IT202000013264A1 - Sistema per sterilizzare mascherine per la protezione facciale a virus e ad agenti atmosferici - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato un sistema per sterilizzare mascherine per la protezione facciale personale a virus e/o ad agenti atmosferici dannosi per un utente, secondo il preambolo della rivendicazione indipendente.

E' noto da tempo l'utilizzo di sistemi, portatili o fissi, atti a sterilizzare prodotti medicali, ad uso personale o da utilizzarsi in ambienti medicali come ospedali, ambulatori studi dentistici e similari. La sterilizzazione pu? essere ottenuta mediante l'utilizzo di processi che coinvolgono vapore acqueo, ad esempio attuati in autoclave, oppure i raggi ultravioletti o UV, che con modalit? pi? semplici e pi? accessibili ed economiche, consentono di sterilizzare oggetti di qualsiasi forma e dimensione. La sterilizzazione con UV pu? avvenire entro organi di contenimento scatolari, fissi o portatili, oppure con dispositivi sterilizzatori portatili che generano UV e consentono la sterilizzazione anche con modalit? accettate in ambienti medicali ("sterilizzazione di grado medicale").

Tipologie di tali sistemi di sterilizzazione con UV sono ad esempio descritti in EP2429595 o US8203124, che citano anche l'utilizzo di raggi ultravioletti di particolare lunghezza d'onda (UVC ovvero ultravioletti nella lunghezza d'onda di banda C) atti a consentire la sterilizzazione di oggetti e superfici nei confronti di batteri, virus, funghi, prioni e spore.

Con l'utilizzo da parte della popolazione, in modo diffuso, di mascherine per la protezione delle vie aeree (mascherine facciali), vi ? la necessit? di facilitare a chiunque di rilevare, in ambito medicale o meno, se la propria mascherina ? stata sterilizzata sufficientemente o meno. Al fine di risolvere questa problematica ? noto da WO2015184190 associare ad una mascherina un pigmento o inchiostro che cambia il proprio stato, ad esempio il colore, durante la fase di sterilizzazione, cos? da poter comprendere se la sterilizzazione, eseguita con modalit? note qualsiasi, ? stata completata o meno.

Tuttavia, si ? rilevato che in aggiunta a quanto precede vi ? anche la seguente problematica: con la diffusione delle mascherine, malgrado esse siano monouso, vi ? il caso non poco frequente di uso molteplice di una stessa mascherina da parte degli utenti. Malgrado siano noti i sistemi che prevedono la possibilit? di sterilizzare pi? volte una mascherina, vi ? la necessit? di consentire agli utenti di sapere se la propria mascherina dopo essere stata sottoposta a pi? cicli di sterilizzazione (due, tre o pi?) ? ancora efficace nel filtrare e trattenere gli agenti patogeni presenti nell'aria. Ci? al fine di non incorrere in un contagio che sarebbe stato facilmente evitabile sostituendo la mascherina.

Scopo del presente trovato ? quello di offrire un sistema per sterilizzare una o pi? mascherine atte alla protezione personale facciale ovvero delle vie aeree di un utente, che non necessariamente fa uso professionale della mascherina, che superi la problematica sopra esposta.

In particolare, scopo del trovato ? quello di fornire un sistema che permetta all'utente di sapere, in modo del tutto automatico, quando la mascherina, dopo pi? cicli di sterilizzazione agli UV, non ? pi? sterilizzabile efficacemente (ad esempio a causa di una degenerazione del materiale filtrante utilizzato nella mascherina dovuta ai raggi UV).

Un altro scopo ? quello di offrire un sistema del tipo citato che sia di semplice utilizzo e che permetta anche un immediato riconoscimento dell'avvenuta sterilizzazione della mascherina e che permetta di sapere, almeno al termine dell'operazione di sterilizzazione, se essa ? ancora validamente utilizzabile.

Un altro scopo del trovato ? quello di consentire un controllo certo dei cicli di sterilizzazione a cui la mascherina ? stata sottoposta ed eventualmente anche di memorizzare automaticamente tale dato. Questo aspetto pu? essere in particolare utile in ambiente medicali dove viene cos? superata la necessit? di registrare manualmente il suddetto dato relativo di cicli di sterilizzazione.

Un ulteriore scopo ? anche quello di offrire un sistema del tipo sopra citato che consenta, soprattutto in ambienti medicali o altra tipologia di ambienti (laboratori di ricerca, ad esempio), di collegare o abbinare ogni mascherina ad un particolare operatore presente in tale ambiente cos? da sostituire automaticamente la mascherina usata pi? volte, se non pi? efficace, dopo un ultimo utilizzo da parte dell'operatore.

Questi ed altri scopi che risulteranno evidenti all'esperto del ramo vengono raggiunti da un sistema del tipo citato secondo le caratteristiche della rivendicazione principale.

Per una maggior comprensione del presente trovato si allegano a titolo puramente indicativo, ma non limitativo, i seguenti disegni, in cui:

la figura 1 mostra una vista prospettica frontale di una prima tipologia di mascherina che pu? essere sterilizzata con il sistema secondo il trovato;

la figura 2 mostra una vista prospettica frontale di una diversa tipologia di mascherina che pu? essere sterilizzata con il sistema secondo il trovato;

la figura 3 mostra una vista prospettica di una prima forma di realizzazione di un dispositivo sterilizzatore con UVC del sistema secondo il trovato;

la figura 4 mostra una vista prospettica di una seconda forma di realizzazione di un dispositivo sterilizzatore con UVC del sistema secondo il trovato.

Con riferimento alle citate figure, un sistema secondo il trovato atto ad affrontare le problematiche sopra citate ? atto a sterilizzare una mascherina 1. Tale mascherina ha specifiche caratteristiche che ne permettono la sterilizzazione, con un adeguato dispositivo, in profondit?, opportunamente ed efficacemente con l'uso di raggi UVC; in particolare la sterilizzazione riguarda le superfici della mascherina stessa. Tali caratteristiche permettono, inoltre, all'utilizzatore anche di riconoscere quando e se la mascherina non ? pi? efficace in quanto si ? deteriorata a causa del fatto che ? stata esposta a troppi cicli di sterilizzazione che ne hanno danneggiato la sua struttura filtrante.

Si noti che quando si cita la "sterilizzazione delle superfici della mascherina" si indica con tali termini non solo la sterilizzazione della superficie esterna della mascherina, ma anche una sterilizzazione di strati pi? interni e profondi della mascherina stessa partendo dalla sua superficie esterna. Ci? al fine di avere una reale e corretta distruzione degli agenti patogeni presenti sulla o nella mascherina.

Pi? in particolare, la mascherina 1 di figura 1 presenta un corpo 2 conformato a conchiglia atto a coprire le vie respiratorie di un utente, associato ad elementi elastici 3 atti a consentire a tale utente di indossare la mascherina.

La mascherina ? realizzata in modo stratificato in una pluralit? di materiali, tipicamente tessuti non tessuti e membrane polimeriche e presenta una superficie esterna 4 ed interna 5, a contatto col o prossima al viso dell'utente.

Nella forma di realizzazione della figura 2 dove parti corrispondenti a quella della figura 1 sono indicate con gli stessi riferimenti numerici, la mascherina ha una forma sostanzialmente piana e plissettata in modo da potersi allargare sul viso dell'utente. Il corpo 2 della mascherina 1 ? realizzato in una pluralit? di materiali, tipicamente tessuti e tessuti non tessuti ed ? stratiforme.

Le suddette mascherine, pur essendo generalmente monouso, possono in realt? essere anche utilizzate pi? di una volta, soprattutto le mascherine di figura 1. Al fine di consentire un uso efficace per pi? volte, ogni mascherina deve essere sterilizzata e ci? avviene con uno dei dispositivi di sterilizzazione 10 delle figure 3 e 4. Tali dispositivi utilizzano raggi ultravioletti di una particolare banda di lunghezze d'onda (banda C), in modo tale da eseguire la sterilizzazione desiderata. I raggi ultravioletti (UVC) vengono generati entro ogni dispositivo 10 da un opportuno e noto generatore di raggi UVC, che non verr? ulteriormente descritto.

Ogni dispositivo 10 presenta un corpo 11, delimitante un vano 12 che ? richiudibile da una porta o elemento di chiusura 13. Il generatore di raggi UVC, indicato con 15, ? posto in posizione opportuna nel dispositivo 10 cos? da poter indirizzare tali raggi UVC entro il vano 12. In quest'ultimo possono essere poste una (figura 3) o pi? mascherine (figura 4) da sterilizzare. Il dispositivo 10 pu? comprendere anche pi? sorgenti o generatori di raggi UVC in funzione della sua dimensione, sorgenti disposte in modo tale che i raggi UVC colpiscano sia la superficie interna 5 che quella esterna (e comunque almeno quella esterna 4) cos? da disinfettarle.

Il dispositivo 10 della figura 4 comprende noti supporti 18 atti a supportare pi? mascherine (ad esempio quelle aventi la forma della mascherina di figura 1) cos? che entrambe le loro superfici 4 e 5 vengano colpite dai raggi UVC.

Le pareti del vano interno 12 di ogni dispositivo 10 possono infine essere realizzate in modo da riflettere i raggi UVC verso l'interno del vano stesso: ad esempio, in modo in s? noto, esse possono essere alluminate.

Sia la mascherina 1 di figura 1 che quella di figura 2 comprendono mezzi evidenziatori, in s? noti, che, sottoposti per un tempo predefinito all'azione dei raggi UVC, sono atti ad evidenziare che ? avvenuto con successo ed efficacia un trattamento di sterilizzazione. In aggiunta, la mascherina 1 comprende mezzi di lettura o rivelatori atti a consentire di rivelare lo "stato di efficienza" della mascherina dopo la sterilizzazione ovvero di rivelare che la sua efficacia non ? stata compromessa dal trattamento con gli UVC.

Pi? in particolare, il corpo 2 comprende un materiale fotocromatico come un inchiostro o pigmento, che soggetto ai raggi ultravioletti per il tempo necessario per la sterilizzazione della mascherina, cambia colore o si evidenzia cos? da consentire ad un utente o ad un organo rilevatore del dispositivo di rilevarne la modifica o la presenza ed interrompere il trattamento di sterilizzazione ovvero interrompere la generazione degli ultravioletti.

L'inchiostro impiegato pu? essere scelto tra inchiostri della famiglia degli inchiostri fotocromatici per serigrafia (es. ChromaLux mentre il pigmento pu? essere della tipologia del pigmento prodotto dalla Cameelon UVC di Insiloco (Korea) o della famiglia dei pigmenti prodotti dalla di

WO2015184190 descrive materiali appartenenti a tali famiglie ed il loro utilizzo al fine di consentire il rilevamento da un grado di sterilizzazione di prodotti a cui tali materiali sono associati, con varie modalit?.

Come ? noto, tali materiali possono essere contenuti nei componenti della maschera, compresi i componenti stampati, le parti elastiche 3 e le fibre che compongono il corpo 2: ad esempio essi sono tinte che vengono applicate alle suddette fibre prima della loro lavorazione per ottenere i vari componenti o strati del corpo 2.

In alternativa, essi sono applicati in profondit? sulla superficie esterna 5 del corpo 2 cos? da definire particolari zone 20 la cui modifica di colore o "apparizione" sulla superficie 5 evidenzia l'avvenuto trattamento di sterilizzazione.

Gli inchiostri o i pigmenti possono anche essere del tipo sensibile alla temperatura ed alla umidit? cos? da consentire di manifestare situazioni di surriscaldamento che possono verificarsi sulla mascherina in particolari condizioni operative, condizioni che possono anche essere pericolose per l'utente.

La mascherina comprende anche (e principalmente secondo il presente trovato) i mezzi rivelatori della efficacia filtrante (o di uso) della mascherina che consentono ad un utente di evitare l'uso di tale mascherina quando essa, dopo n cicli di sterilizzazione, ha perso le sue qualit? strutturali e/o filtranti. In tal caso l'uso della mascherina espone l'utente a gravi rischi di respirare eventuali agenti patogeni presenti nell'aria.

Secondo il trovato tali mezzi rilevatori sono mezzi rivelatori "indiretti" che vengono rilevati o letti automaticamente quando la mascherina viene sottoposta ad un ciclo di sterilizzazione. Questi mezzi rivelatori possono essere in particolare realizzati come una scritta o un codice posto sul corpo 2 oppure possono essere definiti da una zona pi? o meno ampia del corpo 2 della mascherina stessa o una sua porzione, trattata con un inchiostro o pigmento del tipo sopra citato, in cui, dopo un trattamento con UV, si evidenzia un aspetto grafico che viene letto e rilevato da mezzi rilevatori associati al dispositivo 10.

Tali mezzi rivelatori indiretti sono univocamente collegati (ovvero corrispondono univocamente) alla mascherina 2 a cui sono associati o su cui sono posti e sono connessi alla mascherina stessa all'atto della sua produzione. Essi sono scelti in funzione del tipo di mascherina e del materiale che la definisce in maniera tale da identificare correttamente il numero massimo di sterilizzazioni a cui quella particolare mascherina pu? essere soggetta.

Si supponga ad esempio di utilizzare il dispositivo 10 della figura 3 o della figura 4 per sterilizzare una mascherina 1 come descritta. Una volta che tale mascherina ? posta nel vano 12 (appoggiata entro di esso o su uno dei supporti 18), viene attivato il generatore o sorgente 15 dei raggi UV che cos? colpiscono la superficie 4 e eventualmente la 5 del corpo 2. Dopo un periodo di tempo predefinito, l'inchiostro o il pigmento associato a tale corpo, in modo in s? noto, si evidenzia o cambia colore consentendo cos? di rivelare il raggiungimento dello stato di sterilizzazione richiesto.

Si noti che tale stato dipende dal materiale impiegato per la realizzazione del corpo della mascherina o di un componente di quest'ultima. In funzione del materiale viene impiegato un particolare inchiostro o pigmento che soggetto ai raggi UVC diviene visibile o cambia colore. Ad esempio, se il corpo ? in Polipropilene di colore bianco si possono impiegare inchiostri o pigmenti fotocromatici UVC di colore non visibile sulle lunghezze d'onda della luce visibile; sottoponendo tale materiale ad UVC di lunghezza d'onda pari a 220-280 nm per un tempo di 10-30 minuti, l'inchiostro o il pigmento si evidenzia (o cambia colore), indicando l'effetti a avvenuta sterilizzazione.

Il dispositivo 10 comprende un organo rilevatore 23, come una piccola telecamera oppure un sensore di luminosit? o un rilevatore fotocromatico, che rileva e legge automaticamente i mezzi rivelatori della mascherina 1 all'inizio o durante la sterilizzazione. Tali mezzi rivelatori possono essere un codice a barre, sempre visibile o che si evidenzia con i raggi UVC (ad esempio realizzato con i pigmenti sopra citati), detta evidenziazione potendo dipendere dal numero di cicli di sterilizzazione che il codice ha subito (ovvero quanta radiazione UVC ha ricevuto nella totalit? dei trattamenti). Tali mezzi possono essere, come detto, anche un elemento grafico (scritta o disegno) che viene letto dall'organo rilevatore 23.

Se i mezzi rilevatori sono posti nella zona 20 della mascherina, il dispositivo 10 pu? essere facilmente predisposto a tale automatico rilevamento prevedendo, soprattutto nel caso del dispositivo della figura 3, che l'organo rilevatore 23 sia posto in una precisa posizione entro una parete del vano 12 frontalmente alla quale tale zona viene sempre a disporsi (perch? il posizionamento della maschera avviene in modo guidato nel vano 12, ad esempio dal supporto su cui appoggia la mascherina.

Attraverso la lettura automatica effettuata dei mezzi rivelatori ? possibile rilevare se la maschera ha subito un numero di trattamenti di sterilizzazione tale da comprometterne l'efficacia, cosa che dipende dal materiale con cui la maschera o sue singole parti o porzioni ? stata realizzata. Infatti, l'organo rilevatore, ad esempio, individua il codice sopra citato ogni volta che viene eseguita una sterilizzazione e la memorizza in una memoria di una unit? di controllo del dispositivo 10 eventualmente collegato ad internet in maniera tale da poter trasferire il dato rilevato sul cloud. Dopo un numero predefinito di letture (e quindi di trattamenti UVC della mascherina), tale unit? di controllo (non mostrata) evidenzia (tramite un display del dispositivo 10, o un avviso acustico o luminoso) che la mascherina ha raggiunto il numero massimo di trattenimenti possibile e che non pu? pi? essere ulteriormente usata o che l'uso successivo sar? l'ultimo possibile.

Qualora i mezzi rivelatori fossero un elemento identificatore che si evidenzia col tempo e col numero di sterilizzazioni, esso pu? evidenziarsi momentaneamente durante il trattamento di sterilizzazione o evidenziarsi in modo permanente e sempre pi? evidente dopo ogni trattamento. Nel primo caso, l'organo rilevatore 23 pu? leggere o rilevare l'elemento suddetto durante un trattamento ed interrompere quest'ultimo quando detto elemento raggiunge uno stato di evidenziazione predefinito. Viene anche generato un avviso dal dispositivo 10 (visibile e sonoro) .

Nel caso di mezzi rivelatori che modificano nel tempo il proprio stato in modo permanente, qualora tale modifica corrisponda ad un numero massimo di sterilizzazioni raggiunto, il rilevamento da parte dell'organo 23 di detti mezzi o elementi identificatori pu? avvenire prima dell'inizio del trattamento o ciclo di sterilizzazione, trattamento che nel caso ipotizzato viene impedito dopo la lettura dei mezzi rivelatori. Viene anche generato un avviso (luminoso, sonoro o su un display) da parte del dispositivo 10.

La mascherina 1 pu? anche presentare un elemento di riconoscimento 30, ad esempio un codice QR, un codice a barre, una etichetta RFID o similare, che pu? essere legato ad un particolare utente. Ci? ? particolarmente utile in ambienti ospedalieri o in laboratori dove pi? persone usano le mascherine. Il codice o elemento 30 pu? essere letto da un lettore 31 associato al dispositivo 10 (presente su una parete di esso e posto ad esempio in prossimit? dell'accesso al vano 12) ed attraverso tale lettura ? possibile rilevare il numero di cicli a cui la mascherina ? stata sottoposta nel tempo e bloccarne l'uso dopo un numero prefissato di essi oltre al quale si ? certi che la mascherina ha perso la sua efficacia. Come nel caso pi? sopra descritto, il blocco ? automatico, attraverso un intervento entro il dispositivo 10 della unit? di controllo (non mostrata? pi? sopra citata) che impedisce l'avvio della sorgente UV e pu? essere evidenziato all'utente attraverso un avviso luminoso e/o sonoro quando l'elemento di riconoscimento 30 viene letto dal lettore 31.

Se tale elemento 30 ? legato all'utilizzatore, la struttura ospedaliera o laboratorio pu? controllare l'uso della mascherina da parte dell'utente via computer a cui ? connesso il dispositivo 10 o attraverso il "cloud" dove una apposita banca dati contiene i riferimenti alle mascherine legati agli utilizzatori. Ci? pu? essere anche utile per un controllo di qualit? del prodotto da parte del produttore di mascherine che pu? rilevare effettivamente quanti cicli di sterilizzazione la mascherina ha supportato prima di degenerare e non essere pi? efficace.

Il sistema come descritto consente quindi la sterilizzazione controllata di mascherine ed il loro riutilizzo per un numero di volte massimo oltre al quale esse perdono efficienza. Tale sistema consente di assicurare l'utilizzatore nell'impiego della mascherina, anche se quet'ultimo avviene per pi? di una volta. Tale sistema permette di controllare il numero di cicli di sterilizzazione a cui la mascherina ? stata sottoposta e, per i centri professionali (ad esempio ospedali e laboratori), abbinare anche la mascherina personale ad un utente che l'ha gi? impiegata.

Il sistema ? stata descritto in forme di realizzazione differenti, ma pu? essere realizzato anche con altre modalit? e varianti, pur ricadendo sempre nell'ambito del trovato come definito dalle allegate rivendicazioni.

Claims (6)

RIVENDICAZIONI

1. Sistema per sterilizzare mascherine (1) per la protezione personale facciale nei confronti di agenti patogeni e/o atmosferici, ognuna di dette mascherine (1) avendo un corpo (2) atto ad essere indossato sul viso di un utente e elementi (3) per fissare la mascherina su tale viso, detto corpo (2) avendo una superficie interna (5) atta ad essere rivolta verso il viso ed una superficie esterna (4), detto sistema comprendendo un dispositivo sterilizzatore (10) presentante mezzi sterilizzatori agli ultravioletti (15) generanti raggi UV atti a investire almeno la superficie esterna (4) della mascherina (1) cos? da sterilizzarla da virus e batteri che vi si sono depositati durante l'uso da parte dell'utente, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi rivelatori univocamente associati alla mascherina (1) atti a consentire di individuare automaticamente lo stato di efficienza protettiva della mascherina (1) suddetta dopo un numero predefinito di sterilizzazioni, detti mezzi rivelatori cooperando con mezzi di lettura (23) del dispositivo sterilizzatore (10) per individuare lo stato di efficienza della mascherina suddetta.

2. Sistema di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi rivelatori sono un elemento grafico associato alla mascherina (1), ed univocamente correlata a tale mascherina (1), detto elemento grafico essendo alternativamente un codice, un elemento che si evidenzia dopo un numero di volte predeterminato di sterilizzazioni a cui la mascherina ? stata sottoposta o un elemento che si evidenzia progressivamente durante successive sterilizzazioni a cui la mascherina viene sottoposta, detto elemento grafico essendo letto da detti mezzi di lettura (23).

3. Sistema di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dl fatto che detto elemento grafico ? realizzato mediante un inchiostro o pigmento che modifica almeno una sua caratteristica tra colore, evidenza e/o forma quando soggetto ai raggi ultravioletti, detto elemento grafico essendo applicato sulla superficie esterna (4) della mascherina (1) ed essendo disposto in una zona limitata (20) della superficie esterna (4) della mascherina.

4. Sistema di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di lettura (23) atti a rilevare i mezzi rivelatori sono connessi con una unit? di controllo del dispositivo utilizzatore (10) che attiva mezzi di avviso luminosi e/o sonori al raggiungimento del numero di sterilizzazioni predefinito per la mascherina (1), detti mezzi di lettura essendo di tipo ottico.

5. Sistema di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi rivelatori sono definiti in funzione della mascherina a cui sono univocamente associati ed al materiale con cui ? realizzata.

6. Sistema di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la mascherina comprende un codice (30) riferibile all'utente che lo indossa, detto codice potendo fungere da elemento grafico per il rilevamento del numero di sterilizzazioni consecutive a cui ? stata sottoposta la mascherina.