ES2210375T3 - Dispositivo para irradiar liquidos corporales con luz uv. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO PARA LA IRRADIACION DE MUESTRAS DE LIQUIDOS CORPORALES, EN PARTICULAR SANGRE Y/O EXTRACTOS DE TEJIDOS, CON LUZ UV, PROVISTO DE UN RECIPIENTE (4) PARA LAS MUESTRAS DE LIQUIDO CORPORAL A IRRADIAR, QUE PUEDE INTRODUCIRSE EN EL INTERVALO DE IRRADIACION DE UNA LAMPARA UV (5). DENTRO DE ESTE RECIPIENTE HAY UN SISTEMA DIFUSOR (6, 26, 36) PARA AGITAR EL LIQUIDO CORPORAL QUE FLUYE POR EL RECIPIENTE O CIRCULA PERIFERICAMENTE A ESTE, MEDIANTE EL CUAL SE ELIMINA LO MAS POSIBLE UN FLUJO LAMINAR EN EL LIQUIDO CORPORAL, Y MEDIANTE LA AGITACION PRODUCIDA SE CONSIGUE LA IRRADIACION UV MAS UNIFORME POSIBLE EN TODO EL VOLUMEN DE LIQUIDO.

Description

Dispositivo para irradiar líquidos corporales con luz UV.

La presente invención se refiere a un dispositivo para irradiar líquidos corporales, sobre todo sangre y/o extractos de tejidos, con luz UV, según los conceptos generales de la reivindicación independiente 1, así como a un recipiente de admisión, según el concepto general de la reivindicación 2, utilizado en dicho dispositivo para contener las muestras de los líquidos corporales que se irradian.

Estos dispositivos y recipientes de admisión se conocen p.ej. a través de la patente US-A-2 309 124, sobre todo, y en una serie de procesos terapéuticos sirven para extraerle a un paciente líquidos corporales, como p.ej. sangre y/o extractos de tejidos, que seguidamente se someten a una irradiación UV (junto a otras posibles operaciones terapéuticas, como p.ej. una oxigenación) antes de aplicarlos de nuevo al paciente.

Para ello es conveniente que la radiación UV penetre de manera uniforme y completa en toda la corriente de la muestra de líquido corporal irradiada.

Sin embargo, la realización de este objetivo topa con los siguientes problemas: en primer lugar, la radiación UV penetra con bastante poca profundidad en los líquidos corporales, especialmente en la sangre. Además, debido por un lado a la viscosidad bastante elevada de los líquidos corporales y por otro a las velocidades relativamente bajas con que fluyen durante la aplicación de los procesos terapéuticos, se forman en la cubeta de vidrio de cuarzo unas corrientes preferentemente laminares, que impiden la turbulencia de las capas de líquido y, por tanto, una mezcla uniforme de todo el volumen que fluye por ella.

Como resultado, tiene lugar una disposición básicamente estacionaria de capas líquidas laminares que se deslizan una sobre otra, con lo cual la capa límite más externa, que está en contacto directo con la pared interior de la cubeta de vidrio de cuarzo, absorbe una parte esencial de la radiación UV antes que ésta pueda llegar radialmente a zonas interiores. Este problema se agrava especialmente cuando la radiación UV solo incide desde un lado sobre la cubeta estacionaria, pues entonces solo se irradia de modo eficaz la zona de la cubeta inmediatamente cercana a la lámpara UV.

En la patente US-A-2 309 124 se emplea un recipiente de admisión básicamente liso, de sección circular, a través del cual se conduce la sangre que se irradia, pasando por tramos de flujo parcial dispuestos antiparalelamente entre sí. Estos tramos de flujo parcial están definidos mediante unas paredes intermedias transversales, perforadas por su extremo próximo a la pared circular, resultando una configuración general de tramos de flujo enlazados en forma de meandro. Como dentro de cada tramo la sangre irradiada solo fluye por un camino recto en sentido longitudinal y solo podía adquirir turbulencia al cambiar de dirección en el paso de un tramo al siguiente, en la patente US-A-2 309 124 está previsto como medida adicional intercalar entre las paredes intermedias unas barras transversales paralelas, de forma retorcida, para que el flujo de sangre se dirija dentro de cada tramo a lo largo de la barra retorcida, provocando circulaciones adicionales en el seno de la corriente.

La patente DE-OS 19508279 revela un aparato irradiador provisto de una lámpara UV montada en una carcasa y de un recipiente de admisión en forma de cubeta de vidrio de cuarzo, en la cual se introduce el líquido corporal. En este aparato, girando la cubeta colocada en el campo de irradiación de la lámpara UV, se intenta que no solo se irradie con gran intensidad la pequeña porción del líquido corporal que recibe más directamente la radiación dentro de la cubeta, como sería el caso de una cubeta en reposo dentro del campo de irradiación de la lámpara UV, sino que mediante el movimiento de rotación se consiga una irradiación uniforme de toda la muestra.

No obstante, la circulación provocada por el movimiento de rotación de la cubeta en el líquido contenido en su interior produce, en primer lugar, un deslizamiento laminar de capas de líquido, con forma de cilindros huecos superpuestos coaxialmente, siguiendo la periferia de la cubeta cilíndrica. Por lo tanto, también de ese modo se irradian preferentemente las capas más externas del líquido en sentido radial, pero no las internas.

Así pues, el objeto de la presente invención es ofrecer dispositivos y recipientes de admisión para irradiar líquidos corporales con luz UV, en los que pueda alcanzarse una turbulencia lo más completa posible, con la consiguiente irradiación uniforme de todo el volumen de la muestra, buscando una solución que requiera el mínimo gasto en aparatos, tanto por motivos económicos, como para asegurar un uso lo más general posible en la mayoría de los equipos irradiadores.

Este objetivo se resuelve mediante los dispositivos de irradiación de líquidos corporales según la reivindicación 1 y también con un recipiente de admisión según la reivindicación 2. Las reivindicaciones secundarias 3 y 4 se refieren a desarrollos ventajosos del recipiente de admisión de acuerdo con la presente invención.

Los dispositivos según la presente invención permiten conseguir una turbulencia suficiente de las capas de líquido individuales en una muestra de líquido corporal extraída a un paciente, que fluye a través de un recipiente de admisión o está contenida en un recipiente de admisión giratorio, a fin de que, durante un intervalo de irradiación, todo el volumen de líquido entre en contacto del modo más uniforme posible con las paredes interiores del recipiente de admisión, donde se recibe la máxima intensidad de la radiación UV incidente.

Las ventajas y características de la presente invención resultan de la siguiente descripción de ejemplos prácticos, combinados con la reivindicación y las figuras.

Fig. 1 muestra un corte longitudinal de un primer aparato irradiador conforme a la presente invención, en el cual un líquido corporal fluye a través de un dispositivo de admisión sometido a la radiación UV, en cuyo interior hay un sistema deflector que proporciona una turbulencia uniforme de la corriente;

Fig. 2 muestra un corte longitudinal de un segundo aparato irradiador conforme a la presente invención, en el cual hay un líquido corporal contenido en un dispositivo de admisión sometido a radiación UV, en cuyo interior hay un sistema deflector que produce una turbulencia uniforme en la corriente circulante;

Fig. 3 y 4 muestran representaciones en perspectiva de dos formas de ejecución de un sistema deflector utilizado en un aparato irradiador conforme a la presente invención.

La figura 1 representa una vista lateral de un primer aparato irradiador 1 conforme a la presente invención, en el cual un líquido corporal, como p.ej. la sangre, fluye por una entrada 2 y una salida 3, a través de un dispositivo de admisión 4 sometido a radiación UV, construido en forma de cubeta de vidrio de cuarzo permeable a la radiación UV. El vector de flujo local v en la corriente del líquido está indicado con flechas.

Puesto que en los procesos conocidos de terapia médica deben mantenerse unas velocidades de flujo bastante bajas (lo normal es que sean como máximo de unos pocos centímetros por minuto) y la sangre tiene una viscosidad relativamente alta, sin el empleo de sistemas que fuercen la homogenización del líquido en la cubeta cilíndrica 4 se formaría el típico flujo laminar de los tubos, con perfil parabólico de velocidades, en que unas capas de líquido con forma de cilindro hueco se deslizan unas sobre otras en dirección axial, pero sin ningún componente de flujo en dirección radial.

Luego, en el dispositivo representado en la figura 1, debido al gran poder de absorber la radiación UV que posee la sangre, solo se irradiaría con intensidad la capa de líquido situada más cerca de la pared interior de la cubeta 4 orientada hacia la lámpara UV 5 y, en cambio, las capas de líquido más alejadas en sentido radial recibirían muy poca o ninguna radiación.

Esto se evita colocando un sistema deflector 6 dentro de la cubeta. El sistema deflector puede estar diseñado p.ej. en forma de "varillaje de turbulencia" como el representado en perspectiva en la figura 3, el cual consta de una varilla larga 6a que corre en la dirección del eje longitudinal de la cubeta, con una serie de varillas transversales 6b, cada una de las cuales está girada 90º respecto a la precedente. Estas varillas transversales 6b impiden ampliamente la formación de una corriente tubular de tipo laminar dentro de la cubeta, de manera que en su interior aparecen unos vectores de flujo v, con unos componentes en sentido radial que producen la turbulencia deseada en la corriente del líquido.

En la fig. 2 puede verse un corte parcial de la carcasa 12 de una segunda forma de ejecución de un aparato irradiador 11 conforme a la presente invención. La carcasa 12 presenta una abertura de entrada 13 para introducir una cubeta 4. La abertura de entrada 13 conduce al interior de un tubo guía 16 que está alineado axialmente con un eje motriz 17 y sujetado p.ej. al interior de la carcasa en la zona de la abertura de entrada 13.

El tubo guía 16 está formado p.ej. de un material permeable a la radiación UV emitida por una fuente de UV 5 instalada en la carcasa o, tal como se representa en la fig. 2, lleva unas rendijas 18 para que pase la luz.

En la zona del tubo guía 16 opuesta a la abertura de entrada 13 de la carcasa 12 está previsto un adaptador 20 que va montado sobre un eje motriz 17, el cual gira mediante una reductora de dos ruedas engranadas 28, 29, accionada por un motor 27. El extremo delantero de la cubeta, según el sentido de entrada, se encaja en el adaptador 20 y por tanto el movimiento giratorio del motor 27 se transmite a la cubeta 4.

La cubeta 4 se puede llenar con una jeringa 15 que contenga p.ej. una muestra de sangre o de un extracto de tejido sacada a un paciente, insertando el cono de la jeringa 15a en un agujero centrado de un tapón 22. Al otro extremo de la cubeta 4 hay un segundo tapón 30, que también tiene un agujero centrado. En este segundo agujero hay un filtro de bacterias 29 sujeto por un tapón auxiliar más pequeño e igualmente perforado 31. Al llenar la cubeta 4 con el líquido corporal se desplaza el aire necesario para compensar la presión.

La cubeta 4, llena de líquido corporal y con la jeringa 15 colgando, se introduce por la abertura de entrada 13 de la carcasa 12 en el aparato de irradiación 11 y se encaja en el adaptador 20. Al girar el adaptador 20 mediante el motor 27 también gira la cubeta con su contenido y, eligiendo apropiadamente las velocidades de rotación, toda la pared exterior de la cubeta se expone uniformemente a la zona irradiada por la lámpara UV 5 y en el interior de la cubeta se establece una corriente circular en sentido periférico.

El uso de un sistema deflector 26 en el interior de la cubeta tiene nuevamente la ventaja de producir turbulencias en la corriente circular, con la aparición de componentes de flujo radiales que promueven el transporte del líquido hacia las paredes interiores de la cubeta y por tanto una irradiación lo más homogénea posible de todo el volumen de líquido.

Al terminar el proceso de irradiación, la cubeta 4 se desempalma del adaptador 20 y se extrae de la carcasa 12. A continuación, p.ej., el contenido irradiado se puede aspirar de nuevo con la jeringa 15 para administrarlo al paciente. El filtro de bacterias 29 impide la infección del contenido de la cubeta al refluir aire en la cubeta que se está vaciando.

El sistema deflector 6 mostrado en la fig. 3 en forma de "varillaje de turbulencia" tiene la ventaja de que puede fabricarse económicamente como pieza de plástico inyectada y por tanto, una vez terminada la irradiación de una muestra de líquido corporal en una cubeta de vidrio de cuarzo, se puede eliminar con la misma, como artículo de un solo uso.

Básicamente, además de la forma de ejecución mostrada en la fig. 3, también se pueden emplear sistemas deflectores de cualquier otra forma, siempre que produzcan una turbulencia suficiente dentro de la cubeta.

Si en la cubeta 4 representada en la fig. 2 - cerrada por ambos extremos con los tapones 22, 30 - se usa un sistema deflector, es muy ventajoso que su varilla longitudinal tenga dichos extremos terminados en forma de una corona oblicua de laminillas 26a abiertas hacia fuera, las cuales sirven para mantener una cierta distancia entre la varilla centrada y los orificios del centro de los tapones que cierran dicha cubeta, de manera que éstos no se bloqueen y la cubeta pueda llenarse y vaciarse con facilidad.

Asimismo, en lugar de la forma de "varillaje de turbulencia" representado en las figs. 1-3, el sistema deflector también puede tener un diseño de "arbolito de coral" 36 como el representado en la fig. 4, con un tronco 36a, extendido prácticamente en la dirección del eje de la cubeta, del cual parten numerosas ramas 36b dispuestas de modo irregular, que a su vez tienen unas ramificaciones 36c, también irregulares, cada vez más finas. Estas ramificaciones finas 36c impiden de modo muy eficaz que se establezca un flujo laminar dentro de la cubeta, ya que lo rompen continuamente, formándose así una gran turbulencia en la corriente líquida.

Al contrario que otros medios utilizados para alcanzar turbulencia dentro de la cubeta - por ejemplo los agitadores magnéticos conocidos en el laboratorio químico para mezcla de líquidos o aceleración de procesos de disolución, en forma de barritas magnéticas giratorias en un campo magnético exterior circulante - el uso de un sistema deflector en el interior de la cubeta irradiada tiene la ventaja de ser mucho más económico y no necesitar ninguna otra inversión en aparatos, como sería el caso concreto de producir tales campos giratorios.

Claims (4)

1. Dispositivo para irradiar muestras de líquidos corporales, sobre todo de sangre y/o de extractos de tejidos, con un aparato irradiador de UV, que incluye una lámpara UV, y un recipiente de admisión para dichas muestras que puede colocarse en el campo de radiación de la lámpara UV, de modo que en el interior de este recipiente de admisión (4) se prevé un sistema deflector (6, 26, 36) para generar turbulencias en un líquido corporal que fluye o circula por dicho recipiente de admisión (4), el cual comprende una serie de deflectores (6b, 36b, 36c) que debe rodear el líquido corporal, evitándose así ampliamente la formación de una corriente laminar en su seno,

caracterizado porque

el recipiente de admisión está construido en forma de tubo y se puede encajar en un soporte giratorio del aparato irradiador de UV, y el sistema deflector está diseñado en forma de un varillaje de turbulencia (6), con una varilla longitudinal (6a) en la dirección del eje del tubo y unas varillas transversales (6b) ramificadas de aquélla.

2. Recipiente de admisión (4) permeable a la radiación UV que contiene en su interior un sistema deflector (6, 26, 36) para producir turbulencia en un líquido corporal que fluye o circula por el recipiente de admisión (4), el cual comprende una serie de deflectores (6b, 36b, 36c) que debe rodear el líquido corporal, evitándose así ampliamente la formación de una corriente laminar en su seno,

caracterizado porque

el recipiente de admisión está construido en forma de tubo y el sistema deflector se extiende a lo largo del recipiente de admisión y está diseñado en forma de una varilla longitudinal (6a, 36a) extendida a lo largo del eje del tubo, de la cual se ramifican unas varillas transversales (6b), o en forma de un tronco extendido prácticamente en la dirección del eje del tubo, del cual parten numerosas ramas (36b) con otras ramificaciones irregulares cada vez más finas.

3. Recipiente de admisión según la reivindicación 2, caracterizado porque las varillas transversales (6b), ramificadas a partir de la varilla longitudinal (6a), están giradas 90º una respecto a otra.

4. Recipiente de admisión según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la varilla longitudinal (6a) está provista en ambos extremos de una corona de laminillas (26a) que se abren oblicuamente hacia fuera.