Brevet FR2680690A1 — publié le 19930305

DISPOSITIF ET PROCEDE D'INJECTION D'UN GAZ La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'injection d'un gaz, notamment le dioxyde de carbone. Les propriétés optiques du dioxyde de carbone sont bien connues et ont notamment été mises à profit dans l'exploration vasculaire, notamment l'exploration vasculaire hépatique et cardiaque, au moyen de rayons X. Jusqu'à présent, l'injection du dioxyde de carbone, précédant d'une fraction de seconde la prise d'un cliché radiologique, est effectuée au moyen d'une seringue classique par exemple celle du type comportant un piston sur lequel il faut appuyer manuellement, et ceci à proximité du faisceau de rayons X L'utilisateur de la seringue est donc exposé à une dose importante de rayons X. Un premier objet de l'invention consiste alors en un dispositif d'injection d'un gaz, tel le dioxyde de carbone, qui permet d'effectuer ladite injection à distance et donc à l'abri des rayonnements nocifs. L'invention permet également d'injecter le gaz à des débits et des volumes variables et controlés, ce qui permet d'explorer des zones proximales et distales du site d'injection, et celà sans risque et de façon automatisable. Un autre objet de l'invention consiste en un procédé d'injection d'un gaz, tel le dioxyde de carbone, qui peut être mis en oeuvre au moyen dudit dispositif. La présente invention concerne donc un dispositif d'injection d'un gaz, notamment du dioxyde de carbone, caractérisé en ce qu'il comporte une source dudit gaz reliée à au moins deux conduites (C) munies chacune d'une vanne de commande (EV) et d'un moyen de contrôle (Q) du débit gazeux, chacune desdites conduites (C) débouchant dans une canalisation (B) unique, munie d'une vanne de commande trois voies (V). La présente invention sera mieux comprise au vue de la description ci-dessous. La figure représente un dispositif selon l'invention. Dans le cadre de la présente invention, le moyen de contrôle (Q) du débit gazeux peut être tout moyen permettant l'obtention d'un débit choisi. Ce débit choisi peut être identique ou différent pour chaque moyen de contrôle (Q) du débit gazeux mis en oeuvre Un tel moyen peut par exemple être un tube capillaire, mais d'une manière préférée, il consiste en un orifice calibré. -2- Avantageusement, chaque conduite (C) est munie d'une vanne de commande (EV) disposée en amont dudit moyen de contrôle (Q) du débit gazeux Les vannes de commande (EV) et la vanne de commande trois voies (V) peuvent être des vannes pneumatiques, ou, de préférence, des électrovannes. Généralement, le dispositif de l'invention comporte, par exemple entre la source de gaz et les vannes de commande (EV) une soupape de sécurité (S), qui peut être tarée à une pression choisie. La canalisation (B) peut être munie d'un filtre (F) pouvant arrêter toute matière non gazeuse, et à son extrémité avale, d'une tubulure, tel un cathéter, permettant de faciliter l'injection du gaz dans l'objet ou le corps receveur. De manière particulièrement avantageuse, les vannes de commande (EV), de même que la vanne de commande trois voies (V) sont reliées à un automate programmable (A) commandé à distance, du type comportant au moins un microprocesseur, un étage d'entrée de données et un étage de sortie de puissance pour actionner les vannes de commande (EV) et la vanne de commande trois voies (V) Un tel automate programmable est connu en soi. L'automate programmable peut être classiquement piloté à distance par un boîtier de commande conventionnel, placé à proximité du manipulateur, évitant donc à celui-ci d'être exposé aux rayonnements nocifs, essentiellement dans le cas o le dispositif de l'invention est mis en oeuvre pour l'injection d'un gaz à but radiologique. Un exemple de réalisation est illustré par la figure ci-jointe. Le dispositif représenté par cette figure comporte une source de gaz (G), ici du dioxyde de carbone, munie d'un détendeur (D) fournissant le gaz à une pression choisie La source de gaz (G) est reliée à trois conduites, respectivement C 1, C 2 et C 3, munies chacune d'une électrovanne respectivement (EV 1), (EV 2) et (EV 3) et en aval de celles-ci, d'orifices calibrés, respectivement (Q 1), (Q 2) et (Q 3) Les trois conduites débouchent dans une canalisation (B) munie d'une électrovanne trois voies (V) et d'un filtre (F), et dont l'extrémité aval est reliée à un cathéter (non représenté) L'électrovanne trois voies (V) est ici également reliée à une conduite (T) débouchant à l'atmosphère et munie d'un organe déprimogène (O). Les électrovannes (EV 1), (EV 2) et (EV 3) de même que l'électrovanne trois voies (V) sont reliées à un automate programmable, (A) piloté à distance par un boîtier de commande (non représenté). -3- Un autre objet de la présente invention consiste en un procédé d'injection d'un gaz, caractérisé en ce qu'on introduit en continu ledit gaz à une pression déterminée dans au moins deux conduites munies chacune d'une vanne de commande et d'un moyen de contrôle du débit gazeux, puis on fait passer le gaz dans une canalisation dans laquelle débouche lesdites conduites et qui est munie d'une vanne de commande trois voies qui permet au choix et successivement d'envoyer le gaz à l'atmosphère ou de le faire déboucher à l'extrémité aval de la canalisation, le gaz étant injecté quand ladite vanne trois voies est positionnée de sorte que le gaz débouche à l'extrémité aval de la canalisation. Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre au moyen d'un dispositif tel que décrit ci-dessus Plus particulièrement, quand ce dispositif est celui représenté dans la figure, le procédé peut être mis en oeuvre de la façon suivante: Le dioxyde de carbone, provenant de la source de gaz (G) est détendu à 4 bar et passe dans l'une au moins des conduites (C 1), (C 2) et (C 3) Bien entendu, il est possible de détendre le gaz à toute autre pression, en fonction des besoins, mais d'une manière générale, on procède de sorte que la pression en amont du moyen de contrôle du débit soit au moins deux fois supérieure ou égale à la pression régnant en aval desdits moyens de contrôle du débit De cette façon, on obtient un débit gazeux régulier et indépendant des fluctuations de pression pouvant intervenir en aval des oifices calibrés; la pression aval étant habituellement sensiblement celle régant dans le corps ou l'objet dans lequel le gaz est injecté Ledit corps ou objet est relié à l'extrémité aval de la canalisation éventuellement pas l'intermédiaire d'une tubulure tel un cathéter. La soupape de sécurité est tarée à 4,5 bar, de sorte que si le dioxyde de carbone était détendu à une pression supérieure à 4,5 bar, la pression du gaz serait au maximum de 4,5 bar en amont des orifices calibrés. L'ouverture ou la fermeture des électrovannes (EVI), (EV 2) et (EV 3) autorise ou non le passage du gaz dans lesdites conduites (C 1), (C 2), (C 3). Ces dernières étant munies chacune d'un orifice calibré contrôlant le débit gazeux, l'ouverture desdites vannes de commande permet un contrôle du débit total du gaz à injecter. A titre d'exemple, on a choisi des orifices calibrés (C 1), (C 2), (C 3) permettant l'obtention d'un débit, respectivement, de 5 cc/s, 10 cc/s et 20 cc/s On peut donc facilement faire varier le débit total selon que l'on ouvre ou pas une dou plusieurs des électrovannes. -4- L'ouverture et la fermeture des électrovannes (EV 1), (EV 2) et (EV 3) se fait au moyen de l'automate programmable (A) piloté à distance par le boîtier de commande. Différents débits que l'on peut sélectionner à l'aide du dispositif représenté dans la figure, sont indiqués à titre d'exemple dans le tableau ci-dessous. | Etat des vannes I Débit en cc/s l I commande: I | EV 1 EV 2 EV 3 | I I I i 1 0 0 1 5 l I O 1 0 1 10 I 1 1 1 O 1 15 I 0 O 1 1 20 1 O 1 1 25 I 0 1 i 1 I 30 l I I l I I I 0: vanne fermée 1: vanne ouverte Le gaz émanant des orifices calibrés passe ensuite dans la canalisation (B) et dans l'électrovanne trois voies (V) Celle-ci peut être positionnée de sorte à envoyer le dioxyde de carbone à l'atmopshère, éventuellement après passage par la conduite (T) munie de l'organe déprimogène ( 0), réglé de sorte à ce que la pression du gaz rejeté à l'atmosphère soit égale ou proche de celle régnant dans le corps ou l'objet o le gaz est injecté. Si le gaz doit être injecté, par exemple dans le système vasculaire en vue de prendre un cliché radiologique, on positionne l'électrovanne trois voies (V) de sorte à ce que le gaz débouche à l'extrémité aval de la canalisation, et passe dans le cathéter relié au système vasculaire. Le changement de position de l'électrovanne trois voies peut lui aussi être commandé à partir de l'automate programmable et donc à distance Le -5 - volume de gaz injecté à débit contrôlé, dépend du temps pendant lequel l'électrovanne trois voies est positionnée de sorte que le gaz débouche à l'extrémité aval de la canalisation. Ce temps peut être lui aussi fixé par l'automate programmable Après qu'un volume de gaz choisi ait été injecté, on repositionne l'électrovanne trois voies de sorte que le gaz débouche à nouveau à l'atmosphère. Plusieurs injections de gaz peuvent ainsi être faites successivement, éventuellement à des débits variables Lorsque le gaz injecté dans le système vasculaire le volume de gaz injecté est habituellement compris entre 50 et 150 cc par injection. Dans la mesure o le flux de dioxyde de carbone n'est quasiment pas interrompu lors du changement de position de la vanne de commande trois voies, le gaz est injecté sans à coups, c'est-à-dire sans surpression passagère Une telle surpression est particulièrement néfaste quand le gaz est injecté dans un corps humain ou animal, plus particulièrement dans leur système vasculaire C'est là une des principales caractéristiques du dispositif et du procédé de l'invention que d'éviter ces à-coups. Le dioxyde de carbone est un gaz préféré dans le cadre de la présente invention Toutefois d'autres gaz peuvent être mis en oeuvre parmi lesquels on peut citer le xénon. -6- REVENDICATIONS 1 Dispositif d'injection d'un gaz, notamment du dioxyde de carbone, caractérisé en ce qu'il comporte une source dudit gaz reliée à au moins deux conduites (C) munies chacune d'une vanne de commande (EV) et d'un moyen de contrôle (Q) du débit gazeux, chacune desdites conduites (C) débouchant dans une canalisation (B) unique, munie d'une vanne de commande trois voies (V). 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit moyen de contrôle (Q) du débit gazeux est un orifice calibré. 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la vanne de commande (EV) et/ou la vanne de commande trois voies (EV) est une électrovanne. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que chaque vanne de commande (EV) est disposée en amont de chaque moyen de contrôle (Q) du débit gazeux lui correspondant. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ladite canalisation (B) est munie d'un filtre (F). 6 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'extrémité aval de la buse (B) est reliée à une tubulure, tel un cathéter. 7 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les vannes de commande (EV) et la vanne de commande trois voies (V) sont reliées à un automate programmable commandé à distance. 8 Procédé d'injection d'un gaz, caractérisé en ce qu'on introduit en continu ledit gaz à une pression déterminée dans au moins deux conduites munies chacune d'une vanne de commande et d'un moyen de contrôle du débit gazeux, puis on fait passer le gaz dans une canalisation dans laquelle débouche lesdites conduites, et qui est munie d'une vanne de commande trois voies qui permet au choix et successivement d'envoyer le gaz à l'atmopshère ou de la faire déboucher à l'extrémité aval de la buse, le gaz étant injecté quand ladite vanne trois voies est positionnée de sorte que le gaz débouche à l'extrémité aval de la canalisation. 9 Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'on contrôle le débit de gaz débouchant à l'extrémité aval de la canalisation en actionnant l'ouverture d'une ou plusieurs desdites vannes de commande. -7- Procédé selon l'une des revendications 8 et 9 caractérisé en ce que le volume de gaz injecté est contrôlé par le temps pendant lequel la vanne de commande trois voies est positonnée de sorte que le gaz débouche à l'extrémité aval de la buse. 11 Procédé selon l'une des revendications 8 à 10 caractérisé en ce que la pression en amont des moyens de contrôle du débit gazeux est supérieure ou égale au double de la pression en aval desdits moyens de contrôle du débit. 12 Procédé selon l'une des revendications 8 à 11 caractérisé en ce qu'on commande à distance l'ouverture des vannes de commande et le positionnement de la vanne de commande trois voies. 13 Procédé selon l'une des revendications 8 à 12 caractérisé en qu'on injecte ledit gaz dans un corps humain ou animal. 14 Procédé selon la revendication 13 caractérisé en ce qu'on injecte ledit gaz dans le système vasculaire. Procédé selon l'une des revendications 8 à 14 caractérisé en ce que ledit gaz est le dioxyde de carbone.