ES2198134T3 - Procedimiento y aparato para extraer muestras liquidas de un envase cerrado. - Google Patents
Procedimiento y aparato para extraer muestras liquidas de un envase cerrado.Info
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Abstract
Procedimiento para extraer una cantidad deseada de líquido del interior de un envase (14) cerrado con un cierre penetrable (15) estando el envase dispuesto en el interior de una cámara telescópica (12), estando la cámara situada en comunicación neumática con un transductor (24) de presión, una válvula (26), y un medio (22) de control de la presión, comprendiendo el procedimiento las etapas de: iniciar la penetración del cierre (15) con una cánula (18) que tiene un paso (32) que se extiende en toda la longitud de la cánula (18) y un surco (34) en su superficie externa que se extiende a lo largo de una longitud parcial de la cánula (18) mediante el colapso de la cámara telescópica (12); operar los medios (22, 26) de control de la presión en respuesta al transductor (24) para mantener un volumen de presión relativamente constante dentro de la cámara (12); continuar la penetración del cierre (15) con la cánula (18) hasta que el surco (34) establezca comunicación de fluido entre el interior de la cámara (12) y el interior del envase (14) para que entre un flujo de aire dentro del envase (14), produciendo de esta forma la entrada a presión de líquido desde el envase (14) a través de dicho paso (32); y, abrir la válvula (26) después de la entrada a presión de la cantidad deseada de fluido desde el envase (14) para establecer una presión equilibrada entre el interior y el exterior del envase (14) de la muestra y detener la dispensación de muestra líquida adicional.
Description
Procedimiento y aparato para extraer muestras
líquidas en un envase cerrado.
La presente invención se refiere a un aparato
automatizado para extraer, de un envase, muestras de líquido,
particularmente fluidos biológicos tales como orina, suero
sanguíneo, plasma, fluido cerebroespinal y similares. En particular,
la presente invención proporciona un procedimiento mejorado para
extraer automáticamente una cantidad deseada de muestra líquida de
un envase cerrado en preparación para diagnosis clínicas.
Los laboratorios clínicos son regularmente
requeridos para extraer todo o una porción de muestras líquidas
procedentes de unos envases colectores y para asistir en esta
operación se han elaborado una serie de sistemas de toma de muestras
automatizados. En general, estos sistemas reciben los envases con
las muestras, retiran una cantidad predeterminada de la muestra de
cada envase en un primer emplazamiento, y transfieren la muestra
retirada a un segundo emplazamiento para su análisis. Los envases de
las muestras normalmente utilizados en estos sistemas son frascos o
tubos abiertos por su parte superior transportados en el sistema
sobre transportadores en carrusel, transportes lineales o de
cremallera y a continuación transferidos entre tales dispositivos
con brazos impulsores u otros mecanismos similares.
La utilización de envases de muestras abiertas en
un sistema de toma de muestras automático presenta una serie de
problemas. En primer lugar, las diversas fuerzas que desplazan los
envases a lo largo del sistema provocan vertidos y contaminación. En
segundo lugar, los envases de muestras abiertos exponen a un
operador a cualesquiera sustancias dañinas dispuestas en los
envases. Finalmente, debido a que los envases abiertos requieren
especial atención, el coste de la operación aumenta.
Para evitar estos problemas, las muestras que van
a ser objeto de ensayos en sistemas de análisis clínico
automatizados son a menudo recogidos en tubos de vidrio preparados
para tomas, cerrados con tapones de caucho y cerrados herméticamente
al vacío. La muestra desplaza parte del vacío; pero algo del vacío
puede restar. La retirada del tapón puede provocar la formación de
partículas de aerosol. A consecuencia de ello, cuando un operador
retira el tapón antes de colocar el envase en el sistema
automatizado, el spray de aerosol puede exponer al operador a
cualesquiera sustancias dañinas contenidas en la muestra. Además, la
retirada del tapón de forma manual por el operador incrementa el
coste de la operación y reduce la eficacia y fiabilidad de un
sistema automatizado.
Una solución a estos problemas es presentar un
envase cerrado que contenga la muestra que va a analizarse al
sistema de análisis automatizado y emplear un sistema de toma de
muestras automatizado adaptado para extraer una cantidad determinada
de muestra líquida a través del tapón de un tubo o frasco cerrado.
Para hacer esto, un sistema de toma de muestras apropiado incluye
una instalación de agujas, mecanismos de purga, presurización de gas
y otras técnicas complejas para tomar muestras de los envases de
muestras herméticamente cerrados. Además de las exigencias
requeridas en estos sistemas de toma de muestras para desplazar al
menos una cantidad predeterminada de líquido, persisten los temores
acerca de la calidad de la muestra extraída, de forma que quede
libre de inhomogeneidades disruptivas como grumos o burbujas.
La Patente estadounidense No. 5.525.298 describe
un aparato para la extracción de una cantidad determinada de líquido
de un envase que tiene un cierre penetrable. Esto se obtiene
utilizando dos cánulas, teniendo cada una un paso, un medio de
control de la presión que incluye una bomba y un sensor de presión
para mantener una presión constante en el envase y una jeringa para
extraer, succionándola, una determinada cantidad de líquido.
Mientras el líquido está siendo extraído hacia el interior de la
jeringa a través de uno de los pasos, un volumen equivalente de aire
es suministrado por el segundo paso con la ayuda de la bomba. La
cantidad de aire que va a bombearse hacia el interior del envase es
controlado mediante el uso del sensor de presión. La presión en el
interior del envase permanece así constante durante el
procedimiento.
La Patente estadounidense No. 4.794.085 describe
un aparato y un procedimiento que permiten la detección de la
penetración de líquido por un envase perforado usado para aspirar y
dispensar el líquido. El aparato tiene un medio de control para
hacer avanzar el envase un incremento de la máxima distancia posible
hasta el líquido, un medio para generar una presión diferencial
dentro del envase de dispensación que sea suficiente para generar
una señal indicativa de si la abertura del envase está cerrada por
el líquido, y unos dispositivos para detectar y señalar la presión
producida en el interior del envase por dicha presión diferencial, y
para comparar la presión señalada sobre una referencia.
La Patente estadounidense No. 4.926.701 describe
un dispositivo de pipeta que comprende una sonda que se sumerge en
un depósito, incorporando un recipiente de reacción o similar, una
bomba de dosificación conectada a la sonda y una válvula de cierre
dispuesta entre la sonda y la bomba. En la fase de admisión de la
bomba con la válvula abierta, se introduce primero aire y luego una
cantidad predeterminada de líquido. Durante al menos parte de la
fase de suministro de la bomba la válvula está en posición cerrada
de forma que se produce un incremento de presión dentro de la bomba.
Al final de la fase de suministro la válvula se abre de forma que,
debido a la alta presión resultan expulsadas cualesquiera partículas
de líquido adheridas.
La Patente estadounidense No. 4.951.512
suministra la obtención de acceso a un envase cerrado herméticamente
que temporalmente proporciona una abertura de los cierres de los
envases, y, o bien retira el contenido, identifica las propiedades
del contenido, o dispensa material hacia el interior del envase. Un
ensamblaje elevador desplaza cada envase de muestra hacia arriba
contra un tubo de punción para efectuar una abertura del cierre del
envase. El sistema toma una muestra a través de esta abertura o
inserta una sonda a través de la abertura para calibrar las
propiedades de la muestra.
La Patente estadounidense No. 5.163.582 protege
un aparato y describe un procedimiento para dispensar un volumen
predeterminado de líquido procedente de un tubo cerrado de recogida
de sangre de contenido líquido. El aparato incluye un conducto doble
que proporciona una vía de paso para el líquido que va a dispensarse
desde un tubo colector de sangre cerrado y una conducción de gas que
proporciona una vía de paso para el gas que va a ser introducido
dentro del tubo colector de sangre. Incluido en el aparato está la
inserción del conducto doble dentro del tubo colector de sangre, la
desviación del tubo lejos de una orientación vertical, recta, la
conexión y desconexión de la vía de paso de gas respecto de un
suministro de gas, el desplazamiento de un volumen de gas a través
de la vía de paso de gas, y el control de la operación del aparato.
Se divulga también un procedimiento que comprende la inserción de un
conducto doble dentro de un tubo colector de sangre cerrado, la
conexión de un suministro de gas a un conducto de gas del conducto
doble, la rotación del tubo lejos de una orientación vertical,
recta, la introducción de un volumen de gas en correspondencia a una
señal del interior del tubo colector de sangre, la recepción de un
volumen predeterminado de líquido procedente del tubo colector de
sangre, y la desconexión física del suministro de gas procedente de
la vía de paso de gas.
La Patente estadounidense No. 5.413.246 divulga
un aparato desechable para dispensar una cantidad de líquido desde
un envase cerrado que utiliza un medio de perforación de un tapón
para acceder al interior de un tubo cerrado colector de sangre, un
medio de paso de gas que permite introducir a presión una cantidad
dosificada de gas dentro del tubo colector de sangre, y un medio de
paso de líquido para hacer que el fluido sea dispensado desde el
tubo en proporción a la cantidad de gas introducida a presión en el
tubo. También se divulga una máquina que emplea un aparato
desechable para dispensar líquido desde una secuencia de tubos
cerrados colectores de sangre de manera automatizada. El líquido
contenido dentro de un tubo colector de sangre es dispensado desde
el tubo por un medio de control de acuerdo con unas señales
indicativas de la cantidad de líquido existente en el interior del
tubo y de la cantidad de líquido que se desea dispensar. También se
describe una máquina operada manualmente que utiliza el aparato
desechable para dispensar una muestra de líquido desde un tubo
cerrado colector de sangre.
La Patente estadounidense No. 5.499.545 es un
procedimiento para mejorar la exactitud de la medición eliminando la
influencia de cambios en las presiones interna y atmosférica sobre
la cantidad de un líquido absorbido o descargado. Un dispositivo de
pipeta conduce una cantidad determinada de líquido hacia el interior
de una porción de la punta o descarga una cantidad determinada de
líquido desde la porción de la punta mediante el control de la
presión dentro de una porción de cilindro que incluye un cilindro y
un pistón. Un valor propuesto de control para la cantidad de líquido
que va a absorberse o descargarse desde una porción de mando y la
información procedente de una porción medidora de la presión
atmosférica y un sensor de presión para detectar la presión interna
del cilindro son enviados a una porción de cálculo de la corrección
que a su vez efectúa el cálculo de la corrección en base a los datos
medidos sobre las presiones interna y atmosférica y los datos sobre
las formas del cilindro y de la porción de la punta para obtener la
distancia a la que va a desplazarse el pistón de forma que se
obtiene el valor propuesto de control a partir de la porción de
mando. Una porción de control controla un motor que arrastra el
pistón de acuerdo con la información sobre la distancia a la que va
a desplazarse el pistón a partir de la porción de cálculo de la
corrección.
En consecuencia, a partir de un estudio de los
diferentes procedimientos adoptados en la técnica anterior respecto
a los problemas planteados por la necesidad de extraer de modo
eficiente una cantidad determinada de líquido de un envase cerrado,
junto con el problema de asegurar que la muestra extraída quede
libre de inhomogeneidades disruptivas, todo ello hace que persista
la necesidad de un procedimiento mejorado para proporcionar muestras
de líquido a un analizador clínico automatizado sin introducir
complejos mecanismos de control y sin la exigencia de recursos
adicionales indebidos.
Muchos de los inconvenientes referidos de la
técnica anterior se resuelven utilizando el aparato y los
procedimientos de la presente invención. El sistema de toma de
muestras líquidas automatizado emplea una cánula de penetración que
tiene un paso alargado por el que atraviesa la cánula y un segundo
paso, como por ejemplo un canal u orificio en forma de surco que se
extiende parcialmente a lo largo de la superficie más exterior del
mismo para producir una abertura temporal en el cierre de un envase
cerrado para muestras de líquido sostenido dentro de una cámara, que
puede ser telescópica. Cuando se cierra la cámara se genera aire a
presión positivo dentro de la misma, y una porción de la cámara
telescópica u otro miembro móvil fuerza a la cánula a penetrar cada
vez más el cierre. Una válvula se abre y cierra o puede controlarse
una bomba para mantener una presión positiva dentro de la cámara
dentro de límites predeterminados. En una posición operativa, la
cánula es insertada dentro del envase de la muestra lo suficiente
para establecer una comunicación de fluido entre la cámara y el
interior del envase de la muestra por medio del surco o canal
parcial y entre el interior del envase de la muestra y un
receptáculo exterior de la muestra por medio del paso alargado. La
presión diferencial positiva de aire transmitida desde la cámara a
través del surco hasta el interior del envase de la muestra fuerza a
que la muestra líquida sea dispensada desde el interior del envase
de la muestra a través del paso alargado hasta el interior del
receptáculo externo. Mediante la verificación de la presión
diferencial dentro de la cámara, se extrae una cantidad de la
muestra exactamente determinada. La apertura de una válvula para
producir presiones equilibradas entre el interior y el exterior del
envase de la muestra tiene la dispensación adicional del líquido de
la muestra.
Cuando la dispensación de la cantidad deseada de
muestra se ha completado, el envase de la muestra es forzado sobre
la cánula una distancia suficiente para posicionar el cierre del
envase de la muestra más allá del surco o canal parcial evitando así
la comunicación adicional de fluido entre la cámara y el interior
del envase de la muestra. Con un gasto mínimo de fabricación y
ensamblaje, la presente invención produce las acciones requeridas
para abrir temporalmente el cierre de un envase de la muestra,
establecer el acceso al interior del envase, y extraer una cantidad
exactamente controlada de muestra de líquido.
La invención se comprenderá de forma cabal a
partir de la siguiente descripción detallada de la misma en conexión
con los dibujos que se acompañan los cuales forman parte de la
presente solicitud y en los cuales:
La Fig. 1 es una vista esquemática de un sistema
de obtención de muestras líquidas automatizado con el cual puede
utilizarse con ventaja la presente invención;
la Fig. 2 es una vista en sección transversal que
muestra un envase de la muestra situado dentro de una cámara
telescópica y en alineación de penetración con la cánula de
penetración de la presente invención;
la Fig. 3 es una vista en sección transversal que
muestra un envase de la muestra situado dentro de una cámara
telescópica y en una primera posición preoperativa con la cánula de
penetración de la presente invención;
la Fig. 4 es una vista en sección transversal que
muestra un envase de la muestra situado dentro de una cámara
telescópica y en una segunda posición preoperativa con la cánula de
penetración de la presente invención;
la Fig. 5 es una vista en sección transversal que
muestra un envase de la muestra situado dentro de una cámara
telescópica y en una posición operativa con la cánula de penetración
de la presente invención;
la Fig. 6 es una vista en sección transversal que
muestra un envase de la muestra situado dentro de una cámara
telescópica y en una posición postoperativa con la cánula de
penetración de la presente invención;
la Fig. 7 es una vista en sección transversal de
tamaño ampliado de una cánula de penetración ilustrativa de la
presente invención; y
la Fig. 8 es una representación esquemática de
una secuencia temporal en fase ejemplificadora de la presente
invención.
La Fig. 1 muestra esquemáticamente los elementos
de un sistema automático de toma de muestras líquidas, que comprende
una cámara telescópica 12 que comprende una porción más elevada 11
adaptada por medios motorizados convencionales (no representados)
para poder desplazarse entre las posiciones completamente abierta y
completamente cerrada con respecto a la porción más baja 13, estando
la porción más elevada 11 y la porción más baja 13 dimensionadas
para el encaje de la superficie exterior de la parte más baja dentro
de la superficie más interior de la porción más elevada. Una junta
hermética 19 se encuentra dispuesta dentro de la cámara telescópica
12 para obtener una relación estanca a la presión entre la porción
más elevada 11 y la porción más baja 13. En la posición
completamente abierta, un envase 14 de la muestra líquida que
contiene la muestra líquida que va a extraerse del envase 14 es
situado en posición de reposo dentro de los límites superiores de un
miembro acopado 16 de forma que el cierre 15 del envase de la
muestra se encuentra en contacto sin penetración del mismo por una
cánula de penetración 18. Un conducto 20 de presión o de vacío
mantiene el interior de la cámara telescópica 12 en comunicación
neumática con una bomba de vacío o presión positiva convencional 22,
estando adaptado un transductor 24 de medición de la presión, y una
válvula 26 dentro de la conducción 20 para abrir rápidamente la
conducción 20 y, de esta forma, el interior de la cámara 12 a la
atmósfera.
La Fig. 2 es una vista en tamaño aumentado de la
cámara telescópica 12 y de un envase 14 de la muestra líquida
representado en posición de reposo dentro de los límites superiores
del miembro acopado 16 de forma que el cierre 15 del envase 14 de la
muestra descansa sobre la cánula de penetración 18 sin penetración
del mismo. La dimensión interior del miembro acopado 16 está
ajustada para acoplarse holgadamente con un espacio cerrado de
plástico 17 (representado en línea de puntos para mayor claridad),
estando el espacio cerrado 17 diseñado para facilitar la
manipulación del operador y para proteger el cierre 15 y el envase
14 de la muestra. La cánula de penetración 18 está conformada dentro
de la base del miembro acopado 16 y tiene una sección 30, penetrante
y puntiaguda, en ese extremo de la cánula 18 alineado y en contacto
con el envase 14 de la muestra líquida. El extremo de la cánula 18
opuesto a la sección 30 está situado fuera de la cámara telescópica
12. Un paso alargado 32 se extiende axialmente a través de la cánula
18 y un orificio 34 en forma de surco se extiende axialmente a lo
largo de una extensión parcial de la superficie más exterior de la
misma. Como se observa en la Fig. 2, el paso alargado 32 establece
una comunicación de fluido entre el interior y el exterior de la
cámara 12 mientras el canal parcial 34 está enteramente situado
dentro de la cámara 12. La longitud del orificio o canal 34 está
diseñada para ser al menos tan grande como la longitud axial del
cierre 15. En una forma de realización alternativa, tanto el paso
alargado 32 como el canal parcial 34 pueden establecer comunicación
de fluido entre el interior y el exterior de la cámara 12, estando
el canal parcial 34 conectado a una fuente de presión o vacío para
eliminar la necesidad de la cámara presurizada 12.
La Fig. 3 muestra la cámara 12 en una posición
preoperativa en la cual la porción más elevada 11 y las porciones
más bajas 13 de la cámara 12 han sido telescopicamente encajadas a
una distancia suficiente para forzar a la cánula de penetración 18
para que penetre parcialmente a través del cierre 15. Como se
explicará posteriormente con mayor detalle, esta penetración inicial
del cierre 15 puede desplazar el cierre 15 lo suficiente para
generar una pequeña presión positiva dentro del envase 14 de la
muestra.
La Fig. 4 muestra la cámara 12 en una posición
preoperativa en la cual la porción más elevada 11 y las porciones
más bajas 13 de la cámara 12 han sido telescópicamente encajadas a
una distancia suficiente para forzar a la cánula de penetración 18
para que penetre completamente a través del cierre 15 de forma que
el paso 32 establece comunicación de fluido entre el interior del
envase 14 de la muestra y el exterior de la cámara 12. En esta
posición preoperativa, una pequeña cantidad de la muestra líquida
puede ser expulsado del interior del envase 14 de la muestra a
través del paso 32 debido a cualquier presión positiva del interior
del envase 14 de la muestra; procedente de la atmósfera exterior
puede aspirarse aire hacia el interior del envase 14 obteniéndose el
equilibrio de presiones atmosféricas entre ambos medios.
La Fig. 5 muestra la cámara 12 en posición
operativa en la cual la porción más elevada 11 y las porciones más
bajas 13 de la cámara han sido encajadas telescópicamente en una
distancia suficiente para forzar a la cánula de penetración 18 para
que penetre adicionalmente el cierre 15 de forma que el canal 34
establece comunicación de fluido entre el interior del envase 14 de
la muestra y el interior de la cámara 12. La retirada de una
cantidad predeterminada de muestra del interior del envase 14 se
consigue en esta posición operativa de acuerdo con lo que se explica
posteriormente.
La Fig. 6 muestra la cámara 12 en una posición
postoperativa en la cual la porción más elevada 11 y las porciones
más bajas 13 de la cámara 12 han sido completamente encajadas
forzando a la cánula de penetración 18 para que penetre
completamente a través del cierre 15 hasta contactar con la base del
miembro acopado 16 de forma que el surco 34 está completamente
dentro del envase 14 de la muestra. Después de abrir la cámara
telescópica 12, el envase 14 de la muestra puede ser separado sin
peligro por un operador sin riesgo de que salga del paso 32 líquido
de la muestra adicional, ya que está fijo al miembro acopado 16 por
la cánula que lo atraviesa 18.
La Figura 7 es una vista de tamaño ampliado de la
cánula de penetración 18 para ilustrar mejor el paso alargado 32 que
se extiende axialmente a lo largo del mismo y el canal 34 que se
extiende axialmente una longitud parcial a lo largo de la superficie
más exterior del mismo.
De acuerdo con la presente invención y según se
ilustra en la Fig. 8, una cantidad exactamente controlada de líquido
de muestra puede retirarse de un envase cerrado 14 de la muestra
mediante la verificación de la presión en el interior de la cámara
12 y la apertura de la válvula 26 a la atmósfera exterior. La Fig. 7
muestra la presión medida en el interior de la cámara 14 por el
transductor 26 como una función de una secuencia temporal de las
fases A a E, en la cual:
A: un periodo de tiempo inicial durante el cual
un envase 14 de la muestra es situado dentro de la cámara 12 con la
válvula 26 abierta para recibir la presión ambiental. La cámara 12
queda cerrada por la porción superior telescópica 11 ajustándola
sobre la porción inferior 13. Durante este periodo, el cierre 15
permanece en posición de no penetración justo encima de la cánula
18, como se muestra en la Fig. 2.
B: un primer periodo de tiempo preoperativo
después de que la cámara 12 queda cerrada durante el cual la válvula
26 se cierra y la cámara 12 se cierra adicionalmente de manera que
se genera una presión positiva incrementada dentro de la cámara 12.
Durante este periodo el cierre 15 es cada vez más penetrado por la
cánula 18, como se muestra en la posición preoperativa ilustrada en
la Fig. 3. No sale líquido de muestra de la cánula 18.
C: un segundo periodo de tiempo preoperativo
después de que la cámara 12 queda cerrada durante el cual se cierra
la válvula 26 y se cierra la cámara 12 hasta el punto en que se
genera una presión positiva predeterminada dentro de la cámara 12.
Durante este periodo, el cierre 15 es penetrado por la cánula 18,
como se muestra en la segunda posición preoperativa ilustrada en la
Fig. 4, hasta una distancia en la que el surco 34 no ha alcanzado el
interior del envase 14 de la muestra. En esta segunda posición
preoperativa, la presión medida por el transductor 24 se mantiene
dentro de la cámara 12, se sitúa aproximadamente en torno a entre
5,5 y 7,58 kPa mediante la operación de la válvula 26, esto es,
abriendo y/o cerrando la válvula 26 o se compensa por el apropiado
desplazamiento de un medio de bombeo, por ejemplo mediante el
control de la acción de una bomba de jeringa. No sale líquido de
muestra de la cánula 18.
D: un periodo de tiempo operativo durante el cual
el cierre 15 es penetrado por la cánula 18, como se muestra en la
posición operativa ilustrada en la Fig. 5 de forma que el surco 34
ha alcanzado el interior del envase 14 de la muestra. Se crea una
vía abierta por el surco 34 entre el interior de la cámara
telescópica 12 y el interior del envase 14 de la muestra de forma
que entra un flujo de aire en el interior del envase 14 de la
muestra. El flujo de aire hacia el interior del envase 14 de la
muestra obliga a que el líquido fluya a través del paso 32 y hacia
el interior de un receptáculo 35 situado debajo del miembro acopado
16. Como se observa en la Fig. 8, las condiciones de presión
positiva dentro de la cámara 12 disminuyen rápidamente durante el
periodo de tiempo D. Como se muestra en la Tabla 1 inferior, se ha
descubierto que el descenso de la presión dentro de la cámara 12
está relacionado con el volumen de la muestra líquida introducido a
presión desde el interior del envase 14 de la muestra. Este hallazgo
permite que se extraiga una cantidad deseada de líquido desde el
interior del envase 14 permitiendo la introducción a presión desde
el envase hasta que la presión dentro de la cámara 12 alcance un
nivel predeterminado.
| Cambio presión total | Cantidad de líquido transferido |
| desde envase 14 | |
| 2551,06 Pa | 1,7 ml |
| 3033,69 Pa | 2,2 ml |
| 3378,43 Pa | 2,4 ml |
Una vez que ha sido establecida la anterior
relación entre el cambio de presión dentro del envase de la muestra
y la cantidad de líquido extraído, para un tamaño de tubo
determinado, así como de cánula y cámara, resulta posible extraer
con precisión un volumen deseado de líquido desde el interior de
envases similares mediante la verificación de la presión del aire
del interior de la cámara 12 usando un dispositivo como el
transductor 24 y abriendo un dispositivo como la válvula 26 a la
presión atmosférica siempre que el cambio en la presión total
indicada por el transductor 26 haya alcanzado el nivel
predeterminado hasta adecuarse al volumen deseado de líquido, como
se muestra por ejemplo en la Tabla 1. Una ventaja del actual
procedimiento es la eliminación de errores en el volumen de la
muestra que pueden ocurrir si la muestra líquida es extraída de un
envase de la muestra cerrado sin equilibrar la presión entre el
interior y el exterior del envase 14 de la muestra.
En una forma de realización ejemplar, diseñada
para extraer cantidades de fluido corporal como suero u orina del
orden de entre 1,0 a 4,0 ml de un tubo de muestra de 5 ml como un
tubo Vacutainer® que contiene heparina de litio disponible en
Beckton Dickinson, se moldea un miembro acopado 16 a partir de un
material polimérico como el polietileno Cyrano® con la porción que
contiene la cánula 18 con unas dimensiones de aproximadamente 2 cm
de diámetro exterior, 5 cm de profundidad y un grosor de pared de
aproximadamente 0,1 cm. La cánula 18 tiene una altura aproximada de
4 cm y un diámetro de 0,4 cm con un paso 32 de aproximadamente 0,09
cm de diámetro que se extiende en toda la extensión de la cánula y
el surco 34 de aproximadamente 0,06 cm que se extiende en una
longitud aproximada de 1,2 cm sobresaliendo aproximadamente 0,002 cm
de la punta de la cánula 18. La porción inferior 13 se moldea
también con polietileno Cyrano® para conformar un miembro en forma
de cilindro con un diámetro interior de 2,5 cm con un grosor de
pared aproximado de 0,3 cm y una altura aproximada de 7 cm; la
porción superior 11 tiene una altura aproximada de 5 cm y puede
estar conformada como un miembro en forma de bloque con un taladro
cerrado con su superficie interior cerrada herméticamente al vacío
respecto de la superficie exterior de la porción inferior 13 con una
junta tórica estanca elastomérica convencional. Un motor paso a
paso, por ejemplo un motor Vexta® disponible en Oriental Motor,
está adaptado para su ajuste a modo de catalejo con la porción
superior 11 sobre la porción inferior en una serie de etapas de
0,002 cm a un régimen de aproximadamente 5 etapas por segundo. El
miembro acopado 16 puede ajustarse con cierre estanco a la presión a
la porción inferior 13 utilizando una junta tórica o rebajada
elastomérica convencional.
Al ser operada dentro de la estructura como se
muestra en la Fig. 1, un conducto de presión abierto 20 de 0,1 cm de
diámetro conecta el interior de la cámara telescópica 12 a una bomba
de presión 22 de accionamiento mediante jeringa, como los
disponibles en Klone, un transductor de medición de la presión 24,
como los disponibles en SenSym, y una válvula de diafragma 26, como
los disponibles en General Valve para abrir rápidamente el conducto
20 y de este modo poner en contacto el interior de la cámara 12 con
el entorno atmosférico. En funcionamiento, se ha descubierto que
presiones en el interior de la cámara telescópica 12 del tipo de las
expuestas en la Tabla 2 proporcionan un volumen de muestra líquida
del orden de 1 a 4 ml con una desviación estándar de aproximadamente
el 6%.
| Operación | Presiones | Intervalo tiempo | Operación |
| A | 0 Pa | 2 seg | cierra cámara 12 |
| B | 0-6205,28 Pa | 17 seg | la cánula empieza penetración de |
| cierre 15 | |||
| C | 6205,28 \pm 2% Pa | 47 seg | válvula 26 y bomba 22 mantienen |
| presión cámara cuando | |||
| penetración cánula continúa; | |||
| paso 32 entra interior tubo 14 | |||
| D | 6205,28 - 3447,38 Pa | 0,5 seg | surco 34 entra interior de tubo 14 y |
| fuerza al líquido de tubo 14 a través | |||
| del paso 34 dentro receptáculo 35 | |||
| E | 3447,38 - 0 Pa | 2,5 seg | cámara 12 está totalmente cerrada; |
| cánula 18 totalmente penetrado cierre | |||
| 15 y la extracción es completa |
Debe entenderse que las formas de realización de
la invención divulgada en la presente memoria son ilustrativas de
los principios de la invención y que pueden emplearse otras
modificaciones que se incluyen en el ámbito de la invención. Por
ejemplo, en una forma de realización ejemplar alternativa, la cámara
12 se mantiene a una presión operativa negativa, y las funciones del
paso 32 y del canal 34 se invierten.
De acuerdo con ello, la presente invención no se
limita a aquellas formas de realización exactamente mostradas y
descritas en la presente memoria sino únicamente por las
reivindicaciones subsiguientes.
Claims (12)
1. Procedimiento para extraer una cantidad
deseada de líquido del interior de un envase (14) cerrado con un
cierre penetrable (15) estando el envase dispuesto en el interior de
una cámara telescópica (12), estando la cámara situada en
comunicación neumática con un transductor (24) de presión, una
válvula (26), y un medio (22) de control de la presión,
comprendiendo el procedimiento las etapas de:
iniciar la penetración del cierre (15) con una
cánula (18) que tiene un paso (32) que se extiende en toda la
longitud de la cánula (18) y un surco (34) en su superficie externa
que se extiende a lo largo de una longitud parcial de la cánula (18)
mediante el colapso de la cámara telescópica (12);
operar los medios (22, 26) de control de la
presión en respuesta al transductor (24) para mantener un volumen de
presión relativamente constante dentro de la cámara (12);
continuar la penetración del cierre (15) con la
cánula (18) hasta que el surco (34) establezca comunicación de
fluido entre el interior de la cámara (12) y el interior del envase
(14) para que entre un flujo de aire dentro del envase (14),
produciendo de esta forma la entrada a presión de líquido desde el
envase (14) a través de dicho paso (32); y,
abrir la válvula (26) después de la entrada a
presión de la cantidad deseada de fluido desde el envase (14) para
establecer una presión equilibrada entre el interior y el exterior
del envase (14) de la muestra y detener la dispensación de muestra
líquida adicional.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
que la cámara (12) es una cámara telescópica cerrada herméticamente
y en el que el inicio de la penetración del cierre (15) con la
cánula (18) comprende la compresión de la cámara telescópica
(12).
3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
que el medio de control de la presión comprende una válvula (26) o
una bomba (22).
4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
que el medio de control de la presión comprende una válvula (26) y
una bomba (22).
5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
que la cánula (18) está unida y se extiende en dirección hacia
arriba desde la parte inferior de un miembro acopado abierto (16)
dimensionado para su ajuste con el envase (14).
6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el
que el miembro acopado (16) está montado mediante junta hermética
dentro de una abertura de la cámara.
7. El procedimiento de la reivindicación 5, en el
que el miembro acopado (16) es desechable.
8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
que el envase (14) es un tubo que contiene un fluido corporal.
9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
que la cantidad deseada de fluido oscila de 1 a 4 ml.
10. El procedimiento de la reivindicación 2, en
el que la compresión de la cámara telescópica (12) comprende
conducir una porción superior (11) de la cámara sobre una porción
inferior (13) de la cámara (12) empleando un motor.
11. Aparato para extraer una cantidad deseada de
líquido del interior de un envase (14) cerrado con un cierre
penetrable (15) que comprende:
una cámara telescópica (12) que puede cerrarse
herméticamente al vacío;
unos medios para mantener una presión constante
(22, 26) dentro de la cámara (12);
una cánula (18) dispuesta dentro de la cámara
(12) y que tiene un paso (32) que se extiende desde la punta (30) de
la cánula a lo largo de la entera longitud de la cánula (18) hasta
el exterior de la cámara y un surco (34) en su superficie exterior
que abarca una longitud parcial de la cánula (18) a partir de un
punto próximo a la punta de la cánula (18); y,
un medio para comprimir la cámara de forma que la
punta (30) de la cánula (18) es impulsada a través del cierre (15),
por medio de lo cual el líquido es introducido a presión desde el
envase (14) a través del paso (32) hasta el exterior de la cámara
cuando el surco (34) establece comunicación entre el interior de la
cámara y el interior del envase (14).
\newpage
12. El aparato de la reivindicación 11, en el que
la cámara (12) es una cámara telescópica (12) con cierre estanco y
el medio para comprimir la cámara telescópica comprende un motor
alargado para proporcionar un movimiento relativo entre una porción
superior (11) de la cámara (12) y una porción inferior (13) de la
cámara (12).
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