Brevet FR2952682A1 — publié le 20110520

Io La présente invention se rapporte au domaine des prélèvements automatiques effectués à l'aide d'une pompe à piston, notamment une pompe du type seringue. La présente invention se rapporte particulièrement aux prélèvements d'un échantillon par un automate d'analyse, notamment d'un échantillon sanguin. 15 Notamment dans les automates d'analyse sanguine, un échantillon est prélevé dans un tube, en vue de son analyse. L'automate comprend une aiguille, prévue pour plonger dans le tube afin d'y recueillir l'échantillon, et une pompe. La pompe comprend généralement une chambre de travail, reliée à l'aiguille par un système de canalisation adapté. On fait varier le volume de la 20 chambre selon que l'on veut aspirer ou refouler l'échantillon prélevé dans le tube. Généralement, l'échantillon prélevé reste contenu dans l'aiguille, voire dans une partie du système de canalisation voisin de l'aiguille. Un piston fluide, généralement liquide est contenu dans la chambre et le système de canalisation, au-delà de l'échantillon. La variation du volume de la chambre, 25 comme dans une seringue, est généralement assurée par le déplacement d'un plongeur monté coulissant dans la chambre. Le volume de la chambre est alors fonction de la position du piston. Il est particulièrement important, notamment si l'on veut doser des éléments contenus dans l'échantillon, de s'assurer des volumes prélevés, 30 aspirés et refoulés. Il en va de même pour les réactifs, qui peuvent être aspirés ou refoulés par des moyens de pompage identiques. La vérification des volumes est généralement assurée par des capteurs de position du plongeur et/ou des pas d'un moteur pas à pas qui entraine ce plongeur. Cependant, plusieurs situations peuvent conduire à une erreur de prélèvement. Dans un premier exemple, de la mousse peut se former à la surface du sang dans le tube, ou l'aiguille ne pas plonger dans le sang. Ainsi, au cours du prélèvement, on va prélever de l'air au lieu du sang prévu, alors que le plongeur s'est déplacé de la distance prévue. Dans un deuxième exemple, un caillot peut se former dans l'aiguille ou le système de conduite, de sorte qu'aucun prélèvement ne peut se faire. Pourtant, notamment si le piston fluide est constitué d'air, cet ail va se dilater et autorisé le déplacement du plongeur sur la distance prévue. Dans ces deux exemples, la seule vérification du déplacement du plongeur laisse penser que le prélèvement a été correctement effectué, alors 1s qu'il n'en est rien. En outre, le prélèvement peut s'effectuer correctement durant une partie du déplacement du plongeur, puis s'interrompre, par exemple lorsque le niveau du sang dans le tube devient inférieur à celui de l'aiguille, de sorte que celle-ci ne plonge plus dans le sang à prélever. Il en va de même pour l'aspiration ou le refoulement d'un liquide 20 quelconque. L'invention a pour but de proposer un dispositif de pompage permettant de s'assurer qu'un liquide prévu pour être aspiré ou refoulé à l'aide d'un tel dispositif, l'est effectivement. Selon l'invention, un tel dispositif de pompage permettant de s'assurer 25 que l'on pompe, notamment que l'on aspire et/ou refoule, un liquide, est caractérisé en ce qu'il comprend une prise de pression disposée dans un circuit de pompage du dispositif. De préférence, le circuit de pompage comprend une chambre de travail dont le volume varie au cours du pompage, la prise de pression étant disposée dans la chambre. Cette prise de pression peut être constituée un capteur de pression formant tout ou partie d'une paroi de ladite chambre. Ainsi, lors d'une aspiration, si la pression instantanée mesurée est supérieure à un premier seuil prévisible, on peut considérer que l'on aspire au moins une partie d'air. Si au contraire la pression est inférieure à un deuxième seuil normalement prévisible, on peut considérer qu'il y a un bouchon qui gêne l'aspiration. De même, lors d'un refoulement, si la pression instantanée mesurée est inférieure à un troisième seuil prévisible, on peut considérer que l'on refoule au moins une partie d'air. Si au contraire la pression est supérieure à un quatrième seuil normalement prévisible, on peut considérer qu'il y a un bouchon qui gêne le refoulement. Avantageusement, le dispositif peut comprendre un orifice d'aspiration etlou de refoulement et la prise de pression, par exemple le capteur, être disposée au voisinage dudit orifice. Ainsi, le dispositif est plus sensible à un disfonctionnement du pompage résultant d'un défaut d'aspiration ou de refoulement au travers du circuit de pompage. Dans un mode de réalisation particulier, le système de pompage peut comprendre une pompe du type seringue, c'est-à-dire que la chambre de travail est cylindrique et qu'il comprend un plongeur monté coulissant avec étanchéité dans la chambre, de sorte que le volume de la chambre varie en fonction de la position du plongeur dans la chambre, la prise de pression ou le capteur de pression étant disposé à une extrémité de la chambre opposée au plongeur. Un capteur adapté à un tel dispositif peut comprendre une membrane qui forme une paroi d'extrémité de la chambre. Le dispositif peut avantageusement comprendre des moyens de contrôle pour comparer une pression instantanée mesurée par le capteur avec des conditions normales de pression. L'invention concerne aussi sur un automate d'analyse, notamment un automate d'analyse sanguine, comprenant un dispositif selon l'invention. - 4 Plusieurs modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un bloc de pompage pour un automate d'analyse sanguine ; - la figure 2 est une vue d'une coupe d'un corps pour un capteur de pression équipant le bloc de la figure 1, et une demi-coupe à gauche du bloc au voisinage du corps ; et, la figure 3 est une courbe illustrant une pression prévisible en fonction du volume aspiré. La figure 1 illustre une coupe d'un bloc de pompage 1 prévu pour être monté dans un automate d'analyse sanguine. Le bloc 1 est de forme sensiblement parallélépipédique. Il comprend des alésages 2 prévus pour le montage du bloc 1 dans l'automate ou son assemblage avec d'autres blocs voisins. Une portion 3, 4, 6 d'un circuit de pompage de l'automate est formé dans le bloc 1. Cette portion de circuit comprend une chambre de travail 3 et une conduite 4 débouchant par un orifice 6 dans la chambre 3 au voisinage d'une première extrémité de celle-ci. La conduite 4 est utilisée à la fois pour l'aspiration et pour le refoulement. La chambre de travail 3 a sensiblement la forme d'un cylindre de révolution autour d'un axe X3 du plan de coupe de la figure 1. La chambre 3 est ouverte par une deuxième extrémité, opposée à la première, au travers et perpendiculairement à une première face 7 du bloc 1. Le bloc 1 comprend en outre un plongeur 8 complémentaire à la chambre 3 et monté coulissant dans celle-ci. Le plongeur 8 pénètre la chambre 3 au travers de son ouverture dans la face 7. Le plongeur 8 est monté étanche avec la chambre 3. Le plongeur est mu en translation par un moteur pas à pas, non illustré aux figures. La première extrémité de la chambre 3 est fermée par un capteur de pression 11 qui forme une paroi 12 de la chambre 3. La paroi d'extrémité 12 s'étend sur toute la dimension transversale de la chambre 3, 2952682 -5 perpendiculairement à l'axe X. Le capteur 11 comprend un corps 15 qui est particulièrement représenté à figure 2, plus précisément et à une échelle supérieure. La conduite 6 s'étend radialement depuis la chambre 3 en direction 5 d'une face cachée du bloc 1, opposée à l'observateur de la figure 1. L'orifice 6 est sensiblement tangent à la paroi d'extrémité 12. Ainsi, au voisinage immédiat de la conduite, le capteur est sensible à la moindre modification de pression due à une altération de l'écoulement dans la conduite 4 ou au-delà, par exemple si de l'air est aspiré ou si un bouchon se forme dans le circuit de Io pompage. Au-delà de la conduite 6, le circuit de pompage aboutit à une aiguille (non représentée aux figures) prévue pour prélever un échantillon de sang dans un tube adapté qui contient du sang à analyser. Le bloc 1 comprend en outre une cavité de montage 13 qui débouche au travers d'une deuxième face 14 du bloc 1, opposée à la première face 7. La 15 cavité 13 est prévue pour permettre le montage du capteur 1 i au travers de la deuxième face 14 du bloc 1. La cavité de montage 13 et la chambre de travail 3 forment entre elles un logement 26 pour le capteur 11. Le logement est de révolution autour de l'axe X3 de la chambre 3. Selon que l'on va de la chambre 3 à la cavité 13, le 20 logement comprend 3 zones cylindriques 31-33 successivement plus larges chacune séparée de la suivante par un épaulement annulaire 34,35. La première zone cylindrique 33 prolonge à diamètre D3 constant la chambre de travail 3. Le diamètre D32 de la deuxième zone 32 et le diamètre D33 de la troisième zone 33 sont tels que D33 > D32 > D31. Les épaulements annulaires 25 34,35 sont perpendiculaires à l'axe X3. On va maintenant décrire le corps 15 en référence à la figure 2. Le corps 15 est de forme sensiblement de révolution autour d'un axe X11, prévu pour se confondre avec l'axe X3 de la chambre, lorsque le capteur 11 est monté dans le bloc 1. Le corps 15 est extérieurement défini par une face antérieure 12 pleine, deux surfaces latérales cylindriques 16,17 formant entre elles un épaulement annulaire 18, et une surface postérieure 19 annulaire. Le corps 15 comprend un volume intérieur 20 défini par deux surfaces intérieures cylindriques 21,22 formant entre elles un épaulement annulaire 23. Les épaulements et les faces antérieure et postérieure sont dans des plans respectifs perpendiculaires à l'axe X11. Le corps 15 comprend en outre un canal de mesure 37 qui débouche dans le volume intérieur 20, et destiné à le mettre en communication avec un i0 instrument (non représenté aux figures) pour la mesure de la pression dans le volume 20. La face antérieure 12 est prévue pour former la paroi d'extrémité 12 de la chambre de travail 3. La face antérieure 12 est essentiellement constituée par une membrane 24 déformable en fonction de la différence de pression 15 entre la chambre de travail 3 et, le volume intérieur 20 du corps 15 du capteur 11. L'utilisation d'une telle membrane 24 est particulièrement avantageuse. En effet, compte tenu de sa faible dimension et de son faible déplacement, la membrane 24 permet de mesurer la pression dans la chambre 3 sans en modifier le volume, donc sans influer sur le volume prélevé et/ou distribué, 20 contrairement à d'autres solutions qui détectent la variation de diamètre d'un tuyau souple, autres solutions pour lesquelles la variation de volume est importante et intervient notablement sur le volume réellement prélevé et/ou distribué. Une première surface latérale 16 parmi des surfaces latérale 16,17 a un 25 diamètre D16 inférieur au diamètre D17 de la deuxième surface 17. Le diamètre D16 est sensiblement égal au diamètre D3 de la chambre 3, de sorte que la première surface latérale 16 vient s'emboiter en s'ajustant dans la première zone 31 du logement 26. Le diamètre D17 de la deuxième surface extérieure 17 est supérieur au diamètre D32 de la deuxième zone 32 du 30 logement 26 ; il est aussi inférieur au diamètre D33 de la troisième zone 33 du même logement 26. Ainsi, lorsque le capteur I I est monté dans le bloc 1, c'est-à-dire que le corps est dans la position illustrée aux figures 1 et 2, l'épaulement 18 du corps est en appui contre le deuxième épaulement 35 du logement 25, définissant ainsi la position de la paroi 12 de la chambre 3. Dans la deuxième zone 32 du logement 26, un espace annulaire est défini entre le premier épaulement 34 et l'épaulement extérieur 18 du corps 15 dans lequel un joint torique est monté, comprimé entre ces deux épaulements, de sorte qu'il assure l'étanchéité de la chambre de travail 3. D'autres éléments du capteur 11 ne sont ni décrits ni illustrés. Io La figure 3 illustre une courbe de la pression P, mesurée par le capteur 11, en fonction du volume V de la chambre 3 à un instant donné, en cours de d'aspiration. Un volume V correspond à une position instantanée donnée du plongeur 8 dans la chambre 3. Cette courbe est purement illustrative, elle varie notamment en fonction des dimensions de la chambre de la vitesse du piston 15 dans la chambre et de la viscosité du fluide à prélever. Une zone hachurée N, limitée par une courbe supérieure Cl et une courbe inférieure C2, autour d'une cour théorique moyenne M. Cette zone N représente des conditions normales de fonctionnement, lorsque l'on aspire un échantillon sanguin. Cette zone peut avantageusement être déterminée 20 expérimentalement et être enregistrée par des moyens d'apprentissage intégrés à l'automate. Si en cours d'aspiration, pour un volume donné V, la pression instantanée P est inférieure à la courbe C2, ou supérieure à la courbe Cl, le prélèvement de l'échantillon doit être considéré comme nul et recommencé. Un 25 nettoyage préalable du circuit de pompage peut être nécessaire, si un bouchon s'y est formé. Il peut être nécessaire de repositionner le tube contenant l'échantillon à prélever, de sorte que l'aiguille de prélèvement s'y trouve suffisamment plongée afin de ne pas aspirer d'air. A titre d'exemple, un tel dispositif peut notamment avoir les 30 dimensions suivantes : 2952682 -8 D3#D16=6mm D17=8mm Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits. 5 Ainsi, la pompe peut être d'un autre type que du type seringue c'est-à-dire comportant un piston coulissant dans une chambre cylindrique, tel qu'illustré aux figures. De même le dispositif peut ne pas être sous la forme d'un bloc, mais comprendre des éléments individualisables. En outre un dispositif selon Io l'invention peut avantageusement comprendre des moyens de contrôle, par exemple un processeur, et des moyens de mémoire, pour effectuer notamment tout ou partie des fonctions suivantes : constitution par apprentissage base de données illustrant des conditions de pression normales ou anormales de pression en cour de pompage ; 15 enregistrement et stockage d'une telle base de données ; comparaison instantanée des pressions de pompage avec les données de la base ; - Avertissement en eas de valeurs de pression instantanée anormales. Revendications1. Dispositif de pompage (1) permettant de s'assurer que l'on pompe, notamment que l'on aspire et/ou refoule, un liquide, caractérisé en ce qu'il comprend une prise de pression (11) disposée dans un circuit de pompage (3,4,6) du dispositif. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de pompage comprend une chambre de travail (3) dont le volume varie au cours du pompage, la prise de pression (11) étant disposée dans la chambre. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la prise de pression comprend capteur de pression (11) formant tout ou partie d'une paroi (12) de la chambre (3). 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un orifice (6) d'aspiration et/ou de refoulement, et en ce que la prise de pression (11) est disposée au voisinage dudit orifice (6). 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 â 4, caractérisé en ce que la chambre de travail est cylindrique, et en ce qu'il comprend un plongeur (8) monté coulissant avec étanchéité dans ladite chambre (3), de sorte que le volume de ladite chambre varie en fonction de la position dudit plongeur dans ladite chambre, ladite prise de pression (11) étant disposée à une extrémité de ladite chambre opposée au plongeur. 6. Dispositif selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que le capteur (11) comprend une membrane (24) qui faune une paroi d'extrémité de la chambre (12). 2952682 _10- 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle pour comparer une pression instantanée mesurée par le capteur avec des conditions normales de pression. 5 8. Automate d'analyse, notamment d'analyse sanguine, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une des revendications 1 à 7.