Brevet FR2346238A1 — publié le 19771028

La présente invention à la réalisation de laquelle ont collaboré Messieurs Jacques CALZIA et André SAUSSE concerne un réservoir pour liquide, utilisé notamment dans le domaine médical. Ce réservoir est avantageusement utilisé pour le stockage de liquides biologiques et en particulier pour le stockage du sang. Habituellement, dans le domaine médical, on utilise pour le stockage de liquides biologiques et principalement pour le stockage du sang, des flacons de verre ou éventuellement des poches souples en matière plastique. Ces deux modes de stockage présentent, de Lavis des utilisateurs des inconvénients. Les flacons de verre présentent des ineonvénients de manipulation et de stockage, car ils risquent d'une part de se casser et d'autre part ils représentent un poids non négligeable. De plus au cours du remplissage et de la vidange il se produit une interface sang/air qui accroît les risques de contamination bactérienne du sang, et les risques d'embolie gazeuse. Cependant les flacons de verre présentent l'avantage d'être rigides et peuvent être facilement normalisés et standardisés, en outre leur vidange est complète. Les poches souples présentent quand elles sont pleines un aspect rebutant à la manipulation, de plus tout contact avec un obJet aigu ou pointu risque de les déchirer. Elles présentent également l'inconvénient d'être dif- ficiles à normaliser et à standardiser (en effet deux poches théoriquement identiques ont rarement le même volume). De plus à la vidange les parois souples forment souvent des plis qui retiennent le sang et ainsi la vidange des poches souples est incomplète. Les poches souples ont cependant l'avantage d'éviter, lors do remplissage ou de la vidange, la formation d'une interface sang/air. Le but de l'invention est un réservoir pour liquide qui d'une part évite les inconvénients inhérents aux flacons de verre et aux poches souples et qui d'autre part possède leurs avantages respectifs. Un but de l'invention est donc un réservoir qui évite lors du remplissage ou lors de la vidange l'apparition d'une interface liquide/gaz. Un autre but de l'invention est un réservoir pour liquide qui soit à la fois léger et résistant, sisé à manipuler et à stocker,-qui puisse être normalisé et standardisé. De plus, un autre but de l'invention est un réservoir qui puisse être fabriqué en grande série selon un processus qui puisse être automatisé. Il a maintenant été trouvé un-réservoir pour liquide, notamment pour liquide biologique caractérisé en ce qu'il comporte une coquille rigide délimitant un espace interne clos, au moins une membrane déformable solidaire de ladite coquille et séparant l'espace interne clos en au moins deux compartiments, des moyens d'entrée et/ou de sortie de fluide de l'exterieur de la coquille vers et/ou hors de chaque compartiment de l'espace interne clos. La compréhension de l'invention sera facilitée par les figures cijointes qui illustrent à titre d'exemples, schématiquement et sans échelle déterminée divers modes de réalisation. La figure 1 est une vue générale en élévation d'un premier mode de réalisation du réservoir selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe par un plan diamétral perpendiculaire su plan de joint d'un réservoir selon la figure 1. Les figures 3 I, Il, III sont des vues en coupe par un plan diamétral perpendiculaire au plan de joint d'un réservoir selon la figure 1 vide, en cours de remplissage et plein. La figure 4 est une vue de face d'un réservoir selon un deuxième mode de réalisation du réservoir selon l'invention. La figure 5 est vue de face d'un réservoir selon un troisième mode de réalisation. La figure 6 est une vue en coupe par un plan diamétral perpendiculaire au plan de joint d'un réservoir selon un quatrième mode de réalisation. La figure 7 représente une variante d'utilisation d'un réservoir selon l'invention. La figure 8 représente une autre variante d'utilisation d'un réservoir selon l'invention. Le réservoir (1) représenté figures 1 et 2 comporte une coquille rigide (2) sensiblement sphérique et qui délimite un espace interne clos. Cette coquille (2) est constituée de deux éléments (3,4) sensiblement hémi- sphériques et pourvus chacun d'un rebord (5,6), sensiblement perpendiculaire a leur axe. Ces deux éléments (3,4) enserrent une membrane déformable (7) entre leurs rebords (5,6). De préférence la membrane déformable (7) est pré- formée et sensiblement hémisphérique et, elle épouse, lorsque le réservoir (1) est vide la surface interne de l'un des éléments (3) ou (4). La membrane peut aussi être élastique et se déformer sous l'action de la pression de l'un ou de l'autre fluide contenu dans les compartiments (12,13). L'assemblage des deux éléments (3,4) et de la membrane (7) est réalisé de façon étanche par tout moyen connu, comme par exemple par collage ou par soudage, selon un plan de joint (8) sensiblement diamétral. Les rebords (5,6) forment alors autour du réservoir (1) une collerette (9). Avantageusement cette collerette (9) est pourvue de moyens de suspension comme par exemple un ou plusieurs orifices (10,11), ou un ou plusieurs crochets qui sont alors fixés sur la collerette (9). La membrane déformable (7) sépare l'espace interne clos endeux compartiments (12,13), chacun pourvu d'une tubulure (14,15) de raccordement à un conduit de fluide. Ces tubulures peuvent être pourvues de moyens de fermeture de tout type connu comme par exemple une valve, ou un bouchon, ou encore être scellées. On va maintenant décrire le remplissage et la vidange d'un réservoir (i) selon les figures 1 et 2 utilisé comme réserve de stockage de sang. La figure 3 représente en coupe par un plan perpendiculaire au plan de joint (8) un réservoir (1) vide (figure 3-I), en cours de remplissage (figure 3-II) et plein (figure 3-III). Le réservoir (1) étant vide (fig. 3-I) la membrane déformable (7) épouse la surface interne de l'element (41. On raccorde alors le réservoir (1) au moyen des tubulures (14) d'une part et (15) d'autre part respectivement à un conduit (16) pourvu de moyens (17) d'aspiration de l'air contenu dans le compartiment (t2) et à un conduit (18) d'amenée de sang (ce conduit(18)peut etre soit raccordé à un patient soit raccordé à un réservoir de stockage de sang plus important). Les moyens (17) d'aspiration de l'air peuvent par exemple etre constitués par une pompe. Dans le réservoir (1) vide, la membrane déformable (7) épouse la surface interne de ltélément (4), le compartiment (12) occupe la totalité de espace interne clos délimité par la coquille rigide, le compartiment (13) ayant alors un volume pratiquement nul. On met en fonctionnement la pompe (17) et on aspire l'air contenu dans le compartiment (12) ce qui provoque le depla- cement de la membrane déformable (7) de l'élément (h) vers ltélément (3). En meme temps il se produit une aspiration du sang, amené par le conduit (18), qui vient emplir. le compartiment (13) (figure 3-II). On fait cesser l'action de la pompe (17) quand le réservoir est plein c'est à dire lorsque la membrane déformable (7) épouse la surface interne de l'élément (3), le compartiment (13) occupe alors la totalité de l'espace interne clos délimité par la coquille rigide (figure 3-III), le compartiment (12) a alors un volume pratiquement nul. On ferme alors, à l'aide des moyens prévus à cet effet, les tubulures (14)set (15) et on débranche les conduits (16) et (18). Pendant toute la durée du remplissage du réservoir, la création d'une interface sang/air a été évitée. En effet la membrane déformable (7) a suivi l'évolution du volume du sang dans le réservoir depuis le débouché de la tubulure (15) jusqu'au niveau de la tubulure (14). La membrane déformable (7) a donc remplacé l'interface sang/air. La vidange du réservoir s'opère comme suit. On raccorde la tubu3ure (15) à un conduit de transfert de sang, par exemple vers un patient, on raccord la tubulure (14) à un conduit d'amenée d'air. A l'aide de la tubulure (14) on injecte de l'air dans le compartiment (12) ce qui provoque le déplacement de la membrane déformable (7) de ltélé- ment (3) vers ] 'élément (4), ainsi le sang contenu dans le compartiment (13) est chassé à travers la tubulure (15). Pendant toute la durée de la vidange du réservoir,la créaction d'une interface sang/air a été évitée. En effet la membrane déformable (7) a suivi l'évolution du volume du sang dans le réservoir depuis la tubulure (14) jusqu'au débouché de la tubulure (15). La membrane déformable (7) a donc remplacé l'interface sang/air. On peut avantageusement régler le débit d'injection d'air dans le compartiment (12), ce qui entrain le réglage du débit de sortie du sang par la tubulure (15). On a décrit ci-avant le remplissage et la vidange du réservoir selon l'invention en utilisant comme fluide dans le compartiment (12) de l'air, on peut bien entendu utiliser tout autre gaz ou encore un liquide. Toutes variantes de realisatin, à la portée du technicien font partie de la présente invention. Quelques variantes à caractère inventif sont décrites ci-après à titre d'exemple et ne sont nullement limitatives. Chaque compartiment peut comporter deux tubulures qui peuvent ainsi être utilisées l'une pour l'entrez l'autre pour la sortie du fluide dans le compartiment. Le réservoir selon l'invention représenté figure 4 est analogue au réservoir représenté figure 1, il comporte des pieds (19) qui permettent de poser le reservoir sur une surface sans nécessiter l'emploi d'un support. Le réservoir (1) représenté figure 5 est de forme polyédrique. Un tel réservoir présente l'avantage de pouvoir être posé directement sur une surface plane. Le réservoir (1) selon l'invention et représenté figure 6 à une coquille rigide de forme sensiblement cylindrique, le cylindre étant pourvu à ses extrémités de calottes généralement sphériques. Ce réservoir comporte deux membranes déformables (20,21) enserrées aux plans de joint (22,23) entre la zone cylindrique (24) et les calottes sphériques (25,26). Ces membranes déformables séparent espace interne clos en trois compartiments (27,28,29), chaque compartiment étant muni d'au moins une tubulure. Ainsi par exemple l'injection d'air dans le compartiment (29) permet de chasser simultanément hors des compartiments (27) et (28) le fluide qu'ils contiennent. La figure 7 représente un réservoir selon l'invention utilisé simultanément comme réservoir de stockage pour un fluide aspiré et pour un fluide injecte. Ce réservoir analogue celui précédemment décrit et représenté figure 1, cependant chaque compartiment comporte deux tubulures, les tubulures (30,31) pour le compartiment (12), les tubulures (32,33) pour le compartiment (13). En obturant simultanément, par exemple par un dispositif à came, une tubulure de chaque compartiment par exemple, comme représenté sur la figure 7, la tubulure (31) pour le compartiment (12) et la tubulure (33) pour le compartiment (13), une injection de fluide par la tubulure (30) vers le compartiment (12) entraîne la sortie du fluide contenu dans le compartiment (13) hors de celui-ci par la tubulure (33).Après remplissage du compartiment (12) et vidange du compartiment (13), on obture les tubulures (30) et (33) et on ouvre les tubulures (31) et (32), on peut alors aspirer de nouveau du fluide par la tubulure (32) vers le compartiment (13) et simultanément vider le compartiment (12) par la tubulure (31). Le réservoir (1) selon la variante représentée figure 8 comporte un compartiment (13) pourvu de deux tubulures (34,35) et un compartiment (12) pourvu d'une tubulure (36). Les tubulures (34) et (35) sont utilisées pour l'arrivée et la sortie du fluide. Toute variation du volume du fluide contenu dans le compartiment(13) entraîne le déplacement de la membrane (7) et de ce fait l'entrez ou la sortie d'air par la tubulure (36) qui débouche à l'air libre. Ainsi le fluide du circuit comportant le compartiment (13) ne peut en aucun cas être en contact avec de l'air. Ce réservoir peut etre utilisé comme régulateur de pression d'un circuit de fluide ou encore comme vase d'expansion Un tel réservoir est intéressant à utiliser dans un circuit extracorporel de sang. Les variantes décrites ci-avant à titre d'exemple peuvent bien entendu être combinées entre elles sans sortir du cadre de la présente invention. La coquille rigide du réservoir selon l'invention peut etre réalisée en divers matériaux rigides ou semi-rigides et etre revetue d'un matériau compatible avec les liquides biologiques susceptibles d'être contenus dans le réservoir. Comme matériau on peut utiliser des caoutchoucs naturels ou synthétiques, du nylon ou des élastomères, par exemple on peut utiliser des élastomères organopolysiloxaniques vulcanisables à température ambiante. On préfère utiliser des matériaux thermoplastiques comme le polyéthylène, le polystyrène, les polyearbonates. Il est particulièrement avantageux de procéder à un laquage de la surface interne susceptible d'être en contact avec du sang ou un liquide biologique en déposant une mince couche d'élastomère silicone, notamment selon la technique décrite dans le brevet français publié sous le numéro 2 126 573. La membrane déformable peut etre réalisée en divers matériaux à la fois souples, étanches aux fluides, élastiques ou non, elle peut etre aussi revêtue d'un matériau compatible avec les liquides biologiques susceptibles d'être contenus dans le réservoir. On peut, comme pour réaliser la coquille rigide, utiliser des caoutchoucs naturels ou synthétiques, du nylon ou des élastomères, on peut par exemple utiliser des élastomères organopolysiloxaniques vulcanisables à température ambiante. On prefère utiliser des matériaux thermoplastiques comme le polyéthylène, le polystyrène, les polycarbo- nates. Il est aussi particulièrement avantageux de procéder à un laquage de l'une ou de ses deux faces. La membrane déformable peut aussi être telle qu'elle soit bistable, c'est à dire que sa forme soit stable aussi bien quand elle épouse la surface interne de l'un des éléments que lorsqu'elle épouse la surface interne de l'autre élément. Par"forme stable" il est entendu que après avoir été sensiblement déformée, la membrane déformable revient spontanément à sa position initiale. La membrane déformable peut etre aussi une membrane semi perméable de tout type connu, ainsi des échanges entre les fluides situés de part et d'autre de la membrane peuvent se produire par exemple par dialyse. Les réservoirs selon l'invention sont aisés à réaliser industriellement. On peut par exemple par thermoformage, à partir d'une plaque ou d'un film obtenir un ou plusieurs éléments, la découpe des rebords ayant lieu par exemple simultanément au thermoformage. On pourvoit ensuite chaque clément d'uneou plusieurs tubulures, par exemple par collage ou encore par soudage, autour d'orifices prévus dans chaque élément. On forme, par exemple par thermoformage, la membrane déformable en ménageant autour de celle-ci un rebord. On dispose sur le premier élément, la membrane déformable de façon telle que son rebord épouse le rebord de ce premier élément, on dispose alors le deuxième élément d'une façon analogue au premier élément.L'assemblage des deux éléments enserrant la membrane est alors réalisé de façon étanche, par tout moyen connu, comme par exemple par soudage par ultrasons des rebords des éléments qui en -serrent entre eux la membrane. Après les opérations habituelles de contrôle, d'emballage et de stérilisation par exemple par irradiation, le réservoir selon l'invention est alors prêt à être utilisé. Les réservoirs pour liquide , notamment pour liquide biologique selon l'invention présentent de nombreux avantages qui sont particulièrement intéressants quand le liquide biologiqué est du sang. En effet, comme nous l'avons vu ci-avant, ce réservoir évite lors du remplissage ou lors de la vidange l'apparition d'une interface par exemple gaz/liquide. Cet avantage est particulièrement intéressant quand le liquide contenu dans le réservoir est du sang, on évite ainsi tout risque de contamination bactérienne de celui-ci et également les risques d'embolie gazeuse. Les réservoirs selon l'invention présentent également l'avantage de pouvoir etre aisément standardisés et normalises. De plus leur vidange est complète puisque le fluide que l'on injecte dans l'un des compartiments pour assurer la vidange du liquide contenu dans l'autre compartiment amène la mem brane déformable en contact avec la surface interne de ltélément qui délimite celui-ci. Il n'y a pas ainsi de formation de plis de la membrane déformable qui risquerait de retenir du liquide. De plus les réservoirs selon l'invention présentent l'avantage d'être légers et résistants, ils sont ainsi aisés à manipuler et à stocker. Ces réservoirs présentent également l'avantage de pouvoir etre réalisés en matériaux tels qu'ils puissent etre totalement détruits par in cineration, ce qui est un avantage supplémentaire pour une utilisation en milieu hospitalier. Les réservoirs selon l'invention sont particulièrement intéres antes à utiliser pour stocker des liquides biologiques, et en particulier pour stocker du sang. REVENDICATIONS 1) Réservoir pour liquide notamment pour liquide biologique caractérisé en ce qu'il comporte une coquille rigide délimitant un espace interne clos, au moins une membrane déformable solidaire de ladite coquille et séparant l'espace interne clos en au moins deux compartiments, des moyens d'entrée et/ou de sortie de fluide de l'extérieur de la coquille vers etjou hors chaque compartiment de l'espace interne clos. 2) Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une coquille rigide constituée d'au moins deux éléments qui enserrent a leur plan de joint au moins une membrane déformable, l'assemblage des éléments et de la membrane étant réalisé de façon étanche, ladite membrane séparant l'espace interne clos en au moins deux compartiments pourvus chacun d'au moins une tubulure de raccord a# une source et /ou à une évåcuation de fluide. 3) Réservoir selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la membrane déformable est en matériau étanche aux fluides. 4) Réservoir selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la membrane déformable est en matériau semi perméable aux fluides. 5) Emploi d'un réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 comme réservoir de stockage de sang. 6) Emploi d'un réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 comme régulateur de pression d'un circuit extracorporel de sang.