FR2547412A1 - Simplified pressurised-fluid dose mixing system, especially for haemodialysis devices - Google Patents
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Abstract
Description
L'hémodialyse s'est imposée en tant que thérapeutique pour l'affection rénale au stade terminal. Hemodialysis has emerged as a therapy for end-stage renal disease.
Les équipements d'hémodialyse couramment disponibles sont en genéral encombrants, lourds et pas vraiment appropriés pour etre utilises à domicile, encore moins pour être transportés. The hemodialysis equipment currently available is generally bulky, heavy and not really suitable for use at home, even less for transport.
La présente invention se rapporte à un equipement de ce type qui, aisément transportable, compact et d'un faible poids, ne sacrifie en rien la fiabilité ou l'efficacité propre aux dispositifs du même genre plus encombrants. Cet equipe ont peut hêtre utilise avec n'importe quel dialyseur disponille dans le commerce, que ce dernier soit du type "à serpentin", "à plaque" ou "à capillaire" Le dialyseur est un dispositif à membrane semi-permable qui, conjugué à d'autres dispositifs d'hémodialyse, purifie le sang par des différentiels osmotiques et enlève le fluide excédentaire par des différences de pression. The present invention relates to equipment of this type which, easily transportable, compact and of low weight, does not in any way sacrifice the reliability or the efficiency proper to devices of the same kind which are more bulky. This team can be used with any commercially available dialyzer, whether the latter is of the "serpentine", "plate" or "capillary" type. The dialyzer is a semi-permeable membrane device which, combined to other hemodialysis devices, purifies the blood by osmotic differentials and removes excess fluid by pressure differences.
En tout premier lieu, 1'hémodialyse nécessite un système de dosage qui dilue de manière précise les concentrés de dialysat avec de l'eau thabituellement dans une proportion de 34 pour 1) et qui mélange de manière homogène la solution résultante. Ensuite, le module de dialysat chauffe et dégaze la solution, puis il commande le débit dirige vers le dialyseur. First of all, hemodialysis requires a dosing system which precisely dilutes the dialysate concentrates with water, usually 34: 1, and which homogeneously mixes the resulting solution. Then, the dialysate module heats and degasses the solution, then it controls the flow directed to the dialyzer.
Ces systèmes d'hémodialyse comportent un mesureur de gonducti vité incorporé pour assurer une dilution précise du concentre de dialy5atj comprise entre des limites critiques. These hemodialysis systems include a built-in conductivity meter to ensure precise dilution of the dialy5atj concentrate between critical limits.
L' éLalonnage classique a généralement lieu en comparant le résultat affiche par cet instrument à celui d'un instrument externe en faisant passer le concentre de dialysat dilué par cet instrument externe (tel qu'un osmomètre de laboratoire). Conventional calibration generally takes place by comparing the result displayed by this instrument to that of an external instrument by passing the diluted dialysate concentrate through this external instrument (such as a laboratory osmometer).
Un autre procédé consiste à utiliser un "point de contrôle" ou "circuit étalonné" à l'intérieur du mesureur de conductivite incorpore, habituellement une résistance branchée dans le circuit électronique. Ces procédés d'étalonnage de l'art anterieur n'offrent pas une fiabilité complète ni une rité totale du patient à cause de variables inhérentes, parmi lesquelles une possibilité notable d'erreurs humaines.Another method is to use a "control point" or "calibrated circuit" inside the conductivity meter, usually incorporating a resistor connected to the electronic circuit. These prior art calibration methods do not offer complete reliability or total patient rity because of inherent variables, including a notable possibility of human error.
La présente invention propose un système nouveau, compact et simplifié permettant un dosage précis et suppri mant la nécessité de mécanismes et de dispositifs de commande compliqués (très souvent des combinaisons de pompes hydrauliques à pistons de grande précision actionnées par de l'eau sous pression), ainsi que de la nécessité d'utiliser des circuits électroniques très sophistiqués de détection et de retro-actio. The present invention provides a new, compact and simplified system allowing precise dosing and eliminating the need for complicated control mechanisms and devices (very often combinations of high precision hydraulic piston pumps actuated by pressurized water) , as well as the need to use very sophisticated electronic circuits for detection and retro-actio.
Dans le système selon l'invention, une pomo principale frnrtionne en permanence, refoulant de l'eau d'une source d'alimentation à un réservoir de mélangeage ou de dosage et simultanément à une pompe de mesurage du concentré propulsant ainsi le concentré mesuré dans le réservoir de mélangeage. En variante, cette pompe principale délivre du dialysat dosé au réservoir d'accumulation après que chaque "lot" a été préparé. In the system according to the invention, a main pump continuously operates, pumping water from a supply source to a mixing or metering tank and simultaneously to a pump for measuring the concentrate, thus propelling the concentrate measured in the mixing tank. As a variant, this main pump delivers metered dialysate to the accumulation tank after each "batch" has been prepared.
Lors du remplissage du réservoir de dosage, la pression qui règne à l'intérieur de ce dernier augmente jusqu'à atteindre un niveau prédéterminé (par exemple 1,72 bar). Un interrupteur réagissaht à la pression alimente ensuite une énergie électrique une paire de distributeurs électromagnétiques à l'entrée et à la sortie de la pompe. When filling the dosing tank, the pressure inside the dosing tank increases until it reaches a predetermined level (for example 1.72 bar). A switch reacts to the pressure then supplies electrical energy to a pair of electromagnetic distributors at the inlet and outlet of the pump.
Lorsqu'ils sont alimentés, ces distributeurs dirigent le flux de dialysat dosé du réservoir de dosage au réservoir d'accumulation. Lorsque l'activation de ces distributeurs cesse, le flux est dirigé de la source d'eau jusque dans le réservoir de dosage et la pompe de concentré
Un clapet anti-retour du type reniflard monté dans le réservoir de dosage swouvre lorsque cela est nécessaire pour faciliter le cycle de vidage.When supplied, these distributors direct the flow of metered dialysate from the metering tank to the accumulation tank. When the activation of these dispensers ceases, the flow is directed from the water source to the dosing tank and the concentrate pump
A breather-type check valve mounted in the swouvre dosing tank when necessary to facilitate the emptying cycle.
Lorsque le cycle de vidage est amorcé, un commutateur de débit (intercalé entre le réservoir de dosage et le réservoir d'accumulatibn) est actionné, il trend la place de l'-interrupteur de commande de pression pour fournir le. courant électrique et il continue à alimenter en énergie les distributeurs é lectro - magnétiques jusqu'à ce que le réservoir de dosage se vide et que la circulation du fluide soit interrompue. When the emptying cycle is initiated, a flow switch (interposed between the metering tank and the storage tank) is actuated, it tends to place the pressure control switch to supply the. electric current and it continues to supply the electromagnetic distributors with energy until the metering tank is empty and the circulation of the fluid is interrupted.
L'interrupteur de commande de pression retourne utomntiii- ruent i iro our un autre cycle de remplissage.The pressure control switch returns automatically to another fill cycle.
Lorsque le réservoir de dosage a été vidé et que son contenu d été introduit sous pression dans le réservoir d'accumulation, les distributeurs sont désexcités, retournant à leurs positions initiales, et un autre cycle de dosage/mélangeage débute. La fréquence de ce cycle est déterminé par la vitesse à laquelle du dialysat dosé est délivré au rein et par les volumes renfermés par les réservoirs respectifs de dosage et d'accumulation, par exemple pour un débit de sortie de 500 cm /min, des réservoirs de
3 rnélangeage/dosage de 500 cm effectueraient chacun un cycle en une minute.When the dosing tank has been emptied and its contents have been introduced under pressure into the accumulation tank, the distributors are de-energized, returning to their initial positions, and another dosing / mixing cycle begins. The frequency of this cycle is determined by the speed at which metered dialysate is delivered to the kidney and by the volumes enclosed by the respective dosing and accumulation reservoirs, for example for an outlet flow rate of 500 cm / min, from the reservoirs of
3 mixing / dosing of 500 cm would each cycle in one minute.
Le système supprime complètement la nécessité d'un dispositif électrique compliqué de commande de relais et autres éléments. The system completely eliminates the need for a complicated electrical device for controlling relays and other elements.
Le este du système ou appareillage comprend:
- un débitmètre et un dispositif de commande du débit
- un système mesurant la conductivité,
- un système de commande de la température et de
chauffage;
- un distributeur électromagnétique du type à trois
voies fonctionnant sans aucune panne [présentant
un mode de fonctionnement normal, avec raccorde
ment à une évacuation; et un mode de fonctionneme
sous excitation, avec raccordement au malade
lorsque les paramètres de conductivité et de
température se trouvent dans des limites ac
ceptables);
- un système de purge d'air:
- un mode opératoire "stérilisation" ("désinfection"
dans lequel le système de chauffage, le système
de conductivité et le distributeur à trois voies
sont désexcités.Ce système coopère avec des
raccords de Hansen pour empêcher un fonctionnemer
involontaire en mode "stérilisation";
- un dispositif d'affichage de la température et de
la conductivité, équipé d'organes de commande
pour régler ces deux paramètres; et
- pour des dialyseurs fonctionnant en dépression,
une source de dépression, une valve de commande
et une sonde indiquant la valeur de la pression.The system or apparatus este includes:
- a flow meter and a flow control device
- a system measuring conductivity,
- a temperature and temperature control system
heater;
- an electromagnetic distributor of the three type
tracks operating without any failure [presenting
a normal operating mode, with connection
lie to an evacuation; and a mode of operation
under excitation, with connection to the patient
when the conductivity and
temperature are within ac limits
ceptables);
- an air purge system:
- a "sterilization" procedure ("disinfection"
in which the heating system, the system
conductivity and the three-way distributor
are de-energized. This system cooperates with
Hansen fittings to prevent operation
involuntary in "sterilization"mode;
- a device for displaying the temperature and
conductivity, equipped with control elements
to set these two parameters; and
- for dialyzers operating under vacuum,
a vacuum source, a control valve
and a probe indicating the value of the pressure.
L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard du dessin annexél à titre d'exemples nullement limitatifs, et sur lequel:
la Figure 1 est un schéma synoptique illustrant le débit dans une partie du système; et
la Figure 2 est un schéma synoptique représentant la circulation dans la partie restante de ce système.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing by way of non-limiting examples, and in which:
Figure 1 is a block diagram illustrating the flow in a part of the system; and
Figure 2 is a block diagram showing the circulation in the remaining part of this system.
A titre d'exemple, sur la Figure 1, la référence 10 désigne une source d'alimentation en eau sous pression commandée par une valve appropriée 12 si une telle source d'alimentation est disponible. La référence 14 indique un appareil de stockage de l'eau (exempt de pression), qui peut être utilisé en variante de l'alimentation en eau sous pression. By way of example, in FIG. 1, the reference 10 designates a source of pressurized water supply controlled by an appropriate valve 12 if such a supply source is available. Reference 14 indicates a water storage device (free of pressure), which can be used as a variant of the pressurized water supply.
Ces sources 10 et 14 peuvent hêtre reliées sélectivement à un tube 16 par un système de valves approprié.These sources 10 and 14 can be selectively connected to a tube 16 by an appropriate valve system.
Un distributeur 18 du type à trois voies reçoit de l'eau provenant du tube 16 et dirige cette eau vers une pompe 22 à engrenages en la faisant passer par un tube 20. A distributor 18 of the three-way type receives water from the tube 16 and directs this water to a gear pump 22 by passing it through a tube 20.
La pompe 22 à engrenages est reliée par un tube 24 à un autre distributeur 26 du type à trois voies utilisé pour diriger l'eau, par l'intermédiaire d'un tube 28 et d'un conduit de repiquage 30, vers un réservoir de dosage 32. Une partie de l'eau passe par un conduit de repiquage 34 pour gagner une pompe 36 à concentré qui reçoit le concentré d'une source 38 de concentré par l'intermédiaire d'un tube 40, et l'on peut voir que le concentré et l'eau se dirigent tous deux en débits dosés vers leréservoir de dosage 32 où ils sont mélangés.The gear pump 22 is connected by a tube 24 to another distributor 26 of the three-way type used to direct the water, via a tube 28 and a transplanting conduit 30, towards a reservoir of metering 32. Part of the water passes through a transplanting duct 34 to gain a concentrate pump 36 which receives the concentrate from a source 38 of concentrate via a tube 40, and we can see that the concentrate and the water both go in metered flows to the metering tank 32 where they are mixed.
Lorsque le réservoir de dosage est sensiblement plein, la solution retourne vers un réservoir d'accummulation 50 en empruntant le tube 30 et le tube 42, en traversant le distributeur 18 à trois voies, la pompe 22 à engrenages et le distributeur 26 à trois voies et en passant par un tube 44, un régulateur de débit commandé par un commutateur 46 et un tube 48. When the dosing tank is substantially full, the solution returns to an accumulation tank 50 via the tube 30 and the tube 42, passing through the three-way distributor 18, the gear pump 22 and the three-way distributor 26 and passing through a tube 44, a flow regulator controlled by a switch 46 and a tube 48.
Un interrupteur avec sonde de pression 52 actinnne les distributeurs à trois voies selon une séquence souhaitée pour exécuter l'opération décrite ci-dessus. Lorsque la pression régnant dans le réservoir de dosage atteint un certain niveau prédéterminé, cet interrupteur de pression entre en fonction pour actionner les distributeurs 18 et 26 de manière à fermer le tubs28 et le conduit de repiquage 34, ce qui met fin au processus de dosage. Ensuite, le dialysat dosé emprunte les tubes 30, 42, etc. (comme décrit ci-avant) pour gagner le réservoir d'accumulation 50 pr & à fonctionner. A switch with pressure probe 52 activates the three-way distributors in a desired sequence to carry out the operation described above. When the pressure prevailing in the metering tank reaches a certain predetermined level, this pressure switch comes into operation to actuate the distributors 18 and 26 so as to close the tubs 28 and the transplanting duct 34, which ends the metering process . Then, the metered dialysate borrows the tubes 30, 42, etc. (as described above) to gain the storage tank 50 pr & to operate.
Lorsque le cycle de vidage est amorcé, le commutateur de dulie 46 entre un action, remplace l'interrupteur 52 ut continue d'alimenter en énergie les distributeurs électromagnétiques 28 et 26 jusqu'à ce que le réservoir de dosage ou de mélangeage se vide.When the emptying cycle is initiated, the dulie switch 46 enters an action, replaces the switch 52 ut continues to supply the electromagnetic distributors 28 and 26 with energy until the metering or mixing tank becomes empty.
Le ommutate-ur 46 et l'interrupteur 52 retournent automati ment d zéro en vue d'un autre cycle de dosage.The switch 46 and the switch 52 automatically return from zero for another dosing cycle.
A partir du réservoir d'accumulation 50, le dialysat dosé gagne un élément de chauffage 54, un organe 56 de commande de la température, un piège 58. de retenue d'air, un détecteur 60 de conductivité et de température, ainsi qu'un distributeur 62 du type à trois voies qui est actionné automatiquement par les détecteurs de conductivité et deJtempéra- ture pour faire efficacement passer la solution à travers un rein artificiel 66. L9effluent provenant de ce rein artificiel 66 traverse un détecteur de présence d'hémoglobine (perte de sang) et un raccord 66 de prélèvement d'échantillons pour atteindre finalement un conduit 72 d'évacuation.Dans le cas où la concentration et/ou la température du dialysat s'avèrent en dehors des limites acceptables, le distributeur 62 agit efficacement comme dispositif de sécurité en dirigeant le dialysat par l'intermédiaire d'un conduit 70 vers le conduit 72 d'évacuation.Une pompe 64 engendre la dépression essentielle pour le fonctionnement de dialyseurs du type à écoulements parallèles, ainsi qu'au pompage de l'effluent de dialyseurs à serpentin pour envoyer 1' effluent vers l'évacuation. From the accumulation tank 50, the metered dialysate gains a heating element 54, a member 56 for controlling the temperature, a trap 58. for air retention, a detector 60 of conductivity and temperature, as well as a distributor 62 of the three-way type which is actuated automatically by the conductivity and temperature detectors to efficiently pass the solution through an artificial kidney 66. The effluent coming from this artificial kidney 66 passes through a hemoglobin presence detector ( loss of blood) and a connection 66 for taking samples to finally reach a discharge conduit 72. In the case where the concentration and / or the temperature of the dialysate prove to be outside acceptable limits, the distributor 62 acts effectively as a safety device by directing the dialysate via a conduit 70 towards the evacuation conduit 72. A pump 64 generates the vacuum essential for the operation of dialyzers of the parallel flow type, as well as pumping the effluent from coil dialyzers to send the effluent to the outlet.
Etant donné le caractère important du dosage du concentré de dialysat, la présente invention contrôle et étalonne directement le mesureur de conductivité incorporé et sa cellule incorporée. Des moyens sont prévus pour in-troduire dans cette cellule une solution-standard de référence et pour observer les valeurs affichées par le mesureur en tant que moyen pour étalonner directement ladite cellule. Given the important nature of the dosage of the dialysate concentrate, the present invention directly controls and calibrates the incorporated conductivity meter and its incorporated cell. Means are provided for introducing into this cell a standard reference solution and for observing the values displayed by the measurer as a means for directly calibrating said cell.
ses électrodes et sa compensation de température, ainsi que les composants électroniques et le mesureur.its electrodes and its temperature compensation, as well as the electronic components and the meter.
Cette invention propose un système qui n'a pas besoin d'être équipé d'une source externe d'eau sous pression. This invention provides a system that does not need to be equipped with an external source of pressurized water.
L'invention peut être utilisée avec un dialysat préalablement mélangé. The invention can be used with a premixed dialysate.
Le système de dosage de dialysat selon la présente invention peut être utilisé en guise de source d'alimentation en dialysat dans un appareil d'hémodialyse traitant plusieurs patients. The dialysate dosing system according to the present invention can be used as a dialysate supply source in a hemodialysis machine treating multiple patients.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. It goes without saying that many modifications can be made to the system described and shown, without departing from the scope of the invention.
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1983
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Also Published As
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