IT201900008703A1 - Sistema diagnostico miniaturizzato applicabile a dispositivo mobile - Google Patents
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Description
Domanda di brevetto per invenzione avente per titolo "sistema diagnostico miniaturizzato applicabile a dispositivo mobile".
DESCRIZIONE
II trovato oggetto della presente domanda di brevetto trova applicazione in ambito sanitario nelle tecniche diagnostiche e nell'ausilio diagnostico per gli esami e analisi del sangue di persone e animali.
In particolare, il trovato oggetto della presente domanda di brevetto riguarda la realizzazione di un sistema diagnostico miniaturizzato realizzabile con un dispositivo mobile del tipo smartphone o simile dotato di un opportuno sistema operativo e applicativi specifici.
Le tecniche diagnostiche di tipo noto prevedono generalmente la realizzazione di
esami di screening quali, ad esempio, gli esami del sangue - tipicamente ematochimici ed emocromo - e delle urine, sia umane che animali.
A titolo esemplificativo, i parametri da considerare per un esame diagnostico standard sono molteplici e indicativamente:
*
Esame del sangue: valutazione delle percentuali di BUN (Urea), CRE (Creatinina),
Glucosio, Colesterolo totale, Trigliceridi, Amilasi, Lipasi, Fosfatasi alcalina, Gamma GT, AST , ALT, Albumina, Globuline, Creatinfosfochinasi, Fosforo, Calcio, Potassio,
Sodio, Cloro; esame delle urine: Esame delle Urine valutazione delle percentuali di Urobilinogeno, bilirubina, Chetoni, pH, Nitriti, Proteine, Leucociti, Eritrociti, valutazione del Peso specifico, Glucosio, tracce ematiche.
Tipicamente detti esami vengono generalmente realizzati da laboratori dotati di adeguata strumentazione detta da "banco" o mediante strumentazione fissa.
Queste tipologie di esami necessitano di luoghi fisici dove i campioni di sangue e urine vengono portati e/o prelevati con relativo trasferimento della persona e/o dei campioni presso detti luoghi.
1
(f
La metodologia di analisi mediante laboratorio non è scevra da inconvenienti tra i quali:
obbligo del paziente a recarsi nel luogo di prelievo o di consegna dei campioni, - tempi di attesa per l'ottenimento del risultato diagnostico,
5- tempi di attesa tra la refertazione e l'interpretazione dei referti da parte del medico curante.
Notoriamente i sistemi diagnostici con tali strumentazioni comportano che il campione nativo prelevato dal paziente debba subire anche opportuni <'>trattamenti preliminari prima di poter essere introdotto nel dispositivo diagnostico e, quindi, analizzato.
Allo stato dell'ale sono inoltre noti dispositivi portatili tipo glucometro che permettono "l'autoanalisi" del sangue di singoli parametri.
In generale l'analisi ematochimica avviene tramite le cosiddette strisce reattive ovvero dei supporti impregnati di opportuni vagenti chimici in grado di reagire con determinati componenti presenti nel siero del sangue.
Le strisce reattive utilizzate per esami pluriparametri sono divise in porzioni distinte ognuna delle quali contiene un reagente chimico specifico per ogni parametro da misurare e che, a contatto con il siero del sangue determina un'univoca reazione chimica che dà luogo ad una reazione cromogena d'intensità proporzionale alla*concentrazione dei componenti presenti nel siero del sangue. Generalmente le strisce reattive presentano un limite del numero di parametri che è
possibile valutare; detto limite essendo correlato alla geometria della striscia stessa che comunque non è vincolante, potendosi realizzare strisce a forma geometrica diversa in relazione al minor costo di produzione. Con il metodo descritto la miglior diffusione del sangue è però assicurata dalla forma circolare descritta nel seguito . Con diverso metodo di distribuzione del campione per capillarità, che in questa sede viene omesso di descrivere sono possibili forme geometriche equivalenti (circolare, quadrata, rettangolare o altre).
r Compito principale del trovato oggetto della presente domanda di brevetto è pertanto quello di realizzare un sistema diagnostico che ovvi gli inconvenienti dello stato dell'arte, che risulti di semplice utilizzo anche per persone non esperte che possono eseguire gli esami autonomamente in qualsiasi momento e in qualsiasi luogo e che consenta una interpretazione pressoché immediata dei risultati. Ulteriore compito del trovato oggetto della presente domanda di brevetto è quello di realizzare un sistema diagnostico e interpretazione del referto che permetta di eseguire le analisi in modo affidabile e con costi molto inferiori rispetto alle analisi effettuate attualmente presso i laboratori di analisi.
Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un dispositivo di diagnosi che sia facile da realizzare ed economicamente competitivo se paragonato alla tecnica nota.
Ulteriore scopo d3⁄4l trovato oggetto della presente domanda di brevetto è quello di superare i limiti delle strisce reattive note, in particolare realizzando un sistema reattivo che consenta di rilevare, per ogni esame, un numero considerevolmente maggiore di parametri necessari per la valutazione ematochimica del campione. In questo modo si realizza l<'>ulteriore vantaggio di rilevare sempre, per ogni esame, il numero il numero massimo dei parametri rilevabili, ancorché in modo non esaustivo, indipendentemente da quelli indicati nella prescrizione del medico e che generalmente sono inferiori di numero.
In proposito si rimanda alla descrizione successiva sul sistema reattivo.
Per gli esami ematochimici il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un sistema raffigurato nella Tavola 1/2 allegata in cui:
Fig 1 - Vista di insieme di una forma realizzativa preferenziale di un sistema reattivo; Fig 2 -Vista di insieme di una forma realizzativa preferenziale di un sistema reattivo: Fig 3 - Vista di insieme di una forma realizzativa preferenziale di un sistema reattivo;
3
(^jnjbue, \ΜΜ
Per gli esami ottici II compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un sistema raffigurato nella Tavola 2/2, Fig. 4, costituito da:
- un dispositivo contenitore con incorporato un sistema di distribuzione (celletta di raccolta indicata in Tavola 2/2 con il n.7)
un dispositivo pungidito multiplo ;
- un sistema ottico abbinato alla fotocamera di un dispositivo mobile del tipo smartphone dotato di software opportuno.
Sistema reattivo:
Descrizione di una prima forma realizzativa preferenziale del sistema reattivo. In una prima forma realizzativa preferenziale il sistema oggetto della presente domanda di brevetto riguarda un insieme costituito da un dispositivo per la filtrazione del sangue e la diffusione del siero ottenuto su un sistema reattivo (Tavola 1/2, Fig 1;2,3).
In particolare il sistema oggetto della presente domanda di brevetto prevede l'utilizzo di un;3⁄4 sistema reattivo del tipo precedentemente descritto caratterizzato dall' essere di fo'ma circolare e così costituita:
- un primo strato (la, Fig 1) di materiale filtrante e assorbente, ovvero una membrana filtrante imbibita di anticoagulante;
- un secondo strato (Ib, Fig 1';
- da un terzo strato che funge da supporto (le, Fig 1) di materiale plastico trasparente.
Secondo il trovato oggetto della presente domanda di brevetto e come rappresentato in particolare in Figg 2 e 3, il secondo strato (lb) del sistema reattivo (1) è definito da un primo cerchio (3') concentrico a un secondo cerchio (3") andando così a definire una corona circolare (3).
La corona circolare (3) risulta suddivisa in una serie di settori circolari (2'-2<n>' Fig 3), di seguito denominati celle - di uguali superfici .
Secondo il trovato* oggetto della presente domanda di brevetto, su ciascuna cella (2'-2<n>) della coroha circolare (3) del secondo strato (lb) è presente uno specifico i
reagente (r'-r<n>, Fig 2) e ciascun reagente (r'-r<n>) attraverso una definita reazione cromogena è in grado di misurare la concentrazione di un parametro ad essa correlata.
In una forma preferenziale, ma non esclusiva, ogni singolo reagente (r'-r<n>) viene inserito in fase di produzione nella corrispondente cella (2'-2<n>) della corona circolare (3) del sistema reattivo (1).
In una forma realizzativa preferenziale, le celle (2'-2<n>) della corona circolare (3) del secondo strato (lb) sono poste in ordine sequenziale rispetto a un settore neutro (2, Fig 2 e 3) che funge da bianco per il bilanciamento dei diversi colori sviluppati dalle reazioni chimiche cromogene determinate dalla reazione del siero con il singolo reagente (r'-r<11>).
Al fine di evitare sovrapposizioni reattive, ciascuna cella (2'-2<n>) è separata dalla cella attigua da una superficie di separazione neutra.
Descrizione di una seconda forma realizzativa preferenziale del sistema reattivo In una seconda forma realizzativa preferenziale il sistema oggetto della presente domanda di brevetto riguarda un insieme costituito da un dispositivo per la diffusione su un sistema reattivo (1) di un campione di urina.
in particolare il sistema oggetto della presente domanda di brevetto prevede l'utilizzo di una sistema reattivo del tipo precedentemente descritto caratteristico per essere di forma circolare e formata da
- uno strato (lb);
- uno strato (le) che funge da supporto in materiale trasparente.
Secondo il trovato oggetto della presente domanda di brevetto e come rappresentato in particolare in Fig 3, lo (lb) del sistema reattivo (1) è definito da un primo cerchio (3') concentrico a un secondo cerchio (3") andando così a definire una corona circolare (3).
La corona circolare (3) risulta suddivisa in una serie di settori circolari (2'-2<n>), di 25 seguito denominati celle - di identiche dimensioni.
Secondo il trovato bggetto della presente domanda di brevetto, su ciascuna cella (2'-2<n>) della corona circolare (3) dello strato (lb) è presente uno specifico reagente (r'-
r<11>) e ciascun reagente (r'-r<n>) permette una specifica reazione cromogena atta a individuare un determinato parametro.
In una forma preferenziale, ma non esclusiva, ogni singolo reagente (r'-r<n>) viene
inserito nella corrispondente cella (2'-2<n>) della corona circolare (3)<’ >in fase di produzione del sistema reattivo (1).
In una forma realizzativa preferenziale, le celle (2'-Z<n>) della corona circolare (3) dello strato (lb) sono póste in ordine sequenziale rispetto a un settore neutro (2) che funge da bianco | per il bilanciamento dei diversi colori sviluppati dalle reazioni chimiche cromogéne determinate dalla reazione del siero con il singolo reagente (r'-ìo r<n>).
Al fine di evitare sovrapposizioni reattive, ciascuna cella (2'-2<n>) è separata dalla cella attigua da una superficie di separazione neutra.
Indipendentemente dalle forme realizzative precedentemente descritte per motivi di sicurezza, di tracciabilità e di taratura è possibile identificare univocamente ogni sistema reattivo* (1) mediante sistemi di identificazione univoci, a titolo esemplificativo mà non esclusivo QR code, detti sistemi di identificazione univoci contenenti i dati di produzione quali numero di lotto, data di produzione, codici di taratura). Inoltre i sistemi di identificazione univoci possono essere utilizzati come riconoscimento identificativo del campione di sangue utilizzato e che viene associato 20 alla persona.
Dispositivo di trasferimento del campione.
Descrizione di una prima forma realizzativa del dispositivo di trasferimento del campione
*
Λ KJLÀ^Z
Secondo il trovato oggetto della presente domanda di brevetto dispositivo di prelievo del campione è costituito da uri dispositivo pungi-dito multiplo (ld), costituito da una pluralità di aghi (ld', ldc",ldc'’'..ld<n>).
Il dispositivo puH^i-dito multiplo (le) realizzato secondo quanto descritto, viene posizionato sul soggetto - tipicamente sul polpastrello di un dito della mano - e ogni singolo ago (ld'-ld<n>) di cui il dispositivo pungi-dito (le) è dotato crea dei microfori che provocano la fuoriuscita del sangue.
Descrizione di una prima forma di utilizzo del dispositivo pungi-dito multiplo
In una forma preferenziale dì utilizzo il dispositivo pungi-dito multiplo (le) è associato al sistema reattivo (1) realizzato secondo quanto precedentemente I
descritto; in particolare il dispositivo pungi-dito multiplo (le) è posizionato al centro del sistema reattivo (1) realizzato secondo quanto descritto.
♦
Il dispositivo pungi-dito multiplo (le) associato al sistema reattivo (1) realizzato secondo quanto descritto, viene posizionata sul soggetto - tipicamente sul polpastrello di un dito della mano - e ogni singolo ago (ld'-ld<n>) di cui il dispositivo pungi-dito (le) è dotato crea dei microfori che provocano la fuoriuscita del sangue. Il numero di aghi (Ic'-lc<11>) di cui il dispositivo pungi-dito (le) è dotato è tale da far fuoriuscire in tempi rapidi una quantità di sangue sufficiente per garantire la sua diffusione sulla totalità del primo strato (la) costituito dalla membrana assorbente/filtrante ove avviene la separazione del plasma dagli elementi corpuscolari componenti il sangue.
! *
Successivamentej il plasma viene trasferito al secondo strato (lb) e, stante le caratteristiche geometriche e strutturali di detto secondo strato (lb) si ottiene la distribuzione radiale del plasma verso ciascuna singola cella (2-2<n>) dove avviene la
reazione con il corrispondente reagente (r'-r<n>).
Descrizione di una seconda forma di utilizzo del dispositivo pungi-dito multiplo
7
|dl JM. ^- <U >
Secondo una forma di utilizzo alternativa, il sangue ottenuto mediante il dispositivo pungi-dito multiplo viene trasferito su una celletta di raccolta (7, Fig 4) di cui un dispositivo scatolare (6, Fig 4) ò dotato.
II dispositivo scatolare (6) è inoltre dotato di opportuna feritoia per l'inserimento scorrevole di un vetrino (8).
Durante la fase di inserimento, il sangue trasferito dal dispositivo pungi-dito multiplo (le) alla celletta di raccolta (7) viene uniformemente distribuito sul vetrino (8). <1 >»
In particolare il dispositivo (6), in corrispondenza della feritoia di ingresso del vetrino
(8) presenta una lamina (6a), preferibilmente ma non esclusivamente in materiale plastico, atta a permettere con lo scorrimento la distribuzione uniforme del sangue sulla superficie del vetrino stesso durante la fase di inserimento.
Inoltre il dispositivo (6) è dotato inferiormente di un generico sistema di retroilluminazione (9).
Sistema ottico
Il dispositivo otticcj secondo il trovato oggetto della presente domanda di brevetto consta in un generico dispositivo di ingrandimento, preferibilmente,, ma non esclusivamente, del tipo a microlenti.
In una forma preferenziale, il dispositivo ottico è costituito da una superficie piana retro illuminata che già incorpora un sistema di lenti di plastica trasparenti, atto ad effettuare circa 100 ingrandimenti e oltre.
Il sistema di lenti può essere realizzato tramite un foglio di plastica -flessibile e pieghevole di circa 1,2 mm di spessore che può incorporare più lenti. Il foglio viene quindi fatto aderire sulla superficie dello smart-phone in corrispondenza della fotocamera.
In una forma alternativa, il sistema ottico può essere costituito da un microscopio ottico opportunamente dimensionato.
Esemplificazione dell'utilizzo del sistema oggetto della presente domanda di Brevetto
Esempio 1. ( ^
Secondo il trovato oggetto della presente domanda di brevetto, il sistema reattivo
(1), indipendentemente dalle forme realizzatile precedentemente descritte, viene posizionato in prossimità della fotocamera di un dispositivo mobile del tipo smartphone dotato di, opportuni programmi applicativi espressamente esclusi dalla presente domanda di brevetto che attraverso la scansione delle singole celle (2-2<n>) determinano la concentrazione dei singoli parametri.
Attraverso ulteriori programmi applicativi anch'essi espressamente esclusi dalla presente domanda di brevetto, sarà possibile la visualizzazione dei parametri elaborati e l'invio* degli stessi, se del caso, al medico curante per la necessaria valutazione degli esiti e la formulazione della diagnosi.
Esempio 2
Secondo il trovato oggetto della presente domanda di brevetto, il dispositivo (6) contenente il vetrino (8) viene dotato di un sistema di retroilluminazione che incorpora un sistema ottico. Lo smartphone viene posizionato sopra il- dispositivo (6) e, attraverso l'uso della fotocamera, esegue la lettura del vetrino.
Attraverso opportuni programmi applicativi espressamente esclusi dalla presente domanda di brevetto, sarà possibile trasmettere l'immagine digitale del vetrino, assieme ai risultati elaborati dai programmi applicativi, al medico curante per la necessaria valutazione degli esiti e i provvedimenti del caso.
Claims (9)
- RIVENDICAZIONI 1) Sistema diagnostico miniaturizzato applicabile a dispositivo mobile detto sistema diagnostico essendo costituito da un sistema ottico abbinato alla fotocamera di un dispositivo mobile del tipo smart-phone, detto sistema diagnostico caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un sistema reattivo (1) e almeno un dispositivo di trasferimento del campione (le, 6).
- 2) Sistema diagnostico come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il sistema reattiVo (1) è costituito da un sistema circolare comprendente uno strato (lb) definito da un primo cerchio (3') concentrico a un secondo cerchio (3") andando così a definire una corona circolare (3).
- 3) Sistema come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la corona circolare (3) risulta suddivisa in una serie di settori circolari (2'-2<n>) di identiche dimensioni.
- 4) Sistema come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che su ciascun settore circolare (2'-2n) della corona circolare (3) dello strato (lb) è presente uno specifico reagente (r'-rn).
- 5) Sistema come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che i settori circolari (2'-2n) della corona circolare (3) dello stato (lb) sono posti in ordine sequenziale rispetto a un settore circolare neutro (2).
- 6) Sistema come da rivendica? Ioni precedenti caratterizzato dal fatto che il sistema reattivo (1) comprende uno strato (la) di materiale assorbente e filtrante.
- 7) Sistema come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il sistema reattivo (1) comprende uno strato (le) in materiale trasparente.
- 8) Sistema come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il dispositivo di Ì trasferimento del campione è costituito da un dispositivo pungi-dito multiplo (ld) costituito da una pluralità di aghi (ld', ldc",ldc'''..ld<n>).
- 9) Sistema come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il dispositivo pungi-dito multiolo (le) è associato al sistema reattivo (1). kfjcOut-W* 'f <3⁄4 > 10) Sistema come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di prevedere un dispositivo contenitore (6) per l'inserimento di un vetrino (8) detto dispositivo contenitore (6) essendo dotato di un sistema di retroilluminazione e di una celletta di raccolta (7) dotato di feritoia laterale per il convogliamento del sangue prelevato mediante il dispositivo pungi-dito multiplo (ld) detta feritoia laterale essendo dotata di lamina flessibile (6a). » ι — f\ κϋ-Λ-Λ
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