FR2508175A1 - Procede pour la determination et le controle des teneurs en gaz du sang et appareil pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

A.PROCEDE POUR LA MESURE ET LE CONTROLE DE LA PRESSION PARTIELLE DE GAZ, NOTAMMENT L'ANHYDRIDE CARBONIQUE ETOU L'OXYGENE, DISSOUS DANS LE SANG D'UN PATIENT, DE MANIERE SIMPLE, CONTINUE ET FIABLE ET APPAREIL POUR SA MISE EN OEUVRE. B.L'APPAREIL COMPREND UN DISPOSITIF OPERATIONNEL 1 COMPRENANT UN PREMIER ESPACE 2 ALIMENTE EN UN MILIEUX GAZEUX SERVANT DE GAZ PORTEUR, ET UN SECOND ESPACE 3 RACCORDE A LA CIRCULATION ARTERIELLE OU VEINEUSE D'UN PATIENT POUR ASSURER UN COURANT CONTINU DE SANG DANS LE SECOND ESPACE 3. LE DISPOSITIF OPERATIONNEL 1 COMPREND UNE MEMBRANE PERMEABLE AUX GAZ 4 QUI SEPARE LES DEUX ESPACES 2, 3. LES ESPACES 2, 3 ET LA MEMBRANE 4 SONT DIMENSIONNES ET SELECTIONNES DE FACON A OPTIMISER LA DIFFUSION DE GAZ DISSOUS DANS LE SANG A TRAVERS LA MEMBRANE 4 POUR VENIR PENETRER DANS LE MILIEU GAZEUX SERVANT DE GAZ PORTEUR AFIN D'OBTENIR DANS LE PREMIER ESPACE 2 UN ECHANTILLON QUI REPRESENTE LES TENEURS EN GAZ DU SANG D'UN PATIENT. L'APPAREIL COMPREND EN OUTRE DES MOYENS 9 PERMETTANT DE DETERMINER LES TENEURS RECHERCHEES EN GAZ PASSANT PAR DIFFUSION DU SANG D'UN PATIENT A TRAVERS UNE MEMBRANE 4 POUR PENETRER DANS LE GAZ PORTEUR DANS LE PREMIER ESPACE 2 ET D'OBSERVER LES VARIATION DE CES TENEURS. C.APPLICATIONS : AUX OXYGENATEURS ET APPAREILS D'HEMODIALYSE, PAR EXEMPLE.

Description

La présente invention concerne un procédé permettant

de mesurer et de contrôler la pression partielle de gaz, notam-

ment, l'anhydride carbonique et/ou l'oxygène, dissous dans le

sang d'un patient.

Plusieurs procédés sont connus qui permettent de mesurer la pression partielle des gaz dissous dans le sang d'un patient Classiquement, on fait des prélèvements de sang sur un patient à l'aide d'un cathéter et ces prélèvements sont transférés

dans un laboratoire en vue de leur analyse Si l'analyse elle-

même peut s'effectuer en 2 à 3 minutes, grâce aux équipements modernes hautement automatisés, pour avoir une analyse complète

des gaz contenus dans le sang, le procédé global depuis le pré-

lèvement jusqu'à l'obtention des résultats de l'analyse est souvent inévitablement trop long et ne représente la situation

qu'à l'instant du prélèvement En outre, ces analyseurs auto-

matiques sont des dispositifs perfectionnés et coûteux.

Une manière d'analyse d'un prélèvement de sang est le procédé dit à bulles, selon lequel du sang prélevé sur un patient est mis en contact avec une ou plusieurs bulles de gaz, de façon que la bulle fournisse un échantillon représentant les teneurs en gaz du sang, ces teneurs étant déterminées à partir de l'échantillon par sp#ctrométrie par infrarouges A part le

fait qu'il manque de précision, ce procédé est compliqué et lent.

Du fait que les teneurs en gaz, notamment les gaz C 02, dissous dans le sang constituent, pour les interventions ch 4,urgicales, les soins intensifs ou autres traitement d'un patient, un indicateur important et utile du métabolisme ainsi

que de l'efficaité de la circulation sanguine et de la respir-

ation, indicateur qui réagit rapidement devant des variations, il y a lieu de mettre au point des procédés et des équipements simples et rapides permettant de déterminer les teneurs en gaz

du sang.

Un dispositif permettant de déterminer la teneur en Co 2 du sang est décrit dans le brevet américain N O 3 987 303 La détermination s'effectue directement à travers la peau en faisant en sorte que les gaz contenus dans le sang dans des systèmes

capillaires cutanés traversent, par diffusion, une membrane per-

méable aux gazpour venir pénétrer dans une chambre contenant un milieu gazeux approprié Il en résulte que la teneur en CO 2 du sang est la même de chaque côté du membrane, ce qui permet de déterminer la teneur en CO 2 à partir du prélèvement présent dans la chambre La détermination ne se fait pas de manière continue mais se base sur des prélèvements séparés effectués en grattant la couche supérieure de la peau pour en enlever une partie Il est évident qu'une détermination effectuée par voie cutanée est sensible à divers facteurs conduisant à des imprécisions, tels que des impuretés de la peau Il peut s'avérer en outre difficile d'appliquer le dispositif de manière serrée sur la peau

en une position déterminée.

Une approche pratique utilisée dans les salles d'opér-

ation et dans les salles de soins intensifs est de déterminer la teneur en CO 2 du sang à partir des gaz expulsés par un oxygénateur raccordé à la circulation sanguine d'un patient Du fait que la membrane perméable aux gaz sert, dans un oxygénateur, à séparer, les uns des autres, des espaces dans lesquels, d'une part, est introduit une partie de la circulation sanguine d'un patient et, d'autre part, du gaz CO 2 ou un mélange gazeux 02/C 02, on peut

parvenir à une détermination continue de la teneur en CO 2 Toute-

fois, du fait-que le rôle d'un oxygénateur est, d'une part, d'oxygéniser le sang d'un patient et, d'autre part, d'éliminer

du sang l'excès de CO 2 ' il est nécessaire de fournir à la circ-

ulation sanguine des quantités importantes des gaz de rechange

précités C'est la raison pour laquelle les chambres d'un oxygén-

ateur ont des dimensions sensiblement égales Du fait que les teneurs en et CO du sang d'un patient doivent être maintenues

2 2

dans des limites assez étroites, la diffusion qui s'effectue par l'intermédiaire de la membrane doit être contrôlée avec précision,

ce qui entraîne des exigences serrées en ce qui concerne la mem-

brane elle-même La surface d'une telle membrane est typiquement de l'ordre de 1 m 2 Dans ces conditions, et vu en outre le fait qu'il pourrait y avoir des gradients locaux importants en ce qui concerne les teneurs en gaz du sang traversant un oxygénateur, la détermination des teneurs en gaz du sang à partir des gaz expulsés

par un oxygénateur donnent des résultats tout à fait imprécis.

Un but dc l'invention est d'éliminer les inconvéni-

ents de l'art antérieur et de fournir un procédé qui permet, de manière fiable et simple, d'utiliser la diffusion de gaz à travers une membrane pour mesurer et contrôler les gaz dissous dans le sang d'un patient Un autre but est de réaliser un appareil à fonctionnement continu fournissant des résultats fiables pour la mise en oeuvre de ce procédé et pour analyser les teneurs en gaz du sang d'un patient, cet appareil étant économique en ce qui concerne sa fabrication et son exploitation Un autre but de l'invention est de réaliser un appareil, le meilleur possible, permettant notamment de déterminer les teneurs en CO 2 ou 2 ' appareil qui permet de déterminer les teneurs en gaz du sang et de détecter aussi rapidement que possible des variations de ces teneurs Un autre but de l'invention et de fournir un procédé et un appareil pour l'analyse des teneurs en gaz du sang pouvant être utilisé, de préférence, en association avec des oxygénateurs ou des équipement d'hémodialyse en tant qu'organe d'un système

devant être raccordé à la circulation sanguine d'un patient.

Pour ce faire, la présente invention a pourobjet un procédé permettant de mesurer et de contrôler la pression partielle de gaz, notamment l'anhydride carbonique et/oulloxygène, dissous

dans le sang d'un patient, caractérisé en ce que la mesure s'effec-

tue à l'aide d'un dispositif de mesure opérationnel réalisé à

cette fin et comprenant un premier espace, dans lequel est introd-

uit un milieu gazeux servant de gaz porteur, et un second espace séparé du premier par une membrane perméable aux gaz et présentant un volume plus grand que celui du premier espace, le second espace

étant raccordé à la circulation artérielle ou veineuse d'un pat-

ient ou à un système raccordé à celle-ci afin de produire un courant sanguin continu dans le second espace sans influence sensible sur la composition ou les teneurs en gaz du sang dans cet espace, en ce que les gaz dissous dans le sang traversent par diffusion la membrane pour pénétrer dans le milieu gazeux servant de gaz porteur afin d'engendrer un échantillon représentant les teneurs en gaz du gaz du patient dans le premier espace et en ce que les teneurs en gaz désirées obtenues par diffusion dans le premier espace à partir du sang du patient sont déterminées et

les variations de ces teneurs sont contrôlées.

Outre ces dispositions principales, on peut envisager les dispositions suivantes: les gaz prélevés passent dans un dispositif d'analyse séparé et le gaz porteur passe dans le premier espace en vue de la détermination des teneurs en gaz désirées de sorte que, grâce à l'effet de diffusion, des gaz sont prélevés de manière continue dans le premier espace, les teneurs en gaz recherchées sont déterminées à partir des gaz prélevés dans le premier espace ou dans une chambre d'analyses raccordée à celui- ci pour être en communication directe avec lui,

les teneurs en certains gaz, par exemple en oxyg-

ène,sont déterminées dans une chambre d'analyses séparée du premier espace, cette chambre étant remplie d'un gaz porteur mais

étant séparée du système de circulation du gaz porteur.

L'invention a également pour objet un appareil pour

la mise en oeuvre de ce procédé permettant de mesurer et de con-

trôler la pression partielle de gaz, notamment l'anhydride carbon-

ique et/ou l'oxygène, dissous dans le sang d'un patient, caract-

érisé en ce qu'il comprend un dispositif opérationnel réalisé à cette fin et comprenant un premier espace alimenté en un milieu

gazeux servant de gaz porteur, et un second espace de volume sensib-

lement plus important que celui du premier espace et raccordé à la circulation artérielle ou veineuse d'un patient pour engendrer un

courant continu de sang dans le second espace sans influence sensi-

ble sur la composition ou les teneurs en gaz du sang dans ledit espace, en ce que le dispositif opérationnel comprend une membrane perméable aux gaz disposée de façon à séparer lesdits espaces l'un de l'autre, en ce que les espaces et la membrane sont dimensionnés et sélectionnés de façon à optimiser la diffusion des gaz dissous dans le sang pour qu'ils traversent la membrane et entrent dans le milieu gazeux servant de gaz porteur pour obtenir un échantillon représentant les teneurs en gaz du sang d'un patient dans le premier espace, et en ce que l'appareil comprend des moyens permettant de déterminer les teneurs du sang en gaz passant par diffusion du sang du patient dans le gaz porteur du premier espace et de contrôler

des variations de ces teneurs en gaz.

Outre ces dispositions principales, on peut envisager les dispositions suivantes: en vue de déterminer les teneurs en gaz recherchées les gaz prélevés par diffusion dans le gaz porteur dans le premier espace sont introduits dans un dispositif d'analyses séparé et le gaz porteur passe dans le premier espace de sorte que, grâce à l'effet de diffusion, des gaz sont prélevés de manière continue et introduits dans le dispositif d'analyses, le courant de gaz porteur et le courant de gaz prélevés de celui-ci forment un système d'écoulement continu fermé, les gaz prélevés passent dans le dispositif d'analyses par impulsions lorsque les teneurs en gaz à déterminées ont atteint un équilibre suffisant de part et d'autre dela membrane, le passage des gaz prélevés dans le dispositif d'analyses s'effectue de manière continue, le débit étant choisi pour que les teneurs en gaz à déterminées atteignent un équilibre suffisant de part et d'autre de la membrane, le débit desdits gaz est de 4 200 ml par min, le dispositif opérationnel constitue un élément stérilisé remplaçable et, de préféreice Jetable, raccordé de manière amovible au reste de l'appareil, en vue de la détermination des teneurs en gaz recherchées à partir des gaz prélevés sur le gaz porteur dans le premier espace par diffusion, le dispositif opérationnel comprend un espace d'analyses qui fait de préférence partie du premier espace, en vue de la détermination des teneurs en gaz recherchées à partir des gaz prélevés par diffusion sur le gaz porteur, le premier espace est divisé en deux parties dont une

est séparée du système de circulation du gaz porteur pour con-

stituer une chambre d'analyses indépendante, le dispositif opérationnel est divisé en deux éléments fixés hermétiquement l'un à l'autre, un des éléments délimitant le premier espace tandis que l'autre délimite le second espace, et les éléments du dispositif opérationnel peuvent être

séparés l'un de l'autre et réunis à l'aide de la membrane permé-

able aux gaz, chacun des espaces comprend un système de canaux, les systèmes de canaux ayant des dimensions telles que la distance parcourue par le gaz porteur et les gaz prélevés sur celui-ci est sensiblement plus longue que la distance parcourue par le sang et

le système de canaux prévu pour le gaz porteur a un volume considér-

ablement inférieur à celui du système de canaux raccordé à la circulation sanguine, la quantité de gaz porteur étant optimisée pour permettre d'obtenir une quantité suffisante de gaz prélevés,

les canaux du premier espace sont disposés sensib-

lement transversalement par rapport aux canaux du second espace, et des nervures intermédaires sont prévues entre les canaux pour porter la membrane, la surface de la membrane est de 250 cm 2, le volume du premier espace est de $ 5 cm 3, le gaz porteur est de l'air,

le dispositif opérationnel et les moyens permett-

ant de déterminer les teneurs en gaz font partie d'un oxygénateur ou d'un système d'hémodialyse raccordé à la circulation sanguine d'un patient pour contrôler le processus d'oxygénation ou d'hémodialyse à l'aide des informations relatives aux teneurs en

gaz obtenues et déterminées à partir du sang.

Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de principe d'un appareil conforme à l'invention la figure 2 montre un mode de réalisation d'un dispositif opérationnel faisant partie de l'appareil conforme à l'invention; la figure 3 est une vue de principe d'un autre mode de réalisation de l'appareil conforme à l'invention; et la figure 4 montre schématiquement l'application d'un appareil conforme à l'invention à un système de traitement

de sang raccordé à la circulation sanguine d'un patient.

Sur les dessins, le numéro de référence 1 désigne un dispositif opérationnel renfermant un espace 2 dans lequel est introduit un gaz porteur, par exemple de l'air, un autre espace

3 étant raccordé à la circulation sanguine d'un patient.

Des conduits d'admission et d'évacuation raccordés à ces espaces sont désignés par les numéros 5, 6, 7 et 8 et les sens d'écoulement sont reprsentés sur le dessin par des flèches Le dispositif opérationnel 1 comprend en outre une membrane perméable aux gaz 4, en caoutchouc de silicone, séparant les espaces 2 et 3 l'un de l'autre L'appareilcomprend en outre un dispositif d'analyse des teneurs en gaz, C 02 et/ou 02, ou autres gaz dissous dans le

sang A titre d'example, la description suivante ne parle que des

gaz CO 2 et 2 Selon l'invention, les gaz dissous dans le sang d'un patient peuvent passer-par diffusion de l'espace 3 à travers une membrane 4 pour venir dans le gaz porteur contenu dans l'espace 2,

les teneurs en CO 2 et 2 étant les mêmes de chaque côté de la mem-

brane 4 L'échantillon de gaz obtenu de cette façon représente les teneurs en C 02 et 2 du sang et suit les variations de ces teneurs, ce qui permet de déterminer les teneurs en ces gaz à l'aide de moyens et procédés classiques, par exemple à l'aide d'un analyseur

de gaz à l'infrarouge et de détecteurs d'oxygène.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure

1, un échantillon de gaz est entraîné par le gaz porteur et trans-

féré dans un dispositif d'analyse séparé 9 Ce transfert de

l'échantillon de gaz peut s'effectuer de manière continue ou dis-

continue à l'aide d'une pompe à aspiration de l'6 hantillon (non représentée sur les figures) faisant partie du dispositif d'analyse 9 Par exemple, le transfert peut se faire une fois toutes les 1 5 minutes enprévoyant un débit, de préférence de 50 ml/min, pendant dix secondes Pour un transfert continu de l'échantillon de gaz, les débits préférés sont de 4 200 ml/min Après quoi,

l'échantillon de gaz revient dans l'espace du dispositif opération-

nel pour servir à nouveau de gaz porteur, obtenant ainsi un système de circulation fermé Un avantage-apporté par cette solution est que, grâce à ces cycles répétés, le gaz porteur représente bien un nouveau échantillon de gaz à générer, ce qui tend à éliminer les défauts de l'échantillon de gaz par rapport à unedisposition selon laquelle du gaz porteur nouveau est aspiré ou introduit de manière continue dans l'espace 2 Par conséquent, du fait que le mélange du gaz porteur et du nouvel échantillon de gaz dans l'espace 2 n'est pas, dans le mode de réalisaation de la figure 1, très critique en ce qui concerne les teneurs en gaz, le dispositif opérationnel peut être d'une conception plus simple Par contre, un système ouvert n'a besoin que d'une seule ligne de liaison entre le dispositif opérationnel 1 et le dispositif d'analyse 9 et les

inconvénients précités peuvent être compensés en prévoyant un par-

cours plus long du gaz porteur dans le dispositif opérationnel 1.

La figure 2 représente un mode de réalisation du dispositif opérationnel 1 pouvant être utilisé avantageusement tant dans un système fermé de circulation du gaz porteur que dans un système ouvert d'alimentation en gaz porteur Comme le montre la figure 2, le dispositif opérationnel comprend un organe 10 qui délimite un espace 2 se présentant sous la forme d'une pluralité de canaux ou de conduits, ainsi qu'un organe 11 qui délimite un espace 3 se présentant sous forme de système de canaux 13 Les organes 10 et 11 sont fixés hermétiquement l'un à l'autre à l'aide d'éléments 27 L'étanchéité peut être assurée de préférence à l'aide d'une membrane 4 Des nervures intermédiaires 14 et 15 des systèmes de canaux assurent une surface d'appui préférée de la

membrane 4.

Le temps nécessaire à l'obtention d'un échantillon de gaz représentatifs des teneurs en CO et dissous dans le

2 2

sang peut être influencé par la conception, la longueur, le volume et la surface de diffusion du système de canaux 12 S'il existe un

risque que le gaz porteur nouveau introduit dans l'esapce 2 pro-

duise un effet excessif sur l'échantillon de gaz à analyser, il faut prévoir un système de canaux 12 plus compliqué et/ou plus long Par contre, plus le volume du système de canaux 12 et celui

du système entier de circulation du gaz porteur et plus l'échantil-

lon de gaz est faible et plus la surface de diffusion est import-

ante, plus le temps nécessaire à l'obtention d'un échantillon de gaz est court et plus le système réagit rapidement à des variations

se produisant dans les teneurs en gaz du sang.

En outre, on peut prévoir, toujours conformément à

l'invention, au voisinage immédiat de l'espace 2, un espace d'ana-

lyse d'échantillons de gaz, c'est-à-dire une chambre faisant partie d'un système d'analyse des teneurs en gaz, les moyens d'analyse constituant, de préférence, une unité séparée pouvant être reliée en fonctionnement à la chambre d'analyse Lorsqu'on utilise des moyens d'analyse de gaz par infrarouges, il suffit de prévoir des fénêtres appropriées dans la chambre d'analyse Au besoin, on peut en outre prévoir un détecteur d'oxygène associé à la chambre

d'analyse.

Une autre solution avantageuse consiste à associer les variantes précitées de façon que, d'une part, pour la mesure de la teneur en C 02, un échantillon passe dans un analyseur séparé et, d'autre part, la mesure de la teneur en 02 s'effectue dans l'espace 2 ou dans un espace séparé de préférence de celui-ci Une vue de principe de ce mode de réalisation est représentée sur la figure 3 selon lequel l'espace 2 est divisé en deux parties 2 a et 2 b La partie 2 b est remplie d'un gaz porteur mais est séparée du système de circulation constitué par les éléments 2 a, 8, 9, 7 afin de réaliser une chambre d'analyse indépendante, dans laquelle pénètre par diffusion les gaz dissous dans le sang provenant de l'espace 3 et dans lajuelle ils, notamiment le 02, peuvent être déterminés 1 ', aide d'un ou de plusieurs détecteurs 27 Selon ce mod S de realisation, la teneur en Co 2 peut être déterminée à l'aide

du système de circulation du gaz porteur et la partie 2 a de J'es-

pace 2 peut compren&e un système de canaux, comme représenté sur la figure 2 La mesure de la teneur en 02 par contre, est très avantageuse parce que, de maniere générale, les détecteurs de 02 sont plutôt lents Du fait que la chambre d'analyse 26 comprend

egalement du gaz porteur, la précision des valeurs mesurées des ten-

eurs est indépendante des propriétés de la membrabne 4 et, par exemple, de la vitesse diécoulte ment du sang La chambre d'analyse 26 peut ' bien entenduv, servir àgalement à la ditermination i'autres

gaz dissous dans le sang.

D'a-,ns,tous les cas décrit's i-dessus, le dispositif opérat 4 onnel l peut être réalisé sous forme de produit jetable, eccnomique et 's-arile, de conception simple, pouvant etre raccordé au système eéparém=ert pour chaque patient, assurant de ce fait une pl Us grande ossibilité dapplicationrs du systme entie Le volume de l'espace; c U de la chambre àa gaz, est de pr féerenee de 4 5 cm 3 en vue d'une resure simple et efficace L'espace S a un vollme sensiblerment plus important que elui de l'espace 2, par exemple Usqu'Aà dix fois plus important, Cela permetl un échantillonnrage

suffisammrent rapide et des inter-valles:'échantilonnage courts.

Dans le même but, la surface de a I =-cabrane 4 est de préférence

de < 250 cm 2.

La figure 4 montre schmatiquement co Qmment le dis-

positif conforme à l'invention peut 'sappliauer avantageusemernt à -un système de traitement de sang raccorde à la circulation sanguine d'un patient 16, ce système de traitement étant constitué, par exemple, d'un oxygénateur ou d'un appareil d'hémodialyse désigné sur la figure 4 par la référence 17 L'appareil 17 comprend Ceux chambres 21 et 22 qui, dans la pratique, peuvent se présenter sous forme de systèmes de canaux compliqués Les chambres sont séparées l'une de l'autre par une membrane 23 qui, dans un oxygénateur, est en général perméable aux gaz et, dans un appareil d'hémodialyse, perméable à certains liquides et à certaines matières La chambre 21 est raccordée à la circulation sanguine 1, à l'aide d'un conduit

18 et une chambre 22 est associée à un système d'écoulement 20.

L'appareil 17 comprend en outre une pompe de circulation ainsi qu' un élément, dit piège à bullesque traverse le sang introduit dans un patient (piège non représenté sur la figure 4) Le sang, après avoir été traité dans l'appareil 17 dela manière désirée, traverse

un conduit 24 pour pénétrer dans un dispositif opérationnel, con-

forme à l'invention, d'o il est retourné par un conduit 19 au patient Comme précaution pratique, le système comprend en outre un piège à bulles, disposé en aval du dispositif opérationnel 1, piège non représenté sur la figure 4) Grâce à une analyse du sang fourni au patient 16, analyse effectuée conformément à l'invention, il est possible de s'assurer que le sang a des teneurs correctes en Co 2 et 2 Si ces teneurs ne sont pas correctes, les informations obtenues par le dispositif d'analyse 9 peuvent servir pour contrôler la diffusion à travers la membrane 23 et, au besoin, pour couper le sang alimentant le système sanguin du patient 16 àl'aide d'une valve de fermeture 26 et/ou d'une dérivation (le contrôle représenté symboliquement par les flèches 24 et 25) On peut en outre envisager d'inverser l'ordre de raccordement du dispositif opérationnel 1 et du dispositif 17, de sorte que des informations soient reçues

concernant les teneurs en gaz du sang du patient avant le traite-

ment de son sang, permettant ainsi de déterminer le métabolisme du patient, l'efficacité de fonctionnement du coeur, de la circulation sanguine et des organes respiratoires etc L'invention peut s'appliquer avantageusement à des systèmes d'écoulement de fluides relatifs à des organes du corps,

par exemple les reins, séparés d'un patient, le liquide en circul-

ation pouvant être une solution nutrtive au lieu de sang.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans pour autant

sortir du cadre de l'invention.

1 1

Claims (17)

REVENDICATIONS

1 Procédé permettant de mesurer et de contrôler la pression partielle de gaz, notamment l'anhydride carbonique et/ou l'oxygène, dissous dans le sang d'un patient, caractérisé en ce que

la mesure s'effectue à l'aide d'un dispositif de mesure opération-

nel ( 1) réalisé à cette fin et comprenant un premier espace ( 2), dans lequel est introduit un milieu gazeux servant de gaz porteur,

et un second espace ( 3) séparé du premier espace ( 2) par une mem-

brane perméable aux gaz ( 4) et d'un volume sensiblement plus import-

ant que celui du premier espace ( 2), le second espace ( 3) étant raccordé à la circulation artérielle ou veineuse d'un patient ( 16) ou à un système raccordé à celle-ci afin de réaliser un courant sanguin continu dans le second espace ( 3) sans influence sensible sur la composition ou les teneurs en gaz du sang dans ledit espace, en ce que les gaz dissous dans le sang traversent par diffusion la membrane ( 4) pour pénétrer dans le milieu gazeux servant de gaz porteur afin d'engendrer un échantillon représentant les teneurs en gaz du sang du patient dans le premier espace ( 2) et en ce que les teneurs en gaz recherchées obtenues par diffusion dans le premier espace à partir du sang du patient sont déterminées et les

variations de ces teneurs sont contrôlées.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les gaz prélevés passent dans un dispositif d'analyses séparé et en ce que le gaz porteur passe dans le premier espace ( 2) en vue de la détermination des teneurs en gaz recherchées de sorte que, grâce à l'effet de diffusion, des gaz sont prélevés de manière

continue dans le premier espace ( 2).

3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les teneurs en gaz recherchées sont déterminées à partir des gaz prélevés dans le premier espace ( 2) ou dans une chambre d'analyses ( 9) raccordée à celui-ci pour être en communication

directe avec lui.

4 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la teneur en certains gaz, par exemple en oxygène, est déterminée dans une chambre d'analyses ( 9) séparée du premier espace ( 2), cette chambre d'analyses étant remplie d'un gaz porteur mais

étant séparée du système de circulation du gaz porteur.

Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon

l'une quelconque des revendications précédentes permettant de

mesurer et de contrôler la pression partielle de gaz, notamment l'anhydride carbonique et/ou l'oxygène, dissous dans le sang d'un patient, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif opérationnel ( 1) réalisé à cette fin et comprenant un premier espace ( 2) alimenté en un milieu gazeux servant de gaz porteur, et un premier espace ( 3) de volume sensiblement plus important que celui du premier espace ( 2) et raccordé à la circulation artérielle ou veineuse d'un patient pour engendrer un courant continu de sang dans le second espace ( 3) sans influence sensible sur la composition ou les teneurs en gaz du sang dans ledit espace ( 3), en ce que le dispositif opérationnel ( 1) comprend une membrane perméable aux gaz ( 4) disposée de façon à séparer les espaces ( 2,3) l'un de l'autre, en ce que les espaces ( 2,3) et la membrane ( 4) sont dimensionnés et sélectionnés de façon à optimiser la diffusion des gaz dissous dans le sang pour qu 4 ils traversent la membrane ( 4) et entrent dans le milieu gazeux servant de gaz porteur pour obtenir un échantillon représentant les teneurs en gaz du sang d'un patient dans le premier

espace ( 2), et en ce que l'appareil comprend des moyens ( 9) per-

mettant de déterminer les teneurs du sang en gaz passant par diffusion du sang du patient dans le gaz porteur du premier espace

( 2) et de contrôler les variations de ces teneurs en gaz.

6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que, pour déterminer les teneurs en gaz recherchées, l'échantillon de gaz obtenu par diffusion dans le gaz porteur dans le premier espace ( 2) est introduit dans un dispositif d'analyses séparé ( 9) et en ce que le gaz porteur passe dans le premier espace ( 2) de façon que, grâce à l'effet de diffusion, du gaz soit prélevé de

manière continue et introduit dans le dispositif d'analyse ( 9).

7 Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le courant de gaz porteur et le courant de gaz prélevés de celui-ci constituent un système d'écoulement continu fermé ( 2,7,8 9).

8 Appareil selon la revendication 6 ou 7, caractér-

isé en ce que le gaz prélevé passe dans le dispositif d'analyses ( 9) par impulsions lorsque les teneurs en gaz à déterminer ont

atteint un équilibre suffisant de part et d'autre de la membrane( 4).

9 Appareil selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le passage du gaz prélevé dans le dispositif d'analyse ( 9) s'effectue de manière continue, le débit étant choisi pour que les teneurs en gaz à déterminer atteignent un équilibre suffisant

de part et d'autre de la membrane ( 4)-

10 Appareil selon la revendication 9, caractérisé

en ce que le débit dudit gaz est de < 200 ml par minute.

11 Système selon l'une quelconque des revendications

à 10, caractérisé en ce que le dispositif opérationnel ( 1) con-

stitue un élément stérilisé, remplaçable et, de préférence, jet-

able raccordé de manière amovible au reste de l'appareil.

12 Appareil selon la revendication 5 ou 6, caracté-

risé en ce que, pour déterminer les teneurs en gaz recherchées à partir du gaz prélevé obtenu du gaz porteur dans le premier espace ( 2) par diffusion, le dispositif opérationnel ( 1) comprend un espace d'analyses qui fait, de préférence, partie du premier espace ( 2).

13 Appareil selon la revendication 5 ou 6, caractér-

isé en ce que, pour déterminer les teneurs en gaz recherchées à partir des gaz prélevés obtenus,par diffusion, du gaz porteur, le premier espace ( 2) est divisé en deux parties ( 2 a, 2 b), dont une ( 2 b) est séparée du système de circulation du gaz porteur pour

constituer une chambre d'analyses indépendante.

14 Appareil selon l'une quelconque des revendicat-

ions 5 à 13, caractérisé en ce que le dispositif opérationnel ( 1) est divisé en deux éléments ( 10,11 > fixés hermétiquement l'un à l'autre, un des éléments ( 10) délimitant le premier espace ( 2) tandis que l'autre ( 11) délimite le second espace ( 3), et en ce que les éléments ( 10,11) du dispositif opérationnel ( 1) peuvent être séparés l'un de l'autre et réunis à l'aide de la membrane perméable

aux gaz ( 4).

Appareil selon l'une quelconque des revendicat-

ions 5 à 14, caractérisé en ce que chacun des espaces ( 2,3) comp-

rend un système de canaux ( 12,13), en ce que les systèmes de canaux ont des dimensions telles que la distance parcourue par le gaz porteur et les gaz prélevés obtenus à partir de celui-ci est sensiblement plus longue que la distance parcourue par le sang, et en ce que le système de canaux ( 12) du gaz porteur a un volume considérablement inferieur à celui du système de canaux ( 13) raccordé à la circulation sanguine, la quantité de gaz porteur étant optimisée pour permettre d'obtenir une quantité suffisante de

gaz prélevés.

16 Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que les canaux du premier espace ( 2) sont disposés sensible- ment transversalement par rapport aux canaux du second espace ( 3), et en ce que des nervures intermédiaires ( 14, 15) sont disposées

entre les canaux pour porter la membrane ( 4).

17 Appareil selon-l'une quelconque des revendicat-

ions 5 à 16, caractérisé en ce que la surface de la membrane est de 4 250 cm

18 Appareil selon l'une quelconque des revendicat-

ions 5 à 17, caractérisé en ce que le volume du premier espace ( 2)

est de < 5 cm 3.

19 Appareil selon l'une quelconque des revendicat-

ions 5 à 18, caractérisé en ce que le gaz porteur est de l'air.

Appareil selon l'une quelconque des revendicat-

ions 5 à 19, caractérisé en ce que le dispositif opérationnel ( 1) et les moynes ( 7, 8, 9) permettant de déterminer les teneurs en gaz font partie d'u oxygénateur ou d'un système d'hémodialyse ( 17, 18, 19, 20) raccordé à la circulation sanguine d'un patient pour contrôler le processus d'ogygénation ou d'hémodialyse à l'aide des infromations relatives aux teneurs en ga-z obtenues et déterminées

à partir du sang.