Brevet FR2504816A1 — publié le 19821105

La présente invention concerne les appareils perrrttant d'effectuer les traitements d'hémodialyse visant à l'épuration du sang des malades n'ayant plus leur fonction rénale. Selon cette technique, l'épuration du sang s'effectue d'une part à l'aide d'un générateur fabriquant un bain de dialyse d'une formule chimique identique à un sang normal et d'autre part au moyen d'un échangeur Ce dernier du type capillaire ou à membrane se compose de deux compartiments, l'un dans lequel circule le bain de dialyse, l'autre dans lequel circule le sang comportant -10 un excès de déchets à éliminer, les dits compartiments étant séparés par une paroi semi perméable L'échange entre le bain de dialyse et le sang à traiter s'effectue en maintenant dans le compartiment bain de dialyse une pression inférieure à celle du sang à traiter afin de permettre une diffusion entre les deux solutions de concentration différente selon le trajet, de la solution la plus concentrée vers la solution la moins concentree. Après/chaque utilisation, il doit être procédé aux opérations de nettoyage et de stérilisation de l'échangeur pour permettre son réemploi Le procédé actuellement utilisé consiste dans le pas- sage et la montée en pression d'une solution composée d'eau et de javel dans le circuit sang, réalisant la phase nettoyage suivie de la phase stérilisation à l'aide d'une eau-formol dans le circuit sang et ensuite dans le circuit bain Une telle méthode n'est en réalité que partiellement efficace lorsque l'échangeur est du type à membrane: elle l'est encore moins pour ce qui concerne les échangeurs capillaires C'est ainsi qu'il est cons- taté dans les échangeurs à membrane un nettoyage imparfait laissant subsister des dépots de fibrine De plus, cette méthode oblige l'utilisateur à faire manuellement les opérations de dilution eau-javel et eau-formol. L'installation, suivant l'invention, permet d'éviter ces inconvénients Grâce à celle-ci, il est en effet possible d'obte- nir un nettoyage poussé du compartiment sang du dispositif échan- geur d'un appareil de dialyse, permettant un parfait décolmatage de la paroi du capillaire, ainsi qu'une stérilisation efficace des compartiments sang et bain par une solution eau-formol ou par toute autre solution, le dosage des constituants s'effectuant automatiquement, laquelle installation après raccordement sur l'échangeur du patient ne nécessite aucune manipulation, l'arrêt 25048 1 6 -2- de son fonctionnement étant automatique. L'installation, objet de l'invention, est composée d'un réseau de canalisations en liaison avec le dispositif échangeur de l'appareil de dialyse, lesquelles canalisations véhiculent sur commande l'eau traitée de rinçage du compartiment sang, l'eau de décolmatage de l'élément filtrant, le dosage du formol entrant dans la composition du liquide de stérilisation et l'introduction de celui-ci dans les circuits sang et bain ainsi que l'eau de rinçage du circuit bain, ces différents circuits étant établis à l'aide d'un dispositif distributeur, la durée de chaque cycle, les pressions et débits, ainsi que les dosages étant modulables à l'aide d'éléments appropriés tels qu'électro-vonnes, régulateurs de pression, débitmètre, clapets de non-retour Les différentes phases du fonctionnement de l'installation peuvent être obtenues :5 par pilotage automatique électronique ou électro-mécanique. Le dispositif distributeur se compose d'un cylindre divisé sur sa longueur en deux compartiments à l'aide d'une cloison étanche et dans chacun desquels compartiments se déplace un piston. Les deux pistons sont montés solidaires d'une tige commune dont les déplacements déterminent dans chaque compartiment des capa- cités de volume variables, en liaison avec les circuits de fluides de nettoyage, de traitement, de stérilisation, de mise à l'air ou de rejet à l'égout à l'aide d'un jeu de robinetteries associées à des appareils de régulation, de contrÈ le et de sécurité L'instal- lotion permet de réaliser le nettoyage du compartiment sang par rétrofiltration après mise sous pression du compartiment bain, cette filtration à contre-courant assurant un parfait décolmatage de la paroi du capillaire Le fonctionnement de l'installation se décom- pose en deux phases distinctes, l'une consistant dans le nettoyage ) et la stérilisation après dialyse, l'autre dans le rinçage avant dialyse La première phase se déroule selon quatre cycles: élimination grossière des déchets en suspension dans le capillai- re: l'eau traitée est régulée en pression et contrôlée en débit et circule dans le circuit sang pour être ensuite rejetée à l'égout, -35 le circuit bain étant fermé pendant ce cycle; simultanément l'eau est admise dans l'une des capacités du distributeur derrière le piston contenu dans celle-ci Cette admission provoque le déplace- ment du dit piston et le rejet à l'égout de l'air ou de l'eau conte- nu dans la capacité située de l'autre côté du piston dans le même -3compartiment Le déplacement de la tige entraine l'autre piston, lequel provoque l'admission dans l'une des capacités correspon- dantes d'une certaine quantité de formol, l'air contenu dans l'autre capacité étant évacué à lêxtérieur, rétrofiltration: l'eau traitée régulée par l'utilisateur selon les prescriptions du médecin est admise dans le compartiment bain, la vanne de rejet à l'égout de celui-ci étant fermée, il se produit une surpression au sein de ce compartiment forçant le liquide à traverser la paroi filtrante, provoquant ainsi le décolmatage de celle-ci et l'évacuation de ce liquide et des dépots qu'il contient vers l'égout au travers du compartiment sang, stérilisation du circuit sang: l'eau régulée en pression et limitée en débit, aboutit à un point de mélange D'autre part, cette eau est également -admise dans l'une des capacités du dis- tributeur et repousse le piston de celle-ci; le piston de l'autre capacité refoule alors la quantité de formol qu'elle contenait vers le point de mélange Le liquide stérilisant ainsi obtenu circule dans le circuit sang En fin de cycle, le circuit est fermé d'une façon étanche de façon à permettre au liquide d'exer- cer son action stérilisante, stérilisation du circuit bain: les deux premières phases de stérilisation du circuit sang restant les mêmes, le liquide stérilisant est admis dans le circuit bain dans lequel il circule. En fin de cycle, le circuit est fermé de façon à le maintenir sous stérilisant. Il est alors procédé à la phase de rinçage avant dialyse. Cette opération consiste dans l'évacuation du stérilisant ayant séjourné dans le circuit bain, le circuit sang étant rincé indépendamment par l'utilisateur avec du sérum physiologique. L'eau de rinçage circule dans le circuit bain et s'évacue à l'égout. La durée des cycles, les pressions, débits et dosages sont modulables selon prescription du médecin: le pilotage-de l'ensem- ble peut être assuré à l'aide d'un automatisme électronique ou électromécanique. Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple un mode de réalisation d'une installation de nettoyage et de stérilisation de l'échangeur d'un appareil de dialyse, à l'aide d'un appareil -4- conforme à la présente invention Ceux-ci représentent en figure 1, une vue en coupe longitudinale du dispositif distributeur, en figures 2, 3, 4 et 5, les différents cycles de la phase de nettoyage et de stérilisation, en figure 6, la phase de rinçage avant dialyse, la figure 2 représentant le cycle de rinçage du compartiment sang, la figure 3 représentant le cycle de rétrofiltration, la figure 4 représentant le cycle de stérilisation du circuit sang, la figure 5 représentant le cycle de stérilisation du circuit bain. Tel qu'il est représenté en figure 1, le distributeur 1 est constitué d'un cylindre divisé sur sa longueur en deux compar- timents égaux 2 et 3 dans chacun desquels se déplace respective- ment un piston 4 et 5, les deux pistons étant solidaires d'une même tige 6 Le piston 4 partage le compartiment 2 selon deux capacités 2 a et 2 b; de même le piston 5 partage le compartiment 3 en deux capacités 3 a et 3 b, ces capacités étant de volume variable selon les déplacements des pistons Chacune des capacités comporte un orifice de mise en coîmmunication avec le réseau de canalisations reliant le distributeur 1 et l'échangeur 7 aux sources d'alimentation en eau traitée ou en formol, au rejet à l'égout ou à une mise à l'air C'est ainsi que: la capacité 2 a comporte un orifice 2 c d'alimentation en eau traitée ou d'évacuation d'air ou d'eau à l'égout, la capacité 2 b comporte un orifice 2 d d'alimentation en eau traitée ou d'évacuation d'air ou d'eau à l'égout, la capacité 3 a comporte un orifice 3 c de mise à l'air, la capacité 3 b comporte un orifice 3 d d'aspiration et de refou- lement de formol. L'installation fonctionne de la façon suivante pour un cycle complet d'utilisation comprenant la phase nettoyage et stérili- sation après dialyse et la phase rinçage avant dialyse: Tel que représenté en figure 2, correspondant à l'opération de rinçage du compartiment sang 7 a de l'échangeur 7, dont le but est d'obtenir une première élimination du plus gros des déchets en suspension dans le capillaire 7 c, le compartiment 7 a est mis 25048 1 6 -5- en communication avec la canalisation d'eau traitée 8 par ouver- ture d'une électro-vanne 9:la pression d'arrivée d'eau est régulée à l'aide d'un régulateur de pression 10, le débit étant limitée au moyen d'une vanne à pointeau 11 le contrôle de ce débit étant assuré à l'aide d'un débitmètre de façade 12. L'admission de l'eau traitée dans le compartiment sang 7 a s'ef- fectue par ouverture d'une électro-vanne à trois voies 13; après passage dans le dit compartiment l'eau chargée de déchets s'évacue à travers une électro-vanne 14 pour être rejetée à l'égout en 15. Simultanément l'eau traitée est également admise dans la capacité 2 b du distributeur 1 à travers une électro-vanne à trois voies 16 ce qui provoque le déplacement du piston 4, lequel expulse par ou 2 equ l'orifice 2 c i air/contenu dans la capacité 2 a vers l'égout 15 à travers une électro-vanne à trois voies 17 La translation du piston 4 entraine celle du piston 5; l'air contenu dans la capacité 3 a est expulsé à l'extérieur par l'orifice 3 c; le formol contenu en 18 dans son emballage d'origine est aspiré par une sonde 19 à travers un clapet de non-retour 20 pour être admis dans la capacité 3 b par l'orifice 3 d. La figure 3 illustre l'opération de rétrofiltration par mise en pression du compartiment bain 7 b de l'échangeur 7, par admission d'eau traitée à partir de la canalisation 8 par ouverture d'une électro-vanne 21 à travers un régulateur de pression 22, le débit étant fonction de la dite pression et de la perméabilité du ca- pillaire de l'échangeur Une électro-vanne 23 placée sur la canalisation d'évacuation à l'égout du compartiment bain étant fermée, celui-ci monte en pression; l'eau cherchant à traverser le capillaire 7 c provoque le décolmatage de celui-ci Le liquide contenant les dépots décollés s'évacue par les deux orifices situés aux extrémités du compartiment pour gagner le point de rejet à l'égout 15 à travers les électro-vannes 13 et 14. La figure 4 illustre l'opération de stérilisation du circuit sang Après ouverture de l'électro-vanne 9, l'eau traitée régulée par le régulateur de pression 10 et limitée en débit à l'aide de la vanne pointeau 11 avec contrôle de celui-ci au moyen du débit- mètre 12, parvient à une tubulure mélangeuse 24 L'eau traitée est également admise dans la capacité 2 a du distributeur à travers l'électro-vanne à trois voies 17, chassant le piston 4 du compar- timent 2, ce qui provoque le rejet à l'égout 15 à travers l'élec- -6- ou ',eçu tro-vanne à trois voies 16, de l'air/contenu dans la capacité 2 b. Simultanément, l'air pénètre dans la cavité 3 a du compartiment 3 et le formol contenu dans la capacité 3 b est refoulé vers la tubulure mélangeuse 24 à travers un clapet de non retour 25 et une vanne à pointeau 26 permettant le dosage de la quantité de formol Le mélange eau-formol est acheminé à travers l'électro- vanne à trois voies 13 vers le compartiment sang 7 a qu'il tra- verse pour s'évacuer ensuite à l'égout 15 à travers l'électro- vanne 14; lorsque ce circuit est complètement établi, il est procédé à la fermeture de cette dernière pour maintenir le circuit sang étanche, le temps que le mélange stérilisant exerce son action. La figure 5 illustre l'opération de stérilisation du circuit bain, succédant à celle du circuit sang Après fermeture des électro-vannes 13 et 14 et ouverture de l'électro-vanne 23, le circuit du mélange stérilisant s'effectue à travers le comparti- ment bain 7 b de l'échangeur 7, qu'il traverse pour s'évacuer à l'égout 15 à travers l'électro-vanne 23 Lorsque le circuit est complètement établi, il est procédé à la fermeture de celle-ci de façon à permettre au mélange stérilisant d'exercer son action sur le circuit bain. Ces différentes opérations correspondant à la phase nettoyage et stérilisation étant effectuées, il est alors procédé à la réalisation de la phase rinçage avant dialyse, tel qu'illustré en figure 6, opération consistant à évacuer le mélange stérilisant contenu dans le circuit bain, le circuit sang étant rincé indépendamment par l'utilisateur à l'aide d'un sérum physiologi- que L'eau traitée emprunte les canalisations utilisées dans l'opération précédente, traverse le compartiment bain et s'évacue 0 b l'égout 15 à travers l'électro-vanne 23. Les temps de cycles, les pressions, les débits et les dosa- ges sont modulables en fonction des prescriptions du médecin. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation spécia- lement décrit; elle embrasse toutes les variantes possibles à condition que celles-ci ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications annexées à la présente description. C'est ainsi que le pilotage de l'installation peut être réalisé à l'aide d'un automatisme électronique ou électro-mécanique: d'autre part, il peut être prévu à titre de sécurité, une surveil- -7 lance électronique du dosage de formol doublée d'une alarme. L'installation, objet de l'invention, peut Atre utilisée dans tous les cas, o il doit être procédé au nettoyage et à la stérilisation de l'échangeur d'un appareil de dialyse préalable- ment à sa réutilisation - -8- REVENDICATIONS- 1. Installation permettant d'obtenir un nettoyage poussé du compartiment sang du dispositif échangeur d'un appareil de dia- lyse, un parfait décolmatage de la paroi du capillaire du dit échangeur et une stérilisation efficace des compartiments sang et bain par une solution eau-formol ou par toute autre solution avec dosage automatique des constituants de cette solution suivi d'un rinçage avant dialyse, la dite installation, après raccorde- ment de l'échangeur sur l'utilisateur ne nécessitant aucune mani- pulation et s'arrêtant automatiquement, caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'un réseau de canalisations en liaison avec le dispositif échangeur, véhiculant sur commande l'eau traitée de rinçage du compartiment sang, l'eau de décolmatage du capillaire, le dosage du formol entrant dans la composition du. liquide de stérilisation et l'introduction de celui-ci dans les circuits sang et bain, ainsi que l'eau de rinçage du circuit bain, selon différents circuits établis à l'aide d'un dispositif distributeur, la durée de chaque cycle, les pressions et les débits, ainsi que les dosages étant modulables à l'aide d'éléments appropriés, les différentes phases de fonctionnement de l'instal- lation pouvant être obtenues par pilotage automatique. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif distributeur permettant d'établir les circuits de rinçage du compartiment sang, de décolmatage du capillaire, d'admission du formol dans le liquide de stérilisation et d'introduction de celui-ci dans les circuits sang et bain, ainsi que du rinçage du circuit bain est un cylindre divisé sur sa longueur en deux compartiments dans chacun desquels se déplace un piston, partageant chacun de ces compartiments en deux capacités variables selon leurs déplacements conjugués, les deux pistons étant montés sur une tige commune, chacune des capacités comportant un orifice de mise en communication avec le réseau de canalisa- tions reliant le distributeur et l'échangeur aux sources d'alimen- tation en eau traitée ou en formol, au rejet à l'égout ou à une mise à l'air. 3. Installation selon les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que chacune des capacités de l'un des compartiments du distributeur comporte un orifice d'alimentation en eau traitée ou d'évacuation à l'égout, l'une des capacités de l'autre comparti- 250481 6 ment ayant un orifice de mise à l'air, l'autre capacité comportant un orifice d'aspiration ou de refoulement de formol. 4. Installation selon les revendications 1, 2 et 3, prises ensemble, caractérisée par le fait que l'énergie nécessaire pour provoquer les déplacements des pistons du dispositif distributeur est celle exercée par la pression de l'eau traitée admise dans l'une ou l'autre des deux capacités d'un seul et même compartiment de ce distributeur. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les circuits d'admission d'eau traitée sur l'une ou l'autre des capacités du compartiment concerné du distributeur comportent un régulateur de pression. 6. Installation selon les revendications 1, 2 et 3, prises ensemble, caractérisée par le fait que les circuits d'arrivée d'eau traitée ou de liquide stérilisant sur l'échangeur comportent un régulateur de pression ainsi qu'une vanne à pointeau destinée à régler le débit associée à un débitmètre de façade. 7. Installation selon les revendications 1 2, 3, 4, 5 et 6, prises ensemble, caractérisée par le fait que le décolmatage du capillaire de l'échangeur est obtenu par la mise en pression du compartiment bain du dit échangeur à partir de l'eau traitée, provoquant la rétrofiltration par passage de-l'eau traitée du compartiment bain vers le compartiment sang, les dépots ainsi décollés s'évacuant à l'égout. 8 Installation selon les revendications 1, 2, 3; 4, 5 et 6, prises ensemble, caractérisée par le fait que l'action de l'eau traitée sur l'une des faces du piston du compartiment concerné du distributeur provoque l'aspiration à travers un clapet de non-retour du formol contenu dans son emballage d'origine à l'aide d'une sonde, l'action de cette eau traitée sur l'autre face du piston provoquant le refoulement du formol à travers un clapet de non-retour vers une tubulure mélangeuse située sur le circuit d'arrivée d'eau traitée à l'échangeur, la quantité de formol étant réglée à l'aide d'une vanne b pointeau, conjointement au réglage de débit d'eau traitée à l'aide de la vanne à pointeau située en amont de la dite tubulure mélangeuse, l'ensemble pouvant être assorti d'une surveillance électronique du dosage de formol doublée d'une alarme. 9. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le 2 2504816 -10- fait que l'ordre de déroulement et la durée dephas Oedu cycle complet de fonctionnement à partir des prescriptions du médecin peuvent s'effectuer à l'aide d'un automatisme électronique ou électro-mécanique agissant sur les moyens de réglage de débit et de pression ainsi que sur un jeu d'électro-vannes établissant les différents circuits.