Brevet FR2007328A1 — publié le 19700102

1392S 2007328 l'invention est relative à un dispositif de mesure du pH d'un échantillon sanguin se trouvant à l'intérieur d'un réservoir thermostatique dans un tube capillaire de mesure mesure effectuée au moyen d'une électrode en contact immédiat avec l'échan-5 tillon sanguin et dirune électrode de référence reliée à l5échantillon sanguin par un pont d® électrolyte;, un appareil de mesure et d'affichage étant branché sur les électrodes» La détermination du pH d'un échantillon sanguin est un élément d'une méthode de recherche clinique désignée sous 10 le nom de dosage des gaz du sangs, qui comprend aussi la détermination de la pression partielle de l'oxygène, de la pression partielle du 002 ainsi que de la;' teneur en bicarbonate du sang„ Pour les recherches de routine„ on a mis au point des micro-procédés qui permettent la détermination des va-15 leurs mentionnées ci-dessus dans de très petites quantités de sang. En généralj, ces recherches n'exigent qu'environ deux gouttes du sang obtenu du doigt du patient. les résultats de ces recherches sont d'une grande importance pour .le diagnostic des affections du coeur 9 du 20 poumon et du métabolisme,, Cependant^ les inconvénients des dispositifs de mesure disponibles jusqu'ici, extrêmement compliqué;dans leur construction ainsi que dans leur manipulation^s'opposent à la généralisation du micro-dosage du sang. La manipulation difficile et la grande sensibilité aux déréglages des appareils connus 25 exigent 1'intervention de spécialistes qualifiés pour éviter des mesures erronées et leurs éventuelles conséquences „ Un. autre inconvénient des dispositifs connus est la perte de temps considérable pour chaque mesure. Pour un dosage exact des gaz du sang il faut 30 une triple détermination de la valeur âi .{Havec différentes concentrations de 002 du même échantillon sanguin. On procède à la première mesure sur un échantillon sanguin non modifié et cette mesure fournit ainsi la valeuriipHde l'élément sanguin avec sa teneur en C02 naturelle. 35 Pour les deux autres mesures l'échantillon san guin doit chaque fois être mis' en équilibre avec un gaz étalon ayant une teneur en 00 ^ exactement définie. L'enregistrement des résultats se fait dans un diagramme dans lequel on peut relever ensuite la pression partielle du 00 la teneur en bicarbonte et le 40 cas échéant d'autres valeurs caractéristiques de l'échantillon sanguin. 69 13925 "2" 2007328 Dans les dispositifs de mesure connus pour la détermination du pH, la principale difficulté consiste dans l'établissement d'une, liaison par 1*électrolyte entre 1 ' échantillon--sanguin et l'électrode de référence. Au point de contact de l'échan-5 tilloû sanguin avec le liquide électrolytique des bulles drair se produisent éventuellement ainsi qu'un mélange des deux liqudes conduisant notamment à des erreurs de mesure absolument inadmissibles, l'élimination de ces sources d'erreurs est particulièrement difficile dans les dispositifs de mesure connus parce que cela ne peut 10 se faire que par voie optique^ c'est-à-dire par l'observation permanente de la zone de contact critique entre l'échantillon sanguin et 1'électrolyte. Dans l'un des dispositifs de mesure connus7 il est prévu une tête de mesure thermostabilisée amovible contenant 15 le tube capillaire de sang, tête qui par des liaisons en tuyau flexi-.ble appropriéesest branchée sur l'alimentation en eau de l'appareil. Pour l'établissement du pont d'électrolyte nécessaire entre l'échantillon sanguin et l'électrode de référence , il faut en outre que l'extrémité du tube capillaire de sang dépassant de la tête de me-20 sure soit plongée dans la solution d}électrolyte d'un tube capillaire de référence. Dans une autre exécution connue 1'une des extrémités du tube capillaire de mesure logée dans la tête de mesure thermostabilisée pour la détermination du pH présente un agrandis-25 sement ouvert vers le haut dans lequel? pour l'établissement de la jonction par 1'électrolyte » il faut introduire l'extrémité sensible à la mesure de l'électrode de référence. Dans les deux appareils connus» on a donc besoin d'une manipulation Compliquée pour l'établissement de la liai-30 son par électrolyte ainsi que d'un contrôle visuel constant pour éviter les sources d'erreurs, comme 11 apparition de bulles d'air au point de contact. L'invention a notamment, pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus.. . 35 ' Elle concerne à cet effet un dispositif de me sure du pH d'un échantillon sanguin se trouvant -dans un tube- capillaire à l'intérieur d'un réservoir thermostabilisé, mesure faite au moyen d'une électrode en contact immédiat avec l'échantillon sanguin et d'une électrode de référence reliéeà l'échantillon san-40 guin par un .pont dEélectrolyte, un appareil électrique de mesure 69 13925 3 2007328 et d'affichage étant branché sur les électrodes° dispositif caractérisé par un robinet à trois voies, dont le corps de commutation contient une chambre d1électrolyte dans laquelle pénètre 1'extrémité sensible à la mesure de l'électrode de référence et qui présente 5 une ouverture d'admission et une ouverture d'écoulement, lesquelles ouvertures s, dans une première position extrême du corps de commuta.'-tion sont fermées, dans une position intermédiaire de celui-ci sont reliées respectivement à" un canal d'admission et d'écoulement; pour 1'électrolyte, et dans une deuxième position extrême du corps &3 10 commutation l'ouverture d'entrée de la chambre d*électrolyte est fermée et l'ouverture d'écoulement est reliée à une ouverture pratiquée latéralement sur le tube capillaire de mesure „ ce qui permet une manipulation simple et rapide et des mesures précises et rapides. 15 l'avantage principal de cette construction réside dans la~simplification sensible des manipulations nécessaires pour l'établissement de la liaison par llélectrolyte entre l'échantillon sanguin et l'électrode de référence et dans la sécurité de fonctionnement du point d'électrolyte se réglant automatiquement par la'ma-20 noeuvre de la soupape à trois voies, qui rend superflu un contrôle visuel du point de contact critique. Un autre avantage de la disposition conforme à l'invention, contrairement aux dispositifs connus, est fondé sur le fait que l'électrode de référence forme un élément du dispositif de me» 25 sure qui est démontable "en cas de besoin, mais par contre dans le service de mesure normal est constamment relié de façon fixa à 1'appareil, de sorte que les manipul.at.ions compliquées pour .1.1 entretien de l'électrode de référence sont supprimées. Pour la réalisation d'un point d'électrolyte présentant 30 toute sécurité même après d'assez longues interruptions de service, le fait décisif est que, à chaque - commutation dans laquelle-le corps de commutation de la soupape à trois voies est amené,' de sa première position d'extrémité (position de repos) dans laquelle; la-chambra d'électrolyte est fermée vers l'extérieur, dans la deuxième pos.i.~ 35 tion d'extrémité (position de mesure) dans laquelle la liaison par 1!électrolyte doit se produire la position-intermédiaire mentionnée ci-dessus du corps de commutation est balayée, position dans laquelle 1'électrolyte consommé par la mesure précédente existant encore dans la chambre d'électrolyte est évacué et remplacé par une quantité 40 d'électrolyte non consommé remplissant complètement les espaces creux existants. par suj_te de cet échange d'électrolyte, la 69 T 39.2 5 - 4 - 2007328 formation de bulles d'air dans la zone de l'ouverture latérale de sortie du tube capillaire de mesure est sûrement évitée et un contact parfait entre l'échantillon sanguin et 1'électrolyte en ce point est assuré. Cela conduit bien entendu à des résultats de me-5 sure très précis, exempts d'erreurs personnelles. La recherche successive des trois valeurs du pH déterminantes pour 1'exploitation nomographique de la mesure de l'échantillon sanguin à examiner avec différentes concentrations de 002 se fait dans une seule et même tête de mesure, comme cela 10 est aussi le câs dans les appareils connus. Tout le temps consacré à la triple mesure y compris les opérations intermédiaires nécessaires (enrichissement de la teneur en C02 de l'échantillon sanguin au moyen de gaz étalons de différentes teneurs en C02 avant la deuxième et la "troisième mesure) est réduit, par la simplifica-15 tion des manipulations et la disponibilité immédiate de l'appareil après chaque commutation, à une fraction de la durée de mesure dans les appareils connus. Suivant une exécution préférée de l'invention, le corps de commutation de la soupape à trois voies est constitué sous 20 forme de récipient en verre avec une extrémité en forme de tronc de cône, sur laquelle se trouve l'ouverture d'écoulement de la chambre d'électrolyte, et qui est rôdée dans un alésage de réception conique traversant transversalement le réservoir , alésage dans lequel débouchent l'ouverture latérale du tube capillaire de 25 mesure ainsi que le canal d'écoulement de 1'éleotrolyte» L'extrémité opposée du récipient de verre également conique, sur laquelle se trouve l'ouverture d'admission de la chambre d5électrolyte, est rodée dans un alésage de roulement conique, dans lequel débouche le canal d'admission d'.électrolyte. Cette 30 exécution se distingue,non seulement par sa simplicité constructive, mais aussi par sa clarté qui fait voir d'un coup d'oeil l'état général de l'appareil. Le mode de construction correspond du reste dans une large mesure aux principe de construction usuels de la construction d'appareils médicaux et tient compte en outre des nécessités 35 d'une fabrication en série économique du dispositif. Un mode de réalisation de l'invention est représenté à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints dans lesquels : - la figure 1 représente une coupe d'un disposi-40 tif de mesure- suivant l'invention, 69 13925 2007328 «• la figure 2 représente une coupe de cet appareil suivant la ligne II - II de la figure 1, - la figure 3 représente une autre coupe suivant la ligne III — III de la figure 1• 5 - les figures 4 et 5 ou les figures 6 et 7 représentent des coupes partielles de 1'appareil correspondant aux représentations des figures 2 et 3 dans des positions de service différentes. Sur la table de mesure 1 est fixée la tête de 10 mesure 2 de l'appareil qui se compose d'un récipient de verre 3 cylindrique creux, qui est fermé hermétiquement à ses deux extrémités par des capuchons 4. le récipient 3 contient un tube capillaire de mesure 5 pour recevoir l'échantillon sanguin à examiner» les deux extrémités relevées du tube capillaire de mesure 5 débou-15 chent avec chacun un agrandissement en forme d'entonnoir 6 sur le côté supérieur du récipient en verre 3. I1espace .-intérieur du récipient en verre 3 est rempli avec un liquide, par exemple de l'eau, dont la température est maintenue par un réglage theimostatique à la température-du 20 corps (environ 37°0) Pour la clarté, la disposition de régLage thermostatique avec les raccordements du récipient 3 n1est pas représentée dans le dessin. Dans le tube capillaire 5, par l'intermédiaire d'un robmet de commutation 7 inséré dans l'agrandissement en forme d'entonnoir de gauche 6 et de canalisations de raccorde-25 ment 8, peuvent être introduits au choix des gaz étalons de différentes concentrations en CO^. le récipient en verre 3 représente un alésage conique 9 dirigé transversalement dans lequel est rodée l'extrémité conique 10 d'un récipient en verre 11. l'autre extrémité également conique 12 de ce récipient en verre 11 est rôdée dans un alé-30 sage de palier correspondant 13 d'un corps de palier 14 fixé sur la table de mesure 1.. le récipient en verre 11 contient une chambre dirigée longit'udinalement 15 qui dans la zone d'extrémité conique 12 présente une ouverture d'admission radiale et sur le tronçon 35 d'extrémité opposé une ouverture d'écoulement radiale 17. Dans l'alésage de palier 13 du corps de palier 14 débouche un canal d'admission 18, par l'intermédiaire duquel la chambre 15j> dans une position du canal d'admission 18 correspondant avec l'ouverture d'admission 16 du récipient en verre 11 69 13925 " 6 " . 2007328 (fig 5)rpeut être remplie avec, un électrolyte liquide. De l-ealésage conique 9 d.u récipient en verre 3 part un canal d'écoulement latéral 19 quij dans la position visible dans . la figure 4 du récipient en verre 11* correspond à l'ouverture d'écoulement 17 de 5 la chambre d'électrolyte 15» Par ce canal d'écoulement 19, la chambre d'électrolyte 15 peut être vidée.- - - ■ Le tube capillaire de mesure 5 présente une ouverture latérale 20p qui,dans la position visible dans les figures 1 à 3 du récipient 11,correspond à l'ouverture d'écoulement 17 10 de la chambre d'électrolyte 15. Le récipient en verre 11 est muni d'un raccord creux latéral 21, dans lequel se trouve une électrode de référence 22 dont l'extrémité sensible à la mesure 23 fait saillie dans la chambre d'électrolyte 15. L'électrode de référence 22 est ren-15 due étanche par rapport au raccord creux 21 par un joint 24.. L'électrode de référence 22 est reliée d'une façon connue non représentée à un appareil électrique de mesure et. d'affichage. La détermination du pïï d'un échantillon sanguin à l'aide de l'appareil représenté se fait de la façon suivante. Si 20 la mesure doit être faite après un. assez long arrêt de service, il faut d'abord un nettoyage suivi d'un séchage du tube capillaire de mesure 5» après quoi on doit procéder en tout cas à un étalonnage de l'électrode de référence 22 par l'introduction d 'une solution, étalon dans le tube capillailre de mesure 5. 25 Après un nouveau nettoyage et séchage du tube capillaire de mesure 5 d'une façon connue, non expliqué en détail ici, le récipient de verre 11Pqui exerce la fonction du corps de commutation d'une soupape à trois voies, se trouve dans une position extrême (position de repos) visible dans les figures 6 & 7. 30 L'ouverture d'admission et l'ouverture d'écoulement 16 & 17 de la chambre d'électrolyte 15 sont alors fermées» L'échantillon sanguin obtenu au bout du doigt du patient, conservé dans un petit tube avec un produit anticoagulant, est alors introduit par l'agrandissement libre eïi'Yorme d'entonnoir 6 dans le tube capillaire de 35 mesure 15. Après aela 1'électrode de référence 22 est branchée et le récipient de verre 11 est basculé dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de son axe longitudinal* Il passe alors par la position intermédiaire suivant les figures 4 & 5» dans laquelle les canaux 16 et 18 ou 17 et 19 se correspondent. De 40 plus» 1'électrolyte existant éventuellement dans la chambre 15 69 13925 "7 " .2007328 sort par le canal d'écoulement 19„et par le canal d'admission 18 15électrolyte non consommé s'écoule dans la chambre 15 et remplit de plus complètement les espaces creux du récipient 11 » Après avoir passé par cette position intermédiaire le récipient de verre 11 arrive 5 dans la deuxième position extrême visible dans les figures 1 à 3* qui correspond à la position de mesure. Dans cette position, l'ouverture d'écoulement 17 de la chambre 15 se recouvre avec l'ouverture latérale 20 du tube capillaire de mesure 5 « L'électrolyte entre ainsi en contact»sur l'ouverture latérale 20 du tube capillaire de me-10 sure 5favec l'échantillon sanguin se trouvant dans celui-ci. Ainsi est établie la liaison nécessaire par 1 * électrolyte entre 1'échantillon sangui et l'électrode de référence 22. Après le rappel du récipient en verre 11 dans la position extrême d'origine suivant les figures 6 & 7 et 15 après avoir procédé aux opérations intermédiaires prévues à chaque fois?le processus de mesure peut être répété immédiatement de la façon décrite ci-dessus. Bien entendu9 l'invention n'est pas limi-20 tée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés et à partir desquels on pourra concevoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 13925 -.2007328 liViiDieiiiois 1°/ Dispositif de mesure du pH d'un échantillon sgjaguinse trouvant dans un tube capillaire à l'intérieur d'un réservoir thermostabiliséemesure faite au moyen d'une électrode en 5 contact immédiat avec l'échantillon sanguin et d'une, électrode de référence reliée à l'échantillon sanguin par un pont d'élecxtrolyte? un appareil électrique de mesure et d'affichage étant branché sur les électrodes, dispositif caractérisé par un robinet à trois voies, dont le corps de commutation contient une chambre d'électro-10 lyte dans laquelle pénètre l'extrémité sensible à la mesure de l'électrode de référence et qui présente une ouverture-d'admission et une ouverture d'écoulement, lesquelles ouvertures0 dans"une première position extrême du corps de commutation sont fermées, dans une position intermédiaire de celui-ci sont reliées respec-15 tivement à un canal d'admission et d « écoulement pour 1'électrolyte, et dans une deuxième position' extrême du corps de commutation l'ouverture d'entrée de la chambre d'électrolyte est fermée et l'ouverture d'écoulement est reliée à une ouverture pratiquée latéralement sur le tube capillaire de mesures, ce qui permet une manipula-20 tion simple et rapide et des mesures précises et rapides» 2°/ Dispositif de mesure suivant la revendication 1, caractérisé par ce que le corps de commutation de la soupape à trois voies est constitué par un récipient en verre dont une extrémité conique, sur laquelle se trouve 1rouverture d'écou-25 lement de la chambre d5électrolyte, est rôdée dans un alésage traversant transversalement le réservoir et dans lequel débouchent l'ouverture latérale du tube capillaire de mesure ainsi que le canal d{écoulement de 1'électrolyte et dont l'extrémité opposée également conique „sur laquelle se trouve l'ouverture d'admission 30 de la chambre d5 électrolyte,, est rôdée dans un alésage de palier-cônique dans lequel débouche le canal d'admission d'électrolyte.