Brevet FR2413095A1 — publié le 19790727

La présente invention concerne les dispositifs permettant l'introduction dans Le corps humain ou animal, de diverses substances liquides suivant un débit contrôlé, tout en utilisant les tubulures ;/ gouttes à gouttes conventionnelles du commerce. Dans les dispositifs connus de ce genre l'écoulement de la substance liquide dans la tubulure du goutte à goutte conventionnel s'effectue à l'aide d'un mouvement mécanique péristaltique à galets, ladite tubulure étant pincée entre lesdits galets, montés sur une roux entraSnée par un moteur, et une pièce d'appui épousant un profil circulaire y correspondant, l'un des deux éléments, roue à galets ou pièce d'appui, étant rendu élastique; un détecteur à cellules photoélectrique entoure la chambre à gouttes de la tubulure et permet d'obtenir un signal à chaque passage d'une goutte, dudit signal découlant l'asservissement électronique commandant la rotation de la roue à galets en fonction du débit désiré.Les inconvénients de tels dispositifs se situent QU niveau du détecteur et de la pièce d'appui (appelée d'une façon générale tiroir) comprimant la tubulure contre les galets de la roue. Les détecteurs sont : soit indépendant du système avec liaison par conducteur électrique souple et dans ce cas un support de détecteur est nécessaire d'une part pour le maintenir en bonne position horizontale et d'autre part pour éviter que son poids fasse sortir 1' aiguille piquée dans le flacon; soit fixe sur le dispositif, ce qui est plus simple mais dans ce cas ils ne sont prévus en généras que pour une seule sorte de chambre à gouttes ce qui limite considérablement leur adaptation à l'infinité de sortes de tubulures existant dans le commerce; quelque soit le système, un inconvénient commun réside dans le fait qu'ils pincent la chambre à gouttes, pour la maintenir en position, avec un ressort et que compte tenu de l'élasticité de beaucoup de ces dernières ledit ressort en maintenant sa pression sans butée fixe, ce qui n'est pas possible, applatit progressivement la chambre è goutte perturbant ainsi la détection électronique et par là meme le fonctionnement de tout le système; le deuxième inconvénient réside dans l'irrégularité du pompage du fait du flux et reflux provoque par ltentrée et la sortie des galets de la piste de compression contenue dans le tiroir; l'entrée sur la piste d'un galet produit, du fait du volume de liquide qu'il chasse en écrasant la tubulure, un déplacement du liquide en sens inverse de l'écoulement désiré; il en est de même lorsque un galet sort de la piste de compression et l'inversion de l'écoulement produit un reflux du sang de la veine perfusée vers le dispositif; un système correcteur consiste a' faire précéder et suivre la piste de compression de deux autres pistes circulaires conçues de telle façon que le volume chassé par le galet est égal à celui qu'il aspire en effectuant sa rotation; l'inconvénient d'un tel système est qu'il ne peut convenir à toutes les tubulures du fait de leurs différences dimensionnelles.Un troisième inconvénient réside dans le fait que lorsque la prise d'air du flacon nta pas un fonctionnement parfait, ce qui est en général le cas car elle se remplit plus ou moins de liquide, une variation de pression à la partie supérieur du liquide contenu dans le flacon provoque, sans que le pompage n'y puisse rien faire, l'écoulement périodique et intempestif de plusieurs gouttes ce qui sur un laps de temps moyen perturbe considérablement le débit garantit è la sortie du dispositif.Un dernier inconvénient des pompes de ce type provient de ce que l'affichage du débit désiré s'effectue en gouttes minute ce qui oblige l'utilisateur à se reporter è une table de conversion en cm3 heure ou à effectuer un calcul peu simple, le praticien ne donnant jamais ses ordres en gouttes par minute mais en cm3 pour x heures. Le dispositif selon l'invention permet d#iter ces quatre incon vénients; dans celui-ci en effet il est possible d'avoir un détecteur fixe sur le dispositif, la chambre à goutte étant maintenue par un système mécanique simple sans ressort; le mouvement péristaltique à galets ne produit plus de flux et reflux car 1' entrée et la sortie des galets s'effectuent toujours sur une tubulure préalablement aplatie ce qui e#xclut la possibilité d'une variation de volume de liquide; les perturbations dfles à la prise d'air sont corrigées automatiquement par l'asservissementélec- tronique ce qui garantit le débit en aval du dispositif; en dernier lieu l'affichage du débit désiré est effectué directement par l'utilisateur en cm3 heure. Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, un mode de réalistation du dispositif conforme à la présente invention. La fig I teprésente, en perspective, une vue générale du système. La fig 2 représente,vue de dessus, le système de pompage péris taltique à galets avec son tiroir. La fig 3 représente, vue de profil, en coupe, dudit système. La fig 4 représente, vue de profil de la fixation de la chambre à goutte La fig 5 représente, vue de dessus de la fixation de la chambre à goutte La fig 6 représente le schéma séquentiel des ordres de commande. Tel qu'il est représenté sur la fig I le dispositif comporte un détecteur 6 fixé sur le bâti 7 et enserrant la chambre à goutte 8 de la tubulure 9; la tubulure 9 comporte, de la façon la plus classique une aiguille 10 traversant le bouchon du flacon Il et à son autre extrémité une deuxième aiguille I2 destinée à l'in- troduction dans la veine; une prise d'air 13 traversant le bouchon du flacon Il à l'aide de l'aiguille I4 est destinée à maintenir, en principe, constante la pression de l'air contenu dans l'espace 15 situé entre le niveau supérieur du liquide et la partie supérieure du flacon; la chambre à gouttes 8 est maintenue en place dans le déteeteur 6 à l'aide d'un poussoir 16 coulissant sur le détecteur 6, ledit poussoir étant maintenu fixe, après sa mise en appui sur la chambre à gouttes 8 par le bouton de blocage I7;-la forme en V du pousssir 16 permet le serrage et le centrage, contre le détecteur 6, de toutes les dimensions de chambre à gouttes des tubulures du commerce; la tubulure 9 traverse le tiroir I8 en étant guidée par les quatre pions de centrage 19; le tiroir I8 s'ouvre vers l'avant par l'intermédiaire de la tige 20 et du bouton coulissant 21; pour ouvrir l'on tire de quelques millimètres vers le haut le bouton coulissant 21 de façon à dégager sa partie conique 22 de l'encoche conique 23, cette opération comprimant le ressort 24 (fig 3) et l'on ouvre vers l'avant la tige 20 passant dans lten- coche 255 l'affichage 26 situé sur la face avant est du type digital à 3 galettes et permet l'affichage direct du débit en centimètres cubes par heure; le flacon Il est suspendu au crochet 27 qui coulisse dans le pied 28 ce dernier servant à la fois de guide pour le crochet et d'appui pour l'équilibre de l'ensemble ; une bague 29 permet de bloquer à la position désirée le crochet 27 par l'intermédiaire d'une vis 30. Les figures 2 et 3 montrent le système péristaltique de pompage; une roue à galets 3I, comportant les galets 32 est entraînée par le moteur réducteur 33; une membranne 34, maintenue d'une part en un point fixe 35 et d'autre part tirée par un ressort 36, ledit ressort permettant de rattrapper un éventuel allongement de la membranne, en passant par un tourbillon 37, enveloppe les deux galets circulant à chaque instant sur la tubulure 9 placée entre lesdits 2 galets et la piste 38 du tiroir I8; à l'entrée et à la sortie du tiroir I8 deux pentes 39 sont prévues de telle façon que la tubulure 9 puisse prendre sa place sans jamais dépasser le niveau 40 de la face avant, cette dernière possédant, face au tiroir I8, une ouverture minimum obligeant également la tubulure 9 à ne pas dépasser le niveau 40 de sa face avant; ainsi les pentes 39, l'ouverture 41 et la membranne tendue 34 font que l'entrée et la sortie des galets de la piste de pompage 38, s'effectuent sur une tubulure préalablement applatie ce qui supprime tout flux et reflux dans l'écoulement du liquide; le tiroir 18 est maintenu par l'axe 42 dans la charnière 43 elle même élastique par le ressort 44; cette légère élasticité est destinée à permettre le passage entre la membranne 34 et la piste de compression 38 de tubulures de différents diamètres. La fig 6 représente les différentes séquences correspondant aux divers ordres actionnant le pompage. Sur la ligne A sont représentés les signaux sortant du générateur d'impulsions lui meme lié à l'affichage en cm3; plus on désirera e/ de cm3 heure plus l'intervalle entre ces signaux sera petit et vice et versa; à chacun de ces signaux correspond la mise en route du moteur, donc du pompage; ce dernier est représenté sur la ligne B; chaque goutte pompée et tombant dans la chambre à gouttes émet, par l'intermédiaire du détecteur, un signal, représenté sur la ligne C, qui stoppe le moteur; ce cycle normal recommence à chaque signal du générateur d'impulsion; en réalité ce fonctionnement serait imparfait car la prise d'air 13 du flacon n'a que rarement un fonctionnement parfait; en effet, au bout de peu de temps elle se remplie partiellement de liquide (si ce n'est déja le cas au départ) et perturbe la pression se trouvant dans l'espace compris entre le liquide et le fond du flacon : ladite pression baisse pendant le temps où, le pompage s'effectuant normalement, la colonne de liquide contenue dans la prise d'air réintègre le flacon; à cet instant, l'air pouvant de nouveau s'introduire dans le flacon, la pression en dessus du liquide augmente brutalement et fait s' écouler une goutte indérisable, ce qui, reproduit à intervalles réguliers et rapprochés modifie le débit qui ne correspond plus à celui affiché par l'opérateur; pour palier à cet inconvénient, le système électronique est conçu de telle façon que si un signal supplémentaire parvient du détecteur (signalengendré par chaque goutte qui s'écoule) il annule l'ordre suivant de mise en route du moteur, ce qui permet de respecter le débit; ce fonctionnement apparaît nettement sur la fig 5 : la première séquence est normale: sur la ligne A ordre moteur signal I, sur la ligne B pompagesde I à i, sur la ligne C signal 1' arrêtant le moteur; la deuxième séquence est anormale : ordre moteur signal 2, pompage ligne B, 2 à Z signal 2 arrêt du moteur sur la ligne C mais nouveau signal 31 anormal correspondant à une goutte supplémentaire (défaut de la prise d'air I3); dans ce cas le signal 3' ligne C annule le signal 3, ligne A et annule le pompage 3-3' ligne B qui aurait eu lieu s' il n'y avait pas eu correction; ont peut donc voir qu'ainsi il y aura autant de gouttes pompées que d'intervalles e présélectionnés au générateur d'impulsions; par exemple sur la fig 6 qui représente un fonctionnement normal plus un fonctionnement anormal entre D et E (2 signaux 2' et 3' au lieu du seul 2') on retrouve autant de gouttes (I'-2'-3') que d'espaces e (e + 2e = 3 e); le débit réel sera ainsi bien en correspondance avec celui présélectionné à 1' affichage par l'opérateur. Le dispositif, objet de l'invention, peut-être utilisé principalement dans le domaine médical pour tous les cas de perfusions avec les lignes de goutte à goutte courantes du commerce. - REVENDICATIONS t. - Dispositif pour le pompage d'un liquide dans la tubulure d'un goutte à goutte du type comportant une roue à galets comprimant la tubulure à travers une membrane de protection contre un tiroir amovible permettant sa mise en place, en vue de lui imprimer un mouvement peristaltique, caractérisé en ce que le tiroir comporte, à l'entrée et à la sortie de sa piste de pompage, un pan coupe en forme de chanfrein. 2. - Dispositif selon la revendication i, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage du tiroir en position de travail comprennent, d'une part, un axe d'articulation porté par une chape normalement rappelée, par un ressort, dans la direction correspondant à ltécrasement de la tubulure et, d'autre part, un levier de manoeuvre dont ltextrémité libre est engageable dans un cran de retenue en position de travail. 3. - Dispositif selon la revendication i ou la revendication 2, du type comportant un detecteur de goutte à goutte, caractérisé en ce que le support de ce détecteur est solidaire du ch#ssis du dispositif. 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le support du détecteur de goutte à goutte présente un berceau en forme de V pour recevoir la chambre du goutte à goutte et la centrer par rapport au détecteur, un poussoir équipé d'une vis de blocage étant prévu pour la fixation de la chambre dans son berceau. 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce que les moyens d'affichage du débit sont gradués en cm3 par heure. 6. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractôrisô en ce qu'il comporte, en outre, un dispositif de correction automatique permettant de compenser l'ôcou- lement intempestif de gouttes afin de garantir-l'exactitude du débit programme. 7. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de correction automatique comporte des moyens propres à annuler l'ordre de pompage qui suit l'écoulement d'une goutte indésirable.