Brevet FR2443268A1 — publié le 19800704

La présente invention concerne les dispositifs de filtration, et plus particulièrement parmi ceux-ci ceux qui sont destinés à être utilisés pour la filtration de fluides physiologigues en médecine. Elle a pour objet un dispositif de filtration dont la conception vise en particulier à le rendre mieux adapté que les dispositifs déjà connus à la filtration du sang dans les installations de transfusions, notamment celles des salles d'opération. Les filtres utilisés dans ce genre d'installations doivent être faciles à installer rapidement sur le circuit de sang alimentant la seringue d'injection et être peu coûteux pour pouvoir être jetés après usage. Ils doivent cependant laisser l'utilisateur maître, tout au long du temps d'utilisation, de régler à volonté le débit qui le traverse entre des valeurs qui peuvent couvrir une gamme très étendue. Aucun des dispositifs connus ne permet de respecter simultanément ces différents impératifs. Les difficultés rencontrées résultent principalement du colmatage du filtre qui obstrue rapidement la zone de passage du sang et réduit exagérément le débit. Pour pallier ces inconvénients, la présente invention propose un dispositif de filtration qui se caractérise essentiellement en ce qu'il importe un récipient allongé d'écoulement vertical d'un fluide à filtrer entre une conduite d'entrée débouchant verticalement au sommet dudit récipient et une conduite de sortie débouchant verticalement au fond dudit récipient, lesdites conduites se disposant de part et d'autre latéralement par rapport à un ensemble filtrant comprenant au moins un tamis divisant verticalement le récipient. En fonctionnement, ce dispositif permet d'assurer une filtration efficace du fluide qui le traverse, sans que le colmatage ait une incidence sensible sur le débit, du moins pendant un temps de fonctionnement qui est important. La zone du tamis qui assure la filtration se déplace progressivement du bas vers le haut au fur et à mesure de la colmatation, tandis que le fond du dispositif, au niveau de la zone colmatée, forme un bassin de sédimentation dont la hauteur augmente progressivement. La perte de charge due à la présence de l'ensemble filtrant reste faible et sensiblement constante tout au long de l'utilisation.Il est d'autre part facile de donner au récipient une longueur suffisante pour assurer une durée de fonctionnement déterminée, par exemple le temps moyen d'une opération au débit maximum de transfusion dans le cas de la filtration du sang dans une salle d'opé- ration. Selon un mode de réalisation préféré du dispositif de filtration selon l'invention, l'ensemble filtrant comprend une série de plusieurs tamis, par exemple deux à huit, tous disposés verticalement à travers le récipient, mais distants les uns des (s) autres, et présentant des diamètres de videsprogress ivement variables de l'un à l'autre. Grâce à cette disposition, on assure une organisation encore meilleure de la circulation du fluide, et surtout, par un effet de sédimentations sélectives, on assure une répartition des particules qui colmatent les tamis, en fonction de leurs dimensions, qui permet d'allonger considérablement la durée d'utilisation possible sans avoir besoin d'allonger exagérément la hauteur du dispositif. Dans sa réalisation pratique, le dispositif selon l'invention peut être construit sous des formes très variées. L'essentiel réside dans la disposition verticale des tamis, avec entrée du fluide au sommet du récipient d'un c#té de l'ensemble filtrant et sortie au fond du récipient de l'autre coté de l'ensemble filtrant, de telle sorte qu'en fonctionnement il puisse se former un niveau libre de fluide, transversalement par rapport aux tamis, la partie inférieure du récipient jouant le rôle d'un bassin de sédimentation, éventuellement divisé en plusieurs bacs de sédimentation sélective entre les tamis adjacents, tandis que la partie supérieure constitue une sorte de piège à bulles où est retenu l'air qui peut avoir été entraîné jusqu'a l'entrez du dispositif. La forme de réalisation particulière la plus simple utilise des tamis plans dans un récipient cylindrique ou parallélépipédique. Mais il peut aussi être avantageux de prévoir des tamis cylindriques en liaison avec soit l'entrée soit la sortie de fluide dans l'axe du dispositif et l'autre près du pourtour. Naturellement il peut être prévu plusieurs entrées et/ou plusieurs sorties, dans les mêmes dispositions relatives par rapport à l'ensemble filtrant. Il reste toujours souhaitable que chaque entrée débouche verticalement, mais latéralement par rapport aux tamis ou autres filtres, de sorte que le sang ne puisse pas tomber directement sur ces derniers. Quelle que soit la forme géométrique des éléments, il est souvent avantageux, notamment lorsqu'il s'agit de filtrer du sang sur le circuit d'alimentation d'une seringue d'injection, de juxtaposer plusieurs tamis écartés à quelque distance les uns des autres, qui se succèdent dans le sens des dimensions de vides décroissantes depuis le côté d'entrée du fluide jusqu'au côté de sa sortie. Il est remarquable que grâce à cette disposition, le dispositif selon l'invention permet non seulement le traitement du sang complet, mais également celui du sang débarrassé du plasma appelé culot globulaire, là où des dispositifs classiques à filtres accolés les uns contre les autres directement sur le trajet du sang se révèlent le plus inadaptés. On décrira maintenant à titre d'exemple nullement limitatif un mode de réalisation particulier d'un dispositif de filtration selon l'invention, schématiquement représenté sur la figure unique du dessin annexé, et plus spécialement destiné à être utilisé pour le traitement du sang humain. Ainsi qu'il apparaît sur la figure, le dispositif comprend un récipient 1, constitué par une enceinte parallélépipédique allongée représentée telle qu'elle se présente dans sa position d'utilisation, c'est-à-dire orientée verticalement dans le sens de sa longueur. Dans ce récipient débouchent deux conduites qui comportent de préférence des sections verticales là où elles se raccordent sur le récipient 1. Le raccord d'entrée 2, par où pénètre le sang à filtrer, débouche verticalement au sommet du récipient 1 et à gauche sur la figure. Le raccord 3, pour la conduite de sortie, s'ouvre au contraire au fond du récipient et dans sa partie à droite de la figure. Dans sa zone médiane, le récipient 1 est entièrement divisé, ou compartimenté, par un ensemble de plusieurs tamis filtrants au nombre de cinq sur la figure et numérotés 4, 5, 6 7 et 8. Ainsi que le montre la figure, ces tamis sont disposés selon des plans verticaux, parallèlement à une certaine distance les uns des autres. Ils se succèdent dans le sens de variation de leurs dimensions de mailles, le plus grossier se trouvant du côté de la conduite d'entrée 2 et le plus fin du côté de la conduite de sortie 3. Les différents tamis sont collés sur des cadres rigides qui sont engagés dans des rainures de faces opposées du récipient l et qui comportent des entretoiseslssmaintenant les tamis à l'écart les uns des autres tout en laissant libre la grande majorité de leur surface. Par ailleurs, le premier et le dernier tamis sont eux-mêmes distants des raccords 2 et 3, de sorte que l'écoulement du sang à l'entrée et à la sortie se produise latéralement, parallèlement à l'ensemble filtrant mais à côté de celui-ci. Dans un exemple particulier de réalisation, on utilise des tamis en résine de polyamide de dimensions de mailles différentes, laissant passer sélectivement les particules de 400 microns, 200 microns, 100 microns, 50 microns et 25 microns respectivement, séparés les uns des autres d'une distance de l'ordre de 4 mm. En fonctionnement, la conduite 3 est raccordée à une seringue d'injection 9 comme schématiquement illustré sur la figure, et le sang est admis par gravité ou par pompage par la conduite d'entrée 2 à un débit réglé régulièrement pour équilibrer le débit soutiré. Le récipient 1 fait en même temps office de piège à bulles, permettant la séparation de l'air et du sang dans la partie supérieure de l'appareil, et de bassin de sédimentation, par le fait qu'on laisse se former un niveau libre de liquide 10. Les impuretés entraînées avec le sang sont retenues avec effet sélectif. D'une part, la zone locale des tamis active dans la filtration se situe préférentiellement au fond de la partie du récipient jouant le rôle de bassin de sédimentation.Le colmatage commence par le fond et il ne progresse que lentement vers le haut, la zone active se déplaçant progressivement au fur et à mesure que progresse le colmatage. D'autre part, les impuretés sont sélectivement retenues par l'un ou l'autre des filtres suivant leurs dimensions, les intervalles entre les tamis adjacents constituant des bacs de sédimentation sélectifs pour les particules de dimensions progressivement décroissantes. Dans la gamme des dimensions de mailles, un tamis conserve donc une efficacité optimale même si un tamis plus grossier est déjà colmaté dans la même zone, et vice-versa. Le niveau 10 se règle automatiquement à des hauteurs qui peuvent diminuer d'un bac à l'autre comme le montre la figure. La sélectivité ainsi assurée permet d'obtenir finalement une efficacité de filtration optimale pour une perte de charge restant très faible et ne variant guère pendant toute la période d'utilisation du dispositif. Tous ces avantages sont obtenus en maintenant la hauteur du dispositif dans des limites parfaitement acceptables. A titre d'exemple d'application pratique, un dispositif tel que décrit cidessus de 200 mm de hauteur, 45 mm de longueur, 50 mm de profon deur, permet de filtrer jusqu'a fo litres de sang. Le récipient I du dispositif est en général réalisé en une matière plastique traspavnt, ce qui permet à l'utilisateur d'observer le niveau de sang, l'évolution du colmatage, et l'ecou- lement du sang à l'entrée du récipient. Il peut être avantageux dans ce cas de prolonger la conduite 2 à l'intérieur même du récipient, en forme de compte-gouttes. Dans une autre variante de réalisation de celle qui vient d'étire décrite, les raccords d'entrée et de sortie du sang débouchent, en haut et en bas du récipient 1, dans des boites équipées de raccords respectifs d'alimentation d'une part, de distribution à la seringue d'autre part, qui peuvent alors être placés dans l'axe du dispositif pour éviter que celui-ci tende a s'écarter de la verticale en fonctionnement. La boîte de répartition inférieure peut également former un piège à air supplémentaire. Naturellement, le mode de réalisation particulier décrit ci-dessus ne constitue qu'un exemple et les différentes variantes qui ont été signalées au cours de la description ne sont nullement limitatives. REVENDICATIONS 1. Dispositif de filtration, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement un récipient allongé d'écoulement vertical d'un fluide à filtrer, tel que du sang, entre un raccord d'entrée débouchant verticalement au sommet du récipient et un raccord de sortie débouchant verticalement au fond du récipient, lesdits raccords se disposant de part et d'autre latéralement par rapport à un ensemble filtrant comprenant au moins un tamis divisant verticalement le récipient. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble filtrant comprend plusieurs tamis, parallèles et distants les uns des autres, présentant des dimensions de vide différentes. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dimensions de vide des tamis diminuent progressivement d'un tamis à l'autre. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tamis le plus grossier est disposé du côté du raccord d'entrée du fluide et le tamis le plus fin du côté du raccord de sortie. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que chaque tamis est supporté par un cadre rigide comportant des entretoises propres à maintenir écartés des tamis adjacents. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque tamis est collé sur l'une des faces du cadre qui les supporte.