza el movimiento oscilatorio y un sistema de
transmisión para la conexión mecánica el elemento de pistón a un
mecanismo de accionamiento. El movimiento oscilatorio debe tener
lugar con una fuerza y una frecuencia definidas, la frecuencia
estando situada en la gama de 1-3 Hz y la fuerza
estando situada en la gama de 0-600 N. Estos valores
conducen a requisitos con respecto a los sistemas de regulación,
precisión, manipulación de las tensiones mecánicas, etcétera. Los
sistemas de transmisión de la técnica anterior que comprenden un
equipo adaptado para cubrir estos requisitos son bastante
voluminosos. Además, dichos sistemas de transmisión no son
satisfactoriamente eficaces, puesto que las pérdidas de fricción
relacionadas con la transmisión de la fuerza son significantes.
La patente US nº 4.632.094 da a conocer un
sistema de compresor para el corazón electromecánico útil para
comprender los antecedentes de la presente invención.
El documento DE 4 133 637 A1 da a conocer un
dispositivo de compresión del tórax que comprende un motor y un
dispositivo de transmisión dispuesto para transformar un movimiento
giratorio en un movimiento oscilatorio sustancialmente lineal el
cual puede ser transferido a un paciente por medio de un elemento de
compresión.
Según la invención, está previsto un dispositivo
de compresión del tórax que comprende: un motor, un dispositivo de
transmisión dispuesto para transformar un movimiento giratorio
alternativo en un movimiento oscilatorio sustancialmente lineal,
comprendiendo el dispositivo de compresión: un elemento
alternativamente giratorio conectado al motor, un elemento
oscilante lineal conectado al elemento giratorio, un primer elemento
pivotante conectado al elemento oscilante lineal y provisto de un
primer punto de pivote fijo, un segundo elemento pivotante
conectado al primer elemento pivotante y que comprende un elemento
de bola y un tercer elemento pivotante conectado al segundo
elemento pivotante y provisto de un segundo punto de pivote fijo,
estando configurado el dispositivo de transmisión para transformar
un movimiento giratorio alternativo del elemento giratorio en un
movimiento oscilatorio sustancialmente lineal del elemento de bola
el cual puede ser transferido a un paciente por medio de un
elemento de compresión.
El elemento giratorio alternativo es capaz de
introducir energía de giro desde por ejemplo un motor eléctrico, un
sistema hidráulico o bien cualquier otro mecanismo de accionamiento
al sistema. El elemento de bola es capaz de proporcionar un
movimiento oscilatorio el cual puede ser transferido al paciente por
medio de un elemento de compresión. El elemento giratorio
alternativo puede estar conectado al motor de alguna manera que
transfiera el momento de torsión mientras gira en un sentido (el
sentido que conduce a un descenso del elemento de bola que ejerce
presión en el tórax del paciente) y desconectado del motor cuando
gira en el otro sentido. En este caso, el giro en el otro sentido
se puede conseguir por medio de un mecanismo de retorno de resorte.
El elemento giratorio alternativo también puede estar conectado al
motor de una manera que transfiera el momento de torsión mientras
gira en ambos sentidos.
En una forma de realización de la invención, el
elemento giratorio comprende un tornillo helicoidal y en una
variante de esta forma de realización es un tornillo de bolas
helicoidal.
En una forma de realización de la invención, el
elemento oscilante lineal comprende una parte anular provista de
una rosca y en una variante de éste la rosca es una rosca
helicoidal. En otra forma de realización de la invención, el
elemento oscilante lineal comprende dos brazos provistos de
elementos de conexión para la conexión giratoria al primer elemento
pivotante, debiendo ser interpretado el término "giratorio"
como una conexión la cual permite un giro limitado del primer
elemento pivotante alrededor de un punto en relación con el elemento
oscilante lineal. La expresión "giro limitado" o "giro"
debe ser interpretada en el contexto de la presente memoria como un
movimiento angular o una oscilación angular con ángulos inferiores a
los 360 grados.
En una forma de realización de la invención, el
primer elemento pivotante comprende dos palancas paralelas en forma
de L provistas de unos elementos de conexión para la conexión al
elemento oscilante lineal en un extremo de las palancas, al segundo
elemento pivotante en el extremo opuesto de las palancas y a un
árbol en un primer punto de pivote fijo en el primer elemento
pivotante. En una forma de realización de la invención, las
palancas están conectadas entre sí por medio de una banda.
En una forma de realización de la invención, el
segundo elemento pivotante comprende una horquilla de dos puntas en
forma de U en donde ambas puntas están provistas de elementos de
conexión para la conexión giratoria al primer elemento pivotante.
En una variante de esta forma de realización, las dos puntas tienen
diferentes longitudes, la punta más larga estando provista de
elementos de conexión para la conexión giratoria al tercer elemento
pivotante. La parte de los elementos de conexión de las dos puntas
comprende un elemento de bola el cual puede realizar un movimiento
sustancialmente oscilatorio como consecuencia del movimiento
giratorio del motor.
El tercer elemento pivotante puede comprender un
único brazo y dicho brazo está provisto en un extremo de elementos
de conexión para la conexión giratoria al segundo elemento pivotante
y en el otro extremo con los elementos de conexión para la conexión
giratoria a un árbol en un segundo punto de pivote fijo en el tercer
elemento pivotante.
En una forma de realización de la invención, el
dispositivo de compresión del tórax adicionalmente comprende un
motor de baja inercia conectado al elemento giratorio y un elemento
de compresión para aplicar compresión al paciente. El motor de baja
inercia puede ser ventajoso porque conduce a bajas pérdidas y esto
contribuye a proveer un dispositivo de compresión del tórax de alto
rendimiento.
El elemento de compresión, por ejemplo, puede
ser una placa, un cuerpo conformado redondo, una copa de succión,
etcétera.
El dispositivo de transmisión según la invención
tiene un volumen reducido y por lo tanto es fácil de incorporar en
equipo portátil. Por supuesto también puede ser incorporado en un
equipo fijo. El dispositivo proporciona adicionalmente una
distribución satisfactoria de la tensión en la mayoría de los
componentes y esto tiene como consecuencia una elevada fiabilidad y
una larga duración del dispositivo.
El dispositivo según la invención realiza una
trasmisión de la fuerza sustancialmente mediante giro (o movimiento
angular) en oposición a un movimiento deslizante. Esta transmisión
conduce a un alto rendimiento puesto que las fuerzas de fricción se
reducen. El dispositivo es capaz de absorber fuerzas verticales sin
pérdidas significantes.
Para capacitar una comprensión mejor de la
presente invención y mostrar cómo se puede llevar a cabo en realidad
la misma, se hará referencia a continuación, a título de ejemplo
únicamente, a los dibujos adjuntos, en los cuales:
la figura 1 es una vista en perspectiva de una
forma de realización de la invención, en la que el elemento de bola
está en su posición más baja;
la figura 2 es una vista en perspectiva de una
forma de realización de la invención, en la que el elemento de bola
está en una posición media;
la figura 3 es una vista en perspectiva de una
forma de realización de la invención, en la que el elemento de bola
está en su posición más alta;
la figura 4 es una vista lateral de una forma de
realización de la invención y corresponde a la figura 1;
la figura 5 es una vista lateral de una forma de
realización de la invención y corresponde a la figura 2;
la figura 6 es una vista lateral de una forma de
realización de la invención y corresponde a la figura 3; y
la figura 7 es una vista isométrica de un
dispositivo de compresión del tórax que utiliza un dispositivo de
transmisión según las diversas formas de realización de la
invención.
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
forma de realización de la invención, en donde el elemento de bola
está en una posición baja. Esta figura muestra un dispositivo de
transmisión 1 que comprende: un elemento giratorio alternativo 2,
un elemento oscilante lineal 3 conectado al elemento giratorio 2, un
primer elemento pivotante 4 conectado al elemento oscilante lineal
3 y provisto de un primer punto de pivote fijo 5, un segundo
elemento pivotante 6 conectado al primer elemento pivotante 4 y que
comprende un elemento de bola 7 y un tercer elemento pivotante 8
conectado al segundo elemento pivotante 6 y provisto de un segundo
punto de pivote fijo 9, el sistema de transmisión 1 transformando
el movimiento giratorio alternativo (flecha A) del elemento
giratorio 2 en un movimiento sustancialmente oscilatorio (flecha B)
del elemento de bola 7.
En la forma de realización de la invención
representada en la figura, el elemento giratorio 2 comprende un
tornillo de bolas helicoidal 10. El propósito del tornillo de bolas
10 es proveer una conexión de baja fricción entre el elemento
giratorio alternativo 2 y el elemento oscilante lineal 3. El
elemento oscilante lineal comprende una pieza roscada interiormente
correspondiente que contiene bolas de baja fricción (no
representadas) para la conexión al tornillo de bolas 10. En la
forma de realización de la invención representada en la figura,
está provista una conexión de engranajes 19 entre el elemento
giratorio 2 y el elemento oscilante 3. El propósito de la conexión
de engranajes es reducir las fuerzas de fricción y por lo tanto el
desgaste y las pérdidas.
Tal como se representa en la figura el elemento
oscilante lineal 3 comprende dos brazos 20. Los brazos 20
comprenden en un extremo una conexión giratoria a la pieza roscada
interiormente en el elemento oscilante 3. Esta conexión la cual
está implementada mediante orificios en los brazos 20 y un espárrago
11 permite un movimiento oscilatorio limitado.
Los brazos 20 están provistos en sus extremos
opuestos a sus conexiones a la parte roscada en el elemento
oscilante lineal 3 de unas partes de conexión para la conexión al
primer elemento pivotante 4, permitiendo dicha conexión el giro del
primer elemento pivotante 4 con relación al elemento oscilante
lineal 3. Las partes de conexión en el elemento oscilante 3
proporcionan junto con las partes de conexión correspondientes del
primer elemento pivotante 4 una junta giratoria (que permite un
movimiento angular). Dichas partes de conexión están implantadas
como orificios en el elemento oscilante lineal 3 y en el primer
elemento pivotante 4. La junta comprende además un espárrago 12
situado en dichos orificios. El espárrago 12 puede estar integrado
en el elemento 3 o en el elemento 4 o puede ser un componente
separado.
Como se explicará con más detalle más adelante,
cuando el elemento giratorio alternativo 2 gira en un sentido, el
elemento oscilante 3 se desplaza sustancialmente linealmente (esto
comprende un ligero giro de los brazos 20) en una dirección
presionando la junta giratoria con el espárrago 12 en la misma
dirección. Esto causa un movimiento de articulación del primer
elemento pivotante 4 alrededor del primer punto de articulación fijo
5.
En esta forma de realización de la invención, el
primer elemento pivotante 4 comprende dos palancas paralelas en
forma de L 13 provistas de unas partes de conexión para la conexión
al segundo elemento pivotante 6, permitiendo dicha conexión el giro
del primer elemento pivotante 4 con relación al segundo elemento
pivotante 6. Dichas partes de conexión están implantadas como
orificios en los elementos articulación primero y segundo (4 y 6
respectivamente) la junta comprende también un espárrago 14 (el cual
tanto puede estar integrado en uno de los elementos 4 y 6 como
puede ser una pieza separada). Las palancas 13 comprenden también
partes de conexión (en este caso en forma de orificios) para la
conexión a un espárrago 15 provisto en el primer punto de pivote
fijo 5 en el primer elemento pivotante 4. Las palancas 13 están
conectadas entre sí por medio de una banda 15.
En una forma de realización de la invención, el
segundo elemento pivotante 6 comprende una horquilla de dos puntas
en forma de U en la que ambas puntas 16, 17 están provistas como se
ha mencionado anteriormente en la presente memoria de unas partes
de conexión en forma de orificios para la conexión al primer
elemento pivotante 4. En una variante de esta forma de realización,
las dos puntas tienen longitudes diferentes, la punta más larga 16
estando provista de partes de conexión para la conexión giratoria a
las partes correspondientes en el tercer elemento pivotante 8.
Estas partes de conexión están representadas esquemáticamente como
unos orificios 18 en el tercer elemento pivotante 8 y pueden
comprender orificios o un espárrago en el segundo elemento pivotante
6 (o como una pieza separada). Además, es posible que las dos
puntas 16 y 17 tengan la misma longitud, la punta 17 estando en
este caso conectada al brazo respectivo. La parte del segundo
elemento pivotante que conecta las dos puntas 16, 17 comprende un
elemento de bola 7 el cual realizará un movimiento sustancialmente
oscilatorio como una consecuencia del movimiento alternativo del
elemento giratorio 2.
Durante la utilización, cuando la conexión
giratoria implantada por el espárrago 12 se desplaza sustancialmente
linealmente en una dirección, el primer elemento pivotante 4 girará
alrededor del punto fijo 5 causando el desplazamiento de la
conexión implantada por el espárrago 14.
En la forma de realización de la invención
representada en la figura, el tercer elemento pivotante 8 comprende
un único brazo provisto en un extremo de partes de conexión
(orificios 18) para la conexión al segundo elemento pivotante 6 y
en el otro extremo de partes de conexión en este caso representadas
como orificios para la conexión a un espárrago (no representado)
proporcionando el segundo punto de pivote fijo 9 en el tercer
elemento pivotante 8. Es posible implantar el tercer punto de
articulación 8 con dos brazos.
Durante el funcionamiento el desplazamiento del
espárrago 14 será transferido por medio de la pata de la horquilla
16 al orificio 18. El tercer elemento pivotante girará alrededor del
punto fijo 9 y esto causará un movimiento sustancialmente lineal
del elemento de bola 7.
Las figuras 2-6 muestran el
dispositivo de transmisión en diferentes etapas durante su
movimiento.
La figura 2 es una vista en perspectiva del
dispositivo de transmisión en una etapa en la que el elemento de
bola está en una posición media. El elemento giratorio 2 ha girado
con relación a la posición representada en la figura 1 y el
elemento oscilante 3 se ha desplazado hacia la izquierda en la
figura. Por consiguiente, los brazos 20 se han desplazado hacia la
izquierda y el elemento 4 ha girado alrededor del primer punto fijo
5 transportando el segundo elemento pivotante 6 con el elemento de
bola 7 hacia arriba. El segundo elemento pivotante 6 está limitado
en su sitio por el tercer elemento pivotante 8.
La figura 3 muestra el elemento oscilante 3 en
su posición más alejada del elemento giratorio alternativo 2. Los
brazos 20 están representados en una posición ligeramente inclinada
con respecto a una dirección horizontal, siendo esto posible por su
conexión giratoria a la parte roscada interiormente (espárrago 11).
Un extremo del primer elemento pivotante 4 ha alcanzado su posición
más alta y eso hace que el segundo elemento pivotante 6 con el
elemento de bola 7. Un extremo del tercer elemento pivotante 8
también ha alcanzado su posición más alta.
Después de esto, el elemento giratorio empezará
a girar en el sentido opuesto y las etapas anteriormente mencionadas
se repetirán en el sentido opuesto. También es posible poner en
práctica la invención de tal modo que el elemento giratorio 2
únicamente esté conectado al motor para proveer el movimiento del
elemento de bola desde una posición superior (figura 3) hasta una
posición inferior (figura 2 y figura 1) mientras el movimiento
opuesto es realizado por un mecanismo de retorno de resortes (no
representado) con el segundo elemento giratorio desacoplado el
motor.
En las formas de realización de la invención, el
dispositivo de transmisión descrito antes en la presente memoria
puede ser utilizado en un dispositivo de compresión del tórax para
realizar las resucitaciones cardíaco pulmonares ("CPR"). Un
ejemplo de un dispositivo de compresión del tórax 100 se representa
en la figura 7. El dispositivo de compresión del tórax 100 incluye
un procesador de señal 104 y un suministro de energía 120 montado
en una placa transversal 10. El dispositivo de compresión del tórax
100 incluye también un pistón 111, un motor 112 y un mecanismo de
transmisión 119, el cual es un dispositivo de transmisión según uno
de los ejemplos que han sido descritos antes en la presente
memoria. El mecanismo del dispositivo de transmisión 119 transmite
energía desde el motor 112 al pistón 111. El motor 112 recibe
energía del suministro de energía 120, el cual puede estar
compuesto por unas baterías 113, por ejemplo, baterías del tipo de
química de iones de litio y electrónica de refuerzo 114. El
suministro de energía 120 alternativamente puede ser un dispositivo
para la conexión a fuentes de energía en una ambulancia, en un
hospital, o en un dispositivo de almacenaje de energía exterior tal
como por ejemplo una batería o un condensador o cualquier otro
dispositivo de suministro de energía disponible. También se pueden
utilizar adaptadores y convertidores de energía para convertir la
energía a partir de los suministros de energía a diferentes
características y propiedades tales como diferentes tensiones,
frecuencia, etc.
El pistón 111 es accionado por el motor 112 a
través del mecanismo de transmisión 119 para moverse
alternativamente hacia arriba y hacia abajo para comprimir y
permitir la descompresión del tórax del paciente. La electrónica de
refuerzo proporciona una energía elevada, un impulso corto a la
entrada de energía del motor 112.
El procesador de señal 114 controla el
funcionamiento del dispositivo de compresión del tórax sobre la base
de características previamente determinadas o características
medidas por dispositivos de medición, tal como el dispositivo de
medición 113. Las señales de control por ejemplo se pueden basar en
las características del paciente, tales como la altura y
profundidad medida del tórax del paciente, la edad del paciente,
mediciones de electrocardiograma, etcétera. De este modo, el
sistema de resucitación puede utilizar un modelo de impulso
particularmente adaptado al paciente específico. Las señales de
control provistas por el procesador de señal 114 para controlar el
accionamiento del dispositivo de compresión del tórax 100 pueden ser
señales para controlar el motor 112, tal como señales de arranque y
paro o señales de control por ejemplo de la profundidad, fuerza y
frecuencia de la compresión.
A partir de lo expuesto anteriormente, se
apreciará que, aunque han sido descritas en la presente memoria
unas formas de realización específicas de la invención a título
ilustrativo, se pueden realizar diversas modificaciones sin
apartarse, por ello, del alcance de la invención tal como se
reivindica. Por consiguiente, la invención únicamente está limitada
por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (10)
1. Dispositivo de compresión del tórax, que
comprende: un motor; un dispositivo de transmisión (1) dispuesto
para transformar un movimiento giratorio alternativo (A) en un
movimiento oscilatorio sustancialmente lineal (B), comprendiendo el
dispositivo de transmisión un elemento alternativamente giratorio
(2) conectado al motor; un elemento oscilante lineal (3) conectado
al elemento giratorio (2); un primer elemento pivotante (4)
conectado al primer elemento oscilante lineal (3) y provisto de un
primer punto de pivote fijo (5); un segundo elemento pivotante (6)
conectado al primer elemento pivotante (4) y que comprende un
elemento de bola (7); y un tercer elemento pivotante (8) conectado
al segundo elemento pivotante (6) y provisto de un segundo punto de
pivote fijo (9), estando configurado el dispositivo de transmisión
para transformar un movimiento giratorio alternativo (A) del
elemento giratorio (2) en un movimiento oscilatorio sustancialmente
lineal (B) del elemento de bola (7) el cual puede ser transferido a
un paciente por medio de un elemento de compresión.
2. Dispositivo de compresión del tórax según la
reivindicación 1, caracterizado porque el elemento giratorio
(2) comprende un tornillo helicoidal.
3. Dispositivo de compresión del tórax según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elemento
oscilante lineal (3) comprende dos brazos (20) provistos de
elementos de conexión para la conexión giratoria al primer elemento
pivotante (4).
4. Dispositivo de compresión del tórax según la
reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque el primer
elemento pivotante (4) comprende dos palancas paralelas en forma de
L (13) provistas de unos elementos de conexión para la conexión al
elemento oscilante lineal (3) en un extremo de las palancas (13),
unos elementos de conexión para la conexión al segundo elemento
pivotante (6) en el extremo opuesto de las palancas (13) y unos
elementos de conexión para la conexión a un árbol (15) en el primer
punto de pivote fijo (5) en el primer elemento pivotante (4).
5. Dispositivo de compresión del tórax según la
reivindicación 4, caracterizado porque las palancas (13)
están conectadas entre sí por medio de una banda (15).
6. Dispositivo de compresión del tórax según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque el segundo elemento pivotante (6) comprende una horquilla de
dos puntas en forma de U en la que ambas puntas (16, 17) están
provistas de unos elementos de conexión para la conexión giratoria
al primer elemento pivotante (4).
7. Dispositivo de compresión del tórax según la
reivindicación 6, caracterizado porque las dos puntas (16,
17) tienen diferentes longitudes, estando provista la punta más
larga (16) de unos elementos de conexión para la conexión giratoria
al tercer elemento pivotante (8).
8. Dispositivo de compresión del tórax según la
reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque la parte del
segundo elemento pivotante (6) que conecta las dos puntas (16, 17)
comprende el elemento de bola (7).
9. Dispositivo de compresión del tórax según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque el tercer elemento pivotante (8) comprende un único brazo
provisto en un extremo de elementos de conexión para la conexión
giratoria al segundo elemento pivotante (6) y en el otro extremo de
unos elementos de conexión para la conexión giratoria a un árbol en
el segundo punto de pivote fijo (9) en el tercer elemento pivotante
(8).
10. Dispositivo de compresión del tórax según la
reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de
compresión es una placa, un cuerpo conformado redondo o una copa de
succión.
Applications Claiming Priority (4)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| DE (1) | DE602007006737D1 (es) |
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