Brevet FR2742338A1 — publié le 19970620

I APPAREIL POUR ADMINISTRER UN FLUIDE La présente invention concerne un appareil pour administrer un fluide, du type comportant un réservoir de fluide, une chambre à fluide de volume variable ayant une entrée et une sortie, l'entrée étant reliée au réservoir par l'intermédiaire d'un passage d'entrée de fluide et la sortie étant reliée à un passage de sortie d'approvisionnement de fluide par lequel un fluide peut être fourni à un patient. Cette invention concerne plus particulièrement un appareil pour administrer des narcotiques ou d'autres médicaments à un patient. Différents appareils sont disponibles et permettent au patient de s'administrer de façon sûre des doses de médicament intraveineux à volonté, sans nécessiter une équipe médicale. L'appareil peut permettre de donner le médicament lorsque cela est nécessaire, et il en résulte souvent une réduc- tion de la quantité de médicaments utilisée. Des appareils antérieurs ont une disposition empêchant le patient de dépasser une dose sûre. Ceci peut être atteint de façon simple par des appareils contrôlés électroniquement, mais ceux-ci sont généralement relativement coûteux et ne sont pas adaptés pour une application unique. Différentes formes d'appareils mécaniques peu coûteux ont été proposées et sont décrites dans W093/00944, W088/02637, WO91/08002, W095/08359, WO88/00841, FR2215246, FR2338710, EP32792, EP483759, US4201207, US3035575, US4828551 et "Patient- Controlled Analgesia" par Rapp et al., DICP The Annals of Pharmacotherapy, novembre 1989, vol 23, p 899. Ces appareils mécaniques empêchent géné- ralement un surdosage au moyen d'un restricteur de flux, de sorte que même si le patient actionne l'appareil de façon répétée à des intervalles courts, le restricteur empêche de dépasser la dose sûre prescrite. Bien que de tels appareils peuvent efficacement empêcher un surdosage, ils permettent au patient d'administrer des faibles doses de médicament à des intervalles fréquents de sorte qu'il y a presque une administration en continu. Avec certains médicaments, ceci peut être un avantage ou un problème insi- gnifiant. Toutefois, avec d'autres médicaments, en particulier avec des anal- gésiques, il est avantageux de donner le médicament moins fréquemment, en plus grande quantité, sous forme de doses. Un objet de la présente invention est de fournir un appareil amélioré pour administrer un fluide. Selon un premier aspect de l'invention, il est fourni un appareil pour admi- nistrer un fluide du type spécifié ci-dessus, caractérisé en ce que la chambre à fluide comporte un actionneur qui est mobile depuis une première position dans laquelle la chambre à fluide a un premier volume, jusqu'à une deuxième position dans laquelle la chambre à fluide a un deuxième volume inférieur au premier volume, de sorte que le fluide est pompé de la chambre vers le passage d'approvisionnement de fluide, et en ce que l'appareil comporte un organe qui peut être actionné par l'utilisateur, couplé à l'actionneur, I'organe qui peut être actionné par l'utilisateur pouvant être actionné par l'utilisateur pour dispenser du fluide uniquement lorsque l'actionneur est dans sa première position. L'appareil comporte de préférence un organe pour maintenir l'organe qui peut être actionné par l'utilisateur dans une position actionnée après l'action- nement, jusqu'à ce que l'actionneur soit retourné dans sa première position. L'organe, qui peut être actionné par l'utilisateur, est de préférence un bouton s'étendant au-dessus de l'actionneur, le bouton et l'actionneur étant verrouillés l'un avec l'autre lorsque le bouton est pressé vers l'intérieur pour pomper du fluide depuis la chambre, le bouton étant verrouillé dans sa position actionnée, I'actionneur étant déverrouillé du bouton lorsque le piston atteint sa deuxième position de façon que l'actionneur peut être déplacé vers l'extérieur indépendamment du bouton, et le bouton étant déverrouillé de sa position actionnée par déplacement de l'actionneur dans sa première position. La chambre à fluide peut être un cylindre et l'actionneur peut com- porter un piston. Le réservoir peut comporter un cylindre ayant un piston mobile le long de sa longueur, I'appareil ayant une ouverture d'entrée dans le cylindre sur un côté du piston, et le passage d'entrée de fluide s'ouvrant dans le cylindre sur ce côté. Le passage d'entrée de fluide comporte de préférence un filtre s'ouvrant vers l'extérieur de l'appareil et permettant l'évacuation de gaz en empêchant l'évacuation de liquide. Le passage d'entrée de fluide comporte de préférence un capillaire disposé de façon à restreindre le flux de fluide dans la chambre. La chambre à fluide peut comporter un organe élas- tique utilisable pour déplacer l'actionneur de la deuxième à la première posi- tion. La chambre à fluide peut être placée le long du côté du réservoir et le passage de sortie du flux de fluide peut s'étendre essentiellement paral- lèlement au réservoir. Des appareils à pompe pour des injections médicales pour des analgésies contrôlées par le patient selon la présente invention, seront décrits maintenant au moyen d'exemples, en référence aux dessins, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective en coupe partielle de l'appareil; les figures 2 à 5 sont des vues schématiques en coupe de l'ensemble de la pompe de l'appareil, à quatre étapes différentes de fonctionnement; - les figures 6 et 7 sont des vues schématiques en coupe d'un ensemble de pompes alternatives, à deux étapes différentes de fonctionnement; et - les figures 8 à 10 sont des vue schématiques en coupe d'autres alternatives d'ensemble de pompe à trois étapes différentes de fonctionnement. En se référant tout d'abord à la figure 1, I'appareil à pompe comporte un boîtier tubulaire 1 incluant un réservoir de fluide 2 relié par l'intermédiaire d'un passage d'entrée de fluide 3 à une entrée d'un ensemble de pompe 4. La sortie de l'ensemble de pompe 4 est reliée par l'intermédiaire d'un passage de sortie d'approvisionnement de fluide 5 à un couplage 6 sur le boîtier. En fonctionnement, le couplage 6 est relié à un cathéter ou une canule s'étendant vers le patient pour administrer le médicament contenu dans le réservoir 2. Le réservoir de fluide 2 a une section circulaire et un volume d'environ 60 mi. L'extrémité gauche 20 du réservoir 2 est fermée. L'extrémité droite 21 a un clapet anti-retour 22 comportant une entrée conique 23 en forme de Luer femelle dans laquelle le nez d'une seringue (non représentée) peut être inséré. Un piston 24 est mobile le long du réservoir 2 dans chaque direction, le piston formant un joint coulissant autour de sa périphérie avec la surface intérieure du réservoir. Le passage 5 de fluide s'ouvre à une extrémité dans l'extrémité droite du réservoir 2. Le passage 5 comporte une première partie 50 de diamètre rela- tivement faible, s'étendant radialement vers l'extérieur jusqu'au bord supé- rieur du boîtier 1 o il s'ouvre selon un petit évidement 51. L'évidement 51 s'ouvre à la surface du boîtier 1, mais est connecté à un filtre hydrophobe 52, qui permet au gaz de s'échapper, mais empêche le passage de liquide. Une deuxième partie 53 du passage s'étend depuis évidement 51, en dessous du filtre 52, et s'étend longitudinalement, parallèlement au réservoir 2. Un insert capillaire 54 est positionné dans la seconde partie 53 du passage pour limiter le flux le long du passage de fluide à environ 0,1 ml/min. L'extrémité gauche de la deuxième partie 53 du passage 5 s'ouvre dans l'entrée de l'ensemble de pompe 4 qui sera décrit en détail ci-dessous. Sur l'extrémité gauche de l'ensemble de pompe 4, le passage de fluide 5 continue comme une troisième partie de sortie 55, qui est reliée au couplage 6 par un clapet anti-retour 56 et une quatrième partie 57 courte s'étendant radialement. En se référant maintenant aux figures 2 à 5, l'ensemble de pompe 4 comporte une chambre à fluide 40 ayant la forme d'un cylindre vertical. A son extrémité inférieure, la chambre 40 a une entrée 41, connectée à la deuxième partie 53 du passage de fluide 5, et une sortie 42 connectée à la troisième partie 55 du passage de fluide. Un piston actionneur 43 est positionné dans le cylindre 40 et est mobile le long de sa longueur, vers le haut ou vers le bas, pour modifier le volume de la chambre. Un ressort 44 presse le piston 43 en direction de l'extrémité supérieure du cylindre 40, c'est-a-dire de façon que le volume de la chambre défini en dessous du piston tende à augmenter. Le piston 43 est relié au-dessus de la chambre 40, à un bras de levier 45 s'étendant horizon- talement. A son extrémité droite, le bras 45 comporte une came de verrouillage 46 pivotant autour d'un axe horizontal. L'extrémité gauche 47 du bras de levier 45 s'étend en direction d'un bouton de verrouillage 48. Le bras de levier 45 est caché en dessous d'un élément qui peut être actionné par I'utilisateur ou d'un bouton 60. Le bouton 60 est pivoté autour du même axe horizontal que le bras de levier , en direction de son côté droit. Sur le bord inférieur du bouton 60, sur son côté droit, un levier à cliquet 61 est monté de façon pivotante autour d'un axe horizontal et est pressé dans une direction anti-horaire par un ressort 62 de sorte qu'une dent 63 à l'extrémité supérieure du levier s'engage dans une détente 64 formée dans la came de verrouillage 46. A son extrémité gauche, le bouton 60 comporte un élément de retenue 65 se projetant vers le bas dans le verrouillage à bouton 48. Le verrouillage à bouton 48 a une forme de U avec deux bras 66 et 67 se projetant vers le haut, ayant respectivement chacun une dent 68 et 69 se projetant vers la droite. Le verrouillage à bouton 48 est pivoté autour du milieu d'un axe horizontal le long de la longueur du bras du côté gauche 66, et est pressé dans une direction horaire par un ressort 70. La dent 68 du bras gauche 66 est positionnée pour coopérer avec I'élément de maintien 65, tandis que la dent 69 du bras droit 67 est posi- tionnée pour coopérer avec l'extrémité gauche 47 du bras de levier 45. L'appareil à pompe est rempli d'un médicament liquide au moyen d'une seringue (non représentée) dont le nez est ajusté avec l'entrée 23. Lorsque le piston de la seringue est pressé, I'augmentation de pression ouvre le clapet 22 permettant au fluide d'entrer dans le réservoir 2 sur le côté droit du piston 24. Le piston 24 se déplace vers la gauche lorsque le fluide est introduit. Tout gaz dans le réservoir 2, à la droite du piston 24, s'échappe par le passage 5 et le filtre hydrophobe 52. Initialement, lorsque l'assemblage de pompe 4 est dans un état non actionné, comme cela est illustré par la figure 2, le ressort 44 dans la chambre de fluide presse le piston 43 vers le haut de sorte que la chambre a son volume maximal et est pleine de liquide. Dans cet état, la dent 63 du levier à cliquet 61 s'engage dans la détente 64 de la came 46, de sorte que le bouton 60 est maintenu dans sa positon supérieure avec l'élément de maintien 65 dégagé du verrouillage à bouton de blocage 48. Lorsque l'utilisateur a besoin d'une dose de médicament, il pousse vers le bas la surface supérieure du bouton 60 provoquant sa rotation autour de son pivot et le déplacement vers le bas de l'extrémité gauche. Lorsque ceci se produit, I'engagement du levier à cliquet 61 avec la came de verrouillage 46 entraîne également que le bras de levier 45 tourne autour de son point de pivotement et se déplace vers le bas du côté gauche 47. A son tour, ceci implique que le piston 43 se déplace vers le bas dans la chambre 40, réduisant ainsi le volume réel de la chambre et impliquant que tout le fluide dans la chambre soit pompé vers l'extérieur par la sortie 42 jusqu'au couplage 6 par l'intermédiaire de la troisième partie 55 du passage de fluide. L'insert capillaire 54 empêche qu'un flux de fluide important ne sorte par l'entrée 41 de la chambre. Le bouton 60 se déplace vers le bas jusqu'à ce que la dent 68 verrouillage à bouton 48 s'engage dans une rainure 71 de I'élément de retenue 65, comme illustré par la figure 3. Lorsque le bouton 60 atteint cette position, I'extrémité inférieure du levier à cliquet 61 entre en contact avec un arrêt fixé 72 qui dégage la dent 63 de la détente 64, et ainsi, dégage le bras de levier 45 du bouton 60. Le bras de levier 45 est alors libre de se déplacer vers le haut par l'intermédiaire du ressort 44, à travers les positions illustrées par les figures 4 et 5, jusqu'à sa position originale tandis que le bouton 60 est verrouillé vers le bas de sorte qu'un actionnement supplémentaire par l'utilisateur n'est pas possible. La vitesse à laquelle le bras de levier 45 peut se déplacer vers le haut est limitée par la vitesse de flux à travers le capillaire 54. Typiquement, la capacité de la chambre 40 est de 0,4 ml, de sorte qu'avec une vitesse de flux à travers le capillaire de 0,1 ml/min, il faut 4 à 5 minutes jusqu'à ce que la chambre soit à nouveau remplie et atteigne la position illustrée par la figure 5. Lorsque l'extrémité gauche 47 du bras de levier 45 se délace vers le haut et dépasse la dent 69 sur le bras 67 du bouton e blocage 48, cela impliquera le déplacement dans le sens horaire du verrouillage, contre l'action du ressort 70, déplaçant ainsi la dent 68 vers la gauche, en s'éloignant de la fente 71 dans l'élément de maintien 65. Ceci libère les boutons 60, permettant au ressort 62 de tourner dans un sens horaire, vers le haut jusqu'à sa po 47 du bras de levier 45 se délace vers le haut et dépasse la dent 69 sur le bras 67 du verrouillage à bouton 48, cela implique le déplacement dans le sens horaire du verrouillage, contre l'action du ressort 70, déplaçant ainsi la dent 68 vers la gauche, en s'éloignant de la rainure 71 dans l'élément de maintien 65. Ceci libère les boutons 60, permettant au ressort 62 de tourner dans un sens horaire, vers le haut jusqu'à sa position de repos illustrée par la figure 2. Dans cet état, le bouton 60 peut à nouveau être actionné par l'utilisateur pour administrer une autre dose de médicament. Chaque fois que la chambre à fluide 40 est remplie avec du fluide du réser- voir 2, le piston 24 se déplace d'une petite distance vers la droite lorsque le volume du réservoir se réduit. Dans l'appareil décrit cidessus, le fluide est tiré dans la chambre à fluide 40 par l'action de ce ressort 44. Selon une alter- native, le réservoir 2 pourrait avoir un ressort poussant son piston 24 vers la droite, de sorte que le fluide soit pompé à l'extérieur du réservoir dans la chambre à fluide. s L'appareil selon la présente invention a l'avantage d'être de construction mécanique simple, de sorte qu'il peut être réalisé de façon suffisamment bon marché pour être jetable tout en assurant que le médicament est uniquement donné sous forme de doses espacées dans le temps. Il existe différentes manières alternatives par lesquelles un appareil selon la présente invention pourrait être réalisé. Les figures 6 et 7 montrent des appareils alternatifs ayant certains composants similaires à l'appareil illustré par les figures 2 à 5, qui sont donnés avec les même numéros comportant un prime. La chambre à fluide est omise pour des raisons de clarté. Dans les figures 6 et 7, I'arrêt fixé 72 de l'appareil précédent est remplacé par un arrêt mobile 72' à une extrémité d'un coulisseau horizontal 80. L'autre extrémité du coulisseau 80 est couplée au verrouillage à bouton 48' en un point sur le côté opposé du pivot par rapport à la dent 68'. Lorsque le bouton 60' est pressé, l'élément de retenue 65' se déplace jusqu'à ce que la dent 68' sur le verrouillage à bouton 48' puisse s'engager dans la rainure 71' sur l'élément de maintien. Lorsque ceci se produit, on peut voir que le verrouillage à bouton 48' tourne dans un sens horaire. Ceci tire le coulisseau 80 vers la gauche et avec lui, I'arrêt 72'. Lorsque l'arrêt 72' se déplace vers la gauche et entre en contact avec l'extrémité inférieure du levier à cliquet 61', en le déplaçant dans le sens horaire, de sorte que sa dent 63' se dégage de la détente 64'. Ceci permet au bras de levier 45' de se déplacer vers le haut dans sa position originale. Lorsque le bras de levier 45' entre en contact avec la dent 69' sur le verrouillage 48', il libère le bouton 60' de sorte qu'il peut être actionné à nouveau. Une autre alternative de l'appareil est illustrée par les figures 8 à 10 dans lesquelles les composants similaires à ceux des appareils décrits ci-dessus ont les mêmes numéros de référence, comportant un double prime. Dans cet arrangement, le bouton 60" et le bras de levier 45" sont tous les deux mobiles verticalement vers le haut et vers le bas. Dans la position de repos illustrée par la figure 8, le bras de levier 45" est retenu avec le bouton 60" par un verrouillage 90 de sorte que lorsque le bouton est pressé, le bras de levier est également pressé. Lorsque le bouton 60" atteint l'extension inférieure de son déplacement, comme cela est illustré par la figure 9, le verrouillage 90 est libéré, permettant au bras de levier 45" de se déplacer vers le haut par rapport au bouton lorsque la chambre à fluide 40" se remplit de fluide. Toutefois, le bouton 60" est maintenu dans sa position pressée par un deuxième verrouillage 91 jusqu'à ce que le levier 45" soit totalement déplacé vers le haut dans la position illustrée par la figure 10 o il libère le second verrouillage 91 et permet au bouton de se déplacer vers le haut dans sa position originale sous l'action d'un ressort de rappel 92. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais s'étend à toute variante évidente pour l'homme du métier. REVENDICATIONS 1. Appareil pour administrer un fluide, comportant un réservoir de fluide, une chambre à fluide de volume variable ayant une entrée et une sortie, I'entrée étant reliée au réservoir par l'intermédiaire d'un passage d'entrée de fluide et la sortie étant reliée à un passage de sortie d'approvisionnement de fluide par lequel un fluide peut être fourni à un patient, caractérisé en ce que la chambre à fluide (40) comporte un actionneur (43) qui est mobile depuis une première position dans laquelle la chambre à fluide (40) a un premier volume, jusqu'à une deuxième position dans laquelle la chambre à fluide a un deuxième volume inférieur au premier volume, de sorte que le fluide est pompé de la chambre vers le passage (55) d'approvisionnement de fluide, et en ce que l'appareil comporte un organe (60) qui peut être actionné par l'utili- sateur, couplé à l'actionneur (43), I'organe (60) qui peut être actionné par lI'utilisateur pouvant être actionné par l'utilisateur pour dispenser du fluide uniquement lorsque l'actionneur est dans sa première position. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un organe (68, 71) pour maintenir l'organe (60) qui peut être actionné par l'utili- sateur dans une position actionnée après l'actionnement, jusqu'à ce que l'actionneur (43) soit retourné dans sa première position. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe qui peut être actionné par l'utilisateur est un bouton (60) s'étendant au-dessus de lI'actionneur (43), en ce que le bouton et l'actionneur sont verrouillés l'un avec l'autre lorsque le bouton est pressé vers l'intérieur pour pomper du fluide depuis la chambre, en ce que le bouton (60) est verrouillé dans sa position actionnée, en ce que l'actionneur (43) est déverrouillé du bouton (60) lorsque l'actionneur atteint sa deuxième position de façon que l'actionneur peut être déplacé vers l'extérieur indépendamment du bouton, et en ce que le bouton (60) est déverrouillé de sa position actionnée par déplacement de Il I'actionneur (43) vers sa première position. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté- risé en ce que la chambre à fluide est un cylindre (40) et en ce que I'actionneur (43) comporte un piston. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté- risé en ce que le réservoir (2) comporte un cylindre ayant un piston (24) mobile le long de sa longueur, en ce que l'appareil a une ouverture d'entrée (23) dans le cylindre sur un côté du piston (24), et en ce que le passage d'entrée de fluide (3) s'ouvre dans le cylindre sur ce côté. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté- risé en ce que le passage d'entrée de fluide (3) comporte un filtre (52) s'ouvrant vers l'extérieur de l'appareil et permettant l'évacuation de gaz en empêchant l'évacuation de liquide. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté- risé en ce que le passage d'entrée de fluide (3) comporte un capillaire (54) disposé de façon à restreindre le flux de fluide dans la chambre (40). 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté- risé en ce que la chambre à fluide (40) comporte un organe élastique (44) utilisable pour déplacer l'actionneur (43) de la deuxième à la première position. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté- risé en ce que la chambre à fluide (40) est placée le long du côté du réservoir (2) et le passage de sortie (5) du flux de fluide s'étend essentiellement paral- lèlement au réservoir.