ITBO990218A1

ITBO990218A1 - Regolatore elettronico di ossigeno con memoria .

Info

Publication number: ITBO990218A1
Application number: IT1999BO000218A
Authority: IT
Inventors: Vito Didonna
Original assignee: Dima Italia S R L
Priority date: 1999-05-04
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 2000-11-04
Also published as: EP1187651A1; ITBO990218A0; WO2000066210A1; AU4389599A

Description

Titolo: REGOLATORE ELETTRONICO DI OSSIGENO CON MEMORIA

Stato anteriore della tecnica: LA QUANTITÀ’ DI OSSIGENO DA EROGARE AL PAZIENTE VIENE REGOLATA MANUALMENTE DAL MEDICO. VIENE RILEVATA LA SATURAZIONE DI OSSIGENO NEL SANGUE CON UN PRELIEVO, O CON ALTRI SISTEMI, E QUINDI REGOLATO DI CONSEGUENZA IL FLUSSO DI OSSIGENO. LA CONCENTRAZIONE DI OSSIGENO NEL SANGUE VARIA CONTINUAMENTE PER CUI IL MEDICO DEVE TENERE SOTTO CONTROLLO COSTANTE IL PAZIENTE E LE RILEVAZIONI E VARIARE MANUALMENTE IL FLUSSO TUTTE LE VOLTE IN CUI

E’ NECESSARIO.

Testo della descrizione: SISTEMA PER LA REGOLAZIONE AUTOMATICA DELLA QUANTITÀ IN LITRI, E SUOI SOTTOMULTIPLI, DI OSSIGENO DA EROGARE AL PAZIENTE SULLA BASE DELLA CONCENTRAZIONE DI OSSIGENO O ANIDRIDE CARBONICA PRESENTE NEL SANGUE.

IL SISTEMA DI RILEVAZIONE AUTOMATICO (A) IN COMBINAZIONE CON IL SENSORE (C) RILEVA LA CONCENTRAZIONE DI OSSIGENO O DI ANIDRIDE CARBONICA NEL SANGUE. IN RAPPORTO AL DATO RILEVATO, LA VALVOLA (B) AUMENTA 0 DIMINUISCE LA QUANTITÀ ’ DI OSSIGENO IN LITRI CHE VIENE EROGATA AL PAZIENTE. IL REGOLATORE ELETTRONICO MEMORIZZA TUTTE LE VARIAZIONE VERIFICATESI NELLE 24 ORE CHE POSSONO ESSERE TRASMESSE AD UNA STAMPANTE ESTERNA.

IL REGOLATORE E’ DOTATO DI ALLARMI IMPOSTABILI DAL MEDICO.

PER ESEMPIO: IL SISTEMA DI RILEVAZIONE (A) AUTOMATICO CON IL SENSORE (C) RILEVA UNA CONCENTRAZIONE DI OSSIGENO O DI ANIDRIDE CARBONICA DEL 70%. IN QUESTO CASO, IL REGOLATORE REGOLA IL FLUSSO DI OSSIGENO A 5 LITRI. QUANDO LA CONCENTRAZIONE DI OSSIGENO O DI ANIDRIDE CARBONICA RAGGIUNGE IL 90%, IL REGOLATORE BLOCCA IL FLUSSO DI OSSIGENO EROGATO AL PAZIENTE IN QUANTO NON PIU’ NECESSARIO. AD OGNI ALTRA VARIAZIONE RILEVATA, EL REGOLATORE SI COMPORTA DI CONSEGUENZA.

* INTEGRAZIONE AL TESTO DELLA DESCRIZIONE: ;;Testo della descrizione: *

CARATTERISTICHE TECNICHE DEL FLOW REGULATOR 02

Caratteristiche elettriche.

Alimentazione:

- a rete 230V ac 50/60Hz - 15W tramite spina con fusibili su entrambe le linee e filtro di rete - con batteria interna da 12V-1.2Ah con circuito di ricarica interno da rete

- Indicazione visiva del tipo di alimentazione attuale e visualizzazione su display del livello di carica della batteria utilizzata.

- Allarmi di batteria scarica.

Caratteristiche funzionali:

- Flusso di 02 regolabile da 0 a 10 litri al minuto

- Flusso generato impostabile in manuale o in automatico correlato alla lettura di Sp02 - Sp02 “target” impostabile da menù da 70% a 100%

- Lettura parametri Sp02, pulsazioni cardiache rilevate

- allarme di Sp02 minima (da 70% a 90%)

- allarme di Sp02 massima (da 85% a 100%)

- allarme di pulsazioni minime (da 35bpm a 100bpm)

- allarme di pulsazioni massime (da 50bpm a 250bpm)

- allarme di batteria interna scarica

- impostazione rampa di salita/discesa del flusso di 02

- Stampante interna o esterna per la stampa dei dati (campionati ogni 6 secondi e memorizzati) in modo grafico

- Capacità di memorizzazione superiore alle 10 ore.

- Reai time clock per la memorizzazione del tempo di inizio terapia.

Caratteristiche del Regolatore di flusso.

Il Flow Regulator 02 controlla il flusso di ossigeno inviato al paziente in due modalità ben distinte.

Modalità Manuale

Sul display è visibile il flusso da generare, li sistema regola il grado di apertura dell’elettrovalvola per i cui orifizi scorre l'ossigeno, fino ad ottenere un valore letto da u n sensore di flusso di precisione corrispondente a quello impostato. In questa modalità vengono comunque campionati, visualizzati e memorizzati i valori di Sp02, pulsazioni cardiache e l'orario di inizio attività rilevati.

Modalità Automatica

Sul display è visibile il “target" di Sp02 che si desidera sul paziente. Il flusso verrà regolato in modo da garantire che tale valore di target rimanga costante. In altre parole, se la Sp02 rilevata è più bassa del target, il Flow Regulator aumenterà il flusso di ossigeno in uscita tentando di aumentare il valore di Sp02 nel paziente; se, viceversa, la Sp02 rilevata è più alta del target, il Fow Regulator diminuirà il flusso di ossigeno tentando di diminuire il valore di Sp02 nel paziente. T ali variazioni di flusso verso l ’alto o verso il basso seguono una curva determinata dal tempo di rampa impostato nel menù. Un tempo di rampa uguale a 10 litri al minuto determinerà in pratica una variazione velocissima del flusso erogato, mentre una rampa impostata a 0.05 litri al minuto determinerà una ariazione lentissima del flusso erogato.

Un microprocessore controlla continuamente l’attività della scheda di rilevamento di saturazione e pulsioni cardiache onde evidenziarne anomalie eventuali e lanciare gli allarmi relativi.

Se la scheda comunica al microcontrollore un dato rilevato, questo verrà memorizzato e confrontato con le soglie di allarme impostate.

Lo stesso microprocessore controlla tramite un ADC il valore di tensione di alimentazione presente onde decidere se avvertire o meno sul cambio di tipologia di alimentazione (retebatteria interna) e eventualmente lanciare l’allarme per bassa tensione di alimentazione. Viene inoltre letto il valore del sensore di flusso

onde determinarne la piena funzionalità con elettrovalvola completamente chiusa (002=0 l/m) e con elettrovalvola completamente aperta (0O2>1OI/m). Il valore letto, se rientrante nei limiti che ne determinano la attendibilità, viene memorizzato in una memoria non volatile. Ogni sei secondi vengono dunque memorizzati: Spo2 minima e massima, Pulsazione minima e massima e, a ogni accensione dell’apparecchio, anche l’orario rilevato dal reai time clock.

Superato le possibilità di memorizzazione della EEPROM (circa 10 ore), non verranno ulteriormente memorizzati dati fino a quando non memoria non verrà svuotata. Il numero di trattamenti massimo memorizzabili è di 40.

In ogni momento è possibile stampare le curve dei dati memorizzati. Per una prima valutazione si può stampare con compressione elevata (un’ora per divisione) o media (10 minuti per divisione). La stampa più precisa è comunque di un minuto per divisione, che comporta però un maggior utilizzo di carta termica.

DESCRIZIONE TECNICA

Il regolatore FLOW REGULATOR 02 è descritto tecnicamente dallo schema a blocchi seguente:

CANNULE O MASCHERE

INGRESSO

Miscela ana-02 SENSORE DI 02

FLUSSO ELETTROVALVOLA ESTERNO

«ίίΗί-ΚΠί

ί$ρί —

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Dallo schema si evince che il regolatore somministra la miscela gassosa attraverso un tubo che termina al paziente con una maschera o una cannula nasale o naso-bocca.

Il flusso è generato dall’esterno ma controllato da una valvola interna, comandata in PWM ai fini di ridurre il calore il più possibile.

Il gas viene monitorato all’uscita da un sensore di flusso. Il valore letto dal sensore è inviato all'ADC per il controllo di questo parametro da parte del microcontrollore. Il valore letto è confrontato con i parametri impostati dall’operatore per i dovuti controlli retroattivi.

il microprocessore ha i seguenti compiti:

• gestione dell’interfaccia fra macchina e operatore,

• sorveglianza dei parametri del paziente (Sp02, BPM, flusso)

• controllo delle tensioni di alimentazione e attivazione degli allarmi di tensione insufficiente • controllo della posizione della valvola

L'alimentazione elettrica 6 fornita da un alimentatore esterno in classe II collegato alla tensione di rete Controllo del flusso

Un sensore Honeywell con portata fino a 20 litri al minuto, porta in uscita un segnale analogico proporzionale al flusso passante. Il valore di offset viene controllato a ogni accensione della macchina e ogniqualvolta la valvola sia del tutto in OFF per rilevare eventuali rotture del sistema.

Controller valvola

La posizione della valvola è controllata da una segnale PWM generato dal microcontrollore, bufferizzato opportunamente e portato a un mosfet di potenza che porta questo segnale a duty cycle variabile sui contatti stagnati della valvola proporzionale. Un diodo in parallelo elimina la possibilità di extratensioni possibili cause di scintillio.

Microprocessore di gestione tastiera, display e allarmi.

Il microprocessore gestisce tutte le funzioni di tastiera: variazioni del valore di flusso, di rampa di salita, di Sp02 target, di soglia di allarme. Gestisce un display LCD 2x20 sul quale vengono visualizzati tutti i parametri indispensabili e gli allarmi in corso. Memorizza in una EEPROM da 256K tutti i valori rilevati nelle ultime 10 ore e pilota una stampante termica per la loro stampa. Riceve altresì i dati seriali da un pulsossimetro OEM e li memorizza e tratta per i dovuti controlli.

Partitori tensione e Sensore di flusso Controllo tensione con calibrazione

batteria laser e amplificatore incorporato

Convertitore Analogico-Digitale a 8 bit. Tempi di

conversione 100uS.

TASTIERA

a Microprocessore

membrana Ram, Eeprom, Timer, Oscillatore, c=c> Display 2x20

LCD

Seriale, Watch-dog interni.

Pulsossimetro c> CICALINO da seriale 120 dB

TV

STAMPANTE DRIVER DI POTENZA DEL

TERMICA SERIALE SOLENOIDE IN PWM

SOLENOIDE

Il microprocessore e' provvisto di Watch-dog HW e SW. In caso di avaria del SW e di non corretta esecuzione si autoresetta e, al termine delle proprie inizializzazioni riporta la macchina nel pieno della propria funzionalità.

Claims

RIVENDICAZIONI: 1. COMBINAZIONE DEI TRE ELEMENTI (A, B e C) PER OTTENERE LA REGOLAZIONE AUTOMATICA DEL FLUSSO DI OSSIGENO.