INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’unité d’aspiration 12 comprend en outre un capteur de dépression 28 et un capteur de débit 30. Le capteur de dépression 28 et le capteur de débit 30 sont prévus à la sortie du dévésiculeur 20. Le capteur de dépression 28 permet de mesurer la dépression brute réalisée par la turbine 26. Le capteur de débit 30 permet de mesurer le débit brut de la turbine 26. Les capteurs 28, 30 permettent ainsi de contrôler en continue l’opération de la turbine 26 de manière fiable et automatique. La dépression brute et le débit brut peuvent être affichés sur un tableau de commande 42, comme sera décrit lus en détails plus loin.
L’unité d’injection 14 comprend essentiellement, telle qu’illustrée, un compresseur 32. Le compresseur 32 est relié au puits d’injection PS dans lequel de l’air comprimé est injecté. Comme visible sur la , l’air est injecté dans le puits d’injection PS depuis la turbine 36. L’air peut ensuite traverser les sols en s’imbibant de pollution et ressortir par le puits d’extraction PV1. L’air extrait peut ensuite effectuer le même parcours que décrit ci-avant en référence à la . On note que dans le cas d’un essai de barbotage, la turbine 28 n’applique pas de dépression. A l’inverse, dans le cas d’un essai combiné de ventilation/barbotage, la turbine 28 extrait activement de l’air du puits d’extraction PV1.
L’unité d’injection 14 peut en outre comprendre un capteur de débit d’injection 34 et un capteur de pression 36. Le capteur de pression 34 permet de mesurer la pression brute réalisée par le compresseur 32. Le capteur de débit 36 permet de mesurer le débit brut du compresseur 32. Les capteurs 34, 36 permettent ainsi de contrôler en continu l’opération du compresseur de manière fiable et automatique. La pression brute et le débit brut peuvent être affichés sur le tableau de commande 42, comme sera décrit plus en détails plus loin.
On note que le dispositif mobile 10 comprend une pluralité de tuyaux 38 permettant la circulation de l’air depuis les puits d’extraction et d’injection PV1, PS vers l’unité mobile 10 et au sein de l’unité mobile 10. Le dispositif mobile 10 peut en outre comprendre une pluralité de vannes à membrane 40 destinée à contrôler la circulation de l’air au sein des unités d’aspiration et d’injection 12,14.
L’unité de contrôle 16 est configurée pour recevoir et enregistrer des données d’une pluralité de capteurs. Les données permettent d’obtenir des informations précises sur le site en vue de prendre des décisions pertinentes quant à la technique de dépollution à employer et son dimensionnement.
La pluralité de capteurs comprend les capteurs de dépression et de débit 28, 30 de l’unité d’aspiration 12 et les capteurs de pression et de débits 34,36 de l’unité d’injection 14. L’unité de contrôle 16 peut réguler automatiquement le fonctionnement du dispositif mobile 10 lors d’un essai. Il est notamment possible de contrôler la pression brute, la dépression brute et les débits dans les unités d’extraction et d’injection 12, 14.
La pluralité de capteurs comprend en outre des capteurs distants prévus dans le puits d’injection PS et le puits d’extraction PV1. Les capteurs distants permettent d’obtenir automatiquement et en continu des données sur l’effet de l’essai dans les puits d’extraction et d’injection PV1, PS. Par exemple, des données sur le débit et la dépression/pression dans le puits d’extraction PV1 et/ou le puits d’injection PS pourraient participer à identifier le débit optimal à employer, au-delà duquel une augmentation du débit n’entraine pas d’augmentation significative de la dépression ou de la pression dans les puits PV1, PS.
La pluralité de capteurs comprend en outre des capteurs distants prévus dans des ouvrages de contrôles PV2, PV3, PZA, PZD, D. Les ouvrages de contrôles peuvent être des puits d’extraction PV2, PV3 qui se trouvent au voisinage du puits d’extraction PV1 et du puits d’injection PS mais qui ne sont pas reliés à l’unité d’aspiration 12. Les ouvrages de contrôles peuvent également être un drain d’extraction horizontal D ou un puits de piezométrie PZA, PZD. Il est possible de mesurer l’interaction entre le puits d’extraction ou d’injection PV1, PS et les ouvrages de contrôle PV2, PV3, PZA, PZD, D lors d’un essai. Ces interactions participent à déterminer le rayon d’influence de l’injection et/ou de l’aspiration et ainsi permettre un bon dimensionnement de la technique de dépollution à employer en vue d’un traitement à grande échelle.
Les capteurs distants comprennent des capteurs de pression et des capteurs de dépression. Les capteurs distants peuvent également comprendre un capteur d’oxygène, un capteur de dioxyde de carbone, un détecteur à photoionisation (PID) et un capteur de température. Il est alors possible d’obtenir des pressions et des dépressions, des températures, des concentrations en gaz (oxygène, dioxygène, composés volatils) durant l’essai. La pression/dépression et la température permettent d’identifier si l’ouvrage de contrôle PV2, PV3, PZA, PZD, D est influencé par l’essai. L’évolution des concentrations en gaz permet par exemple de visualiser la circulation des gaz dans le sol pendant l’essai.
L’unité de contrôle 16 comprend un tableau de commande 42. Un exemple de tableau de commande 42 est illustré à la .
Le tableau de commande 42 est adapté à permettre à un utilisateur de choisir les paramètres d’un essai. Les paramètres peuvent notamment comprendre le choix de la technique de dépollution à tester durant l’essai (ventilation, barbotage ou une combinaison des deux), la durée de l’essai, la vitesse d’opération de la turbine 26 et/ou du compresseur 32 et le type d’essai (utilisation d’un débit continu, d’un débit croissant continuellement, ou augmentation du débit par paliers). L’utilisateur peut alors paramétrer un essai selon les données qu’il souhaite collecter. L’unité de contrôle 16 peut ensuite réaliser l’essai automatiquement, sans intervention subséquente de l’utilisateur.
Le tableau de commande 42 est en outre adapté à afficher les données des capteurs. Le tableau de commande 42 peut afficher les débits, la pression et la dépression brute dans les unités d’aspiration et d’injection 12,14. L’utilisateur peut alors contrôler la bonne l’opération du dispositif mobile 10 lors de l’essai. Le tableau de commande 42 peut en outre afficher la dépression (PC1 à PC6 sur la ) et la pression (illustrée PsC1 à PsC6 sur la ) mesurée par les capteurs distants dans le puits d’injection PS, d’extraction PV1 et les ouvrages de contrôles PV2, PV3, PZA, PZD, D. L’utilisateur peut ainsi visualiser en temps réel l’effet de l’injection ou de l’extraction. L’essai peut être suivi en continu par l’utilisateur.
Comme huiles hydrocarbonées volatiles utilisables selon l'invention, on peut notamment citer les huiles hydrocarbonées ayant de 8 à 16 atomes de carbones, et notamment les alcanes ramifiés en C8-C16 comme les isoalcanes en C8-C16 d'origine pétrolière (appelées aussi isoparaffines) comme l'isododécane (encore appelé 2,2,4,4,6-pentaméthylheptane), l'isodécane, l'isohexadécane les huiles vendues sous les noms commerciaux d'Isopars ou de Permetyls, les esters ramifiés en C8-C16, le néopentanoate d'iso-hexyle, et leurs mélanges.
On peut citer aussi les alcanes décrits dans les demandes de brevets de la société Cognis WO2007/068371 ou WO2008/155059 (mélanges d'alcanes distincts et différant d'au moins un carbone). Ces alcanes sont obtenus à partir d'alcools gras, eux-mêmes obtenus à partir d'huile de coprah ou de palme. On peut citer les mélanges de n-undécane (C11) et de n-tridécane (C13) obtenus aux exemples 1 et 2 de la demande W02008/155059 de la Société Cognis.
D'autres huiles hydrocarbonées volatiles comme les distillats de pétrole, notamment ceux vendus sous la dénomination Shell Soit par la société SNELL, peuvent aussi être utilisées.
Selon un mode de réalisation, le solvant volatil est choisi parmi les huiles volatiles hydrocarbonées ayant de 8 à 16 atomes de carbone et leurs mélanges.
Huiles siliconées
Comme huiles volatiles siliconées, on peut citer par exemple les huiles de silicones linéaires ou cycliques volatiles, notamment celles ayant une viscosité de 8 centistokes (8.10 -6 m²/s), et ayant notamment de 2 à 7 atomes de silicium, ces silicones comportant éventuellement des groupes alkyle ou alkoxy ayant de 1 à 10 atomes de carbone. Comme huile de silicone volatile utilisable dans l'invention, on peut citer notamment l'octaméthyl cyclotétrasiloxane, le décaméthyl cyclopentasiloxane, le dodécaméthyl cyclohexasiloxane, l'heptaméthyl hexyltrisiloxane, l'heptaméthyloctyl trisiloxane, l'hexaméthyl disiloxane, l'octaméthyl trisiloxane, le décaméthyl tétrasiloxane, le dodécaméthyl pentasiloxane et leurs mélanges.
On peut également citer les huiles linéaires alkyltrisiloxanes volatiles de formule générale (V) :
Parmi les huiles de formule générale (V), on peut citer : le 3-butyl 1,1,1,3,5,5,5-heptaméthyl trisiloxane, le 3-propyl 1,1,1,3,5,5,5-heptaméthyl trisiloxane, et le 3-éthyl 1,1,1,3,5,5,5-heptaméthyl trisiloxane, correspondant aux huiles de formule (V) pour lesquelles R est respectivement un groupe butyle, un groupe propyle ou un groupe éthyle.
De préférence, la phase huileuse comprend au moins une huile siliconée, de préférence une PDMS non volatile.
La phase huileuse peut également comprendre d'autres corps gras. Un autre corps gras (ou composé lipophile) pouvant être présent dans la phase huileuse peut être choisi parmi :
- un corps de cône, et
- au moins un dispositif de fixation pour fixer le couvercle de cône sur le corps de cône,
- ledit dispositif de fixation comportant:
- une vis de serrage disposée à l'intérieur d'une ouverture traversante taraudée réalisée dans le couvercle de cône,
- une bride de maintien portée par la vis de serrage, ladite bride de maintien étant guidée en translation par rapport au couvercle de cône, et
- une gorge de serrage réalisée dans le corps de cône,
- de telle façon qu'une rotation de la vis de serrage dans un sens de serrage entraîne un déplacement de la bride de maintien en direction de la gorge de serrage, jusqu'à ce que ladite bride de maintien vienne en appui contre ladite gorge de serrage pour lier mécaniquement le couvercle de cône au corps de cône.
L’invention permet ainsi d’intégrer un dispositif de fixation du cône d'entrée sur la machine de test en minimisant les interférences avec la veine aérodynamique. En outre, lors du démontage du cône d'entrée, l'invention présente l'avantage de ne pas nécessiter d’intervention spécifique, tel que l'ajout d'un matériau de bouchage induisant des opérations de nettoyage et une durée de séchage.
Selon une réalisation de l'invention, le corps de cône comporte une portée de centrage destinée à coopérer avec une face de centrage réalisée dans le couvercle de cône.
Selon une réalisation de l'invention, ledit cône d'entrée comporte une zone de butée réalisée sur le corps de cône contre laquelle la bride de maintien vient en appui pour éviter que l'ensemble formé par la vis de serrage et la bride de maintien se désolidarise du couvercle de cône lorsque la vis de serrage est desserrée.
Selon une réalisation de l'invention, ledit cône d'entrée comporte un dispositif d'indexage en rotation du couvercle de cône par rapport au corps de cône.
Selon une réalisation de l'invention, le dispositif d'indexage comporte un pion appartenant à l'un des éléments parmi le couvercle de cône et le corps de cône destiné à coopérer avec un logement de forme correspondante réalisé dans l'autre des éléments parmi le couvercle de cône et le corps de cône.
Selon une réalisation de l'invention, la vis de serrage présente une tête disposée à l'intérieur de l'ouverture traversante taraudée.
Selon une réalisation de l'invention, la vis de serrage s'étend perpendiculairement par rapport à une veine aérodynamique.
Selon une réalisation de l'invention, ledit cône d'entrée comporte une pluralité de dispositifs de fixation répartis angulairement de façon régulière suivant une circonférence du couvercle de cône.
Selon une réalisation de l'invention, la bride de maintien est en butée contre une collerette d'extrémité de la vis de serrage.
- les acides gras comportant de 8 à 30 atomes de carbone, comme l'acide stéarique, l'acide laurique, l'acide palmitique et l'acide oléique ;
- les cires comme la lanoline, la cire d'abeille, la cire de Carnauba ou de Candellila, les cires de paraffine, de lignite ou les cires microcristallines, la cérésine ou l'ozokérite, les cires synthétiques comme les cires de polyéthylène et les cires de Fischer-Tropsch ;
- les composés pâteux, détaillés ci-dessous, comme les beurres d’origine végétale ;
- les alcools gras solides à température ambiante à chaîne carbonée linéaire ayant de 12 à 26 atomes de carbone, comme l'alcool cétylique ou l’alcool cétylstéarylique;
Plus préférentiellement, la phase huileuse comprend au moins un composé lipophile choisi parmi les alcools gras solides à température ambiante à chaîne carbonée linéaire ayant de 12 à 26 atomes de carbone, les huiles siliconées, les acides gras comportant de 8 à 30 atomes de carbone, les cires, les composés pâteux, notamment définis ci-dessous, et leurs mélanges.
Encore plus préférentiellement, la phase huileuse comprend un mélange d’un alcool gras solide à température ambiante à chaîne carbonée linéaire ayant de 12 à 26 atomes de carbone, un acide gras comportant de 8 à 30 atomes de carbone et un composé pâteux (notamment défini ci-dessous).
Comme indiqué précédemment, la composition selon l’invention peut comprendre au moins composé pâteux (ou corps gras pâteux) à 23°C, hydrocarboné ou siliconé.
Par "corps gras pâteux", au sens de la présente invention, on entend un composé gras lipophile à changement d’état solide/liquide réversible, présentant à l’état solide une organisation cristalline anisotrope, et comportant à la température de 23°C une fraction liquide et une fraction solide.
En d'autres termes, la température de fusion commençante du composé pâteux peut être inférieure à 23°C. La fraction liquide du composé pâteux mesurée à 23°C peut représenter 9 à 97% en poids du composé. Cette fraction liquide à 23°C représente de préférence entre 15 et 85%, de préférence encore entre 40 et 85% en poids.
Le point de fusion d’un corps gras solide peut être mesuré à l’aide d’un calorimètre à balayage différentiel (DSC), par exemple le calorimètre vendu sous la dénomination « DSC Q100 » par la société TA Instruments avec le logiciel « TA Universal Analysis », selon le protocole défini auparavant.
La fraction liquide en poids du composé pâteux à 23°C est plus particulièrement égale au rapport de l'enthalpie de fusion consommée à 23°C sur l'enthalpie de fusion du composé pâteux.
L'enthalpie de fusion du composé pâteux est l'enthalpie consommée par le composé pour passer de l'état solide à l'état liquide. Le composé pâteux est dit à l'état solide lorsque l'intégralité de sa masse est sous forme solide cristalline. Le composé pâteux est dit à l'état liquide lorsque l'intégralité de sa masse est sous forme liquide.
L'enthalpie de fusion du composé pâteux est notamment égale à l'aire sous la courbe du thermogramme obtenu à l’aide d’un calorimètre à balayage différentiel. L'enthalpie de fusion du composé pâteux est la quantité d'énergie nécessaire pour faire passer le composé de l'état solide à l'état liquide. Elle est exprimée en J/g.
L'enthalpie de fusion consommée à 23°C est la quantité d'énergie absorbée par l'échantillon pour passer de l'état solide à l'état qu'il présente à 23°C constitué d'une fraction liquide et d'une fraction solide.
Le (les) composé(s) pâteux peut (peuvent) en particulier être choisi(s) parmi les composés pâteux synthétiques et les corps gras d'origine végétale. Le ou les composé(s) pâteux peuvent être hydrocarbonés ou siliconés.
En présence d'une défaillance du muscle cardiaque (en cas d'infarctus du myocarde par exemple), il est nécessaire de suppléer temporairement à la fonction de pompage dudit muscle cardiaque par un système mécanique d'assistance circulatoire, l’objectif étant de garantir la bonne circulation sanguine pendant que le cœur récupère.
Parmi les systèmes d'assistance circulatoire actuellement utilisés, on connaît les dispositifs de circulation extracorporelle (en abrégé CEC) permettant de court-circuiter le cœur défaillant en utilisant une pompe asservie placée à l'extérieur du corps, qui reçoit le sang au niveau des veines caves et l'injecte au niveau de l'aorte (thoracique), pour générer mécaniquement un débit sanguin continu compatible avec les besoins vitaux de l'organisme. Le principal objectif habituellement recherché lors d'une assistance circulatoire est de réguler le débit pompé en complète adéquation avec les besoins physiologiques du patient, ces derniers variant continuellement.
En tant que source d'énergie, une console ou une unité centrale comporte un modèle mathématique conçu à partir de lois physiques régissant le déplacement d'un fluide dans un circuit fermé. Ce circuit est généralement composé d'une pompe, d'un échangeur thermique, d'un débitmètre, d'un analyseur des gaz et d'électrolytes sanguins, d'un capteur de pression ainsi que d'équipements biocompatibles comme les tubulures, les canules artérielle et veineuse, le réservoir veineux, l'oxygénateur, le filtre artériel. Habituellement une pompe centrifuge ou péristaltique est utilisée comme pompe de tête artérielle et quatre autres pompes péristaltiques sont utilisées pour l'aspiration de la cardiotomie, la circulation des chambres cardiaques, l'administration de la cardioplégie et une pompe de secours. Si une défaillance persiste, l’ECMO (« Extracorporeal Membrane Oxygenation ») ou l’ECLS (« Extracorporeal Life Support ») est indiqué. Ces systèmes sont plus simples qu’une CEC standard et sont transportables, le temps d’utilisation étant de plusieurs jours contrairement à la CEC classique. En effet, à la différence de la CEC classique, l’ECMO comme l’ECLS sont maintenus jusqu’à la récupération cardiopulmonaire du patient ou comme relais avant une transplantation.
Bien que ces systèmes aient démontré leur efficacité dans leurs fonctions d'assistance circulatoire conventionnelle, ils ne sont pas parfaitement satisfaisants dans la mesure où l'asservissement du débit sanguin généré n’est pas optimal au regard de la physiologie du patient. Le taux de survie actuel pour certaines pathologies adressées n’excède pas 30%. Un cœur fatigué ou défaillant se fatiguera encore plus si la pression aortique est forte pendant la systole : les valves aortiques s’ouvrent mal, la post charge augmente et la pression télé-diastolique du ventricule gauche aussi avec une absence d’éjection. On constate également une fuite de la valve mitrale susceptible d’occasionner un œdème pulmonaire irréversible. Il s’agit d’une des principales limites des systèmes de l’art antérieur.
Le document brevet WO2006/016047 (BERTHIER) décrit un dispositif d’assistance circulatoire pour le cœur pourvu d’un moteur linéaire configuré pour déplacer en translation un piston dans un réservoir de manière à provoquer un écoulement de sang caractérisé par une succession de phases d’aspiration et de phases d’éjection. Le moteur linéaire est asservi pour piloter le piston en déplacement, vitesse et accélération en fonction des besoins physiologiques du patient. Toutefois, il apparaît que l’adéquation entre l’écoulement pulsatif et les besoins physiologiques du patient n’est pas optimale.
La présente invention vise à pallier tout ou partie des inconvénients précités. En particulier, un objectif de l’invention est de proposer un dispositif d’assistance ou de suppléance dont le fonctionnement permet de maximiser les avantages de l'assistance ou de la suppléance.
Un autre objectif de l’invention est d’optimiser la synchronisation en temps réel des phases d’éjection au regard de la physiologie du patient pour conserver une hémodynamique compatible avec la vie dudit patient.
Encore un autre objectif de l’invention est de proposer un dispositif d’assistance ou de suppléance dont l’asservissement est simple à mettre en œuvre et particulièrement fiable et robuste aux changements des paramètres physiologiques du patient.
L'invention a également pour objectif de permettre de meilleures performances et une précision accrue des cycles de pompage.
Présentation de l’invention. La solution proposée par l’invention est un dispositif d’assistance ou de suppléance circulatoire temporaire du cœur d’un patient, comprenant : un actionneur linéaire configuré pour déplacer en translation un organe dans une chambre de manière à provoquer un écoulement de fluide pulsatif apte à soutenir l’activité du cœur dudit patient, lequel écoulement est caractérisé par une succession de phases d’aspiration et de phases d’éjection du fluide, une unité de commande configurée pour piloter l’actionneur et contrôler le déplacement de l’organe, lequel pilotage est réalisé en prenant en compte des données d’entrée provenant de mesures de paramètres hémodynamiques du patient, durant chaque phase d’éjection ladite unité déplaçant l’organe d’une distance D.
L’unité de commande est configurée pour : séquencer le déplacement D en un nombre entier N de cycles C i , avec N>1, chaque cycle ayant la même durée ∆t, sur chaque cycle C i , calculer une longueur de déplacement L i de l’organe telle que D = , laquelle longueur L i est calculée en fonction des données d’entrée provenant : d’un ou plusieurs paramètres hémodynamiques du patient mesurés pendant le cycle C i , ou pendant un ou plusieurs cycles précédents ledit cycle C i et proches dudit cycle C i , de la valeur d’une pression de consigne Π i basée sur la loi de Franck-Starling , sur chaque cycle C i , transmettre une instruction à l’actionneur pour déplacer l’organe de la longueur L i calculée.
Sur chaque cycle C i , le pilotage de la longueur L i permet d’ajuster de manière optimale la vitesse de déplacement de l’organe selon les paramètres hémodynamiques du patient et, de fait, la pression du fluide éjecté durant ledit cycle aux besoins physiologiques dudit patient. Il en résulte que durant chaque phase d’éjection, la pression du fluide éjecté peut être très précisément en adéquation avec la courbe de Franck-Starling en réponse aux changements de paramètres hémodynamiques du patient à chaque cycle C i . Selon la loi de Franck-Starling, plus l'étirement des fibres musculaires cardiaques est important (produit par la précharge), plus le volume d'éjection systolique est élevé. Autrement dit, le volume de sang éjecté par battement sera proportionnel au volume de sang contenu dans le ventricule en fin de diastole.
Selon l’invention, la pression d’éjection n’est pas adaptée à une valeur de pression cible constante, mais aux besoins réels du patient pour retrouver ce mécanisme de Frank-Starling. Le dispositif selon l’invention permet ainsi de maximiser les avantages de l'assistance ou de la suppléance, tout en restant particulièrement fiable et robuste aux changements des besoins physiologiques du patient. La demanderesse a constaté de manière surprenante que le taux de survie après 15 jours d’assistance ou de suppléance avec le dispositif selon l’invention, pouvait monter à 80%.
En outre, en séquençant le déplacement de l’organe durant la phase d’éjection et en adaptant sa longueur de déplacement sur chaque cycle de la séquence, les cycles de pompage ont une précision accrue dans la mesure. En effet, la valeur de la pression d’éjection sur la courbe de Frank-Starling est contrôlée à chaque cycle ou, en d’autres termes, la réactivité du patient est contrôlée à chaque cycle avant d'introduire du fluide dans le corps du patient. Ce pilotage haute fréquence (N fois supérieure à la fréquence cardiaque) assure une adéquation optimale entre l’écoulement pulsatif et les besoins physiologiques du patient.