Brevet FR2518884A1 — publié le 19830701

La présente invention se rapporte à un système à circulation unidirectionnelle comprenant une poche plate pour chauffer, réchauffer ou refroidir du sang Cette poche est placée dans un échangeur de chaleur, avec lequel il est en relation thermique La poche de chauffage de sang est combinée avec un dispositif qui mesure la température du sang à l'entrée et à la sortie et délivre un signal qui règle le fonctionnement de l'échangeur de chaleur afin de maintenir constante la température du sang à la sortie de la poche de rechauffage. On connaît déjà un dispositif pour rechauffer des liquides, notamment des liquides réfrigérés, tels que du sang, à une température nominale avant leur administration et pour des quantités d'écoulement qui sont variables dans de larges limites prédéterminées Ce dispositif connu est constitué par une enveloppe renfermant une chambre pour le rechauffage du liquide qui traverse cette dernière en pré- sentant une température d'entrée'et une température de sortie. Le dispositif est caractérisé par au moins un élément de chauffage à alimentation électrique qui est en contact thermique avec le liquide, pour réchauffer celui-ci lors de son passage dans la chambre, par un circuit de commande qui réagit en fonction des températures d'entrée et de sortie et délivre à l'élément de chauffage un signal qui dépend de la température ambiante et du débit du liquide traversant le dispositif et par un circuit de commutation électrique inséré entre l'élément de chauffage-et la source de courant. Ce circuit de commutation commande, grâce au signal délivré par le circuit de commande, l'alimentation en courant de l'élément de chauffage afin de maintenir le liquide à une température nominale prédéterminée et ceci indépendemment des variations de débitdu liquide (demande de brevet DE 2 802 993). Dans ce dispositif tous les conduits sont identiques ce qui ne permet pas d'assurer le libre passage du liquide. Un autre inconvénient réside dans le fait que des bulles d'air créées lors du remplissage du dispositif pour le rechauffage du liquide restent invisibles et ne peuvent pas être éliminées ce qui peut conduire à des complications lors d'une transfu- sition de sang. La présente invention a pour cbjet de remédier aux inconvénients des dispositifs de rechauffage de liquides connus en créant un système à circulation unidirectionnelle pour le chauffage, le rechauffage ou le refroidissement de sang qui garantit la sécurité du patient lors d'une transfusion de sang L'invention est basée sur un système à circulation unidirectionnelle qui carmporte une poche plate de chauffage de sang disposée dans un échangeur de chaleur en étant en relation thermique avec celui-ci, ainsi qu'un circuit qui rmesure la température du sang à l'entrée et à la sortie de la poche et dont le signal règle le fonctionnement de l'échangeur de chaleur en vue de maintenir constante la température du sang à la sortie de la poche de rechauffage. Les prcblèmes exposés ci-dessus sont résolus conformément à l'invention par un système à circulation unidirecticonnelle qui est carac- térisé en ce qu'il présente une structure en forme de labyrinthe comportant plusieurs conduits de longueurs et de diamètres différents et qui sont disposés verticalement les uns à côté des autres entre un coté d'entrée et un côté de sortie situé au mre -niveau, et qui sont reliés en haut et en bas des canaux de renvoi, en ce que les cloisons séparant le premier conduit du deuxième conduit et le troisième conduit du quatrième conduit - présentent des ouvertures au niveau de leur partie supérieure et en ce que le dernier conduit c mporte des pièges à bulles d'air disposés en quinconce. Dans le sens de 1 ' écoulement les conduits peuvent présenter une longueur qui augmente tout d'abord pour diminuer ensuite et leur section peut diminuer en fonction de L'augmentation de leur longueur ou leur section peut augmenter en fonction de la diminution de leur longueur Les ouvertures des cloisons peuvent présenter des largeurs différentes mais la plus petite ouverture est prévue avantageusement à la plus grande distance du canal-de renvoi Il est cependant également possible de prévoir des ouvertures de passage dans toutes les parties supérieures des cloisons situées en regard des canaux de renvoi supérieurs L'entrée du dernier conduit et la section de celui-ci peuvent être égales ou supérieures à la section du premier conduit. La structure en forme de labyrinthe peut être créée en assemblant par soudage deux feuilles transparentes dont la surface délimitée par les ccnduits peut être revêtue d'une couche anti-adhérente réduisant la résistan- ce à l'écoulement La poche de chauffage du sang peut coeporter en outre un élésent chauffant sous forme d'un ruban métallique fixé par soudage sur la poche ou incorporé dans cette dernière dont le parcours peut être adapté à celui du système à circulation unidirectionnelle Cette forme de réalisa- tion permet de renoncer à l'utilisation d'un échangeur de chaleur Le premier conduit est alors soumis avantageusement à l'action d'une pompe à galet ou à rouleau. Grâce à la solution suivant l'invention, le système à circulation unidirectionnelle, qui comprend une poche plate de chauffage de sang présentant des canaux en forme de labyrinthe et des canaux de renvoi incurvés, permet, d'une part, le libre passage du sang tout en pouvant créer en même temps des pressions différentes et, d'autre part, par suite de la transparence de la matière, la détection immédiate des inclusions d'air qui sont retenues dans le dernier conduit par les pièges disposés en quinconce. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La figure unique montre le système à circulation unidirectionnelle suivant l'invention et comportant une poche plate pour le chauffage du sang. Comme cela ressort du dessin annexé le système à circulation unidirectionnelle est créé à l'intérieur d'une poche plate 1 de chauffage de sang qui peut être placée dans un échangeur de chaleur, non représenté, et être mise en contact thermique avec ce dernier Ce système est combiné avec un circuit qui mesure la température du sang à l'entrée 2 et à la sortie 3 de la poche plate 1 et délivre un signal qui règle le fonctionnement de l'échangeur de chaleur afin de maintenir constante la température du sang à la sortie 3. Le système à circulation unidirectionnelle présente une structure en forme de labyrinthe et est constitué par plusieurs- conduits 4 de longueurs et de diamètres différents Les conduits 4 sont disposés verticalement les uns à c Zté des autres entre un côté d'entrée 2 et un côté de sortie 3 situe au même niveau et ils sont reliés les uns aux autres par des canaux de renvoi incurvés 5 qui présentent des rayons diffé- rents 6 Les-cloisons 11 séparant le premier conduit 7 du deuxième conduit 8 et le troisième conduit 9 du quatrième con- duit 10 présentent des ouvertures au niveau de leur partie supérieure 12 et des pièges à bulles d'air 14,disposés-en quinconce, sont prévus à l'intérieur du dernier conduit 13. Les ouvertures prévues dans les cloisons 11 permettent dans tous les cas le libre passage du fluide présent dans la poche plate Il est ainsi possible d'éviter la formation d'un coussin d'air sans créer de différences de pression Les bul- les d'air pénétrant dans le récipient s'accumulent généralement au niveau des canaux de renvoi courbes 5 et elles son défi- nitivement retenues par les pièges à air 14 Dans le sens de l'écoulement les conduits 4 présentent une longueur qui aug- mente tout d'abord pour diminuer ensuite et leur section diminue en fonction de l'augmentation de leur longueur ou leur section augmente en fonction de la diminution de la longueur De ce fait, on crée une certaine retenue qui exclut un dépôt partiel des bulles d'air à l'intérieur du circuit. Grâce à la suppression de toutes les bulles d'air et également de l'oxygène dissout par le chauffage du sang, il ne se produit aucune dégradation du coefficient de tranfert thermique. Les ouvertures 15 prévues-dans les cloisons 11 présentent des largeurs de passage différentes, l'ouverture la plus petite se trouvant à la plus grande distance du canal de renvoi 5. Les parties supérieures 12 des autres cloisons 16 en regard des canaux de renvoi supérieurs 5, peuvent également présenter des ouvertures de passage Il est ainsi possible de compenser les différences de pression et de vitesse d'écoulement à l'intérieur du système L'entrée 17 ainsi que la section du dernier conduit 13 -sont égales ou plus grandes que la section du premier conduit 7 afin d'obtenir une perte de charge rapide - La structure en forme de labyrinthe de la poche plate 1 de chauffage de sang est créée en assemblant par sou- dage deux feuilles transparentes La surface délimitée par les conduits est revêtue d'une couche d'un agent anti-adhérent qui empêche une destruction des cellules sanguines Un élément chauffant (non représenté réalisé sous forme d'un ruban métal- lique 1 dont le parcours est adapté à celui du système à circu- lation unidirectionnelle, peut être fixé par soudage sur la poche plate ou être incorporé dans les parois de cette der- nière Le premier conduit 7 peut être soumis à l'action d'une pompe à galet ou à rouleau (non représentée). Il est cependant également possible de relier à l'entrée du premier conduit 7 de la poche 1 un tuyau qui est placé dans une pompe à galet ou à rouleau et qui fait partie de la circulation sanguine extérieure lors d'opérations importantes. REVEND ICAT IONS 1 Système à circulation unidirectionnelle qui comporte une poche plate ( 1) de chauffage de sang disposée dans un échangeur de chaleur en étant en relation thermique avec celui-ci, ainsi qu'un circuit qui mesure la température du sang à l'entrée ( 2) et à la sortie ( 3) de la poche ( 1) et dont le signal règle le fonctionnement de l'échangeur de chaleur en vue de maintenir constante la température du sang à la sortie ( 3) de la poche de rechauffage ( 1), caractérisée en ce qu'il présente une structure en forme de labyrinthe comportant plusieurs conduits ( 4) de longueurs et de diamè- tres différents et qui sont disposés verticalement les uns à côté des autres entre un côté d'entrée-,( 2) et un côté de sortie ( 3) situé au même niveau et qui sont reliés en haut et en bas des canaux de renvoi ( 5) ,en ce que les cloisons ( 11) séparant le premier conduit ( 7) du deuxième conduit ( 8) et le troisième conduit ( 9) du quatrième conduit ( 10) pré- sentent des ouvertures au niveau de leur partie supérieure ( 12) et en ce que le dernier conduit ( 13) comporte des pièges à bulles d'air ( 14) disposés en quinconce. 2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conduits présentent, en considérant le sens d'écoulement, une longueur qui augmente tout d'abord pour diminuer ensuite et leur section diminue en fonction de l'augmentation de leur longueur ou leur section augmente en fonction de la diminution de leur longueur. 3 Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures ( 15) des cloisons ( 11) présentent des largeurs différentes et en-ce que la plus petite ouverture est prévue à la plus grande distance du canal de renvoi courbe ( 5). 4 Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parties supérieures ( 12) des cloisons ( 16) en regard des canaux de renvoi supérieurs ( 5) présentent des ouvertures de passage. 5 Système suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre de l'entrée ( 17) et de la - section du dernier conduit (i 3) est égal ou supérieur à celui de la section du premier conduit ( 7). 6 Système suivant l'une des revendications l à 3, caractérisé en ce que la structure en forme de labyrinthe est créée en assemblant par soudage deux feuilles transparentes dont la surface délimitée par les conduits ( 4) est revêtue d'un agent anti-adhérent réduisant la résistance à l'écoule- ment. 7 Système suivant l'une des revendications l à 3, caractérisé en ce que la poche de chauffage de sang ( 1) comporte un élément chauffant présentant la forme d'un ruban métallique qui, en étant fixé par soudage sur la poche ou incorporé dans cette dernière, présente un parcours qui cor- respond à celui du système à circulation unidirectionnelle. 8 Système suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le premier conduit ( 7) est soumis à l'action d'une pompe à galet ou à rouleau.