FR3137297A1 - Contrôle de l’administration de médicaments par voie intraveineuse - Google Patents
Contrôle de l’administration de médicaments par voie intraveineuse Download PDFInfo
- Publication number
- FR3137297A1 FR3137297A1 FR2206527A FR2206527A FR3137297A1 FR 3137297 A1 FR3137297 A1 FR 3137297A1 FR 2206527 A FR2206527 A FR 2206527A FR 2206527 A FR2206527 A FR 2206527A FR 3137297 A1 FR3137297 A1 FR 3137297A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- pressure
- solution
- injection circuit
- injection
- perfusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 title description 3
- 238000001647 drug administration Methods 0.000 title description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 181
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 181
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 122
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 claims abstract description 66
- 238000001802 infusion Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 26
- 230000006870 function Effects 0.000 description 22
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
- A61M5/16804—Flow controllers
- A61M5/16827—Flow controllers controlling delivery of multiple fluids, e.g. sequencing, mixing or via separate flow-paths
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
- A61M5/172—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body electrical or electronic
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2240/00—Specially adapted for neonatal use
Abstract
La présente invention concerne un procédé de contrôle (S) d’un circuit d’injection (2) comprenant au moins deux lignes de perfusion (4a-4d) et une jonction (8) comprenant les étapes suivantes : S1 : pour chaque solution, détermination d’un débit de perfusion à l’extrémité distale (3) du circuit d’injection (2) ; S2 : détermination de propriétés prédéfinies de chaque solution ; S3 : détermination d’une configuration du circuit d’injection (2) ; S4 : calcul, à partir du débit de perfusion de chaque solution, des propriétés prédéfinies de chaque solution et de la configuration du circuit d’injection (2), d’une pression à appliquer en fonction du temps au niveau de l’extrémité proximale de chaque ligne de perfusion (4a-4d) ; et S5 : injection de chaque solution dans la ligne de perfusion (4a-4d) correspondante à la pression calculée en fonction du temps à l’étape S4. Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
L’invention concerne de manière générale le contrôle de l’administration de médicaments par voie intraveineuse, notamment dans un circuit multivoie. L’invention trouve particulièrement application dans l’administration de médicaments en néonatalogie.
L’administration des médicaments par voie intraveineuse se fait actuellement à l’aide de circuits d’injection. Ces circuits d’injection comprennent une extrémité distale raccordée à un cathéter fixé sur le patient, une extrémité proximale au niveau de laquelle se trouvent un ou plusieurs injecteurs pouvant comprendre un pousse-seringue, une pompe péristaltique ou encore une poche de perfusion par gravité, configurés chacun pour administrer une solution à un débit prédéterminé par le praticien, et des lignes de perfusion (comprenant des tubes, des rampes, des filtres, etc.) raccordant fluidiquement l’extrémité proximale et l’extrémité distale du circuit d’injection. Toutefois, lorsque le patient est un nouveau-né, notamment un prématuré, le débit de perfusion prescrit et le diamètre des cathéters utilisés sont généralement très faibles (de l’ordre de 0,3 mL/h à 30 mL/h et un diamètre inférieur généralement à 5 French).
Or, il ressort que les circuits de perfusion actuellement utilisés sont les mêmes pour les adultes et les nouveau-nés. Ils ne sont donc pas adaptés aux faibles débits de perfusions ni aux diamètres des cathéters utilisés en néonatalogie. La conséquence est que la totalité de la ou des solutions injectées dans le circuit d’injection n’atteint pas le nouveau-né dans le temps voulu par le praticien. Cela est d’autant plus vrai lorsque le circuit d’injection comprend plusieurs lignes de perfusion en parallèle qui se rejoignent au niveau d’une ou de plusieurs jonctions.
La Demanderesse a ainsi démontré par expériences et simulations que, dans un circuit d’injection conventionnel comprenant quatre lignes de perfusion d’un mètre de long, une solution pouvait mettre deux heures pour atteindre le patient. Or, un tel retard peut être critique pour la santé du patient.
Un but de l’invention est de remédier aux inconvénients précités en proposant une solution permettant de fiabiliser les perfusions, notamment chez les nouveau-nés, et de garantir que les solutions soient administrées aux patients au débit de perfusion prédéterminé par le praticien.
Optionnellement, un autre objectif de l’invention est de pouvoir déterminer le temps nécessaire pour que la ou les solutions injectées atteignent le patient, notamment dans le cas d’un nouveau-né, quel que soit le point d’injection des solutions dans le circuit d’injection.
Optionnellement, un autre objectif de l’invention est de proposer un système d’injection qui soit précis et robuste en cas de perturbations dans le circuit d’injection.
Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect de l’invention un procédé de contrôle d’un circuit d’injection, le circuit d’injection comprenant :
- une extrémité distale configurée pour être raccordée à un patient ;
- au moins deux lignes de perfusion, chaque ligne de perfusion étant raccordée au niveau d’une extrémité proximale à un injecteur configuré pour injecter une solution dans la ligne de perfusion correspondante ; et
- au moins une jonction raccordée fluidiquement en amont aux deux lignes de perfusion et en aval à l’extrémité distale ;
le procédé de contrôle comprenant les étapes suivantes :
S1 : pour chaque solution, détermination d’un débit de perfusion à l’extrémité distale du circuit d’injection ;
S2 : détermination de propriétés prédéfinies de chaque solution ;
S3 : détermination d’une configuration du circuit d’injection ;
S4 : calcul, à partir du débit de perfusion de chaque solution, des propriétés prédéfinies de chaque solution et de la configuration du circuit d’injection, d’une pression à appliquer en fonction du temps au niveau de l’extrémité proximale de chaque ligne de perfusion ; et
S5 : injection de chaque solution dans la ligne de perfusion correspondante à la pression calculée en fonction du temps à l’étape S4.
- une extrémité distale configurée pour être raccordée à un patient ;
- au moins deux lignes de perfusion, chaque ligne de perfusion étant raccordée au niveau d’une extrémité proximale à un injecteur configuré pour injecter une solution dans la ligne de perfusion correspondante ; et
- au moins une jonction raccordée fluidiquement en amont aux deux lignes de perfusion et en aval à l’extrémité distale ;
le procédé de contrôle comprenant les étapes suivantes :
S1 : pour chaque solution, détermination d’un débit de perfusion à l’extrémité distale du circuit d’injection ;
S2 : détermination de propriétés prédéfinies de chaque solution ;
S3 : détermination d’une configuration du circuit d’injection ;
S4 : calcul, à partir du débit de perfusion de chaque solution, des propriétés prédéfinies de chaque solution et de la configuration du circuit d’injection, d’une pression à appliquer en fonction du temps au niveau de l’extrémité proximale de chaque ligne de perfusion ; et
S5 : injection de chaque solution dans la ligne de perfusion correspondante à la pression calculée en fonction du temps à l’étape S4.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du procédé de contrôle selon le premier aspect sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison :
- l’étape S2 comprend la détermination de l’une au moins des propriétés prédéfinies suivantes, pour chaque solution : la viscosité, la masse volumique, la température ;
- le circuit d’injection comprend en outre l’un au moins des composants suivants : un tube, un filtre, une rampe de robinet, un robinet, une valve, une rallonge, un cathéter, et l’étape S3 comprend la détermination de paramètres physiques de chaque composants et de chaque jonction, les paramètres physiques pouvant comprendre l’un au moins des paramètres suivants : une longueur du tube, un diamètre du tube, un type de jonction, un type de filtre, une hauteur du composant ou de la jonction ;
- l’étape S3 comprend en outre la détermination de la position dans le circuit d’injection de chaque composant et de chaque jonction ;
- le procédé comprend en outre une étape de modélisation du circuit d’injection en un graphe comprenant des nœuds raccordés par des arêtes, chaque arête étant caractérisée par des paramètres physiques d’un ou de plusieurs composants du circuit d’injection et chaque nœud correspondant à une position de ces composants dans le circuit d’injection, le procédé de contrôle comprenant en outre la détermination des pertes de charge introduites par tout ou partie des nœuds et des arêtes ;
- la pression calculée à l’étape S4 est en outre déterminée en fonction des pertes de charge ainsi déterminées ;
- le procédé comprend en outre la détermination, au niveau de tout ou partie des nœuds et des arêtes, de la pression et/ou du débit en fonction du temps et des pertes de charge ainsi déterminées ;
- au cours de l’étape S4, la pression à appliquer en fonction du temps à chaque injecteur est en outre calculée en fonction de la pression à l’extrémité distale du circuit d’injection, ladite pression pouvant être égale à une pression standard prédéfinie ;
- lorsque l’une des pressions calculées à l’étape S4 est inférieure à une pression minimale de la ligne de perfusion correspondante ou supérieure à une pression maximale du circuit d’injection, respectivement, la pression appliquée dans cette ligne de perfusion à l’étape S5 est égale à la pression minimale ou la pression maximale, respectivement ;
- le procédé comprend en outre la mesure d’un débit au niveau de l’extrémité proximale dans le circuit d’injection et l’estimation d’une erreur en fonction du débit mesuré, la pression calculée à l’étape S4 étant en outre déterminée en fonction de l’erreur estimée ;
- le procédé comprend en outre la détermination d’une concentration de tout ou partie des solutions en aval du point d’injection, par exemple au niveau de l’extrémité distale ;
- le procédé comprend en outre une étape d’injection d’une solution supplémentaire dans le circuit d’injection et la détermination de la concentration de la solution supplémentaire en aval du point d’injection, par exemple au niveau de l’extrémité distale ; et/ou
- le procédé comprend en outre en outre la détermination du temps nécessaire à la solution supplémentaire pour atteindre l’extrémité distale du circuit d’injection.
- l’étape S2 comprend la détermination de l’une au moins des propriétés prédéfinies suivantes, pour chaque solution : la viscosité, la masse volumique, la température ;
- le circuit d’injection comprend en outre l’un au moins des composants suivants : un tube, un filtre, une rampe de robinet, un robinet, une valve, une rallonge, un cathéter, et l’étape S3 comprend la détermination de paramètres physiques de chaque composants et de chaque jonction, les paramètres physiques pouvant comprendre l’un au moins des paramètres suivants : une longueur du tube, un diamètre du tube, un type de jonction, un type de filtre, une hauteur du composant ou de la jonction ;
- l’étape S3 comprend en outre la détermination de la position dans le circuit d’injection de chaque composant et de chaque jonction ;
- le procédé comprend en outre une étape de modélisation du circuit d’injection en un graphe comprenant des nœuds raccordés par des arêtes, chaque arête étant caractérisée par des paramètres physiques d’un ou de plusieurs composants du circuit d’injection et chaque nœud correspondant à une position de ces composants dans le circuit d’injection, le procédé de contrôle comprenant en outre la détermination des pertes de charge introduites par tout ou partie des nœuds et des arêtes ;
- la pression calculée à l’étape S4 est en outre déterminée en fonction des pertes de charge ainsi déterminées ;
- le procédé comprend en outre la détermination, au niveau de tout ou partie des nœuds et des arêtes, de la pression et/ou du débit en fonction du temps et des pertes de charge ainsi déterminées ;
- au cours de l’étape S4, la pression à appliquer en fonction du temps à chaque injecteur est en outre calculée en fonction de la pression à l’extrémité distale du circuit d’injection, ladite pression pouvant être égale à une pression standard prédéfinie ;
- lorsque l’une des pressions calculées à l’étape S4 est inférieure à une pression minimale de la ligne de perfusion correspondante ou supérieure à une pression maximale du circuit d’injection, respectivement, la pression appliquée dans cette ligne de perfusion à l’étape S5 est égale à la pression minimale ou la pression maximale, respectivement ;
- le procédé comprend en outre la mesure d’un débit au niveau de l’extrémité proximale dans le circuit d’injection et l’estimation d’une erreur en fonction du débit mesuré, la pression calculée à l’étape S4 étant en outre déterminée en fonction de l’erreur estimée ;
- le procédé comprend en outre la détermination d’une concentration de tout ou partie des solutions en aval du point d’injection, par exemple au niveau de l’extrémité distale ;
- le procédé comprend en outre une étape d’injection d’une solution supplémentaire dans le circuit d’injection et la détermination de la concentration de la solution supplémentaire en aval du point d’injection, par exemple au niveau de l’extrémité distale ; et/ou
- le procédé comprend en outre en outre la détermination du temps nécessaire à la solution supplémentaire pour atteindre l’extrémité distale du circuit d’injection.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose un système d’injection comprenant :
- un circuit d’injection comprenant :
- une extrémité distale configurée pour être raccordée à un patient ;
- au moins deux lignes de perfusion ; et
- au moins une jonction raccordée fluidiquement en amont aux deux lignes de perfusion et en aval à l’extrémité distale ;
- au moins deux injecteurs, chaque injecteur étant configuré pour injecter une solution dans une ligne de perfusion correspondante ; et
- au moins un contrôleur configuré pour calculer, à partir d’un débit de perfusion en fonction du temps pour chaque solution au niveau de l’extrémité distale du circuit d’injection, de propriétés prédéfinies de chaque solution et d’une configuration du circuit d’injection, une pression à appliquer en fonction du temps à chaque injecteur, et pour adapter la pression appliquée par l’injecteur au niveau de l’extrémité proximale de chaque ligne de perfusion afin que ladite pression soit sensiblement égale à la pression calculée par le contrôleur.
- un circuit d’injection comprenant :
- une extrémité distale configurée pour être raccordée à un patient ;
- au moins deux lignes de perfusion ; et
- au moins une jonction raccordée fluidiquement en amont aux deux lignes de perfusion et en aval à l’extrémité distale ;
- au moins deux injecteurs, chaque injecteur étant configuré pour injecter une solution dans une ligne de perfusion correspondante ; et
- au moins un contrôleur configuré pour calculer, à partir d’un débit de perfusion en fonction du temps pour chaque solution au niveau de l’extrémité distale du circuit d’injection, de propriétés prédéfinies de chaque solution et d’une configuration du circuit d’injection, une pression à appliquer en fonction du temps à chaque injecteur, et pour adapter la pression appliquée par l’injecteur au niveau de l’extrémité proximale de chaque ligne de perfusion afin que ladite pression soit sensiblement égale à la pression calculée par le contrôleur.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du système d’injection selon le deuxième aspect sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison :
- le système d’injection comprend en outre un débitmètre, de préférence un débitmètre volumique, configuré pour mesurer un débit en un point du circuit d’injection, l’au moins un contrôleur étant en outre configuré pour estimer une erreur en fonction du débit mesuré par le débitmètre et corriger la pression à appliquer en fonction de l’erreur estimée ;
- le système d’injection comprend un débitmètre volumique par ligne de perfusion, chaque débitmètre étant placé à proximité d’un injecteur associé afin de mesurer le débit volumique de la solution injectée par l’injecteur à l’entrée de la ligne de perfusion correspondante ;
- l’au moins un contrôleur est en outre configuré pour détecter une anomalie dans le circuit d’injection à partir du débit volumique mesuré par le débitmètre ;
- l’au moins un contrôleur est en mode glissant ; et/ou
- tout ou partie des injecteurs comprennent un actionneur et un capteur de pression configuré pour mesurer une pression au niveau d’une extrémité proximale de la ligne de perfusion correspondante et transmettre une information relative à la pression mesurée à l’au moins un contrôleur, l’au moins un contrôleur étant configuré pour adapter la pression appliquée par chaque injecteur en fonction de l’information relative à la pression mesurée.
- le système d’injection comprend en outre un débitmètre, de préférence un débitmètre volumique, configuré pour mesurer un débit en un point du circuit d’injection, l’au moins un contrôleur étant en outre configuré pour estimer une erreur en fonction du débit mesuré par le débitmètre et corriger la pression à appliquer en fonction de l’erreur estimée ;
- le système d’injection comprend un débitmètre volumique par ligne de perfusion, chaque débitmètre étant placé à proximité d’un injecteur associé afin de mesurer le débit volumique de la solution injectée par l’injecteur à l’entrée de la ligne de perfusion correspondante ;
- l’au moins un contrôleur est en outre configuré pour détecter une anomalie dans le circuit d’injection à partir du débit volumique mesuré par le débitmètre ;
- l’au moins un contrôleur est en mode glissant ; et/ou
- tout ou partie des injecteurs comprennent un actionneur et un capteur de pression configuré pour mesurer une pression au niveau d’une extrémité proximale de la ligne de perfusion correspondante et transmettre une information relative à la pression mesurée à l’au moins un contrôleur, l’au moins un contrôleur étant configuré pour adapter la pression appliquée par chaque injecteur en fonction de l’information relative à la pression mesurée.
Selon un troisième aspect, l’invention propose un produit programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comprend des instructions de code pour l’exécution d’un procédé de contrôle d’un circuit d’injection selon le premier aspect.
Selon un quatrième aspect, l’invention propose un moyen de stockage lisible par un équipement informatique sur lequel un produit programme d’ordinateur comprend des instructions de code pour l’exécution d’un procédé de contrôle d’un circuit d’injection selon le premier aspect.
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
La illustre de façon schématique un exemple de système d’injection conforme à un mode de réalisation de l’invention ;
La illustre un exemple de modèle représentatif du circuit d’injection de la ;
La illustre un premier exemple de réalisation de la partie contrôle et injection dans la première ligne de perfusion d’un système d’injection conforme à l’invention ;
La illustre un deuxième exemple de réalisation de la partie contrôle et injection dans la première ligne de perfusion d’un système d’injection conforme à l’invention ; et
La un organigramme d’étapes d’un procédé de contrôle selon un mode de réalisation de l’invention.
Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.
Un système d’injection 1 comprend un circuit d’injection 2 comprenant, de manière connue en soi, une extrémité distale 3 configurée pour être raccordée à un patient et une ou plusieurs lignes de perfusion 4a-4d.
L’extrémité distale 3 du circuit d’injection 2 peut être raccordée au patient par exemple par l’intermédiaire d’un cathéter 9.
Un circuit d’injection 2 peut comprendre plusieurs lignes de perfusion 4a-4d en parallèle. Chaque ligne de perfusion 4a-4d est alors raccordée en partie proximale à un injecteur 5a-5d dédié. L’injecteurs 5a-5d est configuré pour injecter une solution donnée dans la ligne de perfusion 4a-4d à un débit de perfusion prédéfini par un praticien. Les lignes de perfusion 4a-4d comprennent, à titre d’exemple non limitatif, des tubes 6, des rampes de robinet, des filtres 7, des valves, des jonctions 8, le cathéter 9 qui est raccordé au patient, etc. Ces différents éléments étant conventionnels ils ne seront pas davantage détaillés ici.
Par solution, on comprendra ici tout fluide susceptible d’être injecté dans un circuit d’injection 2.
Les lignes de perfusion 4a-4d se rejoignent en partie distale au niveau d’une jonction 8, où les différentes solutions sont mélangées avant d’être injectées dans le patient via le cathéter 9. La jonction 8 est une valve raccordée en amont à au moins deux lignes de perfusion 4a-4d et en aval à une tubulure raccordée (directement ou par l’intermédiaire de composants supplémentaires) au cathéter 9 du patient permettant de mélanger les solutions transportées par les lignes de perfusion 4a-4d avant écoulement vers la tubulure. Le cas échéant, une jonction 8 peut comprendre un mixeur.
Un exemple de circuit d’injection 2 a été illustré en . Ce circuit d’injection 2 comprend quatre lignes de perfusion 4a-4d permettant d’injecter quatre solutions distinctes :
- une première ligne de perfusion 4a raccordée en partie proximale à un premier injecteur 5a et en partie distale à une première jonction 8, ici une valve en T 8, pour l’injection d’une première solution ;
- une deuxième ligne de perfusion 4b raccordée en partie proximale à un deuxième injecteur 5b pour l’injection d’une deuxième solution et en partie distale à la valve en T 8 ;
- un filtre 7 monté entre la valve en T 8 et la deuxième jonction 8, ici un prolongateur trois-voies 8, qui est traversé par le fluide issu du mélange de la première et de la deuxième solution ;
- une troisième ligne de perfusion 4c raccordée en partie proximale à un troisième injecteur 5c pour l’injection d’une troisième solution et en partie distale au prolongateur trois-voies 8 ;
- une quatrième ligne de perfusion 4d raccordée en partie proximale à un quatrième injecteur 5d pour l’injection d’une quatrième solution et en partie distale au prolongateur trois-voies 8 ; et
- un ensemble de composants reliant le prolongateur trois-voies 8 au patient, ici deux rallonges et le cathéter 9 raccordé au patient, qui reçoivent le fluide obtenu par mélange des quatre solutions.
- une première ligne de perfusion 4a raccordée en partie proximale à un premier injecteur 5a et en partie distale à une première jonction 8, ici une valve en T 8, pour l’injection d’une première solution ;
- une deuxième ligne de perfusion 4b raccordée en partie proximale à un deuxième injecteur 5b pour l’injection d’une deuxième solution et en partie distale à la valve en T 8 ;
- un filtre 7 monté entre la valve en T 8 et la deuxième jonction 8, ici un prolongateur trois-voies 8, qui est traversé par le fluide issu du mélange de la première et de la deuxième solution ;
- une troisième ligne de perfusion 4c raccordée en partie proximale à un troisième injecteur 5c pour l’injection d’une troisième solution et en partie distale au prolongateur trois-voies 8 ;
- une quatrième ligne de perfusion 4d raccordée en partie proximale à un quatrième injecteur 5d pour l’injection d’une quatrième solution et en partie distale au prolongateur trois-voies 8 ; et
- un ensemble de composants reliant le prolongateur trois-voies 8 au patient, ici deux rallonges et le cathéter 9 raccordé au patient, qui reçoivent le fluide obtenu par mélange des quatre solutions.
Ainsi, la solution injectée dans la première ligne de perfusion 4a passe successivement par la valve en T 8, où elle est mélangée avec la solution injectée dans la deuxième ligne de perfusion 4b, puis le filtre 7, le prolongateur trois-voies 8, où elle est mélangée avec les solutions injectées dans la troisième et la quatrième ligne de perfusion 4d, puis l’ensemble de composants en aval du prolongateur trois-voies 8 avant d’arriver au patient.
Dans ce qui suit, l’invention sera détaillée dans le cas d’un circuit d’injection 2 conforme à la . Ceci n’est bien entendu pas limitatif et a simplement pour objectif de faciliter la description de l’invention. Ainsi, le nombre de lignes de perfusion 4a-4d, de jonctions 8, de filtres 7, de tubes 6, etc. leurs emplacements respectifs dans le circuit d’injection 2 et le nombre de solutions injectées ne sont pas limitatifs et peuvent être adaptés aux traitements devant être administrés au patient et aux habitudes du praticien.
Afin de fiabiliser les perfusions, notamment chez les nouveau-nés, et de garantir que toutes les solutions prescrites soient administrées aux patients aux débits de perfusion respectifs prédéterminés par le praticien, l’invention propose un système d’injection 1 et un procédé de contrôle associé S configurés pour contrôler la pression d’injection des différentes solutions dans les lignes de perfusion 4a-4d en tenant compte de la configuration du circuit d’injection 2 et de propriétés prédéfinies des différentes solutions. Le cas échéant, une boucle de rétroaction peut être mise en œuvre afin de tenir compte des écarts entre le débit dans chaque ligne de perfusion 4a-4d résultant de la pression appliquée par chaque injecteurs 5a-5d et le débit effectivement mesuré dans le circuit d’injection 2.
A cet effet, l’invention propose un système d’injection 1 comprenant ;
- le circuit d’injection 2, par exemple le circuit d’injection 2 décrit ci-dessus en relation avec la ;
- l’au moins un contrôleur 10 configuré pour calculer, à partir d’un débit de perfusion en fonction du temps prédéfini pour chaque solution au niveau de l’extrémité distale 3 du circuit d’injection 2, de propriétés prédéfinies de chaque solution et d’une configuration du circuit d’injection 2, une pression à appliquer en fonction du temps à chaque injecteurs 5a-5d et pour adapter la pression appliquée par l’injecteurs 5a-5d au niveau de l’extrémité proximale de chaque ligne de perfusion 4a-4d afin que ladite pression soit sensiblement égale à la pression calculée par l’au moins un contrôleur 10.
Le débit de perfusion correspond au débit de perfusion prescrit ou décidé par le praticien. Il s’agit du débit de la solution au niveau de l’extrémité distale 3 du circuit d’injection 2. Le débit de perfusion correspond donc au volume de solution devant être administré au patient pendant un intervalle de temps donné et s’exprime par exemple en mL / h. On notera que les solutions ne sont pas nécessairement injectées simultanément. Dans ce cas, un temps d’initialisation (instant à partir duquel la solution correspondante doit être injecté) doit alors également être renseigné.
Les propriétés prédéfinies pour chaque solution qui sont prises en compte dans la détermination de la pression à appliquer à chaque injecteurs 5a-5d comprennent la viscosité et la masse volumique de chaque solution. Le cas échéant, la température de chaque solution peut également être prise en compte. En variante, une valeur de température standard peut être présélectionnée pour chaque solution.
La configuration du circuit d’injection 2 correspond à la description du circuit d’injection 2 afin de permettre au contrôleur 10 d’évaluer notamment les pertes de charge introduites dans le circuit d’injection 2. La configuration du circuit d’injection 2 peut comprend le type de composants formant le circuit d’injection 2 (tubes 6, filtres 7, jonctions 8, rampes, robinets, valves, rallonges, connecteurs, etc.), la position dans l’espace et par rapport au sens d’écoulement des solutions de chaque composant dans le circuit d’injection 2, et/ou des paramètres physiques de ces composants (longueur, diamètre, hauteur, type de filtre 7/jonction 8/valve, etc.).
A partir de ces informations, le contrôleur 10 peut alors calculer la pression à appliquer en fonction du temps au niveau de l’extrémité proximale de chaque ligne de perfusion 4a-4d (étape S4) et contrôler l’injecteur 5a-5d afin d’injecter chaque solution dans la ligne de perfusion 4a-4d correspondante à la pression (en fonction du temps) ainsi calculée (étape S5).
Le contrôleur 10 peut par exemple comprendre une mémoire dans laquelle sont stockées les instructions de code pour l’exécution du procédé de contrôle du circuit d’injection 2, et un calculateur de type processeur, microprocesseur, microcontrôleur 10, etc., configuré pour exécuter ces instructions de code. Le contrôleur peut par exemple comprendre un ordinateur configuré pour envoyer les paramètres de contrôle par voie non filaire, par exemple par wifi.
Les données (débits de perfusion, propriétés prédéfinies des solutions, configuration du circuit d’injection 2) peuvent être entrées par le praticien par tout moyen adapté, par exemple par une interface d’entrée dédiée du contrôleur 10. On notera ici que le praticien peut renseigner directement les propriétés prédéfinies dans l’interface d’entrée, ou en variante renseigner les solutions à injecter dans les lignes de perfusion 4a-4d et leurs concentrations respectives, le contrôleur 10 déduisant alors les propriétés prédéfinies à l’aide d’une base de données répertoriant les propriétés prédéfinies pour chaque solution enregistrée et mise en correspondance (étape S1).
De même, le praticien peut entrer la configuration du circuit d’injection 2 ou choisir parmi plusieurs configurations types prédéfinies par le contrôleur 10 (c’est-à-dire des configurations dont les paramètres sont connus) (étape S2).
Le calcul par le contrôleur 10 de la pression à appliquer par chaque injecteurs 5a-5d peut par exemple être réalisé comme suit. Les écoulements sont considéré ici comme des fluides laminaires. Les calculs numériques peuvent en outre être réalisés sous MATLAB.
Dans un premier temps, un modèle représentatif du circuit d’injection 2 peut être construit de sorte à obtenir un graphe comprenant des nœuds et des arêtes reliant deux à deux des nœuds. De préférence, les arêtes sont orientées suivant le sens d’écoulement des fluides dans le circuit d’injection 2. Les nœuds correspondent aux variations de dimension dans le circuit d’injection 2.
En pratique, chaque arête est caractérisée par les paramètres physiques d’un ou de plusieurs composants (tube 6, filtre 7, jonction 8, cathéter 9, etc.) du circuit d’injection 2 et chaque nœud correspond à la position de ces composants dans le circuit d’injection 2. Les différents nœuds sont reliés deux à deux par des arêtes et sont agencés les uns par rapport aux autres de sorte à correspondre à l’agencement effectif des composants du circuit d’injection 2 (position dans l’espace et par rapport au sens d’écoulement des solutions de chaque composant dans le circuit d’injection 2). A chaque arête sont associées les propriétés prédéfinies des composants 6, 7, 8, 9 correspondants (longueur, diamètre, etc.). A chaque nœud peuvent être associés par exemple la hauteur des composants 6, 7, 8, 9 adjacents.
La illustre un exemple de modèle représentatif du circuit d’injection 2 de la suivant la théorie des graphes, des exemples de propriétés prédéfinies (viscosité [µ] et densité [ρ]) et de paramètres physiques (diamètre [r], longueur [l]) des composants du circuit ayant été indiquées pour chaque arête. Le cas échéant, la hauteur de chaque nœud peut également être précisée. On notera qu’ici, la première solution est du Smof-lipide (débit de perfusion : 0.3 mL/h), la deuxième du liquide nutrition (débit de perfusion : 5mL/h), la troisième solution une solution glucosée 5% (débit de perfusion : 0.4 mL/h) et la quatrième solution de l’eau (débit de perfusion : 10 mL/h pendant 1h). Dans ce modèle, les nœuds 1, 2, 4 et 5 correspondent aux entrées des lignes de perfusion 4a-4d, soit globalement les premier, deuxième, troisième et quatrième injecteur 5ds, respectivement. Le nœud 3, qui est positionné à l’intersection des arêtes reliées aux nœuds 1 et 2, correspond à la sortie de la valve en T 8. L’élément F correspond au filtre 7 et est raccordé au nœud 3 (valve en T 8) par l’intermédiaire d’une arête correspondant au tube 6 raccordant dans le circuit d’injection 2 la valve en T 8 et le filtre 7. On notera que dans ce cas, les propriétés du filtre 7 (type de filtre 7, taille des pores, pertes de charge associées, etc.) sont associées à l’arête s’étendant entre l’élément F et le nœud 6. Le nœud 6 correspond à la sortie du prolongateur trois-voies 8 reliant le filtre 7, le troisième injecteur 5c et le quatrième injecteur 5d. Les nœuds 7 à 10 correspondent aux entrées et sorties des composants placés en aval du prolongateur trois-voies 8. Typiquement, le nœud 10 correspond à la sortie du cathéter 9 (et donc au patient). Le cas échéant, les arêtes peuvent être orientées dans le modèle afin de définir le sens d’écoulement des fluides dans le circuit d’injection 2 (des nœuds 1 et 2 vers les nœuds 3 et 6, des nœuds 4 et 5 vers le nœud 6, et du nœud 6 vers les nœuds 7,8, 9 et 10).
A partir des informations relatives à la viscosité, la masse volumique et le cas échéant la température de chaque solution, le contrôleur 10 peut calculer le débit volumique, la masse volumique et la viscosité en tout point du circuit d’injection 2, c’est-à-dire au niveau de chaque nœud et de chaque arête du circuit d’injection 2.
Le débit volumique et la masse volumique en tout point du circuit d’injection 2 et en fonction du temps peuvent être calculés à l’aide d’équations de continuité. A titre d’exemple, le débit volumique du fluide au niveau du nœud 3 est égal à la somme du débit volumique assigné au nœud 1 (c’est-à-dire le débit volumique de la première solution) et du débit volumique assigné au nœud 2 (c’est-à-dire le débit volumique de la deuxième solution). La masse volumique du fluide au niveau du nœud 3 quant à lui est égal à la somme de la masse volumique assignée au nœud 1 (c’est-à-dire la masse volumique de la première solution) et de la masse volumique assignée au nœud 2 (c’est-à-dire la masse volumique de la deuxième solution) suivant les proportions respectives du débit massique de chaque solution.
La viscosité en tout point du circuit d’injection 2 peut quant à elle être déterminée de manière conventionnelle, par exemple à l’aide des équations proposées par Wilke Jurgen, Kryk Holger, Hartmann Jutta, et Wagner Dieter, dans «Visco Handbook», édition 11/2015, 2015.
A partir de la densité, de la masse volumique, de la viscosité et des pertes de charge en chaque point du circuit, le contrôleur 10 peut ensuite déterminer la pression du fluide en chaque point du circuit, en fonction du temps. La pression en chaque point du circuit peut par exemple être calculée à l’aide de fonctions récursives en partant du nœud 10, dont la pression est connue (soit parce qu’elle est mesurée - pression (artérielle ou veineuse) du patient, soit parce qu’une pression standard est utilisée - typiquement, 10 cm H2O (7.4 mmHg), 10 mm Hg ou 13cm H2O (10 mmHg)).
Les pertes de charge introduites par le fluide dans le circuit d’injection 2 dépendent de la configuration du circuit d’injection 2 et de la viscosité du fluide. Elles sont calculées pour chaque arête formant le circuit d’injection 2 et peuvent tenir compte le cas échéant de sources de pertes de charge supplémentaires, telles que les capteurs de pression éventuellement présents dans le circuit d’injection 2. Typiquement, les pertes de charge résultant du passage du fluide dans les tubes 6, cathéter 9s, rallonges, etc. et autres tubulures peuvent être calculées en utilisant les équations de Bernoulli instationnaires. Les pertes de charge résultant du passage du fluide dans les filtres 7 ou des capteurs de pression dépendent du type de filtre 7 ou de capteur de pression utilisé et peuvent être déterminées empiriquement et/ou expérimentalement. Les pertes de charge résultant du passage du fluide dans les jonctions 8 dépendent du type de jonction 8 utilisé et peuvent être calculées de manière empirique (voir par exemple la thèse de Vasava Paritosh, « Fluid Flow in T-Junctions of Pipes », Décembre 2007), expérimentale et/ou à partir de la théorie développée dans l’article de W. Blaisdell Fred et W. Manson Philip, « Loss of Energy at Sharp-Edged Pipe Junctions in Water Conveyance Systems », 1963.
A partir de la pression déterminée en chaque point du circuit, le contrôleur 10 peut alors calculer la pression à appliquer en fonction du temps par chaque injecteurs 5a-5d en entrée de chaque ligne de perfusion 4a-4d (c’est-à-dire au niveau des nœuds 1, 2, 4 et 5) pour que le débit en sortie (au niveau du nœud 10) de chaque solution corresponde au débit de perfusion prédéfini par le praticien. Chaque injecteurs 5a-5d est alors contrôlé par le contrôleur 10 de sorte à injecter la solution correspondante à une pression égale à la pression ainsi calculée. Cette pression peut varier dans le temps en fonction du débit de perfusion dans les différentes lignes de perfusion 4a-4d (le débit de perfusion pouvant varier dans le temps d’une ligne de perfusion 4a-4d à l’autre).
La pression appliquée par chaque injecteurs 5a-5d définit par conséquent le débit volumique auquel chaque solution est injectée dans la ligne de perfusion 4a-4d correspondante.
La prise en compte de la configuration du circuit d’injection 2 permet, outre la prise en compte des pertes de charge, de supprimer les zones de recirculation et de blocage des fluides au niveau des jonctions 8, en particulier lorsque le fluide provenant de l’une des branches de la jonction 8 présente un débit volumique très faible devant le débit volumique du fluide provenant de l’autre des branches. La gestion de l’alimentation des lignes de perfusion 4a-4d par la pression, plutôt que par le volume, permet en effet d’ajuster la pression appliquée par l’injecteurs 5a-5d en tenant compte des propriétés des autres solutions injectées, quel que soit le moment où ces autres solutions sont injectées dans le circuit d’injection 2, en modifiant en temps réel la pression appliquée par chaque injecteurs 5a-5d en entrée de chaque ligne de perfusion 4a-4d.
Le cas échéant, le système d’injection 1 comprend en outre un débitmètre 12, par exemple un débitmètre 12 volumique, configuré pour déterminer le débit volumique du fluide en un point donné du circuit d’injection 2. De préférence, un débitmètre 12 volumique est placé au niveau de l’extrémité proximale de chaque ligne de perfusion 4a-4d, soit à proximité de chaque injecteurs 5a-5d.
L’information relative au débit volumique mesurée par chaque débitmètre 12 est alors transmise au contrôleur 10 afin d’estimer une erreur entre la consigne (débit volumique de chaque solution, qui dépend de la pression appliquée par les injecteurs 5a-5d à l’entrée des lignes de perfusion 4a-4d) et le débit volumique effectivement mesuré (étape S6). Le contrôleur 10 corrige alors la consigne appliquée aux injecteurs 5a-5ds en temps réel en modifiant la valeur de la pression à appliquer par chaque injecteurs 5a-5d en fonction de l’erreur ainsi estimée.
Le contrôleur 10 peut être du type régulateur PID (acronyme de proportionnel, intégral, dérivé) ou en variante un contrôleur 10 en mode glissant. Un contrôleur 10 en mode glissant permet toutefois d’obtenir des résultats plus précis et plus robustes, en particulier lors de perturbations dans le circuit d’injection 2 (injection ponctuelle d’une solution dans le circuit d’injection 2, détection de fuites ou d’occlusions). Le mode glissant discrétisé améliore encore la robustesse du contrôleur 10.
Optionnellement, le système d’injection 1 peut en outre comprendre un débitmètre massique ou volumique configuré pour mesurer un débit entre la dernière jonction et la sortie du circuit d’injection 2 et vérifier ainsi que le fluide effectivement administré au patient correspond à la prescription du praticien, pour chaque solution injectée.
De préférence, les débitmètres utilisés sont sans contact.
Par exemple, le système d’injection 1 peut comprendre le contrôleur 10 connecté, pour chaque ligne de perfusion 4a-4d, à un injecteur 5a-5d comprenant un actionneur 13 configuré pour injecter la solution dans la ligne de perfusion 4a-4d correspondante et un dispositif 11 pour réguler la pression d’injection de l’actionneur 13. L’actionneur 13 peut par exemple comprendre un moteur, un compresseur, une pompe hydraulique. Le dispositif 11 pour réguler la pression peut comprendre un régulateur de pression et un réservoir 14 ( ) contenant la solution à injecté dans la ligne de perfusion 4a-4d (le régulateur de pression 11 injectant de l’air sous pression dans le réservoir 14 afin de pousser le fluide dans la ligne de perfusion 4a-4d à une pression égale à la consigne envoyée par le contrôleur 10), ou un capteur de pression 11 monté au niveau de la sortie de l’actionneur 13 ( ). Lorsque l’injecteur 5a-5d comprend un capteur de pression 11, celui-ci est configuré pour mesurer une pression au niveau de l’extrémité proximale d’une ligne de perfusion 4a-4d correspondante et transmettre une valeur de la pression au contrôleur 10. Le contrôleur 10 ajuste alors la consigne de l’actionneur 13 afin d’adapter la pression appliquée par l’actionneur 11 au niveau de l’extrémité proximale de chaque ligne de perfusion 4a-4d pour qu’elle soit sensiblement égale à la pression calculée par le contrôleur 10.
Le cas échéant, un même actionneur 13 peut être commun à plusieurs injecteur 5a-5d.
Les débitmètres volumiques 12 sont de préférence montés en aval du réservoir 14 correspondant et connectés au contrôleur 10 afin de permettre, suivant la boucle de rétroaction décrite plus haut, d’estimer l’erreur et de corriger en temps réel la consigne envoyée par le contrôleur 10 aux régulateurs de pression 11.
Le système d’injection 1 selon l’invention est donc plus rapide et plus précis puisqu’il tient compte de la pression en entrée du circuit d’injection 2 (qui reflète les éventuelles perturbations en aval des injecteurs 5a-5ds, telles que des recirculations de fluide ou des blocages au niveau des jonctions 8, mais également des occlusions ou des fuites), en comparaison avec les systèmes conventionnels (type pousse-seringue) dont les injecteurs 5a-5ds sont uniquement contrôlés en fonction du débit à injecter. En particulier, le temps nécessaire à chaque solution pour atteindre le débit de perfusion désiré est réduit en comparaison avec l’art antérieur, quelle que soit la viscosité, le volume injecté et le débit de perfusion de la solution.
Par ailleurs, le procédé de contrôle S de l’invention permet d’ajuster les valeurs limites (notamment en pression) déclenchant les alarmes afin qu’elles correspondent bien aux limites associées à la configuration du circuit d’injection 2.
La présence de débitmètres 12 et de capteurs de pression 11 dans le circuit d’injection 2 permet en outre de détecter plus rapidement des anomalies dans le circuit d’injection 2, telles que des fuites ou des occlusions. En particulier, le système d’injection 1 peut en outre comprendre des capteurs de pression supplémentaires au sein du circuit d’injection (c’est-à-dire en plus des capteurs 11 en sortie des actionneurs 13) configurés pour mesurer la pression dans le circuit d’injection 2. Lorsque la pression mesurée par ces capteurs de pression supplémentaires est inférieure à une pression seuil (signe par exemple d’une fuite ou d’une panne réseau), le contrôleur 10 peut générer une alerte (envoi d’instructions à une alarme sonore et/ou lumineuse).
Par ailleurs, les débitmètres et les capteurs de pression (à savoir les capteurs de pression 11 en entrée des lignes de perfusion 4a-4d et/ou les capteurs de pression supplémentaires placés au sein du circuit d’injection 2) permettent, le cas échéant, au contrôleur 10 d’estimer les propriétés prédéfinies et les paramètres résultant de la configuration du circuit d’injection (diamètre des tubes, etc.) à partir des informations de débit et de pression mesurées. Le cas échéant, le contrôleur 10 peut corriger la valeur calculée de la pression à injecter par les injecteurs 5a-5d sur la base de la pression mesurée par les capteurs de pression dans le circuit d’injection 2.
Optionnellement, lorsque l’une des pressions calculées à l’étape S4 dans l’une des arêtes est inférieure à une pression minimale de la ligne de perfusion 4a-4d correspondante, respectivement, la pression appliquée par le contrôleur 5a-5d en entrée cette ligne de perfusion 4a-4d à l’étape S5 est égale à la pression minimale. La pression minimale d’une ligne de perfusion donnée 4a-4d peut par exemple correspondre à la pression nécessaire pour qu’un fluide transite dans la ligne de perfusion 4a-4d, compte-tenu des pertes de charge dans le circuit d’injection 2.
De même, lorsque l’une des pressions calculées à l’étape S4 est supérieure à une pression maximale du circuit d’injection 2, la pression appliquée par le contrôleur 5a-5d en entrée la ligne de perfusion 4a-4d correspondante est égale à la pression maximale. La pression maximale du circuit d’injection peut par exemple correspondre à la pression maximale pouvant être appliquée pour ne pas endommager le circuit d’injection ou à la pression maximale pouvant être supportée par un patient.
La pression maximale et la pression minimale peuvent être des paramètres fixes entrés dans le contrôleur ou en variante être adaptées en fonction de la configuration du circuit d’injection et/ou du patient.
Optionnellement, le contrôleur 10 peut en outre déterminer la concentration de tout ou partie des solutions injectées en tout point du circuit d’injection 2 en fonction du temps (étape S7). La solution dont on souhaite déterminer l’évolution de la concentration peut être injectée en tout point du circuit d’injection 2 (par exemple au niveau du nœud 3), ou en variante correspondre à l’une des solutions injectées aux points 1, 2 4 ou 5. Son temps d’initialisation peut en outre être non nul, c’est-à-dire que la solution peut commencer à être injectée en cours de traitement, après le début de l’injection des autres solutions dans le circuit d’injection 2.
Pour suivre l’évolution de la concentration d’une solution donnée, les informations suivantes doivent être fournies au contrôleur 10 (par exemple via l’interface d’entrée) :
- la concentration initiale de la solution à suivre (c’est-à-dire la solution dont on souhaite déterminer l’évolution de la concentration dans le circuit d’injection 2) ;
- la durée d’injection de la solution à suivre ;
- le débit de perfusion de la solution à suivre (déjà renseigné pour déterminer la pression à appliquer par l’injecteurs 5a-5d correspondant lorsque la solution correspond à l’une des première à quatrième solutions) ; et
- son temps d’initialisation.
De préférence, le coefficient de diffusion moléculaire (D) de la solution à suivre est également renseigné ou déterminé par le calculateur à partir de la base de données de mise en correspondance.
Le contrôleur 10 ayant déterminé le débit volumique des différents fluides en tout point du circuit d’injection 2, il est alors possible d’en déduire l’évolution de la concentration dans le temps en tout point du circuit d’injection 2, ainsi que le temps nécessaire à chaque solution pour atteindre la sortie du circuit d’injection 2.
L’évolution de la concentration en fonction du temps dans un tube 6 (arête) du circuit peut notamment être déterminée par le contrôleur 10 à l’aide de l’équation différentielle suivante (équation de Taylor) :
où : D correspond au coefficient de diffusion moléculaire ;
u correspond à la vitesse axiale du fluide à travers le tube 6 ;
x correspond à la distance axiale le long du tube 6 ;
t correspond au temps ;
R correspond au rayon du tube 6 ; et
c correspond à une concentration de la solution.
On notera par ailleurs que la barre horizontale sur les paramètres u et c signifie qu’il s’agit de valeurs moyennes.
Ainsi, le contrôleur 10 peut déterminer, à l’aide de cette équation différentielle, l’évolution dans le temps de la concentration de chaque solution en tout point du circuit d’injection 2, et ce même pendant les phases instationnaires.
Le contrôleur 10 peut alors en déduire le temps nécessaire à chaque solution pour atteindre la sortie, c’est-à-dire le patient. Cette information peut en particulier être pertinente pour le praticien afin de confirmer que le montage envisagé (configuration du circuit d’injection 2) est adapté au patient et aux débits de perfusion prescrits, ou éventuellement adapter le temps d’initialisation d’une solution donnée.
On notera que l’injection d’une solution supplémentaire dans le circuit d’injection 2, en particulier au niveau d’un nœud en aval des nœuds 1, 2, 4 et 5, a pour effet de modifier la concentration des fluides dans le circuit d’injection 2 ainsi que le débit en sortie du circuit d’injection 2. Toutefois, dès lors que ces variations sont renseignées dans l’interface d’entrée, elles sont prises en compte par le contrôleur 10 qui adapte la consigne des régulateurs de pression 11 et modifie la pression appliquée par les injecteurs 5a-5ds en temps réel afin de garantir que les débits correspondent toujours aux débits de perfusion prescrits par le praticien. Lorsque ces variations ne sont pas renseignées dans l’interface d’entrée, elles peuvent toutefois être prises en compte par le contrôleur 10 grâce à la remontée d’information provenant des débitmètres volumiques 12.
Claims (16)
- Système d’injection (1) comprenant :
- un circuit d’injection (2) comprenant :
- une extrémité distale (3) configurée pour être raccordée à un patient ;
- au moins deux lignes de perfusion (4a-4d),
- au moins une jonction (8) raccordée fluidiquement en amont aux deux lignes de perfusion (4a-4d) et en aval à l’extrémité distale (3) ;
- au moins deux injecteurs (5a-5d), chaque injecteur (5a-5d) étant configuré pour injecter une solution dans une ligne de perfusion (4a-4d) correspondante ; et
- au moins un contrôleur (10) configuré pour calculer, à partir d’un débit de perfusion en fonction du temps pour chaque solution au niveau de l’extrémité distale (3) du circuit d’injection (2), de propriétés prédéfinies de chaque solution et d’une configuration du circuit d’injection (2), une pression à appliquer en fonction du temps à chaque injecteur (5a-5d),et pour adapter la pression appliquée par l’injecteur (5a-5d) au niveau de l’extrémité proximale de chaque ligne de perfusion (4a-4d) afin que ladite pression soit sensiblement égale à la pression calculée par le contrôleur (10). - Système d’injection (2) selon la revendication 1 dans lequel le contrôleur est configuré pour mettre en œuvre un procédé de contrôle comprenant les étapes suivantes :
S1 : pour chaque solution, détermination du débit de perfusion à l’extrémité distale (3) du circuit d’injection (2) ;
S2 : détermination des propriétés prédéfinies de chaque solution ; et
S3 : détermination de la configuration du circuit d’injection (2). - Système d’injection (1) selon la revendication 2, dans lequel l’étape S2 comprend la détermination de l’une au moins des propriétés prédéfinies suivantes, pour chaque solution : la viscosité, la masse volumique, la température.
- Système d’injection (1) selon l’une des revendications 2 et 3, dans lequel le circuit d’injection (2) comprend en outre l’un au moins des composants suivants : un tube (6), un filtre (7), une rampe de robinet, un robinet, une valve, une rallonge, un cathéter, et l’étape S3 comprend la détermination de paramètres physiques de chaque composants et de chaque jonction (8), les paramètres physiques pouvant comprendre l’un au moins des paramètres suivants : une longueur du tube (6), un diamètre du tube (6), un type de jonction (8), un type de filtre (7), une hauteur du composant ou de la jonction (8).
- Système d’injection (1) selon la revendication 4, dans lequel l’étape S3 comprend en outre la détermination de la position dans le circuit d’injection (2) de chaque composant et de chaque jonction (8).
- Système d’injection (1) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la pression à appliquer en fonction du temps par chaque injecteur (5a-5d) est en outre calculée en fonction de la pression à l’extrémité distale (3) du circuit d’injection (2), ladite pression pouvant être égale à une pression standard prédéfinie.
- Système d’injection (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel, lorsque l’une des pressions calculées est inférieure à une pression minimale de la ligne de perfusion (4a-4d) correspondante ou supérieure à une pression maximale du circuit d’injection (2), respectivement, la pression appliquée par l’injecteur (5a-5d) dans cette ligne de perfusion (4a-4d) est égale à la pression minimale ou la pression maximale, respectivement.
- Système d’injection (1) selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant en outre la mesure d’un débit au niveau de l’extrémité proximale dans le circuit d’injection (2) et l’estimation d’une erreur en fonction du débit mesuré (S7), la pression calculée par le contrôleur (10) étant en outre déterminée en fonction de l’erreur estimée.
- Système d’injection (1) selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant en outre la détermination d’une concentration de tout ou partie des solutions en aval du point d’injection, par exemple au niveau de l’extrémité distale (3).
- Système d’injection (1) selon la revendication 9, comprenant en outre un débitmètre (12), de préférence un débitmètre volumique (12), configuré pour mesurer un débit en un point du circuit d’injection (2), l’au moins un contrôleur (10) étant en outre configuré pour estimer une erreur en fonction du débit mesuré par le débitmètre (12) et corriger la pression à appliquer en fonction de l’erreur estimée.
- Système d’injection (1) selon la revendication 10, comprenant un débitmètre volumique (12) par ligne de perfusion (4a-4d), chaque débitmètre (12) étant placé à proximité d’un injecteur (5a-5d) associé afin de mesurer le débit volumique de la solution injectée par l’injecteur (5a-5d) à l’entrée de la ligne de perfusion (4a-4d) correspondante.
- Système selon l’une des revendications 10 et 11, dans lequel l’au moins un contrôleur (10) est en outre configuré pour détecter une anomalie dans le circuit d’injection (2) à partir du débit volumique mesuré par le débitmètre (12).
- Système d’injection (1) selon l’une des revendication 1 à 12, dans lequel l’au moins un contrôleur (10) est en mode glissant.
- Système d’injection (1) selon l’une des revendications 1 à 13, dans lequel tout ou partie des injecteurs (5a-5d) comprennent un actionneur (13) et un capteur de pression (11) configuré pour mesurer une pression au niveau d’une extrémité proximale de la ligne de perfusion (4a-4d) correspondante et transmettre une information relative à la pression mesurée à l’au moins un contrôleur (10), l’au moins un contrôleur étant configuré pour adapter la pression appliquée par chaque injecteur (5a-5d) en fonction de l’information relative à la pression mesurée.
- Produit programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comprend des instructions de code pour l’exécution d’un procédé de contrôle (S) d’un circuit d’injection (2), le circuit d’injection (2) comprenant :
- une extrémité distale (3) configurée pour être raccordée à un patient ;
- au moins deux lignes de perfusion (4a-4d), chaque ligne de perfusion (4a-4d) étant raccordée au niveau d’une extrémité proximale à un injecteur (5a-5d) configuré pour injecter une solution dans la ligne de perfusion (4a-4d) correspondante ; et
- au moins une jonction (8) raccordée fluidiquement en amont aux deux lignes de perfusion (4a-4d) et en aval à l’extrémité distale (3) ;
le procédé de contrôle comprenant les étapes suivantes :
S1 : pour chaque solution, détermination d’un débit de perfusion à l’extrémité distale (3) du circuit d’injection (2) ;
S2 : détermination de propriétés prédéfinies de chaque solution ;
S3 : détermination d’une configuration du circuit d’injection (2) ;
S4 : calcul, à partir du débit de perfusion de chaque solution, des propriétés prédéfinies de chaque solution et de la configuration du circuit d’injection (2), d’une pression à appliquer en fonction du temps au niveau de l’extrémité proximale de chaque ligne de perfusion (4a-4d) ; et
S5 : injection de chaque solution dans la ligne de perfusion (4a-4d) correspondante à la pression calculée en fonction du temps à l’étape S4. - Moyen de stockage lisible par un équipement informatique sur lequel un produit programme d’ordinateur comprend des instructions de code pour l’exécution d’un procédé de contrôle (S) d’un circuit d’injection (2), le circuit d’injection (2) comprenant :
- une extrémité distale (3) configurée pour être raccordée à un patient ;
- au moins deux lignes de perfusion (4a-4d), chaque ligne de perfusion (4a-4d) étant raccordée au niveau d’une extrémité proximale à un injecteur (5a-5d) configuré pour injecter une solution dans la ligne de perfusion (4a-4d) correspondante ; et
- au moins une jonction (8) raccordée fluidiquement en amont aux deux lignes de perfusion (4a-4d) et en aval à l’extrémité distale (3) ;
le procédé de contrôle comprenant les étapes suivantes :
S1 : pour chaque solution, détermination d’un débit de perfusion à l’extrémité distale (3) du circuit d’injection (2) ;
S2 : détermination de propriétés prédéfinies de chaque solution ;
S3 : détermination d’une configuration du circuit d’injection (2) ;
S4 : calcul, à partir du débit de perfusion de chaque solution, des propriétés prédéfinies de chaque solution et de la configuration du circuit d’injection (2), d’une pression à appliquer en fonction du temps au niveau de l’extrémité proximale de chaque ligne de perfusion (4a-4d) ; et
S5 : injection de chaque solution dans la ligne de perfusion (4a-4d) correspondante à la pression calculée en fonction du temps à l’étape S4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2206527A FR3137297A1 (fr) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | Contrôle de l’administration de médicaments par voie intraveineuse |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2206527 | 2022-06-29 | ||
| FR2206527A FR3137297A1 (fr) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | Contrôle de l’administration de médicaments par voie intraveineuse |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3137297A1 true FR3137297A1 (fr) | 2024-01-05 |
Family
ID=83690321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2206527A Pending FR3137297A1 (fr) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | Contrôle de l’administration de médicaments par voie intraveineuse |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3137297A1 (fr) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011011346A1 (fr) * | 2009-07-24 | 2011-01-27 | Medrad, Inc. | Système dinjecteur médical multi-fluides et procédés de fonctionnement |
| US20120283691A1 (en) * | 2011-05-05 | 2012-11-08 | Carefusion 303, Inc. | Automated pressure limit setting method and apparatus |
| US20120306881A1 (en) * | 2011-02-01 | 2012-12-06 | Nemoto Kyorindo Co., Ltd. | Chemical liquid injector |
| EP2556854A1 (fr) * | 2011-08-09 | 2013-02-13 | ACE Development Solution | Ligne de perfusion multivoie |
| CA3068739A1 (fr) * | 2017-08-31 | 2019-03-07 | Bayer Healthcare Llc | Evaluation d'impedance de trajet de fluide permettant d'ameliorer les performances de distribution de fluide |
-
2022
- 2022-06-29 FR FR2206527A patent/FR3137297A1/fr active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011011346A1 (fr) * | 2009-07-24 | 2011-01-27 | Medrad, Inc. | Système dinjecteur médical multi-fluides et procédés de fonctionnement |
| US20120306881A1 (en) * | 2011-02-01 | 2012-12-06 | Nemoto Kyorindo Co., Ltd. | Chemical liquid injector |
| US20120283691A1 (en) * | 2011-05-05 | 2012-11-08 | Carefusion 303, Inc. | Automated pressure limit setting method and apparatus |
| EP2556854A1 (fr) * | 2011-08-09 | 2013-02-13 | ACE Development Solution | Ligne de perfusion multivoie |
| CA3068739A1 (fr) * | 2017-08-31 | 2019-03-07 | Bayer Healthcare Llc | Evaluation d'impedance de trajet de fluide permettant d'ameliorer les performances de distribution de fluide |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| VASAVA PARITOSH, FLUID FLOW IN T-JUNCTIONS OF PIPES, December 2007 (2007-12-01) |
| W. BLAISDELL FREDW. MANSON PHILIP, LOSS OF ENERGY AT SHARP-EDGED PIPE JUNCTIONS IN WATER CONVEYANCE SYSTEMS, 1963 |
| WILKE JURGENKRYK HOLGERHARTMANN JUTTAWAGNER DIETER: "Visco Handbook", 2015 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2763720B1 (fr) | Machine de dialyse comprenant des moyens d'ultrafiltration et de rétrofiltration | |
| EP0578585B1 (fr) | Procédé de vérification du fonctionnement de capteurs situés sur un circuit de liquide de dialyse | |
| EP0678301B1 (fr) | Appareil multifonction pour le traitement de l'insuffisance rénale | |
| US9039656B2 (en) | Medication safety enhancement for secondary infusion | |
| CA2158245C (fr) | Dispositif de mesure de la pression d'un liquide et procede de reglage d'un tel dispositif | |
| EP1223995B1 (fr) | Dispositif d'epuration extracorporelle du sang | |
| FR2911417A1 (fr) | Suivi de l'acces vasculaire d'un patient soumis a des seances successives de traitement extracorporel de sang | |
| EP0778783A1 (fr) | Procede et appareil de dialyse automatique | |
| EP3206733B1 (fr) | Système de délivrance et mode de fonctionnement | |
| CA2889362A1 (fr) | Actuateur lineaire de valve | |
| WO1998050091A1 (fr) | Procede de controle de dispositif d'epuration de sang | |
| FR2711534A1 (fr) | Procédé et dispositif pour mesurer la résistance à l'écoulement d'un cathéter dans un système implanté d'injection d'un médicament. | |
| FR3137297A1 (fr) | Contrôle de l’administration de médicaments par voie intraveineuse | |
| WO2000009182A1 (fr) | Dispositif d'entrainement de fluide | |
| EP2338542B1 (fr) | Dispositif de traitement de sang par circulation extracorporelle | |
| US20220001086A1 (en) | Calculating A Depletion Time During Dialysis | |
| FR2806310A1 (fr) | Procede d'analyse de la variation de pression dans un dispositif de perfusion comprenant plusieurs modules de perfusion | |
| EP1108438A1 (fr) | Procédé de détermination d'un paramètre significatif du progrès d'un traitement extracorporel de sang | |
| EP1430920B1 (fr) | Dispositif pour le traitement extracorporel du sang par anticoagulation au citrate | |
| EP3834860A1 (fr) | Dispositif de circulation extracorporelle du sang | |
| JP2020526280A5 (fr) | ||
| Chau et al. | Syringe pump performance maintained with IV filter use during low flow rate delivery for pediatric patients | |
| EP2959928A1 (fr) | Dispositif d'épuration du sang par circulation extracorporelle | |
| FR2684864A1 (fr) | Procede et dispositif pour mesurer la concentration d'une substance dans un milieu complexe liquide, par exemple le sang. | |
| Gaillot et al. | Techniques de dialyse en réanimation pédiatrique |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20240105 |