Procedimiento de detección de anomalías durante el llenado de un dispositivo de dosificación de líquido y dispositivo de dosificación de líquido.

Procedimiento de detección de anomalías durante el llenado de un dispositivo de dosificación de líquido con un líquido que hay que dosificar, comprendiendo dicho dispositivo de dosificación:

- al menos un elemento de aspiración destinado a estar en contacto con el líquido que hay que dosificar y a contenerlo durante el llenado del dispositivo de dosificación;

- al menos un medio de llenado dispuesto para llenar de forma automática el elemento de aspiración, comprendiendo dicho medio de llenado al menos una zona

(22a) en comunicación con el elemento de aspiración, conteniendo dicha zona (22a) un gas; y

- al menos un medio de control de presión dispuesto para medir la presión en la zona (22a) del medio de llenado o en una zona del elemento de aspiración que contiene un gas,

comprendiendo el procedimiento de detección las etapas que consisten en:

a) hacer una calibración previa de presión del llenado del dispositivo de dosificación, realizándose esta calibración de presión en al menos dos volúmenes de referencia de tal modo que se defina para cada uno de los al menos dos volúmenes de referencia una curva de llenado de referencia;

b) definir un volumen deseado de líquido que hay que dosificar;

c) calcular para el volumen deseado una zona de tolerancia que presenta un límite superior y un límite inferior, calculándose los límites superior e inferior de la zona de tolerancia a partir de las curvas de llenado de referencia;

d) llenar el elemento de aspiración con el líquido que hay que dosificar durante un tiempo dt;

e) medir la presión a partir del medio de control de la presión;

f) verificar si la presión está comprendida en la zona de tolerancia y, si la presión está en la zona de tolerancia, volver a la etapa d) hasta que se alcance un tiempo de llenado que corresponde al volumen deseado de líquido que hay que dosificar;

g) si la presión está fuera de la zona de tolerancia, indicar que se ha detectado una anomalía.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/061258.

Solicitante: GILSON SAS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 19, avenue des Entrepreneurs ZI Tissonvilliers, BP 145 95400 Villiers-le-Bel FRANCIA.

Inventor/es: MILLET,FRÉDÉRIC.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > APARATOS DE LABORATORIO PARA LA QUIMICA O LA FISICA,... > Recipientes o utensilios para laboratorios, p. ej.... > B01L3/02 (Buretas; Pipetas)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Análisis automático no limitado a procedimientos... > G01N35/10 (Dispositivos para transferir las muestras hacia, en, o desde el aparato de análisis, p. ej. dispositivos de aspiración, dispositivos de inyección)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DEL VOLUMEN, FLUJO VOLUMETRICO, FLUJO MASICO... > Aparatos que requieren un accionamiento exterior... > G01F11/02 (con cámaras de medida que se expanden o contraen durante la medición)

PDF original: ES-2544105_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Procedimiento de detección de anomalías durante el llenado de un dispositivo de dosificación de líquido y dispositivo de dosificación de líquido

Campo técnico

La invención se refiere al campo de la dosificación de líquido con precisión.

En los campos de la medicina, de la farmacología y de la química, no es infrecuente tener la necesidad de dosificar con precisión y de manera reproducible un líquido que hay que dosificar. En efecto, de esta precisión va a depender la buena estequiometría de la solución final y, por lo tanto, de su eficacia los correctos valores de un análisis químico o fisiológico y, en el campo de la farmacología, la eficacia y la inocuidad de una preparación medicamentosa.

En la actualidad, esta precisión se consigue por lo general mediante la utilización de un dispositivo de dosificación automatizada. En algunos casos, para los cuales la precisión debe poder verificarse y/o garantizarse, estos dispositivos de dosificación pueden implementar un sistema de detección de anomalías durante el llenado del dispositivo de dosificación de líquido con el líquido que hay que dosificar.

La invención se refiere de manera más precisa a un procedimiento de detección de anomalías durante el llenado de un dispositivo de dosificación de líquido con un líquido que hay que dosificar y a un dispositivo de dosificación de líquido que implementa dicho procedimiento.

Estado de la técnica anterior

Los dispositivos de dosificación automatizados, tales como pipetas automatizadas o los analizadores químicos automatizados, son por lo general unos dispositivos de dosificación que comprenden al menos un elemento de aspiración, también llamado cono, destinado a contener líquido que hay que dosificar, un medio de llenado automatizado adaptado para llenar el elemento de aspiración de forma automatizada. Estos dispositivos de dosificación automatizados también pueden constar de un sensor de presión, dispuesto para medir la presión dentro del medio de llenado o dentro del cono, y un sistema de tratamiento dispuesto para controlar el medio de llenado automatizado y controlar la presión medida por el sensor de presión.

Estos últimos años, con la generalización de los dispositivos de dosificación de líquido automatizados, en paralelo a la necesidad incrementada de precisión y reproducibilidad en la dosificación, se han implementado unos procedimientos de detección de anomalías durante el llenado.

La solicitud de patente europea EP 5711 A describe dicho procedimiento de detección de anomalías. Este procedimiento consiste en, de forma previa a la dosificación del líquido que hay que dosificar en un volumen deseado, hacer un registro de una curva de presión de referencia en este mismo volumen. De este modo, durante el llenado del dispositivo de dosificación con el volumen deseado de un líquido que hay que dosificar, el sistema de tratamiento permite comparar la curva de presión medida con la curva de presión de referencia. Cualquier desviación importante provoca, durante la implementación de dicho procedimiento, la detección mediante el sistema de tratamiento de una anomalía durante el llenado del dispositivo de dosificación.

Aunque dicho procedimiento permite detectar una anomalía para un volumen deseado de líquido que hay que dosificar, este procedimiento necesita durante su implementación una calibración previa de presión en este mismo volumen deseado. De este modo, un dispositivo de dosificación que implementa dicho procedimiento solo se puede adaptar para la detección de anomalías en un número reducido de volúmenes de líquido que hay que dosificar, necesitando cualquier volumen no previamente calibrado una operación previa de calibración de presión.

Del mismo modo, el procedimiento de detección de anomalías descrito en la patente US 693854 B es similar al de la solicitud de patente EP 5711 A, comprendiendo este procedimiento de detección una etapa adicional de cálculo de una zona de tolerancia con el fin de limitar los riesgos de "falso positivo", es decir la detección de anomalías que no son tales. Es, por lo tanto, igualmente necesario, durante la implementación de este procedimiento, prever una calibración previa de presión del dispositivo de dosificación en el volumen deseado.

De este modo, un dispositivo de dosificación que implementa dicho procedimiento solo se puede adaptar para la detección de anomalías en un número reducido de volúmenes de líquido que hay que dosificar, necesitando cualquier volumen no calibrado previamente una operación previa de calibración de presión.

La solicitud de patente EP 232397 A describe un procedimiento de detección de anomalías basado en un registro continuo de la variación de presión a partir del sensor de presión durante el llenado del elemento de aspiración y una extrapolación del valor de presión a partir de las mediciones registradas de la variación de presión. De este modo, con dicho procedimiento los límites de una zona de tolerancia de presión se calculan en cada instante a partir a la vez de la última medición de presión medida por el sensor de presión y de la variación instantánea de presión

medida, interpretándose la salida de la presión medida de esta zona de tolerancia como una anomalía del llenado del dispositivo de dosificación.

Dicho procedimiento permite, por lo tanto, una detección de anomalías sea cual sea el volumen de líquido que hay que dosificar sin necesitar una calibración previa de presión del dispositivo de dosificación en este mismo volumen. Sin embargo, dicho procedimiento presenta la desventaja de funcionar solo durante la fase de ascenso de la depresión que corresponde al accionamiento del medio de llenado, no siendo este procedimiento funcional en la fase de relajación de la depresión, denominada fase de relajación, que va a continuación. Además, dicho procedimiento solo permite detectar una desviación gradual de la curva de variación de la presión que puede tener como origen, por ejemplo, una velocidad demasiado baja de los medios de llenado.

Exposición de la invención

La presente invención pretende resolver estos inconvenientes.

Uno de los objetivos de la invención es, por lo tanto, ofrecer un procedimiento de detección de anomalías durante el llenado de un dispositivo de dosificación de líquido con un líquido que hay que dosificar, estando dicho procedimiento adaptado para la detección de anomalías durante el llenado de un dispositivo de dosificación de líquido con un volumen cualquiera de líquido que hay que dosificar, estando el procedimiento activo al menos durante la fase de relajación que sigue a la fase de ascenso de la depresión que corresponde al accionamiento del medio de llenado.

Otro objetivo de la invención es ofrecer un procedimiento de detección de anomalías durante el llenado de un dispositivo de dosificación de líquido con un líquido que hay que dosificar, estando dicho procedimiento adaptado para la detección de anomalías en un gran número de volumen de líquido que hay que dosificar con un número reducido de etapas previas de calibración de presión, estando el procedimiento activo al menos durante la fase de relajación que sigue a la fase de ascenso de la depresión que corresponde al accionamiento del medio de llenado.

Para ello, la invención se refiere a un procedimiento de detección de anomalías durante el llenado de un dispositivo de dosificación de líquido con un líquido que hay que dosificar, comprendiendo dicho dispositivo:

- al menos un elemento de aspiración destinado a estar en contacto con el líquido que hay que dosificar y a contenerlo durante el llenado del dispositivo de dosificación;

- al menos un... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de detección de anomalías durante el llenado de un dispositivo de dosificación de líquido con un líquido que hay que dosificar, comprendiendo dicho dispositivo de dosificación:

- al menos un elemento de aspiración destinado a estar en contacto con el líquido que hay que dosificar y a contenerlo durante el llenado del dispositivo de dosificación;

- al menos un medio de llenado dispuesto para llenar de forma automática el elemento de aspiración, comprendiendo dicho medio de llenado al menos una zona (22a) en comunicación con el elemento de aspiración, conteniendo dicha zona (22a) un gas; y

- al menos un medio de control de presión dispuesto para medir la presión en la zona (22a) del medio de llenado o en una zona del elemento de aspiración que contiene un gas,

comprendiendo el procedimiento de detección las etapas que consisten en:

a) hacer una calibración previa de presión del llenado del dispositivo de dosificación, realizándose esta calibración de presión en al menos dos volúmenes de referencia de tal modo que se defina para cada uno de los al menos dos volúmenes de referencia una curva de llenado de referencia;

b) definir un volumen deseado de líquido que hay que dosificar;

c) calcular para el volumen deseado una zona de tolerancia que presenta un límite superior y un límite inferior, calculándose los límites superior e inferior de la zona de tolerancia a partir de las curvas de llenado de referencia;

d) llenar el elemento de aspiración con el líquido que hay que dosificar durante un tiempo dt,

e) medir la presión a partir del medio de control de la presión;

f) verificar si la presión está comprendida en la zona de tolerancia y, si la presión está en la zona de tolerancia, volver a la etapa d) hasta que se alcance un tiempo de llenado que corresponde al volumen deseado de líquido que

hay que dosificar;

g) si la presión está fuera de la zona de tolerancia, indicar que se ha detectado una anomalía.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, una etapa h) que consiste en calcular, a partir de las presiones medidas durante el llenado del dispositivo de dosificación, el volumen de líquido que hay que dosificar en el elemento de aspiración, y consistiendo una etapa i) en, si la diferencia entre el volumen deseado y el volumen calculado de líquido que hay que dosificar es superior, en valor absoluto, a un valor umbral, indicar que se ha detectado una anomalía.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que la etapa c) comprende una etapa c) que consiste en calcular una curva de llenado calculada para el volumen deseado a partir de las curvas de llenado de referencia, y una etapa c") durante la cual el cálculo de los límites superior e inferior de la zona de tolerancia consta de una etapa de cálculo que consiste para el límite superior y el límite inferior en hacer, respectivamente, una sustracción y una adición a la curva de llenado calculada con un valor de presión AP.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3 en el que la etapa c) comprende una etapa c) que consiste en calcular una curva de llenado calculada para el volumen dado a partir de las curvas de llenado de referencia, y una etapa c") durante la cual el cálculo de los límites superior e inferior de la zona de tolerancia consta de una etapa de cálculo que consiste, para el límite superior y el límite inferior, en hacer respectivamente un desplazamiento temporal positivo y negativo con un valor de tiempo Af.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4 en el que la etapa a) consiste en registrar unos valores de presión medidos a partir del medio de control de la presión durante el llenado del elemento de aspiración mediante un volumen de referencia de líquido y una etapa a") que consiste en determinar la curva de llenado que corresponde a la curva de presión obtenida en la etapa a), pudiendo también esta etapa a") consistir en determinar unos valores característicos que corresponden a esta misma curva de presión, realizándose también esta etapa a) y a") para cada uno de los volúmenes de referencia.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5 en el que los valores característicos de la curva de presión determinados durante la etapa a") comprenden al menos un valor característico seleccionado dentro del grupo que comprende:

- un valor de depresión máxima Pmáx que corresponde al valor máximo de depresión alcanzado durante el llenado;

- un tiempo de alcance de la depresión máxima tmx que corresponde al tiempo en el que se alcanza la depresión máxima;

- una depresión residual Pa, que corresponde a la depresión residual después del llenado del dispositivo de dosificación; y

- un tiempo característico t representativo de la velocidad de decrecimiento de la depresión una vez que se ha alcanzado la depresión Pmé>

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6 en combinación con la reivindicación 3 o 4 en el que la etapa c) comprende una etapa que consiste en interpolar linealmente la curva de llenado y/o unos valores característicos de la curva de llenado en el volumen deseado a partir de al menos dos curvas de llenado de los volúmenes de referencia y/o de los valores característicos de las curvas de presión de al menos dos volúmenes de referencia.

8. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 7 en el que durante las etapas c") y c") los límites superior e inferior de la zona de tolerancia se calculan a partir de la curva de llenado en el volumen deseado calculada en la etapa c) utilizando las siguientes fórmulas:

- P+(t) = P^(t) + AP +

dP(t)

dt

xA t,

~ P_( = ^(-AP

dP(t) dt

xAt,

siendo P+(t) y P.(t) los límites superior e inferior de la zona de tolerancia en el instante t, Pref(t) la presión calculada en el instante f a partir de la curva de llenado calculada y P(t) la variación de presión medida en el instante t.

9. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 6 o 7 en el que el procedimiento comprende, además, entre las etapas c) y d), una etapa c*) que consiste en hacer que los medios de llenado funcionen durante el tiempo tmax calculado para el volumen deseado.

1. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9 en combinación con la reivindicación 7 en el que las curvas de llenado de referencia y calculada son las curvas de variación de presión después del tiempo tmxcorrespondiente.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9 en combinación con la reivindicación 7, en el que las curvas de llenado de referencia y calculada son las curvas de variación del factor Peor después del tiempo tmx, siendo el factor

Pcor(t) igual a p _ p 1 maíx 1 a

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9 en combinación con la reivindicación 7 en el que las curvas de llenado de referencia y calculada son las curvas de variación del factor P'COr después del tiempo tmxen función de

P(.tcr)-Pa

una variable temporal tCOr, siendo el factor P'cor(tcor) Igual a p / _ p Y siendo la variable temporal tcor Igual a

m ííy -* n

máx

**(Ver fórmula)**

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9 en combinación con la reivindicación 7 en el que las curvas de llenado de referencia y calculada son las curvas de variación del factor P"COr después del tiempo tmxen función de

[Pjt7or)-Pq

una variable temporal tCOr, siendo el factor P"Cor(tCor) Igual a tí p , _ p y siendo la variable temporal tcor Igual a

t t

max

**(Ver fórmula)**

14. Dispositivo de dosificación de líquido caracterizado porque está adaptado para implementar un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, comprendiendo el dispositivo de dosificación:

- al menos un elemento de aspiración destinado a estar en contacto con el líquido que hay que dosificar y a contenerlo durante el llenado de dispositivo de dosificación;

- al menos un medio de llenado dispuesto para llenar de forma automatizada el elemento de aspiración, 1 comprendiendo dicho medio de llenado al menos una zona (22a) en comunicación con el elemento de aspiración,

conteniendo dicha zona (22a) un gas;

- al menos un medio de control de la presión dispuesto para registrar la presión en la zona (22a) del medio de llenado o en una zona del elemento de aspiración que contiene un gas;

- un medio de aviso adaptado para indicar la presencia de una anomalía;

- unos medios de control y de cálculo dispuestos para controlar el medio de llenado y al menos un medio de control de presión, estando los medios de control y de cálculo adaptados para realizar una calibración de presión del llenado

del dispositivo de dosificación en al menos dos volúmenes de referencia y definir para cada uno de los al menos dos volúmenes una curva de referencia, para calcular los límites superior e inferior de la zona de tolerancia para el volumen deseado a partir de las curvas de referencia y verificar si la presión se mantiene dentro de dicha zona de tolerancia durante el llenado, estando además dichos medios de control y de cálculo dispuestos para comunicar con el medio de aviso.

15. Dispositivo de dosificación de acuerdo con la reivindicación 14, en el que el dispositivo de dosificación también implementa un procedimiento de detección de anomalías durante la liberación del líquido que hay que dosificar.