Brevet FR2505190A1 — publié le 19821112

La présente invention concerne un appareil de perfusion comprenant au moins une seringue de perfusion comportant un corps tubulaire immobilisé sur un socle et un piston susceptible d'avancer de façon continue à l'intérieur du corps tubulaire sous la poussée d'un organe moteur. La méthode de perfusion la plus couramment pratiquée à l'heure actuelle est celle qui consiste a placer la solution médicamenteuse dans un bocal suspendu relativement haut au-dessus du chavet du patient, de façon ce que l'injection de cette solution puisse se dérouler d'elle-même sous le seul effet de la gravité. Cette méthode ne donne toutefois pas entière satisfaction. Ne permettant pas d'injecter la solution sous un très faible débit, elle exige en effet que les médicaments utilisés, qui sont la plupart du temps très toxiques, soient fortement dilués pour ne pas être dangereux. C'est ainsi qu'actuellement, ces médicaments sont la plupart du temps dilués dans du glucose.Le glucose, qui est choisi parce qu'il est facilement assimilable par l'organisme, a toutefois l'irwonvénient de durcir la membrane des veines du patient et de provoquer des inflammationslocales. Le débit avec lequel la solution est injectée est en outre irrégulier. Il varie en effet en fonction de la viscosité de la solution et de la contre-pression sanguine du patient. Des appareils de perfusion ont récemment fait leur apparition sur le marché. Il s'agit d'appareils dans lesquels l'injection est assurée soit par une pompe à galets, soit sous la commande d'une vis sans fin. Les appareils comportant une pompe à galets présentent toutefois les inconvénients de la méthode de perfusion par gravité puisqu'ils délivrent des débits qui ne peuvent être inférieurs à 500 cm3 par jour. Les appareils à vis sans fin permettent quant à eux d'injecter la solution sous un débit très faible. Ils comportent en général un poussoir agissant sur le piston de la seringue de perfusion, ce poussoir étant entraîné axialement par l'intermédiaire d'un dispositif de débrayage formé de deux mâchoires qui sont en prise avec la vis pendant l'injection et s'en écartent à la fin du cycle d'injection pour permettre le retour du poussoir dans sa position de départ en vue de l'exécution d'une nouvelle perfusion. Les dents des mâchoires finissent toutefois par s'user à la suite de nombreuses manoeuvres, ce qui rend l'appareil dangereux car la contre-pression du sang du patient peut alors faire reculer le poussoir. Les appareils à pompe à galets et à vis sans fin ont par ailleurs en commun un inconvénient pouvant avoir des conséquences très graves pour le patient. En effet, comme ils fonctionnent à l'électricité, ils peuvent provoquer une fibrillation cardiaque, surtout que le liquide de perfusion est la plupart du temps très conducteur. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients des appareils de perfusion actuels et, pour ce faire, elle a pour objet un appareil qui se caractérise en ce qu'il comprend au moins un vérin pneumatique comportant un cylindre fixé sur le socle parallèlement à la seringue, un piston divisant le cylindre en une chambre antérieure communiquant avec l'atmosphère et en une chambre postérieure apte è être reliée à une source de gaz comprimé par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation pourvue d'un régulateur de pression , et une tige reliée au piston et se prolongeant à l'extérieur de la chambre antérieure, cette tige constituant l'organe moteur. Le déplacement du piston de la seringue de perfusion est maintenant assuré sous la commande d'un gaz comprimé, ce qui élimine totalement les risques de fibrillation cardiaque qui sont toujours à craindre avec les appareils électriques actuels. L'appareil de perfusion selon la présente invention peut en outre être utilisé en n importe quel endroit. En effet, s'il est normalement prévu pour être raccordé aux prises murales de gaz comprimé existant dans les chambres de tous les hôpitaux, il peut également être raccordé aux bouteilles portatives de gaz comprimé qui sont présentes dans la plupart des ambulances, mais qui peuvent de toute façon être installées è l'endroit même où se trouve le patient. Par ailleurs, grâce au régulateur de pression monté sur la conduite d'alimentation en gaz comprimé, il est possible de régler la vitesse de déplacement du piston du vérin pneumatique et donc de régler le débit de la solution injectée pendant la perfusion. Ce débit peut d'ailleurs être très faible de sorte que le médicament peut être injecté à l'état pur, ce qui supprime les inconvénients du glucose. De préférence, l'appareil selon l'invention comprend deux vérins pneumatiquesidentiques, se faisant face et s'étendant parallèlement è la seringue, les tiges de ces vérins étant reliées par un étrier fixé à leur extrémité libre tandis que leur chambre postérieure est raccordée à la conduite d'alimentation en aval du régulateur de pression. Il peut dans ce cas être utilisé pour effectuer plusieurs perfusions simultanément. Il suffit en effet de disposer les seringues sur le socle de telle façon que l'étrier puisse atteindre l'extrémité libre externe du piston de chacune d'elles. Avantageusement, un manomètre et un voyant de pression sont interposés sur la conduite d'alimentation , en aval du régulateur de pression. Grâce aux indications du manomètre, l'opérateur peut facilement régler la pression du gaz comprimé parvenant dans la chambre postérieure des vérins pneumatiques et donc la vitesse d'avance du piston des seringues. Dans le cas où cette vitesse serait très faible et ne pourrait âtre observée à l'oeil nu, le voyant de pression confirmerait quant à lui que l'appareil est bien en cours de fonctionnement. De préférence, la chambre antérieure de chacun des vérins pneumatiques communique avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'un filtre. L'introduction accidentelle de poussière ou autres particules solides dans les chambres antérieures des vérins pneumatiques est ainsi évitée. Selon un mode de réalisation particulièrement performant de l'appareil conforme à l'invention,l'étrier est attelé à la tige d'un vérin hydraulique situé entre les vérins pneumatiques et s'étendant parallèment à ceux-ci, le cylindre du vérin hydraulique étant fixé sur le socle et renfermant un piston le divisant en une chambre postérieure communiquant avec l'atmosphère et en une chambre antérieure remplie d'un liquide et reliée à un réservoir par l'intermédiaire d'une canalisation pourvue d'un robinet réglable. Grâce à cet ensemble de dispositions, le déplacement du piston de la seringue de perfusion peut être assuré avec une vitesse prédéterminée rigoureusement constante. En effet,pendant que le gaz comprimé pousse les pistons des vérins pneumatiques, le liquide contenu dans la chambre antérieure du vérin hydraulique est refoulé vers le réservoir en traversant le robinet dans lequel il circule avec un débit rigoureusement constant, ce qui lui permet d'exercer sur le piston vérin pneumatique un freinage dosé assurant une régulation très précise de la vitesse d'avance du piston de la seringue. Bien entendu, un nouveau réglage du robinet permet de modifier le débit du liquide circulant vers le réservoir, et donc de communiquer au piston de la seringue une vitesse d'avance différente, mais toujours constante. Selon un mode de réalisation préféré;le robinet réglable comprend un corps cylindrique traversé pour deux canaux diamètralement opposés reliés à la canalisation, une frette cylindrique disposée dans le corps et comportant deux orifices situés dans le prolongement des canaux, leur extrémité tournée vers les canaux ayant la même section que ceux-ci tandis que leur autre extrémité a une section plus faible, et un boisseau rotatif monté avec un faible jeu dans la frette, ce boisseau comportant un perçage diamétral et ménageant avec la frette deux chambres à section variable symétriques par rapport à l'axe du corps cylindrique, le perçage diamétral débouchant dans les deux chambres dont la communication avec les orifices de la frette est réglée par la position angulaire du boisseau. Il va de soi que le débit du liquide traversant le robinet dépend de la position angulaire du boisreat qui règle la section du passage faisant communiquer la chambre antérieure du piston hydraulique avec le réservoir. Avantageusement,la canalisation comporte une dérivation montée en parallèle avec le robinet et comportant un clapet anti-retour interdisant la circulation du liquide de la chambre antérieuredu vérin hydraulique vers le réservoir. Grâce à cette dérivation, l'étrier peut âtre aisément ramené en arrière après l'exécution d'une perfusion. En effet, lorsque l'opérateur exerce une poussée sur l'étrier de façon à rétracter les tiges des vérins, la dépression créée dans la chambre antérieure du vérin hydraulique provoque l'ouverture du clapet anti-retour qui permet alors au liquide de remplir à nouveau cette chambre. Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ci-après à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels. - la figure I est une vue de dessus d'un dispositif de perfusion conforme à l'invention - la figure 2 en est une vue de côté - la figure 3 est un schéma illustrant les circuits pneumatique et hydraulique du dispositif visible sur les figures 1 et 2. - la figure 4 est une vue en coupe transversale du robinet réglable monté dans le circuit hydraulique, cette vue étant effectuée suivant la ligne Ivrrv de la figure 1 - la figure 5 est une vue en coupe effectuée suivant le ligne V-V de la figure I ; et - la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 5 mais montrant un adaptateur permettant l'utilisation d'une seringue de section plus faible. L'appareil de perfusion que l'on peut voir sur les figures I et 2 comprend tout d'abord un support 1 fixé sur un socle 2 et dont la face supérieure comporte deux évidements semi-cylindriques3 dans chacun desquels est immobilisé le corps tubulaire 4 d'une seringue de perfusion. Les deux seringues de cet appareil sont parallèles entre elles et comportent de façon tout à fait classique un piston 5 délimitant avec le fond 6 de leur corps 4 une chambre interne renfermant le médicament à perfuser, cette chambre étant reliée à une aiguille de perfusion 7 par l'intermédiaire d'un tuyau souple 8. Les pistons 5 sont déplaçables axialement dans le corps 4 des seringues et l'on conçoit aisément qu'ils envoient le médicament dans les aiguilles 7 lorsqu'ils sont soumis à une poussée exercée dans le sens de la flèche F. L'appareil de perfusion comporte également deux vérins pneumatiques identiques 9 s'étendant parallèlement aux seringues de perfusion. Ces vérins, qui sont situés en arrière de l'extrémité postérieure des pistons 5, sont dis posés face à face et sont fixés sur le socle 2, perpendiculairement au support 1. Comme on le voit clairement sur la#figure 3, chaque vérin 9 comprend un cylindre 10, un piston 11 divisant celui-ci en une chambre antérieure 12 et en une chambre postérieure 13, et une tige 14 reliée au piston, cette tige faisant saillie lors de la chambre antérieure et s'avançant en direction du support 1. Les chambres antérieures 12 des deux vérins pneumatiques 9 communiquent avec l'atmosphère à travers un filtre 16. Quant à leurs chambres postérieures 13, elles sont aptes à être reliées à une source de gaz comprimé 17 par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation 18 pourvue d'un régulateur de pression 19. Dans le mode de réalisation envisagé sur la figure 3, la source 17 est constituée par une bouteille pouvant contenir de l'air, de l'azote ou de l'oxygène, cette bouteille étant munie d'un détendeur 20 à la sortie duquel la pression du gaz comprimé qu'elle contient est abaissée à 4 bars. Mais il va de soi que la source 17 pourrait également être constituée par la prise murale de gaz comprimé qui existe dans la plupart des chambres d'hôpitaux et à la sortie de laquelle la pression du gaz est déjà de 4 bars. Le régulateur de pression 19 permet d'envoyer le gaz comprimé dans les chambres postérieures 13 des vérins pneumatiques sous une pression constante pouvant être réglée dans une plage allant de 1 à 4 bars. Le réglage de cette pression qui est effectué à l'aide d'un bouton de commande 21 prévu sur le régulateur 19, est grandement facilité par la présence d'un manomètre 22 interposé sur la conduite 18, entre le régulateur et les chambres 13. Un voyant de pression 23 est par ailleurs interposé dans la conduite 18, en aval du régulateur 19, afin de permettre à l'opérateur de savoir si le gaz comprimé est ou non envoyé dans les chambres 13. Ce voyant est surtout utile lorsque la vitesse de déplacement des pistons 11 est très faible. En se référant à nouveau aux figures 1 et 2, on remarquera que les extrémités libres des tiges 14 des vérins pneumatiques sont reliées entre elles par unétriar24 s'étendant perpendiculairement aux seringues de perfusion. Comme l'étrier 24 est juste derrière l'extrémité postérieure des pistons 5, il va de soi qu'il exercera sur ceux-ci une poussée dirigée dans le sens de la flèche F lorsque le régulateur de pression 19 permettra au gaz comprimé de parvenir dans les chambres postérieures 13 des deux vérins pneumatiques. En se référant plus particulièrement à la figure 1, on remarquera par ailleurs que l'étrier 24 est attelé à l'extrémité libre de la tige 25 d'un vérin hydraulique 26 fixé sur le socle 2, entre les deux vérins pneumatiques 9. Le vérin hydraulique 26, qui est parallèle à ces derniers, comprend un cylindre 27 divisé en une chambre antérieure 28 et une chambre postérieure 29 par un piston 30 solidaire de sa tige 25. Comme le montre la figure 3, la chambre antérieure 28 est remplie d'un liquide, par exemple de l'huile, et est reliée par l'intermédiaire d'une canalisation 31 pourvue d'un robinet réglable 32, à un réservoir 33 situé audessus du cylindre 27. On notera ici que la canalisation 31 débouche à la partie inférieur; du réservoir 33 et qu'elle comporte, montée en parallèle avec le robinet 32, une dérivation 34 dans laquelle est interposé un clapet anti-retour 35 interdisant le passage du liquide de la chambre 28 vers le réservoir 33. La chambre postérieure 29 du vérin hydraulique est reliée quant à elle à la partie supérieure du réservoir 33 par l'intermédiaire d'une canalisation 36. En se référant maintenant a la figure 4, on remarquera que le robinet réglable 32 comprend un corps cylindrique 37 traversé par deux canaux diamétralement opposés 38, une frette cylindrique 39 disposée à l'intérieur du corps 37 et comportant deux orifices 40 situés dans le prolongement des canaux 38, et un boisseau 41 inséré avec un faible jeu dans la frette 39 et susceptible de tourner autour de son axe sous la commande d'un bouton 42 visible sur les figures 1 et 2. On notera ici que les canaux 38 du corps cylindrique 37 sont filetés intérieurement de façon à pouvoir âtre raccordés à la canalisation 31 et que l'extrémité des orifices 40 qui est tournée vers ces canaux à la même section qu'eux, l'autre extrémité des orifices 40 étant par contre beaucoup plus faible. Comme on peut le voir sur la figure 4, le boisseau 41 comporte un canal diamétral 43 et ménage avec la frette deux chambres à section variable 44 communiquant entre elles par l'intermédiaire du canal 43. Ces chambres sont symétriques par rapport à l'axe du corps cylindrique 37 et, dans la position angulaire représentée du boisseau 41, elles sont en communication avec les orifices 40. Il est évident que la section du passage que le liquide peut emprunter pour traverser le robinet 32 peut âtre réglée de façon simple en utilisant le bouton 42. En tournant convenablement ce bouton, le débit du liquide circulant de la chambre 38 vers le réservoir 33 peut en effet soit être nul, soit prendre une valeur constante prédéterminée. En revenant aux figures 1 et 2, on remarquera par ailleurs que l'étrier 24 est pourvu d'une poignée 45 légèrement inclinée en direction du support 1 et porte une butée 46 apte à venir déclencher un avertisseur sonore ou lumineux 47, légèrement avant que les pistons 5 des seringues atteignent le fond 6de celles-ci. Glace à cet avertisseur,l'opérateur est donc informé de la fin imminente du cycle de perfusion, ce qui lui permet d'intervenir au bon moment pour déclencher un nouveau cycle de perfusion ou au contraire pour arrêter le traitement. En se référant maintenant aux figures 1 et 6, on remarquera que la face supérieure du support 1 conporte deux dépressions48 situées de part et d'autre de chacun des évidements 3. Ces dépressions dont le fond débouche dans l'évidement qu'elles entourent, sont réalisées dans le but de recevoir les pattes latérales 49 d'un voile semi-cylindrique 50 dont le rayon extérieur correspond à celui de l'évidement et qui permet d'adapter sur l'appareil de perfusion des seringues de section plus faible (voir la figure 6). Pour âtre complet, on notera que l'appareil selon l'invention peut avantageusement âtre livré avec un tableau de valeurs donnant les débits de médicament injecté en fonction de la pression du gaz comprimé envoyé dans les chambres postérieures des vérins pneumatiques et de l'ouverture du robinet réglable 32, laquelle peut âtre déterminée d'après la position angulaire du bouton 42 par rapport à une graduation. Pour effectuer une perfusion avec l'appareil selon l'invention, on procède de la manière suivante. Tout d'abord, on amène l'étrier 24 dans sa position reprbenirte sur les figures 1 et 2. Pour ce faire, on tourne à fond le bouton 21 dans le sens inverse 1# .i:.#'it:.lles d'une montre afin de relier les chambres postérieures 13 des vérins pneumatiques avec l'atmosphère, puis l'on exerce sur la poignée 45 une force dirigée dans le sens inverse de la flèche F. On place ensuite la seringue contenant le médicament à injecter dans l'évidement 3 du support 1, de façon à ce que l'extrémité libre externe de son piston soit juste devant l'étrier 24. Une sangle élastique (non représentée) peut éventuellement âtre utilisée pour l'immobiliser parfaitement. Puis l'on place le bouton de commande 42 du robinet réglable devant la graduation choisie, on ouvre la bouteille 17 et l'on tourne le régulateur de pression 19 dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que le manomètre 22 indique la valeur de la pression de travail retenue. A partir de ce moment, les pistons 11 des vérins pneumatiques se déplacent dans le sens e la flèche F sous la poussée du gaz comprimé, tandis que le liquide contenu dans la chambre antérieure 28 du vérin hydraulique est refoulé avec un débit constant dans le réservoir 33. Du fait de l'action conjuguée du gaz comprimé et du fluide, l'étrier 24 pousse alors lt piston 5 de la seringue avec une vitesse rigoureusement constante, ce qui permet d'injecter le médicament suivant un débit également rigoureusement constant. Puis, quand la seringue est presque vides la butée 46 actionne l'avertisseur 47 pour pre- venir l'opérateur de la fin du cycle d'injection. Il va de soi que le débit d'injection du médicament peut âtre réglé sur une valeur constante différente en modifiant la position du bouton de commande du robinet réglable 32, en modifiant la pression du gaz comprimé traversant le régulateur 19, et en utilisant des seringues de section différente. L'appareil selon la présente invention convient parfaitement pour effectuer des perfusions dans lesquelles le médicament doit âtre injecté avec un très faible débit et pendant une longue période de temps. Les réglages des boutons de commande 21 et 42 peuvent en effet âtre tels que le déplacement des pistons 5 dans le sens de la flèche F ne soit pas perceptible, mais prouvé par le voyant de pression. BEVENDICATIONS 1. Appareil de perfusion comprenant au-moins une seringue de perfusion comportant un corps tubulaire immobilisé sur un socle et un piston susceptible d'avancer de façon continue à l'intérieur du corps tubulaire sous la poussée d'un organe moteur, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un vérin pneumatique (9) comportant un cylindre (10) fixé sur le socle (2) parallèlement à la seringue, un piston (11) divisant le cylindre en une chambre antérieure (12) communiquant avec l'atmosphère et en une chambre postérieure (13) apte à âtre reliée à une source de gaz comprimé (17) par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation (18) pourvue d'un régulateur de pression (19), et une tige (14) reliée au piston et se prolongeant à l'extérieur de la chambre antérieure, cette tige constituant l'organe moteur. 2. Appareil de perfusion selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux vérins pneumatiques identiques (9), se faisant face et s'étendant parallèlement à la seringue, les tiges (14) de ces vérins étant reliées par un étrier (24) fixé à leur extrémité libre tandis que leur chambre postérieure (13) est raccordée à la conduite d'alimentation (18) en aval du régulateur de pression (19). 3. Appareil de perfusion selon la revendication 2, caracterise en ce qu'un manomètre (22) et un voyant de pression (23) sont interposés sur la conduite d'alimentation (18), en aval du régulateur de pression (19). 4. Appareil de perfusion selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre antérieure (12) de chacun des vérins pneumatiques(9) communique avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'un filtre (16). 5. Appareil de perfusion selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étrier (24) est attelé à la tige (25) d'un vérin hydraulique (26) situé entre les vérins pneumatiques (9) et s'étendant parallèlement à ceux-ci, le cylindre (27) du vérin hydraulique étant fixé sur le socle (2) et renfermant un piston (30) le divisant en une chambre postérieure (29) communiquant avec l'atmosphère et en unechambre antérieure (28) remplie d'un liquide et reliée à un réservoir (33) par l'intermédiaire d'une canalisation (31) pourvue d'un robinet réglable (32). 6. Appareil de perfusion selon la revendication 5, caractérisé en ce que le robinet réglable (32) comprend un corps cylindrique (37) traversé par deux canaux diamétralement opposés (38) reliés à la canalisation (31), une frette cylindrique (39) disposée dans le corps (37) et comportant deux orifices (40) situés dans le prolongement des canaux (38),leur extrémité tournée vers les canaux ayant la même section que ceux-ci tandis que leur autre extrémité a une section plus faible, et un boisseau (41) rotatif monté avec un faible -jeu dans la frette, ce boisseau comportant un perçage diamétral (43) et ménageant avec la frette deux chambres à section variable (44) symétriques par rapport à l'axe du corps cylindrique, le perçage diamétral débouchant dans les deux chambres dont la communication avec les orifices de la frette est réglée par la position angulaire du boisseau. 7. Appareil de perfusion selon la revendication 6, caractérisé en ce que la canalisation (31) comporte une dérivation (34) montée en parallèle avec le robinet (32) et comportant un clapet anti-retour (35) interdisant la circulation du liquide de la chambre antérieure (28) du vérin hydraulique (26) vers le réservoir (33). 8. Appareil de perfusion selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étrier (24) porte une butée (46) apte à actionner un avertisseur (47) légèrement avant que le pistion (5) de la seringue arrive en fin de course. 9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (4) de la seringue est retenu dans un évidement semi-cylindrique (3) réalisé dans la face supérieure d'un support (1) porté par le socle (2). 10. Appareil selon la revendication 9,caractérisé. en ce que la face supérieure du support (1) comporte deux dépressions (48) situées de part et d'autre de l'évidement (3) et dont le fond débouche dans celui-ci, ces dépressions étant aptes à recevoir deux pattes latérales (49) portées par un voile semi-cylindrique (50) dont le rayon extérieur correspond à celui de l'évidement (3).