Brevet FR2591899A1 — publié le 19870626

Procédé et dispositif pour la mesure en continu d'un débit sanguin, notamment dans un circuit de dialyse. La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la mesure en continu d'un débit sanguin, notamment dans un circuit de dialyse. Dans un certain nombre de traitements thérapeutiques, le sang du patient, prélevé en continu dans une artère du corps, est traité à l'extérieur de celui-ci, également en continu, avant d'être recyclé dans une veine du patient. Le débit sanguin dans le circuit doit naturellement être contrôlé en vue d'y adapter les conditions du traitement et, en particulier, les quantités des produits médicamenteux utilisés. On rencontre notamment cette situation dans les appareils d'hémodialysetdans lesquels le sang du patient est amené en continu dans un compartiment d'un dialyseur, qui est séparé par un élément semi-perméable d'un second compartiment#qui contient, ou dans lequel circule, un liquide de dialyse. Un échange dialytique s'effectue entre les deux compartiments, les sels et les liquides en excès dont est chargé le sang du malade passant dans le liquide de dialyse et étant évacués avec celuici. L'efficacité de la dialyse suppose, bien entendu, un contrôle du débit sanguin et la mesure de ce débit s'effectue le plus généralement par des étalonnages discrets in vitro et/ou des mesures occasionnelles in vivo. Il serait naturellement préférable de pouvoir connaître à tout moment avec précision le débit sanguin dans le circuit d'alimentation du dialyseur, afin de pouvoir réguler ce débit, en commandant de façon appropriée la pompe prévue à cet effet sur le circuit. C'est ce problème que se propose de résoudre la présente invention, en proposant un moyen de mesure en continu d'un débit sanguin à l'extérieur du corps d'un patient. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de mesure en continu d'un débit sanguin dans un conduit d'alimentation d'un système externe de traitement du sang d'un patient, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on injecte en continu des bulles de gaz dans ledit conduit en amont dudit système de traitement, en ce que l'on mesure la vitesse d'avanement desdites bulles dans ledit conduit en vue d'en déduire le débit du sang, en ce que l'on sépare les bulles de gaz du sang en aval dudit système de traitement, et en ce que l'on recycle lesdites bulles de gaz en circuit fermé en amont dudit système pour un nouveau cycle de mesure. L'invention a également pour objet un dispositif de mesure en continu du débit sanguin dans un conduit d'alimentation d'un système externe de traitement du sang d'un patient, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend :un conduit auxiliaire disposé en dérivation sur ledit conduit d'alimentation entre un point disposé en aval et un point disposé en amont dudit système de traitement du sang, de manière à former avec la portion du conduit d'alimentation disposée entre ces deux points un circuit fermé dans lequel circulent des bulles de gaz injectées en continu dans ledit conduit d'alimentation par ledit conduit auxiliaire; sur ladite portion du circuit d'alimentation, un moyen pour mesurer la vitesse de passage desdites bulles d'air, de préférence en amont dudit système de traitement du sang ; un moyen pour convertir cette mesure de vitesse en mesure de débit ; et un dispositif de séparation du sang et du gaz disposé au point de raccordement du dit conduit auxiliaire et du dit conduit d'alimentation situé en aval du système de traitement du sang. Le moyen de mesure de la vitesse des bulles de gaz pourra comprendre, par exemple, deux détecteurs électro-optiques disposés sur le conduit d'alimentation et reliés à une base de temps, dont la définition sera suffisante pour que l'erreur principale de mesure tienne aux variations de diamètre du conduit (généralement de 2 à 5 %). Le conduit auxiliaire comportera un système incorporé de perte de charge tel que les bulles de gaz soient libérées une à une et avec un débit tel que le temps séparant l'introduction de deux bulles successives dans le conduit principal soit nettement supérieur à la durée de dé#placement d'une bulle d'un détecteur à l'autre. Le dispositif de séparation du sang et du gaz pourra etre constitué par un simple piège à bulles bien connu dans la technique. Le gaz utilisé pourra, bien entendu, etre simplement de l'air. On a certes déjà utilisé l'injection de bulles d'air dans une canalisation de liquide et la mesure de leur vitesse pour déterminer le débit de ce liquide, mais les dispositifs connus proposés dans ce but comportent un système d'injection flair indépendant et non un circuit fermé dans lequel les bulles d'air sont recyclées en permanence. L'absence d'introduction d'air additionnel, susceptible de perturber le traitement du sang, constitue un avantage particulièrement intéressant du procédé et du dispositif conformes à l'invention, en particulier dans le cas des traitements par hémodyalise. En général, le débit d'alimentation du dyaliseur (ou d'un autre dispositif de traitement du sang) est assuré par une pompe péristaltique disposée en amont du dialyseur. Conformément à l'invention, cette pompe -ou tout autre moyen d'alimentation- sera asservie au moyen de mesure du débit en vue de maintenir constant le débit d'alimentation du dialyseur. Le dessin schématique annexé illustre une telle forme de mise en oeuvre de l'invention. Seuls ont été représentés les éléments caractéristiques de l'invention. Sur le dessin, on voit un dialyseur 1, qu'un élément semi-perm,éable 2 divise en deux compartiments 3 et 4. Le liquide de dialyse circule dans des conduits 5 connectés au compartiment 3, tandis que le compartiment 4 est alimenté en sang par le conduit 6, connecté en amont à une artère du patient et, en aval, à une veine de celui-ci. Une pompe péristaltique 7, disposée en amont du dialyseur 1 sur le conduit 6,entrain le sang dans ce conduit. Conformément à l'invention, un conduit auxiliaire 8 est monté en dérivation sur le conduit 6, entre un point 9, disposé en amont de la pompe 7, et un piège à bulles 10, disposé en aval du dialyseur 1. Le piège à bulles 10 est en surpression par rapport au point 9, de telle manière que des bulles de gaz, de l'air par exemple, peuvent être introduites en continu en ce point 9 dans le conduit 6, par l'intermédiaire du conduit 8, et être entraînées par le sang. Une vanne 11, disposée sur le conduit 8, permet de régler la perte de charge sur ce conduit de façon que les bulles d'air soient injectées une à une à des intervalles de temps réguliers et suffisamment espacés. Sur le conduit 6, entre le point 9 et la pompe 7, sont disposés en série deux détecteurs 12 du passage des bulles d'air, par exemples des détecteurs électrooptiques, connectés à un dispositif 13, qui mesure le laps de temps séparant le passage d'une bulle devant chacun des détecteurs 12, c'est-à-dire la vitesse de progression du sang, et le convertit en mesure de débit du sang dans le conduit 6. Les bulles sont naturellement émises à des intervalles de temps supérieurs au temps mis par une bulle pour parcourir la distance séparant les deux détecteurs 12. Le dispositif 13 compare le débit mesuré à une valeur de consigne et commande la vitesse de la pompe 7 de manière à annuler la différence entre ces deux valeurs. Lorsque les bulles d'air arrivent en aval du dialyseur 1 dans le piège à bulles 10, elles se séparent du sang qui a subi le traitement de dialyse et qui est recyclé, par la ligne 14,à une veine du patient, tandis que l'air est lui-même recyclé en circuit fermé au point 9, par le conduit 8, sans aucune introduction d'air additionnel dans le circuit pendant toute la durée de traitement du patient. L'invention apporte donc un moyen simple et facile à mettre en oeuvre pour la mesure du débit sanguin dans le conduit 6 et la régulation de ce débit, qui n'implique aucune perturbation du traitement du patient. REVENDICATIONS 1.- Procédé de mesure en continu d'un débit sanguin dans un conduit (6) d'alimentation d'un système externe (1) de traitement du sang d'un patient, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on injecte en continu des bulles de gaz dans ledit conduit en amont dudit système de traitement, en ce que l'on mesure la vitesse d'avancement desdites bulles dans ledit conduit en vue d'en déduire le débit du sang, en ce que l'on sépare les bulles de gaz du sang en aval dudit système de traitement, et en ce que l'on recycle lesdites bulles de gaz en circuit fermé en amont dudit système pour un nouveau cycle de mesure. 2.- Dispositif de mesure en continu du débit sanguin dans un conduit (6) d'alimentation d'un système externe (1) de traitement du sang d'un patient, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un conduit auxiliaire (8) disposé en dérivation sur ledit conduit d'alimentation entre un point (10) disposé en aval et un point (9) disposé en amont dudit système de traitement du sang, de manière à former avec la portion du conduit d'alimentation disposée entre ces deux points (9, 10) un circuit fermé dans lequel circulent des bulles de gaz injectées en continu dans ledit conduit d'alimentation par ledit conduit auxiliaire sur ladite portion du circuit d'alimentation, un moyen (12) pour mesurer la vitesse de passage desdites bulles d'air, de préférence en amont dudit système de traitement du sang ; un moyen (13) pour convertir cette mesure de vitesse en mesure de débit ; et un dispositif (10) de séparation du sang et du gaz disposé au point de raccordement dudit conduit auxiliaire et dudit conduit d'alimentation situé en aval du système de traitement du sang. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen de mesure de la vitesse des bulles de gaz comprend deux détecteurs (12), notamment des détecteurs électro-optiques, disposés sur ledit conduit d'alimentation (6), de préférence en amont dudit système de traitement du sang. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit conduit auxiliaire (8) comprend un système de perte de charge (11) tel que les bulles de gaz soient libérées une à une avec un débit tel que le temps séparant l'introduction de deux bulles successives dans ledit conduit d'alimentation (6) soit supérieur à la durée de déplacement d'une bulle d'un détecteur (12) à l'autre. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérise en ce que le dispositif de séparation (10) da sang et du gaz comprend un piège à bulles (10). 6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (7) d'alimentation en sang dudit système de traitement (1), asservi au dit moyen (12) de mesure de la vitesse desdites bulles d'air, de façon telle que le débit d'alimentation soit maintenu constant. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit système (1) de traitement du sang est un dialyseur.