Brevet FR2309206A1 — publié le 19761126

P La présente invention concerne l,n appareil d'assistance circulatoire capable dtassurer le travail partiel ou total du coeur, ledit appareil étant composé d'une chemise cylindrique, d'une chambre intermédiaire, d'une soupape d'admission, d'une soupape de refoulement et de moyens actionnant le mécanisme de propulsion du sang. Il existe actuellement des valves cardiaques con çues suivant plusieurs principes. Le principe le plus usuel est celui du clapet à bille qui est retenu par une cage. Un autre principe est celui du clapet plat oscillant. Que ce soit une boule ou un clapet plat, il existe habituellement une portée du clapet sur un siège, des moyens mécaniques de retenue, des mouvements mécaniques de frottements aux articulations et en tout cas des laminages du sang avec pression appréciable, et des sources génératrices de phénomènes thrombo-emboliques. On a constaté que ces contacts mécaniques avaient de graves inconvénients par le fait que le sang est un liquide très complexe et très délicat, dont certains constituants qui se déposent sur les glissières, guides, ou portées e n coagulant. Il se produit aussi des phénomènes d'hémolyse. En effet, les éléments figurés du sang, matières essentiellement fragiles, se détruisent par les actions mécaniques de pression ou de cisaillement. On a tenté d'y remédier par une diminution de i'importance des cages, leur couverture puis des tissus inertes et par la réduction du diamètre de 1tobturateur par rapport à ltorifice. Dans cette recherche on a, d'une part, évité des pressions trop importantes sur les sièges destructrices du sang et, autre part, cherché à produire des fuites par laminage limité du fluide , les promoteurs de cette idée ont dénommé cette fuite par les termes "légère régurgitation". La réduction du diamètre de ltobturateur, l'emploi de matériaux choisis pour leur inertie vis à vis du fluide, aciers inoxydables, titane, résines synthétiques notamment du genre tétrafluoréthylène, plus connu sous le nom de w LON", ou silicones caoutchoutés, etc, les progrès concernant le flux, ont amélioré la fiabilité des systèmes mais il existe encore un pourcentage important d'accidents : destructions mécaniques, (il arrive encore que des usures mécaniques déterminent le relâchement des billes ; celles-ci sont véhiculées plus ou moins dans l'appareil circulatoire avec les risques que celà peut comporter), phénomènes trombo-emboliques, hémolyse > etc. La présente invention est destinée à remédier à ces divers inconvénients. Suivant la présente invention, l'appareil est con çu de manière que les soupapes permettent, lorsqutelles sont fermées, une fuite par laminage ou légère régurgitation et surtout que leur mouvement soit limité par un champ magnétique, étant entendu qu'elles comprennent alors ou soient constituées entièrement dlune matière magnétique. Le champ magnétique contrôlant le mouvement des soupapes peut être produit soit par des solénoides soit par des aimants permanents. De meme, le mécanisme de propulsion du fluide de Appareil de l'invention peut être entraîné, soit par un moyen mécanique actionné lui-même par un moyen électro-mécanique, soit par un champ magnétique mobile alternativement, produit par des solénoïdes, selon que ce mécanisme est un piston à déplacement alternatif ou une cavité de volume variable. Ltinvention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante qui en donne un exemple non limitatif de réalisation pratique, et qui est illustrée par les deux dessins joints dans lesquels les figures 1 et 2 représentent deux variantes. Dans la figure 1, on reconnaît l'appareil qui rassemble les organes classiques d'une pompe aspirante et refoulante à piston ordinaire, à savoir, une chemise cylindrique 1, un piston 2, avec des clapets de retenue 3, 4, une soupape d'admission à bille 5,et une soupape de refoulement à bille 6. La chemise 1 est reliée à un conduit souple d'aspiration 7 et d un conduit souple de refoulement 8. L'appareil étant destiné la plupart du temps à subvenir au travail de ltoreil- lette et du ventricule gauche, le conduit 8 sera, par exemple raccordé à l'aorte, tandis que le conduit 7 est raccordé aux veines pulmonaires. Le piston 2 est creux, et son mouvement est limité par la fente 9 pratiquée dans la chemise 1 pour laisser passer un ergot 10 solidaire dudit piston 2 et qui est relié à la commande mécanique qui produit le mouvement de va-et-vient du piston 2 selon la flèche 11. La partie centrale du piston est fermée par les deux clapets de retenue 3, 4 qui sont du type plat et qui starticulent en 12 pour reposer sur des sièges semi-circulaires. La bille 5 a un diamètre légèrement plus petit que la portée annulaire 13 qu'elle est destinée à obturer plus ou moins partiellement.Elle est cependant retenue en position en face de cette portée annulaire 13, qui a la forme d'un rétrécissement genre " VENTURI", par un aimant 14 qui peut être un aimant permanent ou encore un aimant excité par un solénoide alimenté en courant électrique. Evidemment, la bille 5 est en matière magnétique, soit du fer, de l'acier au cobalt, du nickel, de Itacier au cadmium, ou autres. Elle est enrobée, de préférence, par une matière inerte au sang, telle que du tétrafluoréthylène, par exemple. Son poids peut être ajusté en la rendant plus ou moins creuse. Les parois intérieures du cylindre ou chemise 1 seront aussi tapissées, là où ctest possible, par une matière inerte au sang.On pourra aussi constituer la chemise 1, ainsi que le piston 2 en une matière du même genre, par exemple du titane, ou encore les autres matières qui ont été indiquées ci-dessuso La bille 5 est donc soumise au champ magnétique de aimant i4 et peut osciller en face de celui-ci suivant un mouvement matérialisé par la flèche 15. Cette bille sera retenue dans la position d'ouverture par un deuxième aimant 14 bis. La description qui vient d'être indiquée au sujet de la bille 5 peut être répétée en ce qui concerne la bille 6 qui se déplace en face des aimants 16 et 16 bis et suivant le mouvement matérialisé par la flèche 17. La fixation des conduits souples 7 et 8 sur la chemise 1 se réalise par tout moyen connu. On a indiqué, dans le dessin, un système à pincement. Il peut être encore prévu différents dispositifs d'alimentation électrique des électroaimants 14 ou 16 quand ceux-ci ne sont pas des aimants permanents. On peut aussi prévoir, pour actionner le pistou 2, de réaliser celui-ci en matière magnétique et de disposer sur la chemise I aux endroits approT3riés, des solénoïdes alimentés de façon appropriée pour produire le mouvement alternatif matérialisé par la flèche 11. Le fonctionnement de la pompe nta pas besoin d#ex- plications particulières, car il s apparente rigoureusement au fonctionnement des pompes classiques. L'originalité réside essentiellement dans la retenue des billes magnétiques par les aimants 14 et 16, et par le fait que lesdites billes ont un diamètre légèrement plus petit réalisant le phénomène de légère régurgitation nécessaire pour empêcher des phénomènes de coagulation, en limitant le plus possible les frottements mécaniques ainsi que les pressions. Dans la figure 2, on reconnaît la paroi du cylindre auquel est accolé, sur sa face interne, un cylindre déformable 18 constitué, par exemple, par un textile enduit de caoutchouc synthétique et élastique. Un sabot 19 est relié, par une tige 20 traversant la paroi du cylindre, à un solénoïde 21 permettant la compression et la dépression de la chambre par l'alimen- tation électrique intermittente du solénoide 21. On pourra utiliser tout autre dispositif mécanique connu pour obtenir ce travail (doigts alternés, étriers, m choires, etc.), et multiplier les éléments pour graduer la compression de la chambre. La chambre est tapissée par un tissu tel que ou "DACRON" ou autre, qui se comporte de manière inerte vis à vis du sang. Un vaisseau artificiel 22 d'ores et déjà existant et utilisé, peut parfaitement canaliser d'une seule pièce, drun bout à l'autre de l'appareil, le flux sanguin, dans ce deuxième système. Ledit appareil peut être associé à un deuxième appareil pour reconstituer un coeur complet et il peut être disposé intracorporellement avec une alimentation électrique et une commande des impulsions électriques déterminée suivant le rythme cardiaque détecté par des sondes judicieusement disposées suivant une technique connue. REVENDICATIONS 10/ Appareil d'assistance' circulatoire capable dtas- surer le travail partiel OU total du coeur, ledit appareil étant composé d'une chemise cylindrique, d'un dispositif de propulsion du sang, d'une soupape d'admission, dtune soupape de refoulement, de moyens d'actionnement du dispositif de propulsion c a r a c t é r i s é par le fait que les soupapes sont conçues pour permettre, lorsqutelles sont fermées, une fuite par laminage Ou légère régurgitation, et que leur mouvement est limité par un champ magnétique, étant entendu qutelles comprennent une matière magnétique. 2 / Appareil, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que le dispositif de propulsion du sang est un piston avec clapet de retenue, 30/Appareil, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que le dispositif de propulsion du sang est une chambre à volume variable. LrO/ Appareil, tel que défini dans lotune ou l'autre des revendications 1, 2 ou 3 prise isolément, c a r ac t é r i s é par le fait que le champ magnétique agissant sur la soupape est électromagnétique. 50/ Appareil, tel que défini dans l'une ou l'autre des revendications 1, 2, ou 3, c a r a c t é r i s é par le fait que le champ magnétique agissant sur les soupapes est produit par des aimants permanents. 60/ Appareil, tel que défini dans l'une ou l'autre des revendications 1 > 2, 3 > 4 ou 5, prise isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que les surfaces de l'appareil sont enduites de matière inerte vis-à-vis du sang. 70/ Appareil, tel que défini dans la revendication 4, c a r a c t é r i s é par le fait que les surfaces internes dudit appareil sont conçues pour éviter des dépôts lo(aux, coagulation, hémolyse, ou tout phénomène du même ordre, ctest-à-di- re qutelles évitent des pressions de pièces rigides, pincement ou cisaillement. 80/ Appareil, tel que défini dans l'une ou l'autre des revendications 1, 2,-3, 4, ou 5, prise isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que le piston est entraîné par un moyen mécanique actionné lui-même par un moyen électro-mécanique. 90/ Appareil tel que défini dans ltune ou l'autre des revendications Ir 2, 31 4, 5. 6, prise isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que le piston est en matière magnétique, et qu'il est entraîné, sans liaison matérielle, par un champ magnétique mobile alternativement produit par des solénoides. 100/ Appareil, tel que défini dans l'une ou l'au- tre des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, prise isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que la chambre à volume variable est constituée par un enduit à parois souples déformées régulièrement élastiquement par un moyen mécanique. 110/ Appareil, tel que défini dans l'une ou l'autre des revendications 1, 2, 3, 41 5s 6, prise isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que le moyen mécanique est actionné par un moyen électro-magnétique.