Brevet FR2524171A2 — publié le 19830930

FR 2524171 A2 19830930 FR 8205075 A 19820325 L'invention est relative à un dispositif de commande automatique pour seringues. Ces dispositifs, également dénommés seringues électriques ou pousse-seringues dans la pratique, comportent des moyens électriques, électroniques et mécaniques agencés pour commander automatiquement le déplacement du piston de la seringue, le corps de celle-ci étant immobilisé sur un support. L'invention a pour but d'apporter des perfectionnements qui viennent en complément de ceux déjà proposés par le brevet principal consistant notamment à faire comporter au dispositif: un moteur pas-à-pas propre à commander le déplacement du piston de la seringue à travers une transmission mécanique ; un oscillateur dont la fréquence ce du signal de sortie est, d'une part, proportionnelle à une première grandeur électrique représentative du débit désiré et à une deuxième grandeur électrique représentative d'une première caractéristique géométrique de la seringue et, d'autre part, inversement proportionnelle à une troisième grandeur électrique représentative d'une seconde caractéristique géométrique de la seringue ; des moyens pour faire commander le moteur pas-à-pas par la fréquence de sortie de l'oscillateur ; et des moyens pour régler manuellement en continu les première, deuxiéme et troisième grandeurs électriques en fonction respectivement du débit désiré et des première et seconde caractéristiques géométriques de la seringue Ce dispositif présente, par rapport à la technique antérieure, des avantages appréciables. On peut encore améliorer ses performances Si, conformément à la présente invention, on peut faire varier dans le temps, de manière programmée, la première grandeur électrique représentative du débit désiré en ayant recours à une minuterie programmée qui commande des moyens de commutation propres à donner à la première grandeur électrique représentative du débit l'une donnée d'au moins deux valeurs préréglées. De préférence, on utilise seulement deux valeurs préréglées pour ladite première grandeur électrique, ctest-à-dn deux valeurs de débit pouw-ant titre délivre par la seringue0 Suivant le type d1examer, de slirveillance, ou plus généralement d'uti1isation de la seringue, la minuterie peut autre agencée pour actionner les moyens de commuta- tion, soit une seule fois pendant une durée prédétem..ai- née, soit de manière répétitive, pendant des durées et avec des espaces de temps fixes ou variables. On comprendra bien l'Invention à la lecture de la description qui va suivre et en référence au dessin annexé dont la fig. unique est un schéma simplifié du dispositif de commande selon lt*nvention complétant le dispositif du brevet principal. On décrira tout d'abord, en référence à la figure, les éléments communs avec ceux du brevet principal, à la description duquel on pourra se référer. Sur la figure, on a montré un moteur pas-à-pas 1, à quatre enroulements 2, 3, 4 et 5, dont l'arbre de sortie, schématisé en 6, commande, à travers une transmission mécanique 7, par exemple du type à pignon et crémaillère, le piston 8 d'une seringue 9, dont le corps 8' est fixe. On a indiqué dans le brevet principal comment, grâce à la transmission 7 et au moteur pas-à-pas 1, on obtenait pour la seringue 9, une vitesse v pour le piston, et donc un débit d, proportionnels à la fréquence d'excitation du moteur. Le moteur I est commandé, à travers un dispositif amplificateur 10 (interface), par un compteur 11 à quatre sorties 12, 13, 14 et 15 associées respectivement aux enroulements 2 à 5 et activées par paires. Pour la structure du compteur 11, seulement schématisé sur la figure, on pourra se référer à la description qui en est donnée dans le brevet principal. Le compteur Il reçoit ses impulsions à partir d'un oscillateur 20, par exemple du type LM 331 N (National Semiconductors Cy), dont la caractéristique est que la fréquence de sortie fo est proportionnelle à deux grandeurs électriques et inversement proportionnelle à une troisième grandeur électrique. Ici, les deux premières grandeurs sont s résistances Rd et E et la troisième grandeur est une résistance W. Ces valeurs de résistances sont, par construction, proportionnelles respectivement au débit désiré d, à la course du piston 8 de la seringue, et au volume V de la seringue. Les résistances variables Rd, N et RI se présentent sous forme de potentiomètres linéaires respectivement branchés, en référence au numérotage des broches indiqué par le fabricant, entre la broche n07 et la masse, entre le plus d'alimentation et la broche n05, et entre la broche n02 et la masse. Les trois potentiomètres peuvent être commandés directement à la main, depuis le boftier de l'appareil, des graduations étant prévues sur le bottier (respectivement en ml#i pour le débit d, en ml pour le volume V et en mm pour la course L) ; en variante, on peut prévoir un affichage numérique manuel des grandeurs d, V et L, des moteurs auxiliaires étant prévus pour mettre les potentiomètres dans des positions correspondant aux valeurs affichées. La fréquence fo du signal de sortie de l'oscilla- teur 20 est divisée par 100 dans un diviseur de fréquence 21. Le signal de sortie du diviseur 21 constitue une entrée d'un circuit de coSncidence 18 (porte NON-B2) dont l'autre entrée est commandée par un interrupteur Marche/Arrêt 19. La sortie du circuit 18 commande directement le compteur 11 à la fréquence fo/1OO. Pour une seringue donnée 9, on obtient ainsi un débit d voulu par affichage préalable des grandeurs Rd, Ry et E proportionnelles respectivement à d, V et L. Les valeurs N et E sont propres à la seringue et ne peuvent pas varier tant que la mEme seringue est utilisée. Par contre, il peut autre souhaitable de faire varier le débit d dans le temps, en lui faisant atteindre par exemple deux valeurs différentes d, d' au cours d'un même traitement appliqué sur le malade. C'est ainsi, par exemple, qu'à partir d'un temps to marquant le début du traitement, on peut souhaiter un débit d jusqu'å un temps tl, puis un débit d' jusqu'à un temps t2 ou jusqu'à la fin du traitement. les débits d et d' peuvent autre appliqués chacun une seule fois ou alternativement pendant des périodes de temps prédéterminées. C'est pourquoi, selon la présente invention, on prévoit au moins une deuxième résistance B'a, des moyens de commutation 40 pour activer l'une ou l'autre des résistances Rd , Rld et une minuterie 41 pour commander dans le temps, de façon programmée, les moyens de commutation 40. On décrira tout d'abord la réalisation la plus simple, dans laquelle la phase à débit d est déclenchée manuellement pour une période donnée, le débit passant ensuite à d et s'y maintenant jusqu'à la fin du traitement ou jusqu'à une nouvelle demande de l'opérateur pour un débit d'. les fréquences et durées ci-après ne sont données qu'à titre d'exemple. Un oscillateur 42 délivre une fréquence de 1Hz qui est divisée par 60 par un premier diviseur de fréquence 43. La fréquence de sortie. (1/60 Hz) du diviseur 43 est divisée par un diviseur de fréquence 44 réglable de 1 à 100, par un dispositif d'affichage 45, par exemple des roues codeuses graduées de O à 99 mn, cette durée réglable représentant la durée de la phase à débit d'. Le signal de sortie du diviseur réglable 44 commande l'entrée R d'une bascule bistable 46 de type RS dont l'entrée ss est commandée par un bouton - poussoir 47. La sortie Q de la bascule 46 commande, à travers un amplificateur (non représenté), les moyens de commutation 40 constitués ici par un relais RD. Sur le relais, le contact repos 48 est branché sur la résistance Rd et le contact travail 49 est branché sur la résistance R'd. la borne commune 50 des contacts 48, 49 est reliée à l'entrée de l'oscilla teur 20. La sortie Q de la bascule 46 commande l'oscilla- teur 42 et le diviseur 43 et les maintient à zéro tant que son niveau logique est haut. En fonctionnement normal, le relais 40 est au repos, Après la durée réglée de 1 mn à 99 ma, le diviseur 44 envoie sur l'entrée R de la bascule 46 une impulsion qui la fait à nouveau changer d'état pour la ramener à son état initial (Q = Q, q e 1). Le débit revient alors à la valeur d jusqu'à l'actionnement subséquent éventuel du bouton-poussoir 47 par l'opérateur. On a schématiquement représenté en 51 une minuterie qui commande l'entrée S de la bascule 46 et qui permet de passer automatiquement et de façon programmée dans le temps du débit d au débit d' et inversement. Comme il apparat- tra à l'homme de métier, la minuterie 51 peut etre agencée pour activer le relais 46 une seule fois ou au contraire plusieurs fois en séquence; dans ce dernier cas, les périodes de temps à débit d peuvent autre égales ou non; il en est de même des périodes de temps à débit d'. Sans sortir du cadre de l'invention, on pourrait aussi prévoir plusieurs valeurs de débit d, d', d", etc. et donc plusieurs résistances Rd, R'd, R"d etc.., ces résistances étant mises sélectivement en action pendant des périodes de temps prédéterminées par affichage et reproduites par le système de minuterie. A titre d'autre variante, la première commande de la bascule 46 pourrait se faire, non pas par le bouton-poussoir manuel 47 ou la minuterie 51, mais par un signal de commande extérieure provenant d'un appareillage quelconque approprié, par exemple un détecteur d'état du patient (con trôle cardiaque ou tout autre analyse de fonction). Dans certaines utilisations, il peut etre souhaitable d'afficher, non pas un débit et un temps, mais un volume de liquide à injecter et un temps, ce volume étant par exemple défini, suivant des normes données, par le poids du patient. Dans ce cas, comme montré schématiquement en traits mixtes en superposition sur la figure, le volume v' à injecter pendant le temps où la bascule 46 est activée est affiché manuellement, par exemple par le potentiomètre R' v o et un diviseur 52 divise ce volume v' par le temps affiché en 45. Le signal de sortie du diviseur représente le débit d' et commande le contact travail 49 de l'inverseur du relais 40. Pour le reste, le fonctionnement est le meme. REVhEDICATIONS 1.- Dispositif de commande automatique pour seringues selon l'une des revendications du brevet principal comportant: un moteur pas-à-pas (1) propre à commander le déplacement du piston (8) de la seringue (9) à travers une transmission mécanique (7); un oscillateur (20) dont la fréquence (fo) du signal de sortie est, d'une part, proportionnelle à une première grandeur électrique (Rd) représentative du débit désiré (d) et à une deuxième grandeur électrique (R) représentative d'une première caractéristique géométrique (L) de la seringue et, d'autre part, inversement proportionnelle à une troisième grandeur électrique (RV) représentative d'une seconde caractéristique géométrique (V) de la seringue; des moyens (10, 11) pour faire commander le moteur pas-à-pas (1) par la fréquence de sortie (fo) de l'oscillateur (20); et des moyens pour régler manuellement en continu les première, deuxième et troisième grandeurs électriques (Rd, RL et RV) en fonction respectivement du débit désiré (d) et des première et seconde caractéristiques géométriques (L, V) de la seringue, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre: une minuterie programmée (41); des moyens de commutation (40) commandés par la minuterie (41); et des moyens pour donner à la première grandeur électrique représentative du débit désiré au moins une autre valeur, de sorte que, sous la commande des moyens de commutation (40) pilotés par la minuterie (41), l'os- cillateur (20) soit alimenté par ladite première grandeur électrique ayant dans le temps lune ou l'autre desdites valeurs représentatives du débit. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (Rld) sont agencés pour donner à la première grandeur électrique seulement une autre valeur. 30 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un relais de commutation (40) propre à brancher sur l'oscillateur l'une ou l'autre de deux résistances (Rd, Rota) représentatives des débits désirés (d, d'). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la minuterie (41) est agencée pour émettre un signal de commutation après un temps préréglé. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la minuterie comporte un oscillateur (42) et au moins un diviseur de fréquence réglable (44). 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait qu'il comporte une bascule bistable (46) commandant les moyens de commutation (40). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la bascule (46) est mise dans un état par des moyens manuels (47) ou des moyens de commande extérieure, notamment un détecteur d'état du patient, et dans l'autre par la minuterie (41). 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la bascule (46) est mise dans un état par des moyens à minuterie (51) et dans l'autre état par la minuterie (41). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les moyens de commutation (40) et la minuterie (41) sont agencés pour donner au débit une seule fois ladite autre valeur pendant un temps préréglé. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les moyens de commutation (40) et la minuterie (41) sont agencés pour donner séquentiellement au débit successivement et alternativement au moins deux valeurs pendant des temps préréglés. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les moyens de réglage de la première grandeur électrique sont agencés pour l'affichage manuel direct du débit (d'). 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les moyens de réglage de la première grandeur électrique comportent des moyens (R'v) pour afficher le volume (v') à injecter et un diviseur (52) pour diviser ce volume par le temps nécessaire à son injection, ce temps étant affiché dans la minuterie (41).