FR2591897A1 - Ultrafiltration control and monitoring device for haemodialysis - Google Patents

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Abstract

The invention relates to an ultrafiltration control and monitoring device for haemodialysis of the type comprising a dialyser 1 divided into two compartments by a semipermeable wall 2, means for circulating the blood of a patient in a first compartment 3 of this dialyser, a dialysis liquid tank 5 and means 6 for circulating this liquid in a closed circuit between the said tank 5 and a second compartment 4 of the said dialyser. According to the invention, the said tank comprises a movable part 9 and means 10 are provided to exert on this movable part an adjustable traction force tending to increase the volume of the said tank.

Description

Dispositif de commande et de contrôle d'ultra
filtration pour hémodialyse.
Ultra command and control device
filtration for hemodialysis.

La présente invention concerne les appareils d'hémodialyse. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de commande et de contrôle d'ultrafiltration lors de lshémodialyse.  The present invention relates to hemodialysis machines. It relates more particularly to an ultrafiltration command and control device during hemodialysis.

On sait que lthémodialyse a deux buts essentiels:
- débarrasser le sang du patient des produits solubles indésirables qu'il contient, par diffusion à travers la membrane semi-perméable du dialyseur;
- retirer de son corps l'eau qui s'y est accumulée depuis le traitement précédent et qui n'a pu être éliminée par les voies urinaires.
We know that hemodialysis has two essential purposes:
- ridding the patient's blood of the undesirable soluble products which it contains, by diffusion through the semi-permeable membrane of the dialyzer;
- remove from its body the water which has accumulated there since the previous treatment and which could not be eliminated by the urinary tract.

Cette seconde fonction du dialyseur est assurée en maintenant dans celui-ci une dépression entre le comparLiment alimenté en dialysat et le compartiment où circule le sang du malade. This second function of the dialyser is ensured by maintaining a depression therein between the compariment supplied with dialysate and the compartment where the patient's blood circulates.

Pendant longtemps, le contrôle de cette ultrafiltration et la détermination de la quantité de liquide à extraire du corps du patient à travers la membrane du dialyseur ont été effectués de façon approchée soit en pesant le malade à divers intervalles de temps durant le traitement, soit sur la base des caractéristiques du dialyseur utilisé et des conditions de la dialyse. For a long time, the control of this ultrafiltration and the determination of the quantity of liquid to be extracted from the body of the patient through the membrane of the dialyzer were carried out in an approximate manner either by weighing the patient at various time intervals during the treatment, or on the basis of the characteristics of the dialyzer used and the conditions of dialysis.

L'évolution de la technique des hémodialyseurs et l'amélioration de leurs performances, qui se traduisent par des traitements de plus courte durée, ont amené les spécialistes à contrôler de façon plus précise les conditions de l'ultrafiltration et, plus particulièrement, la différence de pression existant entre les deux faces de la membrane semi-perméable du dialyseur. The evolution of the hemodialyzer technique and the improvement of their performance, which translate into shorter treatments, have led specialists to control more precisely the conditions of ultrafiltration and, more particularly, the difference of pressure existing between the two faces of the semi-permeable membrane of the dialyzer.

C'est ainsi que lt ona déjà proposé, dans le brevet français NO 2 344 297, de contrôler la pression trans membranaire, en disposant une pompe de circulation sur chacun des conduits du circuit du liquide de dialyse et d'Rspervir cette pression transmembranaire à la différence entre le débit de liquide de dialyse et un débit prédéterminé correspondant au débit d'ultrafiltrat désiré, en vue de tendre à annuler constamment cette différence. This is how lt has already proposed, in French patent NO 2 344 297, to control the trans membrane pressure, by placing a circulation pump on each of the conduits of the dialysis liquid circuit and to monitor this transmembrane pressure at the difference between the flow of dialysis liquid and a predetermined flow corresponding to the desired ultrafiltrate flow, in order to tend to constantly cancel this difference.

Un tel dispositif permet de contrôler efficacement la quantité dtultrafiltrat retirée du corps du patient, mais il présente ltinconvénient de comprendre des circuits de circulation du sang et du dialysat équipés de pompes, qui sont relativement complexes et coûteux. Such a device makes it possible to effectively control the amount of ultrafiltrate withdrawn from the patient's body, but it has the drawback of comprising blood and dialysate circulation circuits equipped with pumps, which are relatively complex and expensive.

La présente invention vise à résoudre un problème analogue, c'est-à-dire prélever une quantité prédéterminée d'ultrafiltrat à travers la membrane d'un dialyseur, en exerçant une dépression contrôlée sur cette membrane dans le compartiment du liquide de dialyse, mais en utilisant des moyens plus simples que ceux de la tec#hnique antérieure en vue de permettre l'utilisation du dialyseur sans avoir à assurer une maintenance compliquée. The present invention aims to solve a similar problem, that is to say to withdraw a predetermined quantity of ultrafiltrate through the membrane of a dialyzer, by exerting a controlled depression on this membrane in the compartment of the dialysis liquid, but using simpler means than those of the previous technique in order to allow the use of the dialyzer without having to carry out complicated maintenance.

.L'invention vise également à proposer un dispositif d'ultrafiltration qui ne comporte que des moyens simples et faciles à mettre en oeuvre, afin den réduire le coût et de permettre son utilisation par un personnel non spécialisé, éventuellement au domicile du malade. .The invention also aims to provide an ultrafiltration device which includes only simple and easy to implement means, in order to reduce the cost and allow its use by non-specialized personnel, possibly at the patient's home.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande et de contrôle d'ultrafiltration pour hémodialyse du type comprenant un dialyseur divisé en deux compartiments par une paroi semi-perméable,des moyens pour faire circuler le sang d'un patient dans un premier compartiment de ce dialyseur, un réservoir de liquide de dialyse et des moyens pour faire circuler ce liquide en circuit fermé entre ledit réservoir et un second compartiment dudit dialyseur, ce dispositif étant caractérisé en ce que ledit réservoir comprend une partie mobile et en ce que des moyens sont prévus pour exercer sur cette partie mobile un effort de traction réglable tendant à accroître le volume dudit réservoir. To this end, the subject of the invention is a device for controlling and controlling ultrafiltration for hemodialysis of the type comprising a dialyzer divided into two compartments by a semi-permeable wall, means for circulating the blood of a patient in a first compartment of this dialyzer, a tank of dialysis liquid and means for circulating this liquid in a closed circuit between said tank and a second compartment of said dialyzer, this device being characterized in that said tank comprises a movable part and in this that means are provided for exerting on this movable part an adjustable tensile force tending to increase the volume of said tank.

On conçoit que l'effort de traction exercé sur une partie mobile du réservoir se traduira par un effort d'aspiration exercé dans le compartiment du dialyseur où circule le dialysat et que l'accroissement de volume du réservoir au cours d'une scéance de traitement d'un patient correspondra au volume d'ultrafiltrat éliminé du corps de celui-ci. Il sera ainsi possible de fixer à l'avance ce volume, par exemple en équipant le réservoir d'un système de butée apte à limiter le déplacement de la partie mobile. Pour suivre l'ultrafiltration au cours du traitement du patient, il suffira également de prévoir sur le réservoir un moyen de mesure de son volume, par exemple un système de mesure du déplacement de sa partie mobile, et d'équiper ce réservoir d'un manomètre permettant de connaître sa pression interne. It is understood that the tensile force exerted on a mobile part of the reservoir will result in a suction force exerted in the compartment of the dialyzer where the dialysate circulates and that the increase in volume of the reservoir during a treatment session of a patient will correspond to the volume of ultrafiltrate eliminated from the body thereof. It will thus be possible to fix this volume in advance, for example by equipping the tank with a stop system capable of limiting the movement of the mobile part. To follow the ultrafiltration during the treatment of the patient, it will also suffice to provide on the reservoir a means of measuring its volume, for example a system for measuring the displacement of its mobile part, and to equip this reservoir with a pressure gauge to know its internal pressure.

Au sens de la présente description et des revendications annexes, le terme partie mobile englobe aussi bien un élément rigide tel qu'un piston se déplaçant dans un cylindre qu'un élément déformable tel qu'une membrane. Within the meaning of the present description and the appended claims, the term mobile part includes both a rigid element such as a piston moving in a cylinder as well as a deformable element such as a membrane.

De même, le moyen de traction utilisé peut être de tout type connu dans la technique, mais, de préférence, on utilisera simplement la pesanteur sous la forme d'un contrepoids, exerçant une traction constante sur la partie mobile du réservoir, quelle que soit la variation du volume de celui-ci, et qui ne nécessitera ni source d'énergie, ni moyen de transmission compliqué. Avec un tel système de traction, lacourse du contrepoids déterminera dri#ecten#t2ac#ourse de la partie mobile du-réservoir, qu'il sera ainsi très facile de fixer préalablement au traitement du malade. Similarly, the traction means used can be of any type known in the art, but, preferably, gravity will simply be used in the form of a counterweight, exerting constant traction on the mobile part of the tank, whatever the variation of the volume thereof, and which will not require any energy source or complicated means of transmission. With such a traction system, the course of the counterweight will determine the bearing of the movable part of the reservoir, which will thus be very easy to fix prior to the treatment of the patient.

On notera que, quel que soit le moyen de traction utilisé, l'ajustement de la dépression dans le compar tiement "dialysat du dialyseur, par rapport au compartiment sang, s'effectue simplement en réglant effort de traction exercé sur la partie mobile du réservoir, par exemple, en ajustant la masse du contrepoids. It will be noted that, whatever the means of traction used, the adjustment of the vacuum in the dialysate comparator of the dialyser, relative to the blood compartment, is carried out simply by adjusting the traction force exerted on the mobile part of the reservoir. , for example, by adjusting the mass of the counterweight.

Le dessin schématique annexé, qui n'a qu'une valeur d'exemple, illustre une forme de mise en oeuvre de l'invention. Sur ce dessin n'ont été représentés que les organes caractéristiques de l'invention, mais il doit être entendu que le circuit de dialyse est #équipé des organes usuels à ce genre d'appareil.  The appended schematic drawing, which has only an exemplary value, illustrates a form of implementation of the invention. In this drawing have been shown only the characteristic organs of the invention, but it should be understood that the dialysis circuit is # equipped with the usual organs for this kind of device.

Ce dispositif comprend, de façon connue en soi, un dialyseur 1, qu'une membrane semi-perméable 2 divise en deux compartiments 3 et 4. Dans le compartiment 3 circule le sang du partient, amené par un conduit 3a et évacué par un conduit 3b, tandis que dans le compartiment 4 circule le dialysat, amené par un conduit 4a à partir d'un réservoir 5 et recyclé à ce réservoir en circuit fermé par un conduit 4b équipé d'une pompe 6. This device comprises, in a manner known per se, a dialyzer 1, which a semi-permeable membrane 2 divides into two compartments 3 and 4. In compartment 3 circulates the blood of the patient, brought by a conduit 3a and evacuated by a conduit 3b, while in the compartment 4 the dialysate circulates, brought by a conduit 4a from a reservoir 5 and recycled to this reservoir in a closed circuit by a conduit 4b equipped with a pump 6.

Le réservoir 5 est calorifugé extérieurement en 7 afin d'éviter les déperditions de calories du dialysat. The reservoir 5 is thermally insulated externally at 7 in order to avoid loss of calories from the dialysate.

La pompe 6 peut d'ailleurs être appliquée contre la paroi du réservoir 5, afin que les calories dégagées par son moteur soient récupérées par le réservoir.The pump 6 can also be applied against the wall of the tank 5, so that the calories released by its motor are recovered by the tank.

Le système de chauffage du dialysat nta pas été représenté, mais il peut comprendre une simple résistance chauffante commandée par une sonde de température baignant dans le liquide. Le dispositif peut également ne pas comporter de système de réglage de la température du dialysat, celui-ci étant alors amené à la température désirée lors de l'introduction dans le réservoir 5 de l'eau et des concentrés de diélectriques servant de façon usuelle à la réalisation du dialysat et le calorifugeage 7 suffisant pour maintenir celui-ci à une température appropriée pendant les quelques heures du traitement du patient. The dialysate heating system has not been shown, but it may include a simple heating resistor controlled by a temperature probe immersed in the liquid. The device may also not include a system for adjusting the temperature of the dialysate, the latter then being brought to the desired temperature during the introduction into the tank 5 of water and dielectric concentrates normally used for making the dialysate and insulating 7 sufficient to maintain it at an appropriate temperature during the few hours of treatment of the patient.

Ainsi qu'il a été rappelé ci-dessus,#la dialyse et lultra-filtration impliquent que le compartiment 4 du dialysat soit en dépression d'une valeur déterminée, de quelques millibars, par rapport au compartiment 3 du sang. As has been recalled above, # dialysis and ultrafiltration imply that compartment 4 of the dialysate is in depression of a determined value, of a few millibars, compared with compartment 3 of the blood.

Dans ce but, conformément à l'invention, le réservoir 5 est équipé à sa partie supérieure d'un cylindre 8, dans lequel se déplace un piston 9 sollicité vers le haut, suivant la flèche F1, par un câble 10, quiaprès passage sur des poulies du réservoir 11, est lui-même sollicité vers le bas, suivant la flèche F2, par un système de contrepoids, non représenté.  For this purpose, in accordance with the invention, the reservoir 5 is equipped at its upper part with a cylinder 8, in which a piston 9 moved upwards, along arrow F1, by a cable 10, which after passing over pulleys of the reservoir 11, is itself biased downward, along arrow F2, by a counterweight system, not shown.

Il est clair que le contrepoids exerce sur le piston 9 une traction constante, que l'on peut régler en ajustant la masse du contrepoids. Il est clair également, que cette traction et par conséquent la dépression ainsi exercée par le piston 9 dans le réservoir 5 et dans le compartiment 4 du dialyseur est indépendante du volume de liquide que contient le réservoir et par co-aséquent de la quantité de liquide ayant traversé
a membrane 2, à partir du sang du malade.
It is clear that the counterweight exerts on the piston 9 a constant traction, which can be adjusted by adjusting the mass of the counterweight. It is also clear that this traction and therefore the vacuum thus exerted by the piston 9 in the reservoir 5 and in the compartment 4 of the dialyzer is independent of the volume of liquid contained in the reservoir and therefore co-consequent on the quantity of liquid having crossed
has membrane 2, from the patient's blood.

La quantité dEILrafiltrat à prélever lors du Lraitement du patient pourra être facilement pré-réglée en ajustant la course du contrepoids ou en équipant le cylindre 8 de butées de fin de course telles que 12 pour le piston. Avantageusement, le cylindre 8 sera en une matière transparente, permettant à l'observateur de suivre le mouvement du piston au cours du traitement et, à l'aide d'une graduation 13, d'apprécier son déplacement et de régler sa position de départ. The amount of EILrafiltrate to be removed during the patient's treatment can be easily pre-adjusted by adjusting the stroke of the counterweight or by equipping the cylinder 8 with end stops such as 12 for the piston. Advantageously, the cylinder 8 will be made of a transparent material, allowing the observer to follow the movement of the piston during the treatment and, using a graduation 13, to assess its movement and to adjust its starting position. .

Un manomètre 14, prévu sur le réservoir 5, permettra également à l'observateur de contrôler la pression régnant dans ce réservoir et, par conséquent, la dépression du compartiment 4 du dialyseur par rapport au compartiment 3. A pressure gauge 14, provided on the reservoir 5, will also allow the observer to control the pressure prevailing in this reservoir and, consequently, the depression of compartment 4 of the dialyzer relative to compartment 3.

Un tel dispositif pourra etre réalisé sous une forme compacte, avec, par exemple, un réservoir 5 d'un volume de 50 dm3 et un cylindre 8 d'un volume d'environ 4,9 dm3 se prêtant à une recirculation du dialysat à l'intérieur du réservoir 5 avec un débit
3 d'environ 10 à 15 dm par minute, pour un débit de sang dans le compartiment 3 du dialyseur d'environ 200 à 300 cm3 par minute.
Such a device could be produced in a compact form, with, for example, a reservoir 5 with a volume of 50 dm3 and a cylinder 8 with a volume of approximately 4.9 dm3 suitable for recirculation of the dialysate to l inside the tank 5 with a flow
3 of approximately 10 to 15 dm per minute, for a flow of blood in compartment 3 of the dialyzer of approximately 200 to 300 cm3 per minute.

On notera la simplicité des organes constitutifs d'#n# tel dispositif d'ultrafiltration. On remarquera, en 1##rticulier, que, lorsque la pompe 6 est attenante au réservoir 5, le réservoir et les organes de traction associés forment un ensemble autonome auquel peuvent être raccordés aisément les conduits 4s et 4b du dialyseur.  Note the simplicity of the constituent organs of # n # such an ultrafiltration device. It will be noted, in 1 ## rticulier, that, when the pump 6 is attached to the reservoir 5, the reservoir and the associated traction members form an autonomous assembly to which the conduits 4s and 4b of the dialyzer can be easily connected.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de mise en oeuvre qui vient d'être décrit et elle en englobe toutes les variantes, notamment tout autre type de partie mobile du réservoir (élément déformable, par exemple) ou tout autre moyen de traction. Dans le cas d'un contrepoids, en particulier, au lieu d'un système de poulie, on peut utiliser un bras de levier monté pivotant autour d'un point fixe de la structure du réservoir et à une extrémité duque#l est articulé un élément solidaire de la partie mobile du réservoir, tandis que son autre extrémité supporté directement le contrepoids.  Of course, the invention is not limited to the embodiment which has just been described and it encompasses all variants thereof, in particular any other type of mobile part of the reservoir (deformable element, for example) or any other means of traction. In the case of a counterweight, in particular, instead of a pulley system, it is possible to use a lever arm mounted pivoting around a fixed point of the structure of the tank and at one end where # l is articulated a element secured to the movable part of the tank, while its other end directly supports the counterweight.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1.- Dispositif de commande et de contrôle d'ultrafiltration par hémodialyse du type comprenant un dialyseur (1) divisé en deux compartiments par une paroi semiperméable (2),des moyens pour faire circuler le sang d'un patient dans un premier compartiment (3) de ce dialyseur, un réservoir (5) de liquide de dialyse et des moyens (6) pour faire eirculer ce liquide en circuit fermé entre ledit réservoir (5) et un second compartiment (4) dudit dialyseur, ce dispositif étant carac tersé en ce que ledit réservoir comprend une partie mobile (9) et en ce que des moyens (10) sont prévus pour exercer sur cette partie mobile un effort de traction réglable tendant à accroître le volume dudit réservoir. 1.- Device for controlling and controlling ultrafiltration by hemodialysis of the type comprising a dialyzer (1) divided into two compartments by a semipermeable wall (2), means for circulating the blood of a patient in a first compartment ( 3) of this dialyzer, a tank (5) of dialysis liquid and means (6) for circulating this liquid in a closed circuit between said tank (5) and a second compartment (4) of said dialyzer, this device being characterized in that said tank comprises a mobile part (9) and in that means (10) are provided for exerting on this mobile part an adjustable tensile force tending to increase the volume of said tank. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (12),réglables en position par rapport à ladite partie mobile, pour limiter la course de celle-ci. 2.- Device according to claim 1, characterized in that it comprises means (12), adjustable in position relative to said movable part, to limit the stroke thereof. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite partie mobile est un piston (9) se déplaçant dans un cylindre (10). 3.- Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that said movable part is a piston (9) moving in a cylinder (10). 4.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit cylindre (10) est transparent et comporte une graduation (13) permettant d'apprécier le déplacement dudit piston. 4.- Device according to claim 4, characterized in that said cylinder (10) is transparent and has a scale (13) for assessing the movement of said piston. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite partie mobile est constituée par un élément déformable dudit réservoir. 5.- Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that said movable part is constituted by a deformable element of said reservoir. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 tt 5,caractérisé en ce que ledit moyen de traction comprend un contrepoids sollicitant ladite partie mobile. 6.- Device according to one of claims 1 tt 5, characterized in that said traction means comprises a counterweight urging said movable part. i.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit contrepoids sollicite ladite partie (9) par l'intermédiaire d'un système de câbles (10) et de poulies de renvoi (11).  i.- Device according to claim 6, characterized in that said counterweight urges said part (9) via a system of cables (10) and return pulleys (11). 8.- Dispositif selon la revendication 6-, caractérisé en ce que ledit contrepoids sollicite ladite partie mobile par l'intermédiaire d'un bras de levier articulé en un point de la structure dudit réservoir.  8.- Device according to claim 6-, characterized in that said counterweight urges said movable part by means of a lever arm articulated at a point of the structure of said tank.
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