Brevet FR2584608A1 — publié le 19870116

La présente invention concerne le domaine technique des installations d'oxygénation du sang mises en oeuvre en assistance dans le cas d'insuffisance respiratoire ou en suppléance lors de la création d'un circuit de circulation extra-corporelle, notamment en cas d'intervention chirurgicale cardiaque. Une installation d'oxygénation comprend généralement, de façon physiquement séparée ou partiellement ou encore totalement intégrée, une pompe, un échangeur thermique, une unité d'oxygénation du type à membrane plane ou à fibres creuses, un filtre de dégazage et un réservoir-tampon de réception du sang veineux prélevé chez le patient par des canules veineuses. Ce réservoir-tampon est constitué par une poche souple assumant une fonction de capacité de régulation, destinée à compenser les variations de volume de rétention du sujet selon la condition physique de ce dernier ou, encore, les médicaments vaso-dilatateurs ou vaso-constricteurs qui lui sont administrés.Un tel réservoir assume aussi une autre fonction importante qui est celle de pouvoir etre collabé automatiquement, de manière à éviter toute entrée d'air ou de gaz lorsque ce réservoir se vide en raison, notamment d'une diminution temporaire du débit de sang veineux. Un tel réservoir possède aussi une fonction de dégaseur de bulles incluses au sang veineux ou au sang en provenance du réservoir de cardiotomie. On conçoit que deux sujets différents possèdent, en raison de leur morphologie, des réserves ou quantités internes de sang essentiellement différentes. A titre d'exemple, un individu d'une masse d'environ 30 kgs peut posséder une quantité maximale de deux litres de sang, alors qu'un individu d'une masse de 130 kgs possède une réserve de dix litres de sang environ. Une installation d'oxygénation doit donc pouvoir fonctionner, de façon certaine, dans tous les cas et, à cette fin, il est important de pouvoir disposer d'un réservoir-tampon de sang veineux apte à pouvoir absorber des variations importantes de quan tités de sang à traiter. Toutefois, d'autres variables sont également à consi dérer qui viennent encore ajouter à la capacité d'absorption, de régulation ou de réserve que doit offrir un réservoir-tampon de sang veineux. En effet, dans certains cas d'interventions chirurgicales cardiaques, il convient de tenir compte d'un apport inattendu de sang ou d'un apport volontaire d'un produit de traitement, tel qu'un produit liquide de cardioplégie. Une telle quantité additionnelle doit pouvoir être absorbée au moins en partie par le réservoir tampon. Pour tenir compte de ces différents impératifs de fonctionnement d'une installation d'oxygénation, on pourrait penser qu'il suffirait de choisir un réservoir-tampon de grande capacité, apte à recevoir et réserver des quantités maximales théoriques de sang et/ou de produits liquides. Ceci n'est toutefois pas envisageable pour différentes raisons d'ordre technique qui doivent être impérativement prises en compte. Si le réservoir-tampon possède une très grande capacité, il existe un risque de ne pas pouvoir contrôler efficacement la circulation dans le circuit extra-corporel et, par suite, d'aboutir à une sorte de transfert incontrôlé entre le sujet et le réservoir, conduisant à "vider" le sujet de son sang intra-corporel, avec pour conséquence une diminution de sa pression artérielle. Une telle situation est lourde de conséquence, car elle conduit à un manque d'irrigation localisée pouvant engendrer des lésions irréversibles lorsqu'il s'agit des cellules cérébrales notamment. Un autre inconvénient, tenant à la présence d'un réservoir-tampon de grande capacité, tient à l'obligation de remplir, au moins partiellement l'installation préalablement à sa mise en service et et en cours d'intervention. Une grande quantité de sang d'apport et/ou de produits de substitution doit donc être fournie, ce qui représente une dépense importante. Pour ces différentes raisons, il serait donc souhaitable de pouvoir disposer d'installations d'oxygénation de sang possédant un réservoir-tampon, de capacité variable ou réglable, afin de permettre l'adaptation de la fonction de vase d'expansion qui lui est dévolue. Pour tenter d'apporter une solution à untel souhait, la technique antérieure a proposé de constituer un réservoir-tampon à partir d'une poche en matiere#souple, de forme sensiblement plate. Une telle poche est disposée selon une orientation approximativement verticale entre deux parois de contention articulées à leur base sur un axe commun pour former ou délimiter une sorte de compartiment à section transversale triangulaire. Les parties supérieures des parois sont reliées par des moyens de réglage d'écartement angulaire, généralement manoeuvrées à la main. Une telle proposition peut sembler apporter une solution au probleme posé mais présente, en réalité, des inconvénients sérieux. On sait, en effet, qu'une poche souple d'un réservoir tampon d'une installation d'oxygénation de sang comporte, en partie basse, dans son plan, des tubulures de raccordement, d'une part, aux canules de sang veineux implantées chez le patient et, d'autre part, au moins, à 11 entrée d'une pompe péristaltique par exemple. #Une telle poche comporte, en partie haute, un raccordement à une canalisation de dégazage. Une structure comme dit ci-dessus peGt permettre de rendre le volume utile de la poche réglable par l'écartement angulaire entre les parois. Cependant, dans cette structure, les tubulures de raccordement en partie basse s'étendent naturellement dans le plan de la poche et perpendiculairement à l'axe de pivotement des plaques de contention. Une telle disposition ne permet pas d'obtenir sûrement l'affaissement ou le plaquage des parois de la poche qui ne peut être totalement collabée et s'opposer à l'entrée de gaz ou d'air. Un autre inconvénient de cette proposition.réside dans le fait que le praticien n'est pas en mesure d'apprécier vIsuellement la quantité de sang occupant la poche, étant donné que la capacité de cette dernière n'est pas de nature linéaire en fonction du réglage d'écartement angulaire des parois pivotantes. Aucune information ne peut donc être extraite par simple regard jeté sur le niveau de sang occupant la poche. Il a été proposé d'améliorer la structure ci-dessus en constituant le compartiment de la poche au moyen de deux plaques ou parois susceptibles d'être déplacées parallèlement l'une à l'autre. Par un tel moyen structurel, il devient possible d'établir une progression sensiblement linéaire de capacité en fonction du réglage d'écartement et de fournir ainsi au praticien une estimation visuelle de la quantité de sang occupant la poche. Cette proposition ne résoud toutefois pas le problème le plus important qui est celui de pouvoir disposer d'une poche pouvant être effectivement et complètement collabée en cas d'aspiration de la réserve de sang qu'elle contient pour éviter l'introduction d'air ou de gaz par l'intermédiaire de la tubulure de raccordement à la canalisation de dégazage. Un autre inconvénient devant être cité et mis au compte de ces propositions tient au fait qu'elles ne visent ou ne peuvent viser que les installations d'oxygénation composées d'éléments fonctionnels séparés, reliés les uns aux autres par des canalisations de raccordement. En effet, les propositions rappelées précédemment ne peuvent être mises en oeuvre dans des installations d'oxygénation de type intégré, c'est-à-dire se présentant sous la forme d'un module unitaire incluant les différents organes fonctionnels nécessaires, tels que unité d'oxygénation, échangeur thermique, réservoir de cardiotomie, réservoir-tampon et filtre dégazeur. Or, de telles unités, entièrement intégrées, sont de plus en plus fréquemment préférées par les praticiens, car elles permettent d'établir des liaisons plus courtes et plus fiables entre les différents organes et de limiter ainsi le volume de sang global en circulation extracorporelle. L'objet de l'invention est de proposer un nouveau réservoir-tampon à capacité réglable permettant de répondre aux objectifs et impératifs devant être pris en compte pour l'utilisation d'une installation d'oxygénation de sang, que cette dernière soit du type à éléments fonctionnels séparés ou, au contraire, du type intégré. L'objet de l'invention est de proposer un nouveau réservoir-tampon, de conception simple, robuste, peu onéreuse, offrant au praticien une possibilité simple et rapide de réglage de sa capacité, ainsi qu'une appréciation visuelle précise de la quantité de sang occupant le réservoir-tampon, quel que soit le réglage de capacité qui lui a été apporté. L'objet de l'invention est, en outre, de proposer un réservoir-tampon à capacité réglable, dont la conformation extérieure est particulièrement adaptée à l'intégration avec une unité d'oxygénation du type à membrane composant une installation d'oxygénation semi ou entièrement intégrée. Pour atteindre les buts ci-dessus, le réservoir-tampon conforme à l'invention comprend - un compartiment de forme générable aplatie, dont le plan médian est orienté verticalement, et fermé par un couvercle frontal, au moins en partie transparent, - une poche en matière souple au moins translucide de forme plate, disposée verticalement dans le compartiment et dont l'une des parois possdde des tubulures basses d'axe perpendiculaire au plan de la paroi et traversant des trous ménagés dans le couvercle frontal, - et au moins un moyen réglable placé en partie haute du compartiment pour limiter au moins lo calement l'écartement relatif entre les parois de la poche. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. I est une vue schématique montrant une installation d'oxygénation de sang dans le cas particulier d'application à la création d'un circuit de circulation extra-corporelle. La fig. 2 est une élévation d'un réservoir-tampon conforme à l'invention. Les fig. 3 et 4 sont des vues transversales prises selon les lignes 111-111 et IV-IV de la fig. 2. La fig. 5 est une coupe-élévation illustrant une autre forme d'exécution du réservoir-tampon conforme à l'invention. Les fig. 6 et 7 sont deux coupes-élévations illustrant deux variantes de réalisation. La fig. I est une vue schématique illustrant une installation I d'oxygénation de sang. Cette installation l est illustrée, pour mieux faire apprécier le domaine technique et l'objet de l'invention, sous la forme d'un circuit de circulation extra-corporelle utilisé pour la suppléance de la fonction d'oxygénation de sang, par exemple en cas d'intervention chirurgicale cardiaque. L'installation 1 comprend un réservoir-tampon 2 de sang veineux, dont une tubulure 3 est reliée aux canules veineuses 4 implantées chez le patient. Le réservoir 2 possède une seconde tubulure 5 à laquelle aboutit un réservoir de cardiotomie 6 recevant et filtrant, en étant généralement placé en charge, principalement les aspirations thoraciques 7. Le réservoir 2 comprend une tubulure de sortie 8 raccordée à l'entrée d'une pompe péristaltique 9 dont la sortie est branchée à la tubulure d'entrée du sang 10 d'un échangeur 11. La tubulure de sortie du sang 12 de cet échangeur est raccordée à une unité d'oxygénation 13 de tout type approprié, de préférence constituée comme illustré à la fig. 1, sous la forme d'un oxygénateur de type à membrane. L'unité 13 est raccordée par sa sortie à un filtre dégazeur 14 disposé en amont d'une canule artérielle 15 implantée chez le patient. L'échangeur est par ailleurs en relation avec un circuit de circulation d'un fluide d'échange tel que de l'eau. Selon l'exemple de réalisation illustré par les fig. 2 à 4, le réservoir-tampon comprend un corps 20 s'élevant verticalement à partir d'une embase 21. Le corps 20 délimite un compartiment 22 de faible profondeur, dont le plan médian P-P' est orienté verticalement. Le compartiment 22 est fermé par un couvercle frontal 23 à caractère amovible, de préférence réalisé en une matière transparente. Le compartiment 22 contient une poche 24 à caractère plat, en un matériau souple, translucide ou transparent. La poche 24 peut être constituée par deux simples parois postérieure 24a et antérieure 24b réunies à leur périphérie ou, encore, par deux parois au moins localement assemblées par des soufflets. La poche 24 présente en plan une conformation complémentaire à celle du compartiment 22 et comporte un fond et un dessus, affectant, dans le plan de l'enveloppe, une forme triangulaire, respectivement opposée par la base, conférant à la poche un pourtour sensiblement hexagonal. La poche 24 comporte, en partie basse et sur sa paroi antérieure 24b, des tubulures de raccordement 25, au nombre de trois dans l'exemple illustré, qui s'étendent perpendiculairement au plan P-P'. La tubulure 251 est la plus basse et correspond à la tubulure 8 d'illustration selon la fig. 1. De même, les tubulures 252 et 253 sont celles correspondant aux tubulures 3 et 5 de la même illustration. Les tubulures 25 traversent le couvercle 23 et peuvent être avantageusement rendues solidaires de raccords rigides 26 portés par le couvercle. Le dessus de la poche 24 est raccordé à une canalisation 28 menant à un circuit de dégazage, par exemple constitué par le réservoir de cardiotomie 6 selon l'illustration de la fig. 1. Le réservoir-tampon décrit ci-dessus comporte des moyens 29 qui sont placés à la partie haute du compartiment 23 pour rendre possible le réglage de ltecartement relatif entre les parois 24a et 24b de la poche 24. Les moyens 29 sont disposés dans un logement complémentaire 30 qui est ménagé dans le fond du compartiment 22. I1 doit être compris qu'une disposition inverse pourrait être aussi envisagée en prévoyant des moyens 29 destinés à agir sur la paroi antérieure 24b en vue de rapprocher cette dernière de la paroi postérieure 24a. Dans tous les cas, les moyens 29 sont prévus pour agir uniquement en partie haute de la poche, sans avoir la faculté de solliciter la paroi 24a ou 24b sur toute la hauteur du compartiment et, notamment, sur la partie basse correspondant aux tubulures 25, ce qui préserve et garantit la faculté d'auto-obturation de la poche dont les parois 24a et 24b peuvent se collaber au droit de la tubulure 251 la plus basse ainsi qu'éventuellement au droit des tubulures 252 et 253. Dans l'exemple illustré par les fig. 2 à 4, le réservoir-tampon comporte deux moyens 29 identiques superposés. Un nombre différent, même égal à un, pourrait aussi être prévu, en fonction de la conformation du réservoir et, notamment, de la hauteur de la poche déformable 24. Chaque moyen 29 peut être constitué par une plaque presse-poche 31, de préférence plane, qui est formée ou portée par une réglette 32 logée dans le compartiment 22 et susceptible d'être déplacée, à partir d'une position d'effacement dans le logement 30, dans le sens de la flèche fl en direction du couvercle 23, et inversement. Comme illustré par la fig. 4, la réglette 32 est, par exemple, constituée par un segment de profilé, à section transversale en "U", dont l'âme 32a porte la plaque 31. L'âme 32a est bordée par deux ailes 32b formant deux pattes 33 faisant saillie hors du logement 22 à travers le couvercle 23, de manière à constituer des organes de commande manuelle accessibles à l'extérieur du corps 20. Les moyens décrits ci-dessus permettent de disposer de la capacité maximale de la poche 24 lorsqu'elle occupe ou peut occuper le volume utile maximal du compartiment 22 après effacement des moyens 29. Lorsque le praticien souhaite réduire la capacité utile de la poche 24, il agit dans le sens de la flèche fl sur les organes 33 de la réglette 32 supérieure pour amener la plaque 31 dans la position représentée en traits mixtes à la fig. 3. Une possibilité de réduction supplémentaire lui est offerte dans le cas de structure selon l'exemple illustré en agissant, de la même façon, sur la réglette 32 inférieure. Il est évident que la mise en oeuvre d'une installation d'oxygénation peut consister à utiliser initialement le volume totalement réduit ou partiellement réduit de la poche 24 et d'adapter ce volume en accroissement de capacité en agissant sur la ou les réglettes 32 pour les repousser jusqu'en position d'effacement dans le sens contraire à celui de la flèche fl. Le déplacement selon une direction transversale perpendiculaire au plan P-P' permet de disposer d'une variation de volume, pouvant être qualifiée de sensiblement linéaire. Ainsi, il devient possible de disposer sur le couvercle 23 une échelle graduée 23a permettant de donner au praticien, par appréciation visuelle directe, une évaluation précise de la quantité de sang occupant le volume total, partiellement réduit ou totalement réduit, de la poche 24. La fig. 4 montre qu'il peut être prévu de faire comporter à la ou aux réglettes 32 des moyens, tels que 34a ou 34b pour verrouiller ou immobiliser la ou les réglettes dans une position de réduction du volume de la poche 24. Ces moyens 34 peuvent être des linguets élastiques découpés dans les ailes 32b du profilé en leur constitutif de la réglette 32 ou, au contraire, des goupilles coulissant dans l'épaisseur de paroi du corps 20 pour coopérer avec des trous 35 présentés par les ailes 32b. De façon à pouvoir disposer, dans tous les cas, d'une certitude de dégazage du volume partiellement ou totalement réduit de la poche 24, il est prévu de ménager au moins une rainure 36 dans le couvercle 23, ou au moins une rainure 37 dans la plaque 31. Ces rainures ont pour effet de laisser subsister, entre les parois 24a et 24b placées côte à côte, une cheminée faisant communiquer le volume de rétention inférieur avec un repli supérieur 38 de la poche subsistant après réduction de volume par le moyen 29 supérieur et communiquant avec la canalisation 28. De cette manière, quel que soit le nombre de moyens 29 existant et placés en position de réduction du volume de la poche 24, il subsiste une cheminée d'intercommunication entre le repli 38 et le volume inférieur assumant la fonction de vase d'expansion, une telle communication permettant d'assurer le dégazage des bulles éventuelles susceptibles d'être incluses au volume du sang. La fig. 2 montre que, dans le cas où la plaque 31 ne comporte qu'une gorge 37 occupant un plan transversal x-x' perpendiculaire au plan P-P', il peut être avantageux de conférer aux plaques 31 un bord inférieur 39 concave ou, encore, constitué par deux pans inclinés en retrait. Lorsque la réglette 32 est sortie, un tel bord inférieur conforme localement, de façon correspondante, la partie supérieure de volume de rétention de la poche, ce qui permet de diriger l'ascension naturelle d'éventuellesbulles vers la cheminée de dégazage. La fig. 5 illustre une variante de réalisation, plus particulièrement destinée à l'adaptation du réservoir-tampon à une unité d'oxygénation 40, du type intégré. Dans un tel cas, le corps 20 est réalisé sous la forme d'un boîtier pouvant être fixé par tout moyen approprié sur la face frontale, telle que 41, de l'unité 40. La fig. 6 montre une variante de réalisation consistant à délimiter la poche 24 à partir d'une seulet feuille 42 assumant la fonction de la paroi postérieure 24a de l'exemple précédent. Dans un tel cas, la feuille 42 est fixée par sa périphérie entre des bords 43 et 44, respectivement formés par le boîtier 20 et le couvercle transparent 23 qui sont fixés relativement avec étanchéité par tout moyen convenable. Dans cette forme de réalisation, le couvercle 23 assume alors la fonction de la paroi antérieure 24b de l'exemple précédent, en contribuant à délimiter la poche 24 en association avec la feuille 42. Il va de soi que cette variante de réalisation peut être mise en oeuvre dans le cadre de la réalisation du réservoir-tampon selon l'exemple des fig. 2 à 4. La fig. 7 représente une variante de réalisation des moyens 29 de réglage de la capacité de la poche 24. Selon cet exemple, les moyens 29 comprennent, en remplacement de la réglette 32, un coussin ou un sac gonflable 45 conformé de manière à connaître une expansion unidirectionnelle dans le double sens de la flèche f2, lorsqu'un fluide comprimé lui est délivré. Le sac au coussin 45 comporte, de préférence alors aussi, la plaque 31 destinée à presser localement la partie correspondante de la paroi souple postérieure 24a ou 42 constitutive de la poche 24. La mise en oeuvre de sacs ou coussins 45 peut aussi être prévue dans le cas de réalisation selon les fig. 2 à 4. Bien que cela ne soit pas représenté, les sacs ou coussins 45 comportent des tubulures de raccordement accessibles à l'extérieur du boîtier 20 pour recevoir une canalisation de liaison avec une vanne de contrôle d'alimentation ou d'échappement du fluide gazeux. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 -Réservoir-tampon à capacité réglable pour installation d'oxygénation du sang, du type comprenant un corps ou boîtier (20) délimitant un compartiment (22) contenant une poche (24) en matière souple munie de tubulures basses (25) de raccordement à au moins une arrivée de sang veineux et à une sortie de sang et d'une tubulure supérieure de raccordement à une canalisation de dégazage (28), caractérisé en ce qu'il comprend - un compartiment (22) de forme générale aplatie, dont le plan médian (P-P') est orienté verticale mentRet fermé par un couvercle frontal (23) au moins en partie transparent, - une poche (24) en matière souple, au moins trans- lucide, de forme plate, disposée verticalement dans le compartiment et dont l'une des parois pos sède des tubulures basses (25) d'axe perpendicu laire au plan de la paroi et traversant des trous (27) ménagés dans le couvercle frontal, - et au moins un moyen réglable (29) placé en par tie haute du compartiment pour limiter au moins localement l'écartement relatif entre les parois de la poche. 2 - Réservoir-tampon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compartiment (22) est délimité par un corps indépendant. 3 - Réservoir-tampon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compartiment est délimité par le boîtier d'une unité d'oxygénation 4 - Réservoir-tampon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poche (24) est formée par une enveloppe fermée indépendante logée dans le compartiment (22). 5 - Réservoir-tampon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poche (24) est délimitée par une seule feuille (42) de matière déformable et par le couvercle (23), ladite feuille étant rendue solidaire avec étanchéité du couvercle par son pourtour. 6 - Réservoir-tampon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen réglable (29) pour limiter localement l'écartement relatif entre les parois de la poche (24) est constitué par une plaque (31) formée par une réglette (32) logée dans le compartiment et déplaçable selon une direction perpendiculaire au plan de la poche. 7 - Réservoir-tampon selon la revendication 6, caractérisé en ce que la réglette (32) est montée pour agir sur la paroi postérieure (24a) de la poche jouxtant le fond du compartiment. 8 - Réservoir-tammon selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la réglette (32) est associee des organes (33) de commande manuelle accessibles à l'extérieur du corps ou boîtier. 9 - Réservoir-tampon selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la réglette (32) est associée à des organes (45) de commande à distance de son déplacement réglable. 10 - Réservoir-tampon selon la revendication 9, caractérisé en ce que les organes (45) de commande à distance sont constitués par au moins un coussin ou une contre-poche gonflable. Il - Réservoir-tampon selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que la réglette (32) est associée à des organes d'immobilisation (34). 12 - Réservoir-tampon selon la revendication 1, 4 ou 5, caractérisé en ce que la poche (24) est associée à des moyens de dégazage (36-37) s'établissant entre les parties haute et basse de la poche. 13 - Réservoir-tampon selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de dégazage (3637) comprennent au moins une gorge verticale ménagée dans l'une des parois du compartiment pour être épousée par la paroi souple correspondante de la poche. 14 - Réservoir-tampon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle frontal (23) transparent comporte une échelle (23a) de lecture visuelle de capacité.