FR3085116A1

FR3085116A1 - Procede d'hemodialyse a circulation alternee de deux types de dialysat et appareillage pour la mise en œuvre d'un tel procede

Info

Publication number: FR3085116A1
Application number: FR1857568A
Authority: FR
Inventors: Bernard Bene
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2020-02-28

Abstract

Procédé d'hémodialyse comprenant la circulation en alternance à débit constant de deux dialysats de compositions différentes et complémentaires dans le compartiment dialysat d'un hémodialyseur, un premier dialysat sans bicarbonate et un second dialysat sans calcium et sans magnésium. Le procédé comprend au moins un cycle de fonctionnement formé par une première phase de circulation du premier dialysat dans le compartiment dialysat, cette première phase étant directement suivie d'une deuxième phase de circulation du deuxième dialysat dans le compartiment dialysat. La machine utilisée pour la mise en œuvre d'un tel procédé comprend une unité centrale qui détermine le temps de passage de chaque type de dialysat pour réaliser l'équilibre électrolytique correspondant à la prescription médicale.

Description

PROCEDE D’HEMODIALYSE A CIRCULATION ALTERNEE DE DEUX

TYPES DE DIALYSAT ET APPAREILLAGE POUR LA MISE EN ŒUVRE D’UN TEL PROCEDE [0001] L’invention a trait à l’épuration extra-rénale.

[0002] L’épuration extra-rénale est utilisée en cas d’insuffisance rénale chronique terminale (IRCT, en anglais ESRD).

[0003] En France, on estime à plus de 84 000 le nombre de personnes traitées pour insuffisance rénale chronique terminale, dont environ 46 000 en traitement par épuration extra rénale et environ 37 000 porteurs d’un greffon, le taux de mortalité étant de 10.4%. Les néphropathies hypertensives et vasculaire, la néphropathie diabétique représentent plus de la moitié des cas de traitement des IRCT (Agence de biomédecine, rapport annuel 2016, REIN, Registre français des traitements de suppléance).

[0004] La probabilité de survie des nouveaux patients traités pour IRCT, à compter du premier jour de traitement de suppléance est de 84% à un an, 65% à trois ans, 52% à cinq ans, 33% à dix ans et 29% à douze ans. La médiane de survie est de 134 mois pour les patients de 45 à 65 ans.

[0005] Le traitement de l’IRCT par épuration extra-rénale peut ainsi s’étaler sur plusieurs années, et il est donc essentiel que le traitement ait le moins possible d’impact sur la qualité de vie.

[0006] En dehors de la greffe de rein qui concerne environ 3200 patients en France chaque année, le traitement de l’insuffisance rénale chronique terminale est réalisé selon différentes modalités : dialyse péritonéale, hémodialyse (à domicile, autodialyse, dialyse médicalisée, hémodialyse en centre). Ces traitements concernent environ 11000 nouveaux patients en France chaque année.

[0007] Une dialyse est une technique permettant des échanges entre deux liquides de compositions différentes, séparés par une membrane semi-perméable, par diffusion et convection. La dialyse péritonéale utilise le péritoine comme membrane semi-perméable. Les autres techniques de dialyse emploient des membranes artificielles.

[0008] La dialyse péritonéale est peu pratiquée en France : environ 6% des patients traités pour insuffisance rénale chronique terminale utilisent la dialyse péritonéale, et cette proportion est en recul en

France et aux Pays Bas, et en croissance en Asie du sud-est, en Amérique centrale et en Amérique du sud. La dialyse péritonéale est réalisée à domicile, mais reste perçue comme risquée, notamment visà-vis des infections péritonéales, ou des péritonites sclérosantes et encapsulantes (voir Rottembourg et al, La réalité de la dialyse péritonéale : 40 ans après, Nephro ther, 2018).

[0009] L’autodialyse (ou hémodialyse autonome) est encore moins utilisée en France, et ne concerne qu’environ 4.7 % des patients. Les centres d’autodialyse permettent aux patients domiciliés sur un même secteur de se regrouper, une infirmière prenant en charge les patients mais n’intervenant que si cela est nécessaire. L’autodialyse peut être assistée, le patient étant formé à l’hémodialyse et étant partiellement autonome.

[0010] La dialyse médicalisée est réalisée dans une unité accueillant les patients qui ne peuvent pas ou ne veulent pas être pris en charge à domicile ou en unité d’autodialyse et qui nécessitent une prise en charge médicale intermittente.

[0011] L’essentiel des patients effectuent leurs séances de dialyse en centre d’hémodialyse (82% des nouveaux patients). Cet état de fait a des conséquences négatives sur la qualité de vie du patient : l’hémodialyse impose trois séances par semaine, durant la journée, durant chacune le plus souvent entre 4 et 6 heures. A ce temps de séance, le patient doit ajouter un temps de trajet aller-retour.

[0012] L’invention concerne plus particulièrement l’hémodialyse et ses variantes (hémofiltration, hémodiafiltration), que cette hémodialyse soit réalisée à domicile, en unité d’autodialyse, ou en centre médicalisé.

[0013] En hémodialyse, l’un des liquides est le sang, l’autre liquide étant une solution saline, appelée liquide de dialyse ou dialysat, la membrane semi-perméable étant une membrane artificielle.

[0014] En hémodialyse, le transfert des molécules est essentiellement obtenu par diffusion, sous l’effet d’un gradient de concentration, l’eau et le sodium étant éliminés par ultrafiltration.

[0015] Dans la variante dite d’hémofiltration, le transfert des molécules est convectif, au travers d’une membrane de haute perméabilité, et la balance hydrique du patient est assurée en injectant dans le circuit sanguin, une solution de substitution, de composition voisine de celle d’un ultrafiltrat plasmatique normal.

[0016] Dans la variante dite d’hémodiafiltration, le transfert des solutés est diffusif (pour les substances de faible poids moléculaire) et convectif (pour les solutés de masse molaire élevée), l’hémodiafiltration nécessitant à la fois un dialysat et une solution de substitution.

[0017] L’hémofiltration et l’hémodiafiltration peuvent être effectuées en ligne.

[0018] En hémodialyse, l’épuration des toxines urémiques est obtenue par des échanges entre le plasma et des liquides de dialyse (dialysat et/ou liquides de réinjection) dépourvus de ces toxines. Afin de maintenir ou de restaurer l’équilibre électrolytique du milieu intérieur, ces liquides de dialyse doivent contenir les quatre cations quantitativement les plus importants dans le milieu extracellulaire (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺) ainsi que les deux anions quantitativement les plus importants (bicarbonate HCO₃ et chlorure CI).

[0019] En plus de l’épuration des toxines urémiques, l’hémodialyse a en effet pour objectif d’ajuster les concentrations des substances ionisées du plasma à des valeurs proches des taux physiologiques. [0020] Ceci est réalisé par des processus d’échanges diffusifs et convectifs à travers une membrane semi perméable, où le sang est mis en contact le dialysat, ayant une composition proche des valeurs à atteindre au niveau du sang du patient en fin de séance de dialyse. [0021] L’organisme a besoin de substances minérales telles que le sodium, le potassium, le calcium, le magnésium, le chlore et le phosphore, l’excès ou l’absence d’un de ces éléments pouvant conduire à de sérieux problèmes de santé, en particulier chez les patients dialysés.

[0022] C’est ainsi par exemple qu’une réduction de l’apport alimentaire en sodium est recommandée pour les patients souffrants d’insuffisance rénale chronique, le bénéfice attendu portant sur la progression vers l’insuffisance rénale terminale et la mortalité cardiovasculaire (Keller et al, Sodium, hypertension, chronic kidney diseases, and public health, Néphrologie & Thérapeutique, avril 2018 pages S93-S98).

[0023] En ce qui concerne le potassium, l’insuffisance rénale est en général responsable d’une hyperkaliémie (>5mmol/l), elle-même responsable de troubles du rythme cardiaque qui engagent le pronostic vital (Dussol, Potassium physiology, hypokalaemia and hyperkalaemia, Néphrologie & Thérapeutique, 3 juin 2010, pages 180-199).

[0024] Une composition habituelle de dialysat (en mmoles/l) est voisine des valeurs suivantes :

Sodium	140
Potassium	3
Calcium	2
Magnésium	0.8
Chlore	113
Bicarbonate	33

Tableau 1- Composition conventionnelle du dialysat [0025] Ces valeurs peuvent varier légèrement en fonction de prescriptions particulières selon les besoins du patient.

[0026] Lorsque la dialyse est effectuée dans un centre, le dialysat est conventionnellement produit par dilution de solutions concentrées.

[0027] La fabrication du dialysat à partir de solutions concentrées doit suivre des exigences règlementaires détaillées, voir notamment la pharmacopée européenne n°1167 : eau pour dilution des solutions concentrées pour hémodialyse ; voir aussi par exemple la norme NF S 93-310 de décembre 2004, relative aux exigences de conception, exploitation performance et sécurité des systèmes de traitement et de distribution d’eau pour dilution des solutions concentrées pour hémodialyse, et la norme NF S 93-315 de novembre 2008, relative aux exigences et recommandations aux utilisateurs des fluides pour hémodialyse.

[0028] En pratique, lorsque la dialyse est réalisée hors domicile du patient, dans des structures dédiées, le dialysat est fabriqué en continu par un générateur, au cours de la séance de dialyse, à partir d’eau ultrapure et de concentrés : le plus souvent un concentré bicarbonate et un concentré acide. Le concentré acide est habituellement livré en bidons de cinq litres environ, ou en poches de liquide. Le concentré bicarbonate est utilisé en complément du concentré acide et est habituellement livré en cartouches de poudre, permettant la production de tampon pour une séance de dialyse, typiquement 650g pour quatre heures de dialyse à 1kg pour huit heures de dialyse.

[0029] Ces dernières années, des techniques de dialyse ont été développées pour permettre le traitement des malades à domicile avec du matériel simplifié, adapté à un environnement extra hospitalier.

[0030] Ces techniques font appel à des machines qui ne génèrent pas le dialysat à partir d’eau traitée et de concentrés, mais utilisent du dialysat stérile, à la dilution finale, en poche, prêt à l’emploi.

[0031] Un problème important rencontré lors de la fabrication des liquides de dialyse est de faire coexister en solution les cations divalents (calcium et magnésium) et le bicarbonate.

[0032] En présence de bicarbonate, ces cations divalents ont tendance à produire des précipités de carbonate de calcium et de magnésium.

[0033] L’ion HCO₃' étant en large excès par rapport aux cations divalents, cette précipitation est responsable d’une diminution de la concentration, voire d’une disparition, de ces cations divalents normalement dissous dans les liquides de dialyse.

[0034] En effet, l’ion bicarbonate en présence de l’ion calcium et de l’ion magnésium forme des précipités insolubles, qui ne franchissent pas la membrane semi perméable, diminuant ainsi la concentration disponible de ces éléments pour assurer l’équilibre ionique chez le patient.

[0035] Pour tenir compte de cette difficulté, il a été proposé :

- d’utiliser des agents stabilisant, par exemple la glycylglycine, comme décrit dans le document EP 277868 (Pierre Fabre) ;

- de placer le dialysat au bicarbonate dans une poche à un compartiment étanche aux gaz, comme présenté dans le document US 2003/0232093 (Baxter) ;

- de placer le dialysat au bicarbonate dans une poche à deux compartiments, l’une contenant le bicarbonate, l’autre le calcium et le magnésium, comme présenté dans le document US2003138501 (Baxter).

[0036] Lorsque des poches à deux compartiments sont utilisées, ces deux compartiments doivent être mélangés avant le début de la séance, ce qui nécessite une manipulation supplémentaire par le malade ou le personnel soignant.

[0037] De plus, la poche à deux compartiments représente un surcoût significatif par rapport à une poche d’un même volume de liquide stérile à un seul compartiment.

[0038] Pour régler ce problème de formation de précipités insolubles, plusieurs méthodes sont successivement apparues (voir Petitclerc et al, Hémodialyse sans acétate : qu’est-ce vraiment ? Néphrologie & Thérapeutique 7, 2011, pages 92-98):

- barbotage de CO₂ gazeux dans la cuve contenant la dialysat ;

- remplacement du bicarbonate par de l’acétate de sodium : (hémodialyse à l’acétate);

- ajout d’acide acétique acidifiant un concentré contenant les ions Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ : hémodialyse au bicarbonate ;

- remplacement de l’acide acétique par de l’acide chlorhydrique ou de l’acide citrique ;

- biofiltration sans acétate ou AFB, avec dialysat sans tampons, les ions divalents étant dans le dialysat et le bicarbonate dans le liquide de substitution ;

Duo-Cart-Biofiltration, avec un dialysat ne contenant que du bicarbonate, du sodium et du chlore, le liquide de substitution contenant des chlorures de potassium, de calcium et de magnésium, ainsi que du glucose.

[0039] Chacune de ces méthodes présente des inconvénients, et la grande diversité des solutions proposées illustre qu’aucune solution n’est à ce jour considérée comme pleinement satisfaisante.

[0040] Le barbotage de CO₂ gazeux est une technique ancienne qui n’est pas adaptée aux dialysats contenus dans des poches, comme indiqué par exemple dans le document FR 2753099.

[0041] L’hémodialyse à l’acétate s’est avérée inadaptée aux personnes maigres, diabétiques ou âgées.

[0042] L’acidification des solutions par des acides minéraux (acide chlorhydrique) ou organique (acide acétique, acide lactique) conduit à différents inconvénients, en fonction de l’acide utilisé :

l’ajout d’acide acétique conduit à la production d’acétate, avec les effets négatifs connus de l’hémodialyse à l’acétate, notamment chute de tension, impatience musculaire, asthénie post-dialytique ;

l’ajout d’un acide fort tel que l’acide chlorhydrique implique l’emploi de matériaux résistants à la corrosion, par exemple acier inoxydable, pour les cuves et tuyauteries et les contenants de stockage, et les circuits hydrauliques de certains moniteurs d’hémodialyse ne tolèrent pas l’emploi d’un acide fort tel que l’acide chlorhydrique ;

l’ajout d’acide citrique pourrait conduire à une diminution de la calcémie ionique du patient, source d’hypotension.

[0043] Un exemple de composition de dialysat utilisant du lactate est présenté dans le tableau ci-dessous (composition en mmol/l).

Sodium	140
Potassium	2
Calcium	1.5
Magnésium	0.5
Chlore	106
Bicarbonate	40
Lactate	40
Tableau 2- Composition convent	ionnelle d’un dialysat au lactate

[0044] Le lactate transféré au patient est transformé en bicarbonate, permettant d’obtenir la correction de l’équilibre acido-basique souhaitée.

[0045] Mais cette transformation n’est pas immédiate ni complète et dépend de la fonction hépatique et de la masse musculaire du patient.

[0046] C’est la raison pour laquelle le taux de lactate est en général supérieur au taux de bicarbonate habituellement utilisé dans le dialysat. [0047] Par ailleurs, une minorité de patients ayant un métabolisme du lactate déficient présentent des signes d’intolérance en cours de séance, qui obligent de revenir au dialysat bicarbonate, avec les inconvénients présentés plus haut.

[0048] La demande internationale WO2017/164722 (Zamd), décrit un dispositif portable pour hémodialyse. En reprenant les termes employés dans ce document antérieur, sur le tuyau reliant le réservoir d'eau osmosée à une pompe sont montés en T deux réservoirs remplis de solutions concentrées de bicarbonate de sodium pour l'une et de chlorure de calcium pour l'autre. La connexion entre ces réservoirs et le tuyau se fait au travers de deux électrovannes contrôlées par un boîtier central auquel elles sont reliées. Le dispositif fonctionne lors des séances d'épuration extrarénale, sous le contrôle du boîtier central de façon séquentielle en alternant deux types de cycles : un cycle de filtration isolée et un cycle d'échange. Lors du cycle de filtration isolée, le sang du patient est recueilli à partir d'un accès vasculaire. Il circule sous l'effet de la pompe dans la ligne artérielle puis passe à travers l'hémodialyseur pour revenir via la ligne veineuse vers l'accès vasculaire. Lors de ce cycle de filtration, les électrovannes restent fermées sous le contrôle du boîtier central. Cette première phase est suivie d'un temps de stase au cours duquel les pompes restent au repos. Le cycle de diffusion au bicarbonate est enclenché après le temps de stase et l’eau osmosée est mélangée à la solution concentrée de bicarbonate de sodium après ouverture de l'électrovanne contrôlée par le boîtier central. La solution résultante est injectée dans l'hémodialyseur et un temps de stase s'en suit. Un deuxième cycle de filtration isolée est alors enclenché, suivi d'un temps de stase. Le cycle de diffusion au calcium est alors enclenché. Après le dernier temps de stase, la séquence « cycle de filtration isolée, cycle de diffusion au bicarbonate, cycle de filtration isolée, cycle de diffusion au calcium » se répète, jusqu'à obtention du volume de rejet désiré qui correspond au volume global de l'ultrafiltration dans les machines standard d'hémodialyse.

[0049] Le dispositif et le procédé décrits par le document WO2017/164722 présentent de graves inconvénients.

[0050] En particulier, au cours de la phase de filtration, de l’eau osmosée est injectée dans le compartiment dialysat de l’hémodialyseur, avec un risque d’hémolyse aigüe.

[0051] Par ailleurs, un temps de stase est présent entre chaque cycle, de sorte que la séquence comprend un cycle de filtration isolée, un temps de stase, un cycle de diffusion au bicarbonate, un temps de stase, un cycle de filtration isolée, un temps de stase, un cycle de diffusion au calcium, un temps de stase. Le calcul de l’équilibre électrolytique résultant d’une série de telles séquences apparaît impossible et le dispositif ne peut automatiquement ajuster ses paramètres de fonctionnement pour réaliser la prescription médicale.

[0052] L’invention objet de ce brevet vise à pallier les inconvénients des techniques antérieures.

[0053] A ces fins, l’invention se rapporte, selon un premier aspect, à un procédé d’hémodialyse comprenant la circulation en alternance de deux dialysats dans le compartiment dialysat d’une machine d’hémodialyse, un premier dialysat comprenant des solutés différents du deuxième dialysat, le procédé comprenant au moins un cycle de fonctionnement formé par une première phase de circulation du premier dialysat dans le compartiment dialysat, cette première phase étant directement suivie d’une deuxième phase de circulation du deuxième dialysat dans le compartiment dialysat.

[0054] Le procédé présente, selon diverses mises en œuvre, les caractères suivants, le cas échéant combinés :

le procédé comprend au moins deux cycles de fonctionnement, chacun formé par une première phase de circulation du premier dialysat dans le compartiment dialysat, directement suivie d’une deuxième phase de circulation du deuxième dialysat dans le compartiment dialysat, les deux cycles étant directement consécutifs ;

le débit de circulation du premier dialysat dans le compartiment dialysat de la machine de dialyse est constant ;

le débit de circulation du deuxième dialysat dans le compartiment dialysat de la machine de dialyse est constant ;

les débits de circulation du premier dialysat et du deuxième dialysat dans le compartiment dialysat de la machine de dialyse sont égaux ;

le deuxième dialysat comprend du bicarbonate, et ne comprend avantageusement ni calcium ni magnésium ;

le premier dialysat comprend du calcium et du magnésium, et ne comprend avantageusement pas de bicarbonate ;

le premier dialysat comprend du sodium, du potassium, du calcium, du magnésium, et du chlore ;

le deuxième dialysat comprend du sodium, du potassium et du bicarbonate ;

le premier dialysat et le deuxième dialysat comprennent du potassium en quantités voisines, en particulier des valeurs physiologiques, ajustées aux besoins du patient.

[0055] L’invention se rapporte, selon un deuxième aspect à une machine de dialyse mettant en œuvre le procédé présenté ci-dessus, la machine comprenant, un système de vérification du bon fonctionnement de la circulation alternée des deux types de dialysat. Avantageusement, le système de vérification assure que les temps de circulation des deux dialysats sont conformes aux valeurs de consigne. Avantageusement, le système de vérification assure que le circuit de dialysat clampé est lié à un débit de dialysat nul en amont du compartiment dialysat, un raccord en T définissant une ligne d’alimentation en premier dialysat et une ligne d’alimentation en deuxième dialysat, des moyens étant placés sur ces lignes pour assurer une circulation alternée du premier dialysat et du deuxième dialysat en aval du raccord en T, cette machine comprenant, en aval du raccord en T, une sonde de mesure de conductivité électrique.

[0056] Dans une mise en œuvre, en amont du compartiment dialysat, un raccord en T définit une ligne d’alimentation en premier dialysat et une ligne d’alimentation en deuxième dialysat, des moyens étant placés sur ces lignes pour assurer une circulation alternée du premier dialysat et du deuxième dialysat en aval du raccord en T, le système de vérification comprenant un suivi en continu de la conductivité électrique du liquide circulant en avant du raccord en T ou des débitmètres installés sur les lignes des deux dialysats.

[0057] L’invention se rapporte, selon un troisième aspect, à des poches de dialysat pour machine présentée ci-dessus, le premier dialysat et/ou le deuxième dialysat étant sous forme diluée en poche stérile, prêts à l’emploi.

[0058] Dans certaines mises en œuvre de ces poches de dialysat, le premier dialysat et/ou le deuxième dialysat sont préparés à partir de concentrés, en particulier de concentrés liquides.

[0059] Dans certaines mises en œuvre de ces poches de dialysat, le premier dialysat et/ou le deuxième dialysat sont préparés à partir de poudres ou de liquides concentrés.

[0060] L’invention se rapporte, selon un quatrième aspect, à une unité de commande d’une machine pour la mise en œuvre du procédé présenté ci-dessus, cette unité de commande comprenant des moyens de calcul des temps de circulation du premier dialysat et du deuxième dialysat, en fonction de la composition du premier dialysat et du deuxième dialysat, de manière à obtenir un équilibre électrolytique prédéfini. Avantageusement, cet équilibre électrolytique est prédéfini par le praticien, dans sa prescription.

[0061] Dans une mise en œuvre avantageuse, l’unité qui comprend les moyens de calcul des temps de circulation du premier dialysat et du deuxième dialysat, utilise la concentration Ce effective de chaque substance, selon la formule

Ce = (( Ca * Ta) + ( Cb * Tb))/ (Ta + Tb), où

Ca est la concentration de cette substance dans le premier dialysat

Cb est la concentration de cette substance dans le deuxième dialysat Ta est le temps de passage par cycle du premier dialysat

Tb est le temps de passage par cycle du deuxième dialysat.

[0062] D’autres objets et avantages de l’invention apparaîtront à la lumière de la description de modes de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels :

la figure 1 est une vue schématique d’ensemble d’une machine d’hémodialyse selon l’invention, dans un mode de réalisation ;

la figure 2 est une vue schématique de l’évolution de la conductivité du dialysat à l’entrée de l’hémodialyseur, lors d’une mise en œuvre d’un procédé selon l’invention.

[0063] L’on se reporte tout d’abord à la figure 1.

[0064] L’hémodialyseur H représenté schématiquement en figure 1 comprend une cartouche 1 logeant un compartiment sang 2 et un compartiment dialysat 3, les deux compartiments 2, 3 étant séparés par une membrane artificielle semi-perméable.

[0065] Les flèches en figure 1 représentent le sens de circulation du sang et des dialysats dans la machine. C’est par rapport à ces sens de circulation que sont employés les termes « amont » et « aval ». Ainsi, par exemple, la sortie du compartiment dialysat 3 est placée en aval de l’entrée de ce compartiment dialysat 3.

[0066] Le compartiment sang 2 est relié par une première tubulure 4 à la voie artérielle de l’accès vasculaire, et par une deuxième tubulure 5 à la voie veineuse de l’accès vasculaire.

[0067] Le compartiment dialysat 3 de la cartouche 1 est relié par une troisième tubulure 6 à un réservoir 7 de collecte du dialysat usé, et par une quatrième tubulure 8 à un raccord 9 en T.

[0068] L’accès vasculaire, non représenté, est par exemple une fistule artério veineuse ou un cathéter.

[0069] Une pompe 10 est placée sur la première tubulure 4, par exemple une pompe péristaltique PS, amenant le sang vers le compartiment 2. Différents capteurs peuvent être placés sur la première tubulure 4, par exemple une sonde de mesure d’hémoglobine, un capteur de pression.

[0070] Un piège à bulle 11 est placé sur la deuxième tubulure 5.

[0071] Une pompe 12 est placée sur la troisième tubulure 6 d’évacuation du dialysat usé. Cette pompe 12 est par exemple de type pompe péristaltique Pdo.

[0072] Une pompe 13 est placée sur la quatrième tubulure 8, entre l’entrée du compartiment dialysat 3 et le raccord 9 en T. Cette pompe 13 est par exemple de type pompe péristaltique Pdi.

[0073] Une première sonde 14 de mesure de conductivité est placée sur la troisième tubulure 6, en aval de la pompe 12, pour la mesure de la conductivité du dialysat usé.

[0074] Une deuxième sonde 15 de mesure de conductivité est placée sur la quatrième tubulure 8, en amont de la pompe 13 et en aval du raccord 9 en T, pour la mesure de la conductivité du dialysat frais.

[0075] La machine comporte une unité de calcul et de commande, (non représentée) reliée par une interface homme/machine à un utilisateur qui peut communiquer à l’unité de calcul différentes valeurs de consigne, notamment débit de sang, débit de liquide de dialyse, durée du traitement, consigne de perte de poids.

[0076] Le système représenté en figure 1 utilise deux types de dialysat isotoniques A et B, de compositions complémentaires.

[0077] Le dialysat A est placé dans une première poche 20 et le dialysat B est placé dans une deuxième poche 21. Les deux poches 20, 21 sont pourvues de moyens permettant leur connexion rapide aux extrémités du raccord 9 en T.

[0078] Le raccord 9 en T porte, sur chacune de ses deux branches, un clamp alternatif 22, 23.

[0079] Dans une mise en œuvre, le dialysat A, aux chlorures, contient la totalité des ions calcium et magnésium et le dialysat B, au bicarbonate, contient la totalité du bicarbonate.

[0080] Un exemple de composition des dialysats A et B (en mmol/l) est donné dans le tableau ci-dessous :

Sodium	140
Potassium	3
Calcium	2
Magnésium	0.8
Chlore	148.6

Tableau 3- Composition du dialysat A

Sodium	140
Potassium	2
Bicarbonate	142

Tableau 4- Composition du dialysat B [0081] Les dialysats A et B circulent alternativement dans le compartiment du dialysat 3 selon des cycles de fonctionnement consécutifs comprenant une phase A et une phase B.

[0082] Les phases A et B sont schématisées en figure 2.

[0083] Dans une mise en œuvre, chaque cycle, comprenant une phase A puis une phase B, est avantageusement d’une durée de 13 minutes, la durée Ta de la phase A étant avantageusement de 10 minutes, durant lesquelles circule le dialysat de type A, la durée Tb de la phase B étant avantageusement de 3 minutes, durant lesquelles circule le dialysat de type B.

[0084] Le système hydraulique permettant cette circulation alternée comporte avantageusement deux voies de circulation distinctes pour les dialysats A et B, ces deux voies de circulation convergeant en amont de la pompe 13 de circulation du dialysat frais, pompe 13 qui commande à une valeur constante le débit du dialysat frais à l’entrée de la cartouche 1 de l’hémodialyseur.

[0085] Un clamp alternatif 22, 23 obture alternativement la ligne de circulation des dialysats A et B.

[0086] Une commande électronique programmable, reliée à l’unité de commande, règle la durée d’ouverture des lignes de circulation des dialysats A et B.

[0087] La pompe 13 de circulation du dialysat frais est avantageusement réglée à un débit constant.

[0088] Le transfert des substances dissoutes à travers la membrane de dialyse est destiné à ajuster les concentrations des substances ionisées du plasma à des valeurs proches des taux physiologiques.

[0089] Pour chaque substance, le taux effectif agissant sur l’équilibre ionique du patient est égal à la somme de la contribution du dialysat A (durée de circulation du dialysat A multipliée par la concentration de cette substance dans le dialysat A), et de la contribution du dialysat B (durée de circulation du dialysat A multipliée par la concentration de cette substance dans le dialysat B).

[0090] Pour chaque substance, la concentration Ce effective est donnée par la formule :

Ce = (( Ca * Ta) + ( Cb * Tb))/ (Ta + Tb) (1) [0091] La formule (1) permet de déterminer la concentration de chaque substance dans les dialysats A et B ainsi que les temps de circulation (ici en minutes) des dialysats A et B.

[0092] Un exemple de ces calculs est donné dans le tableau ci dessous.

Dialysat A	Ca	Ta	Cb	Tb	Ce
Sodium	140	10	140	3	140.00
Potassium	3	10	2	3	2.77
Calcium	2	10	-	3	1.54
Magnésium	0.8	10	-	3	0.62
Chlore	148.6	10	-	3	114.31
Bicarbonate	0	10	142	3	32.77
Tableau 5- Calcul c	es concentrations effectives

[0093] La sécurité du procédé est assurée notamment par la garantie que les temps de circulation des dialysats A et B sont conformes à la prescription et que l’occlusion des vannes du clamp alternatif 22, 23 est bien complète, pour avoir des dialysats A et B purs pendant leur phase de circulation.

[0094] L’occlusion de chaque ligne d’alimentation en dialysat A et B peut être vérifiée par différents procédés utilisant des débitmètres ou des capteurs de pression, sur les tubulures des dialysats A et B en amont du raccord 9 en T.

[0095] L’occlusion de chaque tubulure d’alimentation en dialysat A et B peut aussi être vérifiée par identification des dialysats A et B sur la tubulure du dialysat frais, au moyen d’une mesure de conductivité, par la sonde 15 en aval du raccord 9 en T.

[0096] Cette identification des dialysats A et B par la mesure de la conductivité est rendue possible grâce aux propriétés physiques de chacun de ces fluides, qui bien qu’ayant une osmolarité très voisine ont une conductivité très différente.

[0097] Le dialysat A n’a que du chlore dans la colonne des anions, et le chlore est beaucoup plus mobile (donc plus efficace pour élever la conductivité) que le bicarbonate qui est le seul anion présent dans le dialysat B.

[0098] La conductivité du dialysat A sera de l’ordre de 15 mS/cm alors que celle du dialysat B sera de l’ordre de 13 mS/cm.

[0099] Les sondes de conductivité actuellement commercialisées ont une précision supérieure à 0,01 mS/cm.

[00100] Les dialysats A et B sont des liquides stériles (ou des concentrés liquides ou en poudre dilués par la machine de dialyse) et sont conformes aux normes de qualité des produits pharmaceutiques. Leur composition ionique est très précise, leur conductivité est ainsi connue avec précision, préalablement à leur utilisation.

[00101] Une mesure de conductivité, liée à une unité de traitement électronique, permettra de les identifier, de garantir leur pureté et mesurer leur temps de passage et ainsi de garantir la sécurité du procédé.

[00102] Toute erreur observée liée à un problème sur le circuit hydraulique (poche vide, fonctionnement défectueux du clamp alternatif) sera immédiatement détectée et produira un arrêt de la circulation du dialysat.

[00103] Les caractéristiques originales des dialysats A et B en ce qui concerne leur relation osmolarité / conductivité offrent une autre possibilité intéressante : la mesure en ligne, répétée, automatique et non invasive de la dialysance ionique au cours de la séance.

[00104] Pour une présentation du concept de dialysance ionique, on peut se reporter par exemple au document suivant : Mercadal La dialysance ionique : applications d’un nouveau concept, ITBM-RBM, octobre 2001, pages 279-287. Les machines d’hémodialyse sont pourvues de moyens de mesure de dialysance ionique (voir par exemple Diascan de la société Hospal-Gambro, et OCM de la société Frésenius). [00105] L’expérience acquise sur les générateurs utilisés en hémodialyse chronique montre que lorsqu’un palier de conductivité d’amplitude E est réalisé sur le dialysat d’entrée, il produit un palier de conductivité S sur le dialysat de sortie, d’amplitude plus faible.

[00106] Cette diminution est due au transfert des substances ionisées dans le sens du gradient entre le compartiment sang et le compartiment dialysat. La technique conventionnelle de mesure de la dialysance ionique par conductimétrie utilise des paliers de conductivité réalisés par deux dilutions différentes d’un dialysat de même composition. Les deux paliers de conductivité correspondent donc à deux dialysats de même composition, mais d’osmolarités différentes. Dans le procédé et l’appareillage de la présente invention, les deux types de dialysat réalisant les paliers de conductivité ont la même osmolarité ou des osmolarités très voisines, et c’est la différence des compositions ioniques qui produit le palier de conductivité, comme indiqué précédemment.

[00107] La mesure de ces gradients E et S permet le calcul de la dialysance ionique DI avec la formule :

DI = ((E -S)/ E) * Qd

Qd étant le débit du dialysat effluent.

[00108] L’installation d’une sonde de conductivité 14 sur la tubulure d’évacuation du dialysat usé, reliée à une unité de traitement de données munie d’un algorithme adéquat, permet le calcul automatique de la dialysance ionique, à chaque cycle de fonctionnement, c’est à dire toutes les 13 minutes dans l’exemple présenté plus haut.

[00109] La possibilité d’y associer une mesure non invasive de la dialysance ionique est une garantie supplémentaire dans le contrôle de la qualité du traitement délivré au patient.

[00110] Dans l’exemple présenté ici, le potassium est présent à une concentration proche de la valeur de prescription dans le dialysat A et dans le dialysat B. Cette disposition est avantageuse : la présence de potassium dans les deux types de dialysat réduit les fluctuations de la kaliémie au cours du traitement. Ces fluctuations, qui pourraient survenir si le dialysat au bicarbonate était dépourvu de potassium, seraient certes faibles, mais seraient redoutées chez les patients présentant une fragilité au niveau cardiaque.

[00111] L’invention présente de nombreux avantages. Par rapport aux techniques d’hémodialyse au bicarbonate utilisant du dialysat présenté en poches de liquide stérile, la technique présentée ici permet d’effectuer une dialyse 100% bicarbonate, avec des poches de dialysat à un seul compartiment.

[00112] Par rapport aux poches de dialysat bicarbonate à deux compartiments, qui sont la règle pour les techniques utilisant du dialysat au bicarbonate stérile en poches, les poches à un seul compartiment présentent un avantage au niveau économique (coût de consommable réduit), ergonomique (manipulation plus aisée), et enfin de la sécurité (en éliminant le risque d’oubli du mélange des deux compartiments avant le début de la séance). Tous ces inconvénients des poches de dialysat au bicarbonate à deux compartiments constituent un frein à la diffusion de la dialyse à domicile avec des dialysats stériles.

[00113] Un autre avantage des poches à un compartiment est la possibilité de les conditionner à des volumes plus importants que cinq litres.

[00114] Il existe actuellement une machine (PureFlow SL water and dialysate preparation system, NxStage) qui intègre un traitement d’eau et un système de dilution de concentré et qui permet de fabriquer des sacs de 60 litres de dialysat stérile au domicile des malades. Cette machine ne fabrique que du dialysat au lactate qui ne nécessite pas de préparation à deux compartiments, mais est totalement inadaptée au dialysat au bicarbonate. Les dialysats A et B de l’invention décrite peuvent être préparés avec cette machine, ce qui réduirait encore considérablement les coûts et les difficultés logistiques de la dialyse bicarbonate à domicile avec du dialysat stérile.

[00115] La mesure automatique non invasive de la dialysance ionique présente un intérêt pratique en ce qui concerne :

l’évaluation de la dose de dialyse délivrée, la surveillance de l’accès vasculaire, l’évaluation d’une stratégie d’anti coagulation, la possibilité de piloter le débit de perfusion de calcium et de magnésium dans la ligne veineuse du circuit dans le cadre d’une technique de dialyse sans héparine, utilisant du dialysat sans calcium et sans magnésium.

[00116] L’invention peut être mise en place sur des machines existantes munies d’accessoires en amont et en aval du circuit permettant de prendre en charge les fonctions décrites plus haut.

[00117] Sur une machine commercialisée, l’invention sera mise en œuvre selon un mode de fonctionnement bien identifié, comportant des procédures de sécurité et de calcul de l’équilibre électrolytique décrites plus haut.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de fonctionnement d’une machine de dialyse comprenant la circulation en alternance de deux dialysats dans un compartiment dialysat d’une machine de dialyse, un premier dialysat comprenant des solutés différents d’un deuxième dialysat, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins un cycle de fonctionnement formé par une première phase de circulation du premier dialysat dans le compartiment dialysat, cette première phase étant directement suivie d’une deuxième phase de circulation du deuxième dialysat dans le compartiment dialysat.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend au moins deux cycles de fonctionnement, chacun formé par une première phase de circulation du premier dialysat dans le compartiment dialysat directement suivie d’une deuxième phase de circulation du deuxième dialysat dans le compartiment dialysat, les deux cycles étant directement consécutifs.
3. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le débit de circulation du premier dialysat dans le compartiment dialysat de la machine de dialyse est constant.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le débit de circulation du deuxième dialysat dans le compartiment dialysat de la machine de dialyse est constant.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les débits de circulation du premier dialysat et du deuxième dialysat dans le compartiment dialysat de la machine de dialyse sont égaux.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le deuxième dialysat comprend du bicarbonate.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le premier dialysat comprend du calcium et du magnésium.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le premier dialysat comprend du sodium, du potassium, du calcium, du magnésium, et du chlore.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le deuxième dialysat comprend du sodium, du potassium et du bicarbonate.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le premier dialysat et le deuxième dialysat comprennent du potassium en quantités voisines.
11. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de calcul de la dialysance ionique à chaque cycle de fonctionnement.
12. Machine de dialyse mettant en œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, la machine comprenant un système de vérification du bon fonctionnement de la circulation alternée des deux dialysats, assurant que les temps de circulation des deux dialysats sont conformes à des valeurs de consigne.
13. Machine de dialyse selon la revendication 12, caractérisée en ce qu’en amont du compartiment dialysat (3), un raccord (9) en T définit une ligne d’alimentation en premier dialysat et une ligne d’alimentation en deuxième dialysat, des moyens étant placés sur ces lignes pour assurer une circulation alternée du premier dialysat et du deuxième dialysat en aval du raccord (9) en T, le système de vérification comprenant un suivi en continu de la conductivité électrique du liquide circulant en amont du raccord (9) en T, ou des débitmètres installés sur les lignes des deux dialysats.
14. Poches de dialysat pour machine selon la revendication 12 ou 13, le premier dialysat et/ou le deuxième dialysat étant sous forme diluée en poche stérile, prêts à l’emploi.
15. Poches de dialysat pour machine selon la revendication 12 ou 13, le premier dialysat et/ou le deuxième dialysat étant préparés à partir de concentrés liquides.
16. Poches de dialysat pour machines selon la revendication 12 ou 13, le premier dialysat et/ou le deuxième dialysat étant préparés à partir de poudres ou de liquides concentrés.
17. Unité de commande d’une machine pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, cette unité de commande comprenant des moyens de calcul des temps de circulation du premier dialysat et du deuxième dialysat, en fonction de la composition du premier dialysat et du deuxième dialysat, de manière à obtenir un équilibre électrolytique prédéfini.
18. Unité de commande selon la revendication 17, caractérisée en ce qu’elle utilise la concentration Ce effective Ce de chaque substance,

Ce = (( Ca * Ta) + ( Cb * Tb))/ (Ta + Tb),

Où

Ca est la concentration de cette substance dans le premier dialysat Cb est la concentration de cette substance dans le deuxième dialysat Ta est le temps de passage par cycle du premier dialysat Tb est le temps de passage par cycle du deuxième dialysat.