ITRM20100125A1 - Apparecchio diagnostico per il rilevamento di sostanze stupefacenti e/o psicotrope nell'organismo umano,e/o dei metaboliti da esse derivanti - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
dell'invenzione industriale dal titolo:
APPARECCHIO DIAGNOSTICO PER IL RILEVAMENTO DI SOSTANZE STUPEFACENTI E/O PSICOTROPE NELL’ORGANISMO UMANO E/O DEI METABOLITI DA ESSE DERIVANTI
TESTO DELLA DESCRIZIONE
L’invenzione concerne il settore dei dispositivi diagnostici preposti al rilevamento di sostanze stupefacenti e/o psicotrope nell’organismo umano, con tecnica rapida e non invasiva.
Più in dettaglio concerne un apparecchio diagnostico ato a consentire il rilevamento nell’organismo umano di dete sostanze, e/o di metaboliti da esse derivanti, mediante l’analisi dell’ espirato, cioè dell’aria emessa da un individuo durante la fase di espirazione.
Si conoscono già apparecchiature ate ad analizzare l’espirato di un soggeto per valutare ad esempio il tasso alcolemico nel sangue dell’individuo in esame. Tali apparecchiature comprendono essenzialmente un contenitore da trasporto, mezzi intercambiabili per l’introduzione dell’espirato, mezzi di alimentazione elettrica, mezzi di esame basati sul principio dell’analisi dell’ espirato e mezzi di visualizzazione del risultato ottenuto.
E’ nota l’esigenza di verificare l’assunzione di sostanze stupefacenti e/o psicotrope da parte di individui con compitile lavori di responsabilità, ad esempio autisti di veicoli,privati, o commerciali, al fine di prevenire situazioni di pericolo causate da guidatori in stato di evidente alterazione.
E’ altresì nota l’esigenza di verificare l’assunzione delle suddette sostanze da parte di personale addetto a mansioni tali da richiedere un assoluto livello di affidabilità come, ad esempio:
- il pilotaggio di mezzi di trasporto, civili o militari, quali aerei, navi o treni;
- l’utilizzo di macchinari, civili o militari, potenzialmente pericolosi; - la partecipazione ad incarichi operativi, civili o militari, in genere.
Particolari situazioni ambientali possono poi richiedere controlli a campione sui partecipanti ad eventi di massa quali manifestazioni sportive, raduni politici, concerti, spettacoli, ed altro.
Le tecniche diagnostiche comunemente utilizzate per il rilevamento di sostanze stupefacenti e/o psicotrope nell’organismo umano prevedono l’analisi di campioni ematici, annessi cutanei, oppure urine, opportunamente prelevati dal singolo individuo sottoposto a controllo.
Tali tecniche presentano Γ inconveniente di richiedere lunghi tempi di attuazione, incompatibili con la necessità di eseguire rapidamente singoli test o controlli di massa a campione.
Come noto, secondo i principi basilari della tossicologia, una qualunque sostanza stupefacente e/o psicotropa, introdotta nell’ organismo indifferentemente per via orale, o per via parenterale, dovrà obbligatoriamente raggiungere i tessuti cerebrali, per scatenare i propri effetti.
Una sostanza stupefacente e/o psicotropa potrà raggiungere- deti<1>-tessuti cerebrali attraverso differenti modalità di assunzione:
- per via endovenosa, raggiungendo i tessuti cerebrali direttamente, per mezzo del sistema circolatorio;
- per via alveolare, raggiungendo i tessuti cerebrali per mezzo del flusso sanguigno, attraversando la barriera emato-alveolare, ossia la barriera organica che separa gli alveoli polmonari dai capillari sanguigni;
- per via orale, raggiungendo i tessuti cerebrali per mezzo del flusso sanguigno, attraversando i tessuti intestinali;
- per via trans-mucosale, raggiungendo i tessuti cerebrali per mezzo del flusso sanguigno, attraversando le mucose nasali.
Prescindendo dalla modalità di assunzione, la diffusione di dette sostanze stupefacenti e/o psicotrope nel sistema nervoso centrale avviene per diffusione passiva attraverso la barriera emato-encefalica, ossia la barriera organica che separa i capillari sanguigni dai tessuti cerebrali.
Preso atto che detta barriera emato-encefalica è strutturalmente simile alla barriera emato-alveolare, le sostanze che diffondono passivamente attraverso detta barriera diffonderanno indifferentemente anche attraverso l’altra, al raggiungimento di uno specifico gradiente di concentrazione.
Nel momento in cui la concentrazione di una eventuale sostanza
stupefacente e/o psicotropa sia superiore nei capillari ematici alveolari,
rispetto alla concentrazione della medesima nelle cavità degli alveoli
polmonari, avverrà quindi una diffusione passiva di detta sostanza dal
sangue all’aria contenuta nei suddetti alveoli, —7 7
Tale sostanza, espulsa dall’organismo attraverso l’aria esalata
durante la respirazione, sarà di conseguenza identificabile per mezzo di
un’adeguata analisi dell’espirato.
E’ quindi scopo della presente invenzione il superamento delle
limitazioni delle attuali metodiche invasive utilizzate per il rilevamento di
sostanze stupefacenti e/o psicotrope nell’organismo umano, attraverso la
realizzazione di un dispositivo atto a consentire il rilevamento rapido di tali " sostanze, e/o dei metaboliti da esse derivanti, mediante l’analisi
dell’espirato.
Lo scopo è raggiunto per mezzo di un apparecchio diagnostico per il
rilevamento di sostanze stupefacenti e/o psicotrope nell’ organismo umano,
e/o dei metaboliti da esse derivanti, comprendente:
- un contenitore da trasporto;
- mezzi intercambiabili per l’introduzione dell’ espirato di un soggetto
in esame;
- mezzi di alimentazione elettrica;
- periferiche di output, preposte alla visualizzazione dei risultati
dell’analisi effettuata sull’ espirato campione, oppure alla stampa
degli stessi su supporto cartaceo,
caratterizzato dal fato che comprende:
- un’ampolla di raccolta dell’espirato;
- almeno una sorgente di emissione di radiazioni elettromagnetiche; - un apparato spettrografico, preposto alla captazione dello spettro di assorbimento eletromagnetico dell’ espirato campione in fase di analisi, o solamente di alcune particolari4requenze dello stesso,-^ supporti di memoria riprogrammabili, contenenti spettri di assorbimento di espirati di riferimento;
- un’unità di elaborazione, adibita all’analisi comparativa, o differenziale, dello spettro di assorbimento elettromagnetico dell’ espirato campione in esame con gli spetri di assorbimento di deti espirati di riferimento, in grado di dedurre da tale analisi la presenza di sostanze stupefacenti e/o psicotrope, e/o dei metaboliti da esse derivanti, nell’organismo del soggeto in esame.
Secondo una variante più complessa dell’invenzione, deta unità di elaborazione è in grado di gestire i risultati in modo da riconoscere le diverse tipologie di sostanze assunte, nonché i quantitativi ed il tempo trascorso dall’assunzione delle medesime.
Inoltre, secondo un’ulteriore aspeto della medesima, il disposritivo può essere dotato di un sistema per la misurazione dell’ atenuazione della radiazione elettromagnetica generata attraverso l’apposita sorgente di emissione, tale da integrare, o sostituire completamente, le funzioni svolte dall’apparato spetrografico succitato.
Il dispositivo, grazie all’adozione di analisi con tecniche basate sull’uso della spetroscopia di assorbimento di radiazione eletromagnetica, presenta numerosi ed importanti vantaggi:
- mediante l’analisi dell’ espirato permette l’esecuzione di test rapidi e non invasivi, facilmente interpretabili anche da personale non specializzato;
- risulta facilmente trasportabile, in quanto di ridotte dimensioni, ed utilizzabile anche all’ aperto ed in luoghi pubblici;
- risulta facilmente aggiornabile, tramite l’inserimento nel supporto di memoria di nuovi spettri di assorbimento di espirati di riferimento, allo scopo di consentire il riconoscimento delle nuove tipologie di sostanze stupefacenti e/o psicotrope introdotte sul mercato;
- può essere fornito in dotazione ai laboratori medici come mezzo sostitutivo, o complementare, delle metodiche diagnostiche attualmente in uso;
- può essere fornito in dotazione alle autorità, civili o militari, per l’esecuzione in ambito operativo di test rapidi o controlli di massa a campione.
L’invenzione è descritta in dettaglio nel seguito, con l’aiuto dell’acclusa figura 1 che ne evidenzia in schematizzazione a blocchi il principio di funzionamento, a scopo puramente esemplificativo e^non limitativo.
In relazione a detta figura 1 , il dispositivo è costituito da:
- un’ampolla 1 di raccolta dell’espirato, convogliato nella medesima dal soggetto da esaminare attraverso boccagli intercambiabili monouso 2 o mezzi analoghi;
- almeno una sorgente di emissione 3 di radiazioni elettromagnetiche; - un sistema ottico 4, atto a determinare, successivamente al passaggio delle suddette radiazioni elettromagnetiche attraverso l’espirato campione contenuto nell’ ampolla di raccolta 1, la focalizzazione dello spettro di assorbimento elettromagnetico dello stesso in una guida di luce, in modo che sia rilevabile da un adeguato apparato spettrografico;
- un apparato spettrografico 5, comprendente un monocromatore 6, avente le funzioni di uno spettrografo ad alta risoluzione, e/o un rilevatore di radiazione elettromagnetica 7, preposto alla captazione dello spettro di assorbimento elettromagnetico di detto espirato campione, o solamente di alcune particolari frequenze dello stesso; - un apparato di normalizzazione 8, atto a rendere tale spettro di assorbimento indipendente dall’intensità assoluta della radiazione elettromagnetica incidente;
- un’unità di elaborazione 9, adibita all’analisi comparativa, o differenziale, dello spettro di assorbimento elettromagnetico dell’ espirato campione con gli spettri di assorbimento di appositi espirati di riferimento, in grado di dedurre da tale analisi la presenza di una particolare sostanza e, nella variante più complessa dell’apparecchio, l’esatta tipologia delle sostanze assunte, nonché i quantitativi ed i tempi di assunzione delle medesime;
- supporti di memoria riprogrammabili IO, associati alla summenzionata unità di elaborazione 9, contenenti, in un formato digitale gestibile dalla medesima, gli' spettri di assorbimento di detti espirati di riferimento;
- periferiche di output 11, integrate nel dispositivo o collegabili al medesimo, preposte alla visualizzazione dei risultati dell’analisi effettuata oppure alla stampa degli stessi su supporto cartaceo.
I sopraelencati elementi risultano inoltre alloggiati all’ interno di un contenitore da trasporto 12, a struttura opaca, ed alimentati adeguatamente attraverso mezzi di alimentazione elettrica 13.
II dispositivo può inoltre essere dotato di un apparato 14 di misurazione dell’attenuazione della radiazione elettromagnetica generata attraverso l’apposita sorgente di emissione 3, tale da integrare, o sostituire, le funzioni svolte dal sopraccitato apparato spettrografico 5.
Conformemente all’invenzione, l’espirato dell’individuo sottoposto al controllo è convogliato nell’ampolla di raccolta 1, attraverso un apposito boccaglio monouso 2 o mezzo analogo, ed irradiato con una radiazione elettromagnetica, di radianza spettrale nota, generata da almeno un’apposita sorgente di emissione 3.
La suddetta radiazione elettromagnetica viene raccolta e focalizzata, da un sistema ottico 4, in una guida di luce connessa ad un apparato spettrografico 5, comprendente un monocromatore 6, avente le funzioni di uno spettrografo ad alta risoluzione, e/o un rilevatore di radiazione elettromagnetica 7, tale da consentire il rilevamento di eventuali sostanze stupefacenti e/o psicotrope, e/o dei metaboliti da esse derivanti, nell’ esalato campione attraverso l’ evidenziazione delle specifiche frequenze spettrali assorbite da dette sostanze quando, allo stato gassoso, sono attraversate da una radiazione elettromagnetica di radianza- spettrale nota.
Lo spettro di assorbimento elettromagnetico dell’espirato campione viene dapprima reso indipendente dall’intensità assoluta della radiazione elettromagnetica incidente, per mezzo di uno specifico apparato di normalizzazione 8, e successivamente trasmesso ad un’unità di elaborazione 9, adibita all’analisi comparativa dello spettro di assorbimento di detto espirato campione con gli spettri di assorbimento di appositi espirati di riferimento.
Detti espirati di riferimento, alterati singolarmente dalle differenti tipologie di sostanze stupefacenti e/o psicotrope conosciute, sono archiviati, in un formato digitale gestibile dalla suddetta unità di elaborazione 9, all’interno di appositi supporti di memoria riprogrammabili 10, associati alla medesima.
Nella variante più complessa dell’apparecchio, a seguito di una comparazione positiva, l’unità di elaborazione 9 provvede ad analizzare ulteriormente lo spettro di assorbimento dell’esalato campione, al fine di determinare il quantitativo ed i tempi di assunzione della specifica sostanza rilevata, attraverso il riscontro dei livelli di concentrazione dei metaboliti da essa derivanti.
I risultati dell’analisi effettuata sull’ espirato campione saranno visualizzati, o stampati su supporto cartaceo mediante apposite periferiche di output 11, intergrate nel dispositivo o collegate al medesimo.
II dispositivo esaminato può prevedere l’impiego simultaneo di più sorgenti di emissione di radiazioni elettromagnetiche aventi una medesima banda e larghezza spettrale, allo scopo di accelerate i tempi di acquisizione dello spettro di assorbimento dell’ espirato^ campione, o di più sorgenti di emissione di radiazioni elettromagnetiche aventi bande e larghezze spettrali differenti, allo scopo di analizzare il suddetto espirato campione su diverse frequenze dello spettro elettromagnetico contemporaneamente, determinando così un proporzionale incremento delle probabilità di rilevare eventuali sostanze stupefacenti e/o psicotrope nello stesso.
Il dispositivo potrà inoltre essere facilmente aggiornato allo scopo di riconoscere le nuove sostanze stupefacenti e/α psicotrope immesse sul mercato, attraverso Γ inserimento nei supporti di memoria 10, associati aH’unita di elaborazione 9, degli spettri di assorbimento elettromagnetico di ulteriori esalati di riferimento, comprendenti dette sostanze.
In una possibile variante di realizzazione semplificata del dispositivo, la relativa unità di elaborazione 9 prowederà a segnalare esclusivamente la presenza di sostanze stupefacenti e/o psicotrope nell’espirato contenuto nell 'ampolla di raccolta 1, senza determinarne tipologia, dosaggio, o tempistica di assunzione, attraverso una semplice analisi differenziale tra lo spettro di assorbimento elettromagnetico di detto espirato campione e lo spettro di assorbimento di un esalato di riferimento privo di sostanze alteranti, adeguatamente archiviato nei supporti di memoria 10 associati alla summenzionata unità di elaborazione 9.
Naturalmente fermo restando il principio del trovato, le forme di realizzazione e i particolari di costruzione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto e illustrato, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.
Claims (7)
- RIVENDICAZIONI. 1) Apparecchio diagnostico per il rilevamento di sostanze stupefacenti e/o psicotrope nell’ organismo umano, e/o dei metaboliti da esse derivanti, comprendente: - un contenitore da trasporto (12); - mezzi intercambiabili .(2) per l’introduzione deir espirato di un soggetto in esame; - mezzi di alimentazione elettrica (13); - periferiche di output (11), prepostè alla visualizzazione dei risultati dell’analisi effettuata sull’ espirato campione, oppure alla stampa degli stessi su supporto cartaceo, caratterizzato dal fatto che comprende: - un’ampolla (1) di raccolta dell’espirato; - almeno una sorgente di emissione (3) di radiazioni elettromagnetiche; - un apparato spettrografico (5, 6, 7), preposto alla captazione dello spettro di assorbimento elettromagnetico dell’espirato campione in fase di analisi, o solamente di alcune particolari frequenze dello stesso; _ - supporti di memòria riprogrammabili (10), contenenti spettri di assorbimento di espirati di riferimento; - un’unità di elaborazione (9), adibita all’analisi comparativa, o differenziale, dello spettro di assorbimento elettromagnetico dell’espirato campione in esame con gli spettri di assorbimento di detti espirati di riferimento, in grado di dedurre da tale analisi la presenza di sostanze stupefacenti e/o psicotrope, e/o dei metaboliti da esse derivanti, nell’organismo del soggetto in esame.
- 2) Apparecchio diagnostico secondo la riv.l, caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di sorgenti di emissione (3) di radiazioni elettromagnetiche, funzionanti sulla medesima radianza spettrale, o su radianze spettrali differenti.
- 3) Apparecchio diagnostico secondo la riv.l, caratterizzato dal fatto che l’apparato spettrografico (5) è associato ad un sistema ottico (4) per la focalizazione dello spettro di assorbimento elettromagnetico dell’esalato campione.
- 4) Apparecchio diagnostico. secondo la riv.l, caratterizzato dal fatto che l’apparato spettrografico (5) comprende un monocromatore (6), avente le funzioni di uno spettrografo ad alta risoluzione, e/o un rilevatore di radiazione elettromagnetica (7).
- 5) Apparecchio diagnostico secondo la riv.l, caratterizzato dal fatto che l’apparato spettrografico (5) è associato ad un apparato di normalizzazione (8) dello spettro di assorbimento elettromagnetico dell’ espirato campione.
- 6) Apparecchio diagnostico secondo la riv.l, caratterizzato dal fatto che l’apparato spettrografico (5) è sostituito, o integrato, da un apparato (14) di misurazione dell’attenuazione della radiazione elettromagnetica generata attraverso la sorgente di emissione (3).
- 7) Apparecchio diagnostico secondo la riv.l, caratterizzato dal fatto che le periferiche di output (11) sono integrate nel dispositivo o collegate al medesimo. ) Apparecchio diagnostico secondo la riv.l, caratterizzato dal fatto che i componenti del medesimo sono assemblati all’interno di un contenitore da trasporto (12) a struttura opaca.
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2010
- 2010-03-22 IT IT000125A patent/ITRM20100125A1/it unknown
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