FR2472936A1

FR2472936A1 - Appareil formant rein artificiel

Info

Publication number: FR2472936A1
Application number: FR8000078A
Authority: FR
Inventors: Jury Gotlibovich Kozlov; Galina Konstantinovn Lisitsina; Evgeny Pavlovich Maximov; Ljudmila Nikolaev Starovoitova; Adolf Iserovich Khaitlin
Original assignee: INST MED PRIBOROS
Current assignee: INST MED PRIBOROS
Priority date: 1979-08-21
Filing date: 1980-01-03
Publication date: 1981-07-10
Also published as: WO1981000518A1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA MEDECINE. L'APPAREIL FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST CARACTERISE NOTAMMENT EN CE QUE LA SOURCE DE DIALYSAT COMPORTE UN RECIPIENT DE DOSAGE ETANCHE 28 PARTAGE PAR UN DIAPHRAGME 29 EN UNE ENCEINTE DE DIALYSAT FRAIS 30 ET UNE ENCEINTE DE DIALYSAT USE 31, L'ENCEINTE DE DIALYSAT FRAIS ETANT RELIEE A DES MOYENS 32 DE DOSAGE DE CONCENTRE DE DIALYSAT, A UNE SOURCE D'EAU 35, AU DRAINAGE ET AU CIRCUIT DE RECIRCULATION DE DIALYSAT, TANDIS QUE L'ENCEINTE DESTINEE AU DIALYSAT USE EST RELIEE A LA SORTIE DE L'ACCUMULATEUR DE DIALYSAT ET AU DRAINAGE 23. L'APPAREIL EN QUESTION PEUT ETRE UTILISE NOTAMMENT POUR LE TRAITEMENT DE MALADES SOUFFRANT D'INSUFFISANCES RENALES DUES AUX INTOXICATIONS, AUX BRULURES, AUX TRAUMATISMES, ETC.

Description

La présente invention concerne les techniques médicales et a notamment pour objet un appareil formant rein artificiel destiné à éliminer du sang les produits toxiques ainsi que liteau en excédent.

Les appareils dits rein artificiel" sont utilisés efficacement dans la médecine moderne pour sauver la vie des malades souffrant d'insuffisances rénales dues aux intoxications, aux brûlures, aux traumatismes, aux transfusions de sang incompatibles, ainsi qu'aux affections rénales. Les appareils dits "rein artificiel" stabilisent la composition ionique du sang, éliminent de ltorganismes humain les produits toxiques de masse moléculaire inférieure, ainsi que les excédents d'eau.

Les appareils dits "rein artificiel" ont trouvé le maximum d'applications en tant que moyens destinés à maintenir en vie les malades souffrant d'affections chroniques des reins. Ces malades nécessitent l'utilisation d'un rein artificiel" tout au long de leur vie. Une fois tous lestrois jours et 6 à 8 heures durant, on effectue chez le malade souffrant d'insuffisance chronique des reins une purification du sang extra-rénale, chaque malade nécessitant par an 120 interventions au "rein artificiel't. A l'heure actuelle des dizaines de milliers de malades utilisent régulièrement des appareils dits "rein artificiel et, pendant des années, minent une vie active en conservant leur aptitude au travail.

Les appareils dits "rein artificiel" restent également un moyen efficace de régulation de la composition de milieux physiologiques variés dans l'appareillage de transfusion et de traitement du sang, dans des systèmes de conservation des organes et des tissus isolés (dans les "banques d'organes"), dans les matériels destinés à la production de vaccins, etc.

Le principe de fonctionnement d'un appareil dit "rein artificiel" repose sur l'interaction d'un milieu physiologique tel que le sang, à travers une membrane semi-perméable, avec un milieu liquide artificiel spécialement préparé tel qu'une solution dialysant.e (dialysat) ayant une composition ionique et une température imposées à l'avance. Cette
Interaction se déroule dans un appareil d'échange de masses (dit dialyseur). Sous l'action de la différence des concentrations entre le milieu physiologique et le dialysat, on réalise une stabilisation de la composition ionique du milieu physiologique et on élimine dudit milieu les produits toxiques. Sous l'action de la différence des pressions hydrauliques et osmotiques, on réalise une élimination de l'excédent d'eau du milieu physiologique dans le dialysat.

Pour obtenir l'effet clinique nécessaire qu'est la normalisation de l'état des malades souffrant d'insuffisance rénale (des insuffisants rénaux!, on consomme dans les appareils modernes dits "rein artificiel" au cours d'une procédure de purification extra-rénale du sang 200 à 250 litres de dialysat. Au cours de cette opération on élimine de l'organisme du malade environ 2 à 3 litres d'eau (d'ultrafiltrat). Il se pose alors le problème du contre du processus d'élimination de l'eau de 11organisme, ce qui nécessite le contrôle continu du volume de l'ultrafiltrat pendant toute la durée de la purification extra-rénale du sang.

Les appareils dits "rein artificiel" modernes sont capables de réaliser des débits d'élimination d'eau de l'organisme considérables, parfois même physiologiquement intolérables, ce qui risque d'entra#ner des.complications sérieuses dues à la déshydratation des organes et des tissus.

Si,par contre, on choisit un débit d'ultrafiltration trop bas, au cours de la procédure de purification extra-rénale du sang on risque de ne pas éliminer de l'organisme la quantité requise d'eau excédentaire.

En cas de sélection erronée des paramètres du régime de fonctionnement de l'appareil dit "rein artificiel", il peut y avoir déplacement d'eau à travers la membrane semi-perméable du dialyseur hors de l'enceinte à dialysat dans l'enceinte conductrice de sang, ce qui conduit à une hydratation de l'organisme et à des complications connexes sérieuses. Les circonstances indiquées expliquent l'importance du problème du contrôle continu et du réglage hinterrompu des échanges d'eau entre l'organisme et l'appareil dit "rein artificiel" pour assurer une élimination physiologiquement store (sans complications) de l'eau en excédent hors de l'organisme.

La complexité technique du contrôle du volume de l'ultrafiltret tient à ce qu'il est indispensable de mesurer des variations relativement peu considérables du volume du dialysat (à la fin de la procédure, le volume de dialysat, qui est de 200 à 250 litres, n'augmente par ultrafiltration que de 2 à 3 litres, c'est à dire d'environ 1 %).

Dans la plupart des appareils dits "rein artificiel" modernes, le problème du contrôle du volume de l'ultraf trat n'est pas. résolu, et lesdispositifs spécialisés destinés à résoudre ce problème font défaut dans les circuits des appareils.

La détermination du volume d'eau éliminé de l'organisme se fait actuellement par mesure de la variation du poids du malade au cours de la purification extra-rénale : on dispose le malade sur un lit-bascule et on surveille les indications d'un dispositif approprié. Cette méthode en principe est instable aux parasites étant donné que les variations du poids du malade peuvent avoir lieu non seulement par suite de l'ultrafiltration, mais aussi pour plusieurs autres raisons : à cause de la transfusion du sang d'un donneur, par suite de l'absorption d'aliments, etc. En outre, les lits-bascules sont des matériels compliqués et encombrants qui, par leur prix, sont approximativement équivalents au "rein artificiel.

Le volume de l'ultrafiltrat peut être déterminé directement dans des appareils dits "ren artificiel". C'est ainsi qu'on connaît un appareil dit "rein artificiel" à régime de recirculation de transfert de dialysat(cf. le certificat d'auteur de 1'URSS n0 160 567, Classe internationale
A 61 M 1/01, 1962). Dans cet appareil, comme d'ailleurs dans d'autres appareils analogues à recirculation de dialysat, il est possible de contrôler le volume du dialysat dans le circuit de recirculation, en cas d'élimination de l'excédent d'eau chez le malade, le paume de dialysat dans le circuit de recirculation augmente, et lorsque le malade a de l'eau en excédent, ce volume diminue.Toutefois la mise en oeuvre d'un régime de recirculation entrain un accroissement des dimensions et de la masse des appareils dits "rein artifi- ciel", car dans des appareils de ce genre il convient d'utiliser des récipients de dialysat d'une capacité de 150 à 250 1. En outre, les appareilsde ce genre sont très incommodes en service à cause de la quantité de travail nécessaire pour la purification hygiénique des récipients destinés à recevoir le dialysat.

Les inconvénients précités sont supprimés dans les appareils dits "rein artificiel" lorsqu'on utilise un régime de renouvellement périodique du dialysat dans leur circuit de recirculation.

On classe parmi les appareils de ce genre l'appareil dit "rein artificiel" suivant le brevet français n02 193 624,
Classe internationale 2 A 61M I/OO, 1974).

Ledit appareil comporte un dialyseur partagé par une membrane semi-perméable en une enceinte conductrice de sang et une enceinte à dialysat, une source de dialysat, une pompe et un accumulateur de dialysat, des valves de coupure, un dispositif de soutirage d'ultrafiltrat à débit réglable, un récipient de mesure d'ultrafiltrat L'enceinte à dialysat du dialyseur, la pompe, l'accumulateur de dialysat et la valve de coupure réunis en série constituent un circuit fermé de recirculation du dialysat, étant entendu par ailleurs que la sortie de l'enceinte à dialysat est réunie à l'entrée de la pompe de dialysat dont la sortie est réunie à l'entrée de l'accumulateur de dialysat, alors que la sortie de l'accumulateur de dialysat par la valve de coupure est reliée à l'entrée de l'enceinte à dialysat du dialyseur.Le dispositif de soutirage de l'ultrafiltrat à débit réglable est exécuté sous forme d'un manomètre relié à l'entrée de 7'enceinte à dialysat du dialyseur et d'une pompe à vide à débit réglable dont L'entrée est en communication avec l'accumulateur de dialysat, et la sortie, avec un récipient de jaugeage d'ultrafiltrat. Les valves de coupure réunissent l'entrée de l'enceinte à dialysat du dialyseur à la source de dialysat et la sortie de l'accumulateur de dialysât, au drainage, ou bien l'entrée de l'enceinte à dialysat du dialyseur à la sortie de l'accumulateur de dialysat.

Parmi les inconvénients de cet appareil il faut citer la détérioration de la précision de mesure du volume de l'ultrafiltrat du fait que cette mesure se fait uniquement pendant la recirculation du dialysat lorsque le circuit de transfert du dialysat à travers le dialyseur est fermé. Cela s'explique par le fait que pendant le remplacement du dialysat dans l'accumulateur de dialysat le circuit de transfert de dialysat à travers le dialyseur est ouvert et que la mesure du volume de l'ultrafiltrat n'a pas lieu.L'absence de mesure continue du volume de l'ultrafiltrat au cours de la purification extra-rénale du sang ne permet pas de mesurer la variation totale de la teneur en eau de l'organisme de l'homme sous l'effet de l'appareil dit "rein artificiel"
Un autre inconvénient de l'appareil tient à l'impossibilité de détecter l'existence d'un processus d'hydratation chez le malade, car il n'existe pas dans l'appareil un contrôle de la diminution du volume de dialysat dans l'accumulateur de dialysat.

En outre il n'sexiste pas dans l'appareil d'automatisation pour la préparation du dialysat au cours du remplacement du dialysat dans l'accumulateur de dialysat, ainsi que de contrôle automatique de la pession au cours de la régulation du débit d'ultrafiltraton:lecontrôle de la- pression dans l'appareil se fait visuellement suivant le manomètre du dispositif de soutirage d'ultrafiltrat à débit réglable.

Un autre inconvénient de l'appareil réside dans l'absence d'un affichage sous forme numérique des informations sur le volume global de l'ultrafiltrat : le volume de l'ultrafiltrat est déterminé su moyen d'une éprouvette à pied graduée.

Dans l'appareil qui vient d'être décrit il est en outre impossible de déterminer le volume de dialysat consommé lors de la purification extra-rénale du sang des produits toxiques et de l'eau en excédent.

Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients énumérés ci-dessus.

On s'est donc proposé, dans la présente inventions de créer un appareil dit "rein artificiel", conçu de façon que la dose de dialysat usé dans son circuit de recirculation à travers le dialyseur soit remplacée par une dose égale de dialysat frais, allant de pair avec un contrôle continu des échanges en eau entre l'organisme horsain et l'appareil et en présence d'une ~régulation automatique continue du débit d'ultrafiltraton.

Ce problème est résolu en ce que l'appareil formant rein artificiel, comportant un dialyseur partagé par une membrane semi-perméable en une enceinte conductrice de sang et en une enceinte à dialysat réunie en série avec une pompe et un accumulateur de dialysat dans un circuit fermé de recirculation de dialysat, étant entendu par ailleurs que la sortie de l'enceinte à dialysat du dialyseur est reliée par l'intermédiaire de la pompe de dialysat à l'entrée de l'accumulateur de dialysat dont la sortie est réunie à l'entrée de l'enceinte à dialysat du dialyseur, une source de dialysat avec des moyens de dosage et de brassage du concentré de dialysat et d'eau reliée à un circuit de recirculation de dialysat, un dispositif de soutirage d'ultrafiltrat à débit ré#glable, relié à l'accumulateur de dialysat et au drainage, et un moyen de contrôle du volume de l'ultrafiltrat, suivant l'invention la source de dialysat comporte un récipient de dosage étanche partagé par un diaphragme en une enceinte à dialysat frais et une enceinte à dialysat usé, étant entendu par ailleurs que l'enceinte destinée au dialysat frais est reliée aux moyens de dosage de concentré de dialysat, à la source d'eau, au drainage et au circuit de recirculation du dialysat, alors que l'enceinte destinée au dialysat usé communique avec la sortie de l'accumulateur de dialysat et avec le drainage, étant entendu par ailleurs que l'accumulateur de dialysat est réalisé étanche et qu'on y a prévu des moyens destinés à séparer les inclusions d'air dans le dialysat, un capteur de soutirage de l'ultrafiltrat relié à un dispositif de soutirage d'ultrafiltrat à débit réglable et un capteur de niveau minimal de dialysat communiquant avec le circuit de recirculation.

L'invention permet de remplacer périodiquement le volume de dialysat usé qui est transféré à travers le dialyseur dans le circuit de recirculation, par un volume égal de dialysat frais automatiquement préparé, et de contrôler en continu le volume de dialysat dans le circuit de recirculation. Lorsqu'on injecte du dialysat frais dans le circuit de recirculation, l'enceinte pour le dialysat frais du récipient de la source de dialysat se vide et simultanément l'enceinte pour le dialysat usé dudit récipient se remplit de dialysat usé venant du circuit ce recirculation.Lorsqu'on prépare du dialysat frais, enceinte pour le dialysat frais du récipient de la source de dialysat se remplit d'abord d'une dose de concentré de dialysat prélevée sur les moyens de dosage du concentré de dialysat et ensuite d'eau simultanément avec le départ de l'enceinte pour le dialysat usé du récipient de la source de dialysat, le dialysat usé est purgé dans le drainage.Du fait de l'ultrafiltration (transfert de l'eau du sang dans le dialysat contenu dans le dialyseur), le volume de dialysat~dans le circuit de recirculation augmente ; lorsque l'augmentation dudit volume atteint une valeur déterminée, le capteur de soutirage d'ultrafiltrat et le dispositif de soutirage d'ultrafiltrat à débit réglable entrent en jeu, et l'excédent de dialysat qui apparat dans le circuit de recirculation est purge dans le drainage. Lorsque l'organisme du malade est surchargé en eau (lorsque l'eau est transférée du dialysat dans le sang présent dans le dialyseur), le volume de dialysat dans le circuit de recirculation diminue ; lorsque la diminution dudit volume atteint une valeur déterminée le capteur de niveau minimum de dialysat entre en jeu, son signal servant à faire cesser le transfert de dialysat à travers le dialyseur et, de ce fait, à faire cesser l'action sur le sang contenu dans le dialyseur et à éviter un enrichissem:ent nouveau du sang du malade en eau.

Une telle construrtion de l'appareil permet de contrôler en continu les échanges en eau de l'organisme du malade et de l'appareil dit "rein artificiel" et assure de ce fait une amélioration de la sécurité des applications cliniques dudit appareil tout en simplifiant son entretien. La construction proposée présente de l'intérêt dans d'autres domaines de la technique, notamment pour résoudre le problème de la stabilisation du volume de liquide dans un circuit fermé lors de la purge périodiquement renouvelée du liquide usé hors dudit circuit et du remplissage simultané automatique du circuit par un liquide neuf.

Pour améliorer l'efficacité de la purification du sang des produits de masse moléculaire inférieure dans le dialyseur par injection de dialysat frais à partir de l'enceinte destinée au dialysat frais du récipient de la source de dialysat directement dans l'enceinte de dialysat du dialyseur, l'entrée de l'enceinte à dialysat du dialyseur est reliée par une valve de coupure et un capteur de débit de dialysat à enceinte à dialysat frais du récipient de dosage, alors que l'enceinte à dialysat usé dudit récipient est reliée par des valves de coupure à la sortie de l'accu- mulateur de dialysat et au drainage.

Pour diminuer la valeur du débit minimal de l'ultrafiltration par abaissement de la valeur de la dépression à l'entrée de l'enceinte à dialysat du dialyseur, l'enceinte à dialysat frais du récipient de dosage de la source de dialysat communique par une valve de coupure et un capteur de débit de dialysat avec l'entrée de la pompe de dialysat, alors que l'enceinte à dialysat usé de ce même récipient communique par des valves de coupure avec la sortie de l'accumulateur de dialysat et avec le drainage.

Suivant l'une des variantes de réalisation de la présente invention, pour assurer un soutirage dosé de l'ultrafiltrat sur le circuit de recirculation de dialysat avec régulation automatique du débit, le dispositif de soutirage d'ultrafiltrat à débit réglable est réalisé sous forme d'un récipient de dosage étanche partagé par un diaphragme en deux enceintes, d'une pompe à vide à débit non réglable, de moyens de régulation du débit de soutirage d'ultrafiltrat et de quatre valves de coupure réunies par un schéma à pont, étante+endu par ailleurs que l'une des extrémités des diagonales du pont est réunie à l'une des enceintes du récipient, l'autre extrémité étant réunie à la seconde enceinte du récipient,tandis que l'entrée de l'autre diagonale du pont est réunie à la sortie de l'accumulateur de dialysat et la sortie de l'autre diagonale du pont est connectée à l'entrée de la pompe à vide dont la sortie est réunie au drainage ; étant entendu que les entrées de commande des valves de coupure sont réunies au capteur de niveau de soutirage de l'ultrafiltrat alors que les moyens de régulation du débit de soutirage de l'ultrafiltrat sont exécutés sous forme d'un capteur de pression et d'une valve de coupure réunis aux moyens de séparation des inclusions d'air dans l'accumulateur de dialysat, les moyens pour.la séparation des inclusions d'airétant reliés par cette valve de coupure à l'atmosphère, et l'entrée de commande de ladite valve de coupure étant reliée à la sortie du capteur de pression.

Suivant une autre variante de réalisation de l'invention, on a prévu des moyen pour la séparation des inclusions d'air dans l'accumulateur de dialysat disposé dans la parte haute de l'accumulateur de dialysat, et exécutés sous forme d'un récipient vertical de forme cylindrique et d'un raccord disposé suivant la tangente à la surface latérale du récipient vertical perpendiculairement à la génératrice de ladite surface.

Pour assurer le contrôle du volume de l'ultrafiltrat sous une forme numérique commode pour l'utilisation pratique, le capteur du niveau de soutirage de l'ultrafiltrat est relié au moyen de contrôle du volume de l'ultrafîltrat exécuté sous forme d'un indicateur numérique totalisateur.

Pour améliorer la sécurité des applications cliniques de l'appareil dit "rein artificiel" par prévention de l'hydratation excessive de l'organisme du malade, le capteur du niveau de dialysat minimal toléré est lié à l'entrée de commande de la pompe de dialysat.

Suivant l'une des variantes de réalisation de l'invention pour le dosage discontinu (discret) du dialysat indispensable à la préparation d'une dose de dialysat frais, les moyens pour le dosage concentré sont exécutés sous forme d'un récipient de dosage étanche partagé par un diaphragme en une enceinte de concentré de dialysat et une enceinte de commande, d'un capteur de débit de concentré de dialysat et de quatre valves de coupure, étant entendu par ailleurs que l'entrée de la première valve de coupure est réunie à la source de concentré de dialysat alors que la sortie de ladite valve est réunie à itencemte.deconcentré du dialysat du récipient et à l'entrée de la seconde valve de coupure dont la sortie est reliée par l'intermédiaire du capteur de débit de concentré de dialysat à l'enceinte de dialysat frais du récipient de dosage de la source de dialysat, l'entrée de la troisième valve de coupure étant réunie à la source d'eau et la sortie de ladite valve étant reliée à l'enceinte de commande du récipient et à L'entrée de la quatrième valve de coupure, dont la sortie est reliée à l'entrée de la pompe à vide du dispositif de soutirage d'ultrafiltrat à débit réglable.

Pour assurer le contrôle du volume de dialysat consommé sous une forme numérique commode pour l'utilisation pratique, le capteur de débit du dialysat est relié au moyen de contrôle du volume de dialysat consommé exécuté sous forme d'un indicateur numérique totalisateur.

Ainsi, l'invention permet d'obtenir avec beaucoup de précision et sous une forme numérique commode des informations sur. le volume global d'eau éliminé de l'organisme du malade, d'utiliser ladite information pour imposer le régime d'ultrafiltration, de stabiliser automatiquement ledit régime, de prévenir l'éventualité d'une hydratation de l'or- ganisme du malade, de préparer automatiquement le volume nécessaire de dialysat et d'en évaluer quantitativement la consommation sous une forme numérique commode, ce qui améliore en définitive la sécurité des applications cliniques de l'appareil et facilite son entretien.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant différents modes de réalisation de l'invention, et-dans lesquels
- la figure 1 représente un schéma de princi#pe de l'.ap- pareil suivant l'invention
- la figure 2 est une variante d'exécution dudit schéma
- la figure 3 est une variante d'exécution du moyen de séparation des inclusions d'air
- la figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 3.

L'appareil (figure 1) comporte un dialyseur 1 partagé par une membrane semi-perméable 2 en une enceinte conductrice de sang 3 et une enceinte à dialysat 4.

L'enceinte conductrice de sang 3 du dialyseur 1 est reliée par des tuyauteries 5 et 6 au malade.

La sortie de l'enceinte à dialysat 4 du dialyseur 1 est reliée par l'intermédiaire d'une pompe de dialysat 7à l'entrée du récipient étanche 8 de l'accumulateur de dialysat.

La sortie du récipient 8 de l'accumulateur de dialysat est reliée par une valve de coupure 9 à l'entrée de l'enceinte à dialysat 4 du dialyseur 1.

L'enceinte à dialysat 4 du dialyseur 1, la pompe 7 de dialysat, le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat et la valve de coupure 9 forment un circuit fermé de recirculation de dialysat.

Dans le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat on a prévu des moyens pour la séparation des inclusions d'air dans le dialysat, disposés à la partie haute du récipient 8.

et exécutés sous forme d'un récipient vertical 10 de forme cylindrique et d'unraccord 11 (figures 3 et 4) disposés suivant la tangente à la surface latérale du récipient vertical 10 perpendiculairement à la génératrice de ladite surface.

Le réservoir 8 de l'accumulateur de dialysat est relié au capteur 12 de niveau minimal du dialysat communiquant avec l'entrée de commande de la pompe de dialysat 7 et au capteur 13 de niveau de soutirage de l'ultrafiltrat, relié à l'indicateur numérique totalisateur 14 du volume d'ultratiltrat et au dispositif 15 de soutirage d'ultrafiltrat à débit réglable.

Le dispositif 15 est exécuté sous forme d'un récipient de dosage étanche 16 partagé par un diaphragme 17 en enceintes 18 et 19. L'enceinte 18 du récipient 16 est mise en communication par la soupape de coupure 20 avec la sortie du récipient 8 de l'accumulateur de dialysat, et par la valve de coupure 21, avec l'entrée de la pompe à vide 22 à débit non réglable, dont le #ie est re ] #e #u drainage pour la tayauXXqie .9
L'enceinte 17 du récipient 16 est reliée par une valve de coupure 24 à la sortie du récipient 8 de l'accumulateur de dialysat et par la valve de coupure 25 à l'entrée de la pompe à vide 22.

Les moyens de régulation du débit de soutirage d'ultrafiltrat dans le dispositif de soutirage 15 sont réalisés sous forme d'un capteur de pression 26 et d'une valve de soutirage 27 reliés à la partie haute du réservoir 8 de l'accumulateur de dialysat(au réservoir 10 de la figure 3), la partie haute du réservoir 8 de l'accumulateur de dialysat étant reliée à l'atmosphère, par la valve de coupure 27, et l'entrée de commande de la valve de coupure 27 étant reliée à la sortie du capteur de pression 26.

Les entrées de commande des valves de coupure 20, 21, 24 et 25 sont reliées à la sortie du capteur 13 de niveau de soutirage de l'ultrafiltrat.

La source de dialysat, qui contient un récipient étanche de dosage 28 partagé par un diaphragme 29 en une enceinte 30 destinée au dialysat frais et en une enceinte 31 destinée au dialysat usé, est reliée au circuit de recirculation.

L'enceinte 30 destinée au dialysat frais du récipient 28 est reliée à la sortie du doseur 32 de concentré de dialysat, à l'entrée de l'enceinte à dialysat 4 du dialyseur 1 par la valve de coupure 33 et le capteur 34 de débit du dialysat reliés en série, à la source d'eau par la tuyauterie 35, la valve de coupure 36 et le capteur 37 de débit d'eau reliés en série, ainsi qu'avec le drainage par l'intermédiaire de la valve de coupure 38 et la tuyauterie 23.

L'enceinte 31 destinée au dialysat usé du récipient 28 est reliée à la sortie du récipient 8 de l'accumulateur de dialysat par la valve de coupure 39 et au drainage par la valve de coupure 40 et la tuyauterie 23 reliées en série.

Le capteur 34 de débit du dialysat est relié à l'indicateur numérique totalisateur 41 du volume de dialysat consommé.

Le doseur 32 de concentré de dialysat contient un récipient doseur étanche 42 partagé par un diaphragme 43 en une enceinte 44 pour le concentré de dialysat et en une enceinte de commande 45.

L'enceinte 43 destinée au concentré de dialysat est reliée à la source 46 de concentré de dialysat par l'intermédiaire de la tuyauterie 47 et la valve de coupure 48 montée en série. Cette enceinte est réunie à l'enceinte 12 destinée au dialysat frais du récipient 28 par la valve de coupure 49 et le capteur 50 de débit de concentré de dialysat, reliés en série.

L'enceinte de commande 45 du récipient 42 communique avec la source d'eau par l'intermédiaire de la tuyauterie 35 et la valve de coupure 51 reliées en série et avec l'entrée de la pompe à vide 22 par l'intermédiaire de la valve de coupure 52.

L'appareil fonctionne de la manière suivante.

Au début du cycle de fonctionnement, les valves de coupure 9,20 et 25, 48 et 52 (figure 1) sont ouvertes, les autres valves sont fermées, la pompe de dialysat 7 et la pompe à vide 22 sont en action, les diaphragmes 17, 29 et 43 se trouvent en position extrême droite, l'enceinte 18 du récipient 16 est remplie d'ultrafiltrat, l'enceinte 30 du récipient 28 est remplie de dialysat pur, l'enceinte 44 du récipient 42 est remplie de concentré de dialysat, tandis que le niveau de dialysat dans le récipient 8 de l'accumu- lateur de dialysat dépasse le niveau minimal toléré, mais inférieur au niveau de soutirage de l'ultrafîltrat. Le capteur 12 forme un signal qui autorise le fonctionnement de la pompe de dialysat 7.Le capteur 13 forme un signal qui met en circuit les valves de coupure 20 et 25 et hors circuit les valves de coupure 21 et 24.

En passant par la tuyauterie 5, le sang venant du malade arrive dans l'enceinte conductrice de sang 3 du dialyseur 1 à travers l'enceinte -4 de dialysat du dialyseur 1 sous l'effet du vide créé par la pompe de dialysat 7, dans le circuit fermé de recirculation : du récipient 8 de l'accumulateur de dialysat par la valve de coupure ouverte 9 dans l'enceinte à dialysat 4 du dialyseur 1, et à partir de ladite enceinte par la pompe de dialysat 7 de nouveau dans le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat.

Sous l'effet de la différence des concentrations entre le sang et le dialysat, le sang dans le dialyseur 1 est purifié des produits toxiques de masse moléculaire inférieure, qui, à travers la membrane semi-perméable 2, passent du sang dans le dialysat. Le sang purifié retoure au malade depuis l'enceinte conductrice de sang 3 du dialyseur 1 par la tuyautera 6.

Simultanément, dans le dialyseur 1, à travers la membrane semi-perméable 2, sous l'effet de la différence des pressions entre l'enceinte conductrice de sang 3 et l'enceinte de dialysat 4, on fait passer du sang au dialysat l'excédent d'eau (ultrafiltrat). Dans ce cas, l'eau se déplace de l'enceinte conductrice de sang 3 vers ltenceinte de dialysat 4, le volume de dialysat dans le circuit de recirculation augmente, le niveau de dialysat dans le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat augmente. Quand le niveau de dialysat dans le récipient 8 a dépassé le niveau de soutirage de l'ultrafiltrat, le capteur 13 produit un signal qui met hors circuit les valves de coupure 20 et 25 et met en circuit les valves de coupure 21 et 24. Les valves 20 et 25 se ferment et les valves 21 et 24 s'ouvrent. Sous l'effet du vide créé par la pompe à vide 22, l'ultrafiltrat se déplace de l'enceinte 18 du récipient 16 à travers la valve de coupure 21 ouverte, la pompe à vide 22 et la tuyauterie 23 dans le drainage. Le diaphragme 17 du récipient 16 se déplace de droite à gauche et vient occuper sa position extrême gauche. L'ultrafiltrat venant du récipient 8 de l'accumulateur de dialysat dans l'enceinte 1.9 à travers la valve ouverte 24, le niveau de dialysat dans le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat baisse,le volume de dialysat dans le circuit de recirculation diminue d'un volume égal à la capacité du récipient 16.

Après une nouvelle augmentation du niveau dans le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat, le capteur 13 forme un signal initial qui met hors circuit les valves de coupure 21 et 24 et met en circuit les valves de coupure 20 et 25. Les valves 21 et 24 se ferment, les valves 20 et 25 s'ouvrent. Sous l'effet du vide créé par la pompe à vide 22, l'ultrafiltrat contenu dans l'enceinte 19 du récipient 16 est évacué au drainage par la valve de coupure 25 ouverte, par la pompe à vide 22 et par la tuyauterie 23. Le diaphragme 17 du récipient 16 se déplace de gauche à droite et vient occuper sa position extrême droite initiale. L'ultrafiltrat venant du récipient 8 de l'accumulateur de dialysat arrive dans l'enceinte 18 par la valve 20 ouverte.Le niveau du dialysat dans le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat baisse, le volume de dialysat dans le circuit de recirculation diminue d'un volume égal à la capacité du récipient 16.

A chaque entrée en jeu, le capteur 13 agit sur l'indicateur numérique totalisateur 14, qui forme un signal indiquant la variation totale du volume d'ultrafiltrat, étant entendu qu'à chaque entrée en jeu du capteur 13 correspond une variation du volume d'ultrafiltrat égale à la capacité du récipient 16.

Lorsque le dialysat arrive au récipient 8 de l'accumu- lateur de dialysat, il y a séparation des inclusions d'air (figures 3 et 4) : l'écoulement du dialysat dans le récipient 10 reçoit un mouvement de rotation gracie à la~disposition du raccord Il suivant une tangente à la surface cylindrique latérale du récipient 10, perpendiculairement à la génératrice de ladite surface. Cependant le dialysat perd les inclusions d'air, qui se réunissent à la partie haute du récipient 8 de l'accumulateur de dialysat.

Lorsque le niveau du dialysat dans le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat monte, la pression dans le récipient 8 augmente, l'air contenu dans la partie haute du réservoir 8 est comprimé , la valeur de la dépression à l'entrée de l'enceinte à dialysat 4 du dialyseur 1 diminue, la chute de pression entre l'enceinte conductrice de sang 3 et l'enceinte à dialysat 4 du dialyseur 1 bassse également, le débit d'ultrafiltration diminue.

Lorsque 'a pression dans le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat atteint un niveau déterminé, le capteur de pression 26 entre en jeu et son signal agit sur la valve de coupure 27. La valve de coupure 27 s'ouvre, la partie haute du récipient 8de l'accumulateur de dialysat est mise en communication avec l'atmosphère par la valve de coupure 27 ouverte, la pression dans le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat est purgée. En réglant la valeur du signal d'entrée en jeu du capteur de pression 26 il devient possible d'imposer des vitesses d'ultrafiltration variées.

Lorsque l'appareil fonctionne, la concentration en produits toxiques du dialysat dans le circuit de recirculation augmente, grâce à l'élimination desdits produits du sang dans le dialyseur 1. La différence des concentrations en ces produits entre le sang et le dialysat dans le dialyseur diminue, l'intensité de la purification du sang baisse.

Pour remplacer un volume déterminé de dialysat usé par un volume égal de dialysat frais, la valve de coupure 9 se ferme périodiquement alors que les valves de coupure 33 et 39 s'ouvrent. Sous l'action du vide créé par la pompe de dialysat 7, le dialysat frais sortant de l'enceinte 30 du récipient 28 commence à se déplacer à travers la valve de coupure ouverte 33 et le capteur 34 de débit du dialysat reliés en série dans l'enceinte à dialysat 4 du dialyseur 1 d'où, par la pompe de dialysat 7, il passe dans le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat. Le diaphragme 29 du récipient 28 se déplace de droite à gauche et dans 11 enceinte 31 du récipient 28 commence l'arrivée du dialysat usédu récipient 8 de l'accumulateur de dialysat par la valve de coupure ouverte 39.Simultanément, le capteur 34 de débit du dialysat agit sur l'indicateur numérique totalisateur 41, qui produit un signal correspondant au volume global de dialysat consommé, étant entendu qu'à chaque entrée en jeu du capteur 34 de débit de dialysat correspond une variation de volume du dialysat égale à la capacité du récipient 28.

Après la purge du dialysat frais de la capacité 30 du récipient 28, le diaphragme 29 vient occuper sa position extrême gauche, alors que l'enceinte 31 se remplit de dialysat usé, étant entendu que le volume de la dose de dialysat frais admis dans le circuit de recirculation de l'enceinte 30 du récipient 28 est égal au volume de la dose de dialysat usé arrivant du circuit de recirculation dans l'enceinte 31 du récipient 28. Le débit de dialysat à travers la valve de coupure 33 ouverte et le capteur 34 cesse, le capteur 34 produit un signal de fin de dose de dialysat, les valves de coupure 33 et 39, 48 et 52 se ferment, les valves de-coupure 9,#40, 49 et 51 s'ouvrent.Dans le circuit de recirculation commence le transfert de dialysat du récipient 8 de l'accumulateur de dialysat dans L'enceinte à dialysat 4 du dialyseur 1 par la valve de. coupure ouverte 9. Simultanément, sous l'effet de la pression de la source d'eau dans l'enceinte 45 du récipient 42, commence à arriver l'eau de la source d'eau par la tuyauterie 35 et la valve de coupure ouverte 51 reliées en série.Le diaphragme 43 du récipient 42 commence à se déplacer de gauche à droite, le concentré de dialysat au départ de l'enceinte- 44 du récipient 42 est transféré à travers la valve de coupure ouverte 49 et le capteur 50 de débit du concentré de dialysat dans enceinte 30 du récipient 2p Le diaphragme 29 du récipient 28 commence à se déplacer de gauche à droite, tandis que le dialysat usé de l'enceinte 31 du récipient 28 est purgé en drainage à travers la valve de coupure ouverte 40 et la tuyauterie 23 reliées en série.

Après que la dose de concentré de dialysat a été purgée de l'enceinte 44 du récipient 42, le diaphragme 43 retourne en position extrême gauche, alors que l'enceinte 45 se remplit d'eau. Le débit de concentré de dialysat par la valve de coupure 49 ouverte et par le capteur 50 cesse, le capteur 50 forme un signal de fin de dose de concentré de dialysat, les valves de coupure 49 et 51 se ferment, les valves de coupure 36, 48 et 52 s' ouvrent.

Sous l'effet de la pression de la source d'eau, l'eau de la source d'eau commence à arriver dans l'enceinte 30 du récipient 28 à travers la tuyauterie 35, la valve de coupure ouverte 36 et par le capteur 37 de débit d'eau, reliés en série. Le diaphragme 29 du récipient 28 continue à se déplacer de gauche à droite. Le dialysat usé est purgé de l'enceinte 31 du récipient 28 en drainage par la valve de coupure ouverte 40 et la tuyauterie 23 reliées en série. Lorsque l'eau arrive dans l'enceinte 30 du récipient 28, il y a brassage de l'eau avec le concentré de dialysat préalablement admis dans ladite enceinte, et il se forme du dialysat frais. La composition du dialysa t est déterminée par la composition du concentré de dialysat et par le rapport du volume de la dose de concentré de dialysat égal à la capacité du récipient 42 au volume de la dose de dialysat égal à la capacité du récipient 28.

Aussitôt que le diaphragme 29 du récipient 28 a repris sa position extrême droite initiale, le débit d'eau par la valve de coupure ouverte 36 et le capteur 37 cesse. Le capteur 37 forme un signal de fin de dose d'eau, la valve de coupure 36 se ferme et, pendant un court laps de temps (quelques secondes),la valw de coupure 38 s'ouvre. L'enceinte 30 du récipient 28 par la valve de coupure 38 ouverte et par la tuyauterie 23 montées en série communique avec le drainage, la pression dans l'enceinte 30 du récipient 28 est purgée et ensuite les valves de coupure 38 et 40 se ferment.

Au cours de la préparation du dialysat frais, l'n- ceinte 45 du récipient 42 communique par la valve de coupure 52 ouverte avec la pompe à vide 22. Sous l'effet du vide créé par la pompe à vide 22, l'eau continue dans l'enceinte 45 du récipient 42 est purgée par la valve de coupure ouverte 52, la pompe à vide 22 et la tuyauterie 23.

Le diaphragme 43 du récipient 42 se déplace de droite à gauche, l'enceinte 44 commence à recevoir un concentré de dialysat de la source 46 de dialysat par la valve de coupure ouverte 48 et la tuyauterie 47 reliées en série.

Aussitôt que le diaphragme 43 du récipient 42 retours ne à sa position extrême droite initiale, l'enceinte 44 du récipient 42 se remplit d'une dose nouvelle de concentré de dialysat, et le cycle décrit de fonctionnement de l'appareil peut se répéter.

Lorsque l'eau est transférée du dialysat dans le sang, il se produit une diminution du volume de dialysat dans son circuit de circulation, le niveau de dialysat dans le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat baisse au-dessous de ra#mleurminimaletolenée,1eca#tPur 12 forme un signal qui met hors circuit (déclenche) la pompe de dialysat 7. La pompe de dialysat 7 est déclenchée (mise hors de circuit), le dialysat cesse de se déplacer à travers l'enceinte à dialysat 4 du dialyseur 1, l'action du dialysat sur le sang cesse, et lthydratation ultérieure de l'organisme du malade prend fi.

L'autre variante d'exécution de l'invention (figure 2) diffère de la précédente uniquement en ce que la sortie du récipient 8 de l'accumulateur de dialysat est réunie à entrée de l'enceinte 4 à dialysat (i- elyseur 1, non par la valve de coupure, mais directement, l'enceinte 30 du récipient 28 destiné au dialysat frais étant réunie par la valve de coupure 33 et le capteur 34 de dépit du dialysat, réunis en série, non à l'entrée de de l'enceinte 4 à dialysat de dialyseur 1, mais à l'entrée de la pompe 7 de dialysat.

Dans cette variante d'exécution (figure 2), l'appareil fonctionne d'une manière analogue à ce qui a été décrit. La différence consiste en ce que le transfert de dialysat dans le circuit de circulation s'opère en continu, alors que le dialysat frais venant de l'enceinte 30 du récipient 28 arrive non dans l'enceinte à dialysat 4 du dialyser 1, mais passe par la pompe de dialysat 7 directement dans le récipient 8 de l'accumulateur de dialysat.

Les appareils dans lesquels l'invention a été réalisée ont été utilisés pour la purification extra-rénale du sang chez des malades souffrant d'insuffisance rénale chronique au Centre de Recherches en Chirurgie clinique et expérimentale (Moscou), au Centre de Transplantologie et des Organes artisiciels(Moscou!, et dans la clinique de thérapie et des affections professionnelles du
Premier Institut de Médecine de Noscou.

Les applications cliniques de #'appareLL ont prouvé que ledit appareil assurait la préparation d'un dialysat de composition donnée à 2 près au maximum, le contrôle du volume de dialysat consommé avec une erreur ne dépassant pas 10 ;, le contrôle du volume de l'ultrafiltrat avec une erreur ne dépassant pas 200 cm3.

Les résultats de deux procédures de purification du sang ont été les suivants.

Chez le malade N., 32 ans, au bout de 4 heures de purification, sa masse est passée de 65,5 kg à 62,0 kg (de 3,5 kg d'après les indications de l'indicateur d'un lit-bascule). D'après les lectures de l'indicateur totalisateur numérique d'ultrafiltrat, son organisme a éliminé 3,4 1 d'eau, 1'erreur de contrôle du volume d'ultrafiltrat s'est chiffrée par 100 cm3.

Chez le malade S., 24 ans, au bout de cinq heures de purification, la variation de masse s'est chiffrée par 2,9 kg (depuis sa valeur initiale de 55,5 kg jusqufà sa valeur finale de 52,6 kg).

D'après les indications de l'indicateur numérique totalisateur de volume d'ultrafiltrat son organisme a éliminé 2,7 1 d'eau. L'erreur de contrôle du volume d'ultrafiltrat a été de 200 cm3.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée.

Claims

REVENDICATIONS

1.- Appareil formant rein artificiel, du type comprenant un dialysat partagé par une membrane semiperméable en une enceinte conductrice du sang et en une enceinte à dialysat-reliée.en série à une pompe et à un accumulateur de dialysat dans un circuit fermé de recirculation de dialysat, la sortie de L'enceinte à dialysat du dialyseur étant reliée par l'intermédiaire de la pompe de dialysat à l'entrée de l'accumulateur de dialysat dont la sortie est reliée à l'entrée de l'enceinte à dialysat du dialyseur, une source de dialysat avec des moyens de dosage et de brassage du concentré de dialysat et d'eau, reliée au circuit de recirculation de dialysat, un dispositif de soutirage d'ultrafiltrat à débit réglable, relié à l'accumulateur de dialysat et au drainage, et un moyen de contrôle du volume d'ultrafiltrat, caractérisé en ce que la source de dialysat comporte un récipient de dosage étanche partagé par un diaphragme en une enceinte de dialysat frais et une enceinte de dialysat usé, lten- ceinte de dialysat frais étant reliée à des moyens de dosage de concentré de dialysat, à une source d'eau, au drainage et au circuit de recirculation de dialysat, tandis que l'enceinte destinée au dialysat usé est reliée à la sortie de l'accumulateur de dialysat et au drainage, l'accumulateur de dialysat étant réalisé étanche et pourvu de moyens destinés à la séparation des inclusions d'air dans le dialysat, un capteur de niveau de soutirage d'ultrafiltrat relié au dispositif de soutirage d'ultrafiltrat à débit réglable et un capteur de niveau minimal de dialysat relié au circuit de recirculation.

2.- Appareil formant rein artificiel suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée de l'enceinte à dialysat du dialyseur est reliée par une valve de coupure et un capteur de débit de dialysat à l'enceinte à dialysat frais du récipient de dosage, tandis que l'enceinte à dialysat usé du récipient de dosage est reliée par des valves de coupure à la sortie de l'accumulateur de dialysat et au drainage.

3.- Appareil formant rein artificiel suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enceinte à dialysat frais du récipient de dosage est reliée par une valve de coupure et un capteur de débit de dialysat à l'entrée de la pompe de dialysat.

4.- Appareil formant rein artificiel suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dis positif de soutirage d'ultrafiltrat à débit réglable est réalisé sous forme d'un récipient de dosage étanche partagé par un diaphragme en deux enceintes, d'une pompe à vide, de moyens de réglage du débit de soutirage d'ultrafiltrat, et de quatre valves de coupure reliées suivant un schéma à pont, l'une des extrémités de l'une des dia gonales du pont étant reliée à l'une des enceintes du récipient, tandis que l'autre extrémité est reliée à l'autre enceinte du récipient, l'entrée de l?autre di.aw gonale du pont étant reliée à la sortie de l'accumulateur de dialysat et la sortie de cette diagonale du pont étant reliée à l'entrée de la pompe à vide dont la sortie est reliée au drainage, les entrées de commande des valves de coupure étant reliées au capteur de niveau de soutirage d'ultrafiltrat, tandis que les moyens de régulation du débit de soutirage d'ultrafiltrat sont exécutés sous forme d'un capteur de pression et d'une valve de coupure reliés aux moyens de séparation des inclusions d'air dans l'accumulateur de dialysat, les moyens de séparation des inclusions d'air étant reliés par ladite valve de coupure à l'atmosphère et l'entrée de commande de ladite valve de coupure étant reliée à la sortie du capteur de pression.

5.- Appareil formant rein artificiel, suivan+.l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de séparation des inclusions d'air dans l'accumumateur de dialysat sont disposés dans la partie saute de l'accumulateur et sont exécutés sous forme d'un récipient vertical de forme cylindrique et d'un raccord disposé suivant îine tangente à la surface latérale du réservoir vertical, perpendiculairement à la génératrice de cette surface.

6.- Appareil formant rein artificiel suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le capteur de niveau de soutirage d'ultrafiltrat est relié au moyen de contrôle du volume d'ultrafiltrat.

7.- Appareil formant rein artificiel, suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce quele moyen de contrôle du volume d'ultraf.iltrat est réalisé sous forme d'un indicateur numérique totalisateur.

8.- Appareil formant rein artificiel suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le capteur de niveau minimal toléré de dialysat est relié à l'entrée de commande de la pompe de dialysat.

9.- Appareil formant rein artificiel suivant l'une des revendications 1 à 6 et la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de dosage du concentré de dialysat sont réalisés sous forme d'un récipient de dosage étanche partagé par un diaphragme en une enceinte de concentré de dialysat et en une enceinte de commande, un capteur de débit de concentré de dialysat et quatre valves de coupure, l'entrée de la première valve de coupure étant reliée à la source de concentré de dialysat, tandis que la sortie de cette valve est reliée à l'enceinte à concentré de dialysat du récipient et à l'entrée de la seconde valve de coupure dont la sortie est reliée par le capteur de débit de concentré de dialysat à l'enceinte à dialysat frais du récipient de dosage de la source de dialysat, l'entrée de la troisième valve de coupure étant reliée à la source d'eau et la sortie de cette valve étant reliée à l'enceinte de commande du récipient et à l'entrée de la quatrième valve de coupure dont la sortie est reliée à l'entrée de la pompe à vide du dispositif de soutirage d'ultrafiltrat à débit réglable.

10.- Appareil formant rein artificiel suivant l'une des revendications 1 à 6 et la revendication 8, caractérisé en ce que le capteur de débit de dialysat est relié au moyen de contrôle du volume de dialysat.

11.- Appareil formant rein artificiel suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de contrôle du volume de dialysat consommé est exécuté sous forme d'un indicateur numérique totalisateur.