ITMI20121006A1 - Dispositivo palmare portatile per valutare la sensibilità termica cutanea di un paziente - Google Patents

Description

DISPOSITIVO PALMARE PORTATILE PER VALUTARE LA SENSIBILITÀ TERMICA CUTANEA DI UN PAZIENTE

CAMPO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione concerne i dispositivi medici e più precisamente un dispositivo palmare portatile per valutare lesioni a fibre nervose e ricettori deputati alla sensibilità termica cutanea in un paziente.

BACKGROUND

La sintomatologia dolorosa, è in assoluto, il principale motivo di consulto medico ed è una delle più onerose voci di spesa per accertamenti e terapie. Una corretta e precoce diagnosi, con relativa appropriata terapia, può portare a netta riduzione di spese sanitarie, prestazioni mediche, accertamenti e farmaci, oltre naturalmente a ovvi benefici per il paziente.

Alla luce della letteratura intemazionale (Prof. Bonezzi, Doti. Buonocore, "BEDSIDE EVALUATION", Istituto di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico Fondazione Maugeri Pavia) ed alle nuove linee di indirizzo del Ministero della Salute (legge n. 38 del marzo 2010), la sensibilità termica risulta essere una delle fondamentali componenti sulla quale il medico deve sempre indagare in presenza di sintomatologia dolorosa, al fine di identificare una eventuale neuropatia e conseguentemente impostare la terapia più corretta.

In presenza di sintomatologia dolorosa o a sospetto danno del sistema somatosensoriale la valutazione di lesioni a fibre nervose e ricettori deputati alla trasmissione della sensibilità termica è oggi affidata a metodi empirici, come ad esempio l'uso di una provetta riempita di acqua calda, metodo attualmente consigliato dalla SIMG (Società Italiana di Medicina Generale).

In alternativa sono disponibili macchinari molto complessi e costosi, come ad esempio quello divulgato all'indirizzo web http://www.medoc-web.com, di quasi esclusivo uso per un numero limitato di strutture ospedaliere, composto da diverse unità, tra le quali una sonda che può essere utilizzata per generare uno stimolo termico sulla cute del paziente ottenendo un referto tramite un computer.

Tale strumento risulta molto complesso, costoso, difficilmente trasportabile e inutilizzabile se non collegato direttamente alla rete elettrica. Altri strumenti meno noti, hanno caratteristiche similari.

Risulta quindi desiderabile disporre di uno strumento di valutazione della sensibilità termica cutanea che sia poco costoso, facilmente trasportabile e utilizzabile, con un'autonomia adeguata, anche lontano da prese della rete elettrica.

SOMMARIO

Tutti i summenzionati punti trovano innovativa ed efficace soluzione nel dispositivo palmare portatile secondo la presente descrizione.

Il nuovo dispositivo palmare comprende un guscio cavo allungato, possibilmente di forma ergonomica, utilizzabile e impugnabile con un'unica mano. Un'estremità del dispositivo termina con una piastrina in materiale termoconduttore, preferibilmente metallico, destinata ad essere posta in contatto sulla cute del paziente. Tale piastrina è riscaldata da un componente elettrico, termicamente accoppiato ad essa, attraverso il quale viene fatta circolare una corrente fornita da un accumulatore di energia elettrica interno, regolata da un circuito di controllo.

Il circuito di controllo, connesso ad un sensore di temperatura a contatto con la piastrina, termostata la temperatura della piastrina ad un valore selezionato dal medico tra un insieme discreto di valori.

Ponendo la piastrina riscaldata alla temperatura desiderata a contatto con diversi punti della cute del paziente per un periodo di tempo definito dalla letteratura medica, il medico potrà stilare con semplicità una diagnosi valutando la risposta del paziente.

Le rivendicazioni come depositate sono parte integrante di questa descrizione e sono qui incorporate per espresso riferimento.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Le figure 1 e 2 riproducono vista frontale e laterale del nuovo dispositivo palmare portatile secondo la forma di realizzazione preferita, con l'ausilio di una base di supporto per ricaricare un accumulatore di energia elettrica contenuto nel dispositivo stesso.

La figura 3 è una vista in prospettiva del dispositivo palmare e della base di supporto delle figure 1 e 2.

La figura 4 è una vista in sezione del dispositivo palmare e della base di supporto delle figure 1 e 2.

La figura 5 è una vista laterale di dispositivo palmare secondo la presente divulgazione, presentata in altro disegno e alimentato mediante pile.

La figura 6 è uno schema a blocchi che illustra il funzionamento di una forma di realizzazione del dispositivo palmare secondo la presente divulgazione.

La figura 7 è uno schema elettrico esemplificativo di un circuito di controllo, adatto a riscaldare la piastrina a determinate temperature.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE ESEMPLIFICATIVE

Una forma di realizzazione preferita del nuovo apparecchio per testare la sensibilità termica cutanea del paziente è mostrato nelle figure da 1 a 4. L'apparecchio è sostanzialmente un dispositivo palmare portatile avente un guscio rigido cavo (11) che può essere impugnato con un'unica mano. Il dispositivo, in corrispondenza di una sua estremità, termina con una piastrina (9), che può essere ad esempio di alluminio passivato, termicamente accoppiata con uno o più elementi riscaldanti (non rappresentati nei disegni).

Un accumulatore di energia elettrica (5), contenuto all'interno del guscio rigido, fornisce la corrente elettrica necessaria al riscaldamento della piastrina (9) mediante l'elemento riscaldante. Il termostato elettronico, facente parte del circuito di controllo (6) e il sensore di temperatura (10), accoppiato termicamente alla piastrina e all'elemento riscaldante, stabilizzano la temperatura della piastrina stessa. Il medico può scegliere la temperatura desiderata tra le temperature selezionabili mediante il pulsante

(7).

Il dispositivo palmare mostrato può quindi essere comodamente impiegato per testare nel paziente la sensibilità cutanea a differenti temperature. Il medico, semplicemente posizionando a contatto della cute la piastrina a temperature determinate e valutando la risposta del paziente, può rilevare uno stato patologico e formulare una conseguente diagnosi.

Il dispositivo mostrato è leggero, preferibilmente di forma ergonomica per poter essere comodamente impugnato come una matita oppure come una torcia, facile da trasportare, nonché utilizzabile autonomamente grazie alla presenza di alimentazione autonoma (5), che può essere una batteria ricaricabile o non, oppure un supercondensatore, o più in generale un accumulatore di qualsiasi tipo, che fornisce l'energia necessaria anche laddove non è disponibile una fonte di energia elettrica di rete.

Secondo la forma di realizzazione preferita mostrata nella figura 4, il dispositivo palmare dispone di terminali elettrici (4) installati in corrispondenza del guscio (11) all'estremità opposta alla piastrina (9). I terminali (4) e i contatti (2), permettono una connessione elettrica tra il dispositivo (5) e la base di ricarica da tavolo (1), la quale dispone di una sede per l’alloggiamento del dispositivo palmare portatile. Il medesimo supporto può contenere al suo interno (3) il circuito di ricarica batteria (non mostrato in figura) e potrà avere un cavo elettrico per connessione alla rete. In questo modo, quando il dispositivo è inserito nell'alloggiamento, l'accumulatore interno viene caricato e permetterà, a ricarica avvenuta, di utilizzare il dispositivo senza vincoli di allacciamento alla rete.

Secondo un'altra forma di realizzazione (non mostrata nelle figure), il dispositivo non ha i terminali (4) ma include un blocco circuitale di ricarica wireless induttiva o magnetica, dotato di un'antenna o di un circuito risonante configurato per generare una tensione di ricarica dell'accumulatore quando immerso in un campo elettromagnetico variabile. Corrispondentemente, la base di ricarica da tavolo (1) non avrà connettori elettrici (2) ma conterrà un sistema di alimentazione wireless a distanza configurato per generare e irradiare un campo elettromagnetico variabile all'interno dell'alloggiamento. In questo modo, quando il dispositivo è inserito nella base di ricarica da tavolo (1), il blocco circuitale di ricarica wireless sarà investito dal campo elettromagnetico irradiato dal sistema di alimentazione wireless e ricaricherà l'accumulatore.

Secondo un'altra forma di realizzazione schematicamente illustrata in figura 5, il dispositivo palmare portatile di questa divulgazione è sprovvisto dei terminali (4) di connessione elettrica in quanto l'accumulatore di energia elettrica è costituito da pile inserite in un vano definito nel guscio del dispositivo.

Secondo la forma di realizzazione preferita, il guscio del dispositivo palmare portatile ha una forma ergonomica che permette di impugnarlo comodamente in differenti modi, per esempio come una matita o come una torcia.

Uno schema a blocchi che illustra il funzionamento di una forma di realizzazione del dispositivo palmare della presente invenzione è mostrato in figura 6. Esso comprende:

- un accumulatore di energia elettrica, che nell'esempio mostrato è una batteria, che fornisce l'energia necessaria al funzionamento del dispositivo;

- un circuito di controllo e gestione generale, costituito da un microcontrollore che imposta la temperatura scelta dal medico alla quale scaldare la piastrina, segnala lo stato di carica della batteria e tramite dei LED indica il raggiungimento della temperatura desiderata, oltre a spegnere il dispositivo qualora, a causa di un guasto, la temperatura della piastrina dovesse eccedere un valore massimo;

- un riferimento di tensione, che fornisce una tensione stabile e precisamente determinata, corrispondente alla temperatura selezionata;

- un sensore di temperatura a contatto termico con la piastrina, seguito da uno stadio di amplificazione del segnale;

- un regolatore di tipo PID riceve la tensione di riferimento e il segnale generato dal sensore, controllando la corrente che attraversa l'elemento riscaldante;

- un elemento riscaldante, che può essere ad esempio un transistore di potenza oppure una resistenza, termicamente accoppiato alla piastrina in modo da riscaldarla.

Indicativamente, per il tipo di diagnosi al quale il dispositivo è principalmente destinato, saranno impostate tre temperature ritenute ottimali: 39°C, 42°C, 45°C. La piastrina potrà quindi essere riscaldata ad uno dei tre valori prefissati. Per ridurre i costi, ma sopratutto per rendere più immediata l'identificazione della temperatura anche a distanza, si è preferito utilizzare un LED multicolore (8) in alternativa a un display. Ogni volta che si preme brevemente il pulsante (7) si varia la temperatura desiderata e simultaneamente, verificando il colore del LED, la si identifica. Per esempio: all'accensione, lo strumento si preimposta alla temperatura di 39°C. Per portare la temperatura a 45°C, si premerà brevemente il pulsante (7) per due volte e il colore rosso, corrispondente a 45°C, indicherà che si è selezionata la temperatura desiderata.

Premendo ulteriormente brevemente il pulsante (7) per una volta, si passerà alla temperatura preimpostata di 39°C, corrispondente al colore verde del LED. Ripetendo quest'ultima operazione, si passerà alla temperatura di 42°C, segnalata dal colore blu.

Il LED, emettendo luce fissa, indica quando la piastrina ha raggiunto e mantiene la temperatura impostata. Selezionando una differente temperatura, per la frazione di tempo necessaria alla stabilizzazione della stessa, il LED emetterà luce lampeggiante del colore corrispondente alla temperatura selezionata per indicare che la piastrina non ha ancora raggiunto la temperatura desiderata.

Il circuito elettronico (6) preferibilmente comprenderà un microcontrollore che, mediante l'utilizzo del pulsante (7), permetterà di impostare la temperatura alla quale riscaldare la piastrina. Il medesimo pulsante (7) ha la funzione di accensione e spegnimento dello strumento. Ad apparecchio spento, tenendo premuto il pulsante per un tempo di almeno due secondi, se ne ottiene l'accensione. Viceversa ad apparecchio acceso, agendo nel medesimo modo si ottiene lo spegnimento.

II circuito, inoltre sarà in grado di spegnere autonomamente il dispositivo quando: - la tensione fornita dall'accumulatore di energia elettrica scende sotto una soglia minima prestabilita;

- è trascorso un tempo predeterminato da quando è stato premuto per l'ultima volta il pulsante (7);

- la temperatura della piastrina ha superato un valore massimo prestabilito, a causa di eventuale funzionamento non corretto.

Il circuito di controllo (6) indicato in figura 4, un cui schema esemplificativo dettagliato è mostrato in figura 7, provvede a regolare la temperatura controllando un transistore di potenza quale elemento riscaldante.

A seconda che la temperatura della piastrina sia inferiore o superiore alla temperatura desiderata, il circuito di controllo provvede a variare opportunamente la conduzione dell'elemento riscaldante incrementando o diminuendo la dissipazione di questo.

Con i valori di componenti indicati nello schema, un controllo di tipo PID garantisce una stabilità della temperatura entro ±0,15°C dal valore impostato, mentre lo stretto accoppiamento termico fra elemento riscaldante, piastrina e sensore di temperatura permette nel contempo una notevole velocità di risposta a variazioni di temperatura esterne ed una regolazione estremamente stabile.

Per evitare temperature troppo elevate della piastrina (9) in caso di anomalie di funzionamento, l’apparecchio può disporre di cinque livelli di sicurezza. Un primo livello è dato dal sistema di controllo della temperatura che è stato reso quanto più semplice possibile e che ha l’unico scopo di stabilizzare la temperatura al valore desiderato. Un secondo livello riguarda la massima dissipazione dell'elemento riscaldante che è limitata via hardware. Un terzo livello è gestito dal microcontrollore che spegne automaticamente l’apparecchio nel caso rilevi una temperatura superiore a 48°C. Un quarto livello, tramite un interruttore bimetallico con tolleranza adeguata, interromperà l'alimentazione in caso di temperatura della piastrina (9) superiore ai 50°C. Il quinto livello è demandato ad un fusibile posto elettricamente in serie alla fonte di alimentazione, nel caso i precedenti sistemi dovessero fallire.

Lo strumento, anche in considerazione del costo limitato, può essere utilizzato su vasta scala, in tutti gli ambulatori medici di Medicina Generale ed in tutti gli ambienti specialistici che si occupano di dolore: diabetologia, oncologia, neurologia, ortopedia e fisiatria. Inoltre può essere utilizzato come strumentazione di primo livello per i medici operanti nei centri di Terapia del Dolore, al fine di selezionare i pazienti da indirizzare ad accertamenti di secondo livello.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo palmare portatile per valutare la sensibilità termica cutanea di un paziente, comprendente un guscio rigido cavo con forma allungata, impugnabile con un'unica mano, avente una piastrina in materiale termoconduttore in corrispondenza di un'estremità allungata del guscio e almeno un componente elettrico riscaldante termicamente accoppiato alla piastrina, detto guscio cavo contenente: un accumulatore di energia elettrica configurato per far circolare una corrente elettrica regolabile attraverso il componente elettrico riscaldante; un sensore di temperatura a contatto termico con la piastrina; un circuito elettronico di controllo funzionalmente connesso all'accumulatore e al sensore di temperatura, adatto a regolare la corrente circolante attraverso il componente elettrico riscaldante per termostatare la piastrina ad una temperatura selezionata in un insieme discreto di valori predeterminati e a generare un segnale quando detta temperatura selezionata è stata raggiunta.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, comprendente terminali elettrici maschio/femmina che fuoriescono dal guscio, configurati per connettere detto accumulatore alla rete elettrica.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui detti terminali elettrici sono installati in corrispondenza di un'estremità del guscio rigido opposta a detta estremità allungata.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un blocco circuitale di ricarica wireless induttiva o magnetica, avente un'antenna o un circuito risonante configurato per generare una tensione di ricarica di detto accumulatore quando immerso in un campo elettromagnetico variabile.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto accumulatore di energia elettrica è una batteria non ricaricabile.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui detto accumulatore di energia elettrica è una batteria ricaricabile funzionalmente collegata ai terminali elettrici maschio/femmina;
7. 7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il componente elettrico riscaldante è un transistore di potenza oppure una cella di Peltier.
8. 8. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto circuito elettronico di controllo comprende inoltre: - un pulsante o comando per permettere ad un utente di accendere/spegnere il dispositivo e selezionare un valore di temperatura della piastrina, - un LED multicolore acceso/spento dal circuito di controllo, adatto ad indicare il valore della temperatura scelto dall'utente e a segnalare che la temperatura della piastrina sta variando oppure ha raggiunto il valore selezionato.
9. 9. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto guscio rigido è sagomato per poter essere impugnato come una matita oppure come una torcia.
10. 10. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta piastrina è di alluminio passivato.
11. 11. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto circuito di controllo è configurato per limitare la potenza dissipata dal componente elettrico riscaldante e per spegnere il dispositivo quando la piastrina supera una temperatura massima prestabilita.
12. 12. Apparecchiatura per testare la sensibilità cutanea di un paziente al calore, comprendente un dispositivo palmare portatile secondo la rivendicazione 2 o 3 e una base di supporto e di ricarica collegabile ad una presa elettrica, avente un alloggiamento atto ad accogliere detto dispositivo, provvisto di connettori elettrici femmina/maschio adatti ad accoppiarsi con detti terminali maschio/femmina quando il dispositivo è inserito neH'alloggiamento.
13. 13. Apparecchiatura per testare la sensibilità cutanea di un paziente al calore, comprendente un dispositivo palmare portatile secondo la rivendicazione 4 e una base di supporto e di ricarica collegabile ad una presa elettrica, avente un alloggiamento atto ad accogliere detto dispositivo e un sistema di alimentazione wireless a distanza configurato per generare e irradiare un campo elettromagnetico variabile all'intemo di detto alloggiamento.