Brevet FR2757772A1 — publié le 19980703

INJECTEUR A TELECOMMANDE POUR INTERVENTIONS MEDICALES L'invention concerne un injecteur à télécommande pour interventions médicales. Au cours de certaines interventions médicales telles que des angioplasties, ou des angiographies, il est nécessaire de procéder à des injections, par exemple de produit de contraste, simultanément à l'utilisation de rayons X pour la réalisation des angiographies. Les injections sont habituellement réalisées à l'aide d'une seringue, directement dans le circuit d'injection, c' est-à- dire par exemple dans le cathéter d'angiographie. Lors de l'injection, l'opérateur se trouve à proximité immédiate du patient. I1 est alors soumis à une irradiation non négligeable en raison du rayonnement diffusé. Dans le cas d'opérateurs spécialisés réalisant fréquemment des interventions médicales de ce type, une protection de l'opérateur contre le risque d'irradiation doit être prévue. Usuellement, cette protection de l'opérateur est assurée par deux moyens : d'une part en éloignant l'opérateur du patient soumis à l'irradiation, d'autre part en plaçant 1 'opérateur derrière un écran de protection. Chacun de ces deux moyens de protection a pour effet de rendre pratiquement impossible l'exécution d'une injection par l'opérateur directement dans le circuit d'injection. L'un des buts de la présente invention est de proposer un injecteur permettant d'assurer une injection directement dans le circuit d'injection alors que l'opérateur est éloigné du patient et protégé par un écran. Un autre but de l'invention est de proposer un injecteur qui assure à l'opérateur les mêmes sensations que s'il injectait directement à l'aide d'une seringue dans le circuit d'injection. L'invention a pour objet un injecteur à télécommande, pour interventions médicales mettant en jeu une irradiation, caractérisé en ce qu'il comporte - un dispositif d'injection, pour injecter un fluide dans un circuit d'injection, ]a résistance hydraulique du circuit d'injection imposant une relation entre la pression d'injection et le débit d'injection du fluide, - une commande à distance, manoeuvrée par l'opérateur pour commander l'injection, et - une chaîne électronique de contrôle pour reproduire au niveau de la commande à distance la même relation entre la pression et le débit que celle imposée au niveau du dispositif d'injection par la résistance hydraulique du circuit d'injection. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le dispositif d'injection est constitué d'une seri.ngue susceptible d'injecter un fluide dans le circuit d'injection et d'un pousse-seringue entraîné par un moteur; - la commande à distance est constituée par une seringue; - la seringue de la commande à distance débite dans un réservoir et le passage entre ]a seringue et le réservoir est sous le contrôle d'un pointeau déplaçable par l'intermédiaire d'un moteur; - la chaîne électronique de contrôle comporte d'une part des capteurs des déplacements (Di, Dc) du pousseseringue et du piston de la seringue de la commande à distance et un comparateur délivrant au moteur du pousseseringue un signal représentatif de la différence des déplacements (Dc-Di), d'autre part des capteurs des pressions (Pi, Pc) en sortie de seringue d'injection et de seringue de la commande à distance, et un comparateur délivrant au moteur du pointeau un signal représentatif de la différence des pressions (Pi-Pc); - la seringue de la commande à distance présente une tige de piston susceptible d'être déplacée par un moteur; - la chaîne électronique de contrôle comporte d'vine part des capteurs des déplacements (Di, Dc) du pousseseringue et du piston de la seringue de la commande à distance et un comparateur délivrant au moteur du piston de la seringue de la commande à distance un signal représentatif de la différence des déplacements D'autres caractéristiques ressortent de la description qui suit faite avec référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un schéma de principe d'un injecteur à télécommande dans un mode de réalisation à commande en débit - la figure 2 représente un schéma de principe d'un injecteur à télécommande dans un mode de réalisation à commande en pression. L'injecteur à télécommande, dans ses deux modes de réalisation représentés aux figures 1 et 2, respectivement, se compose d'un dispositif d'injection 1, d'une commande à distance 2, et, entre le dispositif d'injection 1 et la commande à distance 2, d'une chaîne électronique de contrôle 3. Le dispositif d'injection 1 est constitué : d'une seringue 4 susceptible d'injecter un fluide, par exemple un liquide dans un vaisseau du patient par l'intermédiaire d'un circuit d'injection symbolisé en 5 et correspondant par exemple à un cathéter d'angiographie ; et d'un pousseseringue 6 comportant un moteur 7 entraînant une vis sans fin 8 sur laquelle se déplace une noix 9 guidée longitudinalement et agissant sur le piston 10 de la seringue 4. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la commande à distance 2 est constitué par une seringue il susceptible d'injecter un liquide dans un réservoir 12. Le passage entre la sortie de la seringue 11 et le réservoir 12 est sous le contrôle d'un pointeau 13 déplaçable par l'intermédiaire d'un moteur 14. I.e piston 15 de la seringue 11 est manoeuvré par l'opérateur. La chaîne électronique de contrôle 3 comprend essentiellement d'une part un capteur 16 du déplacement Di du pousse-seringue 6, un capteur 17 du déplacement Dc du piston 15 de la seringue 11 de la commande à distance 2, et un comparateur 18 recevant sur son entrée inversée le signal du capteur 16 du déplacement Di du pousse-seringue 6, recevant sur son entre non inversée le signal du capteur 17 du déplacement Dc du piston 15 de la seringue 11 de la commande à distance 2, et délivrant en sortie au moteur 7 du pousse-seringue 6, un signal de commande représentatif de la différence (Dc - Di) des déplacements en provenance des (auteurs 17 et 1.6, respectivement; et d'autre part, un capteur 19 de la pression d'injection Pi à l'entrée du circuit d'injection 5, un capteur 20 de la pression de commande Pc à la sortie de la seringue de commande 11, et un comparateur 21 recevant sur son entrée non inversée le signal du capteur 19 de la pression d'injection, recevant sur son entrée inversée le signal du capteur 20 de la pressi.on de commande, et délivrant en sortie au moteur 14 de commande de pointeau 13, un signal de commande représentatif de la différence (Pi - Pc) des pressions en provenance des capteurs 19 et 20, respectivement. Le fonctionnement de l'injecteur à télécommande dans son mode de réalisation à commande en débit s'analyse de la manière suivante. Le capteur 16 de déplacement du pousse-seringue 6 fournit un signal correspondant au déplacement Di du pousse-seringue 6. Le déplacement Di du pousse-seringue est proportionnel au débit d'injection dans le circuit d'injection 5. Le capteur 19 de la pression d'injection Pi fournit un signal correspondant à la pression d'injection. La relation entre la pression d'injection Pi et le débit d'injection est imposée par la résistance hydraulique du circuit d'injection 5. Le capteur 17 fournit un signal correspondant au déplacement Dc du piston 15 de la seringue 11 de la commande à distance 2. Le capteur 20 fournit un signal correspondant à la pression Pc de commande. Le but recherché est de fournir à l'opérateur, agissant sur la commande à distance 2, les mêmes sensations que s'il injectait directement dans le circuit d'injection 5 au moyen de la seringue 4. La (commande A distance 2 doit donc reproduire la même relation entre la pression et le débit que celle imposée par la résistance hydraulique du circuit d'injection 5. A cet effet, le pointeau 13 étant ouvert, l'opérateur impose un déplacement au piston 15 de la seringue 11. Le capteur 17 détecte ce déplacement et le comparateur 18 alimente le moteur 7 en fonction de la différence (Dc - Di) des signaux en provenance des capteurs 17 et 16 respectivement, de sorte que cette différence tend à s'annuler, c'est-à-dire que Di tend à être égal à Dc. Du fait du déplacement Di commandé par le moteur 7, le piston 10 de la seringue 4 est déplacé et une injection est assurée. Le capteur 19 mesure la pression Pi d'injection imposée par la résistance hydraulique du circuit d'injection 5. T,e comparateur 21 assure la commande du moteur 14 en fonction de la différence (Pi - Pc) des signaux en provenance des capteurs 19 et 20, respectivement, de sorte que cette différence tend à s'annuler au fur et à mesure que le pointeau 1.3 réduit le passage entre la seringue 11 et le réservoir 12. Ainsi l'opérateur, agissant sur le piston 15 de la seringue 11 de la commande à distance 2, perçoit une pression sensiblement égale à la pression d'injection dans le circuit d'injection 5. Sur la figure 2 est représenté un mode de réalisation à commande en pression. Ce dispositif d'injection 1 est identique à celui de la figure 1. La commande à distance 2 comporte une seringue 22 dont le piston est constitué par une tige filetée 23 susceptible d'être déplacée par un moteur 24 par l'intermédiaire soit d'un écrou, soit d'un pignon, par exemple. A son extrémité opposée à la seringue, la tige filetée 23 porte un poussoir 25, et entre la tige 23 et le poussoir 25 est disposé un capteur 26 de pression ou de force, délivrant un signal représentatif de la pression de commande Pc. La chaîne électronique de contrôle 3 comprend quatre capteurs et deux comparateurs, comme dans le cas de la figure i, mais la disposition est différente. Un capteur 16 de déplacement Di du pousse-seringue 6 applique son signal à 1 l'entrée non inversée d'un comparateur 27, qui reçoit sur son entrée inversée le signal du capteur 28 du déplacement Dc du piston de la seringue 22 de la commande à distance 2. Le comparateur 27 alimente le moteur 24 de commande de déplacement de la tige 23 par un signal représentatif de la différence (Di - Dc) des déplacements. Par ailleurs, le capteur 19 de la pression d'injection Pi à entrée du circuit d'injection 5 applique son signal à l'entrée inversée d'un comparateur 29 qui reçoit sur son entrée non inverse le signal en provenance du capteur 26 de la pression de commande Pc. Le comparateur 29 alimente le moteur 7 du pousse-seringue par un signal représentatif de la différence (Pc - Pi) des pressions. Le fonctionnement de l'injecteur à télécommande dans son mode de réalisation à commande en pression s'analyse de la manière suivante. L'opérateur applique sur le poussoir 25 une pression Pc, mesurée par le capteur 26, et un signal correspondant est appliqué au comparateur 29 qui commande le moteur 7. Le pousse-seringue est actionné et la pression d'injection Pi à la sortie de la seringue 4 est mesurée par le capteur 19 qui applique le signal correspondant au comparateur 29, de sorte que la pression d'injection Pi tend à égaler la pression de commande Pc. Simultanément, le capteur 16 mesure le déplacement Di du pousse-seringue et applique le signal correspondant au comparateur 27 qui commande le moteur 24 et le déplacement Dc du piston de la seringue 22. Le capteur 28 mesure ce déplacement et applique au comparateur 27 le signal correspondant de sorte que le déplacement Dc tend à égaler 1 déplacement Di. Ainsi, l'opérateur agissant sur le poussoir 25 perçoit un déplacement sensiblement égal au déplacement du piston 10 de la seringue d'injection 4. Comme dans le mode de réalisation de la figure 1, la relation entre la pression et le débit d'injection se. trouve reportée sur la commande A distance 2. L'injecteur à télécommande, utilisant un pousseseringue, une commande à distance et une chaîne électronique de contrôle, permet à l'opérateur d'être éloigné du patient et protégé par un écran, c'est-à-dire de ne pas être soumis au rayonnement X diffusé, tout en conservant sur la commande à distance les mêmes sensations que sur la seringue d'injection. La chaîne électronique de contrôle assure les liaisons entre les pressions d'une part, les déplacements d'autre part, pour que la relation entre la pression d'injection et le débit d'injection, impose par la résistance hydraulique du circuit d'injection, soit perçue par l'opérateur sur la commande à distance. Il faut noter que les capteurs de déplacement peuvent être remplacés par des capteurs de position, ou que les signaux correspondant aux déplacements peuvent être convertis en signaux correspondant à des positions. Par ailleurs, les paramètres de la chaîne électronique de contrôle sont adaptés en fonction des calibrations des seringues d'injection et de commande à distance (volume et diamètre, par exemple). De plus, il est prévu des sécurités pour que l'intervention médicale ne soit pas perturbée, par exemple une limitation de la pression d'injection, ou la détection d'un injecteur vide. En outre, l'ensemble de l'injecteur à télécommande est conçu pour respecter les exigences ergonomiques et les contraintes particulières relatives au caractère médical des interventions, telles que stérilité et sécurité. Enfin, la liaison entre le dispositif d'injection 1 et la commande à distance 2, pour la transmission des signaux de commande notamment, peut être assurée par fil, par ondes hertziennes ou par rayonnement infrarouge, par exemple. REVENDICATIONS 1. injecteur à télécommande, pour interventions médicales mettant en jeu une irradiation, caractérisé en ce qu'il comporte - un dispositif d'injection (1), pour injecter un fluide dans un circuit d'injection (5), la résistance hydraulique du circuit d'injection (5) imposant une relation entre la pression d'injection et le débit d'injection du fluide, - une commande à distance (2), manoeuvrée par l'opérateur pour commander l'injection, et - une chaîne électronique de contrôle (3) pour reproduire au niveau de la commande à distance (2) la même relation entre la pression et le débit que celle imposée au niveau du dispositif d'injection (1) par la résistance hydraulique du circuit d'injection (5). 2. Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'injection (1) est constitué d'une seringue (4) susceptible d'injecter un fluide dans le circuit d'injection (5) et d'un pousse-seringue (6) entraîné par un moteur (7). 3. Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande à distance (2) est constituée par un 4. Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seringue (11) de la commande à distance (2) débite dans un réservoir (12) et le passage entre la seringue (11) et le réservoir (12) est sous le contrôle d'un pointeau (13) déplaçable par l'intermédiaire d'un moteur (14). 5. Injecteur selon la revendication 4, caractErisé en ce que la chaîne électronique de contrôle (3) comporte d'une part des capteurs (16, 17) des déplacements (Di, Dc) du pousse-seringue (6) et du piston de la seringue (11) de la commande à distance (2) et un comparateur (18) délivrant au moteur (7) du pousse-seringue (6) un signal représentatif de la différence des déplacements (Dc-Di), d'autre part des capteurs (19, 20) des pressions (Pi, Pc) en sortie de seringue (4) d'injection et de seringue (11) de la commande à distance (2), et un comparateur (21) délivrant au moteur (14) du pointeau (13) un signal représentatif de la différence des pressions (Pi-Pc). 6. Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seringue (22) de la commande à distance (2) présente une tige (23) de piston susceptible d'être déplacée par un moteur (24). 7. Injecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la chaîne électronique de contrôle (3) comporte d'une part des capteurs (16, 28) des déplacements (Di, Dc) du pousse-seringue (6) et du piston de la seringue (22) de la commande à distance et un comparateur (27) délivrant au moteur (24) du piston de la seringue (22) de la commande à distance (2) un signal représentatif de id différence des déplacements (Di-Dc), d'autre part des capteurs (19, 26) des pressions (Pi,Pc) d'injection et de commande, et un comparateur (29) délivrant au moteur (7) du pousse-seringue (6) un signal représentatif de la différence des pressions (Pc-Pi).