Brevet FR2690623A1 — publié le 19931105

La présente invention concerne un dispositif de controle de débit de la substance médicamenteuse dans une ligne de perfusion du type comprenant une vanne comportant un moyen d'obturation de la ligne de perfusion et un circuit de commande de la position du moyen d'obturation dans le but de contrôler le débit de la substance médicamenteuse 8 travers la vanne. Les traitements d'un certain nombre de maladies telles que le diabète, le cancer..., par chimiothérapie exigent que l'on pratique des perfusions de façon continue ou intermittente, dans le but d'administrer une ou plusieurs substances médicamenteuses au patient. Les systèmes de perfusion peuvent être soit du type fixe, généralement en milieu hospitalier, od l'écoulement de la substance médicamenteuse se fait par gravitation, par exemple à partir da Doches plastiques accrochées au-dessus du lit du patient, soit du type ambulatoire ê l'aide d'une pompe que le patient porte sur lui et qui permet l'injection automatique de la substance médicamenteuse dans le corps du patient, Que ce soit l'un ou l'autre type de système de perfusion, il est parfois nécessaire d'améliorer l'effica- cité et la sécurité du système en lui ajoutant un dispositif de contrôle du débit. On trouve dans la technique antérieure différents moyens de contrôle du débit d'écoulement de la substance médicamenteuse. Ainsi le brevet US 4 623 331 décrit un système de perfusion du type poche suspendue dans lequel un signal d'alarme est produit lorsque le nombre de gouttes délivrées par la ligne de perfusion est incorrect. Ce n'est donc pas, å proprement parler un dispositif de contrôle de débit mais plutôt un simple dispositif de sécurité. Le brevet US 4 616 801 décrit un système dans lequel un galet excentré vient comprimer la ligne de perfusion lors de sa rotation commandée par un moteur électrique. L'effort d'écrasement permet ae moauler le aeDlc aecoulgroerlt. 11 VCa de soi que la précision d'un tel système est très approximative. Le brevet US 4 038 981 décrit une ligne de perfusion comportant une vanne électromagnétique å bille permettant de réguler le nombre de gouttes en fonction du temps, de façon & fixer le nombre de gouttes entre une valeur minimale et une valeur maximale. La commande électromagnétique de la vanne a seulement pour but de mettre la bille en position haute ou basse c'est-à-dire d'ouvrir ou de fermer la vanne. On voit donc que ce système ne permet pas un contrôle continu du débit de la substance médicamenteuse mais seulement le comptage du nombre de gouttes fournis sans aucune possibilité de contrôler le volume de chaque goutte. L'invention a donc pour but de réaliser un contrôle continu du débit d'écoulement de la substance médicamenteuse dans une ligne de perfusion. L'objet de l'invention est un dispositif de contrôle de débit du type a vanne électrocommandée tel que décrit dans le brevet ci-dessus, dans lequel la vanne comprend une chambre ayant une première ouverture communiquant avec la partie amont de la ligne de perfusion et une seconde ouverture communiquant avec la partie aval de la ligne de perfusion, un dispositif bilame se trouvant å l'intérieur de la chambre, un moyen d'obturation solidaire du dispositif bilame pour fermer en tout ou partie l'une des ouvertures de la chambre et un circuit de commande extérieur å la chambre connecté au dispositif bilame de manière à obtenir un contrôle continu et précis du débit de la substance modicamp--nt- e dans la ligne de perfusion. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels - la figure 1 représente une vue en coupe d'un mode de réalisation préféré du dispositif de contrôle selon l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe dtun premier type de bilame piézo-électrique pouvant être utilisé dans le dispositif de contrôle selon l'invention, - la figure 3 repr;ésente une vue en coupe d'un deux4 type de bilame piezo-electrique pouvant étire utilisé dans le dispositif de contrôle selon l'invention. Comme illustré sur la figure 1, la ligne de perfusion comporte une chambre 10 communiquant avec l'entrée de la ligne de perfusion par l'ouverture 12 et communiquant avec la sortie de la ligne de perfusion par l'ouverture 14. Un dispositif bilame 16 du type piézo-électrique est encastré dans une des parois 18 de la chambre 10. Une bille 20 est montée solidaire du bilame 16 de telle sorte que dans la position de repos du bilame 16, la bille vienne fermer l'ouverture d'entrée 12 de la ligne de perfusion. Le dispositif bilame est connecté par une liaison à 3 fils 22 b un circuit de commande 24 qui applique des tensons a cnacune des deux Lames du bilame dc çon & que la lame supérieure s'allonge pendant que la lame inférieure se rétracte, comme on va le voir plus en détail par la suite. Le bilame est forcé à fléchir entrainant la bille 20 vers le bas ce qui a pour effet de libérer l'ouverture d'entrée 12. Des tensions appliquées aux lignes d'entrée 22 par le circuit de commande 24 dépend le plus ou moins grand fléchissement du bilame 16, donc un débit de la substance médicamenteuse pouvant être réglé avec une grande précision. Bien que dans le mode de réalisation préféré de l'invention le moyen d'obturation de l'ouverture 12 soit une bille 20, il est clair pour l'homme du métier que ce moyen d'obturation pourrait être de toute autre forme appropriée telle qu'un cône, un disque ou même une surface de torme dissymétrique. Il est clair également que le contrôle du débit pourrait se faire par obturation de l'ouverture de sortie 14 plutôt que par obturation de l'ouverture d'entrée 12. Dans ce oas le bilame 16 devra être adapté pour fléchir vers le haut, dans le mode de réalisation de la figure 1, pour augmenter le débit de la substance médicamenteuse. Enfin, il est possible de prévoir qu'en position de repos, la bille 20 ou tout autre moyen d'obturation approprié, ne bloque pas entièrement l'ouverture 12 (ou 14) mais laisse une ouverture partielle de sorte que le débit ne soit pas réduit à zéro en cas de défaillance de l'application des tensions par le circuit de commande 24. La figure 3 représente un mode de réalisation du dispositif bilame piezo-électrique 16 de l'invention. Le bilame 16 est constitué de deux lames 30 et 32 d'un matériau piézo-électrique, polarisées. Ce matériau est de préférence de la céramique mais peut être tout matériau approprié ayant des propriété équivalentes. Les deux lames sont métallisées sur leurs deux faces extérieures, ainsi que leur face commune, de sorte que l'application d'une tension V1, 9 la lame 30 et V2 a la lame 32, soit uniforme pour toute la lame. Par combinaison de deux tensions appropriées V1 et V2 on peut obtenir un allongement de la lame 30 et une contraction de la lame 32 de sorte que le dispositif bilame se courbe vers le bas (ou vers le haut). Un deuxième mode de réalisation du dispositif bilame 16 est représenté sur la figure 3. Dans ce mode de réalisation, une feuille métallique 34 est encastrée entre les deux lames 30 et 32. Cette feuille métallique est bien entendu, plus épaisse qu'une simple métallisation comme illustré sur la figure 2. L'avantage d'utiliser une feuille métallique entre les deux lames de matériau pi8zo-éleotrique est de renforcer la rigidité du bilame et d'améliorer la précision du contrôle de débit. Le circuit de commande 24 chargé d'appliquer les tensions de contrôle V1 et V2 au bilame recueille en fait des courants en provenance des lames dont l'intensité permet de contrôler l'état de contrainte dans le bilame. Les tensions V1 et V2 pourront donc être déterminées en fonction des courants recueillis sur les fils 22, et le circuit 24 peut donc être un circuit du type dans lequel la génération des tensions V1 et V2 appliquées au bilame est asservie aux courants mesurés à la sortie des fils 22. Ce type de circuit est à la portée de lwhomme du métier et n'est donc pas représente sur les dessins. En outre, le circuit de commande peut être réalisé en tant que circuit autonome comportant des moyens d'entrée permettant une programmation du débit de la substance médicamenteuse souhaité, ou bien être relié à une commande centralisée telle qu'un dispositif de pompe ambulatoire programmable, la programmation des conditions de débit étant alors effectuée à partir du dispositif de pompe programmable. De même, le circuit de commande 24 peut être relié à un capteur de pression situé en amont dans la ligne de perfusion de façon à régler le débit en fonction de la pression dans la 1S gno dR perfusion. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle du débit de la substance médicamenteuse dans une ligne de perfusion au moyen d'une vanne du type comportant un moyen d'obturation de la ligne de perfusion et un circuit de commande (24) de la position du moyen d'obturation dans le but de contrôler le débit de la substance médicamenteuse à travers la vanne ; caractérisé en ce que ladite vanne comprend une chambre (10) ayant une premihre ouverture ( (12.) ) communiquant avec la partie amont de la ligne de perfusion et une seconde ouverture (14) communiquant avec la partie aval de la ligne de perfusion, un dispositif bilame (16) se trouvant å l'intérieur de ladite chambre et solidaire d'une paroi (18) de ladite chambre, un moyen d'obturation (20) solidaire dudit dispositif bilame pour fermer en tout ou partie l'une desdites première et seconde ouvertures et un circuit de commande (24), extérieur à ladite chambre, connecté en (22) audit dispositif bilame pour contrôler les tensions V1, V2 appliquées audit disposi- tif bilame de manière à obtenir un contrôle continu et précis du débit de la substance médicamenteuse dans la ligne de perfusion. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit de commande (24) établit les tensions (V1, V2) appliquées audit dispositif bilame (16) en fonction des courants circulant dans ledit dispositif bilame. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen d 'nhtllratlon (20) est une bille. 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit moyen d'obturation (20) ferme en tout ou partie ladite première ouverture (12) communiquant avec la partie amont de la ligne de perfusion. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif bilame est composé de deux lames (30, 32) formées d'un matériau piézo-électrique tel que de la céramique. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit dispositif bilame (16) comprend en outre une feuille de mStal encastrée entre lesdites lames de matériau piézo-électrique (30, 32).