BR102014012311A2 - dispositivo para monitoramento e controle autônomo de temperatura - Google Patents

Abstract

dispositivo para monitoramento e controle autónomo de temperatura.a presente invenção (figura 1) refere-se a um dispositivo para o monitoramento de controle autônomo de temperatura, sendo preferencialmente utilizado em caixas de material térmico-rígido, para o transporte elou armazenamento refrigerado de materiais, preferencialmente, materiais biológicos; de modo a controlar e manter a quantidade de energia dentro da caixa; consequentemente, preservando as propriedades desses materiais. o dispositivo para o controle de temperatura é composto por um módulo para o controle de temperatura computadorizado com visor, acoplado a uma base suporte, esta de largura ajustável; indicador de carga da fonte de energia acumulável, ventoinha e sensor de temperatura. a base suporte pode dividir a caixa térmica em pelo menos dois compartimentos; sendo um deles, destinado ao material a ser transportado e o outro, a uma fonte de frio, como o gelo, podendo este ser reutilizável. esta última, por sua vez, não possui contato direto com o material a ser transportado elou armazenado.

Description

“DISFOSITIVO para monitoramento e ccairole autônomo de TEMPERATURA” A premem rvenção m gi a 1} míme-se a um dispositivo para o rror ;r ; r arte o ccr: ; εοοο,τί do ;e opcotira sur Jo pre'e*enc almeote utili í i ros tBiooco rír'do para o transporte e/cu arn . , . ;ro de rr~ . = :, c , - i e materiais biológicos dc modo a coriml: ο mmrmi y cercee,tura dentro da caixa, ores , o. 1 ;o as l c o lados cp, m oco e b.c éc sos «d -.se3 m donais O dis k: it , s ;sü j :onírreo co tc r. jcrott o c- composto por l m módulo para o οοπίτ'ο * - tr r lomP.n ror mico oontm'ador c‘:*rc.n so oco visor fonte de ensrp j ammulã.e ibolor j : vcemeqc .oo irreemJm ce cstga da fonte de ene o m u c ,. , m itoíi r sensor do tenpesc o» o e atam e senco esses elc.r , | ;í s so;. cor n m coc cccfecce,mJo cm nmitcra resistente, aco| ado c uma oco: s jporte ...: ce irecjra e%js,c oc /« Loco suoorte d,vide a os m d micos u.s : CDrçsm ssu.3 oc.ibo o i delem esmJi.udo ao mater.al a sm tc: umemie s o o ca.ro, a u r j fonte de fr o cerro c pc‘e, podendo este ser reu . 1. A fonte de frio, por sua vez, não possui contato direto cem o material a ser transportado e/ou armazenado.

Usualmente, o transporte refrigerado de materiais biológicos é feito em caixas térmicas comerciais, com a utilização de gelo artificiai reutiiizável e “datalogge s , dii , ros para o mor . ..mento e ι. 1... o das venacoes da m: ele I. Na . que, sem um < ; ..··. .!' o de controle da temperatura, não há corno garantir que o material biológico tenha sído transportado dentro dos limites de temperatura preceítuados pelas normas da v _ c r ; mmiíti; - Um,a vez acusado polca dcJos m ruraccs paios "dataloggers" que a tm .... atura oscilou fora da: iam o de temeeratura perm . r o de ;t a: ;ãno do m c./ei em ot;r:> : ::o a descartá-lo Essa qur ..tr'. 1 m : a crítica c uando os matenn .:· ei . gr ,.m cee destinados para transplantes e transfusões, visto que a perda dos mesmos pode representar risco de vida para o paciente.

Os sistemas de transporte de bolsas de sangue atualmente utilizados pelos hemocentros e serviços de hemoterapia no Brasil utilizam caixas térmicas resistentes a impacto» sendo que a temperatura deve ser monitorada do envio até o recebimento do produto, No caso de materiais como sangue total e concentrado de hemácias, o transporte deve ser feito de 1°C até 10°C (Resolução AWVISA/RDC n° 57, de 16 de dom; bro de 2010), Entretanto, os sistemas utilizados nem sempre garantem a manutenção adequada da temperatura do produto durante todo o transporte, Esta deficiência pode gerar risco de utilização de material inadequado para os pacientes bem como descarte de bolsas de sangue e hemocomponentes, o que aumenta o custo financeiro para a instituição, que teve gastos com a coleta, testes laboratoriais, processamento e tranr mão do produto (f-IO-SN, C. U. R. C. A. Análise do descarte de hemocomponentes no Hemocentro Regional de Araguaína-TO. p.112 · Io» Pro; , na de Pós-G...........o em Gestão, Pese m e Desenvc vimento em Tecnoícjc Farmacêu ca - Universidade Católica de Goiás, Goiânia, 2009). A utilização do material transportado inadequadamente, por suo vez, eleva a chance de ocorrer alguma fatalidade. No caso de hemocomponentes, como concentrado de hemácias com fenótipo raro, a perda do material devido à falha no transporte pode representar risco de vida para o paciente que depende daquela transfusão, devido à dificuldade de obtenção de novo hemocomponente com as mesmas características (PEYRARD T, PHAM BN, LE PENNEC PY, ROUGER P. The rare blood groups: a public health chalienge. Transfus Ciin Biol, v.15, n.3, p. 109-119, 2008), Existem sistemas para transporte de materiais como, por exemplo, a PI99029286-6 81, intitulada “Caixa destinada ao transporte de órgãos para transplante”, que refere-se a uma caixa construída em polipropileno, dotada de sistema “Peíiier" para o resfriamento de materiais transportados e que dispõe de termômetro externo para leitura da temperatura interna da caixa. Tal dispositivo, mediante alimentação elétrica externa ou bateria, permite um controle da temperatura entre 4°Ce6 PC. Entretanto, este sistema apresenta uma faixa de temperatura fixa, não permitindo programação, por parte do usuário, da faixa de temperatura adequada para determinado materiai biológico que se queira transportar. Além disso, o dispositivo não possibilita o registro da temperatura em reiação ao tempo de armazenamento ou transporte. O pedido de p. . ito PH 300669-8 A2, intitulado E u α c ito de refr.geração portátil à base de pastilhas termoelétrlcas para conservação de órgãos, medicamentos, sangue e afins”, refere-se a um dispositivo de refrigeração portátil e com controle cio temperatura, esp. oi'n-u consvmvnçüo e transporte de- órgãos a serem transplantados, medicamentos, amostras de sangue, dentre outros, confeccionado à base de pastilhas termoelétricas {elementos riPe/f/er’), ligadas a baterias ru .. .·.. Esse disoosmvo, c ' : .' ' · i não permite uma determinação c registro espec ticos da variação de temperatura do ambiente em que os materiais foram transportados, poste que não apicserra nv eu lís no pura rc jísrto ce t?,,.* irxnncçces ΊΛ· e: u -·. ee mmheui d,: ecs:í ,oc coe c core ..o no pce ic de patente US2006204950A, intitulado "Bioíogical sample preservation, transporíation and storago dovicé”. Esco podido Ίο t o.oo J:o voo i n c.opco livo psra roo i jí ie to c tra n porte, es, ipsr.s ter uma ca. min Ίο rsoít,.«mento centendo uma ou i ia s arr ostras b c.· .« . ι ...sorvl . . ir.mo.t.rs, ' som c;medas de ar refrigerado, que circula intermitentemente pelo compartimento, através de uma unidade termoelétrica ligada a baferia recarregável, que pode esquentar ou resfriar o ambiente interno. O dispositivo conta ainda com um controlador, permitindo que o material seja transportado em temperatura pré-determinada e selecionável peto usuário. Uma ventoinha é utilizada para promover a circulação de ar dentro da câmara e uma segunda ventoinha, que pode injetar ar do ambiente externo no sistema.

Entretanto, é importante ressaltar que os três sistemas acima descritos necessitam de uma fonte de alimentação elétrica externa ou fornecida por batería para gerar frio e manter a temperatura adequada do material a ser transportado, ao contrário do dispositivo apresentado neste pedido de patente, que pode utilizar corno fonte de frio materiais como bolsas de gelo convencionais ou gelo artificial reutiiizável, caracterizando assim maior autonomia do sistema, pois não consome a batería para gerar frio. Além disso, o custo atuai de mercado para caixas transportadoras que utilizam sistema “Petíier" que sejam capazes de manter a temperatura de transporte e arm;... . ato abaixo de 10 °C ainda ê elevado, o que inviabiliza a aplicação sistemática desses dispositivos, sobretudo nos países em desenvolvimento. Já o invento proposto neste pedido de paterna com.cto-iz;; se por baixo custo dos componentes e peças, bem como espaço interno proporciona Imente maior, resultando em maior custo-benefício do dispositivo. Hâ ainda caixas térmicas que contêm câmara para termoacumuladores, como gelo, e dutos de ventilação, que diminuem o espaço útil para o material transportado ou não possibilitam variação no espaço destinado ao acondicíonamento da fonte de frio e do material a ser transportado, como a PI0804667-0 A2, intitulada “Sistema para transporte de órgãos para trar., . dispoí v< < " te em caixa constituída de polietileno de alto impacto com isolamento térmico em políuretano e termoacumulador transpassado no sentido longitudinal, para proporcionar a carga térmica ne:.. K :.-ite o t:. I r .:;ra este: p i- - atente adote um sistema semelhante ao implementado na presente invenção, o dispositivo citado não permite o ajustamento do tamanho dos compartimentos destinados à fonte de frio e ao material a ser transportado, impossibilitando a adequação desses tamanhos ao volume do material e à quantidade de terrno acumulador (gelo) necessária ao transporte.

Além disso, nenhum dos dispositivos anteriormente descritos pode ser adaptado a caixas térmicas já disponíveis no mercado, como é o caso do dispositivo apresentado nesse pedido de patente. Este fator representa uma vantagem por tornar a presente invenção mais versátil e econômica.

CamA . com baú frigorífico, que seriam outra opção para o transporte refrigerado de materiais, na prática apresentam custos elevados, tornando-se uma alternativa economicamente inviável, por exemplo, para o transporte de sangue e hemocomponeníes. 0 dispositivo de controle de temperatura proposto nesta patente trabalha de forma autônoma, independente de fonte de energia elétrica externa durante o translado, por meio da utilização de batería recarregável de 12 voíts, atingindo autor: 3 m. '.:r,or a 48 horas, o que possibilita o tra is norte refrigerado de materiais entre cidades e estados. A fonte de frio utilizada pelo sistema pode ser, por exemplo, bolsas cio gelo convencional» ou gelo artificial rem viável, dispensando, dessa forma, que o resfriamento do compartimento contendo o material a ser transportado seja gerado por sistemas alimentados eletricamente, Essa fonte de frio é armazenada e isolada em um dos corrr ! rcrxs críudcs dentra da caixa tcr r.ra pu a jcsc 9ucorte ajustável que cc· ’ a vo, de forma que ' :r ai u ·. ·.; .. xc.c ,r erre em contato com c gelo, evitando, assim, o re. · abs xo da íe r/xrntura adequada. AE.. pc : ao vez , x .. x......... cc " too □ se adaptar à largura da c c .........No caso de materiais biológ co « o bc cs de sang. v o :r f r, : do cxejxvo f ceo ocasionai danos -g o correm em 1 ccuc p íi i os ... o . kjc cut: i: o tidos á tanto toa ru :t ar .jihrar do do uso do material.

Outro diferencial importante desta invenção refere-se à possibilidade de adaptação do dispositivo a diversos modelos de caixas térmicas existentes, uma vez que a base suporte é ajustável à largura da caixa. Além disso, o dispositivo pode ser utilizado em caixas com diferentes alturas, tendo em vista que o controlador atuará acionando a ventoinha para manter o material transportado ou armazenado na faixa de temperatura programada, compensando assim a maior ou menor abertura da parte superior, conforme a altura da caixa térmica utilizada. A presente invenção refere-se a um dispositivo que permite o transporte de materiais com temperatura controlada e monitorada, dentro de uma faixa pré-determínada pelo usuário, como por exemplo, entre 1 °C e 10 °C, sem a necessidade de fonte externa de energia elétrica e que pode ser instalado em caixas térmicas disponíveis no mercado sem acrescentar peso considerável ao conjunto. Uma vez que o transporte é tarifado pelo peso e distância percorrida, cr c*v,í ·- κ o ;u ; o' :r r sim: ixuvl i.oí ,e ccm a nc;aloção rio clspositivo. O t :/ jr , , r | < )l:o μ a tc ... . ·. : o a una allet 10:10 0 rio un xo custo de transporte e/ou o rio c sã as, alimentos, bel; d. s, jncL : os : okçtucc 0 x: :,t.er c ut 0 v\ o de 1 ir .e ial que necessite de temperatura controlada. Utilizando uma fonte de frio de fácil acesso, como gelo reutiíizávef, o dispositivo permite o armazenamento e transporte de material dentro de um faixa de temperatura pré-determinada pelo operador, A , , ’ ri da por meio das figuras a seguir, porém não é limitada peias mesmas. A Figura 1 ncitrn s v,:is cm ;.cr d :c jc uco pro morr.oramento e cortrr j ;n::c u r0 de Umorrri.ea m npxo pole r, o. ::· cara controle de tem|: · itura (1) morta do cm ceo caso r,t vmio i2), a cv _;! apresenta lavoura r.jjr.ac :Ί. ri ummnc riíimntè per iieic de orno de pecas oorrediças telescópicas que podem ser imobilizadas _ ;........' . ... ,.....;· too de un siciri ' cetr . , ã. 1 j, mtem fme A Fe,,ira 2 n 0 >U 1 m:i 3 1 nerepr cUm do Lcss suporte (2< de largura ajustávei, preferencialmente por meio da ação de placas corrediças telescópicas com sistema de travamento, como pinos rosqueáveis de pressão (3), e contendo abertura (4), preferencialmente protegida por uma grade, para possibilitar a circulação do ar frio. A Figura 3 mostra a vista em perspectiva do módulo para controle de temperatura montado (1), equipado com um indicador da carga da batería (5), um sensor de temperatura (6), uma ventoínha (7), um dispositivo de alarme seno e urn controlador de tc. ·, ..· c rrnputadorizado programávei com visor (9), interligados por um sistema elétrico. A Figura 4 mostra a vista explodida do módulo para controle de temperatura, uma vez que seus componentes compreendem urn indicador de carga da fonte de energia acumulável (5), uma ventoínha (7), um dispositivo para alarme sonoro (8), um controlador de temperatura computadorizado programávei com visor (9), e uma fonte de energia acumulável (10) (batería recarregável). A Figura 5 ilustra a vista superior e ern perspectiva do dispositivo inserido e acoplado em urna caixa térmica ccr;. :i . J ίο o a o;v: cois compartimentos, sendo um deles, destinado ao material a ser transportado (12) e o outro a uma fonte de frio (13). A Figura 6 mostra um gráfico representando a variação da temperatura do material transportado utilizando o dispositivo para monitoramento e controle autônomo de temperatura ao longo do tempo em um exemplo de utilização do dispositivo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO O dispositivo para o monitoramento e controle autônomo de temperatura carc.o ci CO. s > come wC.il.ci i r. o ú- concol. cc rperaíura <1} acopte do i un a ; aso - :,>e c: .vl-c^vc; i2' esta j.c.ciccc : ;r,c 4-- :c material isolante térmico e de largura adaptável, a uma caixa (11) substancialmente reta · preí ..ante caixa O r. c,_ .......em dois compartimentos; sendo um deles (12) destinado ao material a ser transportado ou a mazí ado . o utro (13), a uma fonte de frio, esta podendo conter, por exemplo, bolsas de gelo convencionais, gelo seco ou gelo artificiai reutilizáveí. A base (2) pode ser adaptada à largura da caixa térmica por meio de um mecanismo de ajuste, como um sistema de placas corrediças telescópicas ou sistema de placas corrediças paralelas, podendo as placas serem imobilizadas na posição desejada por meio de um sistema de travamento como pino rosqueável de pressão (3). A base (2) possui abertura, preferencialmente prote ' or uma grade (4), para possibilitar a circr. .: do ar promovida pela ventoinha (7) entre os compartimentos (12) e (13). O módulo de controle de temperatura (1), por sua vez, é composto por um controlador de temperatura programável com visor (9) capaz de indicar a temperatura instantânea medida, um sensor de temperatura na forma de um cabo subsfandalmente fino (6), um indicador de carga de batería (5), uma batería recarregável (10) e uma vsiOcnha (7), interligados por um sistema ·. - sses , mtos sãc..............· m nente protegidos por invólucro confeccionado em material resistente. A betara ( } i líétv c mtio!: :lor (9) em funcionamento que por sua vez recebe dados do sensor- (6) que está em contato com seção a ser esfriada (12). Quando a tei . ira do . i : .d transporte do material (12) eicvaxú rAn ca fc xa ;;t vxxxarxA;: solo usuário c sensor (6), conocracie ao coir.rolador (9), nexo a tcx xxmura do com paramento ;'12> e envia as nfx n.xxox para o controlador (9 , que ativa a ve a tom ha (7) que tambor, è i ir.it Ja pa br.ei.j (ID p-oporcicnanda o resfr a mento do comparar ao to i' 2) e x/xar, da d a.u:; ;vra do natenal tmnsoortado.

Uma vez inserido o c spositivo objeto da çi xx:xo invenção, em uma caixa, preferana iu.it : x: x.ca e e.xx :.t * 1"t cxx compartimentos ou seções são criados, do moco que uma seção (13) é responsável pelo fornecimento de frio, originado preferencialmente de gelo artificial reciclável, para a seção de anu . . , - i x . .v rpuri.. (12) cx* . A proporção da divisão da caixa :A;xxie d; íjixi de tem*: xju xuqtuJa, co tempo orovisto para armazenamento ou transporte, da quantidade de material a ser armazenada ou transportada e da quantidade de fonte de frio a ser utilizada. Desta forma, o dispositivo permite fanto o ajuste das suas dimensões, preferencialmente externas, de forma a adaptar-se ò . :· i caixa térmica, quanto j ajuste do tamanho dos compartimentos destinados à fonte de frio e ao material a ser transportado e impede que o material a ser transportado entre em contato com o gelo; evitando, assim, o resfriamento abaixo da temperatura adequada. Uma vez realizada a instalação do dispositivo, o controlador de temperatura (9) é programado pelo usuário para estabilizar a temperatura do meio a ser resfriado (12) dentro da faixa desejada. O controlador (9) computadorizado utiliza as informações enviadas pelo sensor (6), como por exemplo, o sensor termistor NTC, que se encontra em contato com o material transportado na seção (12), para ligar ou desligar a ventoinha (7), controlando a circulação de ar frio entre os compartimentos (12 e 13). O sensor (6), conectado ao controlador (9), mede a temperatura do compartimento (12) e envia as informações para o controlador (9) que, de acordo com a situação detectada, ou seja, se a temperatura estiver acima do nível pré-ajustado na seção (12), aciona a ventila·.; o cio sistema, de modo a reduzir esse excesso Assim, o controlador aciona a ventoinha e fc ça a passagem do ar frio do compartimento (13) para o (12). O controlador (9) mantém a ventoinha em funcionamento até que a temperatura mínima limite (pré-dem i: ... p< · o u suai o) som a oançada. O procedimento acima descrito é, então, repetido sempre que a temperatura medida pelo sensor estiver próxima de ultrapassar o limite superior programado. Assim, sempre que a leitura da temperatura estiver próxima ao limite máximo programado, é retomada a circulação forçada do ar frio iniciando-se outro ciclo de controle de temperatura do material. Desta forma, o dispositivo de controle de temperatura proposto nesta patente trabalha de forma autônoma, independente de fonte de energia elétrica externa durante o traslado. O dispositivo conta a nda com um s ston a de α; i s prcferunciaimente sonoro (8), ono c a corne o caso o for picai um cio compartimento destinado ao material a ser transportado saia dos limites pré-estabeleesdos pelo usuário.

As informações, ofc;.ο;,.' pelo controlador (9), por meio do sensor térmico (6), podem ser reproduzidas graficamente em função do tempo, quando o controlador (9) estiver ligado a um microcomputador, permitindo assim o registro contínuo ou discreto da temperatura em relação ao tempo de armazenamento ou transporte. A digitalização dos dados, com auxílio do microcomputador, facilita o estudo do comportamento da temperatura do material ao longo do período de tempo em que é armazenado ou transportado, conferindo segurança ao transporte.

EXEMPLO DE UTILIZAÇÃO

Para uma melhor demonstração prática do dispositivo, foi realizado teste de transporte utilizando o dispositivo para o qual é requerida a patente, instalado em unia caco tórry.ca de mater .,1 a qual foi transportada no porta-matas de um veículo. C material transec 1a;í3 neste exemplo de aplicação foram 24 bolsas do hemocomponente concentrado de hemácias, com volume entre 250 e 300 mi cada, empilhadas. A fonte de frio utilizada foram oito unidades de gelo reutílizável com 4üüg cada. O tempo de transporte, no exemplo, foi de 19 horas.

Os resultados desse teste indicaram que a temperatura variou de 4,8 °C a 7,3°C. Desta forma podemos concluir que a temperatura permaneceu durante todo o período do teste dentro da faixa adequada para o transporte desse hemocomponente, que éde 1°Ca 10°C (Figura 6).

REIVINDICAÇÕES

Claims (9)

1, "Dispositivo para monitoramento e controle autônomo de temperatura”, caracterizado por compreender um módulo de controle cie temperatura· (1) acoplado a uma base suporte (2) de material isolante térmico e adaptável a uma caixa (11). preferivelmente caixa térmica, dividíndo-a em dois cofT.paríiinemos, sondo um · ao rn . > ido e o outr·' . de frio, preferivelmente reutiliza ve!: o módulo de controle de temperatura (1), por sua vez. é composto por um controlador de temperatura programavei {&}, podendo este ser ligado a um m:crc . : · . . i. n· ; cmle · t ;9) eslá acordado um sensoí de mrifi arabira na õirma de urn cm:· (d ·. co numa que ao controlador (9) , tem-se acoplados urn sistema de alarme preferivelmente sonoro (8) e um indí ,r k i ! ’ , · · u ' i .· c : . x 1 . κ . - : .q ;< 1 . \a foní ! .t i ·. ο·ι ué. , : , - > í pria (10) . na base » a n , mi m u , to d< · ‘ j c ί .·: i s 1 m -r.e í. , to’ l d ' >; í

2, “Dispositivo para monitoramento e controle autônomo de: temperatura”, clu acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo controlador de temperatura programava! (9) operar na faixa de temperatura determinada pelo usuário, sendo esta preferivelmente entre 1 °C e 15 o:C,· mais preferivelmente entre 2 °C e 10 ÜC, mais preferivelmente entre 4 °C e 9 °C.

3, “Dispositivo para monitoramento e controle autônomo de temperatura”, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por permitir o acoplamento cie alarme, preferivelmente sonoro (8), que é acionado pelo controlador (9) quando a faixa de temperatura do compartimento para: transporte e srmaze rua manto de materiais (12) sair -do limite pré-estabeiecido pelo usuário.

4, “Dispositivo para monitoramento o controle autônomo de temperatura”, cio acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por: permitir o registro contínuo ou i efo da temperatura medida peto sensor (6), em relação ao tempo de armazenamento ou transporte.

5. “Dispositivo para monitoramento e controle autônomo de temperatura”, de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por, compreender controlador (9) com visor, que indique a temperatura instantânea medida pelo sensor (6).

6. “Dispositivo para monitoramento e controle autônomo de temperatura”, de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por, compreender invólucro confeccionado em material resistente, preferivelmente poüpropüerio injetado, para montagem e proteção dos componentes do módulo de controle de temperatura (1),

7. “Dispositivo para monitoramento e controle autônomo de temperatura”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela base suporte (2) permitir o ajuste das suas dimensões para permitir adaptação a uma caixa (11), preferivelmente caixa térmica, dividindo-a em peío menos dois compartimentos.

8. “Dispositivo para monitoramento e controle autônomo de temperatura”, de acordo com a reivindicação 1 e 7, caracterizado pela base suporte (2) possuir abertura (4), preferivelmente com uma grade, para proteger e possibilitar a circulação do ar promovida pela ventoínha (7) entre os compartimentos (12) e (13).

9. “Dispositivo para monitoramento e controle autônomo de temperatura”, caracterizado por induzir a conservação de materiais, preferencialmente biológicos.