BR112013001099B1 - Método de diagnóstico não invasivo da gravidade da insuficiência cardíaca, uso de um biomarcador para diagnóstico de insuficiência cardíaca descompensada, dispositivo coletor do exalado de respiração e um kit de diagnóstico - Google Patents

Abstract

MÉTODO DE DIAGNÓSTICO NÃO INVASIVO DA GRAVIDADE DA INSUFI-CÊNCIA CARDIACA, USO DE UM BIOMARCADOR PARA DIAGNÓSTICO DE INSUFICIÊNCIA CARDÍACA DESCOMPENSADA, DISPOSITIVO COLETOR DO EXALADO DE RESPIRAÇÃO E UM KIT DE DIAGNÓSTICO O pedido de invenção apresenta uma alternativa rápida, eficaz, reprodutiva de um método de diagnóstico não invasivo da gravidade da insuficiência cardíaca baseada em um biomarcador específico. É um objeto adicional da presente invenção um dispositivo coletor de exalado de respiração portátil, simples, de baixo custo e que independe de fonte elétrica para seu funciona-mento. Esta invenção permite vantajosamente a substituição de métodos diagnósticos invasivos, favorecendo o conforto do paciente além da agilidade e rapidez nos atendimentos em hospitais, podendo se tornar um método padrão para todos os suspeitos de doença circulatória e insuficiência cardíaca e, mais especificamente insuficiência cardíaca descompensada.

Description

Campo da invenção:

[001] O referido pedido de invenção apresenta uma alternativa rápida, eficaz, reprodutível de um método de diagnóstico não invasivo da gravidade da insuficiência cardíaca baseado em um biomarcador específico. É um objeto adicional da presente invenção um dispositivo coletor do ar exalado de respiração portátil, simples, de baixo custo e que independe de fonte elétrica para seu funcionamento. Esta invenção permite vantajosamente a substituição de métodos diagnósticos invasivos, favorecendo o conforto do paciente além da agilidade e rapidez nos atendimentos em hospitais, podendo se tornar um método padrão para todos os suspeitos de doença circulatória e insuficiência cardíaca e, mais especificamente insuficiência cardíaca descompensada. Conforme dados apresentados pelo Ministério da Saúde do Brasil, doenças relacionadas ao aparelho circulatório ocupam 3° lugar em freqüência de hospitalizações ocorridas. Dentre as admissões, 28% de todas as hospitalizações por doenças cardiovasculares estão relacionadas à insuficiência cardíaca (DATASUS, 2004). Estas informações ressaltam que a insuficiência cardíaca é uma doença de grande repercussão tanto em número de atendimentos quanto em montante de recurso da saúde destinado para sua avaliação, diagnóstico e tratamento. Neste contexto, métodos de diagnóstico para doenças, preferencialmente doenças específicas, têm grande relevância e a busca pelo desenvolvimento de métodos e dispositivos que sejam mais simples e de menor custo se faz necessária e competitiva.

Fundamentos da invenção:

[002] A referida tecnologia encontra grande campo de aplicação e um mercado crescente. Um estudo realizado nos Estados Unidos mostra que os maiores custos diretos com cuidados médicos são relacionados à insuficiência cardíaca, estimados em 10 a 38 bilhões de dólares por ano (citado por Maisel et al., Rapid measurement of B-tpe natriuretic peptide in the emergency diagnosis of heart failure, The New Englad Journal of Medicine, v.347, n.3, p. 161, 2002). Um estudo completo sobre insuficiência cardíaca no Brasil apresentado pela III Diretriz da Insuficiência Cardíaca (IC) no Brasil de 2009 e estudo do DATASUS 2004 mostram o gasto total do governo brasileiro para custear todas as hospitalizações ocorridas e a posição ocupada pelas doenças do aparelho circulatório, 3° lugar em freqüência, sendo suplantadas apenas por parto/gravidez/puerpério e pelas doenças do aparelho respiratório (Albanesi, F.M., Insuficiência Cardíaca (IC) no Brasil, Arq. Bras. Cardiol. vol.71 n.4, 1998). Em 2004, no Brasil o número de internações totais pelo Sistema Único de Saúde (Ministério de Saúde Brasileiro) foi de aproximadamente 11,5 milhões sendo 340 mil admissões por insuficiência cardíaca, responsáveis por 28% de todas as hospitalizações por doenças cardiovasculares e 3% das causas totais. Em 2007 o número total de internações foi de 11,3 milhões e aproximadamente 295 mil por insuficiência cardíaca. Embora o número tenha reduzido, o custo unitário aumentou cerca de 20%. Estas informações ressaltam que a insuficiência cardíaca é uma doença de grande repercussão tanto em número de atendimentos quanto em montante de recurso da saúde destinado para sua avaliação, diagnóstico e tratamento. Neste contexto, métodos diagnósticos, preferencialmente de doenças específicas, têm grande relevância, inclusive quanto menor o tempo para o diagnóstico, mais eficiente o tratamento, implicando em redução de tempo de internação e, o custo da ocorrência.

[003] Os principais marcadores prognósticos identificados na IC crônica foram citados pela III Diretriz Brasileira de Insuficiência Cardíaca Crônica, mas nenhum modelo utiliza todos eles de maneira sistemática para estimar a sobrevida. Alguns deles como os neuro-hormônios (norepinefrina ou endotelina) não são usados de rotina, pois suas mensurações são complexas, caras e não adicionam nenhuma intervenção adicional na terapêutica. Outro marcador largamente utilizado é o peptídeo natriurético do tipo B (BNP) que quando permanece elevado durante uma hospitalização é um preditor de pior prognóstico, podendo predizer re-hospitalização e/ou morte do indivíduo. Este biomarcador será melhor detalhado a seguir.

[004] São conhecidos do estado da técnica alguns biomarcadores de insuficiência cardíaca como serão apresentados a seguir, mas ainda os métodos e dispositivos existentes não são voltados para avaliar o grau de descompensação da insuficiência cardíaca. Ademais são métodos que envolvem coleta de sangue e, portanto, são métodos invasivos. Diante das tecnologias existentes, conforme apresentado a seguir, nenhuma delas reúne as vantagens da presente proposta como facilidade de um método não invasivo, fácil coleta, sensibilidade e seletividade para insuficiência cardíaca descompensada.

[005] O peptídeo natriurético do tipo B (BNP) é um polipeptídeo liberado pelos miócitos ventriculares em resposta à sobrecarga de volume, sobrecarga de pressão e aumento da tensão parietal. Tanto a sua forma fisiologicamente ativa, o BNP, quanto o seu bioproduto inativo, o N-terminal pró-BNP podem ser confiavelmente dosados. Estudos citados pela Sociedade Brasileira de Cardiologia (Arquivos Brasileiros de Cardiologia, Volume 92,6, 1, 2009) têm demonstrado a grande utilidade do biomarcador BNP na avaliação de pacientes com suspeita diagnóstica de IC na sala de emergência e em nível ambulatorial. Nestes cenários, o BNP é particularmente útil em afastar o diagnóstico de IC, pelo seu elevado valor preditivo negativo. O BNP sofre a influência de diversos fatores (idade, IMC, função renal) que podem interferir na sua precisão diagnóstica e requerer pontos de corte específicos. Além disso, o BNP pode estar elevado na ausência de IC em condições como hipertensão arterial sistêmica (HAS), valvulopatias, isquemia miocárdica, hipertrofia ventricular esquerda (HVE) e embolia pulmonar. A utilização de dois pontos de corte, um para “excluir” (valor preditivo negativo alto), outro para “confirmar” (valor preditivo positivo alto) e uma faixa intermediária, na qual outros diagnósticos deveriam ser considerados, tem sido recomendado e pode facilitar seu uso clínico. Diversos estudos têm demonstrado a correlação entre os níveis de BNP e a gravidade da IC bem como o valor prognóstico independente destes bio-marcadores para mortalidade total, mortalidade cardiovascular e hospitalização tanto na IC aguda quanto na IC crônica. Na miocardiopatia chagásica também se demonstrou a importância prognóstica do BNP. Há também evidências recentes que o uso de BNP para guiar terapêutica pode estar associado à melhor evolução clínica e redução de custos, no entanto este método diagnóstico e prognóstico que faz uso do biomarcador BNP é invasivo e requer amostras de sangue de pacientes, descrito por Berger et al (B-Type Natriuretic Peptide predicts Suddn Death in Patients with Chronic Heart Failure, Journal of the American Heart Association, p. 2392, 2002), diferindo da presente tecnologia que apresenta um método não invasivo, com resultados de acurácia equivalente ao BNP como biomarcador, inclusive prevendo a gravidade da insuficiência cardíaca através da análise de uma amostra obtida confortavelmente, não invasiva, rápida e fácil. Portanto, a presente invenção é uma alternativa de eficiência equivalente ao biomarcador BNP e ainda apresenta como vantagem não haver necessidade de coleta de sangue. Trata- se de um método de coleta mais confortável e que oferece menor risco ao paciente.

[006] Outros trabalhos envolvem também o biomarcador BNP para diagnóstico de doenças como insuficiência cardíaca congestiva em pacientes com dispnéia de etiologia indefinida. A dosagem deste biomarcador permite diferenciar a dispnéia de etiologia cardíaca de outras causas (Maisel et al. Rapid measurement of B-type natriuretic peptide in the emergency diagnosis of heart failure, The New England Journal of Medicine, v. 347, n.3, 2002; McDonagh et al. Biochemical Detection of the Left-Ventricular Systolic Dysfunction, The Lancet, v.351, n.3, 1998). O método proposto nesta invenção tem boa correlação com os níveis de BNP como demonstrado a seguir, mas diferentemente do biomarcador BNP, é um método não invasivo e também poderia ser utilizado como biomarcador desta doença com a vantagem de ser de fácil coleta e de não ser invasivo.

[007] O diagnóstico precoce de determinada doença em um indivíduo é freqüentemente importante para o sucesso do tratamento desta doença. Grande variedade de técnicas existe para avaliar doenças específicas de acordo com os sintomas. Pode-se citar como exemplo o uso de coleta de urina e sangue para detecção de alterações metabólicas que refletem o diagnóstico de determinada doença ou ainda sua descompensação. Muitas destas técnicas são invasivas ou desconfortáveis para o paciente. Uma potencial técnica não invasiva para determinação da presença de uma grande variedade de doenças do indivíduo é a análise da respiração. Existem mais de quatrocentos compostos químicos distintos que podem ser detectados no condensado do ar exalado humano (EBC: exhaled breath condensate) . A presença de dada doença pode ser indicada pela adição ou pela mudança da concentração de um ou mais componentes ou a combinação de dois na amostra gasosa de ar exalado. Estes componentes são os biomarcadores ou marcadores bioquímicos. A detecção de um biomarcador tem sido uma tarefa complexa devido ao grande número de constituintes no condensado do ar exalado e devido à constante alteração dos constituintes como resultado de poluentes ambientais.

[008] Análise da respiração não-invasiva tem o potencial de substituir a análise de sangue e de urina para muitos compostos, em especial os compostos orgânicos voláteis do metabolismo. A partir de meados do século XX, as técnicas e dispositivos foram sendo aprimorados objetivando uma detecção mais sensível para serem capazes de serem aplicados em toxicologia especialmente no diagnóstico de doenças.

[009] Os primeiros dispositivos de coleta de condensado do ar exalado bem como outros que serão apresentados para fundamentar a presente invenção e o avanço da mesma frente ao estado da técnica, consiste de um adsorvente sólido ou uma fase sólida. Dentre estes dispositivos um adsorvente selecionado era o dimetilsilicone, considerado com características similares aos alvéolos pulmonares. A eficiência e sensibilidade de um dispositivo de coleta de condensado do ar exalado são características fundamentais para análise dos compostos de traços às concentrações facilmente detectáveis, mas a grande vantagem de um dispositivo consiste na garantia de uma posterior análise quantitativa precisa a fim de garantir correlações com doenças e se tornar uma ferramenta adequada para o método de diagnóstico de doenças. Trabalhos como os de Miekisch e Schubert de 2006 (Trends in Analytical Chemistry, v.25, No. 7, 2006), Wang e Sahay de 2009 (Sensors v.9, p.8230-8262, 2009), Mitsui et al., 1999 (Clinica Chimica Acta 280 (1999) p.205-208) e Risby e Sehnert de 1999 (Free Radical Biology & Medicine, v.27, Nos.11/12, p.1182-1192, 1999) são ensinamentos presentes no estado da arte.

[0010] Embora a Sociedade Americana de Cirurgia Torácica e outras sociedades tenham publicado sobre condensado do ar exalado, em geral recomendações metodológicas para coleta e análise de condensado do ar exalado, ainda existem alguns obstáculos metodológicos a serem resolvidos, como utilização de diversos sistemas como dispositivos coletores não padronizados (citado por Rosias e col. Biomarker reproducibility in exhaled breath condensate collected with different condensers. Eur. Respi J. 31, p. 934 — 942, 2008).

[0011] Ótimos dispositivos coletores de condensado, detecção do biomarcador ideal e, medição da EBC são pré- requisitos recíprocos para qualquer normalização. Contudo, os sistemas atuais conferem uma condensação abaixo do considerado ótimo, com reduzida mensurabilidade e relativa perda de ar exalado não condensado, que reflete em volumes variáveis e baixa reprodutibilidade do biomarcador (Rosias et al. Exhaled breath condensate in children: pearls and pitfalls. Pediatr Allergy Immunol; 15, p.4-19, 2004). Logicamente, a modificação por meio de fluxos guiados do ar da respiração, promove o aumento da superfície de condensação, e recuperação de condensado podendo melhorar a condensação. Além disso, os projetos atuais têm diferentes revestimentos internos e, portanto, adesivos com diferentes interações com marcadores do exalado. Recentemente, perda de biomarcadores da amostragem dentro sistema foi demonstrado, tanto in vitro quanto in vivo, para 8-isoprostane e albumina, no detrimento dos sistemas de condensador que não são de vidro, e em favor de vidro e condensadores de silicone.

[0012] Frente às necessidades de aprimoramento e desenvolvimento de métodos de diagnósticos não invasivos para classes de doenças ou para doenças específicas, sendo a última, objetivo da referida invenção, será abordada a questão dos biomarcadores e o estado da arte dos dispositivos coletores de condensado do ar exalado, fundamentando o tema e demonstrando a especificidade técnica e o interesse comercial pelo objeto da presente invenção.

[0013] A análise da acetona em condensado do ar exalado foi revelada no estado da técnica de forma controversa demonstrando que embora promissora a detecção e quantificação da acetona era até então pouco específica e não voltada para diagnosticar o grau de descompensação da insuficiência cardíaca, ou seja, acetona como biomarcador para diagnóstico e para a determinação da gravidade da insuficiência cardíaca, diferencial este, que confere grande vantagem do presente invento frente aos métodos de diagnósticos hoje existentes.

[0014] A acetona detectada através do condensado do ar exalado tem sido apresentada na literatura como um marcador de possíveis doenças como, por exemplo, em portadores de Diabete Mellitus e Doença Pulmonar, no entanto não é considerado, em muitas ocasiões, um indicador adequado, conforme apresentado a seguir. A originalidade da presente invenção compreende método de diagnóstico não invasivo da insuficiência cardíaca e de sua gravidade através da amostragem do ar exalado de pacientes seguida de determinação quantitativa de acetona.

[0015] Como forma de exemplificação da particularidade da acetona como biomarcador, citamos o trabalho de Studer et al. , 2001 (The Journal of Heart and Lung Transplantation, v 20, Issue11, 2001, p. 1158-1166) cujo objetivo foi avaliar entre outros possíveis biomarcadores, a acetona, para indicação de rejeição de órgãos em pacientes transplantados de pulmão com o objetivo de substituir o diagnóstico invasivo por biópsia por um não invasivo. Ao final do estudo, concluiu-se que a acetona não pode ser considerada um biomarcador para este caso. O insucesso de estudos como este demonstra que a acetona não é um biomarcador óbvio de doenças.

[0016] Teshima et al., 2005 (Anal. Chim. Acta v. 535, 2005, p.189-199) descrevem um analisador completo que compreende a amostragem e a determinação de acetona num sistema único bastante complexo. O ar exalado é forçado a fluir ao redor de um tubo de polipropileno com paredes porosas. A acetona atravessa os poros da membrana por difusão dissolvendo-se no líquido coletor contido no tubo. Em contato com salicilaldeído e sob aquecimento, a acetona reage formando um composto colorido que é quantificado fotometricamente utilizando um LED (light emitting diode) como fonte de radiação, um tubo de Teflon como cela de longo caminho óptico e um fotodiodo como detector. O paciente pode respirar numa máscara diretamente acoplada ao sistema, ou soprar dentro de um balão aquecido, do qual a amostra é transferida lentamente para o sistema de medição. O sistema é bastante complexo e caro, requerendo alimentação elétrica para as válvulas solenóide, bombas e ar e peristáltica e para aquecimento do balão. Diferentemente, na presente proposta de invenção, o dispositivo coletor apresentado é simples, sensível e portátil e a análise da amostra coletada pode ser realizada posteriormente por equipamentos convencionais como cromatografia gasosa, espectrofotometria entre outros, comumente existentes em laboratórios para outros tipos de análises e a amostra pode ser mantida congelada aumentando sua estabilidade. Além do diferencial em relação ao dispositivo, o trabalho de Teshima et al., não demonstra e não indica a aplicação específica do dispositivo para diagnóstico de uma doença específica.

[0017] O trabalho apresentado por Cap et al., 2008 (Rapid Communications in Mass Spectrometry, 2008, 22, p. 2844-2850) apresenta um estudo envolvendo coleta de condensado do ar exalado de pacientes portadores de doenças pulmonares, a fim de avaliar possíveis biomarcadores de inflamação pulmonar. Neste trabalho comparativamente utilizou um dispositivo coletor comercial EcoScreen (Jaeger, Alemanha) e um sistema desenvolvido pelos autores compreendendo um bocal ligado diretamente a um fluido refrigerante cuja amostra era coletada por um tempo de 10 minutos e durante a exalação mantinha-se o nariz obstruído além de conter um headspace na saída do coletor para captura dos compostos voláteis. O referido dispositivo comercial EcoScreen, segundo informações do fabricante é adequando para os seguintes marcadores: peróxido de hidrogênio, nitrato de amónio / nitrito, cloreto, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), metabólitos do ácido araquidônico (eicosanóides), leucotrieno B4 ou seja, leucotrienos C4, D4, E4, prostaglandina E2, isoprostane, marcadores da proteína, interleucina (por exemplo IL-2, IL- 6, IL-8), catecolaminas, etc. O dispositivo EcoScreen é indicado conforme descrito pelos fabricantes para diagnóstico de processos inflamatórios nas vias aéreas conferindo diagnósticos em função de um padrão de pulmão. Vantajosamente o dispositivo objeto da presente invenção frente ao dispositivo EcoScreen além de conter elementos mais simples e de baixo custo, não requer energia elétrica para seu funcionamento, sendo adequado para situações em que se faz necessária a portabilidade sem dependência de eletricidade, obviamente envolvendo mais baixo custo de investimento. O dispositivo comercial nada apresenta sobre a eficiência para coleta e detecção de acetona. Com relação ao sistema utilizando headspace descrito por Cap et al. não consta o material sólido utilizado como adsorvente não sendo possível sua comparação e análise embora apresente correlação de parte dos compostos voláteis com relação às amostras obtidas pelo condensador comercial. O estudo revela ainda que há correlação entre as concentrações do condensado do ar exalado (EBC) e concentrações obtidas diretamente pela respiração para os componentes metanol, etanol e acetona, validando assim a correlação encontrada pela presente invenção.

[0018] O trabalho de Rosias et al., 2006 (Breath condenser coatings affect measurement of biomarkers in exhaled breath condensate, European Respiratory Journal, v.28, p.1036, 2006) compara diferentes tipos de recobrimentos de condensadores em dispositivos para captura de ar exalado da respiração. Neste estudo conclui-se que o tipo do revestimento influencia a medição do biomarcador. Os tipos de revestimento de condensador analisados foram: silicone, vidro, alumínio, polipropileno e teflon, comparados também com o dispositivo comercial EcoScreen citado anteriormente. Foi possível observar que de acordo com o biomarcador, é desejável um tipo de recobrimento a fim de torná-lo mais apropriado para sua medição. Um condensador recoberto com silicone ou vidro é mais eficiente para medição de biomarcador 8-isoprostano ou albumina que EcoScreen, alumínio, polipropileno ou Teflon. Outro dispositivo comercial para coleta de condensado do ar exalado é citado no trabalho como RTube (Respiratory Research Inc., Charlottesville, VA, EUA), tão sofisticado quanto o Ecoscreen. Este trabalho demonstra que a construção de um dispositivo para coleta de condensado do ar exalado para diagnóstico não invasivo, embora venha sendo apresentado na literatura para aplicação para algumas doenças e alguns marcadores, não é óbvia, pois diante de diferentes biomarcadores e diferentes doenças, existem especificidades que devem ser consideradas objetivando um resultado eficiente e sensível para coleta do biomarcador para posterior medição. Neste último estudo citado, os biomarcadores procurados correspondem a biomarcadores de doenças pulmonares e inflamações das vias aéreas e não biomarcadores para a insuficiência cardíaca descompensada. Na presente invenção o dispositivo de coleta de ar exalado envolve extração por dissolução em fluido e os fatores que influenciam na eficiência da coleta estão descritos na presente invenção, fatores estes que permitem maior contato, mistura e aumento de solubilidade do biomarcador, implicando em maior sensibilidade do método de diagnóstico não invasivo.

[0019] Quanto ao estudo realizado por Rosias et al. , 2008 (Biomarker reproducibility in exhaled breath condensate collected with different condensers, European Respiratory Journal, v.31, p.934, 2008) avaliou a reprodutibilidade do volume de condensado de exalado de respiração para alguns tipos de condensadores (vidro, silicone, EcoScreen comercial) incluindo um novo dispositivo desenvolvido pelos autores (condensador otimizado de vidro). Neste estudo avaliaram-se apenas 3 biomarcadores: peróxido de hidrogênio, 8-isoprostano e citoquina e, portanto, a possibilidade de acetona como biomarcador não foi alvo do estudo. Concluiu- se que o condensador proposto apresenta eficiência similar ao dispositivo comercial EcoScreen e significativamente melhor em relação ao condensador de silicone e vidro. Demonstrou que através da coleta do condensado do ar exalado pelo dispositivo proposto apenas a concentração do biomarcador 8-isoprostano foi significativamente maior que a concentração das amostras coletadas pelos demais dispositivos, o mesmo não foi observado com os demais biomarcadores peróxido de hidrogênio e citoquina.

[0020] O pedido de patente internacional via PCT, WO2004-065404 A1 de 16 de janeiro de 2003, reporta a aplicação de biosensores para diagnóstico e tratamento de doenças tanto através de amostras do ar exalado quanto de amostras de sangue. Os biossensores incluem cadeias de nucleotídios de RNA ou aptâmero em combinação com nanotecnologia para promover um efetivo e eficiente método para diagnosticar uma condição ou uma doença. O método para detecção do biomarcador no exalado da respiração compreende exposição do ar exalado de respiração a um aptâmero (oligonucleotídio ou molécula de peptídeo que se liga a uma molécula alvo específica) capaz de se ligar seletivamente a um biomarcador, onde é desejado com uma molécula foto- sinalizadora e conseqüente detecção do sinal gerado pela molécula foto-sinalizadora como por exemplo um polímero fluorescente. Outro objeto da tecnologia compreende análise de fluidos do corpo e, portanto, difere da referida proposta. Portanto, a tecnologia embora cite, dentre os biomarcadores selecionados, a acetona, a tecnologia é totalmente distinta da presente invenção, bem como sua aplicação.

[0021] O pedido de patente internacional via PCT, WO2005-033707 A1 de 2 de outubro de 2003, reporta sistemas e métodos para diagnóstico ex-vivo a partir da análise de amostras de fluidos corpóreos, incluindo exalado da respiração e de sangue. A presente invenção usa nanoestrutura em combinação com sensor para garantir um eficiente e acurado meio de identificação da presença de marcadores ou biomarcadores em uma amostra de fluido corpóreo, em uma modalidade preferida, o conjunto da nanoestrutura-base inclui meios de detecção de cadeia de oligonucleotídeo RNA ou aptâmeros e marcadores como DMSO. Neste pedido de patente internacional é citado exemplo de dignóstico de lesão cerebral traumática, doenças neurológicas agudas e crônicas e desordens (por exemplo, Alzheimer, Parkinson) e outras condições clínicas através da detecção in vitro de biomrcadores de ligados a estresse oxidativo. Além de doenças neurológicas, apresentou exemplo de aplicação para diagnóstico de carcinoma broncogênico, câncer de próstata. Os biomarcadores utilizados não correspondem à acetona.

[0022] O pedido de patente, US 2009-0163825A1, de 19 de dezembro de 2007 descreve um dispositivo para gerenciamento médico de pacientes com diabetes, mais especificamente um sistema de alarme/alerta de hipoglicemia e hiperglicemia. O biomarcador utilizado no sistema proposto por este pedido de patente americano é a acetona do exalado da respiração, cuja relação entre acetona e diabetes já é sabida há algum tempo. É citada neste mesmo pedido de patente, a relação entre acetona e doenças pulmonares. Este pedido cita dois pedidos de patente relacionados à detecção de acetona como indicador de cetose e perda de peso via metabolismo da gordura (US 2004-0236244 A1) e um pedido de patente relacionado a um sensor com enzima acoplado a um medidor de sinal para medição do nível de acetona e método de uso do sensor para detecção de doença e perda de peso (US 2005 - 0084921 A1) . Não está associado a método de diagnóstico não invasivo para insuficiência cardíaca descompensada a partir do biomarcador acetona. Neste pedido de patente não são citados os níveis de acetona detectados pelo dispositivo. O estado da arte reporta que pacientes diabéticos produzem níveis de acetona bem elevados, superiores aos detectados em pacientes com insuficiência cardíaca. A presente invenção é capaz de detectar acetona no condensado do ar exalado em concentrações baixas, na ordem de 0,5 ug/L, sendo esta uma vantagem diagnóstica evidente.

[0023] O pedido de patente WO0036976 A1 de 18 de dezembro de 1998 apresenta uma alternativa de sistema para detecção de exalado de respiração, mais especificamente níveis de NO e CO2 ou ambos.

[0024] O pedido de patente internacional via PCT, WO2007-010425 A1 de 19 de julho de 2005, reporta um analisador de gás compreendendo um transistor que contém uma passagem e um canal semicondutor com uma cavidade entre eles onde é introduzida a amostra fluida e mudança da propriedade gerada entre o contato do fluido com o semicondutor, preferencialmente poliarilamina e em resposta gera um sinal indicativo da concentração do componente da amostra. As amostras podem conter monóxido de nitrogênio, acetona, etanol, monóxido de carbono e isopreno, no entanto, o exemplo de concretização foi apresentado apenas para o monóxido de nitrogênio sendo, por exemplo, capaz de detectar baixas concentrações de monóxido de nitrogênio como teores detectados em pacientes com asma (20 a 100 partes por bilhão, ppb). Portanto, diante das informações não é possível avaliar e verificar se o dispositivo também apresenta resultado ou eficiente resultado quando o marcador é a acetona.

[0025] O pedido de patente WO1997-038307 A1 de 9 de abril de 1997 propõe métodos de quantificação preferencialmente de dióxido de carbono e óxido nítrico mas também amplia para outros compostos voláteis e não voláteis do exalado da respiração como oxigênio, nitrogênio, dióxido de nitrogênio, peróxido de hidrogênio, proteínas, surfactantes, DNA, acetona, amônia, compostos sulfurosos, acetileno, monóxido de carbono, etano e pentano. Além do pedido de patente de 1997 não apresentar exemplos de concretização da coleta, detecção e quantificação de acetona no exalado da respiração, o sistema é diferente e o método para determinação dos níveis do composto de interesse não é o objeto da presente invenção.

[0026] O pedido de patente internacional via PCT, WO 1998-057145 A1 de 10 de junho de 1997, refere-se ao diagnóstico de câncer de pulmão, no entanto, sem restringir, sendo citada também a aplicação para as seguintes doenças: insuficiência renal, doença do fígado ou diabetes através da análise do ar exalado da respiração. Como exemplos de biomarcadores como forte indicativo da doença do pulmão são citados: ε- caprolactona, 2 - butanona e acetona. O referido pedido de patente refere-se a um método de detecção de um composto volátil orgânico específico como indicativo de uma condição biológica quando em determinada quantidade fazendo uso de um gerador de radiação eletromagnética direcionada para a amostra diferentemente da presente invenção que não reporta um método de análise da amostra de ar exalado.

[0027] O pedido de patente de internacional via PCT, WO2001-93743 A1 de 7 de junho de 2000, refere-se a análise da respiração de mamíferos em particular para detecção de cetonas no exalado da respiração de uma pessoa para monitoramento de exercícios e dieta, bem como para diagnóstico de diabetes tipo 1. Em períodos de baixa ingestão de calorias os teores de cetonas e ácidos graxos aumentam. O pedido cita em seus fundamentos da invenção, inúmeros pedidos de patente relacionados com métodos de detecção de cetonas e acetona, no entanto, a presente proposta difere de todos por ser um instrumento de coleta e não de análise da composição química e, portanto, um dispositivo simples, rápido, portátil, de baixo custo e permite que a amostra seja analisada por qualquer método ou equipamento já reconhecido e validado como, por exemplo, técnicas e métodos analíticos cromatográficos e espectrofotométricos. O dispositivo apresentado pelo WO2001-93743 A1 está relacionada à emissão de radiação, transdutores ultrassônicos e sensor específico. O referido dispositivo de captura e análise da amostra poderia ser utilizado para o método de diagnóstico não invasivo de insuficiência cardíaca proposta nesta invenção desde que acurado e com alta eficiência. O diferencial do dispositivo de coleta proposto nesta invenção compreende um modificador, que aumenta a solubilidade da acetona em relação ao ar da própria respiração, tornando mais eficiente sua captura e, portanto, favorecendo a obtenção do nível adequado de biomarcador em tempo rápido de coleta. Este diferencial é altamente importante diante da realidade de um doente com insuficiência cardíaca descompensada. Em estudos anteriores demonstrou-se que dispositivos que envolvem tempo prolongado de coleta podem dificultar, e até impossibilitar, a realização do exame por pacientes com insuficiência cardíaca descompensada. Isto ocorre porque nesta condição os pacientes apresentam taquipnéia e/ou dispnéia, ou seja, aumento das incursões respiratórias por minuto, relacionadas ao desconforto respiratório secundário à descompensação da doença crônica.

[0028] O pedido de patente internacional via PCT, WO2003-039367 A1 de 9 de novembro de 2001, refere-se a um aparato de mão para detecção de um componente pré-definido da respiração capaz de captar o sinal do componente em tempo determinado. O sinal do componente da respiração deve estar relacionado a um indicador do metabolismo de gordura. Mais especificamente para análise de acetona em exalado de respiração através de biosensor enzimático específico para acetona. O dispositivo deste pedido de patente compreende um coletor, entrada de amostra de respiração, um sensor, mais especificamente um biosensor eletroquímico, para detecção de um componente da respiração pré-determinado que produz um sinal em determinado tempo, circuito elétrico para comunicação com o dito sensor que mede o dito sinal do componente de respiração, cuja magnitude do sinal está em função da concentração do dito componente da amostra, um conversor elétrico em digital, um microprocessador para processamento do sinal digital para utilização como indicador do metabolismo de gordura e, um display de comunicação dos dados do microprocessador como indicador do metabolismo de gordura. O método de diagnóstico proposto aqui é diferente da aplicação proposta pelo referido pedido de patente internacional bem como o dispositivo.

[0029] Um trabalho apresentado por Kupari et al. (The American Journal of Cardiology, 76, 1076p., 1995) não relaciona o biomarcador à gravidade da insuficiência cardíaca, um dos grandes diferenciais da presente invenção, conferindo ao método uma aplicação e um interesse mais próximo às necessidades dos hospitais, servindo como parâmetro de internação ou não dos pacientes que chegam até os centros de atendimento. É, portanto, um grande desafio, desenvolver um dispositivo com alta sensibilidade e um método de diagnóstico não invasivo da gravidade da insuficiência cardíaca.

[0030] Há, pois, grande necessidade de desenvolvimento de um sistema eficiente e acurado para coleta de compostos voláteis presentes no exalado de respiração, em que um ou mais compostos denominados biomarcadores sejam indicadores de alguma doença. É, portanto um grande desafio, relacionar um composto presente no exalado da respiração com uma doença específica e associá-lo ao diagnóstico de uma doença frente à mudança de seus níveis de concentração.

Breve descrição:

[0031] Um método de diagnóstico não invasivo da insuficiência cardíaca caracterizado por compreender: (a) coleta da amostra do ar exalado incluindo um biomarcador ou mais em que a liberação do ar exalado preferencialmente se dê em substância com alta afinidade química com acetona selecionada do grupo que compreende compostos orgânicos, água e mistura de uma ou mais substâncias capaz de aumentar a retenção do dito biomarcador. (b) detecção do biomarcador acetona na amostra de ar exalado em que a técnica analítica pode ser selecionada do grupo que compreende cromatografia gasosa, espectrômetro de massa, tecnologia de sensor fluido, sensores semi-condutivos de gás, espectrofotometria, infra-vermelho, ultra-violeta e sensores de gás; (c) análise da amostra obtida em (b) capaz de monitorar o teor de acetona no condensado do ar exalado; e (d) indicação da gravidade da insuficiência cardíaca de acordo com as seguintes faixas: i. (d1) Teores inferiores a 0,85 mcg/L indicam que o paciente não apresenta quadro de insuficiência cardíaca; ii. (d2) Teores entre 0,85 e 2,6 mcg/L indicar insuficiência cardíaca compensada; iii. (d3) Teores entre > 2,6 mcg/L indicar insuficiência cardíaca descompensada, independentemente do perfil de descompensação destes pacientes (Insuficiência cardíaca com congestão e Insuficiência cardíaca com baixo débito).

[0032] É um objeto adicional da presente invenção um método de prognóstico não invasivo da insuficiência cardíaca caracterizado por compreender: (a) coleta da amostra do ar exalado em dispositivo que extrai um biomarcador ou mais da fase gasosa para uma fase líquida compreendendo água pura, substâncias orgânicos com alta afinidade por acetona, reagentes quimicos ou misturas de substâncias que aumentem a eficiência da retenção do biomarcador de interesse. (b) detecção e quantificação do biomarcador acetona na amostra do condensado de ar exalado em que a técnica analítica pode ser selecionada do grupo que compreende cromatografia gasosa, espectrômetro de massa, tecnologia de sensor fluido, sensores semi-condutivos de gás, espectrofotometria, infra-vermelho, ultra-violeta e sensores de gás; (c) análise da amostra obtida em (b) capaz de monitorar o teor de acetona no condensado do ar exalado; (d) indicação do prognóstico do paciente que possui insuficiência cardíaca descompensada compreendendo as seguintes faixas: i. (d1) Teores inferiores a 0,85 mcg/L indicar que o paciente não apresente quadro de insuficiência cardíaca; ii. (d2) Teores entre 0,85 e 2,6 mcg/L indicar insuficiência cardíaca compensada, e iii. (d3) Teores superiores a 2,6 mcg/L indicar insuficiência cardíaca descompensada, independentemente do perfil de descompensação destes pacientes (Insuficiência cardíaca com congestão e Insuficiência cardíaca com baixo débito).

[0033] De acordo com as descrições anteriores, a dita substância com alta afinidade química com acetona selecionada do grupo de compostos orgânicos ser propileno glicol. (a) Uso da acetona como biomarcador para diagnóstico da gravidade da insuficiência cardíaca de acordo com seus níveis de concentração.

[0034] É um objeto a adicional da presente invenção, um dispositivo de coleta de ar exalado compreendendo um elemento receptor de amostra (1) configurado para conduzir o sopro do paciente; um duto conector (2) entre o elemento de contato com o paciente e um elemento coletor (3); o dito elemento coletor (3) compreende um elemento difusor (4) em sua cavidade de saída, sendo o dito elemento difusor submerso em um elemento fluido (5), meio para extração e captura do biomarcador; um elemento fluido refrigerante (6) em contato indireto com o dito elemento fluido (5); um elemento isolante (7); um elemento medidor de volume (8) e, um elemento de retenção do ar exalado configurado para medir o volume total de ar exalado coletado (9).

[0035] Uma configuração preferencial do dispositivo de coleta de ar exalado compreende um elemento receptor de amostra (1) configurado para conduzir o sopro do paciente; um duto conector (2) entre o elemento de contato com o paciente, o dito elemento receptor, e um elemento coletor (3); o dito elemento coletor (3) compreende um elemento difusor (4) em sua extremidade de saída, sendo o dito elemento difusor submerso em um elemento líquido (5), meio para extração e captura do biomarcador; um elemento refrigerante (6) em contato indireto com o dito elemento fluido (5); um elemento isolante térmico (7) e, um elemento de retenção do ar exalado configurado para medir o volume total de ar exalado coletado (9).

[0036] O dito elemento difusor (4) descrito anteriormente é constituído de material poroso configurado para garantir formação de bolhas de ar suficientemente pequenas como meio de aumentar a superfície de contato entre os compostos voláteis contidos no ar, em especial a exposição do biomarcador e o elemento líquido (5).

[0037] O elemento líquido (5) descrito anteriormente é uma substância com alta afinidade química com acetona selecionada do grupo que compreende água, compostos orgânicos e mistura dos mesmos.

[0038] A dita substância (5) com alta afinidade química com acetona selecionada do grupo de compostos orgânicos compreende propileno glicol.

[0039] A referida configuração preferencial do dispositivo de coleta de ar exalado compreende: meios para captar o ar exalado do paciente (1); meios para condensar, extrair e capturar (3) composto(s) volátil(teis) do ar exalado do paciente em especial um biomarcador de interesse; meios de difusão do ar exalado (4) em meios para capturar (5) um biomarcador; meios para refrigerar indiretamente o meio de captura (5); meios de isolar o dito dispositivo das condições externas (7) e, meios para medição do volume total de ar exalado coletado.

[0040] Os meios de difusão do ar exalado (4) descrito anteriormente são preferencialmente constituídos de material poroso configurado para garantir formação de bolhas de ar suficientemente pequenas como meio de aumentar a superfície de contato entre os compostos voláteis contidos no ar, em especial a exposição do biomarcador e meios de captura (5).

[0041] Os meios para extração e capturar o dito biomarcador (5) possuem uma alta afinidade química com acetona.

[0042] É um objeto adicional da presente invenção um kit de diagnóstico da insuficiência cardíaca descompensada compreendendo um dispositivo coletor de ar exalado de respiração; um fluido para extrair e capturar o biomarcador mantido sob refrigeração; um estojo isolante para acondicionar amostra contendo biomarcador e fluido após coleta; um kit de padrões do biomarcador em diferentes concentrações como meio de calibração do equipamento analítico tal que orientem o diagnóstico a partir da técnica analítica envolvendo preferencialmente cromatografia gasosa e, um manual como meio de indicação de faixas do teor do biomarcador para diagnóstico da gravidade da insuficiência cardíaca descompensada frente ao teor do biomarcador detectado.

Breve descrição das figuras:

[0043] A Figura 1 apresenta um fluxograma do protocolo adotado no exemplo de concretização da presente invenção em que: ICCOMP é a denominação para insuficiência cardíaca compensada, ICCCONG corresponde à insuficiência cardíaca com congestão, ICBXDB corresponde à insuficiência cardíaca com baixo débito, DVA é a denominação para droga vaso ativa; GC-MS é a denominação para cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas e TCP é o teste cardiopulmonar.

[0044] A Figura 2 apresenta um resultado da detecção e quantificação do biomarcador de uma amostra do grupo ICBXDB na admissão, neste exemplo, por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS): (A) o gráfico representa a separação dos componentes da amostra em função de sua maior ou menor afinidade pela fase estacionária e (B) corresponde a um espectro de um dos picos do gráfico (A) para identificação da acetona de acordo com sua relação massa-carga.

[0045] A Figura 3 apresenta um resultado da detecção e quantificação de uma amostra do grupo controle, neste exemplo, através de técnica que envolve cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS): (A) o gráfico representa a separação dos componentes da amostra em função de sua maior ou menor afinidade pela fase estacionária e (B) corresponde a um espectro de um dos picos do gráfico (A) para identificação da acetona de acordo com sua relação massa-carga.

[0046] A Figura 4 mostra a média da concentração do biomarcador acetona, objeto da presente invenção, determinado por um dos métodos de cromatografia (colorimétrico), em função dos grupos avaliados no exemplo de concretização do dito método de diagnóstico não invasivo compreendendo indicativo da gravidade da insuficiência cardíaca com p<0,001 entre os grupos, sendo os grupos denominados: ICCOMP - insuficiência cardíaca compensada, ICCONG - insuficiência cardíaca com congestão, ICBXDB insuficiência cardíaca com baixo débito.

[0047] A Figura 5 mostra a média da concentração do biomarcador BNP, para efeito de comparação com o biomarcador acetona, em função dos grupos avaliados com p<0,001 entre os grupos, sendo os grupos denominados: ICCOMP - insuficiência cardíaca compensada, ICCONG - insuficiência cardíaca congesto, ICBXDB insuficiência cardíaca baixo débito.

[0048] A Figura 6 demonstra correlação elevada (r=0,878; p<0,001) entre os valores encontrados para a concentração de acetona no ar exalado de pacientes com insuficiência cardíaca, determinada por duas técnicas distintas de quantificação, a colorimétrica e a cromatográfica gasosa com espectrometria de massas (CG-MS), enfatizando o fato de que a presente invenção permite análise de acetona em pacientes com insuficiência cardíaca por diferentes técnicas e métodos analíticos.

[0049] A Figura 7 apresenta a correlação significativa (r=0,716; p<0,001) entre a concentração dos biomarcadores acetona e BNP para os pacientes com insuficiência cardíaca nos diferentes grupos, para efeito de validação do método de diagnóstico não invasivo compreendendo o uso do biomarcador acetona como indicativo da gravidade da insuficiência cardíaca.

[0050] A Figura 8 representa a curva ROC para a concentração de acetona na população estudada mostrando o grau de sensibilidade e especificidade deste método diagnóstico não invasivo para o diagnóstico de gravidade de insuficiência cardíaca, assim como a curva ROC para o BNP, método invasivo já estabelecido no diagnóstico da insuficiência cardíaca.

[0051] A Figura 9 apresenta um esboço do dispositivo de coleta de ar exalado, objeto da presente invenção.

[0052] A Figura 10 apresenta um esboço do dispositivo de coleta de ar exalado, objeto da presente invenção, uma configuração preferencial.

Descrição detalhada da invenção:

[0053] O objeto da presente invenção é um método de diagnóstico não invasivo da gravidade da insuficiência cardíaca. Mais especificamente, o presente método é capaz de diagnosticar insuficiência cardíaca descompensada através da coleta, detecção e quantificação de um biomarcador específico. A presente invenção apresenta exemplos de concretização que comprova a eficácia do presente método de diagnóstico não invasivo comparativamente aos métodos invasivos hoje existentes. O diferencial do presente método de diagnóstico compreende o diagnóstico da gravidade da insuficiência cardíaca e de ser um método não invasivo, conferindo facilidade de coleta e conforto ao paciente podendo ser amplamente aplicada em hospitais.

[0054] É um objeto adicional da presente invenção um biomarcador para diagnóstico e prognóstico de IC descompensada. O biomarcador do referido método de diagnóstico é a acetona. Este biomarcador nunca foi citado na literatura como um indicador da gravidade da insuficiência cardíaca mais especificamente insuficiência cardíaca descompensada.

[0055] Para coleta e detecção do biomarcador para insuficiência cardíaca descompensada foram desenvolvidos vários protótipos de dispositivos para coleta de exalado de ar para investigação e identificação dos compostos presentes nas amostras dos doentes obtidas de forma não invasiva. Alguns protótipos baseados na literatura não foram adequados, por exemplo, o desenvolvido por Rosias et al. , 2007 citado nos Fundamentos da Invenção do presente relatório, pois implicavam em maior tempo de coleta pela ineficiência de captação do biomarcador, dispositivos estes não indicados para doentes acometidos por IC descompensada pelo fato de apresentarem dispnéia e/ou taquipnéia, sinais de insuficiência respiratória secundária à descompensação cardíaca, inviabilizando a conclusão da coleta do ar exalado em volume adequado para detecção de níveis mínimos do biomarcador. Um objeto adicional da presente invenção é um dispositivo para coleta de exalado de ar para diagnóstico da gravidade da IC compreendendo um composto com alta capacidade de absorção de acetona. O dito dispositivo é portátil, fácil manipulação e de coleta rápida compatível com doentes descompensados.

[0056] Para melhor compreensão da presente invenção será detalhadamente descrito os ensaios realizados para concretização e validação do método de diagnóstico não invasivo da gravidade da insuficiência cardíaca.

[0057] A seleção dos pacientes se fez em quatro grupos distintos: controle; IC compensada; IC descompensada com congestão e sem baixo débito e IC descompensada com baixo débito, congestos ou não. Sendo Grupo 1 denominado Controle compreendendo voluntários saudáveis sem disfunção ventricular sistólica ou qualquer doença aguda ou crônica e sem uso de medicação regular (pareados pela idade); Grupo 2 denominado ICCOMP compreendendo pacientes não diabéticos portadores de miocardiopatia dilatada de diferentes etiologias com IC estádio C, cujos sintomas estejam estáveis pelo menos nos últimos três meses, que estavam em acompanhamento no ambulatório (pacientes consecutivos que sejam submetidos ao teste ergoespirométrico); Grupo 3 denominado ICCONG compreendendo pacientes não diabéticos portadores de miocardiopatia dilatada de diferentes etiologias com IC estágio C ou D que apresentem sinais clínico-laboratoriais de descompensação recente. Neste grupo, encontram-se os pacientes com quadro de congestão pulmonar e/ou sistêmica, mas com perfusão preservada e que, portanto, não necessitam de uso de inotrópicos, sendo necessário ou não uso de vasodilatadores intra-venosos (pacientes consecutivos que cheguem à emergência) e, Grupo 4 denominado ICBXDB compreendendo pacientes não diabéticos portadores de miocardiopatia dilatada de diferentes etiologias com IC descompensada em estádio C ou D que sejam admitidos na Unidade de Emergência Clínica e que estejam com sinais de baixo débito cardíaco (hipoperfusão), congestos ou não. O uso de drogas vasoativas do tipo inotrópicos ficou a critério do clínico responsável pelo tratamento do paciente na emergência (pacientes consecutivos que cheguem à emergência).

[0058] Os critérios para definição de congestão incluem dispnéia aos esforços; ortopnéia; dispnéia paroxística noturna; dispnéia de repouso; estertores pulmonares; sibilância; edema de membros inferiores; estase jugular; terceira bulha cardíaca e sinais radiológicos de congestão como inversão de trama; opacidade basal; derrame pleural). Os critérios para definição de hipoperfusão incluíam hipotensão (PAS < 80 mmHg); taquicardia; pulso filiforme; extremidade frias; enchimento capilar lentificado; náuseas; vômitos; inapetência; oligúria; confusão mental.

[0059] Para efeito de exemplo de concretização do dito método de diagnóstico não invasivo da gravidade da IC, seguem os resultados obtidos de um estudo conduzido em hospital quaternário. A amostragem do referido exemplo de concretização compreendeu 61 pacientes em acompanhamento no Ambulatório de Insuficiência Cardíaca e destes completaram critérios de inclusão para o estudo (grupos 3 - ICCONG ou 4 - ICBXDB) 23 pacientes. Dentre os pacientes acompanhados no Ambulatório de Insuficiência Cardíaca foram submetidos ao teste cardiopulmonar (TCP) 25 pacientes estáveis e destes, 17 completaram critérios para inclusão no grupo 2 - ICCOMP. Foram selecionados para participar como controles 20 pacientes pareados pela idade (idade média de 50,0±12 anos, 66% sexo masculino e 80% brancos). Os motivos para exclusão do estudo foram: presença de diabetes mellitus (n=27); ausência de uso de carvedilol (n=6); ausência de uso de IECA ou BRA (n=2); creatinina maior que 2,5 mg/dl (n=7); recusa do paciente (n=2) e infecção pulmonar (n=1). Assim, participaram do ensaio 61 pacientes, sendo 20 do grupo 1 (controle); 17 do grupo 2 (ICCOMP); 13 do grupo 3 (ICCONG) e 11 do grupo 4 (ICBXDB) conforme demonstrado na Figura 1.

[0060] Para efeito comparativo e comprobatório da eficiência do método de diagnóstico não invasivo proposto pela presente invenção, cada paciente foi submetido a um método invasivo através da dosagem do BNP (peptídeo natriurético atrial do tipo B) vastamente descrito nos Fundamentos da Invenção, havendo coleta de amostras sanguíneas dosando-se BNP além da determinação de catecolaminas séricas, função renal e eletrólitos, hemograma, coagulograma, transaminases e lactato, e amostra de urina para avaliação de corpos cetônicos e glicose.

[0061] O método de diagnóstico não invasivo compreende etapa de coleta das amostras do ar exalado dos pacientes. Esta etapa se dá preferencialmente pelo uso de dispositivo coletor, objeto da presente invenção, sem, no entanto, restringir. O dito dispositivo é adequado para coleta eficiente da acetona, biomarcador do método proposto.

[0062] A etapa posterior à coleta do ar exalado compreende armazenamento da amostra preferencialmente sob condição de refrigeração para transporte ou condicionamento até o momento da análise química. No presente exemplo de concretização, a temperatura de armazenamento e/ou transporte foi de aproximadamente - 80oC sem, no entanto, restringir a temperatura a esta. Esta etapa é denominada etapa de acondicionamento.

[0063] A etapa posterior corresponde à análise do perfil químico, detecção da acetona e sua quantificação. Esta etapa não é objeto de proteção da presente invenção e pode ser selecionada de acordo com a disponibilidade de equipamento analítico como, por exemplo, cromatografia gasosa, espectrofotometria e outros. No exemplo de concretização da referida detecção e quantificação do biomarcador acetona, foram selecionadas duas técnicas analíticas baseadas em GC-MS e por método colorimétrico.

[0064] Quanto à análise estatística, para comparação entre proporções foi utilizado o teste t de Student para variáveis numéricas contínuas e teste de qui-quadrado ou teste exato de Fisher para variáveis qualitativas. A avaliação da diferença entre os grupos quanto a concentração de acetona foi feita pelo teste não paramétrico de Kruskal- Wallis, complementado pelo teste de Dunn para mostrar entre quais grupos havia diferença. Para avaliar a diferença entre os grupos para o BNP foi necessária transformação logarítmica seguida do teste de Bonferroni. Para correlação entre variáveis foi utilizado o coeficiente de correlação de Spearman.

[0065] Na tabela 1, encontram-se listadas as características gerais dos pacientes com IC e do grupo controle e na tabela 2, os dados específicos dos pacientes com IC divididos em três grupos. Tabela 1: Características gerais dos pacientes do grupo controle e dos pacientes com insuficiência cardíaca

ICCOMP: insuficiência cardíaca compensada; ICCONG: insuficiência cardíaca com congestão; ICBXDB: insuficiência cardíaca com baixo débito; CF: classe funcional; IECA: inibidores da enzima conversora de angiotensina II; BRA: bloqueadores dos receptores de angiotensina II; HAS: hipertensão arterial; DPOC: Doença pulmonar obstrutiva crônica; IAM: infarto agudo do miocárdio; AVC: Acidente vascular cerebral.

[0066] As figuras 2 e 3 exemplificam os resultados da análise por GC-MS de dois pacientes incluídos no estudo. No painel A, encontram-se os gases respiratórios detectados e no painel B, a massa molecular do componente identificado (acetona) de um paciente do grupo controle (Figura 3) e do grupo ICBXDB (Figura 2).

[0067] Houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos para a concentração encontrada de acetona (p<0,001), o que ocorreu devido à diferença significativa entre os grupos ICBXDB (p<0,05) e ICCONG (p<0,05) em relação ao grupo ICCOMP e entre os grupos ICBXDB (p<0,05) e ICCONG (p<0,05) em relação ao grupo CONTROLE (tabela 3, figura 4). Houve ainda diferença significativa entre os grupos para a concentração de BNP (p<0,001), devido à diferença entre CONTROLE e todos os outros grupos (p<0,05) e ICCOMP e todos os outros grupos (p<0,05) (tabela 3, figura 5). A concentração de catecolaminas séricas também foi diferente entre os grupos (p<0,001), devido à diferença entre CONTROLE e todos os outros grupos (p<0,001) e ICCOMP e todos os outros grupos (p<0,001) (tabela 3). Tabela 3: Média e desvio-padrão das análises químicas para os diferentes grupos

*Para expressar a concentração de acetona no ar exalado em partes por bilhão em volume (ppbv), multiplicar concentração em g/L por 422.

[0068] Houve correlação positiva (r=0,878, p<0,001) entre as concentrações de acetona determinadas por diferentes métodos cromatográficos (colorimétrico e por cromatografia e espectrometria de massas) conforme ilustrado na figura 6.

[0069] Houve ainda correlação positiva entre a concentração de acetona e de BNP (r= 0,716, p<0,001) conforme ilustrado na figura 7.

[0070] A determinação da concentração de acetona no ar exalado de pacientes com insuficiência cardíaca assim como o BNP, um biomarcador invasivo de gravidade de insuficiência cardíaca já consagrado na literatura, mostrou ser um bom preditor da gravidade de doença, uma vez que concentrações maiores do que 2,6 mcg/L indicaram sensibilidade de 87,5% e especificidade de 88,2% para o diagnóstico de IC descompensada com acurácia diagnóstica 87,8%, independentemente do tipo de descompensação, seja por congestão ou por baixo débito, sendo que este novo biomarcador apresenta como vantagem ser um método não invasivo. A tabela 4 mostra os valores de sensibilidade e especificidade pra o diagnóstico de IC crônica e de gravidade de IC (IC descompensada) tanto para acetona exalada quanto para o BNP. Tabela 4: Acurácia da acetona exalada no diagnóstico de insuficiência cardíaca crônica (ponto de corte: 0,85ug/L) e na determinação da gravidade da insuficiência cardíaca (ponto de corte: 2,6ug/L) e Acurácia do BNP no diagnóstico de insuficiência cardíaca crônica (ponto de corte: 20 pg/ml) e na determinação da gravidade da insuficiência cardíaca (ponto de corte: 420 pg/ml)

IC: insuficiência cardíaca; VPP: Valor preditivo positivo; VPN: valor preditivo negativo; BNP: peptídeo natriurético atrial do tipo B

Método de diagnóstico e prognóstico de insuficiência cardíaca descompensada:

[0071] Um método de diagnóstico não invasivo da insuficiência cardíaca compreendendo: (a) coleta da amostra do ar exalado em dispositivo que extrai um biomarcador ou mais da fase gasosa para uma fase líquida compreendendo água pura, substâncias orgânicas com alta afinidade por acetona, reagentes químicos ou misturas de substâncias que aumentem a eficiência da retenção do biomarcador de interesse. (b) detecção e quantificação do biomarcador acetona na amostra extraída do ar exalado em que a técnica analítica pode ser selecionada do grupo que compreende cromatografia gasosa, espectrômetro de massa, tecnologia de sensor fluido, sensores semi-condutivos de gás, espectrofotometria, infra-vermelho, ultra-violeta e sensores de gás; (c) análise da amostra obtida em (b) capaz de monitorar o teor de acetona no condensado do ar exalado; e (d) indicação da gravidade da insuficiência cardíaca de acordo com as seguintes faixas: (d1) Teores inferiores a 0,85 mcg/L indicar que o paciente não apresente quadro de insuficiência cardíaca; (d2) Teores entre 0,85 e 2,6 mcg/L indicar insuficiência cardíaca compensada; (d3) Teores superiores a 2,6 mcg/L indicar insuficiência cardíaca descompensada, independentemente do perfil de descompensação destes pacientes (Insuficiência cardíaca com congestão e Insuficiência cardíaca com baixo débito).

[0072] Um método de diagnóstico não invasivo da insuficiência cardíaca compreendendo: (a) meios de coletar uma amostra do ar exalado incluindo um biomarcador ou mais em que a condensação do ar exalado preferencialmente se dê em substância com alta afinidade química com acetona selecionada do grupo que compreende compostos orgânicos, água e mistura de um ou mais substâncias capaz de aumentar a retenção do dito biomarcador. (b) meios de detectar um biomarcador acetona na amostra do condensado de ar exalado em que a técnica analítica pode ser selecionada do grupo que compreende cromatografia gasosa, espectrômetro de massa, tecnologia de sensor fluido, sensores semi-condutivos de gás, espectrofotometria, infravermelho, ultra-violeta e sensores de gás; (c) meios de analisar a dita amostra obtida em (b) e monitorar o teor de acetona no condensado do ar exalado; e (d) meios de indicar a gravidade da insuficiência cardíaca a partir do teor do biomarcador acetona de acordo com as seguintes faixas: (d1) Teores inferiores a 0,85 mcg/L indicar que o paciente não apresente quadro de insuficiência cardíaca; (d2) Teores entre 0,85 e 2,6 mcg/L indicar insuficiência cardíaca compensada; (d3) Teores superiores a 2,6 mcg/L indicar insuficiência cardíaca descompensada, independentemente do perfil de descompensação destes pacientes (Insuficiência cardíaca com congestão e Insuficiência cardíaca com baixo débito).

[0073] É um objeto adicional da presente invenção um método de prognóstico não invasivo da insuficiência cardíaca compreendendo: (a) coleta da amostra do ar exalado incluindo um biomarcador ou mais, em que a condensação do ar exalado preferencialmente se dê em substância com alta afinidade química com acetona selecionada do grupo que compreende compostos orgânicos, água e mistura de um ou mais substâncias capaz de aumentar a retenção do dito biomarcador. (b) detecção do biomarcador acetona na amostra do condensado de ar exalado em que a técnica analítica pode ser selecionada do grupo que compreende cromatografia gasosa, espectrômetro de massa, tecnologia de sensor fluido, sensores semi-condutivos de gás, espectrofotometria, infravermelho, ultra-violeta e sensores de gás; (c) análise da amostra obtida em (b) capaz de monitorar o teor de acetona no condensado do ar exalado; (d) indicação da gravidade da insuficiência cardíaca de acordo com as seguintes faixas: (d1) Teores inferiores a 0,85 mcg/L indicar que o paciente não apresente quadro de insuficiência cardíaca; (d2) Teores entre 0,85 e 2,6 mcg/L indicar insuficiência cardíaca compensada; (d3) Teores superiores a 2,6 mcg/L indicar insuficiência cardíaca descompensada, independentemente do perfil de descompensação destes pacientes (Insuficiência cardíaca com congestão e Insuficiência cardíaca com baixo débito).

[0074] É um objeto adicional da presente invenção um método de prognóstico não invasivo da insuficiência cardíaca compreendendo:. (a) meios de coletar uma amostra do ar exalado incluindo um biomarcador ou mais, em que a condensação do ar exalado preferencialmente se dê em substância com alta afinidade química com acetona selecionada do grupo que compreende compostos orgânicos, água e mistura de um ou mais substâncias capaz de aumentar a retenção do dito biomarcador. (b) meios de detectar um biomarcador acetona na amostra do condensado de ar exalado em que a técnica analítica pode ser selecionada do grupo que compreende cromatografia gasosa, espectrômetro de massa, tecnologia de sensor fluido, sensores semi-condutivos de gás, espectrofotometria, infravermelho, ultra-violeta e sensores de gás; (c) meios de analisar a dita amostra obtida em (b) capaz de monitorar o teor de acetona no condensado do ar exalado; (d) meios de indicar o prognóstico do paciente que possui insuficiência cardíaca descompensada a partir do teor do biomarcador acetona de acordo com as seguintes faixas: (d1) Teores inferiores a 0,85 mcg/L indicar que o paciente não apresente quadro de insuficiência cardíaca; (d2) Teores entre 0,85 e 2,6 mcg/L indicar insuficiência cardíaca compensada; (d3) Teores superiores a 2,6 mcg/L indicar insuficiência cardíaca descompensada, independentemente do perfil de descompensação destes pacientes (Insuficiência cardíaca com congestão e Insuficiência cardíaca com baixo débito).

[0075] Na etapa de coleta (a) do dito método, uma substância com afinidade com biomarcador ser preferencialmente água.

[0076] Na etapa de coleta (a) do dito método, uma substância com afinidade com biomarcador ser preferencialmente propileno glicol.

[0077] Na etapa de coleta (a) do dito método, uma substância com afinidade com biomarcador ser mistura de água e propileno glicol.

[0078] A dita etapa de coleta (a) ser preferencialmente em temperatura entre -10 e 15 °C preferencialmente entre -10 e 0 °C. A temperatura pode ser mantida, por exemplo, através de géis térmicos e isolantes térmicos.

[0079] A dita etapa de coleta (a) ser conduzida preferencialmente um volume de ar exalado preferencialmente ar expirando pela boca que compreende ao menos 7 litros.

[0080] A dita etapa de coleta (a) ser capaz de reter ao menos 0,2 μg/L de acetona na amostra do ar exalado.

[0081] De acordo com o método descrito anteriormente, ter entre as etapas (a) e (b), uma etapa de acondicionamento e estocagem da amostra do condensado de ar exalado sob temperatura entre - 90 e - 0 °C, preferencialmente entre - 80 e - 20 °C.

[0082] O uso do biomarcador acetona passa a ser o primeiro biomarcador exalado da insuficiência cardíaca, sendo sua dosagem feita por método diagnóstico não invasivo e que pode estar relacionado maior gravidade da doença, uma vez que os maiores valores foram encontrados em pacientes admitidos na emergência com sinais clínicos de maior gravidade. Portanto diante da presente concretização, o método de diagnóstico não invasivo proposto prevê a gravidade da insuficiência cardíaca.

[0083] Método de detecção, identificação e quantificação do biomarcador, bem como seus equipamentos são conhecidos do estado da técnica e, portanto, será apresentada a seguir para suficiência descritiva da presente invenção, sem, no entanto, restringir o método de análise, detecção e quantificação da acetona por outras técnicas e dispositivos.

[0084] Para identificação das espécies químicas mais relevantes adicionadas ao ar exalado pelos pacientes com insuficiência cardíaca, no presente exemplo de concretização da dita invenção, sem, no entanto restringir, recorreu-se à técnica conhecida com GC-MS, uma combinação da cromatografia gasosa (GC) com a espectrometria de massas (MS), dada sua potencialidade para separação, identificação e determinação semi-quantitativa de múltiplos constituintes nas amostras, com alta sensibilidade e seletividade. A cromatografia gasosa (GC) é um método físico de separação, no qual a amostra é injetada numa coluna, no caso, capilar com uma fase estacionária apropriada imobilizada sem sua parede interna. A separação dos componentes da amostra se dá, de forma genérica, em função de sua maior ou menor afinidade pela fase estacionária ou a fase móvel gasosa. Devido a sua simplicidade, sensibilidade e efetividade para separar os componentes de misturas, a cromatografia de gás é uma das técnicas mais importantes em análise química. A espectrometria de massas (MS) é uma técnica analítica de separar e detectar íons de acordo com sua relação massa- carga mediante desvio de sua trajetória numa câmara sob vácuo por aplicação de campos elétricos, em combinação ou não com campos magnéticos. As moléculas da amostra precisam ser ionizadas antes da introdução no espectrômetro, sendo que neste processo costuma ocorrer, também, fragmentação de moléculas. Com base na relação carga-massa dos íons detectados, é possível, em geral, identificar as moléculas de origem, desde que não se trate de misturas complexas, caso em que a separação cromatográfica prévia se torna necessária. Por estes dois métodos é possível detectar a presença de acetona nas amostras analisadas.

[0085] Para a quantificação exata do biomarcador acetona, selecionou-se, no entanto, sem restringir, um método espectrofotométrico em que se mede a absorção de luz no comprimento de onda de maior absortividade do produto colorido da reação entre acetona e salicilaldeído em comprimento de onda fixo (colorimétrico). O método foi ajustado para que baste adicionar 500 μL de reagente colorimétrico (solução de salicilaldeído em meio alcalino) a 500 μL de amostra, aguardar o desenvolvimento da reação e medir a absorbância numa cubeta colocada no espectrofotômetro, sendo esta diretamente proporcional à concentração de acetona na amostra. A calibração é realizada submetendo soluções aquosas com concentração conhecida de acetona ao mesmo procedimento. Os resultados foram convertidos em concentração do biomarcador acetona no ar exalado.

Dispositivo:

[0086] Na presente invenção um dispositivo de coleta de ar exalado envolve extração por dissolução da acetona exalada em um fluido. Alguns fatores influenciam a eficiência da coleta: dimensão e porosidade do dito difusor descrito anteriormente, poros finos geram bolhas de ar menores favorecendo a dissolução da acetona do referido fluido; nível e temperatura do fluido e solubilidade da acetona no dito fluido. Estes fatores permitem maior contato, mistura e aumento de solubilidade do biomarcador, implicando em maior sensibilidade do método de diagnóstico não invasivo.

[0087] As Figuras 9 e 10 representam esquematicamente exemplos de configurações do referido dispositivo, sem, no entanto, restringir suas formas e dimensões.

[0088] É um objeto adicional da presente invenção um dispositivo de coleta de ar exalado o qual compreende: meios para captar o ar exalado do paciente (1); meios para condensar, extrair e capturar (3) composto(s) volátil(teis) do ar exalado do paciente em especial um biomarcador de interesse; meios de difusão do ar exalado (4) em meios para capturar (5) um biomarcador; meios para refrigerar indiretamente (6) o meio de captura (5); meios de isolar o dito dispositivo das condições externas (7) e, meios para medição do volume total de ar exalado coletado (8 e/ou 9).

[0089] Os meios de difusão do ar exalado descrito anteriormente (4) são preferencialmente constituídos de material poroso ou perfurações finas configurados para garantir formação de bolhas de ar suficientemente pequenas como meio de aumentar a superfície de contato entre os compostos voláteis contidos no ar, em especial a exposição do biomarcador e meios de captura (5).

[0090] Os meios para extração e capturar o dito biomarcador (5) possuem uma alta afinidade química com acetona.

[0091] O dito dispositivo de coleta de ar exalado compreende: um elemento receptor de amostra (1) configurado para conduzir o sopro do paciente; um duto conector (2) entre o elemento de contato com o paciente e um elemento coletor (3); o dito elemento coletor (3) compreende um elemento difusor (4) em sua cavidade de saída, sendo o dito elemento difusor submerso em um elemento líquido (5), meio para extração e captura do biomarcador; contido num recipiente, preferencialmente de vidro ou plástico; um elemento refrigerante líquido, sólido (gelo), misto ou termoelétrico (6) em contato as paredes externas do dito recipiente (5); um elemento isolante térmico (7); um elemento medidor de volume (8) e, um elemento de retenção do ar exalado configurado para medir e delimitar o volume total de ar exalado coletado (9).

[0092] Uma configuração preferencial do dito dispositivo de coleta de ar exalado compreende: um elemento receptor de amostra (1) configurado para conduzir o sopro do paciente; um duto conector (2) entre o elemento de contato com o paciente e um elemento coletor (3); o dito elemento coletor (3) compreende um elemento difusor (4) em sua cavidade de saída, sendo o dito elemento difusor submerso em um elemento fluido (5), meio para extração e captura do biomarcador; um elemento fluido refrigerante (6) em contato indireto com o dito elemento fluido (5); um elemento isolante (7) e, um elemento de retenção do ar exalado configurado para medir o volume total de ar exalado coletado (9).

[0093] O dito elemento difusor (4) descrito anteriormente é constituído de material poroso configurado para garantir formação de bolhas de ar suficientemente pequenas como meio para aumentar a superfície de contato entre os compostos voláteis contidos no ar, em especial a exposição do biomarcador ao elemento fluido (5).

[0094] O elemento líquido (5) descrito anteriormente é uma substância com alta afinidade química com acetona selecionada do grupo que compreende água, compostos orgânicos e mistura dos mesmos.

[0095] A dita substância (5) com alta afinidade química com acetona selecionada do grupo de compostos orgânicos compreende propileno glicol.

[0096] No exemplo de concretização da referida invenção, o fluido (5) compreende um volume preferencialmente de 5 mL e uma temperatura inferior a temperatura ambiente como meio de elevar entre 2 e 4 vezes o valor da constante de Henry permitindo uma coleta mais eficiente do biomarcador.

[0097] O dito elemento difusor (4) como meio de aumentar a superfície de contato do gás/líquido podendo ser selecionado do grupo de materiais porosos compreendendo vidro sinterizado ou um tubo polimérico com várias micro- perfurações na região da extremidade fechada, preferencialmente descartável.

[0098] O fluido (5), meio para aumentar a eficiência de captura do biomarcador, compreende uma composição selecionada do grupo de água, propileno glicol e mistura dos mesmos, com ou sem adição de reagentes químicos.

Uso de biomarcador para diagnóstico de gravidade de insuficiência cardiaca descompensada:

[0099] Uso da acetona como biomarcador para diagnóstico da gravidade da insuficiência cardíaca de acordo com seus níveis de concentração.

[00100] Uso da acetona como biomarcador para prognóstico de mortalidade intrahospitalar.

Kit diagnóstico:

[00101] É um objeto adicional da presente invenção um kit de diagnóstico da insuficiência cardíaca descompensada compreendendo um dispositivo coletor de ar exalado de respiração; um fluido para extrair e capturar o biomarcador mantido sob refrigeração; um estojo isolante para acondicionar amostra contendo biomarcador e fluido após coleta; um kit de padrões do biomarcador em diferentes concentrações como meio de calibração do equipamento analítico tal que orientem o diagnóstico a partir da técnica analítica envolvendo preferencialmente cromatografia gasosa e, um manual como meio de indicação de faixas do teor do biomarcador para diagnóstico da gravidade da insuficiência cardíaca descompensada frente ao teor do biomarcador detectado.

Claims (16)

1. Método de diagnóstico ou prognóstico não invasivo da insuficiência cardíaca caracterizado por compreender: (a) coleta da amostra do ar exalado incluindo um biomarcador ou mais em que a condensação do ar exalado se dê em substância com alta afinidade química com acetona selecionada do grupo que compreende compostos orgânicos, água e mistura de um ou mais meios capazes de aumentar a retenção do dito biomarcador; (b) detecção do biomarcador acetona na amostra (a) através de técnica analítica selecionada do grupo que compreende cromatografia gasosa, espectrômetro de massa, tecnologia de sensor fluido, sensores semi-condutivos de gás, espectrofotometria, infra-vermelho, ultra-violeta e sensores de gás; (c) análise do teor do biomarcador na amostra obtida em (b); e (d) indicação da gravidade da insuficiência cardíaca de acordo com as faixas de acetona no exalado da respiração.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de na etapa (d) a indicação da gravidade da insuficiência cardíaca ser de acordo com as faixas: (d1) Teores inferiores a 0,85 mcg/L indicam que o paciente não apresenta quadro de insuficiência cardíaca; (d2) Teores entre 0,85 e 2,6 mcg/L indicam insuficiência cardíaca compensada; (d3) Teores superiores a 2,6 mcg/L indicam insuficiência cardíaca descompensada, independentemente do perfil de descompensação destes pacientes (Insuficiência cardíaca com congestão e Insuficiência cardíaca com baixo débito).

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado pela etapa de coleta (a) compreender uma substância com afinidade com o dito biomarcador e a mesma ser água.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 23 caracterizado pela etapa de coleta (a) compreender uma substância com afinidade com o dito biomarcador e a mesma ser propileno glicol.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4 caracterizado pela etapa de coleta (a) compreender uma substância com afinidade com o dito biomarcador e a mesma ser uma mistura de água e propileno glicol.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado pela temperatura na etapa de coleta (a) ser entre -10 e 0 °C.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado pela etapa de coleta (a) ser conduzida pelo sopro do ar pela boca do paciente e com um volume de ar de ao menos 7 litros.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7 caracterizado por compreender uma etapa de acondicionamento e estocagem da amostra do ar exalado coletado entre as etapas (a) e (b), que ocorre sob temperatura entre - 90 e - 20 °C.

9. Dispositivo de coleta de ar exalado caracterizado por compreender: - um elemento receptor de amostra (1) configurado para conduzir o sopro do paciente; - um duto conector (2) entre o elemento de contato com o paciente e um elemento coletor (3); - onde o dito elemento coletor (3) compreende um elemento difusor (4) em sua cavidade de saída, sendo o dito elemento difusor submerso em um elemento fluido (5), meio para extração e captura do biomarcador; - um elemento fluido refrigerante (6) em contato indireto com o dito elemento fluido (5); - um elemento isolante (7); e - um elemento de retenção do ar exalado configurado para medir o volume total de ar exalado coletado (9).

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9 caracterizado pelo dito elemento difusor (4) ser vidro sinterizado.

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9 caracterizado pelo dito elemento fluido (5) ser uma substância com alta afinidade química com acetona selecionada do grupo que compreende água, compostos orgânicos e mistura dos mesmos.

12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 11 caracterizado pelo fluido (5) ser a água.

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 11 caracterizado pelo fluido (5) ser a mistura água e propileno glicol.

14. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13 caracterizado pelo fluido (5) ocupar um volume de 5 mL dentro do elemento coletor (3) e posterior ao elemento difusor (4) e uma temperatura inferior à temperatura ambiente como meio de elevar entre 2 e 4 vezes o valor da constante de Henry.

15. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9x a 14 caracterizado por compreender adicionalmente um medidor de volume de ar (8).

16. Kit de diagnóstico não invasivo caracterizado por ser para diagnóstico da gravidade da insuficiência cardíaca descompensada compreendendo: - um dispositivo coletor de ar exalado de respiração; - um fluido para extrair e capturar o biomarcador mantido sob refrigeração; - um estojo isolante para acondicionar amostra contendo biomarcador e fluido após coleta; - um kit de padrões do biomarcador em diferentes concentrações como meio de calibração do equipamento analítico tal que orientem o diagnóstico a partir da técnica analítica envolvendo cromatografia gasosa e, - um manual como meio de indicação de faixas do teor do biomarcador para diagnóstico da gravidade da insuficiência cardíaca descompensada frente ao teor do biomarcador detectado.

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