Brevet FR2282278A1 — publié le 19760319

La présente invention concerne un dispositif assurant un débit constant pour un liquide s'écoulant d'un conteneur surélevé par rapport à une sortie. Plus spécialement, elle a trait à un appareil de perfusion intraveineuse destiné à introduire une solution médicamenteuse dans une veine de patient. les appareils de perfusion existants comprennent un conteneur ou un sac plastique surélevé par rapport au patient, contenant la solution à perfuser, ayant une ouverture de sortie à sa partie inférieure, connectée à une tubulure flexible à 1' extrémité de laquelle une aiguille d'injection est fixée. Pour contrôler le volume de solution transfusée, une chambre verticale d'inspection en verre est insérée dans la tubulure flexible non loin de la sortie située à la partie inférieure du conteneur, chambre permettant à l'infirmière de compter les gouttes de liquide s1 écoulant à tout moment dans la tubulure, le débit de ce liquide pouvant être réglé en comprimant cette tubulure à l'emplacement désiré au moyen d'une pince appropriée, ce qui étrangle le passage du flux de liquide s'écoulant dans l'appareil. Ce flux de liquide dans ce type d'appareil de perfusion est loin d'être stable et de fréquents réglages de la pince sont requis pour arriver à conserver ce débit constant, ce qui impose, bien entendu, certaines contraintes au personnel de l'hEpital ou aux personnes qui soignent le malade à domicile.Les causes de variation du débit de la solution sont les suivantes a) la tubulure flexible, qu'elle soit en caoutchouc ou en matériau plastique, ne répond pas instantanément à l'action de la pince car elle modifie sa forme, en raison de son élasticité, longtemps après que la pince a été réglée, de sorte que la section de passage étranglée est changée, ce qui entraîne une variation de débit; b) le niveau de fluide dans le conteneur ou sac baisse progressivement au fur et à mesure de son écoulement, ce qui se traduit par une réduction de la pression statique aussi bien que du débit.Du fait que la hauteur à laquelle le conteneur peut autre placé au-dessus du patient est conditionnée par la tension artérielle, c1 est-à-dire, entre 0,5 et 0,8 m au-dessus de l'aiguille, la variation de hauteur atteint un pourcentage important de la hauteur initiale et requiert, par conséquent, un déserrement progressif de la pince pour augmenter la section de passage de la tubulure. c) la variation de la tension artérielle du patient entraîne la variation de la résistance à 11 écoulement du fluide; il faut noter, cependant, que ces fluctuations sont faibles dans la plupart des cas et qu'elles ne nécessitent pas toujours un réglage. En raison de ces inconveonients, c'est donc un objet de la présente invention que de prévoir des appareils de perfusion munis d'un dispositif qui assure un débit constant dans la veine du patient, débit indépendant du niveau du fluide dans le conteneur et de la tension artérielle du patient. Un autre objet de 11 invention est de prévoir un dispositif peu motteux et pouvant s'adapter facilement aux appareils de perfusion existants. L'invention consisteFen un dispositif devant etre intercalé dans la partie de la tubulure flexible joignant le conteneur de la solution à la chambre d'inspection, dispositif comprenant a) un boîtier comportant une entrée de liquide située sur sa face supérieure et une sortie de liquide située sur sa face inférieure, ainsi qu'un trou de mise à l'air libre situé également à la partie supérieure; b) une soupape actionnée par un flotteur mobile placée dans le bottier et adaptée pour obturer entrée du liquide lorsque ce dernier atteint un niveau prédéterminé dans le boiter, et c) une soupape. de réglage actionnée manuellement et contro- lant la sortie du liquide. Dans une réalisation préférée de l'invention, la soupape de réglage prend la forme d'une soupape à pointeau dont la tige filetée se visse ou se dévisse dans le boîtier, ce qui permet un réglage très précis. Dans le but d'améliorer encore la précision de fonctionnement de 11 appareil de perfusion de l'invention et le rendre complètement indépendant de la tension artérielle du malade, une chambre transparente d'inspection bien connue des hommes de l'art peut être prévue avec un trou de mise à l'air libre à sa partie supérieure. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et qui fait référence au dessin ci-annexé dans lequel : La figure 1 est une coupe schématique longitudinale montrant la partie supérieure d'un appareil de transfusion dans lequel est incorporé le dispositif à débit constant selon l'invention. La figure 2 est une coupe transversale d'un dispositif à débit constant. La figure 3 est une coupe d'une autre réalisation de dispositif à débit constant selon 11 invention. En faisant référence à la figure 1, un conteneur ou sac 1 contenant une solution comporte une sortie il connectée à une tubulure flexible de petit diamètre 12 qui aboutit à une ouverture pratiquée dans la' face supérieure du bottier 21 d'un dispositif à débit constant 2. L'extrémité inférieure de la tubulure 12 débouche à l'intérieur du boîtier et forme un #siège 22 pour un corps de soupape conique 23 qui est soulevé au abaissé en fonction de la hauteur du niveau du liquide dans le bottier, au moyen d'un flotteur sphérique 24.Ce flotteur est fixé sur une extrémité du levier 20 dont l'autre. extrémité est montée pivotante sur un axe 25 solidaire du bottier, alors que le corps de soupape 23 est lui-meme monté pivotant sur le levier 20 en un point formant axe de pivote- ment 26 situé entre les deux extrémités de ce levier. L'espace situé au-dessus du niveau du liquide est mis en communication avec l'atmosphère par un trou 27. Une soupape ou valve à aiguille 28 réglable manuellement et vissée dans la paroi du bottier non loin de sa paroi inférieure permet le réglage du débit de sortie au travers d'un siège de soupape 29 et d'une seconde tubulure de petit diamètre 3. L'extrémité inférieure de ce tube 3 débouche dans une petite chambre d'inspection 4, d'une configuration bien connue, et constituée par un bottier transparent 41 ayant une ouverture de sortie 42 à sa paroi inféxieure, sur laquelle vient s 'adapter une troisième tubulure flexible 5 dont l'extrémité inférieure porte une aiguille d'inspection (non montrée). Un matériau filtrant recouvre la sortie de manière à empêcher toute impureté de pénétrer dans le flux sanguin du patient. La figure 2 montre des détails de construction d'un dispositif à débit constant pourvu d'une soupape ou valve à flotteur à action directe. Dans ce cas, un bottier 21 a la forme d'une coupelle cylindrique manie d'un couvercle~30 emmanché sous pression, couvercle qui comporte un trou 27 faisant communiquer l'espace intérieur du bottier avec l'atmosphère. Ce couvercle 30 se prolonge vers le haut pour former un raccord de tubulure 31 coupé en biseau en 32 et destiné à percer la sortie obturée d'un sac en plastique contenant la-solution. Un raccord de tubulure similaire 31' forme la sortie positionnée à la partie inférieure. Un siège de soupape 22 est façonné dans le couvercle supérieur au point où l'alésage du raccord de tubulure prend un diamètre plus grand 33 servant de guide au corps d'une soupape ou valve 23 en forme de pointeau conique. La partie inférieure du bottier 21 est aménagée pour re-cevoir une soupape à aiguille servant à régler le débit de sortie dans la tubulure flexible de 11 appareil de perfusion. La soupape comprend un siège 29 séparant un passage d'entrée 36 qui'relie l'intérieur du bottier à 11 espace de soupape, d'un passage de sortie 37 reliant la soupape à ladite tubulure flexible. Une soupape à aiguille 28 filetée dans la partie inférieure du bottier est adaptée pour pouvoir se visser et se dévisser de manière à modifier la section du passage annulaire de fluide.Un flotteur cylindrique complètement fermé 24 d'un diamètre légèrement plus petit que celui de l'alésage du bottier cylindrique agit sur le corps de soupape pour l'amener en appui sur le siège de soupape 22 et fermer ainsi l'entrée de liquide chaque fois que le niveau de celui-ci a tendance à s'élever au-dessus d'une hauteur prédéterminée. Le corps de soupape et le flotteur sont des éléments distincts afin d'assurer une obturation étanche par la soupape même si le flotteur se trouve désaxé par rapport au bottier. Le flotteur 24 comporte sur sa face inférieure plate un joint plan 34 maintenu en place par un téton cylindrique 35 qui se projette hors du centre de cette face inférieure.Lorsque le flotteur se trouve dans sa position la plus basse, le joint 34 ferme le passage 36 conduisant à la soupape à aiguille en venant en appui sur une embase 38 formée à 1' extrémité supérieure dudit passage 36, emp8chnnt ainsi les bulles d'air de pénétrer dans la tubulure lorsque le conteneur de liquide est vide. Un ensemble simplifié flotteur 24 et soupape pointeau 23, en une seule pièce est montré en figure 3, ensemble dans lequel le guidage approprié au flotteur est assuré par au moins trois nervures radiales 34 faisant partie intégrante du flotteur. La partie inférieure du bottier n'est pas montrée dans cette coupe partielle, mais elle peut comporter également une soupape de régla- ge du type décrit ci-dessus. Le dispositif à débit constant assure une alimentation constante de la solution à perfuser à partir du conteneur 1 après que la soupape à aiguille a été réglée pour donner le nombre de gouttes par minute qui a été prescrit, quelle que soit la hauteur du liquide dans le conteneur. Ceci est obtenu grace au flotteur qui ferme l'entrée du liquide chaque fois que le niveau de celui-ci s'élève dans le bottier. Par exemple, lorsqu'un conteneur ou un sac plein est mis en place, la pression statique est élevée et le liquide s'écoule sous un débit plus grand que lorsque ce conteneur est presque vide, cependant, la soupape du flotteur maintient un niveau constant, ce qui se traduit par un écoulement de liquide constant au travers de la soupape pointeau en raison de la pression statique constante agissant sur cette dernière.Sa communication avec l'atmosphère par le trou de mise à l'air libre 27 assure que le conteneur de la solution et le dispositif à débit constant sont complètement séparés - en ce qui concerne la pression - du reste de l'appareil de perfusion. Le fonctionnement de l'appareil à perfusion selon l'invention peut etre encore amélioré en faisant communiquer l'espace supérieur de la petite chambre d'inspection avec l'atmosphère; ce détail permet dé positionner le conteneur ou sac contenant la solution à une hauteur quelconque au-dessus du patient, puisque la pression de perfusion dépend seulement de la pression statique du liquide dans la tubulure 5. le niveau du liquide dans cette tubulure peut monter ou descendre en fonction de la tension artérielle du patient, mais il n'aura aucune influence sur le débit de la solution qui est fixé une fois pour toutes par l'appareil à débit constant. Ce dispositif à débit constant n'est pas limité aux réalisations décrites ci-dessus; au contraire, il peut être modifié pour s'adapter à d'autres conditions de travail. Par exemple, le flotteur peut comporter un corps cylindrique ou hémisphérique et il peut exister différents moyens de réalisation de la liaison mécanique entre le flotteur et la soupape elle-m#me. Le flotteur peut également avoir la forme d'une sphère creuse flottant à l'intérieur d'un boîtier cylindrique adapté pour soulever un corps de soupape séparé similaire à celui de la figure 2. N'importe quel type de soupape de réglage autre que la soupape à aiguille décrite ci-dessus, peut être utilisé, dans la mesure où le flux qui la traverse reste constant dans des conditions de pression elles-mêmes constantes. Tout matériau approprié peut satyre utilisé pour la construction du dispositif, mais il est reconnu que les pièces en plastique thermoplastique moulé sous pression sont préférables à cause d'une part de leur cott modique et, d'autre part, des conditions d'hygiène bien meilleures qu'elles apportent. Bien que le dispositif à débit constant selon l'invention ait été décrit dans le présent mémoire comme devant etre utilisé dans un appareil à perfusion, il est bien entendu qu' il peut etre employé dans d'autres applications avec une égale efficacité, par exemple, dans les laboratoires de chimie et autres organismes scientifiques dans lesquels il est important d'obtenir un débit goutte à goutte absolument -constant. D'autres modifications et changements peuvent autre apportés à 11 invention par les hommes de l'art sans pour cela s'écarter de son esprit et de son domaine d'application tels qu'ils sont définis par les revendications ci-annexées. R3VEN# 10 ÂT IONS 1. Dispositif à débit constant destiné à etre utilisé dans un appareil de perfusion intraveineuse, intercalé dans la canalisation allant du conteneur ou sac contenant la solution se trouvant en position haute, à une petite chambre transparente d'inspection de configuration connue, et se trouvant à un niveau plus bas, ledit dispositif comprenant :: a) un bottier comportant une entrée de liquide pratiquée sur sa face supérieure ainsi qutun orifice de mise à l'air libre ménagé également à cet emplacement, et une sortie de liquide dans son fond, b) un dispositif à soupape actionné. par un flotteur mobile agencé dans ledit bottier et adapté pour obturer l'entrée du liquide lorsqulune hauteur prédéterminée du niveau du liquide est atteinte dans ledit bottier, c) un dispositif à soupape de réglage actionné manuellement et contrôlant la sortie du liquide. 2. Dispositif à débit constant selon la revendication 1, dans lequel le bottier consiste en un cylindre creux pratiquement vertical à l'intérieur duquel un flotteur cylindrique ou sphérique de plus petit diamètre est adapté pour pouvoir se déplacer verti calmement en fonction du niveau du liquide. 3. Dispositif à débit constant selon la revendication 2, comprenant un bottier ayant la forme d'un cylindre creux pratiquement vertical ayant une sortie débouchant sur ladite soupape de réglage située à la partie inférieure et un flotteur cylindrique de plus petit diamètre adapté pour se mouvoir verticalement dans le bottier cylindrique, ledit flotteur étant pourvu sur sa face inférieure d'un joint devant autre mis en contact avec et obturer ladite sortie pratiquée dans la face inférieure dudit bottier lorsque ledit flotteur se trouve à sa position la plus basse dans ledit bottier. 4. Dispositif à débit constant selon la revendication 1, dans lequel le. dispositif à soupape de réglage consiste en une soupape à aiguille mobile par vissage ou dévissage dans la partie inférieure du bottier et venant porter en position de fermeture contre un siège de soupape faisant partie intégrante du bottier. 5. Dispositif à débit constant selon la revendication 2, dans lequel le siège de soupape devant etre fermé par la soupape à flotteur se trouve au centre de la paroi supérieure du bottier, et dans lequel la soupape consiste en un corps séparé ayant la forme d'un cylindre vertical solide dont l'extrémité supérieure est conique et correspond en dimensions et en forme audit siège de soupape. 6. Dispositif à débit constant selon la revendication 5, dans lequel le corps de soupape est guidé dans un alésage cylindrique pratiqué dans la partie supérieure et dans l'axe du bottiez alésage ayant un diamètre plus grand que celui dudit siège de soupape. 7. Disposi##tif à débit constant selon la revendication 2, dans lequel le flotteur a la forme d'un corps cylindrique ou sphérique creux d'un diamètre plus petit que le cylindre du bottier et portant au moins trois nervures radiales sur sa périphérie pour servir de guides à l'intérieur de l'alésage cylindrique du bottier. 8. Dispositif à débit constant selon la revendication 2, dans lequel le corps de soupape fait partie intégrante du corps du flotteur. 9. Dispositif à débit constant selon la revendication 7, dans lequel le corps du flotteur-et-soupape est prévu avec au moins trois nervures extérieures de guidage. 10. Dispositif à niveau constant selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chambre d'inspection transparente recevant le liquide en provenance dudit dispositif est pourvue d'un orifice faisant communiquer son espace supérieur avec l'atmosphère.