Brevet FR2192848A1 — publié le 19740215

La présente invention a trait à un dispositif de détection d'air ou de gaz dans des conduites de liquide, notamment de liquides colorés ou opaques tels que du sang, ainsi qu'aux appareils notamment appareils de transfusion sanguine, comprenant un tel dispositif. Les transfusions sanguines, notamment dans les blocs opératoires, s'effectuent généralement l'aide d'une pompe à doigts coopérant avec une conduite flexible telle qu'un cathéter dont une extrémité aboutit au receveur et l'autre extrémité est reliée au flacon de sang. On sait qu'il est extrêmement important qu'aucune bulle d'air ne soit entraînée par le sang dans la conduite en raison des conséquences très dangereuses qui peuvent en résulter pour le patient. Dans les salles d'opération, la transfusion est surveillée généralement par un anesthésiste-réanimateur qui doit régler le débit et remplacer les flacons vides au fur et à mesure, et il peut arriver, au cours d'une intervention longue et grave, que malgré toute l'attention portée à ce travail, le flacon d'environ 400 cm se vide en quelques instants, et la pompe électrique à doigts qui continue sa marche, envoie alors de l'air dans l'appareil circulatoire du patient. Plusieurs accidents majeurs ont déjà eu lieu de ce fait. La présente invention se propose de remédier à cet inconvénient et de fournir un dispositif permettant de détecter le passage d'air dans un conduit de liquide, notamment du sang. L'invention a pour objet un dispositif de détection de passage d'air ou autre gaz dans des conduites de liquide, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un capteur susceptible de délivrer un signal lorsque de l'air passe dans la conduite devant le capteur, à la place du livide, et des moyens d'amplification pour amplifier le signal délivré par le capteur. Dans une forme préférée de réalisation, pour la détection d'air ou de gaz dans des liquides opaques, le dispositif comprend au moins une source de rayonnement, notarinent de raWonnements lumineux traversant la conduite de liquide et aboutissant au moins a un capteur te' qu'une cellule photo- électrique, ce capteur ou cett ellule, délivrant un a an n cas d'interruption e la présence du liquide dans la cri~idui~ au regard de la source lumineuse. De cette arçon, il est point le de détecter non seulement l'absence Ye guide, mais également 1? sassage de bulles d'air flans le liquide Les moyens d'amplification peuvent avantageusement être utilisés, dans cette forme de réalisation préférée, pour piloter un dispositif de commutation tel qu'un relais, relié à des moyens de signalisation ou d'actionnement destinés à' être pilotés par le détecteur. Dans cette forme de réalisation, le relais peut avantageusement être incorporé dans un circuit d'alimentation de la ou des sources lumineuses de façon à rester dans l'état normal tant que les sources lumineuses sont parcourues par un courant électrique et à se mettre dans sa position active d'une part dans le cas d'une interruption de l'alimentation des sources lumineuses, d'autre part dans le cas de la survenue d'un signal provenant du capteur. De cette façon, on assure la détection non seulement de l'air dans la conduite mais encore des pannes dans les sources lumineuses. Ceci peut être utilisé notamment dans le cas où l'appareil incorporant le dispositif de détection selon l'invention doit cesser de fonctionner non seulement en cas de présence d'air, mais encore, pour des raisons de sécurité, en cas de panne dans le dispositif de détection. D'une façon avantageuse, les moyens d'amplifications peuvent comprendre, pour commander le relais ou autre organe de commutation, trois transistors couplés directement, c'est-à-dire avec l'émetteur du premier transistor couplé sur la base du- second, et le collecteur du second sur la base du troisième, la ou les cellules étant reliées à la base du premier transistor, tandis que le passage du courant dans la lampe ou source lumineuse s'effectue à travers le deuxième transistor, l'une des bornes de la lampe étant branchée sur le collecteur de ce second transistor, le relais étant branché entre le collecteur du troisième transistor et la base du premier. Dans ces conditions en l-'absence de flux lumineux, c'est dire lorsque le liquide opaque intercepte la lumière de la source lumineuse avant qu'elle ne parvienne au capteur, la tension sur la base du premier transistor est telle que le second transistor est maintenu on conduction, de sorte que les lampes sont limées, ce qui rend le troisième transistor également conductcujr, asSurarlt ainsi le collage du relais. n cas de présence de flux lumineux provenant d'une absence de liquide en face de la source lumineuse, le signal envoyé par la cellule sur la base du premier transistor provoque un débit maximum sur le second transistor de sorte que le troisième transistor se trouve bloqué, sa base étant devenue négative, ce qui entraine le décollage du relais. L'invention a également pour objet les appareils de circulation de liquides incorporant le dispositif précité. Plus particulièrement, l'invention a pour objet un appareil de transfusion sanguine comprenant un récipient ou flacon à partir duquel le sang est prélevé, une conduite provenant de ce récipient ou flacon, et aboutissant à une pompe, notamment du type pompe à doigts, entrainée par des moyens moteurs, ledit appareil étant caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif de détection selon l'invention, placé sur'la conduite en amont de la pompe et en aval du récipient ledit dispositif de détection étant relié, par sa sortie, à des moyens d'alarme et/ou des moyens de commande de la pompe. Dans une forme de réalisation préférée, l'appareil comprend au moins une source lumineuse associée à au moins une cellule photo-électrique correspondante, avec une conduite transparente de sang passant entre ladite source et ladite cellule, des moyens d'amplification du signal délivré par ladite cellule en cas d 'in- terception du flux lumineux, et des moyens commandant sous l'effet du signal amplifié, de préférence par l'intermédiaire d'un relais, soit l'interruption de la pompe, soit la production d'un signal d'alarme. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, ainsi que du dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente une vue schématique d'un appareil de transfusion sanguine selon l'invention, - la figure 2 représente une vue du schéma électrique de l'appareil selon la figure 1. L'appareil de transfusion sanguine sur la figure 1 comprend un flacon de sang 1 conventionnel à la partie inférieure duquel débouche une conduite transparente 2 qui, par l'intermédiaire d'un filtre 3, amène le sang à une pompe à doigts 4 dont le rotor 5 porte trois doigts 6 entrainés dans le sens de la flèche F. La rotation de la pompe à doigts a pour effet d'entrainer le liquide dans la conduite 2 dans le sens de la flèche F2 vers le patient. Le dispositif de détection faisant partie de l'appareil selon l'invention, comprend tout d'abord deux lampes LI et L2, disposées llune sous l1autre- d'un cOte de la conduite transparente 2, entre le flacon 1 et le filtre 3. De l'autre côté des sources lumineuses L1 et L2 par rapport à la conduite 2 sont disposées deux cellules photo-électriques Cl et C2 qui reçoivent respectivement le flux des sources L1 et L2 lorsque le passage du sang dans la conduite 2 est interrompu soit par manque de sang, soit par passage d'une bulle d'air.Des connexions convenables 7 relient les cellules Cl et C2 à un boitier 8 à l'intérieur duquel se trouve disposé le circuit électrique de la figure 2, à l'exception des lampes L1 et L2, et des cellules Cl et C2. Des conducteurs 9,partant de l'élément 8 aboutissent au corps de pompe 4 pour commander, d'une façon qui ne sera pas décrite plus en détail un interrupteur provoquant l'arrêt ou la marche de la pompe. Comme on le voit plus précisément sur la figure 2, les cellules Cl et C2, d'un type en soi connu, sont reliées par un conducteur a à une source de +9 volts, par l'intermédiaire d'une diode de sécurité d'inversion des polarités D. La sortie commune b des cellules Cl et C2 aboutit à un point de jonction c à partir duquel un premier conducteur muni d'une résistance R1, aboutit à la base d'un premier transistor TI. La ligne d'alimentation +9 volts aboutit également par l'intermédiaire d'un conducteur d d'une part au collecteur de T1, d'autre part à l'une des bornes des deux lampes L1 et L2.L'émetteur de T1 est relié, par l'intermédiaire du conducteur e à la base d'un second transistor T2 dont le collecteur est relié d'une part par un conducteur f à la base d'un troisième transistor T3, d'autre part par un conducteur i aux autres bornes des deux sources lumineuses Li, L2. Les émetteurs des transistors T2 et T3 sont reliés, par un conducteur J d'une part à la tension de -9 volts, et d'autre part à une résistance R2 reliée au point c. Enfin, le collecteur du transistor T3 est relié, par l'intermédiaire d'un relais R, d'une part au conducteur a, d'autre part au point c par l'intermédiaire d'une résistance R3. En fonctionnement normal, lorsque la pompe débite, et que du sang se trouve présent dans la conduite transparente 2 au niveau des lampes L1 et L2, les cellules Cl et C2 ne sont pas excitées, les flux lumineux étant interrompus par le liquide. La tension sur la base TI est faible, de sorte que les lampes L1 et L2 sont maintenues allumées et qu'une tension suffisante est maintenue sur la base de T3 pour que T3 conduise, provoquant le collage du relais R et donc le maintien de l'interrupteur de la pompe dans la position de fonctionnement de la pompe. Par contre, lorsqu'il n'y a plus de sang au regard de l'une au moins des lampes L1 et L2, soit parce que le flacon est vide, soit en raison du passage d'une bulle d'air, on obtient un signal important sur la base de Tl en provenance des cellules. L'apparition du signal important sur la base de T1 provoque un débit maximum de T2, ce qui bloque le transistor T3 qui ne peut plus débiter du fait que sa base devient négative. On obtient alors le décollage du relais et par conséquent l'arrêt de la pompe. Dans le cas où les deux lampes L1 et L2 ne seraient pas alimenties ou encore dans le cas où ces lampes seraient détériorées et ne permettraient plus le passage du courant, la tension sur la base de 3 diminuerait également et T3, n'étant plus conducteur, provoquerait le décollage du relais et donc l'arrêt de la pompe, et ceci même en l'absence de tout signal sur les cellules Cl ou C2. De cette façon, on est certain que tout risque d'accident se trouve évité lorsque les moyens de détection se trouvent en panne. Il est également possible suivant une variante avantageuse de l'invention d'actionner à l'aide du relais R un signal visuel et/ou sonore, lors du décollage du relais. Il est également possible de n'utiliser le relais R que pour provoquer l'apparition d'un tel signal, mais sans faire dépendre la marche ou l'arrêt de la pompe de la commande du relais R. Dans ce cas, l'opérateur arrêtera manuellement la pompe s'il le juge utile après avoir perçu le signal d'alarme. L'appareil ainsi réalisé possède un degré de fiabilité particulièrement élevé, grace notamment à Sa construction simplifiée, au dédoublement des lampes et cellules et à l'auto-détection d'un fonctionnement défectueux. Bien que l'invention ait été décrite à prc,ins c''une forme do réalisation particuliàre, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter divers. modifi rations, sans pour cela stloigner ni de son cadre ni de son es- prit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection de passage d'air ou autre gaz dans une conduite de liquide, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un capteur susceptible de délivrer un signal lorsque de l'air ou du gaz passe dans la conduite devant le capteur, et des moyens d'amplification pour amplifier le signal délivré par le capteur. 2. Dispositif selon la revendication 1 pour la détection dans un liquide coloré ou opaque, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une source lumineuse envoyant un flux lumineux à travers la conduite, et au moins une cellule photo-électrique délivrant un signal lors du passage de ce flux à travers la conduite. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens d'amplification a boutissent, par leur sortie, à un relais. 4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le relais est incorporé dans un circuit d'alimentation de la ou des sources lumineuses. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens d'amplification comprennent trois transistors dont le premier, qui reçoit, sur sa base, la sortie de la, ou des cellules, a son émetteur relié à la base du second, t son collecteur à une source de potentiel, dont le second a son collecteur relié à la base du troisième et à une borne de la ou des sources lumineuses pour permettre l'alimentation de la source, et dont le troisième a son émetteur relié à une entrée du relais. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait qu'il possède deux sources lumineuses coopérant avec deux cellules. 7. Appareils de circulation de liquides comprenant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8. Appareil de transfusion sanguine selon la revendication 7, comprenant un flacon ou récipient à partir duquel le sang est cVé, une conduite provenant de ce récipient et aboutissant a une pompe notamment une pompe à doigts, caractérisé par le fait yue le rlispositif de détection est placC en amont de la pompe et en ara du récipient, et que ledit dispositif est allie par Sa sorte à des moyens d'alarme ou de commande de la pompe. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte simultanément des moyens d'alarme et de commande. 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait que lesdits moyens de commande de la pompe sont des moyens d'arrêt de la pompe.