Brevet FR2826582A1 — publié le 20030103

La présente invention a pour objet une aiguille d'injection, notamment à usage médical, permettant d'obtenir un débit régulé. Les dispositifs d'injection sont classiquement composés d'une seringue actionnée manuellement ou par l'intermédiaire de moyens mécaniques commandés par un microprocesseur et d'une aiguille comprenant un conduit axial débouchant dans la partie avant. L'aiguille est un tube de diamètre constant sur toute sa longueur dont l'extrémité avant est taillée en pointe, dans certains cas à l'aide de trois biseaux. La lumière de ces aiguilles est de diamètre constant et permet d'évacuer le liquide poussé par un piston qui assure, outre la pression nécessaire, l'étanchéité de la liaison avec la surface interne de la cartouche. Ces dispositifs sont censés permettre une injection régulière. Mais en aval de l'aiguille, avant que le liquide à injecter ne pénètre dans le tissu, se trouve un système élastique constitué par le piston en caoutchouc de la cartouche de liquide à injecter. Or, ce piston élastique se déforme en fonction de la résistance rencontrée par le liquide pour diffuser dans le tissu. Il peut, par exemple, s'agir également de l'obstruction partielle de la lumière de l'aiguille par un fragment osseux, dans le cas d'une injection intradiploïque. Après une telle variation de résistance, le piston revient à sa configuration originale en libérant une certaine quantité de liquide. Cette injection variable de liquide, consécutive aux déformations du piston n'est absolument pas contrôlée et peut générer des douleurs. Un objet de l'invention est de pallier cet inconvénient. Selon l'invention, l'aiguille d'injection, destinée à être montée, avec une cartouche contenant un liquide et fermée à sa partie arrière par un piston élastique, sur une seringue, est caractérisée en ce que l'aiguille présente dans sa lumière au moins un étranglement de diminution du débit. Cette diminution de section de la lumière entraîne une réduction du débit possible pour une même vitesse d'injection. Elle crée donc un frein, non seulement au débit de liquide, mais également à l'injection rapide du liquide lors des déformations rapides du piston. D'une manière générale, le débit désiré de l'injection peut, bien entendu, être obtenu par augmentation soit du diamètre du conduit axial, soit de la pression appliquée et de la vitesse de déplacement du piston ce qui peut être facilement obtenu par les systèmes de contrôle électronique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tube constituant l'aiguille présente sur sa longueur au moins une partie de section réduite obtenue par pincement ou étranglement. Cette diminution de diamètre et déformation de la section entraîne, pour une même vitesse initiale d'injection une diminution de débit. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la diminution du débit est supérieure à la variation de volume injecté due à la déformation du piston. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent : - la figure 1, une vue schématique en coupe d'une cartouche et de son dispositif de commande avec une aiguille de l'art antérieur et les diagrammes annexés A, B, et C l'évolution des différentes grandeurs lors d'une injection ; - la figure 2, une vue en coupe de la partie avant d'une aiguille selon l'invention ; - la figure 3, dans les mêmes conditions que sur la figure 2, une autre aiguille selon l'invention ; - la figure 4, dans les mêmes conditions que sur la figure 1, un dispositif utilisant une aiguille selon l'invention. Sur l'ensemble des figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments. Sur la figure 1, on voit que la cartouche ou carpule 1 présente à son extrémité arrière un piston 2 qui, pour assurer l'étanchéité, présente des ailettes périphériques souples (non référencées) par exemple en caoutchouc ou analogue. La cartouche est montée dans une seringue (non représentée) qui peut être manuelle ou automatique. Dans l'exemple représenté, un dispositif mécanique symbolisé par la référence 4 permet de pousser le piston 2 vers l'avant de la cartouche sous la commande d'une unité électronique incluant un microprocesseur. A l'avant de la cartouche 1 est implantée une aiguille tubulaire 3 traversant un opercule serti sur la cartouche par une coiffe en aluminium par exemple. L'aiguille 3 présente un alésage axial 6 à travers lequel s'écoule le liquide, par exemple un anesthésique. Comme indiqué précédemment, lorsque l'aiguille après avoir traversé un tissu mou rencontre un tissu plus dur, l'effort appliqué sur le piston restant constant, il se produit une déformation temporaire de celui-ci. Les diagrammes A, B et C représentent les évolutions des différents éléments assurant le fonctionnement du dispositif, le temps étant porté en abcisses sur les trois diagrammes, et permettent de mieux comprendre le problème résolu par l'invention. Le graphique A représente l'évolution du signal électrique de commande émis par le programme contenu dans l'étage 5 en direction de l'étage 4 qui, comme en soi connu peut renfermer deux moteurs dont l'un assure la progression du piston 2 vers l'aiguille 3. On a représenté en ordonnées le déplacement programmé dl du piston correspondant au signal électrique émis par l'étage 5. Le graphique B représente en ordonnées la valeur d2 du volume du piston 2. Comme indiqué précédemment, lorsque la résistance à l'injection augmente, le liquide étant incompressible, le piston se déforme. C'est-à-dire que, dans l'exemple représenté, le piston présentant plusieurs anneaux ou ailettes, les ailettes avant du piston se déplacent vers l'arrière de sorte que le volume du piston décroît, puis, lorsque le piston se détend, le volume du piston croit de sorte que le débit de la cartouche suive une courbe sinueuse et ne soit pas constant, bien que le signal appliqué par l'étage 5 le soit. En pratique, seules les deux premières ailettes se déforment, la dernière continuant à assurer l'étanchéité. Le volume d3 injecté dans ces conditions est représenté sur le graphique C. On voit que le volume injecté est irrégulier. Or, l'objet de l'invention est de pallier cet inconvénient et de permettre d'obtenir un débit constamment régulé c'est- à-dire un volume injecté d3 croissant régulièrement comme le signal dl de déplacement du piston 2. Ce résultat est obtenu en prévoyant en aval du piston un moyen pour limiter le débit de manière à ce que celui-ci devienne insensible aux changements de volume du piston. Et selon l'invention, ce moyen consiste à réaliser une constriction sur l'aiguille. Cette constriction peut être réalisée par un pincement ce qui provoque un écrasement local de l'aiguille ou par moletage ce qui permet de conserver la symétrie de révolution. Comme cela apparaît sur la figure 2, l'aiguille 3 présente une pointe 8 et une lumière ou canal axial 6. On a formé dans le corps de l'aiguille une restriction ou pincement 7 qui limite la section de la lumière 6 et par suite le débit pour une pression appliquée sur le piston. Comme représenté sur la figure 6, un ensemble de restrictions 7,7a, 7b de sections et de longueurs différentes peuvent être formées sur le tube constituant l'aiguille en fonction du débit désiré. La figure 4 est un schéma identique à celui de la figure 1, représentant un dispositif d'injection régulée, les graphiques A, B, C représentant les mêmes grandeurs que précédemment. La seule différence notable est que le volume injecté d3 représenté sur le graphique C est strictement identique au déplacement commandé dl du piston ce qui est le but recherché. La présente invention est applicable à tout dispositif d'injection l'aiguille ou la canule présentant un ou plusieurs rétreints ce qui provoque une réduction du débit, réduction qui peut toutefois être compensée par augmentation de la force de poussée sur le piston et, par suite, de la vitesse de déplacement du piston 2. Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être apportées, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10 Aiguille d'injection, destinée à être montée sur une seringue, avec une cartouche (1) contenant un liquide, fermée à sa partie arrière par un piston élastique (2), caractérisée en ce que l'aiguille (3) présente dans sa lumière (6) au moins une réduction de section (7,7a, 7b) réduisant le débit du liquide injecté. 20 Aiguille d'injection selon la revendication 1, caractérisée en ce que la réduction de section (7,7a, 7b) est obtenue par pincement ou étranglement.