Brevet FR2933307A1 — publié le 20100108

L'invention concerne un dispositif d'injection d'un fluide à usage médical destiné au corps humain ou animal. La médecine actuelle utilise différents types d'injection permettant d'introduire dans le corps des patients un produit à diverses fins. Citons, par exemple, les transfusions ou les procédés de nutrition artificielle, notamment par le sang ou par voie digestive (parentérale ou entérale). Les procédés d'analyse et de contrôle de l'état des patients utilisent aussi des injections de produits de contraste. C'est le cas, par to exemple, des analyses du type angiographie pour lesquelles on injecte un produit iodé dans les vaisseaux, veines et artères pour opacifier ceux-ci ainsi que les tissus et organes irrigués afin de déceler, par radio, les anomalies éventuelles. On utilise également des injections de produits de contraste iodés pour ts réaliser un scanner ou une angiographie traditionnelle ou numérisée, l'injection veineuse ou artérielle devant se faire sous forme d'un bolus à vitesse allant généralement de 0,5 à 35 ml/s. Les examens IRM (Résonance Magnétique Nucléaire) 20 nécessitent également l'injection d'un produit de contraste (Gadolinium par exemple). On connaît divers dispositifs d'injection. Ceux-ci sont généralement constitués d'un d'injecteur contenant le produit à injecter actionné par un mécanisme, électromécanique ou 25 hydraulique. Les injecteurs utilisés sont, par exemple, à poche souple où le produit est conditionné directement dans des enveloppes souples. Ces enveloppes sont ensuite disposées dans une enceinte fermée du dispositif d'injection mise sous pression. 30 On utilise aussi des injecteurs du type seringue où le produit est conditionné dans le corps de la seringue qui comprend un piston mobile actionné manuellement ou mécaniquement grâce à dispositif d'injection dont le mécanisme actionne en translation axiale le piston. Les injecteurs à poche souple présentent l'avantage de pouvoir être remplis à l'avance du produit à injecter, ce qui facilite les manipulations et permet une meilleure asepsie. Toutefois, l'éjection du produit nécessitant une enceinte de mise en pression, cela augmente l'encombrement et le poids des dispositifs d'injection ainsi que leur manipulation. Les injecteurs à seringue sont d'une mise en oeuvre plus simple mais ils présentent l'inconvénient de ne pouvoir être remplis qu'au moment de leur utilisation. De sorte que leur io manipulation, avant d'être placés dans le dispositif d'injection est plus longue et surtout peut présenter plus de risque de contamination. Le but de l'invention est donc de proposer un injecteur qui combine les avantages des deux types précités, sans en avoir 15 les inconvénients. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif d'injection d'un fluide à usage médical comportant un fourreau dans lequel est installé un réservoir destiné à recevoir le fluide à injecter, constitué d'un corps déformable axialement, d'une 20 face supérieure munie d'un embout de passage du fluide engagé dans un aménagement approprié du sommet du fourreau et d'un fond venant en appui sur un piston mobile en translation axiale dans ledit fourreau. Le réservoir de l'invention est donc une seringue déformable 25 sans piston, puisque sa déformation d'une position déployée vers une position repliée, se fait par déformation de sa paroi, qui est constituée par une succession d'anneaux circulaires déformables, aptes à se replier sur eux-même. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention : 30 - La paroi interne du sommet du fourreau et la paroi externe de la face supérieure du réservoir ont des formes complémentaires. - De même, la paroi externe du fond du réservoir et le piston ont des formes complémentaires. - De préférence, la face supérieure et le fond du réservoir ont une forme conique ajustée pour permettre l'emboîtement dudit fond dans la face supérieure à la fin du mouvement de translation axiale du piston. Le volume engendré par la surface conique du fond du réservoir forme un logement externe en creux dans lequel vient s'emboîter la forme complémentaire du piston. Le fond du réservoir comporte en son centre un téton aligné axialement avec l'embout porté par la face supérieure et dont le diamètre est sensiblement égal, au jeu fonctionnel près, au diamètre intérieur de celui-ci. Il résulte de cette géométrie complémentaire un volume résiduel nul en fin is d'injection. - Le fourreau comporte une fenêtre pour le passage de réservoir et son sommet est pourvu d'une encoche débouchant, d'une part dans la fenêtre et d'autre part dans une ouverture centrale du sommet, de dimensions 20 appropriées pour recevoir et maintenir l'embout du réservoir. - La paroi du corps du réservoir est en forme de soufflet dont le profil autorise un pliage lors de la compression. - En variante de réalisation, la paroi du corps du réservoir est 25 formée d'un soufflet à anneaux circulaires. - Avantageusement, la rigidité latérale de la structure du réservoir est ajustée pour empêcher toute élasticité parasite. - La géométrie du soufflet est telle que les déformations 30 autres que celles générées par la translation axiale sont quasi nulles. Pour permettre le remplissage du réservoir, le piston est muni d'un dispositif permettant de le solidariser au fond dudit réservoir lorsque celui-ci est vide et il est animé d'un mouvement de translation axiale de traction de celui-ci. - Dans un mode de réalisation, le fourreau peut être doublé de façon à recevoir plusieurs réservoirs, la commande de chacun des réservoirs se faisant de manière indépendante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description ci-après, ~o donnée à titre indicatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue en perspective en coupe du réservoir selon l'invention, en position déployée, La figure 2 est une vue en perspective avec une ls coupe du même réservoir en position repliée, Les figures 3 et 4 sont des vues analogues aux précédentes figures mais selon des vues extérieures sans arrachement. La figure 5 est une vue en perspective du dispositif 20 d'injection, en cours d'utilisation. La figure 6 est une vue en perspective du dispositif d'injection, en fin d'injection, le réservoir étant en position complètement replié. La figure 7 est une vue du dispositif d'injection 25 montrant les manipulations du réservoir. La figure 8 est une vue de détail d'un perfectionnement. Le dispositif d'injection selon l'invention est constitué (figure 5) d'un fourreau 1 de forme générale cylindrique, d'un réservoir 2 30 destiné à recevoir le fluide à injecter, installé dans le fourreau et d'un piston 3 mobile en translation axiale dans ledit fourreau. Le réservoir 2 est réalisé dans un matériau déformable tel que par exemple en matière plastique, par exemple en polypropylène, autorisant son remplissage préalable par le fluide à injecter. Ce réservoir 2 forme un volume dont la paroi est déformable axialement. Pour cela la paroi est constituée d'une partie supérieure 4 et d'un fond 5 coniques réunis par un corps 6 qui a la formé d'un soufflet à anneaux circulaires 21 de sorte que, lorsque le soufflet est entièrement replié et le réservoir vide. to Ainsi la paroi du réservoir ayant la forme d'un soufflet est constituée d'une succession d'anneaux circulaires dont la périphérie est de section triangulaire chacun des anneaux comprenant ainsi une face supérieure 210 conique vers le haut et une face inférieure 211 conique vers le bas. On notera qu'en 15 position repliée chacune des faces supérieures se trouve en contact avec la face inférieure 211 de l'anneau adjacent. La face supérieure 4 porte en son centre un embout 7 cylindrique pour le passage du fluide contenu dans le réservoir. 20 Le volume engendré par la surface conique du fond 5 se trouve à l'extérieur du volume du réservoir et forme ainsi un logement 8 en creux. Le fond 5 comporte également en son centre un téton 9 aligné axialement avec l'embout 7 et dont le diamètre est sensiblement égal, à la liberté de débattement 25 axial près, au diamètre intérieur de celui-ci. Le fourreau 1 comporte une ouverture latérale 10 formant une fenêtre de dimensions suffisantes pour permettre le passage et l'installation d'un réservoir à l'intérieur. Il est fermé, en partie supérieure par un sommet 11 en forme de calotte sphérique à 30 l'extérieur et dont les parois intérieures forment une surface conique dont la forme est complémentaire de la paroi extérieure de la partie supérieure 4 du réservoir. Le sommet 11 est encore pourvu d'une encoche radiale 12 débouchant, d'une part dans la fenêtre 10 et d'autre part dans une ouverture centrale 13 du sommet. Dans le fourreau 1 est logé un piston 3 solidaire d'une extrémité d'un axe 15 qui traverse la base 16 du fourreau pour être relié par sa deuxième extrémité à un mécanisme d'actionnement propre à engendrer un mouvement de translation axiale F transmis par l'axe 15 au piston 3. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, la io forme extérieure du piston est complémentaire de celle de la surface en vis-à-vis du logement 8 formé dans le fond 5 du réservoir. Le procédé de mise en place du réservoir dans son fourreau se déduit aisément de la description précédente. Le réservoir 2 à is l'intérieur duquel se trouve le fluide médical est introduit dans le fourreau, à travers la fenêtre 10 selon un mouvement de translation transversal T. Dans cette étape, le piston 3 est en position basse où il repose sur la base 16 du fourreau. L'embout 7 du réservoir, muni d'une canule 17 fixée sur 20 l'embout au moyen d'une connexion 18 est introduit, par l'encoche 12, dans l'ouverture 13 de la calotte 11. Il est prévu des moyens de blocage (non représentés), connus par ailleurs, destinés à empêcher le pivotement du réservoir autour de son axe. 25 Le piston 3 qui est de forme complémentaire au logement en creux 8 du fond 5 du réservoir 2, s'emboîte parfaitement dans celui-ci où il est bloqué en déplacement latéral. II est également prévu des moyens de blocage en translation axiale, tels qu'une virole partie intégrante de l'embout 18 empêchant 30 toute liberté axiale. Lorsque le mécanisme d'actionnement exerce sur l'axe 15 du piston un mouvement de translation suivant la flèche F, ledit piston se déplace dans le même sens en exerçant sur le réservoir une force de pression qui engendre la contraction, donc le pliage de la paroi 6 déformable du réservoir et, dans le même temps le refoulement du fluide que contient celui-ci. On notera que la complémentarité de la forme du piston et du fond du réservoir permet un pliage régulier du corps du réservoir, les anneaux de pliage 19 (figure 2, 4) s'emboîtant les uns dans les autres. A la fin de l'expulsion du fluide, le fond 5 du réservoir est au contact de la face supérieure 4 de celui-ci et son téton 9 est engagé dans l'embout 7 de façon à ne laisser aucune quantité ~o de fluide résiduel. Celui-ci est, en fait, proche de zéro, en raison de la forme adaptée de chacun des éléments coopérants qui permet d'obtenir, en fin de translation des anneaux de pliage 19 parfaitement jointifs. Le réservoir vide est ensuite retiré du fourreau selon un 15 mouvement de translation inverse de celui ayant permis son introduction. On notera que la forme conique du réservoir empêche l'accrochage sur ses parois de bulles d'air pouvant se former lors de son remplissage. Celles-ci se localisent donc au 20 sommet et sont évacuées en priorité lors de l'opération de débullage. On précisera que la rigidité latérale de la structure du réservoir est ajustée pour éviter toute élasticité parasite dans la limite des pressions courantes pour ce type de matériel (21 bar, 25 300 psi) et que le réservoir est étroitement maintenu dans son fourreau, au jeu de débattement axial près. En effet, la poussée exercée sur le réservoir par le piston doit générer un avancement continu. Pour ce faire, il est nécessaire que la déformation du réservoir s'exerce 30 uniquement dans le sens axial, c'est-à-dire dans la direction de la force F engendrée par le piston afin de maîtriser le volume instantané et, par conséquent, le débit et la pression d'éjection du fluide contenu dans ledit réservoir. Le mécanisme d'actionnement du piston est choisi, en conséquence, pour générer un mouvement de translation continu et réglable, par exemple, un vérin hydraulique ou un moteur électrique, notamment à contrôle électronique sans balai. Une fois vide, le réservoir peut être à nouveau rempli. Pour cela on utilise le fourreau que l'on vient de décrire ou un fourreau analogue. Le réservoir est placé dans la position représentée figure 6 dans laquelle il est plaqué contre la paroi intérieure du sommet 11 du fourreau, son embout 7 étant maintenu dans l'ouverture 13 de celui-ci. Le piston est muni d'un dispositif permettant de le solidariser au fond du réservoir et son mécanisme d'actionnement exerce sur lui un mouvement de translation axiale en sens inverse du précédent F. Le fond 5 du réservoir est muni d'un moyen d'accrochage au piston 3 permettant ainsi un remplissage par aspiration de la même manière qu'une seringue à piston traditionnelle. Le fond 5 du réservoir est entraîné vers la base du fourreau par le piston afin que le réservoir reprenne progressivement sa forme initiale tout en aspirant le liquide. On ajoutera encore que le fourreau peut être adaptée de façon à recevoir plusieurs réservoirs, la commande de chacun du réservoir se faisant de manière indépendante. Le dispositif d'injection que l'on vient de décrire permet, avec le même système d'injection, soit d'utiliser des réservoirs remplis au préalable du fluide à injecter, soit d'effectuer ce remplissage au moment de son utilisation. Il est donc particulièrement souple et polyvalent. En outre sa mise en place et son système d'injection sont simples et il ne nécessite pas de générateur de puissance pénalisant du point de vue coût et encombrement. La figure 8 est une vue de détail d'un perfectionnement selon lequel l'embout 7 comprend un bouchon 70 équipé d'un opercule 71, de sorte que lors de la connexion au tuyau d'injection 72, une saillie 73 du connecteur 74 perfore l'opercule 71. II va de soit que le fourreau pourrait avoir toute autre forme comme par exemple la forme d'un simple étrier, avec au moins 5 une paroi supérieure et une paroi inférieure. REVENDICATIONS1. Dispositif d'injection d'un fluide à usage médical, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un fourreau (1) dans lequel est installé un réservoir (2) destiné à recevoir le fluide à injecter, formé d'un corps (6) déformable axialement, d'une face supérieure (4) comportant un embout (7) de passage du fluide engagé dans un aménagement approprié (12), (13) du sommet (11) du fourreau et d'un fond (5) venant en appui sur un piston (3) mobile en translation axiale dans le fourreau (1). 2. Dispositif d'injection selon la revendication 1 caractérisé en ce que la paroi interne du sommet (11) du fourreau et la paroi externe de la face supérieure (4) du réservoir (2) ont des formes complémentaires, avantageusement de révolution, tandis que la paroi externe du fond (5) du réservoir et le piston (3) ont des formes complémentaires avantageusement elles aussi de révolution. 3. Dispositif d'injection selon la revendication 2, caractérisé en ce que la face supérieure (4) et le fond (5) du réservoir (2) ont une forme conique ajustée pour permettre l'emboîtement dudit fond dans la face (4) à la fin du mouvement de translation axiale (F) du piston (3), tandis que le volume engendré par la surface conique du fond (5) du réservoir forme un logement externe (8) en creux dans lequel vient s'emboîter la forme complémentaire du piston (3). 4. Dispositif d'injection selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond (5) comporte en son centre un téton (9) aligné axialement avec l'embout (7) porté par la face supérieure (4) et dont le diamètre est sensiblement égal, au jeu fonctionnel près, au diamètre intérieur de celui-ci. 5. Dispositif d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fourreau (1) comporte une fenêtre (10) pour le passage de réservoir et en ce que son sommet (11) est pourvu d'une encoche (12) débouchant, d'une part dans la fenêtre (10) et d'autre part dans une ouverture centrale (13) du sommet de dimensions appropriées pour recevoir et maintenir l'embout (7) du réservoir. 6. Dispositif d'injection selon l'une des revendications 10 précédentes, caractérisé en ce que le réservoir 2 est réalisé en matériau déformable tel qu'en matière plastique 7. Dispositif d'injection selon la revendication précédente, 15 caractérisé en ce que la paroi du corps (6) du réservoir (2) est en forme de soufflet apte à se déformer axialement. 8- Dispositif d'injection selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la paroi du corps du réservoir (2) est formé d'un soufflet à anneaux circulaires (21). 20 9- Dispositif d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rigidité latérale de la structure du réservoir (2) est ajustée pour empêcher toute élasticité axiale parasite et en ce que ledit réservoir est étroitement maintenu 25 dans son fourreau. 10-Dispositif d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (3) est muni d'un dispositif permettant de le solidariser au fond (5) du réservoir lorsque 30 celui-ci est vide et en ce qu'il est animé d'un mouvement de translation axiale de traction de celui-ci. 11-Dispositif d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que son fourreau est adapté de façon à recevoir plusieurs réservoirs, la commande de chacun des 5 réservoirs se faisant de manière indépendante. 12-Dispositif d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les réservoirs prêts à l'emploi, vides ou pleins, sont équipés d'embout percutable garantissant la lo stérilité de l'ensemble.