Brevet FR2508322A1 — publié le 19821231

Au cours des dernières années, l'administration intraveineuse de fluides à des patients, par exemple des solutions salines et autres, a fait l'objetd'une grande attention Initialement, ces substances étaient administrées à un patient par écoulement par gravité à partir d'un récipient contenant le liquide à administrer. Une difficulté rencontrée lors de l'utilisation de tels dispositifs est que l'administration par écoulement par gravité exige souvent que le récipient contenant le liquide à transmettre au, patient soit placé à une hauteur impor- tante au-dessus du patient En outre, des essais pour régler avec précision le débit d'écoulement de tels dis- positifs font apparaître des difficultés dues au fait que la pression provoquant l'écoulement vers le patient diminue lorsque le niveau du liquide contenu dans le réci- pient s'abaisse au fur et à mesure de l'opération d'admi- nistration. L'invention a pour objet un dispositif perfection- né de dosage intraveineux. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: les figures 1 et 2 sont une vue de face et une vue de dessus du dispositif selon l'invention; et les figures 3, 4 et 5 sont des coupes trans- versales partielles du dispositif selon l'invention, la figure 3 étant une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2. La figure 1 représente le dispositif 1 de dosage intraveineux en position dans un appareil 3 de commande de ce dispositif Le dispositif 1 de dosage intraveineux est relié à un récipient de fluide 5 au moyen d'un tube classique 7 Un tube 9, partant de la sortie du disposi- tif 1 de dosage intraveineux, transmet des quantités précises de fluide au patient à traiter. La construction du dispositif 1 de dosage intra- veineux selon l'invention sera décrite plus en détail en regard des figures 2, 3 et 4 Le dispositif 1 de dosage intraveineux comprend une chambre il de pompage et un diaphragme 13 à mouvement alternatif qui forme une partie de la chambre 11 Le dispositif 1 de dosage intraveineux présente une entrée 15 et une sortie 17 pour la chambre de pompage L'entrée 15 comporte un siège 19 de clapet. De même, la sortie 17 comporte un siège 21 de clapet Un organe 23 commande l'admission de fluide à l'intérieur de la chambre 13 de pompage en exécutant un mouvement alternatif entre une position d'ouverture, dans laquelle le diaphragme 13 est représenté en traits pleins à proximité de l'organe 23 de commande, et une position de fermeture dans laquelle le diaphragme 13 est représenté en traits mixtes, à proximité du piston de dosage Un clapet à bille 25 est disposé de manière à reposer normalement contre le siège 21 de la sortie 17 de la chambre de pompage Le clapet à bille 25 est normalement maintenu en position de fermeture par un élément élastique tel qu'un ressort 27. Le diaphragme 13 à mouvement alternatif comporte une saillie 29 située en face du clapet à bille 25 L'aire de la section du passage d'écoulement de liquide traver- sant la chambre 11 de pompage est à peu près égale à l'aire de la section de l'entrée 15 et de la sortie 17 de la chambre de pompage L'un des avantages de cette relation est que le fluide s'écoule à des vitesses élevées et relativement constantes pendant l'opération de remplis- sage du dispositif 1 de dosage intraveineux. Le dispositif 1 de dosage intraveineux comporte en outre une chambre 31 de retenue de gaz délimitée par des parois latérales 33 et 35 et par des parois opposées 37 et 39 Comme montré sur la figure 2, la chambre 31 de retenue de gaz comprend une partie supérieure 41 réa- lisant une interface gaz-liquide 43, et une partie infé- rieure 45 de laquelle un liquide exempt de bulles de gaz peut s'écouler par un canal 47 pour pénétrer dans la chambre 11 de pompage. Il est important de mesurer la pression de décharge du dispositif 1 de dosage intraveineux Une contre-pression excessive peut indiquer un filtre engorgé ou une obturation de la conduite de décharge, etc, ce qui exige une intervention Par conséquent, le dispositif 1 de dosage intraveineux comporte l'un quelconque d'un certain nombre de dispositifs d'indication de pression pour déterminer la pression de décharge La figure 3 représente un piston 51 de pompage qui exécute un mouve- ment alternatif contre le diaphragme flexible 13 et fait circuler ainsi par pompage le liquide exempt de bulles de gaz dans le dispositif 1 de dosage intraveineux. Lorsque le diaphragme 13 occupe la position dans laquelle il est représenté en traits pleins sur la figure 3, le piston 51 de pompage est en haut de sa course, tandis que dans la position représentée en traits mixtes, le piston 51 de pompage est en bas de sa course Une tête interne 53 de piston, placée à l'intérieur du piston 51 de pompage, est repoussée vers le haut, contre un diaphra- gme intérieur 55, pendant la course descendante du piston 51 de pompage, par la pression croissance produite à l'intérieur de la chambre 11 de pompage. Cette force exercée sur le diaphragme 55 par la tête interne 53 de piston est à son tour mesurée par un capteur 57 de pression suspendu dans un milieu fluide 59, de préférence un gel de silicone, et elle est transmise à un dispositif extérieur d'affichage de pression par des conducteurs électriques 61. En variante, comme montré sur les figures 4 et 5, une tige 63 à pression de décharge est placée en aval du clapet à bille 25 et le diaphragme 13 est élevé à force contre la tige 63 lorsque la pression de décharge augmente Le mouvement de la tige 63 qui en résulte provoque lui-même un mouvement d'une poutre flexible 65 ancrée en 67 à une extrémité Ce mouvement peut alors être converti en une valeur de pression au moyen d'une jauge de contrainte classique 69 ou bien de l'ensemble constitué d'un aimant 71 et d'un dispositif 73 à effet Hall qui mesure la variation présentée par le flux d'électrons lorsque le champ magnétique entourant le dispositif 73 à effet Hall est modifié par un déplace- men t de l'aimant 71 par rapport à ce dispositif 73 On peut se reporter, pour une description plus détaillée des dispositifs à effet Hall, à l'ouvrage "Hall Effect Devices and Their Applications", Electronics Industry, mai 1979, pages 21-17. La construction détaillée du dispositif 1 de dosage intraveineux selon l'invention ayant été décrite, son mode de fonctionnement sera à présent expliqué Le fluide d'entrée, arrivant par un tube tel que celui re- présenté en 7 à l'entrée 49 du dispositif de dosage intra- veineux,p Enètre dans la chambre 31 de retenue de gaz qui, du fait de l'étendue de la paroi latérale 35, empêche tous les gaz qu'elle contient de pénétrer dans la chambre 11 de pompage et permet la formation d'une inter- face gaz-liquide 43 dans sa partie supérieure 41 Le liquide exempt de bulles de gaz s'écoule de la partie inférieure 45 de la chambre de retenue du gaz par le canal 47 Lorsque le piston 51 de dosage s'élève, le liquide exempt de bulles de gaz peut pénétrer dans la chambre 11 de pompage Le piston 51 de dosage se referme ensuite Lorsque ce piston 51 fait descendre le diaphragme 13 à mouvement alternatif, le volume de la chambre 11 de pompage diminue et la pression régnant à l'intérieur de cette chambre 11 devient supérieure à la force exercée par l'élément élastique 27 qui rappelle le clapet à bille 25 contre le siège 21 de la sortie de la chambre de pompage, permettant ainsi l'écoulement d'une quantité précise et dosée de fluide de la chambre 11 de pompage par la sortie 52 du dispositif de dosage intraveineux vers un patient, au moyen du tube 9 Le dispositif 1 de dosage intraveineux selon l'invention peut être mis au rebut après usage, ce qui permet l'utilisation d'un dispositif 1 neuf et stérilisé à chaque opération d'admi-, nistration de fluide par voie intraveineuse à un patient. Lorsque le dispositif doit être rempli, une vanne manuelle 75 à verrouillage est enfoncée de manière qu'une butée 77 porte contre un épaulement 79 du corps du dispositif 1 de dosage intraveineux pour faire porter ainsi à force la saillie 29 du diaphragme contre le clapet à bille 25 et comprimer le ressort 27 afin de per- mettre au liquide de remplissage de passer dans la sortie 17 de la chambre de pompage et de remplir le tube 9 de sortie. Le dispositif selon l'invention est à comparer aux dispositifs de dosage intraveineux tels que ceux décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 165 208 qui, contrairement au dispositif selon l'in- vention, utilisent une diminution de la pression régnant dans la chambre de pompage pour ouvrir un clapet d'entrée à bille flottante et, inversement, un accroissement de la pression régnant dans-la chambre de pompage pour fermer le clapet d'entrée. Etant donné que l'élément 23 de commande provo- que l'admission de liquide exempt de bulles de gaz à l'intérieur de la chambre de pompage 11 avant la course de pompage du piston 51, indépendamment de la pression régnant dans la chambre 11, le piston 51 de pompage du dispositif selon l'invention permet d'obtenir une quantité de fluide mesurée de façon plus soigneuse et précise que dans le dispositif décrit dans le brevet N O 4 165 208 précité Dans ce dernier dispositif, pendant la course initiale de pompage, du liquide est refoulé et sort par l'entrée jusqu'à ce qu'une pression suffisante pour fermer le clapet d'entrée soit atteinte Selon l'inven- tion, aucun écoulement en retour ne se produit par l'entrée de la chambre de pompage. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de dosage précis de liquides à administrer par voie intraveineuse à un patient, caracté- risé en ce qu'il comporte une chambre ( 11) de pompage qui présente une entrée ( 15) et une sortie ( 17), un dia- phragme ( 13) à mouvement alternatif formant une partie de cette chambre de pompage, des moyens destinés à admettre un fluide à l'intérieur de la chambre de pompage, indépendamment de la pression régnant dans cette dernière, un clapet ( 25) , rappelé en position de fermeture, étant placé dans la sortie de la chambre de pompage, le dispositif comprenant également une chambre ( 31) de retenue de gaz qui comprend une première partie ( 41) destinée à former une interface gaz-liquide ( 43), et une seconde partie ( 45) qui communique avec la chambre de pompage et de laquelle un liquide exempt de bulles de gaz peut s'écouler. 2 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens destinés à admettre un fluide dans la chambre de pompage comprennent en outre un piston ( 23) de dosage. 3 Dispositif de dosage précis de liquides devant être administrés par voie intraveineuse à un patient, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre ( 11) de pompage présentant une entrée ( 15) et une sortie ( 17), un diaphragme ( 13) à mouvement alternatif formant une partie de cette chambre de pompage, des moyens destinés à admettre un fluide à l'intérieur de la chambre de pompage, indépendamment de la pression régnant dans cette dernière, un clapet ( 25) rappelé en position de fermeture et disposé dans la sortie de la chambre de pompage, une chambre ( 31) de retenue de gaz qui comprend une première partie ( 41) destinée à la formation d'une interface gaz-liquide ( 43), et une seconde partie ( 45) qui communique avec la chambre de pompage et de laquelle un liquide exempt de bulles de gaz peut s'écouler, et des moyens destinés à mesurer la pression de décharge du dispositif de dosage de précision, cette pression étant produite par le mouve- ment alternatif d'un piston ( 51) de pompage agissant contre le diaphragme à mouvement alternatif. 4 Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les moyens destinés à mesurer la pression de décharge comprennent en outre une tête interne ( 53) de piston disposée à l'intérieur du piston ( 51) de pompage et orientée en sens opposé à ce dernier, cette tête interne étant placée à proximité immédiate d'un diaphragme interne ( 55) d'une chambre intérieure remplie de fluide, la cham- bre et le diaphragme étant disposés à l'intérieur du- piston ( 51), ladite chambre interne renfermant un capteur ( 57) de pression placé dans un fluide ( 59) et sensible à des variations de la pression du fluide par suite d'un mouvement de la tête interne de piston contre le diaphragme interne. 5 Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les moyens destinés à mesurer la pression de décharge comprennent en outre une tige ( 63) de pression de décharge adjacente à une partie du diaphragme à mouve- ment alternatif soumise à la pression de décharge régnant en aval du clapet de retenue de la chambre de pompage. 6 Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce que les moyens de mesure de la pression de décharge comprennent en outre une poutre flexible ( 65) en contact avec la tige à pression de décharge, et une jauge de contrainte ( 69) montée sur cette poutre afin de communiquer vers l'extérieur ladite pression de décharge du dispositif. 7 Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce que les moyens de mesure de la pression de décharge comprennent en outre une poutre flexible ( 65) en contact avec la tige à pression de décharge, et un aimant ( 71) qui est monté sur cette poutre, en face d'un dispositif ( 73) à effet Hall, afin de communiquer vers l'extérieur ladite pression de décharge du dispositif. 8 Procédé de dosage précis de liquides devant être administrés par voie intraveineuse à un patient, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire des fluides dans une chambre ( 31) de retenue de gaz conçue pour former une interface gaz-liquide ( 43) dans une partie supérieure ( 41) de cette chambre et pour permettre l'écoulement du liquide d'une partie inférieure ( 45) de ladite chambre, à ouvrir d'abord une entrée ( 15), commandée par un élément ( 23), vers une chambre ( 11) de pompage, puis à augmenter de façon indépendante le volume intérieur de la chambre de pompage, d'une quantité précise et prédéterminée, et à faire diminuer la pression régnant dans cette chambre en permettant l'écoulement d'une quantité précise de liquide de la partie inférieure de la chambre de retenue dans la chambre de pompage, le procédé consistant en outre à fermer ensuite l'entrée commandée de la chambre de pompage, puis à faire diminuer de façon indépendante le volume de la chambre de pompage, d'une quantité précise et prédéterminée, et accroître la pression régnant dans ladite chambre de pompage pour ouvrir un clapet ( 25) de retenue monté'dans une sortie ( 17) de ladite chambre de pompage et refouler ainsi une quantité précise de liquide de cette chambre de pompage. 9 Procédé de dosage précis de liquides destinés à être administrés par voie intraveineuse à un patient, caractérisé en ce qu'il consiste à remplir de liquide un dispositif ( 1) destiné à effectuer ce dosage précis, le liquide tourbillonnant à l'intérieur du dispositif. à une vitesse sensiblement constante et les gaz étant pratiquement éliminés du dispositif, le procédé consistant en outre à introduire des fluides dans une chambre ( 31) de retenue de gaz, conçue pour former une interface gaz- liquide ( 43) dans une partie supérieure ( 41) de cette chambre et pour permettre l'écoulement du liquide d'une partie inférieure ( 45) de ladite chambre, à permettre l'écoulement tangentiel d'une quantité précise de liquide de la partie inférieure de la chambre de retenue dans une chambre ( 11) de pompage, indépendamment de la pression régnant dans cette dernière, à augmenter le volume inté- rieur de la chambre de pompage d'une valeur précise et prédéterminée, et à abaisser la pression régnant à l'intérieur de ladite chambre de pompage, et à faire diminuer le volume de la chambre de pompage d'une quantité préçise et prédéterminée, et à augmenter la pression régnant à l'intérieur de ladite chambre de pompage afin d'ouvrir un clapet ( 25) de retenue monté dans une sortie ( 17) de la chambre de pompage et à refouler ainsi une quantité précise de liquide de ladite chambre de pompage.