Brevet FR2006943A1 — publié le 19700102

lrinvention a pour objet des améliorations apportées à des reins artificiels. Le rein artificiel est un appareil dans lequel on soumet le sang circulant d'un malade à une dialyse en dehors 5 du corps. Un appareil de ce genre peut éliminer du sang l'azote non-protéique et d'autres substances toxiques et il est utilisé lorsque la fonction rénale du malade est altérée. Une partie essentielle d'un rein artificiel est donc un dispositif de dialyse. 10 Beaucoup des formes connues de dispositifs de dialyse destinés aux reins artificiels comportent une membrane de dialyse constituée de deux tubes "à plat" en cellulose-viscose. Les deux tubes sont enroulés parallèlement autour de la surface d'un cylindre, de façon à ce qu'ils forment deux enroulements. 15 Les spires de ces enroulements sont séparées par un maillage en filaments de verre revêtu de chlorure de polyvinyle, qui est maintenu sur les bords par des bandes d'écartement en P.C.V. extrudées. Ces bandes d'écartement présentent des cannelures creusées sur une de leurs faces, de façon à permettre 20 un passage facile du liquide de dialyse. Le tout est enfermé dans une enveloppe de P.C.V. qui est, pendant l'utilisation, aplatie de façon qu'elle s'applique étroitement contre les enroulements. L'enveloppe est munie de deux tubes de faible diamètre, l'un en bas pour l'entrée du liquide de dialyse, 25 l'autre en haut, pour la sortie du liquide en question. Pendant le fonctionnement d'un rein artificiel comportant cette forme connue de dispositif de dialyse, le sang artériel provenant du malade passe à travers les deux tubes "à plat", généralement sous l'action d'une pompe.. En 30 même temps, on fait passer du liquide de dialyse à travers le tube d'amenée de l'enveloppe, la direction de lrécoulement du liquide de dialyse faisant un angle droit avec celle de l'écoulement du sang. Les substances toxiques passent, par dialyse, du 35 sang dans le liquide de dialyse. Le sang quitte alors les enroulements et pénètre dans le courant veineux du malade. Le liquide de dialyse usé passe dans le tube de sortie de l'enveloppe et est rejeté. Or la Demanderesse a trouvé que si l'on incorpore 40 à un rein artificiel um dispositif de dialyse comportant un 69 T3208 2 2006943 tube plat semi-perméable , du type utilise dans les enroulements- décrits ci-dessus, usais dans lequel le sens général d'écoulement du liquide de dialyse est ou "bien opposé à celui du sang ou "bien le même que celui du sang, et dans lequel 5 sont créées des conditions efficaces de turbulence dans le liquide de dialyse,, les caractéristiques d'écoulement ainsi obtenues ont pour résultat une élimination très efficace des substances toxiques contenues dans le sang. Il a été constaté, en outre, qu'en incorporant un type particulier de 10 treillage flexible en contact avec le tube plat qui forme la membrane de dialyse, on crée, dans le liquide de dialyse des conditions de turbulence telles qu'elles assurent, avec le maximum d'efficacité, une dialyse plus uniforme à travers la totalité de la surface du tube plat qui forme 15 la membrane de dialyse- La présente invention comprend donc un dispositif de dialyse destiné à éliminer les substances toxiques contenues dans le sang, dispositif qui comporte une membrane de dialyse ayant la forme d'un tube plat semi-perméable et 20 une enveloppe plate à l'intérieur de laquelle.se trouve le tube, chacune des parois internes de l'enveloppe étant séparée de la paroi externe adjacente du tube par un treillage flexible comportant un premier ensemble d'éléments parallèles fixé suivant un angle à un deuxième ensemble d'éléments 25 parallèles, ledit treillage se trouvant en contact avec la paroi externe adjacente du tube. Le dispositif de dialyse conforme à la présenté invention présente un certain nombre d'avantages par rapport aux dispositifs déjà connus*. C'est ainsi qu'un appareil de di-30 alyse tel que décrit plus loin, comportant un dispositif de dialyse conforme à î*invention, est d'une construction simple, ce qui réduit son prix et son encombrement et permet un montage facile et rapide et un tel appareil peut être facilement rangé» En outre, lorsque le dispositif de dialyse 35 est incorporé à un appareil de dialyse sous la forme d'un enroulement, comme il sera décrit plus loin, on peut vider avec la plus grande facilité cet appareil à enroulement." Lorsque la dialyse est terminée, on peut dérouler l'appareil de dialyse, par exemple d'une bobine, et le sang s'écoule 4-0 dans le courant veineux du malade sans perte appréciable. 69 13208 * • . * i 3 2006943 D'autre part,on a constaté le fait .surprenant que lorsqu'un appareil de ce genre était incorporé à un rein artificiel, il n'était pas indispensable de disposer d'une .pompe sur le conduit d'arrivée du sang et que le dispositif fonctionnait 5 de façon satisfaisante sans pompe. . Dans le dispositif de dialyse conforme à l'invention, la membrane de dialyse est avantageusement sous la forme d'un tube "à plat" en cellulose-viscose et il est bon que l'enveloppe plate soit faite d'une matière plastique telle 10 que le P.C.V. Il y a avantage à ce que.le treillage soit en une matière plastique telle que le nylon, le polypropylène ou toute, autre matière analogue, bien, que le nylon soit la matière préférée dans la pratique en raison de sa plus grande rigidité, laquelle assure.un meilleur support de la 15 membrane de dialyse et un meilleur contact avec celle-ci. De plus, le plan dans lequel se trouve le premier ensemble d'éléments parallèles dans le treillage flexible est différent du plan où se trouve le deuxième ensemble d'éléments parallèles, mais lui est adjacent. 20 II convient de noter que le treillage, flexible pré sente une structure précise, régulière et déterminée, en particulier si on la compare au maillage utilisé dans un grand nombre de formes connues de dispositifs de dialyse, tel que décrit plus haut. De plus, l'espacement des éléments 25 du treillage est plus grand que celui du maillage mentionné ci-dessus, ce qui donne des résultats avantageux, par exemple lorsque la distance entre les éléments successifs du treillage est d'environ 3 nua* bien que cette distance puisse être plus grande et aller, par exemple, de,3 à 13 mm. ;Iie 30 dessin du treillage peut être, par exemple, rhomboïdal et chacun des éléments du treillage peut avoir une. section transversale à peu près . circulaire,: un diamètre typique en pareil cas étant d'environ 1 mm. • . Au cours du fonctionnement du dispositif de dialyse 35 conforme à l'invention, le sang provenant du malade s'écoule dans le tube plat semi-perméable et le liquide de dialyse s'écoule dans l'enveloppe, le sens général de circulation du liquide de dialyse étant ou bien le même que celui du sang ou bien opposé à celui du sang. On obtient des résultats 40 particulièrement avantageux lorsque l'écoulement du sang 2006943 •et celui "du -liquide de .dialyse.tsoat; à contre-courant l'ua de l'autre. La présente invention comprend donc également un procédé pour l'élimination de substances toxiques du sang par dialyse, procédé selon lequel on fait passer le sang artériel à l'intérieur d'une membrane de dialyse qui a la forme d'un tube plat semi-perméable, disposé à l'intérieur d'une enveloppe plate, chacune des parois internes de 1'enveloppe.étant séparée de la paroi externe adjacente du tube par un treillage flexible tel que défini plus haut, et on fait passer le liquide de dialyse à l'extérieur .du tube, dans l'enveloppe, à travers les espaces compris entre les éléments du treillage. La présente invention comprend aussi un appareil de dialyse comportant un dispositif de dialyse tel que défini plus haut, dans lequel le tube plat semi-perméable et l'enveloppe plate sont tous deux munis d'une entrée et d'une sortie à leurs extrémités respectives et l'enveloppe plate est flexible de manière que le dispositif de dialyse puisse être enroulé. Pendant le fonctionnement, on fait passer le sang dans le tube plat et le liquide de dialyse dans l'enveloppe plate; le liquide de dialyse circule dans le même sens que le sang ou dans le sens opposé. Une autre forme de réalisation du dispositif de dialyse conforme à la présente invention comprend une membrane de dialyse sous la forme de deux tubes plats semi-perméables et d'une enveloppe plate, avec une entrée à une extrémité et une sortie à l'autre. A l'intérieur de l'enveloppe, les deux tubes sont disposés côte-à-côte, chacune des deux parois internes de l'enveloppe étant séparée des parois externes adjacentes des tubes par un treillage flexible tel que défini plus haut, lequel est en contact avec les parois externes adjacentes des tubes. Une des extrémités d'un des tubes présente un orifice d'entrée et l'extrémité adjacente de l'autre tube présente un orifice de sortie, les extrémités des tubes opposées aux orifices d'entrée et de sortie étant connectées entre elles. On préfère cette forme du dispositif de dialyse, car la résistance à l'écoulement du liquide de dialyse est moindre, en raison du fait que la section transversale de l'enveloppe plate est plus grande. . 69 13208 5 2006943 Enfin, la présente invention comprend un rein artificiel qui comporte un appareil de dialyse tel que défiBi plus haut, en combinaison avec un certain nombre d*accessoires bien connus des spécialistes des reins artificiels. 5 L'entrée de la membrane de dialyse est reliée par une tubulure d'amenée du sang à la circulation artérielle du malade et la sortie de la membrane de dialyse est reliée à une tubulure de retour du sang, qui est reliée elle-même à la circulation veineuse du malade. Une pompe peut être incor-10 porée sur la tubulure dTamenée du sang, mais cela n'est pas indispensable (voir plus haut). Un piège à bulles pour le sang veineux est généralement intercalé sur la tubulure de retour du sang. Le tube d'entrée de l'enveloppe plate du dispositif de dialyse est relié par un tuyau à un ré-15 servoir contenant le liquide de dialyse, ledit tuyau pouvant éventuellement être muni d'un débitmétre et d'une pince étrangleuse destinée à régler l'écoulement du liquide de dialyse. Le tube de sortie de l'enveloppe plate du dispositif de dialyse est muni d'un tuyau pour l'évacuation 20 du liquide de dialyse usé. On a constaté, d'une manière générale, que, dans le rein artificiel conforme à l'invention, une pression d'environ 90 cm d'eau suffit généralement pour assurer le passage du liquide de dialyse à travers le dispositif à un débit 25 de 500 ml/minute, lorsque le débit du sang est d'environ 150 ml/minute. La description- qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. 30 Dans ce dessin : . - la figure 1 est une vue en plan d'un dispositif de dialyse, - la figure 2 est une coupe transversale de la figure T suivant la ligne A - A, 35 - la figure 3 est une vue en plan d'un appareil de di alyse comportant un système de dialyse, et - la figure 4 est une vue en plan d'us rein artificiel, montrant le dispositif de dialyse sous la forme d'un enroulement. 40 Sous les figures 1 et 2, dans lesquelles les propor- 69 13208 6 2006943 tions ont été exagérées en vue de montrer plus clairement les détails, un tube plat semi-perméable 1, en cellulose-viscose, est disposé d'ans une enveloppe plate 2 en P.C»Y0 Un treillage 3 en nylon, en polypropylène ou toute autre matière 5 analogue, est placé entre la face supérieure du tube plat 1 et l'enveloppe 2, et un treillage semblable 4 est placé entre la face inférieure du tube plat 1 et l'enveloppe 2® Chacun des treillage 3 et 4 présente un dessin rhomboïdal régulier et est constitué d'un ensemble d'éléments parai-10 lèles 5 fixés sur un deuxième ensemble d'éléments parallèles 6. Le premier ensemble 5 se trouve dans un plan qui est différent de celui du deuxième ensemble 6 mais qui lui est adjacente La distance entre les éléments successifs de chacun des treillages 3 et 4 est d'environ 3 mm et le diamètre 15 des éléments des treillages est d'environ 1 mm. Les deux treillages 3 et 4 se trouvent en contact avec le tube plat 1 et l'enveloppe 2. Sur la figure 3 deux tubes plats semblables 1 sont disposés côte-à-côte dans une enveloppe plate 2, le tube 20 plat de gauche étant muni d'un tube d'entrée étroit 6, et le tube plat de droite étant muni d'un tube de sortie étroit 7. Les deux tubes plats 1 sont réunis à leurs extrémités adjacentes par un tube connecteur étroit 8. L'enveloppe 2 est munie d'une entrée 9 et d'une sortie 10. Un treillage 3 25 est disposé entre les faces supérieures des tubes plats 1 et l'enveloppe 2, tandis qu'un second treillage (qui n'est pas montré sur la figure) est disposé entre la face inférieure des tubes plats 1 et l'enveloppe 2. Les dimensions d'un tube plat typique sont de 6 m pour la longueur et de 45 mm 30 pour la largeur, ce qui donne au total une surface d'environ 2 1 m dans 1?appareil de dialyse décrit ci-dessus. Avant son utilisationj 1'appareil de dialyse est stérilisé, par exemple à l'aide d'agents chimiques eu, avantageusement, par irradiation, par exemple au moyen de rayons X ou de rayons r. 35 Sur la figure 4, ainsi que sur la figure 5, l'appa reil de dialyse 10 est enroulé autour d'une bobine 11. Le tube d*arrivée 6 de l'appareil de dialyse 10 est relié par une tubulure T2 à la circulation artérielle du malade. Une deuxième tubulure 13 relie le tube de sortie 7âe l'appareil 40 de dialyse 10 à un piège à sang veine^: 14, et, de là, à la 13208. 7 2006943 circulation veineuse du malade-,. Un réservoir 'pour le. liquide de dialyse 15 est relié à 15entrée 9 de l'enveloppée 2 de l'appareil de dialyse 10 par une tubulure 16,.munie-d'un débitmètre 17 et d'une pince pour le réglage de l'écoulement. Une autre tubulure 19, qui part de la sortie de l'enveloppe de l'appareil de dialyse 10, sert à 1'évacuation» Pendant le fonctionnement du rein artificiel, le sang venant de la circulation artérielle du malade passe par la tubulure 12 puis traverse; les tubes plats 1 de l'appareil de dialyse 10 dans le sens indiqué par les flèches a. En même temps, le liquide de dialyse, venant du réservoir 15) passe par la tubulure 16, puis à travers l'enveloppe 2, dans le sens indiqué par les flèches b. Le sang sort ensuite de l'appareil de dialyse 10, passe par la tubulure 13» en traversant le piège du sang veineux, et rejoint le sang veineux du malade, comme l'indiquent les flèches a'. Le liquide de dialyse quitte l'enveloppe 2, passe à travers la tubulure 19 et est rejeté, comme l'indiquent les flèches b'. Une fois la dialyse terminée, on déroule l'appareil 10, de façon que le sang qu'il contient puisse s'écouler dans le courant veineux du malade. 69 -, ï 3208 8 fO>Ô&943? SETEIDÏîiîIOIS. . ;■ ■1r- Un dispositif de.dialyse destiné à-éliminer .les substances toxiques contenues dans le sang, caractérisé sn ce qu'il comprend une membrane de dialyse ayant la forme d'un 5 tube plat semi-perméable et une- enveloppe plate à l'intérieur de laquelle est disposé le tube, chacune des deux parois internes de l'enveloppe étant séparée de la paroi externe adjacente du tube par un treillage flexible qui comprend un premier ensemble d'éléments parallèles fixé suivant un angle 10 à un deuxième ensemble d'éléments parallèles, le treillage étant en contact avec la paroi externe adjacente du tube. 2.- Un appareil de dialyse comprenant un dispositif de dialyse tel que spécifié à la revendication^ dans lequel le tube plat semi-perméable et 1'enveloppe plate sont munis 15 chacun d'une entrée et d'une sortie à leurs extrémités respectives et l'enveloppe plate est flexible de manière que l'appareil de dialyse puisse être mis sous la formé d'un enroulement. 3.- Un appareil de dialyse comprenant unë membrane 20 de dialyse sous la forme de deux tubes plats semi-perméables et d'une enveloppe plate, munie d'une entrée à l'une de ses extrémités et d'une sortie à l'autre extrémité, à l'intérieur de laquelle les tubes sont disposés côte-à-côte, chacune des deux parois internes de l'enveloppe étant séparée 25 des parois externes adjacentes des tubes par un treillage flexible tel que spécifié à la revendication 1, lequel est en contact avec les parois externes adjacentes des tubes, l'une des extrémités d'un des tubes présentant une entrée et l'extrémité adjacente de l'autre tube présentant une sortie, 30 les extrémités des tubes opposées à l'entrée et à la sortie étant connectées l'une avec l'autre. " 4.- Un dispositif et un appareil de dialyse, tels que :jf: spécifiés respectivement à la revendication 1 et aux re~ ven die ati on s 2 et 3? caractérisés en ce que la membrane de - : 35 dialyse est en cellulose-viscose« ' ■ 5»- Un dispositif et un appareil de dialyse, tels que spécifiés a la revendication 4. caractérisés en ce que le treillage flexible est en polypropylène. 6.- Un dispositif et un appareil de dialyse, tels 4-0 que spécifiés à la revendication 5 5 caractérisé -on ce aue la BAD ORIGINAL 69 13208 9 2006943 distance entre deux éléments successifs du treillage flexible est comprise approximativement entre 3 et 13 mm. 7»- Un dispositif et un appareil de dialyse, tels que spécifiés à la revendication 6, caractérisés en ce que le $ dessin du treillage flexible est rhomboïdal* 8.- Un rein artificiel comportant un appareil de dialyse tel que spécifié aux revendications 2 à 7° 9.- Un procédé pour l'élimination par dialyse de substances toxiques du sang, procédé caractérisé es ce que 10 l'on fait passer le sang artériel dans une membrane de dialyse ayant la forme d'un tube plat semi-perméable9 lequel est disposé à l'intérieur d'une enveloppe plate, chacune des deux parois internes de l'enveloppe étant séparée de la paroi externe adjacente du tube par un treillage 15 flexible tel que spécifié à la revendication 1, et on fait passer le liquide de dialyse à l'extérieur du tube, dans l'enveloppe, à travers les mailles du treillage. 10.- Un procédé tel que spécifié à la revendication 9, caractérisé en ce que le sens général de circulation 20 du sang est opposé au sens de circulation du liquide de dialyse.