IT202100004961A1 - Apparecchio di misurazione della pressione e pulsazione arteriosa e relativo metodo - Google Patents
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Description
APPARECCHIO DI MISURAZIONE DELLA PRESSIONE E PULSAZIONE ARTERIOSA E RELATIVO METODO
CAMPO TECNICO
La presente invenzione concerne i misuratori di pressione arteriosa e pi? in particolare un apparecchio di misurazione della pressione arteriosa, a scopi diagnostici, su pi? arti di un soggetto nonch? un relativo metodo di misurazione.
BACKGROUND
A livello diagnostico ? cruciale per la gestione della salute misurare frequentemente la pressione sanguigna al fine di monitorare eventuali condizioni di rischio (i.e. ipertensione o ipotensione) e rilevare per tempo eventuali condizioni patologiche. ? largamente noto, nella pratica comune, l?impiego di dispositivi per la misurazione della pressione arteriosa (PA), i.e. sfigmomanometri a misurazione fonendoscopica o tecnica oscillometrica.
La misurazione della PA ? comunemente effettuata su uno degli arti superiori di un paziente tuttavia, ci? limita la possibilit? di individuare alcune condizioni patologiche quali ad esempio le occlusioni del sistema circolatorio arterioso. A tal scopo, ? preferibile misurare la pressione arteriosa su entrambi gli arti superiori di un soggetto, per verificare se vi siano diversit? e se l?entit? di queste superi la soglia fisiologica, compresa secondo dottrina prevalente in 15 mmHg. Una differenza tra PA destra e sinistra superiore alla soglia fisiologica, principalmente nella pressione sistolica, e cio? il valore pi? elevato, potrebbe essere un indicatore della presenza di anomalie anatomiche o di un?ostruzione del sistema arterioso che porta il sangue agli arti superiori e richiedere indagini mediche pi? approfondite.
La misurazione della PA dovrebbe essere eseguita, almeno durante la prima visita cardiologica, su entrambe le braccia del soggetto per stabilire su quale arto la pressione sistolica ? pi? alta e che la differenza di PA fra le due braccia rientri nei valori fisiologici. ? preferibile, per eseguire una indagine quanto pi? precisa, che la misurazione della PA sulle due braccia avvenga in maniera simultanea per escludere differenze dovute a stati diversi del paziente. La misura della PA in simultanea sulle due braccia pu? essere eseguita mediante sfigmomanometro in modalit? manuale, semiautomatica o automatica. Nella modalit? manuale sono utilizzati due bracciali di misurazione collegati ad uno stesso circuito pneumatico e la misurazione ? effettuata da due medici, uno che gestisce le fasi di avvolgimento di entrambi i bracciali al fine di assicurare il medesimo grado di aderenza al braccio, compressione, decompressione e scarico e che effettua la misurazione su uno dei bracci, l?altro che effettua la misurazione sull?altro braccio. In modalit? semiautomatica il processo di compressione, decompressione e scarico dell?aria e la determinazione dei valori pressori sono gestiti da un sistema elettronico mentre l?avvolgimento dei bracciali, l?avvio del ciclo di misurazione e lo svolgimento dei bracciali richiede la presenza di un operatore. La modalit? automatica prevede che anche l?avvolgimento e lo svolgimento dei bracciali venga fatto automaticamente. e l?intervento del medico ? richiesto solo per l?interpretazione dei risultati. Per la corretta esecuzione di una misurazione automatica ? necessario che l?unit? elettronica che gestisce la misura sia in grado di controllare due distinti sistemi pneumatici e di rilevazione, uno per braccio. I misuratori attualmente in commercio che permettono di eseguire la misurazione semiautomatica e automatica della PA simultaneamente su entrambe le braccia risultano ergonomicamente molto limitati: i due bracciali collegati alla stessa unit? elettronica di gestione della misura implicano la presenza dei tubi dell?aria che costituiscono un vincolo per la postura del soggetto, vincolo che aumenta notevolmente se nei bracciali ? previsto anche l?avvolgimento automatico in quanto sono presenti anche i cavi di pilotaggio e controllo del gruppo avvolgitore. Ci? si traduce in un notevole ingombro fisico dei dispositivi e pu? essere causa di errori di misurazione in conseguenza del condizionamento della postura del paziente che pu? compromettere la necessaria condizione di rilassamento propedeutica ad una corretta misurazione.
SOMMARIO
Uno scopo della presente invenzione ? la realizzazione di un apparecchio di misurazione della PA su entrambi gli arti superiori di un soggetto che preveda due misuratori del tutto indipendenti ma in grado di coordinarsi tra di loro in modo da eseguire due misure sincronizzate, consentendo una riduzione dell?ingombro fisico del sistema di misurazione e una postura del paziente libera da vincoli derivanti dall?apparecchiatura. Questi obiettivi vengono raggiunti con un apparecchio come definito nell'allegata rivendicazione 1.
Viene inoltre fornito un metodo di misurazione della pressione e pulsazione arteriose utilizzando l'apparecchio di misurazione di questa divulgazione.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Altri vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a titolo esemplificativo e non limitativo facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:
- la figura 1 mostra una schematizzazione di un apparecchio di misurazione della pressione e pulsazione arteriosa secondo la presente invenzione, comprendente due dispositivi di misurazione e una unit? di controllo centrale;
- la figura 2 mostra uno dei due dispositivi di misurazione;
- la figura 3 mostra uno schema circuitale di alto livello di ciascuno dei dispositivi di misurazione.
DESCRIZIONE
Alcune forme realizzative esemplificative della presente invenzione vengono descritte di seguito.
Facendo riferimento alle figure da 1 a 3 si vede un apparecchio per la misurazione 1 di pressione e pulsazione arteriose comprendente un primo e un secondo dispositivo di misurazione 2a, 2b della pressione arteriosa, in forma di bracciali speculari tra loro, destinati ad essere stretti attorno agli arti superiori di un paziente e configurati per effettuare simultaneamente rispettive misurazioni di pressione arteriose e pulsazione arteriose in rispettivi punti distinti del corpo di un soggetto.
Ciascun dispositivo comprende una fascia 3 configurata per essere stretta attorno a un braccio del paziente in fase di misurazione e una cassa 6, vincolata alla fascia 3 e configurata per contenere un?unit? di controllo periferica, funzionalmente collegata alla fascia 3.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la fascia 3 ? una fascia di nylon configurata per avvolgersi e svolgersi in maniera automatica attorno al braccio del paziente e il processo di avvolgimento e svolgimento ? controllato dall?unit? di controllo periferica preferibilmente un motoriduttore epicicloidale.
Sono altres? compresi, per ciascun dispositivo di misurazione 2a, 2b, un elemento gonfiabile 5 e almeno un sensore 4, preferibilmente un microfono piezoelettrico configurato per rilevare almeno un rumore pressorio, dove entrambi i componenti sono montati sulla fascia 3. L?elemento gonfiabile 5 consiste in una camera d?aria supportata dalla fascia 3. , In particolare, il gruppo gonfiabile 5 ? configurato per generare una forza di compressione sul braccio e variarla da un primo valore ad almeno un secondo valore, inferiore al primo. Le fasi di compressione, decompressione e lo scarico dell?aria sono controllate dall?unit? di controllo periferica, funzionalmente collegata all?elemento gonfiabile, per mezzo dell?attuatore meccanico.
La cassa 6 comprende inoltre al suo interno anche l?attuatore meccanico, almeno una batteria di alimentazione del dispositivo, un mezzo di visualizzazione 8 configurato per visualizzare messaggi e/o dati di misurazione, ad esempio uno schermo LCD, funzionalmente collegato all?unit? di controllo periferica, una valvola proporzionale per il carico e lo scarico di aria e almeno un sensore pressorio, preferibilmente un trasduttore piezoelettrico, per misurare e monitorare la pressione presente nella camera d?aria e, mediante l?elaborazione del segnale in uscita, rilevare la pulsazione arteriosa e determinare la misurazione pressoria con la tecnica oscillometrica.
L?apparecchio di misurazione 1 oggetto dell?invenzione ? funzionalmente configurato per gonfiare e sgonfiare in sincronia gli elementi gonfiabili 5 dei dispositivi di misurazione 2a, 2b primo e secondo in modo da equalizzare tra loro le rispettive forze di compressione esercitate dagli elementi gonfiabili 5 primo e secondo. In particolare, l?unit? di controllo periferica nella cassa 6 ? configurata per controllare una velocit? di variazione della forza di compressione dal primo valore al secondo valore, per ciascuno dei dispositivi di misurazione 2a, 2b.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, l?almeno un sensore 4 ? configurato per entrare a contatto con almeno un punto del braccio, in corrispondenza del quale rilevare almeno un impulso pressorio di un'arteria passante per quel punto del braccio e generare almeno un segnale elettrico rappresentante una pressione arteriosa e una pulsazione.
In particolare, il primo dispositivo di misurazione 2a ? configurato per essere stretto attorno al braccio destro del paziente e il secondo dispositivo di misurazione 2b per essere stretto attorno al braccio sinistro del paziente, in modo che i rispettivi sensori 4 entrino a contatto con un punto dei rispettivi bracci in prossimit? dell?arteria brachiale destra e sinistra, rispettivamente. L?unit? di controllo periferica pu? conseguentemente essere configurata per riconoscere la posizione dell?almeno un sensore 4 di ciascun dispositivo 2a, 2b, determinare il corretto avvolgimento attorno ai rispettivi bracci e inviare un segnale di errore in caso di avvolgimento errato, ad esempio se un dispositivo 2a o 2b risulta avvolto attorno al braccio sbagliato. Secondo una forma di realizzazione alternativa, i dispositivi 2a, 2b possono essere stretti attorno a uno qualsiasi dei bracci del paziente.
L?apparecchio di misurazione 1 pu? inoltre comprendere un'unit? di controllo centrale 7 funzionalmente collegata all?unit? di controllo periferica di ciascun dispositivo di misurazione 2a, 2b per avviare il ciclo di misurazione, gonfiare e sgonfiare il rispettivo elemento gonfiabile 5 dei dispositivi di misurazione Il collegamento tra unit? di controllo centrale 7 e le unit? periferiche ? preferibilmente wireless di tipo master-slave, ancor pi? preferibilmente di tipo Bluetooth classic long range.
L?unit? centrale 7 ? configurata per controllare le funzionalit? dell?apparecchio di misurazione 1, in particolare ricevere e inviare dati e segnali all?unit? di controllo periferica di ciascuno di detti primo e secondo dispositivo 2a, 2b, simultaneamente, dove i dati e segnali comprendono i valori delle misurazioni di pressione e pulsazione arteriose. L?unit? di controllo centrale 7 ? inoltre configurata per elaborare detti valori di pressione e pulsazione arteriose misurati e visualizzarli, stamparli e/o memorizzarli, preferibilmente su un server remoto.
Secondo una o pi? forme di realizzazione della presente invenzione, ? prevista una modalit? operativa di misurazione della pressione e pulsazione arteriose mediante l?apparecchio 1, che prevede, per ciascuno dei dispositivi primo e secondo 2a, 2b, i seguenti passi preliminari:
- collegare l?unit? di controllo periferica all?unit? di controllo centrale 7 tramite tecnologia wireless, preferibilmente attraverso accoppiamento Bluetooth master-slave; - avvolgere la fascia 3 attorno a un braccio del paziente, in particolare avvolgere la fascia 3 del dispositivo 2a al braccio destro del paziente e la fascia 3 del dispositivo 2b attorno al braccio sinistro;
- rilevare la pulsazione dell?arteria passante per il rispettivo braccio del paziente e inviare un segnale di avvenuto corretto avvolgimento del bracciale all?unit? di controllo centrale 7.
Una volta effettuato correttamente l?accoppiamento tra i dispositivi 2a, 2b e l?unit? di controllo centrale 7, questa invia un segnale di avvio alle unit? periferiche per iniziare un processo di misurazione. Ciascuna unit? periferica mette in funzione il rispettivo elemento gonfiabile 5 per avviare le fasi di compressione e decompressione, dove i passaggi qui di seguito descritti avvengono in maniera simultanea.
Gli elementi gonfiabili 5 dei dispositivi di misurazione 2a, 2b primo e secondo generano due forze di compressione Pa e Pb, rispettivamente, monitorate in maniera continua nel tempo dall?unit? di controllo centrale 7, portandole a primi valori di compressione massimi predefiniti, Pa1 e Pb1, rispettivamente. In particolare, Pa1 e Pb1 sono i valori in corrispondenza dei quali l?almeno un sensore 4 di ciascun dispositivo 2a, 2b, non rileva alcuna pressione e pulsazione.
I valori Pa1 e Pb1 sono comunicati dalle rispettive unit? periferiche all?unit? di controllo centrale 7, che ne calcola la differenza D1 e comanda al dispositivo generante il valore minore tra Pa1 e Pb1 di incrementare la propria forza di compressione in modo che i valori Pa1 e Pb1 risultino uguali.
Una volta verificata l?uguaglianza di Pa1 e Pb1, l?unit? di controllo centrale 7 invia un segnale di inizio della fase di decompressione alle unit? periferiche.
Gli elementi gonfiabili 5 dei dispositivi di misurazione 2a, 2b primo e secondo riducono le rispettive forze di compressione Pa e Pb alle velocit? Va e Vb, rispettivamente, per portare prima le forze di compressione a secondi valori Pa2 e Pb2, rispettivamente e poi a terzi valori Pa3 e Pb3, rispettivamente. In particolare, Pa2 e Pb2 sono i valori in corrispondenza dei quali l?almeno un sensore 4 di ciascun dispositivo 2a, 2b rileva la pressione sistolica e Pa3 e Pb3 sono i valori in corrispondenza dei quali l?almeno un sensore 4 rileva la pressione diastolica.
Le velocit? Va e Vb sono monitorate in maniera continua dall?unit? di controllo centrale 7, che calcola le seguenti differenze istantanee in maniera continua:
- D2, tra i valori istantanei di Pa e Pb, in un determinato istante di tempo;
- D3a, per il dispositivo 2a, tra il valore istantaneo di Va e un primo valore di soglia predefinito V1, dove V1 costituisce un valore ideale di velocit? di decompressione; - D3b, per il dispositivo 2b, tra il valore Vb e il valore di soglia V1.
Se il valore di differenza D2 risulta superiore a un secondo valore di soglia predefinito, S1, l?unit? di controllo centrale 7 comanda al dispositivo caratterizzato dal valore maggiore fra D3a e D3b di variare la propria velocit? di decompressione, Va o Vb, in modo che la differenza D2 diminuisca al di sotto del valore S1.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il primo valore di soglia V1 ? pari a 2.5mmHg e il secondo valore di soglia S1 ? pari a 10mmHg.
Una volta raggiunti i valori di compressione Pa2, Pb2 e successivamente i valori Pa3 e Pb3, l?unit? di controllo centrale 7 comanda lo sgonfiamento completo degli elementi gonfiabili 5 attraverso lo scarico di aria mediante la valvola proporzionale , registra i valori della pressione massima e minima (i.e. sistolica e diastolica) e comanda ai dispositivi 2a, 2b la visualizzazione dei valori. In particolare, l?unit? di controllo centrale pu? generare segnali di allerta per il medico in caso vengano registrate eventuali differenze tra pressioni destra e sinistra superiori a una soglia predefinita La misura della pulsazione arteriosa pu? essere effettuata in maniera continua da uno o entrambi i dispositivi 2a, 2b simultaneamente prima, dopo o durante il processo di misurazione della pressione arteriosa, attraverso la misura della cadenza temporale tra pulsazioni successive rilevate dall?almeno un sensore 4 su ciascun braccio del paziente. Il valore ? inviato all?unit? di controllo centrale 7 e pu? essere visualizzato attraverso i mezzi di visualizzazione 8.
Eventuali varianti o aggiunte possono essere apportate dagli esperti del ramo tecnico alle forme realizzative qui descritte e illustrate, pur restando nell?ambito delle seguenti rivendicazioni. In particolare, ulteriori forme realizzative possono comprendere le caratteristiche tecniche di una delle seguenti rivendicazioni con l?aggiunta di una o pi? caratteristiche tecniche descritte nel testo o illustrate nelle figure, prese singolarmente o in qualsiasi combinazione reciproca.
Claims (9)
1. Apparecchio di misurazione (1) di pressione e pulsazione arteriose, comprendente: un primo e un secondo dispositivo di misurazione (2a, 2b) della pressione arteriosa, detti primo e secondo dispositivo (2a, 2b) essendo in forma di bracciali speculari tra loro, ciascun dispositivo comprendente:
- una fascia (3) configurata per essere stretta attorno ad un braccio di un paziente; - almeno un sensore (4) montato sulla fascia (3), l'almeno un sensore (4) essendo configurato per entrare a contatto con almeno un punto di detto braccio, rilevare almeno un impulso pressorio di un'arteria passante per detto punto del braccio e generare almeno un segnale elettrico rappresentante una pressione arteriosa e una pulsazione, - un elemento gonfiabile (5) montato sulla fascia, l'elemento gonfiabile (5) essendo configurato per generare una forza di compressione sul braccio e variare detta forza di compressione da un primo valore ad almeno un secondo valore, inferiore al primo valore,
- una cassa (6) vincolata a detta fascia (3), la cassa (6) essendo configurata per contenere un?unit? di controllo periferica, funzionalmente collegata a detta fascia (3) dove detto apparecchio di misurazione (1) comprende un'unit? di controllo centrale (7) funzionalmente collegata tramite tecnologia wireless a detta unit? di controllo periferica di ciascuno di detti primo e secondo dispositivi di misurazione (2a, 2b) per gonfiare e sgonfiare il rispettivo elemento gonfiabile (5) dei dispositivi di misurazione (2a, 2b), l?unit? di controllo periferica essendo configurata per controllare una velocit? di variazione della forza di compressione di ciascuno di detti primo e secondo dispositivi di misurazione da detto primo valore a detto secondo valore;
dove detti primo e secondo dispositivo di misurazione (2a, 2b) sono configurati per effettuare simultaneamente rispettive misurazioni di pressione arteriose e pulsazione arteriose in rispettivi punti distinti del corpo di un soggetto, detta unit? di controllo centrale (7) essendo configurata per ricevere e inviare dati e segnali all?unit? di controllo periferica di ciascuno di detti primo e secondo dispositivo (2a, 2b) simultaneamente, detti dati e segnali comprendenti i valori di dette misurazioni di pressione e pulsazione arteriose, e
- dove detto apparecchio di misurazione (1) ? funzionalmente configurato per gonfiare e sgonfiare in sincronia gli elementi gonfiabili (5) dei dispositivi di misurazione di misurazione (2a, 2b) primo e secondo in modo da equalizzare tra loro le rispettive forze di compressione esercitate da detti elementi gonfiabili (5) primo e secondo.
2. Apparecchio di misurazione (1) di pressione e pulsazione arteriose secondo la rivendicazione 1, dove detto primo dispositivo di misurazione (2a) ? configurato per essere stretto attorno al braccio destro del paziente, detto almeno un sensore (4) di detto primo dispositivo di misurazione (2a) essendo configurato per entrare a contatto con un punto di detto braccio destro in prossimit? dell?arteria brachiale destra, e
dove detto secondo dispositivo di misurazione (2b) ? configurato per essere stretto attorno al braccio sinistro del paziente, detto almeno un sensore (4) di detto secondo dispositivo di misurazione (2b) essendo configurato per entrare a contatto con un punto di detto braccio sinistro in prossimit? dell?arteria brachiale sinistra.
3. Apparecchio di misurazione (1) di pressione e pulsazione arteriose secondo la rivendicazione 2, dove detta unit? di controllo periferica ? configurata per riconoscere la posizione di detto almeno un sensore (4) di ciascuno di detti dispositivi di misurazione (2a, 2b).
4. Apparecchio di misurazione (1) di pressione e pulsazione arteriose secondo la rivendicazione 1, dove detta cassa (6) comprende un mezzo di visualizzazione (8) funzionalmente collegato a detta unit? di controllo periferica, il mezzo di visualizzazione (8) essendo configurato per visualizzare messaggi e/o dati di misurazione.
5. Apparecchio di misurazione (1) di pressione e pulsazione arteriose secondo una delle rivendicazioni precedenti, dove detta unit? di controllo centrale (7) ? configurata per elaborare detti valori di pressione e pulsazione arteriose misurati e visualizzarli, stamparli e/o memorizzarli, preferibilmente su un server remoto.
6. Apparecchio di misurazione (1) di pressione e pulsazione arteriose secondo la rivendicazione 1, dove detta fascia (3) ? configurata per avvolgersi e svolgersi in maniera automatica attorno al braccio di un paziente, il processo di avvolgimento e svolgimento essendo controllato da detta unit? di controllo periferica per mezzo di un attuatore meccanico.
7. Apparecchio di misurazione (1) di pressione e pulsazione arteriose secondo la rivendicazione 1, dove detta tecnologia wireless ? di tipo master-slave, preferibilmente di tipo Bluetooth classic long range.
8. Apparecchio di misurazione (1) di pressione e pulsazione arteriose secondo la rivendicazione 1, dove detto almeno un sensore (4) montato sulla fascia (3) ? un microfono piezoelettrico.
9. Metodo di misurazione della pressione e pulsazione arteriose di un soggetto tramite un apparecchio di misurazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, comprendente i seguenti passi per ciascuno di detti primo e secondo dispositivo di misurazione (2a, 2b):
- collegare detta unit? di controllo periferica a detta unit? di controllo centrale (7) tramite tecnologia wireless;
- avvolgere detta fascia (3) attorno a un braccio del paziente;
- rilevare la pulsazione dell?arteria passante per il braccio del paziente attraverso detto almeno un sensore (4);
- generare una forza di compressione sul braccio e variare detta forza di compressione da un primo valore a un secondo valore, inferiore al primo valore,
- gonfiare e sgonfiare il rispettivo elemento gonfiabile (5) dei dispositivi di misurazione (2a, 2b) e controllare una velocit? di variazione della forza di compressione di ciascuno di detti primo e secondo dispositivi di misurazione da detto primo valore a detto secondo valore, in cui gli elementi gonfiabili (5) dei dispositivi di misurazione di misurazione (2a, 2b) primo e secondo sono gonfiati e sgonfiati in modo da equalizzare tra loro le rispettive forze di compressione esercitate da detti elementi gonfiabili (5) primo e secondo;
- effettuare simultaneamente rispettive misurazioni di pressione arteriose e pulsazione arteriose in rispettivi punti distinti del corpo di un soggetto, ricevere e inviare dati e segnali all?unit? di controllo periferica di ciascuno di detti primo e secondo dispositivo (2a, 2b) simultaneamente, detti dati e segnali comprendenti i valori di dette misurazioni di pressione e pulsazione arteriose.
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