Brevet FR2490501A1 — publié le 19820326

La présente invention concerne un filtre compact à capacité élevée destiné à la filtration de solutions parentérales, y compris le sang. Plus spécialement, elle concerne un filtre qui, du fait de sa structure, peut filtrer un volume de liquide avec au moins deux fois la capacité d'un autre filtre de même longueur. Dans le domaine de l'administration de liquides intra- veineux et du sang, il existe une demande pour des unités filtrantes qui non seulement assurent l'effet filtrant ordinaire, mais aussi celles qui peuvent effectuer une filtration et le faire avec une capacité la plus élevée possible. La capacité d'une unité filtrante est importante pour les ensembles d'administration de solutions parentérales ou de sang du fait qu'ils sont jetables. Par conséquent, moins sera grande la quantité de matériau qu'il faut utiliser pour leur fabrication, plus le colt de ces ensembles sera bas. Un filtre de sang du type généralement considéré dans l'invention est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 217 889. Des filtres assurant à un haut degré de contact entre un élément filtrant et le matériau- à filtrer sont descrits les brevets des EtatsUnis d'Amérique n0 2 016 116 et 2 079 366. Nulle part dans la technique antérieure, n'est proposée une unité filtrante spécialement conçue pour être utilisée pour le filtrage de solutions parentérales ou de sang oi deux unités fil- trantes sont en effet formées côte à cote de manière qu'il en résulte une unité filtrante à capacité élevée. Il n'est pas non plus proposé une unité filtrante qui est stérilisée facilement et peut être cons- tituée en matière plastique de manière à pouvoir être jetée. L'unité filtrante selon l'invention est également facilement fabriquée et s'insère naturellement dans une unité combinée de chambre de goutte à goutte et de filtre. Un avantage de l'invention est de proposer une unité filtrante nouvelle pour ensemble d'administration de liquides intra- veineux ou de sang. D'autres avantages résident en une unité fil- trante qui est compacte, a un débit de capacité élevée, peut être constituée de matériaux relativement peu coûteux, tout en pouvant être stérilisée. L'unité filtrante de l'invention conduit en outre d'elle-m'me à une fabrication aisée en unités normalement utilisées en relation avec un ensemble d'administration de sang ou de solution parentérale tel qu'une chambre de goutte à goutte. on obtient les avantages indiqués ei-ds -et lon surmonte les inconvénients de la tecehique antérieure au myen d'un filtre compact à capacité élevée seoon l'invention dans lequel deux unités filtrantes sent disposées seniblecmnr cote ê otte et ré.nies par un élément de paroi co! un Un passage d'entrée d- fluide est en comaunication de fluide avec chaue unité filtrante -et des mo.ens de fez-.eture sont préius pour assurer!'étanchéité des.1 'ntn _de passage se trouvant dans les unités filtrantes. Ura él.m.t de -pn&e de sortie de fluide est également en comun ication de filde v _L moyens de fermeture. Les uités filtrantes sont foées d:na matviau à mailles tubulaire plié, les éléments de passage d' etre de -?s td' étant form.s à partir d'éléments tubulaires soupiles, Dans un mode de r9alisation préféréS:, le Dyn e:ar=m- ture définit un compartiment en regard des éléments d paa.Fge-t t communication aYec l'élément de passage de sortie de znine s u-: mode de réalisation, une chambre de goutte à goutte e.-Pt 2 c ir et le deuxième élément de paseage'-de fluide de manière -étanh:aex fluides, un unique joint d'étanchéité- défiissant la flisa n unités filtrantes aux éléments de passage de fluide et _m t 1_ partie inférieure de la chambre de goutte à goutte. Un procédé de fabrication du filt-re ecmpacZ 2 aapacti: élevée est également proposé dans lequel on plie un matériau ffl=trant tubulaire du type à mailles de manière à former deux élémen ts n sas filtrants disposes sensiblement c3te b cote. Un élément,f -: age de fluide tubulaire est inséré dans chaque sac filtrant e z a'térau filtrant tubulaire plié associé aux éléments de passage de fluide est placé dans une longueur de matière plastique tubulaire sDuple et un élément de passage de fluide tubulaire supplémentaire est insérî dans la longueur de matière plastique souple à l'extrémité qui est opposée aux deux éléments de passage de fluide. Un joint étanche-p-r compression est réalisé de manière à assurer l'dtanchéité Des extrémités opposées de la matière plastique tubulaire au niveau d'un point auquel les éléments de passage tubulaires sont en contact avec le matériau tubulaire souple. Ceci rend étanches les éléments de passage de fluide tubulaires et le matriau filtrant à une extrémité du matériau plastique tubulaire et lélément de passage de fluide supplémentaire à son extrémité opposée. an irmant une enceinte fermée pour l'unité filtrante. D'une première manière, le filtre tubulaire est plié en deux longueurs sensiblement égales ayant un pli commun approximativement à mi-chemin de ses extrémités. Selon une autre manière, on plie le filtre tubulaire en le retournant une extré- - mité du matériau filtrant étant tirée à l'intérieur du filtre tubu- laire et toute les extrémités ouvertes étant placées au voisinage l'une de l'autre de manière que l'on obtienne deux sacs filtrants ayant sensiblement la même dimension. La manière préférée pour assurer l'étanchéité par compression du matériau filtrant et des éléments de passage tubulaires dans la longueur de matière plastique souple con- siste à effectuer un soudage d'étanchéité par haute fréquence. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexes, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation latérale illustrant l'unité filtrante compacte en combinaison avec un filtre et une chambre de goutte à goutte, l'unité étant conçue comme un élément constitutif d'un ensemble d'administration de liquide intraveineux; - la figure 2 est une vue d'ensemble illustrant la fabrication de l'unité filtrante de l'invention; - la figure 3 est une vue en perspective montrant l'unité combinée selon l'invention de filtre et de chambre de goutte à goutte; la figure 4 est une vue en perspective d'une longueur de matériau filtrant tubulaire utilisée dans la fabrication de l'unité filtrante présentée sur la figure 3; - la figure 5 est une vue d'ensemble illustrant une étape du processus de fabrication de l'unité filtrante; - la figure 6 est une vue d'ensemble illustrant une autre étape de l'assemblage de l'unité filtrante; - la figure 7 est une vue en coupe horizontale prise suivant la ligne 7-7 de la figure 6; _ - la figure 8 est une vue en coupe verticale illustrant le trajet suivi par le liquide dans l'unité filtrante; et - les figures 9 à 13 illustrent un autre mode de réalisa- tion et correspondent respectivement aux figures 3 à 7. Une unité combinée 10 de filtre et de chambre de goutte à goutte est présentée sur la figure 1 et incorpore l'unité filtrante compacte et à capacité élevée selon Vimvention, indiquge par le numéro 12. Une chambre de goutte h goutte est présentée en 13 et possède l'obturateur 16 ordinaire doté d'une aiguille parforante 15 qui le traverse. Un élément 17 de formation de gouttes se prolonge dans la chambre 13 de goutte à goutte coae cela est habituel. Une certaine longueur de tube 20 est conmectée à lVextrémité opposée -e l'unité filtrante 12 et est connectées, à lextrdmité opposée, à mue unité de retour 23 dotée d'un raccord d'aiguille 24. La pince ée comande d'écoulement 22 est utiliséee comme cela est habituel, ún relation avec l'ensemble d'administration de liquide intraveinaux résultant. Sur la figure 2, est représenté un rorceau pli! de mati= riau filtrant 35 destin à former deus sacs filtrants 45 et 46 séparés par une paroi couane, ou un pli, 60o Deux éléments dê pas- sage tubualaires 37 et 38 sont présentés, en alignement respectif avec les sacs filtrants 45 et-46.o D ms anchons d'étaîckh-itê 40 et 41 sont igalement représentés et sont destinés à t-ze insr3s adans les ééments de passage tubulaires 37 et 38 en ue de rendre finalemnt étanclhes les élémen.ts de passage des sacs filtrants a l'intérieur d'un élément tubulaire 30 en matière plastique souple: et cette étanchéité est réalisée par soudage par haute fréquence au moyen de matricesde soudage étanche 32 et 33. La figure 3 illustre l'unité combinée 10 de filtre et de chambre de goutte à goutte, ainsi que les éléments de passage tubulaires 37 et 38 qui y sont enfermés de manièere étanche, par le moyen d'un joint détanchéité intermédiaire 56. A l'extrémité opposée de l'unité filtrante 12, se trouve un élément de passage de fluide supplémentaire 59 qui y est maintenu de manière dtanche par l'inter- médiaire d'un joint d'étanchéité terminal 58. La partie du tube de matière plastique située entre les joints 56 et 58 forme un moyen de fermeture qui maintient dans des conditions d'étanchéité les éléments de passage 37, 38 et 59. Le joint d'étanchéité 58 est réalisé à une certaine distance de la ligne de pliage 60 du matériau filtrant plié 35 de manièere qu'il ezxiste un compartiment 61 pour le matériau fluide avant que celle-ci ne passe hors de l'élément de passage de fluide 59. Relativement aux figures 4 et 5, on peut: voir que l'unité filtrante est initialement formée d'une certaine longueur de matériau filtrant tubulaire 43, de préférence constitué de Nylon. Dans ce mode de réalisation, le matériau filtrant tubulaire est plié en deux longueurs approximativement égales ayant le pli, ou paroi, commun 60 de manière à former le matériau filtrant plié 35 possédant deux sacs filtrants 45 et 46. Dans les extrémités ouvertes de ces sacs, sont placés les éléments de passage tubulaires 37 et 38 qui y sont maintenus de manière étanche comme cela a été expliqué en rela- tion avec la figure 2. La fermeture étanche du matériau filtrant au moyen des éléments de passage tubulaires 37 et 38 qui. y sont placés de la manière précédemment décrite produit une unité partiellement fabriquée, comme cela est décrit sur la figure 6. L'étape suivante du procédé de fabrication consiste en l'addition de l'élément de passage de fluide 59 qui est placé de manière étanche dans l'élément tubulaire 30 en matière plastique, à l'opposé des deux éléments de passage d'entrée 37 et 38. Lejoint d'étanchéité résultant 58 est séparé de la pliure 60, ce qui entraIne l'existence du compartiment 61 précédemment cité. On admettra qu'il est possible de former simulta- nément les joints d'étanchéité 56 et 58. La fermeture étanche par solvant de l'obturateur 16 doté de l'aiguille de perforation tubulaire et de l'extrémité de formation de goutte, soit 17, et vis-à-vis de l'élément 30 de matière plastique a ensuite lieu de manière à produire l'unité présentée sur la figure 3. La figure 7 illustré la mise en place du matériau filtrant plié 35 dans l'élément tubulaire 30 en matière plastique comportant les passages d'entrée 37 et 38 également en relation d'étanchéité. On notera que, puisque les deux éléments de passage 37 et 38 se trouvent dans des éléments de.sacs différents, le matériau filtrant occupe une position asymétrique lorsqu'il est maintenu de manière étanche dans l'élément tubulaire 30. Par exemple, en relation avec les éléments de passage tubulaires 37 et 38, une seule paroi filtrante sera placée à ses extrémités, comme cela est illustré par le numéro 50, tandis que des doubles parois seront disposées de manière opposée relativement à ces éléments filtrants tubulaires,-comme cela est montré en 52. Des doubles plis 54 seront effectués dans le matériau filtrant 43 lorsqu'il sera pris en sandwich dans le joint d'étan- chéité 56 à la fois à l'extérieur des éléments de passage tubulaires 37 et 38 et entre eux. La figure 8 illustre le trajet d'écoulement de la solu- tion parentérale ou du sang qui filtrent à travers l'unité filtrante 12. On doit noter que les deux éléments de passage tubulaires d'entrée 37 et 38 sont en communication de fluide avec les deux sacs filtrants 45 et 46, lesquels éléments de sacs filtrants sont réunis par la paroi commune, ou pli commun, 60. Ce qui est en effet formé est une unité filtrante doubla qui est formée à la manière du sac de thé bien connu. Les figures 9à 13 illustrent un autre mode de réalisa- tion de l'unité filtrante 112. Des nuzaéros identiques sont utilisés pour désigner des parties identiques, à l'exception du fait que ces numéros se trouvent dans la série des centaines. La principale dif- férence existant entre l'unité de- filtre 112 et l'unité 12 est que, dans l'unité 121 le matériau filtrant 143 est plié de manière qu'il soit retourné si bien que les extrémités libres 148 et 149 du filtre sont ramenées à travers le filtre et jusqu'à son sommet. Ceci est présenté sur la figure 10. Les éléments de passage tubulaires 137 et 138 sont ensuite respectivement insérés dans les sacs filtrants résultants 145 et 146 et y sont maintenus de manière étanche de la façon précédemment indiquée en relation avec la figure 2. Avec ce type particulier de pliage du matériau filtrant 143 de manière retournée, la paroi commune 160 se trouve adjacente aux éléments de passage tubulaires 137 et 138 au lieu que se soit à extrémité opposée du matériau filtrant, comme c'est le cas dans l'unité 12. Fonctionnement. Le fonctionnement des unités filtrantes 12 et 112 se déduit de manière évidente de la description donnée ci-dessus. On notera que l'unité filtrante 112 aura également l'extrémité de l'élé- ment tubulaire 130 opposé aux passages d'entrée 137 et 138 et, en direction du bas par rapport à ceux-ci lorsqu'on regarde la figure 11, fermée à l'extrémité avec un passage de sortie identique au joint d'étanchéité 58 et au passâge de sortie 59 de l'unité 12. Lne chambre de goutte à goutte identique à 13 sera également formée dans la section supérieure 147 de l'élément tubulaire 130. On pourra ensuite l'incorporer dans un ensemble d'administration de liquide intraveineux tel qu'illustré sur la figure 1. Lorsqu'on désire utiliser l'unité combinée 10 de chambre de goutte à goutte et de filtre, on la raccorde à l'un ou l'autre d'un conteneur de solution parentérale ou de sang que peut contenir un conteneur rigide ou souple. Dans le cas o le conteneur est rigide, l'aiguille de perforation 15 doit être dotée d'une prise d'air, ou bien une autre source de prise d'air doit être fournie, Lorsque le fluide parentéral ou le sangs'écoule de l'extrémité 17 de formation de gouttes, il s'accumule jusqu'à un niveau prédéterminé dans la chambre 13 de goutte à goutte. Le liquide placé dans cette chambre possède alors deux trajets d'écoulement dans lesquels il peut cir- culer, aussi bien que deux sacs filtrants internes 45 et 46 3 travers lesquels il peut passer, tout cela à l'intérieur d'une seule unité filtrante 12. Le même trajet.d'écoulement pour le matériau filtrant sera utilisé en conjonction avec l'unitd de filtre 112. Ce qui est en effet réalisé est une unité filtrante double alors qu'une unité simple était précédemment utilisée. Par conséquent, pour une même longueur d'unité filtrante, une capacité double est obtenue. De plus, le procédé de fabrication de l'unité filtrante de l'invention est extrêmement simple et peut être mis en oeuvre sans qu'il soit besoin d' outillage supplémentaire ou de matériaux spéciaux. Alors qu'il a été indiqué que les unités filtrantes 12 et 112 sont destinées à être utilisées en combinaison avec une chambre de goutte à goutte, on comprendra facilement que la chambre de goutte à goutte peut être éliminée et l'unité filtrante utilisée par elle-même. Il suffit d'un raccord en Y entre les deux passages d'entrée 37, 38 ou 137 et 138, lequel raccord en Y est raccordé à une unique source de liquide. Le matériau préféré pour le matériau filtrant tubulaire 43 et 143 est le Nylon. Toutefois, d'autres matériaux filtrants, comme le polyester par exemple, peuvent être utilisés. Les éléments tubu- laires en matière plastique 37, 38, 137 et 138, 4insi que 30 et 130, sont formés de polychlorure de vinyle. Toutefois, d'autres matériaux thermoplastiques, comme le polypropylène par exemple, peuvent être utilisés. Le procédé préféré permettant d'assurer l'étanchéité à chaud par compression du matériau filtrant vis-à-vis de lui-même est le procédé utilisant une haute fréquence. Toutefois, d'autres procédés, comme celui utilisant un soudage au moyen d'une barre chaude, peuvent être employés. On voit donc que, grâce à l'invention, il est obtenu une structure filtrante simple qui offre un maximum de matériau filtrant pour une longueur minimale d'unité filtrante avec un écoulement filtrant maximal. Ceci est réalisé par le fait qu'il existe deux sacs ou éléments filtrants c8te à côte à l'inté- rieur d'une unique enceinte, deux orifices distincts étant chacun en contact avec les sacs filtrants. La structure filtrante est facile à fabriquer en un minimum d'opérations et peut être aisément fabriquée à partir de matériaux enistants qui sont peu cofûteux et sont néanmoins faciles à stériliser eh vue de leur utilisation pour l'administration d'un liquide parentéral ou de sang. Comme l'unité filtrante dé l'invention peutt àtbe, aisément formée % partir de maté- riaux thermoplastiques, on peut l'utiliser en conjonction avec divers types d'ensembles d'administration de liquides intraveineux ou de sang sans limitation cruciale relative à la configuration géométrique ou à la taille. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir des dispositifs et des procédés sont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses autres variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Filtre compact à capacité élevée destiné à filtrer des fluides parentéraux, caractérisé en ce qu'il comprend une première unité filtrante (45; 145); une deuxième unité filtrante (46; 146); la première et la deuxième unité filtrante étant placées sensible- ment côte à côte et réunies par une paroi commune (60; 160); un premier élément de passage de fluide d'entrée (37; 137) en communication de fluide avec la première unitêe filtrante; un deuxième élément de passage de fluide d'entrée (38; 138) en communication de fluide avec la deuxième unité filtrante; - un moyen de fermeture (30, 130) maintenant de manière étanche les éléments de passage sur les unités filtrantes; et un élément de passage de fluide de sortie (59) en com- munication de fluide avec ledit moyen de fermeture. 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les unités filtrantes sont formées à partir d'un matériau tubulaire à mailles plié (35; 135). 3. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi commune (60) se trouve à l'opposé des premier et deuxième éléments de passage de fluide d'entrée. 4. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi commune (160) est disposée au voisinage des premier et deuxième élémentsde passage de fluide d'entrée. 5. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et deuxième éléments de passage de fluide d'entrée et l'élément de passage de fluide de sortie sont définis par des éléments tubulaires souples. 6. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une chambre de goutte à goutte (13) entourant les premier et deuxième éléments de passage de fluide d'entrée de manière étanche au fluide, la chambre de goutte à goutte comportant un passage tubulaire placé en regard des premier et deuxième éléments de passage de fluide d'entrée. 7. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de fermeture définit un compartiment (61) en regard desdits éléments de passage. 8. Filtre selon la revendication 6, caractérisé en-ce qu'un joint d'étanchéité unique (56; 156) définit la fixation des unités filtrantes aux éléments de passage de fluide et forme le fond de la chambre de goutte à goutte. 9. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les unités filtrantes sont formées à partir d'une seule piece de matériau filtrant (43; 143). 10. Filtre selon la revendication 9, caractérisé en ce que le matériau filtrant est du Nylon. 11. Procéde de fabrication d'un filtre compact A capacité élevàe destiné à filtrer des fluides parentdraux, caractérisé en ce qu'il consiste a: plier une pièce (43; 143) de matériau filtrant tubulaire de manière à former deux sacs filtrants (45, 46; 145, 146) disposés sensiblement-cote à c8te - -. insérer un élément de passage de fluide tubulaire (37, 38; 137, 138) dans chaque sac filtrant; placer le matériau filtrant tubulaire plié, o les 614- ments de passage de fluide tubulaires sont insérés, dans une longueur de matière plastique tubulaire souple (30; 130); insérer un élément de passage de fluide tubulaire sup- plémentaire (59) dans ladite longueur de matière plastique souple au niveau d'une extrémité opposée aux éléments de passage de fluide tubulaires mentionnés en premier; et fermer de façon étanche par compression les extrémités en regard de la matière plastique tubulaire en un point o lesdits éléments de passage tubulaires sont en contact avec la matière tubu- laire souple; de manière à mettre en relation d'étanchéité lesdits éléments 4e passage de fluide tubulaires et ledit matériau filtrant au niveau d'une extrémité (56) de la matière plastique tubulaire et l'élément de passage de fluide supplémentaire au niveau de son extrémité opposée (58). 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la pièce de matériau filtrant, tubulaire est pliée en deux lon- gueurs sensiblement égales (45, 46) présentant un pli commun (60) approximativement à mi-chemin entre ses extrémités. 13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on plie la pièce de matériau filtrant tubulaire de manière à retourner une extrémité (160) du matériau filtrant à l'intérieur de la pièce de matériau filtrant tubulaire, toutes les extrémités ouvertes étant placées au voisinage les unes des autres, de manière à former deux sacs filtrants (145, 146) ayant sensiblement la même dimension. 14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la matière plastique tubulaire est mise en relation d'étanchéité avec l'élément de passage de fluide supplémentaire en une position (58) qui est érartée dudit matériau filtrant de manière à former un compartiment de filtre (61). 15. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les él4ments de passage dé fluide tubulaires et le matériau filtrant sont maintemmsdemanière étanche dans la matière plastique tubulaire entre ses extrémités, et en ce qu'un autre élément de fermeture (13) comportant un élément (17) de formation de goutte est fixé à ladite longueur de matière plastique souple au niveau d'une extrémité opposée à l'extrémité portant l'élément de passage de fluide supplémentaire afin de former une chambre de goutte à goutte. 16. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le matériau filtrant est du Nylon. 17. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les éléments de passage de fluide tubulaires et la matière plas- tique tubulaire sont faits à partir d'une résine thermoplastique. 18. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite mise en relation d'étanchéité par compression est effectuée par soudage étanche par haute fréquence.