Brevet FR2274317A1 — publié le 19760109

La présente invention concerne de façon générale un appareil de dialyse à recirculation et, plus particulièrement, un appareil d'hémodialyse à recirculation à circuit fermé convenant pour entre utilisé en liaison avec un hémodialyseur d'un type dans lequel le sang à dialyser peut s'écouler sous la pression sanguine (tension artérielle) normale à travers une chambre pour le sang d'un hémodialyseur tandis que le dialysat, ou fluide de dialyse, est envoyé à travers une chambre à dialysa t du même hémodialyseur sous une pression telle que lorsque le sang circule dans la chambre pour le sang de l'némodialyseur séparée de la chambre pour le dialysat par une membrane semi-perméable,les déchets urémiques tels que l'urée) l'acide urique, la créatinine et les autres substances toxiques présentes dans le sang en excès telles que des sels peuvent être retenus par dialyse à travers la membrane semi-perméable dans la chambre pour le dialysat et recueillis dans le dialysat, traversant la chambre pour le dialysat. Dans un appareil d'hémodialyse connu à recirculation à circuit fermé, au moins deux dispositifs de pompage sont utilisés pour faciliter la recirculation du dialysat à partir d'un réservoir à dialysat à travers l'hémodialyseur et le renvoyer au réservoir à dialysat. Un ensemble d'adsorption peut être utilisé sur un passage pour le dialysat allant à ou sortant du dialyseur pour purifier sensiblement le dialysat utilisé contenant les déchets urémiques et autres substances toxiques qui étaient présents dans le sang du patient que l'on a traité.De toute façon,l'un des deux dispositifs de pompage est utilisé pour créer dans le passage pour le dialysat une pression négative nécessaire pour obtenir une différence de pression entre le sang dans la chambre pour le sang et le dialysat dans la chambre pour le dialysat et en même temps pour entrarner le dialysat à travers la chambre pour le dialysat. L'autre dispositif de pompage est utilisé pour envoyer le dialysat sous pression depuis le réservoir à dialysat vers le dialyseur et pour éviter ainsi 11 emballement du premier dispositif dé pompage mentionné. L'emploi des deux dispositifs de pompage a nécessité des processus d'utilisation compliqués pour régler le débit et la pression du dialysat s'écoulant alors à travers le dialyseur à des valeurs prédéterminées. Un autre appareil d'hémodialyse à recirculation à circuit fermé est connu dans lequel un seul dispositif de pompage est utilisé. Dans l'appareil d'hémodialyse connu dans lequel un seul dispositif de pompage est utilisé, un circuit pour le fluide de dialyse comprend une soupape régulatrice de pression, par exemple une soupape à pointeau, disposée entre un orifice d'arrivée de dialysat du dialyseur et le dispositif de pompage pour contrôler le passage du dialysat à travers celui-ci de sorte qu'une pression négative peut être créée dans un passage pour le fluide allant de la soupape régulatrice de pression au dispositif de pompage à travers le dialyseur.Dans cet appareil, puisque le dispositif de pompage, la soupape régulatrice de pression et le dialyseur sont reliés en série, le réglage de la pression négative nécessaire pour entrainer le dialysat depuis l'orifice d'arrivée de dialysat jusqu a un orifice de sortie de dialysat du dialyseur peut difficilement être effectué sans difficulté et, donc, nécessite ltemploi d'un ou plusieurs dispositifs de contrôle fonctionnant électriquement répondant à la pression et de leurs circuits électriques associés. Dans chaque cas, non seulement la manipulation de l1appa- reil d'hémodialyse est difficile mais également l'appareil d'hémodialyse qui comprend le circuit de dialysat y compris le réservoir à dialysat et le dialyseur est coûteux. Ces inconvénients interdisent souvent la possession personnelle et l'emploi à domicile de tels appareils d'hémodialyse pour des patients souffrant de défaillances chroniques des reins. Par conséquent, c'est un objet principal de la présente invention de prévoir un appareil d'hémodialyse à recirculation, à circuit fermé perfectionné dans lequel un seul dispositif de pompage est employé sans nécessiter un processus de mise en oeuvre compliqué. C'est un autre objet important de la présente invention de prévoir un appareil d'hémodialyse à recirculation, à circuit fermé dans lequel la pression négative nécessaire pour entraîner le dialysat à travers le dialyseur est créée dans un passage en dérivation relié à une source de dialysat et au dispositif de pompage séparé de la boucle fermée venant de la source de dialysat et y retournant par l'intermédiaire du dispositif de pompage de sorte que l1ensem- ble de la construction du circuit pour le fluide peut être avantageu sement simplifié. C'est un autre objet important de la présente invention de prévoir un appareil dthémodialyse à recirculation à circuit fermé perfectionné qui, au début de son fonctionnement, peut instantanément chasser flair ou le mélange d'air et de dialysat qui peut éventuellement rester dans le passage en dérivation évitant ainsi un emballement possible du dispositif de pompe. Les objets ci-dessus peuvent efficacement être atteints au moyen de l'appareil d'hémodialyse qui selon la présente invention comprend une boucle fermée comprenant un réservoir à dialysat, un régulateur de débit et un dispositif de pompage, tous disposés dans la boucle fermée dans 11 ordre donné ci-dessus et un passage de dérivation allant du réservoir à dialysat à une jonction entre le régulateur de débit et le dispositif de pompage et comprenant un dialyseur. Le débit de fluide de dialyse traversant la chambre pour le dialysat du dialyseur peut eAtre contrôlé instantanément et efficacement simplement en réglant l'ouverture du régulateur de débit du fait que le réglage du régulateur de débit conduit à régler la pression négative créée dans le passage de dérivation.Plus par ticulierement, si le régulateur de débit est réglé de sorte que la quantité de fluide de dialyse pénétrant dans le dispositif de pompage qui fonctionne à débit constant est inférieure à celle refoulée par ce meme dispositif de pompage, une pression négative sera créée dans le passage de dérivation, et le fluide de dialyse venant de la source de dialysat sera donc entraîné dans le passage de dérivation, s'écoulant à travers le dialyseur et rejoignant ensuite un courant de fluide de dialyse qui traverse le régulateur de débit allant au dispositif de pompage dloù il résulte que la quantité de fluide de dialyse pénétrant dans le dispositif de pompage peut sensiblement être rendue égale à celle refoulée par le dispositif de pompage. A cet effet, le dispositif de pompage peut gtre de tout type disponible commercialement s'il peut créer à son orifice d'aspiration une pression négative supérieure à celle requise pour entraîner le fluide de dialyse à travers le dialyseur d'une construction particulière. Par exemple, une pompe à engrenages, une pompe à vis, une pompe rotative ou une pompe à pistons alternatifs peut ebtre utilisée. Le régulateur de débit peut être d'un type réglable ou fixe comme par exemple un régulateur à pointeau, à orifice, à tube capillaire et d'autres constructions de régulateurs dans lesquels 11 ouverture peut être contrtlable. En outre, le dispositif de dialyse selon la présente invention peut employer un adsorbeur pour enlever les déchets provenant du fluide de dialyse que l'on fait recirculer. Cet adsorbeur peut être de tout type connu et peut être disposé sur la boucle fermée ou sur le passage de dérivation. Dans le cas où l'adsorbeur doit être disposé sur la boucle fermée > on préfère le placer sur un passage pour le fluide allant du dispositif de pompage au réservoir de dialysat. Par ailleurs, dans le cas où l'adsorbeur doit être disposé dans le passage de dérivation, on préfère le placer sur un passage pour le fluide allant du dialyseur au dispositif de pompage. Le type d'hémodialyseur avec lequel le dispositif selon la présente invention peut fonctionner avantageusement et efficacement peut être soit un dialyseur à circulation parallèle (ou dialyseur du type dit Kiil) soit un dialyseur capillaire (ou dialyseur à fibre creuse). Toutefois, un dialyseur du type à serpentin peut entre utilisé dans le dispositif selon la présente invention avec une légère modification du circuit pour le fluide bien que la présente invention ne soit pas destinée à couvrir l'emploi du dialyseur du type à serpentin pour les raisons qui apparaîtront clairement d'après la description de la présente invention qui va suivre. On remarquera que le développement de la pression négative dans au moins une partie du passage de la dérivation entre le dialyseur et le dispositif de pompage est nécessaire non seulement pour créer la différence de pression entre le sang s'écoulant entre la chambre pour le sang du dialyseur et le dialysat s'écoulant dans la chambre pour le dialysat du même dialyseur mais également pour amener le dialysat à s'écouler depuis le réservoir à dialysat vers le dispositif de pompage à travers la chambre pour le dialysat. Les déchets urémiques tels que l'urée,l'acide urique, la créatinine et les autres substances toxiques présentes en excès dans le sang du patient que l'on traite peuvent passer dans la chambre pour le dialysa t du dialyseur à travers la membrane semiperméable sous l'effet de la différence de pression créée de la manière décrite ci-dessus, puis ils sont entraînés hors de la chambre à dialysat du dialyseur lorsque le dialysat s'écoule de façon continue à travers celle-ci. La présente invention sera mieux comprise au cours de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure I est un schéma du circuit d'un mode de réalisation de l'appareil d'hémodialyse à recirculation à circuit fermé selon la présente invention. Les figures 2 et 3 sont des schémas similaires à celui de la figure 1, représentant des variantes respectives de l'appareil représenté dans la figure 1. La figure 4 est un schéma représentant le circuit d'un autre mode de réalisation de l'appareil d'hémodialyse à recirculation à circuit fermé selon la présente invention; et Les figures 5 et 6 sont des schémas similaires à celui de la figure 4 représentant des variantes respectives de l'appareil représenté dans la figure 4. Avant de décrire la présente invention, on remarquera que les pièces analogues portent des références analogues dans toutes les figures. Si l'on se réfère d'abord à la figure 1, on y a représenté un réservoir à dialysat 1 sous la forme d'un réservoir connu. A partir du fond ou d'une partie adjacente au fond du réservoir 1, un premier passage pour le fluide 2 s'étend vers un orifice d'aspiration d'un dispositif de pompage 3, ce dispositif de pompage 3 comporte un orifice de refoulement 3a en communication avec le réser #voir 1 par l'intermédiaire d'un second passage pour le fluide 4 fermant ainsi une boucle fermée pour le passage du fluide de dialyse venant du réservoir 1 et y retournant. Le premier passage 2 pour le fluide comprend un régulateur de débit 5 incorporé dans celui-ci pour régler le débit du fluide de dialyse venant du réservoir 1 et allant à 11 orifice d'aspiration du dispositif de pompage 3. Le dispositif de pompage 3 et le régulateur de débit 5 sont des types respectifs décrits ci-dessus. Un dialyseur 6 comprend une chambre pour le sang (non représentée) comportant des orifices pour permettre le passage du sang à travers la chambre pour le sang et une chambre à dialysat (non représentée) comportant des orifices d'arrivée et de sortie pour le pas sage du fluide de dialyse à travers la chambre pour le dialysat. Ce dialyseur 6 est disposé sur un passage de dérivation portant généralement la référence 7, ce passage 7 étant défini par des première et seconde parties de passage 7a et 7b.La première partie 7a du passage a une extrémité en communication avec le fond du réservoir, 1, et, l'autre extrémité est raccordée à l'orifice d'arrivée de dialysat du dialyseur 6 alors que la seconde partie 7b du passage du dialysat a une extrémité raccordée à l'orifice de sortie de dialysat du dialyseur 6 et l'autre extrémité débouchant dans une partie du premier passage 2 entre le régulateur de débit 5 et le dispositif de pompage 3. Dans la construction qu'on a décrite Jusqu'ici, si le régulateur de débit 5 est réglé de façon à créer une résistance à l'écoule- ment du fluide de dialyse traversant le premier passage 2, et que cette résistance est sensiblement supérieure à la résistance créée par le dialyseur 6 à l'écoulement du fluide de dialyse traversant le-passage de dérivation 7, le fonctionnement du dispositif de pompage 3 provoque une pression négative dans le passage de dérivation 7 et particulièrement dans la seconde partie du passage 7b du passage de dérivation 7. Par conséquent, lefluide de dialyse dans le réservoir 1 peut être entraîné dans le passage de dérivation 7 s'écoulant à travers la chambre de dialyse du dialyseur 6 et rejoignant ensuite un courant contrôlé de fluide de dialyse qui a franchi le régulateur de débit 5. En conséquence, il est clair que le réglage du régulateur de débit 5, sur le premier passage 2 de la boucle fermée, contrôle le débit du fluide de dialyse à travers le passage de dérivation 7. Toutefois, quand un réglage fin de la pression négative créée dans le passage de dérivation 7 de la manière que lton X #décri#ci-des- sus est désiré, une soupape régulatrice de pression 8 qui peut avoir une construction similaire au régulateur de débit 5 peut être disposée sur la première partie du passage 7a du passage de dérivation 7 comme représenté. Un ensemble adsorbeur disponible dans le commerce 9 est, dans le cas représenté, immergé dans le fluide de dialyse dans le réservoir 1 et comprend un orifice de sortie débouchant dans le réservoir 1 et un orifice d'arrivée communiquant avec l'orifice de refoulement 3a du dispositif de pompage 3 par l'intermédiaire du passage en parallèle 4a. Puisque l'ensemble d'adsorbeur 9 peut constituer une résistance à l'écoulement du fluide depuis le passage en parallèle 4a dans le réservoir l,les passages 4 et 4a devront être conçus soigneusement pour qu'environ 300 ml par minute, et de préférence pas moins de 500 ml/mn de la quantité totale du fluide de dialyse refoulé par ltoriftce de décharge 3a du dispositif de pompage 3, peuvent eAtre introduits dans le passage 4a.Ceci peut #tre aisément obtenu de toute manière connue de l'homme de l'art. Par exemple, le tube pour le passage 4a peut être choisi de façon à avoir une section supérieure à celle du tube pour le passage 4. A titre de variante,en supposant que les passages 4 et 4a soient faits avec les mêmes tubes, un étrangleur ou tout autre mécanisme de soupape approprié peut êkre disposé sur le passage 4. L'ensemble d'adsorbeur 9 peut être placé à l'extérieur du réservoir et disposé sur le passage 4a si l'ensemble de l'adsorbeur 9 est rendu convenablement étanche pour éviter une fuite de fluide par un autre endroit que par son orifice de sortie qui,dans ce cas, est raccordé au réservoir 1. La première extrémité mentionnée de la première partie du passage 7a du passage de dérivation 7 qui a été décrite comme étant en communication avec le fond du réservoir 1 peut être raccordée à une partie du premier passage 2 entre le fond du réservoir 1 et le régulateur de débit 5 comme représenté dans la figure 2 ou au passage en parallèle 4a comme représenté dans la figure 3. En outre, bien que cela ne soit pas représenté, la première extrémité mentionnée de la première partie 7a du passage peut être raccordée au second passage 4 quand ni ensemble d'adsorbeur 9 ni donc, le passage en parallèle 4a ne sont employés. Dans l'un quelconque des modes de réalisation représentés dans les figures 1 à 3, 11 ensemble d'adsorbeur 9 peut gtre, comme cela est représenté dans les figures 4 à 6 , disposé sur la seconde partie du passage 7b du passage de dérivation 7 sans aucune réduction sensible de l'efficacité de fonctionnement du dispositif de la présente invention. En ce qui concerne la soupape régulatrice de pression 8,une description similaire à celle qui a été faite en relation avec le mode de réalisation de la figure 1 peut également êkre applicable à l'un quelconque des autres modes de réalisation des figures 2 à 6. Dans la conception de l'appareil de la présente invention,pour éviter sensiblement et, si cela n'est pas possible, pour réduire l'emballement possible du dispositif de pompage 3 qui peut autrement se produire quand le fluide de dialyse pénètrant dans l'orifice d'aspiration du dispositif de pompage 3 contient de ltair présent dans le passage 2, le premier passage 2 s'étend de préférence vers le bas à partir du fond du réservoir 1 de sorte que le premier passage 2 est toujours rempli de fluide de dialyse s'écoulant vers le bas par gravité.Avec cette conception, on a trouvé que le temps requis pour que l'appareil d'hémodialyse soit pr#t pour un usage réel était réduit par exemple à environ 1 minute, ce qui est en fait plus court que le temps requis avec l'appareil dans lequel le passage 2 ne s'étend pas vers le bas. Dans l'appareil d'hémodialyse selon la présente invention, l'expérience au cours de laquelle une pompe à vis et un dialyseur à fibre creuse ont été utilisés comme dispositif de pompage 3 et comme dialyseur 6, respectivement, a montré qu'en réglant simplement le régulateur de débit 5, la pression à la sortie de dialysat du dialyseur à fibre creuse pouvait être réglée dans la plage de 50 à 600 mm de Hg,le débit du fluide de dialyse entre l'arrivée de dialysat et la sortie étant situé dans la plage de 500 à 3000 cm#/mn. Bien que le premier passage 2 allant du réservoir 1 à l'ori- fice d'aspiration du dispositif de pompage 3 s'étende vers le bas à partir du fond du réservoir 1 dans le but qu'on a mentionné cidessus, l'orifice d'aspiration du dispositif de pompage 3, lorsque celui-ci est mis en marche, peut recevoir le dialysat contenant l'air qui se trouvait dans le passage de dérivation 7. Ceci est particulièrement vrai quand un dialyseur neuf 6 est installé dans le passage de dérivation 7 prêt pour un traitement de dialyse sur un patient et à ce moment > l'air présent dans la chambre de dialyse du dialyseur neuf tend à être aspiré en même temps que le fluide de dialyse dans le passage 2 dans l'orifice d'aspiration du dispositif de pompage 3, à la suite de la mise en fonctionnement du dispositif de pompage 3.Toutefois, on a trouvé que la quantité d'air contenue dans le dialysat entraîné dans le dispositif de pompage 3 est d'environ 20 ffi et, donc, le dispositif de pompage 3 n'est pas perturbé. Dans le cas où un dialyseur du type à serpentin doit etre employé dans le dispositif selon la présente invention, le passage de dérivation 7 n'est pas nécessaire et le dialyseur du type à serpentin doit être incorporé dans le second passage 4. Ceci est au aufait que dans l'emploi du dialyseur du type à serpentin, le sang doit être pompé sous pression tandis que le fluide de dialyse s'écoule à travers celui-ci sous la pression atmosphérique; et, en outre, comparé au dialyseur du type dit Kiil ou à fibre creuse, dans le dialyseur du type à serpentinvil ilest nécessaire que la quan- tité de fluide de dialyse qui le traverse soit 10 fois supérieure ou plus à la quantité de fluide de dialyse nécessaire dans le dialyseur du type dit Kiil ou à fibre creuse. Toutefois l'emploi du dialyseur du type à serpentin ne fait pas l'objet de la présente invention et par conséquent ne sera pas décrit en détail. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Appareil de dialyse pour le sang, caractérisé en ce qu'il comprend - un dialyseur comprenant une chambre pour le sang et une chambre pour le dialysat divisée ainsi sensiblement par une membrane semi-perméable, la chambre pour le sang ayant une arrivée et une sortie pour le passage du sang à travers celle-ci et la chambre pour le dialysat ayant une arrivée et une sortie pour le passage du fluide de dialyse à travers celle-ci; - une source de fluide de dialyse; - un dispositif de pompage comportant des orifices d'aspiration et de refoulement; - une boucle fermée comportant un premier et un second passage pour le fluide, le premier passage étant en communication avec la source de fluide de dialyse et l'orifice d'aspiration du dispositif des pompage et le second passage étant en communication avec l'orifice de refoulement de la source de fluide de dialyse;; - un passage de dérivation comportant une première partie et une seconde partie de passage de dérivation pour le fluide, la première partie du passage de dérivation étant en communication avec la source de fluide de dialyse et avec l'arrivée de la chambre de dialysat du dialyseur, et la seconde partie du passage de dérivation étant en communication avec la sortie de la chambre pour le dialysat du dialyseur et avec le premier passage pour le fluide de la boucle fermée; et - un moyen disposé dans une partie du premier passage pour le fluide de la boucle fermée entre la jonction du passage de dérivation et du premier passage pour le fluide de la boucle fermée et la source de fluide pour assurer la régulation du débit du fluide de dialyse venant de la source de fluide et allant au dispositif de pompage pour perme#tre#'au dispositif de pompage de créer dans le passage de dérivation la pression négative nécessaire pour entraî- ner le fluide de dialyse depuis la source de fluide jusqu'au dispositif de pompage à travers la chambre pour le dialysat du dialyseur, le fluide de dialyse sortant de l'orifice de refoulement du dispositif de pompage étant renvoyé à la source de fluide de dialyse par l'intermédiaire du second passage de la boucle fermée, le fluide de dialyse lorsqu'il circule à travers la chambre de dialyse rece vant les déchets qui étaient présents dans le sang et passant dans la chambre de dialyse à travers la membrane semi-perméable. 2 - Appareil de dialyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boucle fermée comprend un passage en parallèle allant de l'orifice de refoulement du dispositif de pompage à la source de fluide de dialyse et en ce qu'il comprend en outre, un ensemble d'adsorbeur incorporé dans ce passage en parallèle pour enlever les déchets du fluide de dialyse pendant la recirculation du fluide de dialyse. 3 - Appareil de dialyse selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un ensemble d'adsorbeur incorporé dans le passage de dérivation pour enlever les déchets du fluide de dialyse pendant la recirculation du fluide de dialyse. 4 - Appareil de dialyse selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ensemble d'adsorbeur est disposé dans la première partie du passage pour le fluide entre la source de fluide de dialyse et le dialyseur. 5 - Appareil de dialyse selon l'une quelconque des revendications 1, 2, ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une soupape régulatrice de pression disposée dans le passage de dérivation pour régler la pression négative régnant dans le passage de dérivation. 6 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, caractérisé en ce que l'une des extrémités opposées de la première partie du passage de dérivation pour le fluide qui est en communication avec la source de fluide de dialyse est raccordée à 11 orifice de refoulement du dispositif de pompage. 7 - Appareil selon l'une quelconque des revendications I, 2, 3, 4, 5 caractérisé en ce que l'une des extrémités opposées de la première partie du passage de dérivation pour le fluide qui est en communication avec la source de fluide de dialyse est raccordée à une partie du premier passage pour le fluide de la boucle fermée entre le moyen de régulation et l'une des extrémités opposées du premier passage pour le fluide de la boucle fermée qui est en communication avec la source de fluide de dialyse.