FR2893850A1 - Procede et dispositif de surveillance de perfusions sur un patient - Google Patents
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Abstract
L'invention propose un procédé et un dispositif de surveillance de perfusions sur un patient (1 ), au moyen d'une unité de dosage (2) de la solution de perfusion, d'une substance de marquage (3) introduite au moyen d'un dispositif de dosage supplémentaire avec la solution de perfusion ou avec un médicament et d'un détecteur (5) réagissant spécifiquement à une propriété physique ou chimique de la substance de marquage (3) ou du médicament, présent sur le corps du patient (1), de sorte qu'en fonction du signal du détecteur (5), une alarme est émise par l'intermédiaire d'une unité d'évaluation (6), lorsque le signal du détecteur (5) ne fait pas état de la présence et/ou de la quantité de substance de marquage (3) ou de médicament, en particulier après comparaison avec des valeurs déterminées.
Description
L'invention concerne un procédé et un dispositif de surveillance de
perfusions sur un patient, au moyen d'une substance de marquage introduite avec la solution de perfusion ou avec un médicament ou grâce à une modification d'une propriété physique qui marque la solution de perfusion administrée. Dans l'utilisation qui est faite des perfusions, en médecine, il est seulement possible, actuellement, de surveiller le dosage dans la ligne de perfusion en-dehors de l'organisme du patient. A cet effet, on surveille, par exemple, la pression de perfusion et parfois le volume d'écoulement dans la ligne de perfusion, par exemple au moyen d'un compte-goutte ou d'un détecteur de débit volumétrique thermique comme celui qui est décrit dans le modèle d'utilité allemand G 92 15 265.1 U1. En outre, en cas de sténose, dans la ligne de perfusion, on assure une surveillance, par exemple en contrôlant la surpression en cas d'utilisation de pompes-seringues.
Pour l'instant, en cas de perfusion de médicaments, on ne surveille pas si le médicament, malgré le dosage qui, a été effectué, parvient effectivement et selon la quantité calculée dans le corps de la personne ou de l'animal. Si, par exemple, la canule d'accès intraveineux n'est pas installée de façon fiable, le médicament qui est transporté avec la solution de perfusion ne parvient pas dans l'organisme et ni le contrôle qu'effectue l'unité de dosage de la pression, ni celui du débit volumétrique ne décèlent le problème. L'invention a donc pour but de fournir un procédé fiable ainsi qu'un dispositif de surveillance du débit de médicament qui est effectivement perfusé, ou de solution de perfusion présente dans l'organisme du patient.
Ce but est atteint grâce au fait que, par l'intermédiaire de la solution de perfusion, on introduit une substance de marquage ou un médicament, dont la présence et/ou la quantité est mesurée chez le patient, de sorte qu'il est possible de déterminer, à partir de la quantité de substance de marquage mesurée chez le patient, la présence et/ou la quantité de solution de perfusion perfusée. L'invention porte sur un procédé de surveillance de perfusions sur un patient grâce à une substance de marquage ou un médicament, introduit(e) avec la solution de perfusion, dont la présence et/ou la quantité est mesurée chez le patient, de sorte qu'est déterminée la présence et/ou la quantité de solution de perfusion perfusée à partir de la quantité de substance de marquage ou de médicament qui est mesurée chez le patient.
Avantageusement, il est possible de déterminer la substance de marquage ou le médicament grâce à leurs propriétés physiques. De façon avantageuse, il est possible de déterminer la substance de marquage ou le médicament grâce à leurs propriétés magnétiques, 5 électriques, acoustiques ou optiques. De préférence, il est possible de déterminer la substance de marquage ou le médicament grâce à un détecteur réagissant spécifiquement aux propriétés physiques de la substance de marquage ou du médicament. De façon préférée, la substance de marquage ou le médicament 10 est constitué(e) de nanoparticules, en particulier de nanoparticules chimiquement inertes présentant une taille de particules d'au moins approximativement 300 nanomètres. Selon un mode de réalisation de l'invention, la substance de marquage est constituée de substances physiologiquement inoffensives, que 15 l'on peut déterminer par leur composition chimique, en particulier, d'oxygène, d'un sucre, d'un sel, d'aspirine et/ou d'un agent de régulation du pH. Selon une forme d'exécution de l'invention, la substance de marquage ou le médicament introduit(e) est mesuré(e) de façon non-invasive sur le vaisseau sanguin, en aval du point d'entrée de la perfusion, chez le 20 patient. Le but de l'invention est également atteint grâce au fait que les perfusions pratiquées sur un patient sont surveillées grâce à une variation d'une propriété physique, mesurée sur le patient, variation qui laisse une empreinte dans la solution de perfusion qui est fournie. 25 L'invention porte également sur un procédé de surveillance de perfusions sur un patient grâce à une modification d'une propriété physique, qui marque la solution de perfusion qui est introduite, modification qui est mesurée chez le patient. Avantageusement, la propriété variable est la pression, la 30 température, une propriété électrique, électromagnétique, acoustique ou optique de la solution de perfusion. De façon avantageuse, la modification marquée est variable dans le temps, et se présente en particulier sous la forrne d'une impulsion cyclique ou d'une séquence d'impulsions à modulation. 35 De préférence, la modification marquée de la propriété physique de la solution de perfusion est mesurée de préférence au moyen d'un détecteur non-invasif placé sur le corps du patient, en particulier sur le vaisseau sanguin, en aval du point d'entrée de la perfusion, chez le patient. Le dispositif de mise en oeuvre du procédé comprend avantageusement : - une unité de dosage pour la solution de perfusion - une substance de marquage ou un médicament, introduit(e) dans la solution de perfusion - un détecteur réagissant spécifiquement à une propriété de la substance de marquage ou du médicament, sur le corps du patient, de sorte 10 que en fonction du signal du détecteur, une alarme est déclenchée lorsque le signal du détecteur ne fait pas état de la présence et/ou de la quantité de substance de marquage ou de médicament, en particulier après comparaison avec des valeurs déterminées. 15 Le dispositif de mise en oeuvre du procédé comprend avantageusement : - une unité de dosage pour la solution de perfusion - une modification d'une propriété physique qui est marquée dans la solution de perfusion qui est introduite, au moyen d'un générateur de 20 signaux - un détecteur réagissant à la propriété physique, sur le corps du patient, de sorte que en fonction du signal du détecteur, une alarme est déclenchée lorsque le signal du détecteur ne fait pas état de la présence de la propriété 25 physique, en particulier après comparaison avec des valeurs déterminées. On ajoute avantageusement à la solution de perfusion une substance de marquage physiologiquement inoffensive ou un médicament dont la présence et/ou la quantité dans l'organisme est déterminée au moyen d'un détecteur réagissant spécifiquement. 30 Les détecteurs à réaction spécifique, permettant de contrôler les perfusions, fonctionnent en particulier sans fil, par exemple par ondes radio. Les substances de marquage peuvent, par exemple, être des nanoparticules ou des colorants. A titre d'exemple, une variation possible d'une caractéristique physique de la solution de perfusion peut être une augmentation de la 35 température, directement en amont de la canule et une mesure de la température sur la veine, directement en aval de la canule. L'augmentation marquée de la température peut également être modulée de façon dynamique, par exemple sous la forme d'une impulsion cyclique ou d'un modèle d'impulsion. Les substances de marquage matérielles peuvent être constituées, par exemple, par des "substances de contraste" optiques ou magnétiques, comme par exemple le produit äICG-Pulsion" de la société Pulsion Medical Systems AG qui comprend du vert d'indocyanine, ou par des particules magnétiques nanocristallines comportant un noyau magnétique en oxyde ferreux.
Les substances de marquage matérielles, lorsqu'elles circulent à travers le corps, sont soit largement métabolisées, soit pas du tout métabolisées et évacuées rapidement sans modification. Les substances de marquage matérielles peuvent être détectées grâce à des procédés physiques ou chimiques d'analyse.
Si des substances de marquage magnétiques ou un médicament à nanoparticules magnétiques inertes est/sont administré(es) avec la perfusion, il est possible d'en détecter la présence une fois qu'ils sont sortis dans les vaisseaux sanguins, peu après le point d'entrée de la perfusion, à l'aide d'un détecteur magnétique, en particulier inductif. Le rapport manifeste avec le processus de perfusion est garanti, sous réserve de l'élimination des substances de marquage par processus cellulaire, par exemple sous la forme de nanoparticules dans le flux sanguin, étant donné qu'un reflux vers le point de perfusion des substances de marquage magnétiques ou des nanoparticules magnétiques est exclu. Les nanoparticules de taille assez importante, présentant une taille de particule moyenne d'au moins 300 nanomètres environ, qui sont éliminées plus rapidement dans l'organisme que des particules plus petites, sont particulièrement préférées. Afin d'augmenter le taux d'élimination, il est également possible, si besoin, de fixer des structures moléculaires sur la surface des nanoparticules.
Le détecteur magnétique est disposé à proximité du point d'entrée de la perfusion, à la surface de la peau du patient, et permet ainsi une surveillance non-invasive du processus de perfusion. Les substances de basse molécularité qui, en raison de leurs propriétés optiques, peuvent être détectées par absorption ou fluorescence sont particulièrement adaptées pour servir de substances matérielles de marquage optique. On utilise de préférence des produits fluorophores, dont la fluorescence peut s'éteindre du fait de leur fixation sur les composants du sang. Dans ce cas, on peut ajouter à la solution de perfusion, à l'aide d'un dispositif de dosage supplémentaire, un colorant indicateur qui influe sur le signal d'oxymétrie, connu en soi, pour la mesure optique par infrarouge de la pression partielle de l'oxygène. Par exemple, le vert d'indocyanine, le bleu de méthylène et le carmin d'indigo suppriment le signal de l'oxymètre. Si l'aiguille se déplace, le signal physiologique du flux sanguin veineux apparaît. Comme substance matérielle de marquage, il est également possible d'utiliser le médicament dosé, sans substance de marquage particulière ajoutée séparément, s'il dispose d'un spectre optique d'absorption infrarouge caractéristique. Dans ce cas, la présence du médicament peut être mesurée à l'aide d'un détecteur de mesure infrarouge à réflecteur placé à proximité du point d'entrée de la perfusion.
De l'oxygène dissous, en concentration connue, peut également servir de substance de marquage matérielle. La quantité de solution perfusée et la quantité de principe actif perfusé peuvent alors être calculées à partir de la différence de concentration dans le circuit sanguin veineux, peu avant l'entrée de la perfusion dans l'organisme, et peu après. Le procédé prévoit d'enrichir la solution de perfusion avec de l'oxygène ajouté, l'augmentation de la saturation en oxygène de l'hémoglobine étant mesurée à l'aide d'un oxymètre à réflexion. Dans ce cas, la solution de perfusion peut être cycliquement enrichie en oxygène, afin d'éviter d'obtenir des valeurs mesurées absolues et une évaluation quantitative, et afin de ne détecter que les variations relatives.
Du fait que la pointe de l'aiguille de perfusion est conformée de façon spécifique, en étant par exemple équipée d'une source d'ultra-sons, une modification physique oscillante est induite dans la pointe de l'aiguille, suite au transport du liquide. Le signal oscillant, par exemple une variation de pression, est reçu par un détecteur fixé dans la zone où est posée la pointe de l'aiguille de perfusion, à la surface de la peau. Le fait que le signal oscillant est corrélé au débit volumétrique de la solution de perfusion ou de médicament qui est perfusée permet une évaluation quantitative. En variante, un signal sonore est introduit dans le système de perfusion, dans la zone de l'unité de dosage de solution de perfusion. Etant donné que les liquides véhiculent bien le son, grâce à l'introduction du signal sonore dans le flux sanguin veineux, celui-ci peut être détecté de façon proximale par un capteur acoustique, au niveau de la veine. On peut ici en tirer une conclusion sur la liaison entre l'unité de dosage et le flux sanguin veineux. Le couplage acoustique peut être réalisé par l'intermédiaire d'un transducteur piézoélectrique.
Selon une variante, pour permettre une analyse d'impédance, une électrode introduit une impulsion électrique alternative qui est modulée en étant de préférence couplée à la quantité de principe actif qui est dosé avec la solution de perfusion. Cette impulsion alternative introduite, par l'intermédiaire de la solution de perfusion conductrice d'électricité, est détectée par une électrode de détection posée sur le corps du patient. Le signal mesuré sert à indiquer si la perfusion pénètre effectivement dans le corps du patient. Selon une variante du procédé selon l'invention, des microbulles de gaz sont produites dans la zone de l'unité de dosage de solution de perfusion et sont introduites dans la solution de perfusion, de façon proportionnelle à la quantité de principe actif/médicament qui est dosée. Ces microbulles sont détectées par un détecteur de mesure par ultrasons, qui est disposé à proximité du point d'entrée de la perfusion. On exploite ici la réflexion distincte du signal à ultrasons couplé, au niveau de la limite de phase des microbulles, du fait de l'importante différence de densité. En variante, il est possible d'utiliser des substances de marquage spécifiques, telles que le "Levovist", qui est composé à 99,9 % de galactose et à 1 % d'acide palmitique, comme produit de contraste. En cas de mesure invasive sur le corps du patient, on utilise spécialement une électrode-aiguille et la substance de marquage est constituée par une substance physiologiquement inoffensive, en particulier l'une ou plusieurs des substances suivantes : de l'oxygène, un agent de régulation du pH, un sel ou un sucre, de l'aspirine. La substance de marquage est dosée, dans la solution de perfusion, parallèlement au médicament proprement dit. Une aiguille-électrode permet de mesurer les substances mentionnées, ou les effets qu'elles provoquent, dans le sang du patient, comme par exemple une modification de la valeur du pH. L'aiguille-électrode peut dans ce cas être associée à la canule de perfusion, afin de n'utiliser qu'un accès invasif. Selon une autre variante de mise en oeuvre du procédé, qui n'utilise pas de substance de marquage, une impulsion électrique alternative est introduite dans le système de perfusion, au moyen d'une électrode, et est modulée en particulier en fonction de la quantité de solution de perfusion qui est dosée. L'impulsion alternative, par l'intermédiaire de la solution de perfusion qui conduit l'électricité, est captée par des électrodes d'ECG (électrocardiogramme) standard, et évaluée par l'unité d'évaluation d'ECG. Le signal capté sert à indiquer si la perfusion a lieu, et à quelle dose. Suivant une autre variante du procédé, qui n'utilise pas de substance de marquage supplémentaire, l'unité de dosage de solution de perfusion module des impulsions de pression dans la conduite de perfusion, en fonction de la quantité dosée de perfusion. Ces impulsions de pression sont détectées par un dispositif de mesure de la tension, connu en soi, et sont traitées par surveillance hémodynamique. Le signal mesuré sert à indiquer si la perfusion a lieu, et à quelle dose. Une autre variation marquée d'une propriété physique peut correspondre à la pression qui règne dans le système de perfusion, qui varie selon si la canule est bien placée, ou a été déplacée. La différence de pression entre la pression veineuse au niveau de la canule et la pression atmosphérique est analysée et sert à indiquer si la perfusion a lieu, mais sans qu'intervienne une évaluation quantitative du médicament/principe actif perfusé. Dans le procédé décrit ci-dessus,, il est particulièrement avantageux, pour de multiples raisons, de tirer parti des appareils de surveillance qui sont déjà prévus vers le patient, et de ne pas avoir recours à des détecteurs particuliers et/ou à une unité d'évaluation spéciale. Par exemple, on peut utiliser la surveillance hémodynarnique de la tension, qui est déjà prévue, pour surveiller la perfusion.
A l'aide des deux figures, des exemples d'exécution de deux dispositifs vont maintenant être expliqués, dispositifs qui sont destinés à mettre en oeuvre un procédé de surveillance de perfusions sur un patient et qui sont représentés schématiquement. Conformément à la figure 1, un patient 1 est alimenté de façon intraveineuse avec une solution de perfusion, au moyen d'une unité de dosage 2. Un dispositif de dosage supplémentaire permet de doser, dans la ligne qui mène au patient 1, une substance de marquage 3, par exemple un colorant indicateur optique. Un détecteur 5 fonctionnant sans fil, susceptible, en particulier, de déclencher une alarme est disposé à proximité immédiate du patient 1, en aval du point de perfusion, et traite les signaux. Les antennes 7, représentées symboliquement, transmettent les signaux du détecteur 5 à l'unité d'évaluation 6. En fonction du signal du détecteur 5, l'unité d'évaluation 6 émet une alarme lorsque le signal du détecteur 5 ne fait pas état de la présence et/ou de la quantité de substance de marquage 3 ajoutée. La valeur théorique correspondante de la substance de marquage 3 ajoutée est mémorisée dans l'unité d'évaluation 6. A la figure 2, comme variante d'exécution d'un procédé de surveillance de perfusions, les autres composants étant autrement les mêmes, le dispositif supplémentaire de dosage d'une substance de marquage 3 est remplacé par un avertisseur 4 placé dans la ligne de perfusion qui mène au patient 1. Grâce à l'avertisseur 4, une modification ciblée d'une propriété physique de la solution de perfusion marque celle-ci, par exemple une séquence d'impulsions à modulation est produite au moyen d'un transducteur piézoélectrique.
En variante, une impulsion électrique alternative de la solution de perfusion est marquée au moyen d'électrodes. La mesure correspondante, sur le patient 1, est réalisée à nouveau au moyen d'un détecteur 5 qui assure une transmission sans fil des signaux à une unité d'évaluation 6, à savoir soit au moyen d'un détecteur sensible aux bruits ou à la pression, soit au moyen d'un dispositif à électrodes présent au point de perfusion du patient. En fonction du signal du détecteur 5, l'unité d'évaluation 6 émet une alarme lorsque le signal du détecteur 5 ne fait pas (plus) état de la présence de la modification de la propriété physique marquée ou reste en-dessous dune valeur théorique ou de référence prédéterminée.
Claims (11)
1. Dispositif de mise en oeuvre d'un procédé de surveillance de perfusions sur un patient (1) grâce à une substance de marquage (3) ou un médicament, introduit(e) avec la solution de perfusion, dont la présence et/ou la quantité est mesurée chez le patient (1), de sorte qu'est déterminée la présence et/ou la quantité de solution de perfusion perfusée à partir de la quantité de substance de marquage (3) ou de médicament qui est mesurée chez le patient (1), comportant -une unité de dosage (2) pour la solution de perfusion, -une substance de marquage (3) ou un médicament, introduit(e) dans la solution de perfusion, -un détecteur (5) réagissant spécifiquement à une propriété de la substance de marquage (3) ou du médicament, sur le corps du patient (1), de 15 sorte que -en fonction du signal du détecteur (5), une alarme est déclenchée lorsque le signal du détecteur (5) ne fait pas état de la présence et/ou de la quantité de substance de marquage (3) ou de médicament. en particulier après comparaison avec des valeurs déterminées.
2. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'analyse aptes à déterminer la substance de marquage (3) ou le médicament grâce à leurs propriétés physiques. 25
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'analyse sont aptes à déterminer la substance de marquage (3) ou le médicament grâce à leurs propriétés magnétiques, électriques, acoustiques ou optiques. 30
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur (5), réagissant spécifiquement aux propriétés physiques de la substance de marquage (3) ou du médicament, apte à déterminer la substance de marquage (3). 35
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la substance de marquage (3) ou le médicament est constitué(e) de 20nanoparticules, en particulier de nanoparticules chimiquement inertes présentant une taille de particules d'au moins approximativement 300 nanomètres.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la substance de marquage (3) est constituée de substances physiologiquement inoffensives, que l'on peut déterminer par leur composition chimique, en particulier, d'oxygène, d'un sucre, d'un sel, d'aspirine et/ou d'un agent de régulation du pH.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure non-invasifs de la substance de marquage (3) ou du médicament introduit(e), destinés à être disposés sur le vaisseau sanguin, en aval du point d'entrée de la perfusion, chez le patient (1).
8. Dispositif de mise en oeuvre d'un procédé de surveillance de perfusions sur un patient (1) grâce à une modification d'une propriété physique, qui marque la solution de perfusion qui est introduite, modification qui est mesurée chez le patient (1), comportant -une unité de dosage (2) pour la solution de perfusion, -une modification d'une propriété physique qui est marquée dans la solution de perfusion qui est introduite, au moyen d'un générateur de signaux (4) -un détecteur (5) réagissant à la propriété physique, sur le corps du patient (1), de sorte que -en fonction du signal du détecteur (5), une alarme est déclenchée lorsque le signal du détecteur (5) ne fait pas état de la présence de la propriété physique, en particulier après comparaison avec des valeurs déterminées.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la propriété variable est la pression, la température, une propriété électrique, électromagnétique, acoustique ou optique de la solution de perfusion.
10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la modification marquée est variable dans le temps, et se présente en particulier sous la forme d'une impulsion cyclique ou d'une séquenced'impulsions à modulation.
11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détection de la modification marquée de la propriété physique de la solution de perfusion, les moyens de détection étant de préférence un détecteur (5) non-invasif destiné à être placé sur le corps du patient (1), en particulier sur le vaisseau sanguin, en aval du point d'entrée de la perfusion, chez le patient (1). 11
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