FR2905429A1 - Dispositif de delivrance d'un liquide comportant une pompe et une valve - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de délivrance d'un liquide, comportant une pompe (1) et une valve anti-siphon (4) extérieure à la pompe (1), présentant un conduit d'entrée (3) connecté à la canalisation de sortie (2) de la pompe (1) et un conduit de sortie (7) entre lesquels sont disposés un siège (11a) et un organe mobile (11) aptes à coopérer ensemble et qui délimitent, entre le conduit d'entrée (3) et le conduit de sortie (7), une zone de circulation de liquide étanche, ledit organe mobile (11) étant apte à passer d'une position d'ouverture permettant l'écoulement de liquide dans ladite zone de circulation, à une position de fermeture, dans laquelle l'organe mobile (11) vient en contact avec le siège (11a) de la valve (4) et empêche toute circulation dans ladite zone de circulation, ledit organe mobile (11) étant soumis à la pression d'une chambre de référence (5) qui n'est pas en communication de fluide avec le conduit de sortie.Application à la réalisation d'une pompe d'injection de médicament liquide.

Description

L'invention concerne un dispositif de délivrance d'un liquide comportant

une pompe comprenant une canalisation d'entrée apte à être reliée à un réservoir de liquide et reliée à un organe de contrôle d'entrée de la pompe, une canalisation de sortie reliée à un organe de contrôle de sortie de la pompe, une partie de pompage comprenant des moyens de commande munis d'une membrane de pompage et une chambre de pompage dont le volume est variable selon la déformation de la membrane de pompage. Un effet de siphonnement représente un problème majeur pour les utilisateurs de pompes injectant un médicament liquide. Si la pompe ou le réservoir de médicament liquide est situé à une hauteur supérieure à celle de l'emplacement d'injection sur le corps du patient, la colonne du liquide de la ligne d'injection crée une pression qui entraîne le liquide dans le corps du patient si la pompe n'est pas complètement étanche.

Cette situation intervient souvent pour les pompes à injection ambulatoires qui contiennent le réservoir de médicament liquide, telles que les pompes à insuline du type CSII (Continuous Subcutaneous Infusion ofInsu/in). Si parmi les caractéristiques techniques de la pompe d'injection, on utilise un réservoir de médicament de liquide de volume variable, un danger similaire peut intervenir dans le cas où le réservoir est soumis à une pression. Si le réservoir est situé à l'intérieur d'un boîtier ventilé, comme cela est le cas pour les pompes de type CSII, et le système de ventilation devient inopérant, une telle pression peut se présenter.

Dans la vie courante, ce cas peut se produire si un utilisateur d'un tel type de pompe prend un bain dans la mer ou une piscine avec cette pompe. Lorsque ce patient sort de l'eau, la membrane du filtre hydrophile qui protège le système de ventilation de l'entrée de l'eau, se bloque par le sel provenant du séchage de cette eau de mer et dans ce cas la pression de l'air du niveau de mer d'environ 100 kPa devient prisonnière à l'intérieur du boîtier. Par la suite, lorsque cet utilisateur monte dans un avion qui s'élève dans les airs rapidement jusqu'à l'altitude de croisière, dans laquelle la cabine présente une pression prédéterminée d'environ 72kPa qui est en dessous de la valeur de la pression du niveau de la mer, la pression qui était prisonnière dans le boîtier va entraîner une 2905429 2 poussée de 28 kPa du médicament liquide depuis le réservoir en direction du patient. Dans un cas alternatif de la vie courante un patient peut disposer sa pompe à un niveau plus élevé que le site d'injection. Selon la 5 longueur de la ligne d'injection et la différence de niveau précitée, une dépression va s'établir à la sortie de la pompe par l'effet siphon, par le poids du liquide. Dans ce cas aussi le médicament liquide sera entraîné par cette différence de pression (ou pression de siphon Psiph) vers le patient. Dans un cas typique, avec une ligne d'injection d'l mètre de 10 longueur et une densité du médicament proche de celle de l'eau, ces différences de pression peuvent atteindre jusqu'à 10 kPa. Dans tous ces cas se présente un danger dû à un facteur commun qui est la différence de pression positive (ou surpression) entre le réservoir de médicament liquide et l'emplacement d'injection au niveau du 15 corps du patient. Habituellement, pour pallier ce risque, on utilise des soupapes ( crack valves ) dans la zone de circulation du liquide, qui sont fermées par défaut et s'ouvrent à des pressions supérieures au maximum de différence de pression pouvant être attendu (EP 0 882 466). Cependant, la 20 pompe doit surmonter pour chaque injection la barrière érigée par cette soupape. Cette solution présente donc l'inconvénient d'augmenter la pression requise pour réaliser l'injection. Cette augmentation de la pression d'injection entraîne un endommagement au niveau de la quantité d'énergie consommée et de la précision de dosage de la pompe. De plus, 25 des différences de pression entre le réservoir et la sortie de la pompe, plus importantes que celles normalement attendues peuvent ouvrir la soupape. Le dimensionnement de la soupape est donc critique. Dans des pompes de type volumétrique (par exemple WO 90/15929 et EP183957), on peut utiliser une valve anti siphon (ASV) à 30 trois voies comme organe de contrôle de sortie de la pompe elle-même. Une telle valve anti siphon (voir 18 sur la figure 1 de WO 90/15929) fait partie intégrante de la pompe et elle présente un conduit d'entrée 20 et un conduit de sortie 3 pour le liquide ainsi qu'un port de référence (pression de référence Pref qui est la pression extérieure au dessus de la 35 membrane mobile 18a). Aucun écoulement de liquide n'est possible depuis le port de référence en direction de la sortie à travers une telle valve. La 2905429 3 zone de circulation de liquide entre l'entrée et la sortie s'ouvre ou se ferme en premier lieu en fonction des différences de pression entre le port d'entrée Pen et le port de référence Pref et entre le port de référence Pref et la sortie Psor.

5 Selon le dimensionnement de ces valves anti-siphon, ces deux différences de pression APen = Pen ù Pref et APsor = Pref ù Psor agissent simultanément sur la valve anti-siphon mais peuvent avoir des importances différentes pour l'ouverture de la zone de circulation comme il est montré schématiquement sur la figure 1. Dans ce schéma, un état de 10 la valve, caractérisé par les deux différences de pression APen et APsor, est représenté par un point avec les coordonnées (oPen , APsor). Si ce point est situé dans la zone hachurée la valve est fermée, sil le point est situé dans la zone non hachurée la valve est ouverte. La courbe qui sépare les deux zones, représente la transition entre l'ouverture et la fermeture, et elle est 15 donc caractéristique pour la valve. Pour expliquer le fonctionnement des valves anti-siphon on considère d'abord le cas où la pression d'entrée est en équilibre avec la pression de référence et oPen est donc égal à zéro. Ce cas particulier correspond à l'axe horizontal de la figure 1. Lorsque la différence de 20 pression APsor est supérieur à Ssor (seuil de pression en sortie), qui est une valeur fixe intrinsèque à la valve anti-siphon, alors la valve anti-siphon est fermée (zone hachurée de la figure 1). Inversement, lorsque la différence de pression APsor est inférieure à Ssor, alors la valve anti-siphon est ouverte (zone non hachurée de la figure 1).

25 Dans un autre cas particulier, qui correspond à l'axe vertical, si la pression de référence est en équilibre avec la pression de sortie et APsor est donc égal à zéro, la valve s'ouvre lorsque la différence de pression dPen est supérieure à Sen (seuil de pression en entrée), qui est une autre valeur fixe intrinsèque à la valve anti-siphon.

30 C'est donc soit quand APen augmente, soit quand APsor diminue (ou les deux à la fois) que l'on passe de la position de fermeture à la position d'ouverture de la valve anti-siphon, et inversement. La courbe représentative du principe d'ouverture et de fermeture de ces valves anti-siphon peut être décrite comme la fonction 35 f(APsor), et on comprends que la valve est ouverte dans des conditions 2905429 4 (APen , dPsor) Si APen > f(APsor)• On comprends également que les seuils de pression Ssor et Sen sont les intersections de cette fonction avec les axes. La figure 2 est un exemple plus général de courbe représentative du principe d'ouverture et de fermeture de ces valves anti- 5 siphon, pour une représentation qui n'est plus rectiligne comme sur la figure 1. (où f(APsor) = Sen + APsor (Sen/Ssor), mais qui présente une autre forme conforme au principe générale d'une relation f(APsor). Dans tous les cas de courbes représentant la relation f(APsor), quel que soit le point de départ (APen , APsor) représentant une situation 10 donnée de la valve : - si on part d'un emplacement situé dans la zone ouverte (zone non hachurée située à gauche de la courbe), et que l'on fait en sorte que APen diminue, dès que APen atteint ou reste en dessous de f(APsor) (Sen Si on est placé sur l'axe des ordonnées) alors ce passage de seuil de 15 pression conduit à la fermeture de la valve ; - si on part d'un emplacement situé dans la zone ouverte, et que l'on fait en sorte que APsor augmente, dès que APsor atteint ou reste en dessus de x, x étant la solution de l'équation APen = f(x), alors ce passage de seuil de pression conduit à la fermeture de la valve ; 20 - si on part d'un emplacement situé dans la zone fermée (zone hachurée située à droite de la courbe), et que l'on fait en sorte que APen augmente, dès que APen atteint ou reste au dessus de f(APsor) (Sen Si on est placé sur l'axe des abscisses) alors ce passage de seuil de pression conduit à l'ouverture de la valve; 25 - si on part d'un emplacement situé dans la zone fermée, et que l'on fait en sorte que APsor diminue, dès que APsor atteint ou reste en dessous de x, x étant la solution APen = f(x), alors ce passage de seuil de pression conduit à la ouverture de la valve. Ces valves anti-siphon dont le principe d'ouverture et de 30 fermeture est illustré sur les figures 1 et 2 présentent un seuil de pression en entrée Sen de valeur positive et un seuil de pression en sortie Ssor de valeur négative, de sorte que le point 0 (origine où APen = APsor = 0) est situé dans la zone fermée : on dit alors que la valve est fermée par défaut.

35 Selon une configuration idéale, la pression Pref du port ou de la chambre de référence est en équilibre avec la pression du liquide dans le 2905429 5 réservoir Pres de médicament liquide, donc Pres = Pref, et la valve ne s'ouvre que pour des différences de pression suffisamment petites APsor = Pres û Psor. Dans cette configuration idéale, des différences de pression supplémentaires entre le réservoir de liquide Pres et la sortie de la pompe 5 d'injection vont permettre la fermeture de la valve anti siphon (ASV), que ce soit du fait de l'agencement des pressions à l'intérieur de la pompe ou bien du fait d'une colonne de liquide aspirant le liquide depuis la sortie de la pompe. Dans de tels systèmes (décrits par exemple dans WO 90/15929 10 et EP183957) où la valve anti siphon est placée à la sortie de la pompe comme organe de contrôle de sortie de la pompe elle-même, on s'arrange pour que Pres = Pref. Dans le cas du scénario catastrophe décrit précédemment, si du sel provenant de l'eau de baignade bloque la ventilation du boîtier contenant la pompe, la pression de l'air du niveau de 15 mer d'environ 100 kPa devient prisonnière à l'intérieur du boîtier comme pression de référence Pref, de sorte que lorsque l'utilisateur est dans une cabine d'avion où la pression est de 72kPa, la surpression de 28 kPa va ouvrir l'organe de contrôle d'entrée (la soupape 16 dans la figure 1 de W090/15929) et la pression du réservoir de 100 kPa va s'équilibrer avec la 20 pression à l'entrée de la valve anti-siphon (la zone 20 dans la figure 1 de WO 90/15929) et on arrive à Pen = Pres = Pref et en conséquence LPen = 0 et APsor = 28 kPa. La valve anti-siphon sera donc bien fermée, si Ssor < 28 kPa. Si pour des raisons quelconques la différence de pression APsor sera encore plus grande que 28 kPa la valve anti-siphon va rester 25 fermée et elle va donc remplir sa fonction de sécurité. C'est le contraire de ce qui se produit dans le cas d'une soupape pour laquelle une différence de pression supplémentaire permet d'ouvrir la soupape et une différence de pression négative supplémentaire permet de fermer la soupape.

30 En conséquence, une telle valve anti-siphon peut être conçue avec une pression de début d'écoulement (ou seuil de pression en sortie) Ssor plus petite que les différences de pression attendues et donc plus petite que la pression de début d'écoulement (ou seuil de pression en entrée) Ssor d'une simple soupape à deux ports.

35 Les micropompes, comme celles utilisées dans EP183957 présentent des avantages pour l'injection des médicaments liquide parmi 2905429 6 lesquels une grande précision et un petit volume de pompage. Avec la technologie du micro usinage on arrive aussi à fabriquer des micropompes qui ont un rapport de compression suffisamment élevé pour être autoamorçantes, malgré leur petit volume de pompage. Cela est obtenu 5 en réduisant tous les volumes dans la pompe en rapport avec le volume de pompage. Cependant, dans le cas du micro usinage, les valves sont réalisées à partir de matériaux durs (par exemple du silicium), car il n'est pas possible d'intégrer à des procédés de micro usinage des matériaux souples, notamment pour la partie mobile et/ou le siège de la valve.

10 En conséquence, ce type de pompe est extrêmement sensible à la poussière et aux particules qui peuvent se loger entre les surfaces en contact de la valve en matériaux durs, en empêchant alors toute possibilité de fermeture étanche. Des valves non étanches permettent des fuites dangereuses s'il y a une différence de pression entre le réservoir de 15 médicament liquide et l'emplacement d'injection. Par exemple dans le cas catastrophe discuté avant, même si la différence de pression APsor = 28 kPa va fermer la valve, s'il y a des fuites à cause des particules, elle va quand même entraîner du liquide vers le patient et la fonction de sécurité n'est pas assurée.

20 La présente invention a pour objectif de fournir un dispositif permettant de surmonter les inconvénients de l'art antérieur et en particulier offrant la possibilité de combiner les avantages des micropompes auto-amorçantes et des valves anti-siphons moins sensibles aux particules.

25 A cet effet, selon la présente invention, le dispositif de délivrance d'un liquide présenté précédemment est caractérisé en ce qu'il comporte en outre une valve anti-siphon extérieure à la pompe, présentant un conduit d'entrée connecté à la canalisation de sortie de la pompe et un conduit de sortie entre lesquels est disposée un siège et 30 organe mobile aptes à coopérer ensemble et qui délimitent, entre le conduit d'entrée et le conduit de sortie de la valve, une zone de circulation de liquide étanche, ledit organe mobile étant apte à passer d'une position d'ouverture permettant l'écoulement de liquide dans ladite zone de circulation, à une position de fermeture, dans laquelle l'organe mobile 35 vient en contact avec le siège de la valve et empêche toute circulation dans ladite zone de circulation, ledit organe mobile étant soumis à la 2905429 7 pression d'une chambre de référence qui n'est pas en communication de fluide avec le conduit de sortie. De cette manière, on comprend que par la combinaison d'une micropompe et d'une valve extérieure on arrive à maintenir la précision de 5 la micropompe en élargissant les possibilités de type de valves utilisées. En effet, une valve anti-siphon extérieure à la pompe peut avantageusement être obtenue selon des techniques différentes des techniques de micro-usinage, donc pour former par exemple des valves anti-siphon de type macroscopique moins sensibles aux particules.

10 Selon une disposition préférentielle, le siège et/ou l'organe mobile de ladite valve anti-siphon est réalisé en un matériau souple, par exemple en élastomère, notamment en silicone ou caoutchouc naturel ou encore en caoutchouc synthétique. De cette façon, grâce à l'utilisation d'une valve extérieure 15 souple on arrive à maintenir la précision de la micropompe et on améliore la tolérance aux particules, donc on diminue les risques de fuite de la valve en position fermée par rapport à une valve où les zones en contact lors de la fermeture sont réalisées dans des matériaux durs (par exemple ceux utilisés pour la fabrication par les techniques de micro-usinage, tels 20 que le silicium, les oxydes métalliques etc...). Ainsi, de cette façon on combine les avantages d'une pompe de petite taille qui peut être micro-usinée et des valves souples tolérantes aux particules. En pratique, une telle valve extérieure va présenter une taille 25 plus importante que la taille d'une valve micro usinée, et donc aussi un volume mort plus important. Pendant l'auto-amorçage, la micropompe va devoir compresser le gaz dans tout ce volume jusqu'au seuil d'ouverture Sen de la valve extérieure pour que ce gaz pénètre dans cette valve et fasse avancer le liquide. Le volume mort et le seuil d'ouverture (ou seuil 30 de pression en entrée) Sen de cette valve externe vont donc influencer les propriétés d'autoamorçage de la micropompe et donc du système complet. De préférence, le passage entre la position de fermeture et la position d'ouverture de l'organe mobile de la valve anti-siphon est 35 commandée au moins par la pression Pref régnant dans la chambre de référence.

2905429 8 En fait, l'ouverture de l'organe mobile de la valve anti-siphon est commandée par deux différences de pression, à savoir APen= Pen - Pref et DPsor= Pref - Psor. Dans une forme de réalisation particulière préférentielle la valve 5 extérieure est ouverte par défaut, et donc le seuil de pression en sortie Ssor prédéterminé est positif et le seuil de pression en entrée Sen prédéterminé est négatif. Cette forme de réalisation préférentielle est illustrée sur les figures 5 et 6. L'organe mobile est en position d'ouverture lorsque ladite valve est en position d'équilibre dans laquelle les pressions 10 dans le conduit d'entrée (Pen), dans le conduit de sortie (Psor) et dans la chambre de référence (Pref) sont égales entre elles. En outre, l'organe mobile passe en position de fermeture, depuis ladite position d'équilibre de la valve anti-siphon, si la pression dans le conduit de sortie (Psor) est abaissée au moins de la valeur d'un seuil de pression en sortie (Ssor) 15 prédéterminé, les pressions dans le conduit d'entrée (Pen) et dans la chambre de référence (Pref) restant constantes. Egalement, l'organe mobile passe en position de fermeture, depuis ladite position d'équilibre de la valve anti-siphon, si la pression dans la chambre de référence (Pref ) est augmentée au moins de la valeur absolue d'un seuil de pression en 20 entrée (Sen) prédéterminé, les pressions dans le conduit de sortie (Psor) et dans la chambre de référence (Pref) restant constantes. Dans ce cas, la capacité d'autoamorçage de la micropompe n'est en plus pas affectée par la valve anti-siphon extérieure puisque ce n'est pas nécessaire de comprimer le gaz en sortie de pompe pour 25 dépasser le seuil de pression en entrée Sen et faire entrer le gaz dans la valve anti-siphon. Selon une autre disposition préférentielle, la pompe est une micropompe, c'est-à-dire une pompe micromécanique fabriquée par les techniques de micro-usinage.

30 Si ledit conduit de sortie de la valve anti-siphon est relié à une ligne d'injection (qui se termine par exemple par un cathéter d'injection), avantageusement ledit seuil de pression de fermeture prédéterminé (Ssor) est inférieur à l'opposé de la pression de siphon (-Ps;ph) régnant dans la valve, si ladite ligne d'injection est disposée de façon verticale avec 35 l'extrémité distale (celle qui est proche du patient) en bas. Dans ce cas, cela signifie que l'on respecte l'inégalité suivante : 2905429 9 0< Ssor<-Ps;ph= LXGxD où L est la longueur de la ligne d'injection, G est la constante de gravité et D la densité du fluide. Selon une autre disposition de la présente invention, ladite 5 pression de référence (Pref) est sensiblement égale à la pression régnant dans la canalisation d'entrée de la pompe. S'agissant notamment de la structure du dispositif, l'une ou plusieurs des dispositions suivantes peuvent être mises en oeuvre : - ladite valve présente un corps de valve dans lequel sont 10 formés ledit conduit d'entrée, ladite zone de circulation et le conduit de sortie ; - ledit organe mobile appartient à un film flexible qui est fixé de façon étanche à la surface du corps de valve, et s'étend le long de ladite zone de circulation. De préférence, ledit film flexible est réalisé en un 15 matériau élastique ou des combinaisons (tel que des couches superposées) de polymères tels que le polychlorure de vinyle, le polyéthylène, le polycarbonate, le polyamide, ou une polyoléfine, et en particulier un polymère élastomérique comme le silicone, le polybutadiène, le caoutchouc synthétique de type Viton (marque déposée), le caoutchouc 20 éthylène propylène, ou le caoutchouc naturel ; - ladite chambre de référence est en communication avec la canalisation d'entrée de la pompe ; - le dispositif comporte en outre un réservoir de liquide relié à ladite canalisation d'entrée de la pompe ; 25 - la chambre de référence est soumise à la même pression (Pref) que la pression (Pres) régnant dans le réservoir de liquide ; - ledit réservoir de liquide présente un volume variable, notamment ledit réservoir de liquide comporte un corps de réservoir fixe et une paroi de réservoir mobile délimitant la cavité dudit réservoir de 30 liquide ; dans ce cas, de préférence, ladite paroi de réservoir mobile est fixée de façon étanche à la surface extérieure du corps de réservoir fixe, et/ou ladite paroi de réservoir mobile est formée d'un film flexible, de préférence réalisé en un matériau polymère ou des combinaisons (tel que des couches superposées) de matériaux polymères tels que le 35 polychlorure de vinyle , le polyéthylène, le polycarbonate, le polyamide, ou une polyoléfine, ou en particulier un polymère élastomérique comme le 2905429 10 silicone, le polybutadiène, le caoutchouc synthétique de type Viton (marque déposée), le caoutchouc éthylène propylène, ou le caoutchouc naturel ; - la pression (Pres) régnant dans ledit réservoir de liquide est 5 sensiblement égale à la pression régnant à l'extérieur du réservoir de liquide; dans ce cas, de préférence, ledit corps de valve fixe et ledit corps fixe de réservoir sont formés d'une seule pièce formant un corps fixe, en particulier ladite valve et ledit réservoir de liquide sont délimités par la même surface dudit corps fixe formant le corps de valve et le corps de 10 réservoir ; -le film flexible de l'organe mobile et le film flexible de ladite paroi de réservoir mobile sont réalisés à partir du même film flexible ; notamment, ledit film flexible unique comporte une première couche flexible et une deuxième couche souple située sur la face du film tournée 15 vers le réservoir et vers le siège de la valve anti-siphon, en particulier ledit film flexible unique est fixé contre ladite surface du corps fixe unique de façon étanche pour former ladite zone de circulation de ladite valve antisiphon et la cavité dudit réservoir de liquide ; cette fixation étanche est par exemple réalisée par soudage par ultrasons, par soudage thermique, 20 par soudure par laser, par collage, par une technique d'ajustage de précision sous pression, ou encore par une technique de retenue telle qu'en utilisant un clip, ou par un serrage à chaud ; - ledit réservoir de liquide comporte en outre un capot monté sur ledit corps de réservoir fixe, ladite paroi de réservoir mobile étant 25 logée entre ledit capot et ledit corps de réservoir fixe, en particulier ladite chambre de référence est reliée à l'espace délimité entre le capot et la paroi de réservoir mobile, et/ou ledit capot est monté sur ledit corps fixe formant ledit corps de valve fixe et ledit corps fixe de réservoir, ledit capot et ledit corps fixe délimitant un espace qui renferme ledit réservoir de 30 liquide et ladite chambre de référence ; la pompe est une pompe du type volumétrique; - ladite pompe est autoamorçante en l'absence de la valve anti- siphon c'est-à-dire que ladite pompe comporte un rapport de compression qui est plus élevé que le rapport des pressions d'ouverture absolues des 35 organe de contrôle d'entrée et de sortie (le rapport de compression étant défini comme le rapport du volume de pompage par rapport à la somme 2905429 11 du volume de pompage et du volume mort interne entre les deux organe de contrôle) ; - la pompe présente un petit volume de pompage plus petit que 10 pl, de préférence plus petit que 1 pl, de préférence plus petit que 5 500 nl, en particulier la pompe est fabriquée par les techniques de micro usinage. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels : 10 - les figures 1 et 2, déjà décrites, présentent schématiquement le principe d'ouverture et de fermeture d'une valve anti-siphon ; - la figure 3 est une vue schématique en section d'un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention, et - la figure 4 est une vue schématique en section d'un dispositif 15 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; et, les figures 5 et 6 sont des schémas de principe en ouverture et en fermeture d'une valve anti-siphon selon une forme de réalisation particulière préférentielle où la valve extérieure est ouverte par défaut. Le dispositif selon l'invention peut comporter, conformément 20 aux premier et deuxième modes de réalisation décrits ci-après, une pompe 1 de type pompe micromécanique ou micropompe auto amorçante telle que celle présentée dans le document EP739451, réalisée essentiellement en silicium et en verre. Sur les figures 3 et 4, cette micropompe 1 est schématisée 25 selon la forme d'une boîte mais parmi ses composants, elle comprend : - un organe de contrôle d'entrée de liquide et un organe de contrôle de sortie de liquide (non visibles) ; - une canalisation d'entrée 8 reliée à l'organe de contrôle d'entrée de la pompe 1 situé en aval de la canalisation d'entrée 8 ; 30 -une canalisation de sortie 2 reliée à l'organe de contrôle de sortie de la pompe 1 situé en amont de la canalisation de sortie 2 ; et - une partie de pompage (non représentée) comprenant des moyens de commande munis d'une membrane de pompage et une chambre de pompage dont le volume est variable selon la déformation de 35 la membrane de pompage.

2905429 12 On choisit une pompe 1 dont le rapport de compression est suffisamment élevé pour dépasser les pression d'ouverture des valves internes servant d'organes de contrôle d'entrée et de sortie de liquide, pour un fluide compressible comme l'air.

5 La canalisation d'entrée 8 est apte à être reliée à un réservoir de liquide 6 qui, dans le mode de réalisation représenté fait partie intégrante du dispositif, mais qui pourrait se présenter sous une forme séparable. Le dispositif comporte en outre une valve anti-siphon 4 externe 10 séparée de la pompe 1. Le conduit d'entrée 3 de la valve 4 est relié à la canalisation de sortie 2 de la pompe 1. On choisit une valve 4 dont la partie mobile 11 et le siège l la situés en regard, sont l'un et l'autre ou au moins l'un des deux, réalisés dans un matériau souple. De cette façon, la valve anti-siphon 4 reste 15 étanche dans sa position de fermeture malgré la présence de poussières et de particules. Par matériau souple, on entend un matériau qui n'est pas rigide, dont la nature et/ou l'épaisseur rend la partie mobile 11 élastique et/ou molle pour se déformer et absorber des variations d'états de surface 20 dûs à la présence de poussières et de particules, d'une taille de l'ordre d'une fraction de micromètre à quelque micromètres. Par exemple, ce matériau souple est un polymère élastomérique comme le silicone, le polybutadiène, le caoutchouc synthétique de type Viton (marque déposée), le caoutchouc éthylène- 25 propylène, ou le caoutchouc naturel. Dans l'exemple illustré, la partie mobile 11 est un film flexible polymère tel que du polychlorure de vinyle, du polyéthylène, du polycarbonate, du polyamide, ou de la polyoléfine, d'une épaisseur comprise entre 5 micromètres et 200 micromètres.

30 Dans l'exemple illustré, la valve 4 est réalisée dans un boîtier 10, par exemple en matière plastique rigide, dans lequel ont étéréalisés : - le conduit d'entrée 3 de la valve 4 relié à la canalisation de sortie 2 de la pompe 1, - le conduit de sortie 7 de la valve 4 montée sur l'extrémité 35 amont de la ligne d'injection (non représentée), dont l'extrémité aval est reliée au patient, par exemple au niveau d'un cathéter, et 2905429 13 - le siège lia de la valve, situé entre le conduit d'entrée 3 et le conduit de sortie 7 et en communication de fluide avec ces derniers. Le film constituant l'organe mobile 11 est fixé de façon étanche à la surface du corps de valve 10, tout autour du siège lia de la valve 4.

5 Grâce à l'organe mobile 11, le conduit d'entrée 3, le conduit de sortie 7 et le siège 11a de la valve délimitent une zone de circulation de liquide étanche, située en aval de la pompe 1 et en amont du patient (non représenté). La face de la partie mobile 11 tournée en direction opposée au 10 siège lla est en contact avec une chambre de référence 5 dont la pression Pref va influer sur la position (ouverte ou fermée) de la valve 4, en fonction de la valeur de la pression Psor régnant dans le conduit de sortie 7 de la valve 4. Dans l'exemple illustré, le réservoir 6 a été formé dans un corps 15 de réservoir 13 délimitant une cavité pouvant être remplie du médicament liquide, cette cavité étant refermée par une paroi de réservoir 14. En l'espèce, la paroi de réservoir 14 est mobile et formée d'un film flexible en polymère, fixé de façon étanche à la surface du corps de réservoir 13. Le réservoir 6 est destiné à être rempli de liquide, sans 20 présence de gaz afin d'éviter tout risque d'arrivée de gaz dans la pompe 1. Pour permettre une variation du volume du réservoir 6, lorsqu'il est rempli ou lorsqu'il se vide, la paroi de réservoir 14 mobile est formé d'un film qui peut se déformer (film flexible) sans être élastique ou extensible. A cet effet, on peut utiliser du polymère tel que du polychlorure de vinyle, du 25 polyéthylène, du polycarbonate, du polyamide, ou de la polyoléfine, d'une épaisseur comprise entre 5 micromètres et 200 micromètres. Dans un souci de simplicité, comme on le voit sur la figure 3, le boîtier 10 de la valve 4 et le corps de réservoir 13 forment les deux parties d'une même pièce formant un corps fixe 10/13 pour le dispositif, et c'est 30 un film unique 11/14 qui constitue la paroi de réservoir 14 mobile et l'organe mobile 11 de la valve 4. Dans le cas de ce film unique 11/14, on peut choisir un film flexible réalisé dans matériau tel que ceux présentés ci-dessus. On peut également prévoir un film 11/14 formé d'une superposition d'au moins 35 deux couches: 2905429 14 - dont la première couche est flexible et peut être réalisée dans matériau tel que ceux présentés ci-dessus afin de ne pas pouvoir s'étendre, et - dont la deuxième couche est souple, est située sur la face du 5 film 11/14 tournée vers le réservoir 6 et vers le siège 11a de la valve 4, et est par exemple réalisée dans un polymère élastomérique comme le silicone, le polybutadiène, le caoutchouc synthétique de type Viton (marque déposée), le caoutchouc éthylène-propylène, ou le caoutchouc naturel.

10 Un capot 15 surmonte le corps fixe 10/13 en s'étendant au dessus du réservoir 6 et de la valve 4, la pompe 1 étant située sur une autre face du corps fixe 10/13. Le capot 15 n'est pas monté de façon étanche sur le corps fixe 10/13 mais il doit empêcher la pénétration de tout liquide dans le 15 dispositif, notamment à l'intérieur de la cavité 16 du capot 15. A cet effet, il y a une ventilation (non représentée) entre l'extérieur du capot 15 et la cavité 16 du capot 15, avec un filtre hydrophobe. Ainsi, on comprend que la pression de l'air extérieur (pression extérieure) au dispositif (à l'extérieur du capot 15) peut pénétrer dans la 20 cavité 16 du capot 15. De cette façon, grâce à la flexibilité du film constituant la paroi de réservoir 14 mobile et l'organe mobile 11 de la valve 4, cette pression extérieure est également celle qui s'exerce dans le réservoir 6 (pression de liquide Pres) et dans la chambre de référence 5 (pression de gaz Pref) de la valve 4.

25 En effet, du fait de la configuration présentée précédemment, la pression (de gaz) Pref de la chambre de référence 5 est donc la même que la pression de liquide (Pres) régnant dans le réservoir 6 de médicament liquide. Une forme de réalisation particulière préférentielle où la valve 30 extérieure est ouverte par défaut est illustrée dans son mode de fonctionnement sur les figures 5 et 6 (la structure matérielle peut être celle du premier mode de réalisation la figure 3 ou du deuxième mode de réalisation de la figure 4). La valve 4 présente alors un seuil de pression en sortie S50r qui 35 est positif, c'est-à-dire qu'elle est ouverte si la pression Psor régnant dans le conduit de sortie 7 de la valve 4 est égale ou supérieure à la pression 2905429 15 Prof régnant dans la chambre de référence 5, de laquelle on retire le seuil de pression en sortie Ssor de la valve 4 (Psor? Prof - Ssor), dans le cas ou la pression Pen d'entrée est en équilibre avec la pression Pref de référence. Dans le cas inverse, c'est-à-dire quand la pression Psor régnant 5 dans le conduit de sortie 7 de la valve 4 est inférieure d'un certain écart (seuil de pression en sortie Ssor de la valve 4) à la pression Prof régnant dans la chambre de référence 5 , ou Psor < Prof - Ssor, et que la pression Pen d'entrée est en équilibre avec la pression Pref de référence, la valve est en position de fermeture.

10 Selon cette forme de réalisation particulière préférentielle, la valve 4 présente un seuil de pression en entrée Sen de valeur négative : lorsque la pression Psor de sortie est en équilibre avec la pression Pref de référence alors la valve est ouverte si APen >_ Sen et la valve est fermée si APen < Sen.

15 On comprend que dans ce cas particulier de valve anti-siphon, qui est ouverte en position d'équilibre, comme illustré sur les figures 5 et 6 (le point O, origine où APen = APsor = 0, est situé dans la zone ouverte), le volume mort de la valve anti-siphon n'as pas d'impact sur les performances d'autoamorçage de la micropompe, parce qu'il n'est pas 20 nécessaire de comprimer le volume de gaz contenu entre la micropompe et la valve extérieure pour le faire passer dans la valve extérieure. Ainsi, par exemple si la ventilation est bloquée, comme dans le cas décrit ci-avant, à cause d'un bain dans l'eau de mer, la pression enfermée dans la cavité 16 du capot 15 est de l'ordre de 100 kPa ou plus 25 que 100 kPa. Cette pression va agir sur les pressions dans le réservoir de liquide 6 (Pres) et de la chambre de référence 5 (Pref) de la valve antisiphon 4 qui vont prendre cette valeur de 100 kPa. Si les valves de la micropompe 1 ne sont pas parfaitement étanches, la même pression va s'établir à l'entrée (conduit 3) de la valve anti-siphon 4 (Pen = 100 kPa).

30 Quand l'utilisateur se déplace ensuite en avion et l'avion s'élève à sa hauteur de croisière, la pression dans la cabine de l'avion, et donc de la sortie 7 de la valve anti-siphon 4, va être environ de 72 kPa. Il y aura donc une différence de pression APsor de 28 kPa entre la chambre de référence 5 et le conduit de sortie 7 de la valve anti-siphon 4. Si l'on 35 considère la pression Pen dans le conduit d'entrée 3 de la valve 4, au moment de la montée de l'avion, si les valves de la micropompe 1 ne sont 2905429 16 pas parfaitement étanches, Pen reste à la valeur de la pression dans la chambre de référence 5 (Pref) , soit Pen = Pref = 100 kPa, de sorte que APen = 0 (on se trouve sur l'axe vertical des ordonnées sur les figures 5 et 6). Avec un seuil de pression en sortie Ssor typique de 5 kPa la valve anti- 5 siphon 4 restera donc bien fermée. De cette façon, on comprend que la valve 4 se referme et joue également son rôle anti-siphon lorsque la pression (Pres) du réservoir 6 est plus élevée que celle de l'emplacement d'injection au niveau du corps du patient, ce qui empêche toute fuite de liquide vers le patient, non 10 commandée par la pompe 1. On comprend aussi qu'une telle valve antisiphon peut jouer son rôle même si elle est contaminée par des particules de petites tailles parce que la fermeture reste étanche grâce à l'utilisation des matériaux souples ou mous.

15 De plus, dans la plupart des cas, on réalise une valve dont les performances sont conformes au diagramme des figures 5 et 6. Dans ce cas, la valve anti-siphon présente un seuil de pression en entrée Sen de valeur négative et un seuil de pression en sortie Ssor de valeur positive, de sorte que le point O (où APen = APsor = 0) est situé 20 dans la zone ouverte : on dit alors que la valve est ouverte par défaut. Ainsi, puisque la valve 4 est ouverte par défaut de sorte qu'elle ne contribue donc pas au volume mort de gaz à comprimer du dispositif de délivrance de liquide selon la présente invention. Donc elle n'affecte pas les performances d'auto-amorçage de la pompe 1.

25 Dans le cas du deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 4, il y a toujours une pièce unique formée du corps fixe 10/13 qui comporte à la fois et côte à côte le boîtier 10 de la valve 4 et le corps de réservoir 13, mais le siège lia' de la valve 4 est formé au fond du réservoir 6 et coopère avec un organe mobile 11' qui est maintenant 30 séparé de la paroi de réservoir mobile 14. En effet, ce deuxième mode de réalisation, que l'on peut qualifier de forme emboîtée, le film formant l'organe mobile 11' de la valve 4 est monté de façon étanche sur la paroi de fond du réservoir 6 de sorte que c'est ce dernier qui constitue la chambre de référence 5.

2905429 17 On dispose d'une structure plus compacte et l'équilibre entre la pression du réservoir Pres et la pression de référence Pref est garantie par construction. Cependant, le fonctionnement reste le même. Par exemple dans le cas de ventilation bloquée, la même 5 pression de 100 kPa sera enfermée sous le capot 15 et agira sur le liquide dans le réservoir 6 et donc aussi sur la chambre de référence 5 de la valve anti-siphon 4. Si les valves de la micropompe 1 ne sont pas parfaitement étanches cette pression de 100 kPa va jouer ensuite sur la pression en sortie Psor de la valve 4 et sur la pression Pen à l'entrée de la valve 4 .

10 Ensuite, quand l'utilisateur arrive dans un avion à l'altitude de croisière, la pression dans la cabine de l'avion est de 72 kPa . Ce scénario a pour conséquence: - sur la pression à l'entrée Pen de la valve 4 de rester à la valeur de 100 kPa, de sorte que l'on va arriver à Pref = Pres = Pen = 100 kPa, de 15 sorte que APen = 0 (on se trouve sur l'axe vertical des ordonnées sur les figures 5 et 6), et - sur la pression en sortie Psor de la valve 4 d'atteindre la valeur de 72 kPa , d'où il en résulte une différence de pression APsor de 28 kPa entre la chambre de référence 5 et le conduit de sortie 7 de la valve antisiphon 4. Avec un seuil de pression en sortie Ssor typique de 5 kPa, on a LPsor > Ssor et la valve anti-siphon 4restera donc bien fermée. Ainsi, dans les deux modes de réalisation représentés sur les figures 3 et 4, la valve 4 extérieure présente trois ports (conduit d'entrée 3, de sortie 7 et chambre de référence 5 qui est située en dehors du 25 circuit de liquide). Cette valve 4 sert de sécurité entre la pompe 1 et le patient, car elle reste en principe ouverte et ne se ferme qu'en cas de problème potentiel (si son chemin fluidique de sortie se trouve en dépression par rapport à la pression extérieure au dispositif).

Claims (35)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de délivrance d'un liquide comportant : - une pompe (1) comprenant une canalisation d'entrée (8) apte à être reliée à un réservoir de liquide (6) et reliée à un organe de contrôle d'entrée de la pompe (1), une canalisation de sortie (2) reliée à un organe de contrôle de sortie de la pompe (1), une partie de pompage comprenant des moyens de commande munis d'une membrane de pompage et une chambre de pompage dont le volume est variable selon la déformation de la membrane de pompage, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une valve anti-siphon (4) extérieure à la pompe (1), présentant un conduit d'entrée (3) connecté à la canalisation de sortie (2) de la pompe (1) et un conduit de sortie (7) entre lesquels sont disposés un siège (11a) et un organe mobile (11) aptes à coopérer ensemble et qui délimitent, entre le conduit d'entrée (3) et le conduit de sortie (7), une zone de circulation de liquide étanche, ledit organe mobile (11) étant apte à passer d'une position d'ouverture permettant l'écoulement de liquide dans ladite zone de circulation, à une position de fermeture, dans laquelle l'organe mobile (11) vient en contact avec le siège (11a) de la valve (4) et empêche toute circulation dans ladite zone de circulation, ledit organe mobile (ii) étant soumis à la pression d'une chambre de référence (5) qui n'est pas en communication de fluide avec le conduit de sortie (7).

2. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le siège (lia) et/ou l'organe mobile (11) de ladite valve anti-siphon (4) est réalisé en un matériau souple.

3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage entre la position de fermeture et la position d'ouverture de l'organe mobile (il) de la valve anti-siphon (4) est commandée au moins par la pression (Pref) régnant dans la chambre de référence (5).

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe mobile (11) est en position d'ouverture lorsque ladite valve est en position d'équilibre dans laquelle les pressions dans le conduit d'entrée (3) (Pen), dans le conduit de sortie (7) (Psor) et dans la chambre de référence (5) (Pref) sont égales entre elles, 2905429 19 en ce que l'organe mobile (11) passe en position de fermeture, depuis ladite position d'équilibre de la valve anti-siphon (4), si la pression dans le conduit de sortie (7) (Psor) est abaissée au moins de la valeur d'un seuil de pression en sortie (Ssor) prédéterminé, les pressions dans le conduit 5 d'entrée (3) (Pen) et dans la chambre de référence (5) (Pref) restant constantes, et en ce que l'organe mobile (11) passe en position de fermeture, depuis ladite position d'équilibre de la valve anti-siphon (4), si la pression dans la chambre de référence (5) (Pref ) est augmentée au moins de la valeur 10 absolue d'un seuil de pression en entrée (Sen) prédéterminé, les pressions dans le conduit de sortie (7) (Psor) et dans la chambre de référence (5) (Pref) restant constantes.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe (1) est une micropompe. 15

6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit conduit de sortie (7) de la valve anti-siphon (4) est reliée à une ligne d'injection et en ce que ledit seuil prédéterminé de pression de fermeture (Ssor) est inférieur à l'opposé de la pression de siphon (- Psiph) régnant dans la valve, si ladite ligne d'injection est disposée de façon verticale 20 avec l'extrémité distale en bas.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite valve (4) présente un corps de valve (10) dans lequel sont formés ledit conduit d'entrée (3), ladite zone de circulation et le conduit de sortie (7). 25

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit organe mobile (11) appartient à un film flexible qui est fixé de façon étanche à la surface du corps de valve (10), et s'étend le long de ladite zone de circulation.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que 30 ledit film est réalisé en un matériau élastique.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite pression de référence (Pref) est sensiblement égale à la pression régnant dans la canalisation d'entrée (8) de la pompe (1). 2905429 20

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite chambre de référence (5) est en communication avec la canalisation d'entrée (8) de la pompe (1).

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes caractérisé en ce qu'il comporte en outre un réservoir de liquide (6) relié à ladite canalisation d'entrée (8) de la pompe (1).

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la chambre de référence (5) est soumise à la même pression (Pref) que la pression (Pres) régnant dans le réservoir de liquide (6). 10

14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que ledit réservoir de liquide (6) présente un volume variable.

15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la pression (Pres) régnant dans ledit réservoir de liquide (6) est sensiblement égale à la pression régnant à l'extérieur du réservoir de 15 liquide (6).

16. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit réservoir de liquide (6) comporte un corps de réservoir fixe (13) et une paroi de réservoir mobile (14) délimitant la cavité dudit réservoir de liquide (6). 20

17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite paroi de réservoir mobile (14) est fixée de façon étanche à la surface extérieure du corps de réservoir fixe (13).

18. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite paroi de réservoir mobile (14) est formée d'un film flexible, de 25 préférence réalisé en un matériau polymère.

19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite paroi de réservoir mobile (14) est réalisée en un matériau élastique.

20. Dispositif selon les revendications 7 et 15, caractérisé en ce que ledit corps de valve fixe (10) et ledit corps fixe (13) de réservoir 30 sont formés d'une seule pièce formant un corps fixe (10/13).

21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que ladite valve (4) et ledit réservoir de liquide (6) sont délimités par la même 2905429 21 surface (9/12) dudit corps fixe (10/13) formant le corps de valve (10) et le corps de réservoir (13).

22. Dispositif selon les revendications 8 et 18, caractérisé en ce que ledit film flexible de l'organe mobile (11) et le film flexible de ladite 5 paroi de réservoir mobile (14) sont réalisés à partir du même film flexible.

23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que ledit film flexible (11/14) comporte une première couche flexible et une deuxième couche souple située sur la face du film (11/14) tournée vers le réservoir (6) et vers le siège (11a) de la valve anti-siphon (4). 10

24. Dispositif selon les revendications 21 et 22, caractérisé en ce que ledit film flexible (11/14) est fixé contre ladite surface du corps fixe (10/ 13) de façon étanche pour former ladite zone de circulation de ladite valve anti-siphon (4) et la cavité dudit réservoir de liquide (6).

25. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce que 15 ledit film flexible (11/14) est fixé de façon étanche contre ledit corps fixe (10/ 13) par soudage par ultrasons, par soudage thermique, ou par soudure par laser.

26. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit film flexible (11/14) est fixé de façon étanche contre ledit corps fixe 20 (10/ 13) par collage.

27. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit film flexible (11/14) est fixé de façon étanche contre ledit corps fixe (10/ 13) à l'aide de l'ajustage de précision sous pression.

28. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce que 25 ledit film flexible (11/14) est fixé de façon étanche contre ledit corps fixe (10/ 13) par une technique de retenue.

29. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit réservoir de liquide (6) comporte en outre un capot (15) monté sur ledit corps de réservoir fixe (13), ladite paroi de réservoir mobile (14) 30 étant logée entre ledit capot (15) et ledit corps de réservoir fixe (13).

30. Dispositif selon la revendication 29, caractérisé en ce que ladite chambre de référence (5) est reliée à l'espace délimité entre le capot (15) et la paroi de réservoir mobile (14). 2905429 22

31. Dispositif selon la revendication 20 et la revendication 29, caractérisé en ce que ledit capot (15) est monté sur ledit corps fixe (10/13) formant ledit corps de valve fixe (10) et ledit corps fixe (13) de réservoir, ledit capot (15) et ledit corps fixe (13) délimitant un espace qui 5 renferme ledit réservoir de liquide (6) et ladite chambre de référence (5).

32. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe (1) est une pompe du type volumétrique.

33. Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que 10 ladite pompe (1) est auto amorçante en l'absence de la valve anti-siphon (4), c'est-à-dire que ladite pompe (1) comporte un rapport de compression qui est plus élevé que le rapport des pressions d'ouverture absolues des organe de contrôle d'entrée et de sortie

34. Dispositif selon la revendication 33, caractérisé en ce que 15 la pompe (1) présente un petit volume de pompage plus petit que 10 pI, de préférence plus petit que 1 pl, de préférence plus petit que 500 nl.

35. Dispositif selon la revendication 34, caractérisé en ce que la pompe (1) est fabriquée par les techniques de micro usinage.