Brevet FR2036010A1 — publié le 19701224

Le procédé utilisé habituellement pour déterminer le volume d'un objet consiste à plonger cet objet dans un bac d' eau et à mesurer la différence de niveau qui s' ensuit. Ce procédé est cependant inutilisable lorsque cet objet est en matériau soluble dans 1' eau ou encore lorsqu' il s'agit de mesurer le volume d'une extrémité d' un membre blessé ou faisant 1' objet d' un traitement médical particulier. Afin d'obvier à ces inconvénients on a proposé de mesurer le volume d'un objet en plaçant cet objet dans une enceinte étanche de volume connu et remplie de fluide gazeux, puis en variant le volume de cette enceinte d' une quantité déterminée en laissant inchangée la masse de fluide qu' elle contient et en mesurant 1' écart de pression produit par ladite variation de volume, cet écart étant caractéristique du volume du gaz dans I' enceinte et partant de celui de ltobjet. La mise en oeuvre de ce procédé nécessite toutefois une installation coûteuse. La présente invention a pour but de réaliser une installation peu couteuse d' un maniement simple et rapide donnant des résultats d' une précision suffisante dans de nombreux cas. L' invention a plus précisément pour objet une installation pour la mesure du volume d' un corps, caractérisé par le fait qelle comprend une enceinte à double paroi, la paroi extérieure étant non extensible et la paroi intérieure constituée par une membrane souple, limitant avec la paroi extérieure un espace fermé et étanche, et susceptible de s' appliquer complètement contre le corps à mesurer, des moyens pour introduire un fluide gazeux entre lesdites parois, des moyens pour mesurer la quantité de fluide introduit, des m- yens pour contrôler la pression du fluide entre les parois et des moyens pour amener le fluide gazeux, avant son introduction, à une température constante, le volume du corps étant donné par la différence entre le volume total de 1' enceinte, limité par la paroi extérieure, et le volume du fluide gazeux introduit. L'invention a également pour objet une utilisation de cette installation pour la mesure du flux artériel dans un membre, caractérisée par le fait que 1' on mesure le volume du membre, puis qu' on dispose un garrot autour dudit membre, à proximité de l'enceinte, de manière à laisser passer le flux artériel, mais à retenir le flux veineux, puis laisse échapper au bout d'un contenu temps donné, en le mesurant, une partie du fluidelentre les parois, jusqu' à ce que la pression entre les parois soit égale à la pression initiale, le volume du sang artériel introduit dans l'enceinte en un temps donné étant représenté par le volume du fluide gazeux échappé. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention La figure 1 en représente une vue schématique. La figure 2 représente le diagramme temporel des divers organes de l'installation, L'installation comprend essentiellement une enceinte en forme de botte ouverte à une extrémité et limitée par une paroi extérieure rigide 5 et une paroi intérieure 6 constituée par une membrane en caoutchouc très mince et très élastique susceptible de venir s'appliquer entièrement contre le corps, dans le cas particulier, la jambe introduite dans l'enceinte. L'espace étanche entre les parois 5 et 6 est relié d'une part à une vanne automatique électromagnétique à trois voies 2, et d'autre p;rt à une vanne automatique 11 à deux voies.L'une des voies de la vanne 2 est reliée par une pompe aspi rante et refoulante 1 à un réservoir-tampon 3 maintenu sous une atmosphère grâce à la soupape 21 et qui est muni d'un corps de chauffe 4 qui porte le fluide gazeux, dans lecas particulier de l'air, à une température constante de 32 0C. Le réservoir 3 est relié au circuit mettant en communication l'espace entre les parois 5 et 6 et la vanne 2, par deux circuits indépendants, dont l'un comporte les vannes 7 et 11 ainsi que le diaphragme calibré 24, et l'autre, la vanne 23 ainsi que le diaphragme calibré 25. tii manomètre 9 est branché sur chacun de ces deux circuits. Un chronomètre. électrique 26 (impulsions toutes les milli-seconde ), est commun au circuit de commande des vannes 7 et 23 qui sont respectivement commandées par les contacteurs 18a et 18b. Le réservoir 3 est en outre relié à travers une vanne automatique å deux voies 14, et un robinet 20, à une manchette 12, du genre de celle utilisée pour mesurer la pression artérielle. La vanne automatiqueXest contrôlée par un manomètre à contact ou pressostat 13 qui ferme la vanne 14 dès que la pression dans la manchette 12, réglée d'avance, est atteinte. L'installation comprend encore un relais de temporisation 10 commandant la fermeture de la vanne 11 et reliée à un dispositif d'alarme 22 tel qu'un haut-parleur, une sonnerie ou une lampe, indiquant le temps écoulé par le relais de temporisation 10. L'installation comprend finalement un programmeur 15 assurant le déroulement automatique de la mesure. La mesure du volume de la jambe, suivie de la mesure du flux artériel sera décrite en relation avec la figure 2 qui montre, pour chacun des organes de l'installation, par une zone hâchurée, les périodes où l'organe correspondant est en travail, la période de travail, pour un vanne, étant son ouverture, tandis que pour les contacts 16, 17, 18a, 18b et 19, ce sont bien entendu leur temps de fermeture. La courbe 6 représente la pression entre les deux parois 5 et 6, la courbe 9 représente quant à elle la pression indiquée par le manomètre 9, la courbe 12 représente la pression dans la manchette 12. La colonne A concerne la mesure de volume, tandis que la colonne B concerne la mesure du flux artériel. Pour effectuer ces mesures on utilise simplement l'air ambiant que l'on aspire par la voie 2a de la vanne 2. La température de 320 C a été choisie, car elle est ressentie par le malade comme étant indifférente en tant que température. Physiologiquement cette température ne changera pas le volume de l'extrémité par une augmentation de la circulation sanguine par exemple, qui pourrait résulter d'un apport de chaleur, cette température n'étant pas suffisante. Par contre, on évite une augmentation du volume d'air dans l'enceinte 5 dû à un échauffement de l'air du a la radiation calorique de la peau, et à l'extrémité enfermée dans l'enceinte.La o plupart du temps la température de la peau est à environ 30 C de telle sorte qu'elle n'influencera pas la température de l'air dans l'enceinte dans l'immédiat, mais comme la mesure du volume se fait très rapidement, un réchauffement ultérieur dû au fait que l'extrémité est enfermée, n'influencera donc pas la mesure. Pour effectuer la mesure de volume on met en marche la pompe 1, on enclenche le corps de chauffe 4 et on ouvre la voie 2a, au moyen d'un commutateur 16. On actionne ensuite le commutateur 17 qui provoque l'ouverture de la voie 2b, et ferme la voie 2a La pompe 1 aspire l'air qui se trouve entre les parois 5 et 6, le vided'air ainsi produit étant contrôlé par le manomètre 9. Dès que le vide est atteint on introduit lrextrémité à mesurer dans l'enceinte 5. On actionne ensuite le commutateur 18a qui commande l'ouverture des voies 2a et 7a, la fermeture de la voie 2b et le déclenchement du chronographe 26. L'air du réservoir 3 et celui de la pompe 1 toujours en action et aspirant par la voie 2a, s'introduisent entre les parois 5 et 6. La membrane 6 s'éloigne de la paroi rigide pour envelopper 11 extrémité à mesurer. Dès que le manomètre 9 indique la pression désirée, soit I5 mm de mercure audessus de la pression atmosphérique, on déclenche le commutateur 18a. On choisit une surpression de 15 mm Hg car elle est insuffisante pour comprimer les capillaires des vaisseaux sanguins et ne pourra donc pas modifier l'affluxsanguin dans l'extrémité, mais elle reste suffisante pour que la membrane 6 s'applique le mieux possible contre la surface de l'extrémité à mesurer. Le diaphragme calibré étant préalablement étalonné dans les conditions d'expérience, on détermine, à partir du temps indiqué par le chronomètre 26, la quantité d'air ayant pénétré entre les parois 5 et 6, et par conséquent son volume. Celui de l'enceinte 5 étant connu, il suffit de lui soustraire le volume préalablement calculé, pour déterminer le volume de l'extr émité. Dans une autre forme d'exécution, il est possible d'adjoindre au chronomètre 26 un compteur électronique digital, De la même manière, on pourrait remplacer le diaphragme calibré 24 et le chronomètre 26 par un compteur à gaz qui donnerait directement le résultat de la mesure avec toutefois une précision un-peu inférieure. La mesure de l'affîuxsanguin se fait immédiatement à la suite de la mesure du volume. A cet effet on applique sur la jambe la manchette 12, le plus près possible de l'enceinte 5. On règle le manomètre à contact 13 à une pression supérieure à la pression veineuse, de préférence à une valeur égale à 85 % de la pression artérielle diastolique. Si la pression artérielle diastolique est par exemple de 80 mm Hg, le manomètre sera réglé à 68 mm Hg. On règle le relais temporisé 10, par exemple sur 10 secondes. Au moyen du commutateur 19, on ouvre la vanne 14, de manière à laisser rentrer l'air du réservoir 3 dans la manchette 12. Dès que la pression de 68 mm Sg est atteinte, le manomètre 13 ferme la vaine 14. La pression de la manchette 12 comprime les veines empêchant un retour du flux veineux, mais laissant passer le flux artériel. De ce fait, l'ex- trémité augmente de volume, cette augmentation étant proportionnelle dans les premières secondes au volume du flux artériel. Cette augmentation de volume de l'extrémité se traduit par une diminution du volume d'air entre les parois 5 et 6 ce qui a pour conséquence une augmentation de la pression indiquée par le manomètre 9. Après un temps donné par le relais de temporisation 10, celui-ci ferme la vanne automatique 1 1 et donne un signal accoustique par le haut-parleur 22. Par actionnement du commutateur 18b, la vanne 23 est ouverte et le chronomètre 26 déclenché.On observe alors le manomètre 9, dès que celui-ci indique de nouveau la surpression initiale, 15 mm Hg, la vanne 23 est fermée et le chronomètre arrêté au moyen du même commutateur 18b. De la même manière que précédemment, le diaphragme calibré ayant été étalonné dans les conditions d'expérience, il est possible de déterminer, à partir du temps lu sur le chronomètre 26, la quantité de gaz s'étant échappé de l'enceinte et par conséquent son volume sous la dite surpression atmosphérique. Ce volume correspond à l'afflux artériel dans l'extrémité pour le temps il donné. En choisissant un temps de 10 secondes comme peut être réalisé avec l'appareil objet de l'invention, l'obtention du résultat est très rapide. Pour libérer l'extrémité, on ouvre le robinet 20 par lequel s'échappe la pression de la manchette 12, et on enclenche le commutateur 18a qui ouvre la voie 2b par laquelle la pompe 1 aspire l'air introduit entre la paroi rigide de l'enceinte et la membrane 6. REVENDICATIONS 1. Installation pour la mesure du volume d'un corps, caractérisée par le fait qu' elle comprend une enceinte à double paroi, la paroi extérieure (5) étant non extensible et la paroi intérieure (6) constituée par une membrane souple, limitant avec la paroi extérieure un espace fermé étanche, et susceptible de s' appliquer complétement contre le corps à mesurer2 des moyens (1, 7, 11)- pour introduire un fluide gazeux entre les parois, des moyens (8) pour mesurer la quantité de fluide entre les parois, et des moyens (3, 4) pour amener le fluide gazeux, avant son introduction, à une température constante, le volume du corps étant donné par la différence entre le volume total de 1' enceinte limité par la paroi extérieure, et le volume du fluide gazeux introduit, ledit volume étant mesuré sous une pression déterminée. 2. Utilisation de l'installation selon la revendication 1, pour la mesure du flux artériel dans un membre, caractérisée par le fait que 1' on mesure le volume du membre sous une légère surpression par rapport à la pression atmosphérique, puis qu' on dispose un garrot autour dudit membre à proximité de 1' enceinte, de manière à laisser passer le flux artériel mais à retenir le flux veineux, puis laisse échapper, au bout d' un temps donné, en la mesurant, une partie du fluide gazeux contenu entre les parois, jusqu' à ce que la pression entre les parois soit égale à la pression initiale, le volume du sang artériel introduit dans 1' enceinte en un temps donné, étant représenté par le volume du fluide gazeux échappé, ledit fluide étant mesuré sous ladite surpression.