Brevet FR2867064A1 — publié le 20050909

Pour doser des substances médicamenteuses, on connaît des systèmes de perfusion conformés en systèmes de dosage à plusieurs canaux destinés à distribuer différents volumes de solutions. A cet effet, différentes seringues de dosage, remplies des solutions sélectionnées par l'utilisateur, sont posées dans des supports, les pistons des seringues de dosage étant actionnés par un moteur pour envoyer par pompage les différentes solutions dans une ligne de perfusion. Une unité centrale de commande du système de dosage à plusieurs canaux surveille le taux de dosage de chaque solution. Le système de dosage à plusieurs canaux connu présente l'inconvénient que, pour des raisons d'hygiène, les seringues de dosage sont des articles à usage unique et doivent être éliminées. Les moteurs qui actionnent les pistons doivent être très précis et sont donc coûteux. Du fait que les dimensions des systèmes de dosage à plusieurs canaux sont limitées, le volume des pistons des seringues est limité. Il faut donc éliminer souvent les seringues de dosage vides, et les remplacer par de nouvelles. De plus, les taux de dosage des solutions exercent une influence réciproque les uns sur les autres, et il faut s'accomoder de constantes de temps élevées lorsqu'on modifie les taux de dosage. Un système de dosage à plusieurs canaux de ce type est connu par le document DE 43 20 365 A1. Dans d'autres domaines d'application, on connaît des dispositifs de microdosage basés sur un déplacement direct de la solution à doser. Comme composant essentiel, les dispositifs de microdosage comprennent une chambre sous pression qui est partiellement délimitée par un déplaceur se présentant sous la forme d'une membrane flexible. Suite à l'actionnement du déplaceur, la solution à doser est aspirée d'un réservoir puis éjectée de la chambre sous pression par une ouverture d'évacuation. La phase d'aspiration est ici commandée de façon à obtenir une faible variation du volume de la chambre d'aspiration par unité de temps. Par contre, on provoque, lors de la phase de dosage, une importante variation de volume par unité de temps, afin de distribuer un volume défini de solution. Avec certains dispositifs de microdosage, il est possible de doser des solutions, quelle que soit la viscosité et la tension superficielle, comprise entre 0,01 microlitre et 0,1 microlitre. Un dispositif de microdosage de ce type est connu par le document DE 198 02 368 Cl. Certaines substances médicamenteuses, comme par exemple les antibiotiques, ne se trouvent sous forme liquide que de façon limitée. Pour doser les médicaments en poudre, on connaît des dispositifs de distribution de médicaments en poudre sèche, au moyen desquels il est possible de mettre à disposition, en doses prédéterminées, les plus petites particules d'un médicament en poudre. Un dispositif de ce type est connu par le document EP 826 386 B1. Le dispositif de distribution de médicament en poudre sèche connu permet d'administrer le médicament au patient par les voies respiratoires. Les dispositifs de microdosage et les dispositifs de distribution de médicaments en poudre sèche connus ne sont cependant pas adaptés pour 10 administrer les médicaments au patient par voie intraveineuse. L'invention a pour but de fournir un dispositif de dosage de médicament pouvant être utilisé de façon universelle et permettant de façon simple d'administrer des substances médicamenteuses à un patient par voie intraveineuse. L'invention a également pour but de fournir un procédé de dosage de substances en gouttes ou en particules. Ce premier but est atteint grâce à un système de dosage de médicaments comprenant un module de dosage pour des susbtances médicamenteuses, et un matériau fibreux hydrophile avec une solution vecteur, la zone d'émission des ouvertures de sortie des substances du module de dosage étant orientée sur le matériau fibreux. Ce deuxième but est atteint grâce à un procédé de dosage de substances fluides ou particulaires à l'aide d'un module de dosage, suivant les étapes qui consistent à faire passer une solution vecteur à travers un matériau fibreux hydrophile, pour qu'elle absorbe les substances, et à orienter la zone d'émission d'ouvertures de sortie des substances du module de dosage sur le matériau fibreux. L'avantage apporté par l'invention réside essentiellement dans le fait qu'une solution vecteur absorbant la substance médicamenteuse est amenée à passer à travers un matériau fibreux hydrophile, les ouvertures de sortie des substances d'un module de dosage de substances médicamenteuses étant orientées sur la surface du matériau fibreux. Le matériau fibreux est conçu de telle sorte qu'il lie la solution vecteur, indépendamment de la gravitation, et que, par capillarité, la surface du matériau fibreux est mouillée par la solution vecteur. Un contact direct est ainsi établi entre les substances médicamenteuses dosées et la solution vecteur. La structure du matériau fibreux, c'est-à-dire la capillarité, est conçue de telle sorte que la tension superficielle de la solution vecteur soit suffisante, sur la totalité de la surface limite du matériau fibreux, pour empêcher l'air de pénétrer dans la solution vecteur. Les conditions de pression, à la surface du matériau fibreux, peuvent être réglés, de façon simple, de telle sorte que le matériau fibreux et le module de dosage soient entourés par une chambre de mélange étanche au gaz et qu'une certaine pression de service règne à l'intérieur de la chambre de mélange lors du dosage. Le matériau fibreux est placé dans un canal de mélange, ouvert en direction de la chambre de mélange, qui est traversé par la solution vecteur. Dans ce cas, le matériau fibreux remplit complètement le canal de mélange, de sorte que la solution vecteur doit circuler par les capillaires du matériau fibreux. La différence de pression maximale admissible entre la pression régnant dans la chambre de mélange et la pression hydrostatique dans la solution vecteur est inversement proportionnelle au diamètre des capillaires du matériau fibreux et dépend de la tension superficielle de la solution vecteur. Avantageusement, le canal de mélange comportant le matériau fibreux est placé sur la face inférieure de la chambre de mélange, et le module de dosage se trouve en regard, sur la face supérieure de la chambre de mélange. Ainsi existe, entre les ouvertures de sortie des substances du module de dosage et le matériau fibreux, un espace intermédiaire rempli d'air, qui empêche la solution vecteur de mouiller le module de dosage. Un avantage supplémentaire apporté par le dispositif de dosage selon l'invention réside en ce que les dimensions des récipients de stockage des substances à doser ne sont pas limitées, à la différence des seringues de dosage des dispositifs de perfusion connus, et le réservoir ne doit donc être changé qu'à intervalles de temps éloignés. Un autre avantage est également donné par le fait que le dispositif de dosage peut être utilisé dans n'importe quelle position. Selon un mode de réalisation de l'invention, le module de dosage est conformé en doseur de particules pour substances médicamenteuses en poudre, ou en doseur de gouttes, pour des substances liquides. Il est également possible que le doseur de particules et le doseur de gouttes se présentent sous la forme d'un doseur combiné, monté sur un banc de soupapes commun, pour pouvoir ainsi doser différentes substances médicamenteuses, simultanément et indépendamment. De façon avantageuse, la solution vecteur est une solution saline, une solution de glucose, une solution de Ringer, une émulsion de graisse ou une solution nutritive. Afin de pouvoir transporter la solution vecteur à travers le matériau fibreux, il est prévu, en aval du matériau fibreux, une pompe de transport qui, par l'intermédiaire du matériau fibreux, aspire la solution vecteur hors d'un réservoir de stockage, et l'envoie par pompage dans une ligne de perfusion menant au patient. Pour servir de matériau fibreux, on peut avantageusement utiliser 10 de la fibre de verre, du polyéthylène avec un revêtement plasma hydrophile, de la polyoléfine ou du polyester. De façon préférée, le procédé selon l'invention consiste également à monter un dispositif de transport de la solution de transport en aval du matériau fibreux. De préférence, le procédé prévoit de régler une différence de pression entre la pression barométrique, dans la zone d'émission des ouvertures de sortie des substances, et la pression hydrostatique dans le matériau fibreux, de telle sorte qu'elle soit inférieure à la pression capillaire maximale, la pression capillaire maximale résultant de l'appariement du matériau fibreux et de la solution vecteur. Un exemple d'exécution de l'invention est représenté sur la figure et va maintenant être expliqué plus en détail. La figure 1 représente un système de dosage de médicaments selon l'invention, la figure 2 représente la courbe de la pression hydrostatique dans le système de tuyaux qui transporte la solution vecteur. Un système de dosage de médicaments 1 selon l'invention, représenté à la figure 1, comprend deux doseurs de particules 2, 3 et deux doseurs de gouttes 4, 5, qui constituent, ensemble, un doseur combiné 6 et sont montés sur la face supérieure d'une chambre de mélange 7. Les doseurs de particules 2, 3 sont reliés à des récipients de stockage 8, 9 qui contiennent des médicaments en poudre sèche, et deux récipients de stockage 10, 11 remplis de solutions médicamenteuses sont raccordés aux doseurs de gouttes 4, 5. Un canal de mélange 12 disposé sur la face inférieure de la chambre de mélange 7 est équipé d'un matériau fibreux 14 hydrophile et contient une solution vecteur 13. Un dispositif de transport 15 situé en aval du canal de mélange 12 aspire la solution vecteur 13, par l'intermédiaire du matériau fibreux 14, hors d'un réservoir 16 et l'envoie par pompage dans une ligne de perfusion 17, qui est reliée à un patient non représenté à la figure 1. Une pression de refoulement définie est établie dans la ligne de perfusion 17 grâce à un dispositif de résistance à l'écoulement 18. Les doseurs de particules 2, 3, les doseurs de gouttes 4, 5 et le dispositif de transport 15 sont raccordés à une unité de commande 19 qui exécute toutes les tâches de commande et de surveillance et génère des impulsions de commande pour les doseurs 2, 3, 4, 5. Une unité d'entrée 20 reliée à l'unité de commande 19 permet d'ajuster les quantités de substances à doser. Le matériau fibreux hydrophile 14 possède une pluralité de capillaires à microstructure qui sont imbibés de la solution vecteur 13. Les particules ou les gouttes qui sont distribuées par les doseurs 2, 3, 4, 5, par leurs ouvertures de sortie des substances 21, 22, 23, 24, tombent sur la surface des fibres et, par l'intermédiaire des capillaires du matériau fibreux 14, sont amenées en contact avec la solution vecteur 13. Dans ce cas, la différence de pression entre la chambre de mélange 7 et le canal de mélange 12 doit être réglée, par l'intermédiaire du dispositif de transport 15, de telle sorte qu'aucun air provenant de la chambre de mélange ne parvienne dans le canal de mélange 12, par l'intermédiaire des capillaires du matériau fibreux 14. Ce rapport de cause à effet va être expliqué à l'aide d'un exemple à base de chiffres. La différence de pression éventuelle est inversement proportionnelle au diamètre des capillaires du matériau fibreux 14. Dans le cas d'un diamètre de capillaire de 25 micromètres avec un capillaire en verre dans l'eau, la différence de pression est d'environ 116 mbar. Si l'on prend pour base ces paramètres de matériaux, la différence de pression entre la chambre de mélange 7 et le canal de mélange 12 ne doit pas excéder la valeur de 116 mbar. La figure 2 représente la courbe de la pression hydrostatique p pour le système de tuyaux qui transporte la solution vecteur 13, suivant la trajectoire d'écoulement s. Pour permettre une meilleure visualisation, la trajectoire d'écoulement s est divisée en tronçons A à E. La pression ambiante est de po. La solution vecteur 13 est aspirée hors du réservoir 16 par une mèche hydrophile 25. En raison de la différence de hauteur entre le niveau du liquide de la solution vecteur 13 et la mèche 25, la pression hydrostatique p chute en-dessous de la pression ambiante Po. Dans les tronçons B et C, la pression hydrostatique p se réduit de Ap(s), en raison de la résistance de la mèche 25 et de la résistance du matériau fibreux 14 présent dans le canal de mélange 12. Dans le tronçon D, la résistance à l'écoulement de la ligne de perfusion 17 s'ajoute. Du fait de la présence du dispositif de transport 15, les rapports de pression s'inversent ensuite dans la ligne de perfusion 17, de sorte que, en aval du dispositif de transport 15, dans le tronçon E, la pression hydrostatique p est supérieure à la pression ambiante po. Dans ce cas, le dispositif de transport 15 doit être réglé de telle sorte que les valeurs ne passent pas en-dessous de la pression limite purin, ou que les valeurs ne passent pas en-dessous d'une différence de pression Apmax dans le matériau fibreux 14, afin d'empêcher l'air de pénétrer dans la solution vecteur 13. REVENDICATIONS 1. Système de dosage de médicaments, caractérisé en ce qu'il comprend - un module de dosage (6) pour des substances médicamenteuses 5 et - un matériau fibreux hydrophile (14) avec une solution vecteur (13), la zone d'émission des ouvertures de sortie des substances (21, 22, 23, 24) du module de dosage (6) étant orientée sur le matériau fibreux (14). 2. Système de dosage de médicaments selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de dosage (6) est conformé en doseur de particules (2, 3). 3. Système de dosage de médicaments selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de dosage (6) est conformé en doseur de gouttes (4, 5) . 4. Système de dosage de médicaments selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module de dosage est conformé en doseur combiné (6) pour doser différentes substances médicamenteuses. 5. Système de dosage de médicaments selon la revendication 4, caractérisé en ce que le doseur combiné (6) est conçu pour effectuer un dosage simultané et indépendant de différentes gouttes de substances et de différentes particules de substances. 6. Système de dosage de médicaments selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la solution vecteur est une solution saline, une solution de glucose, une solution de Ringer, une émulsion de graisse ou une solution nutritive. 7. Système de dosage de médicaments selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'est prévu, pour servir de matériau fibreux (14), de la fibre de verre, du polyéthylène avec un revêtement plasma hydrophile, de la cellulose, de la polyoléfine ou du polyester. 8. Système de dosage de médicaments selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'est prévu, en aval du matériau fibreux (14), un dispositif de transport (15) envoyant par pompage la solution de transport (13) dans une ligne de perfusion (17). 9. Procédé de dosage de substances fluides ou particulaires à 35 l'aide d'un module de dosage (6), caractérisé par les étapes qui consistent à faire passer une solution vecteur (13) à travers un matériau fibreux hydrophile (14), pour qu'elle absorbe les substances, et - orienter la zone d'émission d'ouvertures de sortie des substances (21, 22, 23, 24) du module de dosage (6) sur le matériau fibreux (14). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par l'étape qui consiste à monter un dispositif de transport (15) de la solution de transport (13) en aval du matériau fibreux (14). 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par le fait de régler une différence de pression entre la pression barométrique, dans la zone d'émission des ouvertures de sortie des substances (21, 22, 23, 24), et la pression hydrostatique dans le matériau fibreux (14), de telle sorte qu'elle soit inférieure à la pression capillaire maximale, la pression capillaire maximale résultant de l'appariement du matériau fibreux et de la solution vecteur.