Brevet FR2490094A1 — publié le 19820319

La présente invention est relative à une pompe destinée, notamment, à assurer la circulation sanguine extra-corporelle lors d'une intervention chirurgicale sur le coeur du patient par exemple. En l'état actuel de la technique, on utilise une pompe à galets. Une telle pompe est constituée par une canalisation souple, dans laquelle la circulation sanguine du patient est dérivée et par des galets,situés à l'extrémité de bras rotatifs, qui écrasent successivement ledit tube dont une portion de la longueur est disposée selon un arc de cercle dont le centre est situé sur llaxe de rotation desdits bras. Une telle pompe présente un débit qui est sensiblement égal à celui fourni par un coeur normal.Cependant, la pression du fluide délivré par 1 a pompe est à peine égale à celle de la pression diastolique. Il serait possible d'augmenter la pression en augmentant le débit mais cette solution doit être écartée car,alors, on obtiendrait une hémolyse importante, c 'est-à-dire une destruction des globules rouges. En effet, dans les vaisseaux du corps humain, les hématies circulent au centre desdits vaisseaux protégées par une gaine de plasma qui est plus ou moins détruite lorsque le tube souple est écrasé par les galets et, pour éviter la destruction des hématies, la vitesse de rotation de la pompe ne peut pas atteindre une valeur élevée. De ce fait, la pression d'une telle pompe est toujours insuffisante pour assurer une bonne irrigation des vaisseaux. Par ailleurs, une telle pompe assure un débit pratiquement continu alors que la circulation sanguine présente un débit ayant une caractéristique pulsée. Il en résulte que si ces pompes peuvent être utilisées sans dangers majeurs pour le malade durant un temps très court, celui d'une intervention chirurgi cale par exemple, elles ne peuvent pas être employées pour réaliser une assistance continue. On connaît aussi une pompe qui peut être dénommée "pompe hélicoïdale " constituée dans sa forme la plus simple par une canalisation enroulée de façon à former une spire hélicoïdale pivotant autour de son axe alternativement dans un sens et dans llautre,l'entrée et la sortie de la pompe s'étendant selon ledit axe. Il ressort des études mathématiques effectuées sur une telle pompe qu'elle permet d'obtenir une pression élevée mais avec un débit très faible. De ce fait, cette pompe ne peut pas être utilisée pour assurer une circulation sanguine extra-corporelle. En effet, si elle permet d'atteindre facilement une pression égale à celle de la pression systolique le débit maximal reste très inférieur au débit diastolique. Techniquement, il serait possible d'augmenter le débit de cette pompe en augmentant soit le nombre de spires soit la section de la canalisation la constituant mais,ce faisant, on augmenterait de façon importante le volume interne de la pompe ce qui nécessiterait l'apport d'un volume correspondant de sang étranger ce qui test, en général, pas compatible avec les besoins physiologiques du malade. Il ressort des explications ci-dessus qu'aucune des pompes connues n'est apte à reproduire les caractéristiques de la circulation sanguine ni les variations de celle-ci. La pompe de l'invention, qui remédie à ces inconvénients, est constituée par l'association d'une pompe à galets et d'une pompe hélicoïdale, le flux sanguin traversant d'abord la pompe à galets. Cette association procure un résultat surprenant et imprévisible à savoir que seules les qualités intrinsèques de chaque type de pompe sont réunies dans la pompe de l'invention alors que les défauts rédhibi toires ont disparu. t1 expérimentation a montré que la pompe de llinven- tion présentait un débit et une pression pouvant varier entre les valeurs usuelles propres à une circulation sanguine normale et,ce, sans réaliser une hémolyse intempestive ni nécessiter l1apport d'un sang étranger en raison du faible volume interne de la pompe. Sur le dessin annexé à titre d'exemple indicatif seulement La figure 1 est une vue schématique, en perspective, d'une pompe conforme à l'invention La figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail A de la figure 1; En se reportant au dessin, on voit que la pompe est constituée principalement par une canalisation 1 souple, présentant un diamètre intérieur d'environ dix millimètres. Cette canalisation est maintenue selon un arc de cercle 2 et est soumise à l'action successive de galets 3 portés par des bras 4, le centre de l'arc de cercle étant situé sur llaxe 5 de rotation desdits bras,le tout constituant une pompe à galets usuelle. A la sortie de cette pompe à galets, la canalisation I s'enroule sur un tambour 6 de façon à constituer au moins une spire 7. Comme montré sur le dessin, la canalisation 1 pénètre dans le tambour 6 et en sort de facon à ce que son axe soit confondu avec celui dudit tambour. La spire 7 est animée,autour de son axe,d'un mouvement oscillant par l'entremise d'un dispositif biellemanivelle 8-9, l'ensemble 6 à 9 constituant une pompe hélicoïdale. L'association qui vient d'être décrite permet de réaliser une circulation sanguine extra-corporelle dont les caractéristiques sont sensiblement identiques à celles produites par un coeur normal (pulsations,débit et pression). il faut noter que la pompe de l'invention permet, à tout instant, de faire varier l'une des trois caractéristiques ci-dessus. Le débit peut varier en fonction de la vitesse de rotation des galets. La pulsation dépend de la fréquence des oscillations du tambour 6, donc de la vitesse de rotation de la manivelle 9 qui peut être facilement réglée. La pression varie en fonction de l'amplitude des oscillations qui dépendent de la longueur a de la manivelle 9. Pour faire varier cette longueur, on peut utiliser,comme montré sur la figure 1, un vérin électrique 10. La pompe qui vient d'être décrite permet de réaliser une circulation sanguine dont le débit pulsé varie entre une valeur nulle et une valeur maximale. Dans la réalité, la valeur du débit sanguin n'est jamais nulle mais se maintient à une certaine valeur qui est le débit diastolique. L'expérience a montré qu'il était possible de maintenir un débit diastolique en montant un clapet anti-retour 11, à la sortie de la pompe. Selon un mode de réalisation,ce clapet est constitué par un tube souple,aplati, dont les deux parois sont normalement en contact l'une avec l'autre (figure 2). il résulte des explications ci-dessus que la pompe de l'invention peut être utilisée pour réaliser une assistance circulatoire continue. REVENDICATIONS I-Pompe destinée,notamment, à assurer la circulation sanguine extra-corporelle,caractérisée en ce qu'elle est constituée par l'association d'une pompe à galets et d'une pompe hélicoïdale à mouvement circulaire alternatif, le fluide , à activer, traversant d'abord la pompe à galets. 2-Pompe selon la revendication 1,caractérisée en ce que le débit, la pression et les pulsations sont réglables :le débit étant fonction de la vitesse de la pompe à galets, la pression dépendant de l'amplitude des oscillations de la pompe hélicoïdale et les pulsations variant selon la fréquence desdites oscillations. 3-Pompe, selon chacune des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'un clapet anti-retour est disposé sur la canalisation de sortie de la pompe.