ES3040998T3 - Apparatus for storing a sample of human breath, and corresponding method for storing a sample of human breath - Google Patents

Abstract

Se describe un aparato (1; 1*; 1**; 100; 100*) para almacenar una muestra de aliento humano, que comprende: un dispositivo de medición (2) con un puerto de entrada (3) y un puerto de salida (4); un dispositivo dispensador (5) en comunicación fluida con el puerto de salida (4) del dispositivo de medición (2); una unidad de suministro (6) configurada para suministrar un flujo de fluido a través de su propio puerto de salida (7); un puerto de adquisición (8) configurado para la entrada de una muestra de aliento humano; y una válvula selectora (9; 9**). La válvula selectora (9; 9**) incluye una primera condición de funcionamiento (9A), en la que se establece comunicación fluida entre el puerto de adquisición (8) y el puerto de entrada (3) del dispositivo de medición (2), y una segunda condición de funcionamiento (9B; 9B**), en la que se establece comunicación fluida entre el puerto de salida (7) de la unidad de suministro (6) y dicho dispositivo de medición (2). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato para almacenar una muestra de aliento humano y procedimiento correspondiente para almacenar una muestra de aliento humano

Sector de la invención

La presente invención ha sido desarrollada con referencia al muestreo y almacenamiento de muestras de aliento humano, en concreto para análisis médicos.

Estado de la técnica anterior

La obtención de muestras de aliento humano constituye hoy en día un posible instrumento para el diagnóstico clínico oncológico, puesto que la exhalación humana puede contener diversas especies químicas indicativas de la aparición de situaciones de cáncer patológico. La validez de los análisis de aliento reside principalmente en la extrema facilidad que caracteriza el muestreo, que se realiza de manera totalmente no invasiva y sin ningún esfuerzo especial por parte del paciente.

Un problema inherente a cualquier muestra de aliento humano es la inestabilidad de la propia muestra. Es fácilmente susceptible de la contaminación y actualmente solo puede ser almacenada temporalmente en el mismo recipiente utilizado para el muestreo, habitualmente una bolsa realizada de un material polimérico, con una o varias llaves que permiten el acceso a su contenido. De hecho, el propio recipiente de muestreo constituye una amenaza potencial para la integridad de la muestra de aliento humano, puesto que los fenómenos de equilibrio dinámico que se establecen en la interfaz entre el gas exhalado por el paciente y el material del recipiente provocan una migración no deseada de partículas de material polimérico en suspensión a la muestra gaseosa, alterando la composición de la misma.

A una reducción adicional de la efectividad de la muestra de aliento humano se suma la dificultad objetiva de la conservación a largo plazo de la misma. Los recipientes de muestreo no garantizan el sellado contra la salida de gas durante un período prolongado, por lo que , de hecho, es necesario realizar el análisis inmediatamente después del muestreo. Además de la dificultad objetiva en la manipulación de un gran número de muestras, el problema anterior excluye completamente la posibilidad de realizar análisis adicionales sobre una misma muestra en momentos separados.

La técnica anterior se da a conocer en las Patentes US2003/109794, US2016/345910 y DE102013215640. Objetivo de la invención

El objetivo de la presente invención es resolver los problemas técnicos mencionados anteriormente. En concreto, el objetivo de la invención es permitir un almacenamiento estable y a largo plazo de una muestra de aliento humano, minimizando los fenómenos de contaminación y descomposición de la propia muestra. Características de la invención

El objetivo de la presente invención se consigue mediante un aparato y un procedimiento que tienen las características que forman el objeto de las reivindicaciones subsiguientes, que forman una parte integral de la invención técnica dada a conocer en el presente documento en relación con la invención.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá a continuación haciendo referencia a los dibujos adjuntos, que se proporcionan meramente a modo de ejemplo no limitativo, y en los que:

- la figura 1 es un diagrama de circuito de un aparato según la invención;

- la figura 2 es una representación proporcionada a modo de ejemplo de un recipiente para tomar una muestra de aliento humano;

- la figura 3 es un diagrama de circuito de una segunda realización del aparato según la invención;

- las figuras 4 y 5 son diagramas de circuito de realizaciones en variante de las figuras 1 y 3, respectivamente; y

- la figura 6 es un diagrama de circuito de un aparato correspondiente al de la figura 1, pero que presenta una modificación que puede ser extendida a todas las realizaciones y variantes de la invención.

Descripción detallada

El número de referencia 1 en la figura 1 designa como conjunto un aparato para almacenar una muestra de aliento humano según la invención.

El aparato 1 comprende:

- un dispositivo de medición 2 que tiene un orificio de entrada 3 y un orificio de suministro 4;

- un dispositivo de distribución 5 en comunicación fluida con el orificio de suministro 4 del dispositivo de medición 2;

- una unidad de suministro 6, configurada para suministrar un flujo de fluido a través de un orificio de suministro 7 de la misma; preferentemente, la unidad de suministro 6 es un componente activo tal como un compresor para aire (o gas, en general), pero, en ciertas variantes, es posible prever un componente pasivo tal como un acumulador de fluido presurizado;

- un orificio de obtención 8, configurado para la toma de una muestra de aliento humano; y

- una válvula de selección 9.

El dispositivo de distribución 5 está configurado para la conexión fluida a un recipiente de almacenamiento ST, que preferentemente es un bote de aerosol, más preferentemente un bote de aerosol con bolsa que delimita el agente activo (que, en este caso, es reemplazado por la muestra de aliento humano) con respecto al propelente, externo a la bolsa. Un cuerpo envolvente SK está convenientemente dispuesto para sujetar el recipiente ST firmemente acoplado al dispositivo de distribución 5.

El orificio de obtención 8 está previsto preferentemente como un conector neumático, por ejemplo, un acoplamiento de liberación rápida, al que se puede conectar un recipiente SA para una muestra de aliento humano. A modo de ejemplo, el recipiente SA (figura 2) incluye una bolsa de un material polimérico BG, cuyos extremos están conectados a una primera llave T1 y a una segunda llave T2, ambas equipadas con una cánula C1, C2. Cada una de las cánulas pueden ser utilizada como boquilla para el paciente en el momento de la exhalación de la muestra de aliento y como elemento de acoplamiento de liberación rápida que constituye el orificio 8.

En otras realizaciones, el recipiente SA puede incluir una sola llave (por ejemplo, T1), siendo el otro extremo ciego.

El dispositivo de distribución 5 está previsto básicamente como una boquilla de inyección que se puede abrir mediante acción mecánica (de por sí conocida) y está representada esquemáticamente en la figura 1 como una válvula unidireccional precargada (con dos orificios y dos posiciones) que se puede abrir bajo presión y mediante una acción mecánica.

El orificio aguas arriba está conectado al orificio de suministro 4 del dispositivo de medición 2, mientras que el orificio aguas abajo está configurado para la conexión mecánica a un orificio de carga del recipiente de almacenamiento ST.

En una primera posición de funcionamiento 5A, el orificio de suministro 4 del dispositivo de medición 2 (y el orificio aguas arriba correspondiente, al que está conectado) permanece aislado, al igual que el orificio aguas abajo del dispositivo de distribución.

En una segunda posición de funcionamiento 5B, el orificio de suministro 4 del dispositivo de medición 2 (y el orificio aguas arriba correspondiente, al que está conectado) está en comunicación fluida con el orificio aguas abajo del dispositivo de distribución 5, lo que permite el flujo desde el orificio aguas arriba al orificio aguas abajo.

Tal como se representa esquemáticamente en la figura 1, el cambio de la posición 5A a la posición 5B puede ser obtenido mediante la acción del fluido tras la presurización del tramo del circuito comprendido entre el orificio de suministro 4 y el orificio aguas arriba (esta situación se representa esquemáticamente mediante la línea de control 5P) y mediante acción mecánica tras el acoplamiento con el recipiente de almacenamiento ST (representado esquemáticamente por la línea de control 5D). En este último caso, es la conexión mecánica con el recipiente ST la que define físicamente el mecanismo de control 5D y la que mueve físicamente el elemento móvil del dispositivo de distribución 5, llevándolo a la posición 5B.

Los mecanismos de control 5P y 5D pueden estar presentes ambos (tal como en los diagramas representados en las figuras) o bien pueden estar presentes individualmente, uno u otro, en base a cómo está construido el dispositivo de distribución 5. Se prefiere solo el mecanismo de control 5D o, como máximo, una combinación de los dos mecanismos de control 5P y 5D. Las realizaciones en las que solo está presente el mecanismo de control 5P no son preferentes, incluso aunque están contempladas por la presente invención, principalmente por que pueden provocar fugas no deseadas de la muestra incluso cuando el recipiente ST no está acoplado al dispositivo de distribución 5.

La válvula de selección 9 de la figura 1 es del tipo con tres orificios y dos posiciones.

Los dos orificios aguas arriba están conectados:

i) uno, al orificio de obtención 8; y

ii) el otro, al orificio de suministro 7 en un nodo de circuito J,

mientras que el único orificio aguas abajo está conectado a una línea neumática que avanza hacia el dispositivo de medición 2.

La válvula 9 prevé una primera situación de funcionamiento 9A, en la que se obtiene una comunicación fluida entre el orificio de obtención 8 y el orificio aguas abajo, mientras que el otro orificio aguas arriba (y, como resultado, el orificio de suministro 7) está aislado, y una segunda situación de funcionamiento 9B, en la que se obtiene una comunicación fluida entre el orificio de suministro 7 de la unidad de suministro 6 y el orificio aguas abajo, mientras que el otro orificio aguas arriba (y, como resultado, el orificio de obtención 8) permanece aislado.

En la realización preferente mostrada en el presente documento, el dispositivo de medición 2 es un dispositivo de pistón que incluye una cámara de medición 10, en la que desembocan el orificio de entrada 3 y el orificio de suministro 4, e incluye además un pistón de medición 11, móvil en el interior de la cámara de medición 10 entre una primera posición de funcionamiento y una segunda posición de funcionamiento (siendo visible esta última en la figura 1). La primera posición de funcionamiento corresponde a una situación de volumen mínimo de la cámara de medición 10, mientras que la segunda situación de funcionamiento corresponde a una situación de volumen máximo de la cámara de medición 10.

De nuevo, haciendo referencia a la realización preferente representada en la figura 1, el pistón de medición 11 está conectado funcionalmente para ser accionado por un accionador lineal 12. Preferentemente, el accionador lineal 12 es un accionador de doble efecto que comprende un cilindro 13 móvil, en el que está dispuesto un pistón 14 que define una primera cámara 15 y una segunda cámara 16.

Ventajosamente, el pistón 14 tiene un diámetro mayor que el del pistón de medición 11, para obtener en la cámara de medición 10 una amplificación de la presión ejercida sobre el pistón 14. No obstante, se pueden prever realizaciones que no siguen este criterio y, en concreto, que contemplan diámetros idénticos de los pistones 11 y 14, o incluso un diámetro del pistón 11 mayor que el del pistón 14. El accionador 12 también puede ser reemplazado, tal como se mencionará más adelante, por otros dispositivos, tales como un accionador lineal electromecánico o un acumulador de fluido conectado a una cámara del dispositivo de medición 2 opuesta a la cámara de medición 10.

La primera cámara 15 y la segunda cámara 16 incluyen cada una un orificio de trabajo 17 y 18 respectivo en comunicación fluida con una válvula de distribución 19.

La válvula de distribución 19 es, por ejemplo, un distribuidor con cinco orificios y dos posiciones. Los tres orificios aguas arriba están conectados, respectivamente:

i) al orificio de suministro 7;

ii) a una primera descarga a la atmósfera 20A; y

iii) a una segunda descarga a la atmósfera 20B;

mientras que los orificios aguas abajo están conectados, respectivamente:

iv) a la cámara 15 del accionador 12;

v) a la cámara 16 del accionador 12.

La válvula 19 incluye una primera posición de funcionamiento representada esquemáticamente por el bloque 19A, en la que se obtiene una comunicación fluida entre la primera cámara 15 y la descarga 20B, y entre la segunda cámara 16 y el orificio de suministro 7 de la unidad de suministro 6.

En una segunda posición de funcionamiento de la válvula de distribución 19, representada esquemáticamente por el bloque 19B, se obtiene, por el contrario, una comunicación fluida entre la primera cámara 15 y el orificio de suministro 7 de la unidad de suministro 6, mientras que la segunda cámara 16 está conectada a la descarga 20A.

En una realización alternativa representada en la figura 3 y designada por el número de referencia 100, el accionador lineal 12 está reemplazado por un accionador lineal 112 de simple efecto, que comprende un cilindro 113 móvil, en el que está dispuesto un pistón 114 que delimita, esta vez, solo una cámara de fluido 115 similar a la cámara 15 del accionador 12, mientras que un volumen 116 correspondiente al volumen ocupado por la cámara 16 en el accionador 12 está ocupado por un dispositivo para el retorno del pistón, por ejemplo un resorte SP que es coaxial al eje del cilindro, o un acumulador de fluido presurizado.

En esta realización, la válvula de distribución 19 está reemplazada por una válvula de distribución 119 con tres orificios y dos posiciones 119A, 119B.

Los dos orificios aguas arriba están conectados, respectivamente:

i) al orificio de suministro 7 en un nodo de circuito J; y

ii) a una descarga a la atmósfera 120,

mientras que el único orificio aguas abajo está conectado a la cámara 115 del accionador 112.

En la posición 119A (en este caso, la posición de reposo), el orificio aguas arriba conectado al orificio de suministro 7 está aislado, mientras que el único orificio aguas abajo está conectado a la descarga 120. En la posición 119B, el orificio aguas arriba conectado al orificio de suministro 7 está conectado al orificio 117 del accionador 112, mientras que el orificio aguas arriba conectado a la descarga 120 está aislado.

Cualquiera que sea la realización (1 o 100), entre la válvula 9 y el dispositivo de medición 2 está dispuesta una válvula de exclusión 21, representada en este caso esquemáticamente como una válvula con tres orificios y dos posiciones. La válvula de exclusión 21 está configurada para aislar selectivamente el suministro a la cámara de medición 10 del dispositivo de medición 2.

Los dos orificios aguas arriba de la válvula de exclusión 21 están conectados, respectivamente:

i) a una descarga a la atmósfera 22; y

ii) al orificio aguas abajo de la válvula de selección 9,

mientras que el único orificio aguas abajo está conectado al orificio de entrada 3.

En una primera posición de funcionamiento, representada esquemáticamente por un bloque 21A, el orificio aguas abajo (y la cámara 10 con el mismo) está conectado a la descarga a la atmósfera 22 (preferentemente, estará dotado de una válvula de retención unidireccional que evita la entrada no deseada de contaminantes desde el exterior) y al orificio aguas arriba correspondiente, mientras que el segundo orificio aguas arriba está aislado, cortando de este modo la sección del circuito aguas arriba de la comunicación fluida con la cámara 10.

En una segunda posición de funcionamiento (21B), la descarga 22 está aislada (y el orificio aguas arriba correspondiente con la misma), mientras que el segundo orificio aguas arriba está conectado al orificio aguas abajo y, desde aquí, al orificio de entrada 3.

No obstante, cabe señalar haciendo referencia a las figuras 4 y 5, que, en las variantes de los aparatos 1, 100, representados respectivamente en las figuras 4 y 5, la válvula 21 puede ser reemplazada por una válvula unidireccional precargada (que se puede abrir bajo presión), representada esquemáticamente en las figuras mencionadas anteriormente y designada por la referencia 21*.

Cada una de las válvulas 5 (el dispositivo de distribución también se denomina, en ocasiones, “válvula 5”), 9 (válvula de selección), 19, 119 (válvula de distribución), 21 (válvula de exclusión) mostradas en el presente documento, está asociada a un respectivo mecanismo de control 5D, 9D, 19D, 119D, 21D, representado con una línea discontinua (válvulas 5, 19, 119, 21) o con un comando manual (válvula 9). Esto se utiliza con el significado, a los efectos de la presente descripción, de que las válvulas en cuestión pueden ser accionadas ya sea mediante controles neumáticos o mediante controles eléctricos, o de nuevo mediante controles manuales, según las necesidades, o incluso de nuevo mediante controles electromecánicos que están automatizados total o parcialmente. No obstante, las modalidades de accionamiento preferentes se describirán a continuación.

El funcionamiento de los aparatos 1, 1*, 100, 100* se describe a continuación. La descripción se desarrollará principalmente para los aparatos 1, 1*, en la medida en que el funcionamiento de los aparatos 100, 100* sea sustancialmente idéntico, salvo que se especifique lo contrario.

El aparato 1 permite la admisión en la cámara de medición 10 de una muestra de aliento humano almacenada temporalmente en el recipiente SA y, posteriormente, la carga de la muestra en el recipiente de almacenamiento ST para la conservación de la misma.

Desde el punto de vista funcional, el inicio de un ciclo de trabajo coincide con el inicio de la carrera de admisión del pistón 11; es decir, el pistón de medición 11 está en la primera posición de funcionamiento (volumen mínimo de la cámara 10) y, como resultado, el pistón 14 está en una posición de fin de recorrido en el extremo inferior del accionador 12.

Desde el punto de vista de funcionamiento, esta situación puede coincidir, en principio, con la situación de fin del ciclo anterior, pero, en general, depende de las características del dispositivo de distribución 5. En concreto, puede resultar de una maniobra preliminar realizada en el intervalo entre dos ciclos sucesivos que consiste en alimentar la cámara 15 mediante la unidad de suministro 6 con la válvula 19 en la posición 19B. En mayor detalle, en las realizaciones en las que el dispositivo de distribución 5 es conducido a la situación abierta solo mediante el mecanismo de control 5D, al final de un ciclo de trabajo se requiere llevar el pistón 11 a la segunda posición de funcionamiento (volumen máximo de la cámara de medición 10) para retirar la señal de presión 5D, que, cuando está abierta, permite la inyección de fluido en el recipiente ST, y evita de este modo fugas no deseadas en el momento de la extracción del recipiente ST (es decir, en el lapso de tiempo entre la separación del recipiente ST y el cierre mecánico del dispositivo de distribución 5). Esta medida es, por otra parte, aún más importante en caso de que esté dispuesto un dispositivo de distribución 5 que se pueda abrir solo gracias al mecanismo de control 5P, puesto que, en ese caso, se produciría una expulsión incontrolada de la muestra de aliento en el momento de la extracción del recipiente ST.

Por este motivo, al final de cada ciclo de trabajo, la situación es la de una cámara de medición 10 al volumen máximo (o prácticamente máximo), con el pistón 11 en la segunda posición de funcionamiento. Para que el ciclo siguiente se reinicie, con el pistón 11 en la primera posición de funcionamiento, es decir, al inicio de la carrera para la admisión de fluido en la cámara 10, será necesario, por lo tanto, realizar la maniobra preliminar mencionada anteriormente alimentando la cámara 15 del accionador 12.

Además, en la puesta en marcha inicial del aparato 1, es preferente purgar el circuito de posibles residuos gaseosos, de modo que, suponiendo que la situación de reposo del pistón 11 sea la segunda posición de funcionamiento, la maniobra preliminar mencionada anteriormente puede ser realizada para evacuar los residuos gaseosos a través del dispensador 5 (obviamente sin ningún recipiente ST conectado al mismo), llevando el pistón 11 de nuevo a la primera posición de funcionamiento (volumen mínimo de la cámara 10, inicio de la carrera de admisión).

Con las condiciones iniciales anteriores, y previendo, además:

- conexión del recipiente SA, lleno con una muestra de aliento humano tomada de un paciente, al orificio de obtención 8;

- la válvula 9 en la posición 9A (en los diagramas de las figuras 1 y 3, esto corresponde a una situación de reposo, pero, en caso de que la válvula 9 no estuviera ya en la situación de reposo, tendría que ser cambiada a la situación de reposo);

- la válvula de distribución 19 en la posición 19A (como anteriormente: en los diagramas esto corresponde a la situación de reposo, pero, en el caso en que la válvula 19 no estuviera ya en la situación de reposo, tendría que ser cambiada a la situación de reposo); y

- la válvula de exclusión 21 en la posición 21B (en este caso, la posición 21A se elige en general como posición de reposo, de modo que será necesario cambiar la válvula 21 a la posición 21B),

se abre la llave (T1 o T2) asociada a la cánula, mediante lo cual se conecta el recipiente SA al orificio de obtención 8.

En la situación de funcionamiento anterior, la alimentación de la cámara 16 mediante la unidad de suministro 6a, con expansión en el volumen de la cámara 16 y reducción simultánea en el volumen de la cámara 15 (el dispositivo de distribución 5 se mantiene en la posición 5A).

En el caso del aparato 100, la situación de la válvula 9 no cambia, mientras que la válvula 119 está en la posición 119A (como anteriormente, en los diagramas esta posición corresponde a la situación de reposo, pero en el caso de que la válvula 119 no estuviera ya en esta posición, tendría que ser cambiada a esta posición) para permitir que el pistón 114 se eleve por la acción del resorte SP.

Como resultado, el pistón de medición 11 se desplaza de la primera posición de funcionamiento a la segunda posición de funcionamiento, introduciendo en la cámara de medición 10 la muestra de aliento humano contenida en el recipiente SA.

Por lo tanto, el aparato 1, 100 está listo para cargar la muestra en el recipiente ST, que preferentemente se acopla al dispositivo de distribución 5 solo en este punto (de esta manera, tal como se anticipó anteriormente, el dispositivo de distribución 5 se mantiene cerrado, posición 5A). El acoplamiento del recipiente ST, según lo descrito, permite la comunicación fluida entre el orificio de suministro 4 y el orificio de carga del recipiente ST. La válvula 19 es cambiada a la posición 19B, permitiendo la alimentación de la cámara 15 y la reducción simultánea del volumen de la cámara de medición 10 (con presurización de la muestra de aliento) como resultado del desplazamiento del pistón 11 hacia la primera posición de funcionamiento.

En el caso del aparato 100, la única diferencia radica en el hecho de que es la válvula 119 la que se cambia a la posición 119B, alimentando de este modo la cámara 115 y provocando el avance del pistón 114 contra la acción del resorte SP.

La presurización sufrida por la muestra de aliento en el interior de la cámara de medición 10 como resultado del movimiento del pistón 11 hacia la primera posición de funcionamiento, unido al hecho de que la válvula de inyección 5 cambia a la posición 5B en el momento de la instalación del recipiente ST (y en las realizaciones en las que la apertura del dispensador se obtiene mediante mecanismos de control de acción mecánica y neumática, mecanismos de control 5D 5P, gracias a que las válvulas 19 y 21 se cambian a las posiciones respectivas 19B y 21B), resulta en el paso de la muestra de aliento al recipiente ST a través de la propia válvula 5, cargándose por lo tanto en el recipiente ST.

El reflujo de la muestra hacia el orificio de obtención 8 se evita mediante un sistema con doble nivel de redundancia. En primer lugar, la válvula 9 está diseñada de tal manera que, en ambas posiciones de funcionamiento 9A y 9B, el paso del flujo de fluido solo puede tener lugar desde los orificios aguas arriba al orificio aguas abajo, evitando de este modo el reflujo debido a que este tendría una dirección ascendente. Además, la válvula 21 puede ser cambiada a la posición 21A, aislando de ese modo la cámara de medición 10 y descargando a la atmósfera cualquier parte posible de la muestra que pudiera sufrir reflujo.

A continuación, el recipiente ST puede ser retirado del cuerpo envolvente SK y separado del dispositivo de distribución 5. La muestra de aliento se almacena de manera segura y con estabilidad garantizada incluso a largo plazo.

Según un aspecto ventajoso de la presente invención, una necesidad específica que debe satisfacer el aparato 1 es prevenir cualquier contaminación cruzada de las muestras de aliento que se carguen en ciclos sucesivos. Por lo tanto, la tubería de fluido que entra en contacto con la muestra de aliento humano debe ser depurada después de la carga de cada muestra, por ejemplo, con gas inerte, para evitar que la muestra cargada pueda contener posteriormente trazas de la muestra o de las muestras cargadas previamente. Cada ciclo de carga de una muestra en un recipiente ST finaliza con el barrido del aparato 1 en las partes que entran en contacto con la muestra de aliento humano.

Para permitir el barrido de la tubería de fluido que entra en contacto con la muestra de aliento humano, se utiliza la válvula de selección 9. En concreto, la válvula en cuestión se acciona a la posición 9B, poniendo de este modo el orificio de suministro 7 de la unidad de suministro 6 en comunicación fluida con el orificio de entrada 3 del dispositivo de medición 2.

En las realizaciones de las figuras 1 y 3 (aparatos 1, 100), el barrido también requiere que la válvula de exclusión 21 permita el flujo hacia la cámara 10, lo que es equivalente a accionar la válvula a la posición 21B. En las variantes de las figuras 4 y 5 (aparatos 1*, 100*), solo la acción de la válvula 9 es suficiente, puesto que la válvula 21 * se abre automáticamente bajo presión.

A continuación, un gas inerte, por ejemplo, nitrógeno, es suministrado por la unidad de alimentación 6 a través de la válvula 9, las válvulas 21 o 21*, la cámara 10 y el dispositivo de distribución 5, a través del cual es evacuado a la atmósfera bajo una acción mecánica aplicada al dispositivo de distribución 5, expulsando de este modo el residuo de la muestra anterior. Ventajosamente, se puede utilizar el mismo gas inerte, como en el caso del aparato de la figura 1, también para alimentar el accionador 12, con el fin de simplificar el sistema y reducir el número de componentes (evitando, entre otras cosas, la necesidad de proporcionar dos unidades de suministro).

En la etapa de barrido, el pistón 11 puede ser mantenido, de nuevo en base a cómo está construido el dispositivo de distribución 5, en la primera posición de funcionamiento (barrido al mínimo volumen) o en la segunda posición de funcionamiento (barrido al máximo volumen).

El barrido al mínimo volumen es posible siempre que no se requiera eliminar una señal de presión procedente de la cámara 10 (tal como la señal 5D) para permitir el cierre del dispositivo de distribución y la separación del recipiente de almacenamiento ST. Ejemplos de esto están proporcionados por las realizaciones del aparato 1, 100, 1*, 100*, en las el dispositivo de distribución 5 es accionado solamente por el mecanismo de control ST mecánico (que no está limitado necesariamente solo a la interacción con el recipiente ST, sino que se extiende también a comandos manuales independientes del acoplamiento con el recipiente ST). En estas realizaciones, no es necesario devolver el pistón 11 a la segunda posición de funcionamiento para separar el recipiente ST, de modo que puede ser mantenido en la primera posición de funcionamiento (volumen mínimo de la cámara 10) durante todo el intervalo de tiempo que va desde el final de la carga del recipiente ST hasta el barrido y la conexión de un nuevo recipiente SA con una nueva muestra de aliento.

Esto conlleva la ventaja de minimizar el volumen de barrido, eliminando cualquier posible residuo de la muestra recién cargada de todas las partes que entran en contacto con la muestra de aliento humano.

Cuando para los aparatos 1, 100, 1*, 100* se considera la eliminación de la señal de presión 5P tras la carga del recipiente ST, el barrido se realiza preferentemente con la cámara a su volumen máximo (pistón 11 en la segunda situación de funcionamiento). En este caso, tal como ya se ha descrito, se realiza una carrera en vacío del pistón 11 al finalizar la carga de la muestra en el recipiente ST para llevar al pistón 11 a la segunda situación de funcionamiento, correspondiente al volumen máximo de la cámara de medición 10, y separar el recipiente ST. En estas situaciones, se realiza el barrido, siendo necesario, en consecuencia, realizar una nueva carrera en vacío (es decir, la maniobra preliminar mencionada anteriormente) al final del barrido, para devolver el pistón 11 a la primera posición de funcionamiento, de modo que esté listo para realizar una nueva obtención de una muestra posterior de aliento humano.

Cabe señalar, por otra parte, que en estas realizaciones es posible realizar el barrido a un volumen mínimo. Al final de la carrera del pistón 11 hacia la segunda posición de funcionamiento para separar el recipiente ST, el propio pistón 11 puede ser llevado inmediatamente de vuelta a la primera posición de funcionamiento, barriendo en parte la cámara 105 siendo purgada a través del dispositivo de distribución 5 (y posiblemente a través de la descarga 22, manteniendo la válvula 21 en la posición 21A). En este punto, la válvula 9 es cambiada a la posición 9B y, a continuación, puede tener lugar el barrido a un volumen mínimo, tal como se describió anteriormente, una vez más con la ventaja de tener el pistón 11 ya en la posición de inicio de la carrera para la admisión, en el momento de la conexión, de una nueva muestra de aliento humano en el recipiente de muestreo SA.

En resumen, por medio de los aparatos 1, 100, 1*, 100* se implementa por tanto un procedimiento para almacenar una muestra de aliento humano, que incluye:

- proporcionar un recipiente SA lleno con una muestra de aliento humano;

- conectar el recipiente SA al orificio de obtención 8;

- controlar un primer accionamiento del dispositivo de medición 2 con el fin de extraer la muestra de aliento humano del recipiente SA, con la válvula de selección 9 en la primera situación de funcionamiento 9A;

- conectar un recipiente de almacenamiento ST al dispositivo de distribución 5;

- controlar un segundo accionamiento del dispositivo de medición 2 para enviar al dispositivo de distribución 5 la muestra de aliento humano aspirada, de modo que se llene el recipiente de almacenamiento ST mencionado anteriormente con la muestra;

- separar el recipiente de almacenamiento ST del dispositivo de distribución 5; y

- llevar la válvula de selección 9 a la segunda situación de funcionamiento 9B y alimentar el dispositivo de medición 2 y el dispositivo de distribución 5 con un fluido de barrido (por ejemplo, un gas inerte) mediante la unidad de suministro 6.

Por lo tanto, gracias a los aparatos 1, 100, 1*, 100* y al procedimiento según la invención, es posible almacenar de manera estable (y a largo plazo) una muestra de aliento humano en un recipiente presurizado, para su posterior utilización diagnóstica. Debido a la reducción del volumen de la muestra con respecto al volumen ocupado cuando está en el recipiente SA, se facilita el almacenamiento de un gran número de muestras, como suele ser necesario en aplicaciones médicas. Gracias al barrido del circuito realizado al final de cada ciclo, cada muestra está libre de contaminación cruzada por muestras procesadas previamente. En lo que se refiere al barrido, la figura 6 representa otra realización del aparato 1, designado por la referencia 1**, que se caracteriza por un sistema de barrido con mayor eficacia. Para simplificar la descripción, la modificación descrita en el presente documento se refiere solamente al aparato 1**, pero puede ser aplicada de manera idéntica a todos los aparatos 100, 1* y 100*.

El aparato 1** difiere del aparato 1 solamente en lo que respecta a la configuración de la válvula de selección 9, y en concreto en lo que respecta a la configuración de la segunda situación de funcionamiento. En el presente documento, la válvula de selección está designada por la referencia 9**, mientras que la segunda situación de funcionamiento está designada con 9B**. En esta situación de funcionamiento, en lugar de la completa exclusión de la rama del circuito que está dispuesta bajo el orificio de obtención 8, como ocurre en el caso de la válvula 9, la válvula 9** en la posición 9B** proporciona una conexión fluida, que se puede abrir bajo presión, entre el único orificio de salida aguas abajo y el único orificio de salida aguas arriba que está conectado al orificio de obtención 8 (como resultado, la conexión que se puede abrir bajo presión se refiere al orificio de suministro 7 de la unidad de suministro y al orificio de obtención 8).

De esta manera, en el momento en que el fluido presurizado fluye hacia la rama del circuito que previamente había entrado en contacto con la muestra de aliento humano, una parte del flujo presurizado abre la conexión fluida (representada esquemáticamente por una válvula unidireccional que se puede abrir por presión) entre el orificio de suministro 7 y el orificio de obtención 8, barriendo de este modo el tramo del circuito comprendido entre la válvula 9** y el orificio 8. Esta realización de la válvula de selección es preferente, en concreto, cuando, por requisitos constructivos, existe una distancia apreciable entre el orificio 8 y la válvula de selección, de tal manera que, tras la retirada del recipiente SA, es difícil obtener un barrido espontáneo del tramo en cuestión (un hecho que, por el contrario, es prácticamente seguro en el caso de un tramo de fluido muy corto entre el orificio 8 y la válvula de selección). Además, cabe señalar que el aparato 1 ** se muestra en el presente documento equipado con las válvulas 21 y 19, pero, como alternativa, puede estar equipado con la válvula 21 * y/o la válvula 119 (en este caso, con el accionador 12 reemplazado por el accionador 112).

Por supuesto, los detalles de construcción y las realizaciones pueden variar ampliamente con respecto a lo que se ha descrito y mostrado en el presente documento, sin apartarse por ello del ámbito de protección de la presente invención, tal como está definida en las reivindicaciones adjuntas.

Por ejemplo, el accionador lineal 12 que es de tipo neumático puede ser reemplazado, en algunas realizaciones, por un accionador electromecánico, por ejemplo, un accionador lineal de tornillo sin fin que actúa directamente sobre el pistón de medición 11, o bien un mecanismo de palanca accionado eléctricamente que actúa una vez más sobre el pistón de medición 11. Esto permite obtener un aparato más compacto reduciendo el volumen ocupado por el accionador 12.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Aparato (1, 1*, 1**, 100, 100*) para almacenar una muestra de aliento humano, que comprende:

- un dispositivo de medición (2), que tiene un orificio de entrada (3) y un orificio de suministro (4);

- un dispositivo de distribución (5), en comunicación fluida con el orificio de suministro (4) del dispositivo de medición (2);

- una unidad de suministro (6), configurada para suministrar un flujo de fluido a través de un orificio de suministro (7) de la misma;

- un orificio de obtención (8), configurado para la toma de una muestra de aliento humano;

- una válvula de selección (9, 9**) tal que: dicha válvula de selección (9, 9**) incluye una primera situación de funcionamiento (9A), en la que se obtiene una comunicación fluida entre el orificio de obtención (8) y el orificio de entrada (3) del dispositivo de medición (2), y una segunda situación de funcionamiento (9B, 9B**), en la que se proporciona una comunicación fluida entre el orificio de suministro (7) de la unidad de suministro (6) y el orificio de entrada (3) de dicho dispositivo de medición (2),

- medios para controlar un primer accionamiento del dispositivo de medición (2) para extraer la muestra de aliento humano de un recipiente de muestreo (SA), con lo que la válvula de selección (9, 9**) está en la primera situación de funcionamiento;

- medios para controlar un segundo accionamiento del dispositivo de medición (2) para suministrar la muestra de aliento humano extraída al dispositivo de distribución (5), de modo que se llene un recipiente de almacenamiento (ST) con la muestra; y

- medios para llevar la válvula de selección (9, 9**) a la segunda situación de funcionamiento (9B, 9B**) y alimentar la cámara de medición (10) y el dispositivo de distribución (5) con un fluido de barrido mediante la unidad de suministro (6).

2. Aparato (1, 1*, 1**, 100, 100*), según la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo de medición (2) es un dispositivo de pistón que incluye una cámara de medición (10), en la que desembocan el orificio de entrada (3) y el orificio de suministro (4), y un pistón de medición (11) móvil en el interior de la cámara de medición (10) entre una primera posición de funcionamiento y una segunda posición de funcionamiento.

3. Aparato (1, 1*, 1**, 100, 100*), según la reivindicación 2, en el que un desplazamiento de dicho pistón de medición (11) desde dicha primera posición de funcionamiento hasta dicha segunda posición de funcionamiento proporciona la entrada, en dicha cámara de medición (10), de un aliento humano que es conducido a dicho orificio de obtención (8), mientras que el desplazamiento de dicho pistón de medición (11) desde dicha segunda posición de funcionamiento a dicha primera posición de funcionamiento proporciona el suministro a dicho dispositivo de distribución (5) de una muestra de aliento humano tomada en la cámara de medición (10).

4. Aparato (1, 1*, 1**, 100, 100*), según la reivindicación 3, en el que durante el desplazamiento del pistón de medición (11) desde la primera posición de funcionamiento a la segunda posición de funcionamiento para la toma de una muestra de aliento humano en dicha cámara de medición (10), la válvula de selección (9, 9**) está en la primera situación de funcionamiento (9A).

5. Aparato (1, 1*, 1 **, 100, 100*), según la reivindicación 2, en el que, cuando la válvula de selección (9) está en la segunda situación de funcionamiento (9B, 9B**), está configurada para permitir un barrido de dicha cámara de medición (10) y de dicho dispositivo de distribución (5).

6. Aparato (1, 1*, 1**, 100, 100*), según la reivindicación 2, en el que el pistón de medición (11) está conectado en funcionamiento, para el funcionamiento del mismo, a un accionador lineal (12, 112), estando dicho actuador lineal (12, 112) conectado en funcionamiento a la unidad de suministro (6) mediante una válvula de distribución (19, 119).

7. Aparato (1, 1*, 1**), según la reivindicación 6, en el que el accionador lineal (12) es un accionador de doble efecto que comprende un cilindro (13), en el que se puede mover un pistón (14) que define una primera cámara (15) y una segunda cámara (16), en el que cada una de dichas primera cámara (15) y segunda cámara (16) incluye un orificio de trabajo (17, 18) respectivo en comunicación fluida con dicha válvula de distribución (19), en el que la válvula de distribución (19) incluye una primera situación de funcionamiento (19A), en la que se proporciona una comunicación fluida entre dicha segunda cámara (16) y el orificio de suministro (7) de la unidad de suministro (6), mientras que dicha primera cámara (15) está conectada a una descarga (20B), y una segunda situación de funcionamiento (19B), en la que se proporciona una comunicación fluida entre dicha primera cámara (15) y el orificio de suministro (7) de la unidad de suministro (6), mientras que dicha segunda cámara (16) está conectada a una descarga (20A).

8. Aparato (1**), según la reivindicación 1, en el que en la segunda situación de funcionamiento (9B**) de la válvula de selección (9**) se proporciona, además, una conexión de fluido que se puede abrir bajo presión entre el orificio de suministro (7) de la unidad de suministro (6) y dicho orificio de obtención (8).

9. Procedimiento para almacenar una muestra de aliento humano por medio de un aparato (1, 1*, 1**, 100, 100*) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, incluyendo el procedimiento:

- proporcionar un recipiente de muestreo (SA) lleno con una muestra de aliento humano;

- conectar el recipiente de muestreo (SA) al orificio de obtención (8);

- controlar un primer accionamiento del dispositivo de medición (2) para extraer la muestra de aliento humano de dicho recipiente de muestreo (SA), estando la válvula de selección (9, 9**) en la primera situación de funcionamiento (9A);

- conectar un dispositivo de almacenamiento (ST) a dicho dispositivo de distribución (5);

- controlar un segundo accionamiento del dispositivo de medición (2) para suministrar la muestra de aliento humano extraída al dispositivo de distribución (5), de modo que se llene dicho recipiente de almacenamiento (ST) con la muestra;

- separar el recipiente de almacenamiento (ST) de dicho dispositivo de distribución (5); y

- llevar la válvula de selección (9, 9**) a la segunda situación de funcionamiento (9B, 9B**) y alimentar el dispositivo de medición (2) y el dispositivo de distribución (5) con un fluido de barrido por medio de la unidad de suministro (6).

10. Procedimiento, según la reivindicación 9, en el que dicho control de un segundo accionamiento del dispositivo de medición (2) se lleva a cabo enviando un flujo de dicho fluido de barrido a dicho accionador lineal (12) por medio de dicha unidad de suministro (6).