ES3037747T3

ES3037747T3 - Augmented reality devices for hazardous contaminant testing

Info

Publication number: ES3037747T3
Application number: ES18858987T
Authority: ES
Inventors: Ray Isaacson; Suneil Hosmane; Souza Marcel Arantes; Bart Peterson; Matthew Oshinski
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2025-10-06
Anticipated expiration: 2038-09-18
Also published as: JP2020537116A; CN111278565A; WO2019060276A1; AU2018337036B2; US20190088026A1; CA3075781A1; EP3684512A4; US11380074B2; CN111278565B; AU2018337036A1; US10916058B2; US20210192850A1; EP3684512B1; EP3684512C0; JP7277442B2; EP3684512A1

Abstract

Aspectos de la divulgación se refieren a dispositivos de realidad aumentada para generar una escena compuesta que incluye un entorno de prueba real y una superposición de realidad aumentada que representa visualmente un área de prueba del entorno. Algunos dispositivos pueden incluir pantallas portátiles para mostrar la superposición al usuario, y otros pueden incluir proyectores para iluminar el entorno de prueba con dicha superposición. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivos de realidad aumentada para pruebas de contaminantes peligrosos

Campo técnico

Los sistemas y métodos descritos en la presente memoria están dirigidos a pruebas de contaminantes ambientales y, más particularmente, a dispositivos para medir con precisión las características de un área muestreada, que incluye las dimensiones físicas del área muestreada.

Antecedentes

Los fármacos antineoplásicos se utilizan para tratar el cáncer y se encuentran más habitualmente en formato de moléculas pequeñas (como el fluorouracilo) o de anticuerpos (como el rituximab). La detección de fármacos antineoplásicos es fundamental para determinar si existe contaminación o fugas en los lugares donde se utilizan o dispensan, como en hospitales y farmacias.

La naturaleza de los fármacos antineoplásicos los hace nocivos para las células y tejidos sanos, así como para las células cancerosas. Se deben tomar precauciones para eliminar o reducir la exposición ocupacional a los fármacos antineoplásicos en el personal sanitario. Los farmacéuticos que preparan estos fármacos y el personal de enfermería que los prepara y administra son los dos grupos ocupacionales que tienen mayor potencial de exposición a los agentes antineoplásicos. Además, los médicos y el personal de quirófano también pueden estar expuestos al tratar a los pacientes, ya que los pacientes tratados con fármacos antineoplásicos pueden excretar estos fármacos. El personal hospitalario, como el personal de envío y recepción, el personal de limpieza, el personal de lavandería y el personal que manipula residuos, tiene el potencial de estar expuesto a estos fármacos durante su trabajo. El aumento del uso de agentes antineoplásicos en oncología veterinaria también pone a estos trabajadores en riesgo de exposición a estos fármacos.

Los siguientes documentos se refieren al uso de RA para ayudar a los operadores a realizar procedimientos específicos y son técnicas anteriores válidas para la invención actual, aunque están relacionados con otros casos de uso:

US 2014/176603 A1,

WO 2016/078919 A1,

US 2017/164802 A1,

Ar-Check: "AR-CHECK-Revolutionares Augmented Reality Reinigungssystem" (http://ar-check.com),

Henderson Steven J: "Augmented Reality Interfaces for Procedural Tasks" (ISBN: 978-1-124-61195-2)

Compendio

Los fármacos antineoplásicos son antiproliferativos. En algunos casos, afectan el proceso de división celular al dañar el ADN e iniciar la apoptosis, una forma de muerte celular programada. Si bien esto puede ser deseable para prevenir el desarrollo y la propagación de células neoplásicas (p. ej., cancerosas), los fármacos antineoplásicos también pueden afectar a las células no cancerosas que se dividen rápidamente. Por lo tanto, los fármacos antineoplásicos pueden suprimir funciones biológicas saludables, que incluyen el crecimiento de la médula ósea, la cicatrización, el crecimiento del cabello y la fertilidad, por mencionar algunos ejemplos.

Los estudios han asociado exposiciones laborales a fármacos antineoplásicos con efectos en la salud tales como erupciones cutáneas, pérdida de cabello, infertilidad (temporal y permanente), efectos en la reproducción y el desarrollo del feto en mujeres embarazadas, aumento de efectos genotóxicos (p. ej., efectos destructivos en material genético que pueden provocar mutaciones), hipoacusia y cáncer. Estos riesgos para la salud están influenciados por el grado de exposición y la potencia y toxicidad del fármaco peligroso. Aunque los beneficios terapéuticos potenciales de fármacos peligrosos pueden superar los riesgos de dichos efectos secundarios para pacientes enfermos, los trabajadores sanitarios expuestos se arriesgan a estos mismos efectos secundarios sin ningún beneficio terapéutico. Además, se sabe que las exposiciones incluso a concentraciones muy pequeñas de fármacos antineoplásicos pueden ser peligrosas para los trabajadores que los manipulan o trabajan cerca de ellos, y para agentes carcinógenos conocidos no hay un nivel seguro de exposición.

El muestreo ambiental puede utilizarse para determinar el nivel de contaminación del lugar de trabajo por agentes antineoplásicos. Sin embargo, el muestreo y la descontaminación de áreas contaminadas son complejos debido a la falta de métodos rápidos y económicos, primero para identificar estas áreas y después para determinar el éxito de la descontaminación. Si bien están disponibles métodos analíticos para detectar la presencia de fármacos antineoplásicos en muestras ambientales, estos métodos requieren el envío a laboratorios externos, lo que retrasa la recepción de los resultados del muestreo.

En un sistema de muestreo ejemplar, adecuado para su uso con los dispositivos de la presente descripción, se pueden analizar superficies de trabajo para detectar la presencia de agentes antineoplásicos en un entorno. Los resultados de la prueba se pueden proporcionar muy rápidamente en el lugar de la prueba, de modo que el operador de la prueba, otro personal en el área y/o los sistemas remotos puedan ser alertados de la presencia y/o concentración de agentes antineoplásicos con poca diferencia de tiempo respecto a la prueba, en algunos casos en un plazo de 1 a 2 minutos. Los métodos de prueba incluyen aplicar una disolución tampón a la superficie y limpiar la superficie humedecida con un hisopo absorbente, o limpiar la superficie con un hisopo previamente humedecido con la disolución tampón. El fluido tampón puede tener propiedades que ayudan en la recogida de contaminantes de la superficie. En algunas implementaciones, el fluido tampón puede tener propiedades que ayudan en la liberación de los contaminantes recogidos del material del hisopo. Los contaminantes recogidos se pueden mezclar en una disolución homogénea para la prueba. La disolución tampón, junto con los contaminantes recogidos, se puede expresar o extraer del hisopo para formar una muestra líquida. Esta muestra líquida puede analizarse para determinar la presencia y/o la cantidad de agentes antineoplásicos específicos. Por ejemplo, la disolución puede proporcionarse a un ensayo (tal como, pero que no se limita a, un ensayo de flujo lateral), que se lee mediante un lector de ensayos para identificar la presencia y/o la concentración del contaminante en la muestra líquida. El dispositivo lector puede identificar de manera alternativa la concentración del contaminante en el área de prueba, por ejemplo, proporcionando un resultado de concentración por área (p. ej., ng/m2 (ng/ft2)).

La precisión de las pruebas para detectar la presencia y/o concentración de un contaminante en una muestra de fluido depende en gran medida de diversos factores de prueba. Los resultados de las pruebas pueden proporcionar una medición en forma de concentración del contaminante en el entorno analizado, por ejemplo, la masa del contaminante por unidad de área cuadrada. Por consiguiente, la precisión y exactitud en la medición del área muestreada puede ser un factor importante para obtener un resultado preciso de la prueba. Medir con precisión un área de muestra específica puede implicar delimitar un área de prueba de la superficie a analizar y luego muestrear toda el área delimitada. Los sistemas de muestreo existentes requieren que el operador de la prueba mida las dimensiones del área de prueba y coloque marcadores físicos, tales como puntos adhesivos, para definir un área de prueba rectangular. El operador de la prueba de dichos sistemas existentes es responsable entonces de asegurar que se frote con un hisopo toda el área antes de limpiar los marcadores. Este enfoque presenta varias desventajas, que incluyen la necesidad de una configuración prolongada, el estar sujeto a errores de medición y colocación de marcadores, la falta de seguimiento del área muestreada real y el aumento del riesgo de exposición del operador de la prueba a una posible contaminación peligrosa por fármacos al colocar y eliminar los marcadores. Por ejemplo, aumenta la cantidad de tiempo necesario para analizar un área al necesitar que el usuario coja una cinta métrica, la extienda para medir la superficie y marque el área despegando y colocando etiquetas. Esto puede resultar complicado en diversas superficies de prueba, que incluyen encimeras, pisos, paredes y otras. La falta de precisión y consistencia al seleccionar y marcar un área de la que el usuario toma una muestra provoca que los resultados de la prueba resultantes sean inexactos.

Estos y otros problemas se abordan en las realizaciones de los sistemas de recogida y detección de fármacos peligrosos descritos en la presente memoria, que incluyen dispositivos de realidad aumentada configurados para delimitar un área de prueba y rastrear las porciones de dicha área muestreadas por el operador de la prueba. Con los sistemas descritos, el usuario ni siquiera tiene que delimitar un área, ya que esto se realiza automáticamente mediante un dispositivo de realidad aumentada, y el dispositivo puede rastrear la cantidad de área realmente muestreada, tanto dentro como fuera del área de prueba delimitada predefinida. Por lo tanto, los sistemas de realidad aumentada descritos en la presente memoria, tanto aumentan la precisión de los resultados de las pruebas como reducen el tiempo necesario para realizar las pruebas, además de mitigar las posibilidades de exposición donde el usuario puede entrar en contacto con una superficie contaminada. La presente tecnología proporciona una mayor precisión para identificar concentraciones de fármacos antineoplásicos, que incluyen cantidades traza de fármacos antineoplásicos, en comparación con los sistemas existentes. Los dispositivos de realidad aumentada descritos pueden comunicar información relativa a un área analizada a un sistema de detección que analiza la muestra obtenida del área analizada. El sistema de detección es capaz de detectar con precisión cantidades de incluso cantidades traza, de agentes antineoplásicos y de proporcionar resultados rápidamente (lo que incluye inmediatamente después de la recogida). Ventajosamente, las pruebas y la detección pueden realizarse en el lugar de recogida, de modo que se puede determinar una evaluación cuantitativa inmediata del nivel de contaminación sin la demora que requiere el procesamiento de la muestra en el laboratorio.

En consecuencia, un aspecto se refiere a un sistema de realidad aumentada para guiar la recogida de muestras de contaminantes peligrosos, que comprende un dispositivo de captura de imágenes configurado para capturar imágenes de un entorno de muestreo que incluye una superficie de prueba; una pantalla configurada para mostrar una superposición de realidad aumentada sobre una vista del entorno de muestreo, la superposición de realidad aumentada que incluye una representación visual de un límite de un área de prueba de la superficie de prueba; al menos una memoria legible por ordenador que tiene almacenadas en ella instrucciones ejecutables; y uno o más procesadores en comunicación con al menos una memoria legible por ordenador y configurados para ejecutar las instrucciones para hacer que el sistema determine un tamaño del área de prueba, determine una ubicación del área de prueba respecto a uno o ambos del sistema y el entorno de muestreo, provoque una salida a través de la pantalla de la representación visual del límite del área de prueba, monitorice las interacciones entre un usuario y el área de prueba mientras el usuario frota con un hisopo el área de prueba para recoger una muestra, determine un área real frotada con un hisopo por el usuario en base a las interacciones monitorizadas, el tamaño del área de prueba y la ubicación del área de prueba, y transmita una indicación del área real frotada con un hisopo.

En algunas realizaciones del sistema, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema analice los datos del dispositivo de captura de imágenes para monitorizar las interacciones entre el usuario y el área de prueba. En algunas realizaciones del sistema, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema transmita la indicación del área real frotada con un hisopo a un dispositivo de prueba identificado para el análisis de la muestra. En algunas realizaciones del sistema, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema reciba una indicación del nivel de contaminación de la superficie de prueba y emita una alerta al usuario indicando la presencia de contaminación. En algunas realizaciones del sistema, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema reciba una indicación de un nivel de contaminación de la superficie de prueba y emita una alerta al usuario indicando el nivel de contaminación.

En algunas realizaciones del sistema, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema modifique la presentación del área de prueba en la superposición de realidad aumentada para mostrar las áreas frotadas con un hisopo del área de prueba utilizando una primera representación visual y para mostrar las áreas no frotadas con un hisopo del área de prueba utilizando una segunda representación visual. En algunas realizaciones más, la primera representación visual es diferente de la segunda representación visual. En algunas realizaciones más, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema identifique las áreas frotadas con un hisopo en base a las interacciones monitorizadas entre el usuario y el área de prueba. En otras realizaciones más, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema muestre un rastro sobre las áreas frotadas con un hisopo.

En algunas realizaciones del sistema, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema mantenga, en la superposición de realidad aumentada, la ubicación del área de prueba respecto a uno o ambos del sistema y el entorno de muestreo, a medida que el usuario se mueve por el entorno de muestreo. En algunas realizaciones del sistema, uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema compare el área real frotada con un hisopo por el usuario a un área frotadas con un hisopo de umbral predeterminado y, en respuesta a determinar que el área real frotada con un hisopo es igual al área frotada con un hisopo deseada predeterminada, proporcionar una indicación al usuario para que finalice el frotado con un hisopo del área de prueba. En algunas realizaciones del sistema, la muestra es una muestra líquida. En algunas realizaciones del sistema, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones para hacer que el sistema reciba datos del dispositivo de captura de imágenes que representa un dispositivo de prueba después de proporcionar la muestra al dispositivo de prueba, y analice los datos recibidos para identificar la presencia de un contaminante peligroso y/o un nivel de contaminación de un contaminante peligroso en la superficie de prueba.

Otro aspecto se refiere a un aparato de realidad aumentada para guiar la recogida de muestras de contaminantes peligrosos, que comprende un dispositivo de captura de imágenes configurado para capturar imágenes de una superficie de prueba; un proyector configurado para proyectar una superposición de realidad aumentada sobre la superficie de prueba, incluyendo la superposición de realidad aumentada una representación visual de un límite de un área de prueba de la superficie de prueba; al menos una memoria legible por ordenador que tiene almacenadas en ella instrucciones ejecutables; y uno o más procesadores en comunicación con al menos una memoria legible por ordenador y configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema provoque una salida a través de la pantalla de la representación visual del límite del área de prueba, analizar los datos recibidos del dispositivo de captura de imágenes para monitorizar las interacciones entre un usuario y el área de prueba mientras el usuario frota el área de prueba para recolectar una muestra, determine un área real frotada por el usuario en base a las interacciones monitorizadas y transmita una indicación del área real frotada.

En algunas realizaciones del aparato, la muestra es una muestra líquida. En algunas realizaciones del aparato, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema reciba una indicación de un nivel de contaminación de la superficie de prueba y emita una alerta al usuario indicando el nivel de contaminación. En algunas realizaciones del aparato, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema reciba una indicación de un nivel de contaminación de la superficie de prueba y emita una alerta al usuario indicando la presencia de contaminación. En algunas realizaciones del aparato, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema transmita la indicación del área real frotada a un dispositivo de prueba identificado para el análisis de la muestra.

En algunas realizaciones del aparato, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema modifique la presentación del área de prueba en la superposición de realidad aumentada para indicar las áreas frotadas con un hisopo. En algunas realizaciones más, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema identifique las áreas frotadas con un hisopo en base a las interacciones monitorizadas entre el usuario y el área de prueba. En algunas realizaciones más, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema modifique la presentación del área de prueba en la superposición de realidad aumentada para mostrar las áreas frotadas con un hisopo del área de prueba utilizando una primera representación visual y para mostrar las áreas no frotadas con un hisopo del área de prueba utilizando una segunda representación visual. En algunas realizaciones más, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema detenga la proyección de un patrón sobre las áreas frotadas con un hisopo y mantenga la proyección del patrón sobre las áreas no frotadas con un hisopo.

En algunas realizaciones del aparato, el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones que hacen que el sistema compare el área real frotada con un hisopo por el usuario con un área frotada con un hisopo predeterminada y, en respuesta a la determinación de que el área real frotada con un hisopo es igual al área frotada con un hisopo predeterminada, proporcionen una indicación al usuario para terminar el frotado con un hisopo del área de prueba.

Otro aspecto se refiere a un medio legible por ordenador no transitorio que almacena instrucciones que, cuando se ejecutan, hacen que un dispositivo de computación físico realice operaciones para guiar la recogida de una muestra de un contaminante peligroso, comprendiendo las operaciones generar una representación visual de un límite de un área de prueba para guiar a un usuario en la recogida de la muestra del contaminante peligroso del área de prueba; monitorizar las interacciones entre el usuario y el área de prueba mientras el usuario frota con un hisopo el área de prueba para recoger la muestra; determinar un área real frotada con un hisopo por el usuario en base a las interacciones monitorizadas; identificar un dispositivo de prueba diseñado para el análisis de la muestra; y transmitir, al dispositivo de prueba, una indicación del área real frotada con un hisopo.

En algunas realizaciones, las operaciones comprenden además modificar la presentación del área de prueba para indicar las áreas frotadas y no frotadas con un hisopo del área de prueba. En algunas realizaciones, las operaciones comprenden además identificar las áreas frotadas y no frotadas con un hisopo del área de prueba en base a la monitorización de las interacciones. En algunas realizaciones, generar la representación visual del límite del área de prueba comprende superponer la representación visual sobre una vista del área de prueba a través de una pantalla transparente de proximidad. En algunas realizaciones, generar la representación visual del límite del área de prueba comprende superponer la representación visual sobre una imagen del área de prueba para formar una vista compuesta y mostrar esta vista compuesta al usuario. En algunas realizaciones, generar la representación visual del límite del área de prueba comprende proyectar la representación visual sobre el área de prueba.

Breve descripción de los dibujos

Los aspectos descritos se describirán a continuación junto con los dibujos adjuntos, proporcionados para ilustrar y no para limitar los aspectos descritos, en donde designaciones similares denotan elementos similares.

Las Figuras 1A-1D ilustran gráficamente las etapas de un método de ejemplo de recogida y prueba de una muestra líquida como se describe en la presente memoria.

La Figura 2 representa un ejemplo de pantalla de realidad aumentada de un entorno de muestreo del área de prueba como se describe en la presente memoria.

La Figura 3 representa un diagrama de bloques esquemático de alto nivel de un dispositivo de realidad aumentada de ejemplo que se puede utilizar para generar y mostrar la pantalla de ejemplo de la Figura 2.

La Figura 4 ilustra un proceso de ejemplo para implementar un entorno de muestreo de área de prueba de realidad aumentada, por ejemplo, la pantalla de la Figura 2.

Las Figuras 5A y 5B representan un ejemplo de proyección de realidad aumentada sobre un entorno de muestreo del área de prueba como se describe en la presente memoria.

La Figura 6 muestra un diagrama de bloques esquemático de alto nivel de un dispositivo de proyección de ejemplo que se puede utilizar para generar y mostrar las proyecciones de ejemplo de las Figuras 5A y 5B.

La Figura 7 ilustra un proceso de ejemplo para implementar un entorno de muestreo de área de prueba proyectado, por ejemplo, las proyecciones de las Figuras 5A y 5B.

Descripción detallada

Las realizaciones de la descripción se refieren a sistemas y técnicas para la detección de contaminantes ambientales peligrosos, tales como, pero que no se limitan a los fármacos antineoplásicos utilizados en el tratamiento del cáncer, con mayor sensibilidad a concentraciones traza de fármacos antineoplásicos en las muestras recogidas. Un kit para dichas pruebas puede incluir un sistema de recogida y un dispositivo de prueba, y el sistema de recogida puede incluir un dispositivo de realidad aumentada para delimitar el área de prueba y rastrear cuanto del área delimitada se muestrea. A lo largo de esta descripción, se describirán sistemas, kits y métodos de ejemplo con referencia a la recogida, el análisis y la detección de agentes antineoplásicos, pero se entenderá que la presente tecnología puede utilizarse para recoger, analizar y detectar cualquier partícula, molécula o analito de interés.

Un método preciso de delimitación y muestreo de un área específica puede ser importante para obtener un resultado preciso en la prueba, en forma de masa del fármaco por unidad de área cuadrada (p. ej., nanogramos por centímetro cuadrado). Por ejemplo, se puede recoger una muestra de una superficie de prueba humedeciendo la superficie con un líquido tampón y utilizando un hisopo para absorber el líquido tampón y cualquier partícula de contaminación de fármaco peligroso. Al analizar la muestra, un dispositivo de prueba puede identificar la concentración del fármaco peligroso en el volumen de la muestra líquida. Para convertir esta medición en una medición de la concentración del fármaco en la superficie de prueba, algunas implementaciones pueden utilizar la siguiente fórmula:

a= (Cvb)/A%ne)

donde a representa la densidad superficial de la contaminación (p. ej., ng/cm2), C representa la concentración de la muestra en la muestra líquida, Vb representa el volumen de fluido de la disolución tampón utilizada para recoger la muestra, A representa el área superficial frotada con un hisopo, % representa la eficiencia de recogida del material del hisopo y la disolución tampón, y ne representa la eficiencia de extracción del contaminante recogido por el material del hisopo. El objetivo es tener una alta señal de concentración con baja variabilidad; sin embargo, el ruido (p. ej., la variación) en estas variables puede hacer que la prueba genere resultados falsos positivos o falsos negativos. Los sistemas de realidad aumentada descritos proporcionan orientación para reducir la variación en el área superficial frotada con un hisopo, lo que conduce a una mayor precisión en las pruebas de muestras y, en particular, a una medición más precisa de la densidad superficial de la contaminación.

Las realizaciones de los sistemas y métodos descritos en la presente memoria pueden determinar ventajosamente dos aspectos importantes relacionados con la contaminación de una superficie analizada con rapidez y alta precisión. En primer lugar, los sistemas y métodos descritos pueden determinar la presencia incluso de cantidades muy pequeñas de un contaminante peligroso. Esto proporciona una importante ventaja respecto al muestreo manual (p. ej., el muestreo realizado sin las superposiciones de realidad aumentada ni el seguimiento del área descritos), ya que, si solo hay unas pocas moléculas en la superficie, el usuario podría pasar las moléculas por alto por completo si no muestrean el área de prueba de forma regular, restringida y precisa. Este tipo de muestreo puede llevar a un falso negativo, lo que conlleva la pérdida de la oportunidad de reparar una fuga o un incumplimiento del protocolo. En un ejemplo, la lectura falsamente negativa puede llevar al personal sanitario a continuar trabajando en el área analizada, lo que resulta en su exposición al contaminante peligroso. Los dispositivos de realidad aumentada descritos garantizan que el usuario esté informado de forma fiable de la presencia incluso de pequeñas cantidades de un agente peligroso, por ejemplo, guiando al usuario para realizar un muestreo exhaustivo y rastreando el área muestreada real. En segundo lugar, los sistemas y métodos descritos pueden utilizarse para determinar con mayor precisión la concentración de un contaminante peligroso detectado, proporcionando una métrica precisa del área muestreada real. Esto es importante porque la presencia de concentraciones muy pequeñas o traza de ciertos fármacos peligrosos puede ser tolerable o incluso esperada en un entorno en algunos casos, pero la diferencia entre una concentración traza menor y aceptable y una concentración traza mayor, inaceptable y potencialmente peligrosa puede ser muy pequeña (p. ej., del orden de nanogramos por centímetro). Los dispositivos de realidad aumentada descritos permiten al usuario saber de forma rápida y fiable si la concentración de un contaminante peligroso se ha elevado a condiciones peligrosas. Además, las ventajas de los sistemas y métodos descritos en la presente memoria, no se limitan a guiar al usuario que está frotando un hisopo en una superficie de prueba para aumentar la precisión del resultado de la prueba. Los dispositivos de realidad aumentada minimizan ventajosamente la propagación de la contaminación al proveer al usuario con una delimitación del área de prueba sin necesidad de que el usuario entre en contacto con la superficie de prueba y al guiar al usuario en la recogida de la muestra mediante un proceso definido y altamente restringido. La guía de recogida de muestras puede minimizar la propagación de la contaminación existente al ayudar a reducir los derrames no deseados y la propagación no controlada de la disolución tampón, la propagación no deseada del agente antineoplásico a otras superficies que no están contaminadas y la propagación no deseada del agente antineoplásico al usuario.

Como se usa en la presente memoria, "realidad aumentada" se refiere a una vista directa en vivo o vista indirecta de un entorno físico real que tiene elementos aumentados mediante una superposición visual generada por ordenador, como imágenes, formas o patrones proyectados, elementos de la interfaz de usuario y similares. Una vista directa en vivo se refiere a la observación directa del entorno por parte del usuario, por ejemplo, a través de una pantalla de visualización transparente o de un entorno superpuesto con una proyección, mientras que una vista indirecta se refiere a la visualización de una imagen del entorno por parte del usuario. Ciertos elementos de un entorno de realidad aumentada pueden ser interactivos y manipulables digitalmente mediante la entrada o retroalimentación del usuario al dispositivo de realidad aumentada, por ejemplo, mediante el reconocimiento automático de gestos, comandos de voz o la interacción del usuario con los controles físicos (p. ej., botones, joysticks, paneles táctiles, etc.) del dispositivo.

Una superposición de realidad aumentada, como la descrita en la presente memoria, puede presentarse a tiempo real. Como se utiliza en la presente memoria, el término "tiempo real" describe sistemas informáticos que amplían los procesos del mundo real a una velocidad que prácticamente coincide con la del proceso real. Para alcanzar sustancialmente esta velocidad, los sistemas a tiempo real descritos proporcionan respuestas dentro de limitaciones de tiempo específicas, a menudo del orden de milisegundos o microsegundos. Por lo tanto, los sistemas de realidad aumentada a tiempo real descritos pueden ampliar el entorno del usuario (o una imagen del entorno) con una superposición de realidad aumentada adecuada para dicho entorno, mientras el usuario aún está experimentando ese entorno. Desde la perspectiva del usuario, un sistema a tiempo real puede no presentar un retraso perceptible en la actualización de la superposición de realidad aumentada cuando se producen cambios en el entorno real.

Aunque se describe principalmente dentro del contexto de una realidad aumentada, se apreciará que las técnicas de delimitación y rastreo del área descritas también se pueden implementar en un entorno de realidad virtual para probar la contaminación de fármacos peligrosos, donde el entorno de realidad virtual permite la interacción del usuario con el entorno de prueba del mundo real.

Los fármacos tratan con éxito diversos tipos de enfermedades y lesiones, pero prácticamente todos los fármacos presentan efectos secundarios asociados a su uso. Sin embargo, no todos los efectos secundarios adversos se clasifican como peligrosos. En la presente descripción, el término "fármacos peligrosos" se utiliza según el significado adoptado por la Sociedad americana de farmacéuticos del sistema de salud (ASHP), que se refiere a un fármaco como peligroso si los estudios en animales o seres humanos han indicado que la exposición a ellos presenta cualquiera de cuatro características: genotoxicidad; carcinogenicidad; teratogenicidad o deterioro de la fertilidad; y daño orgánico grave u otra manifestación tóxica a dosis bajas en animales de experimentación o pacientes tratados.

Aunque se describe en el contexto del ejemplo de determinación de la concentración de fármacos peligrosos, tal como los agentes antineoplásicos, se apreciará que los dispositivos y técnicas descritos para delimitar y rastrear un área de muestreo de prueba pueden utilizarse para detectar la presencia y/o concentración de cualquier analito de interés. Un analito puede incluir, por ejemplo, fármacos (tanto peligrosos como no peligrosos), anticuerpos, proteínas, haptenos, ácidos nucleicos y amplicones.

A continuación, se describirán diversas realizaciones, junto con los dibujos, a modo de ilustración. Se apreciará que son posibles muchas otras implementaciones de los conceptos descritos, y que con las implementaciones descritas se pueden lograr diversas ventajas.

Descripción general del método de muestreo de ejemplo

Las Figuras 1A-1D ilustran gráficamente las etapas de un método de ejemplo para la recogida y análisis de una muestra líquida, como se describe en la presente memoria. La Figura 1A ilustra las etapas de ejemplo de un método de prueba 100A para analizar la presencia de un analito en una superficie de prueba. Uno, algunos o todos los bloques representados en la Figura 3A pueden imprimirse como instrucciones de interfaz gráfica de usuario en el envase de un kit de ensayo y/o recogida, o pueden presentarse en la pantalla de un dispositivo lector de ensayos, un terminal de área de prueba o un dispositivo informático personal del usuario.

En el bloque 101, el usuario puede identificar la ubicación de una muestra y recoger un kit de recogida, cartuchos de ensayo y una plantilla. El kit de recogida puede incluir un hisopo sujeto a un mango y un recipiente de recogida. En algunos ejemplos, el hisopo se humedece previamente con disolución tampón y se envasa junto con el mango en una primera bolsa sellada, mientras que el recipiente de recogida se envasa en una segunda bolsa sellada. El cartucho de ensayo puede incluir un dispositivo de ensayo alojado dentro de un cartucho que tiene una ventana o puerto alineado con la zona de recepción de la muestra del dispositivo de ensayo. En una implementación, el dispositivo de ensayo es una tira reactiva, por ejemplo, pero que no se limita a una tira reactiva de flujo lateral. Además, en el bloque 101, el usuario puede ponerse guantes limpios antes de cada recogida de muestra y/o apertura del kit de recogida, tanto para proteger al usuario de una posible contaminación de la superficie como para proteger la muestra recogida de la contaminación de las manos del usuario.

En el bloque 102, el usuario puede establecer un área de prueba en la superficie de prueba. Por ejemplo, puede colocar una plantilla (física o proyectada) sobre la ubicación deseada para delimitar claramente el área que se va a frotar con el hisopo. Como se describe en la presente memoria, el bloque 102 puede implicar que un usuario encienda o active un dispositivo de realidad aumentada para delimitar el área de prueba. También en el bloque 102, el usuario puede abrir el envase del kit de recogida, que incluye abrir el hisopo y el mango, que vienen empaquetados por separado.

En el bloque 103, el usuario puede frotar con un hisopo toda el área de prueba con el hisopo humedecido. El usuario puede frotar con un hisopo el área de prueba con movimientos lentos y firmes. Como se muestra, el usuario puede pasar el hisopo metódicamente en línea recta a lo largo de la altura del área de prueba y a lo ancho del área de prueba. El área de prueba puede ser de 0,09 metros cuadrados (un pie cuadrado) en algunas realizaciones, por ejemplo, delimitada como una región de 30,5 x 30,5 cm (12 pulgadas por 12 pulgadas) (929 cm2 (144 pulgadas cuadradas)). Otros ejemplos pueden utilizar áreas mayores o menores para la recogida, que incluyen 25,4 x 25,4 cm (10 pulgadas por 10 pulgadas), 20,3 x 20,3 cm (8 pulgadas por 8 pulgadas), 15,2 x 15,2 cm (6 pulgadas por 6 pulgadas) y 10,2 x 10,2 cm (4 pulgadas por 4 pulgadas), regiones rectangulares no cuadradas (por ejemplo, un rectángulo de 23,8 x 40,6 cm (9 pulgadas por 16 pulgadas)) y regiones no rectangulares (por ejemplo, círculos). Como se describe en la presente memoria, el área de prueba se puede delimitar mediante una interfaz de usuario de realidad aumentada, y el área real muestreada se puede rastrear y calcular automáticamente mediante un dispositivo que tiene una cámara posicionada para observar el área de prueba. La delimitación, el rastreo y el cálculo del área se pueden realizar mediante un dispositivo de realidad aumentada como se describe en la presente memoria. El dispositivo puede determinar dinámicamente el área que un usuario debe muestrear como indica el dispositivo durante una prueba determinada, por ejemplo, en base a la naturaleza de la superficie. Por ejemplo, para frotar con un hisopo una encimera se puede utilizar un área de frotación predeterminada de una región de 30 x 30 cm (12 pulgadas por 12 pulgadas), mientras que para frotar con un hisopo un portasueros, el dispositivo puede determinar utilizar una región más pequeña, Basándose esta determinación y el tamaño de la región más pequeña en la determinación del tamaño del portasueros en las imágenes capturadas por el dispositivo.

En el bloque 104, el usuario puede insertar el hisopo en el recipiente de recogida. En algunos ejemplos, el recipiente de recogida incluye un pocillo en forma de T. Aunque no se ilustra, el hisopo puede tener una sección transversal en forma de T que coincide sustancialmente con la del pocillo del recipiente. El usuario sella el recipiente con una tapa que incluye un tapón gotero e invierte completamente (por ejemplo, lo coloca boca abajo y luego lo vuelve a colocar boca arriba) el recipiente sellado cinco veces. Durante estas inversiones, el líquido del depósito del recipiente se desliza principalmente sobre el material del hisopo debido a la forma de la sección transversal y otras características del depósito, y el asa se desliza dentro del depósito debido a que el depósito tiene una altura mayor que la del asa. Como se describe en la presente memoria, la inversión combinada con las geometrías del recipiente y el asa y el flujo de la disolución tampón, permite extraer los contaminantes recogidos del material del hisopo. En un ejemplo no limitante, el usuario no invierte ni agita el recipiente antes de continuar con la siguiente etapa.

En el bloque 106, el usuario puede dejar el hisopo y el mango dentro del recipiente, quitar la tapa del gotero y sacar apretando (o dejar que la gravedad extraiga) una o más gotas (por ejemplo, pero no se limita a cuatro gotas) en el pocillo de muestra de uno o más cartuchos de ensayo. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el usuario puede dejar caer la muestra en varios ensayos, cada uno diseñado para analizar un fármaco diferente. En algunos ejemplos, entre tres y diez gotas pueden producir resultados adecuados en el ensayo. Una gota es una unidad de medida aproximada de volumen que corresponde a la cantidad de líquido dispensado como una gota desde un gotero o cámara de goteo por atracción gravitatoria (a veces con la ayuda de una presión positiva creada dentro del recipiente que contiene el líquido). Si bien el volumen preciso de cualquier gota depende de factores como la tensión superficial del líquido de la gota, la fuerza del campo gravitatorio que atrae a la gota y el dispositivo y la técnica utilizados para producir la gota, se considera comúnmente que es un volumen de 0,05 mL. En realizaciones alternativas, el usuario puede acoplar mecánicamente una porción de transferencia de fluido del dispositivo de recogida a una porción de transferencia de fluido del dispositivo de ensayo para liberar un volumen controlado de muestra a través de una vía de fluido cerrada, por ejemplo, como se muestra en la Figura 5C.

En el bloque 107, el usuario puede utilizar un temporizador para permitir que la muestra se desarrolle durante un periodo de tiempo. Por ejemplo, la muestra puede desarrollarse durante aproximadamente un minuto, aproximadamente dos minutos, aproximadamente tres minutos, aproximadamente cuatro minutos, aproximadamente cinco minutos, aproximadamente seis minutos o cualquier otra cantidad de tiempo. Son posibles otros tiempos de desarrollo. En algunas realizaciones, el temporizador puede estar integrado en la programación del dispositivo lector que lee el ensayo. El tiempo de desarrollo puede variar según la prueba específica que se esté realizando y los parámetros operativos del dispositivo de ensayo.

En el bloque 108, el usuario puede insertar el cartucho de ensayo en un dispositivo lector de ensayos. El cartucho de ensayo puede insertarse en el dispositivo listo antes o después del desarrollo de la muestra, dependiendo del modo de funcionamiento del dispositivo. En algunas realizaciones, el usuario puede insertar varios cartuchos secuencialmente para analizar diferentes aspectos de la muestra o para garantizar la repetibilidad de los resultados.

En el bloque 109, el dispositivo lector de ensayos lee porciones del cartucho insertado (que incluyen, por ejemplo, la detección de señales ópticas de las áreas expuestas de una zona de captura de una tira reactiva alojada en el cartucho), analiza las señales para determinar los cambios ópticos en la(s) ubicación(ones) de la(s) zona(s) de prueba y, opcionalmente, la(s) ubicación(es) de la(s) zona(s) de control, determina un resultado en base a los cambios ópticos y muestra el resultado al usuario. El dispositivo puede, opcionalmente, almacenar el resultado o transmitir el resultado a través de una red a un repositorio de datos centralizado. Como se ilustra, el dispositivo muestra un resultado negativo para la presencia de doxorrubicina en la muestra. En otras realizaciones, el dispositivo puede mostrar un nivel de concentración específico detectado en la muestra y/o determinado para el área de prueba, y opcionalmente puede mostrar valores de confianza en el resultado determinado.

Las realizaciones de los dispositivos lectores descritos en la presente memoria, pueden determinar la presencia o ausencia de un fármaco peligroso en una superficie analizada con un alto grado de confianza y mostrar una señal del resultado de esta prueba al usuario muy rápidamente (en algunos casos, en 1 o 2 minutos) después de que el usuario analice la superficie. En algunos casos, el dispositivo lector puede determinar una concentración de contaminación y mostrar una señal de la concentración determinada al usuario muy rápidamente (en algunos casos, en 1 o 2 minutos) después de que el usuario analice la superficie. En otros ejemplos más, el dispositivo lector correlaciona un nivel de contaminación detectado con un riesgo de absorción humana o un riesgo de exposición nociva para las personas. Para ilustrar un ejemplo no limitante, una absorción humana no intencionada de 1,0 ng/cm2 de ciclofosfamida, un fármaco antineoplásico peligroso, puede considerarse una exposición nociva o a un carcinógeno. Se debe entender que se podría establecer un nivel diferente de contaminación de ciclofosfamida como umbral de exposición nociva, y que el nivel de contaminación de varios fármacos antineoplásicos se puede establecer en niveles diferentes dependiendo de las necesidades del usuario y del entorno de prueba.

En este ejemplo, el dispositivo lector está configurado para detectar un nivel de contaminación de ciclofosfamida para un área muestreada de 30,5 cm por 30,5 cm (12 pulgadas por 12 pulgadas) (solo como ejemplo) que es 1/10° de este nivel umbral de 1,0 ng/cm2 de contaminación de ciclofosfamida, o 0,1 ng/cm2. Por ejemplo, el intervalo dinámico del dispositivo de prueba de ensayo (y los dispositivos lectores descritos en la presente memoria que leen los dispositivos de ensayo descritos) puede ser capaz de detectar un nivel de contaminación de ciclofosfamida tan bajo como aproximadamente 0,1 ng/cm2 por área de prueba de muestra de 30,5 cm por 30,5 cm (12 pulgadas por 12 pulgadas). En una realización no limitante, el dispositivo lector está configurado para mostrar una indicación de una concentración medida real de ciclofosfamida. Por ejemplo, una pantalla en el dispositivo lector puede mostrar la lectura "0,085 ng/cm2" al usuario al finalizar la lectura del dispositivo de prueba. En otra realización no limitante, el dispositivo lector está configurado para indicar un resultado binario al usuario en base a una concentración medida real de ciclofosfamida. Por ejemplo, una pantalla en el dispositivo lector puede mostrar la lectura "-" o "- Ciclofosfamida" al usuario al finalizar la lectura del dispositivo de prueba cuando la concentración medida real de ciclofosfamida es menos de aproximadamente 0,1 ng/cm2 (equivalente a una masa de 93 ng de ciclofosfamida para una muestra de 30,5 cm por 30,5 cm. La pantalla del dispositivo lector puede mostrar la lectura "+" o "+ Ciclofosfamida" al usuario al finalizar la lectura del dispositivo lector cuando la concentración real de ciclofosfamida medida es de aproximadamente 0,1 ng/cm2 o mayor (equivalente a una masa de 93 ng de ciclofosfamida para un área de muestra de prueba de 30,5 centímetros por 30 centímetros (12 pulgadas por 12 pulgadas)).

En algunos ejemplos, el dispositivo lector está configurado para correlacionar una medición real de contaminación con un riesgo de absorción humana o un riesgo de exposición nociva para los seres humanos, y para mostrar una indicación del riesgo al usuario al finalizar la lectura del dispositivo de prueba. Por ejemplo, el dispositivo lector puede configurarse para correlacionar una concentración real medida de ciclofosfamida de menos de aproximadamente 0,1 ng/cm2 como una lectura dentro de una ventana de error aceptable y/o con un bajo riesgo de exposición nociva. En este caso, el dispositivo lector puede mostrar al usuario una lectura de "no se requieren medidas adicionales". El dispositivo lector puede configurarse para correlacionar una concentración real medida de ciclofosfamida de aproximadamente 0,1 ng/cm2 (equivalente a una masa de 93 ng de ciclofosfamida para un área de muestra de prueba de 30,5 centímetros por 30,5 centímetros (12 pulgadas por 12 pulgadas)) con un riesgo moderado de exposición nociva. En este caso, el dispositivo lector puede mostrar una lectura de "notificar a otros; iniciar descontaminación" al usuario. El dispositivo lector puede configurarse para correlacionar una concentración real medida de ciclofosfamida de más de aproximadamente 0,1 ng/cm2 (equivalente a una masa de 93 ng de ciclofosfamida para un área de muestra de prueba de 30,5 centímetros por 30,5 centímetros (12 pulgadas por 12 pulgadas)) como una lectura dentro de una ventana de contaminación inaceptablemente alta. En este caso, el dispositivo lector puede mostrar al usuario una lectura de "evacuar inmediatamente". El dispositivo lector también puede transmitir automáticamente una advertencia o alerta al usuario con un sonido o luz de advertencia (por ejemplo, una indicación de voz o una luz intermitente brillante); transmitir una advertencia o alerta a otro personal que se encuentre a una distancia del dispositivo lector y de la superficie analizada (por ejemplo, iniciar indicaciones de voz para evacuar el área inmediata, emitir una sirena de alto nivel de decibelios, etc.); y/o transmitir una advertencia o alerta al personal dentro o fuera de la ubicación física donde ocurrió el evento de prueba (transmitir, mediante una conexión por cable o inalámbrica, una notificación de emergencia a un farmacéutico jefe, enfermero, gerente o personal de seguridad o agencia reguladora que incluya la ubicación del evento de prueba, el nombre del fármaco peligroso y la concentración medida del fármaco peligroso). Estos ejemplos no pretenden ser limitantes y se entiende que se pueden implementar otras concentraciones, umbrales, lecturas de pantalla y advertencias en los sistemas descritos en la presente memoria.

Tras la prueba, el usuario puede volver a sellar el recipiente con el tapón del gotero y desechar el dispositivo de recogida y el ensayo (por ejemplo, de conformidad con la normativa sobre residuos peligrosos). Opcionalmente, el usuario puede realizar los procedimientos de descontaminación necesarios, volver a analizar una superficie descontaminada y generar el informe de resultados correspondiente.

La Figura 1B ilustra otro método de prueba 100B que representa detalles de las etapas 103, 104 y 106 del proceso 100A utilizando una realización alternativa del dispositivo de recogida.

El método 100B comienza en la etapa 105, donde un usuario puede eliminar un mango 140 de un recipiente 130 que contiene un volumen predeterminado de fluido tampón 135. El mango 140 tiene un hisopo 245 fijado a un extremo, previamente humedecido con el fluido tampón 135. En otras implementaciones, el usuario puede aplicar por separado a la superficie de prueba un fluido que no provenga del recipiente 130. Por ejemplo, el fluido tampón 135 puede proporcionarse por separado, aplicarse a la superficie de prueba y absorberse utilizando el hisopo 145. El fluido tampón 135 ayuda a pasar los contaminantes de la superficie de prueba al hisopo.

En la etapa 110, opcionalmente en algunas realizaciones la cabeza del hisopo puede girar para ayudar a poner y mantener el contacto entre el hisopo 145 y la superficie de prueba 150. El mango 140 puede tener inteligencia de procesamiento que se comunica con el dispositivo de realidad aumentada como se describe en la presente memoria, por ejemplo, al tener una baliza de seguimiento (por ejemplo, conjunto de reflectores, radiofrecuencia activa, sensor de posición, etc.) que se puede utilizar durante el muestreo para permitir una evaluación más precisa del área real frotada con un hisopo.

En la etapa 115, el usuario puede frotar con un hisopo un área de prueba designada de la superficie de prueba 150. En algunas implementaciones, puede ser preferible frotar con un hisopo toda el área de prueba y solo dentro del área de prueba para generar una medición precisa de la concentración del contaminante, especialmente para contaminantes donde incluso pequeñas cantidades por área son nocivas para los usuarios. Los dispositivos de realidad aumentada descritos pueden utilizarse para ayudar a delimitar y rastrear el área frotada con un hisopo. Frotar con un hisopo toda el área de prueba y solo dentro del área de prueba también permite que un dispositivo lector como se describe en la presente memoria, genere una medición precisa de la concentración del contaminante por unidad de área en situaciones donde está presente una cantidad de contaminante muy pequeña. Incluso si la cantidad de contaminante detectada es muy pequeña y no es inmediatamente nociva para las personas en el área inmediata, la detección de contaminante en cualquier cantidad puede alertar al usuario de una fuga o liberación involuntaria de material peligroso. Además, para algunos fármacos peligrosos no existe un nivel de exposición seguro. Como tal, algunas realizaciones de la etapa 115 pueden implicar la activación de un dispositivo de realidad aumentada para generar una delimitación de área sobre el área de prueba para ayudar al usuario a frotar con un hisopo solo un área predeterminada, y pueden implicar además la monitorización de las acciones del usuario para determinar el área muestreada real y/o cuándo se completa el muestreo total del área delimitada.

En la etapa 120, el usuario puede volver a poner el hisopo 145 y el mango 140 en el recipiente de recogida 135. Opcionalmente, el usuario y/o la estructura del recipiente pueden agitar el hisopo para liberar los contaminantes recogidos en el fluido dentro del recipiente 135.

En la etapa 125, el usuario puede transferir fluido a un dispositivo de prueba, tal como, pero que no se limita a, un cartucho 155 que contiene un ensayo de flujo lateral con que incluye una tira reactiva. Por ejemplo, el usuario puede echar gotas de fluido desde el recipiente 130 sobre la zona de recepción de la muestra de la tira reactiva. En algunas realizaciones, el cartucho 155 (u otro sistema de prueba) y el recipiente 130 pueden estructurarse para acoplarse mecánicamente mediante una conexión estanca, evitando así la exposición accidental de fluidos potencialmente contaminados a los usuarios y/o al entorno de prueba.

La Figura 1C ilustra una etapa adicional de inserción del cartucho 155 en una abertura 170 del dispositivo lector 160. Aunque no se ilustra, etapas adicionales pueden incluir operar el dispositivo lector 160 para detectar un resultado de la prueba (por ejemplo, mediante la formación de imágenes de la tira reactiva), analizar el resultado de la prueba y mostrar el resultado de la prueba. La Figura 1D ilustra el dispositivo lector 160 que muestra el resultado de la prueba en la pantalla 180. En este caso, el resultado de la prueba indica una concentración del analito de interés de 3 ng/ml.

El dispositivo 160 puede ser un dispositivo lector de ensayos con que tiene una abertura 170 para recibir una tira reactiva de ensayo y un cartucho 155, y posicionar la tira reactiva de modo que las zonas de detección se posicionen en la trayectoria óptica de los componentes de formación de imagen ubicados dentro del dispositivo 160. El dispositivo también puede utilizar estos componentes de formación de imagen u otros adicionales para generar una imagen de un código de barras en el cartucho, por ejemplo, para identificar las técnicas de formación de imagen y análisis a realizar.

Algunas realizaciones del dispositivo 160 pueden configurarse para realizar un escaneo inicial utilizando un lector de códigos de barras para generar la imagen de uno o más códigos de barras, por ejemplo, provistos en cartuchos insertados en la abertura 170 o en identificadores independientes. Un código de barras puede identificar el tipo de prueba a realizar, la persona que realiza la prueba, la ubicación de la prueba y/o la ubicación de la superficie de prueba en las instalaciones (por ejemplo, farmacia, área de enfermería, número de armario, número de cama, número de silla, número de bomba, etc.). Tras leer los identificadores de código de barras, el cartucho 155 se inserta entonces en el lector, como se muestra en las Figuras 1A y 1C.

El dispositivo 160 puede incluir un botón 175 que prepara al dispositivo para su uso y proporciona un mecanismo de entrada para que el usuario opere el dispositivo. En algunas realizaciones, el modo de funcionamiento del dispositivo se puede configurar mediante un número o patrón de clics del botón 175 único del dispositivo 160. Por ejemplo, en algunas implementaciones, una sola pulsación del botón 175 puede encender el dispositivo 160 y configurar el dispositivo 160 en un modo de funcionamiento predeterminado, y el dispositivo 160 puede implementar el modo de funcionamiento predeterminado al insertar un cartucho. Un doble clic en el botón 175 puede iniciar un modo de funcionamiento alternativo que es diferente al modo de funcionamiento predeterminado. Otros números o patrones de pulsaciones del botón 175 único por un usuario pueden proporcionar instrucciones al procesador del dispositivo sobre el modo de funcionamiento deseado. Las realizaciones del dispositivo 160 se describen en la presente memoria con referencia a un solo botón, pero también son posibles otras funciones que permiten al usuario seleccionar y alternar entre los modos de funcionamiento del dispositivo (tales como, pero que no se limitan a, un solo interruptor, perilla, palanca o manija).

Un ejemplo de un modo de funcionamiento del dispositivo es el modo de lectura de punto final. En el modo de lectura del punto final, el usuario prepara e incuba el ensayo fuera del dispositivo 160 y rastrea el tiempo de desarrollo del ensayo. Por ejemplo, un ensayo para determinar la concentración de metotrexato o doxorrubicina puede tener un tiempo de desarrollo de 5 minutos; por lo tanto, el usuario aplicaría el fluido al ensayo desde un dispositivo de recogida, como se describe en la presente memoria, y esperaría 5 minutos. Al final de los 5 minutos, el usuario insertaría el ensayo 155 en el dispositivo 160 para obtener el resultado de la prueba. Por consiguiente, al operar en modo de lectura de punto final, el dispositivo 160 puede proporcionar instrucciones, por ejemplo, de forma audible o en una presentación visual, que indican al usuario que espere un tiempo predeterminado tras aplicar una muestra a un ensayo antes de insertar el ensayo en el dispositivo 160. En otras realizaciones, al operar en modo de lectura de punto final, el dispositivo 160 puede no mostrar instrucciones, sino simplemente leer un ensayo tras la inserción en el dispositivo 160. Al insertar el ensayo en el dispositivo 160 base, un lector óptico del dispositivo puede recopilar datos (por ejemplo, datos de imagen) que representan el ensayo para su análisis en la determinación de un resultado del ensayo. En algunas realizaciones, el modo de lectura de punto final puede ser el modo de funcionamiento predeterminado del dispositivo 160.

Otro ejemplo de modo de funcionamiento del dispositivo es el modo autónomo. Cuando funciona en modo autónomo, el dispositivo 160 puede proporcionar instrucciones para que el usuario inserte el ensayo inmediatamente después o durante la aplicación de la muestra. En el modo autónomo según una realización, el usuario puede aplicar la muestra al ensayo e insertar el ensayo inmediatamente en el dispositivo 160. El ensayo se desarrollará dentro del dispositivo 160, y el dispositivo 160 puede realizar el rastreo del tiempo transcurrido desde la inserción del ensayo 155. Al final del tiempo de desarrollo predeterminado, el dispositivo 160 puede recoger los datos (por ejemplo, datos de imagen) que representan el ensayo. En implementaciones donde el dispositivo 160 es un lector de imágenes, el dispositivo 160 puede analizar los datos de imagen para determinar el resultado de una prueba e informar del resultado de la prueba al usuario. El tiempo de desarrollo del ensayo puede ser único para cada prueba. En algunas realizaciones, el modo autónomo se puede activar haciendo doble clic en el botón 175 único del dispositivo 160. Otra entrada puede indicar el tiempo de desarrollo del ensayo al dispositivo lector. Por ejemplo, un código de barras escaneado por un lector de códigos de barras del dispositivo 160, o un código de barras proporcionado en el ensayo o en un cartucho utilizado para almacenar el ensayo, puede indicar al dispositivo 160 el tipo de ensayo insertado y un tiempo de desarrollo para ese ensayo. En base al tipo de ensayo, el dispositivo 160 puede esperar la cantidad de tiempo predeterminado tras la aplicación e inserción de la muestra antes de recoger los datos de imagen que representan el ensayo.

Existen muchas ventajas asociadas con la capacidad del usuario para seleccionar y alternar entre los modos de funcionamiento del dispositivo en las implementaciones de los analizadores de ensayos básicos descritos en la presente memoria. El modo de lectura de punto final puede ser conveniente en grandes laboratorios o centros médicos donde el personal normalmente procesa varias pruebas por lotes. El modo autónomo puede ser útil cuando se está realizando una sola prueba o cuando el usuario final no quiere tener que controlar el tiempo de desarrollo del ensayo (o no tiene los conocimientos o no está entrenado en como rastrear el tiempo de desarrollo del ensayo con precisión). El modo autónomo puede reducir o eliminar ventajosamente la aparición de resultados de la prueba incorrectos debido a que un ensayo se inserta y lee (por ejemplo, se obtiene una imagen) demasiado rápido (demasiado pronto antes de que transcurra el tiempo de desarrollo del ensayo) o demasiado lento (demasiado tiempo después de que transcurra el tiempo de desarrollo del ensayo). Además, en el modo autónomo, el lector del ensayo puede funcionar para capturar múltiples imágenes del ensayo a intervalos de tiempo predeterminados, por ejemplo, cuando se desea un gráfico cinético de las lecturas del ensayo.

Una realización del dispositivo 160 descrito incluye un solo botón 175 en su carcasa exterior, tal como un solo botón de encendido que enciende y apaga el dispositivo 160. Las realizaciones del dispositivo 160 descrito también implementan dos modos de funcionamiento del dispositivo diferentes (aunque son posibles más de dos modos de funcionamiento del dispositivo). Para permitir que el usuario final pueda seleccionar y alternar entre los dos modos de funcionamiento del dispositivo, el dispositivo 160 puede incluir instrucciones para implementar una función de doble clic en el botón de encendido. Tras recibir la entrada de una sola pulsación del botón para encender el dispositivo, la inserción de un cartucho de ensayo puede activar automáticamente el modo de lectura de punto final. Cuando el procesador del dispositivo recibe la entrada de un usuario que hace doble clic en el botón de encendido, este puede iniciar las instrucciones almacenadas para implementar el modo autónomo. Esta función de doble clic ofrece al usuario final una forma sencilla e intuitiva de cambiar entre los diferentes modos de funcionamiento del analizador de ensayos básicos. La función de doble clic también permite al usuario configurar el dispositivo a tiempo real para que funcione en modo autónomo sin necesidad de etapas adicionales de configuración ni programación adicional del dispositivo 160 por el usuario. Se apreciará que el dispositivo 160 puede estar provisto con instrucciones para reconocer otros modos de clic, en lugar del doble clic o además de este, para activar modos de funcionamiento secundarios del dispositivo (no predeterminados), por ejemplo, reconocer que el usuario pulsa el botón un número predeterminado de veces, que pulsa el botón con un patrón predeterminado y/o que pulsa y lo mantiene pulsado durante un tiempo predeterminado.

Como se describió anteriormente, el dispositivo 160 también puede incluir una pantalla 180 para mostrar las instrucciones y/o los resultados de la prueba al usuario. Tras insertar la tira reactiva, el dispositivo 160 puede leer un código de barras en la tira reactiva del ensayo para identificar el nombre, los intervalos de concentración admisibles del fármaco y/o la concentración máxima admisible del fármaco. El dispositivo 160 puede generar una imagen de la tira reactiva insertada y analizar las señales que representan la tira reactiva generada en imagen para calcular los resultados, mostrar los resultados al usuario y, opcionalmente, transmitir y/o almacenar localmente los resultados. Los resultados pueden calcularse y mostrarse como contaminación con una indicación de positivo o negativo (por ejemplo, /-; sí/no; etc.), y/o la cantidad real de contaminación (analito de interés) por área (por ejemplo, concentración del fármaco = 0,1 ng/cm2) y/o la cantidad real de contaminación (analito de interés) por volumen de disolución tampón (por ejemplo, concentración del fármaco = 3 ng/ml). Estas indicaciones son ejemplos no limitantes ya que también son adecuadas otras indicaciones y unidades de medida.

Algunas realizaciones del dispositivo 160 pueden simplemente mostrar el(los) resultado(s) al usuario. Algunas realizaciones del dispositivo 160 también pueden almacenar el(los) resultado(s) en una memoria interna que puede recuperarse, por ejemplo, mediante conexión USB, conexión de red (por cable o inalámbrica), conexión de teléfono móvil, comunicación de campo cercano, conexión Bluetooth, y similares. El(Los) resultado(s) también puede(n) registrarse automáticamente en los registros y el sistema de rastreo del entorno (por ejemplo, las instalaciones) donde se realiza la prueba. El dispositivo 160 también puede programarse para alertar automáticamente al personal adicional según sea necesario, sin necesidad de intervención ni instrucciones adicionales por parte del usuario. Por ejemplo, si el dispositivo 160 detecta niveles de contaminación superiores al umbral de absorción humana y se considera peligroso para el contacto humano, se puede notificar automáticamente a un farmacéutico jefe, enfermera, gerente o personal de seguridad con los resultados y la concentración de contaminación para facilitar una respuesta rápida. La notificación puede incluir información de ubicación, tal como, pero que no se limita a, una posición geográfica (latitud/longitud) o una descripción de la ubicación (Hospital A, Habitación del paciente B, etc.). Esa respuesta puede incluir una rutina de descontaminación detallada realizada por personal entrenado o utilizando un kit de descontaminación proporcionado junto o por separado del kit de detección de contaminación peligrosa.

En algunas realizaciones, el dispositivo 160 puede ser un dispositivo lector de ensayos específico, configurado con instrucciones ejecutables por ordenador para identificar concentraciones traza de contaminantes en las muestras aplicadas a las tiras reactivas. En otras realizaciones, se pueden utilizar otros sistemas de prueba de muestras líquidas adecuados para identificar la presencia o concentración de un fármaco peligroso.

Descripción general de dispositivos y técnicas de ejemplo para el muestreo de áreas de realidad aumentada

La Figura 2 representa un ejemplo de pantalla 200 de realidad aumentada de un entorno de muestreo 210 de área de prueba, como se describe en la presente memoria, que puede presentarse, por ejemplo, en el bloque 115 del proceso 100 descrito anteriormente. El entorno de muestreo 210 incluye una superficie 225 identificada para el muestreo de contaminación peligrosa. Se puede sospechar que la superficie 225 tiene contaminación peligrosa o saber que tiene contaminación peligrosa. En algunos casos, se sospecha que la superficie 225 no tiene contaminación peligrosa, pero se analiza periódicamente, por ejemplo, como parte de un programa de mantenimiento rutinario, para confirmar que no existe de hecho contaminación peligrosa. En algunos ejemplos, el usuario analiza la superficie 225 en base a un programa de mantenimiento rutinario preestablecido, tal como cada media hora, cada hora, diariamente, semanalmente, mensualmente o con alguna otra periodicidad.

La superficie 225 puede estar en una farmacia donde se manipulan o dispensan fármacos peligrosos, en un entorno utilizado para el tratamiento de pacientes con fármacos peligrosos o en un entorno utilizado para el almacenamiento, la prueba o la fabricación de fármacos peligrosos, por nombrar algunos ejemplos no limitantes. Por ejemplo, la superficie 225 puede ser una cabina de seguridad biológica y aisladores ("caja de guantes"), encimeras de diversos materiales y ubicaciones, suelos, portasueros y áreas de administración (p. ej., sillas, escritorios, teclados, pantallas de ordenador). Otros ejemplos de la superficie 225 incluyen ubicaciones de transporte de fármacos, tales como recipientes de transporte, carritos y áreas de almacenamiento (p. ej., estanterías y refrigeradores). Se entenderá que las implementaciones de los dispositivos de realidad aumentada descritos en la presente memoria, pueden ser adecuadas para ayudar y/o instruir a un usuario a frotar con un hisopo cualquier número de superficies que puedan contener una molécula de fármaco peligroso o cualquier otro analito de interés.

La pantalla 200 de realidad aumentada se ilustra como que se presenta dentro del campo de visión de una ventana 205, por ejemplo, la de unas gafas de protección o gafas de realidad aumentada. Otros ejemplos pueden tener formas variables para la ventana 205 o incluso ninguna ventana, dependiendo del tipo de dispositivo utilizado para generar y proporcionar la pantalla 200 de realidad aumentada.

En algunas implementaciones, la pantalla 200 de realidad aumentada puede proporcionarse para una prueba inicial de la superficie 225. En un ejemplo, la prueba de la superficie 225 puede realizarse según las Figuras 1A-1D descritas anteriormente. En otros ejemplos se pueden utilizar otros procedimientos de muestreo y dispositivos de prueba. En algunas implementaciones, la pantalla 200 de realidad aumentada puede mostrarse de nuevo para realizar pruebas de seguimiento de la superficie 225, por ejemplo, una revisión periódica de la superficie 225 o una prueba de confirmación que ocurre tras la ejecución de los procedimientos de descontaminación para descontaminar la superficie 225.

La pantalla 200 de realidad aumentada incluye elementos visuales generados digitalmente que se muestran como una superposición sobre el entorno de muestreo 210 del área de prueba del mundo real. Estos incluyen un límite de delimitación de área 215, marcas de distancia 230 y elementos de interfaz de usuario 220. Cabe destacar que las ubicaciones, formas y presentaciones visuales específicas de estos elementos pueden variar en otras realizaciones, mientras aún proporcionan la funcionalidad descrita. La pantalla 200 de realidad aumentada de ejemplo incluye representaciones tridimensionales de los elementos de superposición de realidad aumentada; algunos o todos los elementos pueden mostrarse como representaciones bidimensionales en otras realizaciones.

El límite de delimitación de área 215 indica el área especificada para el muestreo de la superficie 225, para la presencia potencial de un contaminante peligroso y está acompañado de marcas de distancia 230 para proporcionar indicaciones visuales al usuario sobre las dimensiones del límite de delimitación de área 215. En algunas realizaciones, las marcas de distancia 230 pueden mostrarse durante los procedimientos de configuración previos al muestreo para permitir que el usuario seleccione un área específica para la prueba. En algunos ejemplos, las marcas de distancia 230 pueden no mostrarse durante el muestreo.

Como se describe en la presente memoria, tener un cálculo preciso del área muestreada puede permitir determinar con una precisión muy alta la concentración de cualquier contaminante detectado por unidad de área de la superficie 225 de muestreo. Por lo tanto, además de mostrar el límite de delimitación del área 215, un dispositivo de realidad aumentada como el descrito en la presente memoria también puede monitorizar los procesos de recogida de muestras para realizar uno o más de lo siguiente: (i) identificar un porcentaje del área realmente muestreada, (ii) identificar cualquier área adicional fuera del límite de delimitación del área 215 que se haya muestreado, (iii) calcular el área muestreada total real, y (iv) proporcionar una indicación cuándo se ha muestreado el área total.

Los elementos de la interfaz de usuario 220 de ejemplo incluyen un botón de selección de forma y un botón de ajuste de ubicación. El botón de selección de forma puede permitir al usuario seleccionar la forma y/o el tamaño del límite de delimitación del área de prueba 215. Por ejemplo, el usuario puede "tocar" los elementos de la interfaz de usuario 220 colocando una mano o un dedo sobre o dentro del volumen 3D ilustrado para seleccionar las características del límite de delimitación del área de prueba 215. En otras implementaciones, la forma y el tamaño del área de prueba pueden predefinirse y el botón de selección de forma puede omitirse. El botón de ajuste de ubicación puede permitir al usuario mover la posición del límite de delimitación del área de prueba 215 en al menos una dirección a lo largo de la superficie 225. En algunas realizaciones, el dispositivo utilizado para mostrar la pantalla 200 de realidad aumentada puede analizar una imagen del entorno de muestreo 210 del área de prueba e identificar automáticamente la altura y/o el contorno de la superficie 225, y puede superponer el límite de delimitación del área de prueba 215 sobre la altura y/o los contornos determinados de la superficie 225. Otros ejemplos pueden tener varios botones que proporcionan diversas funciones de entrada del usuario según sea necesario para el funcionamiento del sistema y los procedimientos de adquisición de muestras.

La Figura 3 representa un diagrama de bloques esquemático de alto nivel de un dispositivo 300 de realidad aumentada de ejemplo que genera y muestra la pantalla de ejemplo de la Figura 2. El dispositivo 300 incluye diversos componentes para generar y presentar vistas de realidad aumentada al usuario, por ejemplo, el dispositivo de captura de imágenes 330, la pantalla 315, el(los) procesador(es) 325, el dispositivo de conectividad 310, los controles de la interfaz de usuario 305, el(los) sensor(es) de posición 320, la memoria de trabajo 345 y varios repositorios de datos. Estos repositorios de datos incluyen el repositorio de datos de límites 335, el repositorio de datos de área frotada con el hisopo 340 y el repositorio de datos de prueba 390. Aunque se muestran por separado en la Figura 3 para mayor claridad en la explicación posterior, se apreciará que algunos o todos los repositorios de datos pueden almacenarse juntos en una sola memoria o conjunto de memorias. La memoria de trabajo 345 almacena varios módulos de procesamiento que incluyen el módulo de superposición 350, el controlador de comandos de IU 355, el rastreador de posición 360, el módulo de reconocimiento de gestos 365, la calculadora de área 370, el controlador de comunicación 375, el módulo de identificación 380 y la calculadora de resultados 385. Cada módulo puede representar un conjunto de instrucciones legibles por ordenador, almacenadas en una memoria, y uno o más procesadores configurados por las instrucciones para realizar las funciones descritas a continuación en conjunto.

El dispositivo 300 puede ser cualquier dispositivo adecuado para crear una experiencia visual que combine contenido digital (p. ej., la superposición de realidad aumentada de ejemplo de la Figura 2) con el mundo físico (p. ej., el entorno de prueba) en una escena compuesta. Por ejemplo, el dispositivo 300 puede ser un dispositivo portátil configurado para mostrar la realidad aumentada superpuesta al entorno de prueba a uno o ambos ojos del usuario. El dispositivo 300 puede implementarse como una pantalla de visualización frontal (HUD), gafas de protección de realidad aumentada o virtual, gafas inteligentes o cualquier sistema de realidad aumentada inmersivo o transparente adecuado. Las pantallas inmersivas bloquean la visión del mundo real del usuario, por ejemplo, presentando una imagen de la escena del mundo real con una superposición digital, mientras que los sistemas transparentes dejan abierta la visión del mundo real del usuario y muestran una imagen superpuesta a la vista.

El dispositivo de captura de imágenes 330 adquiere imágenes del entorno de prueba. En algunas realizaciones, estas imágenes pueden mostrarse al usuario con una superposición de realidad aumentada, como se describe en la presente memoria. En otras realizaciones, el procesador o procesadores 325 pueden utilizar las imágenes para generar o mantener la posición de la superposición de realidad aumentada (p. ej., la interfaz de usuario), por ejemplo, utilizando una pantalla transparente, aunque las imágenes en sí no se muestren al usuario. El dispositivo 300 también puede utilizar las imágenes capturadas por el dispositivo de captura de imágenes 330 para determinar la información relacionada con una prueba o para determinar los resultados de la prueba. Por ejemplo, el dispositivo 300 puede identificar en una imagen capturada cualquier número de marcas en un hisopo o una tira reactiva, por ejemplo, un identificador único (p. ej., código de barras 1D o 2D, código QR, número de serie, etc.) que identifica el hisopo y/o la tira reactiva utilizados. El dispositivo de captura de imágenes 330 también puede utilizarse para registrar la ubicación donde la toma de muestra se toma (p. ej., señales visuales o identificadores en una campana extractora de farmacia o en la superficie de prueba). Al utilizar datos de imágenes del dispositivo de captura de imágenes 330, el dispositivo 300 puede crear un registro de seguimiento de todos los elementos utilizados durante la recogida de muestras y el cálculo de los resultados de las pruebas, todas las áreas de donde se recolectaron, y puede utilizar estos datos para generar la documentación adecuada de los eventos y resultados de las pruebas.

El dispositivo de captura de imágenes 330 puede comprender, en diversas realizaciones, un dispositivo de carga acoplada (CCD), un sensor semiconductor de óxido metálico complementario (CMOS) o cualquier otro dispositivo de detección de imágenes que reciba luz y genere datos de imagen en respuesta a la imagen recibida. Un sensor del dispositivo de captura de imágenes 330 puede tener una matriz de varios elementos fotosensibles. Estos elementos fotosensibles pueden ser, por ejemplo, fotodiodos formados en un sustrato semiconductor, por ejemplo, en un sensor de imagen CMOS. En algunas realizaciones, el número de píxeles en las imágenes capturadas puede corresponder al número de elementos fotosensibles.

La pantalla 315 del dispositivo 300 puede presentar al usuario una escena compuesta de un entorno de prueba y una superposición de realidad aumentada a un usuario. La pantalla 315 puede tener diversos paneles de visualización (p. ej., paneles LED, LCD, OLED) o materiales ópticos (p. ej., vidrio transparente o lentes o paneles de plástico), como se describe a continuación. En algunas implementaciones, la pantalla 315 puede ser una pantalla portátil cercana al ojo. En algunas implementaciones, la pantalla 315 puede ser una o varias pantallas estereoscópicas que presentan a cada ojo un campo de visión ligeramente diferente para crear una percepción 3D de la escena compuesta.

En algunas implementaciones, la pantalla 315 puede ser transparente o translúcida para que el usuario pueda ver el entorno de prueba a través de la pantalla 315, con la pantalla 315 utilizada para presentar la superposición de realidad aumentada. En estas realizaciones, la superposición de realidad aumentada puede proyectarse sobre la pantalla 315 mediante un dispositivo de proyección colocado para emitir luz hacia o sobre la pantalla 315, o bien puede presentarse modificando la apariencia visual de los píxeles de la pantalla 315. Por lo tanto, la pantalla 315 puede incorporarse en la(s) lente(s) transparente(s) de unas gafas de seguridad o gafas o de un panel de visualización frontal.

Con un sistema óptico transparente de visión cercana (p. ej., transparente o translúcido), la superposición de realidad aumentada podría no mostrarse enfocada en la superficie de la pantalla. Dentro de un intervalo de distancias cercano al ojo del usuario, mostrar la superposición enfocada en una superficie semitransparente podría no crear una escena compuesta efectiva, ya que el ojo humano no puede enfocar cómodamente algo demasiado cercano (p. ej., a menos de 6,5 cm para un ojo humano típico). Por lo tanto, en lugar de mostrar la superposición en la superficie, la pantalla 315 puede incluir un sistema óptico configurado para formar una pupila óptica, y el ojo del usuario puede actuar como el último elemento de la cadena óptica, creando así la imagen enfocada de la superposición en la retina del ojo. Por ejemplo, una pantalla transparente de visión cercana puede incluir una fuente de iluminación configurada para emitir luz que representa la superposición de realidad aumentada y un elemento óptico de guía de ondas que capta la luz y la transmite al ojo del usuario. Esta disposición puede formar la pupila óptica, y el ojo del usuario actúa como el último elemento de la cadena óptica, convirtiendo la luz de la pupila en una imagen en la retina. Esta estructura puede permitir que las porciones no transparentes de la pantalla 315 se coloquen de forma que no obstruyan la visión del usuario, por ejemplo, a un lado de la cabeza, dejando únicamente un elemento óptico de guía de ondas transparente relativamente pequeño delante del ojo.

Otras realizaciones de la pantalla 315 pueden incluir un panel de visualización opaco, por ejemplo, incorporado en un visor de realidad aumentada o virtual. Alternativamente, la pantalla 315 opaca puede incorporarse en otro dispositivo informático en algunas implementaciones, por ejemplo, en el teléfono inteligente del usuario u otro dispositivo informático portátil. Por lo tanto, en algunas realizaciones, el dispositivo 300 puede incluir una estructura portátil para mantener la pantalla 315 del dispositivo informático 300 en el campo de visión del usuario. Los diversos módulos y componentes de memoria ilustrados en la Figura 3 pueden incorporarse al dispositivo informático y/o en una aplicación de muestreo adaptada para ejecutarse en el dispositivo informático, en la estructura portátil o dividirse entre ambos en diversas realizaciones.

Algunas realizaciones del dispositivo 300 pueden ser dispositivos de visualización retiniana virtual que proyectan superposiciones de realidad aumentada directamente sobre la retina del ojo del usuario. Dichos dispositivos pueden incluir un dispositivo de proyección, por ejemplo, una fuente de luz y una o más lentes, en lugar de un panel de visualización.

El dispositivo 300 puede incluir uno o más sensores de posición 320. Por ejemplo, un sensor de posición puede ser un acelerómetro o un giroscopio que puede utilizarse para detectar a tiempo real el ángulo de visión o la dirección de la mirada del usuario. Estos datos pueden utilizarse para posicionar o reposicionar la superposición respecto al entorno de prueba del mundo real, de modo que las características mostradas, por ejemplo, el límite del área de prueba, parezcan mantener una posición estática respecto al entorno de prueba. Para ilustración, el usuario puede definir los límites del área de prueba antes de frotar con el hisopo y después puede girar la cabeza durante el frotado con el hisopo del área de prueba para seguir el movimiento del hisopo. El dispositivo 300 puede seguir la dirección de la mirada del usuario y utilizar esta información de dirección para mantener la posición de la representación visual del límite del área de prueba constante y estacionaria respecto a la superficie de prueba, incluso mientras el usuario gira la cabeza. Dado que este ajuste se realiza a tiempo real, se puede lograr la ilusión de que la superposición de realidad aumentada se fusiona con los elementos físicos del mundo real.

El dispositivo de conectividad 310 puede incluir componentes electrónicos para comunicaciones por cable y/o inalámbricas con otros dispositivos. Por ejemplo, el dispositivo de conectividad 310 puede incluir una conexión inalámbrica, tal como un módem móvil, una conexión por satélite o Wi-Fi, o mediante una conexión por cable. De este modo, con el dispositivo de conectividad 310, el dispositivo 300 puede enviar o cargar datos a un repositorio remoto a través de una red y/o recibir datos del repositorio remoto. De esta forma, los datos relativos al frotado con un hisopo del área de prueba generados por el dispositivo 300 (por ejemplo, pero no se limita al tamaño del límite del área de prueba y el área real muestreada) pueden proporcionarse a repositorios de datos remotos, por ejemplo, en dispositivos de prueba utilizados para analizar las muestras recogidas. Un módulo con que tiene un módem móvil o por satélite proporciona un mecanismo integrado para acceder a redes públicas disponibles, tal como redes telefónicas o móviles, para permitir la comunicación directa del dispositivo 300 con elementos de red o dispositivos de prueba para facilitar la transmisión, el almacenamiento, el análisis y la difusión electrónica de datos. En algunas implementaciones, esto puede realizarse sin necesidad de intervención o acción independiente por parte del usuario del dispositivo, por ejemplo, al detectar la finalización del muestreo (p. ej., al identificar mediante análisis de imagen automatizado que el usuario ha insertado el hisopo en un recipiente y, por lo tanto, ha completado el muestreo). En algunas realizaciones, el dispositivo de conectividad 310 puede proporcionar conexión a una base de datos en la nube, por ejemplo, un almacén de datos en un servidor. Esta conectividad en la nube puede permitir la conectividad ubicua de una red de dispositivos de prueba de realidad aumentada sin necesidad de una infraestructura de red localizada. Además, en algunos ejemplos, el dispositivo de conectividad 310 puede permitir la transmisión inalámbrica de actualizaciones de software al dispositivo 300 (y a dispositivos similares dentro de un entorno o grupo de usuarios designado), por ejemplo, relacionadas con actualizaciones del tamaño o la ubicación de las áreas de prueba en un entorno clínico, algoritmos de análisis de pruebas actualizados, niveles de concentración umbral actualizados, correcciones de software, y similares.

El dispositivo 300 puede incluir controles de IU 305, por ejemplo, botones mecánicos, botones táctiles, un panel táctil, joysticks, ruedas de entrada y similares, para recibir entradas del usuario sobre el funcionamiento del dispositivo 300. Algunas implementaciones pueden, adicional o alternativamente, recibir entradas del usuario analizando imágenes del dispositivo de captura de imágenes 330, por ejemplo, para identificar gestos de comando conocidos, la interacción con elementos mostrados en la superposición de realidad aumentada (p. ej., elementos de la interfaz de usuario 220) y/o para rastrear la posición de una mano del usuario y/o un hisopo durante el muestreo.

El(Los) procesador(es) 325 incluye(n) uno o más procesadores de hardware configurados para realizar diversas operaciones de procesamiento sobre los datos de imagen recibidos, por ejemplo, para generar y mostrar superposiciones de realidad aumentada, definir áreas de prueba y rastrear áreas muestreadas. El(Los) procesador(es) 325 pueden incluir uno o más de un procesador de señales de imagen dedicado, una unidad de procesamiento gráfico (GPU), un procesador de propósito general, un procesador de señales digitales (DSP), un circuito integrado para aplicaciones específicas (ASIC), una matriz de puertas programables en campo (FPGA) u otro dispositivo lógico programable, lógica de puertas discretas o transistores, componentes de hardware discretos o cualquier combinación de los mismos diseñados para realizar las funciones descritas en la presente memoria.

Como se muestra, el(los) procesador(es) 325 están conectados a una memoria de trabajo 345 que almacena varios módulos. Como se describe con más detalle a continuación, estos módulos incluyen instrucciones que configuran el(los) procesador(es) 325 para realizar diversas tareas de procesamiento de imágenes y gestión de dispositivos. El(los) procesador(es) 325 pueden utilizar la memoria de trabajo 345 para almacenar un conjunto de trabajo de instrucciones de procesador contenidas en los módulos de memoria 345. El(los) procesador(es) 325 también pueden utilizar la memoria de trabajo 345 para almacenar datos dinámicos creados durante el funcionamiento del dispositivo 300. En algunas implementaciones, un diseño puede utilizar memoria ROM o RAM estática para almacenar las instrucciones del procesador que implementan los módulos contenidos en la memoria 345. Las instrucciones del procesador pueden cargarse en la RAM para facilitar su ejecución por el(los) procesador(es) 325. Por ejemplo, la memoria de trabajo 345 puede comprender memoria RAM, con instrucciones cargadas en la memoria de trabajo 345 antes de la ejecución por el(los) procesador(es) 325.

El repositorio de datos de límites 335 es un dispositivo de almacenamiento que almacena datos que representan el tamaño y la ubicación de los límites de un área de prueba. Por ejemplo, el repositorio de datos de límites 335 puede almacenar las dimensiones (p. ej., ancho y largo) de un área de prueba, y pueden almacenar además información sobre la posición de los límites del área de prueba respecto a uno o ambos dispositivos 300 y las características identificadas automáticamente en los datos de imagen que representan el área de prueba. Por lo tanto, el repositorio de datos de límites 335 puede almacenar información sobre el tamaño y la ubicación de los límites del área de prueba dentro de un marco de coordenadas tridimensional alrededor del dispositivo 300. En algunas implementaciones, el repositorio de datos de límites 335 puede almacenar diversas opciones respecto a los límites del área de prueba (p. ej., diferentes tamaños), y estas opciones pueden estar disponibles para la selección por el usuario al inicio de la configuración para el muestreo de contaminantes. En algunas implementaciones, el dispositivo 300 puede seleccionar automáticamente el tamaño de los límites del área de prueba para un proceso de muestreo particular, por ejemplo, utilizando información que identifica una o más áreas de prueba, un kit de recogida de muestras que se utiliza para el muestreo del área de prueba y un dispositivo de prueba que se utilizará para analizar la muestra. En algunas implementaciones, los datos en el repositorio de datos de límites pueden introducirse por un usuario, ya sea manualmente a través de controles de entrada del usuario o a través de una entrada de gesto detectada, por ejemplo, cuando el usuario dibuja un límite sobre el área de prueba con una mano.

El repositorio de datos del área frotada con un hisopo 340 es un dispositivo de almacenamiento de datos que almacena datos que representan el área real frotada con un hisopo durante un procedimiento de muestreo de contaminantes peligrosos. El repositorio de datos del área frotada con un hisopo 340 puede actualizarse durante el curso de un procedimiento de muestreo para reflejar el área unitaria (p. ej., cm2) y/o el porcentaje de área de prueba (delimitada o no delimitada) que se ha frotado con un hisopo por un usuario. Estos datos se pueden determinar mediante el módulo de cálculo de área 370, como se describe con más detalle a continuación.

El repositorio de datos de prueba 390 es un dispositivo de almacenamiento de datos que almacena información relacionada con el procedimiento de muestreo. Estos datos pueden incluir identificadores que representan al operador que realiza el procedimiento, la ubicación del área de prueba, el kit o dispositivo de muestreo utilizado para recoger la muestra del área de prueba, el dispositivo de prueba para analizar la muestra recogida y el fármaco antineoplásico específico u otro contaminante que se busca detectar mediante la prueba, por mencionar algunos ejemplos no limitantes. Los datos del repositorio de datos de prueba 390 pueden incluir parámetros de los dispositivos de recogida y/o prueba en algunas implementaciones, por ejemplo, parámetros relacionados con el muestreo del área, tal como el tamaño del hisopo. El repositorio de datos de prueba 390 también puede incluir al personal específico asociado con el procedimiento de muestreo, así como la información de contacto de dicho personal.

En algunas implementaciones, el repositorio de datos de prueba 390 puede utilizarse para almacenar y analizar datos de prueba agregados de una ubicación específica, por un usuario específico o utilizando un tipo particular de dispositivo de recogida/prueba en diferentes momentos. El repositorio de datos de prueba 390 también puede utilizarse para almacenar datos de prueba agregados de diferentes entornos de prueba o ubicaciones de muestreo. Por lo tanto, en algunas realizaciones, el repositorio de datos de prueba 390 puede almacenarse o replicarse, en un repositorio de datos remoto, por ejemplo, un repositorio en comunicación en red con una red de diferentes dispositivos de realidad aumentada y dispositivos de prueba. Esto, ventajosamente, puede aumentar la trazabilidad de los procedimientos de muestreo realizados al almacenar información en los dispositivos utilizados para las pruebas, las áreas muestreadas, los resultados del análisis de muestras y la documentación asociada respecto a los operadores de prueba.

El módulo de identificación 380 es un módulo configurado para identificar datos relacionados con el procedimiento de muestreo, por ejemplo, los tipos de datos descritos como almacenados en el repositorio de datos de prueba 390, como se describió anteriormente. El módulo de identificación 380 puede configurarse para recibir información respecto a un código de barras escaneado o digitalizado, un número de serie u otro identificador, e identificar al usuario, área de prueba, dispositivo de recogida, dispositivo de prueba correspondientes y similares. Por ejemplo, las ubicaciones identificadas para el muestreo (p. ej., una campana extractora o mostrador de farmacia) pueden premarcarse con un conjunto reflector, un código de barras u otro identificador que ayude al dispositivo 300 a identificar el área de prueba como una ubicación específica preidentificada. En algunas realizaciones, la información generada por el módulo de identificación 380 puede utilizarse para seleccionar o recomendar un tamaño de área de prueba para un procedimiento de muestreo particular.

El controlador de comandos de IU 355 es un módulo configurado para gestionar las operaciones del sistema en respuesta a los comandos del usuario. Por ejemplo, el controlador de comandos de IU 355 puede almacenar el tamaño del límite del área de prueba en el repositorio de datos de límites 335 en respuesta a los comandos de dibujo, selección u otros comandos de entrada del usuario que designan el tamaño y/o la ubicación del límite del área de prueba. El controlador de comandos de IU 355 también puede provocar el almacenamiento y/o transmisión de datos de prueba (p. ej., el área muestreada real y otra información almacenada en los repositorios de datos 335, 340 y 390) a dispositivos remotos (p. ej., una base de datos de una organización sanitaria, un dispositivo de prueba) en respuesta a los comandos del usuario.

El módulo de superposición 350 está configurado para generar, actualizar y provocar la visualización de superposiciones de realidad aumentada. Como se describe en la presente memoria, una superposición puede incluir una representación visual de un área de prueba y/o del límite del área de prueba, presentada sobre la superficie de prueba, para guiar al usuario en el muestreo de un área específica. una superposición también puede incluir modificaciones de la representación visual del área de prueba para indicar áreas que ya han sido frotadas con un hisopo (p. ej., cambios de color, brillo o patrón que se superponen el área de prueba, o incluso áreas fuera del área de prueba que se frotaron con un hisopo accidentalmente). Algunas realizaciones pueden mostrar un rastro o trayectoria donde se ha frotado con un hisopo. Además, en algunas implementaciones, una superposición puede incluir diversos elementos de interfaz de usuario. En algunas realizaciones, la superposición puede incluir instrucciones visuales para guiar al usuario a través de las distintas etapas del proceso de muestreo. En algunos casos, se proporcionan instrucciones audibles al usuario. Los tamaños, ubicaciones y orientaciones de los elementos de una superposición de realidad aumentada pueden establecerse respecto al marco de coordenadas tridimensional alrededor del dispositivo 300 y, durante la visualización de la superposición de realidad aumentada, los elementos pueden colocarse de acuerdo con sus tamaños, ubicaciones y orientaciones establecidos dentro del marco de coordenadas incluso cuando cambia el campo de visión del dispositivo 300.

El rastreador de posición 360 es un módulo configurado para rastrear la ubicación del área de prueba durante un procedimiento de muestreo. Inicialmente, el rastreador de posición 360 puede utilizarse para establecer la posición para el área de prueba (p. ej., su tamaño y ubicación) en relación con el entorno de prueba y/o el dispositivo. Como se describió anteriormente, el área de prueba puede mapearse al marco de coordenadas tridimensional que rodea al dispositivo 300. En algunas realizaciones, el rastreador de posición 360 puede establecer la ubicación del área de prueba respecto a las características identificadas en imágenes del entorno de prueba (p. ej., la superficie de prueba). En algunas realizaciones, el rastreador de posición 360 puede establecer la ubicación del área de prueba respecto a la posición inicial del dispositivo 300 como se determina por el(los) sensor(es) de posición 320. El rastreador de posición 360 almacena estos datos en el repositorio de datos del área límite 335 y puede recibir datos del dispositivo de captura de imágenes 330 y/o de los sensores de posición 320 para rastrear la ubicación del área de prueba respecto al dispositivo 300 o a ambos (p. ej., utilizando los datos de los sensores de posición 320 para identificar el movimiento del dispositivo) y al entorno de prueba del mundo real (p. ej., mediante análisis automatizado de imágenes). El rastreador de posición 360 puede rastrear adicionalmente el movimiento del dispositivo 300 y/o el campo de visión del dispositivo de captura de imágenes 330 a través del marco de coordenadas, y puede utilizar esta información en combinación con los tamaños, ubicaciones y orientaciones almacenados de los elementos de superposición para determinar cómo colocar elementos de superposición específicos dentro del área de la superposición. El rastreador de posición 360 puede así cooperar con el módulo de superposición 350 para mantener una ubicación consistente de la representación visual del límite del área de prueba en las superposiciones presentadas al usuario. Por ejemplo, a medida que el usuario se mueve por el entorno de prueba, el rastreador de posición 360 puede enviar actualizaciones al módulo de superposición 350 respecto a dónde colocar la representación del área de prueba en la superposición, de modo que la representación del área de prueba pueda mostrarse en la misma posición respecto al entorno de prueba del mundo real, incluso mientras el usuario se mueve.

El módulo de reconocimiento de gestos 365 es un módulo configurado para identificar los gestos realizados con un hisopo o con las manos y/o dedos del usuario. Dichos gestos pueden incluir, por ejemplo, gestos de comando (p. ej., iniciar el rastreo del hisopo, frotado completo con un hisopo), movimientos del frotado con un hisopo (p. ej., para rastrear el área real frotada con un hisopo) y gestos de pulsar, seleccionar, arrastrar o deslizar para interactuar con botones u otras funciones de la interfaz de usuario de superposición de realidad aumentada. En algunas realizaciones, el dispositivo 300 puede proporcionarse junto con uno o más rastreadores que el usuario puede ponerse en los dedos o las manos, o fijar al mango del hisopo de muestreo, para facilitar el reconocimiento de gestos y el rastreo del área muestreada. Dichos rastreadores pueden incluir acelerómetros, giroscopios, sensores de posición electromagnéticos (EM) que atraviesan un campo EM generado alrededor del entorno de prueba y otros sensores de posición adecuados, y/o pueden incluir marcadores ópticos (p. ej., materiales de colores específicos o materiales reflectantes). De forma similar, un hisopo proporcionado para su uso con el dispositivo 300 puede contar con inteligencia de procesamiento que se comunica con el dispositivo 300, por ejemplo, teniendo una baliza de seguimiento (p. ej., un conjunto de reflectores, una radiofrecuencia activa, un sensor de posición, etc.) que puede utilizarse durante el muestreo para permitir una evaluación más precisa del área real frotada con un hisopo. En algunas implementaciones, los sensores de posición pueden comunicarse con el dispositivo 300 a través del dispositivo de conectividad 310. En el caso de los marcadores ópticos, el módulo de reconocimiento de gestos puede incluir instrucciones para identificar y rastrear la ubicación de dichos marcadores en los datos recibidos del dispositivo de captura de imágenes 330. En algunas realizaciones, el límite de un hisopo de recogida de muestras puede marcarse con marcadores ópticos para facilitar la determinación por el dispositivo 300 del área real de la superficie de prueba que pasa por debajo del material del hisopo. El módulo de reconocimiento de gestos 365 puede identificar píxeles en imágenes capturadas que corresponden al área de prueba, puede identificar y registrar (en el repositorio de datos del área frotada con un hisopo 340) uno o ambos píxeles que corresponden a ubicaciones que han sido frotadas con un hisopo y píxeles que corresponden a ubicaciones que no han sido frotadas con un hisopo, y puede determinar cuándo la cantidad y las ubicaciones de los píxeles registrados frotados con un hisopo y/o no frotados con un hisopo indican que se ha frotado con un hisopo toda el área de prueba.

La calculadora de área 370 es un módulo configurado para calcular el área real frotada con un hisopo durante un procedimiento de muestreo. La calculadora de área 370 puede recibir uno o más de lo siguiente: (i) datos del repositorio de datos de límites 335 respecto al tamaño y la ubicación del área de prueba dentro del marco de coordenadas tridimensionales establecido por el dispositivo 300; (ii) datos del módulo de superposición 350 respecto a la posición actual del área de prueba en una superposición de realidad aumentada y/o el campo de visión 395 del dispositivo de captura de imágenes 330; (iii) datos del módulo de reconocimiento de gestos 365 respecto al movimiento del hisopo y/o la mano del usuario a través del área de prueba durante la recogida de muestras; y (iv) datos del repositorio de datos de prueba 390 respecto al tamaño del hisopo. La calculadora de área 370 puede utilizar los datos recibidos para calcular el área real que se ha frotado con un hisopo durante la recogida de muestras (tanto dentro como fuera del límite del área de prueba designado) y/o el porcentaje del área de prueba que se ha frotado con un hisopo. En algunos ejemplos, la cantidad de área frotada con un hisopo fuera del límite del área de prueba se puede utilizar para ajustar el nivel de confianza del resultado de la prueba (la presencia y/o concentración del contaminante de interés).

En un ejemplo, la calculadora de área 370 puede recibir datos del repositorio de datos de área frotada con un hisopo 340 que identifican los píxeles registrados de varias imágenes que se ha determinado que han sido frotadas con un hisopo por el usuario, puede utilizar un mapeo entre la escena representada en cada imagen y el marco de coordenadas tridimensional para determinar un área bidimensional de la superficie de prueba representada por los píxeles frotados con un hisopo registrados, puede utilizar mediciones de distancia dentro del marco de coordenadas tridimensional para determinar el área frotada con un hisopo representada por el área bidimensional de la superficie de prueba. Aunque se describe en el contexto de una superficie de prueba plana de ejemplo, estos cálculos de área también pueden tener en cuenta cualquier contorno tridimensional identificado de la superficie de prueba.

Algunas realizaciones de la calculadora de área 370 pueden comparar el área frotada con un hisopo con un umbral o un área mínima predeterminada, y el dispositivo 300 puede alertar al usuario cuando se ha frotado con un hisopo un área mayor o igual al área mínima predeterminada. Por lo tanto, algunas realizaciones del dispositivo 300 pueden no requerir marcar un área específica, sino más bien pueden mantener un registro continuo del área total frotada con un hisopo para compararla con el área mínima predeterminada.

Opcionalmente, algunas realizaciones del dispositivo 300 pueden incluir la calculadora de resultados 385. La calculadora de resultados 385 es un módulo configurado para determinar la presencia y/o concentración de un fármaco peligroso en una muestra líquida, por ejemplo, una muestra recogida utilizando la guía proporcionada por el dispositivo 300. Por ejemplo, la calculadora de resultados 385 puede recibir datos de imagen que representan una imagen que representa un dispositivo de prueba desde el dispositivo de captura de imágenes 330. En un ejemplo, la imagen puede representar la pantalla de dicho dispositivo de prueba, proporcionando la pantalla una indicación de la presencia y/o concentración de un fármaco peligroso. La calculadora de resultados 385 puede identificar los resultados de la prueba indicados en la imagen de la pantalla. En otro ejemplo, la calculadora de resultados 385 puede recibir datos de imagen que representan una imagen que representa una tira reactiva, por ejemplo, una tira reactiva del ensayo de flujo lateral que incluye una o más áreas de prueba y una o más áreas de control. En estos ejemplos, la calculadora de resultados 385 puede identificar el nivel de saturación (u otro cambio ópticamente detectable) de cualquier área de prueba y control de la tira reactiva en base a los valores de color o intensidad de los píxeles correspondientes a las ubicaciones de las líneas en la tira reactiva, y puede utilizar el nivel de saturación identificado para determinar la presencia y/o concentración del fármaco peligroso en base a los niveles de saturación identificados. Por ejemplo, en un ensayo de flujo lateral competitivo, un área de prueba puede configurarse para producir saturación completa (intensidad de color) sin muestra, y una muestra con un intervalo de concentraciones de fármaco antineoplásico proporcionará una saturación inferior a la máxima. Las áreas de prueba de ensayos no competitivos no pueden producir saturación sin muestra, y una muestra con un intervalo de concentraciones de fármaco antineoplásico proporcionará un intervalo de saturaciones hasta una concentración que corresponde a la saturación completa.

Para asociar píxeles específicos de la imagen de la tira reactiva con las ubicaciones de una o más líneas en la tira reactiva y para asociar niveles de saturación específicos con niveles de concentración específicos, el dispositivo 300 puede acceder a los datos de configuración de la tira reactiva en el repositorio de datos de prueba 390 (por ejemplo, como los identificados a partir de un código de barras formado en imagen en un cartucho de tiras reactivas). En algunos casos, una superposición de realidad aumentada en la pantalla 315 del dispositivo 300 puede presentar un contorno en la pantalla 315 que muestra una ubicación deseada de la tira reactiva durante la formación de imágenes de la tira reactiva para ayudar en la identificación de la ubicación de una o más líneas. El dispositivo 300 puede monitorizar las imágenes capturadas recibidas del dispositivo de captura de imágenes 330, determinar cuándo la tira reactiva se ha colocado según el contorno y puede analizar una imagen de la tira reactiva en la ubicación deseada para determinar los niveles de saturación.

El controlador de comunicación 375 es un módulo configurado para gestionar la comunicación desde el dispositivo 300 a dispositivos externos que utilizan el dispositivo de conectividad 310. Por ejemplo, el controlador de comunicación 375 puede configurarse para transmitir datos de prueba (p. ej., el área muestreada real y otra información almacenada en los repositorios de datos 335, 340 y 390) a dispositivos remotos (p. ej., una base de datos de una organización sanitaria, un dispositivo de prueba utilizado para analizar la muestra) en respuesta a los comandos identificados por el controlador de comandos de IU 355. En algunas realizaciones, estos datos pueden enviarse automáticamente sin necesidad de ninguna entrada adicional por parte del usuario tras la aparición de un evento específico, por ejemplo, la finalización del muestreo. El dispositivo 300 puede identificar de manera programada la finalización del muestreo de diferentes maneras, incluida una indicación explícita por parte del usuario (p. ej., selección de un elemento de IU de "muestreo completado"), indicaciones implícitas por parte del usuario (p. ej., salir del entorno de prueba, insertar el hisopo en un recipiente de recogida) o un período de tiempo predeterminado después del inicio del dispositivo 300 para la guía del muestreo del área.

El controlador de comunicación 375 también puede gestionar la transmisión de alertas al personal asociado con un procedimiento de muestreo, por ejemplo, alertas de que el muestreo se ha completado y/o de que el área de prueba se muestreó según los estándares de rendimiento preestablecidos. En algunas realizaciones, el dispositivo 300 puede determinar los resultados de la prueba de la muestra recogida y, adicional o alternativamente, emitir alertas sobre cualquier contaminante peligroso identificado. Las alertas pueden proporcionarse localmente en el entorno de prueba y/o externamente al personal autorizado. Por ejemplo, el dispositivo de realidad aumentada puede mostrar una indicación de peligro, una superposición de rojo u otro color, u otra indicación visual de contaminación sobre el área de prueba. Otras opciones de alerta incluyen la emisión de un tono audible (p. ej., un pitido) o una advertencia audible de la contaminación. En algunas realizaciones, esta información puede comunicarse a través de una red, de modo que cualquier usuario que lleve un dispositivo de realidad aumentada 300 conectado a la red que entre en el entorno de prueba vea o escuche la alerta hasta que la prueba posterior indica la descontaminación exitosa del entorno. Por lo tanto, algunas realizaciones de los dispositivos de realidad aumentada descritos pueden formar una red dentro de un entorno sanitario para proporcionar alertas a los usuarios respecto al estado de contaminación en diversos entornos dentro del entorno sanitario. Estos dispositivos en red pueden proporcionarse a profesionales sanitarios, pacientes, visitantes y otros trabajadores del entorno.

La Figura 4 ilustra un proceso 400 de ejemplo para implementar un entorno de muestreo de área de prueba de realidad aumentada, por ejemplo, proporcionando la pantalla de la Figura 2 utilizando el dispositivo 300 de la Figura 3.

El proceso 400 comienza en el bloque 405, donde el módulo de superposición 350 y la pantalla 315 del dispositivo 300 proporcionan una superposición de realidad aumentada sobre una vista del entorno de prueba. Como se describió anteriormente, la vista del entorno de prueba puede ser una vista directa a través de una pantalla transparente o una vista indirecta de una imagen capturada del entorno de prueba.

En el bloque 410, el rastreador de posición 360 puede establecer el tamaño y/o la ubicación del límite del área de prueba en una superficie del entorno de muestreo del área de prueba. En algunas implementaciones, el controlador de comandos de IU 355 puede recibir la entrada del usuario indicando el tamaño y/o la ubicación del límite del área de prueba establecido por el usuario. Por ejemplo, el usuario puede seleccionar el área de prueba de un intervalo predeterminado de tamaños o puede introducir manualmente las dimensiones del área de prueba. En otro ejemplo, el dispositivo 300 puede identificar, mediante el análisis de una serie de marcos de imagen (p. ej., un vídeo), que el usuario dibuja el área de prueba sobre la superficie de prueba. En algunos ejemplos, el dispositivo 300 puede identificar automáticamente el tamaño y/o la posición del área de prueba, por ejemplo, en base al tipo o la ubicación del muestreo.

En el bloque 415, el módulo de superposición 350 puede añadir una representación visual del área de prueba y/o de los límites del área de prueba a la superposición de realidad aumentada. Por ejemplo, el borde del área de prueba puede mostrarse como un rectángulo bidimensional o una caja tridimensional. Como otro ejemplo, se puede modificar el color y/o el brillo del área de prueba para distinguir visualmente el área de prueba de las áreas circundantes.

En el bloque 420, el rastreador de posición 360 y el módulo de reconocimiento de gestos 365 pueden monitorizar las interacciones del usuario con el entorno de prueba. Estas interacciones pueden incluir el contacto del usuario con la superficie dentro del área de prueba con un hisopo de muestreo y el movimiento del hisopo de muestreo a través de la superficie. El bloque 420 puede monitorizar la posición del hisopo dentro del área de prueba (y, opcionalmente, identificar el frotado con un hisopo fuera del área de prueba) y, en algunas implementaciones, puede incluir además la confirmación de que el hisopo está en contacto con la superficie de prueba. En el bloque 420, el dispositivo 300 también puede proporcionar una notificación al usuario cuando frota fuera del área de prueba con demasiada frecuencia o demasiado.

En el bloque de decisión 425, el dispositivo 300 puede determinar si se ha frotado con un hisopo toda el área de prueba. De no ser así, el proceso 400 regresa al bloque 420 para monitorizar las interacciones del usuario con el entorno de prueba. El dispositivo puede indicar visualmente al usuario qué áreas no se han frotado con un hisopo, por ejemplo, superponiendo el área no frotada con un hisopo con un color, patrón, textura, etc.

Si el dispositivo 300 determina en el bloque 425 que el área de prueba completa se ha frotado con un hisopo, algunas implementaciones pueden pasar automáticamente al bloque 430. La implementación de la presente invención pasa al bloque 430 tras recibir una entrada del usuario indicando que el muestreo está completo o al identificar de manera programada la finalización del muestreo. En el bloque 430, el dispositivo 300 puede calcular, almacenar y/o transmitir el área muestreada. En la presente invención, la calculadora de área 370 genera un cálculo final del área real muestreada por el usuario durante el proceso 400. Este cálculo puede almacenarse en el repositorio de datos del área frotada con un hisopo 340, junto con el procedimiento de muestreo en algunas realizaciones. En la presente invención, el controlador de comunicación 375 transmite el área calculada final y cualquier otra información específica relacionada con la prueba a un dispositivo remoto, por ejemplo, un dispositivo de prueba diseñado para analizar la muestra líquida y/o una base de datos del centro sanitario.

Por lo tanto, al usar el dispositivo 300 y el proceso 400, el usuario puede tener la seguridad de que se ha frotado con un hisopo el área correcta y/o de que el dispositivo de prueba tiene información precisa respecto el área frotada con un hisopo. Esto permite ventajosamente, determinaciones más precisas (mediante el dispositivo 300 u otro dispositivo de prueba) respecto a la concentración de cualquier contaminante detectado en la superficie de prueba.

Las Figuras 2 a 4 analizadas anteriormente representan una realización para rastrear con precisión el área muestreada durante una prueba de contaminación de la superficie utilizando un dispositivo 300 de visualización de realidad aumentada portátil. Las Figuras 5A a 7, analizadas a continuación, representan otra realización para rastrear con precisión el área muestreada utilizando un dispositivo 600 de proyección de realidad aumentada.

Las Figuras 5A y 5B representan un ejemplo de proyección de realidad aumentada sobre un entorno de muestreo del área de prueba, como se describe en la presente memoria, por ejemplo, en el bloque 115 del proceso 100 descrito anteriormente o utilizando el proceso 700 descrito posteriormente. La Figura 5A representa una configuración inicial 500A de la proyección de realidad aumentada y la Figura 5B representa una configuración actualizada 500B de la proyección de realidad aumentada de la Figura 5A a la mitad del muestreo del área. Las proyecciones de realidad aumentada de las Figuras 5A y 5B se generan mediante un dispositivo de proyección 505 colocado fuera del área de prueba.

En la configuración inicial 500A, el dispositivo de proyección 505 proyecta una representación visual de un área de prueba 510 sobre una superficie de prueba 520. Por ejemplo, el dispositivo de proyección 505 proyecta una representación visual de un área de prueba 510 mediante uno o más dispositivos emisores de luz, tales como pero que no se limitan a un láser. Como se muestra, el área de prueba 510 se representa como una cuadrícula que tiene un ancho W y una altura H. Otras representaciones visuales son posibles dentro del alcance de esta descripción, por ejemplo, límites rectangulares (o de otra forma) sin cuadrícula o una matriz de puntos a lo largo del área de prueba, por mencionar algunos ejemplos.

Como se muestra en la configuración actualizada 500B de la Figura 5B, la representación visual del área de prueba 510 se cambia para reflejar que ciertas partes ya se han frotado con un hisopo. En el ejemplo representado, el área frotada con un hisopo 515, en la esquina del área de prueba 510, ya no está superpuesta con la proyección de cuadrícula para representar que el usuario ya ha frotado con un hisopo esta parte del área de prueba 510. En otros ejemplos, en lugar de eliminar la superposición del área frotada con un hisopo 515, el dispositivo de proyección 505 puede alterar la representación visual de esta área para usar un estilo de representación diferente al utilizado para las áreas no frotadas con un hisopo del área de prueba 510. Además, el dispositivo 505 puede alterar el área proyectada para incluir regiones de la superficie de prueba 520 fuera del área delimitada 510 que el usuario haya frotado con un hisopo inadvertidamente. El estilo de representación diferente puede incluir, por ejemplo, un color diferente, un tono diferente del mismo color, un patrón diferente, una textura diferente u otra diferencia visual. Este cambio se basa en una medición dinámica realizada por el dispositivo 505 al tomar imágenes de la superficie de prueba 320 y determina qué área se ha analizado.

Ventajosamente, el dispositivo 505 reduce el contacto entre el usuario y la superficie de prueba potencialmente contaminada, y además proporciona repetibilidad y precisión. Por ejemplo, un técnico no tiene que colocar ni ajustar el dispositivo 505 para proyectar sobre la misma área exacta cada vez que se analiza la superficie. En algunas realizaciones, el dispositivo 505 puede fijarse cerca de la superficie de prueba para proporcionar la consistencia del área y la ubicación delimitadas, ya que la distancia entre el dispositivo 505 y el área de prueba 510 puede alterar el área real dentro de la geometría delimitada proyectada. El dispositivo 505 puede ser duradero y puede permanecer en uso durante múltiples ciclos de prueba. La consistencia del dispositivo 505 también elimina el riesgo de error del usuario, especialmente en escenarios donde se analiza la misma región periódicamente, lo que lleva a una alta repetibilidad y resultados de prueba más fiables y precisos. El usuario solo tendrá que pulsar un botón para encender el dispositivo 505 y tener presente la geometría delimitada del área de prueba, y cuando se complete la prueba, podrá pulsar el botón para apagar el dispositivo (o simplemente dejarlo y esperar a que el dispositivo entre en modo de espera o suspensión). Esto elimina la necesidad de eliminar cualquier marcador físico (p. ej., puntos adhesivos) del área de prueba una vez completada la prueba, lo cual constituye una parte de los procesos de prueba actuales que potencialmente expone al usuario a fármacos peligrosos.

La Figura 6 representa un diagrama de bloques esquemático de alto nivel de un dispositivo de proyección 600 de ejemplo, que puede utilizarse para generar y presentar las proyecciones de ejemplo de las Figuras 5A y 5B. El dispositivo 600 puede ser cualquiera adecuado para proyectar una imagen o un vídeo de un área de prueba superpuesta sobre un entorno de prueba. Por ejemplo, el dispositivo 600 puede utilizar láseres o LED para proyectar imágenes. El dispositivo de proyección 600 incluye diversos componentes diferentes para generar y proyectar vistas de realidad aumentada al usuario, por ejemplo, el dispositivo de captura de imágenes 630, el proyector 615, el(los) procesador(es) 625, el dispositivo de conectividad 610, una memoria de trabajo 605 y varios repositorios de datos. Los repositorios de datos incluyen el repositorio de datos de límites 635, el repositorio de datos de área frotada con un hisopo 640 y el repositorio de datos de prueba 620. Aunque se muestran por separado en la Figura 6 para mayor claridad en la explicación posterior, se apreciará que algunos o todos los repositorios de datos pueden almacenarse juntos en una sola memoria o conjunto de memorias. La memoria de trabajo 605 almacena varios módulos de procesamiento, que incluyen el módulo de proyección 645, el módulo de reconocimiento de gestos 650, la calculadora de área 655 y el controlador de comunicación 660. Cada módulo puede representar un conjunto de instrucciones legibles por ordenador, almacenadas en una memoria, y uno o más procesadores configurados por las instrucciones para realizar conjuntamente las funciones descritas a continuación.

En algunas implementaciones, el dispositivo 600 puede programarse con un tamaño específico de límite de área de prueba. El dispositivo 600 puede colocarse o fijarse en un entorno de prueba para que el campo de proyección se dirija hacia la superficie de muestreo deseada. El usuario puede activar el dispositivo 600 antes de comenzar el muestreo de contaminantes. En estas implementaciones, el dispositivo 600 puede iluminar la misma área cada vez, lo que puede ser beneficioso para analizar la misma área de forma consistente después de la descontaminación para evaluar el éxito de los procedimientos de descontaminación, o para realizar pruebas periódicas que confirmen la ausencia de contaminación y/o monitoricen el cambio del nivel de contaminación del entorno de prueba a lo largo del tiempo. Otro beneficio de este dispositivo es la rápida configuración antes del muestreo: un usuario puede simplemente activar el dispositivo para iluminar una región de prueba predeterminada y comenzar el muestreo. Otras realizaciones del dispositivo 600 pueden configurarse para su portabilidad y uso en diversos entornos de muestreo. El dispositivo 600 puede permitir al usuario seleccionar un límite de área de prueba específico o introducir información de prueba para determinar el límite automáticamente. En algunos ejemplos, el dispositivo 600 se coloca de forma permanente o extraíble sobre un soporte fijo en la superficie de prueba, de modo que se mantiene de forma consistente en la misma posición y a la misma altura respecto a la superficie de muestreo. En otro ejemplo, el dispositivo 600 se fija de forma permanente o semipermanente en una posición sobre una mesa de trabajo, un escritorio o dentro de una campana extractora donde se manipulan, preparan y/o dispensan agentes antineoplásicos.

El dispositivo de captura de imágenes 630 está configurado para adquirir imágenes del entorno de prueba. Como se describe a continuación, estas imágenes pueden utilizarse para monitorizar la interacción del usuario con el área de prueba. El dispositivo de captura de imágenes 630 puede comprender, en diversas realizaciones, un dispositivo de carga acoplada (CCD), un sensor semiconductor de óxido metálico complementario (CMOS) o cualquier otro dispositivo de detección de imágenes que reciba luz y genere datos de imagen en respuesta a la imagen recibida. En algunas realizaciones, el dispositivo de captura de imágenes 630 y la funcionalidad correspondiente descrita a continuación pueden omitirse, y el dispositivo 600 puede utilizarse únicamente para la delimitación de los límites del área de prueba y no para el rastreo.

El dispositivo 600 puede usar el proyector 615 para proyectar la representación visual del área de prueba en el entorno de prueba del mundo real. El proyector 615 puede incluir al menos una fuente de luz (p. ej., un láser o una luz LED) y, opcionalmente, una o más elementos de lentes. Por ejemplo, el proyector 615 de un dispositivo 600 utilizado para presentar la superposición que se actualiza dinámicamente, como se muestra en las Figuras 5A y 5B, puede incluir un galvanómetro láser que dirige el láser hacia cualquier patrón deseado. El dispositivo 600 puede controlar digitalmente la imagen proyectada a través del proyector 615, puede usar componentes analógicos para controlar la imagen, por ejemplo, diapositivas transparentes/coloreadas, máscaras o una combinación de los mismos.

El dispositivo de conectividad 610 puede incluir componentes electrónicos para comunicaciones por cable y/o inalámbricas con otros dispositivos. Por ejemplo, el dispositivo de conectividad 610 puede incluir una conexión inalámbrica, tal como un módem móvil, una conexión por satélite o wifi, o mediante una conexión por cable. Por lo tanto, con el dispositivo de conectividad 610, el dispositivo 600 puede ser capaz de enviar o cargar datos a un repositorio remoto a través de una red y/o recibir datos del repositorio remoto. De esta forma, los datos relativos al frotado con un hisopo del área de prueba generados por el dispositivo 600 (por ejemplo, el tamaño del límite del área de prueba y el área real muestreada) pueden proporcionarse a repositorios de datos remotos, por ejemplo, en dispositivos de prueba utilizados para analizar las muestras recogidas. Un módulo que tiene un módem móvil o por satélite proporciona un mecanismo integrado para acceder a redes públicas, tales como redes telefónicas o móviles, para permitir la comunicación directa del dispositivo 600 con elementos de red o dispositivos de prueba para permitir la transmisión, el almacenamiento, el análisis y la difusión electrónica de datos. En algunas implementaciones, esto puede realizarse sin necesidad de intervención o acción separada por parte del usuario del dispositivo, por ejemplo, al detectar la finalización del muestreo (p. ej., al identificar mediante análisis de imagen automatizado que el usuario ha insertado el hisopo en un recipiente y, por lo tanto, ha completado el muestreo). En algunas realizaciones, el dispositivo de conectividad 610 puede proporcionar conexión a una base de datos en la nube, por ejemplo, un almacén de datos basado en servidor. Esta conectividad basada en la nube puede permitir la conectividad ubicua de dispositivos de prueba de realidad aumentada sin necesidad de una infraestructura de red localizada. Además, en algunos ejemplos, el dispositivo de conectividad 610 puede permitir la transmisión inalámbrica de actualizaciones de software al dispositivo 600 (y a dispositivos similares dentro de un entorno o grupo de usuarios designado), por ejemplo, relacionadas con actualizaciones del tamaño y/o la ubicación de las áreas de prueba en un entorno clínico, algoritmos de análisis de pruebas actualizados, niveles de concentración umbral actualizados, correcciones de software, y similares.

El(Los) procesador(es) 625 incluyen uno o más procesadores de hardware configurados para realizar diversas operaciones de procesamiento sobre los datos de imagen recibidos, por ejemplo, para generar y proyectar superposiciones de realidad aumentada y rastrear áreas muestreadas. El(Los) procesador(es) 625 pueden incluir uno o más de un procesador de señal de imagen dedicado, una unidad de procesamiento gráfico (GPU), un procesador de propósito general, un procesador de señal digital (DSP), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), una matriz de puertas programables en campo (FPGA) u otro dispositivo lógico programable, lógica de puerta discreta o transistor, componentes de hardware discretos o cualquier combinación de estos diseñados para realizar las funciones descritas en la presente memoria.

Como se muestra, el(los) procesador(es) 625 están conectados a una memoria de trabajo 605 que almacena varios módulos. Como se describe con más detalle a continuación, estos módulos incluyen instrucciones que configuran el(los) procesador(es) 625 para realizar diversas tareas de procesamiento de imágenes y gestión de dispositivos. El(los) procesador(es) 625 pueden utilizar la memoria de trabajo 605 para almacenar un conjunto de trabajo de instrucciones del procesador contenidas en los módulos de memoria 605. El(los) procesador(es) 625 también pueden utilizar la memoria de trabajo 605 para almacenar datos dinámicos creados durante el funcionamiento del dispositivo 600. En algunas implementaciones, un diseño puede utilizar memoria ROM o RAM estática para almacenar las instrucciones del procesador que implementan los módulos contenidos en la memoria 605. Las instrucciones del procesador pueden cargarse en la RAM para facilitar su ejecución por el(los) procesador(es) 625. Por ejemplo, la memoria de trabajo 605 puede comprender memoria RAM, con instrucciones cargadas en la memoria de trabajo 605 antes de su ejecución por el(los) procesador(es) 625.

El repositorio de datos de límites 635 es un dispositivo de almacenamiento de datos que almacena datos que representan el tamaño y la ubicación de los límites de un área de prueba. Por ejemplo, el repositorio de datos de límites 635 puede almacenar las dimensiones (p. ej., ancho y largo) de un área de prueba, y puede además almacenar información respecto a las diferentes regiones de un área de prueba, por ejemplo, para ajustar la representación de las áreas frotadas con un hisopo, como se trata en la Figura 5B. Algunas implementaciones del repositorio de datos de límites 635 pueden almacenar un único tamaño para un área de prueba (p. ej., 30 x 30 cm (un pie por un pie)) y el usuario puede colocar el dispositivo 600 para proyectar el límite en la ubicación deseada sobre la superficie de prueba. En algunas implementaciones, el repositorio de datos de límites 635 puede almacenar diversas opciones respecto a los límites del área de prueba (p. ej., diferentes tamaños), y estas opciones pueden habilitarse para la selección por el usuario al inicio de la configuración para el muestreo de contaminantes. En algunas implementaciones, el dispositivo 600 puede seleccionar automáticamente un tamaño del límite del área de prueba para un proceso de muestreo particular, por ejemplo, utilizando información que identifica una o más áreas de prueba, utilizándose un kit de recogida de muestras para el muestreo del área de prueba y un dispositivo de prueba que se utilizará para analizar la muestra. En algunas implementaciones, el usuario puede introducir los datos en el repositorio de datos de límites, o manualmente mediante controles de entrada del usuario o mediante una entrada de gesto detectado, por ejemplo, dibujando el usuario un límite sobre el área de prueba con la mano.

El repositorio de datos del área frotada con un hisopo 640 es un dispositivo de almacenamiento de datos que almacena datos que representan el área real frotada con un hisopo durante un procedimiento de muestreo de contaminantes peligrosos. El repositorio de datos del área frotada con un hisopo 640 puede actualizarse durante el curso del procedimiento de muestreo para reflejar el área unitaria (p. ej., cm2) y/o el porcentaje del área de prueba que se ha frotado con un hisopo por un usuario. Estos datos pueden determinarse mediante el módulo de calculadora de área 655, como se describe con más detalle a continuación.

El repositorio de datos de prueba 620 es un dispositivo de almacenamiento de datos que almacena información relacionada con el procedimiento de muestreo. Estos datos pueden incluir identificadores que representan un operador que realiza el procedimiento, la ubicación del área de prueba, un kit o dispositivo de muestreo utilizado para recolectar la muestra del área de prueba, el dispositivo de prueba previsto para usar en el análisis de la muestra recogida y el fármaco antineoplásico específico u otro contaminante que se busca detectar mediante la prueba, por mencionar algunos ejemplos. Los datos del repositorio de datos de prueba 620 pueden incluir parámetros de los dispositivos de recogida y/o prueba en algunas implementaciones, por ejemplo, parámetros relacionados con el muestreo del área, como el tamaño del hisopo. El repositorio de datos de prueba 620 también puede incluir información sobre el personal específico asociado con el procedimiento de muestreo, así como información de contacto de dicho personal.

En algunas implementaciones, el repositorio de datos de prueba 620 puede utilizarse para almacenar y analizar datos de prueba agregados de una ubicación específica, por un usuario específico o utilizando un tipo particular de dispositivo de recogida/prueba en diferentes momentos. El repositorio de datos de prueba también puede utilizarse para almacenar datos de prueba agregados de diferentes entornos de prueba o ubicaciones de muestreo. Por lo tanto, en algunas realizaciones, el repositorio de datos de prueba 620 puede almacenarse en un repositorio de datos remoto, o replicarse en él, por ejemplo, un repositorio en comunicación en red con una red de diferentes dispositivos de realidad aumentada y dispositivos de prueba. Esto, ventajosamente, puede aumentar la trazabilidad de los procedimientos de muestreo realizados al almacenar los dispositivos utilizados para las pruebas, las áreas muestreadas, los resultados del análisis de muestras y la documentación asociada respecto a los operadores de las pruebas. Aunque no se ilustra, en algunas realizaciones, el dispositivo 600 puede configurarse con un módulo de resultados de prueba (similar al dispositivo 300) para leer los resultados de las pruebas de los dispositivos de prueba, y estos resultados pueden almacenarse en el repositorio de datos de prueba 620.

El módulo de proyección 645 es un módulo configurado para generar, actualizar y provocar la visualización de superposiciones de realidad aumentada. Como se describe en la presente memoria, una superposición puede incluir una representación visual de un área de prueba y/o límite del área de prueba, mostrada sobre la superficie de prueba, para guiar al usuario en el muestreo de un área específica. Una superposición también puede incluir modificaciones en la representación visual del área de prueba para indicar las áreas que ya se han frotado con un hisopo (por ejemplo, cambios de color, brillo o patrón que se superponen el área de prueba). En algunas implementaciones, una superposición puede incluir además diversos elementos de interfaz de usuario.

El módulo de reconocimiento de gestos 650 es un módulo configurado para identificar los gestos hechos con las manos y/o los dedos de un usuario en los datos de imagen recibidos desde el dispositivo de captura de imágenes 630. Dichos gestos pueden incluir, por ejemplo, gestos de comando (p. ej., iniciar el rastreo del hisopo, frotado con un hisopo completo), movimientos de frotado con un hisopo (p. ej., para rastrear el área real frotada con un hisopo) y gestos de pulsar, seleccionar, arrastrar y/o deslizar para interactuar con botones u otras funciones de la interfaz de usuario de superposición de realidad aumentada. En algunas realizaciones, el dispositivo 600 puede estar provisto de uno o más rastreadores que el usuario puede llevar en los dedos o las manos, o asegurar a un mango del hisopo de muestreo, para facilitar el reconocimiento de gestos y el rastreo del área muestreada. Dichos rastreadores pueden incluir acelerómetros, giroscopios, sensores de posición electromagnéticos (EM) que atraviesan un campo EM generado alrededor del entorno de prueba y otros sensores de posición adecuados, y/o pueden incluir marcadores ópticos (p. ej., materiales de colores específicos o materiales reflectantes). En algunas implementaciones, los sensores de posición pueden comunicarse con el dispositivo 600 a través del dispositivo de conectividad 610. En el caso de los marcadores ópticos, el módulo de reconocimiento de gestos puede incluir instrucciones para identificar y rastrear la ubicación de dichos marcadores en los datos recibidos del dispositivo de captura de imágenes 630. En algunas realizaciones, el límite de un hisopo de recogida de muestras puede estar provisto de marcadores ópticos para facilitar la determinación por parte del dispositivo 600 del área real de la superficie de prueba que pasa por debajo del material del hisopo.

La calculadora de área 655 es un módulo configurado para calcular el área real frotada con un hisopo durante un procedimiento de muestreo. La calculadora de área 655 puede recibir uno o más de lo siguiente: (i) datos del repositorio de datos del área límite 635 respecto al tamaño y la ubicación del área de prueba; (ii) datos del módulo de reconocimiento de gestos 650 respecto al movimiento del hisopo y/o de la mano del usuario a través del área de prueba durante la recogida de muestras; y, opcionalmente, (iii) datos del repositorio de datos de prueba 620 respecto al tamaño del hisopo. La calculadora de área 655 puede utilizar los datos recibidos para calcular el área real que se ha frotado con un hisopo durante la recogida de muestras (tanto dentro como fuera del límite del área de prueba designada) y/o el porcentaje del área de prueba que se ha frotado con un hisopo. En algunos ejemplos, el dispositivo 600 puede proporcionar una primera señal sonora o visual al usuario cuando el área real frotada con un hisopo alcanza un área mínima (o umbral) y puede proporcionar una segunda señal sonora o visual (posiblemente diferente de la primera) cuando el área real frotada con un hisopo alcanza un área óptima frotada con un hisopo. Tras la primera señal, el usuario puede saber que podría detener el muestreo y, tras la segunda señal, puede saber que debe detener el muestreo.

El controlador de comunicación 660 es un módulo configurado para gestionar la comunicación del dispositivo 600 con dispositivos externos utilizando el dispositivo de conectividad 610. Por ejemplo, el controlador de comunicación 660 puede configurarse para transmitir datos de prueba (p. ej., el área muestreada real y otra información almacenada en los repositorios de datos 635, 640 y 620) a dispositivos remotos (p. ej., una base de datos de una organización sanitaria, un dispositivo de prueba utilizado para analizar la muestra) en respuesta a los comandos identificados por el controlador de comandos de IU 355. En algunas realizaciones, estos datos pueden enviarse automáticamente sin necesidad de la entrada adicional del usuario tras la aparición de un evento específico, por ejemplo, la finalización del muestreo. El dispositivo 600 puede identificar de manera programada la finalización del muestreo de diversas maneras, incluyendo una indicación explícita del usuario (p. ej., la selección de un elemento de IU que indica que el muestreo ha finalizado), indicaciones implícitas del usuario (p. ej., abandonar el entorno de prueba, insertar el hisopo en un recipiente de recogida) o un periodo de tiempo predeterminado tras el inicio del dispositivo 600 para guiar el muestreo del área.

El controlador de comunicación 660 también puede gestionar la transmisión de cualquier alerta al personal asociado con un procedimiento de muestreo, por ejemplo, alertas de que el muestreo se ha completado y/o de que el área de prueba se muestreó según los estándares de rendimiento preespecificados. En algunas realizaciones, el dispositivo 600 puede determinar los resultados del análisis de la muestra recogida y, adicional o alternativamente, puede emitir alertas respecto a cualquier contaminante peligroso identificado. Las alertas pueden proporcionarse localmente en el entorno de prueba y/o externamente al personal autorizado. Por ejemplo, el dispositivo 600 puede proyectar una indicación de peligro u otra indicación visual de contaminación en el área de prueba. Otras opciones de alerta incluyen la emisión de un tono audible (p. ej., un pitido) o una advertencia audible de la contaminación.

La Figura 7 ilustra un proceso 700 de ejemplo para implementar un entorno de muestreo de área de prueba de realidad aumentada, por ejemplo, proporcionando la pantalla de las Figuras 5A y 5B utilizando el dispositivo 600 de la Figura 6.

El proceso 700 comienza en el bloque 705, donde el dispositivo 700 puede recibir una indicación del usuario para iniciar la recogida de muestras de contaminantes. En algunas realizaciones, esta indicación puede incluir el encendido del dispositivo 700 por parte del usuario. Otras implementaciones pueden recibir una orden de inicio de prueba mediante la interacción del usuario con los elementos de la interfaz del usuario (proyectados y determinados mediante análisis de imágenes o incorporados mecánicamente en el dispositivo 700).

En el bloque 710, el módulo de proyección 645 y el proyector 615 del dispositivo 600 pueden proyectar una superposición de realidad aumentada sobre el entorno de prueba. Esto puede incluir la proyección de una representación inicial del área de prueba sin frotar con un hisopo, como se muestra, por ejemplo, en la Figura 5A.

En el bloque 415, el módulo de proyección 645 puede añadir una representación visual del área de prueba y/o de los límites del área de prueba a la superposición de realidad aumentada. Por ejemplo, el límite del área de prueba puede mostrarse como un rectángulo bidimensional o una caja tridimensional. Como otro ejemplo, se puede cambiar el color y/o el brillo del área de prueba para distinguir visualmente el área de prueba de las áreas circundantes.

En el bloque 715, el módulo de reconocimiento de gestos 650 puede monitorizar las interacciones del usuario con el área de prueba. Estas interacciones pueden incluir el contacto del usuario con la superficie dentro del área de prueba con un hisopo de muestreo y el movimiento del hisopo de muestreo sobre la superficie. El bloque 715 puede incluir la monitorización de una posición del hisopo dentro del área de prueba (y, opcionalmente, identificar el frotado con un hisopo fuera del área de prueba) y, en algunas implementaciones, puede además incluir la confirmación de que el hisopo está en contacto con la superficie de prueba.

En el bloque 720, el módulo de proyección 645 y el proyector 615 pueden actualizar la proyección en base a las porciones identificadas del área de prueba que se hayan frotado con un hisopo, por ejemplo, como se muestra en la Figura 5B. Por ejemplo, el módulo de proyección 645 y el proyector 615 pueden determinar no mostrar ninguna superposición sobre el área frotada con un hisopo identificada del área de prueba para indicar que el usuario ya ha frotado con un hisopo esta porción. En otros ejemplos, en lugar de eliminar la superposición del área frotada con un hisopo, el dispositivo de proyección puede alterar la representación visual de esta área para utilizar un estilo de representación diferente (p. ej., color, intensidad o patrón) al utilizado para las áreas no frotadas con un hisopo del área de prueba.

En el bloque de decisión 725, el dispositivo 600 puede determinar si se ha frotado con un hisopo todo el área de prueba. De no ser así, el proceso 700 regresa al bloque 715 para monitorizar las interacciones del usuario con el entorno de prueba.

Si el dispositivo 600 determina en el bloque 725 que se ha frotado con un hisopo toda el área de prueba, algunas implementaciones pueden pasar automáticamente al bloque 730. Otras implementaciones pueden pasar al bloque 730 tras recibir una entrada del usuario indicando que el muestreo se ha completado o mediante la identificación de manera programada de la finalización del muestreo. En el bloque 730, el dispositivo 600 puede calcular, almacenar y/o transmitir el área muestreada. Por ejemplo, la calculadora de área 655 puede generar un cálculo final del área real muestreada por el usuario durante el proceso 700. Este cálculo puede almacenarse en los datos del área frotada con un hisopo 640 junto con el procedimiento de muestreo en algunas realizaciones. En otras realizaciones, el controlador de comunicación 660 puede provocar la transmisión del área calculada final y cualquier otra información especificada relacionada con la prueba a un dispositivo remoto, por ejemplo, un dispositivo de prueba diseñado para analizar la muestra líquida y/o una base de datos del centro sanitario.

Implementación de sistemas y terminología

Las implementaciones descritas en la presente memoria, proporcionan sistemas, métodos y aparatos para la detección de la presencia y/o cantidad de fármacos peligrosos. Un experto en la materia reconocerá que estas realizaciones pueden implementarse en hardware o en una combinación de hardware y software y/o firmware.

Las funciones de lectura de ensayos descritas en la presente memoria, pueden almacenarse como una o más instrucciones en un medio legible por procesador o legible por ordenador. El término "medio legible por ordenador" se refiere a cualquier medio disponible al que se pueda acceder por un ordenador o procesador. A modo de ejemplo, y sin limitación, dicho medio puede comprender RAM, ROM, EEPROM, memoria flash, CD-ROM u otro almacenamiento en disco óptico, almacenamiento en disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético, o cualquier otro medio que pueda utilizarse para almacenar el código de programa deseado en forma de instrucciones o estructuras de datos y al que se pueda acceder por un ordenador. Cabe señalar que un medio legible por ordenador puede ser tangible y no transitorio. El término "producto de programa informático" se refiere a un dispositivo informático o procesador en combinación con código o instrucciones (p. ej., un "programa") que puede ser ejecutado, procesado o computado por el dispositivo informático o procesador. Como se usa en la presente memoria, el término "código" puede referirse a software, instrucciones, código o datos que es/son ejecutables por un dispositivo informático o procesador.

Los diversos bloques y módulos lógicos ilustrativos descritos en relación con las realizaciones descritas en la presente memoria pueden ser implementados o ejecutados por una máquina, tal como un procesador de propósito general, un procesador de señal digital (DSP), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), una matriz de puertas programables en campo (FPGA) u otro dispositivo lógico programable, lógica de puertas discretas o transistores, componentes de hardware discretos o cualquier combinación de los mismos diseñados para realizar las funciones descritas en la presente memoria. Un procesador de propósito general puede ser un microprocesador, pero alternativamente, el procesador puede ser un controlador, un microcontrolador, una máquina de estados, combinaciones de los mismos o similares. Un procesador también puede implementarse como una combinación de dispositivos informáticos, por ejemplo, una combinación de un DSP y un microprocesador, varios microprocesadores, uno o más microprocesadores junto con un núcleo DSP, o cualquier otra configuración similar. Aunque se describe en la presente memoria principalmente respecto a la tecnología digital, un procesador también puede incluir principalmente componentes analógicos. Por ejemplo, cualquiera de los algoritmos de procesamiento de señales descritos en la presente memoria puede implementarse en circuitos analógicos. Un entorno informático puede incluir cualquier tipo de sistema informático, que incluyen, pero no se limitan a, un sistema informático basado en un microprocesador, un ordenador central, un procesador de señal digital, un dispositivo informático portátil, un organizador personal, un controlador de dispositivo y un motor de cálculo dentro de un dispositivo, por nombrar algunos.

Los métodos descritos en la presente memoria, comprenden una o más etapas o acciones para lograr el método descrito. Las etapas y/o acciones del método pueden intercambiarse entre sí sin apartarse del alcance de las reivindicaciones. En otras palabras, a menos que se requiera un orden específico de etapas o acciones para el correcto funcionamiento del método que se ha descrito, el orden y/o el uso de etapas y/o acciones específicos pueden modificarse sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.

Cabe señalar que los términos "acoplar", "acoplamiento", "acoplado" u otras variaciones del término acoplar, tal como se utilizan en la presente memoria, pueden indicar una conexión indirecta o una conexión directa. Por ejemplo, si un primer componente está "acoplado" a un segundo componente, el primer componente puede estar conectado indirectamente al segundo componente o conectado directamente al segundo componente. Como se utiliza en la presente memoria, el término "pluralidad" se refiere a dos o más. Por ejemplo, una pluralidad de componentes indica dos o más componentes.

El término "determinar" abarca una amplia variedad de acciones y, por lo tanto, "determinar" puede incluir calcular, computar, procesar, derivar, investigar, consultar (p. ej., consultar en una tabla, base de datos u otra estructura de datos), confirmar, etc. Además, "determinar" puede incluir recibir (p. ej., recibir información), acceder (p. ej., acceder a datos en memoria), y similares. Además, "determinar" puede incluir resolver, seleccionar, elegir, establecer, y similares. La frase "basado en" puede significar "basado solo en" y "basado al menos en", a menos que se especifique expresamente lo contrario.

La descripción previa de las implementaciones descritas se proporciona para permitir que cualquier experto en la técnica pueda realizar o utilizar la presente descripción. Diversas modificaciones a estas implementaciones serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica, y los principios genéricos definidos en la presente memoria pueden aplicarse a otras implementaciones sin apartarse del alcance de la invención. Por lo tanto, la presente invención no pretende limitarse a las implementaciones mostradas en la presente memoria, sino que se le otorga el alcance más amplio posible, coherente con las reivindicaciones adjuntas, que definen la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de realidad aumentada para guiar la recogida de muestras de contaminantes peligrosos, que comprende:

un dispositivo de captura de imágenes configurado para capturar imágenes de una superficie de prueba; un dispositivo de conectividad;

un proyector configurado para proyectar una superposición de realidad aumentada sobre la superficie de prueba, incluyendo la superposición de realidad aumentada una representación visual de un límite de un área de prueba que comprende una porción de la superficie de prueba que se va a frotar con un hisopo para recoger una muestra;

al menos una memoria legible por ordenador que tenga almacenadas en ella instrucciones ejecutables; y uno o más procesadores en comunicación con el dispositivo de captura de imágenes, el dispositivo de conectividad, el proyector y la al menos una memoria legible por ordenador, en donde cuando se ejecutan, las instrucciones provocan que el sistema:

provoque que el proyector proyecte la representación visual del límite del área de prueba sobre la superficie de prueba,

analice los datos recibidos desde el dispositivo de captura de imágenes para monitorizar las interacciones entre un usuario y el área de prueba mientras el usuario frota con un hisopo el área de prueba para recoger la muestra,

identifique, de manera programada o en base a una entrada recibida del usuario, la finalización del muestreo, calcule un área real frotada con un hisopo por el usuario en base a las interacciones monitorizadas, y transmita una indicación del área real calculada frotada con un hisopo a un dispositivo de prueba.

2. El aparato según la reivindicación 1, en donde la muestra es una muestra líquida.

3. El aparato según la reivindicación 1, en donde el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones para provocar que el sistema reciba una indicación de un nivel de contaminación desde el dispositivo de captura de imágenes de la superficie de prueba y emita una alerta al usuario indicando el nivel de contaminación.

4. El aparato según la reivindicación 1, en donde el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones para provocar que el sistema reciba una indicación de un nivel de contaminación desde el dispositivo de captura de imágenes de la superficie de prueba y emita una alerta al usuario indicando la presencia de contaminación.

5. El aparato según la reivindicación 1, en donde el dispositivo de prueba está configurado para analizar la muestra.

6. El aparato según la reivindicación 1, en donde el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones para provocar que el sistema modifique la presentación del área de prueba en la superposición de realidad aumentada para indicar las áreas frotadas con el hisopo del área de prueba.

7. El aparato según la reivindicación 6, en donde el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones para provocar que el sistema modifique la presentación del área de prueba en la superposición de realidad aumentada para mostrar las áreas frotadas con un hisopo del área de prueba tratadas utilizando una primera representación visual y para mostrar las áreas no frotadas con un hisopo del área de prueba utilizando una segunda representación visual.

8. El aparato según la reivindicación 6, en donde el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones para provocar que el sistema detenga la proyección de un patrón sobre las áreas frotadas con un hisopo y mantenga la proyección del patrón sobre las áreas no frotadas con un hisopo.

9. El aparato según la reivindicación 1, en donde el uno o más procesadores están configurados para ejecutar las instrucciones para provocar que el sistema:

compare el área real frotada con un hisopo por el usuario con un área frotada con un hisopo predeterminada, y

en respuesta a la determinación de que el área real frotada con un hisopo es igual al área frotada con un hisopo predeterminada, proporcione una indicación al usuario para terminar el frotado con un hisopo del área de prueba.

10. El aparato según la reivindicación 1, en donde el uno o más procesadores provocan además que el sistema ajuste un nivel de confianza de un resultado de prueba en base en parte al área real calculada.

11. Un proceso para guiar la recogida de una muestra de un contaminante peligroso mediante un dispositivo informático físico que comprende uno o más procesadores en comunicación con un dispositivo de captura de imágenes, un dispositivo de conectividad, una pantalla y al menos una memoria legible por ordenador, comprendiendo el proceso:

provocar la salida de una representación visual de un límite de un área de prueba que comprende una porción de una superficie de prueba para guiar a un usuario para recoger la muestra del contaminante peligroso del área de prueba, en donde la representación visual se muestra al usuario mediante la pantalla; monitorizar las interacciones entre el usuario y el área de prueba mientras el usuario frota con un hisopo el área de prueba para recoger la muestra, en donde las interacciones se monitorizan a través del dispositivo de captura de imágenes;

identificar, de manera programada o en base a una entrada recibida del usuario, la finalización del muestreo; calcular un área real frotada con un hisopo por el usuario en base a las interacciones monitorizadas; identificar un dispositivo de prueba designado para el análisis de la muestra; y

transmitir al dispositivo de prueba una indicación del área real calculada frotada con un hisopo.

12. El proceso según la reivindicación 11, en donde las operaciones comprenden además modificar la presentación del área de prueba para indicar áreas frotadas y no frotadas con un hisopo del área de prueba.

13. El proceso según la reivindicación 11, en donde las operaciones comprenden además identificar las áreas frotadas y no frotadas con un hisopo del área de prueba en base a la monitorización de las interacciones.

14. El proceso según la reivindicación 11, en donde provocar la salida de la representación visual del límite del área de prueba comprende superponer la representación visual sobre una vista del área de prueba a través de una pantalla transparente cercana al ojo.

15. El proceso según la reivindicación 11, en donde producir la salida de la representación visual del límite del área de prueba comprende:

superponer la representación visual sobre una imagen del área de prueba para formar una vista compuesta, y mostrar la vista compuesta al usuario.

16. El proceso según la reivindicación 11, en donde la pantalla comprende un proyector, y en donde provocar la salida de la representación visual del límite del área de prueba comprende proyectar la representación visual sobre el área de prueba a través del proyector.