FR2504682A1

FR2504682A1 - Dispositif de detection de defauts d'ecoulement, notamment pour dispositifs d'injection par voie intraveineuse

Info

Publication number: FR2504682A1
Application number: FR8207135A
Authority: FR
Inventors: Thomas Cline Thompson; Martyn Stuart Abbott; Robert Louis Easley
Original assignee: Quest Medical Inc
Current assignee: Quest Medical Inc
Priority date: 1981-04-28
Filing date: 1982-04-26
Publication date: 1982-10-29
Also published as: DE3215329A1; FR2504682B1; JPS57183860A; US4431425A; JPH0251611B2

Abstract

CE DISPOSITIF COMPORTE UN ORGANE D'EXPLORATION 60 QUI EST EXCITE DE FACON A GENERER DES SIGNAUX D'ENERGIE REFLECHIE REPRESENTANT LA POSITION D'UNE MEMBRANE 38 A L'INTERIEUR D'UNE CHAMBRE 32. L'ORGANE D'EXPLORATION 60 EST EXCITE TANT AVANT QU'APRES QUE LA MEMBRANE 38 AIT RECU L'ORDRE DE SE DEPLACER A L'INTERIEUR DE LA CHAMBRE 32. LES SIGNAUX SONT ENSUITE COMPARES PAR UN CIRCUIT ELECTRONIQUE AFIN DE DETERMINER LEUR DIFFERENCE. S'IL EXISTE UNE DIFFERENCE SUFFISAMMENT FORTE ENTRE LES SIGNAUX, CECI INDIQUE QUE LA MEMBRANE 38 SE DEPLACE EN REPONSE AUX SIGNAUX D'ORDRE ET QUE L'ENSEMBLE FONCTIONNE CORRECTEMENT. SI LA DIFFERENCE ENTRE LES SIGNAUX EST FAIBLE OU NULLE, CECI INDIQUE QU'IL EXISTE UN DEFAUT D'ECOULEMENT DANS L'ENSEMBLE A MEMBRANE, ET IL Y A DECLENCHEMENT D'UN SIGNAL D'ALARME.

Description

La présente invention est relative aux ensembles

à membrane pour l'injection intraveineuse de fluides, et el-

le vise plus particulièrement un dispositif de détection pour la mise en évidence de défauts d'écoulement dans l'ensemble à membrane.

Dans la pratique médicale, il est fréquemment op-

portun d'injecter un fluide à un patient par voie intravei-

neuse Le débit d'injection du fluide au patient dépend d'un certain nombre de facteurs différents comprenant le poids, l'âge, le sexe, l'état physique du patient et la nature du

fluide à injecter Ainsi, dans les dispositifs adaptés à as-

surer une introduction de fluide par injection intraveineuse,

le débit de l'injection du fluide au patient doit être régla-

ble et mesurable pour faire en sorte que le patient tire un parti optimum du fluide Pour n'importe quel dispositif de ce

genre, il est très avantageux de disposer d'une détection au-

tomatique des défauts d'écoulement, c'est-à-dire des situa-

tions dans lesquelles le fluide n'est pas correctement admi-

nistré au patient.

On a déjà mis au point des dispositifs destinés à

assurer l'injection de fluide intraveineux d'une façon pré-

cise basée sur la gravité Des cassettes jetables sont utili-

sées en association avec un appareillage destiné à régler le

débit d'écoulement du fluide intraveineux La cassette rem-

plaçable comporte un conduit d'entrée de cassette et un con-

duit de sortie de cassette qui sont respectivement reliés à une source de fluide et au patient La cassette est réalisée en une matière plastique transparente présentant différents passages et une chambre de membrane moulés dans celle-ci A l'intérieur de la chambre est disposée une membrane souple pour délimiter un côté de droite et un c 8 té de gauche de la

chambre A mesure que le volume de l'un des côtés de la cham-

bre crott par déplacement de la membrane, le volume de l'au-

tre côté subit une diminution correspondante Chaque c 8 té de la chambre comporte un conduit d'admission et un conduit de

départ Les conduits d'admission de droite et de gauche com-

muniquent avec le conduit d'entrée de la cassette, et les conduits de départ de droite et de gauche communiquent avec le conduit de sortie de la cassette. Les deux conduits d'admission et les deux conduits de départ sont commandés par des vannes qui sont actionnées indépendamment Les vannes sont actionnées en alternance pour

assurer une circulation périodique du fluide vers le patient.

Par exemple, le conduit d'admission arrivant du c 8 té de gau-

che de la chambre s'ouvre et le conduit de départ partant du

côté de droite de la chambre s'ouvre, tandis que les deux au-

tres vannes se ferment, de sorte que du fluide venant du c 8 té

droit de la chambre est injecté au patient tandis que du flui-

de venant de la source de fluide pénètre dans le c 8 té droit de la chambre En alternance, le conduit d'admission du côté droit de la chambre et le conduit de départ du c 8 té gauche

de la chambre s'ouvrent, tandis que les autres vannes se fer-

ment, de sorte que du fluide arrive au patient depuis le c 8-

té gauche de la chambre et arrive au côté droit de la cham-

bre depuis la source de fluide L'ouverture et la fermeture des quatre vannes est commandée par un microprocesseur pour que le patient reçoive un débit d'injection donné Dans une

forme de réalisation, le débit présente une gamme de varia-

tiom allant de 1 à 300 millilitres par heure Dans la forme de réalisation préférée, la chambre présente un volume d'un dixième de millilitre Par conséquent, pour un débit de 300 millilitres par heure, la membrane passe d'un c 8 té à l'autre

de la chambre une fois toutes les 1,2 secondes Pour un dé-

bit de 1 millilitre par heure, la membrane change de c 8 té une fois toutes les six minutes Ainsi, ce dispositif est

avantageux en ceci que la cassette dose du fluide par dépla-

cement alternatif d'une membrane dans une chambre de telle façon que l'un des c 8 tés de la chambre se remplisse pendant que l'autre se vide, et vice-versa Le débit d'écoulement est

directement réglé par le rythme de l'ouverture et de la fer-

meture des vannes associées-à la chambre Aucune disposition

n'est prévue pour détecter les défauts d'écoulement.

Un dispositif semblable est décrit au brevet US 4 204 538 et comporte une cassette à éléments multiples qui forme une chambre cloisonnée par une membrane souple Quatre

vannes sont prévues pour commander l'ouverture et la ferme-

ture des conduits d'admission et de départ associés à chaque c 8 té de la chambre Toutefois, dans ce brevet, la membrane est directement solidaire d'une tige ferreuse qui se déplace

à l'intérieur d'une bobine pour fournir un signal représen-

tant la position de la membrane à l'intérieur de la chambre.

L'ouverture et la fermeture des diverses vannes sont comman-

dées par détection de la position de la membrane par le cap-

teur à tige ferreuse Lorsque le capteur indique que la mem-

brane a atteint sa position de plus forte extension dans un sens, les vannes sont commutées dans l'autre configuration de sorte que la membrane commence à se déplacer dans le sens de son autre position de plus forte extension Le conduit aboutissant au patient est serré par une pince en aval de la cassette Le serrage de la pince est variable afin d'obtenir différents débits d'écoulement La commutation périodique des vannes en réponse à une information de commande ne joue aucun rôle dans le réglage du débit d'écoulement dans ce brevet De

plus, le fait que le capteur de détection de position est fi-

xé à la membrane limite fortement la gamme dynamique de cel-

le-ci Aucune détection de défauts d'écoulement n'est prévue

dans ce brevet.

Dans le brevet US 4 207 871, il est fait appel à

une détection de débit d'écoulement, par opposition à une dé-

tection de défauts d'écoulement, dans un ensemble à membrane.

Le capteur à tige ferreuse du brevet US 4 204 538 est excité par un oscillateur afin d'obtenir un signal qui varie avec

la position de la membrane Le signal est intégré pour déter-

miner le débit d'écoulement instantané du dispositif Ce dé-

bit d'écoulement est comparé au débit d'écoulement désiré pour donner naissance a un signal d'asservissement destiné a être appliqué à la pince disposée en aval De cette façon,

le débit d'écoulement se trouve régulé, mais aucune disposi-

tion n'est prévue pour détecter la présence d'un défaut d'é-

coulement dans le système De même que dans le dispositif du

brevet US 4 204 538, la présence du capteur limite ici forte-

ment la gamme dynamique de la membrane.

Le bon fonctionnement des dispositifs du type ci-

dessus décrit, dépend entièrement du mouvement de va-et-vient

de la membrane Si pour une raison ou pour une autre, la mem-

brane n'est pas à même de ou n'est pas appelée à se déplacer, comme par exemple en cas de perforation de la membrane ou de

fonctionnement défectueux d'une vanne quelconque, le disposi-

tif cesse de délivrer le fluide au patient Un traitement

correct du patient impose une identification et une répara-

tion rapides d'un tel défaut d'écoulement, et c'est pourquoi

le besoin s'est fait sentir de disposer d'un dispositif per-

mettant de mettre en évidence et de signaler de tels défauts d'écoulement. A cet effet et selon la présente invention, il est proposé un dispositif destiné à détecter le mouvement d'une

membrane souple et à déclencher un signal d'alarme si la mem-

brane ne se déplace pas en réaction à des ordres provenant d'un microprocesseur de réglage de débit d'écoulement Le

dispositif comporte un organe d'exploration optique, à ultra-

sons ou similaire adjacent à la chambre à membrane à l'effet de générer un signal et de recevoir des signaux qui lui sont

renvoyés par réflexion par la membrane L'organe d'explora-

tion est soumis à des impulsions afin de permettre la mesure de l'énergie réfléchie par la membrane par le microprocesseur qui commande l'ouverture et la fermeture des vannes mettant en mouvement la membrane à l'intérieur de la chambre Les

impulsions sont programmées dans le temps par rapport aux si-

gnaux de commande émis par le microprocesseur pour déplacer -

la membrane de telle façon que les signaux réfléchis par la

membrane aux deux extrêmes de la chambre puissent être compa-

rés Un circuit électronique est prévu à l'effet de mémoriser et de conserver les valeurs du signal réfléchi fourni par le capteur qui correspondent aux extrêmes du déplacement de la membrane Un signal d'alarme est déclenché s'il y a mise en évidence de ce que la membrane ne s'est pas déplacée lors- qu'elle le devait Le dispositif de détection n'a pas besoin d'être lié mécaniquement à la membrane, et la gamme dynamique

de la membrane ne se trouve donc pas affectée par le disposi-

tif. Les caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront plus amplement de la description détaillée qui

est donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif en réfé-

rence aux dessins annexés, sur lesquels:

la Fig 1 est une vue d'un ensemble dtadminis-

tration de fluide en perfusion intraveineuse à un patient;

la Fig 2 est une vue schématique d'un disposi-

tif à membrane pour perfusions intraveineuses de fluide équi-

pé d'une détection de défauts d'écoulement de fluide; les Fig 3 A à 3 D illustrent le fonctionnement des dispositions de la présente invention sur le déroulement

d'un cycle de travail du dispositif de la figure 2, dont el-

les représentent respectivement quatre étapes; et la Fig 4 est un schéma électrique d'un circuit qui peut être utilisé dans la mise en oeuvre de la présente

invention.

La figure 1 représente un ensemble de perfusion

intraveineuse de fluide 10 qui comporte un pied 12 et un fla-

con 14 Le fluide 16 peut être l'un d'entre des fluides très

divers, tels par exemple que sang, solutions salines et so-

lutions de lipides Le fluide 16 peut être indifféremment transparent ou opaque, et il peut être de l'une quelconque d'entre diverses couleurs, telles par exemple que le blanc,

le jaune ou le rouge, ou être incolore Le fluide 16 s'écou-

le en descendant par gravité par un conduit 18, une casset-

te 20 et un conduit 22 pour arriver au bras 24 du patient.

Comme visible en se reportant à la figure 2, o certains éléments sont agrandis, réduits ou schématisés dans un souci de simplification de la représentation, la cassette comporte un corps 30 en une matière transparente telle que du polystyrène incolore A l'intérieur de la cassette 20 est ménagée une chambre 32 qui est divisée en un côté de droite 34 et un côté de gauche 36 par une membrane 38 La membrane 38 est en une matière souple et mince telle qu'un élastomère de silicone Le conduit 18 est raccordé à la cassette, et il communique avec un passage d'admission 40, lequel se ramifie

en des passages d'admission de droite et de gauche 42 et 44.

Une vanne d'admission de droite 46 et une vanne d'admission de gauche 48 sont respectivement insérées sur les passages

d'admission de droite et de gauche 42 et 44 Le passage d'ad-

mission de droite 42 communique avec le côté droit 34 de la chambre 32 D'une façon similaire, le passage d'admission de gauche 44 communique avec le côté gauche 36 Des vannes de départ de droite et de gauche 50 et 52 sont respectivement insérées sur les passages de départ de droite et de gauche 54 et 56, lesquels convergent pour former un passage de départ 58 Un organe d'exploration ou capteur 60 est disposé à c 8 té

de la cassette 20 afin de détecter le mouvement de la membra-

ne 38 comme on le verra plus loin L'organe d'exploration 60

est agencé de façon à générer et à recevoir des signaux d'é-

nergie rayonnante tels que des ondes lumineuses ou sonores.

Le spectre d'énergie envisagé par l'invention s'étend aux ul-

trasons et à la lumière non visible, infrarouge par exemple.

Dans la forme de réalisation préférée, l'organe d'exploration est une unité d'exploration optique d'un seul tenant qui comporte une section de réception et une section d'émission, telle que celle du modèle no 527011 fabriqué par la Société

SKAN-A-MATIC Une diode à infrarouge faisant partie de l'uni-

té émet un signal lumineux infrarouge Une courte fibre opti-

que reçoit la lumière réfléchie par un objet situé à proximi-

té de l'organe d'exploration 60 et transmet la lumière à une diode au silicium qui joue le rôle d'un photo-détecteur L' organe d'exploration 60 fournit un courant dont l'intensité est proportionnelle à l'intensité lumineuse réfléchie qu'il reçoit d'un objet situé à son voisinage lorsque la diode à

infrarouge est excitée.

On se reportera à présent aux figures 3 A à 3 D, qui illustrent un cycletype de la cassette 20 dans la forme de

réalisation préférée comportant la détection de défauts d'é-

coulement selon la présente invention Sur la figure 3 A, la

vanne d'admission de gauche 48 et la vanne de départ de droi-

te 50 viennent de s'ouvrir en réponse à un signal de commande

de déplacement vers la droite en provenance d'un microproces-

seur de commande (non représenté) Du fluide quitte le c 8 té droit 34 de la chambre et traverse le passage de départ de droite 54 pour être délivré au patient, comme indiqué par les flèches, l'injection du fluide au patient ayant lieu sous l'effet de la gravité Simultanément, du fluide en provenance du flacon remplit le côté gauche 36 de la chambre en arrivant par le passage d'admission de gauche 44, comme indiqué par

les flèches Lorsque les vannes 48 et 50 s'ouvrent, la mem-

brane 38 se déplace de la gauche vers la droite jusqu'à ce

qu'elle atteigne la partie de droite de la chambre, comme re-

présenté par la figure 3 B A ce moment, le débit de fluide acheminé au patient cesse, la membrane s'immobilise, et le c 8 té gauche 36 de la chambre se trouve rempli de fluide Il

y a délivrance au patient du fluide contenu dans le c 8 té gau-

che 36 lorsque la membrane commence à revenir vers la gauche en réponse à un signal de commande de déplacement vers la gauche en provenance du microprocesseur Préalablement à l'application du signal de déplacement vers la gauche, il est toutefois souhaitable d'exciter l'organe d'exploration 60 et

d'obtenir une mesure de la lumière réfléchie par la membrane.

Des rayons lumineux 70 sont émis par l'organe d'exploration immédiatement avant que soit donné l'ordre de déplacement

vers la gauche Les rayons 70 pourraient aussi bien représen-

ter des ondes sonores dans une forme de réalisation de l'in-

vention comprenant un organe d'exploration par ultrasons Sur la figure 3 C, un signal de commande de déplacement vers la gauche a été reçu, les vannes 46 et 52 sont ouvertes, et les vannes 48 et 50 sont fermées Du fluide s'écoule depuis

le coté gauche 36 en traversant le passage de sortie de gau-

che 56 pour être délivré au patient La membrane 38 se dé-

place de la droite vers la gauche à mesure que le c 8 té gauche

36 se vide et que le c 8 té droit 34 se remplit de fluide ar-

rivant du flacon en passant par le passage d'admission de droite 42 Sur la figure 3 D, la membrane 38 a parcouru toute sa course de déplacement d'un c 8 té à l'autre de la chambre 32

vers la gauche A ce moment, le c 8 té droit 34 se trouve com-

plètement rempli de fluide nouvellement admis La délivrance de fluide au patient a cessé, et elle ne reprendra qu'une fois qu'aura été émis le signal de déplacement vers la droite en provenance du microprocesseur A ce moment, les vannes seront mises dans leur état représenté par la figure 3 A pour faire démarrer un nouveau cycle Sur la figure 3 D, il sera nécessaire d'exciter l'organe d'exploration 60 afin d'établir si la membrane s'est déplacée après application du signal de déplacement vers la gauche Comme on le verra plus loin, il peut être souhaitable d'exciter l'organe d'exploration 60 soit peu après la délivrance du signal de déplacement vers la gauche, soit immédiatement avant la délivrance du signal

de déplacement vers la droite suivant, selon le débit d'écou-

lement Sur la figure 3 D, la membrane 38 occupe une position beaucoup plus proche de l'organe d'exploration 60 que sur la figure 3 B De ce fait, le signal réfléchi par la membrane dans l'état de la figure 3 D est beaucoup plus fort que le

signal reçu lorsque la membrane occupe la position représen-

tée par la figure 3 B Ainsi, on peut voir que l'existence d'une différence entre les énergies réfléchies reçues de la membrane par l'organe d'exploration dans la position extrême de droite et dans la position extrême de gauche indique que

la membrane s'est déplacée.

La figure 4 est un schéma électrique d'un circuit

qui peut être mis en oeuvre dans la forme de réalisation pré-

férée pour exciter l'organe d'exploration et comparer les si-

gnaux fournis par l'organe d'exploration à partir de l'éner-

gie réfléchie par la membrane dans ses positions de droite et de gauche Une alarme sonore est déclenchée si les signaux réfléchis par la membrane avant et après que celle-ci a reçu l'ordre de se déplacer ne sont pas suffisamment différents. L'ensemble du dispositif est destiné à fonctionner sur piles, et il comporte deux alimentations en tensions V et V 2 Les entrées du dispositif qui sont attaquées par le microprocesseur de commande comprennent une entrée marquée "Capteur", qui agit sur l'organe d'exploration 60 pour lui

faire générer un signal réfléchi, et une entrée marquée "Droi-

te/gauche", qui indique si la membrane est censée se trouver

dans l'une ou l'autre des positions de gauche et de droite.

La sortie du dispositif, marquée "Alarme", passe au niveau haut lorsque le circuit décèle que la membrane ne s'est pas déplacée après un cycle de commande V 1 alimente le circuit détecteur 94, qui comporte l'organe d'exploration 60, et V 2

alimente les divers éléments logiques du circuit logique 96.

Dans le circuit de détection 94, l'entrée "Capteur"

est reliée aux entrées de commutateurs analogiques 100 et 102.

La tension V 1 est appliquée au circuit de détection 94 à tra-

vers une résistance 98 Le commutateur analogique 100 est re-

lié à la résistance 98 à travers des diodes 104 et 106, une résistance 108 et des diodes 110 et 112 La tension V 1 est

appliquée à travers les diodes 110 et 112 à la base de tran-

sistors respectifs 114 et 116 L'émetteur du transistor 114 est relié à la tension V à travers une résistance 118 et un potentiomètre 120 L'émetteur du transistor 116 est relié à la tension V 1 à travers une résistance 122 Le collecteur du

transistor 116 est relié à la portion émettrice à diode élec-

tro-luminescente de l'organe d'exploration 60, qui est un or-

gane d'exploration optique dans la forme de réalisation pré-

férée Le collecteur du transistor 114 est relié à la partie réceptrice de l'organe d'exploration 60, qui est désignée par un symbole de transistor Un condensateur 124 est monté entre V 1 et la masse Une ligne 126 relie le collecteur du

transistor 114 à l'entrée négative d'un amplificateur inver-

seur 128, lequel comporte une résistance de contre-réacton

et une résistance de réglage de polarisation 132 La sor-

tie de l'amplificateur 128 attaque le commutateur analogique 102.

En fonctionnement, lorsque l'entrée "Capteur" pas-

se au niveau haut, le commutateur 100 se ferme Un courant

traverse les diodes 104 et 106, la résistance 108 et les dio-

des 110 et 112, ce qui rend passants les transistors 114 et

116 Lorsque le transistor 116 est passant, un courant tra-

verse la diode électro-luminescente, et l'organe d'explora-

tion 60 émet un signal lumineux La partie réceptrice de l'or-

gane d'exploration 60 fournit un courant dont l'intensité est

proportionnelle à la lumière réfléchie reçue de la membrane.

Le courant fourni par la partie réceptrice de l'organe d'ex-

ploration réduit l'intensité du courant qui traverse la li-

gne 126 L'intensité du courant fourni par le transistor 114 à la ligne 126 est donc inversement proportionnelle à celle

du courant traversant la partie réceptrice de l'organe d'ex-

ploration 60 Ainsi, le niveau de sortie de l'entrée inver-

seuse de l'amplificateur 128 est proportionnel à la quantité de lumière qui est réfléchie par la membrane 38 et reçue par l'organe d'exploration 60 Le potentiomètre 120 sert à régler un niveau de seuil du courant devant traverser le transistor

114 Au lieu de travailler en service continu, l'organe d'ex-

ploration 60 fonctionne par impulsions afin de ménager l'ali-

mentation à piles Pendant que la diode électro-luminescente est éteinte, le condensateur 124 est chargé par la tension V 1 à travers la résistance 98 Lorsque l'organe d'exploration est activé, une fraction importante de l'énergie nécessaire pour exciter la diode électro-luminescente est fournie par le condensateur 124 Ceci assure un lissage de la consommation

de courant demandée à la source de tension V 1.

Lorsque le commutateur 102 est fermé par un niveau

haut à l'entrée "Capteur", le niveau de sortie de l'amplifi-

cateur 128 est transmis à travers le commutateur 102 au cir-

-11 cuit logique 96 par la résistance 134 Le niveau de l'entrée

"Droite/gauche" fourni par le microprocesseur de commande su-

bit un changement d'état chaque fois que la membrane reçoit un ordre de déplacement Ainsi, par exemple, la présence d'un niveau haut à l'entrée "Droite/gauche"tt pourrait signifier que la membrane doit se trouver du côté droit de la chambre 132, et celle d'un niveau bas pourrait indiquer une position de

la membrane du côté gauche Bien entendu, ce protocole pour-

rait être inversé Le signal "Droite/gauche" est appliqué au

commutateur 136 directement, et au commutateur 138 par l'in-

termédiaire d'un amplificateur inverseur 140 L'amplifica-

teur inverseur 140 comporte une résistance de réglage de po-

larisation 142 La sortie du commutateur 136 attaque un con-

densateur 140, et la sortie du commutateur 138 attaque un

condensateur 142 Les condensateurs 140 et 142 sont respecti-

vement reliés à des étages tampons 144 et 146 La sortie du tampon 146 est reliée à l'entrée négative d'un amplificateur soustracteur 148 à travers une résistance 150 La sortie du tampon 144 est reliée à l'entrée positive de l'amplificateur

soustracteur 148 à travers une résistance 152 L'entrée posi-

tive de l'amplificateur soustracteur 148 est reliée à la

source de tension V 2 et à la masse par des résistances res-

pectives 154 et 156 L'amplificateur soustracteur 148 est mu-

ni d'une résistance de contre-réaction 158.

La sortie de l'amplificateur soustracteur 148 at-

taque l'entrée positive d'un comparateur 160 et l'entrée né-

gative d'un comparateur 162 L'entrée négative du comparateur est reliée à la jonction de résistances 164 et 166, et l'entrée positive du comparateur 162 est reliée à la jonction de la résistance 166 et d'une résistance 168 L'autre borne de la résistance 164 est reliée à la source de tension V 2,

et l'autre borne de la résistance 168 est reliée à la masse.

Un condensateur de stabilisation 170 est monté entre la mas-

se et la jonction des résistances 164 et 166 Un condensateur de stabilisation 172 est monté entre la masse et la jonction des résistances 166 et 168 Les sorties des comparateuxs 160

et 162 sont reliées aux entrées d'une porte NI 172 La sor-

tie de la porte NI 172 fournit le signal de sortie "Alarme" du circuit Un condensateur de stabilisation 174 est monté

entre la source de tension V 2 et la masse.

En fonctionnement, les signaux en provenance du circuit de détection 94 sont appliqués à l'un ou l'autre des condensateurs 140 et 142, selon le signal droite/gauche qui

est appliqué aux commutateurs 136 et 138 Si le signal droi-

te/gauche est au niveau haut, le condensateur 140 est chargé par le courant fourni par le circuit de détection 94, et si

le signal droite/gauche est au niveau bas, c'est le conden-

sateur 142 qui est chargé Ainsi, la charge du condensateur représente l'énergie réfléchie par la membrane 38 dans

une position, qui est la position de droite ou celle de gau-

che suivant le protocole choisi, et la charge du condensateur 142 représente l'énergie réfléchie par la membrane 38 dans

l'autre position Les impulsions appliquées au circuit de dé-

tection 94 sont cadencées de telle façon que la charge des condensateurs 140 et 142 représente le signal réfléchi par la

membrane 38 avant et après qu'elle se soit déplacée d'une po-

sition à l'autre Ainsi, s'il existe une différence suffisaz-

ment forte entre les charges des deux condensateurs, ceci in-

diquera que la membrane s'est réellement déplacée, et que le dispositif fonctionne correctement Les niveaux de charge des condensateurs 140 et 142 sont retranchés dans-le comparateur 148, et la différence obtenue est ajoutée (ou soustraite) à une tension de référence appliquée à l'entrée positive du

* comparateur 148 à travers des résistances 152, 154 et 156.

Des tensions de référence haute et basse sont appliquées aux comparateurs 160 et 162 à travers les résistances 164, 166 et 168, ce qui établit une fenêtre de comparaison du niveau de sortie du comparateur 148 Tant que le niveau de sortie du comparateur 148 est soit supérieur à la tension de référence haute, soit inférieur à la tension de référence basse, ce qui indique l'existence d'une différence suffisamment forte entre les charges des condensateurs 140 et 142, le niveau de sortie de la porte NI 172 est bas Par contre, si le niveau de sortie du comparateur 148 est situé à l'intérieur de la fenêtre de tensions, ce qui indique une différence faible ou nulle entre les charges des condensateurs 142 et 140, la porte NI 152 fait passer la sortie "Alarme" au niveau haut,

ce qui signale l'existence d'un défaut d'écoulement au micro-

processeur de commande On peut donc voir qu'une alarme se trouve déclenchée si le dispositif décèle que la membrane ne s'est pas déplacée lorsqu'il le fallait Ceci est réalisé en prenant des lectures de l'énergie réfléchie par la membrane tant avant qu'après qu'elle a reçu l'ordre de se déplacer, et en mémorisant ces lectures dans les condensateurs 140 et 142 Si les signaux d'énergie réfléchie sont les m 9 mes ou sont voisins l'un de l'autre avant et après que la membrane a reçu l'ordre de se déplacer, ceci indique que la membrane

n'a en fait pas bougé Un signal d'alarme est alors déclen-

ché Si par contre les signaux réfléchis obtenus avant et après délivrance d'un signal d'ordre de déplacement sont suf-

fisamment différents, le signal d'alarme est inopérant, car

ceci indique que la membrane s'est déplacée et que le disposi-

tif fonctionne bien.

Le cadencement des impulsions de l'organe d'explo-

ration peut être important pour le fonctionnement du dispo-

sitif selon la présente invention Dans la forme de réalisa-

tion préférée, la chambre 32 présente un volume d'un dixième

de millilitre Aux débits d'écoulement supérieurs à 50 milli-

litres par heure, la membrane passe d'un c 8 té à l'autre de

la chambre en des intervalles de temps inférieurs à 10 secon-

des Lorsque le dispositif est réglé pour délivrer du fluide sous un débit supérieur à 50 millilitres par heure, l'organe d'exploration est excité de façon à fournir une lecture de position de la membrane immédiatement avant que la membrane

reçoive l'ordre de se déplacer Ainsi, par exemple, immédia-

tement avant que la membrane reçoive l'ordre de se déplacer vers la gauche, l'organe d'exploration est déclenché de façon

à fournir une lecture correspondant à l'occupation de la po-

sition de droite par la membrane Après que la membrane s'est déplacée vers la position de gauche, et immédiatement avant qu'elle reçoive de nouveau l'ordre de se déplacer vers la droite, l'organe d'exploration est excité de façon à fournir une lecture correspondant à l'occupation de la position de gauche par la membrane Ces lectures sont comparées par un

circuit tel que celui représenté par la figure 4 afin dtéta-

blir si la membrane s'est effectivement déplacée depuis que le dernier ordre a été délivré La charge accumulée dans les condensateurs de mémorisation 140 et 142 est conservée à des fins de comparaison jusqu'à un instant immédiatement antérieur

à la délivrance du signal d'ordre de déplacement suivant Com-

me on l'a vu plus haut, aux débits d'écoulement dépassant 50 millilitres par heure, le temps pendant lequel la charge doit

être conservée peut être aussi long que 10 secondes.

Dans la forme de réalisation préférée, qui compor-

te un organe d'exploration optique, aux débits inférieurs à

millilitres par heures le courant de fuite des condensa-

teurs 140 et 142 nuit au bon fonctionnement du dispositif si l'organe d'exploration n'est déclenché qu'immédiatement avant

les signaux d'ordre comme on vient de le voir Sous ces con-

ditions de débit, la position de la membrane est détectée im-

médiatement avant la délivrance du signal d'ordre, et elle l'est de nouveau environ une demi-seconde après délivrance du signal d'ordre Ces valeurs sont ensuite comparées afin

d'établir si la membrane s'est déplacée Avant que la-membra-

ne soit de nouveau mise en mouvement, il y a répétition de

cette séquence d'impulsions, d'une impulsion précédantimmé-

diatement le signal d'ordre et d'une impulsion émise une demi-

seconde après le signal d'ordre Le problème du courant de

fuite se trouve ainsi écarté aux débits d'écoulement infé-

rieurs à 50 millilitres par heure.

Les variations du pouvoir réfléchissant des flui-

des entre l'organe d'exploration et la membrane sont pris en

compte par la comparaison des signaux réfléchis par la mem-

brane Un fluide opaque blanc tel qu'une solution de lipides

présentera un plus grand pouvoir réfléchissant pour la lu-

mière qu'un fluide opaque sombre tel que le sang Ainsi, par exemple, pour une solution de lipides, le courant traversant la ligne 126 en provenance du dispositif de détection peut varier entre 14 et 16 microampères entre les positions de droite et de gauche de la membrane Pour du sang, fluide qui est relativement non réfléchissant, les signaux fournis par l'organe d'exploration optique pourraient varier entre deux à quatre microampères entre les positions de la membrane Du

fait que le circuit de la figure 4 détecte la différence en-

tre les signaux de l'organe d'exploration, et non pas le rap-

port ou une valeur absolue des signaux, les variations de pouvoir réfléchissant entre fluides différents se trouvent prises en compte La comparaison des signaux réfléchis par la membrane compense également l'affaiblissement des tensions

des piles avec l'âge.

La couleur de la membrane est un facteur important

pour le bon fonctionnement des formes de réalisation de l'in-

vention qui font appel à un organe d'exploration optique Par exemple, les matériaux de membrane rouges et roses donnent les meilleurs résultats, tandis que les matériaux de membrane

jaunes sont inappropriés.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1 Dispositif de détection de défauts d'écoule-

ment pour ensemble de délivrance intraveineuse de fluides à membrane, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 60) propres à fournir des signaux d'énergie réfléchie représenta- tifs de la position de la membrane ( 38); et des moyens de traitement ( 94, 96) propres à traiter lesdits signaux afin

d'établir si la membrane s'est déplacée en réponse à un si-

gnal d'ordre.

2 Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que lesdits moyens ( 60) propres à fournir des si-

gnaux d'énergie réfléchie comprennent un organe d'exploration optique qui détecte de la lumière réfléchie par la membrane

( 38).

3 Dispositif selon la revendication 2, caracté-

risé en ce que lesdits moyens de traitement ( 94, 96) compren-

nent des moyens de comparaison ( 148, 160, 162) propres à com-

parer lesdits signaux d'énergie réfléchie fournis par ledit

organe d'exploration optique ( 60).

4 Dispositif selon la revendication 3, caracté-

risé en ce que ledit organe d'exploration optique ( 60) est

excité de façon à fournir un premier signal d'énergie réflé-

chie avant que la membrane ( 38) reçoive l'ordre de se dépla-

cer et un deuxième signal d'énergie réfléchie après que la membrane a reçu l'ordre de se déplacer, lesdits premier et

deuxième signaux étant comparés par lesdits moyens de compa-

raison ( 148, 160, 162) afinde déterminer la différence entre

lesdits premier et deuxième signaux.