BR102020015782A2

BR102020015782A2 - Automated saliva collection device for measuring its hydrogenic potential

Info

Publication number: BR102020015782A2
Application number: BR102020015782-5A
Authority: BR
Inventors: Eduardo Oliveira Teles; Juliana Teixeira Pains Oliveira; Bruno Sousa De Almeida; Nicolle Souza Leto; Ricardo Ramos Passos; Alena Ribeiro Alves Peixoto Medrado
Original assignee: Instituto Federal De Educação, Ciência E Tecnologia Da Bahia - Ifba; Escola Bahiana De Medicina E Saúde Pública
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-02-15

Abstract

A presente invenção se insere no campo da medicina, voltada ao diagnóstico a partir da coleta de saliva do paciente investigado. Não se aplica ao diagnóstico propriamente dito de qualquer doença, mas sim unicamente ao procedimento de coleta da saliva e análise de seu potencial hidrogeniônico (pH), independentemente da preexistência de qualquer doença ou sintoma no paciente investigado. A análise do pH da saliva é método já existente para identificação de sintomas de doenças. Contudo, a invenção aqui apresentada se diferencia bastante do atual estado da técnica.

The present invention is part of the field of medicine, focused on diagnosis from the collection of saliva from the investigated patient. It does not apply to the diagnosis itself of any disease, but only to the procedure of collecting saliva and analyzing its hydrogenic potential (pH), regardless of the preexistence of any disease or symptom in the investigated patient. Saliva pH analysis is an existing method for identifying disease symptoms. However, the invention presented here differs greatly from the current state of the art.

Description

AUTOMATED SALIVA COLLECTION DEVICE FOR MEASURING ITS HYDROGENION POTENTIAL

Fundamentals of the invention

[001] Já existe no mercado invenções que se propõem a análise de potencial hidrogeniônico em soluções diversas, bem como em fluidos corporais dos mais diversos. O campo de aplicação das invenções encontradas se situa na área química e na área médica.[001] There are already inventions on the market that propose the analysis of hydrogenion potential in different solutions, as well as in the most diverse body fluids. The field of application of the inventions found lies in the chemical and medical fields.

[002] O documento de patente US20170023451A1 descreve invento para coleta de amostras para análise de telômeros presentes em fluidos corporais. Embora se trate de um dispositivo coletor que possa ser aplicável à coleta de saliva e outros fluidos, não se trata da análise de pH.[002] Patent document US20170023451A1 describes invention for collecting samples for analysis of telomeres present in body fluids. Although this is a collecting device that may be applicable to the collection of saliva and other fluids, it is not about pH analysis.

[003] O documento de patente US20170218436A1 trata de dispositivo que também faz a análise de fluidos, a partir de uma coleta de amostra simples. Note-se que neste invento não há a especificação da coleta, mas tão somente o uso da invenção para a análise do material coletado.[003] Patent document US20170218436A1 deals with a device that also performs fluid analysis, from a simple sample collection. Note that in this invention there is no specification of the collection, but only the use of the invention for the analysis of the material collected.

[004] O documento de patente US20170347956A1 descreve aparato sensor a ser instalado em cavidade bucal, para coleta de dados que são transmitidos a um outro dispositivo externo. Este invento é capaz de captar dados da atividade biológica que ocorre na cavidade oral. Dentre os dados, é possível medir o pH da saliva.[004] The patent document US20170347956A1 describes a sensor apparatus to be installed in the oral cavity, to collect data that are transmitted to another external device. This invention is capable of capturing data on the biological activity that takes place in the oral cavity. Among the data, it is possible to measure the pH of saliva.

[005] O documento de patente US20180231536A1 descreve invento que analisa fluidos corporais para detecção de biomarcadores pré-definidos de doenças conhecidas. Não trata, contudo, da coleta do material humano.[005] Patent document US20180231536A1 describes an invention that analyzes body fluids for detection of pre-defined biomarkers of known diseases. It does not, however, deal with the collection of human material.

[006] O documento de patente US6391261B1 descreve invento que analisa uma amostra de fluido para determinar, simultaneamente, seu pH e a presença de analito. Não trata do procedimento de coleta de fluido corporal.[006] Patent document US6391261B1 describes an invention that analyzes a fluid sample to simultaneously determine its pH and the presence of analyte. It does not deal with the procedure of collecting body fluid.

[007] Apesar de existirem métodos e dispositivos diferentes para análise do pH de um dado fluido corporal, não foi encontrada nenhuma patente que se refira a dispositivo capaz de automatizar o procedimento de coleta da saliva humana e, ainda, analisar o seu pH.[007] Although there are different methods and devices for analyzing the pH of a given body fluid, no patent was found that refers to a device capable of automating the procedure for collecting human saliva and also analyzing its pH.

[008] Um dos dispositivos mais utilizados para a finalidade de medição do pH se assemelha a um formato de canta, permitindo um fácil transporte. Contudo, exige que o doador da saliva colete-a em recipiente externo, para só então introduzir o fluido no dispositivo para que ele realize a medição.[008] One of the most used devices for the purpose of pH measurement resembles a canta shape, allowing for easy transport. However, it requires the donor of saliva to collect it in an external container, only then to introduce the fluid into the device for him to carry out the measurement.

[009] Como se vê, o atual estado da técnica preocupa-se com a análise dos fluidos, mas não dispõe de dispositivo que forneça melhorias ao procedimento de coleta. E a coleta da saliva pode encontrar algumas dificuldades que comprometem a análise, tais como, mas sem se limitar: contaminação do recipiente coletor externo; dificuldade de produção da saliva em indivíduos acometidos por doença, dentre outros.[009] As can be seen, the current state of the art is concerned with the analysis of fluids, but does not have a device that provides improvements to the collection procedure. And saliva collection may encounter some difficulties that compromise the analysis, such as, but not limited to: contamination of the external collection container; difficulty in producing saliva in individuals affected by the disease, among others.

[0010] Com a presente invenção, o procedimento de coleta se torna mais humanizado. O fornecedor do material biológico necessitará de suporte do profissional de saúde apenas no início e ao final do procedimento, evitando algum tipo de constrangimento. O fornecedor do material biológico precisará tão somente depositar a saliva diretamente no dispositivo, no local adequado, seguindo as orientações fornecidas pelo equipamento. Com isso, também evita-se a contaminação do recipiente com o ambiente, já que o recipiente sofrerá menos manipulação do que os métodos listados no estado da técnica. E a partir da entrada do fluido, o dispositivo executará todas as demais ações para análise do pH da amostra. Caberá ao profissional aplicador do exame o controle de variáveis de ambiente, tais como, dentre outros, o ritmo cicardiano, o posicionamento e altura da superfície onde a invenção repousa, conforto do paciente, etc, além da observância de protocolos para produção da saliva conforme o método escolhido para sua produção, sendo certo que a invenção pode ser utilizada para exame da saliva produzida pelo método do cuspe (JONES et al, 2000) ou pelo método da drenagem (VAZESH; CHRISTENSEN, 1982), associados ou não a técnicas estimuladoras, como o uso de parafina, lâminas, etc. O local da invenção para o depósito da saliva por quaisquer desses métodos de produção é adaptável conforme o método escolhido.[0010] With the present invention, the collection procedure becomes more humanized. The supplier of the biological material will need support from the health professional only at the beginning and at the end of the procedure, avoiding any kind of embarrassment. The supplier of the biological material will only need to deposit the saliva directly on the device, in the appropriate place, following the guidelines provided by the equipment. With this, contamination of the container with the environment is also avoided, since the container will undergo less manipulation than the methods listed in the state of the art. And from the fluid inlet, the device will perform all other actions for analyzing the pH of the sample. It will be up to the exam applicator to control environmental variables, such as, among others, the circadian rhythm, the positioning and height of the surface where the invention rests, patient comfort, etc., in addition to the observance of protocols for saliva production as the method chosen for its production, given that the invention can be used to examine the saliva produced by the spit method (JONES et al, 2000) or by the drainage method (VAZESH; CHRISTENSEN, 1982), associated or not with stimulating techniques , such as the use of paraffin, blades, etc. The location of the invention for depositing saliva by any of these production methods is adaptable depending on the method chosen.

Description of the invention

[0011] No seu aspecto exterior, a invenção consiste de uma caixa de material rígido com dois compartimentos desacopláveis (Figura 1), na qual é possível observar o local onde será depositada a saliva do paciente (Figura 1 - D), além de uma tela monitora (Figura 1 - E), por meio da qual serão exibidas as informações fornecidas por um software operacional embarcado, com espaço (Figura 1 - F) para passagem de cabos de alimentação e de conexão entre a tela monitora e o microcontrolador com capacidade de armazenamento e funções de rede wi-fi. O dispositivo apresenta vista superior (Figura 4) contendo espaço para fixação da tela monitora, espaço para encaixe do funil de coleta da saliva do paciente e espaço para botão liga/desliga. Os dois compartimentos desacopláveis (bandeja de fixação de fita e bandeja de fixação de proveta graduada) estão localizados em duas laterais do dispositivo (Figura 5 e Figura 6, respectivamente). Em sua lateral (Figura 6) o dispositivo apresenta espaço para passagem de cabos de conexão e/ou alimentação elétrica dos componentes.[0011] In its external appearance, the invention consists of a box of rigid material with two detachable compartments (Figure 1), in which it is possible to observe the place where the patient's saliva will be deposited (Figure 1 - D), in addition to a monitor screen (Figure 1 - E), through which the information provided by an embedded operating software will be displayed, with space (Figure 1 - F) for the passage of power and connection cables between the monitor screen and the microcontroller with capacity storage and Wi-Fi network functions. The device has a top view (Figure 4) with space for fixing the monitor screen, space for fitting the patient's saliva collection funnel and space for an on/off button. The two detachable compartments (tape fixation tray and graduated cylinder fixation tray) are located on two sides of the device (Figure 5 and Figure 6, respectively). On its side (Figure 6) the device has space for the passage of connection cables and/or electrical supply to the components.

[0012] A amostra coletada fica depositada na proveta (Figura 1 - G). O software operacional embarcado, através de leitura óptica e reconhecimento de padrões de imagem identifica a quantidade da amostra e realiza a verificação se a amostra é suficiente para realização do procedimento, conforme configuração previamente informada.[0012] The collected sample is deposited in the test tube (Figure 1 - G). The embedded operational software, through optical reading and image pattern recognition, identifies the amount of the sample and checks whether the sample is sufficient to carry out the procedure, according to the previously informed configuration.

[0013] No interior da caixa há um bandeja (Figura 2), desacoplável, para fixação de uma fita universal indicadora do nível de pH da solução (Figura 1 -B) e do cotonete de absorção. Qualquer fita disponível no mercado pode ser utilizada. Um braço mecânico de medidas compatíveis, alocado no suporte específico da caixa (Figura 1 - C), conectado a um microcontrolador com capacidade de armazenamento e função de conexão à rede wi-fi, fixado na parte interna abaixo do monitor (Figura 1 - E), será guiado pelo software operacional embarcado para retirar o cotonete fixado na bandeja específica (Figura 2), e direcioná-lo até a proveta (Figura 3), umedece-lo e direcioná-lo até a bandeja onde a fita está fixada (Figura 1 - B; Figura 2) e realizar o contato com a fita.[0013] Inside the box there is a tray (Figure 2), detachable, for fixing a universal tape that indicates the pH level of the solution (Figure 1 -B) and the absorption swab. Any tape available on the market can be used. A mechanical arm with compatible measurements, located in the specific support of the box (Figure 1 - C), connected to a microcontroller with storage capacity and Wi-Fi network connection function, fixed on the inside below the monitor (Figure 1 - E ), will be guided by the embedded operating software to remove the swab fixed in the specific tray (Figure 2), and direct it to the test tube (Figure 3), moisten it and direct it to the tray where the tape is fixed (Figure 1 - B; Figure 2) and make contact with the tape.

[0014] Uma vez que a amostra coletada localizada na proveta (Figura 1 - G) é absorvida pelo cotonete e entra em contato com a fita indicadora reagente (Figura 1 - B), esta mudará de cor conforme seja identificado o nível de pH da solução. O software operacional embarcado, através de leitura óptica e reconhecimento de padrões de imagem identifica a coloração da fita indicadora reagente, informando o pH obtido e salvando em seu banco de dados os dados do paciente e o nível de pH da saliva encontrado, podendo, ainda, transmitir tais dados para dispositivo externo através do software embarcado e da função wi-fi.[0014] Once the collected sample located in the test tube (Figure 1 - G) is absorbed by the swab and comes in contact with the reagent indicator strip (Figure 1 - B), it will change color as the pH level of the solution. The embedded operational software, through optical reading and image pattern recognition, identifies the color of the reagent indicator strip, informing the pH obtained and saving the patient's data and the pH level of the saliva found in its database. , transmit such data to external device through embedded software and WiFi function.

[0015] Ao final do procedimento, o software embarcado controla o braço mecânico para o descarte do cotonete na zona de descarte (Figura 3), bem como para a troca e fixação da proveta graduada. Tanto a bandeja de fixação da fita indicadora e do cotonete (Figura 2) quanto a bandeja de fixação da proveta e descarte do cotonete (Figura 3) são desacopladas para descarte dos materiais e desinfecção.[0015] At the end of the procedure, the embedded software controls the mechanical arm for the disposal of the swab in the disposal zone (Figure 3), as well as for the exchange and fixation of the graduated cylinder. Both the indicator tape and swab attachment tray (Figure 2) and the test tube attachment and swab disposal tray (Figure 3) are uncoupled for material disposal and disinfection.

Claims

Automated Device for Collecting Saliva and Measuring its Hydrogen Potential, characterized by a box of rigid material (Figure 1), coupled to a monitor/screen for user interaction (Figure 1 -E), with a place for installing an automated arm (Figure 1 - C), a support for fixing the collector (Figure 3), a support for fixing the cotton swab (Figure 1 - A; Figure 2), a support for fixing the universal pH level indicator tape (Figure 1- B; Figure 2), and fixing location for microcontroller and cable routing (Figure 1 - F).

Automated Device for Collection of Saliva and Measurement of its Hydrogenonic Potential, according to claim 1, characterized by the fact that the microcontroller fixed below the monitor/screen of interaction with the user (Figure 1 - E), contains a support drive for Wi-Fi network and connection to the electrical network, through which the device is powered. It also contains embedded software that controls data input and output through the monitor and/or the wi-fi network, and data storage in the microcontroller itself.

Automated Device for Collection of Saliva and Measurement of its Hydrogenonic Potential, according to claim 1, characterized by the fact that the microcontroller contains embedded software that guides the patient during the collection of stimulated saliva (use of a portion of paraffin), or during the collection procedure without the use of stimulants, as previously set by the operator of the invention. The software indicates that the patient must keep a portion of the paraffin film (when applicable) on the dorsum of the tongue for 1 minute. Then, it indicates that the patient must chew the paraffin (when applicable) and expel it in the test tube attached to the device (Figure 3) for 5 minutes.

Automated Device for Collecting Saliva and Measuring its Hydrogen Potential, according to claim 1, characterized by the fact that the microcontroller contains embedded software that controls the automated arm fixed on a specific support (Figure 1 - C).

Automated Device for Collecting Saliva and Measuring its Hydrogen Potential, according to claim 1, characterized by the fact that the embedded software manages and makes the automated arm move so that it moves the swab from its support (Figure 1 -A ; Figure 2) to the saliva collection container (Figure 3) so that the collected saliva can be absorbed and then direct the swab so that it comes into contact with the pH level indicator strip (Figure 1 - B ; Figure 2) and move it to the disposal tray (Figure 3), following instructions received through the microcontroller, after the collection is complete.

Automated Device for Collection of Saliva and Measurement of its Hydrogenonic Potential, according to claim 1, characterized by the fact that the embedded software analyzes whether the sample collected is sufficient to carry out the procedure, according to the previously informed configuration, and analyzes the coloration presented by the universal pH level indicator strip, after reacting with saliva, showing on the monitor/screen the amount obtained in the collection and the pH obtained.