Brevet FR2344298A1 — publié le 19771014

La présente invention concerne un nouveau dispositif pour la déli vrance de liquide, notamment pour injection ou perfusion dans un corps humain Diverses solutions ont été proposées jusqu a ce jour sans toutefois arriver à une solution qui soit satisfaisante à tous points de vue Une première solution a consisté à placer le liquide à injecter dans un bocal situé à une certaine hauteur au-dessus du patient, le liquide s'écoulant dans la tubulure d'injection sous I1 effet de la gravité. Afin de régulariser et/ou de limiter cet écoulement, on dispose sur la tubulure qui est réalisée en matière plastique, un clamp, destiné à comprimer plus ou moins la tubulure, et donc de réduire la section de passage du liquide, limitant ainsi le débit dudit liquide.Cette solution, pour simple et économique quelle soit, n'en présente pas moins un certain nombre dtineonvénients qui lui ôtent toute fiabilité, surtout lorsque ledit dispositif est destiné à des domaines médicaux spécialisés tels que la cardiologie ou la gynécologie, où la précision des quantités de liquide injecté est capitale. Un premier inconvénient réside dans le fait qu'avec cette solution il est pratiquement impossible d'avoir un débit constant. Ce phénomène est essentiellement dû au fait que la tubulure qui est réalisée en matière plastique subit un fluage dans le temps, qui est tout à fait inévitable; il s'ensuit bien évidemment une variation du débit du liquide et la nécessité de resserrer plus ou moins ledit clamp. Un deuxième inconvénient réside dans le fait qutun débit inférieur à 20-30 gouttes par minute est pratiqueflent irréalisable avec cette solution En effet, un tel débit réduit oblige à un serrage important de la tubulure par le clamp, ce qui, au bout d'un certain temps, aboutit à l'arr8t de l'injection. Un troisième inconvénient doit également entre cité. Lorsque le cathéter est mal mis, ou lorsque, pour une raison ou pour une autre, l'injection est arrêtée, il se forme nécessairement au bout de l'aiguille du cathéter un opercule occlus if interdisant tout passage de liquide; par suite, il ne sera plus possible de continuer ladite injection, car la pression développée par la seule gravité tle bocal est situé au-dessus du patient) est insuffisante pour faire "sauter" ledit opercule. Il faudra alors retirer le cathéter, enlever l'opercule et reprendre l'injection. Ces divers inconvénients n'-ont pas permis, jusqu a ce jour, de bénéficier des avantages de cette solution qui, outre la simplicité et le faible coût de l'installation, présente une sécurité vis-à-vis du patient. En effet, lorsque 1' injection est terminée, l'air contenu dans la tubulure ne peut pénétrer dans le corps du patient en raison de la pression sanguine qui règne dans celui-ci Une deuxième solution a alors été proposée, qui visait essentiellement à ne plus être tributaire des phénomènes de gravité, puisque dans ce dernier cas la pression du liquide arrivant dans le corps du patient dépend de la hauteur de la colonne du liquide qui reste à injecter.Cette deuxième solution consiste en la présence d'une pompe comprimant périodiquement la tubulure où se trouve le liquide, et obligeant ce dernier à être évacué vers le patient; le type le plus courant de ces pompes est celui où est utilisé une roue dont la périphérie est munie de galets comprimant ladite tubulure. L'un des avantages essentiels de cette solution est d'être indépendant de la position du bocal où se trouve le liquide à injecter. De plus, et en raison de la pression du liquide développée par ladite pompe, l'opercule précité peut facilement "sauter", En revanche, ces pompes sont teclinologiquement plus complexes et donc plus coûteuses. En outre, il y a lieu de prévoir des dispositifs de sécurité et d'alarme empêchant l'entrée de bulles d'air dans le corps du patient. En cas de panne de ces dispositifs, rien ne peut arrêter ladite entrée, puisque la circulation du liquide est forcée, Un autre risque dû à cette circulation forcée est que si le cathéter est mal introduit, ou se déplace au cours de l'injection1 le liquide continue à être introduit dans le corps du patient, d'où la présence d'hématomes, Le dispositif selon la présente invention réunit les avantages de la solution "par gravité" et de celle "par pompe", sans en présenter les inconvénients. C'est ainsi que ledit dispositif sera de technologie simple et de faible coût, empêchant l'air d'entrer dans le corps du patient, même en l'ab sence de tout dispositif de sécurité, et injectant le liquide sous une certaine pression, ce qui permet d'arrêter l'injection puis de la reprendre, sans qu'il soit nécessaire de retirer le cathéter en vue d'enlever l'opercule occlusif. De façon plus précise, le dispositif pour la délivrance de quantités déterminées de liquide, notamment pour l'injection dans le corps d'un patient, du type fonctionnant par gravité et comprenant un bocal où est situé ledit liquide placé en hauteur par rapport audit corps, une tubulure reliant ce dernier audit bocal, est notamment remarquable en ce qu'on interpose entre ledit bocal et ledit corpus, un premier élément qui, en position de repos, comprime totalement ladite tubulure mais qui, périodiquement, s'en écarte, et un deuxième élément disposé entre ledit premier élément et ledit corps, ledit deuxième élément comprimant au moins partiellement ladite tubulure, et s'écartant périodiquement de ladite tubulure, D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront mieux à la lecture de la description qui va suivre faite en regard des figures données à titre indicatif et nullement limitatif, parmi lesquelles - la figure I est une vue générale externe du dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne II-II de la figure 1, - les figures 3 et 4 représentent une vue en coupe transversale selon les li gnes III-III et IV-IV de la figure 2, - les figures 5 et 6 sont identiques aux figures 3 et 4, les éléments 8 et 9 étant dans une autre position, - la figure 7 est un exemple de réalisation du dispositif électro-magnétique mettant en mouvement les éléments 8 et 9, - la figure 8 représente la forme du courant alimentant le dispositif de la figure 7, et - la figure 9 est une variante de réalisation visant au remplacement des élé ments 8 et 9. Le dispositif illustré à la figure 1 et en coupe à la figure 2 comprend essentiellement une-tubulure 1 reliée à ltune de ses extrémités à un bocal 2 où se trouve le liquide 3 à injecter; une aiguille 4 étant destinée à pénétrer dans le corps du patient est prévue à l'autre extrémité de ladite tubulure 1; de plus, une chambre à gouttes 5 est située en-dessous du bocal 2. Un boîtier 6 comprenant les divers organes électriques et électroniques reçoit le long d'une de ses faces externes la tubulure 1, par l'intermédiaire d'ergots 7, ladite tubulure 1 étant placée en-dessous de deux doigts 8 et 9. Ce boîtier est complété par un système d'affichage 10, un bouton de calibrage 11 dont la fonction sera étudiée plus avant, et un commutateur 12 commandant la mise en marche ou l'arrêt du dispositif.Des moyens non représentés ici sont en outre prévus pour permettre aux doigts 8 et 9 de se déplacer transversalement par rapport à la tubulure 1, et donc de s'écarter plus ou moins de celleci, En position de repos (fig. 3) le doigt 8 écrase la tubulure 1, assurant à ce niveau une étanchéité totale, et empêchant ainsi tout liquide de s'écouler dans la tubulure 1; afin d'augmenter encore cette étanchéité, on prévoira avantageusement dans cette partie du boîtier 6 une saillie 13, de fa çon à ce que la tubulure soit le plus possible comprimée entre le doigt 8 et la saillie 13, Dans cette même position de repos, le deuxième doigt 9 (fig.4) dont la base est plus large que celle du doigt 8, ne comprime que partiellement la tubulure 1, Lorsque les doigts 8 et 9 sont écartés au maximum de la tubulure 1, leur position est celle illustrée dans les figures 5 et 6. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Dans la position de repos, aucun liquide ne passe en raison du doigt 8 qui comprime totalement la tubulure; les deux doigts 8 et 9 sont ensuite écartés de ladite tubulure (fig. 5 et 6) laissant ainsi passer une certaine quantité prédéterminée de liquide, l'écoulement dudit liquide se faisant par simple gravité. Le doigt 8 revient alors en position de repos (fig. 3) , après quoi seulement le doigt 9 est ramené contre la tubulure 1, comprimant ainsi partiellement cette dernière; en raison de l'étanchéité due au doigt 8, et au volume de la partie du doigt 9 comprimant la tubulure, il va s'ensuivre une expulsion du liquide en direction de l'aiguille 4, ladite expulsion se faisant sous pression. Le dispositif selon l'invention allie donc les avantages des systèmes fonctionnant par gravité et des pompes (liquide injecté sous pression). I1 est bien évident que grâce à ce dispositif, on retrouve l'un des avantages majeurs des systèmes fonctionnant par gravité, à savoir le fait qu'il n'est pas possible d'injecter de l'air au patient, puisque l'air éven- tuellement présent dans le liquide a tendance à remonter en direction du bocal, la pression régnant au-dessus de la surface du liquide étant égale à la pression atmosphérique et de toute façon inférieure à la pression sanguine du patient.On retrouve cette hypothèse chaque fois que l'étanchéité est détruite, c'est-à-dire à chaque écartement de la tubulure 1, du doigt 8. I1 convient de rappeler que dans le cas des "pompes" utilisées traditionnellement, l'étanché- ité n'est jamais détruite, le mouvement de ladite pompe obligeant, en permanence, le liquide contenant éventuellement de l'air, à se diriger vers le patient où il est introduit sous pression. Dans le présent dispositif, le liquide est également injecté sous pression mais entre deux injections, l'étanehé- ité est détruite, remettant le liquide à la pression atmosphérique et permettant à l'air éventuellement présent de remonter vers la chambre à gouttes. Ainsi que cela vient d'être décrit, la fonction du doigt 8 est d'assurer l'étanchéité, et celle du doigt 9 d'envoyer le liquide sous pression. Afin d'augmenter encore la sécurité du dispositif, il est possible de prévoir le doigt 9 comprimant aussi la tubulure complètement; à cet effet, on pourra disposer sous la base dudit doigt, une protubérance qui viendra coincer totalement la tubulure grâce à une saillie pratiquée sur le boîtier 6, et située en vis-à-vis de ladite protubérance. La présente invention concerne également les moyens permettant d' ac- tionner les doigts 8 et 9 dont le mouvement comprend les trois phases successives suivantes : écartement simultané des doigts 8 et 9 de la tubulure 1, compression totale de ladite tubulure i par le doigt 8, compression au moins partielle de la tubulure par le doigt 9. Une première variante consiste à actionner séparément les doigts 8 et 9 par des moyens distincts, tels que des électro-aimants ou analogues dont les fréquences d'excitation permettent d'obtenir les trois phases successives précitées. Avantageusement, on choisira plutôt la variante qui va maintenant être décrite et qui est illustrée à la figure 7. Les doigts 8 et 9 forment la partie recourbée des bras 14 et 15;ils peuvent également être des pièces, rapportées et solidarisées auxdits bras. Ces derniers sont reliés à l'équipage mobile 16, d'un électro-aimant 17 à deux pôles 18 alimentés par les enroulements 19. Cet équipage 16 est mobile en rotation autour de l'axe 20. Ce type d'électro-aimant est particulièrement intéressant car il est silencieux, aucune pièce ne venant en contact comme c1 est le cas habituel des électro-aimants à équipage mobile en translation, Des ressorts de rappel, non représentés ici, sont prévus autour des doigts 8 et 9, de telle sorte qu'en position de repos, le doigt 8 assure l'étanchéité totale de la tubulure 1 et le doigt 9 comprime au moins partiellement ladite tubulure. La longueur des bras 14 et 15 ainsi que leur position sur l'équipage 16 sont choisies de telle sorte qu'on obtienne effectivement les trois phases susmentionnées, avec une étanchéité totale au niveau du doigt 8, et une compression partielle au niveau du doigt 9. Préférentiellement, on utilisera pour l'alimentation des enroulements 19 un courant pulsé dont la forme est illustrée à la figure 8; des moyens connus en soi permettent de faire varier la longueur a qui correspond à l'écar- tement des doigts 8 et 9. Cette variation est contrôlée par le bouton de calibrage 11 qui apparaît à la figure 1. La façon la plus courante est bien sûr de régler le bouton Il, et donc la longueur a, de telle sorte que l'écartement des doigts 8 et 9 corresponde à l'écoulement d'une seule goutte dans la chambre à gouttes 5. Un réglage différent permet de modifier l'écoulement des gouttes en changeant la répartition des gouttes écoulées, A titre d'exemple, si on affiche en 10 une cadence de 60 gouttes/ minute, on a donc, en réglant normalement le bouton 11, 60 écartementslminute du doigt 8, avec écoulement d'une goutte à chaque fois. Avec un autre réglage, on peut par exemple obtenir seulement 30 écartements, mais chaque écartement étant suffisamment long pour que deux gouttes tombent dans la chambre à gouttes. inversement, et grâce à une longueur a plus faible, il est possible que deux écartements soient nécessaires pour qu'une seule goutte tombe dans la chambre à gouttes. I1 en résulte bien évidemment un très large éventail d'utilisation qui n'est pas possible dans les dispositifs traditionnels, puisque grâce au présent dispositif, il est possible de délivrer des gouttes ou des micro-gouttes, à la cadence choisie et selon la répartition souhaitée, La figure 9 illustre une variante d'exécution du dispositif, où les doigts 8 et 9 sont remplacés par un seul élément 21 présentant deux protubérances dont 1'une ,, 22, a une base étroite et permet d'obtenir une compression totale#de la tubulure 1, et l'autre, 23, a une base plus large et une hauteur plus faible, permettant une compression de ladite tubulure 1; ces protubérances 22 et 23 correspondent respectivement aux doigts 8 et-9, Cet élément 21 est relié à un bras 24 mobile en rotation autour d'un axe 25; là encore, la position de l'élément 21 par rapport au bras 24, et celle des protubérances 22 et 23 sont choisies de telle sorte que les trois phases de fonctionnement précitées, l'étanchéité et la compression sont réalisées, D'autres variantes sont réalisables pour actionner les doigts 8 et 9, ou l'élément 21, telles qu'un moteur avec une came, ou autres dispositifs analogues. Le dispositif faisant l'objet de la présente invention, et plus par ticulièrementcelui illustré dans les figures 1 à 7 présente sur les dispositifs traditionnels de nombreux avantages; parmi ces derniers, outre ceux qui ont déjà été mentionnés dans la présente description, il convient de signaler les deux avantages suivants, Tout d'abord, la longueur "utile" de la tubulure, c'est-à-dire celle qui est périodiquement comprimée, est très faible puisqu'elle correspond à la distance séparant les doigts 8 et 9 et qui peut être de l'ordre du centimètre, En revanche, cette longueur, dans les pompes à perfusion utilisant les roues à galets est de l'ordre de 8 em, Par suite, il sera possible de déplacer la tubulure longitudinalement un plus grand nombre de fois, d'où une durée de vie accrue; cette dernière est également augmentée du fait que les efforts demandés à la tubulure sont différents, Dans le présent dispositif, la tubulure est seulement comprimée transversalement, ce qui ne représente pas de risque pour la tubulure; dans les pompes à perfusion utilisant une roue à galets, il y a à la fois compression et étirement de ladite tubulure, d'où un risque de rupture plus grand, et de toute façon une fatigue plus importante pour le matériau constituant la tubulure. De plus, le présent dispositif est plus économique qu'une pompe à perfusion classique, où il faut une énergie importante pour faire tourner la roue à galets et expulser le liquide sous pression, Cette énergie est bien plus faible dans le présent dispositif, puisqu'une partie de cette énergie nécessaire est directement fournie par la gravité, Il est bien évident que la description qui précède se réfère à une utilisation médicale du dispositif. D'autres usages sont possibles, chaque fois que se pose le problème de la délivrance d'un liquide, au goutte à goutte, ladite délivrance devant se faire de façon constante. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour la délivrance de quantités déterminées de liquide notamment pour l'injection dans le corps d'un patient, du type fonctinnnant par gravité et comprenant un bocal où est situé ledit liquide, placé en hauteur par rapport audit corps, une tubulure reliant ce dernier audit bocal, caractérisé en ce qu'on interpose entre ledit bocal et ledit corps un premier élément qui, en position de repos, comprime totalement ladite tubulure mais qui, périodiquement, s'en écarte, et un deuxième élément disposé entre ledit premier élément et ledit corps, le dit deuxième élément comprimant au moins partiellement ladite tubulure, et s'écartant périodiquement de ladite tubulure 2) Dispositif selon la evendication 1, caractérisé en ce que ledit deuxième élément comprime également totalement ladite tubulure. 3) Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le mouvement desdits premier et deuxième éléments est déterminé de telle sorte que lesdits éléments s'écartent en même temps de ladite tubulure, le deuxième élément ne venant recomprimer -ladite tubulure qu'une fois que le premier élément est revenu en position de repos, et qu'il comprime donc totalement ladite tubulure. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca ractérîsé en ce que ledit premier élément est constitué d'un doigt, ayant une base étroite, une saillie étant éventuellement prévue en vis-à-vis de ladite base, et de l'autre côté de la tubulure, de façon à améliorer l'étanchéité 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le deuxième élément est constitué d'un doigt, ayant une base relativement large, une première saillie étant éventuellement prévue sous ladite base, coopérant avec une seconde saillie située en vis-à-vis de ladite première saillie, et de l'autre côté de la tubulure. 6) Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdits doigts sont solidaires de bras, disposés sensiblement orthogonalement par rapport auxdits doigts, et reliés à l'équipage mobile d'un électroaimant. 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit éleetro-aimant est dii type à deux pôles, l'équipage mobile se déplaçant en regard desdits deux pôles, en rotation par rapport à un axe, selon un mouvement de va-et-vient. 8) Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdits doigts font partie d'un élément unique muni de deux protubérances, l'une de base étroite, l'autre de base plus large et de plus faible hauteur que la première protubérance, et disposée en aval de cette dernière par rapport au sens d'écoulement du liquide, ledit élément unique étant relié à un bras animé d'un mouvement de rotation en va-et-vient autour d'un axe, de telle sorte que lesdites protuberances aient la même fonction que lesdits premier et deuxième éléments au sens de la revendication 1. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, ca racterisé en ce qu'il est alimenté par un courant électrique pulsé, 10) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la durée des pulsations est variable, et est contrôlable a' l'aide d'un bouton de calibrage,