ITPS20010028A1 - Maschera intera filtrante per la protezione degli agenti biologici - Google Patents

Maschera intera filtrante per la protezione degli agenti biologici Download PDF

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ITPS20010028A1 IT2001PS000028A ITPS20010028A ITPS20010028A1 IT PS20010028 A1 ITPS20010028 A1 IT PS20010028A1 IT 2001PS000028 A IT2001PS000028 A IT 2001PS000028A IT PS20010028 A ITPS20010028 A IT PS20010028A IT PS20010028 A1 ITPS20010028 A1 IT PS20010028A1
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Description

Descrizione della domanda di breveto per invenzione industriale dal titolo: “Maschera intera filtrante per la protezione dagli agenti biologici”
TECNICA ANTERIORE
Sono numerose le situazioni in cui l’uomo è a rischio di contaminazioni da parte di agenti biologici, intendendo con essi microrganismi, inclusi quelli geneticamente modificati, che sono capaci di provocare infezioni e allergie o che sono tossici.
In alcune situazioni lavorative, come nei laboratori microbiologici e nelle produzioni biotecnologiche, gli agenti infettivi sono conosciuti. In altre circostanze, vi è solo il rischio di presenza di agenti infettivi, per esempio, nei lavori di concimatura, nel trattamento dei rifiuti, in particolare di quelli ospedalieri, nelle attività in cui vi è contato con animali e/o prodotti di origine animale, nonché in interventi di emergenza.
In tutti questi casi, è di primaria importanza l’utilizzo di mezzi protettivi idonei.
Uno dei veicoli principali per la trasmissione dei microrganismi è la via aerea e, pertanto, riveste fondamentale importanza la protezione delle vie respiratorie.
Sono noti numerosi tipi di maschera per la protezione respiratoria, per esempio quelli descritti nei brevetti EP 0459123 B1 (priorità DE 4017336), EP 0511592 Al (priorità IT MI911172), EP 0511593 B2 (priorità ΓΓ MI 911171) e IT 1045644.
Le maschere descritte hanno una particolare efficacia antigas, antipolvere e contro gli agenti chimici.
In vari settori è però richiesta la protezione contro gli agenti biologici, in particolare nel settore sanitario.
Per esempio, la protezione contro gli agenti biologici è necessaria nei sistemi di anestesia e ventilazione assistita che vengono facilmente contaminati dai batteri espirati dai pazienti, diventando così a loro volta fonte di contaminazione.
Vari studi dimostrano che i circuiti di anestesia possono essere fonte di questa contaminazione crociata (ad esempio, “Circuiti per anestesia e infezione crociata” - D.T.M. Leijten, R.P. Mouton, V. S. Rejger-Incontro di aggiornamento A. A. R.O.I.- Arezzo 1991).
Al fine di proteggere dalla contaminazione il sistema di anestesia ìk o di. ventilazione, nonché il paziente dall’apparecchiatura contaminata, il mezzo più valido è la filtrazione dell’ aria.
Allo scopo si possono, per esempio, utilizzare alcuni filtri la cui efficacia è descritta in “Bacterial Removai of thè Pali Ultipor Breathing System Filter” - M.J. Latham Ph. D., Scientific and Laboratory Services, Pali Europe Limited.
In altri settori in cui vi è una possibile esposizione ad agenti biologici si utilizzano normalmente gli autorespiratori, non essendo disponibili sistemi filtranti efficaci come mezzi di protezione individuale contro gli agenti biologici.
Gli autorespiratori pur essendo di alta efficienza, presentano degli inconvenienti pratici a causa del loro ingombro causando, per esempio, difficoltà di movimento per l’operatore soprattutto in situazioni di applicazioni disagiate, quali le situazioni di emergenza. C’era quindi la necessità di trovare un sistema filtrante che oltre a garantire un’efficace barriera contro gli agenti biologici, fosse di facile e comodo impiego in tutte le situazioni.
SOMMARIO
La presente invenzione si riferisce ad un sistema filtrante composto da una maschera facciale e da un filtro contro gli agenti biologici, collegati attraverso un nuovo dispositivo di raccordo.
Il sistema filtrante possiede elevate proprietà barriera contro gli agenti biologici, alta tenuta pneumatica ed estrema facilità d’uso.
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
Il nuovo sistema filtrante è costituito da:
A) una maschera intera per le protezione delle vie respiratorie; B) un filtro per la protezione da agenti biologici;
C) un dispositivo di raccordo che permette di collegare il filtro alla maschera in maniera semplice, rapida ed efficace.
Nelle figure n.l e n.2, viene rappresentato il sistema filtrante oggetto dell’invenzione, rispettivamente frontalmente e lateralmente.
In figura 2, il filtro è indicato con la lettera B mentre il dispositivo di raccordo con la lettera C.
La maschera è una maschera intera per la protezione delle vie respiratorie conforme alle caratteristiche richieste dalle normative in vigore, in particolare dalla norma tecnica EN 136:98, classe 3, e dalla Direttiva 89/686/CEE e successive modifiche.
La maschera è composta da una maschera esterna stampata in materiale plastico, per esempio in gomma butilica o silicone, uno schermo panoramico a grande visibilità stampato in materiale plastico, per esempio in policarbonato, e da un gruppo in materiale plastico che comprende il raccordo per il filtro o l’autorespiratore, le valvole di espirazione, la valvola di inspirazione e la capsula del dispositivo fonico.
Internamente la maschera è dotata di una mascherina per la riduzione dello spazio morto, stampata in gomma naturale e provvista di due valvole per la circolazione dell’aria, atta a rendere lo schermo inappannabile.
La maschera è dotata di fibbie ad allacciamento rapido.
La maschera è dotata di un bocchettone a filettatura standard, utilizzabile con tutti i dispositivi di respirazione dotati di raccordo maschio (EN 148-1 - DIN 3183) normalizzato, per filtri antigas ed antipolvere, per apparecchi ad aria compressa o a presa dall’esterno, o con autorespiratori a sovrappressione, per i quali sono richiesti speciali valvole di espirazione.
Il filtro per la protezione da agenti biologici è un filtro monouso costituito da una membrana in microfibre ceramiche pieghettata, ad elevata efficienza di barriera nei confronti di batteri ed agenti virali. La membrana è posta in un contenitore trasparente in materiale plastico, per esempio in polipropilene, butadiene-stirene o copolimero EVA-policarbonato, a saldatura controllata e ad angoli smussati.
Nelle figure n3 e n.4 viene rappresentato il filtro con le relative dimensioni espresse in mm.
Inoltre viene illustrata la disposizione della membrana all’interno del filtro.
La membrana è idrofobica dal lato operatore, impedendo il passaggio di liquidi con tensione superficiale > 70 dine/cm, e idrofila dal lato ambiente, migliorando il rendimento in termini di umidificazione. Pertanto il filtro presenta anche ottime caratteristiche di scambiatore di calore e umidità.
La resistenza all’umidità, misurata a 601/min, è infatti inferiore a 2,5 cm H20 e la perdita di H20 in espirazione è minore di 8 mg/1.
Il filtro garantisce inoltre un ottimo recupero di calore dai gas respiratori nella fase inspiratoria.
La superficie filtrante è pari a 700 cm<2 >mentre la superficie totale di scambio è superiore a 10 m<2>.
Il peso complessivo del filtro è compreso fra 44 e 50 grammi ed il volume è compreso fra 80 e 90 mi.
Il filtro sopra descritto ed utilizzato nel sistema filtrante oggetto della presente invenzione, è un sistema noto ed ampiamente utilizzato nel settore sanitario per i circuiti respiratori ed è progettato per agire da barriera totale al passaggio di virus e batteri veicolati tanto da gas quanto da liquidi, come ad esempio fluidi organici contaminati.
Esso è dotato pertanto di connessioni per l’utilizzo nelle apparecchiature più comuni del settore sanitario, per esempio le connessioni 22/15 M/F conformi agli standard ISO 5356-1 e 5356-2. Inoltre si può montare su di esso il raccordo per il monitoraggio tipo Luer-lock, conforme allo standard ISO 594-2.
Il filtro non è stato però progettato in origine per l’utilizzo su dispositivi di protezione individuali come le maschere facciali.
Il dispositivo di raccordo {figure n.5, n.6 e n.7) consiste in un cilindro avente, dal lato maschera, diametro esterno pari a 40 mm e filettatura superficiale per consentire l’avvitamento sul raccordo della maschera. Il diametro esterno, dal lato filtro, è 35.5 mm mentre il diametro interno è pari a 25.6 (+0.2/-0.0) mm.
fi cilindro è realizzato con materiale plastico, in particolare con un copolimero poliacetalico contenente fibra di vetro,
fi dispositivo di raccordo presenta un solco circolare nella parete interna , posto a 5 mm dal bordo corrispondente al lato filtro, largo 4 mm e profondo 2.4 mm, in cui viene inserito un anello toroidale (O-Ring), con finizione di bloccaggio e di tenuta per il filtro.
L’anello può essere ottenuto con mescole varie, per esempio con mescole fluorurate, siliconiche, etilene-propileniche o nitriliche, preferibilmente con mescola nitrilica.
fi dispositivo di raccordo si applica sulla maschera mediante avvitamento e, a sua volta, consente la semplice e rapida applicazione del filtro mediante una semplice operazione di pressione.
Il sistema, grazie alla combinazione delle proprietà barriera del filtro e alla perfetta tenuta della maschera e del dispositivo di raccordo, garantisce un’adeguata protezione contro gli agenti biologici.
Le capacità filtranti del filtro sono ampiamente documentate e sono stati validate, rispetto ad una serie di batteri e virus mediante test in aerosol con microrganismi monodispersi e challenge con batteri e virus in liquido.
In particolare, il filtro è stato validato per la rimozione del Hepatitis C Virus (HCV), del Hepatitis B Virus (HBV) e del Human Immunodeficiency Viruses (HIV), dello Sp. Pseudomonas, dello Staphylococcus aureus, della Serratia Marcescescens, del Mycobacterium Tuberculosis e del Virus MS2 (batteriofago).
Dettagli dei principali test si trovano nelle seguenti pubblicazioni:
“ efficacy of a pleated hydrophobic filter as a barrier to Hepatitis C transmission within breathing systems”( G.Lioyd, J. Howells, J. Benbough - Centre for Appled Microbiology & Research-Porton Down, Salisbury, Wiltshire SP4 OJG, UK);
“efficacy of a pleated hydrophobic filter as a barrier to human immunodeficiency virus transmission within breathing systems” (G.Lioyd, J. Howells - Centre for Appled Microbiology & Research-Porton Down, Salisbury, Wiltshire SP4 OJG, UK);
“efficacia di un filtro idrofobico con membrana pieghettata quale barriera alla trasmissione del Mycobacterium Tuberculosis nei sistemi di ventilazione artificiale (S.Speight, A.M.Bennet, M.R.
Lever, J. Benbough - Centre for Appled Microbiology & Research- Porton Down, Salisbury, Wiltshire SP4 OJG, UK).
In tutti questi test il filtro risulta avere un’efficienza di rimozione superiore a 99.9999%.
Inoltre, l’efficienza di rimozione del filtro è stata dimostrata avvalendosi di un aerosol di batteriofagi MS-2 in stato di monodispersione.
(Virai Removai efficiency of thè Pali Ultipor Breathing System filter -P.R.Ball, D.Saunders - Bsc. Scientific and Laboratory Services Pali Europe Limited)
L’MS2 è un virus poliedrico avente dimensioni di circa 0.02 microns, che, non essendo patogeno per l’uomo, viene utilizzato come modello di virus infettivi aventi forme e dimensioni simili.
Anche in questo caso, si è ottenuta un’efficienza di rimozione superiore al 99.999%.
Inoltre il test è stato effettuato con particelle in stato di monodispersione che rappresenta una situazione estremamente critica; in condizioni di impiego normali la maggioranza dei microrganismi che giungono sul filtro non sono in stato di monodispersione ma vi è una gamma di conformazioni a goccia e di singoli microrganismi per cui la ritenzione in condizioni normali di impiego può risultare superiore a quella individuata dalle prove.
Pertanto il sistema filtrante è efficace contro tutti i microrganismi aventi dimensioni superiori al batteriofago MS-2, in particolare contro il Bacillus Anthracis.
Il dispositivo di raccordo presenta una tenuta molto elevata, garantendo una sicura tenuta durante l’utilizzazione del sistema filtrante.
Il facciale della maschera, a taglia unica, si adatta senza molestie pressioni ad ogni conformazione del viso realizzando una perfetta tenuta.
La tenuta complessiva del sistema, legata alla combinazione della maschera facciale e del giunto di raccordo, è stata verificata attraverso test di tenuta pneumatica condotti mediante un apparecchio provamaschere.
Un vantaggio particolare della presente invenzione consiste neirestrema maneggevolezza e confort, legati soprattutto alla notevole leggerezza del sistema, nonché nell’assoluta semplicità e praticità di impiego, legati alla indossabilità della maschera ed alla facile applicazione e rimozione del filtro dalla maschera stessa.
La maschera può essere infatti facilmente indossata seguendo il seguente semplice procedimento:
inizialmente si collega la maschera al filtro tramite il dispositivo di raccordo con una semplice manovra a pressione, quindi si allungano al massimo le cinghie della testiera, con le due mani si sostengono i bracci nucali e guanciali della stessa, allargandoli nel contempo, per introdurre il viso nel facciale; si appoggia il mento nella sua sede, si passa la testiera al di sopra della testa sistemandola in modo che i suoi bracci si dispongano nella direzione delle fibbie del facciale.
Si tirano le cinghie fino a sentire una pressione uniforme lungo la fascia di aderenza. Le fibbie automaticamente si bloccano nella posizione voluta.
Il sistema, oltre a garantire una estrema facilità d’uso e un notevole confort, non riduce il campo visivo dell’operatore stesso in quanto la visiera integrale della maschera garantisce un’ampia visione.

Claims (17)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Un sistema filtrante costituito da: A) una maschera intera per le protezione delle vie respiratorie; B) un filtro per la protezione da agenti biologici; C) un dispositivo di raccordo che permette di collegare il filtro alla maschera in maniera semplice, rapida ed efficace.
  2. 2. Un sistema filtrante secondo la rivendicazione 1 in cui detta maschera è una maschera intera per la protezione delle vie respiratorie composta da una maschera esterna stampata in materiale plastico, uno schermo panoramico a grande visibilità stampato in materiale plastico, da un gruppo in materiale plastico che comprende il raccordo per il filtro o l’autorespiratore, le valvole di espirazione, la valvola di inspirazione e la capsula del dispositivo fonico e, infine, una mascherina interna per la riduzione dello spazio morto, provvista di due valvole per la circolazione dell’aria.
  3. 3. Un sistema filtrante secondo la rivendicazione 2 in cui la maschera esterna è stampata in gomma butilica o silicone, lo schermo è stampato in policarbonato e la mascherina interna è stampata in gomma naturale.
  4. 4. Un sistema filtrante secondo la rivendicazione 1 in cui detta maschera è dotata di fibbie ad allacciamento rapido.
  5. 5. Un sistema filtrante secondo la rivendicazione 1, in cui detta maschera è dotata di bocchettone con filettatura idonea ad essere utilizzabile con tutti i dispositivi di respirazione dotati di raccordo maschio (EN 148-1 DIN 3183) normalizzato.
  6. 6. Un sistema filtrante secondo la rivendicazione 1 in cui detto filtro è un filtro per la protezione da agenti biologici costituito da una membrana in microfibre ceramiche pieghettata.
  7. 7. Un sistema filtrante secondo la rivendicazione 6 in cui detta membrana è idrofobica dal lato operatore, impedendo il passaggio di liquidi con tensione superficiale > 70 dine/cm, e idrofila dal lato ambiente, migliorando il rendimento in termini di umidificazione.
  8. 8. Un sistema filtrante secondo la rivendicazione 6 in cui detta membrana è posta in un contenitore trasparente in materiale plastico, a saldatura controllata e ad angoli smussati.
  9. 9. Un sistema filtrante secondo la rivendicazione 8 in cui il materiale plastico è polipropilene, butadiene-stirene o copolimero EVA-policarbonato.
  10. 10.Un sistema filtrante secondo la rivendicazione 1 in cui detto dispositivo di raccordo consiste in un cilindro avente, dal lato maschera, diametro esterno pari a 40 mm e filettatura superficiale per consentire l’avvitamento sul raccordo della maschera. Il diametro esterno, dal lato filtro, è 35.5 mm mentre il diametro interno è pari a 25.6(+0.2/-0.0)mm. Il dispositivo di raccordo presenta un solco circolare nella parete interna, posto a 5 mm dal bordo corrispondente al lato filtro, largo 4 mm e profondo 2.4 mm, in cui viene inserito un anello toroidale (O-Ring), con finizione di bloccaggio e di tenuta per il filtro. Il dispositivo di raccordo si applica sulla maschera mediante avvitamento e, a sua volta, consente la semplice e rapida applicazione del filtro mediante una semplice operazione di pressione.
  11. 11. Un sistema filtrante secondo la rivendicazione 10 in cui il cilindro è realizzato con materiale plastico e l’anello è realizzato con una mescola scelta fra le mescole fluorurate, siliconiche, etileniche propileniche e nitriliche.
  12. 12.Un sistema filtrante secondo la rivendicazione 11 in cui il materiale plastico del cilindro è un copolimero poliacetalico contenente fibra di vetro e la mescola dellanello è una mescola mirifica..
  13. 13. Utilizzo del sistema filtrante secondo la rivendicazione 1 come mezzo di protezione individuale contro gli agenti biologici.
  14. 14.Utilizzo del sistema filtrante secondo la rivendicazione 13 in cui gli agenti biologici sono Hepatitis C Virus (HCV), Hepatitis B Virus (HBV), Human Immunodeficiency Viruses (HIV), Sp. Pseudomonas, Staphylococcus aureus, Serratia Marcescescens e Mycobacterium Tuberculosis.
  15. 15.Utilizzo del sistema filtrante secondo la rivendicazione 13 in cui l’agente biologico è il Bacillus Anthracis.
  16. 16.Un dispositivo di raccordo come descritto nella rivendicazione 10 utile a collegare una maschera intera per la protezione delle vie respiratorie con un filtro di protezione contro gli agenti biologici.
  17. 17.Utilizzo del dispositivo di raccordo secondo la rivendicazione 16 per collegare la maschera secondo la rivendicazione 2 con il filtro secondo la rivendicazione 6.
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