FR2607393A1

FR2607393A1 - Rein artificiel a taux d'echanges moderes

Info

Publication number: FR2607393A1
Application number: FR8616867A
Authority: FR
Inventors: Gerard Richalley
Original assignee: Hospal Industrie SAS
Current assignee: Gambro Industries SAS
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1988-06-03
Anticipated expiration: 2006-11-28
Also published as: US4950395A; CA1324767C; CN87108056A; RU2020970C1; CN1021884C; FR2607393B1

Abstract

REIN ARTIFICIEL SUSCEPTIBLE D'ETRE DEPOURVU DE MACHINE DE DIALYSE POUR LE TRAITEMENT DE DEFAILLANCES RENALES CHRONIQUES PAR SEANCES DISCONTINUES, NE COMPRENANT ESSENTIELLEMENT QUE : A) UNE SOURCE DE LIQUIDE DE DIALYSE 20 PRE-CONDITIONNE. B) UN HEMODIALYSEUR 12 A MEMBRANE A HAUTE PERMEABILITE 15 PARCOURU D'UNE MANIERE CONTINUE PAR LE SANG ET LE LIQUIDE DE DIALYSE. C) DES MOYENS 29 POUR RECUEILLIR LE LIQUIDE DE DIALYSE USAGE ET EVENTUELLEMENT L'ULTRAFILTRAT. D) DES MOYENS 30 POUR MESURER LES VARIATIONS DE POIDS DU PATIENT. E) EVENTUELLEMENT DES MOYENS 20A POUR INJECTER DU LIQUIDE PHYSIOLOGIQUE STERILE ET APYROGENE DANS LE CIRCUIT EXTRACORPOREL DE SANG 11. CE REIN ARTIFICIEL EST PARTICULIEREMENT DESTINE A FONCTIONNER EN MILIEU EXTRAHOSPITALIER.

Description

REIN ARTIFICIEL A TAUX D'ECHRANUGES MODERES

: La présente invention concerne un nouveau type de rein artificiel. Elle concerne plus particulièrement un rein artificiel susceptible d'être dépourvu de machine de dialyse, ne nécessitant

donc qu'une mise en oeuvre très simple de moyens matériels réduits,-

- -essentiellement limités à un échangeur à membranes et à quelques dispositifs annexes capables cependant de traiter par séances

discontinues des défaillances rénales chroniques.

Jusqu'à présent de tels reins artificiels dépourvus de machine permettant la commande et le contrôle de la dialyse, n'ont pu être utilisés que pour traiter des affections rénales aiguès. En effet, ces types d'affections ne sont généralement pas traitées pendant plus de quelques mois, les reins naturels reprenant alors progressivement leurs fonctions. Aussi peut-on soumettre les patients à des moyens artificiels d'épuration fonctionnant d'une manière quasi

continue, à de très faibles débits de sang et de liquide de dialyse.

Ces débits continus très faibles ne nécessitent évidemment qu'un minimun de moyens et de surveillance. L'emploi récent de membranes à haute perméabilité a permis d'améliorer la qualité du traitement,

mais jusqu'ici ne l'a pas modifié dans ses modalités essentielles.

Pour libérer le patient et ne le traiter que pendant une durée hebdomadaire limitée, il est évidemment nécessaire d'accélérer considérablement la vitesse d'épuration, notamment par l'emploi conjugué de membranes à haute perméabilité et de vitesses de circulation élevées du sang et du liquide de dialyse dans l'hémodialyseur, ainsi que par l'application éventuelle de fortes différences de pression de part et d'autre de la membrane, conduisant à des taux d'ultrafiltration pouvant être très élevés et à un remplacement partiel de l'ultrafiltrat (hémodiafiltration). Il est clair que des traitements aussi sévères imposent des contrôles permanents très rigoureux de nombreux paramètres qu'il convient de maitriser parfaitement, ce qui nécessite généralement l'emploi de machines de dialyse de plus en plus sophistiquées, donc coûteuses et délicates à conduire, même pour du personnel qui doit être de plus en

plus qualifié.

Cette évolution technologique actuelle des moyens utilisés pour le traitement des affections rénales chroniques conduit par ailleurs à soumettre le patient à des traumatisnes croissants: d'une part l'hémolyse du sang n'est pas négligeable, et surtout les vitesses d'épuration du sang ou de pertes de poids du patient deviennent si élevées qu'elles ne sont plus toujours accompagnées dans des délais physiologiquement supportables par les transferts de liquides correspondants entre les milieux intracellulaires, extracellulaires et le sang. Le patient peut en ressentir divers malaises tels que maux de tête, nausées, vomissements, chutes brutales de tension, etc. Aussi pour répondre aux besoins croissants d'un rein artificiel simple et peu coûteux, facile à mettre en oeuvre et non traumatisant pour le traitement des affections rénales chroniques, la présente invention propose t-elle un rein artificiel qui, à contre courant de l'évolution actuelle, privilégie essentiellement la simplicité, voire la rusticité des moyens mis en oeuvre, avec une utilisation optimum au niveau des rendements des moyens sélectionnés et limités disponibles, selon une combinaison qui autorise toutefois, grâce à des séances discontinues de durées hebdomadaires raisonnables, le maintien notamment d'un taux d'épuration, d'un poids et d'un équilibre acido-basique des patients selon les normes usuelles. Aussi est-ce un objet de la présente invention que de proposer un rein artificiel capable de traiter des défaillances rénales chroniques par séances successives discontinues, qui soit

constitué de moyens simples, voire sommaires et très faciles à mettre

en oeuvre par du personnel médical non spécialisé.

Un autre objet de la présente invention est un rein artificiel qui ne nécessite, le cas échéant, pratiquement aucun matériel permanent, aucune pompe, et qui puisse, si nécessaire, fonctionner normalement à l'écart de tout réseau de distribution

d'eau et/ou d'électricité.

Un autre objet de la présente invention est donc un rein artificiel qui n'exige de l'utilisateur qu'un investissement initial en matériel permanent extrêmement réduit, voire pratiquement nul et qui ne mette en oeuvre, par conséquent, que des produits et du

matériel susceptibles de n'être utilisé qu'une seule fois.

Un autre objet de la présente invention est cependant un rein artificiel ne nécessitant essentiellement que du matériel qui, le cas échéant, soit facilement stérilisable, notamment à la chaleur,

pour pouvoir être, si nécessaire, réutilisé plusieurs fois.

Un autre objet de la présente invention est un rein artificiel constitué essentiellement d'éléments susceptibles de se prêter à des fabrications simples, en très grande série, robotisables, donc d'une qualité constante et cependant obtenue à

très bas prix.

Un autre objet de la présente invention est un rein artificiel avec lequel le ou les liquides purificateurs sont

avantageusement fournis conditionnés et/ou stérilisés.

Un autre objet de la présente invention est un rein artificiel qui soit particulièrement bien adapté à la dialyse extrahospitalière et en particulier à domicile, qui favorise une plus grande décentralisation et aussi une plus grande démocratisation de la dialyse, notamment dans les campagnes et tout particulièrement

dans les pays en développement.

Un autre objet de la présente invention est un rein artificiel qui soit polyvalent, c'est à dire qui soit indifféremment

apte à traiter les affections aiguës ou chroniques.

Un autre objet de la présente invention est un rein artificiel qui convienne particulièrement bien au traitement de patients, soumis précédemment à la dialyse péritonéale, mais qui, notamment en raison de risques de péritonite ou d'infection, doivent

renoncer à cette méthode.

Un autre objet de la présente invention est un rein artificiel assurant le traitement du patient par hémodialyse et en outre le cas échéant, par hémofiltration, et mettant en oeuvre simultanément des processus contrôlés de dialyse et d'ultrafiltration du sang, avec éventuellement remplacement de l'ultrafiltrat par du

liquide physiologique.

Un autre objet de la présente invention est un rein artificiel non traumatisant notamment sur le plan cardiovasculaire,

car ne mettant en oeuvre que des débits de sang modérés.

os05 Un autre objet de la présente invention est de réunir les conditions d'une efficacité maximum pour les échanges à travers la membrane, permettant notamment d'utiliser le mieux possible chaque litre de liquide de dialyse et de sang et chaque centimètre carré de membrane. D'autres objets de la présente invention apparaitront au

cours de la description qui va suivre.

Il a maintenant été trouvé un rein artificiel capable d'assurer le traitement de défaillances rénales chroniques par séances discontinues d'une durée hebdomadaire totale inférieure ou égale à 24 heures, caractérisé en ce qu'il comprend a) une source de liquide de dialyse, b) des moyens pour recueillir ledit liquide de dialyse, usagé, ainsi que, le cas échéant, l'ultrafiltrat, c) un échangeur à membrane du type hémodialyseur, comprenant deux compartiments séparés par une membrane, le premier compartiment, parcouru par le sang, étant relié au système artério-veineux du patient, par un circuit extracorporel de sang de type connu en soi, y compris des moyens pour éviter la coagulation du sang dans ledit circuit, le second compartiment, parcouru d'une manière continue par ledit liquide de dialyse et recueillant le cas échéant ledit ultrafiltrat et, étant relié d'une part à ladite source de liquide de dialyse frais et d'autre part auxdits moyens pour recueillir ledit liquide de dialyse usagé et, le cas échéant, ledit ultrafiltrat, grâce à des canalisations permettant un débit d'écoulement compris entre 45 et 500 ml/minute, ledit échangeur offrant simultanément dans ces conditions - une capacité de dialyse supérieure ou égale à 40 ml/minute pour la clairance de l'urée, et une capacité d'ultrafiltration supérieure ou égale à 8 ml/h/mflg d) des moyens pour mesurer la variation de poids du patient due au bilan des quantités de liquides injectées et/ou retirées pendant

ledit traitement.

La préparation du liquide de dialyse à partir de l'eau du robinet et de concentré en vrac ne fait pas partie de la présente invention. En effet, en milieu extra-hospitalier et en l'absence d'une machine de dialyse, l'utilisateur doit pouvoir disposer d'une

source de liquide de dialyse fourni préalablement conditionné.

Ainsi l'utilisateur peut recevoir des containers contenant des volumes d'eau bien déterminés en quantité et en qualité. Il peut recevoir parallèlement des doses de concentré correspondantes et de compositions appropriées telles que préparées pour de la dialyse conventionnelle en fonction des types de patients à traiter, qu'il

lui suffira de mélanger juste avant le traitement.

Préférentiellement, l'utilisateur peut utiliser des containers ou des réservoirs étanches en plastique souple contenant

des volumes déterminés de liquide de dialyse préalablement préparés.

Il pourra par exemple utiliser plusieurs réservoirs pour atteindre les qualités et les quantités de liquide de dialyse nécessaires à une

séance de dialyse pour un patient déterminé.

Avantageusement, le liquide de dialyse ainsi conditionné peut être livré stérile et apyrogène, permettant à l'utilisateur d'effectuer avec ce même liquide des opérations telles que - le rinçage préalable de l'hémodialyseur, - le remplissage initial du circuit extracorporel de sang, - la dialyse du sang, - l'injection de liquide dans le sang, pour compenser tout ou partie de l'ultrafiltrat retiré au patient, voire pour compléter

l'alimentation du patient.

- la restitution du sang au patient en fin de séance.

Le volume de liquide de dialyse nécessaire à une séance d'hémodialyse est généralement inférieur ou égal à 60 litres et de préférence inférieur ou égal à 40 litres. 25 litres peuvent suffire à

une séance de dialyse.

Le rein artificel selon l'invention comporte essentiellement, outre ladite source de liquide de dialyse, un échangeur à membrane, séparé par une membrane semi-perméable de type à perméabilité élevée, en deux compartiments. Le premier compartiment, parcouru par le sang, est relié au système artério-veineux du patient par un circuit extracorporel de sang de type connu en soi, avantageusement dépourvu de pompe de circulation du sang et muni de moyens conventionnels pour éviter la coagulation

du sang.

Le second compartiment est parcouru par le liquide de dialyse. Il est donc relié par des conduites appropriés, d'une part à la source de liquide de dialyse, d'autre part à des moyens permettant de recueillir et de mesurer le montant (poids ou volume) du liquide de dialyse usagé, ainsi que, le cas échéant, le montant de

l'ultrafiltrat qui aurait traversé la membrane.

L'échangeur à membrane est avantageusement constitué par un hémodialyseur de type connu en soi. Bien qu'un hémodialyseur à membrane tubulaire aplatie roulée en spirales, ou bien à faisceau de fibres creuses, convienne bien, on préfère toutefois les hémodialyseurs de type à membranes planes, par exemple supportées par des intercalaires nervurés. Généralement, la surface utile de la membrane est comprise entre 0,3 et 1, 5 a2 et de préférence entre 0,4 et 1,2 m2. Des membranes de surface effective comprises entre 0,5 à 1

m2 ou égales à ces valeurs conviennent bien.

Le sang et le liquide de dialyse peuvent circuler à contre courants, à cocourants ou à des courants croisés dans l'hémodialyseur. Avantageusement une circulation à co-courants dans un échangeur à membranes planes permet d'obtenir un taux

d'ultrafiltration minimum pratiquement nul.

La membrane, permettant la dialyse et l'ultrafiltration du sang, est du type à perméabilité élevée. Préférentiellement, c'est une membrane telle que revendiquée dans le brevet américain no

4.545.910 ou le brevet européen no 100.285.

Un circuit de liquide de dialyse, relie à travers le second compartiment de l'hémodialyseur, la source de liquide de dialyse à des moyens pour recueillir le liquide de dialyse usagé et l'ultrafiltrat, ce circuit est muni de moyens permettant l'écoulement, de préférence par gravité, d'un débit de liquide de dialyse généralement compris entre 45 et 500 ml/minute et de préférence entre 50 et 200 ml/minute. Ce débit peut être sélectionné par exemple à l'aide d'une pince à degrés de fermeture réglables, obturant plus ou moins un conduit à parois élastiques, par exemple en chlorure de polyvinyle transparent. Ce débit est avantageusement mesuré avec un débitmètre donnant une précision d'au moins 5 %. Comme débitmètre, on peut utiliser des dispositifs à usage unique très simples, par exemple sans pièce mobile, tels que décrits dans le

brevet allemand no 25 04 402.

Le sang s'écoule généralement à un débit compris entre 80 et ml/minute et de préférence entre 100 et 150 ml/minute, une pompe n'étant utilisée, le plus souvent, que pour parer à une éventuelle défaillance du débit naturel. Dans ces conditions, on observe que l'échangeur peut offrir une capacité de dialyse supérieure ou égale à ml/minute et de préférence supérieure ou égale à 50 ml/minute pour

la clairance de l'urée.

De même, il offre une capacité d'ultrafiltration généralement supérieure ou égale à 8 ml/h/mmEg et de préférence, supérieure ou

égale à 10 ml/h/mmg.

On observe alors que la durée hebdomadaire du traitement d'affection rénales chroniques peut être inférieure ou égale à 24 heures et de préférence inférieure ou égale à 18 h. Soit par exemple 3 séances hebdomadaires de chacune 8 h ou de préférence 6 h, tout en respectant les normes usuelles d'épuration, de maintien du poids et

de l'équilibre acido-basique.

La mesure du montant (poids ou volume) de liquide recueilli, soit en fin de séance, soit de préférence au cours de la séance, permet de connaitre, par différence avec le montant (poids ou volume) de liquide de dialyse frais utilisé, le montant de l'ultrafiltrat éventuellement soutiré au patient, donc sa variation de poids et de maitriser ce paramètre, soit, de préférence au cours d'une séance,

soit d'une séance à l'autre.

Eventuellement, à la sortie de l'échangeur, on peut recueillir le liquide de dialyse usagé, avec le cas échéant l'ultrafiltrat, dans un container isolé de l'atmosphère par un filtre stérile. Le liquide ainsi collecté peut être épuré, au moins partiellement, par passage sur du charbon actif, afin d'être, soit réutilisé ultérieurement après reconditionnement, soit de préférence, recyclé immédiatement. On peut ainsi réduire sensiblement les approvisionnements en liquide de dialyse frais. En variante, le liquide sortant de l'échangeur peut être directement recyclé par pompage dans celui-ci, après ou sans traversée d'une cartouche de

charbon actif.

On a trouvé que, avec les moyens et dans les conditions énoncées cidessus, il est possible, en opérant dans le cadre d'un traitement chronique d'affections rénales, d'obtenir notamment des taux d'épuration tout à fait satisfaisants pour les patients et

conformes aux normes habituelles en usage.

Ainsi, d'après les travaux de la "National Cooperative Dialysis Study" (NCDS) publiés notamment par GOTCH et SARGENT dans Kidney International, vol 28 (1985), pages 526-534 (cf figure 7 et commentaires correspondants), le tableau ci-dessous indique les clairances urée de préférence minimales (en ml/minute) qu'il est nécessaire d'obtenir d'un hémodialyseur équipé de membranes conventionnelles cellulosiques pour garantir une épuration adéquate en fonction du poids et du taux de catabolisme des protéines de chaque patient, par exemple pour des séances hebdomadaires de 6 heures tous les deux jours avec une perte de poids estimée à 4% du

poids total.

Taux de catabolisme Poids:45 50 55 60 65 70 de protéines Kg or/Kg/jour

< 0,9 58 65 71 78 84 91

0,95 58 65 72 78 85 91

1,00 59 66 72 79 85 92

1,05 62 69 76 82 89 96

1,10 65 72 79 86 93 100

On observe que ces valeurs sont remarquablement basses et on a constaté que l'on pouvait les obtenir, avec une grande marge de sécurité, par exemple avec un hémodialyseur pour SCU-CAVH de 0,7 m2 de surface effective de membrane en copolymères d'acrylonitrile

AN 69, vendu par la Société HOSPAL.

Avec le rein artificiel selon l'invention, la clairance urée est, grâce aux relativement faibles débits de liquide de dialyse, pratiquement égale au débit de liquide de dialyse correspondant, exprimé en ml/minute. On constate que ces valeurs de clairance, donc de débit de liquide de dialyse, tombent dans l'intervalle

préférentiel indiqué ci-avant (50-200 ml/minute).

La compréhension de la présente invention sera facilitée par les figures ci-jointes qui illustrent, à titre d'exemples, schématiquement et sans échelle déterminée, divers modes de

réalisation du rein artificiel selon la présente invention.

La figure 1 représente un premier mode de réalisation préférentiel et très simple du rein artificiel selon l'invention,

permettant un traitement par hémodialyse.

La figure 2 représente un second mode de réalisation du rein artificiel selon l'invention, permettant un traitement par

hémodialyse et par hémofiltration.

Pour plus de clarté, les éléments homologues représentés sur

des figures différentes, portent les mêmes numéros de référence.

En se référant à la figure 1, on voit que le système vasculaire du patient (10) est relié, par exemple par une fistule, canule ou un shunt artério-veineux (17, 18) aux extrémités d'un

circuit extracorporel de sang (11), bouclé sur un hémodialyseur (12).

Celui-ci est schématiquement divisé en deux compartiments (13) et (14) par une membrane semi perméable (15). Le compartiment (13) est parcouru par le sang et le compartiment (14) est parcouru, à contre-courant, par le liquide de dialyse. Une seringue (16) dont l'extrémité est reliée par un connecteur (19) au coté artériel du circuit extracorporel de sang (11) permet l'injection des doses

nécessaires d'un anticoagulant tel que l'héparine.

Du liquide de dialyse frais, ayant la même composition que du liquide de dialyse destiné à la dialyse conventionnelle a été préalablement préparé et conditionné, par exemple dans une pluralité de réservoirs tels que (20) , en matière plastique souple, de capacité généralement comprise entre 1 et 12 litres et de préférence entre 2

et 8 litres. Des réservoirs de capacité 5 litres conviennent bien.

Avantageusement ils sont en pvc transparent, gradués en litres et comportent à leur extrémité supérieure un orifice (21) permettant de les suspendre par un crochet (22) à une potence (23). Ils peuvent être reliés au compartiment (14) de l'hémodialyseur (12) en parallèle

et être mis en service successivement et/ou simultanément.

Préalablement chauffés par exemple au bain-marie jusqu'à environ C, ils conservent le liquide de dialyse à une température suffisante pendant leur utilisation, pour ne pas donner au patient

une sensation de refroidissement.

Une canalisation (24) en chlorure de polyvinyle transparent relie l'orifice d'entrée du compartiment (14) de l'hémodialyseur (12) au réservoir (20) par l'intermédiaire d'un dispositif de connexion (25) stérile, de type connu en soi. Une pince (26), également de type connu en soi, permet, soit d'obturer la canalisation (24), soit de régler le débit d'écoulement du liquide de dialyse aux valeurs

désirées que l'on peut vérifier à l'aide du débitrètre (27).

Un réservoir (29), ouvert à l'atmosphère, ayant de préférence une capacité un peu supérieure à celle du réservoir (20) est relié par une canalisation (28) à l'orifice de sortie du compartiment (14) de l'hémodialyseur (12). La canalisation (28) plonge jusqu'au fond du réservoir (29) qui est disposé sur une

balance (30) placée elle-même au dessus du sol.

Le fonctionnement du rein artificiel représenté figure 1 est le suivant. Après avoir mis en place les différentes liaisons, le circuit sang est hépariné. On établit la circulation du sang dans le circuit extracorporel (17,11,13,18) o elle s'effectue naturellement, sous l'effet des pulsations cardiaques du patient, par différence de pression artérioveineuse, entre les points d'accès aux vaisseaux. En l'absence de pompe assistant la circulation naturelle du sang, le circuit extracorporel peut être relativement court et offrir des pertes de clarge faibles autorisant des débits de sang g9ér-alement

copris entre 80 et 200 ml/minute.

Avantagseet, n porte péalableent le liquide de dialyse oontenu dans le réservoir (20) & une température de l'ordre de 40C et oe liquide reste à des aturpendant la

séance pour que le patient n'prouve pas de sensation de froid.

Cn ouvre alors la pine (26) et on règle sa position par exemple pour qu'un volume total de 25 litres de liquide de dialyse s'éca:le pendant la durée de 6 heures prévue pour la séance, ce qui o rrespod un débit d'environ 70 ml/minute, indiqué par le débitre (27). Lei liquide de dialyse traverse alors le coeartient (14) de l'hmedialysmr, plis, après s'être chargé d'ipretés ayant diffusé depuis le sang à travers la membrane (15), il s'écoule par la

canalisation (28) dans le réservoir (29).

Généralment le sang est, dans 1l'h ialy (12) à une pression légèrent supérieure à celle du liquide de dialyse. Il en résulte un transfert par ultrafiltration d'eau et de diverses inpuretés de poids moléculaire pouvant généralent s'élever jusqu'àA

40.000 daltans, depuis le sang dans le liquide de dialyse.

L'ultrafiltrat ainsi obtema s'écoule avec le liquide de dialyse usagé

dans le réservoir (29).

Il est aisé de régler le débhit d'ultrafiltrat par tous moyens connus, par exemple de l'augmenter, soit en abaissant la pression dans le copartiment (13), soit en relevant la pression dans le ccoartioent (14) soit les deux, oau inversement. C'est ainsi -que l'on peut augmenter le débit d'ultrafiltrat, par exemple en abaissant le réservoir (29) par rapport à l'h lyseur, c'est-à-dire en abaissant le support 40, et en pinrçant un peu le circuit extracorporel de sang à la sortie de l'hsmodialyseur par une pince

(rnn représentée).

La figure 2 représente un second mode de réalisation du rein artificiel selon l'invention, permettant un traitement par hçdialyse et par hmofiltration (ultrafiltration accompagnée d'injection dans le sang d'un volune de liquide physiologique ccxesant en partie ou en totalité, voire dépassant un peu, le

volume d'ultrafiltrat retiré).

Il circuit extracoiporel de sang comporte ici une poupe de circulation (31), par exple de type péristaltique. Il peut aussi

comporter un dispositif déUlleur (32) de tout type connu en soi.

Il peut cotqorter en outre une cartcXuche de cdarbon actif (non représentée) disposée en série avec l'hd/alyeur, oe qui permt d'accroitre l'efficacité de l'épuration, sans nécessiter davantage de

liquide de dialyse.

Un container (33) en polyéthylène, de capacité 30 litres, avantageusement translucide et gradué en litres, contient du liquide de dialyse d'une composition appropriée pour la dialyse coEwventi.nelle. Ce container (33) est placé dans une enceinte calorifuge (34) en polystyrène expansé. Une pompe autonm>rçnte (35), par exemple du type péristaltique, est disposée sur le conduit (28) en aval de 1 'hoalyseur (12) et déplace le liquide de dialyse en l'aspirant depuis le container (33) et en le refoulant dans le réservoir (29) en matériau translucide ou transparent, muni de graduations 25. Ie liquide de dialyse, préalabl nt dhauffé par exemple au bain-rmarie, conserve une température suffisante pendant la durée de la séance. Il est aspiré depuis le fond du container (33) par un tube plongeur (36); il traverse la vanne d'isolement (37) du container, en position ouverte, puis le cas échéant, des moiyens de stérilisation en continu du liquide de dialyse, constitués par exemple par un filtre (38) de type connu en soi. la fonction de la pompe (35) est essentiellemnt de permettre d'obtenir les gammes de débit de liquide désirées, méme lorsque, oompte tenu du poids et de 1ez;.e;ú,nt relatif du container (33) et de son envieloppe (34), il serait peu pratique d'utiliser la gravité. En outre la pompe (35) permet, en oombinaisrn avec une pince (non représentée) placée sur la canalisation (24) en amant de l'hémcdialyseur (12), d'obtenir dans le coeFartinent (13) de 1,'hémdialyseur, la dépression nécessaire à l'obtention des mortants d'ultrafiltrat désirés, mène lorsque ceux-ci

sont élevés cmme dans le cas de l'hdmofiltration.

lIs graduations respectives du container (33) et du réservoir (29) permettent d'apprécier à tout moment, par différence, le volume

d'ultrafiltrat recueilli.

Un réservoir (20a), suspendu à la potence (23) est relié par le conduit (39) au circuit extracorporel de sang (11) à l'entrée de l'hémodialyseur. L'ouverture et le réglage de l'ouverture de la pince (26) permettent d'introduire par gravité dans ce circuit extracorporel de sang (11) les montants désirés de liquide

physiologique stérile et apyrogène contenus dans ce réservoir.

Ce liquide peut ainsi être utilisé pour effectuer d'une manière connue en soi des opérations telles que: - le rinçage préalable de l'hémodialyseur et/ou

- le remplissage initial du circuit extracorporel de sang.

- l'injection de liquide dans le sang pour compenser tout ou partie de l'ultrafiltrat retiré au patient, ou au besoin pour alimenter

celui-ci et/ou le détoxifier.

- la restitution du sang au patient en fin de séance.

L'exemple suivant montre une mise en oeuvre du rein

artificiel selon l'invention.

Un patient, de 56 ans, a été traité pour insuffisance rénale d'abord aiguê, puis chronique. Une fragilité post-opératoire a

conduit à l'orienter sur un rein artificiel non trauaatisant.

Ce rein comprend essentiellement: - pendant le ler mois de traitement, un hémodialyseur à fibres creuses en copolymères d'acrylonitrile de type FILTRALT, de surface effective 0,56 m2, vendu par la Société HOSPAL. Cet hémodialyseur est relié à un circuit extracorporel de sang dépourvu de pompe de circulation, ce circuit étant lui-même connecté au patient par un

shunt tibial.

- puis, depuis 1,5 mois, un hémodialyseur à membranes planes du type BIOSPALTJ SCU-CAVE de 0,5 m2 de surface effective, vendu par la Société HOSPAL. Cet hémodialyseur est relié au patient par une fistule artérioveineuse et un circuit extracorporel de sang comportant une pompe de circulation de sang maintenant un débit de

sang de 150 ml/minute.

- un circuit de liquide de dialyse qui, à l'aide d'une pompe débite vingt litres (quatre poches de cinq litres) de liquide stérile en six heures. Les séances ayant lieu tous les deux jours, la consommation hebdomadaire de liquide de dialyse est donc limitée à soixante dix litres. Le liquidede dialyse a la composition suivante, en milliéquivalents par litre: Sodium: 139,5 Magnésium 1,5 Potassium:1 Chlore 100,25 Calcium: 3,75 Lactate 45,5 On constate, d'après le tableau donné ci-avant, que, pour traiter un patient ayant un poids de 45 Kg et un taux de catabolisme de protéines de 0,99 gr/Kg/jour, par des séances totalisant 21 heures hebdomadaires (6 heures tous les 2 jours), il faut un hémodialyseur offrant une clairance totale pour l'urée de préférence minimum, de

59 ml/mn.

Dans ces conditions on constate que le taux d'urée stabilisé se situe chez ce patient: - avant traitement à: 1,59.+ 0,22 gr/litre - après traitement à: 0,91 + 0,13 gr/litre ce qui place ce traitement dans la zône dite de "dialyse adéquate" de la figure 7 de l'article précité de GOTCH et SARGENT, le taux prédialytique d'urée de 1,59, correspondant sur l'axe des ordonnées à

une valeur de 74,2 milligr/décilitre (B.U.N = Blood urean nitrogen).

On constate en outre que l'extraction moyenne d'urée par

séance de dialyse a été égale à: 24,2 4,3 gr.

Le débit de liquide de dialyse frais a été en moyenne de 55,55 ml/mn Le débit moyen recueilli à la sortie du dialyseur a été de 59,88 + 8,9 ml/mn. D'o, par différence, le débit moyen d'ultrafiltrat

4,33 ml/mn, soit 3,5 % effectif par rapport au poids du patient.

Par ailleurs, la clairance totale de l'urée, tenant donc compte de l'ultrafiltrat, calculée à partir de la formule Kr C-e-iX b CS avec C.: concentration en urée du liquide de dialyse à la sortie QD: débit du liquide de dialyse à la sortie du dialyseur

C: concentration moyenne en urée du sang.

donne KTr= 53,8 al/minute.

On constate enfin que cette valeur, bien qu'un peu inférieure aux 59 ml/minute annoncés par le tableau ci-avant, est toutefois satisfaisante, car, avec les membranes à haute perméabilité utilisées, l'épuration des molécules de poids moléculaires supérieures à ceux de l'urée est considérablement meilleur qu'avec

les membranes cellulosiques conventionnelles.

On pense que la qualité de ces résultats pourrait provenir du fait que le rein artificiel selon l'invention impose que le sang et le liquide de dialyse circulent de chaque coté de la membrane d'une manière continue à des vitesses modérées et pendant des durées qui se trouvent correspondre à des valeurs voisines de l'optimum sur le plan du rendement des échanges à travers la membrane. Les conditions de mise en oeuvre et les moyens qui ont été définis dans le cadre de la présente invention permettent de tirer parti de l'essentiel du pouvoir d'épuration offert à la fois par chaque cm2 de membrane et par chaque cm3 de liquide de dialyse, celui-ci sortant de l'échangeur avec un taux d'impuretés très voisin de celui du sang à l'entrée. Ainsi le rein selon l'invention permettrait de tirer un meilleur parti des possibilités offertes par les membranes à perméabilité élevées que les reins traitant les défaillances rénales aiguès par dialyse continue artério-veineuse, car ceux-ci ne mettent en jeu que des vitesses de liquide de dialyse de l'ordre de 15

ml/minute qui seraient trop lentes à cet égard.

A l'opposé, pour le traitement des défaillances rénales chroniques, les reins artificiels actuels mettent en oeuvre à l'aide de multiples pompes, des vitesses de plus en plus élevées pour le sang et le liquide de dialyse, ce qui d'une part n'est pas sans hémolyser le sang et d'autre part ne permettrait pas de tirer le meilleur parti de chaque litre de liquide de dialyse, celui-ci

n'ayant pas le temps de se charger du maximum d'impuretés.

On observe donc que, selon la présente invention, sans utiliser de machine de dialyse, on peut traiter des affections rénales chroniques selon les normes habituelles de taux d'épuration et d'équilibre pondérai et acido-basique, dans le cadre de séances

discontinues d'une durée hebdomadaire tout à fait acceptable.

On remarque que les moyens employés sont pour la plupart extrêmement simples et économiques, voire volontairement rustiques - réservoirs gradués, conduits souples avec dispositifs standards pour leur raccordement, leur obturation réglable, - moyens de chauffage ou de conservation de température,

- moyens de mesure des débits, poids et volumes.

D'autre part, certains moyens sont au contraire des produits très évolués: membranes à perméabilité élevée, hémodialyseurs, liquides stériles et apyrogènes. Ils peuvent alors être fournis

préalablement conditionnés et prêts à l'emploi.

Tous ces moyens se prêtent donc à une mise en oeuvre simple, rapide, fiable, même par du personnel non spécialisé, voire par le patient luimême. Ce rein artificiel peut fonctionner même si localement on ne dispose ni d'eau, ni d'électricité. Le coût d'investissement initial est évidemment minimum. Certains moyens peuvent, au choix, n'être utilisés qu'une seule fois, ou bien être,

si désiré, stérilisés et réutilisés.

On observe que, puisque le débit du liquide de dialyse dans le dialyseur est assez lent, il a le temps de se charger d'un maximum d'impuretés et le volume de liquide de dialyse nécessaire à une séance est donc réduit, ce qui autorise (à coût égal) un conditionnement plus soigné, par exemple stérile et apyrogène, ce qui présente l'avantage de permettre une utilisation polyvalente de ce

liquide dans les meilleures conditions d'hygiène et de fiabilité.

Ce rein artificiel convient aussi bien pour traiter les affections aigûes que chroniques. Bien qu'il puisse fonctionner sans difficulté en milieu hospitalier, il est clair qu'il sera particulièrement utile loin des centres de dialyse déjà bien équipés, soit à domicile, soit dans des centres de traitements en milieu rural

ou encore dans les pays en voie de développement.

D'un emploi simple et souple, mettant en oeuvre, selon les besoins, les techniques d'hémodialyse, seules ou combinées avec l'hémofiltration avec injection de liquide physiologique compensant tout ou partie de l'ultrafiltrat prélevé. Il peut également avantageusement traiter les patients soignés jusqu'alors par dialyse péritonéale, nais contraints de changer de méthode de traitement

devant des risques de péritonite ou d'infection.

Il est à la portée du technicien de combiner entre eux ou de remplacer par des équivalents les différents moyens décrits dans la présente demande. Le rein artificiel décrit ci-avant peut en outre faire évidemment l'objet de nombreuses autres variantes de réalisation à la portée du technicien, sans sortir du cadre de la

présente invention.

OEVEN=

1. Rein artificiel capable d'assurer le traitent de défaillanres rénales chroniqes par séances i inue d'une durée ebmadaire totale inférieure ou égale à 24 heures, caractérisé en c qu'il ccuprenr - a) une source de 1cgide de dialyse (20,33) - b) des yens (29) por recueillir ledit liquide de dialyse, usagé, ainsi que, le cas échéant, l'ultrafiltrat, - c) un échangeur à membrane (12) du type h dialyseur, corenant deux coeatimnts (13,14) séparés par une membrane (15), le premier rtie (14), paro=ru par le sang, étant relié au système artério-veineux du patient (10), par un circuit extracorporel de sang (11) de type cnnu en soi, y comris des oyens (16, 19) pour éviter la coagulation du sang dans ledit circuit, le second ccpartiuent (13), parcouru d'une manière continue par ledit liquide de dialyse et recueillant le cas échéant ledit ultrafiltrat et, étant relié d'une part à ladite source de liquide de dialyse et d'autre part auxdits moyens (29) pour recueillir ledit liquide de dialyse usagé et, le cas échéant, ledit ultrafiltrat, gr&ce à des canalisations (24, 28) permettant un débit d'écoulement compris entre 45 et 500 ml/minute, ledit échangeur (12) offrant simultan nt dans cas conditions: - une capacité de dialyse supérieure ou égale à 40 ml/minute pIour la clairanoe de l'urée, - et une capacité d'ultrafiltraticn supérieure ou égale à:

8 ml/h/mHg.

-d) des moyens (25,30) pa mur er la variation de poids du patient (10) de au bilan des quantités de liquides injectées et/ou retirées

pendant ledit traitement.

2. Rein artificiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite saource de liquide de dialyse est constituée par du liquide de dialyse frais préconitiann dans au moins un réservoir (20,33), dont la capacité totale pour une séance est inférieure ou égale à 60 litres. 3. Rein artificiel selon la revendication 2, caractérisé en ce que

ledit liquide de dialyse est stérile et apyrogène.

4. Rein artificiel selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (38) pour stériliser ledit liquide de dialyse

avant son entrée dans ledit échangeur.

5. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour épurer au moins partiellement le liquide recueilli à la sortie dudit

échangeur (12), de manière à pouvoir le réutiliser.

6. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir (20a) d'un type connu en soi, rempli de liquide physiologique stérile et apyrogène et des moyens (26,39) pour le relier audit circuit extracorporel de sang (11), pour permettre l'une et/ou l'autre des opérations de rinçage préalable dudit échangeur (12), de remplissage initial dudit circuit extracorporel de sang, de compensation au moins partielle de l'ultrafiltrat retiré au patient, ou d'alimentation complémentaire et/ou de détoxification de celui-ci, enfin, de

restitution du sang au patient en fin de séance.

7. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (34) pour porter et/ou maintenir le liquide de dialyse à des températures

voisines de celle du sang.

8. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que la surface utile de membrane (15)

dudit échangeur (12) est comprise entre 0,3 et 1,5 m2.

9. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que la membrane (15) dudit échangeur permet la dialyse et l'ultrafiltration du sang et est du type à haute perméabilité.

10. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que ledit échangeur (12) est du type à

membrane plane.

11. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (11,31) permettant au sang de s'écouler dans ledit échangeur à un débit

compris entre 80 et 200 ml/minute.

12. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (26,35) pour régler le débit de liquide de dialyse frais traversant ledit échangeur.

13. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (27) pour

mesurer le débit de liquide de dialyse traversant ledit échangeur.

14. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (40, 35, 37) pour régler le débit d'ultrafiltrat extrait du sang à travers la

membrane dudit échangeur.

15. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de

recirculation du liquide de dialyse dans ledit échangeur.

16. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant une circulation à co-courants du sang et du liquide de dialyse dans

un échangeur du type à membrane plane.

17. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une cartouche d'adsorption contenant du charbon actif, disposée sur le dit circuit

extracorporel de sang, en série avec ledit échangeur.

18. Rein artificiel selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (12, 20, 24,

28) pour assurer ledit traitement par hémodialyse.

19. Rein artificiel selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (20a, 26, 39) pour assurer le traitement en outre par hémofiltration, avec injection dans le sang de quantités de liquide physiologique stérile et apyrogène équivalentes aux quantités de liquide retirées du sang par hémofiltration, à la variation de

poids désirée près.