Brevet FR2661614A1 — publié le 19911108

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la préparation d'une solution concentrée qui est destinée à alimenter un générateur de bain de dialyse de type volumétrique à aspiration discontinue, lequel sert à son tour à la préparation d'un bain alimentant un dialyseur. On sait que la dialyse consiste à purifier artifi- ciellement le sang d'un patient atteint d'insuffisance rénale en le faisant passer le long d'une membrane semi- perméable dont l'autre face est en contact avec un courant d'une solution aqueuse tamponnée préférentiellement par du bicarbonate de sodium. L'addition de bicarbonate de sodium à de telles solutions peut être réalisée en diluant un concentré que l'on prépare à l'avance en mélangeant du bicarbonate et de l'eau dans un bac prévu à cet effet Il existe toutefois un risque de dégradation physico-chimique et de contamination bactérienne du concentré, de sorte que l'on préfère actuel- lement préparer ces solutions au fur et à mesure de leur emploi. A cette fin, un procédé connu consiste à préparer de telles solutions en faisant passer de l'eau en continu, par simple gravité, à travers un réservoir de produit à dissoudre présent sous forme pulvérulente, et en injectant la solution concentrée résultante dans un circuit d'eau primaire pour obtenir la solution finale que l'on envoie vers le générateur de bain de dialyse, l'injection de solution concentrée dans le circuit primaire étant régulée à partir de mesures de concentration effectuées sur la solu- tion sortante. Ce procédé connu présente l'inconvénient que, malgré la régulation précitée, la concentration de la solution sortante présente des fluctuations qui sont notammement dues à l'inertie des systèmes d'asservissement utilisés En outre, ces derniers augmentent nettement le coût de l'ins- tallation correspondante, et leur fiabilité laisse parfois à désirer Enfin, de tels procédés sont difficilement applica- bles dans le cas des générateurs de bains de dialyse à aspiration o des quantités prédéterminées de solution sont prélevées de manière discontinue à des intervalles régu- liers, généralement de l'ordre de quelques secondes. Le but de la présente invention est donc de proposer un procédé du genre précité, c'est-à-dire du genre dans lequel on fait passer de l'eau à travers au moins un réser- voir qui contient un produit à dissoudre présent sous forme pulvérulente, qui pallie les inconvénients de l'état anté- rieur de la technique et qui puisse être utilisé sans diffi- cultés pour l'alimentation des générateurs de bains de dialyse à aspiration discontinue, tout en étant plus simple, moins coûteux et plus fiable dans sa mise en oeuvre que les procédés connus. Selon l'invention, ce but est atteint grâce à un procédé du genre spécifié plus haut qui est caractérisé par le fait que l'on fait passer directement à travers le réservoir de produit à dissoudre de l'eau dont la tempéra- ture est sensiblement constante et qui est soumise à une surpression de gaz sensiblement constante, et par le fait que la solution sortant du réservoir est envoyée directe- ment au générateur de bain de dialyse. Le mot "directement" utilisé ci-avant veut dire que, contrairement aux procédés connus, la solution sortant du réservoir de poudre à dissoudre n'est pas injectée dans un circuit primaire, mais aspirée par le générateur de bain de dialyse sans aucune dilution intermédiaire avec régulation de la concentration. On comprend que cette alimentation directe du géné- rateur de bain de dialyse permet de supprimer complètement tout asservissement à la concentration de la solution de sortie, avec les avantages évidents que cela entraîne, car il s'est avéré, de manière surprenante, que cette concentra- tion à la sortie reste remarquablement constante dans le procédé selon la présente invention. Le procédé de l'invention comprend avantageusement une phase d'amorçage o le réservoir de poudre à dissoudre est balayé par de l'eau que l'on envoie à l'égout, une phase de dialyse proprement dite o le générateur de bain de dialyse aspire des quantités prédéterminées de solution à des instants régulièrement espacés, et une phase de stérilisation et/ou de rinçage dont la raison d'être est évidente. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé spécifié ci-avant qui appartient au genre comprenant un bac d'eau relié par un conduit à un réservoir amovible de produit à dissoudre présent sous forme pulvérulente dont la sortie est reliée au générateur de bain de dialyse, mais qui, tout en étant parfaitement autonome, soit moins coûteux, plus fiable et plus commode d'emploi que les dispositifs connus de ce genre. Selon l'invention, un tel dispositif est caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour maintenir sensi- blement constants la température et le niveau de l'eau dans son bac et des moyens pour maintenir une pression de gaz sensiblement constante dans ce dernier au-dessus du niveau de l'eau, et par le fait que ce bac est relié directement au réservoir de poudre à dissoudre dont la sortie peut être raccordée directement au générateur de bain de dialyse, le mot "directement" ayant, là aussi, la signification qui a été précisée plus haut. Selon une forme de réalisation avantageuse de la présente invention, le réservoir qui contient sous forme pulvérulente le produit à dissoudre est constitué par une poche souple On peut en effet bénéficier des avantages évidents de l'emploi d'une poche souple grâce au fait que la pression d'air régnant au-dessus de l'eau du bac du dispositif évite que cette poche ne puisse s'écraser sous l'effet de la pression atmosphérique et lors de l'aspiration de la solution par le générateur de bain de dialyse. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comprend un circuit d'alimentation en eau, un circuit d'amenée d'air sous pression, un évent, et un circuit de stérilisation et de renvoi à l'égout, au moins une électro- vanne étant interposée sur chacun de ces circuits. Il est alors possible d'utiliser un automate programmable pour commander ces divers circuits par l'inter- médiaire des électrovannes correspondantes, et donc pour réaliser automatiquement l'ensemble des opérations prévues sur le dispositif,comme l'amorçage de la poche de poudre à dissoudre, l'alimentation du générateur de bain de dialyse proprement dite, que l'on appelera "phase de dialyse" pour des raisons de concision, la stérilisation de l'installation et son rinçage Outre son programme, un tel automate est bien entendu commandé par divers appareils de régulation qui coopèrent avec des capteurs de température, de niveau d'eau et/ou de pression associés au bac à eau du dispositif En particulier, ce bac peut être muni de deux couples de capteurs de niveau d'eau qui correspondent, l'un au maintien d'un niveau de consigne, et l'autre à des niveaux très haut et très bas à ne pas dépasser. Selon une forme de réalisation préférée, le circuit d'alimentation en eau du bac du dispositif se subdivise en deux branches dont l'une débouche dans le bac en question en haut de celui-ci et dont l'autre se prolonge par un tube plongeur qui s'ouvre au voisinage du fond de ce bac, cependant que le circuit d'alimentation en air précité peut se subdiviser en deux branches dont l'une débouche dans le bac en haut de celui-ci et dont l'autre se raccorde au tube plongeur de l'alimentation en eau. On peut' ainsi faire arriver l'air sous pression dans le fond du bac grâce au tube plongeur précité, ce qui réalise une homogénéisation de la température de l'eau On peut également le faire arriver directement dans la partie supérieure du bas lorsque les débits correspondants sont importants. Avantageusement, le circuit d'alimentation en air du bac à eau du dispositif comprend un filtre, un compresseur et une capacité de gaz sous pression Il est ainsi possible d'utiliser cette dernière lors de la phase de dialyse proprement dite o les débits sont faibles, ce qui permet de ne faire tourner le compresseur que de manière épisodique. De préférence, le circuit de stérilisation et de renvoi à l'égout du dispositif selon l'invention relie entre eux une pompe susceptible d'être raccordée à un réservoir de liquide de stérilisation ou à une source d'eau de rinçage, une prise de raccord à l'égout et le fond du bac à eau Il est ainsi possible de pomper dans le dispositif un liquide extérieur approprié,' de le faire circuler dans l'installa- tion grâce à la fermeture d'électrovannes appropriées, puis de le renvoyer à l'égout. Selon une forme de réalisation avantageuse de ce dispositif selon la présente invention, sa poche de poudre à dissoudre, le générateur de bain qu'il sert à alimenter, un réservoir de liquide de stérilisation et/ou une source d'eau de rinçage peuvent être branchés de manière amovible sur des embouts qui sont montés extérieurement sur une paroi du dispositif Cette disposition facilite le branchement sur l'appareil des divers organes interchangeables utilisés En outre, l'emploi de raccords provisoires destinés à relier entre eux les embouts en question permet de mettre en oeuvre commodément les diverses phases de fonctionnement du dispo- sitif, en réalisant par exemple des circuits fermés pour la circulation de divers liquides, comme par exemple du liquide de stérilisation ou de l'eau de rinçage. La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère' limitatif, permettra de bien comprendre com- ment la présente invention peut être mise en pratique Elle doit être lue en regard du dessin annexé dont la figure unique est un schéma d'ensemble du dispositif de préparation de solutions selon l'invention. Du point de vue de l'utilisateur, ce dispositif présente, sur une paroi 1, une série d'embouts 2 accessibles de l'extérieur sur lequels des raccords correspondants peuvent être facilement montés de manière amovible Deux de ces embouts 2 a et 2 b servent au branchement des tubulures souples d'entrée et de sortie, respectivement, d'une poche souple 3, en chlorure de polyvinyle par exemple, laquelle renferme sous forme pulvérulente un produit qui est par exemple du bicarbonate de sodium et qui, dissous dans de l'eau, constitue la solution destinée au générateur de bain de dialyse La poche 3 peut être munie d'un filtre 4 qui est monté à l'entrée de sa tubulure de sortie et qui retient par exemple les particules de dimensions inférieures à 25 Mm. Quant au générateur de bain de dialyse, non représenté, il se branche sur la paroi 1 du dispositif de préparation de la solution par l'intermédiaire d'une tubulure 5 branchée sur un troisième embout 2 c qui est relié à l'embout 2 b par un raccord 2 ' situé à l'intérieur du dispositif par rapport à la paroi 1 Il en résulte que du liquide s'écoulant de la poche 3 traverse l'embout 2 b, le raccord 2 ', l'embout 2 c et arrive dans le générateur de bain de dialyse par la tubulure Le rôle des autres embouts 2 sera décrit le moment venu. Pour alimenter en eau la poche 3 par l'intermédiaire de l'embout 2 a, ce dernier est relié à un bac à eau 6 par un conduit 7 sur lequel est montée une électrovanni 8 Du fait que l'eau contenue dans le bac 6 doit présenter une température constante, par exemple de 37-C à un degré près lorsque la poudre à dissoudre renfermée dans la poche 3 est du bicarbonate de sodium, que son niveau doit être constant, et qu'elle doit être soumise à une pression d'air constante, de 5 k Pa par exemple, pour éviter notamment l'écrasement de la poche 3 sous l'effet de la pression atmosphérique et de l'aspiration de la solution lors de la phase de dialyse, le bac 6 est raccordé à un circuit d'alimentation en eau 9, à un circuit d'amenée d'air sous pression 10 et à un évent 11, à deux régulateurs de niveau de l'eau 12 et 13, à un régulateur de température 14 et à un circuit 15 de stérilisation et de renvoi à l'égout. Plus précisément, le circuit d'alimentation en eau 9 part d'une prise d'eau purifiée 16, traverse un réducteur de pression 17 et se divise en deux branches dont chacune est munie d'une électrovanne 18 ou 19 et qui débouchent respec- tivement dans le haut du bac 6 et dans un tube plongeur vertical 20 ouvert dans le fond de celui-ci. Le circuit d'amenée d'air sous pression 10 aspire de l'air extérieur au moyen d'un compresseur 21, et ce, à travers un filtre 22 susceptible de retenir toutes les particules de dimensions inférieures à 0,02 pm Ce circuit se subdivise, lui aussi, en deux branches dont l'une débouche directement dans le haut du bac 6 à travers une électrovanne 23 et dont l'autre rejoint le tube plongeur 20 à travers une capacité 24 et une électrovanne à étranglement 25. L'évent 11 qui complète ce circuit d'air sous pression 10 est constitué par un conduit qui relie le haut du bac 6 à l'air extérieur à travers une électrdvanne 26 et une soupape tarée 27 Entre ceux-ci peut être monté un dispositif de régulation de la pression 28 dont il sera fait état plus loin. Les dispositifs 12 et 13 qui permettent la régula- tien du niveau de l'eau dans le bac 6 sont d'un type classique, et ils ne seront pas décrits ici de manière détaillée Les capteurs du premier, 12, sont disposés dans le bac au voisinage de son fond et de son couvercle, cependant que ceux du second, 13, sont disposés légèrement au-dessous et au-dessus d'un niveau de consigne situé à peu près aux deux' tiers de la hauteur du bac Quant au régulateur de température 14, il comprend, de manière classique, un capteur, un dispositif d'asservissement et une ou plusieurs résistances chauffantes 14 a Il s'agit, là aussi, d'un dispositif qui est bien connu des spécialistes en la matière et qui ne sera pas décrit de manière détaillée. Enfin, le circuit 15 d'envoi à l'égout et de stéri- lisation comprend un conduit qui part de l'un, 2 d, des embouts précités 2 et qui débouche dans le fond du bac 6 après avoir traversé une pompe 29 et deux électrovannes 30 et 31 Une dérivation 32 branchée entre ces deux dernières conduit à une prise 33 de raccordement à l'égout à travers une électrovanne 34 Pour sa part, le dernier, 2 e, des embouts précités 2-est raccordé à un réservoir 35 contenant un liquide de stérilisation qui peut être de l'eau de Javel diluée. On décrira 'maintenant le mode de fonctionnement de ce dispositif, en partant de l'état o le bac 6 est vide et o la poche souple 3 n'est pas encore montée entre les embouts 2 a et 2 b. On commence par remplir d'eau le bac 6 par le haut en ouvrant l'électrovanne 18, les électrovannes 8 et 31 étant fermées Lorsque le niveau de l'eau a atteint le capteur haut du régulateur 13, l'électrovanne 18 se ferme, et la résistance chauffante 14 a est mise sous tension par le régulateur 14 Jusqu'à ce que la température de l'eau ait atteint la valeur voulue. Le compresseur 21 peut alors être mis en route pour remplir d'air comprimé la capacité 24, les électrovannes 23 et 25 étant fermées, l'air qui se trouve dans le bac 6 étant ensuite amené à la pression voulue en ouvrant l'électrovanne En cas de surpression, l'air en excès est éliminé par la soupape tarée 27, l'électrovanne 26 étant ouverte à ce moment. La phase d'amorçage de la poche de poudre 3 peut alors commencer et, à cette fin, on monte cette dernière sur les embouts 2 a et 2 b de la cloison 1 Sur l'embout 2 c qui est relié à l'embout 2 b par le raccord 2 ', on branche, non pas la tubulure d'entrée 5 du générateur de bain de dialyse, mais un raccord 36 que l'on pose provisoirement à l'extérieur du dispositif par rapport à la paroi 1 et qui rejoint l'embout 2 d, c'est-àdire le circuit 15 qui est notamment relié à la prise d'évacuation à l'égout 33. On ouvre alors l'électrovanne 8 et la poche 3 se remplit d'eau chauffée A la température voulue Cette eau s'écoule vers la prise d'égout 33, les électrovannes 30 et 34 étant ouvertes, de sorte qu'il se produit une opération de purge du système Comme celle-ci fait baisser considéra- blement le niveau de l'eau dans le bac 6, le capteur inférieur du régulateur 12 fait s'ouvrir l'électrovanne 18, ce qui remplit à nouveau le bac Jusqu'à ce que l'eau ait atteint le niveau du capteur supérieur du régulateur 12, ce qui coupe l'arrivée d'eau La pression d'air ayant baissé elle aussi, l'électrovanne 25 s'ouvre pour amener de l'air depuis le compresseur 21 et coopère avec la soupape tarée 27 pour rétablir la pression voulue Enfin, par l'intermédiaire du dispositif de régulation 14, la résistance chauffante 14 a ramène à la température voulue l'eau fraîchement introduite dans le bac 6. Lorsque cette phase d'amorçage de la poche 3 est achevée, on supprime le raccord provisoire 36 et on branche sur l'embout 2 c la tubulure d'entrée 5 de l'appareil de dialyse C'est alors que commence la phase de dialyse proprement dite dont on rappelle qu'elle dure généralement plusieurs heures, le débit de la solution délivrée par l'appareil de dilution étant toutefois relativement faible, puisque le générateur de bain de dialyse aspire par exemple 1 ml de solution toutes les 3,5 secondes. Dans cette phase, l'eau arrive à travers l'électro- vanne 18, l'électrovanne 19 étant fermée, et l'air provient de la capacité '24 à travers l'électrovanne à étranglement , le compresseur 21 étant arrêté, et il entre dans le bac 6 par le tube plongeur 20 en produisant un brassage qui améliore l'homogénéité de la température de l'eau. A la fin de la phase de dialyse proprement dite, on ferme l'électrovanne 8, ce qui arrête l'écoulement de l'eau dans la poche 3, on démonte et on jette cette dernière et on débranche la tubulure d'entrée 5 du générateur de bain de dialyse. On réalise ensuite la stérilisation du dispositif en réunissant les deux embouts 2 d et 2 e par un raccord provisoire 37 et en mettant en route la pompe 29, les électrovannes 30 et 31 étant ouvertes, ce qui aspire le liquide de stérilisation contenu dans le réservoir 35 et l'envoie dans le bac 6 Jusqu'à ce que le niveau soit celui du capteur supérieur du régulateur 12 On débranche alors de l'embout 2 e l'extrémité du raccord provisoire qui est montée sur lui, et on la branche sur l'embout 2 c Simultanément, on relie entre eux les'embouts 2 a et 2 b par un autre raccord provisoire 38 qui prend en quelque sorte la place de la poche souple 3 On obtient ainsi un circuit fermé qui passe par les raccords 38, 2 ' et 36, les électrovannes 30 et 31, le bac 6, et l'électrovanne 8, la pompe 29 assurant la circulation du liquide stérilisant dans ce circuit Lorsque la stérilisation est achevée, on ouvre l'électrovanne 34 et on laisse le liquide s'écouler vers la prise d'égout 33 en fermant successivement les électrovannes 30 et 31, l'autre étant ouverte. Un rinçage à l'eau peut avoir lieu ensuite en faisant s'écouler de l'eau provenant de la prise 16 à travers un circuit qui passe par le bac 6, le conduit 7, le raccord provisoire 38, le raccord fixe 2 ', le raccord provisoire 26, la pompe 29, et les électrovannes 30 et 34, et qui se termine par la prise 33 de raccordement à l'égout. Le processus peut alors recommencer. Bien entendu, les diverses opérations qui viennent d'être décrites sont réalisées automatiquement par un dispositif programmable qui exécute la gestion des cycles et qui comporte les sécurités et les alarmes indispensables La conception et la réalisation de tels automates sont à la portée des spécialistes en la matière, et elles ne seront pas décrites ici de manière détaillée. Sans sortir du cadre de la présente invention, il serait possible d'apporter diverses modifications à la forme de réalisation qui vient d'être décrite C'est ainsi par exemple que plusieurs poches souples renfermant des produits à dissoudre différents pourraient être montées en parallèle sur les embouts 2 a et 2 b, afin de préparer une solution d'alinntation du générateur de bain de dialyse contenant plusieurs sels différents. D'autre part, en outre, les dispositifs de régula- tion du niveau de l'eau 12 et 13 pourraient être remplacés par un dispositif unique à trois capteurs, voire par un dispositif à flotteur. En outre, si la régulation de la pression d'air dans le bac 6 a été décrite comme étant réalisée uniquement au moyen d'un évent 11 qui s'ouvre en cas de surpression, il serait également possible de prévoir une régulation compre- nant un capteur de pression installé dans le bac 6 ou sur un conduit qui lui est relié. On pourrait également prévoir une sécurité de pression 28 montée sur l'évent 11, celle-ci pouvant comprendre un capteur de pression & relié à une sécurité b et à un indicateur S, afin de réagir lorsque la pression de l'air dépasse vers le haut une valeur maximale prédéterminée ou vers le bas une valeur minimale prédéterminée. De même, un dispositif de sécurité de pression 24 a pourrait être installé sur la capacité d'air 24. REVENDICATIONS - 1 Procédé pour la préparation d'une solution destinée à l'alimentation d'un générateur de bain de dialyse de type volumétrique à aspiration discontinue, du genre dans lequel on fait passer de l'eau à travers au moins un réservoir qui contient un produit à dissoudre présent sous forme pulvéru- lente, caractérisé par le fait que l'on fait passer directe- ment à travers ledit réservoir de l'eau dont la température est sensiblement constante et qui est soumise à une surpression de gaz sensiblement constante, et par le fait que la solution sortant dudit réservoir est envoyée directe- ment audit générateur de bain de dialyse. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit produit à dissoudre est du bicarbonate de sodium et que la température de l'eau qui passe à travers ledit réservoir est de 37 'C à un degré près. 3 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend successivement une phase d'amorçage, une phase de dialyse proprement dite et une phase de stérilisation et/ou de rinçage. 4 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, du genre compre- nant un bac d'eau relié par un conduit à un réservoir amovible de produit à dissoudre présent sous forme pulvéru- lente dont la sortie est reliée audit générateur de bain de dialyse, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens ( 12, 13, 14) pour maintenir sensiblement constants la tempé- rature et le niveau de l'eau dans ledit bac ( 6) et des moyens ( 10, 11) pour maintenir une pression de gaz sensible- ment constante dans ce dernier au-dessus du niveau de l'eau, et par le fait que ledit bac ( 6) est relié directement audit réservoir ( 3) dont la sortie peut être raccordée directement audit générateur de bain de dialyse ( 5). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit réservoir est constitué par une poche souple ( 3). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait qu'il comprend un circuit d'alimentation en eau ( 9), un circuit d'amenée d'air sous pression ( 10), un évent ( 11), et un circuit ( 15) de stérili- sation et de renvoi à l'égout, au mains une électrovanne ( 18, 19; 23, 25; 26; 30, 31, 34) étant interposée sur chacun de ces circuits. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend un automate programmable relié à ses divers organes de commande. 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait que ledit circuit d'alimenta- tion en eau ( 9) se subdivise en deux branches dont l'une débouche dans ledit bac ( 6) en haut de celui-ci et dont l'autre se prolonge par un tube plongeur ( 20) qui s'ouvre au voisinage du fond dudit bac ( 6). 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit circuit d'alimentation en air ( 10) se subdivise en deux branches dont l'une débouche dans ledit bac ( 6) en haut de celui-ci et dont l'autre se raccorde audit tube plongeur ( 20). 10 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé par le fait que ledit circuit d'alimentation en air ( 10) comprend un filtre ( 22), un compresseur ( 21) et une capacité de gaz sous pression ( 24). 11 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisé par le fait que ledit circuit ( 15) de stérilisation et de renvoi à l'égout relie entre eux une pompe ( 29) susceptible d'être raccordée à un réservoir de liquide de stérilisation ( 35) ou à une source d'eau de rinçage, une prise ( 33) de raccord à l'égout et le fond dudit bac ( 6). 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé par le fait que ledit bac ( 6) est muni de deux couples de capteurs de niveau d'eau associés chacun à un dispositif ( 12, 13) pour l'asservissement dudit circuit d'alimentation en eau ( 9). 13 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 12, caractérisé par le fait que ledit réservoir ( 3 Y, ledit générateur de bain de dialyse ( 5), ledit réservoir de liquide de stérilisation ( 35) et/ou une source d'eau de rinçage peuvent être branchés de manière amovible sur des embouts ( 2 a à 2 e) qui sont montés extérieurement sur une paroi ( 1) du dispositif. 14 Dispositif èelon la revendication 13, caractérisé par le fait qu'il comprend des raccords provisoires ( 37, 38, 39) destinés à relier entre eux lesdits embouts ( 2 a à 2 e).