Brevet FR2067126A1 — publié le 19710820

La présente invention est relative d'une façon générale à des dispositifs détecteurs d'écoulement goutte à goutte et, plus particulièrement ,àun nouveau dispositif perfectionné destiné à détecter la présence d'une goutte de fluide dans la chambre 5 compte-gouttes d'un ensemble intraveineux ou analogue utilisé pour des applications médicales. Le processus médical habituel pour l'introduction intraveineuse progressive de fluides dans le corps humain, comme par exemple des agents nutritifs liquides, du sang ou du plasma , fait appel à un appareil qui est dénommé habituellement dans la technique médicale un ensemble intraveineux. L'ensemble intraveineux comprend une bouteille de fluide, normalement supportéeen position renversée et un mécanisme de soupape qui permet au fluide de s'écouler goutte à goutte dans la bouteille à une vitesse commandée dans une chambre compte-gouttes en dessous de la bouteille. La chambre compte-gouttes remplit la double fonction de permettre à une infirmière ou à un autre surveillant d'observer la vitesse à laquelle le fluide s'écoule goutte à goutte de la bouteille et de créer également un réservoir pour le fluide à l'extrémité inférieure de la chambre afin d'assurer que de l'air ne pénètre pas dans le tube d'alimentation principal menant au patient. Bien que l'observation de la vitesse d'écoulement des gouttes par l'intermédiaire de la chambre compte-gouttes soit un mode simple et efficace de contrôle de la quantité de fluide fournie à un patient au cours d'une période de temps , son efficacité exige finalement qu'une surveillance relativement constante soit maintenue quant à l'écoulement goutte à goutte , afin d'éviter qu'il ne cesse à cause de l'épuisement de la réserve de fluife ou qu'il devienne un courant continu et augmente éventuellement la vitesse d'introduction du fluide vers le patient jusqu'à un niveau dangereux. Au cours des dernières années, des systèmes de contrôle électroniques ont été conçus pour détecter et indiquer automatiquement la vitesse des gouttes, soit à l'endroit de fourniture, 35 soit en un emplacement éloigné. De tels dispositifs électroniques peuvent aussi mettre en action un dispositif d'alerte auditif ou visuel lorsqu'un état susceptible de danger se présente , en libérant ainsi le personnel médical pour d'autres tâches. Bjm que 20 30 69 38561 2067126 de tels systèmes de contrôle électroniques de la vitesse des gouttes aient généralement rempli leur but, ils ne se sont pas révélé totalement satisfaisant du point de vue du caractère compact , de la facilité d'installation et d'enlèvement et de la constance da 5 l'étalonnage de détection pour différentes dimensions de chambres compte-gouttes. La présente invention élimine ces difficultés. Pour résumer et d'une façon générale , la présente invention a pour objet des perfectionnements aux dispositifs de détection destinés à détecter la présence d'une goutte qui tombe en 30 un emplacement déterminé dans un système d'écoulement goutte à goutte , tel qu'un ensemble intraveineux, ou analogue. Dans une forme de réalisation préférée actuellement du dispositif détecteur suivant l'invention, un faisceau lumineux de référence relativement étroit pénètre sur un côté cfune cham-15 bre compte-gouttes ou analogue et vient frapper une cellule photo-électrique située sur le côté opposé de la chambre. Une goutte de fluide tombant à travers la chambre compte-gouttes interrompt le faisceau de référence et la modification en résultant de la réponse électrique de la cellule photo-électrique indique la pré-20 sence de la goutte. La source lumineuse et la cellule photo-électrique peuvent être montées dans deux sections respectives , alignées axialement, d'un boîtier pratiquement tubulaire. Un intervalle de détection entre les deux sections est couvert extérieurement 25 par un organe fixe. La source lumineuse et la cellule photo-électrique sont ainsi maintenues à une distance constante l'une de l'autre. Des moyens de serrage sont prévus pour assurer le montage du dispositif détecteur sans modifier la distance entre la source lumineuse et la cellule photo-électrique , avec ainsi pour résul-30 tat une caractéristique de réponse uniforme pour différentes dimensions de la chambre compte-gouttes. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, les moyens de serrage peuvent comprendre un manchon concentriqiie entourant l'une des sections de boîtier et rappelé par ressort 35 de façon à se déplacer en travers de l'intervalle de détection d'une façon telle que le dispositif détecteur puisse être monté sur une chambre compte-gouttes avec cette dernière serrée entre l'une des sections de boîtier et le manchon. 38561 3 2067126 Le rapport dans l'espace entre la source lumineuse , la chambre compte-gouttes et la cellule photo-électrique est tel que la source lumineuse est au plus près de la chambre compte-gouttes, de telle sorte qu'une goutte qui tombe interrompt une partie relativement importante du faisceau lumineux de référence. Le manchon de serrage peut être équipé de prolongemerfcs semblables à des tiges sur les côtés opposés du manchon, de telle sorte que la structure totale ressemble à la seringue classique familière à tout personnel d'hôpital . Ce personnel peut donc saisir le dispositif détecteur avec un mouvement naturel pour la fixation ou l'enlèvement par rapport à une chambre compte-gouttes . La présente invention offre par conséquent un dispositif détecteur qui est compact sur le plan structural, offre une réponse uniforme pour n'importe quelle dimension de chambre compte-gouttes, peut être installé ou retiré rapidement et aisément et est manipulé de façon naturelle avec sûreté et facilité par un personnel d'hôpital. D'autres détails et particularités de l'invention res-sortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'une forme de réalisation préférée d'un dispositif détecteur suivant l'invention , ce dispositif étant représenté installé sur un ensemble intraveineux classique et connecté électriquement à un indicateur électronique approprié. La figure 2 est une vue en élévation et en bout à grande échelle suivant la direction de la flèche 2 à la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe à grande échelle suivant la ligna 3-3 de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3 . La figure 5 est une combinaison de schéma sous forme de blocs et de schéma électrique d'un système de contrôle d'écoulement goutte à goutte complet utilisant le détecteur suivant 1' invention. En se référant aux dessins et plus particulièrement 69 38561 4 2067126 à la figure 1, une forme de réalisation préférée d'un détecteur lQréalisé suivant la présente invention, est représéntée serrée sur une chambre compte-gouttes 12 d'un ensemble intraveineux 14. Lors du fonctionnement, une bouteille 15 de l'ensemble intravei-5 neux 14 est suspendue à partir d'un crochet 16 s'étendant à partir d'un montant vertical 18. Un indicateur électronique 20 est représenté à la figure 1 monté sur le montant 18 et un câble électrique 22 connecte cet indicateur au détecteur 10. Eien que le détecteur 10 soit illustré et décrit en 10 combinaison avec son application dans un système de contrôlé pour une alimentation intravèineuse , il doit être entendu que ceci ne constitue qu'uft exemple et que le détecteur 10 peut être utilisé dans n'importe quelle application de détection d'un écoulement goutte à goutte sans sortir du cadre du présent brevet. 15 cîomme observé au mieux aux figures 3 et 4, le détecteur 10 comprend d'une façon générale un boîtier tubulaire 24 construit avec un intervalle de détection 26 situé au centre entre une combinaison de boîtier à lampe et de section de serrage 28 et une section de transducteur coaxiale 30. Les deux sections 2 8, 20 30 sont supportées en association fixe dans l'espace par un organe de pont externe 32. Le détecteur 10 est destiné à être fixé de façon amoviie à la chambre compte-gouttes 12 par un engagement à friction entre la section de serrage 2 8 et un manchon concentrique 34 rappelé par ressort et monté sur la section de transducteur 25 3 0. L'extrémité interne de la -section de serrage 28 est dotée d' une encoche pratiquement en forme de V31 définissant une mâchoire de serrage destinée à engager fermement la chambre 12. Un faisceau lumineux de référence provenant d'une source lumineuse 36 dans la section 38 est projeté à travers la chara-30 bre compte-gouttes 12 sur une cellule photo-électrique 38 dans la section de transducteur 30 du boîtier 24. Le faisceau lumineux de référence est interrompu chaque fois qu'une goutte de fluide 40 tombe à travers la chambre compte-gouttes 12 et cette interruption est communiquée électriquement à l'indicateur 20 par l'inter-35 médiaire du câble 22. Une paire de tiges 42 à saisir avec les doigts s'étendent radialement vers l'extérieur à partir des côtés 'exposés du marchons4 69 38561 2067126 et, en combinaison avec l'extrémité obturée externe 44 de la section de transducteur 30 du boîtier ou carter 24 , elle forme une prise du type seringue pour le retrait sélectif du manchon afin de permettre le montage d'enlèvement du détecteur 10 par rapport à 5 la chambre compte-gouttes 12. Le boîtier 24 du détecteur 10 est de préférence fait de matière plastique ou analogue moulée. Une paroi d'extrémité en une pièce 46 obture l'extrémité externe de la section de serrage 2 8 . Comme observé au mieux à la figure 3, l'organe de pont 10 32 du boîtier 24 est creux afin de recevoir une paire de conducteurs électriques 50 destinés à assurer la connexion avec la cellule photo-électrique 38. La source lumineuse 36 est montée dans une cavité centrale 56 pratiquée dans un bloc de montage 58 situé immédiatement 15 derrière l'encoche 31 dans la section .de seriag-e 2 8. Une ouverture de concentration relativement étroite 60 s'étend à partir de la cavité 56 à travers le bloc 58 et définit un faisceau lumineux de référence relativement étroit. Le rapport dans l'espace entre l'ouverture 60 , le bloc de montage 58 et l'encoche 31 est tel 23 que le faisceau lumineux de référence passe approximativement par le centre de la chambre compte-gouttes 12 lorsque celle-ci est située dans l'encoche. La cellule photo-électrique 38, de préférence du type au germanium, est montée dans une cavité 62 s'adaptant étroitement 25 et pratiquée dans un bloc de montage 64 qui est situé à l'extrémité interne de la section de transducteur 30 du boîtier 24. Une ouverture de concentration 66 s'étend depuis la cavité 62 jusqu'à la face externe du bloc de montage 64. La source lumineuse 36, les ouvertures da concentration 60,66 et la cellule photo-électrique 30 38 sont alignées coaxialement de façon à définir un axe optique pour le système détecteur et pour réduire au minimum la réponse désaxée de la cellule photo-électrique à la lumière parasite. Lorsque le détecteur 10 est monté sur la chambre compte-gouttes 12, le manchon 34 est repoussé vers cette chambre à 35 l'aide d'un ressort de compression hélicoïdal 68 dans la section de transducteur 30 du boîtier 24. Le manchon 34 est concentrique avec la section de transducteur 30 du boîtier 24 et peut coulisser le long de celle-ci , un jeu pour l'organe de pont 32 étant offert 69 38561 6 2067126 grâce à une fente 67 dans le manchon. Une extrémité du ressort 68 rencontre une goupille 70 L'extrémité à capuchon 44 de la section de transducteur 30 du boîtier 24 et les tiges de prise pour les doigts 42 forment un ensemble de prise du type seringue familier à tout 15 personnel d'hôpital.Le détecteur 10 est monté sur la chambre comp-te-gouttes 12 en amenant en retrait le manchon 34 rappelé par ressort, en pLaçant la chambre compte-gouttes dans l'intervalle détecteur 26 et en libérant ensuite le manchon 34 de façon à ce qu'il vienne engager la chambre. 20 La source lumineuse 36 et la cellule photo-électrique -38 sont connectées électriquement à l'indicateur 20 à l'aide d' un câble 22 qui pénètre dans la section de serrage 2 8 du boîtier .24. Un conducteur 76 est connecté à une borne de la source lumineuse 36 et un second conducteur 78 à l'autre borne de la source 25 lumineuse. Le second conducteur 78 est commun au circuit de la source lumineuse et à celui de la cellule photo-électrique et il est également connecté par l'un des conducteurs 50 à une borne de la cellule photo-électrique 38. Le troisième conducteur 80 dans le câble est connecté à l'autre conducteur de la paire de 30 conducteurs 50 et il est ainsi connecté électriquement à la seconde borne de la cellule photo-électrique 38. La façon dont la source lumineuse 36 et la cellule photo-électrique 3 8 sont connectées à une source de puissance 82 et à un appareil de surveillance 84 ,respectivement, dans 1' 35 indicateur 20 , est illustréeschématiquemat à la figure 5. Le dispositif détecteur suivafc la présente invention satisfait un besoin existant depuis longtemps dans la technique pour un détecteur d'écoulement goutte à goutte compact, sûr, sou- 7 69 38561 2067126 pie et utilisé facilement. Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de. réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet. 69 38561 2067126 REVENDICATIONS ' 1.Dispositif détecteur destiné à détecter un écoulement goutte à goutte dans un conduit à fluide, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier définissant un intervalle de détection fixe destiné à recevoir ce conduit , des moyens de détection as- 5 sociés activement à l'intervalle détecteur , ces moyens de détection étant sensibles à des gouttes de fluide traversant ledit conduit et des moyens de serrage au voisinage de l'intervalle détecteur pour assurer le montage du boîtier sur un conduit de n'importe quelle dimension sans modifier les dimensions de l'intervalle 10 détecteur. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens détecteurs comprennent une source lumineuse supportée d'un côté de l'intervalle détecteur et des moyens photosensibles supportés sur le côté opposé de l'intervalle détecteur 15 de façon à recevoir un faisceau lumirmx de référence à partir de la source lumineuse. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens indicateurs sensibles aux moyens détecteur s. 20 4. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de concentration destinés à définir le faisceau de référence et à réduire au minimum la réponse de la cellule photo-électrique à la lumière parasite. 5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé 25 en ce que les moyens de serrage sont associés activement au boîtier et sont prévus pour être repoussés élastiquement à travers ledit intervalle. 6. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens indicateurs sont sensibles électriquement 30 aux moyens détecteurs. 7. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit à fluide définit une chambre compte-gouttes d'un ensemble intraveineux et en ce que le boîtier est de forme généralement oblongue , la source lumineuse étant située • 35 dans une première extrémité de ce boîtier , la lumière provenant de la source lumineuse étant façonnée en un étroit faisceau de référence dirigé à-travers l'intervalle détecteur et toute cham- 69 38561 2067126 bre compte-gouttes qui y est contenue, tandis que les moyens photosensibles sont situés dans une seconde extrémité du boîtier, ces moyens photosensibles se trouvant dans le parcours du faisceau de référence. 5 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de serrage comprennent un manchon disposé autour de l'une ou l'autre des extrémités du boîtièr en association de coulissement avec celle-ci , ce manchon étant repoussé é- 30 lastiquement en travers dudit intervalle et au moins une tige de prise s'étendant à partir de ce manchon ,ladite tige de prise formant une prise du type seringue en combinaison avec une face externe de l'une des extrémités du boîtier. 35 9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend une paire de tiges de prise s'étendant vers l'extérieur à'partir du manchon sur les côtés opposés de celui-ci afin de définir avec une extrémité du boîtier une prise du type seringue. 20 10. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la première extrémité du boîtier est une première partie de boîtier pratiquement tubulaire destinée à la source lumineuse tandis que la seconde extrémité du boîtier est une seconde partie de boîtier pratiquement tubulaire destinée à recevoir des moyens photosensibles.