Brevet FR2845605A1 — publié le 20040416

BREVET D'INVENTION Procédé et dispositif pour la préparation en ligne de liquide pour un appareil destiné au traitement extracorporel du sang. Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la préparation en ligne de liquide pour 10 un appareil destiné au traitement extracorporel du sang, ainsi qu'un appareil pour le traitement du sang utilisant ledit procédé et ledit dispositif. En particulier, l'invention trouve une application dans 15 la préparation du liquide destiné à être utilisé comme liquide d'infusion et/ou comme liquide de dialyse dans le traitement de substitution de la fonction rénale. On sait que les patients affectés par une insuffisance 20 rénale peuvent subir un traitement qui implique le prélèvement du sang du patient, le traitement du sang et la restitution du sang traité au même patient. Dans ce but, le sang est normalement véhiculé dans un 25 circuit extracorporel et est mis en circulation dans une première chambre d'une unité de traitement à membrane semi-perméable. Plus précisément, dans le traitement de dialyse, il est 30 prévu de faire circuler le sang dans une première chambre d'un dialyseur à deux chambres séparées par une membrane semi-perméable. Dans la deuxième chambre, on fait circuler un liquide de dialyse de composition chimique appropriée de manière à obtenir un transfert par 35 diffusion des solutés à travers la membrane. Dans le traitement d'hémofiltration, il est au contraire prévu d'extraire une fraction d'eau plasmatique à travers l'unité de traitement ou l'hémofiltre et simultanément de perfuser au patient un liquide de substitution pour compenser partiellement la quantité d'eau plasmatique prélevée à travers l'hémofiltre. Pendant le processus d'hémofiltration, il s'opère une 5 migration des solutés par transport à travers la membrane semi-perméable de l'hémofiltre. Enfin, l'hémodiafiltration est une combinaison des deux traitements qui viennent d'être décrits. Le liquide de dialyse et le liquide de substitution sont des liquides présentant une composition chimique identique ou largement identique: ils sont essentiellement isotoniques et contiennent les électrolytes principaux du sang. La production correcte de tels liquides et en particulier du liquide de substitution qui vient en contact direct avec le sang du patient constitue une problématique 20 actuellement très préoccupante. En particulier, pour ne pas incommoder le patient, il s'est avéré important de garantir la production de liquides de substitution et éventuellement de liquides de dialyse qui soient stériles (c'est-à-dire exempts de bactéries ou de micro-organismes 25 vivants) et non pyrogènes (c'est-à- dire exempts d'éléments pyrogènes dont l'introduction dans le sang est tenue responsable de dérangements tels que la fièvre, des frissonnements, des nausées, des réactions anaphylactiques). Une solution technique actuellement adoptée par la présente demanderesse prévoit l'utilisation de trois stades de filtration: en premier lieu, on effectue une phase de filtration, par exemple d'eau potable normale, 35 pour obtenir de l'eau à un degré élevé de pureté. Ensuite, l'eau ainsi obtenue est envoyée à la machine de dialyse dans laquelle sont prévus un deuxième et un troisième stade de filtration qui se succèdent. Plus en détail, le deuxième stade de filtration prévoit un filtre qui est remplacé mensuellement, tandis que le troisième stade de filtration prévoit une cartouche de petites dimensions et une ligne de conduits correspondants qui sont remplacés à la fin de chaque traitement. Bien que la solution technique décrite ci-dessus opère de manière satisfaisante, elle implique l'utilisation de trois stades de filtration avec trois filtres différents l'un de l'autre, et elle oblige l'utilisateur à effectuer 10 une action vigoureuse de désinfection à la fin de chaque traitement, en particulier à cause du fait que le deuxième filtre est réutilisé pendant une durée relativement longue. L'action de nettoyage et de désinfection entre deux séances successives doit en 15 particulier être exécutée avec un soin et une attention extrême pour ne pas provoquer de dommages irréversibles à la membrane du deuxième filtre. Par conséquent, un objet de la présente invention est de 20 proposer un procédé et un dispositif pour la préparation en ligne de liquide, en mesure de demander un seul type de filtre et en même temps d'assurer un degré très élevé de stérilité du liquide produit, avec une simplification des procédures de désinfection par traitements 25 successifs. Un autre objet de l'invention est un appareil pour le traitement extracorporel du sang qui utilise ledit procédé et ledit dispositif. Ces objets, et d'autres, qui apparaîtront au cours de la 30 description qui suit, sont essentiellement atteints avec - un procédé pour la préparation en ligne de liquide pour un appareil pour le traitement extracorporel du sang, lequel appareil comprend au moins un parcours de fluide 12 depuis une source de liquide jusqu'à une zone 4 35 d'injection dudit liquide dans un circuit extracorporel du sang et/ou dans un système cardio-vasculaire d'un patient et/ou dans une chambre d'un dialyseur, au moins un premier et un deuxième poste de filtration 16, 17 disposés le long dudit parcours de fluide, le deuxième poste de filtration, ledit procédé comprenant les phases consistant à: a) placer un filtre 18, 19 en correspondance à chaque poste 16,17; b) envoyer du liquide le long dudit parcours de fluide 12 à travers ledit premier et ledit deuxième postes de filtration 16, 17 vers ladite zone d'injection; c) enlever le filtre 18 qui travaille en 10 correspondance au premier poste de filtration 16; d) placer en correspondance au premier poste 16 le filtre 19 qui travaille en correspondance au deuxième poste de filtration; et e) placer un nouveau filtre en correspondance au 15 deuxième poste 19 et - un dispositif de préparation en ligne de liquide pour un appareil destiné au traitement extracorporel du sang, comprenant: un parcours de fluide 12 depuis une source de liquide jusqu'à une zone 4 d'injection dudit liquide dans un circuit extracorporel du sang et/ou dans le système cardio-vasculaire d'un patient et/ou dans une chambre d'un dialyseur; des moyens 15 pour déterminer un déplacement du liquide le long dudit parcours; au moins un premier et un deuxième poste de filtration 16 et 17 disposés le long dudit parcours de fluide, le deuxième poste de filtration travaillant en 30 aval dudit premier poste de filtration; un filtre 18, 19 travaillant en correspondance à chaque poste de filtration; un groupe de déplacement 26 agissant au moins sur le filtre qui travaille en correspondance audit deuxième 35 poste pour déplacer ce filtre depuis ledit deuxième poste jusqu'audit premier poste. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré mais non exclusif d'un procédé et d'un dispositif pour la préparation en ligne de liquide, ainsi que d'un appareil pour le traitement extracorporel 5 du sang qui utilise ledit procédé et ledit dispositif selon la présente invention. Cette description sera donnée ci-dessous en référence aux figures jointes, données à titre uniquement indicatif et 10 non limitatif, dont: * les figures lA, 1B, 1C montrent schématiquement un appareil d'hémofiltration apte à utiliser le procédé et le dispositif selon l'invention; * la figure 2 montre une partie de l'appareil selon les 15 figures lA, 1B, 1C, relative au circuit de préparation du liquide. Description détaillée En référence aux figures annexées, on a désigné 20 globalement par 1 un appareil pour le traitement extracorporel du sang. L'appareil 1 représenté dans les figures lA et 1C est dans une configuration fonctionnelle qui lui permet d'effectuer un traitement d'hémofiltration. De toute manière, on notera que cette 25 configuration est donnée purement à titre d'exemple et que la présente invention peut évidemment trouver une utilisation dans un traitement extracorporel quelconque du sang (par exemple hémodialyse, hémofiltration, hémodiafiltration) au cas o il se révélerait nécessaire 30 ou commode de produire en ligne un liquide stérile. L'invention peut être utilisée pour produire un liquide de dialyse et/ou un liquide d'injection dans un circuit extracorporel du sang et/ou un liquide d'injection directe dans le système cardiovasculaire d'un patient. 35 L'appareil 1 comprend au moins un dispositif de préparation en ligne de liquide, globalement désigné par 2 et encore décrit en détail plus loin, et au moins une unité 3 de traitement du sang. L'unité 3 présente une première chambre 4 et une deuxième chambre 5 qui sont séparées par au moins une membrane semi-perméable 6; la première chambre comprend une ouverture de sortie qui peut être raccordée à une ligne de décharge 8, tandis que la deuxième chambre 5 peut être raccordée à un circuit 5 extracorporel du sang 9 présentant au moins une branche 10 qui prélève le sang du patient et au moins une branche 11 de restitution du sang au patient. Le dispositif de préparation en ligne de liquide 2 comprend un parcours de fluide 12 qui s'étend depuis une extrémité 10 amont 13 qui peut être raccordée à une source d'eau courante 13a, jusqu'à une zone d'injection 14 de liquide dans le circuit extracorporel du sang et/ou directement dans le système cardio-vasculaire d'un patient. La ligne 12 peut être raccordée à la première chambre 4 dans le 15 cas de préparation en ligne du liquide de dialyse. Dans l'exemple représenté, la zone d'injection 14 est placée en correspondance avec le circuit extracorporel 9 et en particulier sur la branche 10 de prélèvement du sang du patient, en amont de l'unité 3 (prédilution). De manière 20 analogue, la zone d'injection peut être prévue en correspondance à la branche 11 (postdilution) ou aux deux branches 10 et 11 (prédilution et post-dilution simultanées). Des moyens, qui comprennent par exemple une pompe 15, opèrent le long du parcours de fluide 12 pour 25 amener un déplacement de liquide vers la zone d'injection 14. Le dispositif 2 comprend encore au moins un premier et un deuxième poste de filtration 16 et 17 disposés le long du parcours du fluide 12; comme le montre la figure jointe, le deuxième poste de 30 filtration 17 est disposé en aval du premier poste de filtration 16 dans le sens d'avancement du liquide le long du parcours 12; un filtre respectif 18, 19 opère en correspondance avec chacun des postes de filtration. Des moyens de vanne classiques, non représentés, peuvent 35 lorsqu'on le souhaite amener chaque filtre 18, 19 depuis une situation de fonctionnement dans laquelle le filtre est placé en communication d'écoulement avec le parcours de fluide jusque dans une situation de non fonctionnement dans laquelle le filtre est isolé hydrauliquement vis-à- vis du parcours de fluide, et inversement. Pour entrer plus dans les détails, on précisera que chacun des filtres 18, 19 (identiques entre eux sur le plan structurel) comprennent au moins une première chambre et 5 une deuxième chambre séparées par une membrane de filtration, au moins une ouverture d'accès à ladite première chambre et au moins une ouverture de sortie de ladite deuxième chambre. A son tour, le parcours de fluide 12 présente une première partie 20 apte à 10 raccorder la source de liquide à la première chambre du filtre 18 qui travaille dans ledit premier poste, une deuxième partie 21 apte à raccorder la deuxième chambre du filtre 18 qui travaille dans ledit premier poste à la première chambre du filtre 19 qui travaille 15 dans ledit deuxième poste, et une troisième partie 22 apte à raccorder la deuxième chambre du filtre 19 qui travaille dans ledit deuxième poste à ladite zone d'injection 14. De cette manière, le liquide qui parvient à la zone d'injection 14 a traversé nécessairement tant 20 le filtre 18 que le filtre 19. Chaque filtre comprend également une ouverture de sortie en correspondance à ladite première chambre, pour effectuer un déplacement du fluide dans ladite première 25 chambre du filtre, tangentielle par rapport à la membrane de filtration. Dans ce but, les ouvertures de sorties des filtres peuvent être raccordées à la ligne de décharge 8 ou à des décharges indépendantes, au moyen de conduits 23 sur lesquels agissent des organes de régulation de 30 l'écoulement, contrôlés par une unité de contrôle 25 (figure 1B). Les organes de régulation de l'écoulement peuvent par exemple comprendre une vanne et/ou une pompe qui travaille sur chacun desdits conduits 23. L'unité de contrôle 25 peut commander les organes de régulation pour 35 réaliser un lavage tangentiel de la première chambre, en continu ou par intervalles de temps successifs. On notera qu'en correspondance à chaque poste, on peut également prévoir une ligne de recirculation (non représentée) apte à renvoyer vers l'ouverture d'entrée au moins une partie du liquide évacué par l'ouverture de sortie de ladite première chambre. Un groupe de déplacement 26 agissant sur le filtre 18 et 5 19 est capable d'amener le filtre travaillant dans le premier poste vers un poste de décharge et de déplacer vers ledit premier poste le filtre présent dans le deuxième poste. L'unité de commande 25 coordonne l'actionnement du groupe de déplacement par l'activation 10 des moyens 15. En pratique, pendant une session de préparation de liquide, qui correspond à une phase de traitement du patient, l'unité 25 commande les moyens 15 en provoquant un écoulement de liquide de portée appropriée le long du parcours 12; lorsque la session de 15 préparation de liquide est terminée, l'unité 25 procède à l'actionnement du groupe de déplacement 26 pour amener dans le poste de sortie le filtre qui travaille dans le premier poste et pour amener dans le premier poste le filtre présent dans le deuxième poste. 20 On notera que des capteurs 27 en mesure de relever la présence d'un filtre dans chaque poste et d'envoyer un signal correspondant à l'unité de commande 25 opèrent en correspondance au premier et au deuxième poste; chaque 25 filtre peut être également doté d'un code d'identification qui peut être lu par des détecteurs 28 appropriés (des détecteurs par exemple optiques, électriques, magnétiques ou, électromagnétiques, capables en tous cas de recevoir une information portée par le 30 filtre) qui travaillent en correspondance avec chaque poste et apte à émettre un signal d'identification respectif à l'unité de commande 25. L'unité 25 peut être programmée pour permettre la 35 préparation en ligne de liquide et les capteurs 27 indiquent que les filtres respectifs sont effectivement installés dans les postes. De plus, grâce à la possibilité d'identifier l'identité de chaque filtre, l'unité 25 peut être programmée de manière à permettre la préparation en ligne de liquide uniquement si dans le premier poste est utilisé un filtre (filtre B dans la figure 1B) qui n'a été utilisé que pour une seule session précédente (ou un filtre neuf - filtre A dans la figure 5 lA) et si dans le deuxième poste est utilisé un filtre neuf (filtre B dans la figure lA; filtre C dans la figure 1C). Au cas o les conditions mentionnées cidessus ne seraient pas respectées, l'unité 25 peut être programmée pour émettre un signal d'alarme et/ou pour 10 interrompre l'attribution du traitement à des parties de l'appareil 1. Enfin, en relation au mode de réalisation spécifique représenté, le dispositif 2 comprend en outre un circuit 15 de préparation 24 ayant un organe de réchauffement 42 qui opère en aval de l'extrémité 13, et au moins deux canalisations de dérivation 29, 30 qui se suivent le long du parcours 2. Une cartouche ou un conteneur de concentrés 31, 32 (par exemple un seul) ainsi qu'une 20 pompe 33, 34 opèrent sur chaque canalisation de dérivation. Le long du parcours 2, en aval de la zone concernée par chaque canalisation sont placés des capteurs de concentration ou de conductivité 35, 36 en mesure d'envoyer des signaux correspondants à l'unité 25. 25 En comparant les valeurs relevées par les capteurs à des valeurs de consigne, l'unité 25 peut réguler de manière appropriée la portée de la pompe vers chaque canalisation auxiliaire. Le long du tube de décharge 8 peut être prévue une pompe de décharge 37 en aval de laquelle opère 30 un débitmètre. Egalement en correspondance au parcours 12, en amont de la pompe 15, est prévu un autre débitmètre. Les débitmètres sont partie d'un circuit de contrôle de l'ultrafiltration 40. Grâce aux signaux provenant des débitmètres et grâce à un contrôle 35 approprié de toutes les pompes décrites plus haut, il est possible de gérer de manière appropriée l'ultrafiltration et donc la perte de poids du patient. En utilisation, le dispositif 2 décrit est en mesure de mettre en oeuvre un procédé qui fait également partie de la présente invention et qui comprend les phases décrites ci-dessous. En activant pour la première fois le dispositif 2, on procède à l'installation un filtre, 5 nouveau et stérile, en correspondance à chaque poste; ensuite, en même temps que l'on exécute le traitement extracorporel, les moyens 15 sont activés pour envoyer du liquide le long dudit parcours de fluide 12, à travers les postes de filtration et les filtres 18, 19, vers la 10 zone d'injection 14. Lorsque le traitement ou la traversée à duré un certain temps (éventuellement programmable), on procède à l'enlèvement du filtre qui travaille en correspondance au premier poste de filtration et à l'isolement du filtre présent dans ledit 15 deuxième poste vis-à-vis du parcours du fluide 12; enfin, on effectue une procédure de nettoyage et de désinfection du parcours de fluide 12 et, si cela s'impose, des différents conduits de l'appareil 1 sans que les filtres 18, 19, soient concernés dans cette opération 20 (figure 1B). On notera qu'il n'est pas nécessaire de désinfecter le filtre 19 présent dans le deuxième poste. Lorsque l'on doit effectuer un nouveau traitement, on procède au placement dans le premier poste du filtre présent en correspondance au deuxième poste de filtration 25 et au placement dans le deuxième poste d'un nouveau filtre stérile; ensuite, le dispositif est prêt pour une nouvelle session, à la fin de laquelle on procède à l'enlèvement du filtre du premier poste et à son remplacement par celui présent dans le deuxième poste, 30 comme on l'a déjà décrit plus haut. Si les phases d'enlèvement et de remplacement des filtres devaient être effectuées périodiquement et non à la fin de chaque traitement, avant de procéder à l'enlèvement des filtres des postes respectifs, l'écoulement de liquide le long du 35 parcours 2 sera en tout cas interrompu. L'invention offre d'importants avantages. En premier lieu, la stérilité du liquide en aval du deuxième poste de filtration est garantie puisque le filtre en aval est toujours neuf et stérile. On remarquera en outre que le filtre le plus affecté par l'éventuelle présence de particules indésirables dans le 5 filtre est le filtre amont qui remplit sa fonction pendant un seul cycle et qui est donc remplacé sans risque que des bactéries ou des agents pyrogènes soient disséminés suite à une désinfection inefficace. En outre, puisqu'il n'y a pas d'actions de désinfection, les 10 filtres usagés ne peuvent être endommagés ni entraîner une propagation des agents indésirables. Le tout est obtenu avec une simplicité extrême, puisque des filtres utilisés sont identiques, avec des avantages supplémentaires en termes de gestion. Revendications 1. Dispositif de préparation en ligne de liquide pour un appareil destiné au traitement extracorporel du sang comprenant: un parcours de fluide (12) depuis une source 5 de liquide jusqu'à une zone(14) d'injection dudit liquide dans un circuit extracorporel du sang et/ou dans le système cardio-vasculaire d'un patient et/ou dans une chambre d'un dialyseur; des moyens (15) pour déterminer un déplacement 10 du liquide le long dudit parcours; au moins un premier et un deuxième poste de filtration (16 et 17) disposés le long dudit parcours de fluide, le deuxième poste de filtration travaillant en aval dudit premier poste de 15 filtration; un filtre (18, 19) travaillant en correspondance à chaque poste de filtration; un groupe de déplacement (26) agissant au moins sur le filtre qui travaille en correspondance 20 audit deuxième poste pour déplacer ce filtre depuis ledit deuxième poste jusqu'audit premier poste. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit groupe de déplacement (26) comporte 25 des moyens pour déterminer l'enlèvement hors dudit premier poste du filtre (18) travaillant dans ledit premier poste. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé 30 en ce qu'il comprend une unité de commande (25) qui agit sur ledit groupe de déplacement et capable d'exécuter les opérations ci-dessous: activer lesdits moyens (15) pour déterminer un déplacement du liquide le long dudit parcours pendant une session de préparation de liquide; lorsque la session de préparation est terminée, commander ledit groupe de déplacement (26) pour qu'il apporte dans le poste de décharge le filtre travaillant dans le premier poste et pour amener dans le premier poste le filtre présent dans le deuxième poste. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre présent dans ledit deuxième poste est stérile. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé 15 en ce qu'il comprend des capteurs (27) associés audit premier et audit deuxième poste pour relever la présence d'un filtre et envoyer un signal correspondant à l'unité de commande. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des détecteurs (28) associés audit premier et audit deuxième poste pour relever l'identité d'un filtre placé dans chacun desdits postes et envoyer un signal correspondant à l'unité 25 de commande. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'unité de commande comprend des moyens de programmation pour permettre la préparation en 30 ligne de liquide si les capteurs (27) indiquent la présence desdits filtres dans les postes respectifs. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé 35 en ce que l'unité de commande comprend des moyens de programmation pour permettre la préparation en ligne de liquide si lesdits détecteurs (28) indiquent que dans le premier poste est utilisé un filtre qui n'a été utilisé que pour une seule session précédente ou un filtre neuf et que dans le deuxième poste est utilisé un filtre neuf. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque filtre présente au moins une première et une deuxième chambre (18a et l8b, l9a et l9b) séparées entre elles par une membrane de 10 filtration (18c, 19c), au moins une ouverture d'accès à ladite première chambre et au moins une ouverture de sortie de ladite deuxième chambre. 10. Dispositif selon la revendication 3, 15 caractérisé en ce que ledit parcours de fluide comprend: une première partie (20) agencée pour relier la source de liquide à la première chambre du filtre qui travaille dans ledit premier poste, une deuxième partie (21) agencée pour raccorder la deuxième chambre du filtre travaillant dans ledit premier poste à la première chambre du filtre travaillant dans ledit deuxième poste, et une troisième partie (22) agencée pour 25 raccorder la deuxième chambre du filtre travaillant dans ledit deuxième poste avec ladite zone d'injection. 11. Dispositif selon la revendication 8, 30 caractérisé en ce que chaque filtre comprend également une ouverture de sortie en correspondance à ladite première chambre pour effectuer, périodiquement ou en continu, un déplacement du fluide dans la première chambre du filtre, 35 tangentiel par rapport à la membrane de filtration. 12. Appareil pour le traitement extracorporel du sang, comprenant: au moins un dispositif (2) de préparation en ligne de liquide selon l'une des revendications précédentes, et au moins une unité de traitement du sang (3) présentant une première chambre et une deuxième chambre séparées par au moins une membrane semiperméable, la première chambre présentant au moins une ouverture de sortie qui peut être raccordée à 10 une ligne de décharge et la deuxième chambre pouvant être raccordée à un circuit extracorporel du sang (9). 13. Appareil selon la revendication 8, caractérisé 15 en ce que ladite zone d'injection (14) dudit liquide est raccordée au circuit extracorporel du sang en amont et/ou en aval de l'unité de traitement (3). 14. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite zone d'injection (14) dudit liquide est raccordée à ladite première chambre de l'unité (3).