La présente invention concerne une vanne d'échantillonnage et un dispositif équipé d'une telle vanne, par exemple mais de manière non limitative un dispositif pour effectuer des mesures hématologiques et/ou biochimiques à partir d'un échantillon biologique.

Etat de la technique antérieure

La réalisation de mesures hématologiques et/ou biochimiques dans des machines nécessite d'échantillonner l'échantillon biologique, par exemple l'échantillon sanguin prélevé sur les patients. L'échantillonnage permet de calibrer des volumes de sang, appelés aliquotes. Ces aliquotes sont alors mélangées à différents réactifs permettant de révéler des constituants du sang lors des analyses. Les volumes de sang doivent être calibrés précisément et de façon répétable afin de sécuriser les mesures.

On connaît plusieurs types de dispositifs pour réaliser les aliquotes, notamment des vannes d'échantillonnage.

Une vanne d'échantillonnage peut fonctionner de façon isolée ou être intégrée dans une machine d'analyse.

Les machines d'analyse automatisées équipées de telles vannes permettent un fonctionnement à des cadences élevées, de l'ordre par exemple d'une mesure par minute.

Les vannes d'échantillonnage connues permettent typiquement de fractionner un échantillon biologique dans des boucles disposées sur des pièces externes fixes relativement à une pièce interne mobile en rotation. On peut citer par exemple les documents WO 90/07702, WO 2004/034034, ou US 4 948 565.

Typiquement, les volumes de sang sont calibrés soit dans des boucles, soit dans des chambres situées dans une pièce.

Les mélanges des aliquotes de sang avec des réactifs sont typiquement transférés vers des canaux de sortie en s'écoulant dans des orifices et des rainures formées dans une pièce.

La présence de rainures se traduit par un encrassement, des bouchages et des coincements de la vanne d'échantillonnage. De plus, l'entraînement en rotation de pièces rotatives est typiquement réalisé avec un moteur pas à pas ou une transmission à vis avec un arrêt sans butée solide ce qui présente un risque de perte de positionnement de la position angulaire relative des pièces.

Les pièces des vannes connues sont serrées les unes contre les autres pour leur étanchéité mutuelle. De plus, la rotation unilatérale de la pièce interne s'accompagne d'une force importante non équilibrée sur la butée qui se dégrade au cours du temps. Ceci contribue aux risques de déréglage.

Ces inconvénients nécessitent des opérations de maintenance régulières et un réglage complexes qui augmentent les coûts d'exploitation et de fabrication.

La présente invention a pour but principal de pallier tout ou partie des inconvénients des vannes d'échantillonnage de l'art antérieur.

Un autre but de la présente invention est de proposer une vanne d'échantillonnage réalisant simultanément des micro-aliquotes ayant des volumes différents.

Encore un autre but de la présente invention est de proposer une vanne d'échantillonnage à éléments rotatifs permettant de simplifier les réseaux de boucles, de canaux et de capillaires.

La présente invention a également pour but de proposer une vanne d'échantillonnage permettant un serrage uniforme et reproductible de ses éléments.

Un autre but de la présente invention est de proposer une vanne d'échantillonnage répartissant les efforts de rotation de ses éléments.

La présente invention a encore pour but de proposer une vanne d'échantillonnage empêchant toute perte de positionnement.

Exposé de l'invention

Ces buts sont atteints avec une vanne d'échantillonnage qui, suivant un premier aspect de l'invention, comprend deux pièces externes, une pièce interne enserrée entre lesdites pièces externes, et des moyens pour régler la position angulaire relative desdites pièces autour d'un axe de rotation, ladite pièce interne ayant des surfaces opposées appuyées de façon étanche et glissante sur des surfaces adjacentes desdites pièces externes, lesdites pièces externes comprenant des orifices, des boucles et des canaux, lesdites boucles et lesdits canaux étant agencés pour communiquer sélectivement avec des orifices traversant ladite pièce interne, caractérisée en ce que :

- deux desdites pièces sont rotatives autour dudit axe de rotation par rapport à l'une desdites pièces qui est fixe,

- en particulier, dans des modes réalisation dans lesquels les deux pièces rotatives autour de l'axe de rotation sont les deux pièces externes. La mobilité de deux pièces au lieu d'une seule permet selon les modes de réalisation et les situations pratiques rencontrées d'obtenir différents avantages.

II est possible de réaliser davantage d'états fonctionnels dans lesquels les deux pièces rotatives sont en butée, donc sans problèmes de réglages.

La rotation de deux pièces externes présente l'avantage de répartir les forces mécaniques s'appliquant sur les pièces de la vanne. En particulier, un actionnement simultané des pièces externes dans un sens de rotation opposé annule sensiblement les couples subis par la pièce interne. Une telle répartition mécanique présente également l'avantage d'optimiser l'étanchéité de la vanne. En outre, la rotation de deux pièces externes permet de simplifier les réseaux de boucles, de canaux et d'orifices de la vanne, par exemple en diminuant le nombre de boucles et d'orifices, tout en permettant d'augmenter le nombre de configurations fonctionnelles possibles.

Le déplacement en rotation des pièces externes, lesquelles supportent des tétons d'entrée et de sortie des fluides (ex. aliquotes de sang, réactifs) circulant ou stockés dans la vanne, permet notamment de décaler les entrées et les sorties les unes par rapport aux autres, en particulier dans un état de dispense (voir plus loin).

Suivant des modes de réalisation, les pièces rotatives de la vanne selon l'invention peuvent :

- être actionnées simultanément,

- être simultanément actionnées dans des sens de rotation opposés,

- être actionnées séparément l'une de l'autre. Suivant des modes de réalisation, la vanne d'échantillonnage est caractérisée en ce que :

- la position angulaire des pièces rotatives est commandée par un actionneur linéaire par l'intermédiaire de moyens de transmission qui sont en prise avec lesdites pièces rotatives en des points différents autour de l'axe de rotation ;

- les moyens de transmission comprennent de préférence un étrier dont une partie centrale est reliée à l'actionneur linéaire, ledit étrier comprenant de préférence deux bras, chaque bras dudit étrier étant relié à l'une respective des pièces rotatives ;

- une première extrémité de chaque bras est solidaire d'une partie mobile en translation de l'actionneur linéaire, la partie mobile étant de préférence un piston, et une deuxième extrémité de chaque bras est en prise avec une seule des pièces rotatives ;

- la deuxième extrémité respective de chaque bras de l'étrier est en prise avec une pièce rotative respective de sorte que l'étrier enserre les pièces rotatives de manière à entraîner les pièces rotatives en rotation par déplacement en translation de la partie mobile de l'actionneur linéaire ;

- de préférence, les points de liaison entre les moyens de transmission et les pièces rotatives comprennent une encoche à la périphérie de l'une au moins desdites pièces rotatives ;

- la périphérie de l'une des pièces comprend un évidement permettant une extraction axiale sans interférence avec les moyens de transmission ;

- l'actionneur comprend un piston pneumatique ;

- notamment, lorsque les moyens de rotation comprenne l'étrier précité, le piston pneumatique ou autre actionneur linéaire est de préférence monté radialement par rapport à l'axe de rotation ;

- dans l'une au moins des positions angulaires relatives, des moyens de butée définissent la position angulaire des pièces rotatives ;

- les moyens de butée comprennent un élément de butée qui s'étend axialement dans des lumières traversant les pièces rotatives avec un jeu angulaire autour de l'axe de rotation ; - elle comprend un système de compression mettant les pièces en appui axial mutuel.

L'actionnement des pièces rotatives de la vanne par un actionneur linéaire tel qu'un piston pneumatique et dans des modes de réalisation dans lesquels une plusieurs positions angulaires de ces pièces rotatives sont réalisées par une butée mécanique permet d'éviter tout risque de perte de positionnement tout en autorisant l'utilisation d'un unique actionneur. La réalisation d'un serrage axial par un système de compression axial, dont le serrage est calibré par exemple par un ressort, permet de réaliser un serrage uniforme et reproductible des pièces de la vanne.

Il est avantageux que dans certains au moins des états fonctionnels, de préférence dans tous les états fonctionnels, les pièces soient en butée les unes par rapport aux autres en ce qui concerne leur position angulaire relative.

Dans la suite, on désignera par « vanne du type spécifié » une vanne d'échantillonnage comprenant deux pièces externes, une pièce interne enserrée entre lesdites pièces externes, et des moyens pour régler la position angulaire relative desdites pièces autour d'un axe de rotation, ladite pièce interne ayant des surfaces opposées appuyées de façon étanche et glissante sur des surfaces adjacentes desdites pièces externes, lesdites pièces externes comprenant des orifices, des boucles et des canaux, lesdites boucles et lesdits canaux étant agencés pour communiquer sélectivement avec des orifices traversant ladite pièce interne.

Suivant un deuxième aspect de l'invention, dans une vanne du type spécifié, en particulier mais non limitativement conforme au premier aspect, dans laquelle une rotation relative des pièces à partir d'un état fonctionnel de prélèvement isole des volumes calibrés de liquide prélevé puis lorsqu'un état fonctionnel de dispense est atteint met ces volumes calibrés en liaison avec des circuits de dispense, la vanne est caractérisée en ce que certains desdits volumes calibrés sont définis dans une ou plusieurs boucles et calibrées par la contenance desdites une ou plusieurs boucles et d'autres volumes calibrés sont définis dans un ou plusieurs orifices de la pièce interne et calibrées par la contenance desdits un ou plusieurs orifices de ladite pièce interne. Dans un premier mode de réalisation suivant un troisième aspect de l'invention, dans une vanne du type spécifié, notamment conforme au premier aspect, la vanne est caractérisée en ce que :

- les orifices, les boucles et les canaux des pièces externes, et les orifices traversant la pièce interne sont agencés pour définir par leurs positions angulaires relatives deux états fonctionnels distincts :

o un état de prélèvement ou de rinçage dans lequel plusieurs desdites boucles sont reliées, par plusieurs desdits orifices de ladite pièce interne et plusieurs desdits orifices desdites pièces externes, à au moins un canal d'entrée et à au moins un canal de sortie,

o au moins un état de dispense dans lequel une série de boucles sont des boucles d'échantillonnage de volume calibré et sont reliées, chacune séparément, par plusieurs desdits orifices de ladite pièce interne et plusieurs desdits orifices desdites pièces externes, à au moins un canal d'entrée et à au moins un canal de sortie ;

ou en ce que

- les orifices, les boucles et les canaux des pièces externes, et les orifices traversant la pièce interne sont agencés pour définir par leurs positions angulaires relatives deux états fonctionnels distincts :

o un état de prélèvement ou de rinçage dans lequel plusieurs desdites boucles sont reliées, par plusieurs desdits orifices de ladite pièce interne et plusieurs desdits orifices desdites pièces externes, à au moins un canal d'entrée et à au moins un canal de sortie,

o un état de dispense dans lequel au moins un desdits orifices de ladite pièce interne est une chambre d'échantillonnage de volume calibré et est directement relié, par des orifices desdites pièces externes, à au moins un canal d'entrée et à au moins un canal de sortie.

Suivant ce deuxième et ce troisième aspects de l'invention, et en particulier dans le mode de réalisation qui vient d'être exposé, les aliquotes peuvent être constituées soit dans les boucles, soit dans les chambres réalisés par des orifices de la pièce interne, soit à la fois dans ces boucles et dans ces chambres. Les volumes ainsi constitués peuvent ainsi répondre à des critères de calibration différents selon le type d'analyses à réaliser. Cela permet par conséquent de combiner les analyses utilisant par exemple des volumes provenant des boucles et des micro-volumes provenant de chambres. Un tel mode de réalisation permet en outre d'optimiser la consommation de diluant et de réactifs.

De plus, une vanne réalisée suivant un tel mode de réalisation permet de s'affranchir de rainures de communication entre les boucles ce qui limite les risques de bouchage et d'encrassement.

Dans un deuxième mode de réalisation suivant le troisième aspect de l'invention, les orifices, les boucles et les canaux des pièces externes, et les orifices traversant la pièce interne sont agencés pour définir en outre par leur position angulaire relative :

- un état de dispense secondaire dans lequel une deuxième série desdites boucles sont des boucles d'échantillonnage de volume calibré et sont reliées, chacune séparément, par plusieurs desdits orifices de ladite pièce interne et plusieurs desdits orifices desdites pièces externes, à au moins un canal d'entrée et à au moins un canal de sortie ;

OU

- un état de dispense secondaire reliant directement au moins un desdits orifices de ladite pièce interne, par des orifices desdites pièces externes, à au moins un canal d'entrée et à au moins un canal de sortie, ledit au moins un desdits orifices de ladite pièce interne étant une chambre d'échantillonnage de volume calibré.

De préférence, une telle vanne est caractérisée en ce que les pièces externes sont actionnées de façon sélective de sorte que :

lesdites pièces externes se déplacent dans un sens de rotation opposé ; ou

- l'une desdites pièces externes se déplace dans un sens de rotation suivant l'axe de rotation et l'autre desdites pièces externes ne se déplace pas en rotation suivant ledit axe de rotation.

Une vanne selon ce deuxième mode de réalisation suivant le troisième aspect de l'invention permet de conserver au moins une boucle de secours et/ou au moins une chambre de secours dans la pièce interne permettant de réaliser une mesure de vérification supplémentaire sans re-prélèvement.

Cet avantage est notamment pertinent lorsque la vanne d'échantillonnage est par exemple comprise dans une machine d'analyses autorisant des cadences d'échantillonnage élevées.

Dans un troisième mode de réalisation suivant le troisième aspect de l'invention, les orifices, les boucles et les canaux des pièces externes, et les orifices traversant la pièce interne sont agencés pour définir par leurs positions angulaires relatives un quatrième état fonctionnel, à savoir, en plus des trois états fonctionnels du deuxième mode de réalisation, un état de prélèvement secondaire ou de rinçage secondaire dans lequel plusieurs desdites boucles, dont certaines sont communes avec lesdites boucles dudit état de prélèvement primaire, sont reliées, par plusieurs desdits orifices de ladite pièce interne et plusieurs desdits orifices desdites pièces externes, à au moins un canal d'entrée et à au moins un canal de sortie.

De préférence, une telle vanne est caractérisée en ce que les pièces externes sont actionnées de façon sélective de sorte que :

lesdites pièces externes se déplacent dans un sens de rotation identique ; ou

lesdites pièces externes se déplacent dans un sens de rotation opposé ; ou

l'une desdites pièces externes se déplace dans un sens de rotation suivant l'axe de rotation et l'autre desdites pièces externes ne se déplace pas en rotation suivant ledit axe de rotation.

Une vanne selon ce troisième mode de réalisation suivant le troisième aspect de l'invention permet de constituer deux circuits de prélèvement fonctionnant en parallèle au sein de la même vanne.

En outre, elle permet de réaliser une mesure de vérification supplémentaire sans re-prélèvement.

Ces avantages sont notamment pertinents lorsque la vanne d'échantillonnage est par exemple comprise dans une machine d'analyses autorisant des cadences d'échantillonnage élevées.

De préférence, dans tous les modes de réalisation du troisième aspect, l'un au moins desdits états de dispense relie en outre directement au moins un des orifices de la pièce interne, par des orifices des pièces externes, à au moins un canal d'entrée et à au moins un canal de sortie, ledit au moins un desdits orifices de ladite pièce interne étant une chambre d'échantillonnage de volume calibré.

La vanne selon l'invention permet de s'affranchir de toute rainure ou creusure formée dans l'une ou plusieurs pièces de la vanne. Ainsi, on évite de créer des zones de turbulence et on évite en conséquence l'encrassement et le bouchage de la vanne.

Une vanne d'échantillonnage est très sensible aux perturbations des flux de fluides y circulant. L'absence de zones de turbulence est primordiale pour ne pas engendrer de faux résultats lors de l'utilisation de la vanne. Pour cette raison, il est particulièrement avantageux que la vanne ne contienne aucune zone de turbulence telle que des creusures (ou chicanes de renvoi d'aliquote en sens opposé) dans les canaux dans lesquels circule typiquement du sang lysé (cellules éclatées) car les protéines que contient ce sang lysé s'accrochent dans les coins et peuvent se déposer de manière définitive, entraînant par exemple un encrassement ou un relargage de particules étrangères au contenu d'aliquotes.

Une vanne d'échantillonnage est aussi très sensible aux variations de diamètre des canaux internes (pertes de charge). Il faut ainsi éviter toute variation de diamètre telle que réalisée par des creusures (chicanes de renvoi d'aliquote) dans les canaux dans lesquels circulent des réactifs car un phénomène de dégazage du réactif se produit dans les zones de dépression, ce qui entraîne une formation de microbulles (ex. comptage à blanc de cellules fantômes).

De plus, une telle vanne doit être parfaitement nettoyée entre chaque utilisation, typiquement entre deux cycles d'analyse du sang de différents patients. Il faut ainsi éviter des zones dans lesquelles la vitesse d'un fluide s'annule telles que réalisées par la présence de creusures (chicanes de renvoi d'aliquote), le rinçage étant empêché ou peu efficace dans de telles zones.

Il apparaît que la vanne d'échantillonnage selon l'invention permet de répondre à ces contraintes. Pour éviter les creusures et zones de fortes turbulences, les sens de circulation du ou des fluides circulant dans la vanne sont toujours traversant (i.e. pas de « demi-tour » au moyen de creusures), en particulier au niveau de la pièce interne. Ainsi, le ou les fluides circulant ou étant contenus dans la pièce interne de la vanne circulent ou sont contenus dans des orifices traversant cette pièce interne, ces orifices étant de préférence des orifices cylindriques, et étant de préférence perpendiculaire auxdites surfaces opposées appuyées de façon étanche et glissante sur les surfaces adjacentes des pièces externes.

Des applications requièrent de réaliser des aliquotes d'un volume de sang réduit, par exemple inférieur à 5μΙ de sang, et d'autres aliquotes d'un volume de sang de l'ordre d'une dizaine de microlitres. La mise en œuvre de telles applications pose des contraintes techniques notamment en termes d'encombrement global ou de dimensionnement de la vanne.

La vanne selon l'invention permet de satisfaire à de telles contraintes techniques, par la réalisation de micro-perçages dans la pièce interne et par un dimensionnement de cette pièce interne lui conférant une faible épaisseur, par exemple de l'ordre de quelques millimètres, l'épaisseur de la pièce interne étant de préférence inférieure à 3 mm, de préférence inférieure à 2,5 mm . De préférence, la pièce interne est sensiblement cylindrique et son diamètre est inférieur à 40 mm, de préférence inférieur à 30 mm. De préférence, le volume constitué par lesdits micro-perçages est inférieur à 1 μΙ, de préférence inférieur à 0,5 pl . Un tel dimensionnement fragilisant cette pièce interne, en particulier lorsque cette pièce interne est en céramique, la solution consistant à mettre en rotation les pièces externes est particulièrement avantageuse.

De préférence, l'épaisseur des pièces externes est inférieure à 6 mm, de préférence inférieure à 4,5 mm . De préférence, les pièces externes sont sensiblement cylindriques et leur diamètre est inférieur à 45 mm, de préférence inférieur à 35 mm.

En outre, la vanne selon l'invention permet aussi de satisfaire en partie des contraintes techniques précitées par la constitution de volumes de sang plus important, par exemple de l'ordre d'une dizaine de microlitres, dans les boucles d'échantillonnage. De préférence, des boucles d'échantillonnage ont un diamètre intérieur inférieur à 2 mm, de préférence inférieur à 1 mm . De préférence, le volume constitué par au moins une partie des boucles d'échantillonnage est inférieur à 35 μΙ, de préférence inférieur à 25 μΙ . Afin de respecter les tolérances de fabrication des boucles aptes à calibrer précisément les aliquotes qui y sont constituées, on réalise typiquement les boucles d'échantillonnage avec des tubes métalliques, les tubes en plastique n'étant pas appropriés.

Dans un mode de mise en œuvre de la vanne d'échantillonnage selon l'invention, on met en œuvre simultanément du sang humain et au moins quatre réactifs différents ayant différentes propriétés typiquement préjudiciables à la fois pour les échantillons sanguins, pour les autres réactifs et/ou pour la vanne d'échantillonnage. Toutes les distributions se font simultanément. En particulier, tous les volumes de sang sont prélevés en une seule fois, c'est-à-dire dans une seule position relative des pièces mobiles correspondant à l'état de prélèvement. Dans une autre position, on réalise ensuite une étape de calibration, de distribution et de mélange de ces aliquotes de sang avec le volume approprié de chacun des réactifs respectifs.

La mise en œuvre d'un déplacement rotatif des pièces externes permet d'éviter les coincements et d'avoir une répartition des efforts identiques quelle que soit la position relative des pièces.

L'échantillonnage et la distribution sont réalisés dans un temps très court, de l'ordre de la seconde et il importe que le positionnement des pièces de la vanne soit précis (de l'ordre du micron) et répétable. De plus, pour limiter les opérations de maintenance et augmenter la durée de vie de la vanne (limitation des risques de perte de puissance et de panne), il faut atteindre les différentes positions relatives des pièces mobiles le plus simplement possible.

A ce titre, la vanne selon l'invention permet de répondre avantageusement à de telles contraintes, en particulier par l'utilisation d'un actionneur linéaire, associé à un étrier qui entraîne chaque pièce externe en même temps et en sens opposé autour d'un unique axe de rotation, ou encore par la présence d'un unique ressort pour réaliser un appui uniforme des pièces de la vanne l'une contre l'autre, ou encore par la butée de positionnement unique et robuste limitant les pertes de positionnement.

De préférence, les pièces de la vanne comprennent de la céramique. La céramique permet de rendre la vanne neutre d'un point de vue thermique et chimique pour éviter la corrosion ou la pollution par relargage de particules. La céramique permet en outre d'assurer une bonne planéité des pièces sur les surfaces mettant deux pièces données en contact l'une avec l'autre, et une rugosité très faible.

L'invention concerne également un dispositif d'analyse de paramètres biologiques mettant en œuvre au moins une vanne d'échantillonnage suivant le premier ou le deuxième aspect de l'invention et dans chacun des modes de réalisation qui viennent d'être exposés.

Liste des figures et description de modes de réalisation

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de modes de réalisation nullement limitatifs et des dessins annexés sur lesquels :

- la FIGURE 1 est une vue en perspective d'une vanne d'échantillonnage selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention ;

- la FIGURE 2 est une vue en perspective éclatée d'un ensemble d'échantillonnage, montrant les pièces de la vanne de la FIGURE 1, selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention ;

- les FIGURES 3 et 4 sont des représentations schématiques de la vanne de la FIGURE 1 dans deux états fonctionnels distincts :

o un état de prélèvement ou de rinçage en FIGURE 3,

o un état de dispense en FIGURE 4 ;

- les FIGURES 5 à 7 illustrent chacune le fonctionnement de la vanne d'échantillonnage dans ses différents états fonctionnels, suivant trois autres modes de réalisation de l'invention ;

- la FIGURE 8 est une vue partielle d'une pièce de la vanne de la FIGURE 1 et représente une distance d'étanchéité.

Ces modes de réalisation n'étant nullement limitatifs, on pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite, isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur. La vanne d'échantillonnage 1 représentée aux figures 1 à 4 comprend un ensemble d'échantillonnage 2, un actionneur 3 et un support 4.

L'ensemble d'échantillonnage 2 comprend deux pièces 21, 22 mobiles en rotation autour d'un axe commun A, appelées pièces rotatives, par rapport à une pièce 23 fixe relativement au support 4. Dans cet exemple de réalisation, les pièces rotatives 21, 22 et fixe 23 ont une forme générale de disques. Elles sont empilées le long de l'axe A et sont en contact deux par deux sur leurs faces de contact mutuel 211, 221, 231, 232 planes et perpendiculaires à l'axe A.

Les pièces rotatives sont les deux pièces externes 21 et 22, placées de part et d'autre de la pièce interne 23.

La pièce interne 23 est traversée par des orifices 233 reliant entre elles les surfaces de contact 231, 232.

Les pièces externes 21, 22 portent des boucles d'échantillonnage 219,

229 et des canaux de dispense et d'évacuation 218, 228 fixés sur leur face externe 212, 222. Les boucles 219, 229 ont chacune deux extrémités qui débouchent à travers la face de contact 211, 221 sur au moins deux orifices 233 de la pièce interne 23. Les canaux 218, 228 ont chacun deux extrémités dont l'une débouche à travers la face de contact 211, 221 sur au moins un orifice 233 de la pièce interne 23.

Les pièces externes 21, 22 et interne 23 de l'ensemble d'échantillonnage 2 comprennent une ouverture centrale 214, 224, 234 permettant d'accueillir un système de serrage 5, par exemple à ressort. Le système de serrage 5 permet de réaliser un serrage central calibré des pièces externes 21, 22 et interne 23 selon l'axe A de rotation des pièces externes 21, 22. Ce serrage fait régner entre les faces de contact une pression suffisante pour rendre étanche le contact entre les faces de contact 211, 231 et 221, 232, en ce sens que du fluide prélevé ou du fluide d'analyse ne peut s'infiltrer en quantités significatives entre les faces de contact. Cependant, les faces de contact ont une rugosité suffisamment faible pour permettre le glissement relatif entre les faces de contact pour la rotation mutuelle des pièces. Cette faible rugosité est favorable à l'étanchéité recherchée.

Les pièces externes 21, 22 de l'ensemble d'échantillonnage 2 comprennent en outre une ouverture excentrée 215, 225, réalisée circulaire dans ce mode de réalisation. La pièce interne 23 comprend également une ouverture excentrée 235, par exemple de forme oblongue selon une première direction radiale RI de l'ensemble d'échantillonnage 2. Un arbre 6 de forme cylindrique et de diamètre sensiblement identique à la plus petite largeur de l'ouverture excentrée 235 de la pièce interne 23 traverse les ouvertures excentrées 215, 225, 235 des pièces externes 21, 22 et interne 23. Les ouvertures excentrées 215, 225 ont autour de l'axe A une dimension circonférentielle supérieure au diamètre de l'arbre 6, par exemple mais de manière non restrictive d'un facteur 2, de sorte que l'arbre puisse être en contact uniquement sur une arête du logement formé par chacun des orifices excentrés 215, 225 des pièces externes 21, 22. En outre, l'arbre 6 est fixe par rapport au support fixe 4.

Un tel assemblage permet, lorsque les pièces externes 21, 22 et interne 23 sont mises en contact et serrées par le système de serrage 5, d'immobiliser en rotation la pièce interne 23 relativement au support 4 par l'arbre 6, cela en raison du diamètre de l'arbre 6 sensiblement identique à la largeur de l'ouverture excentrée 235 de la pièce interne 23. De plus, le déplacement des pièces externes 21, 22 autour de l'axe de rotation A est limité dans chacun de deux sens de rotation SI, S2 (pièce 22) ou SI', S2' (pièce 21) par l'arbre 6 qui entre en butée avec le logement des orifices excentrés 215, 225. Ainsi, dans chaque état fonctionnel, les trois pièces 21, 22, 23 sont en butée sur une même surface de référence constituée par la paroi latérale de l'arbre 6.

Il est à noter que cette configuration est particulièrement avantageuse pour positionner les pièces rotatives 21, 22 dans une position angulaire relative reproductible.

Dans l'exemple de réalisation représenté en figures 1, 3 et 4, l'actionneur 3 est un actionneur linéaire comprenant un piston 31 déplacé en translation suivant une direction radiale par rapport à l'axe de rotation A, ici la direction radiale RI. Dans l'exemple, cette direction est verticale. L'actionneur est placé en dessous des pièces 21, 22, 23.

Le piston 31 est solidaire d'un étrier d'actionnement comportant deux bras 32, 33 dont les extrémités sont en prise avec des encoches 216, 226 formées dans des flancs 217, 227 des pièces rotatives 21, 22. Dans un mode de réalisation préférentiel, les flancs 217, 227 sont situés de part et d'autre de la direction d'actionnement de l'actionneur 3.

En référence à la figure 3, le déplacement du piston 31 et de l'étrier 32, 33 vers l'ensemble d'échantillonnage 2 (vers le haut de la figure) produit un déplacement en rotation suivant l'axe A dans un premier sens SI de la pièce externe 22 et dans un deuxième sens S2', opposé au premier sens SI, de la pièce externe 21.

En référence à la figure 4, le déplacement du piston 31 et de l'étrier 32, 33 dans la direction opposée à celle de l'ensemble d'échantillonnage 2 (vers le bas de la figure) produit un déplacement en rotation suivant l'axe A dans le premier sens SI' de la pièce externe 21 et dans le deuxième sens S2' de la pièce externe 22.

Quelle que soit la direction de déplacement du piston 31, l'ampleur de ce déplacement est déterminée par le jeu circonférentiel autour de l'axe A de l'arbre 6 dans les orifices excentrés 215, 225 des pièces externes 21 , 22.

Ce mode de réalisation présente l'avantage de répartir les efforts de rotation sur les pièces externes 21, 22, ce qui permet de réduire les risques de coincement. De plus, ce mode de réalisation permet d'actionner les deux pièces externes 21, 22 par un unique actionneur 3 fonctionnant avec un simple piston 31 déplacé en translation, ce qui réduit à la fois l'encombrement et les coûts de fabrication et facilite les étapes de fabrication et de maintenance.

Ce mode de réalisation est également particulièrement avantageux en ce que dans chacun des deux états fonctionnels les trois pièces 21, 22, 23 sont appuyées en butée sur l'arbre 6, autrement dit sur une surface de référence commune, ce qui évite les risques de perte de positionnement des pièces externes 21, 22.

Nous allons maintenant décrire d'autres aspects de l'invention, compatibles avec plusieurs combinaisons de modes de réalisation du premier aspect de l'invention, et concernant notamment l'organisation des réseaux de boucles 219, 229, de canaux 218, 228 et d'orifices 213, 223, 233 des pièces 21, 22, 23 relativement à des positions angulaires relatives des pièces rotatives 21, 22. Nous allons décrire en particulier trois modes de réalisation de l'invention en référence aux figures 5 à 7.

Les figures 5 à 7 illustrent le fonctionnement de la vanne d'échantillonnage dans différents états fonctionnels. Pour chaque état fonctionnel on a les pièces 21, 22, 23 de façon déroulée de sorte que leur position angulaire relative est visible sous la forme d'une portion relative selon la direction verticale.

En outre, chaque pièce est subdivisée dans la direction circonférentielle (verticale aux figures 5 à 7) en petits rectangles élémentaires permettant de visualiser la position angulaire relative des pièces 21, 22, 23 de façon schématique.

La série de petits rectangles contenus dans chaque pièce sur les figures 5 à 7 permet également d'illustrer les moyens de communication des boucles, des canaux et des orifices des pièces 21, 22, 23 dans chacun des états fonctionnels représentés. Ainsi, certains petits rectangles (par exemple 21ol, 22ol, 23ol sur la figure 5) représentent des orifices des pièces 21 , 22, 23.

Le mode de réalisation de la figure 5 comprend deux états fonctionnels distincts : ( 1) un état de prélèvement Ep ou de rinçage Er, ainsi que (2) un état de dispense Ed .

On voit sur la figure 5 que l'état de prélèvement Ep ou de rinçage Er est un seul et même état car la position angulaire relative des pièces 21, 22, 23 est identique. En l'occurrence, les pièces 21, 22, 23 sont représentées dans une position angulaire dite de référence illustrée par un alignement des pièces 21, 22, 23. L'état de prélèvement Ep et l'état de rinçage Er sont représentés séparément afin d'illustrer deux usages possibles de cet état fonctionnel . Dans l'état de prélèvement Ep, un liquide, par exemple un échantillon sanguin, est injecté dans un canal d'entrée cel et circule jusqu'à un canal de sortie csl en passant par des boucles b et des orifices 22ol , 22ol, 22o3 des pièces 21, 22, 23 qui sont tous en série les uns avec les autres pour former un conduit continue et non ramifié entre les canaux cel et csl . Dans l'état de rinçage Er, un autre liquide, par exemple un diluant, est injecté dans le même canal d'entrée et circule dans les mêmes orifices et boucles jusqu'au canal de sortie permettant de nettoyer ces orifices et boucles. Dans les deux cas, le liquide injecté envahit la totalité du conduit continu formé entre les canaux cel et csl.

L'état de dispense Ed représenté sur la figure 5 est un deuxième état fonctionnel de la vanne d'échantillonnage selon l'invention. Cet état sert typiquement à constituer des aliquotes de sang et à dispenser ces aliquotes avec différentes réactifs afin de réaliser des analyses sur l'échantillon sanguin prélevé.

On voit sur la figure 5 que l'état de dispense Ed est obtenu par un déplacement des pièces externes 21, 22 dans un sens opposé et d'ampleur identique, en l'occurrence visualisé par la hauteur de deux petits rectangles, par rapport à l'état de prélèvement Ep.

Après remplissage notamment des orifices 21ol, 22ol, 23ol et des boucles b dans l'état de prélèvement Ep, le positionnement rotatif relatif des pièces externes 21, 22 selon l'état de dispense Ed permet de constituer des aliquotes du liquide prélevé dans plusieurs ou toutes les boucles b, dites boucles d'échantillonnage, ainsi que dans des orifices 23o3 de la pièce 23, dits chambres d'échantillonnage. Pour dispenser les volumes de liquide échantillonnés dans les boucles d'échantillonnage, des réactifs sont insérés dans des canaux d'entrée ce2, de façon à pousser les aliquotes en circulant dans des orifices 21o2, 22o2, 23o2 alignés des pièces 21, 22, 23 jusqu'à des canaux de sortie cs2. Pour dispenser les volumes de liquide échantillonnés dans une ou plusieurs chambres d'échantillonnage 23o3, un ou plusieurs réactifs sont insérés dans un ou plusieurs canaux d'entrée ce3, de façon à circuler dans un ou plusieurs orifices 21o3 et 22o3 alignés avec la ou les chambres d'échantillonnage 23o3 jusqu'à un ou plusieurs canaux de sortie cs3.

La réalisation d'aliquotes dans des boucles d'échantillonnage et dans des chambres d'échantillonnage permet d'obtenir deux types de calibrage des volumes de liquide, et de faire, par exemple, de l'échantillonnage standard dans des boucles et du micro-échantillonnage plus précis dans des chambres.

La vanne présente l'avantage de permettre un échantillonnage en utilisant soit ces deux types de calibrage, soit l'un seul à la fois.

Le mode de réalisation qui vient d'être décrit est notamment compatible avec la caractéristique de positionnement angulaire relatif des pièces externes 21, 22 définie par des moyens de butée 6 du premier aspect de l'invention. En particulier, l'état de prélèvement Ep et de rinçage Er peut être obtenu par l'état de la vanne 1 représenté en figure 3 tandis que l'état de dispense Ed peut être obtenu par l'état de la vanne 1 représenté en figure 4 (voir plus haut pour la description de ces figures) .

Le mode de réalisation de la figure 6 comprend trois états fonctionnels distincts : ( 1) un état de prélèvement Ep' ou de rinçage Er', (2) un état de dispense primaire Ed l', ainsi que (3) un état de dispense secondaire Ed2'.

Le fonctionnement et le principe de l'état de prélèvement Ep' ou de rinçage Er' de ce mode de réalisation sont similaires à ceux de l'état de prélèvement Ep ou de rinçage Er du mode de réalisation précédent.

Une particularité de ce mode de réalisation concerne l'existence de deux états de dispense Ed l', Ed2'. Ces états de dispense Ed l', Ed2' sont basés sur le même principe de fonctionnement que l'état de dispense Ed du mode de réalisation précédent (voir plus haut) . Ce mode de réalisation prévoit cependant deux réseaux de dispense indépendants ayant chacun leurs propres boucles bl', b2' et/ou chambres 23o3' d'échantillonnage.

Comme le montre la figure 6, chacun des deux états de dispense Ed l ', Ed2' est associé à une position angulaire relative des pièces externes 21, 22 obtenue par un déplacement d'ampleur différente pour chacune de ces pièces

21, 22.

Dans l'état de dispense primaire Ed l', les pièces 21, 22 sont déplacées en sens opposé par rapport à l'état de prélèvement Ep' et l'ampleur de ce déplacement est visualisée par la hauteur d'un petit rectangle pour la pièce 21 et de deux petits rectangles pour la pièce 22.

Dans l'état de dispense secondaire Ed2', la pièce rotative 21 est déplacée de façon à retrouver la position de référence de l'état de prélèvement Ep', soit d'une valeur d'un petit rectangle sur la figure 6 par rapport à l'état de dispense primaire Ed l'. Au contraire, dans l'état de dispense secondaire Ed2', la pièce rotative 22 n'est pas déplacée par rapport à l'état de dispense primaire Ed l'.

La configuration qui vient d'être décrite permet d'utiliser, dans l'état de dispense secondaire Ed2', une ou plusieurs boucles d'échantillonnage b2' et des orifices 21o2b', 22o2b', 23o2b' et canaux ce2b', cs2b' correspondants, et/ou une ou plusieurs chambres d'échantillonnage et des orifices et canaux correspondants non utilisés dans l'état de dispense primaire Edl'.

Réciproquement, cette configuration permet d'utiliser, dans l'état de dispense primaire Edl', une ou plusieurs boucles d'échantillonnage bl' et des orifices 21o2a', 22o2a', 23o2a' et canaux ce2a', cs2a' correspondants, et/ou une ou plusieurs chambres d'échantillonnage 23o3' et des orifices 21o3', 22o3' et canaux ce3', cs3' correspondants non utilisés dans l'état de dispense secondaire Ed2'.

La présence de deux états de dispense Edl', Ed2' parallèles présente notamment l'avantage de pouvoir constituer des aliquotes dites de secours, pouvant par exemple être utilisées si les analyses réalisées lors d'une première dispense nécessitaient d'être complétées. Une seconde série d'analyses pourrait ainsi être réalisée sans effectuer de second prélèvement. Le mode de réalisation de la figure 7 comprend quatre états fonctionnels distincts : (1) un état de prélèvement primaire Epi" ou de rinçage primaire Erl", (2) un état de prélèvement secondaire Ep2" ou de rinçage secondaire Er2", (3) un état de dispense primaire Edl", ainsi que (4) un état de dispense secondaire Ed2".

Ce mode de réalisation est basé sur plusieurs principes similaires aux deux modes de réalisation qui viennent d'être décrits. En particulier, il prévoit deux états de dispense Edl", Ed2" pour lesquels on pourra se reporter à la description des états de dispense Edl', Ed2' du mode de réalisation précédent.

La combinaison de l'état de prélèvement primaire Epi" ou de rinçage primaire Erl" et des états de dispense primaire Edl" et secondaire Ed2" se rapporte à un mode de réalisation similaire au mode de réalisation précédent.

Une particularité de ce mode de réalisation concerne l'existence d'un second état de prélèvement Ep2" ou de rinçage Er2", parallèle au premier état de prélèvement Epi" ou de rinçage Erl". Après prélèvement dans l'état de prélèvement primaire Epi", remplissage des boucles bl" et orifices 21ol", 22ol", 23ol" via des canaux cel", csl", et dispense, une pièce rotative 21 est déplacée pour configurer la vanne dans l'état de prélèvement secondaire Ep2" de sorte à permettre un remplissage de boucles b2" et orifices 21o2", 22o2", 23o2" via des canaux ce2", cs2". Comme représenté en figure 7, une ou plusieurs des boucles bl", b2" et un ou plusieurs orifices 23ol", 23o2" sont différents entre les deux états de prélèvement Epi", Ep2". Ainsi, un rinçage sera typiquement effectué dans l'état de rinçage primaire Erl" entre le premier prélèvement réalisé dans l'état de prélèvement primaire Epi" et le second prélèvement réalisé dans l'état de prélèvement secondaire Ep2".

Dans l'état de dispense primaire Edl", des aliquotes calibrées dans des boucles d'échantillonnage b3" et/ou dans des chambres d'échantillonnage sont dispensées avec des réactifs de la même manière que dans les précédents modes de réalisation.

En outre, l'état de dispense secondaire Ed2" permet de réaliser une nouvelle série d'analyses utilisant les aliquotes prélevées dans l'état de prélèvement secondaire Ep2". Ainsi, la vanne d'échantillonnage 1 comprend les deux pièces externes

21, 22, la pièce interne 23 enserrée entre lesdites pièces externes 21, 22, et les moyens 3 pour régler la position angulaire relative desdites pièces 21, 22, 23 autour de l'axe de rotation A, ladite pièce interne 23 ayant des surfaces opposées 231, 232 appuyées de façon étanche et glissante sur des surfaces 211, 221 adjacentes desdites pièces externes 21, 22, lesdites pièces externes 21, 22 comprenant des orifices 213, des boucles 219, 229 et des canaux 218, 228, lesdites boucles 219, 229 et lesdits canaux 218, 228 étant agencés pour communiquer sélectivement avec des orifices 233 traversant ladite pièce interne 23. Deux 21, 22 desdites pièces 21, 22, 23 sont rotatives autour dudit axe de rotation A par rapport à l'une 23 desdites pièces 21, 22, 23 qui est fixe.

On définit une distance inter-orifices comme étant, pour tous les orifices 213, 223, 233, la distance minimum entre les contours de deux de ces orifices 213, 223, 233 sur une pièce 21, 22, 23 donnée.

Selon une caractéristique avantageuse, les orifices 213, 223, 233 d'une pièce 21, 22, 23 donnée sont espacés entre eux (sur une surface opposée ou adjacente de la pièce 21, 22, 23) au moins de la distance inter-orifices.

Le contour de chaque orifice 213, 223, 233 d'une pièce 21, 22, 23 donnée est espacé (sur une surface opposée ou adjacente de la pièce 21, 22, 23) du bord de la pièce 21 , 22, 23 dans laquelle il est réalisé au moins d'une distance orifice-bord .

On définit une distance d'étanchéité « d » telle que la distance interorifices est de préférence supérieure à deux fois cette distance d'étanchéité et telle que la distance orifice-bord est de préférence supérieure à cette distance d'étanchéité (voir figure 8) . La distance d'étanchéité est déterminée en fonction du périmètre (ou du diamètre) d'un orifice à isoler ainsi que de la pression appliquée sur cet orifice par le fluide qu'il contient. Cette distance d'étanchéité est de préférence supérieure à 2 mm, de préférence supérieure à 2,4 mm . Ces plages de valeurs pour la distance d'étanchéité assurent notamment une bonne étanchéité de la vanne pour une pression de fluide dans la vanne d'environ 1,5 bars et un diamètre des orifices inférieur à 0,5 mm .

La distance d'étanchéité « d » est représentée en figure 8 par le diamètre d'un cercle fictif CF. La figure 8 est une vue partielle de la pièce interne 23 sur laquelle sont représentés deux orifices 233a, 233b. Trois cercles fictifs CF sont placés de manière tangente à ces orifices 233a, 233b indiquant que ladite distance inter-orifices et ladite distance orifice-bord (ce bord de la pièce 23 portant la référence 237) sont supérieures à la distance d'étanchéité, c'est-à-dire au diamètre du cercle fictif CF.

Une telle caractéristique permet d'isoler chaque canal, en particulier lors d'un changement de position des pièces rotatives 21, 22, par exemple depuis une position de prélèvement jusqu'à une position de dispense. Ainsi, la distance d'étanchéité permet d'éviter les fuites de liquide, à la fois dans une position donnée des pièces rotatives 21, 22 et lorsque ces pièces rotatives 21, 22 sont mises en rotation .

Un avantage important de la vanne selon l'invention est qu'elle permet d'assurer un bon fonctionnement sans réaliser des rainures ou creusures (ou chicanes de renvoi d'aliquote) . La présence de creusures implique de rincer celles-ci dans chacun des états décrits ci-dessus. L'absence de creusure permet au contraire de réaliser le rinçage dans un et un seul de ces états, et de simplifier par conséquent le circuit hydraulique. Le rinçage peut être réalisé dans la position des pièces de la vanne correspondant à l'état de prélèvement. La vanne selon l'invention permet aussi de réaliser le rinçage de manière exhaustive et dans un ordre précis allant du réactif le moins corrosif au réactif le plus corrosif.