Brevet FR2226145A1 — publié le 19741115

La présente invention concerne un dispositif d'injection de gaz pour examens radiologiques en contraste gazeux et un appareil de radiologie muni d'un tel dispositif. Dans certains examens neuroradiologiques, il est nécessaire de créer ou améliorer le contraste par une injection gazeuse. Dans 11 encéphalographie gazeuse ou myélographie gazeuse par exemple, un gaz stérile est habituellement injecté dans le canal céphalo-rachidien par ponction lombaire, en vue de visualiser sur les clichés radiologiques les contours de ltencephale ou de la moelle épinière par contraste gazeux. Cette injection de gaz stérile se fait, en général, manuellement à l'aide d'une seringue que lton adapte au bout d'un trocart de ponction lombaire : on remplit la seringue d'un certain volume de gaz stérile, puis on la fixe au bout d'un trocart et on injecte le plus lentement possible le gaz dans le canal céphalo-rachidien dans lequel débouche le trocart. Dans cette méthode d'inJection se pose le problème de stérilité du gaz à injecter, des instruments servant à l'injection et de l'opérateur effectuant le travail. Ce problème est d'autant plus délicat que l'injection est fractionnée dans le temps et ltopérateur fait le va-et-vient entre le patient et l'appareil de radiologie. En outre, il se produit fréquemment un autre inconvénient ci-après. En vue d'éviter une trop grande perte de temps entre les prises de clichés radiologiques, chaque injection est faite selon la méthode ci-dessus en un temps relativement court, ce qui occa sionne de violents maux de tête au patient. Dans une autre méthode connue, l'injection de gaz est faite à l'aide d'un réservoir ayant une sortie supérieure et une sortie inférieure. Le gaz à injecter est emmagasiné dans ce réservoir qui est en communication avec un trocart de ponction lombaire par sa sortie supérieure. La sortie inférieure du réservoir de gaz est reliée à un deuxième réservoir qui contient un liquide. Si on surélève ce deuxième réservoir, le liquide tend à monter dans le réservoir de gaz suivant le principe des vases communicants, et refoule le gaz vers le trocart. Des robinets montés sur des tuyaux de liaison des réservoirs assurent le passage ou l'arrêt du liquide ou du gaz. Un tel système est relativement encombrant et ne supprime pas les allées et venues de ltopérateur qui doit ouvrir ou fermer les robinets, et régler le débit du fluide pour obtenir une vitesse d'in- jection voulue. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients. Elle permet de réaliser pour des examens radiologiques en contraste gazeux, un dispositif compact et perfectionné d'injection de gaz stérile à pression et à débit souhaités, affichés, constants, et à volume prédéterminé, affiché, retable, dispositif pouvant etre facilement stérilisé, se fixer sur un appareil de radiologie, fonctionner sous une commande à distance, s'arrêter automatiquement en cas d'obstruction du passage du gaz au niveau du patient. Un dispositif d'injection de gaz stérile, conforme à l'invention, est caractérisé en ce qutil comprend au moins une source de gaz stérile comprimé et un système de dosage et dtinjection alimenS en gaz par cette source et effectuant sous l'action du gaz comprimé de ladite source, le dosage du volume de gaz à injecter et l'injection de ce volume de gaz. l'invention a également pour objet un appareil de radiologie comprenant un tel dispositif d'injection de gaz stérile. Pour mieux faire comprendre ltinvéntion on en décrit ci-apres, à titre indicatif, un exemple de réalisation, illustré par un dessin schématique ci-annexé. Un dispositif d'injection de gaz stérile, conforme à l'invention comprend un réservoir amovible de gaz stérile 1, un système de dosage et dtinjection de gaz 2, un système de distribution de gaz 3, un système 4 de réglage et d'affichage de pression de gaz dans le dispositif et un système de réglage et d'affichage de pression et de débit de gaz à injecter 5. le système de dosage et d'injection 2, le système de distribution de gaz 3, le système 4 de réglage et d'affichage de pression de gaz et le système de réglage et d'affichage de pression et de débit de gaz à injecter 5 sont de préférence montés d'une manière compacte dans un bottier 6, représenté schématiquement par une ligne fermée en traits discontinus, le réservoir de gaz comprimé stérile 1 étant raccordé d'une manière amovible à ce bottier 6.Un tel assemblage des éléments composants du dispositif d'injection de gaz dans un volume réduit du bottier 6 permet selon l'invention d'obtenir des principaux avantages suivants : facilité obtenue dans la stérilisation du dispositif et dans la fixation du dispositif sur un appareil de radiologie, rapidité dans le réglage, la commande et la surveillance du fonctionnement du dispositif, suppression des allées et venues fréquentes entre le patient, le dispositif d'injection et 11 appareil de radiologie. le réservoir 1 fermé par un robinet 7 contient un gaz comprimé et stérile qui est habituellement l'air ou lthéliumj Le réservoir de gaz comprimé 1 est relié au système de dosage et dJinjection 2, à travers le système 4 de réglage et d'affichage de pression de gaz dans le dispositif et le système de distribution 3. le système de dosage et d'injection 2 comprend un cylindre rigide 8, divisé intérieurement en deux compartiments 17 et 18 par un piston coulissant 9 dont la tige 10 est prolongée à l'extérieur de ce cylindre. Le cylindre 8 est pourvu, à ses deux extrémités, de deux ouvertures 11 et 12. Quand l'ouverture Il est mise à l'air libre et l'ouverture 12 est reliée à une source de gaz comprimé, le gaz comprimé entre dans le cylindre 8 par 1' ouverture 12 et refoule le piston 9 vers le fond du cylindre 8, suivant la flèche f2. En fin de course du piston 9, le compartiment 17 du cylindre 8 a un volume pratiquement nul. Quand l'ouverture 12 du cylindre 8 est mise à l'air libre e,t itouverture il est reliée à une source de gaz comprimé, le gaz comprimé entre dans le cylindre 8 par l'ouverture il et refoule le piston 9 en sens inverse, suivant la flèche fl, vers le fond du cylindre 8. En fin de course du piston 9, le compartiment 17 reçoit un volume de gaz comprimé équivalent à la capacité maximale du cylindre 8. Cette capacité maximale du cylindre 8 ou ce volume maximal de gaz comprimé reçu dans le compartiment 17 peut outre déterminé par le produit de la surface du piston 9 par la course de ce piston 9, pour aller d'une extrémité à l'autre du cylindre 8. la surface du piston 9 est invariable. Ire volume du gaz admis dans le compartiment 17 est alors proportionnel à la courue du piton 9. Ce volume de gaz comprimé peut entre alors mesuré par la longueur du déplacement de l'extrémité 13 de la tige 10 du piston 9. Poux faciliter cette mesure, une règle graduée en unités de volume 14 est montée parallèlement à la tige 10 du piston 9, et de manière que le zéro de la graduation de la règle 14 correspond avec la position de l'extrémité 13 de la tige 10 du piston 9 quand ce piston 9 atteint en fin de course dans le sens f2, le fond du cylindre 8. La graduation de la règle 14 indiquant le volume maximal du compartiment 17 doit correspondre avec la position de l'extrémité 13 de la tige 10 du piston 9 quand ce piston 9 atteint en fin de course dans le sens fi, le fond du cylindre 8. le réglage du volume de gaz comprimé admis dans le compartiment 17 du cylindre 8 est, selon l'invention, effectué au moyen d'une butée dtarrêt réglable 15 montée coulissante, dans le système dosage injection 2, le long du trajet de déplacement de l'extrémité 13 de la tige 10 du piston 9, parallèlement à la règle graduée 14. Lorsque la butée 15 est coulissée dans le sens de la flèche fi ou la flèche f2, son index 16 se déplace sur les graduations de la règle 14. La butée d'arrdt peut être fixée dans l'une quelconque de ses positions, le long de la règle graduée 14 par un moyen connu non représenté. La butée d'arrêt 15 limite la course de l'extrémité 13 de la tige 10 du piston 9, par conséquent le piston 9 et le volume de gaz admis dans le compartiment 17. Elle permet ainsi par un simple réglage de sa position devant la règle graduée, de fixer à l'avance le volume de gaz admis dans le compartiment 17 autrement dit de faire un dosage de gaz par l'intermddiaire du cylindre 8. Le système 4 de réglage et d'aSfiohage de pression de gaz venant du réservoir 1 comprend un détendeur 19 muni d'un bouton de réglage 20 et un manomètre 21. Le manomètre 21 assure un affichage de la pression de gaz réglée au moyen du bouton 20 du détendeur 19. le système de distribution 3 assure à la fois une aliment a tion en gaz et une évacuation du gaz du système de dosage et d'injection 2. Ce système de distribution 3 comprend un distributeur pneumatique à deux voies 22, commandé successivement par une électrovanne pneumatique 23 et un distributeur pneumatique de commande 24 à une voie, pour alimenter en gaz le cylindre 8, et un distributeur pneumatique d'évacuation 25 à une voie, assurant l'évacuation du gaz du cylindre 8. Le distributeur pneumatique 22 à deux voies comprend une entrée 26, deux ouvertures de commande 27, 28 et deux sorties 29 et 30. Dès que l'ouverture de commande 27 est alimentée en gaz comprimé, l'entrée 26 est reliée à la sortie 29, et la sortie 30 est ouverte à l'air libre. Quand l'ouverture de commande 27 n: est plus alimentée et ltouverture de commande 28 reçoit du gaz comprimé, l'entrée 26 est aussit8t reliée à la sortie 30 et la sortie 29 est fermée. L'électrovanne pneumatique 23 comprend une entrée 31, deux sorties 32 et 33, et une bobine électrique de commande 34, la bobine 34 étant reliée à une source électrique 35, à travers un interrupteur 36. Quand l'interrupteur 36 est ouvert, l'entrée 31 de l1élec- trovanne 23 est reliée à sa sortie 32 Quand l'interrupteur 36 est fermé, la bobine 34 actionne-#'électrovanne 23+ ce qui a pour effet de relier l'entrée 31 à la sortie 33 et de fermer la sortie 32. Le distributeur pneumatique de commande 24 comprend une ouverture de commande 37, une entrée 38 et une sortie 39. Quand l'ouver- ture de commande 37 est alimentée en gaz comprimé, son entrée 38 est reliée à sa sortie 39. Lorsque cette alimentation en gaz comprimé à ltouverture de commande 37 cesse, 11 entrée 38 du distributeur 24 se ferme. Le distributeur pneumatique d'évacuation 25 comprend une ouverture de commande 40, une entrée 41 et une sortie 42. Quand l'ouverture de commande 40 est alimentée en gaz comprimé, l'entrée 41 du distributeur est reliée à la sortie 42. Lorsque cette alimentation en gaz comprimé à l'ouverture de commande 40 cesse, l'entrée 41 du distributeur 25 se ferme. le gaz comprimé venant du réservoir 1 alimente parallèlement l'entrée 26 du distributeur à deux voies 22, l'entrée 31 de l'éleo- trovanne pneumatique 23 et l'entrée 38 du distributeur de commande 24. L'interrupteur 36 étant ouvert, l'entrée 31 de l'électrovanne est reliée à sa sortie 32, et le gaz comprimé venant du réservoir 1, par la voie 31-32 de l'électrovanne 23, s'introduit dans l'ouvert ture de commande 27 du distributeur à deux voies 22 et provoque une mise à l'air libre de la sortie 30 et une liaison entre l'entrée 26 et la sortie 29.Etant donné que l'entrée 38 du distributeur de commande 24 est fermée à cause d'une absence d'alimentation en gaz comprimé à l'ouverture de commande 37 de ce distributeur 24, le gaz comprimé venant du réservoir 1, traverse le distributeur à deux voies 22 par la seule voie libre 26-29, se dirige d'une part vers l'entrée 41 fermée du distributear d'évacuation 25 et d'autre part vers l'ouverture il du compartiment 17 du cylindre 8, l'ouvert ture il du cylindre 8 et l'entrée 41 du distributeur d'évacuation 25 étant reliées à la sortie 29 du distributeur à deux voies 22. la sortie 30 étant mise -à l'air libre, l'ouverture de commande 40 du distributeur d'évacuation 25 et 1' ouverture 12 du compartiment 18 du cylindre 8, reliées à la sortie 30, sont également mises à l'air libre. Le gaz comprimé venant du réservoir 1 par la voie libre 26-29 peut entrer dans le compartiment 17 en repoussant le piston 9 suivant la flèche f1 jusqu'à ce que l'extrémité 13 de la tige 10 du piston 9 touche la butée d'arrêt 15. Le volume de gaz comprimé stérile qui remplit le compartiment 17 du cylindre, constitue la dose de gaz à injecter. Cette dose de gaz est ainsi facilement obtenue dans le dispositif de l'invention,par un simple réglage de la position de la butée d'arrêt 15 devant la règle graduée 14. En fermant maintenant l'interrupteur 36,l'ope'rateur met sous tension la bobine 34 qui actionne la fermeture de la sortie 32 de l'électrovanne 23 et établit la. liaison entre l'entrée 31 et la sortie 33. Le gaz comprimé venant du réservoir 1 traverse alors l'électrovanne 23 par la voie 31 - 33, s'introduit dans ltouverture de commande 37 du distributeur de commande 24 et provoque une liaison entre l'entrée 38 dudit distributeur et la sortie 39 de celui-ci. Le gaz comprimé venant du réservoir 1 peut alors emprunter la voie 38 - 39 du distributeur de commande 24, s'introduit dans l'ouverture de commande 28 du distributeur à deux voies 22 pour fermer la sortie 29 et établir la liaison entre l'entrée 26 dudit distributeur et la sortie 30 de celui-ci. le gaz comprimé venant du réservoir 1 traverse le distributeur à deux voies 22 par la voie libre 26 - 30 se dirige d'une part dans l'ouverture de commande 40 du distributeur d'évacuation 25 pour établir dans celui-ci la liaison entre l'entrée 41 et la sortie 42 et d'autre part aans le compartiment 18 du cylindre 8 par 11ouver- ture 12* Le compartiment 17 du cylindre 8 est alors, par la voie 41-42, relié à la sortie 42 du distributeur dtévacuation 25.L'entrée du gaz comprimé dans le compartiment 18 du cylindre 8 repousse suivant la flèche f2 le piston 9 qui chasse le gaz stérile contenu dans le compartiment 17 du cylindre vers la sortie 42 du distributeur d'évacuation 25, la sortie 42 étant reliée par un tuyau 43 à un embout anti-retour non représenté adaptable à un instrument d'injéc-- tion tel qu'un trocart, à travers un système 5 de réglage et d'affî- chage de pression et de débit de gaz.Le refoulement du gaz stérile à injecter, contenu dans le compartiment 17 du cylindre 8 est ainsi effectué sous l'action du gaz comprimé qui entre dans le compati ment 18 dudit cylindre 8. Quruld il y a, au niveau du patient par exemple, une obstruction dans l'écoulement du gaz, la pression dans le compartiment 17 du cylindre 8 augmente. Lorsqu'un équilibre de pressions de gaz s'établit entre les deux compartiments 17 et 18, le piston 9 s'arrête automatiquement. Le fonctionnement du disposi- tif d'injection de l'invention est de ce fait arrêté automatiquement. Le système 5 de réglage et d'affichage de pression et de débit de gaz relié à la sortie 42 du distributeur 25 comprend un limiteur de débit 44 et un manomètre 45. Le débit de gaz à injecter peut Entre ainsi ajusté par un réglage du bouton 46 du limiteur de débit 44. la valeur de ce débit est affichée sur le cadran 47 dudit limiteur. la pression du gaz à injecter est donnée par le manomètre 45. Quand le piston 9 arrive en fin de course dans le sens de la flèche f2 autrement dit quand tout le gaz contenu dans le compartiment 17 du cylindre 8 a été refoulé ou injecté, le dispositif de l'invention s'arrête, Il faut alors rouvrir l'interrupteur 36 de commande de l'électrovanne 23 pour que le dispositif de l'invention recommence un nouveau dosage de gaz à injecter. Te gaz comprimé venant du ré réservoir 1 remplit de nouveau le compartiment 17 du cylindre 8 en repoussant le piston 9 suivant la flèche fl. Le piston 9 refoule par la voie 12-30 dans l'air libre le gaz contenu dans le compartiment 18. le dispositif décrit ci-dessus donne ainsi à un opérateur la possibilité de réaliser à distance et en toute sécurité une injection à pression constante et à débit contr3lé de doses prédétermi- nées de gaz stérile dans un patient, tout en travaillant sur un appareil de radiologie en vue des examens radiologiques en contraste gazeux. - REVEKDICATIONS 1 - Dispositif d'injection de gaz stérile pour examens radiologiques en contraste gazeux, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une source de gaz stérile comprimé (1) et un système de dosage et d'injection (2) alimenté en gaz par cette source et effectuant sous ltaction du gaz comprimé de ladite source, le dosage du volume de gaz à injecter et l'injection de ce volume de gaz. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins entre la source de gaz comprimé stérile et le système de dosage et d'injection (2), un système (4) de réglage et d'affichage de pression de gaz et un système de distribution (3), et en aval du système de dosage et d'injection (2), un système (5) de réglage et d'affichage de pression et de débit de gaz stérile à in jecter. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de dosage et d'injection (2) comprend au moins un cylindre rigide (8) intérieurement divisé par un piston 9, en deux compar piments, alternativement alimentés en gaz comprimé stérile, l'un (17) recevant du gaz à doser et 11 autre (18) du gaz opérant 1'in3ection. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le le système de dosage et drinjection (2) comprend, dans le trajet de l'extrémité (13) de la tige du piston (9 > du cylindre (8), une butée d'arrêt (15) réglable muni d'un index (t6) indiquant sa position devant une règle graduée en unités de volume. 5 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de distribution 3 comprend au moins un distributeur pneumatique à deux voies (22) assurant une alimentation alternative en gaz des deux compartiments (17, 18) du cylindre (8) du système de dosage et d'injection (2), et un distributeur pneumatique d?évacua- tion à une voie (25) assurant l'évacuation du gaz stérile à injecter. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le distributeur pneumatique (22) à deux voies est commandé alternativement par une électrovanne pneumatique (23) à deux voies et un distributeur pneumatique de commande à une voie (24). 7 - Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caracté- risé en ce que le distributeur pneumatique (22) à deux voies comprend deux sorties dont l'une (29) est soit reliée à ltentrée (26) soit fermée et l'autre (30) est soit mise à l'air libre, soit reliée à l'entrée (26). 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'une (29) des deux sorties (29, 30) du distributeur pneumatique à deux voies (22) est reliée à l'entrée (41) du distributeur pneumatique d'évacuation (25) et à l'une (11) des deux ouvertures (1t, 12) du cylindre (8) du système de dosage et d'injection (2), et l'autre sortie (30) du distributeur à deux voies (22) est reliée à l'ouverture de commande (40) du distributeur pneumatique d'évacuation (25) et à l'autre ouverture (12) du cylindre (8). 9 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système (4) de réglage et d'affichage de pression de gaz monté entre la source de gaz (1) et le système de dosage et d'injection (2) comprend un détendeur (19) et un manomètre (21). 10 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de réglage et d'affichage de pression et de débit de gaz stérile à injecter (5) monté en aval du système de dosage et d'injection (2) comprend un limiteur de débit (44) et un manomètre (45). 11 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un bottier (6) renfermant dans son enceinte, le système de dosage et d'injection (2) le système de distribution (3), le système (4) de réglage et d'affichage de pression de gaz et le système (5) de réglage et d'affichage de débit et de pression de gaz à injecter. 12 - Appareil de radiologie, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'injection de gaz stérile selon l'une quelconque des revendications précédentes