ES2930576T3

ES2930576T3 - Muestreador de aliento

Info

Publication number: ES2930576T3
Application number: ES19769775T
Authority: ES
Inventors: Jonge Marinus Isaäk De; Den Kieboom Cornelis Hubertus Van; Michèl Mathijs Klerks; Doorn Ronald Van
Original assignee: Stichting Radboud Universitair Medisch Centrum
Current assignee: Stichting Radboud Universitair Medisch Centrum
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2022-12-19
Anticipated expiration: 2039-09-13
Also published as: KR20210071994A; US12336806B2; CA3112642A1; AU2019338948A1; EP3849414B1; JP7491590B2; CN112930143A; JP2022527727A; NL2021637B1; WO2020053431A1; AU2019338948B2; ZA202101936B; PL3849414T3; US20220031189A1; DK3849414T3; EP3849414A1

Abstract

Se describe un muestreador de aliento (100) para recoger una muestra de aliento de un paciente. El muestreador de aliento comprende una parte sin reinhalación (110) que comprende una entrada de muestra (130), una válvula de salida unidireccional (160) aguas abajo de la entrada de muestra (130) y una entrada de aire (140). La válvula de salida unidireccional (160) y la entrada de muestra (130) definen una primera parte de una vía de flujo de respiración interna entre ellas. La entrada de aire (140) está dispuesta para cerrarse mediante una válvula de entrada unidireccional dispuesta para permitir que el aire entre en la parte sin retorno (110). El muestreador de aliento también comprende una parte de suministro de muestra (120) en comunicación fluida con la parte sin reinhalación (110) en un extremo aguas arriba a través de la válvula de salida unidireccional (160). La parte de suministro de muestra (120) define una segunda parte de la ruta de flujo de respiración interna y comprende un desviador de aire (170), una salida de muestra (190), una entrada de retorno (195) y un conector de la cámara de recogida de muestras (150). El desviador de aire (170) está dispuesto para dividir la parte de suministro de muestras (120) en una parte aguas arriba del desviador de aire (170) y una parte aguas abajo del desviador de aire y está configurado para desviar la muestra de aliento hacia un centro de recolección de muestras. cámara (200) que comprende una interfaz de captura de líquido. El muestreador de aliento comprende además la cámara de recogida de muestras (200) acoplada al conector de la cámara de recogida de muestras, comprendiendo la cámara de recogida de muestras una interfaz de captura de líquido. El desviador de aire (170) está dispuesto para dividir la parte de suministro de muestras (120) en una parte aguas arriba del desviador de aire (170) y una parte aguas abajo del desviador de aire y está configurado para desviar la muestra de aliento hacia un centro de recolección de muestras. cámara (200) que comprende una interfaz de captura de líquido. El muestreador de aliento comprende además la cámara de recogida de muestras (200) acoplada al conector de la cámara de recogida de muestras, comprendiendo la cámara de recogida de muestras una interfaz de captura de líquido. El desviador de aire (170) está dispuesto para dividir la parte de suministro de muestras (120) en una parte aguas arriba del desviador de aire (170) y una parte aguas abajo del desviador de aire y está configurado para desviar la muestra de aliento hacia un centro de recolección de muestras. cámara (200) que comprende una interfaz de captura de líquido. El muestreador de aliento comprende además la cámara de recogida de muestras (200) acoplada al conector de la cámara de recogida de muestras, comprendiendo la cámara de recogida de muestras una interfaz de captura de líquido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Muestreador de aliento

CAMPO DE LA INVENCIÓN

[0001] La presente invención se refiere a un muestrador de aliento. Más en particular, la presente invención se refiere a un aparato muestrador de aliento para adquirir una muestra de aliento de un usuario.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0002] Las enfermedades de las vías respiratorias son una importante causa de muerte a nivel mundial. Las enfermedades que pueden causar una función respiratoria deficiente o reducida incluyen enfermedades agudas (tales como la neumonía aguda, la tuberculosis u otras infecciones bacterianas o virales, o lesiones pulmonares) y enfermedades hereditarias crónicas o adquiridas (tal como la fibrosis quística, el asma, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), la neumoconiosis y el cáncer de pulmón).

[0003] En particular, hay un número creciente de pacientes que padecen enfermedades como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), que es una enfermedad progresiva que tiene como resultado una función decreciente irreversible del sistema pulmonar. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la EPOC es la cuarta causa principal de muerte a nivel mundial, y los datos actuales indican que será la tercera causa principal de muerte para 2030.

[0004] Existe una amplia gama de trastornos que contribuyen a la EPOC, particularmente como resultado del daño causado por el humo de cigarrillos o la exposición a otros irritantes. La EPOC provoca dificultades respiratorias, tos, sibilancias y síntomas similares, y se la ha relacionado con un mayor riesgo de enfermedades graves, como enfermedades cardíacas y cáncer de pulmón.

[0005] Los pacientes que padecen EPOC (y otras deficiencias respiratorias crónicas) a menudo experimentan un empeoramiento agudo de los síntomas respiratorios, como tos, sibilancias, inflamación de las vías respiratorias, etc. Aproximadamente el 75 % de estos ataques pulmonares agudos en pacientes con EPOC son causados por una infección. Tales ataques pulmonares están asociados con otros problemas de salud, incluida la pérdida acelerada de la función pulmonar, la reducción de la calidad de vida relacionada con la salud y los costes sustanciales de atención médica.

[0006] La mayoría de los ataques pulmonares se atribuyen a infecciones bacterianas, que generalmente se diagnostican mediante el cultivo en una placa de agar con esputo de un paciente y, por lo general, tardan de dos a tres días. Además, muchos pacientes con función respiratoria comprometida o que se encuentran extremadamente enfermos no pueden proporcionar una muestra de esputo.

[0007] Las respuestas de la proteína C reactiva (PCR) analizadas en muestras de sangre se pueden usar para distinguir las infecciones virales de las infecciones bacterianas; sin embargo, los resultados no siempre son concluyentes y, en muchos casos, no justificarían una decisión médica sobre si tratar o no a un paciente con antibióticos.

[0008] En consecuencia, muchos médicos tratan empíricamente a los pacientes con EPOC con antibióticos de amplio espectro antes de que se determinen los resultados del cultivo. Esto lleva a un uso excesivo de antibióticos, que son ineficaces si un paciente padece una infección no bacteriana (tal como una infección viral). El uso innecesario de antibióticos genera costes adicionales y puede provocar efectos secundarios que afectan negativamente a la salud de un paciente y, más ampliamente, a la resistencia a los antibióticos.

[0009] Por lo tanto, existe la necesidad de un medio rápido y específico para detectar infecciones pulmonares en pacientes con EPOC para respaldar una decisión médica sobre el tratamiento con antibióticos.

[0010] Se conocen muestreadores de aliento para recoger muestras de aliento de un paciente:

En el documento WO 95/31721 se describe un aparato de recogida de muestras de aliento para condensar material de aerosol de una muestra de aliento en las paredes de un tubo de recogida de muestras enfriado. El condensado del tubo se recoge en un vial de muestra antes de extraerlo para la prueba.

[0011] En el documento US 2014/0180156 A1 se describe un aparato de obtención de muestras de aliento que comprende un filtro para capturar gotitas de aerosol del aire exhalado. A continuación, se analiza una muestra del filtro en busca de biomarcadores de diagnóstico.

[0012] En el documento US 2004/077093 A1 se describen un método y un aparato para detectar la presencia de bacterias en un sujeto. Más en particular, el método comprende administrar urea a un sujeto, obtener una muestra de fluido del sujeto después de la administración de la urea y luego determinar la presencia o cantidad de gas amoníaco en la muestra de fluido.

[0013] Sin embargo, estos sistemas están limitados por el aparato adicional necesario para recoger y analizar una muestra viable de pacientes con una función pulmonar gravemente comprometida.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0014] La invención es como se especifica en las reivindicaciones adjuntas. La presente invención busca superar algunos de los problemas con los muestreadores de aliento conocidos al proporcionar un muestreador adaptado para la captura eficaz de patógenos y otros biomarcadores a partir de una corriente de aliento, y a través del cual un paciente puede respirar normalmente durante un procedimiento de obtención de muestras. Por lo tanto, los aspectos de la presente invención están orientados a un muestreador de aliento configurado para distribuir una muestra de aliento a una interfaz de captura de líquido, a la vez que permite que el paciente respire con normalidad. Tal sistema puede ser particularmente adecuado para pacientes con una función pulmonar reducida o limitada. También puede permitir tiempos de obtención de muestras más prolongados, con el paso de un mayor volumen de aliento a través de una interfaz de captura de líquido y, por lo tanto, puede conducir a un mejor rendimiento de captura y pruebas con mayor sensibilidad. La interfaz de captura de líquidos proporciona una muestra que se puede analizar de inmediato, y su almacenamiento y transporte son convenientes.

[0015] En un primer aspecto, la presente invención proporciona un muestrador de aliento para recoger una muestra de aliento de un paciente, donde el muestreador comprende una parte de no reinhalación configurada para permitir que un usuario respire con normalidad durante la recogida de la muestra y una parte de distribución de muestras configurada para distribuir la muestra recogida a una interfaz de captura de líquido. La parte de no reinhalación comprende una entrada de muestra y una válvula de salida unidireccional configurada para permitir que el aire salga de la parte de no reinhalación. La válvula de salida unidireccional y la entrada de muestras definen una primera parte de una vía de flujo de aliento interna entre ellas. La parte de no reinhalación comprende además una entrada de aire en comunicación de fluido con la primera parte de la vía de flujo de aliento interna, estando cerrada la entrada de aire por una válvula de entrada unidireccional dispuesta de modo que permita que entre aire en la parte de no reinhalación.

[0016] La parte de distribución de muestras está en comunicación de fluido con la parte de no reinhalación en un extremo aguas arriba a través de la válvula unidireccional, y define una segunda parte de la vía de flujo de aliento interna. Se proporciona un desviador de aire para dividir la parte de distribución de muestras en una parte aguas arriba del desviador de aire y una parte aguas abajo del desviador de aire. La parte de distribución de muestras comprende además una salida de muestras aguas arriba del desviador de aire configurada para conectarse a un tubo de distribución de muestras; una entrada de retorno aguas abajo del desviador de aire y en comunicación de fluido con la salida de escape; y un conector de la cámara de recogida de muestras configurado para formar una conexión estanca con una abertura de una cámara de recogida de muestras, donde el conector define un perímetro; y en donde la salida de muestras y la entrada de retorno están dispuestas dentro del perímetro.

[0017] El muestreador de aliento comprende además una cámara de recogida de muestras acoplada al conector de la cámara de recogida de muestras, donde la cámara de recogida de muestras comprende una interfaz de captura de líquido que consiste en un volumen de líquido configurado para actuar como medio de captura de líquido.

[0018] El muestrador de aliento según el primer aspecto de la invención puede distribuir una muestra de aliento de un paciente a la cámara de recogida de muestras, a la vez que permite que el paciente respire con normalidad. La interfaz de captura de líquido se puede analizar posteriormente en busca de un determinado material químico o biológico.

[0019] El desviador de aire está configurado para desviar el flujo de aire a lo largo de la segunda parte de la vía de flujo de aliento interna, fuera de la válvula de salida unidireccional y hacia una cámara de recogida de muestras. En algunas formas de realización, el desviador de aire puede comprender una pared que se extiende en un plano transversal al eje longitudinal. En al menos algunas formas de realización, una pared se extiende en un plano perpendicular al eje longitudinal de la parte de distribución de muestras. Preferiblemente, el desviador de aire es impermeable al gas y al líquido y separa de manera fluídica la parte aguas arriba de la vía de flujo de aire interno de la parte aguas abajo del conducto. Esto obliga al aire a salir del muestreador de aliento a través de la salida de muestra, hasta la interfaz de captura de líquido.

[0020] Para distribuir la muestra de aliento a la interfaz de captura de líquido, el muestreador de aliento puede comprender además un tubo de distribución de muestras acoplado a la salida de muestras. El tubo de distribución de muestras está acoplado a la salida de muestras por un extremo proximal y se extiende hacia el interior de la cámara de recogida de muestras. El tubo de distribución de muestras comprende un extremo distal abierto configurado para colocarse debajo de una superficie del líquido en la cámara de recogida de muestras. En al menos algunas formas de realización, el extremo abierto del tubo de distribución de muestras está dispuesto hacia un extremo distal de la cámara de recogida de muestras. Por ejemplo, el extremo abierto del tubo de distribución de muestras puede estar dispuesto dentro de la mitad distal de la cámara de recogida de muestras. Más preferiblemente, el extremo abierto del tubo de distribución de muestras está dispuesto dentro de un tercio distal de la cámara de recogida de muestras, más preferiblemente un quinto distal y, más preferiblemente, un décimo distal de la cámara de recogida de muestras.

[0021] En al menos algunas formas de realización, el muestreador de aliento comprende además un difusor acoplado al tubo de distribución de muestras, donde el difusor comprende una entrada (para la conexión al extremo distal abierto del tubo de distribución de muestras) y una red de canales para dividir la muestra procedente de la entrada en una pluralidad de corrientes. Al dividir el flujo de aliento en una pluralidad de corrientes, se incrementa el área superficial de la muestra en contacto con el medio de captura líquido, con lo que aumenta el rendimiento de captura.

[0022] La salida de escape está preferiblemente en comunicación de fluido con la atmósfera (es decir, abierta). Puede comprender un filtro o malla (por ejemplo, un filtro bacteriano) o una abertura abierta. En algunas formas de realización, la salida de escape se puede acoplar a una bolsa de escape.

[0023] En al menos algunas formas de realización, el muestreador de aliento puede comprender además un cuantificador volumétrico configurado para indicar el volumen de aliento que pasa a través del medio de captura de líquido en la cámara de recogida de muestras. El cuantificador volumétrico de aliento puede ser mecánico o estar basado en sensores eléctricos.

[0024] Ventajosamente, el cuantificador volumétrico de aliento puede configurarse para que separe la muestra de aliento en al menos dos submuestras. Al separar la muestra de aliento en al menos dos submuestras, una submuestra de aliento seleccionada, por ejemplo, procedente de las vías respiratorias inferiores, se puede distribuir a la cámara de recogida de muestras.

[0025] El cuantificador volumétrico de aliento se puede configurar además para que abra selectivamente una válvula que cierra la salida de muestras. Por ejemplo, la muestra de aliento puede comprender además un elemento de cierre configurado para cerrar selectivamente la salida de muestras y el muestreador volumétrico de aliento puede configurarse para abrir el elemento de cierre en respuesta al paso de un volumen predeterminado de aliento a través del cuantificador volumétrico de aliento. En algunas formas de realización, el elemento de cierre puede comprender una válvula accionable desde una posición cerrada, en la que la salida de la muestra está bloqueada, hasta una posición abierta, en la que la salida de la muestra está abierta. La válvula se puede configurar para que se accione después de que un volumen predeterminado de aire haya pasado a través del cuantificador volumétrico de aliento.

[0026] En al menos una forma de realización, el cuantificador volumétrico de aliento comprende una rueda de Ginebra configurada para distribuir una o más submuestras a la cámara de recogida de muestras. En una forma de realización ejemplar, el cuantificador de aliento está situadoaguas abajo de la válvula de salida y comprende un torniquete o un torniquete montado de forma giratoria dentro de la vía del flujo de aliento configurado para ser desplazado de forma giratoria por un volumen de aliento definido. Se proporciona un acoplamiento de engranajes entre el torniquete y el mecanismo de Ginebra, en el que el torniquete está configurado para mover el mecanismo de Ginebra desde una primera posición a una segunda posición. El movimiento de la rueda de Ginebra desde la primera posición hasta la segunda posición está configurado para abrir el elemento de cierre para permitir que se suministre una segunda submuestra a la cámara de recogida de muestras.

[0027] Los muestreadores de aliento según el primer aspecto de la invención pueden comprender una pluralidad de módulos conectables de manera selectiva. Los módulos se pueden conectar mediante enganche a presión, ajuste por roscado, ajuste por empalme u otros métodos de ensamblaje adecuados para su uso en un entorno de atención médica.

[0028] Cada uno de los módulos conectables de manera selectiva puede proporcionar una funcionalidad diferente. Por ejemplo, un primer módulo puede comprender la parte de no reinhalación, que comprende la primera parte de la vía de flujo de aliento interna, es decir, que comprende la entrada de muestras, la válvula de salida unidireccional y la entrada de aire unidireccional. Un segundo módulo puede comprender la segunda parte de la vía interna del flujo de aliento, es decir, la que comprende la conexión para la cámara de recogida de muestras. Se pueden agregar más módulos para modificar la funcionalidad del muestreador según las necesidades del paciente.

[0029] El muestreador de aliento puede comprender además un puerto de distribución en comunicación de fluido con el primer conducto. El puerto de distribución puede configurarse para conectarlo a un nebulizador para suministrar un medicamento inhalado al usuario. El puerto de distribución se puede integrar en el módulo de no reinhalación o se puede proporcionar como un módulo extraíble separado.

[0030] En algunas configuraciones, el muestreador de aliento puede comprender un módulo de prueba integrado. El módulo de prueba integrado puede formar parte de la cámara de recogida de muestras y comprender además un analizador lab-on-a-chip para detectar marcadores biológicos o químicos en la muestra. Por ejemplo, el módulo de prueba integrado puede incluir un ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral o una unidad de PCR con medios de detección electrónicos dentro de una red de canales.

[0031] Además de los módulos de análisis incorporados en la cámara de recogida de muestras, o como alternativa a estos, se pueden colocar sensores para sustancias que se desea detectar (por ejemplo, ácidos nucleicos, citocinas, quimiocinas, proteína C-reactiva, huéspedes y patógenos) en la parte de no reinhalación y/o en la parte de distribución de muestras. Las citocinas, las quimiocinas y la PCR se conocen en la técnica y se pueden usar como indicador de una respuesta inmunitaria intensificada en un paciente. Las concentraciones medidas de estas sustancias pueden actuar como un indicador de que la función pulmonar deteriorada de un paciente es de hecho el resultado de una infección. En particular, pueden detectarse las respuestas inducidas de manera natural por el huésped o por el patógeno, lo que reduce o evita la necesidad de conversión por un patógeno.

[0032] En un segundo aspecto de la invención, se proporciona un conjunto de obtención de muestras de aliento que comprende una parte de no reinhalación, una parte de distribución de muestras y una parte de captura en líquido. La parte de no reinhalación comprende una entrada de muestras para conectar a una boquilla, una válvula de entrada de aire unidireccional y una válvula de salida de aire unidireccional. La válvula de salida unidireccional está en comunicación de fluido con la parte de captura en líquido. La parte de captura en líquido comprende una cámara de recogida de muestras que comprende un medio de captura líquido y también puede comprender un tubo de distribución de muestras configurado para distribuir la muestra de aliento desde la parte de no reinhalación hasta por debajo de la superficie del medio de captura líquido. La parte de distribución de muestras proporciona una comunicación de fluido entre la válvula de salida unidireccional de la parte de no reinhalación y la cámara de recogida de muestras. La cámara de recogida de muestras puede estar en comunicación de fluido con una entrada de retorno en la parte de distribución de muestras para permitir que el aire salga de la cámara de recogida de muestras, con lo que se evita una acumulación de presión en la cámara de recogida de muestras.

[0033] Opcionalmente, se puede proporcionar un difusor en un extremo abierto del tubo de distribución de muestras para dividir la muestra de aliento en varias corrientes, con el fin de aumentar el área superficial de la muestra en contacto con el medio de captura líquido. Puede incorporarse un analizador de muestras o proporcionarse en comunicación de fluido con la cámara de recogida de muestras. El analizador de muestras puede comprender medios electrónicos de detección de biomarcadores, por ejemplo, ácidos nucleicos, citocinas, quimiocinas, PCR, huéspedes y/o patógenos. En particular, el analizador de muestras está configurado preferiblemente para detectar huéspedes o patógenos inducidos de manera natural.

[0034] Además, para proporcionar un sistema que pueda suministrarse como una unidad completa (incluido el medio de captura líquido), la salida de retorno, con la que está comunicada la cámara de recogida de muestras, puede comprender un límite permeable al aire, pero sustancialmente impermeable a los líquidos. Por ejemplo, la entrada de retorno puede comprender microporos que permiten el flujo de aire a través de ellos, al tiempo que limitan o evitan la salida de escape del medio de captura líquido de la cámara de recogida de muestras.

[0035] En un tercer aspecto de la invención, se proporciona un método para recoger una muestra de aliento de un paciente. El método comprende: recoger una muestra de aliento a través de una parte de no reinhalación que comprende un extremo de entrada de muestras, una válvula de entrada de aire unidireccional y una válvula de salida unidireccional; distribuir la muestra recogida a través de la válvula de salida a una cámara de recogida de muestras; pasar la muestra a través de un tubo de distribución de muestras hasta un extremo distal del tubo de distribución de muestras situado debajo de la superficie de un medio de captura líquido; y pasar la muestra a través del medio de captura líquido. Después de la recogida de la muestra de aliento, la muestra se puede analizar inmediatamente o la muestra se puede almacenar para analizarla en una fecha posterior.

[0036] El paso de la muestra de aliento a través del medio de captura líquido comprende introducir la muestra de aliento en el medio de captura líquido por debajo de la superficie del medio de captura líquido o pasar la muestra de aliento a través de un conducto que contiene el medio de captura líquido. La muestra de aliento subirá a través del medio de captura líquido hacia la superficie del líquido en forma de burbujas o de una corriente de aire, que tienen un área superficial en contacto con el medio de captura líquido.

[0037] El método puede comprender además el paso de medir y/o estimar el volumen de aliento que pasa a través de la interfaz de captura líquida.

[0038] El método puede comprender además separar la muestra de aliento en al menos dos submuestras y distribuir de manera selectiva una submuestra a la cámara de recogida de muestras. Las submuestras se pueden elegir midiendo el volumen de aliento proporcionado. Se puede evitar que un primer volumen predeterminado entre en la cámara de recogida de muestras, mientras que se puede suministrar un segundo volumen predeterminado al medio de captura líquido. La primera submuestra puede elegirse de manera que corresponda al aliento procedente de las vías respiratorias inferiores, mientras que la segunda submuestra puede elegirse para que corresponda al aliento de las vías respiratorias superiores. Se pueden proporcionar cámaras de recogida de muestras separadas para recoger la primera y la segunda submuestra, respectivamente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0039] Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto a partir de la descripción de la invención a modo de formas de realización no limitativas y no exclusivas. Estas formas de realización no deben interpretarse como limitativas del alcance de la protección. El experto en la materia se dará cuenta de que se pueden concebir y llevar a la práctica otras alternativas y formas de realización equivalentes de la invención sin apartarse del alcance de la presente invención. Se describirán formas de realización de la invención con referencia a los dibujos adjuntos, en los que símbolos de referencia similares o iguales indican partes similares, iguales o correspondientes, y en los que:

en la figura 1 se muestra una vista lateral externa de un muestreador de aliento de acuerdo con una forma de realización de la invención;

en la figura 2 se muestra una vía interna de flujo de aliento a través de un muestreador de aliento;

en la figura 3 se muestra una forma de realización de un muestreador de aliento que comprende una cámara de recogida de muestras;

en la figura 4A se muestra una vista desde arriba de un primer módulo correspondiente a una parte de no reinhalación de un muestreador de aliento según una forma de realización de la invención;

en la figura 4B se muestra una vista desde arriba de una composición modular alternativa correspondiente a una parte de no reinhalación de un muestreador de aliento según una forma de realización de la invención; en la figura 5A y la figura 5B se muestra una vista lateral de un primer módulo modificado que comprende adicionalmente una segunda válvula de entrada;

en las figuras 6A y 6B se muestra una vista desde arriba de un primer módulo que funciona como un módulo de no reinhalación;

en las figuras 6C y 6D se muestra una vista lateral de un primer módulo que funciona como un módulo de no reinhalación en una forma de realización que comprende además un puerto de distribución para conectar un nebulizador;

en las figuras 6E y 6F se muestra una configuración alternativa de una pieza de no reinhalación según una forma de realización de la invención;

en la figura 7A se muestra un segundo módulo correspondiente a una parte de distribución de muestras de un muestreador de aliento según una forma de realización de la invención;

en la figura 7B se muestra una composición modular alternativa correspondiente a una parte de distribución de muestras de un muestreador de aliento según una forma de realización de la invención;

en la figura 8A se muestra un ejemplo de salida de muestras;

en la figura 8B se muestra una vista esquemática de un desviador de aire alineado con un conjunto de conexión de recogida de muestras;

en la figura 8C se muestra un conjunto de recogida de muestras que comprende un amalgamador;

en las figuras 9A y 9B se muestran dos configuraciones ejemplares diferentes de un desviador de aire; en la figura 10A se muestra un ejemplo de un módulo volumétrico de cuantificación de aliento configurado para separar una muestra de aliento en submuestras;

en la figura 10B se muestra un ejemplo de un módulo de cuantificación volumétrica de aliento configurado para separar una muestra de aliento en submuestras;

en la figura 10C se muestra un ejemplo de mecanismo de engranaje adecuado para usar con el módulo de cuantificación volumétrica de aliento que se muestra en las figuras 10A y 10B;

en la figura 11 se muestra un ejemplo de un tubo para su uso en una cámara de recogida de muestras; en la figura 12 se muestra un ejemplo de un cabezal difusor de un tubo para su uso en una cámara de recogida de muestras;

en la figura 13 se muestra la cámara de recogida de muestras que comprende un difusor en el medio de captura líquido;

en la figura 14 se muestra una forma de realización de la invención que comprende un analizador integrado para detectar biomarcadores específicos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE FORMAS DE REALIZACIÓN ILUSTRATIVAS

[0040] En la figura 1 se muestra una vista externa de un muestreador de aliento de acuerdo con una forma de realización de la invención. Se muestra un muestreador de aliento 100, que comprende una parte de no reinhalación 110, una parte de distribución de muestras 120, una entrada de muestras 130, una entrada de aire unidireccional 140 y un conector 150 de la cámara de recogida de muestras. Una cámara de recogida de muestras 200 está configurada para una conexión desmontable al muestreador de aliento 100. La cámara de recogida de muestras 200 contiene una interfaz de captura líquida (un medio líquido a través del cual se pasa la muestra de aliento para capturar marcadores químicos y/o biológicos del aliento exhalado), que después se puede analizar.

[0041] Al proporcionar una interfaz de captura líquida, se pueden recoger muestras más consistentes y más sensibles para su análisis. Gracias a la parte de no reinhalación, el paciente puede respirar con normalidad durante todo el proceso de muestreo sin inhalar el contenido de la cámara de recogida de muestras 200. Esto puede ser particularmente importante para los pacientes con función pulmonar deteriorada, para quienes suele ser difícil proporcionar una muestra de esputo o aliento cuando se utilizan métodos conocidos.

[0042] En referencia a la figura 2, el muestreador de aliento 100 comprende una parte de no reinhalación 110, que define una primera parte de una vía de flujo de aliento. La parte de no reinhalación 110 se extiende desde la entrada de muestras 130 en un extremo aguas arriba hasta una válvula de salida unidireccional 160 en un extremo aguas abajo. La entrada de muestras 130 se puede usar directamente como una boquilla, o puede facilitar las conexiones a una boquilla especializada (por ejemplo, una mascarilla de ventilación o una pieza bucal), por ejemplo, por medio de un conector universal. La válvula de salida unidireccional 160 está configurada para permitir que el aire salga de la parte de no reinhalación 110 a través de la válvula 160 en una dirección aguas abajo, a la vez que evita el flujo de aire hacia la parte de no reinhalación 110 a través de la válvula de salida 160 (en dirección aguas arriba). En algunas formas de realización, la válvula de salida 160 y/o la entrada de aire 140 comprenden una válvula de silicona.

[0043] Se proporciona una entrada de aire 140, que está cerrada por una válvula de entrada unidireccional, entre la entrada de muestras 130 y la válvula de salida unidireccional 160. La válvula de entrada unidireccional puede comprender una válvula de silicona. La entrada de aire 140 está configurada para permitir que el aire fluya hacia la parte de no reinhalación 110 a través de la válvula de entrada unidireccional, a la vez que evita el flujo de aire fuera de la parte de no reinhalación 110 a través de la válvula de entrada unidireccional. En la forma de realización que se muestra en las figuras 1 y 2, la entrada de aire 140 está situada en un lado de la parte de no reinhalación 110 del muestreador de aliento, en una orientación en uso (con la cámara de recogida de muestras 200 que se extiende desde una superficie inferior del dispositivo de modo que el medio de captura líquido 310 se acumula en el extremo distal de la cámara de recogida de muestras 200). La posición de la entrada de aire 140 en un lado del dispositivo es particularmente adecuada para un uso hospitalario, ya que esta ubicación permite la conexión de un módulo nebulizador en el lado inferior del primer conducto 110 (descrito con más detalle con referencia a las figuras 5A y 5B). Además, como los pacientes tienden a sujetar el dispositivo con un dedo colocado en la superficie superior del dispositivo durante el uso, orientar la entrada de aire 140 en el lado del muestreador de aliento minimiza el riesgo de que el paciente bloquee la entrada de aire 140 sin darse cuenta. Aunque la colocación de la entrada de aire 140 en el lateral del dispositivo es ventajosa, el experto reconocerá que la entrada de aire 140 se puede colocar en otros puntos del dispositivo de muestreo de aliento, como se muestra mediante las figuras adjuntas.

[0044] Aunque en la figura 2 está representada como una válvula circular, también son adecuadas otras formas y configuraciones de la entrada de aire 140. Por ejemplo, la entrada de aire 140 puede comprender adicional o alternativamente una pluralidad de hendiduras en una o más posiciones a lo largo del exterior del muestreador de aliento.

[0045] La combinación de las válvulas de entrada y salida unidireccionales (por ejemplo, la entrada de aire 140 y la válvula de salida 160, respectivamente) proporciona una parte de no reinhalación a través de la cual un usuario puede respirar con normalidad (inhalar y exhalar), sin inhalar todo o parte de la muestra recogida. Durante una inhalación del usuario, el usuario continúa respirando con la boquilla (que no se muestra). El aire entra en el muestreador de aliento 100 a través de la entrada de aire 140 y continúa hacia el usuario a través de la boquilla. Durante la exhalación, la entrada de aire 140 se cierra, forzando el paso del aliento exhalado a lo largo de la vía de flujo de aliento interna (es decir, hacia la segunda parte de la vía de flujo de aliento interna).

[0046] La parte de distribución de muestras 120 está configurada para conectarse a una cámara de recogida de muestras 200 (como se muestra en la figura 1) que comprende una interfaz de captura líquida. La parte de distribución de muestras 120 comprende un extremo aguas arriba configurado para recibir aire de la válvula de salida unidireccional 160 y un desviador de aire 170 que está configurado para dirigir el flujo de aire a través de una salida de muestras 190 hacia la cámara de recogida de muestras 200 y hacia la interfaz de captura líquida. Se proporciona un conector 150 para acoplar la cámara de recogida de muestras 200 a la parte de distribución de muestras. El conector 150 puede comprender, por ejemplo, un accesorio de ajuste por empalme, por roscado o en bayoneta para una cámara de recogida de muestras que contiene una interfaz de captura líquida. Otros conjuntos de conector que proporcionan un sellado entre la parte de distribución de muestras 120 y la cámara de conexión de muestras 200 serán evidentes para el experto en la materia.

[0047] El conector 150 define un perímetro en el punto en el que forma un sellado con la cámara de recogida de muestras 200. Con el perímetro definido por el conector 150, la parte de distribución de muestras 120 comprende una salida de muestras 190 y una abertura de retorno 195.

[0048] El desviador de aire 170 está posicionado entre la salida de muestras 190 y la abertura de retorno (o entrada de retorno) 195 y está configurado para separar de manera fluídica la parte de distribución de muestras 120 en una parte aguas arriba y una parte aguas abajo. La salida de muestras 190 está dispuesta aguas arriba del desviador de aire 170, mientras que la abertura de retorno 195 está dispuesta aguas abajo del desviador de aire (y en comunicación de fluido con la salida de escape 180). la salida de escape puede estar cubierta con una malla o filtro bacteriano, o puede quedar abierta.

[0049] En algunas formas de realización, la salida de escape 180 se puede cubrir con una tapa del muestreador (no mostrada). La tapa del muestreador puede proteger la salida de escape 180 durante el envío y el transporte y, en alguna forma de realización, debe retirarse antes del uso del aparato muestreador de aliento. Sin embargo, en algunas formas de realización, la tapa del muestreador comprende una serie de huecos u orificios, lo que permite utilizar el muestreador de aliento mientras la tapa del muestreador está acoplada. La tapa del muestreador puede, en estos casos, proporcionar soporte y/o estructura a la salida de escape. La tapa del muestreador puede actuar como carcasa de soporte para un filtro o una malla, si se proporciona un filtro o una malla. La tapa del muestreador puede proteger un filtro o una malla, especialmente durante el envío del producto, cuando es más probable que se produzcan daños. Además, el filtro o malla puede beneficiarse de una carcasa de soporte durante el uso. La tapa del muestreador se puede acoplar mediante un ajuste por empalme, un ajuste por roscado o una conexión en bayoneta, o similares.

[0050] En algunas formas de realización, la salida de escape 180 se proporciona en una pared lateral del muestreador de aliento, por ejemplo, como una pluralidad de ranuras unidireccionales. Por ejemplo, el extremo del muestreador de aliento (correspondiente a la posición de la salida de escape 180 en la Figura 2) puede cerrarse, por ejemplo, mediante una tapa extraíble (no mostrada). En un ejemplo, el extremo del muestreador de aliento 100 está sellado por una tapa del muestreador y de la cámara y la salida de escape 180 está dispuesta a lo largo de una pared del muestreador de aliento, aguas abajo del desviador de aire 170. Después de que se haya recogido una muestra, la tapa del muestreador y de la cámara puede retirarse del extremo del muestreador de aliento 100 y acoplarse a la cámara de recogida de muestras 200 para sellar la cámara de recogida de muestras 200 utilizada. De esta manera, la disposición de la tapa del muestreador y de la cámara permite dar a un paciente el dispositivo de toma de muestras ya montado con una cámara de recogida de muestras, y permite que el paciente retire y cierre la cámara de recogida de muestras después de su uso, de modo que pueda transportarse o enviarse para su análisis. De esta forma, se simplifica el montaje para el paciente al tiempo que se garantiza que la muestra de aliento capturada pueda transportarse de forma fiable.

[0051] En otras palabras, en algunas formas de realización, el muestreador de aliento 100 puede comprender además una tapa del muestreador de aliento configurada para acoplarse de manera desmontable a un extremo distal del muestreador de aliento 100, siendo el extremo distal del muestreador de aliento 100 un extremo opuesto a un extremo que comprende la entrada de muestras 130. La tapa del muestreador puede disponerse de modo que cubra la salida de escape 180. Adicional o alternativamente, la tapa del muestreador puede comprender medios de conexión correspondientes a la cámara de recogida de muestras 200.

[0052] En referencia a la figura 3, se describirá un conjunto de obtención de muestras que comprende el muestreador de aliento 100 y la cámara de recogida de muestras 200.

[0053] Como se muestra en la Figura 3, la cámara de recogida de muestras 200, también denominada cámara, vial o tubo de muestras, proporciona un depósito para un medio de captura líquido 310 y está configurada para conectarse al conector 150 en un extremo abierto. La conexión con el conector 150 puede ser por medio de acoplamiento roscado, ajuste por empalme o enganche a presión, u otros medios de conexión que serán evidentes para el experto en la materia.

[0054] La cámara de recogida de muestras 200 puede comprender un tubo de laboratorio estándar de 50 ml, adecuado para su uso en muchos aparatos de laboratorio estándar (por ejemplo, una centrífuga). Sin embargo, el experto apreciará que son posibles otras configuraciones de cámara de recogida de muestras. El experto reconocerá que el volumen de la cámara 200 (y el volumen del medio de captura líquido 310 dentro de la cámara 200) se puede seleccionar dependiendo del volumen de muestras requerido para el análisis. Por ejemplo, una muestra destinada al análisis de PCR lab-on-a-chip requiere un pequeño volumen de muestra líquida (por ejemplo, menos de 0,5 ml). Sin embargo, cuando se pretende realizar análisis múltiples, por ejemplo, técnicas de cultivo convencionales y un análisis rápido, generalmente se requerirán mayores volúmenes de muestra.

[0055] En algunas formas de realización, se puede proporcionar un adaptador de la cámara de recogida de muestras (no mostrado). El adaptador de la cámara de recogida de muestras puede ser un adaptador que permita que un tubo o cámara estándar (o de manera similar, uno de una pluralidad de tubos o cámaras estándar) se conecte al conector 150 de la cámara de recogida de muestras del muestreador de aliento 100, mejorando así la compatibilidad con los tubos y/o recipientes existentes, como los que se suelen utilizar en los servicios de atención sanitaria.

[0056] El medio de captura líquido 310 se puede elegir dependiendo de la técnica de análisis para la que se va a capturar la muestra. Por ejemplo, el medio de captura líquido puede ser una solución salina (por ejemplo, una solución salina regulada con fosfato), un medio de cultivo (por ejemplo, un caldo de soja tripticasa) o agua para inyección. En al menos algunas formas de realización, se puede disponer un sustrato de recogida de partículas dentro del medio de captura líquido, configurado para arrastrar partículas (por ejemplo, patógenos) de interés.

[0057] El volumen del medio de captura líquido 310 también puede variar dependiendo de la técnica de análisis que se utilice. El volumen de líquido dispuesto dentro de la cámara de recogida de muestras 200 está preferiblemente entre 0,1 ml y 10 ml, y más preferiblemente entre 0,5 ml y 2,5 ml.

[0058] Para transportar la muestra de aliento desde la parte de distribución de muestras 120 hasta la cámara de recogida de muestras 200 y la interfaz líquida, un tubo de distribución de muestras 300 está conectado a (o unido integralmente a) la salida de muestras 190. El tubo de distribución de muestras 300 se extiende desde un extremo proximal conectado a la salida 190 hasta un extremo distal abierto que está configurado para estar situado por debajo de la superficie del medio de captura líquido 310. La configuración precisa del tubo de distribución de muestras 300 en la posición de su extremo distal puede variar dependiendo de las dimensiones de la cámara de recogida de muestras 200 y del volumen del medio de captura líquido dispuesto dentro de la cámara 200. Sin embargo, se prefiere que el extremo abierto del tubo de distribución de muestras 300 (o un difusor, cuando se use) esté dispuesto dentro de una mitad distal de la cámara de recogida de muestras, más preferiblemente un cuarto distal, más preferiblemente adyacente al extremo distal de la cámara de recogida de muestras 200.

[0059] Durante el uso, el aliento del paciente pasa a través de la parte de no reinhalación 110 y se distribuye a través de la parte de distribución de muestras 120 hasta la salida de muestras 190. Desde la salida de muestras 190, la muestra de aliento pasa a través del tubo 300 y sale por el extremo distal abierto del tubo de distribución de muestras 300 por debajo de la superficie del medio de captura líquido. La muestra de aliento pasa a través del medio de captura líquido, en el que se capturan marcadores químicos y/o biológicos (por ejemplo, patógenos). A continuación, el medio de captura líquido se puede analizar (como se describe con mayor detalle a continuación) con fines de diagnóstico.

[0060] Para evitar la acumulación de presión en la cámara de recogida de muestras, la parte de distribución de muestras 120 comprende una entrada de retorno 195, que está configurada para estar en comunicación de fluido con el volumen interno de la cámara de recogida de muestras 200. En la forma de realización que se muestra en las Figuras 2 y 3, la entrada de retorno 195 está dispuesta dentro del perímetro del conector 150, aguas abajo del desviador de aire 170, y en comunicación de fluido con la salida de escape 180.

[0061] La parte de no reinhalación 110 se describirá a continuación con más detalle en referencia a las Figuras 4A-5B.

[0062] En las Figuras 4A y 4B se muestra una vista superior de la parte de no reinhalación 110. Como se muestra en las Figuras 4A y 4B, la parte de no reinhalación 110 puede comprender un solo componente 400 o una serie de piezas interconectadas 400-1, 400-2, 400-3. Una pluralidad de piezas interconectables permite variar de forma independiente las características de un módulo sin reciclador.

[0063] En referencia primero a la Figura 4A, se muestra un primer módulo 400 que comprende el extremo de entrada de muestras 130, la entrada de aire 140 y la válvula de salida unidireccional 160. El primer módulo 400 corresponde a la parte de no reinhalación 110 que se muestra en las Figuras 1 y 2. La primera parte de la vía de flujo de aliento interna está dentro del primer módulo 400. En la Figura 4A, el extremo de entrada de muestras 130, la entrada de aire 140 y la válvula de salida unidireccional 160 están todos dispuestos en un solo componente modular. Sin embargo, existen configuraciones alternativas en las que estos componentes están dispuestos en módulos conectables separados, como se ilustra en la figura 4B.

[0064] En referencia ahora a la figura 4B, el módulo 400 de la figura 4A comprende submódulos separables y conectables 400-1, 400-2 y 400-3. El submódulo 400-1 comprende el extremo de entrada de muestras 130, mientras que el submódulo 400-2 comprende la entrada de aire 140 y el submódulo 400-3 comprende la válvula de salida unidireccional 160. La estructura modular que se muestra en la Figura 4B puede ser particularmente beneficiosa en ciertas situaciones y casos de uso, ya que puede funcionar como un conector universal, lo que permite el ajuste de las boquillas conocidas y futuras al muestreador de aliento 100. El muestreador de aliento 100 se puede configurar fácilmente en función de las necesidades de una prueba, tratamiento o diagnóstico. Además, el mantenimiento y la limpieza se pueden simplificar mediante una construcción modular de este tipo.

[0065] Aunque no estén representadas, el experto en la materia apreciará claramente que son posibles otras construcciones. Por ejemplo, el extremo de entrada de muestras 130 y la entrada de aire 140 pueden estar dispuestos en un solo componente modular con la válvula de salida unidireccional 160 dispuesta en otro componente modular, o el extremo de entrada de muestras 130 puede estar dispuesto en un solo componente modular con entrada de aire 140 y la válvula de salida unidireccional 160 dispuestas en otro único componente modular.

[0066] En algunas formas de realización, el primer módulo 400 puede estar equipado además con un puerto de distribución, que puede usarse para conectar un nebulizador o un dispositivo de ventilación asistida.

[0067] En la Figura 5A y la Figura 5B se muestra un primer módulo modificado que comprende además un puerto de distribución. En referencia a la Figura 5A, se ilustra el primer módulo 500. El primer módulo 500 corresponde al primer módulo 400 de la Figura 4A, con la adición del puerto de distribución 510. El puerto de distribución 510 facilita la conexión de un nebulizador, como el nebulizador 520, o un dispositivo de ventilación asistida, y permite la administración de medicamentos como broncodilatadores. El puerto 510 puede comprender una válvula unidireccional configurada para permitir el flujo de fluido (aire o líquido) hacia el primer conducto 110, a la vez que evita el flujo en la dirección opuesta.

[0068] En la Figura 5B se ilustra una construcción modular alternativa del primer módulo 500, en la que el primer módulo 500 comprende submódulos separables y conectables 500-1, 500-2 y 500-3, como se describe en relación con la Figura 4B con la adición del puerto de distribución 510. El puerto de distribución 510 se ilustra dispuesto en el submódulo 500-2, el mismo componente modular en el que está dispuesta la entrada de aire 140; sin embargo, se consideran otras construcciones. Por ejemplo, el puerto de distribución 510 puede estar dispuesto en un cuarto submódulo (no mostrado) entre el submódulo 500-1 y el submódulo 500-2, o entre el submódulo 500-2 y el submódulo 500-3. Como otro ejemplo, el puerto de distribución 510 puede estar dispuesto en uno de los submódulos 500-1 y 500-3. De manera similar al ejemplo de la Figura 4B, la construcción modular puede tener una forma diferente, con diferentes componentes solos o combinados en diferentes componentes modulares. Por ejemplo, el extremo de entrada de muestras 130, el puerto de distribución 510 y la entrada de aire 140 pueden estar dispuestos en un solo submódulo con la válvula de salida unidireccional 160 dispuesta en otro submódulo, o el extremo de entrada de muestras 130 y la entrada de aire 140 pueden estar dispuestos en un submódulo, estando dispuesto el puerto de distribución 510 en otro submódulo y estando dispuesta la válvula de salida unidireccional 160 en otro submódulo más. Es evidente que son posibles otras combinaciones, de modo que la entrada de aire 140 y el puerto de distribución 510 estén dispuestos entre el extremo de entrada de muestras 130 y la válvula de salida unidireccional 160 cuando se ensamblan.

[0069] El flujo de aire a través de la parte de no reinhalación 110 durante la respiración normal (inspiración y exhalación) se ilustra en las figuras 6A a 6D. Como se muestra en la Figura 6A, durante una exhalación, el aliento fluye desde los pulmones del paciente a través de la entrada de muestras 130 hacia la parte de no reinhalación 110. Dado que la válvula de entrada de aire unidireccional 140 no permite que el aire fluya hacia afuera, el aliento fluye a lo largo de la parte de no reinhalación 110 y a través de la válvula de salida unidireccional 160, hacia la parte de distribución de muestras 120.

[0070] Con referencia ahora a la Figura 6B, durante una inhalación, el aire fluye hacia la parte de no reinhalación 110 a través de la entrada de aire 140 y hacia los pulmones del paciente a través de la entrada de muestras 130. Dado que la válvula de salida unidireccional 160 evita que el aire fluya a través de ella en sentido ascendente dirección (hacia la parte de no reinhalación 110), el paciente no inhala aire ni fluido aguas abajo de la válvula de salida unidireccional 160.

[0071] Las Figuras 6B y 6C muestran el flujo de aire a través de la parte de no reinhalación 110, donde se administra un medicamento a través del puerto de distribución 510. Como se muestra en la Figura 6C, durante una exhalación, el aliento fluye a través de la válvula de salida unidireccional 160, con válvulas unidireccionales que impiden el flujo de la entrada de aire y el puerto de distribución 510. Como se muestra en la figura 6D, durante una inhalación, el aire entra a través de la entrada de aire 140 y a través del puerto de distribución 510. El medicamento (por ejemplo, una sustancia broncodilatadora) es, por lo tanto, inhalado por el paciente para ayudar en el proceso de obtención de muestras.

[0072] Cabe tener en cuenta que, en la representación que se muestra en las Figuras 6C y 6D, la entrada de aire 140 se representa en el lado superior del muestreador de aliento. Este posicionamiento de la entrada de aire 140 se elige simplemente para permitir una vista sin obstáculos del flujo de aire esquemático a través del dispositivo. Sin embargo, el experto en la materia comprenderá que la posición de la entrada de aire 140 se puede modificar según sea necesario. Adicional o alternativamente, la entrada de aire 140 puede configurarse como una pluralidad de hendiduras en una o más posiciones a lo largo de la pared del muestreador de aliento, dentro de la parte de no reinhalación 110. En las Figuras 6E y 6F se muestra una configuración alternativa de una parte de no reinhalación según una forma de realización de la invención.

[0073] En referencia a las Figuras 6E y 6F, según una forma de realización de la presente invención, la parte 110 de no reinhalación está provista de una configuración alternativa. La parte de no reinhalación 110 de las Figuras 6E y 6F comprende una pared divisoria 115, que divide la parte de no reinhalación 110 en una zona de inhalación y una zona de exhalación. Durante la exhalación, una muestra de aliento entra en la zona de exhalación de la parte 110 de no reinhalación y continúa a través de la válvula 160 de salida unidireccional. Esto se ilustra con flechas negras en la Figura 6E.

[0074] Opcionalmente, la entrada de aire 140 puede comprender una pluralidad de hendiduras en la pared del muestreador de aliento 100, como se muestra en las Figuras 6E y 6F. Además, se puede proporcionar un puerto de distribución opcional 510 para permitir que se conecte un nebulizador, como el nebulizador 520. Como se ilustra en las Figuras 6E y 6F, se puede evitar que el aire exhalado escape a través del puerto de distribución 510 y/o la entrada de aire 140 por medio de una válvula de entrada de aire unidireccional 145. La presencia de una válvula de entrada de aire unidireccional 145 aguas arriba de la entrada de aire 140 y, si está presente, el puerto de distribución 510, pueden simplificar la construcción del dispositivo. Además, la entrada de aire 140 puede comprender hendiduras en varias posiciones alrededor de la pared del muestreador de aliento 100. Por lo tanto, puede ser ventajoso proporcionar una sola válvula unidireccional como la válvula de entrada de aire unidireccional 145. Se observa que, aunque la válvula de salida unidireccional 160 se muestra más alejada de la boquilla que la válvula de entrada de aire 145, la invención no se limita a ello. En algunas formas de realización, la válvula de salida unidireccional 160 está situada alineada con la válvula de entrada de aire 145 (es decir, de modo que la distancia entre la boquilla y la válvula de entrada de aire 145 sea igual (o similar) a la distancia entre la boquilla y estando la válvula de salida unidireccional 160, la válvula de salida unidireccional 160 y la válvula de entrada de aire 145 en lados diferentes de la pared divisoria 115). En otras formas de realización, la distancia entre la válvula de entrada de aire 145 está más alejada de la boquilla que la válvula de salida unidireccional 160.

[0075] Durante la inhalación, la válvula de salida unidireccional 160 evita que el paciente inhale aliento y/o líquido ya muestreado desde la interfaz de captura líquida. La válvula de entrada de aire unidireccional 145 permite que el aire fluya desde el exterior del muestreador de aliento 100 hacia la zona de inhalación de la parte de no reinhalación 110 a través de la entrada de aire 140 y, opcionalmente, el puerto de distribución 510.

[0076] La parte de distribución de muestras 120 se describirá a continuación con más detalle con referencia a las Figuras 7A a 9B.

[0077] En la Figura 7A se muestra la parte de distribución de muestras 120 del muestreador de aliento 100. Como se muestra en la Figura 7A, la parte de distribución de muestras 120 se extiende desde un extremo aguas arriba configurado para unirse en comunicación de fluido con la válvula de salida 160 de la parte de no reinhalación 110 hasta un extremo aguas abajo que comprende una salida de escape 180. El extremo aguas arriba de la parte de distribución de muestras 120 se puede configurar para que se conecte directamente a la parte de no reinhalación 110 (como se muestra en la Figura 1) o puede configurarse para que se conecte de forma fluídica a la parte de no reinhalación 120 a través de un componente intermedio (descrito con mayor detalle en referencia a la Figura 10). La conexión con la parte de no reinhalación 110 puede ser a través de un acoplamiento roscado, de ajuste por empalme o de enganche a presión u otros medios de acoplamiento que serán evidentes para el experto en la materia a la luz de la presente descripción. Se pueden proporcionar componentes de sellado, como juntas tóricas u otros tipos de sellado, para garantizar una conexión sustancialmente hermética entre la parte de no reinhalación 110 y la parte de distribución de muestras 120.

[0078] La parte de distribución de muestras 120 está dividida en dos partes separadas de manera fluídica por el desviador de aire 170. Como se muestra en la Figura 7A, el desviador de aire 170 comprende una pared que evita el flujo directo de aire desde el extremo aguas arriba de la parte de distribución de muestras 120 hacia la salida de escape 180. El desviador de aire 170 es preferiblemente impermeable al gas y al líquido, de modo que el aire no puede fluir a través del desviador de aire hacia la parte aguas abajo de la parte de distribución de muestras 120.

[0079] El propósito del desviador de aire 170 es desviar el aire de la parte de distribución de muestras hacia la cámara de recogida de muestras 200. Por lo tanto, la parte de distribución de muestras comprende una salida de muestras 190 aguas arriba del desviador de aire 170 a través de la cual el aire puede salir de la parte de distribución de muestras 120 y entrar en la cámara de recogida de muestras 200. El aire puede volver a entrar en la parte de distribución de muestras 120 aguas abajo del desviador de aire 170 a través de la entrada de retorno 195 y luego salir del muestreador de aliento 100 a través de la salida de escape 180.

[0080] Como se muestra en la figura 7A, la parte de distribución de muestras 120 se puede proporcionar como un solo módulo 700 o puede comprender una pluralidad de módulos interconectables 700-1, 700-2, como se muestra en la figura 7B.

[0081] En la Figura 7B, la parte de distribución de muestras 120 se proporciona como una pluralidad de módulos interconectables 700-1 y 700-2. El submódulo 700-1 puede comprender el desviador de aire 170 y la conexión de la cámara de recogida de muestras 150, y el submódulo 700-2 puede comprender la salida de escape 180. El submódulo 700-1 puede conectarse al submódulo 700-2 durante el uso, o puede haber otros submódulos dispuestos entre ellos.

[0082] En las figuras 8A a 8C se muestran el conector de la cámara de recogida de muestras 150, la salida de muestras 190 y la entrada de retorno 195 con más detalle. Como se muestra en la Figura 8A, el conector 150 define un perímetro P que forma un sellado con la cámara de conexión de muestras 200. El conector 150 puede comprender un medio de acoplamiento roscado, un conectar de ajuste por empalme o enganche a presión u otro medio de conexión que será evidente para el experto en la materia.

[0083] Como se muestra en la Figura 8A, la salida de muestras 190 y la entrada de retorno 195 están dispuestas dentro del perímetro P definido por el conector de la cámara de recogida de muestras 150. Esto permite que el aire salga y vuelva a entrar en la parte de distribución de muestras 120 a través de la cámara de recogida de muestras 200 por la salida de muestras 190 y la entrada de retorno 195, respectivamente. Como se muestra en la Figura 8A, la salida de muestras 190 puede comprender una abertura configurada para recibir un tramo de tubo flexible, como el tubo de distribución de muestras 300. La salida de muestras 190 puede comprender un cuello o collar 830 sobre el que se puede colocar a presión un tramo de tubo flexible (como el tubo de distribución de muestras 300). Alternativamente, la salida de muestras 190 puede comprender un tubo de distribución de muestras integrado 300. El tubo de distribución de muestras 300 suministra la muestra de aliento al medio de captura líquido 310 (mostrado en la Figura 3).

[0084] Dado que la entrada de retorno 195 está dispuesta dentro del perímetro del conector 150, la entrada de retorno 195 está en comunicación de fluido con el volumen interior de la cámara de recogida de muestras 200. Por lo tanto, la entrada de retorno 195 permite que el aire de la cámara de recogida de muestras 200 regrese a la parte de distribución de muestras 120 y finalmente escape a través de la salida de escape 180. El desviador de aire 170 se extiende entre la salida de muestras 190 y la entrada de retorno 195. Esto evita que el aire se desvíe de la cámara de recogida de muestras 200 y obliga a la muestra de aliento a entrar en la cámara 200 para capturar en el líquido las partículas de interés. El posicionamiento del desviador de aire 170 con respecto a la salida de muestras 190 y la entrada de retorno 195 se ilustra adicionalmente en la vista lateral que se muestra en la Figura 8B.

[0085] En la figura 8C se muestra una forma de realización preferida del conector 150 según la presente invención. Como se muestra en la figura 8C, el conector 150 puede comprender un collar exterior al que está acoplada la cámara de recogida de muestras 200. Este acoplamiento puede ser por medio de un acoplamiento roscado, un enganche a presión u otros tipos de conexión adecuados. Dentro del collar hay un saliente en el que está montada la salida de muestras 190. Sin embargo, en lugar de una sola abertura de retorno como se muestra en la Figura 8A, en la forma de realización que se muestra en la Figura 8C, la abertura de retorno adopta la forma de una pluralidad de aberturas o poros 195' dispuestos sobre el saliente. Los poros o aberturas 195' preferiblemente están dimensionados de modo que permitan el paso de aire a través de ellos (para evitar que se acumule una presión excesiva en la cámara de recogida de muestras) pero que eviten el paso de gotitas de líquido. La pluralidad de orificios puede proporcionarse opcionalmente en una parte lateral del saliente (opuesta al collar) de manera que una gota que siga una trayectoria directamente hacia la salida no pueda atravesar las aberturas o poros 195'. Las aberturas o poros 195' desembocan en la parte aguas abajo de la parte de distribución de muestras 120, de manera que la pluralidad de corrientes de aire que pasan a través de los poros 195' puedan converger antes de salir del dispositivo a través de la salida de escape. La disposición de los componentes que se muestra en la Figura 8C se denomina colectivamente amalgamador. Cualquiera de las formas de realización descritas en el presente documento puede adaptarse para utilizar la disposición del amalgamador de la figura 8C sin necesidad de modificaciones adicionales.

[0086] En referencia a las Figuras 9A y 9B, el desviador de aire se puede configurar de diferentes maneras. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 9A, el desviador de aire puede comprender una pared que se extiende en un plano que es sustancialmente perpendicular al eje longitudinal de la parte de distribución de muestras 120. Alternativamente, como se muestra en la Figura 9B, la pared puede comprender una muesca en la parte de distribución de muestras 120 que impide el flujo directo de aliento desde el extremo aguas arriba hacia la salida de escape 180 (sin pasar por la cámara de recogida de muestras 200). El experto apreciará que son posibles otras configuraciones y que el desviador de aire puede comprender configuraciones de pared alternativas o una red de canales que transporten la muestra de aliento desde la válvula de salida unidireccional 160 hasta la salida de escape 180 a través de una cámara de recogida de muestras por captura en líquido 200.

[0087] En otras palabras, el desviador de aire 170 divide la parte de distribución de muestras 120 en dos partes: una parte aguas arriba entre el desviador 170 y la válvula de salida unidireccional; y una parte aguas abajo entre el desviador 170 y la salida de escape 180. El desviador de aire 170 puede adoptar la forma de una pared que separa de manera fluídica la parte aguas arriba de la parte aguas abajo. Puede extenderse en un plano que es perpendicular a un eje longitudinal de la parte de distribución de muestras 120, o en un ángulo transversal no perpendicular. El experto en la materia apreciará que el desviador de aire 170 puede adoptar muchas formas y que se pueden utilizar diferentes disposiciones estructurales para separar la parte de distribución de muestras 120 en porciones aguas arriba y aguas abajo.

[0088] En referencia a las Figuras 10A y 10B, el muestreador de aliento 100 puede comprender unidades adicionales, por ejemplo, dispuestas entre la parte de no reinhalación 110 y la parte de distribución de muestras 120, o después de la parte de distribución de muestras 120.

[0089] Como se muestra en la Figura 10A, en algunas formas de realización, el muestreador de aliento 100 puede comprender además un cuantificador volumétrico de aliento 1000. El cuantificador volumétrico de aliento 1000 puede configurarse para que mida un volumen de aliento exhalado por el paciente y transportado a través de la cámara de recogida de muestras 200. Por ejemplo, se puede colocar un cuantificador volumétrico de aliento aguas abajo de la cámara de recogida de muestras 200 (y la entrada de retorno 195) y se puede configurar para que mida un volumen de aliento que pasa a través de la parte aguas abajo de la parte de distribución de muestras 120 hasta la salida de escape 180. El cuantificador volumétrico de aliento puede comprender una o más aspas o álabes 1010 montados de forma giratoria (por ejemplo, en forma de torniquete) y configurados para ser movidos alrededor de un eje por el flujo de aire a través de las aspas. Se puede determinar la rotación total de los álabes alrededor del eje y se puede calcular o estimar el flujo de aire a través de la salida de escape (y, por lo tanto, a través del medio de captura líquido). La estimación del flujo de aire a través del medio de captura líquido se puede utilizar para determinar el tiempo de muestreo necesario para recoger una muestra viable de aliento de un paciente.

[0090] Como se muestra en la Figura 10B, el muestreador de aliento 100 puede comprender alternativamente un cuantificador volumétrico de aliento 1000 colocado entre la válvula de salida unidireccional 160 y la salida de muestras 190.

[0091] En algunas formas de realización, el cuantificador volumétrico de aliento 1000 se puede configurar para que divida la muestra de aliento en una pluralidad de submuestras, de modo que una submuestra se pueda administrar de manera selectiva a la cámara de recogida de muestras 200. Por ejemplo, el cuantificador volumétrico de aliento 1000 puede configurarse para que suministre solo una segunda submuestra a la cámara de recogida de muestras 200, controlando el flujo de aire a través de la salida de muestras 190 en función del volumen de aliento estimado (o calculado) que ha pasado a través del cuantificador volumétrico de aliento.

[0092] En una forma de realización ejemplar, el cuantificador volumétrico de aliento 1000 puede comprender un torniquete 1010 configurado para girar cuando el paciente exhala. El torniquete 1010 se puede configurar para que accione una rueda de Ginebra, que a su vez controla el flujo de aire a través de la salida de muestras 190. La rueda de Ginebra se puede configurar para que abra una válvula que cierra la salida de muestras 190 cuando un volumen predeterminado de aliento ha pasado a través del cuantificador volumétrico de aliento 100. Al distribuir de manera selectiva solo una submuestra de aire exhalado a la cámara de recogida de muestras 200, el aliento de las vías respiratorias inferiores puede distribuirse de manera selectiva a la cámara de recogida de muestras 200.

[0093] En la Figura 10C se muestra un ejemplo de mecanismo de engranaje para abrir de manera selectiva la salida 190. Como se muestra en la Figura 10C, el torniquete 1010 se puede acoplar a un primer engranaje 1012 de modo que la rotación del torniquete 1010 impulse la rotación del primer engranaje 1012. El primer engranaje 1012 está configurado para impulsar un segundo engranaje 1014, que forma parte de un mecanismo de rueda de Ginebra. El segundo engranaje 1014 comprende un pasador 1016, que está configurado para encajar en una ranura en la rueda de Ginebra 1018. La rotación del segundo engranaje 1014 mueve el pasador 1016 a lo largo de la ranura en la rueda de Ginebra 1018, lo que hace girar la rueda de Ginebra 1018. Un elemento de bloqueo 1019 impide la rotación de la rueda de Ginebra 1018 hasta que el pasador 1016 se acerque al final de la ranura.

[0094] Como se muestra en la figura 10C, la rueda de Ginebra 1018 está acoplada a una válvula binaria, que cierra la salida 190 hasta que el pasador hace girar la rueda de Ginebra 1018. Dado que el movimiento del torniquete 1010 es impulsado por el volumen de aliento que pasa a través del dispositivo, el mecanismo de engranaje que se ha mostrado antes se puede configurar para abrir la salida 190 solo cuando un volumen predeterminado de aliento ha pasado a través del torniquete 1010.

[0095] Los engranajes se pueden configurar de manera que un número predeterminado de rotaciones del torniquete 1010 active la apertura de la salida de muestras 190. Por lo tanto, el dispositivo se puede configurar de manera que solo el aliento de, por ejemplo, las vías respiratorias inferiores se suministre al medio de captura líquido.

[0096] También se entenderá que el mecanismo de engranaje que se muestra en la figura 10C también se puede configurar para que cierre la salida de muestras 190 después de suministrar un volumen predeterminado de aliento a través de ella. En tales formas de realización, la salida de muestras 190 está abierta en una posición inicial, y la rueda de Ginebra está configurada para cerrar la salida de muestras 190 después de la distribución un volumen de aliento predeterminado.

[0097] La disposición que se muestra en las Figuras 10A-10C es un ejemplo no limitativo de un cuantificador de aliento. Como se ilustra en la Figura 10A, el torniquete 1010 comprende una pluralidad de paneles dispuestos radialmente alrededor de un punto central, alrededor del cual se facilita la rotación. El número de paneles y el volumen definido entre dos paneles del torniquete 1010 pueden configurarse según las restricciones de dimensión preferidas para el dispositivo. El conjunto de engranaje y su acoplamiento al torniquete 1010 pueden configurarse según la preferencia del médico. Por ejemplo, el mecanismo de engranaje y el torniquete 1010 pueden configurarse de manera que los primeros 100 a 500 ml de aliento, correspondientes a las vías respiratorias superiores, puedan aislarse y dirigirse a la salida de muestras abierta 190, hasta la cámara de recogida de muestras 200 para el muestreo, y el resto del aliento se puede desechar. Alternativamente, el aliento de las vías respiratorias superiores se puede descartar y se puede obtener la muestra de aliento correspondiente al aire de las vías respiratorias inferiores para su análisis. En algunas formas de realización, se pueden proporcionar salidas de muestras 190 y cámaras de recogida de muestras 200 separadas para recoger una primera y una segunda submuestras (por ejemplo, muestras correspondientes al aliento de las vías respiratorias superiores e inferiores, respectivamente). En tales formas de realización, la rueda de Ginebra se puede configurar para que accione dos válvulas binarias para abrir y cerrar una primera y una segunda salidas de muestras.

[0098] A medida que un aliento exhalado muestreado entra en el módulo cuantificador volumétrico de aliento 1000, una primera parte entra en el cuantificador de aliento 1000, lo que provoca la rotación del torniquete 1010. La rotación del torniquete 1010 se puede medir (por ejemplo, contando el número de rotaciones completas o de rotaciones parciales).

[0099] Ya esté destinado el cuantificador volumétrico de aliento a fines informativos o de control del flujo de aire para distribuir de manera selectiva solo una submuestra de aliento a la cámara de recogida de muestras 200 (como se describe con referencia a la Figura 10B), el experto apreciará que están disponibles otros métodos de cuantificación volumétrica y que la apertura y el cierre de la salida de muestras 190 pueden realizarse mecánicamente (mediante una rueda de Ginebra u otro enlace mecánico) o usando componentes controlados electrónicamente. Para los fines de la presente invención, se prefiere el control mecánico del muestreador de aliento debido a la naturaleza desechable de las piezas.

[0100] Como se ilustra en el ejemplo de la Figura 10B, el muestreador de aliento 100 puede estar provisto de una pluralidad de segundos módulos 700, por ejemplo, por medio de una pluralidad de submódulos 700-2. La presencia de una pluralidad de segundos módulos 700 permite recoger múltiples muestras de manera efectiva y simultánea. Cada una de las múltiples muestras puede corresponder a una parte diferente de aliento correspondiente a una zona particular de las vías respiratorias. Como se muestra en la figura 10A, la entrada de muestras 130 y la entrada de aire unidireccional 140 están compuestas por módulos separados. Esto permite que un sanitario pueda configurar el dispositivo para un paciente en particular, por ejemplo, para incluir un módulo con un puerto de distribución 510 para pacientes que puedan necesitar el uso de nebulizadores broncodilatadores, etc.

[0101] Además de mostrar el muestreador volumétrico de flujo de aliento 1000, en las Figuras 10A y 10B también se muestra una construcción modular ejemplar del muestreador 100 que se puede aplicar a todas las formas de realización. Como se muestra en las Figuras 10A y 10B, cada una de las partes de no reinhalación 110 y la parte de distribución de muestras 120 pueden comprender múltiples componentes interconectables.

[0102] Para aumentar aún más la cantidad de sustancias de interés en el medio de captura líquido, los muestreadores de aliento según la presente invención pueden comprender además un difusor 1120 en el extremo distal abierto del tubo de distribución de muestras 300, como se muestra en la Figura 11. El difusor 1120 está configurado para dividir el flujo de aliento del tubo de distribución de muestras 300 en múltiples corrientes de flujo de aliento por debajo de la superficie del medio de captura líquido 310. Al dividir el flujo de aire en múltiples corrientes, el área de superficie de la muestra en contacto con el medio de captura líquido 310 aumenta.

[0103] Ventajosamente, el volumen sólido ocupado por el difusor también se puede utilizar para maximizar el flujo de aire a través del medio de captura líquido (con respecto al volumen del medio de captura líquido), reduciendo el volumen del medio de captura líquido 310 dentro del tubo. Al maximizar las dimensiones del difusor con respecto al interior de la cámara de recogida de muestras 200 y dividir el flujo de aliento en múltiples vías, el volumen de líquido de la cámara de recogida de muestras 200 puede reducirse sin reducir drásticamente el área superficial del flujo de aire en contacto con el medio de captura líquido 310.

[0104] Como se muestra en la figura 12, el difusor 1120 puede comprender una conexión 1140 para el tubo de distribución de muestras 300 y una pluralidad de aberturas 1130 en comunicación de fluido con la conexión 1140. En la figura 13 se muestra el difusor 1120 in situ por debajo de la superficie del medio de captura líquido 310 en la cámara de recogida de muestras 200.

[0105] En referencia ahora a la Figura 14, en algunas formas de realización, la presente invención puede comprender un analizador integrado 1400. El analizador puede comprender un sistema de análisis de tipo lab-ona-chip que incluye amplificación por PCR y detección electrónica de entidades diana, ensayos inmunocromatográficos de flujo lateral y otras técnicas que serán evidentes para los expertos en la materia. Los sistemas de amplificación y detección por PCR son ampliamente conocidos en la técnica. En el contexto de la presente invención, el sistema de diagnóstico lab-on-a-chip puede recibir una muestra de medio de captura líquido a través de un puerto de entrada (no mostrado) después de que el paciente haya administrado una muestra de aliento a través del medio de captura líquido. Alternativamente, un volumen de medio de captura líquido puede ser suministrado por un profesional de la salud o de forma automatizada a un dispositivo de diagnóstico en el punto de atención sanitaria.

[0106] Por ejemplo, la presencia de un huésped y/o de un patógeno en una muestra de aliento capturada se puede determinar instantáneamente mediante el uso de ensayos de flujo lateral y PCR isotérmica. En otro ejemplo, los marcadores inflamatorios pueden medirse en la muestra de aliento capturada. A continuación, se puede mostrar un resultado inequívoco en una pantalla LCD acoplada al módulo de análisis integrado o se puede transmitir a un dispositivo electrónico conectado con una pantalla. El analizador puede configurarse preferiblemente para detectar un huésped o patógeno inducido de manera natural.

[0107] El experto en la materia comprenderá que los ejemplos y formas de realización descritos anteriormente pueden combinarse en cualquier combinación factible. Los ejemplos y formas de realización descritos en este documento sirven para ilustrar en lugar de limitar la invención. El experto en la materia apreciará que se pueden lograr formas de realización alternativas adicionales sin apartarse del alcance de la presente descripción, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Muestreador de aliento (100) para recoger una muestra de aliento de un paciente, donde el muestreador de aliento comprende:

una parte de no reinhalación (110) que comprende:

una entrada de muestras (130);

una válvula de salida unidireccional (160) configurada para permitir que el aire salga de la parte de no reinhalación (110), donde la válvula de salida unidireccional (160) y la entrada de muestras (130) definen una primera parte de una vía de flujo de aliento interna entre ellas; y

una entrada de aire (140) configurada para ser cerrada por una válvula de entrada unidireccional configurada para permitir que el aire entre en la parte de no reinhalación (110), donde la entrada de aire (140) está en comunicación de fluido con la primera parte de la vía de flujo de aliento interna; y una parte de distribución de muestras (120) en comunicación de fluido con la parte de no reinhalación (110) en un extremo aguas arriba a través de la válvula de salida unidireccional (160), donde la parte de distribución de muestras define una segunda parte de la vía de flujo de aliento interna, donde la parte de distribución de muestras (120) comprende:

un desviador de aire (170), en la parte de distribución de muestras (120), configurado para dividir la parte de distribución de muestras (120) en una parte aguas arriba y una parte aguas abajo;

una salida de muestras (190) en la parte aguas arriba;

una entrada de retorno (195) en la parte aguas abajo y en comunicación de fluido con una salida de escape (180); y

un conector de la cámara de recogida de muestras (150) configurado para formar un sellado con una abertura de una cámara de recogida de muestras (200), donde el conector define un perímetro (P), y la salida de muestras (190) y la entrada de retorno (195) están dispuestas dentro del perímetro (P); en donde el muestreador de aliento (100) comprende además la cámara de recogida de muestras (200) acoplada al conector de la cámara de recogida de muestras (150), comprendiendo la cámara de recogida de muestras (200) una interfaz de captura líquida (310),

en donde el muestreador de aliento (100) está configurado de tal modo que, durante el funcionamiento, el aliento del paciente pasa a través de la parte de no reinhalación (110), se distribuye a través de la parte de distribución de muestras (120) hasta la salida de muestras (190) en la cámara de recogida de muestras (200), pasa a través de la interfaz de captura líquida (310) en la cámara de recogida de muestras (200), que captura al menos uno de los marcadores químicos y marcadores biológicos de la muestra de aliento, el aliento luego vuelve entrar en la parte de distribución de muestras (120) de la cámara de recogida de muestras (200) a través de la entrada de retorno (195) y sale del muestreador de aliento (100) a través de la salida de escape (180).

2. Muestreador de aliento (100) según la reivindicación 1, que comprende además un tubo de distribución de muestras (300) acoplado a la salida de muestras (190) para distribuir la muestra de aliento a la interfaz de captura líquida (310).

3. Muestreador de aliento (100) según la reivindicación 2, que comprende además un difusor (1120) acoplado al tubo de distribución de muestras (300), donde el difusor (1120) comprende una entrada y una red de canales para dividir la muestra de aliento procedente de la entrada en una pluralidad de corrientes.

4. Muestreador de aliento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un cuantificador volumétrico de aliento (1000) configurado para medir un volumen de aliento distribuido a la salida de muestras (190).

5. Muestreador de aliento (100) según la reivindicación 4, en donde el cuantificador volumétrico de aliento (1000) está configurado para separar la muestra de aliento en al menos dos submuestras.

6. Muestreador de aliento (100) según la reivindicación 5, en donde el muestreador volumétrico de aliento (1000) comprende además un elemento de cierre configurado para cerrar de manera selectiva la salida de muestras para evitar que una primera submuestra se suministre a la cámara de recogida de muestras (200).

7. Muestreador de aliento (100) según la reivindicación 6, en donde el cuantificador volumétrico de aliento (1000) comprende una rueda de Ginebra (1018) configurada para abrir el elemento de cierre cuando un volumen predeterminado de aliento ha entrado en el cuantificador volumétrico de aliento (1000).

8. Muestreador de aliento (100) según la reivindicación 7, en donde el cuantificador volumétrico de aliento (1000) está colocado aguas abajo de la válvula de salida (190) y comprende:

un torniquete (1010) montado de forma giratoria dentro de la vía de flujo de aliento y que comprende al menos un aspa configurada para ser desplazada de forma giratoria por un volumen de aliento definido; un acoplamiento de engranaje entre el torniquete (1010) y la rueda de Ginebra (1018);

en donde el torniquete (1010) está configurado para mover la rueda de Ginebra (1018) de una primera posición a una segunda posición, y

en donde el movimiento de la rueda de Ginebra (1018) desde la primera posición hasta la segunda posición está configurado para abrir el elemento de cierre (por ejemplo, una válvula binaria) para permitir que se distribuya una segunda submuestra a la cámara de recogida de muestras (200).

9. Muestreador de aliento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una pluralidad de módulos conectables de manera selectiva.

10. Muestreador de aliento (100) según la reivindicación 9, en donde:

un primer módulo comprende la parte de no reinhalación (110), la válvula de salida unidireccional (160) y la entrada de aire unidireccional (140); y

un segundo módulo comprende la parte de distribución de muestras (120) y el conector de la cámara de recogida de muestras (150).

11. Muestreador de aliento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un puerto de distribución (510) en comunicación de fluido con la parte de no reinhalación (110), configurado para conectarse a un nebulizador (520).

12. Muestreador de aliento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cámara de recogida de muestras (200) comprende además un módulo de prueba integrado (1400), en donde el módulo de prueba integrado (1400) es, por ejemplo, un dispositivo lab-on-a-chip, por ejemplo, que comprende una unidad de PCR.

13. Muestreador de aliento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos una de la parte de no reinhalación (110) y la parte de distribución de muestras (120) comprende un sensor configurado para medir biomarcadores adicionales, por ejemplo, ácidos nucleicos, citocinas, quimiocinas, proteína C reactiva, huéspedes y/o patógenos.

14. Muestreador de aliento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la salida de escape (180) comprende un filtro o malla (por ejemplo, un filtro bacteriano).

15. Muestreador de aliento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una tapa del muestreador de aliento configurada para acoplarse de forma extraíble a un extremo distal del muestreador de aliento (100), donde el extremo distal del muestreador de aliento (100) es un extremo opuesto a un extremo que comprende la entrada de muestras (130).