Brevet FR2705575A1 — publié le 19941202

PROCEDE ET DISPOSITIF PERMETTANT DE REALISER UNE SOLUTION DE CONCENTRATION CONTROLEE A USAGE MEDICAL La présente invention concerne les procédés et les dispositifs de réalisation d'une solution de concentration contrôlée à partir d'un liquide et d'un produit soluble dans ce liquide, par exemple pour la préparation de produits à usage médical, notamment pour des traitements tels que l'hémodialyse. Des dispositifs pour la préparation d'une solution par dissolution d'au moins une substance dans un liquide sont notamment connus par les Brevets US-A-4 407 322, US-A-4 082 667, EP-A-O 077604 et EP-A-O 278 100. Ces dispositifs connus, notamment par le Brevet EP-A-O 278 100, comportent essentiellement une cartouche contenant une substance soluble dans l'eau, une première conduite de fluide reliée à une source d'eau et apte à délivrer à sa sortie une solution aqueuse de la substance, une deuxième conduite de fluide reliée à une source d'eau et à une entrée de la cartouche afin de produire, en sortie de celle-ci, un soluté, une troisième conduite de fluide communiquant avec une sortie de la cartouche et avec un point de mélange situé dans la première conduite de fluide pour conduire le soluté de la cartouche à la première conduite de fluide afin de le mélanger avec l'eau de la première conduite de fluide, de manière à produire, à la sortie de la première conduite de fluide, la solution aqueuse cherchée, des moyens de mesure placés dans la première conduite de fluide en aval du point de mélange, pour mesurer la composition de la solution obtenue à la sortie de la première conduite de fluide, et un régulateur placé dans la troisième conduite de fluide et répondant aux moyens de mesure, pour régler le débit du soluté en sortie de la cartouche. li existe un autre dispositif pour la préparation d'une solution par dissolution d'au moins une substance dans un liquide, comportant un premier circuit fluidique apte à véhiculer le liquide comprenant, montées en série, une première conduite, une cartouche contenant la substance soluble dans le liquide, l'entrée de la cartouche étant reliée à la sortie de la première conduite pour délivrer, à sa sortie, un soluté de la substance dans le liquide, et une seconde conduite dont l'entrée est reliée à la sortie de la cartouche, un deuxième circuit fluidique apte à véhiculer le liquide, un troisième circuit fluidique dont l'entrée est reliée aux sorties de la seconde conduite et du deuxième circuit fluidique, des moyens pour commander la circulation du liquide dans au moins l'un des deux premier et deuxième circuits fluidiques en fonction d'un signal de commande, des moyens pour mesurer la composition du soluté véhiculé dans la seconde conduite et délivrer un premier signal représentatif de la valeur de cette mesure, des moyens pour mesurer le débit du liquide dans le premier circuit fluidique et délivrer un deuxième signal représentatif de la valeur de ce débit, des moyens pour mesurer le débit du liquide dans le deuxième circuit fluidique et délivrer un troisième signal représentatif de la valeur de ce débit, et un organe de traitement recevant les premier, deuxième et troisième signaux et apte à délivrer en sortie un quatrième signal élaboré en fonction de la valeur de ces premier, deuxième et troisième signaux, ce quatrième signal constituant le signal de commande appliqué aux moyens pour commander la circulation du liquide dans l'un des deux premier et deuxième circuits fluidiques. Dans ces dispositifs, il existe deux conduits fluidiques, l'un amenant une première solution concentrée et l'autre amenant un fluide seul, les sorties de ces deux conduits étant réunies pour réaliser une solution ayant une concentration donnée en régulant le débit du fluide. Ces dispositifs donnent de bons résultats mais présentent au moins les inconvénients suivants : un encombrement relativement important et des circuits fluidiques complexes. La présente invention a ainsi pour but de mettre en oeuvre un procédé et un dispositif de réalisation d'une solution à concentration contrôlée d'un produit soluble dans un liquide pour la préparation de produits à usage médical, notamment pour hémodialyse, qui pallient en grande partie les inconvénients mentionnés ci-avant Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé pour réaliser une solution à usage médical, notamment pour hémodialyse, à partir d'un liquide et d'un produit soluble dans ledit liquide respectivement contenus dans une première et une seconde enceinte, lesdites première et seconde enceintes ayant au moins une partie de paroi commune constituée par une membrane poreuse, caractérisé par le fait qu'il consiste: - dans une première phase, à appliquer dans ladite première enceinte une pression supérieure à celle régnant dans ladite seconde enceinte, - dans une deuxième phase, à amener les pressions dans lesdites première et seconde enceintes à une valeur sensiblement égale, et, - dans une troisième phase, à réaliser un écoulement contrôlé dudit liquide dans ladite première enceinte. La présente invention a aussi pour objet un dispositif permettant de réaliser une solution à usage médical, notamment pour hémodialyse, comprenant: - une première enceinte, - des moyens pour réaliser un écoulement d'un liquide dans ladite première enceinte, et - une seconde enceinte apte à contenir un produit soluble dans ledit liquide, caractérisé par le fait que lesdites première et seconde enceintes comportent au moins une partie de paroi commune constituée par une membrane poreuse. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels: La Figure 1 représente, en coupe longitudinale référencée I-I sur la Figure 2, un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention permettant de réaliser une solution à usage médical, notamment pour hémodialyse, La Figure 2 représente une coupe transversale référencée II-II sur la Figure 1 du dispositif selon cette Figure 1, et La Figure 3 représente, sous forme schématique, un second mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention permettant de réaliser une solution à usage médical, notamment pour hémodialyse. Le procédé selon l'invention permet de réaliser une solution à usage médical, notamment pour hémodialyse, à partir d'un liquide et d'un produit soluble dans le liquide, respectivement contenus dans une première et une seconde enceintes qui ont au moins une partie de paroi commune constituée par une membrane poreuse. Le procédé consiste alors, dans une première phase, à appliquer dans la première enceinte une pression supérieure à celle régnant dans la seconde enceinte puis, dans une deuxième phase, à amener les pressions dans les première et seconde enceintes à une valeur sensiblement égale et enfin, dans une troisième phase, à réaliser un écoulement contrôlé du liquide dans la première enceinte. Dans une mise en oeuvre préférentielle, lors de la deuxième phase, la valeur de la pression dans la première enceinte est ramenée à celle régnant dans la seconde enceinte au début de la première phase. Lorsque le but visé est de réaliser une solution pour hémodialyse, de façon connue, le liquide de dissolution est de l'eau et le produit contenu dans la seconde enceinte est un sel so- luble dans l'eau tel que chlorure de sodium, chlorure de potassium, chlorure de calcium, bicarbonate de sodium, etc, ou un mélange de ces sels. Le procédé décrit ci-dessus permet d'obtenir les résultats suivants: Pendant la première phase, la pression à l'intérieur de la première enceinte est amenée à une valeur supérieure à la pression atmosphérique tandis que l'intérieur de la seconde enceinte est, par exemple, relié à l'air libre pour être maintenu à la pression atmosphérique. De ce fait, l'eau contenue dans la première enceinte pénètre dans la seconde enceinte en se diffusant à travers tous les pores de la membrane, et dissout le produit contenu dans cette seconde enceinte en évitant la prise en masse du produit soluble. L'eau est introduite dans cette seconde enceinte jusqu'à la remplir complètement et obtenir une solution saturée du produit, tout en conservant dans la solution une certaine quantité de produit en excès. Lorsqu'une solution saturée est obtenue, la deuxième phase peut être enclenchée. Par exemple, la seconde enceinte est fermée et la pression dans la première enceinte est amenée à la pression atmosphérique. Lors de la troisième phase pendant laquelle est réalisé un écoulement contrôlé de l'eau dans la première enceinte, la solution saturée contenue dans la seconde enceinte se trouve autour de la première enceinte. Les ions de la solution passent à travers les pores de la membrane et se diffusent dans l'eau qui s'écoule dans la première enceinte. La saturation de la solution contenue dans la seconde enceinte est cependant maintenue par la dissolution progressive du produit en excès, au fur et à mesure de la diffusion des ions dans l'eau qui s'écoule dans la première enceinte. En contrôlant le débit de l'eau s'écoulant dans la première enceinte, il est possible d'obtenir en sortie de cette première enceinte une solution saline ayant la concentration souhaitée pour effectuer, par exemple, une dialyse. Les modes de réalisation du dispositif selon l'invention décrits ci-après en regard des Figures 1 à 3 permettent une bonne mise en oeuvre du procédé exposé ci-dessus. Dans le premier mode de réalisation illustré sur les Figures 1 et 2, le dispositif comprend une première enceinte 1, des moyens 2 pour réaliser un écoulement d'un liquide 3 dans cette première enceinte et une seconde enceinte 4 apte à contenir un produit 5 soluble dans le liquide. Ces deux première 1 et seconde 4 enceintes comportent au moins une partie de paroi commune 6 constituée par une membrane poreuse 7 réalisée, par exemple, en un matériau comme du polysulfone sulfoné qui présente les qualités de porosité et de perméabilité, et permet en outre à la membrane de sécher rapidement et d'être remouillée sans voir ses caractéristiques altérées. Pour obtenir une diffusion optimale entre les deux enceintes comme explicité ci-avant dans Ia description du procédé, la membrane poreuse 7 est conformée en manchon 8 pour définir un conduit 9 sensiblement cylindrique constituant la première enceinte 1 qui, dans ce mode de réalisation, est entourée par la seconde enceinte 4. Dans ce cas, le conduit 9 est avantageusement équivalent à un conduit que les techniciens dénomment, par exemple, "conduit capillaire" ou "fibre membranaire". Les moyens 2 pour réaliser un écoulement du liquide dans la première enceinte 1, c'est-àdire dans le conduit 9, sont par exemple constitués par deux passages étanches 11, 12 réalisés dans la paroi 13 de la seconde enceinte 4, les deux extrémités 14, 15 du conduit 9 étant respectivement liées à ces deux passages étanches 11, 12 pour obtenir ltécoulement du liquide dans le conduit, par exemple en entrant dans celui-ci par le passage 1 1 et en sortant par le passage 12. Dans un mode de réalisation possible, les extrémités 14, 15 de ce conduit 9 sont collées ou noyées latéralement à l'intérieur d'un manchon tubulaire 16, 17 d'un diamètre supérieur à celui du conduit, les espaces 18, 19 entre la paroi intérieure des manchons tubulaires 16, 17 et la paroi extérieure du conduit 9 étant remplis par une matière 20, 21, par exemple une matière moulable, qui colle à ces deux parois pour assurer l'étanchéité, les deux manchons 16 et 17 étant par exemple soudés à la paroi 13 de la seconde enceinte 4. Avantageusement, l'un des deux passages étanches 11, 12, et plus particulièrement le passage étanche de sortie 12, peut comporter une vanne (non représentée) pour arrêter l'écoulement du liquide dans le conduit 9, cette vanne étant utilisée pendant la première phase du procédé pour augmenter la pression du liquide dans la première enceinte. Dans un mode de réalisation préférentiel du dispositif, la seconde enceinte 4 a une forme sensiblement cylindrique dont la section transversale 30 représentée sur la Figure 2 comporte au moins une partie 31 en forme sensiblement de "U" ou équivalent, le conduit 9 étant alors disposé à proximité de la paroi intérieure 32 de la seconde enceinte 4 et avantageusement dans le fond 33 de cette partie en "U" 31, mais avantageusement sans être au contact de la paroi intérieure de la seconde enceinte pour que la diffusion illustrée par les flèches 34 puisse se faire tout autour de la première enceinte 1 et donc du conduit 9. Ce mode de réalisation est avantageux, notamment lorsque le dispositif est utilisé pour réaliser une solution de concentration donnée. En effet, dans ce cas, si le dispositif est disposé de façon que la partie en "U" 31 soit au niveau le plus bas, L'excès de produit présent dans la solution saturée a tendance à se déposer dans le fond 33 de la partie en "U", ce qui favorise le maintien de la saturation de la solution autour de la première enceinte 1. Dans le mode de réalisation illustré sur les Figures 1 et 2, il est représenté un bouchon 40 obturant une ouverture 41 par laquelle il est possible de remplir la seconde enceinte 4 avec le produit soluble 5. L'enceinte 4 comporte en outre un évent 43 avantageusement contrôlable qui permet de purger l'air contenu u à l'intérieur de l'enceinte 4 quand le liquide 3 se diffuse dans la seconde enceinte 4 pendant la première phase du procédé. Cet évent peut être fermé pendant les deuxième et troisième phases du procédé au moyen d'un clapet 44 schématiquement représenté, par exemple du type "anti-retour", qui permet en outre de maintenir l'intérieur de l'enceinte 4 en état stérile. La Figure 3 représente un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, qui permet d'obtenir une diffusion ionique optimale à travers une surface de membrane poreuse 7 la plus grande possible pour un volume minimum de la première enceinte 1. Dans ce mode de réalisation, la membrane poreuse définit une pluralité de conduits 50,51, 52 ... sensiblement cylindriques montés en parallèle, chaque conduit étant réalisé comme le conduit 9 décrit ci-avant. Les extrémités 53-55 et 56-58 des conduits 50-52 ainsi formés sont reliées respectivement aux deux passages étanches 111, 112 aménagés dans la paroi de la seconde enceinte 4, de la même façon que décrite ci-avant pour obtenir dans ces conduits des écoulements du liquide en parallèle. L'ensemble des conduits 50, 51, 52, ... constitue la première enceinte 1 entourée de la seconde enceinte 4 et les volumes intérieurs 59-61 de ces conduits sont délimités par une surface de membrane poreuse très supérieure à celle d'un seul conduit qui aurait pour volume la somme de ces volumes. Pour accélérer la réalisation de la solution saturée dans la seconde enceinte 4 au cours de la première phase du procédé, il est possible d'introduire du liquide dans cette seconde enceinte 4 en supplément de celui qui y est diffusé à travers la membrane poreuse 7 en provenance de la première enceinte 1. Un mode de réalisation des moyens permettant cette introduction supplémentaire de liquide dans la seconde enceinte a été représenté sur les Figures 1 et 2 pour simplifier les dessins. Selon ce mode de réalisation, le dispositif comporte, outre le ou les conduits 9, 50-52 décrits ci-avant, des moyens 70 pour alimenter directement la seconde enceinte 4 en liquide. Dans un mode de réalisation possible, ces moyens 70 sont constitués par une canne d'alimentation 71 plongeant dans la seconde enceinte 4, une extrémité 72 de cette canne traversant la paroi 13 de la seconde enceinte 4 par une traversée étanche 74, son autre extrémité 75 débouchant dans la seconde enceinte 4 ou étant fixée, par exemple par soudage, à la paroi de l'enceinte 4. Avantageusement, la canne 71 comporte en outre une pluralité d'orifices 76 répartis sur sa longueur. il est ainsi possible d'introduire du liquide dans cette seconde enceinte 4 en supplément de celui qui y est diffusé à travers la membrane poreuse 7 en provenance de la première enceinte 1 en connectant l'extrémité 72 de la canne 71 émergeant de la seconde enceinte à une source de liquide. En s'écoulant de façon assez homogène dans cette seconde enceinte 4, en particulier grâce à la pluralité d'orifices 76 répartis sur la longueur de la canne 71, ce liquide supplémentaire permet d'obtenir une dissolution du produit soluble 5 plus rapide qu'avec uniquement le liquide diffusé à travers la membrane poreuse du ou des conduits décrits ci-dessus, sans provoquer de prise en masse du produit soluble. REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser une solution à usage médical, notamment pour hémodialyse, à partir d'un liquide et d'un produit soluble dans ledit liquide respectivement contenus dans une première et une seconde enceintes, lesdites première et seconde enceintes ayant au moins une partie de paroi commune constituée par une membrane poreuse, caractérisé par le fait qu'il consiste: - dans une première phase, à appliquer dans ladite première enceinte une pression supérieure à celle régnant dans ladite seconde enceinte, - dans une deuxième phase, à amener les pressions dans lesdites première et seconde enceintes à une valeur sensiblement égale, et, - dans une troisième phase, à réaliser un écoulement contrôlé dudit liquide dans ladite première enceinte. 2. Procédé selon la Revendication 1, caractérisé par le fait que, lors de ladite deuxième phase, la valeur de la pression dans la première enceinte est ramenée à celle régnant dans la seconde enceinte au début de la première phase. 3. Dispositif permettant de réaliser une solution à usage médical, notamment pour hémodialyse, comprenant: - une première enceinte (1), - des moyens (2) pour réaliser un écoulement d'un liquide (3) dans ladite première enceinte, et - une seconde enceinte (4) apte à contenir un produit soluble (5) dans ledit liquide, caractérisé par le fait que lesdites première et seconde enceintes comportent au moins une partie de paroi commune (6) constituée par une membrane poreuse (7). 4.Dispositif selon la Revendication 3, caractérisé par le fait que ladite membrane poreuse (7) définit un conduit (9) sensiblement cylindrique constituant ladite première enceinte (1), ladite seconde enceinte (4) entourant ladite première enceinte. 5. Dispositif selon la Revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens (2) pour réaliser un écoulement d'un liquide dans ladite première enceinte (1) sont constitués par deux premier (11) et second (12) passages étanches réalisés dans la paroi (13) de ladite seconde enceinte (4), les extrémités (14, 15) dudit conduit (9) étant respectivement liées aux deux dits premier et second passages étanches pour obtenir récoulement dudit liquide dans ledit conduit. 6. Dispositif selon l'une des Revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que ladite seconde enceinte (4) a une forme sensiblement cylindrique. 7. Dispositif selon l'une des Revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que la section transversale (30) de ladite seconde enceinte (4) comporte au moins une partie (31) en forme sensiblement de "U". 8. Dispositif selon l'une des Revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que ledit conduit (9) est disposé à proximité de la paroi intérieure (32) de ladite seconde enceinte (4). 9. Dispositif selon les Revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que ledit conduit (9) est disposé sensiblement dans le fond (33) de ladite partie (31) en forme de "U". 10. Dispositif selon les Revendications 3 et 5, caractérisé par le fait que ladite membrane poreuse (7) définit sensiblement une pluralité de conduits (50, 51, 52) sensiblement cylindriques, les extrémités (53-55,56-58) desdits conduits étant respectivement reliées aux deux premier (111) et second (112) passages étanches pour obtenir l'écoulement dudit liquide (3) dans lesdits conduits, ladite pluralité de conduits constituant ladite première enceinte (1) et ladite seconde enceinte (4) entourant ladite première enceinte. 11. Dispositif selon l'une des Revendications 3 à 10, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (70) pour alimenter directement ladite seconde enceinte (4) en liquide. 12. Dispositif selon la Revendication 11, caractérisé par le fait que lesdits moyens (70) pour alimenter directement ladite seconde enceinte en liquide sont constitués par une canne d'alimentation (71) plongeant dans ladite seconde enceinte (4), une extrémité (72) de ladite canne traversant la paroi (13) de ladite seconde enceinte par une traversée étanche (74). 13. Dispositif selon la Revendication 12, caractérisé par le fait que ladite canne (71) comporte une pluralité d'orifices (76) répartis sur sa longueur. 14. Dispositif selon l'une des Revendications 3 à 13, caractérisé par le fait que ladite seconde enceinte (4) comporte un évent contrôlable (43). 15. Dispositif selon la Revendication 14, caractérisé par le fait que ledit évent est obturé par un clapet (44).