FR2460698A1 - DIALYSIS MACHINE - Google Patents
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Abstract
MACHINE DE DIALYSE DESTINEE A ETRE UTILISEE AVEC UN DIALYSEUR COMPORTANT DES MOYENS POUR ETABLIR ET REGLER UNE VITESSE D'ULTRAFILTRATION SOUHAITEE; ELLE COMPORTE UN SYSTEME D'ECOULEMENT COMPORTANT DES SOUPAPES 22, 26 PERMETTANT DE BLOQUER L'ECOULEMENT VERSET A PARTIR DU DIALYSEUR 12, AINSI QU'UNE BRANCHE D'ULTRAFILTRATION 48; LADITE BRANCHE 48 COMPORTE UNE POMPE A PISTON 52 A SIMPLE EFFET POUR ASPIRER DU LIQUIDE A PARTIR DU SYSTEME D'ECOULEMENT ET UN MOTEUR 54 RELIE A LADITE POMPE POUR COMMANDER CELLE-CI DE MANIERE A ASPIRER DU LIQUIDE A PARTIR DUDIT SYSTEME EN QUANTITES DETERMINEES AVEC PRECISION ET AVEC UNE VITESSE DETERMINEE AVEC PRECISION.DIALYSIS MACHINE FOR USE WITH A DIALYZER COMPRISING MEANS FOR ESTABLISHING AND SETTING A DESIRED ULTRAFILTRATION SPEED; IT HAS A FLOW SYSTEM COMPRISING VALVES 22, 26 FOR BLOCKING THE VERSET FLOW FROM THE DIALYZER 12, AS WELL AS AN ULTRAFILTRATION BRANCH 48; SAID BRANCH 48 HAS A PISTON PUMP 52 WITH A SINGLE-ACTION FOR SUCTION OF LIQUID FROM THE FLOW SYSTEM AND A MOTOR 54 CONNECTED TO SAID PUMP FOR CONTROLLING THE SAME FROM SOME LIQUID FROM DETERMINED QUANTITIES PRECISION AND WITH A SPEED DETERMINED WITH PRECISION.
Description
Machine de dialyse.Dialysis machine.
L'invention concerne des appareillages de dialyse avec The invention relates to dialysis machines with
rein artificiel, et plus particulièrement un dispositif perfec- artificial kidney, and more particularly a perfected device
tionné pour établir et régler des vitesses d'ltrafiltration. tioned to establish and regulate ultrafiltration speeds.
Les appareillages de dialyse comportent un dialyseur et une machine de dialyse qui commande le fonctionnement du dialyseur. Le dialyseur est utilisé pour traiter le sang d'un patient de manière à en éliminer de l'eau et des déchets. Le The dialysis machines include a dialyzer and a dialysis machine which controls the operation of the dialyzer. The dialyzer is used to treat a patient's blood to remove water and waste. The
dialyseur comporte une membrane semiperméable entre les cir- dialyzer has a semipermeable membrane between the circuits
cuits de sang et de la solution de dialyse circulant à tra- cooked with blood and dialysis solution flowing through
vers le dialyseur. L'élimination des déchets se fait par transfert de masse à travers la membrane et l'élimination de to the dialyzer. The elimination of waste is done by mass transfer through the membrane and the elimination of
l'eau se fait par ultrafiltration à travers la membrane. water is made by ultrafiltration through the membrane.
Dans certaines machines de dialyse, la solution de dialyse est aspirée à travers le dialyseur sous une pression In some dialysis machines, the dialysis solution is drawn through the dialyzer under pressure
négative (c'est-à-dire inférieure à la pression atmosphéri- negative (i.e. below atmospheric pressure
que). Une telle machine est décrite dans le brevet américain No. 3.878. 095, et une machine disponible dans le commerce utilisant un tel système est fabriquée et vendue par Baxter Travenol Laboratories sous le nom de "Proportioning Dialyzing Fluid Delivery System" (5M 1352-5M 1355). Cette machine peut than). Such a machine is described in US Patent No. 3,878. 095, and a commercially available machine using such a system is manufactured and sold by Baxter Travenol Laboratories under the name "Proportioning Dialyzing Fluid Delivery System" (5M 1352-5M 1355). This machine can
être considérée comme un système à passage unique ou à écoule- be considered a single pass or flow system
ment du fait que la solution de dialyse est préparée de façon continue, traverse la machine et le dialyseur, puis s'écoule because the dialysis solution is continuously prepared, passes through the machine and the dialyzer, and then flows
vers un drain d'évacuation.to a drain.
L'élimination de l'eau du sang par le procédé d'ultra- The removal of water from the blood by the ultra-
filtration est basée sur la différence de pression existant de part et d'autre de la membrane semiperméable (c'est-à-dire la différence entre la pression du sang circulant avec une pression positive dans le dialyseur et celle de la solution filtration is based on the pressure difference existing on either side of the semipermeable membrane (i.e. the difference between the pressure of the blood circulating with a positive pressure in the dialyzer and that of the solution
de dialyse circulant avec une pression négative dans le dialy- of dialysis circulating with a negative pressure in the dialysis-
seur). Cette différence de pression est couramment appelée sister). This pressure difference is commonly called
pression aux faces de la membrane, et la quantité d'eau élimi- pressure at the faces of the membrane, and the amount of water removed
née du sang y est directement liée. born of blood is directly linked to it.
On sait qu'il est souhaitable de régler la vitesse d'ultrafiltration de manière à régler la quantité et la vitesse d'élimination de l'eau à partir du sang du patient. Des systèmes d'ultrafiltration représentatifssont décrits dans les brevets américains Nos. 3.844.940; 3. 979.284; et It is known that it is desirable to control the rate of ultrafiltration so as to control the amount and the rate of removal of water from the patient's blood. Representative ultrafiltration systems are described in U.S. Patent Nos. 3,844,940; 3,979,284; and
3.990.973.3,990,973.
Il existe également un appareil qui est utilisé dans des systèmes à circulation avec une pression négative pour établir et régler les vitesses d'ultrafiltration. Dans ce sys- tème on prévoit une branche d'ultrafiltration qui est reliée There is also an apparatus which is used in circulation systems with negative pressure to establish and regulate the ultrafiltration speeds. In this system an ultrafiltration branch is provided which is connected
au système d'écoulement au voisinage de l'entrée pour la solu- to the drainage system near the entrance to the solu-
tion de dialyse dans le dialyseur. La branche d'ultrafiltra- tion of dialysis in the dialyzer. The ultrafiltra branch
tion comporte une pompe à vitesse variable pour aspirer du liquide à partir du dialyseur avec un débit ou une vitesse qui correspond à la vitesse d'ultrafiltration, un débitmètre qui affiche la vitesse d'écoulement, et un drain vers lequel tion includes a variable speed pump to draw liquid from the dialyzer with a flow rate or speed that corresponds to the ultrafiltration speed, a flow meter that displays the flow speed, and a drain to which
s'écoule le liquide soutiré.the withdrawn liquid flows out.
Lors de l'utilisation de ce système, l'opérateur règle la pompe et observe le débitmètre jusqu'à ce qu'il obtienne la When using this system, the operator adjusts the pump and observes the flow meter until it obtains the
vitesse d'écoulement adéquate correspondant à la vitesse d'ul- adequate flow velocity corresponding to the velocity of
trafiltration souhaitée. Ensuite, l'opérateur observe ou déter- desired trafiltration. Then the operator observes or deter-
mine la pression aux faces de la membrane pour laquelle on obtient la vitesse d'ultrafiltration souhaitée, et le système est réglé sur cette pression aux faces de la membrane. Dans ce système, les réglages et les observations manuels peuvent ne mines the pressure at the faces of the membrane for which the desired ultrafiltration speed is obtained, and the system is adjusted to this pressure at the faces of the membrane. In this system, manual adjustments and observations may not
pas fournir la précision exigée dans certains cas. not provide the accuracy required in some cases.
L'invention se propose par conséquent de fournir un The invention therefore proposes to provide a
système plus précis pour établir et régler les vitesses d'ul- more precise system for establishing and adjusting the speeds of
trafiltration.trafiltration.
L'invention concerne une machine de dialyse destinée The invention relates to a dialysis machine for
à être utilisée avec un dialyseur à rein artificiel et desti- to be used with an artificial kidney dialyzer and intended
née à établir et à commander la vitesse d'ultrafiltration sou- born to establish and control the ultrafiltration speed under
haitée, et particulièrement dans les machines de dialyse à écoulement par pression négative. La machine comprend une branche d'ultrafiltration comprenant une pompe très précise à simple effet du type seringue pour soutirer du liquide du dialyseur en des quantités très précises à des vitesses très hated, and particularly in negative pressure flow dialysis machines. The machine includes an ultrafiltration branch comprising a very precise single-acting syringe-type pump for withdrawing liquid from the dialyzer in very precise quantities at very high speeds.
précises au cours de l'ultrafiltration. La pompe est entrai- precise during ultrafiltration. The pump is driven
née par tout moteur précis tel qu'un moteur pas-à-pas. Ce système ne nécessite aucune opération ni observation manuelle, ce qui augmente sa précision. En plus d'être-utile dans des machines de dialyse à circulation avec une pression négative, ce système peut être utilisé avec d'autres types de machines telles que des machines de traitement par charge, à remise en born by any precise motor such as a stepper motor. This system does not require any manual operation or observation, which increases its accuracy. In addition to being useful in dialysis machines with negative pressure circulation, this system can be used with other types of machines such as load treatment machines, reconditioning
circulation ou à pression positive. circulation or positive pressure.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture The present invention will be better understood on reading
de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des of the detailed description which follows and the examination of
dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limita- annexed drawings which represent, by way of non-limiting example
tif, un mode de réalisation de l'invention. tif, an embodiment of the invention.
La figure 1 est une représentation schématique d'un système de dialyse qui comprend une branche d'ultrafiltration Figure 1 is a schematic representation of a dialysis system which includes an ultrafiltration branch
comportant une pompe à piston du type d'une seringue et un - comprising a plunger pump of the syringe type and a -
moteur pas-à-pas pour déterminer la vitesse d'ultrafiltration; la figure 2 est une vue en plan représentant les détails de construction de la pompe à piston; la figure 3 est une vue en élévation à échelle agrandie représentant un dispositif de réglage à commutateur de fin de course associé à la pompe; et stepper motor for determining the ultrafiltration speed; Fig. 2 is a plan view showing the construction details of the piston pump; Figure 3 is an elevational view on an enlarged scale showing an adjustment device with limit switch associated with the pump; and
la figure 4 est une vue en bout de la pompe, représen- Figure 4 is an end view of the pump, shown
tant l'engrenage réducteur pour commander la pompe. both the reduction gear to control the pump.
En se référant maintenant aux dessins, le système de dialyse est désigné par la référence 10 dans son ensemble. Le Referring now to the drawings, the dialysis system is designated by the reference 10 as a whole. The
système comporte trois sections principales, à savoir le sys- system has three main sections, namely the system
tème d'écoulement standard; le système de réglage de la pres- standard flow tem; the pressure adjustment system
sion aux faces de la membrane; et la branche d'ultrafiltration. sion to the faces of the membrane; and the ultrafiltration branch.
Le système d'écoulement comporte un dialyseur 12 du The flow system comprises a dialyzer 12 of the
type à pression négative qui comprend une membrane semi-perméa- negative pressure type which includes a semi-permeable membrane
ble qui sépare le sang qui circule à travers le dialyseur de ble which separates the blood which circulates through the dialyzer of
la solution de dialyse. De tels dialyseurs peuvent être du ty- the dialysis solution. Such dialyzers can be of the type
pe soit à plaques parallèles soit à fibres creuses. Le sang pénètre dans le dialyseur par l'entrée 12a et en sort par la eg either parallel plates or hollow fibers. Blood enters the dialyser through inlet 12a and out of it through the
sortie 12b, tandis que la solution de dialyse pénètre par l'en- outlet 12b, while the dialysis solution enters through the
trée 12c et sort par la sortie 12d. En fonctionnement normal, le dialyseur peut être incliné de manière que la sortie 12d entry 12c and exit via exit 12d. In normal operation, the dialyzer can be tilted so that the output 12d
se trouve au-dessus de l'entrée 12c de façon à favoriser l'éli- is located above the entrance 12c in order to favor the eli-
mination de bulles de gaz quelconques formées dans le dialy- mination of any gas bubbles formed in the dialy-
seur pendant la dialyse.sister during dialysis.
En amont du dialyseur est prévue une source d'alimen- Upstream of the dialyzer there is a power source
tation 14 pour la solution de dialyse. Cette source d'alimenta- tation 14 for the dialysis solution. This food source
tion peut être constituée soit par un réservoir contenant des tion can consist either of a tank containing
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charges de solution préalablement préparées soit, dans une loads of solution previously prepared either in a
variante, par un dispositif de dosage connu préparant un mé- variant, by a known metering device preparing a met
lange frais en continu. La solution de dialyse fraîche part de Fresh diaper continuously. The fresh dialysis solution starts from
la source d'alimentation 14, s'écoule dans une conduite princi- the power source 14, flows in a main line
pale 16 en passant par un dispositif 18 à débit constant et arrive à une conduite d'entrée 20 reliée au dialyseur 12. Une soupape d'entrée 22 est montée dans la conduite d'entrée en amont du dialyseur pour autoriser ou interrompre l'écoulement en direction du dialyseur. La solution de dialyse usée sort du dialyseur par l'intermédiaire d'une conduite de sortie 24, une blade 16 passing through a device 18 at constant flow rate and arrives at an inlet pipe 20 connected to the dialyzer 12. An inlet valve 22 is mounted in the inlet pipe upstream of the dialyzer to allow or interrupt the flow towards the dialyzer. The spent dialysis solution leaves the dialyzer via an outlet line 24, a
soupape de sortie 26 étant prévue pour autoriser ou interrom- outlet valve 26 being provided for authorizing or interrupting
pre l'écoulement de la solution de dialyse à partir du dialy- pre flow of the dialysis solution from the dialysis
seur. Une conduite de dérivation 28 comporte une soupape de dérivation 30 qui permet de dériver l'écoulement par rapport au dialyseur. La conduite de dérivation 28 est branchée entre sister. A bypass line 28 has a bypass valve 30 which allows flow to be diverted from the dialyzer. The bypass line 28 is connected between
la conduite d'entrée 20 et la conduite de sortie 24. the inlet pipe 20 and the outlet pipe 24.
Une soupape réglable 32 de commande du débit est mon- An adjustable flow control valve 32 is mounted
tée en aval des soupapes 26 et 30 de manière à recevoir et régler l'écoulement. Une pompe 34 à pression négative et à vitesse constante est montée en aval de la soupape de commande 32 pour aspirer de la solution de dialyse en provenance de la source d'alimentation et à travers le dialyseur. Dans une variante, on peut remplacer la soupape de commande 32 et la pompe 34 à vitesse constante par une pompe à vitesse variable pour régler l'écoulement de liquide. La solution de dialyse usée est évacuée du système de dialyse en direction du drain 36. Les conditions de pression à l'intérieur du dialyseur, à la fois du côté du sang et du côté de la solution de dialyse, sont contrôlées de façon continue. Un transducteur de tension artérielle 38 contrôle la pression du sang qui arrive, et un transducteur de tension veineuse 40 contrôle la pression du sang renvoyé. Deux transducteurs de pression négative sont prévus pour mesurer la pression de la solution de dialyse dans le dialyseur. Le transducteur de pression négative 42 situé en amont mesure la pression de la solution de dialyse au niveau de l'entrée du dislyseur et en aval de la soupape d'entrée; tandis que le transducteur de pression négative 44- situé en aval mesure la pression au niveau de la sortie du dialyseur et downstream of the valves 26 and 30 so as to receive and regulate the flow. A negative pressure, constant speed pump 34 is mounted downstream of the control valve 32 to draw dialysis solution from the power source and through the dialyzer. Alternatively, the control valve 32 and the constant speed pump 34 can be replaced by a variable speed pump to regulate the flow of liquid. The spent dialysis solution is discharged from the dialysis system towards the drain 36. The pressure conditions inside the dialyzer, both on the blood side and on the dialysis solution side, are continuously monitored. A blood pressure transducer 38 monitors the pressure of the incoming blood, and a venous pressure transducer 40 monitors the pressure of the returned blood. Two negative pressure transducers are provided to measure the pressure of the dialysis solution in the dialyzer. The negative pressure transducer 42 located upstream measures the pressure of the dialysis solution at the inlet of the dislyser and downstream of the inlet valve; while the negative pressure transducer 44- located downstream measures the pressure at the outlet of the dialyzer and
en amont de la soupape de sortie 26. upstream of the outlet valve 26.
Les transducteurs 42 et 44 ont été placés aussi près que possible du dialyseur de manière à obtenir une précision maximale pour les déterminations de pression. En outre, les transducteurs de pression négative 42 et 44 sont disposés à l'entrée et à la sortie du dialyseur de manière à fonctionner aussi bien pendant le mode d'ultrafiltration que dans le mode normal. Le système de réglage de la pression aux faces de la membrane comporte un dispositif de réglage 46 de la pression The transducers 42 and 44 were placed as close as possible to the dialyzer so as to obtain maximum precision for the pressure determinations. In addition, the negative pressure transducers 42 and 44 are arranged at the inlet and outlet of the dialyzer so as to operate both during the ultrafiltration mode and in the normal mode. The pressure adjustment system on the faces of the membrane includes a pressure adjustment device 46
aux faces de la membrane qui reçoit le signal de sortie de cha- on the faces of the membrane which receives the cha output signal
cun des transducteurs de pression 38, 40, 42 et 44. On peut régler une pression souhaitée aux faces de la membrane sur le dispositif de réglage qui règle alors la pression réelle aux none of the pressure transducers 38, 40, 42 and 44. A desired pressure can be adjusted at the faces of the membrane on the adjustment device which then adjusts the actual pressure at
faces de la membrane sur la valeur souhaitée. faces of the membrane on the desired value.
La pression moyenne du sang à l'intérieur du dialyseur est déterminée en faisant la moyenne des valeurs de sortie du transducteur de tension artérielle 38 et du transducteur de The average blood pressure inside the dialyzer is determined by averaging the output values of the blood pressure transducer 38 and the blood pressure transducer.
tension veineuse 40. La pression négative moyenne dans le dia- venous tension 40. The average negative pressure in the dia-
lyseur est déterminée en faisant la moyenne des valeurs de sortie des transducteurs de pression négative amont et aval 42 et 44. Ces pressions moyennes sont ajoutées algébriquement pour lyser is determined by averaging the output values of the upstream and downstream negative pressure transducers 42 and 44. These average pressures are added algebraically to
déterminer la pression aux faces de la membrane. determine the pressure at the faces of the membrane.
La soupape réglable 32 de commande de débit est égale- The adjustable flow control valve 32 is also
ment reliée au dispositif de réglage 46 de la pression aux connected to the pressure adjustment device 46 at the
faces de la membrane. Le réglage de la pression réelle aux fa- faces of the membrane. The setting of the actual pressure at the fa-
ces de la membrane se fait par l'intermédiaire de la soupape 32 de manière à maintenir une valeur de pression prédéterminée these of the membrane is done via the valve 32 so as to maintain a predetermined pressure value
aux faces de la membrane. Le réglage est effectué par le dispo- at the faces of the membrane. The adjustment is carried out by the dispo-
sitif de réglage qui compare (1) la pression réelle aux faces de la membrane, donnée de façon approximative par la pression moyenne du sang et la pression négative moyenne, avec (2) la setting sitive which compares (1) the real pressure to the faces of the membrane, given approximately by the average blood pressure and the average negative pressure, with (2) the
pression prédéterminée aux faces de la membrane qui est déter- predetermined pressure at the faces of the membrane which is deter-
minée durant le mode d'ultrafiltration et qui est appliquée au dispositif de réglage, et qui (3) ouvre ou ferme la soupape 32 pour minimiser les différences pouvant exister entre les pressions réelle et prédéterminée. La structure spécifique de mined during the ultrafiltration mode and which is applied to the adjustment device, and which (3) opens or closes the valve 32 to minimize the differences that may exist between the actual and predetermined pressures. The specific structure of
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tels dispositifs de réglage est connue et leur fonctionnement such adjustment devices is known and their operation
peut être soit manuel soit automatique. can be either manual or automatic.
La branche d'ultrafiltration 48 comporte des conduites a, 50b, la pompe à piston 52, le moteur pas-à-pas 54, et l'indicateur 56. Les conduites 50a et 50b sont reliées à la pompe à piston 52 et à la conduite d'entrée 20 de la solution de dialyse dans uhe position intermédiaire entre la soupape d'entrée 22 et l'entrée 12c du dialyseur. Le transducteur de pression négative 42 est de préférence disposé entre le point The ultrafiltration branch 48 comprises lines a, 50b, the piston pump 52, the stepping motor 54, and the indicator 56. The lines 50a and 50b are connected to the piston pump 52 and to the inlet line 20 of the dialysis solution in an intermediate position between the inlet valve 22 and the inlet 12c of the dialyzer. The negative pressure transducer 42 is preferably disposed between the point
de jonction et l'entrée du dialyseur. junction and input of the dialyzer.
La pompe à piston 52, le moteur pas-à-pas 54 et l'in- The piston pump 52, the stepping motor 54 and the
dicateur 56 sont montés sur une plaque de support 58 et sont indicator 56 are mounted on a support plate 58 and are
représentés de façon plus détaillée sur les figures 2, 3 et 4. shown in more detail in Figures 2, 3 and 4.
La pompe à piston 52 est constituée par un dispositif du type seringue à simple effet qui comporte un cylindre 60 de The piston pump 52 is constituted by a device of the single-acting syringe type which comprises a cylinder 60 of
finition très précise et qui comporte à une extrémité un capu- very precise finish and which has a cap at one end
chon d'extrémité 62 et un dispositif à piston rétractable 64. end cap 62 and a retractable piston device 64.
Le dispositif à piston 64 comporte le piston 66 et une tige de The piston device 64 comprises the piston 66 and a rod
piston filetée 68. L'intérieur du cylindre présente une sec- threaded piston 68. The inside of the cylinder has a sec-
tion transversale très précise et uniforme, et le piston supporte des points d'étanchéité lui permettant de coulisser de façon étanche sur la surface intérieure. Le cylindre, le capuchon d'extrémité et le piston définissent une chambre dont very precise and uniform transverse tion, and the piston supports sealing points allowing it to slide tightly on the interior surface. The cylinder, the end cap and the piston define a chamber whose
le volume peut être déterminé et changé de façon très précise. the volume can be determined and changed very precisely.
Le volume maximal de la chambre du piston est d'environ 200 ml, ce qui correspond à une capacité suffisante pour établir la The maximum volume of the piston chamber is approximately 200 ml, which corresponds to sufficient capacity to establish the
vitesse d'ultrafiltration souhaitée. desired ultrafiltration speed.
Les conduites 50a et 50b sont reliées au capuchon d'extrémité de manière à permettre au liquide de pénétrer et The lines 50a and 50b are connected to the end cap so as to allow the liquid to penetrate and
de traverser la pompe à piston 52.to pass through the piston pump 52.
En se référant à la figure 3, un bras 70 est monté sur l'extrémité de la tige de piston 68, du côté opposé au piston, Referring to FIG. 3, an arm 70 is mounted on the end of the piston rod 68, on the side opposite the piston,
et est agencé de manière à entrer en contact avec un commuta- and is arranged so as to come into contact with a switch
teur de fin de course 72 monté sur la plaque de support. Le commutateur de fin de course sert à arrêter le mouvement de retrait du dispositif à piston lorsque le piston atteint un point prédéterminé (habituellement la fin du déplacement ou de limit switch 72 mounted on the support plate. The limit switch is used to stop the withdrawal movement of the piston device when the piston reaches a predetermined point (usually the end of movement or
la course du piston).piston stroke).
Le moteur pas-à-pas 54 est relié à la tige de piston Stepper motor 54 is connected to the piston rod
par l'intermédiaire d'un train d'engrenages 74. Le train d'en- via a gear train 74. The gear train
grenages couple également le moteur 54 à un potentiomètre ou grenages also couples the motor 54 to a potentiometer or
indicateur 56 qui indique si le moteur fonctionne ou non. indicator 56 which indicates whether the engine is running or not.
Le moteur 54 est habituellement appelé moteur pas-à- pas. Dans ce type de moteur, l'induit tourne d'un angle ou incrément déterminé à la réception d'une impulsion. Autrement dit, pour chaque impulsion appliquée au moteur, l'induit tourne The motor 54 is usually called a stepping motor. In this type of motor, the armature rotates by a determined angle or increment upon reception of a pulse. In other words, for each pulse applied to the motor, the armature rotates
d'un incrément. Le réglage précis du nombre d'impulsions appli- an increment. The precise setting of the number of pulses applied
quées au moteur et de leur fréquence d'application permet de régler avec précision le fonctionnement du moteur. Etant donné que le fonctionnement du moteur est réglé avec précision, la vitesse de retrait du piston et le changement de volume de la chambre de la pompe à piston sont réglés avec précision. Le moteur utilisé est fabriqué par Rapidsyn, Dana Industrial, 11901 Burke St., Santa Fe Springs, Cal. 90670; il est défini comme un moteur pas-à-pas continu à angle faible, série 23, et est identifié par le numéro de modèle 23 H-503; à ce sujet on engine frequency and frequency of application allows precise adjustment of engine operation. Since the engine operation is precisely controlled, the piston withdrawal speed and the change in volume of the piston pump chamber are precisely controlled. The motor used is manufactured by Rapidsyn, Dana Industrial, 11901 Burke St., Santa Fe Springs, Cal. 90670; it is defined as a low angle continuous stepping motor, series 23, and is identified by model number 23 H-503; about it we
se référera au brevet américain No. 3.519.859. will refer to U.S. Patent No. 3,519,859.
Dans ce moteur particulier, l'induit se déplace par incréments ou pas de 1,80, de sorte que 200 pas correspondent à un tour complet de l'induit. Une impulsion fait déplacer l'induit du moteur-d'un pas ou 1,80. Le train d'engrenages 74 établit la relation entre la vitesse de rotation du moteur et In this particular motor, the armature moves in increments or 1.80 steps, so that 200 steps correspond to a full revolution of the armature. A pulse moves the motor armature by one step or 1.80. The gear train 74 establishes the relationship between the speed of rotation of the motor and
la vitesse de soutirage du fluide. Dans ce système, l'applica- the rate of withdrawal of the fluid. In this system, the applica-
tion de 10 impulsions par seconde au moteur correspond à une augmentation du volume de la chambre de 1 ml/mn, ce qui à son tour correspond à une vitesse d'écoulement ou débit de liquide tion of 10 pulses per second to the motor corresponds to an increase in the volume of the chamber of 1 ml / min, which in turn corresponds to a flow speed or liquid flow
ou vitesse d'ultrafiltration de 1 ml/mn (20 impulsions/s cor- or ultrafiltration speed of 1 ml / min (20 pulses / s cor-
respondent à 2 ml/mn).correspond to 2 ml / min).
Les moyens pour produire les impulsions et les appli- Means for producing impulses and applications
quer au moteur sont connus dans la technique, et comportent un engine quer are known in the art, and include a
système d'entrée à clavier 76 et un codeur et générateur d'im- keyboard input system 76 and an encoder and image generator
pulsions 78. Dans un tel système le débit souhaité est entré pulses 78. In such a system the desired flow is entered
sur le clavier, le nombre correspondant d'impulsions est pro- the corresponding number of pulses is pro-
duit et appliqué au moteur pas-à-pas 54. Si par exemple on duit and applied to the stepping motor 54. If for example we
entre 2 ml/mn sur le clavier 76, 20 impulsions/s sont appli- between 2 ml / min on the keyboard 76, 20 pulses / s are applied
quées au moteur 54.engine 54.
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On remarquera que, si cela est nécessaire, le train d'engrenages peut être modifié de façon à obtenir une relation It will be noted that, if necessary, the gear train can be modified so as to obtain a relation
différente entre les pas du moteur et le soutirage du liquide. different between the engine pitch and the liquid withdrawal.
Etant donné que l'induit du moteur se déplace par in- Since the armature of the motor moves by in-
créments ou pas au lieu de se déplacer de façon continue, il creations or not instead of moving continuously it
peut être souhaitable de prévoir un volant ou un autre disposi- it may be desirable to provide a steering wheel or other device
tif d'amortissement.depreciation.
On remarquera que-le moteur pas-à-pas peut être rempla- Note that the step motor can be replaced
cé par d'autres dispositifs d'entraînement ou moteurs dans la mesure o ils peuvent être commandés avec précision de façon à permettre un réglage précis de la vitesse de retrait du piston. created by other drive devices or motors insofar as they can be controlled with precision so as to allow precise adjustment of the withdrawal speed of the piston.
Le principal avantage du système qui vient d'être dé- The main advantage of the system which has just been de-
crit est que l'on connaît de façon précise la section trans- crit is that we know the trans-
versale du cylindre et que la vitesse du mouvement ou retrait du piston peut être réglée avec précision. Par conséquent cela permet de régler de façon très précise le débit de liquide aspiré dans la pompe à piston. Ce système élimine de ce fait cylinder and that the speed of movement or withdrawal of the piston can be precisely adjusted. Consequently, this makes it possible to very precisely regulate the flow rate of liquid sucked into the piston pump. This system therefore eliminates
certaines erreurs potentielles pour le réglage et la détermina- some potential errors for setting and determining
tion de la vitesse d'ultrafiltration. tion of the ultrafiltration speed.
En fonctionnement normal, appelé quelquefois mode de In normal operation, sometimes called
dialyse, le sang traverse le dialyseur et la pompe 34 à pres- dialysis, blood flows through the dialyzer and pump 34 to
sion négative, aspire de la solution de dialyse à partir de la source d'alimentation 14, par l'intermédiaire du dispositif 18 à débit constant, de la conduite d'entrée 20 et du dialyseur 12. A partir du dialyseur, la solution de dialyse usée passe par la conduite 24, la soupape 32, la pompe 34 et arrive au drain. La pression négative dans le dialyseur est réglée en negative ion, draws dialysis solution from the power source 14, via the constant flow device 18, the inlet line 20 and the dialyzer 12. From the dialyzer, the solution spent dialysis passes through line 24, valve 32, pump 34 and arrives at the drain. The negative pressure in the dialyzer is set in
réglant la soupape de commande 18 pour obtenir la valeur sou- adjusting the control valve 18 to obtain the sub-value
haitée. Durant le fonctionnement normal, les soupapes 22 et 26 sont ouvertes de manière à permettre l'écoulement du fluide hated. During normal operation, valves 22 and 26 are opened to allow the flow of fluid
vers et à partir du dialyseur. Cependant, dans certaines con- to and from the dialyzer. However, in some con-
ditions prédéterminées, les soupapes 22 et 26 sont fermées de manière à bloquer l'écoulement vers et à partir du dialyseur, predetermined editions, the valves 22 and 26 are closed so as to block the flow to and from the dialyzer,
ce qui' isole le dialyseur du système d'écoulement, et la sou- which isolates the dialyzer from the flow system and
pape de dérivation 30 est simultanément ouverte de façon à permettre un écoulement direct entre la source d'alimentation bypass valve 30 is simultaneously open to allow direct flow between the power source
14 et la pompe 34.14 and the pump 34.
Lorsqu'on souhaite déterminer ou régler la vitesse d'ultrafiltration, on met la machine non plus dans le mode de dialyse mais dans le mode d'ultrafiltration. Dans le mode When it is desired to determine or adjust the ultrafiltration speed, the machine is no longer in the dialysis mode but in the ultrafiltration mode. In the mode
d'ultrafiltration, les soupapes 22 et 26 sont fermées de maniè- ultrafiltration valves 22 and 26 are closed in a
re à isoler le dialyseur, et la soupape de dérivation 30 est re to isolate the dialyzer, and the bypass valve 30 is
ouverte. Le sang continue à circuler du côté du dialyseur pré- opened. Blood continues to circulate on the side of the pre-dialyzer.
vu à cet effet. La branche d'ultrafiltration 48 est activée et le moteur 54 est commandé avec une vitesse ou fréquence de seen for this purpose. The ultrafiltration branch 48 is activated and the motor 54 is controlled with a speed or frequency of
rotation qui correspond à la vitesse d'ultrafiltration souhai- rotation which corresponds to the desired ultrafiltration speed
tée.tee.
Dans ce mode de fonctionnement, lorsque le piston se In this operating mode, when the piston
rétracte, il aspire du liquide à partir du système d'écoule- retracts, it draws liquid from the drainage system
ment, ce qui provoque le passage de liquide à travers la mem- which causes liquid to pass through the mem-
brane semi-perméable, du côté du sang vers le côté de la solu- semi-permeable brane, from the blood side to the solution side
tion de dialyse. Cette vitesse d'écoulement correspond à la vitesse d'ultrafiltration. Le seul liquide en circulation dans tion of dialysis. This flow speed corresponds to the ultrafiltration speed. The only liquid in circulation in
la branche d'ultrafiltration est de l'eau qui traverse la mem- the ultrafiltration branch is water passing through the mem-
brane et qui passe du sang dans la solution de dialyse. Lors- brane and passing blood through the dialysis solution. When-
qu'on atteint la vitesse d'ultrafiltration souhaitée, la pression aux faces de la membrane se stabilise. A ce moment, that the desired ultrafiltration speed is reached, the pressure at the faces of the membrane stabilizes. At the moment,
les pressions négatives moyennes indiquées par les transduc- the average negative pressures indicated by the transducers
teurs de pression négative 42 et 44 sont notées et ajoutées negative pressure teurs 42 and 44 are noted and added
algébriquement à la pression moyenne du sang déterminée à par- algebraically at the average blood pressure determined from
tir des signaux fournis par les transducteurs 38 et 40. Cette firing of the signals supplied by the transducers 38 and 40. This
valeur est déterminée et appliquée automatiquement au disposi- value is determined and automatically applied to the device
tif de réglage 46 et représente la pression aux faces de la adjustment tif 46 and represents the pressure at the faces of the
membrane qui fournit la vitesse d'ultrafiltration souhaitée. membrane that provides the desired ultrafiltration speed.
Lorsque la machine est remise dans le mode de dialyse, les soupapes 22 et 26 sont ouvertes, la soupape de dérivation 30 est fermée, et le moteur 54 pousse le piston 66 dans la direction inverse, ce qui renvoie toute la solution aspirée dans le système sans perte ni nécessité de drainage, et la When the machine is returned to dialysis mode, the valves 22 and 26 are open, the bypass valve 30 is closed, and the motor 54 pushes the piston 66 in the opposite direction, which returns all the solution drawn into the system without loss or need for drainage, and the
pompe 34 aspire la solution de dialyse à travers le système. pump 34 draws the dialysis solution through the system.
Dans le mode de dialyse, le système de réglage de la In dialysis mode, the system for adjusting the
pression aux faces de la membrane compare la valeur de la pres- pressure at the faces of the membrane compares the value of the pressure
sion aux bornes de la membrane qui a été introduite et les conditions de pression réelles telles que relevées par les transducteurs de pression 38, 40, 42 et 44, et commande la sion at the terminals of the membrane which has been introduced and the actual pressure conditions as recorded by the pressure transducers 38, 40, 42 and 44, and controls the
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soupape 32 pour régler la pression négative de manière à main- valve 32 to regulate the negative pressure in a manual manner
tenir la pression réelle aux faces de la membrane à une valeur hold the actual pressure at the faces of the membrane at a value
approximativement égale à la valeur introduite. approximately equal to the value entered.
L'opérateur de la machine de dialyse peut décider à différents moments du traitement de dialyse qu'en raison d'un changement des conditions dans le dialyseur, de la condition du patient, etc., il est nécessaire de régler de nouveau la vitesse d'ultrafiltration. Pour régler de nouveau la vitesse The operator of the dialysis machine can decide at different times of the dialysis treatment that due to a change in the conditions in the dialyzer, the condition of the patient, etc., it is necessary to re-adjust the speed d 'ultrafiltration. To set the speed again
d'ultrafiltration, on remet le système dans le mode d'ultrafil- ultrafiltration, the system is returned to ultrafilter mode
tration dans lequel l'écoulement en direction du dialyseur est bloqué en fermant les soupapes 22 et 26, et la branche d'ultrafiltration et la pompe 48 sont activées. La procédure qui vient d'être décrite est répétée pour établir une vitesse d'ultrafiltration et déterminer une pression souhaitée aux faces de la membrane. Un fonctionnement automatique est prévu tration in which the flow to the dialyzer is blocked by closing the valves 22 and 26, and the ultrafiltration branch and the pump 48 are activated. The procedure which has just been described is repeated to establish an ultrafiltration speed and to determine a desired pressure at the faces of the membrane. Automatic operation is planned
pour réaliser certaines fonctions que l'opérateur peut effec- to perform certain functions that the operator can perform
tuer manuellement.kill manually.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation de l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme Of course, the invention is in no way limited to the embodiment of the example described and shown, it is capable of numerous variants accessible to humans
de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écar- of art, depending on the applications envisaged and without deviating
ter pour cela du cadre de l'invention. ter for this the scope of the invention.
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