Brevet FR2008190A1 — publié le 19700116

2008190. La présente invention se rapporte à un appareil de perfusion c'est à dire un appareil permettant d'introduire directement,dans le courant circulatoire d'un patient des solutés thérapeutiques de sang, de solutions de sels ou d'autres fluides médicamenteux. 5 II est de pratique courante d'administrer les solutés théra peutiques au patient sous la forme d'un débit permanent et contrôlé de gouttes du fluide, de façon que le patient puisse assimiler convenablement le soluté thérapeutique. La cadence de gou-tillement est, dans la majorité des cas, extrêmement importante 10 du fait (par exemple)qu« certains patients ne peuvent assimiler le soluté thérapeutique aussi rapidement que d'autres malades. Très souvent, les cadences de goutillement peuvent varier entre 4 et 60 gouttes par minute, suivant le patient ou suivant le traitement particulier. 15 Compte tenu de ce qui précède, l'appareil de perfusion com prend normalement un flacon contenant le fluide à Injecter et un dispositif d'écoulement du fluide à partir du flacon qui comprend des moyens pour débiter le fluide sous forme de gouttes. Très généralement, ces moyens comprennent une chambre de goutillement 20 et *n tube souple sur lequel est disposée une pince réglable qui, en faisant varier l'étranglement du tube et, par conséquent, la pression régnant dans ladite chambre, contrôle la cadence de goutillement. La cadence de goutillement est déterminée par la différence entre la pression du liquide immédiatement au-dessus d'un 25 orifice de formation de goutte de la chambre et la pression régnant dans celle-ci immédiatement au-dessous dudit orifice, Pour remplacer le fluide extrait du flacon et pour maintenir la pression de fluide régnant au-dessus de l'orifice, on prévoit généralement tin dispositif d'entrée d'air. Ce dispositif comprend 30 avantageusement un tube d'admission d'air comportant une partie extrême capillaire qui aboutit à l'intérieur du flacon. Pendant le fonctionnement de l'appareil de perfusion, la réduction de pression dans le flacon à mesure que du fluide s'échappe de celui-ci, provoque une pénétration d'air à travers le tube d'admission 35 avec un débit qui devrait théoriquement correspondre au débit d' échappement du fluide hors du flacon. Il est désirable, lors d' une perfusion sanguine, que le tube d'admission d'air communique avec le flacon au-dessous du niveau du fluide dans celui-ci, pour éviter la formation de caillots. 69 11012 2 2008190 la régulation de la cadence de goutillement pose, en pratique, un certain nombre de problèmes. L'un de ceux-ci est l'ajustement effectif de l'étranglement du tube au moyen de la pince réglable. Il est difficile d'y parvenir par une commande manuel-5 le, bien qu'un opérateur ou une infirmière adroits puissent y parvenir après une longue pratique, Il est connu d'obvier à ce problème en utilisant un dispositif de servo-commande qui comprend, par exemple, un ensemble photo-électrique pour détecter les gouttes formées par la chambre de goutillement, et des moyens pour 10 engendrer un signal d'erreur d'asservissement en comparant un signal représentant la cadence de goutillement effective avec un signal représentant une cadence de goutillement désirée. Le signal d'erreur d'asservissement peut être utilisé pour contrôler un moteur électrique qui commande la pince réglable. 15 Cette disposition s'est avérée efficace pour faciliter la régulation de la cadence de goutillement. Qu'on utilise ou non un dispositif d'asservissement électronique pour commander la pince réglable, une autre source de difficultés existe normalement. Il est désirable qu'une unique 20 bulle d'air pénètre dans le flacon à partir de l'entrée d'air pour remplacer chaque goutte de fluide de môme volume. En pratique, toutefois, l'air ne barbote pas bulle par bulle à travers le fluide pour maintenir un état stable dans le flacon, mais bien sous la forme de bouffées de bulles. Chaque bouffée de bulles 25 provoque une surpression dans le flacon; cette surpression augmente la cadence de goutillement. Il ne se produit pas de nouvelle pénétration d'air dans le flacon et la cadence de goutillement décroît progressivement jusqu'à ce qu'une quantité de fluide suffisante ait été débitée sous forme de gouttes pour éliminer la 30 surpression : il en résulte une nouvelle bouffée de bulles et une nouvelle surpression, etc. Pour donner un exemple type, avec une cadence de goutillement de 15 gouttes à la minute, les bouffées de bulles se succèdent toutes les 45 secondes. La pression de 1' air dans le flacon s'élève à environ 10 cm d'eau au-dessous de la 35 pression atmosphérique ambiante après chaque bouffée de bulles et tombe à environ 12 cm d'eau au-dessous de la pression atmosphérique ambiante avant la bouffée de bulles suivante. La variation de pression résultante, soit 2 cm d'eau correspond, dans cet exemple, à une variation de la cadence de goutillement entre 13 et 18 -40 gouttes par minute. On comprendra aisément que les variations de 69 11012 3 20081-90 pression du fluide relativement violentes qui s'accompagnent de variations de la "charge" de fluide si le dispositif d'entrée d* air aboutit, dans le flacon, en un point situé au-dessous du niveau normal du fluide, ont pour conséquence une régulation médio-5 cre de la cadence de goutillement, même si l'on utilise une pince servo-commandée, du fait que le dispositif d'asservissement ne peut normalement répondre assez rapidement pour contrecarrer 1' effet des bouffées de bulles. L'invention a pour objet de résoudre ce problème. 10 L'appareil de perfusion suivant l'invention comprend un fla con fermé destiné à contenir le fluide à injecter, un dispositif d'écoulement de fluide à partir de ce flacon, menant à des moyens permettant de débiter le fluide sous la forme de gouttes, un dispositif d'entrée d'air dans le flacon, ce dispositif d'entrée 15 d'air comprenant une valve d'admission d'air agencée de telle manière qu'elle s'ouvre sous l'action de la dépression créée dans le flacon par l'écoulement d'une goutte, et des moyens résistant à cette ouverture de ladite valve par la dépression. Suivant l'invention, lorsque le fluide s'écoule lentement 20 du flacon, en tendant à réduire la pression régnant dans celui-ci la dépression ainsi créée provoque une ouverture de la valve. Ceci permet à une ou plusieurs bulles d'air de pénétrer dans le flacon. Par suite, la dépression qui régnait dans le flacon est au moins partiellement éliminée et la valve se referme pour empê-25 cher l'apparition d'un excès de bulles. La valve réduit l'intervalle entre les bouffées de bulles et le nombre de bulles de chaque bouffée; le débit d'admission de l'air dans le flacon, la pression régnant dans celui-ci et la cadence de goutillement sont rendus plus stables. La valve peut être constituée par un clapet 30 à bille qui peut comprendre un aimant permanent disposé au voisinage immédiat de la bille et qui tend à faire obturer la valve par celle-ci. Sous l'un des aspects de l'invention, on prévoit une valve d'admission d'air pouvant être utilisée avec un appareil de per-35 fusion du type comportant un flacon fermé destiné à contenir le fluide à injecter, un dispositif d'écoulement à partir du flacon, aboutissant à des moyens capables de débiter le fluide sous forme de gouttes et un dispositif d'admission d'air dans le flacon; la valve étant agencée de telle façon qu'elle soit ouverte par -4-0 line dépression régnant dans le flacon et due à l'écoulement d'une 69 11012 4 2008190 goutte et des moyens étant associés à la valve pour résister à son ouverture par la dépression. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen du dessin joint dont la fi-5 gure unique représente, à titre d'exemple non limitatif, une partie d'un appareil de perfusion construit et agencé suivant l'invention. Sur le dessin, on voit en 10 un flacon renversé destiné à contenir le fluide à injecter au moyen de l'appareil de perfusion, 10 ledit flacon étant muni d'un bouchon convenable 11 que traverse une tubulure d'écoulement 12 àboutissant à une chambre de goutillement 13. La chambre de goutillement permet au fluide contenu dans un flacon tel que 10 de tomber sous forme de gouttes 1, 2, etc. A la sortie de la chambre de goutillement est normalement 15 disposé un tube souple 26 sur lequel est interposée une pince réglable 27 et qui alimente un embout d'injection 31. On peut prévoir, si on le désire, un dispositif photo-électrique 28 disposé de manière à détecter le passage des gouttes à travers la chambre de goutillement et à produire un signal de sortie en réponse au 20 passage de chaque goutte. Un servo-mécanisme 29 compare un signal représentant la cadence de goutillement effective avec un signal représentant la cadence de goutillement désirée de manière à produire un signal d'erreur qui est utilisé pour contrôler un moteur 30 de manière à réduire toute erreur éventuelle dans la cadence de 25 goutillement. Par exemple, les signaux de sortie peuvent être intégrés et la tension continue résultante peut être comparée avec une tension représentant une cadence de goutillement désirée. La différence entre les deux tensions continues peut être utilisée pour contrôler le moteur 30. Un appareil qui convient à cet effet 30 est décrit dans tous ses détails dans le Brevet Britannique 1 109 175 de la Demanderesse. Suivant une variante, le servo-mécanisme 29 peut comparer un signal représentant le temps qui s'écoule entre deux gouttes successives (et, par conséquent, indirectement, la cadence de goutil-35 lement) avec un signal représentant l'intervalle de temps désiré entre les gouttes successives. Un signal d'erreur peut aisément être obtenu et utilisé pour contrôler le moteur de la manière désirée. Dans le flacon 10 aboutit un dispositif d'entrée d'air formé 40 d'un tube d'admission souple 14 qui communique avec le flacon par sadobiginal 69 11012 5 2008190 l'intermédiaire d'un tube capillaire 14a. L'air est aspiré dans le tube d'admission 14 sous le contrôle d'une valve d'admission d1 air 15 pour remplacer à mesure des besoins le fluide débité. La valve 15 comprend un corps cylindrique en Nylon 16 muni d'une 5 cloison transversale centrale 17 qui la subdivise en deux parties supérieure et inférieure. Dans la partie Inférieure est retenue une pièce rapportée cylindrique 18 présentant un passage central 19 qui s'évase en formant un orifice de sortie plus large pour faciliter le raccordement de la valve qui s'effectue simplement en 10 poussant dans le passage 19 un tube "de respiration" 20 fixé à l1 extrémité du tube d'admission 14. Le corps de valve et la pièce rapportée forment entre eux une cavité dans laquelle est enfermée une bille 21 (par exemple en acier martensitique). La bille est normalement maintenue contre un siège creux 22 percé dans la cloi-15 son 17 par un aimant torique 23 polarisé radialement qui est retenu dans la partie supérieure du corps 16. Le trou central de l'aimant 23 définit le passage d'admission d'air de la valve. L'aimant est maintenu en place par une rondelle en Nylon 24. Pour empêcher une obturation étanche totale du passage de 20 sortie 19 de la valve par la bille 21, l'orifice intérieur de ce passage présente une petite encoche 25 sur son bord. Avec l'appareil représenté sur la figure, lorsqu'une goutte du fluide à injecter est débitée, la dépression résultante dans le flacon lève la bille 21 de son siège creux pour permettre la péné-25 tration d'une petite quantité d'air dans le tube d'admission 14 et, de là, dans le flacon 10. L'élévation de pression à l'intérieur du flacon réduit l'effort d'aspiration exercé sur la bille ce qui permet à l'aimant 23 de ramener celle-ci en position de fermeture du siège creux. Une seule bulle ou tout au plus un petit 30 nombre de bulles peuvent ainsi pénétrer à la fois dans le flacon. Pour une cadence de goutillement de 15 gouttes par minute,la variation de pression dans le flacon peut être réduite à 2mm d'eau ou moins grâce à l'invention ; la variation associée de la cadence de goutillement est faible. 35 Pour donner un exemple type, à une cadence nominale de 15 gouttes à la minute, il est aisément possible de réduire l'intervalle entre les bouffées de bulles à environ 5 secondes et de réduire le nombre de bulles par boufféè à 3 ou 4. Avec lin appareil de perfusion standard, un effet secondaire 40 peut en outre se produire. Parfois, en raison d'une manipulation 69 11012 6 2008190 insuffisamment attentive ou d'un secouage de ïappareil, le fluide , contenu dans le flacon peut traverser le capillaire et pénétrer dans le tube d'admission principal 14. Ceci interrompt l'admission d'air pour des périodes considérables jusqu'à ce que le tu-5 be d'air se soit débarrassé de lui-même du fluide en le rejetant dans le flacon. Une très grosse bouffée de bulles se produit a-lors et des variations de pression de 4 ou 5 cm d'eau peuvent se produire, ce qui conduit à des variations de la cadence de goutillement pouvant atteindre 10 gouttes à la minute. Une fois que 10 le capillaire a été mouillé, le cycle est en outre susceptible de se répéter, le fluide refluant à nouveau dans le tube d'air après chaque bouffée de bulles. La valve suivant l'invention empêche efficacement ce phénomène de se produire ou tout au moins réduit le reflux de liquide, étant donné qu'elle obture le som-15 met du tube d'air et empêche de l'air d'être refoulé vers le haut dans le tube par le fluide. Il va de soi que, bien que l'utilisation d'un clapet à bille et d'un aimant permanent soit commode, d'autres types de valve et d'autres moyens (tels qu'un ressort) capables de résister 20 à l'ouverture de la valve peuvent également être utilisés. 69 11012 7 2008190 REVENDICATIONS 1) Appareil de perfusion comprenant un réservoir fermé tel qu'un fla«on pour le fluide à injecter, un dispositif d'écoulement, à partir de ce réservoir, menant à un dispositif de distribution capable de débiter le fluide sous forme de gouttes et un 5 dispositif d'admission d'air dans le réservoir, ledit appareil étant caractérisé par une valve d'admission d'air qui peut être ouverte par la dépression provoquée, dans le réservoir, par l'écoulement d'une goutte et par un dispositif qui résiste à l'ouverture de la valve par la dépression. 10 2) Appareil de perfusion suivant la revendiûation 1, carac térisé par le fait que la valve est constituée par un clapet à bille. 3) Appareil de perfusion suivant la revendication 2, caractérisé par un aimant qui est disposé à l'intérieur du corps de vat 15 ve et qui peut agir sur la bille de celle-ci pour assurer sa fermeture. 4) Appareil de perfusion suivant la revendication 2, caractérisé par un ressort agissant sur la bille du clapet pour effectuer sa fermeture. 20 5) Appareil de perfusion suivant l'une quelconque des reven dications précédentes, caractérisé par un dispositif de servocommande agencé de manière à comparer un signal représentant la cadence de goutillement effective avec un signal représentant une cadence de goutillement désirée, de manière à créer un signal d' 25 erreur et par un moteur, agencé de manière à pouvoir être contrôlé par le signal d'erreur, et commandant une pince réglable agissant sur un tube souple du dispositif de distribution.