Brevet FR2599618A1 — publié le 19871211

Dispositif programmable de prélèvements sanguins. La présente invention a trait à un dispositif programmable de prélèvements sanguins permettant d'obtenir des prélèvements sanguins selon une séquence temporelle désirée, susceptibl-e d'être programmée. Le développent de la chronobiologie et de la chronopharmacologie, qui étudient l'évolution dynamique des systèmes biologiques, se heurte à des difficultés- pratiques en clinique humaine. On sait depuis longtemps qu'il est intéressant, dans de nombreux cas, de pouvoir étudier l'évolution temporelle d'une substance (naturelle ou synthétique) dans l'organisme et, en particulier, dans le sang. On a ainsi déjà codifié des séquences de prélèvements sanguins, par exemple dans l'étude de la glycémie ou de différents médicaments dont l'évolution est relativement lente. Dans de telles applications, les prélèvements peuvent être effectués manuellement sans que les fluctuations de tels prélèvements manuels aient d'incidence sensible sur l'interprétation des résultats. Par contre, dans le cas où l'évolution temporelle d'une substance est rapide, comme par exemple dans le cas des fluctuations ultradiennes de l'horloge hypothalamique, dont on sait depuis quelques années le rôle permissif sur toute la fonction de reproduction dans l'espèce humaine, et qui s'étudie par l'intermédiaire des concentrations des hormones LH et FSH, la fréquence d'échantillonnages plasmatiques doit être de l'ordre de 1015 mn sur 8 à 12 heures au minimum et, dans un tel cas, des fluctuations minimes du recueil manuel introduisent des dis torsions considérables pouvant fausser l'interprétation d'expériences déjà coûteuses en elles-mêmes. Il en est de même dans l'étude des paramètres pharmacocinétiques de substance à dégradation rapide tel les que les sbtances neuro#peptidiques, les hormones peptidiques, etc.. qui stip-- posent des prélèvements rapprochés dans les minutes qui suivent l'injection de la substance. On a déjà proposé des systèmes à prélèvements lent c.cntinus sur plusieurs heures. Ainsi le physiologiste JD NEILL décrit dans Endocrinologie 1977,101:431 une tech-- nique de prélèvements automatiques séquentiels d'échantillons sanguins sur singe par interposition de micro-bulles au sein d'un cathéter prélevant du sang en continu, les échantillons séparés étant récupérés sur un collecteur de fractions. Le brevet US 3 908 657 décrit un dispositif portable de prélèvements en continu. Le brevet US 4 127 111 décrit un dispositif complexe nécessitant d'établir des dérivations sur des voies vasculaires. De même, il est actuellement utilisé au CHIC de Créteil, un dispositif mis au point par- D. ROTTEN et constitué d'un double cathéter dont le premier, dit principal, relie le bras du patient à un collecteur de fractions par l'intermédiaire d'une pompe à galets permettant une aspiration continue du sang du bras vers le collecteur, et le second, dit secondaire, de plus fin diamètre, rejoint le premier par un branchément en Y au niveau du point de ponction du bras et se termine par une tige de très fin diamètre qui plonge dans le cathéter principal.Le cathéter secondaire passe dans la pompe à galets en sens opposé pour drainer un mélange de sérum physiologique et d'héparine vers le bras du patient Le choix d'un rapport optimal entre les diamètres des deux cathéters et de la vitesse de rotation permet d'éviter l'héparinisation du sujet et de maintenir simplement la possibilité du prélèvement. Ce dispositif est cependant complexe et inadapté à l'étude de substances réagissant avec l'héparine. Il ne se prête pas non plus à l'étude de cinétiques fines instantanées. La demande de brevet européen A- O 154 002 décrit un dispositif utilisant un cathéter relié, par le biais d'une vanne à plusieurs voies, à un tube souple pris en charge par une pompe péristaltique et formant une réserve de prélèvement e aval de la pompes. Des moyens de commande programmable: permettent de mettre en marche et d'arrêter la pompe aux moments désirés, ainsi que d'adresser, par le biais de la vanne, dans le tube souple des bouchons de matière permettant de séparer deux prélèvements qui se succèdent dans le tube. Ce dispositif ne résout cependant pas le problème de la coagulation et doit donc être entraîné quasi en permanence, ce qui complique considérablement l'interprétation des résultats. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir un dispositif programmable de prélèvements du sang permettant d'obtenir, avec une précision extrême, des prélèvements selon toute séquence désirée, y compris avec une fréquence particulièrement rapide. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel dispositif qui permette de maintenir le lit veineux au niveau du cathéter, et ceci sans utiliser d'héparine ou d'anti-coagulant. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel dispositif qui soit de construction simple et peu onéreuse. Un autre objectif encore de l'invention est de permettre des prélèvements instantanés veineux sans problème d'espaces morts liés à la présence de sérum physiologique dans le cathéter. L'invention a pour objet un dispositif programmable de prélèvements de sang1 du type comprenant, - un cathéter, - un conduit permettant d'amener un sérum physiologique ou un liquide similaire dans le cathéter, - Ull collecteur d'échantillons relié audit cathéter, - et des moyens de pompage pour la mise en circulation des liquides, caractérisé en ce qu'une source de sérum physiologique ou liquide similaire est reliée, par un conduit à une première pompe, de préférence de type péristaltique1 dont la sortie est reliée à l'entrée d'une seconde pompe, de préférence péristaltique, dont la sortie est reliée au collecteur d'échantillons, des moyens étant prévus, au niveau de chacune desdites pompes pour interrompre l'écoulement, en ce que le cathéter provenant du patient est relié en Y au conduit disposé entre la sortie de la première pompe et l'entrée de la seconde pompe, lesdites pompes pouvant fonctionner, indépendamment l'une de l'autre, pour entraîner le liquide à travers la pompe, et en ce qu'il comporte un calculateur programmable commandant le fonctionnement des première et seconde pompes et des moyens d'interruption, ainsi que le fonctionnement du collecteur. De préférence, le calculateur programmable établit les séquences suivantes - présentation par le collecteur d'un premier récipient ou tube, - l'écoulement à travers la première pompe étant interrompu, actionnement de l'écoulement à travers la deuxième pompe pour drainer du sang du patient vers le collecteur dans ledit premier tube, destiné à être rejeté, - avance du collecteur pour présenter un nouveau tube, - nouvel actionnement de l'écoulement à travers la deuxième pompe pour drainer le sang vers ledit second tube pour fournir un prélèvement utilis#able - nouvelle avance du collecteur présentant un troisième tube, - interruption de l'écoulement à travers la deuxième pompe et actionnement de l'écoulement à travers la première pompe provoquant le rinçage de la veine, - actionnement simultané de l'écoulement à travers les premièrc et deuxième pompes pour provoquer un rinçage des conduits dans leur ensemble, - interruption de l'écoulement à travers la deuxième pompe et actionnement ralenti de l'écoulement à travers la première pompe pour #J'entretien de la voie veineuse. En conséquence, un prélèvement sur deux est un prélèvement de rinçage, non utilisé, l'autre prélèvement étant un prélèvement pur destiné à l'analyse. De préférence, les moyens prévus au niveau de chaque pompe, pour interrompre l'écoulement, sont constitués par les pompes elles-mêmes, ces dernières étant prévues, par exemple, sous forme de pompes péristaltiques, pour interrompre tout écoulement lorsqu'elles sont à l'arrêt. Conformément à l'invention, le calculateur peut être programmé pour déterminer à l'avance la durée entre deux séquences consécutives, la durée de chaque prélèvement, le nombre de prélèvements et le volume de chaque prélèvement. Il est ainsi possible de maintenir la voie veineuse sans aucun problème entre deux prélèvements en utilisant du sérum physiologique sans aucune adjonction d'anti-coagulant. Le prélèvement instantané veineux effectif s'effectue sans problème d'espaces morts. On peut utiliser des alarmes telles que détecteurs de bulles, détecteurs de fin de flacons de perfusion etc. Le fonctionnement peut être extrêmement simple, la programmation pouvant être effectuée à l'aide d'un système à clavier-écran permettant la pré-programmation de séquences déterminées de prélèvements appelées par "menu". D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin dans lequel la figure unique représente une vue schématique d'un dispositif selon l'inventiOn. -L dispositif selon l'invention comporte une canalisation souple t reliée à un flacon 2 de sérum physiologique ou liquidc similaire. Cette canalisation souple 1 passe par une première pompe péristaltique 3 entraînée par un moteur convenable non représenté. Le tronçon 4 de canalisation souple qui sort de la pompe 3, passe par une deuxième pompe péristaltique également entraînée par un moteur convenable, le tronçon de canalisation de sortie 6 aboutissant à un collecteur de fractions sanguines désigné dans son ensemble par 7. Un cathéter 8, formant une voie veineuse pour le patient, est branché en T au tronçon de canalisation sou- ple 4. Les pompes péristaltiques peuvent être, par exemple du type pompe à alimentation parentérale pédiatrique MMS modèle RMO1S-P1 vendu par la société française MMS demeurant à PAU. Le collecteur de fractions 7 peut être un collecteur standard du commerce du type LKB modèle REDIRAC 2112-002 à cassette circulaire 100-160 tubes, vendu par la société. Ce collecteur est capable de présenter successivement une pluralité de tubes 9, 9', 9 ...au regard de l'extrémité du tronçon de tube 6. L'actionnement des pompes 3, 5 et du collecteur 7 est assuré par un calculateur 10 comprenant, de préférence, un écran capable d'émettre. des messages et un clavier programmé d'une façon quelconque, de manière à assurer les séquences décrites dans l'invention. Le fonctionnement est le suivant Partant de la position représentée sur le dessin, dans laquelle un premier tube ou récipient 9 est disposé au regard de la sortie du tronçon de canalisation 6, la pompe 3 est à l'arrêt, empêchant toute arrivée de sérum physiologique vers le tronçon 4. La pompe 5 est alors mise en marche par le calculateur 10 et le sang est prélevé à travers le cathéter 8 et recueilli par le tube de recueil 9. Cette phase durer par exemple 10 s, après quoi, la pompe 5 est arrêtée et le collecteur 7 mis en marche pour éloigner le tube 9 et amener le tube consécutif 9' sous la sortie du tronçon de canalisation 6. Le tube 9 est destiné à être rejeté. La pompe 5 est immédiatement remise en marche et le sang ainsi prélevé est recueilli par le tube 9'. Ce tube contient le prélèvement destiné à l'analyse. A la fin de ce prélèvement, qui dure, par exemple 30 s, la deuxième pompe 5 est arrêtée et le collecteur actionnné de façon à présenter le tube suivant 9'' sous la sortie du tronçon de canalisation 6. La pompe 3 est alors actionnée alors que la pompe 5 est à l'arrêt et du sérum est ainsi adressé par le cathéter 8 pour nettoyer et entretenir la voie veineuse. Cette phase dure, par exemple 20 s.A la fin de cette phase, la deuxième pompe 5 est également actionnée et le débit de sérum physiologique passe principalement par les tronçons 4 et 6 qui se trouvent ainsi nettoyés, le liquide étant recueilli par le tube 9'' destiné à être rejeté. A la fin de cette phase qui dure, par exemple 5 s, le collecteur est actionné et un quatrième tube , jouant le rôle du tube 9, est mis en place sous la sortie du tronçon 6. La pompe 5 est arrêtée et la pompe P1 est actionnée à une vitesse ralentie pour l'entretien de la voie veineuse. Le calculateur peut être programmé de façon à régler plusieurs facteurs et, de préférence, les facteurs suivants - temps de prélèvement, - temps de repos entre deux prélèvements, ces deux paramètres étant facilement réglés par la programmation de la séquence temporelle, - nombre de prélèvements, - volume de chaque prélèvement, ce volume étant déterminé par le débit, donc la vitesse de rotation de la pompe. Bien entendu, l'invention peut faire l'objet de différentes variantes. Ainsi, le collecteur de fractions peut être agencé de façon à présenter un tube unique pour l'élimination des échantillons liquides non retenus, ce qui augmente la capacité de prélèvement du collecteur sans intervention directe du personnel soignant. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications .sans pour cela s'éloigner ni de son cadre ni de son esprit. REVENDICATIONS. 1. Dispositif programmable de prélèvements de sang, du type comprenant - un cathéter (8), - un conduit (1) permettant d'amener un sérum physiologique ou un liquide similaire dans le cathéter, - un collecteur d'échantillons (7) relié audit cathéter, - et des moyens de pompage pour la mise en circulation des liquides, caractérisé en ce qu'une source de sérum physiologique (2) ou liquide similaire est reliée par un conduit (1) à une première pompe (3) dont la sortie (4) est reliée à l'entrée d'une seconde pompe (5), dont la sortie (6) est reliée au collecteur (7) d'échantillons, des moyens étant prévus au niveau de chacune desdites pompes pour interrompre l'écoulement, en ce que le cathéter (8) provenant du patient est relié en Y au conduit (4) disposé entre la sortie de la première pompe (3) et l'entrée de la seconde pompe (5), lesdites pompes pouvant fonctionner indépendamment l'une de l'autre, pour entraîner le liquide à travers la pompe, et en ce qu'il comporte un calculateur programmable commandant le fonctionnement des première et seconde pompes ainsi que desdits moyens pour interrompre l'écoulement, de même que le fonctionnement du collecteur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pompes sont des pompes péristaltiques. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le calculateur programmable (10) établit les séquences suivantes - présentation par le collecteur (7) d'un premier récipient ou tube (9), - l'écoulement à travers la première pompe (3) étant interrompu, actionnement de l'écoulement à travers la deuxième pompe (5) pour drainer du sang du patient vers le collecteur (7) dans ledit premier tube (9), destiné à être rejeté, - avance du collecteur (7) pour présenter un nouveau tube (9'), - nouvel actionnement de l'écoulement à travers ladite deuxième pompe (5) pour drainer le sang vers ledit second tube et fournir un prélèvement utilisable, - nouvelle avance du collecteur (7) présentant un troisième tube (9''), - interruption de l'écoulement à travers la deuxième pompe (5), et actionnement de ltécoulement à travers la première pompe (3) provoquant le rinçage de la veine, - actionnement simultané de l'écoulement ê travers les première et deuxième pompes ( 3, 5) provoquant un rinçage des conduits dans leur ensemble, - interruption de l'écoulement à travers la deuxième pompe (5) et actionnement ralenti de l'écoulement à travers la première pompe (3) pour l'entretien de la voie veineuse. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérise en ce que les moyens pour autoriser et interrompre l'écoulement sont formés par les pompes péristaltiques lorsqu'elles sont à l'arrêt. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le calculateur (10) est programmable à l'aide d'un système à clavier-écran.