Brevet FR2068636A1 — publié le 19710827

L'invention se rapporte aux organes artificiels tels que des oxygénateurs de sang, des reins artificiels et autres appareils analogues, et elle concerne plus particulièrement, des perfectionnements à des dispositifs de ce genre qui utilisent une enveloppe de membrane de diffusion enroulée en spirale. Le brevet britannique n0 1 093 269 décrit un organe artificiel utile à la dialyse d'un fluide ou à I'oxygénation du sang. Le dispositif décrit dans ce brevet comprend une bobine présentant une paire de joues en hautr-et en bas et une enveloppe allongée de membrane de diffusion enroulée en spirale autour de la portion centrale de la bobine, entre les joues. Pour utilisation dans l'oxygénation du sang, l'oxygène arrive par une entrée située à une extrémité de 11 enveloppa de membrane et s'en va par une sortie située à l'autre extrémité de l'enveloppe.Le sang arrive par une entrée située dans l'une des joues de la bobine, passe entre les spires de la membrane, et s'en va par une sortie située dans la joue oppose de la bobine. Bien que le dispositif décrit dans le brevet cité fonctionne, on éprouve de la difficulté à maintenir l'uniformité de l'écoulement entre les spires de l'enveloppe de membrane. En outre, il est difficile dlSliminer les espacements aux pEri- péries intérieure et extérieure de l'enveloppe de membrane. Ces espacements permettent à du fluide de passer librement entre les joues sans & re forcé entre les spires de l'enveloppe. Ainsi, on nwobtient pas une efficacité maximale et occasionnellement des problèmes surviennent par suite de la stagnation de fluide dans certaines- zones du dispositif. Le but principal de l'invention est d'éliminer les inconvénients susdits des dispositifs d'oxygénation et de dialyse enroules an spirale. Plus particulièrement l'invention a pour but d'éliminer la dérivation de fluide autour des spires de l'enveloppe et d'assurer un écoulement plus uniforme du fuide entre les spires de la membrane enroulee en spirale. En vue de ces buts, l'invention propose un manchon gonflable creux en matière élastique placé autour de toute la périphérie de l'enveloppe placée sur la bobine. En gonflant le manchon à une pression convenablement déterminée en fonction des fluides utilisés dans le dispositif, on peut obtenir une efficacité optimale du dispositif. On élimine pratiquement les parcours de dérivation et les zones de stagnation dans le dispositif. Le manchon peut être rempli soit d'air soit d'un autre fluide approprié tel que l'eau. Outre que lton maintient des configurations optimales d'écoulement à llintérieur du dispositif, on peut régler la-température du fluide de gonflage pour assurer une~température réglée des fluides contenus dans le des positif.En outre, lorsqu'on assujettit de façon étanche les portions supérieure et inférieure du manchon à la périphérie de la bobine, le manchon joue le rôle d'un joint extérieur du dispositif. La description qui va suivre en regard du dessin an nexé, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprend dre comment l'invention peut être réalisée, les particularités q-ui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. Sur ce dessin - la figure 1 est une vue en perspective d'un organe artificiel conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe transversale partiellement schém2tiqueg de l'organe de la figure 1, illustrant les principes-de l'invention; et la figure 3 est une vue partiellement schématique dun autre mode de réalisation conforme à l'invention comportant des agencements de réglage de température. On considérera maintenant les dessins où les mêmes références représentent des parties semblables ou correspondantes sur les différentes vues. La figure 1 montre un dispositif réalise selon l'invention pour l'oxygénation du sang ou pour la dialyse de fluides, par exemple, un rein ou placenta artificiel. L'organe artificiel comprend la bobine 11 présentant dans ses joues une entrée 13 et une sortie 15 comme on le voit plus-clairement sur la figure 2. Une enveloppe allongée 17 est enroulée en spirale autour du noyau central de la bobine, entre les joues. Une entrée 19 et une sortie 21 sont prévues aux extrémités opposées de l'enveloppe 17 et dépassent du dispositif, de préférence à travers un alésage de la bobine 11. Comme décrit dans-le brevet britannique precit, un élément d'espacement peut entre prévu entre les spires de l'enveloppe 17 pour amorcer un chemin d'Xcou- lement entra les spires. Comme le montrent les figures 1 et 2, le perfectionnement apporté par la présente invention réside dans un manchon creux gonflable 23, en matière élastique, s'étendant sur toute la périphérie de ltenveloppe 17. Avantageusement mais non nécessairement, les extrémités supérieure et inférieure du manchon 23 sont assujetties de façon étanche aux joues de la bobine 11, à la périphérie extérieure des joues. On obtient ainsi une paroi extérieure étanche aux fuites fermant le volume limité par la bobine et on peut y parvenir, par exemple, au moyen d'un adhésif approprié. Des moyens sont prévus pour gonfler le manchon 23. Comme le montre la figure 1, on utilise un tube d'entrée 25 pour introduire du fluide dans le dispositif. On peut introduire par exemple le fluide, comme le montre la figure 1, au moyen d'une pompe à air avec soupape incorporée 27 et observer la pression au moyen d'un indicateur approprié 29. Pour faire fonctionner le dispositif représenté sur les figures 1 et 2, on utilise la pompe 27 pour gonfler le manchon 23 à une pression telle qu'elle crée un joint efficace avec l'enveloppe 17 le long de la périphérie extérieure de celle-ci et ferme tous canaux par lesquels des fluides pourraient passer sans contact intime avec l'enveloppe. Bien entendu, la pression nécessaire dépend dans chaq.ue cas des fluides utilisés dans le dispositif et de la taille de celui-ci. Evidemment, dans l'oxygénation du sang, par exemple, la pression exercée par le manchon 23 ne doit pas être assez grande pour empêcher l'écoulement du sang entre les spires de ltenveloppe ni pour exercer sur le sang des pressions telles que les globules soient endommagés. La pression exercée par le manchon 23 agit de manière à boucher toutes les ouvertures d'écoulement libres entre les spires de l'enveloppe 17 ou à la périphérie de celle-ci. Etant donné que la pression est exercée uniformément sur toute la circonférence de l'enveloppe, un écoulement pratiquement uniforme est assuré à l'intérieur du dispositif. La figure 3 montre une variante du système décrit plus haut dans laquelle les agencements servant à introduire du fluide dans le manchon 23 comprennent des moyens de réglage de la température. Dans le système représenté sur la figure 3, on utilise de l'eau ou un autre liquide au lieu d'air pour gonfler le manchon 23. On peut assurer un réglage de température en faisant passer le tube d'entrée 25 à travers un échangeur de chaleur comprenant une masse d'eau chauffée et en réglant la température de l'eau dans l'échangeur thermique par mesure de la température de liteau amenée au manchon 23. De tels systèmes de réglage sont bien connus de l'homme de l'art et n'ont pas besoin d'être décrits ici en détail. Afin d'assurer un afflux d'eau à la température appropriée dans le manchon 23, un tube de sortie 31 est aussi prévu sur le manchon. Une soupape 33 prévue dans le tube de sortie sert à régler la pression à l'intérieur du manchon. Des types appropriés de soupapes permettant de restreindre l'écoulement de fluide sont aussi bien connus dans la technique. Evidemment, d'autres modifications et variantes de l'invention apparaîtront à l'homme de l'art à la lecture de la description ci-dessus qui porte sur les modes de réalisation préférés; il est donc entendu que l'on peut mettre l'invention en pratique d'une manière autre que celle qui est décrite. REVENDICATION5 1. Organe artificiel comprenant une membrane perméable de diffusion, de forme allongée enroulée en spirale entre deux joues d'une bobine, un fluide passant à travers l'enveloppe de membrane et un autre fluide passant par les espacements entre les spires de l'enveloppe, caractérisé en ce que ltorgane comporte un manchon creux gonflable en matière élastique qui entoure toute la périphérie de l'enveloppe placée sur la bobine de manière à maintenir une pression sur la surface de l'enveloppe. 2. Organe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon est assujetti de façon étanche aux surfaces périphériques extérieures des deux joues, formant ainsi une paroi extérieure étanche aux fuites qui ferme le volume limité par la bobina. 3. Organe selon la revendication 2, caractérisé çn ce qu'il comprend, en outre, des agencements permettant d'introduire du fluide dans le manchon et de maintenir ce fluide à une pression prédéterminée. 4. Organe selon la revendication 3 caractérisé en ce qu?il comprend, en outre, des agencements pour régler la température du fluide dans le manchon.