BR112016008897B1 - Dispositivo para fornecer um volume de ar essencialmente estéril, utilização de um dispositivo, e, método para proporcionar um volume dear essencialmente estéril - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO PARA FORNECER UM VOLUME DE AR ESSENCIALMENTE ESTÉRIL, UTILIZAÇÃO DE UM DISPOSITIVO, E, MÉTODO PARA PROPORCIONAR UM VOLUME DE AR ESSENCIALMENTE ESTÉRIL. A presente invenção se refere a um dispositivo e um método para fornecer um volume de ar estéril. O dispositivo compreende: um ventilador radial, pelo menos um filtro de partículas, pelo menos um gerador de luz ultravioleta, e um alojamento, o alojamento pelo menos parcialmente delimitando o ventilador radial, o ventilador radial estando disposto para fornecer um fluxo de ar em um sentido radial na direção do alojamento, o alojamento estando disposto para dirigir o fluxo de ar em um sentido axial, o pelo menos um gerador de luz ultravioleta estando disposto para irradiar o fluxo de ar com luz ultravioleta, e o pelo menos um filtro de partículas estando disposto para filtrar o fluxo de ar, criando assim o volume de ar estéril entre o dispositivo e a superfície.

Description

Campo Técnico da Invenção

[001] Esta invenção se refere a um dispositivo e método para fornecer um volume de ar essencialmente estéril.

Antecedentes

[002] Um ambiente estéril e livre de partículas é um pré-requisito para uma gama diversificada de atividades, por exemplo, ao manusear certos tipos de alimentos, ao manusear amostras de laboratório, durante a produção e embalagem de certos produtos, tais como, por exemplo, certos medicamentos, géneros alimentícios e circuitos integrados, e durante as operações cirúrgicas.

[003] Operações cirúrgicas envolvem sempre o risco de transmissão de potenciais agentes patogênicos para a ferida operatória do paciente. Infeções de feridas pós- operatórias ocorrem em aproximadamente 7% de todas as operações cirúrgicas, e constituem a terceira infeção mais comum da prestação de cuidados na Suécia. Para operações em tecidos livres de bactérias, o risco de infeção é de 1 a 3%. Infeções de feridas pós-operatórias são mais frequentemente causadas por bactérias que contaminam o tecido durante a operação cirúrgica. A contaminação bacteriana pode vir do próprio paciente (infeção endógena) ou do entorno (infeção exógena). Os agentes infecciosos podem atingir a ferida operatória através do ar (infeção pelo ar) ou através do contato com, por exemplo, instrumentos e liquidos que tenham sido contaminados durante a operação.

[004] Hoje em dia, a maioria das operações cirúrgicas necessitam de ser efetuadas em salas de operações especiais em hospitais. Estas salas estão equipadas com ventilação que proporcionam baixos níveis de microrganismos no ar durante a operação cirúrgica. Além disso, essa ventilação minimiza o risco de entrada de microrganismos a partir das salas circundantes e limpa o ar depois da operação. Além disso, todo o pessoal presente na sala de operação precisa usar roupas apertadas para evitar que partículas de pele levando bactérias potencialmente prejudiciais contaminem o ar. Fontes potenciais de contaminação do ar na sala de operação são, por exemplo, quando uma porta é aberta para a sala de operação ou, ainda mais importante, quando uma nova pessoa entra na sala.

[005] Devido às altas demandas sobre o entorno durante uma operação cirúrgica, muitas outras operações que salvam vidas que são realizadas sob condições em que os meios para proporcionar condições estéreis são escassos, podem resultar que o paciente seja infectado com uma infecção potencialmente fatal. Essas condições podem estar presentes em áreas de desastre após, por exemplo, um desastre natural, em campos de refugiados, em hospitais militares móveis ou em outras áreas nas quais está faltando o equipamento necessário para proporcionar um entorno estéril.

[006] Durante o manuseamento e embalagem de certos tipos de alimentos é muito importante não contaminar os alimentos com microrganismos potencialmente prejudiciais, uma vez que tais microrganismos podem levar a intoxicação alimentar grave ou até mesmo intoxicações como o botulismo. Os microrganismos podem ser de uma única célula ou um organismo multicelular. Exemplos de microrganismos são bactérias, fungos, leveduras, archaea e protistas, virus e prion.

[007] As amostras de pacientes para análises laboratoriais devem ser manuseadas com cuidado e o risco de contaminação da amostra com microrganismos não provenientes da amostra deve ser excluido, uma vez que essa contaminação pode levar, por exemplo, a que um paciente seja erradamente diagnosticado com e tratado a uma doença. Além disso, é também importante reduzir o risco de contaminação de amostras para análise microbiológica de alimentos para controlar os padrões de higiene, por exemplo, em um restaurante.

[008] Além disso, é importante não contaminar medicamentos durante a embalagem, uma vez que tal poderia potencialmente destruir o medicamento conduzindo a uma redução ou até mesmo a uma perda do seu efeito ou até mesmo levar à disseminação de microrganismos potencialmente nocivos a um paciente.

[009] Um problema com as atuais denominadas salas estéreis é que elas de fato, não são estéreis, devido às grandes áreas e grandes quantidades de equipamento presentes na sala que necessita de ser limpa e esterilizada. Além disso, como mencionado acima, a presença de pessoal na sala de operações é também um risco potencial de contaminação. Embora sejam tomadas extensas medidas de limpeza e de esterilização, um entorno completamente estéril nunca pode ser atingido.

Sumário da Invenção

[010] Em vista do acima exposto, um objeto da invenção é resolver ou pelo menos reduzir uma ou várias das desvantagens discutidas acima. Geralmente, o objeto acima é conseguido pelas reivindicações de patente independentes anexas.

[011] De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção é realizada por um dispositivo para fornecer um volume de ar essencialmente estéril que compreende um ventilador radial, pelo menos um filtro de partículas, pelo menos um gerador de luz ultravioleta e, um alojamento, o alojamento pelo menos parcialmente delimitando o ventilador radial. O ventilador radial está disposto para fornecer um fluxo de ar em um sentido radial em direção ao alojamento, estando o alojamento disposto para dirigir o fluxo de ar em um sentido axial de tal modo que uma parte periférica do fluxo tem uma velocidade que é maior do que uma parte central do fluxo. O pelo menos um gerador de luz ultravioleta está disposto para irradiar o fluxo de ar com luz ultravioleta. O pelo menos um filtro de particulas está disposto para filtrar o fluxo de ar, criando, assim, o volume de ar essencialmente estéril. O alojamento compreende uma parte de topo e uma parte de fundo, a parte de topo compreendendo seções opostas de parede de topo prolongando-se de uma forma divergente em direção à parte de fundo.

[012] O alojamento pode, pelo menos parcialmente, delimitar o, pelo menos um filtro de particulas e o, pelo menos um gerador de luz ultravioleta.

[013] O dispositivo é vantajoso na medida em que é compacto, isto é, não ocupa muito espaço, devido à utilização de um ventilador radial. O dispositivo pode ser utilizado para criar um volume de ar essencialmente estéril, em que uma operação cirúrgica pode ser realizada. Um procedimento que necessita de ser realizado sob condições essencialmente estéreis pode ser realizado em locais onde o procedimento até agora não era possivel realizar, por exemplo, operação cirúrgica em áreas sem acesso a salas de operação padrão. Outra vantagem é que não há mais a necessidade de assegurar que toda a sala de operação padrão e todo o pessoal presente na sala de operação cumprem os critérios descritos acima. Além disso, o dispositivo pode também ser utilizado para criar um volume de ar essencialmente estéril para outras aplicações, tais como na produção e embalagem de medicamentos, no manuseamento de amostras laboratoriais ou na indústria alimentar.

[014] O alojamento pode compreender uma parte de topo e uma parte de fundo, a parte de topo compreendendo seções opostas de parede de topo prolongando-se de uma forma divergente em direção à parte de fundo.

[015] O dispositivo fornece um fluxo de ar essencialmente laminar. Além disso, a parte de topo compreendendo seções opostas de parede de topo prolongando-se de forma divergente em direção à parte de fundo é vantajosa na medida em que o fluxo de ar que sai da periferia do dispositivo tem uma velocidade maior do que o fluxo de ar que sai do centro do dispositivo. Assim, o fluxo de ar que sai da periferia do dispositivo, isto é, o fluxo periférico forma uma cortina de ar tendo uma velocidade maior do que o fluxo de ar delimitado pela cortina, isto é, o fluxo de ar que sai do centro do dispositivo. Essa cortina de ar garante que nenhum ar essencialmente não estéril pode entrar no espaço sob o dispositivo. A velocidade do fluxo periférico sendo maior do que a velocidade do fluxo central, isto é, o fluxo de ar que sai do centro do dispositivo, é vantajosa na medida em que contribui para manter o volume de ar essencialmente estéril, essencialmente estéril.

[016] A velocidade do fluxo periférico sendo maior do que a velocidade do fluxo central também é vantajosa uma vez que a matéria sujeita ao fluxo de ar é menos seca. Como um exemplo, se o dispositivo for utilizado durante uma operação, a superfície de operação é menos seca e a umidade natural do objeto operacional é mantida. Além disso, o risco de o objeto ser soprado é reduzido.

[017] As seções de parede de topo do alojamento podem ser em forma de arco. Assim, uma seção transversal da parte de topo pode ser circular.

[018] A parte de fundo do alojamento pode compreender seções opostas de parede de fundo prolongando-se em paralelo. O dispositivo pode ainda compreender uma pluralidade de fontes de luz dispostas de modo a emitir luz com um comprimento de onda e uma intensidade no sentido axial, iluminando, assim, o volume de ar essencialmente estéril. Isto é vantajoso na medida em que uma pessoa utilizando o dispositivo tem um bom entorno de trabalho. Em uma forma de realização, o dispositivo é disposto sobre uma superfície e a pluralidade de fontes de luz disposta de modo a emitir luz na direção da superfície.

[019] Pelo menos uma da pluralidade de fonte de luz pode ser direcionável. Essas fontes de luz podem ser dirigidas por, por exemplo, o cirurgião durante o procedimento, quer diretamente ou através de uma interface eletrônica. Uma vantagem é que as fontes de luz direcionáveis podem substituir os faróis que são comumente utilizados hoje em dia.

[020] Pelo menos um de a intensidade e de o comprimento de onda da luz emitido a partir das fontes de luz pode ser ajustável. Deste modo, a luz pode ser ajustada para atender a cada aplicação especifica e a luz também pode ser alterada durante um procedimento. No caso de uma operação cirúrgica, diferentes tipos de tecido podem ser visualizados pela alteração do comprimento de onda da luz.

[021] Pelo menos uma de a pluralidade de fontes de luz pode compreender uma pluralidade de diodos emissores de luz. Diodos emissores de luz são eficientes em termos de capacidade e custo.

[022] O dispositivo pode ainda compreender, pelo menos, uma câmara para representação gráfica de uma área sob o dispositivo e meios para transmitir sinais a partir da, pelo menos, uma câmara para, pelo menos, um visor. Deste modo, a pessoa realizando uma tarefa no volume de ar essencialmente estéril pode utilizar a imagem num visor em vez de olhar diretamente para a superfície por baixo do volume de ar essencialmente estéril. O visor pode estar localizado no alojamento, ao lado da superfície ou mesmo remotamente localizado. Desta forma, muitas pessoas podem seguir o procedimento. Além disso, por exemplo, um cirurgião pode realizar uma operação cirúrgica através de o controle remoto de um robô de operação. Em uma forma de realização, o dispositivo está disposto sobre uma superfície e a câmara está disposta para representar graficamente a superfície.

[023] O dispositivo pode ainda compreender meios para a sincronização do comprimento de onda de, pelo menos, uma fonte de luz com pelo menos uma câmara para obter uma imagem. Desta forma, pode ser conseguida a imagem multiespectral. Isto é especialmente importante, uma vez que o olho humano detecta o tridimensional através da interpretação de sombras em uma imagem. Além disso, diferentes tipos de tecido, os quais são mais claramente visiveis quando iluminados com um comprimento de onda diferente, podem ser visualizados na mesma imagem por sobreposição de imagens da superfície iluminada com diferentes comprimentos de onda.

[024] O dispositivo pode ainda compreender meios para manipular, pelo menos, uma ferramenta para utilização no volume de ar essencialmente estéril. Os meios para manipular, pelo menos, uma ferramenta podem ser equipados com diferentes ferramentas necessárias para diferentes aplicações.

[025] O dispositivo pode ainda compreender um gerador de luz ultravioleta móvel. O gerador de luz ultravioleta móvel pode ser utilizado para esterilizar, por exemplo, instrumentos que são introduzidos dentro do volume de ar ou para irradiar uma área da superfície ou algo disposto sobre a superfície. Além disso, se houver um risco de infecção exógena em uma ferida de operação, uma área limitada da ferida de operação também pode ser esterilizada utilizando o gerador de luz ultravioleta móvel. O gerador de luz ultravioleta pode ser manipulado pelos meios para manipular, pelo menos, uma ferramenta.

[026] O dispositivo pode ainda compreender, pelo menos, um escudo disposto para ser extraível a partir do dispositivo em um sentido paralelo ao fluxo de ar essencialmente estéril. Nos casos em que o dispositivo é utilizado para operações ao ar livre um vento ligeiro pode perturbar o fluxo de ar, e em tais casos um escudo pode ser utilizado para manter o fluxo de ar laminar. 0 escudo também pode ser utilizado para outros fins, tais como limitar a vista para dentro do volume de ar estéril, por exemplo, durante uma operação cirúrgica realizada em um paciente que não está anestesiado. Além disso, o escudo pode proteger da luz solar.

[027] O dispositivo pode ainda compreender meios de guia dispostos de modo a separar o fluxo periférico e o fluxo central, de tal modo que o fluxo periférico está disposto de modo a fluir entre os meios de guia e o alojamento. Os meios de guia podem reduzir assim a quantidade de turbulência no interior do alojamento.

[028] Os meios de guia podem moderar o fluxo de ar para fazer a transição desde o fluxo periférico que flui mais rápido até o fluxo central mais suave que flui mais lento. Além disso, os meios de guia podem causar uma maior velocidade do fluxo de ar imediatamente por baixo do centro do ventilador radial, reduzindo, assim, um subfluxo ou refluxo de ar de volta ao ventilador.

[029] Os meios de guia podem ser dispostos de modo a dirigir o fluxo central em direção a um eixo de simetria do dispositivo. Em uma forma de realização, os meios de guia têm uma parte em arco contribuindo para dirigir o fluxo de ar desde o ventilador radial em direção a um eixo de simetria do dispositivo.

[030] Uma vantagem de um dispositivo compreendendo meios de guia de acordo com a presente invenção é que o fluxo de ar saindo do dispositivo tem um perfil de velocidade mais suave do que o fluxo de ar saindo do mesmo dispositivo mas não compreendendo os meios de guia. Além disso, a velocidade do fluxo de ar nos cantos do dispositivo pode ser maior. Além disso, o número de rotações por minuto pode ser reduzido em um dispositivo compreendendo meios de guia de acordo com a presente invenção em comparação com um dispositivo de acordo com a presente invenção, mas sem meios de guia. Esta redução de rotações por minuto pode ser feita sem causar uma redução do efeito do dispositivo.

[031] O dispositivo pode compreender um meio de guia.

[032] O dispositivo pode compreender dois meios de guia.

[033] O dispositivo pode compreender três ou mais meios de guia.

[034] O dispositivo pode ainda compreender meios para detectar a pressão do fluxo de ar previamente ao filtro de partículas, meios para detectar a pressão do fluxo de ar após o filtro de partículas, meios para calcular a diferença entre a pressão do fluxo de ar previamente ao filtro de partículas e a pressão do fluxo de ar após o filtro de partículas, meios para regular a velocidade do ventilador radial se a diferença entre a pressão do fluxo de ar previamente ao filtro de partículas e a pressão do fluxo de ar após o filtro de partículas for maior do que um valor predefinido. Deste modo, uma velocidade essencialmente constante do fluxo de ar é assegurada, garantindo, assim, que um volume de ar essencialmente estéril é mantido.

[035] O dispositivo pode ainda compreender meio para sinalizar quando o filtro de particulas necessita de ser mudado. 0 meio pode ser disposto para sinalizar se a diferença entre a pressão do fluxo de ar previamente ao filtro de particulas e a pressão do fluxo de ar após o filtro de particulas for maior do que um valor predefinido. Isto é vantajoso na medida em que um usuário pode ser alertado para a mudança do filtro de particulas antes de a permeabilidade ser deficiente.

[036] O dispositivo pode ser utilizado de acordo com o primeiro aspecto, em ligação com uma operação cirúrgica, um procedimento de tratamento médico, um isolamento de um paciente, a produção de medicamentos, a embalagem de medicamentos, a manipulação de amostras laboratoriais, a manipulação de matéria que é sensivel à contaminação com microrganismos e a manipulação de objetos que são sensíveis à contaminação com microrganismos. As vantagens do primeiro aspecto se aplicam igualmente às formas de realização da utilização. O procedimento de tratamento médico pode ser escolhido a partir do grupo compreendendo cuidar de uma ferida, cuidados intensivos e deontologia. A ferida pode ser uma úlcera, tal como uma úlcera do pé, uma úlcera da perna, uma úlcera de pressão, uma úlcera varicosa ou um pé de diabético. A ferida pode ser uma lesão por arma de fogo ou por punhalada.

[037] Em ligação com um isolamento de um paciente, o paciente pode ser protegido contra microrganismos existentes no ar.

[038] Um dispositivo de acordo com a presente invenção pode ser utilizado de modo a localmente fornecer um ambiente essencialmente estéril em torno de, por exemplo, um paciente de modo a proteger o paciente de microrganismos nocivos potencialmente patogênicos. Exemplos desses pacientes são pessoas imunocomprometidas, pacientes submetidos a quimioterapia, bebés prematuros ou pacientes idosos. Uma pluralidade de dispositivos de acordo com a presente invenção pode ser utilizada no mesmo espaço, por exemplo, uma enfermaria de hospital, um avião ou um trem ou em casa do paciente.

[039] É para ser entendido que o dispositivo pode ser utilizado também em aplicações veterinárias.

[040] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção é realizada por um método para fornecer um volume de ar essencialmente estéril. O método compreende um ventilador radial fornecendo um fluxo de ar em um sentido radial em direção a um alojamento, o alojamento dirigindo o fluxo de ar em um sentido axial de tal modo que uma parte periférica do fluxo tem uma velocidade que é maior do que uma parte central do fluxo, sujeitando o fluxo de ar à luz ultravioleta, permitindo ao fluxo de ar passar por um filtro de particulas, criando, assim, o volume de ar essencialmente estéril. As vantagens do primeiro aspecto se aplicam igualmente ao segundo aspecto. É de notar que o segundo aspecto pode ser igualmente realizado como o primeiro aspecto.

[041] O método pode ainda compreender permitir a uma pluralidade de fontes de luz emitir luz tendo um comprimento de onda e uma intensidade no sentido axial, iluminando, assim, o volume de ar essencialmente estéril. Em uma forma de realização, o dispositivo está disposto sobre uma superfície e a pluralidade de fontes de luz emitem luz em direção à superfície.

[042] Outros objetos, características e vantagens da presente invenção aparecerão a partir da divulgação detalhada que se segue, a partir das reivindicações em anexo, bem como a partir dos desenhos. É de notar que a invenção se refere a todas as combinações possíveis de características.

[043] Geralmente, todos os termos utilizados nas reivindicações são para ser interpretados de acordo com o seu significado comum no campo técnico, a menos que aqui explicitamente definido de outra forma. Todas as referências a "um/o/os/uma/a/as [elemento, dispositivo, componente, meios, etapa, etc.] " são para ser interpretadas abertamente como se referindo a, pelo menos, um exemplo do referido elemento, dispositivo, componente, meios, etapa, etc., a menos que explicitamente indicado de outra forma. As etapas de qualquer método aqui descritas não têm que ser realizadas na ordem exata divulgada, a menos que indicado explicitamente.

[044] Como aqui utilizado, o termo "microrganismos" é para ser interpretado de acordo com o seu significado comum no campo técnico.

[045] Os microrganismos podem ser uma única célula ou um organismo multicelular. Exemplos de microrganismos são bactérias, fungos, leveduras, archaea e protistas, vírus e prions.

[046] Como aqui utilizado, o termo "compreendendo" e variações desse termo não pretendem excluir outros aditivos, componentes, inteiros ou etapas.

Breve Descrição dos Desenhos

[047] A título de exemplo, formas de realização da presente invenção serão agora descritas com referência aos desenhos anexos, em que: A Figura 1 é uma seção transversal de uma vista lateral esquemática de uma forma de realização do dispositivo inventivo, A Figura 2 é uma vista de fundo esquemática de uma forma de realização do dispositivo inventivo, A Figura 3 é uma seção transversal de uma vista lateral esquemática de uma forma de realização do dispositivo inventivo, A Figura 4 é uma vista de fundo esquemática de uma forma de realização do dispositivo inventivo, mostrando o fluxo de ar no interior do dispositivo, A Figura 5 é uma vista lateral esquemática de uma forma de realização do dispositivo inventivo, A Figura 6 é uma seção transversal de uma vista lateral esquemática de uma forma de realização do dispositivo inventivo, e A Figura 7 é uma vista de topo esquemática de uma forma de realização do dispositivo inventivo.

Descrição Detalhada de Formas de Realização Preferidas da Invenção

[048] A presente invenção será agora descrita a seguir em mais pormenor com referência aos desenhos anexos, em que certas formas de realização da invenção são mostradas. Esta invenção pode, contudo, ser realizada de muitas formas diferentes e não deve ser interpretada como limitada às formas de realização definidas neste documento; em vez disso, estas formas de realização são fornecidas a título de exemplo pelo que esta divulgação será minuciosa e completa, e irá transmitir totalmente o escopo da invenção aos peritos na técnica. Números iguais se referem a elementos semelhantes.

[049] A invenção se refere a um dispositivo para fornecer um volume de ar essencialmente estéril.

[050] Em resumo, um volume de ar transportado por um ventilador radial é sujeito a luz ultravioleta, a fim de matar a maioria dos microrganismos em o volume de ar, onde depois o volume de ar é filtrado através de um filtro de particulas, a fim de capturar as particulas, incluindo bactérias, presentes no volume de ar. O volume de ar saindo do dispositivo é essencialmente estéril e essencialmente livre de particulas. Isto é conseguido devido ao fluxo laminar do ar tratado com luz ultravioleta e filtrado.

[051] É de notar que o ar pode ser sujeito a luz ultravioleta previamente, durante e/ou após ser filtrado através do filtro de particulas.

[052] Uma forma de realização da invenção irá agora ser descrita em relação às figuras. Esta forma de realização da invenção é descrita como sendo destinada a ser utilizada para criar um volume de ar essencialmente estéril ao longo de uma ferida operatória durante uma operação cirúrgica. No entanto, o perito na técnica irá apreciar que isto seja um exemplo, e que outras aplicações serão possíveis, tais como o manuseamento de amostras laboratoriais, a embalagem de medicamentos ou alimentos, bem como outras aplicações em que um entorno essencialmente estéril é importante, por exemplo, na indústria de processamento.

[053] A FIG. 1 ilustra dispositivo 1 o compreendendo um ventilador radial 2, um alojamento 3, um gerador de luz ultravioleta 4 e um filtro de partículas 5. Um centro do ventilador radial 2 pode ser localizado em um eixo central do dispositivo 1. 0 eixo central pode também ser referido como um eixo de simetria. 0 ventilador radial 2 transporta um volume de ar, criando, assim, um fluxo de ar. 0 ventilador radial 2 pode ser qualquer tipo de ventilador radial. Comparado a um ventilador axial, um ventilador radial ocupa menos espaço e é mais eficaz. 0 ventilador radial 2 transporta ar do meio envolvente para o alojamento 3, o qual delimita o ventilador radial 2. 0 ar flui a partir do ventilador radial 2 em um sentido essencialmente perpendicular a um eixo central do ventilador radial 2. Assim, o ventilador radial 2 acelera o ar essencialmente radialmente. Por isso, o ventilador radial 2 muda o sentido do fluxo de ar. Em outras palavras, o ventilador radial 2 fornece um fluxo de ar em um sentido radial. 0 sentido radial pode ser interpretado como um sentido paralelo a um raio do ventilador radial 2.

[054] O alojamento 3 está disposto para dirigir o fluxo de ar em um sentido axial. O sentido axial pode ser interpretado como um sentido paralelo a um eixo de rotação do ventilador radial 2. Assim, o fluxo de ar saindo do dispositivo 1 flui em um sentido essencialmente paralelo ao eixo central do dispositivo.

[055] O fluxo de ar saindo do ventilador radial 2 em um sentido essencialmente perpendicular a um eixo central do ventilador radial 2 é redirecionado pela parede interior curva da parte superior do alojamento 3. Esta disposição fornece um fluxo de ar essencialmente laminar a ser dirigido em direção ao filtro de particulas 5.

[056] O alojamento compreende uma parte de topo 3a e uma parte de fundo 3b, ver Fig. 6. A parte de topo 3a compreende seções opostas de parede de topo prolongando-se de uma forma divergente em direção à parte de fundo 3b. As seções de parede de topo do alojamento 3 são em forma de arco. A parte de fundo 3b do alojamento 3 compreende seções opostas de parede de fundo prolongando-se em paralelo.

[057] Em uma forma de realização, uma seção transversal horizontal da parte de topo 3a do alojamento 3 é essencialmente circular.

[058] Em uma forma de realização, uma seção transversal horizontal da parte de fundo 3b do alojamento 3 é essencialmente quadrada.

[059] Nesse contexto, o termo "curvo" pode ser definido como um arco circular, ou uma curva em forma de sino.

[060] Nesse contexto, o termo "retangular" é para ser entendido como uma forma de quatro lados tendo dois pares de linhas paralelas e que tem quatro ângulos retos. Os dois pares de linhas paralelas podem ser iguais ou diferentes. Uma pessoa perita na técnica constata que, por exemplo, por razões estéticas, os cantos do retângulo podem ter uma forma arredondada.

[061] O alojamento 3 pode ser de qualquer material adequado, tal como um polimero reforçado com fibra de carbono, metal ou polimero. O alojamento 3 está concebido para ser uma combinação de um fluxo e uma câmara de pressão.

[062] No interior do alojamento 3, o gerador de luz ultravioleta 4 está disposto para irradiar o fluxo de ar, a fim de matar a maioria dos microrganismos presentes no fluxo de ar. Luz ultravioleta de certos comprimentos de onda é mutagénica para muitos microrganismos potencialmente nocivos, incluindo bactérias e virus.

[063] O gerador de luz ultravioleta pode compreender, pelo menos, uma lâmpada de mercúrio. Lâmpadas de mercúrio fornecem luz de um comprimento de onda de 254 nm.

[064] Em uma forma de realização, o gerador de luz ultravioleta compreende, pelo menos, um diodo emissor de luz (LED) emitindo luz ultravioleta. Um comprimento de onda da luz ultravioleta emitida situa-se entre 260 e 300 nm. Em uma forma de realização, o comprimento de onda da luz emitida é de aproximadamente 265 nm. Utilizar LED ultravioleta (LED emitindo luz ultravioleta) no gerador de luz ultravioleta é vantajoso na medida em que os LED ultravioletas são pequenos, de baixo peso e de capacidade eficiente.

[065] Após ser sujeito a luz ultravioleta, o fluxo de ar é passado através do filtro de particulas 5, em que as particulas acima de um determinado tamanho são capturadas. Em uma forma de realização, o fluxo de ar pode passar o filtro de particulas 5 previamente a ser sujeito a luz ultravioleta. Preferencialmente, o filtro de particulas 5 captura particulas tendo um tamanho maior do que 0.3 pm. Em uma forma de realização da invenção, o filtro de particulas 5 é um filtro de ar de particulas de alta eficiência (um filtro HEPA), preferencialmente tendo uma retenção de 99.995% das particulas tendo um tamanho de 0.3 pm. Em uma forma de realização especifica, o filtro é de 600 mm x 600 mm.

[066] O volume de ar fornecido pelo dispositivo é essencialmente estéril e essencialmente livre de partículas. A expressão "ar essencialmente estéril" é para ser entendida como ar compreendendo quase nenhum microrganismo vivo. A expressão "essencialmente livre de partículas" é para ser entendida como ar compreendendo quase nenhuma partícula. Como referência, o atual requisito na Suécia para o ar em uma sala de operação para certos tipos de cirurgia é que a quantidade de unidades formadoras de colónias (UFC) por m3 deve estar abaixo de 5 ufc/m3.

[067] Em a forma de realização da invenção representada na Fig. 2, o alojamento 3 compreende meios 9 para manipular, pelo menos, uma ferramenta. Os meios 9 para manipular, pelo menos, uma ferramenta podem ser de qualquer material adequado, tal como um polímero reforçado com fibra de carbono, metal ou polímero.

[068] Uma pluralidade de fontes de luz 10 está disposta nos meios 9 para manipular, pelo menos, uma ferramenta. As fontes de luz 10 podem ser qualquer tipo de fonte de luz, por exemplo, diodos emissores de luz.

[069] As fontes de luz estão dispostas de modo a iluminar uma superfície 11, ver Fig. 5, em direção à qual o volume de ar 8 flui. As fontes de luz 10 podem emitir luz de comprimento de onda e intensidade diferentes. As fontes de luz podem ser direcionáveis, por exemplo, manualmente ou controladas remotamente. As fontes de luz podem ser direcionáveis, ou ajustáveis, de modo a fornecer luz em qualquer sentido. Algumas das fontes de luz 10a emitem luz geral ou ambiente. Outras fontes de luz 10b emitem luz dirigida para maior iluminação de uma área especial de interesse.

[070] Os meios 9 para manipular, pelo menos uma ferramenta podem compreender uma câmara 12 para a captação de imagens da superfície 11 em direção à qual o volume de ar 8 flui. As imagens podem ser transmitidas para um visor que pode ser localizado no alojamento 3, ao lado da superfície 11 ou mesmo remotamente localizado. No último caso, a operação cirúrgica pode ser seguida por pessoas, por exemplo, estudantes de medicina que não estão presentes na sala de operação. Além disso, os cirurgiões podem ser capazes de realizar operações pelo controle remoto de um robô de operação. Em uma forma de realização da invenção, pode haver mais de uma câmara 12 e/ou mais do que um visor.

[071] Certos tipos de tecido são vistos com mais clareza quando iluminados com luz tendo um determinado comprimento de onda. Um exemplo é que a luz branca proporciona reflexão mais pobre no feixe infravermelho. A maioria dos dispositivos de aquisição de imagem está adaptada à luz do dia, o que fornece imagens amareladas ao usar o flash. Além disso, os filtros de dispositivos de aquisição de imagem precisam de ser modificados. Ao controlar as fontes de luz 10 para emitir luz tendo estes comprimentos de onda diferentes e utilizando a câmara 12 e visor para sobrepor as imagens, todos os tecidos selecionados podem ser vistos em uma imagem apresentada no visor.

[072] Os meios 9 para manipular, pelo menos, uma ferramenta podem também compreender um gerador de luz ultravioleta móvel 13. Isso pode ser utilizado para esterilizar manualmente, por exemplo, instrumentos que são introduzidos no volume de ar 8 ou para irradiar uma área da superfície 11 ou algo disposto sobre a superfície 11. Além disso, se houver um risco de infeção exógena, uma área limitada de uma ferida de operação também pode ser esterilizada utilizando o gerador de luz ultravioleta móvel 13.

[073] Os meios 9 para manipular, pelo menos, uma ferramenta podem também compreender outras ferramentas que são necessárias para a aplicação especifica, como um pequeno aparelho de raio-X, diferentes instrumentos, como instrumentos cirúrgicos, equipamentos para acompanhamento médico e dispositivos para diferentes tipos de alarmes.

[074] Além disso, os meios 9 para manipular, pelo menos, uma ferramenta podem compreender, pelo menos, um escudo 14 que pode ser extraído a partir do dispositivo 1 em um sentido paralelo ao fluxo de ar 8. Nos casos em que o dispositivo 1 é utilizado para operações ao ar livre um vento ligeiro pode perturbar o fluxo de ar 8, e em tais casos um escudo pode ser utilizado para manter o fluxo de ar laminar 8. O controle de descer e subir o escudo pode ser realizado manualmente ou por eletrônica. 0 escudo pode compreender, por exemplo, faixas de plástico, plástico rígido sólido e/ou microfilme que pode ser transparente.

[075] Em uma forma de realização, o dispositivo é fornecido sobre uma superfície. Em uma forma de realização, a parte do alojamento 3 mais próxima do ventilador radial 2 tem uma seção transversal circular e a parte mais próxima do filtro de partículas 5 tem uma seção transversal retangular. Em uma forma de realização, a parte mais próxima do filtro de partículas 5 tem uma seção transversal quadrada. A superfície interior do alojamento 3 pode ser curva de modo a dar origem a um excesso de pressão em combinação com um fluxo de ar variado. Assim, uma variada pressão de ar controlada é obtida sobre o filtro. Além disso, a forma interior do alojamento 3 fornece um meio para redirecionar o fluxo de ar. Assim, após deixar o ventilador radial 2, o fluxo de ar é redirecionado pelo alojamento 3 de modo que o fluxo de ar entre o dispositivo 1 e a superfície tem um sentido que é essencialmente paralelo ao eixo central do dispositivo 1 e essencialmente perpendicular à superfície. Mais particularmente, o fluxo de ar saindo do ventilador radial 2 em um sentido essencialmente perpendicular a um eixo central do ventilador radial 2 é redirecionado pela parede interior curva da parte superior do alojamento 3, de tal modo que o sentido do fluxo de ar é mudado em essencialmente 90°. Assim, após ser redirecionado pela parede interior do alojamento 3, o sentido do fluxo de ar é perpendicular ao eixo central e dirigido para a superfície sob o dispositivo, isto é, oposto à entrada.

[076] O termo "curvo" pode ser definido como um arco circular ou uma curva em forma de sino.

[077] O fluxo de ar que sai do ventilador radial 2 é turbulento. O filtro de partículas 5 está disposto de modo a transformar o fluxo de ar em um fluxo de ar laminar. O filtro de partículas 5 sendo ondulado proporciona a conversão do fluxo turbulento em fluxo laminar.

[078] O fluxo de ar saindo do dispositivo é essencialmente laminar e tem uma velocidade de, pelo menos, 0.5 m/s. Preferencialmente, a velocidade do ar saindo do dispositivo 1 mais próximo da parte de fundo 3b do alojamento 3 do dispositivo 1 é maior do que a velocidade do ar saindo do dispositivo 1 no centro 7 (ver Fig. 2) do dispositivo 1, uma vez que isso irá assegurar que há um influxo minimo de ar a partir do entorno. Tal influxo significaria a entrada de ar não estéril no volume de ar por outro motivo essencialmente estéril. Preferencialmente, quando a seção transversal do dispositivo 1 é um quadrilátero, tal como um quadrado ou um retângulo, a velocidade do ar saindo do dispositivo 1 nos cantos é a mais elevada. As diferentes velocidades são criadas através de estruturas especificas presentes no interior do invólucro 3.

[079] Em uma forma de realização da invenção mostrada na Fig. 3 e Fig. 6, o interior do alojamento 3 compreende meios de guia 15 para guiar o fluxo de ar no interior do alojamento 3, a fim de otimizar o fluxo e a velocidade do ar saindo do dispositivo 1. O ar saindo do ventilador radial 2 circula no alojamento 3. Os meios de guia 15 moderam o fluxo de ar para fazer a transição desde o fluxo periférico que flui mais rápido até o fluxo central mais suave que flui mais lento.

[080] O desenho do alojamento 3 proporciona uma pressão variável ao longo do filtro de particulas 5. Os meios de guia 15 podem, por exemplo, ser curvos, retos, ou em forma de cunha. O termo "curvo" pode ser definido como um arco circular ou uma curva em forma de sino. Como é ilustrado na Fig. 6 por meios de guia 15a, os meios de guia podem ter uma parte curva. A parte curva está disposta de modo a redirecionar o fluxo de ar incidente sobre os meios de guia, para que ele flua em direção a um eixo de simetria do dispositivo.

[081] Como é ilustrado na Fig. 6, o dispositivo pode ter dois meios de guia, meio de guia 15a, e 15b. O meio de guia 15a é equivalente aos meios de guia 15 referidos em ligação com a Fig. 3. 0 meio de guia 15b está disposto de modo a evitar que o ar fluindo a partir do ventilador radial flua em um sentido para fora do filtro de particulas 5. 0 meio de guia 15b está disposto de modo a dirigir o fluxo de ar saindo do ventilador radial 2 em um sentido em direção ao alojamento. Em uma forma de realização, os meios de guia 15a e 15b estão dispostos de modo a dirigir o fluxo de ar em direção à parte de fundo 3b do alojamento.

[082] Em uma forma de realização da invenção, os meios de guia 15 estão dispostos de modo a uniformizar as velocidades do fluxo de ar saindo da periferia do dispositivo 1 e o fluxo de ar saindo do centro do dispositivo 1. Além disso, os meios de guia 15 estão dispostos de modo a distribuir o fluxo de ar para, essencialmente, toda a área do filtro de particulas 5. Os meios de guia 15 podem levar o fluxo periférico a diminuir. Alternativamente, os meios de guia 15 podem levar as partes do fluxo central que estão mais próximas do fluxo periférico a aumentar. Além disso, os meios de guia 15 podem causar uma maior velocidade do fluxo de ar imediatamente abaixo do centro do ventilador radial 2, reduzindo assim um subfluxo ou refluxo de ar de volta ao ventilador 2.

[083] Além disso, os meios de guia 15 podem ser dispostos de modo a reduzir a quantidade de subfluxo no fluxo de ar que de outro modo poderia ocorrer no centro da saida de ar do ventilador radial 2. Em uma forma de realização da invenção, a parte dos meios de guia 15 de frente para a saida do ventilador radial 2 é curva. Uma parte de extremidade dos meios de guia 15 localizada mais próxima do filtro de particulas 5 aponta em direção do eixo central do dispositivo. Isso resulta em o fluxo de ar sendo forçado em direção ao centro da saida do ventilador radial 2.

[084] Em uma forma de realização, os meios de guia 15 estão dispostos em uma posição em que uma parte inferior (do lado oposto à entrada) do ventilador radial 3 está localizada por baixo da parte superior dos meios de guia 15. A parte inferior do ventilador radial 3 corresponde a cerca de 1/3 da altura do ventilador radial 3.

[085] O dispositivo 1 pode ser disposto de modo a ficar pendurado diretamente sobre uma superfície 11, tal como uma mesa de operação, ou ser disposto em um suporte 16. O suporte 16 pode ser móvel, por exemplo, tendo rodas 17, como mostrado na Fig. 5. Além disso, a posição do dispositivo 1 ou o sentido do fluxo de ar pode ser ajustável em relação à superfície 11. Assim, o fluxo de ar também pode fluir em sentidos que não são perpendiculares à superfície 11.

[086] O dispositivo 1 pode também compreender um sistema de controle para controlar um ou mais de um ventilador, luz ultravioleta, velocidade do fluxo de ar, sentido do fluxo de ar, intensidade de luz emitida a partir de, pelo menos, uma das fontes de luz, comprimento de onda da luz emitida a partir de, pelo menos, uma das fontes de luz, câmara, comunicação entre a câmara e o visor, posição da fonte de luz e escudo.

[087] Em uma forma de realização da invenção mostrada na Fig. 6, um braço 18 é mostrado. Os meios de guia 15 e o ventilador radial 2 estão ligados ao braço 18. No entanto, uma pessoa perita na técnica compreende que os meios de guia 15 e o ventilador radial 2 podem ser ligados a diferentes braços.

[088] Em uma forma de realização mostrada na Fig. 7, os meios de guia 15 estão ligados ao braço 18 em quatro pontos. A Fig. 7 ilustra também que os meios de guia 15 estão dispostos em torno do ventilador radial 2. Por outras palavras, os meios de guia 15 se prolongam em torno do ventilador radial 2.

[089] A Fig. 4 ilustra o fluxo de ar no interior do dispositivo. A Fig. 4 também ilustra que há um grande fluxo de ar nos cantos da parte de fundo do dispositivo.

[090] Será apreciado que a invenção tenha sido ilustrada com referência a formas de realização exemplificativas, e que a invenção pode ser variada de muitas maneiras diferentes dentro do escopo das reivindicações.

[091] Deve também se notar que a inclusão nas reivindicações anexas de alguns dos números utilizados nas figuras é meramente para fins ilustrativos e não deve ser considerada como limitando o escopo das reivindicações.

Claims (21)

1. DISPOSITIVO PARA FORNECER UM VOLUME DE AR ESSENCIALMENTE ESTÉRIL, caracterizado por compreender: um ventilador radial, pelo menos um filtro de particulas, pelo menos um gerador de luz ultravioleta, e um alojamento, o alojamento pelo menos parcialmente delimitando o ventilador radial, o ventilador radial estando disposto para fornecer um fluxo de ar em um sentido radial em direção ao alojamento, o alojamento estando disposto para dirigir o fluxo de ar em um sentido axial de tal modo que uma parte periférica do fluxo tem uma velocidade que é maior do que uma parte central do fluxo, o pelo menos um gerador de luz ultravioleta estando disposto para irradiar o fluxo de ar com luz ultravioleta, e o, pelo menos, um filtro de particulas estando disposto para filtrar o fluxo de ar, criando assim o volume de ar essencialmente estéril, em que o dispositivo compreende meios orientadores com uma superficie angulada em relação à direção radial, de modo que o fluxo de ar incidente na superficie seja redirecionado de modo que flua em direção a um eixo central do dispositivo.

2. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo alojamento compreender uma parte de topo e uma parte de fundo, a parte de topo compreendendo seções opostas de parede de topo prolongando-se de uma forma divergente em direção à parte de fundo.

3. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelas seções de parede de topo do alojamento serem em forma de arco.

4. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pela parte de fundo do alojamento compreender seções opostas de parede de fundo prolongando-se em paralelo.

5. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por ainda compreender uma pluralidade de fontes de luz dispostas de modo a emitir luz tendo um comprimento de onda e uma intensidade no sentido axial, iluminando, assim, o volume de ar essencialmente estéril.

6. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por pelo menos uma da pluralidade de fonte de luz ser direcionável.

7. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado por pelo menos um entre a intensidade e o comprimento de onda de luz emitidos a partir das fontes de luz ser ajustável.

8. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado por pelo menos uma da pluralidade de fontes de luz compreender uma pluralidade de diodos emissores de luz.

9. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender ainda pelo menos uma câmara para representação gráfica de uma área sob o dispositivo e meios para transmitir sinais a partir da, pelo menos, uma câmara para, pelo menos, um visor.

10. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender ainda meios para sincronizar o comprimento de onda da, pelo menos, uma fonte de luz com a, pelo menos, uma câmara para obter uma imagem.

11. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por compreender ainda meios para manipular, pelo menos, uma ferramenta para utilização no volume de ar essencialmente estéril.

12. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por compreender ainda um gerador de luz ultravioleta móvel.

13. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por compreender ainda pelo menos um escudo disposto para ser extraível a partir do dispositivo em um sentido paralelo ao fluxo de ar essencialmente estéril.

14. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por compreender ainda meios orientadores dispostos para separar o fluxo periférico e o fluxo central, de tal modo que o fluxo periférico está disposto para fluir entre os meios orientadores e o alojamento.

15. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por compreender ainda os meios orientadores estando dispostos para dirigir o fluxo central em direção a um eixo de simetria do dispositivo.

16. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por compreender ainda meios para detectar a pressão do fluxo de ar previamente ao filtro de particulas, meios para detectar a pressão do fluxo de ar após o filtro de particulas, meios para calcular uma diferença entre a pressão do fluxo de ar previamente ao filtro de particulas e a pressão do fluxo de ar após o filtro de particulas, meios para regular a velocidade do ventilador radial se a diferença entre a pressão do fluxo de ar previamente ao filtro de particulas e a pressão do fluxo de ar após o filtro de particulas for maior do que um valor predefinido.

17. UTILIZAÇÃO DE UM DISPOSITIVO, conforme definido em qualquer das reivindicações 1 a 16, caracterizada por ser em ligação com uma operação cirúrgica, um procedimento de tratamento médico, um isolamento de um paciente, a produção de medicamentos, o embalamento de medicamentos, a manipulação de amostras laboratoriais, a manipulação de matéria que é sensivel à contaminação com microrganismos e manipulação de objetos que são sensíveis à contaminação com microrganismos.

18. UTILIZAÇÃO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo procedimento de tratamento médico ser escolhido a partir do grupo compreendendo cuidar de uma ferida, cuidados intensivos e odontologia.

19. UTILIZAÇÃO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo paciente estar a ser protegido contra os microrganismos transportados pelo ar.

20. MÉTODO PARA PROPORCIONAR UM VOLUME DE AR ESSENCIALMENTE ESTÉRIL, caracterizado por compreender: um ventilador radial fornecendo um fluxo de ar em um sentido radial em direção a um alojamento, o alojamento dirigindo o fluxo de ar em um sentido axial de tal modo que uma parte periférica do fluxo tem uma velocidade que é maior do que uma parte central do fluxo, meios orientadores com uma superficie angulada em relação à direção radial redirecionando o fluxo de ar incidente na superficie de modo que flua em direção a um eixo central do dispositivo; sujeitar o fluxo de ar à luz ultravioleta, e permitir ao fluxo de ar passar por um filtro de particulas, criando assim o volume de ar essencialmente estéril.

21. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por compreender ainda: permitir que uma pluralidade de fontes de luz emitam luz tendo um comprimento de onda e uma intensidade no sentido axial, iluminando, assim, o volume de ar essencialmente estéril.

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