CH618609A5

CH618609A5 -

Info

Publication number: CH618609A5
Application number: CH357778A
Authority: CH
Inventors: Michael Lyne Rishton
Original assignee: Avco Corp
Priority date: 1977-04-15
Filing date: 1978-04-03
Publication date: 1980-08-15
Also published as: FR2387041B1; JPS53129495A; IT1095864B; GB1551808A; FR2387041A1; DE2814705A1; CA1124152A; IT7822162A0; IL54427A; US4116589A; NL7803529A; IL54427A0

Description

La présente invention concerne une pompe à sang.

Dans les opérations chirurgicales à cœur ouvert ou bien dans les cas où on veut assister la fonction circulatoire d'un cœur défaillant, on aspire le sang du corps d'un patient à une basse pression et on le refoule dans le système artériel à une pression plus élevée. Très souvent, des parties du système circulatoire normal sont mises en dérivation de cette manière pour permettre l'intervention chirurgicale sur les parties ou les organes à opérer, par exemple le cœur lui-même. Généralement, cela se fait essentiellement à l'aide d'une pompe à rouleaux. Les caractéristiques d'une pompe à rouleaux sont telles qu'un tronçon allongé de tube, qui joue le rôle d'un conduit pour la circulation du sang, est comprimé par plusieurs rouleaux qui roulent à tour de rôle sur le tube en le comprimant de façon à faire circuler le sang dans le tube et à remplacer ou assister ainsi la fonction cardiaque naturelle.

La pompe à rouleaux forme la partie principale de pompage du matériel utilisé en chirurgie à cœur ouvert, ce matériel étant connu sous le nom d'oxygénateurs à pompe ou de cœurs-pou-mons artificiels. Les oxygénateurs à pompe ou cœurs-poumons artificiels fonctionnent à la place des poumons et du cœur d'un patient pendant une intervention chirurgicale. L'oxygénateur à pompe comprend généralement un ensemble de pompes et d'autres dispositifs nécessaires à son fonctionnement correct.

Dans le matériel connu antérieur utilisé en chirurgie cardiaque, l'oxygénateur à pompe comporte éventuellement un réservoir veineux, un réservoir de sinus coronaire, différents types de pompes, des pièges à bulles ou débulleurs, des filtres, des échan-geurs de chaleur et d'autres dispositifs semblables. C'est ainsi que, dans un matériel type utilisé jusqu'à présent en chirurgie cardiaque, les éléments suivants sont utilisés : une pompe à rouleaux servant à entretenir la circulation artérielle; une pompe servant à pomper le sang d'un réservoir veineux dans un oxygénateur; une pompe servant à maintenir la circulation coronaire pendant l'opération; une pompe de sinus coronaire, associée à un oxygénateur dont le type peut varier; un réservoir veineux convenable; un filtre et un débulleur convenables, et un moyen servant à maintenir une température constante ou à réduire la température du sang, le cas échéant.

La pompe à rouleaux assure essentiellement une circulation permanente, en ne permettant qu'un faible degré d'ondulation ou de variation de pression, et constitue actuellement la pompe que l'on utilise normalement dans les modes de dérivation cardiopulmonaire. Un grand nombre de pompes pulsatiles et de techniques de pompage ont été mises au point, mais elles n'ont pas rencontré un très grand succès, car elles sont complexes et impliquent des dangers, de hautes pressions, une hémolyse excessive, etc. Les pompes pulsatiles et les techniques de pompage susmentionnées ont été mises au point, car on a constaté que, dans les modes de dérivation cardio-pulmonaire, une circulation pulsatile, tout au moins pour la perfusion totale du corps ou la perfusion

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d'un organe isolé, est préférable à la circulation non pulsatile généralement assurée par la pompe à rouleaux.

Bien qu'elle soit largement acceptée, la pompe à rouleaux classique que l'on utilise pour une opération de dérivation cardiopulmonaire n'est pas sans danger pour le patient. Pour les perfusions de courte durée, par exemple de 1 h à 1 'Ah, les patients semblent très bien tolérer l'utilisation de la pompe à rouleaux. Des perfusions de durée plus longue ont pour résultat une impression de malaise chez certains spécialistes de la chirurgie cardiaque, en raison d'un risque d'augmentation des taux de morbidité et de mortalité. Les effets négatifs de l'utilisation prolongée de la pompe à rouleaux ont été rapportés et décrits dans la littérature. En outre, il a été reconnu que la perfusion pulsatile est physiolo-giquement meilleure, pour les organes et pour la microcirculation, que la circulation permanente assurée par les pompes à rouleaux et les organes similaires.

Comme on va le voir maintenant, il est important de disposer d'une pompe à sang qui simule aussi exactement que possible le fonctionnement du cœur naturel, non seulement pendant la durée de l'intervention chirurgicale, mais aussi quand on veut faire cesser l'utilisation du mode de mise en dérivation et faire reprendre par le cœur ses fonctions naturelles.

Selon l'invention, il est procuré une pompe à sang comprenant:

a) un logement rigide allongé ayant un axe géométrique longitudinal, une paroi latérale annulaire et une première et une seconde paroi terminales opposées l'une à l'autre et délimitant une chambre fermée, ladite première paroi terminale ayant une première ouverture décalée dudit axe géométrique longitudinal et adjacente à ladite paroi latérale, ladite seconde paroi terminale ayant une seconde ouverture coaxiale à ladite première ouverture, et l'une desdites parois terminales ayant une troisième ouverture décalée dudit axe géométrique longitudinal et "adjacente à ladite paroi latérale;

b) un ballon de pompage du sang qui est disposé dans ladite chambre, ledit ballon ayant une partie centrale annulaire et des parties terminales de transition en pente qui se terminent chacune par une première et une seconde partie à orifice coïncidant respectivement avec ladite première et ladite seconde ouverture desdites parois terminales, lesdites parties terminales en pente étant tournées à l'opposé de ladite paroi latérale;

c) un ballon moteur souple qui est disposé dans ladite chambre côte à côte avec ledit ballon de pompage de sang, ledit ballon ayant une partie centrale annulaire et des parties terminales de transition en pente qui sont tournées vers l'intérieur à l'opposé de ladite paroi latérale et en direction desdites parties terminales en pente du ballon de pompage du sang, l'une desdites parties terminales se terminant par une troisième partie à orifice coïncidant avec ladite troisième ouverture de ladite une desdites parois terminales ;

d) un premier et un second raccord qui sont montés de façon étanche respectivement sur lesdites première et seconde parois terminales et sur ladite première et ladite seconde ouverture pour relier lesdites première et seconde parties à orifice aux canalisations de transport du sang;

e) un troisième raccord qui est monté sur ladite une des parois terminales au niveau de ladite troisième ouverture pour relier ladite troisième partie à orifice à une canalisation de pression, et f) un moyen de mise à l'atmosphère comportant au moins un passage d'air dans ledit logement pour assurer la communication entre l'intérieur dudit logement et l'atmosphère.

L'invention se concrétise, dans une forme de réalisation, par une pompe à sang qui comporte un ballon moteur de forme allongée et un ballon semblable de pompage de sang qui sont disposés côte à côte dans un logement rigide comportant de préférence une soupape d'air à une voie qui ne permet que la sortie de l'air du logement. Les orifices des deux ballons sont décalés, et les parties terminales en pente des ballons sont prévues pour réduire au minimum le pliage et/ou le frottement entre les ballons pendant l'utilisation. Le ballon moteur est muni d'un orifice de raccordement à une source de vide, et le ballon de pompage du sang est muni d'un orifice d'entrée et d'un orifice de sortie, et les ballons ont tous deux, en section droite, des dimensions et une construction qui permettent une action non occlusive par le ballon de pompage du sang. Lorsque le dispositif est utilisé en mode assistance de circulation, des soupapes à une voie incorporées ou associées au ballon de pompage du sang ne sont pas nécessaires. La soupape d'air à une voie du logement permet la réduction du temps de dégonflement du ballon moteur lorsqu'il est relié à une source de pression et de vide. La contre-pulsation des deux ballons empêche l'introduction de gaz dans le courant de sang en cas de panne du ballon de pompage du sang, et empêche l'actionnement ou la compression importante du ballon de pompage du sang en cas de panne du ballon moteur.

Sur les planches de dessins annexées, données à titre d'exemple:

la fig. 1 est une vue schématique simplifiée représentant un agencement de dérivation total pour une pompe à sang, concrétisant la présente invention, qui est utilisé dans un mode assistance;

la fig. 2 est une vue de côté en coupe de la pompe à sang de la fig-1;

la fig. 3 est une vue en bout et en coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 2;

la fig. 4 est une vue de côté de l'un des deux ballons semblables qui sont représentés sur la fig. 2;

la fig. 5 est une vue de côté en coupe partielle d'une soupape à air à une voie dans le logement de la pompe à sang;

la fig. 6 est une représentation graphique de l'effet de la pompe pulsatile sur la pression du sang artériel, mettant en évidence, de gauche à droite, la variation de pression d'une pompe à rouleaux sans assistance en dérivation totale, la variation de pression d'une pompe à rouleaux avec l'assistance d'une pompe à sang concrétisant l'invention en dérivation totale, et la variation de pression avec l'assistance d'une pompe à sang concrétisant l'invention en dérivation partielle (contre-pulsation);

la fig. 7 est une représentation schématique d'un dispositif à pression pneumatique destiné à être utilisé avec la pompe à sang;

la fig. 8 est un schéma simplifié d'un montage électrique permettant la commande des soupapes qui apparaissent sur la fig. 7;

la fig. 9 est un schéma de câblage simplifié du circuit de commande des soupapes qui est représenté par un rectangle sur la fig- 8;

la fig. 10 est une représentation schématique d'un autre dispositif à pression pneumatique pouvant être utilisé avec la pompe à sang, et la fig. 11 est une vue de côté en coupe d'une variante de la pompe à sang qui est représentée sur la fig. 2, comportant une soupape d'entrée et une soupape de sortie pour le ballon de pompage de sang.

Considérons la fig. 1. On voit que le sang est prélevé dans le côté droit du cœur 11 d'un patient et traverse un oxygénateur 12 destiné à oxygéner le sang pour prendre en charge les fonctions normalement assurées par les poumons du patient, du fait que les poumons ont été mis en dérivation. L'oxygénateur 12 réapprovisionne le sang en oxygène. Une pompe à rouleaux classique 13 reçoit le sang de l'oxygénateur 12 et l'envoie dans une pompe à sang pulsatile 14 concrétisant l'invention, qui va être décrite plus en détail.

Le sang qui sort de la pompe à sang pulsatile 14 est envoyé dans l'aorte 15 du patient. Différents autres composants classiques, par exemple un échangeur de chaleur, des réservoirs, des débulleurs, des filtres, etc., faisant normalement partie d'un cœur-poumon artificiel, ont été supprimés pour plus de commodité.

La pompe à sang pulsatile 14, qui sera décrite ultérieurement plus en détail, est de préférence reliée à et commandée par un

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pupitre de commande classique 16, par exemple la pompe à ballons intra-aortique Avco modèle IABP-7, ou éventuellement un appareil de commande auxiliaire assurant le réglage équivalent de la pression, de la longueur et de la fréquence des impulsions, la synchronisation avec les battements du cœur d'un patient, etc. Un tel appareil de commande bien connu ne fait pas partie de la présente invention.

La pompe à sang pulsatile 14, comme le montre la fig. 2, comprend au moins deux ballons 21 et 22, de forme allongée et pratiquement non distensibles, qui sont disposés côte à côte longitudinalement dans un logement cylindrique rigide 23, de préférence transparent. Dans la forme de réalisation de la fig. 2, les ballons ont la forme qui apparaît sur les fig. 3 et 4. C'est ainsi que, comme le montrent les fig. 3 et 4, la partie centrale 24 de chaque ballon est cylindrique. Les parties terminales 25 et 26 des ballons sont respectivement incurvées et en pente, et forment ainsi des transitions généralement en pente entre la partie centrale cylindrique 24 et des orifices cylindriques 27 et 28 qui sont décalés de l'axe géométrique longitudinal 29 du ballon. Chaque orifice 27 et 28 se trouve dans le prolongement d'un côté 31 du ballon, comme le montre le mieux la fig. 4. Le ballon 21 de pompage du sang est disposé dans le logement 23 avec ses parties terminales de transition en pente qui sont tournées à l'opposé de la surface intérieure 32 du logement, et avec ses orifices qui coïncident avec les ouvertures respectives des parois terminales du logement et qui sont fixés de manière étanche, en recouvrant le logement 23 et en étant serrés contre lui, par des raccords 33 et 34, comme le montre la fig. 2. Les ballons sont de préférence faits d'une matière plastique inextensible souple, translucide ou transparente, ou tout au moins d'une telle matière ayant un faible degré d'élasticité, surtout dans le cas du ballon moteur 22. Le ballon moteur 22 n'est pas nécessairement fait d'un matériau dont la surface est compatible avec le sang, mais il n'en est pas de même pour le ballon 21 de pompage du sang. Le ballon 21 de pompage du sang est donc fait d'un matériau, ou a tout au moins une surface intérieure, qui est compatible avec le sang, de façon à n'avoir aucun effet sur la composition ou les caractéristiques du sang, et à ne pas provoquer de coagulation, par suite d'un contact physique entre le ballon et le sang.

Le ballon moteur 22 est disposé dans le logement 23 avec ses parties terminales en pente qui sont tournées vers celles du ballon 21 de pompage du sang. L'extrémité d'entrée 37 du ballon moteur, dont l'orifice coïncide avec une troisième ouverture dans une paroi terminale du logement, est fixée de manière étanche au logement par un raccord 35, de la même manière que le sont les orifices d'entrée et de sortie du ballon de pompage du sang. Le raccord 35 du ballon moteur est destiné à se raccorder à une canalisation de pression qui est reliée à une source de pression et de vide convenable.

L'extrémité 36 du ballon moteur 22 qui est la plus éloignée de son extrémité d'entrée 37 est fixée de manière étanche au logement par un bouchon 38. Dans la forme de réalisation de la fig. 2, le ballon moteur 22 est muni de deux orifices opposés, pour plus de commodité dans la fabrication des ballons, et pour offrir un moyen d'immobilisation de l'extrémité éloignée du ballon moteur sur le logement de façon à empêcher le déplacement longitudinal du ballon moteur dans le logement pendant l'utilisation. Les deux extrémités du ballon moteur sont ainsi immobilisées sur le logement pour garantir que ce déplacement est celui dû au gonflement et au dégonflement pendant l'utilisation, c'est-à-dire que le ballon moteur ne se déplace pas longitudinalement par rapport au ballon de pompage du sang, et qu'ainsi il n'y a pas de frottement indésirable entre les deux. Le frottement et la friction entre les ballons sont réduits au minimum non seulement parce que les extrémités des ballons ne peuvent se déplacer, mais aussi parce que les ballons ont des parties terminales en pente disposées face à face.

Les parties terminales en pente des ballons provoquent un roulement entre les ballons dans leur région de transition lorsqu'ils se dilatent et se contractent pendant l'utilisation. La région de transition qui est représentée par les parties terminales en pente a une importance toute particulière, car la présence de telles régions évite le pliage (et donc la fatigue), le frottement et l'adhérence. Si les ballons avaient tendance à adhérer l'un à l'autre pendant l'utilisation, cela provoquerait une fatigue par étirage, et donc une panne rapide.

Les ballons ont tous deux un diamètre un peu plus petit que le diamètre intérieur du logement, comme le montre la fig. 3. Cela empêche la formation de plis ou le pliage, l'action occlusive du ballon de pompage du sang, et le contact (et l'adhérence éventuelle) des parties supérieure et inférieure de l'intérieur du ballon moteur.

On a représenté et décrit un mode particulier d'immobilisation étanche de l'extrémité éloignée du ballon moteur, mais d'autres techniques seront évidentes pour l'homme du métier.

Considérons maintenant la fig. 5, qui représente en détail la soupape à air à une voie 41. Comme le montre la fig. 5 à titre d'exemple, la soupape 41 à air à une voie a une paroi terminale 43 percée d'un certain nombre d'ouvertures 44 qui sont disposées autour d'un axe géométrique central. Une pièce souple 46 ferme les ouvertures 44 et est disposée sur la surface extérieure 45 de la paroi terminale 43, pour recouvrir et fermer hermétiquement les ouvertures 44 lorsque la pression qui règne à l'intérieur du logement est moindre que la pression ambiante (quand le ballon moteur se dégonfle), et pour permettre l'échappement de gaz de l'intérieur du logement lorsque la pression qui règne à l'intérieur du logement excède la pression ambiante, par exemple lorsque le ballon moteur se gonfle et/ou a éclaté pendant l'utilisation.

Comme le montre la fig. 1, le ballon moteur est relié à une canalisation 51 qui est elle-même reliée à une source de pression et de vide dans laquelle un gaz convenable, par exemple de l'air ou bien un gaz non toxique et ininflammable tel que l'hélium, peut être maintenu sous pression, être relié à l'atmosphère, ou bien être relié à l'atmosphère et être en même temps raccordé à une chambre maintenue à une pression inférieure à la pression atmosphérique. Ainsi, le ballon moteur peut être mis sous pression et gonflé, puis être mis sous dépression et dégonflé. Le ballon de pompage du sang transporte le sang pompé extérieurement sous une pression fournie par une pompe à rouleaux ou un organe similaire. Lorsque le ballon moteur est mis sous pression, il se dilate en roulant et exerce une pression sur le ballon de pompage du sang et oblige ce dernier à se dégonfler en roulant. Le dégonflage du ballon de pompage du sang, c'est-à-dire la compression non occlusive du ballon de pompage du sang, ne modifie pas le débit moyen qui est déterminé par la pompe à rouleaux, mais propulse le sang vers l'avant et à l'opposé de la pompe à rouleaux, en augmentant la pression de canalisation.

Lorsque le ballon moteur se dégonfle, le ballon de pompage du sang est gonflé par le sang sous la pression exercée par la pompe à rouleaux. Si un vide suffisant est appliqué au ballon moteur pendant le dégonflage, on peut s'attendre que la pression qui règne dans le logement mais à l'extérieur des ballons tombera au-dessous de la pression atmosphérique et provoquera un certain reflux dans le ballon de transport du sang, en assurant ainsi une baisse ou un nivellement de la pression fournie par le ballon de pompage du sang.

A mesure que chaque ballon se gonfle en roulant, le volume qu'il occupe dans le logement cylindrique augmente en même temps que le volume occupé par l'autre ballon diminue. Si cela a pour résultat une augmentation de la pression qui règne dans le logement, la pièce souple 46 faisant partie de la soupape à air à une voie s'ouvre et permet à la pression de revenir au niveau atmosphérique. D'autre part, si la pression qui règne à l'intérieur du logement tombe au-dessous du niveau atmosphérique, comme ce peut être le cas pendant un cycle de dégonflement assisté par le vide, du fait que le ballon moteur se dégonfle plus rapidement que le ballon de pompage du sang ne se dilate, la pièce flexible 46

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ferme le logement et empêche la pression qui y règne de venir au niveau atmosphérique. Comme la pression qui règne dans le logement est alors inférieure à la pression atmosphérique, le ballon de pompage du sang se gonfle plus rapidement qu'il ne le ferait autrement, en aspirant généralement du sang du patient, étant donné qu'une augmentation de circulation en provenance de la pompe à rouleaux n'est pas possible.

Comme on peut le voir maintenant, la soupape à air 41 peut ainsi jouer deux rôles: premièrement, elle contribue à la vitesse du dégonflement du ballon moteur et du gonflement concomitant du ballon de pompage du sang; deuxièmement, étant donné que la pression qui règne dans le logement ne peut dépasser la pression atmosphérique, en cas de défaillance d'au moins un ballon, du gaz n'est pas injecté dans le courant de sang.

Il va de soi que, dans le cadre de la présente invention, dans la soupape à air 41, la pièce souple 46 peut être supprimée, l'intérieur du logement 23 étant alors en communication continue avec l'atmosphère par les ouvertures 44. Dans ce cas, tous les avantages déjà décrits de la soupape à air 41 se conservent, à l'exception de la possibilité de maintenir la pression inférieure à la pression atmosphérique dans le logement pendant le dégonflement du ballon moteur, ce qui peut être préférable pour certains médecins.

Le logement est de préférence fait d'un polycarbonate transparent. En effet, les polycarbonates sont non seulement faciles à fabriquer, mais aussi se conservent bien, c'est-à-dire qu'on peut les emmagasiner pendant longtemps sans qu'ils exsudent un produit qui peut être un de leurs constituants ou l'un des produits chimiques utilisés pour leur fabrication, ce qui aurait un effet fâcheux sur les ballons.

Il existe plusieurs modes de fonctionnement possibles de la pompe à sang pulsatile de la fig. 2 : un mode de dérivation totale avec ou sans dégonflement assisté par le vide du ballon moteur, et un mode de dérivation partielle (avec ou sans assistance de vide), dans lequel la pompe à sang pulsatile est synchronisée avec un électrocardiographe, un traceur de pression ou un rythmeur cardiaque. Dans chacun de ces modes, le pupitre de commande 16 (fig. 1), ou autre appareil auxiliaire convenable, engendre des signaux de départ et d'arrêt. C'est ainsi que, dans le mode de dérivation totale, le médecin peut fixer la fréquence de répétition des impulsions et l'intervalle entre l'impulsion d'arrêt et l'impulsion de départ suivante. Lorsque la pompe à sang pulsatile est synchronisée avec un électrocardiographe, le médecin ne peut généralement pas fixer l'intervalle entre les impulsions de départ successives mais, comme avec le pupitre modèle IABP-7 susmentionné, il peut fixer l'intervalle entre l'onde R et l'impulsion de départ, ainsi que l'intervalle entre les impulsions de départ et d'arrêt. Le médecin est également en mesure de régler la temporisation du départ de la pompe à sang pulsatile par rapport à une caractéristique de l'impulsion de pression et la durée de l'impulsion elle-même. Il en est également ainsi lorsque la pompe à sang pulsatile est synchronisée avec un rythmeur cardiaque.

La fig. 6 représente, de gauche à droite et à titre d'illustration, de petites variations de pression assurées par une pompe à rouleaux type de la technique antérieure sans assistance de la part de la pompe à sang pulsatile dans le mode de dérivation totale, les variations importantes de pression assurées par la pompe à sang pulsatile 14 pendant la dérivation cardio-pulmonaire totale, et la variation encore importante de pression avec l'assistance de la pompe à sang pulsatile 14 pendant la dérivation partielle lorsque le cœur du patient fonctionne. En dérivation partielle, la pompe à sang pulsatile 14 simule l'effet assuré par une pompe à ballons intra-aortique classique qui est disposée de manière appropriée dans l'aorte, en atténuant au moins dans une certaine mesure la fatigue du cœur et en l'aidant à reprendre son fonctionnement normal vers la fin de l'intervention chirurgicale à cœur ouvert.

Considérons maintenant la fig. 7, qui représente sous forme schématique un dispositif à pression pneumatique permettant la commande du ballon moteur 22. Ce dispositif comprend une pompe classique 52 pour créer une pression dans un réservoir de pression 53 et un vide dans un réservoir à dépression 54. La sortie 55 du réservoir à pression 53 est reliée, par un régulateur de pression 57 et une canalisation 56, à une canalisation 51 qui se raccorde au ballon moteur et à une soupape 58 à deux positions et à trois voies, actionnée par une bobine électromagnétique, sollicitée par un ressort et normalement fermée. La soupape à trois voies 58 est commandée par les signaux électriques qui alimentent la bobine électromagnétique. L'entrée 59 du réservoir à dépression est reliée, par un régulateur de pression et une canalisation 61, à une canalisation 51 qui se raccorde au ballon moteur et à une soupape 63 à deux positions et à deux voies, actionnée par une bobine électromagnétique, sollicitée par un ressort et normalement ouverte. Comme dans le cas de la soupape à trois voies 58, la soupape à deux voies 63 est commandée par les signaux électriques qui alimentent sa bobine électromagnétique.

La soupape à trois voies normalement fermée 58, dans sa position ouverte ou déclenchée, relie le ballon moteur 22 au réservoir de pression 53 et, dans sa position fermée, relie le ballon moteur 22 à l'atmosphère par un clapet de non-retour 60 à une voie. La soupape à deux voies 63 normalement ouverte, dans sa position fermée ou déclenchée, isole le ballon moteur 22 du réservoir de pression 54 et, dans sa position ouverte, relie le ballon moteur 22 au réservoir à dépression 54. Les soupapes 58 et 63 sont toutes deux maintenues simultanément dans leur position ouverte ou fermée de façon à assurer un fonctionnement fiable. Ainsi, en cas de coupure de courant, le ballon moteur 22 se dégonflera et restera dégonflé pour que la circulation du sang dans le ballon 21 de pompage du sang, alors totalement gonflé, ne soit pas entravée. Bien entendu, la mise à l'atmosphère du ballon moteur 22 peut éventuellement être supprimée lorsqu'il est relié au réservoir à dépression, et inversement. Des détecteurs de pression 64 et 65 sont prévus respectivement dans la canalisation de pression 56 et dans la canalisation de vide 61 pour indiquer la pression qui y règne, laquelle dépend du réglage des régulateurs de pressions 57 et 62.

A la canalisation de pression 51 reliée au ballon moteur 22 est relié un détecteur de pression 66 qui mesure la pression qui règne dans le ballon moteur 22 et qui fournit un signal électrique alimentant une minuterie, qui a notamment pour rôle de couper l'alimentation en courant électrique des soupapes 58 et 63 si le ballon moteur 22 reste sous pression pendant un laps de temps supérieur à un laps de temps prédéterminé, par exemple l'As environ.

En mode de dérivation totale ou en mode de dérivation partielle, ou bien avec le réservoir à dépression relié à l'installation ou isolé de celle-ci, un signal de départ peut être engendré dans le pupitre de commande 16, ou dans l'organe équivalent, pour mettre un circuit 71 à multivibrateur bistable sur un signal de sortie qui est un 1 logique, comme le montre la fig. 8. Le signal de sortie du circuit 71 alimente un circuit 72 de commande de soupapes qui est représenté plus en détail sur la fig. 9. Dans le circuit 72 de la fig. 9, un signal de courant continu provenant du circuit 71 à multivibrateur bistable alimente un premier transistor 75 par l'intermédiaire d'un phototransistor 76 qui isole le circuit 72 de commande de soupapes de son circuit d'entrée ou à multivibrateur bistable. Le signal de sortie du premier transistor 75 alimente un second transistor 77 et le fait passer dans son état conducteur, en permettant ainsi au courant électrique de passer dans les bobinages des bobines électromagnétiques 78 et 79 dans les soupapes respectives 58 et 63. Les soupapes 58 et 63 sont alors déclenchées. Au bout d'un laps de temps prédéterminé, un signal d'arrêt A est émis pour mettre le circuit 71 à multivibrateur bistable sur un signal de sortie qui est un 0 logique. Le signal qui alimente le premier transistor 75 passe alors à zéro, le second transistor 77 devient non conducteur, et aucun courant n'arrive aux bobines électromagnétiques 78 et 79. Comme elles sont

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sollicitées par ressort, les deux soupapes passent dans leur position de non-déclenchement dès que le courant qui alimente leurs bobines électromagnétiques est coupé. Au bout d'un autre laps de temps prédéterminé, un signal de départ B est de nouveau envoyé dans le circuit 71 à multivibrateur bistable, et un autre cycle commence. Les diodes 81 et 82 sont prévues pour éviter l'oscillation.

Un commutateur 83 est monté en série avec la bobine électromagnétique 79 de la soupape 63 pour permettre à l'opérateur d'empêcher, le cas échéant, la bobine électromagnétique 79 d'être désamorcée et de relier ainsi le ballon moteur au réservoir à dépression. C'est ainsi que, lorsque le commutateur 83 occupe la position de la fig. 9, la soupape 63 est commandée par les signaux d'entrée du circuit 71 à multivibrateur bistable et que, lorsque le commutateur 83 occupe sa position de droite, la soupape 63 reste déclenchée et insensible aux signaux d'entrée qui alimentent le circuit à multivibrateur bistable.

Le circuit 72 de commande des soupapes comporte un dispositif de sécurité, que l'on va maintenant décrire. La tension qui apparaît sur le collecteur du second transistor 77 alimente la minuterie 84. Si le courant passe sans interruption dans la bobine électromagnétique 78 de la soupape pendant un laps de temps supérieur à celui susmentionné (lA s), un signal est envoyé dans la minuterie 84, dans le relais 85 normalement fermé (NC), en faisant s'ouvrir ce relais. Lorsque le relais 85 s'ouvre, la tension d'alimentation en courant électrique est interrompue, la soupape 58 se ferme et la soupape 63 s'ouvre (quelle que soit la position du commutateur 83), et le ballon moteur se dégonfle. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, une autre caractéristique du circuit de la fig. 9 est que la soupape à deux voies 63 peut être verrouillée sur la position déclenchée au moyen du commutateur 83 tant que le relais normalement fermé 85 n'est pas ouvert par la minuterie 84. Lorsque le commutateur 83 est verrouillé sur la position déclenchée ou position de droite, le réservoir à dépression est isolé de l'installation.

La fig. 10 représente un autre dispositif à pression pneumatique permettant de commander le ballon moteur 22. Le dispositif de la fig. 10, s'il utilise la pompe 52, le réservoir à pression 53, la canalisation de pression 56, le réservoir à dépression 54, les régulateurs 57 et 62, le détecteur de pression 66 et les indicateurs de pressions 64 et 65 de la fig. 7, n'utilise qu'une seule soupape 91 à trois voies en association avec un évent de sécurité 92 dans la canalisation de vide 61.

5 Dans le dispositif de la fig. 10, la soupape 91 est simplement amenée à passer sur sa première position de façon à relier le réservoir à pression au ballon moteur tout en isolant ce dernier du réservoir à dépression, puis à passer sur sa seconde position de façon à relier le ballon moteur au réservoir à dépression tout en 10 isolant ce dernier du réservoir à pression. L'évent de sécurité 92 est prévu pour assurer la mise à l'atmosphère du ballon moteur en cas de panne de la pompe 52. L'utilisation de la minuterie 84 et son principe de fonctionnement garantissent que, en cas de coupure de courant, le commutateur 91 sera dans sa position de non-15 déclenchement dans laquelle il relie le ballon moteur à l'évent 92 et/ou au réservoir à dépression 54.

La fig. 11 représente une autre forme de réalisation de la pompe à sang pulsatile dans laquelle une soupape d'entrée 101 et 20 une soupape de sortie 102 sont prévues pour coopérer avec le ballon 21 de pompage du sang.

Dans les cas où la pompe à sang pulsatile doit être utilisée comme seule pompe à sang, c'est-à-dire sans pompe à rouleaux, la soupape d'entrée 101 est prévue dans le raccord d'entrée 103 pour 25 ne permettre que l'entrée du sang dans le ballon de pompage du sang, et la soupape de sortie 102 est prévue dans le raccord 34 pour ne permettre que la sortie du sang du ballon de pompage du sang. Avec l'addition de la soupape d'entrée 101 et de la soupape de sortie 102 susmentionnées, on voit que la pompe pulsatile aura 30 pour effet d'assurer la circulation pulsatile dans un seul sens, en permettant ainsi à la pompe à sang pulsatile de fonctionner comme seule pompe à sang extra-corporelle. La présence des soupapes d'entrée et de sortie dans les raccords permet de modifier facilement et rapidement la pompe à sang pulsatile pour 35 différentes applications en reliant purement et simplement au logement un raccord ou des raccords appropriés, avec ou sans soupapes, suivant les circonstances. C'est ainsi que, le cas échéant, une seule des soupapes 101 et 102 peut être prévue, ou les deux, ou aucune d'elles.

R

4 feuilles dessins

Claims

618 609

2

REVENDICATIONS

1. Pompe à sang, caractérisée par:

a) un logement rigide allongé (23) ayant un axe géométrique longitudinal, une paroi latérale annulaire (32), et une première et une seconde paroi terminales opposées (43) délimitant une chambre fermée, ladite première paroi terminale ayant une première ouverture décalée dudit axe géométrique longitudinal et adjacente à ladite paroi latérale, ladite seconde paroi terminale ayant une seconde ouverture coaxiale à ladite première ouverture, et l'une desdites parois terminales ayant une troisième ouverture décalée dudit axe géométrique longitudinal et adjacente à ladite paroi latérale;

b) un ballon de pompage du sang (21) qui est disposé dans ladite chambre, ledit ballon ayant une partie centrale annulaire (24) et des parties terminales de transition en pente (25, 26) qui se terminent chacune par un premier orifice (27) et par un second orifice (28) coïncidant respectivement avec lesdites première et seconde ouvertures desdites parois terminales, lesdites parties terminales en pente étant tournées à l'opposé de ladite paroi latérale;

c) un ballon moteur souple (22) qui est disposé dans ladite chambre côte à côte avec ledit ballon de pompage du sang, ledit ballon moteur ayant une partie centrale annulaire et des parties terminales de transition en pente (36, 37) qui sont tournées vers l'intérieur à l'opposé de ladite paroi latérale et en direction desdites parties terminales en pente du ballon de pompage du sang, l'une (37) desdites parties terminales se terminant par un troisième orifice qui coïncide avec ladite troisième ouverture pratiquée dans ladite une des parois terminales ;

d) un premier et un second raccord (34,33) qui sont montés de façon étanche respectivement sur lesdites première et seconde parois terminales au niveau de ladite première et de ladite seconde ouverture pour relier ledit premier orifice et ledit second orifice à des canalisations de transport du sang;

e) un troisième raccord (35) qui est monté sur ladite une des parois terminales au niveau de ladite troisième ouverture pour relier ledit troisième orifice à une canalisation de pression, et f) un moyen de mise à l'atmosphère (41) qui comporte au moins un passage d'air (44) dans ledit logement pour assurer la communication entre l'intérieur dudit logement et l'atmosphère.
2. Pompe à sang selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'autre partie terminale (36) dudit ballon moteur (22) est fixée audit logement (23) par un bouchon (38), si bien que ledit ballon moteur ne peut pratiquement que se dilater et se contracter radialement dans ledit logement.
3. Pompe à sang selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que ledit moyen de mise à l'atmosphère est une soupape à air à une voie (41) qui ne permet que la sortie de gaz dudit logement.
4. Pompe à sang selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le premier orifice (27) du ballon de pompage du sang (21) est associé à une soupape d'entrée à une voie (101) qui ne permet au sang d'entrer dans ledit ballon de pompage du sang que par ledit premier orifice.
5. Pompe à sang selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le second orifice (28) du ballon de pompage du sang (21) est associé à une soupape de sortie à une voie (102) qui ne permet au sang de sortir dudit ballon de pompage du sang que par ledit second orifice.
6. Pompe à sang selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que la partie centrale annulaire du ballon moteur (22) a un diamètre plus petit que le diamètre intérieur de ladite paroi latérale (32) du logement, pour que, lorsque ledit ballon moteur est complètement gonflé, ledit ballon de pompage du sang (21) ne soit pas complètement dégonflé.
7. Pompe à sang selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que la partie centrale annulaire du ballon de pompage du sang (21) a un diamètre plus petit que le diamètre intérieur de ladite paroi latérale (32) du logement, pour que, lorsque ledit ballon de pompage du sang est complètement gonflé, ledit ballon moteur (22) ne soit pas dégonflé au point de toucher sa surface intérieure.
8. Pompe à sang selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que les parties terminales de transition (25,26) dudit ballon de pompage du sang (21) et les parties terminales de transition (35, 37) dudit ballon moteur (22) ont une pente telle que seul un contact roulant est pratiquement possible entre les ballons à ces mêmes parties terminales lorsque les ballons se dilatent et se contractent pendant l'utilisation.