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INFORMATISATION DU SYSTEME DE PRODUCTION D'EAU POUR LA DIALYSE DE LA CLINIQUE D'AULNAY SOUS BOIS




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Référence à rappeler : Informatisation du système de production d'eau de la clinique d'aulnay sous bois pour la dialyse, Auteur : GOGOUA SERY THEODORE certification Professionnelle TSIBH, UTC,2009
URL : http://www.utc.fr/tsibh ; Université de Technologie de Compiègne

RESUME

La qualité de l’eau en dialyse est d’une grande importance. Elle garantie la qualité des soins dans ce domaine. Pour s’assurer de sa qualité une surveillance permanente s’impose. L’outil informatique dans son option temps réel est un recours inévitable. Il nous permet de façon constante  de visualiser les paramètres du perméat que nous mettons à la disposition de l’équipe soignante pour préparer le dialysat pour les patients. Il assure une traçabilité fiable à l’activité du service technique.

ABSTRACT

The quality of dialysis water is of great importance. It guarantees the quality of care in this area. To ensure its quality on going surveillance is required. The tool's real-time option is an appeal inevitable. It allows us to visualize consistently permeate the parameters that we have made available to the team to prepare the dialysate to the patient. It ensures a reliable traceability of the technical service.

REMERCIEMENTS

Mes remerciements vont à toute l’équipe technique du service de dialyse qui m’a donné les moyens et les informations nécessaires à la réalisation de ce rapport.

Je remercie de façon particulière Monsieur Pascal GOHIN  Directeur technique et biomédical de la clinique, qui m’a fait bénéficier d’un encadrement et des conseils précieux tout le long de mon séjour dans son service.

Je tiens à remercier l’équipe de l’UTC chargée de la formation TSIBH pour son encadrement continue durant toute la formation.



SOMMAIRE

INTRODUCTION
Présentation de la clinique
Présentation du service de dialyse
I. PRESENTATION DE LA PRODUCTION D’EAU
a/ Problématique
b/Contexte actuel ou état des lieux
c/ Critère de qualité de l’eau
II. INFORMATISATION
a/ Objectif et enjeux
b/Méthodologie
III. CONTRAINTES DE REALISATION
a/Matériel
b/Réalisation
c/ Résultats
d/Protocole d’utilisation
e/Coût de réalisation
f/Evaluation du projet
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES



INTRODUCTION

L’eau est une matière vitale pour tout être vivant en général, et surtout pour l’homme en particulier. Elle permet l’alimentation des cellules humaines à travers le sang. De même, elle permet la purification du corps par les urines. Lorsqu’une personne n’arrive pas à évacuer les impuretés contenues dans son sang par les urines, elle est considérée comme un malade atteint d’insuffisance rénale. A partir de cet instant il a besoin d’un traitement adapté appelé dialyse qui lui permet l’épuration du sang. Pour ce faire nous avons besoins d’une eau particulière qui se définit comme eau pour la dialyse.

L’eau pour l’hémodialyse, élément principal entrant dans la composition du dialysât, est produite à partir de l’eau de ville. Cette eau subit différents traitements successifs (filtration, adoucissement, osmose inverse) pour éliminer au maximum électrolytes, métaux lourds, micro-organismes et autres impuretés.

Les installations de la clinique pour la production de l’eau présente des insuffisances quant à la surveillance des paramètres de sécurité et la qualité du perméat.

L’informatisation du système de production permettra d’afficher de façon continue les paramètres de ce produit capital pour la dialyse.

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PRESENTATION DE LA CLINIQUE

La Clinique d’Aulnay est née en 1934. Elle s’est agrandie et modernisée au fil des années.
En 1997 et 1998 un nouveau bâtiment de 6000 m ² est venu s’ajouter au 5000 m² existants qui ont été totalement rénovés, permettant d’accueillir les services de la polyclinique de Bondy.
En novembre 2002, elle accueille le service de médecine et d’hémodialyse de la clinique du Bois d’Amour.


Le secteur de l’hospitalisation de la clinique d’Aulnay comprend 129 lits de chirurgie et 45 lits de médecine. La surveillance de très courte durée compte 3 lits.

La Clinique d’Aulnay compte 60 postes d’hémodialyse.

Elle emploie 20 000 salariés avec un chiffre d’affaire de 1,906 milliards de chiffre d’affaire.

L’établissement dispose d’un plateau médicotechnique performant :

12 salles d’opération dont :

2 Salle d ’ophtalmologie
2 Salles  d’orthopédie
5 salles polyvalentes (viscérale, digestive, stomatologie, lithotripteur)
1 Angiographie numérisée
2 salles d’endoscopie

En Imagerie médicale la clinique dispose d’une salle d’IRM (1,5 teslas) d’une salle de scanner, de deux salles de radiologie conventionnelle télécommandées et de quatre salles d’échographie; dont deux salles pour la cardiologie et deux salles d’échographie générale.

Il faut préciser que le service de radiologie est entièrement numérisé.

La clinique possède les spécialités suivantes :

Ophtalmologie
Cardiologie
Endocrinologie
Gastro-entérologie
Néphrologie - Dialyse
Pneumologie
Radiologie générale et spécialisée
Angiographie

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Depuis 2001 la clinique fait partie de la Générale de Santé, un groupe qui s'est imposé comme une entreprise de services spécialisée dans l'offre globale de soins dans le secteur de la santé.
Aujourd'hui, elle est le premier groupe privé français de soins et de services à la Santé. Elle couvre tous les métiers de l’hospitalisation et garantit ainsi une prise en charge globale et adaptée grâce à son réseau d’établissement unique en Europe.
En partenariat étroit avec le corps médical libéral, elle dispense l'ensemble des soins liés au secteur "Médecine Chirurgie Obstétrique" (MCO).
La Générale de Santé est également présente dans les domaines de la Santé mentale, la Cancérologie-Radiothérapie, les Soins de Suite (alcoologie, traitement de l'obésité) et de Réadaptation (rééducation orthopédique, neurologique et cardiaque), le diagnostic (imagerie et analyses médicales).

LES CHIFFRES CLES de la Générale de santé:

173 établissements dont 175 en France
5 215 praticiens libéraux
20 000 salariés dont 5 907 infirmier(e)s
10 916 lits et places
2 200 000 patients accueillis
780 303 patients ambulatoires et hospitalisés
407 807 entrées en chirurgie et 404 520 interventions en ambulatoire
300 700 urgences
32 024 naissances

PRESENTATION DU SERVICE DE DIALYSE

Le service de dialyse est constitué de trois unités de soins. Il s’agit des unités A, B et C.
A chaque unité de soins est rattachée une unité de production d’eau destinée à la préparation du dialysat. Tout le service de dialyse compte 60 postes de prise en charge de patients ; repartis comme suit :

-Unité A : 16 Postes
-Unité A’ : 8 postes
-Unité B : 20 Postes
-Unité C : 16 Postes

Il existe une réserve de 7 machines pour assurer la continuité du service en cas de panne d’un générateur pendant le traitement d’un patient. Le service de dialyse de la clinique d’Aulnay sous bois est le plus grand centre de dialyse de France. Une équipe de 04 techniciens veille au bon fonctionnement des générateurs et des unités de production de l’eau.
Le service de dialyse compte au total :

- 03 Médecins
- 15 Infirmier(e)s
- 7 Aide soignantes

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I.PRESENTATION DE LA PRODUCTION D’EAU

A/ PROBLEMATIQUE

L’eau pour la dialyse appelée perméat, définie comme un médicament pour les insuffisants rénaux doit respecter un certain nombre de critères. Ces critères  qui lui confèrent sa qualité médicamenteuse  doivent être connus à tout instant de la production.
Pour améliorer la surveillance de ces paramètres et avoir une garantie de la sécurité du patient par une meilleure qualité de l’eau, il apparaît donc nécessaire d’envisager une informatisation de la surveillance du système de production.

B/ CONTEXTE ACTUEL OU ETAT DES LIEUX


Schéma synoptique d'un traitement d'eau de FRESENIUS

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De façon générale une unité de traitement d’eau se compose de trois grandes parties qui sont :

- Le pré-filtrage
- Le pré-filtrage adoucissement
- L’osmose

Elles sont composées d’éléments présentés comme sur le synoptique (fig1.).

Dans la présentation de l’installation l’attention sera portée sur le fonctionnement des osmoseurs ; car ce sont les éléments moteurs de la ligne de traitement d’eau. La production de l’eau de dialyse de la clinique est constituée de trois unités de production. Il s’agit des unités A, B et C. Les unités B et C logées dans le même local ont les mêmes caractéristiques.
La capacité de production de chaque unité (B et C) est de :

AQ 6M :1500 litres/heures
AQ 5M : 1250 litres /Heures

Unités B et C


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Fonctionnement

L'Osmoseur AQ est une installation d'osmose inverse à usage médical commandée par microprocesseur, destinée à la production d’eau pour dilution des solutions concentrées pour hémodialyse.
Cet appareil est conçu pour une production d'eau comprise entre 750 et 1750 l/h en fonction du nombre de modules (système modulaire).
La commande par microprocesseur permet d'automatiser totalement la surveillance et le pilotage de l'osmose inverse (possibilité de démarrage/arrêt automatique).
L'eau qui provient de l'adoucisseur placé en amont traverse différents filtres fins pour parvenir à l'électrovanne d'entrée d'eau puis elle remplit la cuve tampon via la cellule de mesure de conductivité de l'eau adoucie.
Le niveau de remplissage de la cuve tampon est régulé entre NIV1 (27) et NIV2 (32) par la fermeture et l’ouverture de l'électrovanne d’entrée d’eau.
Chaque cycle de régulation se compose d'une phase de remplissage et d'une phase de vidange.
En cas de défaillance de cette régulation, le niveau atteint NIV3 (42).
La pompe s'arrête et une alarme se déclenche :

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La pompe aspire l'eau adoucie de la cuve tampon et envoie celle-ci dans les modules et pour partie via la vanne de régulation de pression de pompe. Dans les modules, l'eau se répartit en perméat et en concentrat.
Le perméat produit par le 1er étage d’osmose, traverse la 1ère cellule de mesure de conductivité, et alimente le 2ème étage d’osmose via la panoplie de by-pass.
Le perméat produit par le 2ème étage d’osmose, traverse la 2ème cellule de mesure de conductivité en sortie de la panoplie de by-pass. La température du perméat est mesurée en sortie de by-pass.

Mesure de la conductivité:

- Si la conductivité > 30µS, une alarme se déclenche.
- Si la conductivité > 75µS, la production s’arrête.

Mesure de la température:

- Si la température = 30°C, une alarme se déclenche
- Si la température = 35°C, la production s’arrête.

En cas de valeurs inférieures aux valeurs limites, le perméat alimente le réseau de distribution via le système de microfiltration (0,22µm).
A la sortie des modules, le concentrât traverse le manomètre de pression concentrât puis la vanne de régulation de concentrât.
Une partie du concentrât traverse la vanne de régulation recirculation qui retourne directement dans la cuve d’eau adoucie pour le 1er étage d’osmose, et en alimentation en tête de pompe pour le 2ème étage d’osmose.
Le concentrât restant va directement à l’égout. Le perméat non utilisé par les générateurs (retour de boucle) retourne à l’Osmoseur AQ via le système de microfiltration 0,22µm, en tête du 1er étage.
Toutes les étapes du fonctionnement et les alarmes sont affichées sur un écran MAGELIS avec des reports d’alarme (voir annexe1) dans l’atelier.

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Unité A

Eléments et fonctions


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Fonctionnement

L'AquaB DUO est un appareil d'osmose inverse permettant un fonctionnement en bi-osmose pour la production de perméat destiné à la dialyse de manière économique tout en respectant l'environnement.
Ce perméat est obtenu à partir d'une eau potable au moyen des composants du prétraitement d'eau, de pompes haute pression, de modules à membranes et de dispositifs de surveillance appropriés.
La qualité du perméat destiné à la dialyse est augmentée par l'utilisation de deux osmoseurs (fonctionnement en bi-osmose).
Il est également possible de faire fonctionner le premier osmoseur (MAÎTRE) et le deuxième osmoseur (ESCLAVE) séparément.
Ce perméat est acheminé vers les générateurs de dialyse à travers une boucle de distribution ou peut être stocké dans une cuve de stockage.
Seul du perméat répondant aux exigences de la Pharmacopée Européenne doit être utilisé pour la production des solutions concentrées. Fonctionnement de l’armoire de gestion de l’unité A

Le système permet la gestion d’éléments du prétraitement (cuve de stockage, pompe doseuse,…), l’acquisition et le rétrocontrôle des paramètres en différents points de l’installation (capteurs de pression, analyseurs,…), ainsi que le renvoi des alarmes gérées par l’automate.
De plus, une connexion de l’armoire à un PC externe permet un traitement informatique des données pouvant être récupérées via le logiciel AQUADaS.
La visualisation, la navigation et la modification des paramètres s’effectuent via l’afficheur à écran tactile de l’armoire de gestion du prétraitement ; ceci à l’aide d’un mot de passe.

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Ecran d’accès aux paramètres

Exploitation ACTUELLE

A ce jour les relevés quotidiens sont effectués de façon manuelle sous forme de tableau, à raison d’une fiche par semaine (voir annexe2) .Elles sont ensuite archivées dans un classeur.
Ce type de relevé présente des risques d’erreurs. On peut citer entre autre, les erreurs de parallaxe, erreurs dues à la lecture, ce qui peut poser à un problème d’exactitude des relevés. Il y a également un problème de sécurisation des relevés ; sur des feuilles volantes, ils risquent de se perdre. 

Observations

Les installations B et C sont plus anciennes (2003) que l’installation A (2007). Au niveau de l’affichage des paramètres à surveiller, l’installation (A) offre beaucoup plus d’informations que les unités A et B. Il faut retenir que les trois installations sont pilotées par processeur ; ce qui permet de rendre disponibles les données sur un ordinateur.
Le programme de pilotage de l’installation (A) est plus élaboré que les deux autres installations. Les logiciels AQUACY et AQUADaS de chez FRESENIUS vont permettre de mener à bien ce projet. Ce projet va se résumer à la mise en place du logiciel AQUADaS sur l’unité (A) à cause du temps de travail insuffisant et des problèmes techniques.

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C/ CRITERE DE QUALITE DE L’EAU

Il est bon de savoir les différents paramètres dont les limites hautes et les limites basses à surveiller; définissent la qualité de l’eau de dialyse.

Eau pour dilution des solutions concentrées pour hémodialyse

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Eau d’alimentation des générateurs en technique d’hémofiltration et hémodiafiltration. Eau d’alimentations des générateurs en techniques d’hémofiltration et hémodiafiltration.

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Périodicité de recherche de contaminant selon la note circulaire DGS/DH/AFSSAPS N°337

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II.INFORMATISATION

Dans cette partie s’exécutera les travaux à proprement dits d’informatisation de l’installation du traitement de l’eau.
Il s’agira de mettre le logiciel AQUADaS en route et de recueillir les données.

A/ OBJECTIF ET ENJEUX

Selon la note circulaire n° 2000-337 du 20 juin 2000 relative à la diffusion d’un guide pour la production d’eau pour l’hémodialyse des patients insuffisants rénaux, chaque étape de traitement doit être maîtrisée pour atteindre les qualités requises.
En plus de la maîtrise, la surveillance des paramètres de l’eau est essentielle.
La qualité du permeat utilisé pour le dialysât nécessaire au traitement des patients doit être connu à tout instant.

L’informatisation de la production de l’eau, doit apporter une gestion efficiente et un contrôle permanent de la production. Elle permettra d’assurer la sécurité de l’eau, par la même occasion, celle du patient.
Elle permettra également de se conformer aux normes en vigueur avec une bonne traçabilité.
Enfin l’informatisation permettra à l’équipe technique de gagner du temps, d’être prompte dans ces interventions et disponible pour mieux répondre aux attentes de l’équipe soignante.

B/ METHODOLOGIE


Diagramme en arbre réalisé par l'auteur du rapport

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III.CONTRAINTES DE REALISATION

A/ MATERIEL


liste du matériel dressé par le stagiaire

Les Logiciel AQUACY et AQUADaS AQUACY et AQUADaS sont des logiciels d’acquisition automatique de paramètres techniques. Ils permettent la gestion des contrôles microbiologiques, physico-chimiques des traitements d’eau et des générateurs.
Ils permettent également la gestion des données techniques et analytiques.
AQUACY Version V1.6 Ce logiciel a été conçu pour les installations plus anciennes, les osmoseurs AQ6M.
A ce jour le logiciel n’a pas été mis en route pour des raisons techniques et de temps.
Sur le plan technique, l’installation nécessite l’acquisition et l’installation de matériel informatique tel que le routeur qui fait office d’interface entre l’osmoseur et l’ordinateur.
Toutes les informations pour la réalisation du travail n’ont pu être obtenu parce que les personnes ressources n’étaient pas disponibles chez FRESENIUS. La durée du stage est insuffisante pour pouvoir aller jusqu’à la mise en place des deux logiciels.

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B/ REALISATION

Toutes les étapes de réalisation des travaux sont décrites ici à l’aide d’un logigramme déployé. 


Logigramme réalisé par l'auteur du rapport

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C/ RESULTATS AQUADaS

Les travaux ont abouti à la mise en route du logiciel. Il est adapté à l’installation de l’osmoseur AQUAB et a donné des résultats.
Il permet d’avoir en temps réel les données de l’installation. A savoir :

Conductivité du perméat :

La température du perméat
Débit d’eau pour l’alimentation de l’installation
Débit du concentrat
Taux de conversion de l’osmoseur
Débit de production du perméat
Débit du drainage
Temps total de marche des machines
Quantité d’eau utilisée jusqu’au jour de la consultation
Quantité de perméat produit.

Il est également possible d’avoir l’état physique de certains éléments constituants l’osmoseur (Annexe3).

Les électrovannes
Les pompes
Le niveau de la cuve de récupération
Des contacts

L’enregistrement des données sur une période donnée (voir tableau1) est possible. Pour l’analyse des données le logiciel donne la possibilité de tracer des courbes des données de perméat et de concentrât.

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Courbes


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Affichage des paramètres en temps réel

Enregistrement des paramètres en temps réel Le logiciel permet l’enregistrement sous forme de tableau Excel des données sur un temps défini et les états physiques des différents éléments.

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D/PROTOCOLE D’UTILISATION

Le logiciel AQUADaS reconnait L’utilisateur « vivonic » par le code « vivonic ». Il est possible d’enregistrer un autre code utilisateur. Une fois le code introduit, les outils d’exploitation sont accessibles.

Faiblesse du système Le logiciel AQUADaS malgré les performances nouvelles apportées à notre installation a tout de même des limites. Les enregistrements effectués sur les feuilles Excel ne peuvent pas être enregistrés en mode lecture seulement. Une fois le fichier est ouvert plus tard, les données peuvent être modifiées. Le logiciel ne donne pas d’informations sur une alarme qui se produit ; ce, même quand l’alarme survient pendant un enregistrement de données. Pour sécuriser les données, il faut les imprimer.

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E/COUT DE REALISATION

Coût de la main d’œuvre La main d’œuvre représente six (6) heures de travail pour trois techniciens (électricien) pour passer les câbles, un ingénieur pour faire la connectique et 2 techniciens biomédicaux pour faire l’installation du logiciel et la mise en route. Les six heures de travail font en moyenne 1500 Euro. Le cout total de la réalisation peut donc s’évaluer à : 1803Euro.

F/ EVALUATION DU PROJET

Pour la réalisation du projet, il a été mis à la disposition de la clinique d’Aulnay un coffret de deux logiciels ; AQUACY pour les osmoseurs AQ6M et AQUADaS pour les osmoseurs AQUAB. Après avoir mis le logiciel AQUADaS en route et effectué les essais, les techniciens consultés ont confié être partiellement satisfaits par les résultats obtenu. Quant à l’exécution du projet, il a été exécuté à 75% car sur les deux installations, la surveillance par informatique est installée. L’état des lieux de la deuxième installation a été effectué.

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CONCLUSION

En informatique industrielle, un système est dit « temps réel » lorsque ce système informatique contrôle (ou pilote) un procédé physique à une vitesse adaptée à l'évolution du procédé contrôlé.
Ce système se caractérise par la prise en compte des contraintes temporelles et aussi de l’exactitude des résultats qu’il doit délivrer dans un délai imposé. Notre logiciel AQUADaS qui gère en temps réel nos données va donner satisfaction quant à la disponibilité en temps réel et l’exactitude des résultats.

Cependant, le logiciel a des limites à savoir: Les enregistrements effectués sur les feuilles Excel ne peuvent pas être enregistrés en mode lecture seulement. Une fois le fichier est ouvert plus tard, les données peuvent être modifiées. Le logiciel ne donne pas d’informations sur une alarme qui se produit ; ce, même quand l’alarme survient pendant un enregistrement de données. Pour sécuriser les données, il faut les imprimer. Pour finir au vue des faiblesses du système, Il faudra travailler à le parfaire pour la sécurité de notre production et de nos patients.

BIBLIOGRAPHIE

http://www.fresenius
http://www.sfdial.org
http://www.santé.gouv.fr
http://www.nephrohus.org
http://www.overdial.fr
http://www.dialyse-info.com
http://www.dialyse.asso.fr/lexique
http://www.universalis.fr/corpussearch.php

GLOSSAIRE

Perméat : Portion de l'alimentation qui passe au travers de la membrane. Produit fini obtenu en sortie d’osmoseur que l’on met à la disposition de l’équipe soignante pour la préparation du dialysat.
Concentrât : Portion de l'alimentation retenue en rejet par la membrane de l'osmoseur.
Conductivité : Aptitude d'une eau à permettre le passage du courant électrique. La conductivité, inverse de la résistivité, est proportionnelle à la concentration en minéraux dissous ionisés.

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ANNEXES

Annexe 1


Repport d'alarme dans l'atelier du service technique

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Annexe 2


feuille de relevé manuel du service technique de dialyse

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Annexe 3 Circuit et éléments de l’osmoseur (maître)


Schéma de l'osmoseur AQUAB de chez fresenius

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