Brevet FR2491332A1 — publié le 19820409

Réservoir pour médicaments liquides, notamment pour insuline. L'invention a pour objet un réservoir pour médica- ments liquides, agencé pour une indication visuelle des varia- tions de volume du médicament de l'ordre du microlitre. Un réservoir de ce type est décrit dans la demande de brevet des EtatsUnis d'Amérique n0 069 765 déposée le 27 août 1979 au nom du demandeur. Le réservoir visible, suivant l'invention, est agencé pour un système de distribution pharmacologique. Certains médicaments, notamment l'insuline, sont administrés par petites quantités à intervalles réguliers. Pour réduire les inconvénients inhérents à l'administration par intermittence de doses de médicament relativement gran- des, il a été proposé d'utiliser une micropompe, de manière à n'introduire à un moment quelconque que des quantités de médicament de l'ordre de quelques microlitres. Les quantités fournies sont fréquemment mesurées par lecture du volume pom- pé,-par exemple en comptant le nombre de cycles de pompage du système de distribution par micropompe (on se réfère au brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 963 380 pour l'étude dé- taillée d'une micropompe agencée pour fournir de petites quan- tités de médicament). L'utilisation d'une micropompe pour la fourniture d'un médicament présuppose essentiellement que le médicament est prélevé dans un réservoir. Il est évident qu'un réservoir dont le niveau peut être lu directement avec une grande pré- cision serait un auxiliaire souhaitable pour la fourniture d'un médicament par micropompe. L'invention a pour but de créer un réservoir indi- cateur dans lequel des différences de quantité inférieures à microlitres, de préférence à 5 microlitres, peuvent être déterminées aisément. Le réservoir conforme à la présente invention com- porte à cet effet un élément tubulaire partiellement ou com- plètement transparent ou translucide enroulé en spirale et encadré par ou disposé entre deux éléments plats dont l'un au moins est transparent. L'élément plat transparent peut être marqué avec des repères pour déterminer les variations de volume du liquide dans le réservoir, notamment en déter- minant la position du ménisque du liquide à l'intérieur du tube. Suivant un mode de réalisation de l'invention, la pla- que transparente peut être marquée avec des repères de sec- teurs correspondant à un quart de cercle ou à un secteur plus petit. Pour la lecture des variations de volume dans le réservoir, le nombre de spires de tube compté vers le centre, ou à partir du centre, constitue une mesure grossière de la variation de volume et la différence des angles correspondant à des positions successives du ménisque du liquide ou du ni- veau du liquide entre les lectures constitue une mesure fine. Etant donné que l'enroulement part en spirale d'un point cen- tral, la longueur d'enroulement par spire varie, ce qui fait que le volume contenu dans chaque spire varie notablement d'une façon mathématiquement prévisible d'une spire à la sui- vante. Un graphique d'étalonnage peut être souhaitable pour établir une corrélation entre la variation de volume et le nombre de spires de tube. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, la plaque transparente est marquée avec des repères disposés suivant un modèle incurvé en spirale adapté et se superposant au modèle en spirale formé par le tube enroulé. Les repères définissent des longueurs d'arc de tube égales, ce qui permet de lire directement Ses variations de volume en unité de volume standard. Suivant un mode de réalisation préférentiel, l'élé- ment plat supérieur en forme de plaque et l'élément plat infé- rieur comportent une rainure spirale à section semi-circulaire pratiquée dans l'une de leurs faces. Lorsque les plaques sont assemblées en position conjuguée, les rainures à section semi- circulaires superposées constituent un conduit tubulaire spi- rale continu, l'une des extrémités de ce conduit sortant à travers l'une des plaques, de préférence la plaque supérieure, et l'autre extrémité du conduit sortant sur le pourtour de la plaque. Un tube de 10 mm2 de section nécessite 10 cm de tube par ml de liquide. Une longueur de 50 cm de tube peut être enroulée suivant un disque ayant un diamètre inférieur à 10 cm. Un tel réservoir à tube enroulé contenant 5 cm3 de liquide est compatible avec les dimensions d'une micropompe portative. On peut détecter et mesurer dans le réservoir des variations de volume du réservoir de 5 microlitres (0,005 ml) ou moins. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: - La Fig. 1 est une vue éclatée schématique d'un exemple de réalisation du réservoir. - - La Fig. 2 est une vue en plan du réservoir de la Fig. 1. - La Fig. 3 est une vue en coupe du réservoir sui- vant la ligne 3-3 de la Fig. 2. - La Fig. 4 est une vue d'un second exemple de réalisation de l'invention avec les éléments partiellement séparés. - La Fig. 5 est une vue en plan du.réservoir de la Fig. 4. - La Fig. 6 est une vue en coupe partielle suivant la ligne 6-6 de la Fig. 5.- - La Fig. 7 représente un raccord d'extrémité du tube. En se référant d'abord aux Fig. 1 à-3, on peut voir que le réservoir 10 est constitué par un tube (enroulé) 12, une feuille frontale ou plaque 14 et un disque 16. Le disque est formé avec un évidement central ou ouverture 18. L'une des faces du disque 16 présente un compartiment annulaire ou loge- ment 22 formé par une bordure intérieure 24 et une bordure ex- térieure 20. Le tube est enroulé autour de la bordure inté- rieure sensiblement circulaire 24 et remplit le compartiment 22. Une fente ou passage 30 de la bordure intérieure et une fente ou passage 32 de la bordure extérieure permettent le passage des extrémités 34, 36 dans le compartiment 22 et hors de ce compartiment à travers les bordures 20, 24, sensiblement dans le plan du disque 16. Le réservoir 10 est monté en introduisant l'extré- mité 34 du tube dans la fente 30 de la bordure intérieure, en enroulant ensuite le tube 12 à l'intérieur du compartiment 22,en remplissant celui-ci avec des spires et en faisant en- suite passer l'extrémité libre 36 du tube à travers la fente 32 de la bordure extérieure. Ensuite, la plaque frontale ou feuille 14 est appliqu'e et fixée sur le disque 16, par exem- ple par des vis disposées dans des perçages 38 de la bordure extérieure 20 ou, si on le désire', par un adhésif. Les extrémités 34 et 36 du tube sont munies de raccords appropriés à l'usage prévu pour le réservoir 10. Les extrémités du tube peuvent être munies de raccords Luer à em- boitement males 40 du type utilisé habituellement pour les aiguilles hypodermiques. Après avoir rempli le réservoir 10, on ajuste un filtre antibactérien sur l'extrémité du tube ouverte à l'atmosphère pour filtrer l'air aspiré dans le ré-' servoir lorsqu'il se vide. En cours d'usage, le tube en spirale 12 du réser- voir 10 est rempli avec un médicament liquide tel que, par exemple, l'insuline. L'une des extrémités du tube est reliée au côté d'aspiration d' une micropctipc, par exemple en assesea blant un raccord Luer mâle-à emboîtement de l'extrémité du tube avec un raccord Luer femelle à emboîtement disposé à l'entrée de la pompe. Un filtre est alors branché à l'autre extrémité du tube. La pompe fournit à sa sortie le médicament au patient. Le fonctionnement de la pompe prélève du médicament liquide dans le tube 12 du réservoir 10, ce qui provoque le déplacement ou le cheminement du ménisque du liquide dans le tube. On peut alors observer la position du ménisque du liquide par rapport aux repères disposés sur la plaque 14. Comme re- présenté sur la Fig. 2, la face extérieure de la plaque 14 peut être marquée avec des repères divisant le réservoir en quarts de cercle et en secteurs plus petits. Sur la figure, on a représenté huit segments numérotés de 1 à 8. Une mesure du volume de médicament prélevé par la pompe dans le réservoir peut être obtenue en localisant le ménisque du liquide et en comptant le nombre de spires de tube comprises entre le ménis- que et le centre du réservoir en vue d'obtenir une mesure grossière de la variation de volume. La position angulaire du ménisque déterminée en repérant la position du ménisque par rapport aux repères de la plaque 14 fournit une mesure fine de la variation de volume. Le tube 12, le disque 16 et la plaque frontale 14 représentés sont en matières transparentes pouvant passer à l'autoclave. Un nombre considérable de telles-matières est disponible dans le commerce. Il n'est cependant pas indispen- sable que la plaque frontale 14 et le disque 16 soient tous les deux transparents. Il suffit que l'un de ces éléments soit transparent, pour autant que le niveau du liquide dans les spires et les repères soient visibles de l'extérieur. On a déjà fait allusion aux faibles dimensions du réservoir 10. Suivant un mode de réalisation préférentiel cons- truit et marqué comme représenté, six spires en tube de 3 mm de diamètre intérieur sont logées dans le compartiment d'un disque de 76 mm de diamètre avec une ouverture centrale de 13 mm et une.profondeur de 6,4 mm. Le volume de stockage est de 3,5 cm3. On a pu faire des mesures visuelles de variations de volume avec une précision de 5 microlitres environ (0,005ml). Ce réservoir particulier a rendu des services pour des études expérimentales dans lesquelles de l'insuline a été administrée à des chiens en utilisant la micropompe du type décrit dans le brevet 3 963 380. On se référera maintenant aux Fig. 4 à 6. Les fi- gures représentent un autre exemple de réalisation de l'inven- tion permettant de lire les variations de volume dans le ré- servoir en unités standard. Le réservoir, désigné d'une façon générale par 50, comporte une plaque supérieure 51 et une pla- que inférieure 52. Un raccord 53 communiquant avec la face 6 2491332 inférieure de la plaque 51 est disposé au centre de cette pla- que supérieure 51 et s'étend perpendiculairement à ladite plaque. La plaque supérieure 51 et la plaque inférieure 52 sont réalisées avec une rainure spirale continue à section semi-circulaire 54. Cette rainure est définie par une paroi de rainure spirale continue 55 commençant au centre de la pla- que 52 et se terminant par un prolongement tangentiel 56 for- mant un orifice de sortie à travers la bordure de la plaque 52. La rainure 54 est déterminée de manière que son diamètre d'assemblage soit sensiblement identique au diamètre intérieur de l'élément tubulaire 12 représenté sur la-Fig. 1. Une extré- mité de l'élément tubulaire formé par les rainures et les pa- rois de rainures superposées se termine par un raccord appro- prié, de façon typique par un raccord Luer mâle à emboîtement 40, voisin de la bordure de la plaque comme représenté, tandis que l'autre extrémité du tube est reliée au raccord 53 et com- munique avec lui. En cours d'usage, le raccord Luer mâle se verrouille dans un raccord femelle fixé sur la pompe. Suivant une variante, qui.constitue dans certains cas un exemple de réalisation préférentiel, un organe d'arrêt en caoutchouc représenté sur la Fig.7 est utilisé à la place du raccord Luer à emboîtement mâle 40. Dans cet exemple de réalisation, la pompe est munie d'une aiguille hypodermique dlirigée vers l'extérieur at le rése:toir est reL_ à la porLpe en introduisant l'aiguille à travers l'organe d'arrêt. Le recours au procédé de raccordement par aiguille et organe d'arrêt donne un moyen plus efficace que les raccords Luer à emboîtement pour éviter l'introduction de bulles d'air dans le système. La plaque supérieure 51 est munie de repères, de préférence des segments de droite inscrits radialement, dis- posés en spirale et positionnés pour se superposer à la rai- nure spirale 54 lorsque le réservoir est assemblé de la façon représentée sur la Fig. 5. Etant donné que le diamètre inté- rieur de l'élément tubulaire formé par les rainures et les parois de rainures superposées est connu et constant, la dis- tance courbe entre des repères voisins peut être choisie pour fournir une lecture directe en unités de volume standard, par exemple en microlitres. Dans l'exemple de réalisation repré- senté, la plaque supérieure 51 est divisée en cinquante uni- tés numérotées de 1 à 50 comme représenté sur la Fig. 4 et la Fig. 5. Chaque unité présente la même longueur d'arc et représente donc le même volume. La Fig. 6 est une vue partielle en coupe effectuée suivant la ligne 6-6 de la Fig. 5. Elle permet de voir plus clairement les rainures 54 et les parois de rainures 55. A par- tir de cette figure, on peut se rendre compte que les plaques 51 et 52 peuvent être réalisées en une matière plastique ap- propriée résistant à l'autoclave, la fabrication ayant lieu par moulage par injection ou par des techniques similaires. Suivant une technique de construction préférentielle, les deux plaques sont moulées en matière plastique sous forme d'éléments conjugués supérieur et inférieur avec des repères moulés dans la plaque supérieure. La plaque supérieure 51 et la plaque-inférieure 52 sont maintenues en position assemblée par des vis 57 (Fig. 5), des adhésifs ou d'autres moyens d'as- semblage appropriés. Un bouchon filtrant peut être introduit dans le raccord 53 pour garantir que l'air aspiré dans le tube,12 lorsque le liquide y est prélevé par action de la pompeest débarrassé.de tout corps en suspension. La Fig. 7 représente une variante de réalisation du raccord d'extrémité du tube qui peut être utilisée, comme décrit précédemment et avec tous les autres différents modes de réalisation de l'invention. Dans cette réalisation, un organe d'arrêt en caoutchouc 61, du type utilisé pour les sé- rums de perfusion est introduit à force à l'intérieur de l'ex- trémité du tube 12. Une aiguille hypodermique standard 62 est alors introduite à travers l'organe d'arrêt 61 pour réaliser un passage de fluide. L'aiguille 62 peut être fixée sur un tube 63 allant à l'orifice d'admission de la pompe, par une technique classique quelconque o l'embase de l'aiguille peut être directement reliée à la pompe par des raccords du type Luer à emboîtement ou similaires. Bien que la construction du réservoir ait été dé- crite à l'aide de plaques et de bordures circulaires, il est clair qu'il n'est pas nécessaire que les bordures et les pla- ques soient rigoureusement circulaires. Elles pourraient, par exemple, être elliptiques. Ainsi, dans le cadre de la présente invention, il est à noter que le terme "circulaire" s'étend aux cercles, aux ellipses et aux courbes fermées similaires. REVENDICATIONS 1 ) - Réservoir (10, 50) pour médicaments liquides, agencé pour une indication visuelle des variations de volume du médicament de l'ordre du microlitre, caractérisé en ce qu'il comporte deux éléments plats (14, 16, 51, 52) dont l'un au moins est transparent, un élément tubulaire (12, 54) de conservation du médicament, enroulé en spirale et transparent, et disposée entre ces éléments plats, l'une (34, 53) des ex- trémités de cet élément tubulaire débouchant au centre de l'un des éléments plats et l'autre extrémité (36, 40) de l'élément tubulaire débouchant sur le pourtour des éléments plats, des repères étant disposés sur l'élément plat transparent pour donner une mesure des variations de volume de médicament à l'intérieur du réservoir lorsque le médicament est prélevé hors de celui-ci. 2 ) - Réservoir selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les repères comprennent plusieurs lignes ra- diales divisant la surface plane circulaire en secteurs (1 à 8). 3 ) - Réservoir selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'élément plat supérieur (51) est transparent, les faces le raccordement des élément.i plats (E1, ú2) définis- sant un élément tubulaire continu en spirale formé par une rainure spirale continue (54) à section semi-circulaire et une paroi spirale continue (55) commençant au centre de la plaque et se terminant sur la bordure de la plaque. ) - Réservoir selon la revendication 3, caracté- risé en ce que l'élément plat supérieur (51). comporte un rac- cord (53) dirigé vers le haut et disposé au centre de l'élé- ment et communiquant avec l'une des extrémités du tube. 5 ) - Réservoir selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les repères comprennent plusieurs segments de droite inscrits radialement, disposés en spirale et superposés à la rainure spirale (54). ) - Réservoir selon la revendication 5, carac- térisé en ce que la distance curviligne entre des segments de droite adjacents est choisie pour permettre la lecture en unités de volume standard.