FR3120795A1 - Dispositif pour séparer le sang en composants sanguins - Google Patents
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Abstract
Dispositif pour séparer les composants sanguins. L’invention concerne un dispositif (1) destiné à séparer le sang en différents composants sanguins comprenant un récipient (2) ayant un compartiment inférieur (3) destiné à contenir une première fraction du sang et un compartiment supérieur (4) destiné à contenir une deuxième fraction du sang, lesdits compartiments inférieur et supérieur (3,4) étant en communication fluidique par l’intermédiaire d’une portion de col (5), ledit dispositif (1) comprenant en outre un orifice d’entrée du sang (6) arrangé au niveau du compartiment supérieur (4), ledit orifice d’entrée (6) étant en communication fluidique avec le compartiment inférieur (3) par l’intermédiaire d’un conduit d’écoulement (7) débouchant dans le compartiment inférieur (3). Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
L’invention concerne un dispositif destiné à séparer le sang en composants sanguins.
Elle s’applique au domaine des dispositifs médicaux, et plus particulièrement aux dispositifs médicaux utilisés pour la préparation de plasma riche en plaquettes (PrP), notamment dans le cadre de thérapie telle que le traitement de l’arthrose.
L’arthrose est une maladie dégénérative chronique des articulations qui touche environ 10% de la population, et plus particulièrement les personnes de plus de 45 ans (Zhang et al. 2010).
Les méthodes actuelles de traitement de l’arthrose comprennent l'éducation des patients, l'exercice physique, les traitements oraux destinés à réduire la douleur (médicaments anti-inflammatoires et/ou anti-douleurs), les traitements par injection intra-articulaire d'acide hyaluronique ou de stéroïdes, ou les traitements chirurgicaux telle que l’arthroplastie totale du genou.
Ces dernière années, l’utilisation en médecine de plasma riche en plaquettes (PrP) autologue s’est largement développée, notamment pour le traitement des plaies chroniques ou aigües, le traitement des ulcères diabétiques, la réparation des os ou du cartilage, en dentaire et en chirurgie plastique. Ainsi, il a été rapporté que l'injection intra-articulaire de PrP dans le traitement de l'arthrose du genou permet de diminuer les frottements, soulager la douleur, supprimer l'inflammation et régénérer le cartilage.
Le PrP est une préparation obtenue par séparation d’une fraction de plasma riche en plaquettes du sang total. La séparation est généralement réalisée par centrifugation du sang total de sorte à obtenir une couche de sédiment de globules rouges et une couche de surnageant de plasma riche en plaquettes. Eventuellement, après séparation des globules rouges, une deuxième centrifugation du PrP permet d’obtenir un plasma pauvre en plaquettes et un concentré de plaquettes.
Il existe de nombreux dispositifs médicaux destinés à préparer le PrP par centrifugation du sang total.
Le document WO 2019/220175 illustre un premier type de tels dispositifs. Dans ce document, le dispositif pour préparer le PrP est un système à poches comprenant une poche de recueil reliée d’une part à une aiguille de prélèvement et d’autre part à deux poches secondaires destinées à recueillir le plasma et le concentré de plaquettes respectivement, après deux centrifugations.
Un autre type de dispositifs est constitué par un ou plusieurs tubes à centrifuger comprenant des éléments flottants ou des gels thixotropes venant se placer à l’interface de la couche sédimentaire de globules rouges et de la couche de PrP après centrifugation du sang total. Le document WO 2008/022651 divulgue un tel tube, le tube étant sous vide et comprenant du citrate de sodium et un gel hautement thixotrope.
Le document US 2002/0185457 propose également un tube à centrifuger pourvu de deux tubulures de longueur différentes s’étendant à l’intérieur du tube jusqu’à sa partie inférieure. Le tube le plus long permet de retirer les globules rouges après la première centrifugation du sang et le concentré de plaquettes après la deuxième centrifugation. Le tube le plus court permet d’extraire le plasma pauvre en plaquettes après la deuxième centrifugation.
Un autre type de tube est celui illustré dans le document US 2012/0251411 dans lequel le tube comprend une portion intermédiaire étroite permettant de localiser facilement la couche leucoplaquettaire à l’interface de la couche de globules rouges et de la couche de plasma.
Le document US 2014/0371048 divulgue également un tube comprenant une portion intermédiaire étroite, le tube comprenant en outre une visse d’ajustement dans la portion inférieure qui permet de déplacer l’interface entre la couche de PrP et la couche de globules rouges au niveau de la portion intermédiaire étroite après la centrifugation du sang total et de fermer la portion étroite afin d’éviter le mélange de la couche de PrP et de la couche de globules rouges.
Ces deux derniers types de tube ne comportent qu’un seul orifice pour l’introduction du sang et le retrait du PrP, ce qui peut engendrer des problèmes de contamination. En outre, plus la portion intermédiaire est étroite, plus la séparation du PrP sera facilitée. Dans la pratique, le sang total est introduit dans le tube par un orifice débouchant dans la partie supérieure du tube. Cependant, il arrive que le sang, du fait de sa viscosité, ne traverse pas la portion étroite et reste bloqué dans la partie supérieure.
Le dispositif destiné à séparer le sang en différents composants sanguins selon l’invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comprend en effet un récipient ayant un compartiment inférieur destiné à contenir une première fraction du sang et un compartiment supérieur destiné à contenir une deuxième fraction du sang, lesdits compartiments inférieur et supérieur étant en communication fluidique par l’intermédiaire d’une portion de col, ledit dispositif comprenant en outre un orifice d’entrée du sang pourvu au niveau du compartiment supérieur, ledit orifice d’entrée étant en communication fluidique avec le compartiment inférieur par l’intermédiaire d’un conduit d’écoulement débouchant dans le deuxième compartiment.
Les dessins annexés illustrent l’invention :
Le dispositif selon l’invention est destiné à séparer le sang en différents composants sanguins. La séparation est réalisée en plaçant par exemple le dispositif dans une centrifugeuse de sorte à séparer le sang en une couche sédimentaire de globules rouges, une couche de surnageant de plasma et une couche intermédiaire leucoplaquettaire comprenant un mélange de leucocytes, plaquettes et plasma. Une partie au moins de la couche de plasma et la couche leucoplaquettaire peuvent être mélangées à nouveau afin d’obtenir un plasma riche en plaquettes (PrP).
En référence à ces dessins, le dispositif 1 destiné à séparer le sang en différents composants sanguins comprend un récipient 2 ayant un compartiment inférieur 3 destiné à contenir une première fraction du sang et un compartiment supérieur 4 destiné à contenir une deuxième fraction du sang, lesdits compartiments inférieur et supérieur étant en communication fluidique par l’intermédiaire d’une portion de col 5.
Les termes « inférieur » et « supérieur » sont définis par rapport au sens normal d’utilisation du dispositif. Après centrifugation du sang, la fraction de sang la plus lourde se retrouve dans le compartiment dit inférieur et la fraction de sang la plus légère dans le compartiment dit supérieur.
A titre d’exemple, le récipient 2 est destiné à recevoir de l’ordre de 20 ml de sang total. Après centrifugation du dispositif, la fraction la plus lourde comprenant les globules rouges se retrouve dans le compartiment inférieur 3 et la fraction la plus légère comprenant le plasma, dans le compartiment supérieur 4, l’interface comprenant la couche leucoplaquettaire se situant dans la partie supérieure de la portion de col 5.
Le dispositif 1 comprend en outre un orifice d’entrée 6 du sang arrangé au niveau du compartiment supérieur 4. L’orifice d’entrée 6 permet d’introduire l’échantillon de sang à séparer en composants sanguins à l’intérieur du dispositif 1. Sur la , l’orifice d’entrée 6 est arrangé à l’extérieur du récipient 2. Sur les figures 2 et 3, l’orifice d’entrée débouche à l’intérieur du récipient 2, au niveau du compartiment supérieur 4.
En pratique, l’échantillon de sang est prélevé d’un patient à l’aide d’une seringue à aiguille contenant un anticoagulant. L’échantillon de sang contenu dans la seringue est ensuite introduit dans le récipient 2 par l’orifice d’entrée 6.
Sur les figures, l’orifice d’entrée 6 est en communication fluidique avec le compartiment inférieur 3 par l’intermédiaire d’un conduit d’écoulement 7 débouchant dans le compartiment inférieur 3, de sorte que l’échantillon de sang est introduit dans le récipient 2 au niveau du compartiment inférieur 3, sans passer au travers de la portion de col 5. L’échantillon de sang est introduit dans le compartiment inférieur 3, puis rempli le compartiment supérieur 4 en passant par la portion de col 5. Ce sens de remplissage du récipient 2 réduit le risque d’obstruction de ladite portion de col 5.
Sur les figures 1 et 2, le conduit d’écoulement 7 s’étend au moins en partie à l’extérieur du récipient 2. Notamment, le conduit d’écoulement 7 s’étend à l’extérieur de la portion de col 5.
Dans la forme de réalisation de la , le conduit d’écoulement 7 s’étend depuis l’orifice d’entrée 6 disposé à l’extérieur du récipient 2 jusqu’à l’intérieur du compartiment inférieur 3.
Dans la variante de la , le conduit d’écoulement 7 s’étend depuis l’orifice d’entrée 6 disposé à l’intérieur du compartiment supérieur, contourne la portion de col 5 en passant à l’extérieur du récipient 2 et débouche à l’intérieur du compartiment inférieur 3.
Dans la forme de réalisation de la , le conduit d’écoulement s’étend à l’intérieur dudit récipient 2. L’orifice d’entrée 6 débouche à l’intérieur du compartiment supérieur 4 et le conduit d’écoulement 7 qui débouche dans le compartiment inférieur 3 est arrangé à l’intérieur dudit récipient 2.
Dans ce cas et en particulier, le conduit d’écoulement 7 est accolé à une paroi interne dudit récipient 2.
Avantageusement, dans les trois formes de réalisation des figures 1 à 3, le conduit d’écoulement 7 débouche dans la partie supérieure du compartiment inférieur 3 afin de ne pas gêner le déplacement du bouchon mobile 8 comme expliqué ci-dessous.
Selon une réalisation, le conduit d’écoulement 7 est formé d’une tubulure souple. En variante le conduit d’écoulement 7 est rigide, obtenu par exemple par moulage.
Avantageusement, chacun du compartiment supérieur 4, du compartiment inférieur 3 et de la portion de col 5 possède une forme tubulaire.
A titre d’exemple, la portion de col possède un diamètre de l’ordre de 0,8 cm ou moins.
La portion de col 5 possède un diamètre interne inférieur au diamètre interne du compartiment supérieur et au diamètre interne du compartiment inférieur, de sorte à former une portion rétrécie entre les deux compartiments 3,4. Cette portion de col 5 est destinée à contenir le couche leucoplaquettaire obtenue après centrifugation de l’échantillon de sang.
Les dimensions et la géométrie du récipient 2 sont choisies de sorte que la première fraction de sang comprenant les globules rouges soit reçue dans le compartiment inférieur 3, et la deuxième fraction de sang comprenant le plasma et les plaquettes soit reçue dans le compartiment supérieur 4. A l’interface de ces deux fractions, la couche leucoplaquettaire se situe dans la portion de col 5.
Selon les figures, le compartiment inférieur 3 est fermé par un bouchon mobile 8, par exemple en silicone. Le bouchon 8 ferme de façon étanche le compartiment inférieur 3. Le bouchon est mobile verticalement dans le récipient 2.
Avantageusement, le bouchon 8 comprend une partie de vis 9 configurée pour déplacer le bouchon 8 dans le compartiment inférieur 3.
Plus particulièrement, la partie de vis 9 du bouchon est pourvue d’une saillie en spirale formant un filet. Ce filet coopère avec un filet arrangé sur le compartiment inférieur du récipient 2. On déplace le bouchon 8 à l’intérieur du compartiment inférieur en vissant ou dévissant le bouchon 8.
Le déplacement du bouchon 8 dans le compartiment inférieur 3 est utilisé, après centrifugation de l’échantillon de sang, pour positionner la couche leucoplaquettaire au niveau de la portion de col 5.
Du côté supérieur, le compartiment supérieur 4 du dispositif 1 comprend un couvercle 10 dans lequel est arrangé l’orifice d’entrée 6. Le couvercle 10 est notamment inamovible. Ce couvercle 10 est destiné à fermer le compartiment supérieur 4 du dispositif 1.
Avantageusement, l’orifice d’entrée 6 est pourvu d’un connecteur destiné à la connexion d’une seringue. Le connecteur est par exemple un connecteur Luer avec un septum pouvant être connecté à une seringue sans aiguille.
Afin d’extraire les fractions de sang après centrifugation, le dispositif 1 comprend en outre un orifice de sortie 11 destiné à extraire la deuxième fraction de sang et la couche leucoplaquettaire. Sur les figures, l’orifice de sortie 11 débouche dans le compartiment supérieur 4 du récipient 2. Selon une forme de réalisation, l’orifice de sortie est arrangé dans le couvercle 10 du compartiment supérieur 4.
A titre d’exemple, la distance entre l’orifice de sortie 11 et le milieu de la portion de col 5 est de l’ordre de 4 à 5 cm.
Avantageusement, l’orifice de sortie 11 est fermé par un premier bouchon perforable 12.
Selon une forme de réalisation, le premier bouchon perforable 12 est amovible et l’orifice de sortie 11 est fermé par un deuxième bouchon perforable 13 placé en dessous du premier bouchon 12.
Lorsque l’utilisateur procède au retrait de l’une des fractions de sang contenues dans le récipient, il utilise une seringue avec une aiguille. Si l’aiguille n’est pas suffisamment longue pour atteindre un niveau suffisamment bas dans le récipient, par exemple, pour atteindre la couche leucoplaquettaire, il retire le premier bouchon perforable 12 et perfore avec l’aiguille le deuxième bouchon perforable 13. En particulier, ce deuxième bouchon 13 est inamovible.
Comme représenté sur la , le premier bouchon 12 ou le premier et le deuxième bouchon 12,13 comporte un évidement étroit 14, par exemple de forme circulaire, permettant de chasser l’air du récipient 2 lors de l’introduction du sang dans le récipient 2.
Afin de faciliter l’opération de retrait des fractions de sang, l’orifice de sortie 11 est situé dans l’axe longitudinal de la portion de col 5 du récipient 2.
Afin de faciliter la manipulation du dispositif 1, celui-ci possède un fond plat. Le dispositif 1 peut ainsi être déposé sur une table sans support.
De façon également avantageuse, le dispositif 1 comprend en outre une enveloppe tubulaire 15 entourant le récipient 2 et le conduit d’écoulement 7. Cette enveloppe tubulaire est en particulier rigide pour une meilleure prise en main. Sur les figures 2 et 3, l’enveloppe comporte un rétrécissement au niveau de la portion de col 5 du récipient 2.
Selon une forme favorable, l’enveloppe tubulaire 15 et le récipient 2 sont transparents afin de visualiser les différentes fractions de sang.
En outre le récipient 2 comporte des graduations, notamment sur la portion de col 5 et le compartiment supérieur 4. Ces graduations permettent à l’utilisateur de savoir quelle quantité de sang il extrait du récipient.
De façon avantageuse, le récipient 2 comporte un premier jeu de graduations permettant à l’utilisateur de déterminer le volume de l’échantillon de sang dans le récipient 2 avant centrifugation, et un deuxième jeu de graduations permettant à l’utilisateur de déterminer le volume de la deuxième fraction de sang ou de la deuxième fraction de sang et de la couche leucoplaquettaire après la centrifugation.
À titre d’exemple, le dispositif 1 est sous forme tubulaire et possède des dimensions de l’ordre de 30 mm de diamètre extérieur pour une hauteur comprise entre 105 mm et 125 mm, en particulier de l’ordre de 115 mmm. Ces dimensions rendent le dispositif utilisable dans des centrifugeuses classiques.
Le dispositif 1 est réalisé dans des matériaux stérilisables.
On décrit maintenant un procédé pour séparer le sang en différentes fractions, telle que le PrP, à l’aide du dispositif de l’invention.
Le procédé comprend les étapes consistant à :
- introduire un échantillon de sang dans le dispositif 1 par l’intermédiaire de l’orifice d’entrée 6, l’échantillon de sang s’écoulant dans le conduit d’écoulement 7 jusque dans le compartiment inférieur 3 ;
- placer le dispositif 1 dans une centrifugeuse de sorte à séparer le sang en une première fraction de sang comprenant les globules rouges et une deuxième fraction de sang comprenant le plasma, à l’interface desquelles une couche leucoplaquettaire est formée.
- introduire un échantillon de sang dans le dispositif 1 par l’intermédiaire de l’orifice d’entrée 6, l’échantillon de sang s’écoulant dans le conduit d’écoulement 7 jusque dans le compartiment inférieur 3 ;
- placer le dispositif 1 dans une centrifugeuse de sorte à séparer le sang en une première fraction de sang comprenant les globules rouges et une deuxième fraction de sang comprenant le plasma, à l’interface desquelles une couche leucoplaquettaire est formée.
L’échantillon de sang est préalablement prélevé d’un patient, par exemple à l’aide d’une seringue comprenant un anticoagulant.
L’échantillon de sang introduit dans le compartiment inférieur 3 emplit progressivement le compartiment inférieur 3, la portion de col 5 et le compartiment supérieur 4, dans cet ordre.
Le procédé comprend en outre les étapes consistant à :
- déplacer le bouchon mobile 8 de sorte à placer la couche leucoplaquettaire au niveau de la portion de col 5 ;
- extraire au moins une partie de la couche leucoplaquettaire et/ou de la deuxième fraction de sang par l’intermédiaire de l’orifice de sortie 11, de sorte à extraire le PrP.
- déplacer le bouchon mobile 8 de sorte à placer la couche leucoplaquettaire au niveau de la portion de col 5 ;
- extraire au moins une partie de la couche leucoplaquettaire et/ou de la deuxième fraction de sang par l’intermédiaire de l’orifice de sortie 11, de sorte à extraire le PrP.
Claims (18)
- Dispositif (1) destiné à séparer le sang en différents composants sanguins comprenant un récipient (2) ayant un compartiment inférieur (3) destiné à contenir une première fraction du sang et un compartiment supérieur (4) destiné à contenir une deuxième fraction du sang, lesdits compartiments inférieur et supérieur (3,4) étant en communication fluidique par l’intermédiaire d’une portion de col (5), ledit dispositif comprenant en outre un orifice d’entrée (6) du sang arrangé au niveau du compartiment supérieur (4), caractérisé en ce que ledit orifice d’entrée (6) est en communication fluidique avec le compartiment inférieur (3) par l’intermédiaire d’un conduit d’écoulement (7) débouchant dans le compartiment inférieur (3).
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d’écoulement (7) s’étend au moins en partie à l’extérieur dudit récipient (2), notamment à l’extérieur de la portion de col.
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d’écoulement (7) s’étend à l’intérieur dudit récipient (2).
- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le conduit d’écoulement (7) est accolé à une paroi interne dudit récipient (2).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacun du compartiment supérieur (4), du compartiment inférieur (3) et de la portion de col (5) possède une forme tubulaire.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend une enveloppe tubulaire (15) entourant le récipient.
- Dispositif selon l’une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la portion de col (5) possède un diamètre interne inférieur au diamètre interne du compartiment supérieur (4) et au diamètre interne du compartiment inférieur (3).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il possède un fond plat.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le compartiment inférieur (3) est fermé par un bouchon mobile (8).
- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bouchon (8) comprend une partie de vis (9) configurée pour déplacer le bouchon (8) dans le compartiment inférieur (3).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le compartiment supérieur (4) comprend un couvercle (10) dans lequel est arrangé l’orifice d’entrée.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l’orifice d’entrée (6) est pourvu d’un connecteur destiné à la connexion d’une seringue.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un orifice de sortie (11) destiné à extraire la deuxième fraction de sang et une couche leucoplaquettaire à l’interface de la première et deuxième fraction de sang.
- Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l’orifice de sortie (11) est fermé par un premier bouchon perforable (12).
- Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le premier bouchon perforable (12) est amovible, l’orifice de sortie (11) étant fermé par un deuxième bouchon perforable (13) placé en dessous du premier bouchon (12).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que l’orifice de sortie (11) est situé dans l’axe longitudinal de la portion de col (5) du récipient.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que l’orifice de sortie (11) est arrangé dans le couvercle (10) du compartiment supérieur.
- Procédé pour séparer le sang en différents composants sanguins à l’aide d’un dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 17, comprend les étapes consistant à :
- introduire un échantillon de sang préalablement prélevé d’un patient dans le dispositif (1) par l’intermédiaire de l’orifice d’entrée (6), l’échantillon de sang s’écoulant dans le conduit d’écoulement (7) jusque dans le compartiment inférieur (3) ;
- placer le dispositif (1) dans une centrifugeuse de sorte à séparer le sang en une première fraction de sang comprenant les globules rouges et une deuxième fraction de sang comprenant le plasma, à l’interface desquelles une couche leucoplaquettaire est formée.
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