Transfusion. T. VIII. N ° !. - - 1965
Caissc isothcrmc pour lc transport de produits biologiques* par M. GUEGAN**
I la l~gislation a Stabli des r~gles bien d$finies p o u r le transport des denrSes alimentaires (J.O. du 21 dScembre 1958, Ministate des Travanx Publics et des Transports), ~lle n'a rien prSvu pour le transport des produits biologiques. Or, d'une fa£on g~n~rale, ceux-ci, conserves dans des centres, organismes ou services specialists, sont appel~s & des sSjours de dur~e variab]e, & la temperature ambiante, lors de leur transport avant utilisation, voire avant un nouveau stockage. C'est pourquoi ]a r~frigSration ou ]a cong~lation effectu~e apr~s ]a colllecte ou la preparation des produits, clans le but d'inhiber les activit~s enzymatiques, doit ~tre maintenue au cours des manipulations diverses : on saisit ici ]e rSle important jou$ par ]es caisses isothermes. Dans ]a conception de ces caisses, deux facteurs sont, avant tout, &consldSrer : l'isolement thermique, la source de froid. 1 °) L'isolement thermique : ce rSle est dSvolu & la paroi calori-
* Cet article, p u b l i 6 darts la <> (oetobre 19,63 n o u s a p a r u devoir i n t 6 r e s s e r n o s leeteurs. Nous r e m e r c i o n s la r 6 d a c t i o n de cette r e v u e d ' e n a v o i r p e r m i s la r e p r o d u c t i o n . ** T e c h n i c i e n d ' 6 t u d e s et de f a b r i c a t i o n s , C.T.R.A. ¢ J e a n J u l l i a r d ~, C l a m a r t , Seine.M6decin-,Chef : M6decin Colonel M a u p i n ( D i v i s i o n d ' H ~ m o b i o l o g i e : d u Centre de Reeherches d u S e r v i c e d e Sant~ des A r m 6 e s . D i r e e t e u r : M~deein G6n6ral I n s pecieur D u r a l ) .
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fuge qui n'est qu'un frein h ,la conduction thermique, et dont la valeur d6pend de la nature du mat6riau et de son 6paisseur. 2 °) La source de froid: pour stabiliser la temp6rature, il est n6cessaire de disposer d'une source de froid. La glace hydrique convient pour assurer une temp6rature 16g~rement sup~rieure ~ 0°C. Les glaces eutectiques (solutions salines congel~es) peuvent maintenir une tern. pSrature inf6rieure h 0°C, tandis que la glace carbonique permet d'atteindre des temp6ratures de l'ordre de - - 6 0 ° C ~ - - 7 0 ° C (la temp6rature de subqimation de la glace carbonique 6tant de - - 8 0 ° C ) . L'action de la glace peut ~tre favorisSe par la pr6r6frig~ration des caisses, obtenue en les entreposant quelques heures avant usage darts une chambre h ~-4°C, ou en y introduisant de la glace hydrique. La caisse isotherme r6frig6rante dolt aussi permettre la r6frig6ration ou la cong61ation apr~s les pr$1~vements, quand on ne dispose pas de moyen de stockage imm6diat.
APPLICATIONS AU SANG CONSERVi~. La temp6rature optimale de conservation est de -q--4°C, avee une tol6rance de 2°'C en plus ou en moins. L'artiele 3 du Titre Premier de l'arr~t6 du 2 mai 1959 du Minist~re de la Sant6 Publique et de la Population fixant les conditions requises pour la preparation des produits sanguins precise : << Le sang dolt ~tre conserv6 ~ une temp$rature sup~rieure ~ 0°C et inf6rieure ~t 6°C (3 ~ 4°C de moyenne) jusqu'~ son utilisation >>. Id6alement, la eaisse isotherme dolt permettre la conservation du sang dans les .limites de temperature pr6cit6es, en tenant eompte de ee que ce produit est expos6 ~ des variations de temp6rature au cours des diff6rentes manipulations: sortie du r6frig6rateur, transport ~ des temp6ratures ambiantes diverses, vSrifications avant transfusion... 11 est 6vident que devront ~tre 6vitSes agitations et expositions au soleil, et qu'en p6riode de froid rigoureux, le transport devra ~tre effectu6 dans un v6hlcule ferm6. Si l'utilisateur ne dispose pas d'armoire frigorifique, la caisse isotherme dolt pouvoir permettre la conservation pendant quelques heures, dans les cas oh le sang ne serait transfus6 que tardivement apr~s son arriv6e ~ destination.
TRcINSPORT DE P R O D U I T S BIOLOGIQUES
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Nota. -- Bien que l'arr6td minist~riel du 15 septembre 1958 du Ministate de la Santd Publique et de la Population, relatif aux Etablissements de Transfusion Sanguine, ne le stipule pas formeUement, il va de soi que les postes de Transfusion Sanguine doivent avoir la possibilitd de [abriquer de la glace en quantitd suffisante pour garnir les caisses isothermes. II est souhaitable aussi qu'ils dispo. sent d'une armoire permettant la prdrd]rig~ration ~t + 4°C.
APPELLATION Par anaJlogie avec la d~finition et la classification des v6hicules destin6s au transport des denr6es alimentaires, les caisses destinies au transport des produits biologiques devraient ~tre appel6es << caisses isothermes r6frig6rantes >>.
QUALITIES D'UNE CAISSE ISOTHERME P~FRIGRRANTE Une caisse isotherme devra r6pondre aux demx imp6ratifs signa16s plus h a u t : qualit$ isothermique et source de froid, et, en outre, pr6senter des caract6res compl6mentaires dont l'importance n'est pas n@ligeable. 1 °) La q u a l i t ~ i s o t h e r m i q u e d6pend, avant tout, de la nature du mat6riau entrant darts la composition des patois, qui doivent avoir une haute tenue isollante et non pas constituer un simple emballage : les parois en mati6re plgstique expansSe pr~senteront, h cet 6gard, les meilleures garanties. 2 °) L a s o u r c e de f r o i d : le bac ~ glace (hydrique, eutectique ou carbonique) doit ~tre fix6 h la partie sup6rieure, sous le couvercle, seul dispositif p e r m e t t a n t une convection naturelle et efficace. I1 doit avoir ]e m a x i m u m de surface horizontale pour augmenter, en cons6quence, le champ d'action de l'eau de fusion (glace hydrique, glace eutectique). I1 faut ~viter de placer le bac tt glace au fond de la caisse ou en position centrale : en effet, ~la glace concass6e n'a que quelques points de contact avec la paroi r6frig~rante, l'eau de fusion tombe au fond du bac, et seule la pattie inf~rieure de la caisse se trouve r6frig6r6e : la convection n'existe plus. Si, en plus, le bac est e n position centrale, la chaleur p~n6trant par les patois rencontre en premier lieu ~les produits ~ prot@er : on va ainsi h l'encontre du but reeherch6, car c'est la chaleur latente d e
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fusion qui doit ~tre utilis6e pour absorber les calories p6n6trant par la paroi. I1 va de sol que les produits ~ conserver doivent ~tre 6cart6s des patois lat6rales et du fond, afin de supprimer le r6chauffement par conduction, de r6duire les radiations et de favoriser la circulation d'air froid (dans les chambres froides, ]es clayettes p e r m e t t e n t la libre circulation de l'air). 3°) Caract$res compl6mentaires. La couleur de la caisse devra ~tre claire, blanche de pr6f6rence, pour 6viter l'absorption calorifique par rayonnement. Les parois seront lisses : ~les surfaces d'6change seront ainsi diminu6es et cela facilitera le nettoyage de la caisse (r6duisant ainsi les d6veloppements microbiens et les odeurs). Le poids devra ~tre r6duit autant que possible, sans toutefois n6gliger le coefficient K (kcal/m 2 h °C) et la r6sistance m6canique. Les patois devront r6sister aux chocs sans se d6former. Elles seront de pr6f6renee de type monob~loc pour emp~cher la p6n6tration d'humidit6 dans la paroi isolante. Elles ne devront pas c o m p o r t e r d'asp6rit6s pour 6viter les blessures et pour permettre le rangement. Les isolants ne devront pas se tasser durant les diff6rentes manutentions. Les poign6es et les fermetures seront escamotables, et ces derni6res devront permettre le plombage pour assurer l'inviolabHit6 de la caisse. La caisse isotherme destin6e au transport du sang devra comporter des crochets p e r m e t t a n t la suspension par 61astiques du type Sandow, afin de limiter les vibrations, en particulier lors des transports par avion ou par h61icopt6re.
LA CAISSE ISOTHERME TYPE C.T.R.A. D'une fa~on g6n6rale, la litt6rature s'est peu attach6e aux probl6rues du transport du sang conserv6 (sauf en ce qui concerne les modifications du sang au cours des transports a6riens, qui out fait l'objet d'un important travail du C.T.R.A. <>). Le Service Froid.Lyophilisation <> de ce Centre s'est pench6 sur la question : il a 6tudi6 une caisse isotherme r6frig6rante r6pondant aux crit6res ei-dessus et pr6vue pour 4 flacons de 500 ml type Transfusion (jig. 1 et 2).
TRANSPORT DE PRODUITS BIOLOGIQUES
1 °)
'CARACT~RISTIQUES :
dimensions utiles avec b a c h glace . . . . 20 X 20 X dimensions sans b a c h glace . . . . . . . . . . 20 X 20 X - - dimensions ext6rieures . . . . . . . . . . . . . . . 32 X 32 X u poids h vide avec panier et b a c h glace . 5,125 kg (dans une fabrication en s6rie le poids serait r6duit d'environ -
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-
15 21 31 1 kg).
FIG. 1
2°) AGF.NCEMENT : L'isolation est r6alis$e par du polyur6thane expans6 <~ in situ ~>, recouvert intSrie~rement et ext6rieurement de polyester stratifi6, r6sistant aux chocs. La fermeture se fair par deux grenouill~res avee possibilit6 de plombage. La poign$e p o u r le transport manuel s'escamote darts l'6paisseur du eouvercle en position ¢ repos >>, ce qui facilite le rangement. Le bac ~ glace peut eontenir 1 kg de glaee concass6e. Les cubes de glace des r6frig6rateurs sont 6galement utilisables. La cong6lation peut se faire directement dans le bae ~ glace. (Ne pas d6passer 1 ~g 400 d'eau). Ce qui accroltera la dur6e de conservation.
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3 o)
AVA~rAGES TECHNIQUES :
La rSpartition du frold est homog~ne, par suite de la situation en position haute du bac ~ glace qui permet une convection naturelle maximale. ,De plus, un partier qui permet de placer ou d'enlever rapidement les flacons facilite aussi la libre circulation de l'air froid autour des flacons, tout en les maintenant.
FIG. 2
L'intSrieur de la caisse ne poss6dant aucun bossage permet try placer des flacons et des ampoules de diff6rents types et des produits en vrac. Le nettoyage int6rieur est facile, m~me si du liquide est renvers6, Ies patois n'6tant pas poreuses. Les moisissures sont ainsi 61imin6es au maximum. L'absence de porosit6 des patois permet, lorsque cela s'av~re n$cessaire, de mettre directement en contact avec les produits, la glace hydrlque ou la glace carbonique.
TRANSPORT
eeux
DE PRODU1TS
4 °)
I~SULTATS :
On
a compar6
d'une
caisse
BIOLOGIQUES
]es r6su]tats
donn~s
antSrieurement
en
par
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]e prototype
fonction
clans
C.T.R.A. ]e
service.
avec Les
TABLEAUX I a IV A p p l i c a t i o n s au transport de p r o d u i t s biologiques congelds, tels q u e : vaccins, virus, souches m i c r o b i e n n e s , greffons, dchantillons de produits alimentaires surgelds
ESSAI
No
~ONIBRE DE FLACONS
500ml --20 ° PLASMA
T° AMBIANTE DE PRODUIT CARBONIQUE TUEE CAISSE EXTERIEURE AU DEPART PAR FLACON POIDS MOYENNE
QUANTXT~ BAC A GLACE TEMPI~RA-
TABLEAU I. - - T a b l e a u p o u r u n e conservation ~t 1 2 3
4 4 4
350 m l 250 m l 250 ml
1 kg 1,700 k g 1,700 k g
-4- 20° -4- 22° -4- 20°
CONSERVATION DUREE DE VALIBITE
OBSERVATIONS
20°C
-4-22° -4- 22° -4- 35°
12 h 16 h 14 h
TABLEAU II. - - T a b l e a u p o u r u n e conservation ~ - - 4 0 ° C 1 2 3
4 4 4
350 m l 250 m l 250 m l
0,800 k g 1,200 k g 1,200 k g
--40 ° --40 ° --40 °
-4-22 ° -4-4-22° -4-35 °
6 h 8 h 4 h
TABLEAU III. - - T a b l e a u p o u r u n e conservation ~t - - 6 0 ° C
Flacon __25 °
250 m l
4 kg dont 1,700 bac sup. 2,300 en 4 bacs d'angles
__ 60 °
-4-4-20°
1 h pour atteindre __ 60 ° 24 h de stabilisation inf. - - 60 °
TABLEAU IV. - - T a b l e a u p o u r u n e conservation ~t ~ 70°C
Flacon
~25 o
250 m l
4 kg dont 1,700 bac sup. 2,300 en 4 bacs d'angles
m70 o
4- 20°
2 h pour atteindre --70 ° 16 h de stabilisation /t u 70 °
Nora. ~ P o u r l ' u t i l i s a t i o n de la glace c a r b o n i q u e , il y a lieu, soit de c o n s e r v e r le bac h glace d ' o r i g i n e , m a i s s a n s son h o u c h o u , soit de p r e n d r e u n b a c ~t ciel o u v e r t , aria d ' 6 v i t e r r o u t e 616vation de p r e s s i o n . L e s gaz c a r b o n i q u e s d o i v e n t p o u v o i r d i f f u s e r h t r a v e r s le j o i n t de c a o u t c h o u c m o u s s e de la caisse i s o t h e r m e .
M. G U ~ G A N
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TABLEAU V
Essais d'une caisse isotherme dtttdi~e p a r le C.T.R.A. <>
EssAI
N°
~OMBRE DE FLACONS BAC A GLACE
500 m l 4 °C
sang 4 san g 4
10 11
4 2 flac. d'eau + 30 °
CAISSE
T~raP~RA-
TEMPeRATURE
DUR~E VE VALIDITE EN HEURE JUSQU'A 6 °
0°C
TURE AU DEPA.RT
500 g N6ant 1 kg
23 ° 18 ° 4°
21 ° 18 ° 20 °
500 500 500 900
24 ° 4° 4° 4°
30 ° 30 ° 30 ° 30 °
3 h 30 5h 4h 8h
500 g
20 °~
30 °
5h
500 g
30 °
lh30
6h
g g g g
500 g 1 kg bae sup. + 2 bats de 500 g
4°
18 °
AMBIANTE
+ 30° 4h30 --5 ° 35 ° 18 °
10 h 3h30 24 h
OBSERVATIONS
CAace c o m p a c t e (eau e onge l 6e darts l e bac) Graphique n ° 1 Graphique n ° 2 Graphique n ° 3 Graphique n ° 4 A l'arrSt, i l re s t a i t 200 g de glaee
A u b o u t de 6 h, l e sang 6tait h 20
4h30 8 h apr~s l ' e a u 6tait ~ + 5 ° et est rest6e e n s u i t e 36 h a u dessous de 5 °
( P o s s i b i l i t 6 apr~s pr61~vement d u sang de l e r 6 f r i g 6 r e r e t d e le c o n s e r v e r )
essais ont 6t6 effectu6s avec de l ' e a u au lieu de sang (saul exceptions du tableau V). La t e m p 6 r a t u r e a 6t6 mesur6e ~ ,l'aicle de sondes ~ r6sistance, ptong6es clans les flacons t6moins. Les figures 3, 4 et 5 m o n t r e n t qu'en m o y e n n e la clur6e de conservation ~ une t e m p 6 r a t u r e ne cl6passant pas -4-6°C est doubl6e avee la caisse t y p e C.T,R.A. La figure 6 m o n t r e que 900 g de glace p e r m e t t e n t el'assurer un transport cl'une dur6e el'environ 8 heures clans une ambiance de 30°C. Le tableau V, enfin, r6sume les r6sultats obtenus avec le protot y p e C.T.R.A.
TRANSPORT DE PRODUITS BIOLOGIQUES
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Conclusion La caisse isotherme tongue par le Service Froid-Lyophilisation << Francois Henaff >> du C.T.R.A. a St~ ~tudi6e en fonetion de deux faeteurs principaux : isolement t h e r m i q u e et source de froid. Mais les caraet~res eomp,l~mentaires n'ont pas 6t6 n6glig6s pour permettre eette eaisse de donner routes les garanties pour le transport dans les meilleures conditions des produits biologiques.