WO1988003778A1

WO1988003778A1 - Appareil pour prelevement et injection de liquides

Info

Publication number: WO1988003778A1
Application number: PCT/FR1987/000411
Authority: WO
Inventors: Jacques Chaoulli
Original assignee: Jacques Chaoulli
Priority date: 1986-11-27
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1988-06-02
Also published as: AU8152687A

Abstract

Appareil qui permet le prélèvement sélectif de liquides corporels désirés sans air et sans risque de contamination de l'opérateur. L'aiguille (4) est fixée sur une seringue constituée d'un cylindre (5) et d'un premier piston (8) appelé ''piston'' dans le texte, le fond du cylindre (5) et du piston (8) s'emboîtent soit directement, soit par l'intermédiaire d'un tampon (12) dissolvable au contact du liquide, et le piston est muni dans son centre (14) d'une ouverture longitudinale, creuse, de manière à ce qu'un deuxième piston (2), appelé ''canule'' dans le texte, y circule facilement. La canule (2) pénètre également l'aiguille (4) jusqu'à son extrémité et la canule (2) est mobile, soit passivement sous l'effet de la pression du liquide recherché de manière à servir de témoin à l'effet que l'aiguille (4) vient de pénétrer le compartiment liquidien recherché, soit activement, manipulée par l'opérateur.

Description

Appareil pour prélèvement et injection de liquides.

Le prélèvement de sang artériel est destiné au dosage du pH, des gaz carbonique et d'oxygène dans le sang artériel. Le problème principal qui persiste malgré les nombreuses tentatives des dernières années, dont certaines ont le mérite d'avoir apporté une ébauche de solution ( cf plus loin ) est de trouver un moyen d'éviter d'obtenir urt. échantillon de sang artériel contaminé par du sang veineux et contenant une ou des bulles d'air emprisonnées à l'intérieur du sang ( ou autre liquide ) contenu dans le cylindre, c'est-à-dire une ou des bulles d'air complètement encerclées de sang ( ou autre liquide ) ou encerclée en partie de sang ( ou autre liquide ) et en partie par la paroi du cylindre et par la paroi du piston. La manoeuvre de purgeage de telles bulles d'air entraîne souvent un risque de contamination de l'opérateur ( sida, hépatite B ) par le liquide car les efforts réalisés avant le purgeage, par tapotement avec le doigt contre la paroi du cylindre afin de faire monter et s'unir toutes les bulles d'air en un compartiment aérien unique se heurtent à la résistance liée au phénomène de capillarité. Ainsi, malgré les efforts de purgeage, des bulles d'air restent emprisonnées et la manoeuvre de purgeage entraîne à l'extérieur, non seulement une partie des bulles d'air mais également du liquide, coincé entre l'ouverture extérieure de l'aiguille et des bulles d'air qui résistent à la manoeuvre du purgeage. Les tentatives pour éviter d'avoir des bulles d'air se retrouvent dans de nombreux brevets US dont: 4159713, 4317455, 4373535, 4448206, 1172930, 4466446, 1170940, 1121681, 4424817. Ceux-ci ont pour objet soit l'introduction dans le piston d'une membrane ou d'une substance perméable à l'air et imperméable au sang, soit l'introduction d'une bille dans la seringue destinée à diminuer la turbulence du jet sanguin pénétrant dans la seringue ( brevet US no. 1148430 ). Le sang veineux et l'air ont tendance à se mélanger au sang artériel et à en fausser l'analyse, d'autant que l'échantillon aura tardé à être analysé et d'autant plus que le sang, lorsqu' introduit sous pression dans la seringue, et animé d'un fort mouvement de turbulence, augmente de ce fait le degré des échanges gazeux avec l'air présent dans la seringue avant même que cet air ne soit expulsé à l'extérieur. Lorsque l'opérateur pique à la recherche d'une artère, il arrive que l'aiguille pénètre par mégarde une veine. Alors, un filet de sangveineux fait irruption dans la seringue. Il arrive que l'opérateur continue avec la même seringue de chercher l'artère, le sang artériel recueilli se trouvant ainsi contaminé par du sang veineux. Certains modèles commercialisés sont constitués d'un piston restant immobile dans le cylindre, au niveau correspondant au volume désiré de sang artériel. Ces modèles ne fournissent pas une indication claire à savoir si l'aiguille se trouve bien dans l'artère plutôt que dans une veine. Cette indi cation claire n'est fournie, jusqu'à présent, que lorsque l'opérateur voit le piston remonter avec force sous l'effet de la pression du sang artériel. Même si ces modèles apportent certaines améliorations, il n'en reste pas moins que: a) en raison des phénomènes importants de capillarité de paroi d'une part et d'autre part en raison de la nature visqueuse du sang, une ou des bulles d'air même si elles sont moins nombreuses, restent encore emprisonnées et obligent l'opérateur à purger l'air de la seringue, au risque déjà mentionné de se contaminer avec le sang du patient. b) ces modèles n'empêchent pas le mélange initial du sang avec l'air c) ces modèles n'évitent pas la pénétration de sang veineux d) ces modèles ne fournissent pas une indication claire et immédiate à savoir si l'opérateur a bien introduit l'aiguille dans l'artère, puisqu'il faut un délai pour le sang à parcourir l'espace opaque de l'aiguille avant d'être visible dans la seringue.

Le prélèvement de sang veineux pour mise en cultureanaérobie est effectuée de deux manières: la première consiste à prélever le sang veineux au moyen d'une seringue, à en purger l'air puis d'injecter le sang contenu dans la seringue dans un flacon contenant le milieu de culture anaérobie; la deuxième étant de piquer avec une aiguille courte et faible diamètre et fixée à une tubulure également de faible diamètre et qui se connecte à un système de prélèvement relié à un flacon sous vide contenant le milieu de culture anaérobie. L'inconvénient de la première manière est d'avoir à purger la s eringue avec les mêmes risques de contamination de l'opérateur avec le sang et l'absence de garantie de pouvoir purger l'air complètement. La seconde manière fut instaurée pour pallier ces inconvénients. Elle y parvient, mais au prix de manipulations supplémentaires qui provoquent des mouvements brusques de l'aiguille dans la veine, durant le temps du prélèvement, au risque de provoquer un hématome obligeant l'opérateur à répéter la manipulation.

D'une manière générale, tous les modèles destinés au prélèvement de liquide corporel sont constitués d'une aiguille, seule ou fixée sur une seringue, et munie ou non d'une canule. Les inconvénients de ces modèles résident dans le fait que lorsque l'opérateur introduit l'aiguille, il n'y a pas d'indication immédiate à savoir si le compartiment liquidien recherché est atteint, la canule n'étant pas construite de façon à se mouvoir sous l'effet d'une pression de liquide, et que, au passage, l'aiguille est susceptible de pénétrer, par mégarde, unautre compartiment liquidien non désiré et pouvant fausser l'analyse des résultats. En vue du prélèvement de liquide corporel, l'utilisation d'une aiguille munie dans son ouverture d'une canule conventionnelle présente en plus l'inconvénient consistant dans le fait que, durant la manoeuvre, l'opérateur doit retirer la canule de façon itérative pour savoir si l'aiguille a bien pénétré le compartiment liquidien. Les aiguilles destinées à pénétrer un compartiment liquidien et se terminant par un renflement ouvert est parfois muni d'un bouchon amovible. En supposant que l'opérateur pénètre rapidement le compartiment liquidien recherché, ce qui n'est pas toujours le cas, le liquide vient remplir l'aiguille et être visible dans le renflement bouché. Sinon, quand la pression liquidienne est soupçonnée d'être basse, alors le bouchon est enlevé et l'opérateur continue de chercher le compartiment liquidien jusqu'à voir le liquide faire irruption. Ainsi, lorsque la manoeuvre est difficile, l'opérateur doit manipuler l'aiguille dans plusieurs directions, au risque de transpercer les parois de ce compartiment. En effet, ici encore, il n'y a pas d'indication immédiate à savoir si l'aiguille vient de pénétrer le compartiment recherché, entrainant une manipulation plus longue et devant être éventuellement répétée.

Les seringues conventionnelles présentent un espace aérien mort et avec une aiguille munie d'un renflement le plus souvent vissée ou emboîtée au cylindre, de sorte que de l'air est susceptible de s'engouffrer dans le cylindre lors de la manoeuvre de remplissage actif de la seringue, cet air s'additionnant à l'air déjà présent dans l'espace aérien mort de la seringue. Des manipulations répétées sont alors nécessaires pour purger l'air avant de procéder à l'injection. Le purgeage de l'air, lorsque incomplet, peut donner lieu, dans certaines conditions, à des risques d'embolie en cas d'injection intravasculaire. Durant la manoeuvre du purgeage, du liquide, corporel ou médicamenteux peut être expulsé au dehors et risque de contaminer l'opérateur. Enfin, à l'issue de l'injection, le liquide médicamenteux restant dans l'espace mort est gaspillé.

Idée créatrice

Le principe de l'invention est le même, qu'il s'agisse de l'introduction d'une aiguille ou de prélèvement de liquide dans un compartiment liquidien corporel désiré et du prélèvement de liquide médicamenteux aux fins d'in- jection.

Afin d'éviter toute confusion, on désignera par le mot "distal" ce qui se trouve plutôt vers le bout de l'aiguille utilisée pour piquer, par le mot "proximal" ce qui se trouve plutôt du côté opposé, vers l'opérateur, par le mot "piston" le premier piston et par le mot "canule" le deuxième piston.

Une canule est placée dans l'ouverture de l'aiguille. La canule se termine à l'extrémité distale.de l'aiguille. Elle est assez étroite pour se mouvoir dans l'ouverture de l'aiguille, incassable, assez légère pour que durant la man i p u l a t ion la résultante entre les forces qui font monter la canule et la somme des autres composantes vectorielles qui opposent une résistance, que cette résultante pousse la canule vers le haut lorsqu'elle est destinée à se mouvoir passivement, et cela seulement à partir d'unepression donnée du liquide. La canule est susceptible de n'être en contact avec la paroi intérieure de l'aiguille qu'en certains endroits seulement, pour diminuer les forces de frottement, si nécessaire.

Différentes canules sont utilisées, selon l'application envisagée, de façon à se mouvoir, passivement sous l'effet des différentes pressions des différents compartiments liquidiens envisagés, ou activement lors des pré lèvements de liquide médicamenteux aux fins d'injection. Dans l'application destinée à introduire une aiguille dans un compartiment liquidien corporel désiré, la canule sert de témoin pour indiquer immédiatement le moment où l'aiguille pénètre le liquide recherché. Dans toutes les applications, elle occupe l'espace intérieur de l'aiguille de façon à ce que cet espace ne soit ultérieurement remplacé que par le liquide à prélever ou à injecter. Le piston est muni d'une ouverture centrale cylindrique, longitudinale, et allant d'une extrémité à l'autre. L'aiguille est fixée sur le cylindre de sorte que l'extrémité proximale de l'aiguille se prolonge jusqu'à venir en regard de l'extrémité distale de l'ouverture du piston, les sections de l'ouverture de l'aiguille et de l'ouverture du piston étant similaires de manière à ce que l'espace aérien mort du renflement de l'aiguille soit supprimé. La canule se prolonge jusqu'à l'extrémité de l'ouverture du piston où elle se termine par un onglet plus large que l'ouverture du piston et apposé à l'extérieur sur le rebord proximal de l'ouverture du piston. Cet onglet empêche tout risque de pénétration de la canule dans l'organisme et permet à l'opérateur de tirer la canule lorsque la pression du liquide à prélever est insuffisante. Par ailleurs, le piston est muni, à sa partie proximale, d'un stoppeur destiné à arrêter la course de la canule, mobilisée activement ou passivement à partir de la pression minimum du liquide du compartiment recherché. Lorsque la canule a fini sa course ascendante, l'extrémité distale de la canule s'arrê e un peu au dessus de l'extrémité distale du piston. Une fois que la canule a fini sa course, le piston et la canule remontent en un seul bloc solidaire. L ' a igui l l e est fixée au cylindre de façon à éviter l'entrée d'air au niveau de la jonction de l'aiguille et du cylindre soit de façon permanente soit par enclenchement pour être détachable. L'enclenchement de l'aiguille à l'extrémité inférieure du cylindre est réalisée par l'intermédiaire d'un renflement recourbé issu du pourtour extérieur de l'aiguille et d'une couronne circulaire creuse aménagée dans la paroi inférieure de l'extrémité inférieure du cylindre, entourant l'axe longitudinal de l'aiguille, ouverte en bas et fermée en haut. La couronne est munie de deux anneaux circulaires concentriques, situés dans un plan horizontal, l'un externe, l'autre interne et respectant un espace libre entre les deux. Durant l'opération d'enclenchement de l'aiguille, le renflement de l'aiguille est amené de façon à ce que l'extrémité proximale de l'aiguille s'aligne avec l'ouverture aménagée à l'extrémité distale du cylindre, puis le renflement de l'aiguille est poussé par l'opérateur entre les deux anneaux circulaires de façon à franchir l'obstacle ainsi constitué par eux et assurer la stabilité de l'aiguille par rapport au cylindre. En même temps, l'aiguille a pénétré l'ouverture aménagée à l'extrémité inférieure du cylindre et destinée à recevoir l'aiguille, de façon que les parois extérieures de l'aiguille et les parois intérieures de l'ouverture dp l'extrémité distale du cylindre viennent en contact intime. Lorsqu'il s'agit du prélèvement de sang artériel, le cylindre et le piston ne s'emboîtent que par l'intermédiaire d'un espace contenant un tampon constitué d'une substance anticoagulante dissolvable au contact du sang. Le piston est muni d'un stoppeur destiné à arrêter la course de la canule, mobilisée seulement sous la pression du sang artériel et non sous celle du sang veineux. Lorsque l'aiguille pénètre le compartiment artériel, l'opérateur aura l'avantage de pouvoir amorcer activement le mouvement d'ascension du piston après que la canule se soit spontanément mobilisée, confirmant que l'on recueille bien du sang artériel.

Lorsqu'il s'agit du prélèvement de sang veineux pour mise en culture anaréobie, la canule est construite pour céder à la pression veineuse. Le piston et le cylindre s'emboîtent soit directement, soit par l'intermédiaire d'un tampon dissolvable et inactif biologiquement. Le sang est recueilli à l'exclusion de l'air. Il n'y a donc pas de purgeage à faire. Il ne reste plus pour l'opérateur qu'à inoculer le milieu de culture, encore une fois en évitant les risques de contamination. Par ailleurs, contrairement au système de prélèvement de sang veineux au moyen d'une petite aiguille reliée par une tubulure à un contenent sous vide, l'opération est plus rapide, nécessite moins de manipulations et évite d'avoir à laisser en place une aiguille dans la veine du patient durant le temps de la manipulation, avec les risques de faire éclater la veine et d'avoir à recommencer la manoeuvre. Enfin, encore une fois, on a une indication immédiate dès que l'aiguille a pénétré le compartiment veineux, évitant à l'opérateur de s'égarer ou de transpercer les parois de la veine.

D'une manière générale, lorsqu'il s'agit de prélever un liquide corporel donné et soumis à une pression positive, on utilise -une canule construite de façon à ne se mouvoir qu'à partir de la pression du liquide corporel recherché, et non sous la pression moindre d'un compartiment liquidien non désiré, situé sur le chemin qu'emprunte l'aiguille pour atteindre le compartiment désiré. Pour que cette manoeuvre soit possible il faut que le liquide recherché présente une pression positive minimum.

Lorsqu'il s'agit du prélèvement de liquides médicamenteux aux fins d'injection, la canule est construite de façon à faciliter la manipulation active. Le cylindre et le piston s'emboîtent, sans tampon. Lors du prélèvement de liquide médicamenteux, l'opérateur introduit l'aiguille dans le liquide en prenant soin que l'extrémité y reste. Ensuite, l'opérateur tire sur la canule afin de remplir l'espace de l'aiguille avec le liquide, puis l'ensemble piston-canule est tiré jusqu'à recueillir le volume désiré de liquide. Au moment d'injecter, l'opérateur, après avoir piqué, commence par enfoncer le piston puis enfonce la canule. Ainsi, il n'y a pas de liquide médicamenteux restant et gaspillé. Par ailleurs, l'abscence de purgeage évite à l'opérateur de risquer de se contaminer avec le liquide médicamenteux. L'avantage particulier dans l'injection intra-vasculaire consite dans l'absence de risque d'injecter de l'air avec les conséquences possibles en terme d'embolie.

Variations

1- L'extrémité proximale du piston peut être munie d'une substance absorbante perméable à l'air et imperméable au liquide et qui évitera à l'opérateur les risques de contamination si, lors de l'ascension de la canule, du liquide remonte autour de la canule.

2- Lorsqu'il s'agit de l'introduction d'une aiguille utilisée comme guide dans un compartiment liquidien afin d'y laisser en place un autre instrument, le stoppeur est fixé au corps de l'aiguille.

3- Lorsqu'il s'agit d'introduire une aiguille pour prélever un liquide corporel désiré, le stoppeur est conçu de façon à être manipulable pour laisser le passage libre à la canule quand on veut la retirer pour recueillir le liquide corporel désiré.

4- Le tampon peut être constitué d'une substancesèche dissolbable au contact du liquide, inactive biologiquement, anticoagulante ou une cobinaison des deux.

5- Le tampon peut remplir tout ou partie de l'espace compris entre les extrémités distales du piston et du cylindre, à l'exception d'un espace aérien en couronne préservé autour de la canule et dont le rayon est égal au rayon de la section de l'ouverture, et pouvant, de ce fait, épouser tout ou partie de la surface d'appui de l'extrémité distale du piston, facilitant ainsi le mouvement d'ascension du piston.

6- Le stoppeur peut être situé à l'intérieur de l'ouverture longitudinale du piston. Liste des dessins

Relativement aux dessins qui illustrent la réalisation de l'invention.

La figure 1 représente une vue d'ensemble.

La figure 2 représente une coupe dans l'axe, d'avant en arrière, de l'ensemble.

La figure 3 représente une vue éclatée, en coupe, des différents éléments constituant le piston, dans un axe constituant un angle de 45° avec le plan de coupe de la figure 2.

La figure 4 représente la canule munie de la membrane 1

La figure 5 représente en coupe saggitale la fixation par enclenchement de l'aiguille au cylindre.

La figure 6 représente une vue par en dessous de l'extrémité inférieure du cylindre.

La figure 7 représente l'appareil destiné au prélèvement des liquides corporels désirés, sans cylindre et sans piston destiné à s'adapter dans le cylindre.

Le cylindre 5 de la seringue se termine à sa partie distale à angle droit 16 et s'abouche directement à l'aiguille 4.

La partie proximale du corps de la seringue est munie d'un renflement 6 faisant office de stoppeur du piston 8 lors de l'ascension de celui-ci.

Le piston 8 s'emboîte à sa partie distale par l'intermédiaire de son appendice 10 dans la partie 9. Celle-ci contient une encoche 13 dans laquelle est logé le tampon 12. Le corps du piston 8 présente en son axe 14 un espace 15 dans lequel circule librement la canule 2.

Cette canule est solidaire d'une membrane 1 et se termine au côté opposé par un onglet 3.

Le piston 8 se termine à sapartie proximale par un repoussoir 7.

L'aiguille 4 est munie d'un renflement 17 qui pénètre la couronne circulaire 20 munie des anneaux circulaires externe 19 interne 18.

Afin d'adapter l'invention pour le prélèvement d'un liquide corporel désiré, le repoussoir 7 peut constitué d'une partie amobible 21.

Claims

Revendications

1- Un appareil pour prélèvement de liquides comprenant: une seringue contenant un cylindre avec une aiguille présentant une ouverture et se projetant en bas à partir de l'extrémité distale; un premier piston placé dans le cylindre et dont la forme épouse l'extrémité distale du cylindre de façon à exclure l'air lorsque positionnés l'un contre l'autre, le premier piston présentant une ouverture longitudinale tout le long de son axe et dont le diamètre interne est similaire au diamètre interne de l'ouverture de l'aiguille et en regard l'un contre l'autre; un second piston adapté pour se mouvoir facilement dans l'ouverture du premier piston et de l'aiguille et qui s'étend à travers les deux ouvertures longitudinales sur toute leur longueur et dont au moins l'extrémité distale est assez proche des parois intérieures de l'aiguille et de l'ouverture longitudinale du premier piston de façon à être mobilisé vers le hautselon la pression qu'un liquide donné y applique; un stoppeur fixé au premier piston et adapté pour limiter le mouvement d'ascension du second piston de façon à lui éviter de trop s'élever au dessus de l'extrémité distale du premier piston.

2- L'appareil tel que défini dans la Revendication 1 pour lequel l'extrémité distale du cylindre est à angle droit avec l'axe longitudinal. 3- L'appareil tel que défini dans la Revendication

1 pour lequel le second piston est adapté pour être assez proche des parois intérieures de l'aiguille et de l'ouverture longitudinale du premier piston sur toute leur longueur.

4- Une méthode de prélèvement sans air de liquide au moyen d'une seringue dans laquelle le liquide est d'abord prélevé dans l'aiguille creuse grâce à un piston intérieur et par la suite prélevé dans le cylindre grâce à un piston extérieur.

5- La méthode telle que définie dans la Revendication 4 pour laquelle la seringue est munie d'un stoppeur destiné à limiter le mouvement ascendant du piston intérieur de façon à ce que son extrémité distale soit alignée longitudinalement avec l'extrémité distale du piston extérieur.

6- Une seringue présentant un cylindre avec une aiguille présentant une ouverture et seprojetant en bas à partir de son. extrémité distale; un piston placé dans le cylindre et dont la forme épouse l'extrémité distale du cylindre de façonà exclure l'air lorsque positionnés d'un contre l'autre, le piston présentant une ouverture longitudinale tout le long de son axe et dont le diamètre interne est similaire au diamètre interne de l'ouverture de l'aiguille et en regard l'un contre l'autre; une canule adaptée pour se mouvoir facilemant dans l'ouverture du piston et de l'aiguille et qui s'étend à travers les deux ouvertures longitudinales sur toute leur longueur et dont au moins l'extrémité distale est assez proche des parois intérieures de l'aiguille et de l'ouverture longitudinale du piston de façon à être mobilisé vers le haut selon la pression qu'un liquide donné y applique; un stoppeur fixé au piston et adapté pour limiter le mouvement d'ascension de la canule de façon à lui éviter de trop s'élever au dessus de l'extrémité distale du piston.

7- Une seringue telle que définie dans la Revendication 6 incluant de plus un tampon constitué d'une substance dissolvable adjacent à l'extrémité distale du cylindre et adapté de façon à ce qu'une fois la canule complètement remontée, le liquide vienne dissoudre le tampon et occuper l'espace préalablement occupé par le tampon, à l'exclusion de toute quantité d'air.

8- Une seringue telle que définie. dans la Revendication 6 pour laquelle l'aiguille est enclenchée au cylindre de façon à pouvoir être détachée à la façon d'un clip et de façon à ce que l'aiguille étant en position enclenchée, l'espace aérien mort du renflement de l'ai- guille ne soit plus en communication avec l'espace intérieur du reste de l'aiguille.

9- Un appareil destiné au transport des liquides corporels comprenant: une aisuilie; un piston adapté pour s'étendre à l'intérieur de l'aiguille, s'y mouvoir facilement et dont au moins l'extrémité distale est assez proche des parois inté rieures de l'aiguille de façon à être mobilisée vers le haut selon la pression que le liquide y applique; un stoppeur fixé à l'aiguille et adapté pour restreindre le mouvement d'ascension du piston de façon à ce qu'il reste dans l'aiguille, lequel mouvement du piston indique qu'une communication avec le liquide corporel recherché est réalisée, et amovible de façon à permettre au piston d'être complètement retiré.