Brevet FR3031097A1 — publié le 20160701

POMPE SURFACIQUE ET PANSEMENT COMPORTANT UNE POMPE SURFACIQUE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine général de drainage microfluidique d'un liquide depuis une source surfacique et plus particulièrement, le drainage des exsudats sécrétés par une plaie. L'invention porte sur une pompe surfacique ainsi que sur un pansement pour des plaies exsudatives comportant une pompe surfacique. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE De manière générale, on utilise des canaux, des ventouses ou des matériaux poreux, reliés à des pompes pour aspirer un liquide sur une surface. Plus particulièrement, pour drainer ou aspirer des liquides produits par des plaies, on utilise des systèmes de drainage à pression négative. En effet, les plaies aigües ou chroniques sécrètent des liquides appelés exsudats dont le contrôle est un problème important auquel sont confrontées les équipes soignantes. Ainsi, le traitement de la plaie consiste en partie à enlever les exsudats. Le document WO 03/086232 décrit un exemple d'un système de traitement de plaies comprenant un pansement à pression négative. Le pansement comporte une couche en contact de la plaie, comprenant une zone centrale en communication avec une pompe à vide et une pluralité de canaux divergeant radialement de la zone centrale et comprenant des trous pour extraire l'exsudat de la plaie sous l'effet d'une pression négative. Afin de créer une pression négative, le pansement doit nécessairement être étanche ce qui complique sa pose sur la plaie et demande une surveillance et un entretien continus. De plus, la pompe à vide est encombrante et bruyante. En outre, la succion s'effectue de manière globale sur toute la surface du pansement. Ceci pose un problème de drainage au cas où certaines zones sont sèches et pas d'autres. En effet, l'effet de succion sera accentué sur la zone asséchée qui n'a pas besoin de drainage tout en empêchant le bon drainage des exsudats sécrétés par les autres zones. 3031097 2 Par ailleurs, l'exsudat est évacué vers une poche extérieure au pansement par une connectique fluidique qui augmente davantage l'encombrement du système. La connectique est bien entendu souillée par l'exsudat et peut éventuellement polluer la pompe. 5 L'objet de la présente invention est par conséquent, de remédier aux inconvénients précités en proposant un système de pompage surfacique efficace avec une architecture de connexion simple et plus particulièrement, un pansement à pompage surfacique pour des plaies exsudatives, simple à poser, hygiénique et présentant un encombrement réduit. 10 EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a pour but de proposer une pompe surfacique compact présentant une grande efficacité de drainage d'un liquide sur une surface quelle que soit l'hétérogénéité du taux d'humidité ou de l'étalement du liquide. Un autre but de l'invention est de présenter un pansement à pompage surfacique efficace et hygiénique 15 pour des plaies exsudatives permettant une pose simplifiée, et présentant une architecture de connexion simple et peu encombrante. L'invention a pour objet une pompe surfacique comportant un réseau de canaux microfluidiques et des moyens de pompage. Ledit réseau de canaux microfluidiques comprend un ensemble d'accès microfluidiques distribués dans un domaine prédéterminé 20 adapté pour couvrir une source surfacique d'un fluide d'intérêt, et lesdits moyens de pompage comportent au moins un circuit microfluidique d'actionnement croisant ledit réseau de canaux microfluidiques sur une pluralité de zones de croisement à membrane déformable formant un ensemble de vannes adapté pour engendrer un pompage à effet péristaltique dudit fluide d'intérêt circulant dans ledit réseau de canaux microfluidiques 25 depuis ledit ensemble d'accès microfluidiques vers au moins un puits connecté audit réseau de canaux microfluidiques. Ainsi, la pompe surfacique est compacte, facile à mettre en oeuvre malgré que le nombre de vannes puisse être très élevé (par exemple de l'ordre de quelques centaines), et fonctionne de manière optimale pour pomper du liquide sur plusieurs voies pouvant 3031097 3 couvrir une grande surface, et ceci quel que soit l'hétérogénéité de l'étalement du liquide sur la surface. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, ledit réseau de canaux microfluidiques comporte un ensemble de canaux de drainage microfluidiques 5 distincts muni dudit ensemble d'accès microfluidiques, chaque canal de drainage microfluidique étant associé à un groupe de vannes déterminé, et la pompe surfacique comporte un unique circuit microfluidique d'actionnement adapté pour être relié à un unique générateur de pression, ledit circuit d'actionnement étant constitué des éléments fluidiques résistifs et capacitifs définissant un retard de temps de réponse entre deux 10 vannes successives appartenant à un groupe de vannes, ledit retard de temps de réponse étant configuré pour engendrer sous une action dudit générateur de pression, un actionnement séquentiel des vannes. Ainsi, la pompe surfacique ne nécessite qu'une seule voie de connexion reliée à une seule source d'actionnement optimisant davantage sa compacité et sa simplicité. 15 Avantageusement, ledit ensemble de canaux de drainage microfluidiques comporte un ensemble de canaux microfluidiques principaux et une pluralité de canaux microfluidiques secondaires, chaque canal de drainage microfluidique comportant un canal microfluidique principal et un ensemble de canaux microfluidiques secondaires raccordant le canal principal aux accès microfluidiques associés. 20 Ceci permet d'homogénéiser et d'augmenter la densité des points d'accès pour un drainage optimal. Selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention, ledit circuit microfluidique d'actionnement est formé d'un canal microfluidique d'actionnement en forme de serpentin, dit serpentin d'actionnement, présentant une longueur 25 caractéristique L entre deux vannes successives appartenant à un même groupe de vannes, une largeur w, une hauteur h, et un paramètre de déformation A, vérifiant la double wi.2 inégalité suivante : 1 x 10-3 Avh.1"32 REVENDICATIONS1. Pompe surfacique comportant un réseau (3) de canaux microfluidiques (5) et des moyens de pompage (7), caractérisée en ce que ledit réseau de canaux microfluidiques comprend : un ensemble d'accès (9) microfluidiques distribués dans un domaine prédéterminé (11) adapté pour couvrir une source surfacique d'un fluide d'intérêt, et en ce que lesdits moyens de pompage comportent au moins un circuit microfluidique d'actionnement (11) croisant ledit réseau de canaux microfluidiques sur une pluralité de zones de croisement (17) à membrane déformable formant un ensemble de vannes (19), ledit ensemble de vanne étant adapté pour engendrer un pompage à effet péristaltique dudit fluide d'intérêt circulant dans ledit réseau de canaux microfluidiques depuis ledit ensemble d'accès microfluidiques vers au moins un puits (21) connecté audit réseau de canaux microfluidiques. 2. Pompe surfacique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit réseau de canaux microfluidiques comporte un ensemble de canaux de drainage microfluidiques (5) distincts muni dudit ensemble d'accès microfluidiques, chaque canal de drainage microfluidique étant associé à un groupe de vannes déterminé, et en ce qu'il comporte un unique circuit microfluidique d'actionnement (13) adapté pour être relié à un unique générateur de pression (15), ledit circuit d'actionnement étant constitué des éléments fluidiques résistifs et capacitifs définissant un retard de temps de réponse entre deux vannes successives appartenant à un groupe de vannes, ledit retard de temps de réponse étant configuré pour engendrer sous une action dudit générateur de pression, un actionnement séquentiel des vannes. 3. Pompe surfacique selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit ensemble de canaux de drainage microfluidiques comporte un ensemble de canaux 3031097 25 microfluidiques principaux (51) et une pluralité de canaux microfluidiques secondaires (53), chaque canal de drainage microfluidique comportant un canal microfluidique principal et un ensemble de canaux microfluidiques secondaires raccordant le canal principal aux accès (9) microfluidiques associés. 5 4. Pompe surfacique selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit circuit microfluidique d'actionnement est formé d'un canal microfluidique d'actionnement en forme de serpentin, dit serpentin d'actionnement (113), présentant une longueur caractéristique L entre deux vannes successives appartenant à un même groupe de vannes, 10 une largeur w, une hauteur h, et un paramètre de déformation A, vérifiant la double wi.2 inégalité suivante : 1 x 10-3 5. Pompe surfacique selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit circuit microfluidique d'actionnement comporte des canaux d'actionnement (33) en forme 15 de peigne définissant des éléments capacitifs, raccordés à un canal de raccordement (35) définissant un élément résistif, les vannes (19) étant localisées sur lesdits canaux d'actionnement. 6. Pompe surfacique selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, 20 caractérisée en ce que des extrémités avals (27a) desdits canaux microfluidiques principaux sont connectées à un même puits, les autres extrémités (27b) étant fermées. 7. Pompe surfacique selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que l'ensemble de canaux microfluidiques principaux est constitué des 25 premier et second sous-ensembles distincts de canaux microfluidiques principaux (51a, 51b), le premier sous-ensemble de canaux microfluidiques principaux étant connecté à un premier puits (21a) et le second sous-ensemble de canaux microfluidiques principaux étant connecté à un second puits (21b). 30 8. Pompe surfacique selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, 3031097 26 caractérisée en ce que ledit générateur de pression est configuré pour générer des créneaux de pression pour actionner de manière cyclique les vannes appartenant à chaque groupe de vannes. 5 9. Pompe surfacique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit réseau de canaux microfluidiques comporte un canal microfluidique principal (151) en forme de spirale raccordé via des canaux microfluidiques secondaires (153) audit ensemble d'accès (9) microfluidiques, et en ce qu'elle comporte au moins trois circuits microfluidiques d'actionnement (313a, 313b, 313c) distincts adaptés pour être reliés à au 10 moins trois générateurs de pression distincts, chaque circuit d'actionnement étant constitué d'un canal d'actionnement en forme de spirale, lesdits au moins trois canaux d'actionnement coopérant avec chaque canal microfluidique secondaire pour former au moins trois vannes (19a, 19b, 19c) configurées pour être actionnées de manière séquentielle par lesdits au moins trois générateurs de pression. 15 10. Pompe surfacique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier substrat (41), une membrane déformable (43), et un second substrat (45), ledit au moins un circuit d'actionnement (13) étant délimité par ladite membrane déformable et ledit premier substrat, ledit réseau de 20 canaux microfluidiques (5) étant délimité par ladite membrane déformable et ledit second substrat, ledit réseau de canaux microfluidiques et ledit au moins un circuit d'actionnement étant alors séparés par ladite membrane déformable aux niveaux des zones de croisement formant ainsi une vanne à chaque croisement. 25 11. Pompe surfacique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un nombre déterminé de vannes compris entre environ 10 et 1000. 12. Système de pompage comportant une pompe surfacique selon l'une 3 0 quelconque des revendications précédentes, comportant en outre au moins un générateur de pression relié audit au moins un circuit d'actionnement de ladite pompe surfacique. 3031097 27 13. Pansement comportant une pompe surfacique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un puits connecté à ladite pompe surfacique, ledit au moins un puits étant destiné à collecter le fluide d'intérêt 5 pompé par la pompe surfacique. 14. Pansement pour des plaies exsudatives, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de canaux de drainage microfluidiques (5) munis d'une pluralité d'accès (9) microfluidiques définissant un domaine prédéterminé adapté pour couvrir une plaie 10 sécrétant de l'exsudat, un circuit microfluidique d'actionnement (13) adapté pour être relié à un unique générateur de pression (15), ledit circuit microfluidique d'actionnement croisant lesdits canaux de drainage microfluidiques sur une pluralité de zones de croisement à membrane déformable formant un ensemble de vannes (19) adapté pour engendrer sous un actionnement dudit générateur de pression, un pompage à effet 15 péristaltique de l'exsudat circulant dans lesdits canaux de drainage microfluidiques depuis ledit ensemble d'accès microfluidiques vers au moins un puits (21) connecté audit ensemble de canaux de drainage microfluidiques. 15. Pansement selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit circuit 20 microfluidique d'actionnement est formé d'un canal microfluidique d'actionnement en forme de serpentin. 16. Pansement selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit circuit microfluidique d'actionnement comporte des canaux d'actionnement (33a, 33b) en forme 25 de peigne définissant des éléments capacitifs, raccordés à au moins un canal de raccordement (35) définissant un élément résistif, les vannes étant localisées sur lesdits canaux d'actionnement. 17. Pansement selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit ensemble de 30 canaux de drainage microfluidiques comporte un ensemble de canaux microfluidiques 3031097 28 principaux (51) et une pluralité de canaux microfluidiques secondaires (53), chaque canal de drainage microfluidique comportant un canal microfluidique principal et un ensemble de canaux microfluidiques secondaires raccordant le canal principal aux accès microfluidiques associés. 5 18. Pansement selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et deuxième puits (21a, 21b) pour collecter les exsudats sécrétés par la plaie, et en ce que ledit ensemble de canaux microfluidiques principaux est constitué des premier et second sous-ensembles distincts de canaux microfluidiques principaux (51a, 51b), le 10 premier sous-ensemble de canaux microfluidiques principaux étant connecté au premier puits (21a) et le second sous-ensemble de canaux microfluidiques principaux étant connecté au second puits (21b). 19. Pansement selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en 15 ce que l'ensemble de canaux de drainage microfluidiques et le canal fluidique d'actionnement sont réalisés en matière biocompatible. 20. Pansement selon l'une quelconque des revendications 14 à 19, caractérisé en ce qu'il comporte une couche support (81) accueillant l'ensemble de canaux de drainage 20 microfluidiques et le canal fluidique d'actionnement, ladite couche support étant formée d'un matériau poreux biocompatible destiné à être en contact avec la plaie. 21. Pansement selon l'une quelconque des revendications 14 à 20, caractérisé en ce qu'il comporte une couche externe (83) autocollante. 25