ITBS20120105A1 - Apparecchiatura per la fisioterapia respiratoria - Google Patents

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ITBS20120105A1
ITBS20120105A1 IT000105A ITBS20120105A ITBS20120105A1 IT BS20120105 A1 ITBS20120105 A1 IT BS20120105A1 IT 000105 A IT000105 A IT 000105A IT BS20120105 A ITBS20120105 A IT BS20120105A IT BS20120105 A1 ITBS20120105 A1 IT BS20120105A1
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air
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compressor
air flow
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Riccardo Abate
Roberto Albertelli
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Flaem Nuova Spa
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Description

Apparecchiatura per la fisioterapia respiratoria
DESCRIZIONE
Campo dell'invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un'apparecchiatura per la fisioterapia respiratoria ed in particolare si riferisce a un'apparecchiatura non invasiva per la rimozione delle secrezioni tracheobronchiali.
Stato dell'arte
L'accumulo di secrezioni in alcune parti del sistema respiratorio umano può verificarsi per diverse ragioni. Ad esempio alcuni interventi di chirurgia che interessano il torace o l'addome, necessitano di prolungata anestesia e costringono il paziente ad un periodo di ridotta mobilità, condizionandone il recupero psicofisico. La ridotta mobilità del torace e dell'addome riducono l'ampiezza della respirazione e quindi l'apporto di ossigeno e, contemporaneamente, provocano un aumento delle secrezioni. I pazienti particolarmente debilitati spesso non riescono a tossire in modo efficace per rimuovere le secrezioni.
In altri casi i pazienti soffrono di patologie che provocano un'eccessiva produzione di secrezioni. E' ad esempio il caso della fibrosi cistica.
II trattamento delle vie respiratorie per la rimozione delle secrezioni, ovvero la fisioterapia respiratoria, è attuabile con diverse apparecchiature pneumatiche disponibili sul mercato, che generalmente intervengono a modificare la fase espiratoria del paziente, in particolare regolando la pressione o la portata d'aria espirata.
E' decisamente diffusa la maschera a pressione espiratoria positiva PEP (acronimo di Positive Expiratory Pressure), in particolare per il trattamento dei pazienti affetti da ostruzione cronica dei bronchi. In sostanza la maschera PEP è posizionabile sul viso per circondare la bocca e il naso e comprende una valvola unidirezionale e una resistenza regolabile che intercetta l'uscita espiratoria della valvola. Le respirazioni eseguite con la maschera PEP permettono di creare una pressione endobronchiale positiva durante la fase espiratoria.
L'effetto della pressione positiva è quello di mantenere aperte le vie aeree più a lungo durante l'intera fase di espirazione, evitando il collasso bronchiale nelle zone con pareti danneggiate ed instabili. Il temporaneo aumento di pressione favorisce pertanto la ventilazione delle zone polmonari più periferiche, la riespansione di zone scarsamente ventilate o non ventilate del tutto, e la mobilizzazione delle secrezioni dalle zone periferiche al centro dei bronchi.
Con il nome commerciale "UNIKO-TPEP E" è disponibile sul mercato un'apparecchiatura che sfrutta il principio di funzionamento della maschera PEP; in particolare l'apparecchiatura crea una pressione positiva in fase espiratoria per circa due terzi della fase stessa e consente al paziente di terminare l'espirazione in maniera spontanea, cioè a pressione atmosferica.
Un'apparecchiatura molto diffusa anche in ambito ospedaliero è nota con il nome FLUTTER. Di base comprende un boccaglio con funzione di PEP, ma dotata in aggiunta di una resistenza variabile nel tempo in modo oscillatorio. La resistenza che contrasta in modo oscillatorio l'espirazione del paziente determina l'insorgere nelle relative vie respiratorie, una pressione positiva espiratoria di tipo oscillatorio, compresa tra 10 e 20 cmEUO, che favorisce il distacco del muco dalle pareti bronchiali. Le variazioni della pressione positiva espiratoria sono lente, ovvero hanno una frequenza ridotta a non più di 15 Hz.
La domanda di brevetto italiana MI2008A001315 è relativa ad un'apparecchiatura comprendente un compressore d'aria connesso ad una maschera facciale e configurata per accelerare l'aria espirata dal paziente, ovvero per aumentare la portata istantanea di aria nella fase espiratoria, con l'intento di creare una depressione nelle vie respiratorie tale da promuovere il distacco delle secrezioni. Un'apparecchiatura che sfrutta questa soluzione tecnica è nota con il nome commerciale "FREE ASPIRE".
La Richiedente ha riscontrato che le soluzioni disponibili, seppure efficaci, generalmente agiscono nella sola fase espiratoria del paziente, sfruttando quindi solamente una fase dell'atto respiratorio.
Sommario dell'invenzione
Scopo della presente invenzione è pertanto quello di mettere a disposizione un'apparecchiatura per la fisioterapia respiratoria, ed in particolare per la fisioterapia polmonare, che consenta di ottenere un'efficace rimozione delle secrezioni dalle vie respiratorie del paziente con maggiore efficacia rispetto alle soluzioni note.
La presente invenzione concerne pertanto un'apparecchiatura per la fisioterapia respiratoria secondo la rivendicazione 1.
In particolare l'apparecchiatura secondo la presente invenzione comprende un erogatore, preferibilmente munito di boccaglio, un pressostato predisposto in connessione fluidica con l'erogatore e mezzi di trasmissione di vibrazioni pneumatiche al flusso d'aria passante attraverso l'erogatore, in cui i mezzi di trasmissione delle vibrazioni sono funzionalmente connessi al pressostato. Il pressostato è configurato per rilevare la depressione generata nell'erogatore dal paziente all'avvio della fase inspiratoria e per generare un corrispondente segnale di attivazione dei mezzi di trasmissione di vibrazioni pneumatiche all'aria inspirata.
Con il termine erogatore si intende indicare un qualunque elemento adatto all'erogazione di aria e/o aerosol, ad esempio una maschera, una maschera facciale, un boccaglio, ecc..
A differenza delle soluzioni note, l'apparecchiatura secondo la presente invenzione è configurata per intervenire durante la fase inspiratoria del paziente, generando una vibrazione pneumatica o più vibrazioni pneumatiche nel flusso di aria inspirata. La frequenza delle vibrazioni è preferibilmente regolabile dall'operatore ad un determinato valore costante nel tempo, ad esempio ad un valore compreso fra 15 e 100 Hz, oppure è regolabile in continuo durante la fase inspiratoria in un intervallo di valori, ad esempio in un intervallo compreso tra 15 Hz e 100 Hz.
Le vibrazioni trasmesse all'aria inspirata si trasmettono naturalmente alle pareti interne delle vie respiratorie del paziente, ed in particolare si trasmettono ai suoi polmoni. Vantaggiosamente le secrezioni che rivestono le pareti interne delle vie respiratorie vengono facilmente rimosse dall'azione meccanica che le vibrazioni hanno sui tessuti. Si riscontra pertanto una migliore capacità di espettorare rispetto a quanto è possibile riscontrare con l'uso di apparecchiature note, a parità di tempo di trattamento.
In una prima forma di realizzazione l'apparecchiatura secondo la presente invenzione comprende mezzi motorizzati di alimentazione di un flusso d'aria all'erogatore. In questa configurazione il pressostato attiva i mezzi di alimentazione all'inizio o durante la fase inspiratoria del ciclo respiratorio del paziente. I mezzi di trasmissione di vibrazioni pneumatiche al flusso d'aria inspirato sono costituiti proprio dai mezzi di alimentazione.
Ad esempio, i mezzi di alimentazione comprendono un compressore che per sua natura durante il funzionamento trasmette vibrazioni pneumatiche al flusso di aria in mandata all'erogatore.
Nella forma di realizzazione preferita i mezzi motorizzati di alimentazione del flusso d'aria al paziente sono regolabili per modificare, in base alle esigenze, una o più caratteristiche del flusso d'aria erogato, ad esempio la portata, l'ampiezza e/o la frequenza della vibrazione o delle vibrazioni indotte, ecc.
Nella forma di realizzazione preferita l'apparecchiatura comprende un compressore, ad esempio volumetrico a pistoni, palette, ecc., azionato da un motore elettrico. Il compressore può generare, per esempio, flussi con portate comprese fra 0,5 e 15 l/min, e pressioni all'erogatore comprese fra 0,5 e 5 cm/H20. Regolando la frequenza di rotazione del motore e, quindi, del compressore, si ottiene la desiderata frequenza della vibrazione o delle vibrazioni indotte nel flusso d'aria inviato al boccaglio.
Volendo adottare inoltre altri accorgimenti noti, come ad esempio l'adozione nel compressore di valvole di sfiato o by-pass, oppure un riduttore meccanico per il collegamento al motore elettrico, ecc., si ottiene la voluta regolazione della portata d'aria erogata, ecc..
Preferibilmente l'erogatore è provvisto di una valvola unidirezionale per la presa diretta di aria dall'ambiente. In questo modo il paziente inspira una portata d'aria attraverso la valvola unidirezionale e contemporaneamente una portata d'aria vibrata in arrivo dal compressore.
Durante la fase espiratoria l'apparecchiatura può funzionare secondo due modalità operative. Nella prima modalità il motore che attiva il compressore viene spento; nella seconda modalità operativa il compressore continua a funzionare ma sfiata in atmosfera invece di inviare il flusso di aria all'erogatore. In questa seconda modalità il pressostato aziona anche una valvola di sfiato sulla mandata del compressore per deviare il flusso in atmosfera affinché non raggiunga l'erogatore.
Preferibilmente il compressore è provvisto di una valvola di regolazione della portata d'aria aspirata; regolando la valvola si ottiene una corrispondente regolazione della portata istantanea d'aria che il compressore riesce ad aspirare dall'esterno e, quindi, riesce ad inviare all'erogatore.
In una seconda forma di realizzazione dell'invenzione, alternativa alla prima, le vibrazioni pneumatiche sono generate con una o più membrane vibranti o oscillanti predisposte a contatto con il flusso d'aria destinato ad attraversare l'erogatore . I mezzi di alimentazione di una portata d'aria all'erogatore possono essere presenti o meno. In questa seconda circostanza le vibrazioni sono indotte nel flusso d'aria inspirato dal paziente per via della propria attività polmonare.
Ad esempio una membrana può essere configurata come uno speaker audio, ovvero essere azionata da una bobina elettromagnetica in risposta al segnale di attivazione generato dal pressostato.
In una terza forma di realizzazione dell'invenzione per trasmettere vibrazioni pneumatiche al flusso d'aria inspirato dal paziente si utilizza un polmone meccanico, ovvero un dispositivo configurato per inviare all'erogatore e aspirare dall'erogatore alternativamente la stessa portata d'aria, eventualmente senza compressione o con una compressione minima.
Ad esempio il polmone meccanico può essere realizzato come un mantice motorizzato in cui la mandata e l'aspirazione coincidono e sono entrambe costituite dal condotto che collega il mantice all'erogatore.
In questa terza forma di realizzazione il lavoro compiuto dal polmone meccanico non disturba il ciclo respiratorio del paziente, ma ha l'effetto di indurre nel flusso d'aria inspirato vibrazioni con andamento della sovrappressione sostanzialmente sinusoidale nel tempo.
Nelle diverse forme di realizzazione dell'invenzione il pressostato, ad esempio di tipo meccanico, elettromeccanico o elettronico, ha la funzione di rilevare l'inizio della fase inspiratoria o, in altri termini, rilevare la depressione istantanea che si genera nell'erogatore o in un volume ad esso fluidicamente collegato quando il paziente - finita la fase espiratoria -inizia una nuova fase inspiratoria. Il segnale di attivazione è preferibilmente elettrico e serve ad azionare il motore che comanda il compressore, oppure azionare una membrana oscillante, ecc..
In generale l'attivazione dei mezzi di trasmissione delle vibrazioni pneumatiche da parte del pressostato è pressoché immediata nel momento in cui viene rilevato l'inizio della fase inspiratoria, oppure si verifica con un ritardo.
Ad esempio in questo secondo caso l'apparecchiatura è provvista di un circuito elettronico di controllo che consente al paziente, o al personale medico, di regolare un tempo di ritardo per l'attivazione dei mezzi di trasmissione delle vibrazioni, ad esempio 0,5 secondi o 1 secondo dal momento in cui l'inizio della fase inspiratoria viene rilevata. Grazie a questo ritardo di attivazione, le vibrazioni vengono trasmesse all'aria quando questa è già stata parzialmente accelerata dal paziente che inspira.
Nelle diverse forme di realizzazione, preferibilmente l'erogatore è provvisto di una valvola manuale di regolazione della portata d'aria espirata dal paziente. La funzione di questa valvola, come nei dispositivi PEP, è quella di frenare l'aria espirata per generare una resistenza che impedisce ad alcune parti delle vie aeree di collassare. Ad esempio la valvola è di tipo a ghiera dotata di fori calibrati, ed è posizionata sull'erogatore.
L'apparecchiatura è dotabile di uno strumento predisposto per rilevare e indicare al paziente le pressioni dell'aria sia in fase di inspirazione, sia in fase di espirazione, le pressioni essendo influenzate dalla posizione della suddetta ghiera.
L'apparecchiatura secondo la presente invenzione è opzionalmente dotabile di mezzi per 1'aerosolterapia aumentabili dal flusso d'aria forzata inviato dal compressore, se presente, all'erogatore.
In alternativa l'apparecchiatura può essere integrata da un nebulizzatore (pneumatico o ad ultrasuoni esterni) applicato direttamente all'erogatore che ha la funzione di nebulizzare soluzione fisiologica atta a umidificare l'apparato respiratorio del paziente. Nel caso di utilizzo di un nebulizzatore ad ultrasuoni l'aerosol è erogato ad una temperatura compresa fra i 25° ed i 30° C per limitare i broncospasmi dovuti all'aria fresca altrimenti inalata dal paziente stesso.
In un suo secondo aspetto, per il quale la Richiedente si riserva di depositare una domanda di brevetto divisionale, la presente invenzione concerne un metodo per l'azionamento di un'apparecchiatura per la fisioterapia respiratoria. Il metodo è applicabile ad apparecchiature provviste di un erogatore, un pressostato predisposto in connessione di fluido con l'erogatore e mezzi di generazione di vibrazioni pneumatiche nel flusso d'aria che attraversa l'erogatore, in cui il pressostato è predisposto in connessione logica con i mezzi di generazione delle vibrazioni. Il metodo prevede le fasi:
a) rilevare per mezzo del pressostato l'inizio della fase inspiratoria;
b) condizionatamente all'esito positivo della rilevazione di cui alla fase a), generare un segnale di attivazione dei mezzi di generazione di vibrazioni pneumatiche nel flusso di aria inspirato.
La frequenza delle vibrazioni indotte nel flusso d'aria è regolabile, preferibilmente ad un valore compreso fra 15 e 100 Hz.
Elenco delle figure
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno meglio evidenziati dall'esame della seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui:
- la figura 1 è una vista laterale, in elevazione, e schematica di una prima apparecchiatura secondo la presente invenzione;
la figura 1A è una vista schematica di una apparecchiatura secondo la presente invenzione;
- la figura 2 è una vista frontale, in elevazione, e schematica della prima apparecchiatura;
- la figura 3 è una vista posteriore, in elevazione, e schematica della prima apparecchiatura;
la figura 4 è una vista in prospettiva di una seconda apparecchiatura secondo la presente invenzione;
- la figura 5 è una vista schematica in prospettiva di una terza apparecchiatura secondo la presente invenzione; - la figura 5A è una vista sezione parziale in sezione verticale dell'apparecchiatura mostrata in figura 5;
- le figure dalla 6 alla 10 sono grafici relativi a prove sperimentali effettuate sulla prima apparecchiatura in corrispondenti condizioni di utilizzo, che mostrano la frequenza delle vibrazioni indotte nel flusso di aria inviato al boccaglio;
la figura 11 è un grafico relativo all'ampiezza delle vibrazioni indotte nel flusso di aria inviato all'erogatore .
Descrizione dettagliata dell'invenzione
Con riferimento alle figure dalla 1 alla 3, con il numero 1 è genericamente indicata un'apparecchiatura secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione. L'apparecchiatura 1 comprende mezzi di alimentazione 2, a loro volta comprendenti un compressore rotativo 21 e il relativo motore M, un erogatore con boccaglio 3 e un pressostato 4.
La mandata del compressore 21 alimenta aria all'erogatore con boccaglio 3 per mezzo del condotto 5. Il pressostato 4, di tipo meccanico, o elettrico, elettromeccanico, elettronico, ecc., è collegato con il volume interno dell'erogatore con boccaglio 3 per mezzo del condotto 6. Il pressostato 4 è inoltre funzionalmente connesso al motore M del compressore 21, ad esempio con una connessione elettrica (non mostrata) o ad un'unità di controllo del compressore 21.
Il compressore 21 preleva una portata d'aria dall'ambiente attraverso il condotto 8, intercettato dalla valvola regolabile 7. La valvola d'intercettazione 7 è azionabile dall'operatore per modificare all'occorrenza la portata d'aria aspirata dal compressore 21 e inviata all'erogatore con boccaglio 3.
Con il riferimento 9 è indicata l'eventuale ventola di raffreddamento del compressore 21.
Il pressostato 4 è tarato per rilevare l'inizio di ciascuna fase inspiratoria del paziente durante la seduta di fisioterapia. Preferibilmente la sensibilità del pressostato è regolabile; questo consente di utilizzare l'apparato 1 indifferentemente con adulti e bambini. In sostanza il pressostato 4 rileva la depressione istantanea che si viene a creare nell'erogatore con boccaglio 3 e nel condotto 6 nel momento in cui il paziente, inspirando, risucchia l'aria dalla bocca 11 del boccaglio 3 stesso.
Opzionalmente, come indicato schematicamente in figura 1A , l'apparato 1 comprende uno strumento 10 che rileva e segnala al paziente il valore istantaneo della pressione dell'aria nell'erogatore con boccaglio 3. Il fisioterapista può quindi dettare al paziente i parametri legati alle fasi inspiratorie e espiratorie, affinché la terapia sia eseguita in maniera corretta.
Il funzionamento dell'apparato 1 è il seguente.
Il paziente espira attraverso l'erogatore con boccaglio 3. L'aria espirata abbandona l'erogatore con boccaglio 3 attraverso una valvola a ghiera regolabile 13, con funzione di dispositivo PEP. Lo strumento 10, se presente, aiuta a comprendere gli effetti delle regolazioni operate della valvola 13.
Al termine della fase espiratoria il paziente inizia la fase inspiratoria e contestualmente aspira aria attraverso la bocca 11 del boccaglio 3. Questo crea una temporanea e istantanea depressione nell'erogatore con boccaglio 3 subito rilevata dal pressostato 4 che genera un segnale elettrico per attivare il motore del compressore 21. Il compressore 21 invia una portata d'aria all'erogatore con boccaglio 3 per mezzo del condotto 5.
Nella prima forma di realizzazione, mostrata nelle figure, l'erogatore con boccaglio 3 è inoltre provvisto di una valvola unidirezionale 12 di ingresso dell'aria dall'esterno. Tale valvola è tuttavia opzionale. La portata d'aria che attraversa la valvola 12 si somma alla portata d'aria alimentata dal compressore 21.
Il compressore 21, ruotando, trasmette all'aria inviata all'erogatore con boccaglio 3 una vibrazione pneumatica la cui frequenza è proporzionale al regime di rotazione del compressore 21 stesso.
Come descritto sopra, l'aria vibrata inspirata dal paziente ha un effetto meccanico sulle pareti interne delle vie respiratorie; i tessuti vibrano a loro volta e questo favorisce il distacco delle secrezioni accumulate.
Preferibilmente il compressore 21 è dotato di mezzi meccanici e/o elettrici e/o elettronici per la regolazione del regime di rotazione. I mezzi di regolazione (non mostrati) sono accessibili all'operatore per ottenere la migliore messa a punto dell'apparecchiatura caso per caso a seconda delle necessità del paziente.
L'alimentazione di aria dal compressore 21 genera nelle vie respiratorie del paziente una leggera sovrappressione istantanea rispetto alla pressione istantanea normalmente misurabile nello stesso paziente in fase di inspirazione. La sovrappressione è minima; ciò che conta è che l'aria sia vibrata.
Nel momento in cui il paziente termina la fase inspiratoria, e inizia la successiva fase espiratoria, il pressostato rileva il cambiamento di pressione istantanea nell'erogatore con boccaglio 3 e genera un corrispondente segnale. In una forma di realizzazione il segnale comanda lo spegnimento del compressore 21; in un'altra forma di realizzazione il compressore 21 resta acceso e il segnale comanda l'apertura di uno sfiato di by-pass (non mostrato) dell'aria verso l'atmosfera.
Le caratteristiche dell'aria alimentata dal compressore 21 all'erogatore con boccaglio 3 verranno spiegate più avanti in relazione alle figure 6-11.
La figura 4 mostra una seconda forma di realizzazione dell'apparecchiatura 1' secondo l'invenzione. I numeri di riferimento ripetuti indicano gli stessi componenti o componenti equivalenti a quelli mostrati nelle figure 1-3. II compressore 21 e altri componenti dell'apparecchiatura 1' sono racchiusi in un alloggiamento portatile provvisto di maniglia. In questa forma di realizzazione all'erogatore con boccaglio 3 è associato un accessorio 14 costituito da un dispositivo per 1'aerosolterapia . L'aria forzata alimentata dal compressore 21 viene all'occorrenza utilizzata per attivare il dispositivo 14 e inviare all'erogatore con boccaglio 3 un aerosol di medicinale o di soluzione fisiologica per idratare le vie respiratorie. Il dispositivo 14 è predisposto in serie con il boccaglio 3 e in parallelo con il compressore 21.
La figura 1A mostra parzialmente, e solo schematicamente, una terza forma di realizzazione dell'apparecchiatura 1''. Con il numero di riferimento 15 è indicato un dispositivo generatore di vibrazioni nel flusso d'aria alimentato dal compressore 21, che in questa circostanza può essere di qualunque tipoloqia. Il dispositivo 15 è ad esempio una membrana vibrante, oppure uno speaker audio predisposto a diretto contatto con l'aria in arrivo dal compressore 21 in mandata all'eroqatore con boccaqlio 3. La frequenza e l'ampiezza delle vibrazioni dello speaker sono chiaramente reqolabili a piacimento, ad esempio per mezzo di un'apposita unità di controllo (non mostrata).
Le apparecchiature 1, 1', 1'' comprendono, anche se non mostrata, un'unità di controllo per la qestione dei vari componenti, ad esempio un'interfaccia o manopole per l'operatore che consentono di reqolare in modo indipendente la portata d'aria aspirata dal compressore 21 attraverso la valvola 7, il reqime di rotazione del motore M e/o del compressore 21, ecc..
Preferibilmente l'unità di controllo è proqrammabile per far sì che intercorra un ritardo temporale tra l'emissione del seqnale di attivazione da parte del pressostato 4 e l'attivazione effettiva del compressore 21, per ottenere qli effetti spieqati sopra.
La fiqura 5A mostra una terza forma di realizzazione di un'apparecchiatura 100 secondo la presente invenzione. In alternativa o in aqqiunta al compressore 21 o alla membrana vibrante 15 è previsto un polmone meccanico 101 fluidicamente connesso al condotto 5.
In figura 5A è mostrata una sezione schematica del polmone meccanico 101, che sostanzialmente comprende un cilindro 103 nel quale un pistone 102 è alternativamente spinto da un braccio 104 traslabile nei due sensi indicati dalla freccia in figura 5.
Sostanzialmente il polmone 101 invia al boccaglio 3 una portata d'aria durante la salita del pistone 102, e la stessa portata d'aria viene sottratta al boccaglio durante la fase di discesa del pistone 102. Il polmone meccanico 101 aggiunge quindi una corrispondente vibrazione pneumatica quasi sinusoidale al flusso d'aria che attraversa il boccaglio 3.
La Richiedente ha eseguito prove di laboratorio per verificare la dinamica delle vibrazioni trasmesse all'aria inviata al paziente. Le prove sono state eseguite con le seguenti modalità, che possono anche essere utilizzate per constatare la contraffazione.
Un microfono è stato posizionato in corrispondenza della bocca 11 dell'erogatore con boccaglio 3, o al suo interno. Il segnale audio rilevato dal microfono, quando il compressore 21 è acceso e invia aria all'erogatore con boccaglio 3, è stato analizzato con un oscilloscopio per individuare la frequenza e l'ampiezza del segnale audio, corrispondente chiaramente alla frequenza e all'ampiezza della vibrazione pneumatica nel flusso d'aria.
La figura 6 è il diagramma tempo-decibel del segnale audio rilevato in una prima condizione di utilizzo dell'apparecchiatura 1, con compressore 21 in funzione ad una frequenza di rotazione corrispondente a circa 40 Hz. In particolare i decibel sono espressi in millivolt. Come si può notare la frequenza delle oscillazioni rilevate dal microfono è pari a circa 39,06 Hz, ovvero sostanzialmente corrisponde alla frequenza di rotazione del compressore 21. L'ampiezza delle oscillazioni dipende principalmente dalla portata d'aria alimentata dal compressore 21, che può essere modificata dall'operatore agendo sulla valvola 7.
La figura 7 è il diagramma riferito ad una frequenza rilevata di 44.64 Hz, ovvero ad un numero di giri del compressore più elevato rispetto al caso mostrato in figura 6.
Le figure 8, 9 e 10 mostrano rispettivamente il segnale rilevato in corrispondenza di una frequenza pari a 45,45Hz, 55,56Hz e 83,33Hz, ottenuti aumentando corrispondentemente il regime di rotazione del compressore 21.
La figura 11 mostra il diagramma relativo all'ampiezza degli impulsi in una circostanza in cui la frequenza è pari a 44,64 Hz e che denota il valore indicativo della portata pari a circa 6 l/min, confrontabile con l'ampiezza degli impulsi in figura 6 dove la portata è di circa 14 l/min.

Claims (13)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura (1) per la fisioterapia respiratoria, comprendente un erogatore (3), un pressostato (4) predisposto in connessione fluidica con detto erogatore (3) e mezzi di trasmissione di vibrazioni pneumatiche all'aria che attraversa l'erogatore (3), in cui il pressostato (4) è configurato per rilevare la depressione generata dal paziente in detto erogatore (3) all'avvio della fase inspiratoria e per generare un corrispondente segnale di attivazione dei mezzi di trasmissione di vibrazioni pneumatiche.
  2. 2. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 1, in cui la frequenza di dette vibrazioni è regolabile ad un determinato valore costante nel tempo o è regolabile in continuo tra più valori, per esempio fra 15 e 100 Hz.
  3. 3. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, comprendente inoltre mezzi (2) di alimentazione di un flusso d'aria all'erogatore (3), in cui i mezzi di alimentazione (2) comprendono un compressore (21) e il relativo motore (M) e le vibrazioni sono trasmesse al flusso di aria alimentata all'erogatore (3) direttamente dal compressore (21).
  4. 4. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 3, comprendente inoltre mezzi di regolazione della velocità di rotazione del compressore (21) e/o del motore (M), detti mezzi di regolazione essendo accessibili all'operatore per modificare il regime di rotazione del compressore e/o del motore e contestualmente la frequenza delle vibrazioni trasmesse al flusso d'aria alimentato.
  5. 5. Apparecchiatura (1') secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-2, in cui i mezzi (15) per generare dette vibrazioni comprendono almeno una membrana vibrante, predisposta in contatto con il flusso di aria alimentato all'erogatore (3).
  6. 6. Apparecchiatura (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-2, in cui i mezzi per generare dette vibrazioni comprendono un polmone meccanico (101) configurato per inviare all'erogatore (3) e aspirare dall'erogatore (3) alternativamente la stessa portata d'aria.
  7. 7. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-6, in cui il pressostato (4) è collegato al volume interno dell'erogatore (3) per mezzo di un condotto (6) ed è elettricamente connesso ai mezzi di trasmissione di vibrazioni pneumatiche.
  8. 8. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-4, in cui i mezzi di alimentazione (2) sono configurati per prelevare aria dall'ambiente circostante e comprendono inoltre una valvola (7) di regolazione della portata d'aria prelevabile.
  9. 9. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-8, in cui detto erogatore (3) comprende una prima apertura di aspirazione (12) dell'aria ambiente, indipendente dai mezzi di alimentazione (2) o dai mezzi di trasmissione di vibrazioni pneumatiche, e una seconda apertura di scarico (13) dell'aria espirata.
  10. 10. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 9, comprendente una prima valvola (12) di intercettazione della portata d'aria aspirabile attraverso detta prima apertura, e/o una valvola di regolazione (13) della portata d'aria espirabile attraverso detta seconda apertura, e/o uno strumento (10) di rilevazione della pressione dell'aria nell'erogatore (3).
  11. 11. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 10, comprendente un nebulizzatore (14) pneumatico o ad ultrasuoni, associato all'erogatore (3) per aggiungere al flusso aspirato dal paziente eventuali farmaci o soluzione fisiologica atta a umidificare le vie respiratorie del paziente.
  12. 12. Apparecchiatura (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-11, comprendente un'unità di controllo programmata per attivare detti mezzi di trasmissione di vibrazioni pneumatiche, in risposta al segnale di attivazione generato dal pressostato (4), con un ritardo temporale regolabile dall'operatore.
  13. 13. Metodo per azionare l'apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 1, comprendente le fasi: a) rilevare l'inizio della fase inspiratoria per mezzo del pressostato (4); b) subordinatamente alla fase a), generare un segnale di attivazione dei mezzi di trasmissione di vibrazioni pneumatiche all'aria che attraversa l'erogatore (3).
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5862802A (en) * 1981-04-03 1999-01-26 Forrest M. Bird Ventilator having an oscillatory inspiratory phase and method
EP1106197A2 (en) * 1999-12-02 2001-06-13 Siemens-Elema AB High frequency oscillation patient ventilator system
US20010007256A1 (en) * 2000-01-11 2001-07-12 Suzuki Motor Corporation High-frequency oscillation artificial respiration apparatus
DE202004000848U1 (de) * 2004-01-20 2004-04-08 Hoffrichter, Helmut Vorrichtung zur Messung des oszillatorischen Atemwegswiderstandes
US20050039749A1 (en) * 2003-09-08 2005-02-24 Emerson George P. Insufflation-exsufflation system for removal of broncho-pulmonary secretions with automatic triggering of inhalation phase
DE102005040442A1 (de) * 2005-08-26 2007-03-01 Weinmann Geräte für Medizin GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von modulierten Druckverläufen
US20080000470A1 (en) * 2006-02-10 2008-01-03 Pari Gmbh Spezialisten Fur Effektive Inhalation Inhalation therapy device for use in premature babies and infants
US20080251068A1 (en) * 2007-04-11 2008-10-16 Pari Gmbh Spezialisten Fuer Effektive Inhalation Aerosol therapy device
US20090199853A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 Ulrich Hartmann Cegla Therapeutic device
EP2316514A1 (en) * 2009-11-02 2011-05-04 Comedica Incorporated Composite lung therapy device
WO2011054105A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-12 Scireq Scientific Respiratory Equipment Inc. System and method for simultaneous lung function assessment in parallel subjects

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5862802A (en) * 1981-04-03 1999-01-26 Forrest M. Bird Ventilator having an oscillatory inspiratory phase and method
EP1106197A2 (en) * 1999-12-02 2001-06-13 Siemens-Elema AB High frequency oscillation patient ventilator system
US20010007256A1 (en) * 2000-01-11 2001-07-12 Suzuki Motor Corporation High-frequency oscillation artificial respiration apparatus
US20050039749A1 (en) * 2003-09-08 2005-02-24 Emerson George P. Insufflation-exsufflation system for removal of broncho-pulmonary secretions with automatic triggering of inhalation phase
DE202004000848U1 (de) * 2004-01-20 2004-04-08 Hoffrichter, Helmut Vorrichtung zur Messung des oszillatorischen Atemwegswiderstandes
DE102005040442A1 (de) * 2005-08-26 2007-03-01 Weinmann Geräte für Medizin GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von modulierten Druckverläufen
US20080000470A1 (en) * 2006-02-10 2008-01-03 Pari Gmbh Spezialisten Fur Effektive Inhalation Inhalation therapy device for use in premature babies and infants
US20080251068A1 (en) * 2007-04-11 2008-10-16 Pari Gmbh Spezialisten Fuer Effektive Inhalation Aerosol therapy device
US20090199853A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 Ulrich Hartmann Cegla Therapeutic device
EP2316514A1 (en) * 2009-11-02 2011-05-04 Comedica Incorporated Composite lung therapy device
WO2011054105A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-12 Scireq Scientific Respiratory Equipment Inc. System and method for simultaneous lung function assessment in parallel subjects

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