La seringue hypodermique, également connue sous le nom d’aiguille hypodermique, est un dispositif utilisé par les professionnels de la santé pour transférer des liquides dans ou hors du corps. Il est composé d’une aiguille creuse, qui est attachée à un tube et à un piston. Lorsque la poignée du piston est tirée vers l’arrière, les fluides sont aspirés dans le tube. Le liquide est expulsé à travers l’aiguille lorsque la poignée est enfoncée. La seringue a été introduite au milieu des années 1800 et s’est régulièrement améliorée avec le développement de nouveaux matériaux et de nouveaux designs. Aujourd’hui, il est devenu un outil médical si important qu’il est presque un symbole synonyme de médecin pratiquant.

Histoire

Depuis l’avènement des médicaments pharmaceutiques, des méthodes d’administration de ces médicaments ont été recherchées. Divers développements importants devaient se produire avant que les injections à l’aide d’une seringue hypodermique puissent être conçues. Les médecins du début du XIXe siècle ne savaient pas que les médicaments pouvaient être introduits dans le corps par la peau. Une première expérience qui a démontré cette idée, cependant, a été réalisée par François Magendie en 1809. Dans ses travaux publiés, il a décrit une méthode pour introduire la strychnine chez un chien en utilisant une barbe en bois revêtue. En 1825, A. J. Lesieur décrit une autre méthode d’administration de médicaments par la peau, en les appliquant directement sur les cloques de la peau. En s’appuyant sur les résultats de ces expériences, G. V. Lafargue a développé une procédure d’introduction de morphine sous la peau à l’aide d’une lancette. Une aiguille goutte à goutte a été inventée par F. Rynd en 1844 dans le même but. Cependant, il ne publia sa méthode qu’en 1861, huit ans après la description de la première seringue hypodermique.

La première vraie seringue hypodermique a été créée par Alexander Wood en 1853. Il a modifié une seringue ordinaire, qui était alors utilisée pour traiter les taches de naissance, en ajoutant une aiguille. Il a ensuite utilisé ce nouveau dispositif pour introduire de la morphine dans la peau de patients souffrant de troubles du sommeil. Quelques années plus tard, il a ajouté une échelle graduée sur le canon et une aiguille plus fine. Ces modifications ont suffi à attirer l’attention du reste de la communauté médicale, entraînant son utilisation plus répandue.

Au fil des ans, les seringues hypodermiques ont subi des changements importants qui les ont rendues plus efficaces, plus utiles et plus sûres. Une de ces améliorations a été l’incorporation d’un piston en verre dans le cylindre. Cette innovation a empêché les fuites et réduit les risques d’infections, rendant l’appareil plus fiable. La technologie de production en série de seringues hypodermiques a été développée à la fin du XIXe siècle. Au fur et à mesure que les plastiques se développaient, ils ont été incorporés dans la conception, réduisant ainsi les coûts et améliorant encore la sécurité.

Contexte

Le fonctionnement d’une aiguille hypodermique est simple. Le liquide, tel qu’un médicament ou du sang, est aspiré à travers une aiguille creuse dans le tube principal lorsque la poignée du piston est tirée vers l’arrière. Tant que la pointe de l’aiguille reste dans le liquide pendant que la poignée du piston est tirée, l’air ne pénètre pas. L’utilisateur peut déterminer exactement la quantité de matériau dans le tube en lisant les marques de mesure sur le côté du tube. Le liquide est distribué à travers l’aiguille lorsque la poignée du piston est repoussée vers le bas.

Le terme seringue hypodermique vient des mots grecs hypo, qui signifie sous, et derma, qui signifie peau. Ces termes sont appropriés car ils décrivent exactement le fonctionnement de l’appareil. L’aiguille est utilisée pour percer la couche supérieure de la peau et le matériau du tube est injecté dans la couche ci-dessous. Dans cette couche sous-cutanée, la plupart des matériaux injectés seront facilement acceptés dans la circulation sanguine, puis circuleront dans tout le corps.

Une seringue est l’une des trois principales méthodes d’introduction d’un médicament dans le corps. Les autres sont transépidermiques (à travers la peau) et oraux. L’utilisation d’une aiguille hypodermique comme méthode d’administration du médicament présente des avantages significatifs par rapport à l’ingestion orale. Premièrement, les médicaments sont protégés du système digestif. Cela les empêche d’être chimiquement modifiés ou décomposés avant qu’ils ne puissent être efficaces. Deuxièmement, puisque les composés actifs sont rapidement absorbés dans la circulation sanguine, ils commencent à fonctionner plus rapidement. Enfin, il est plus difficile pour le corps de rejeter les médicaments administrés par seringue. L’administration de médicaments transépidermiques est une technologie relativement nouvelle et ses effets ne sont généralement pas aussi immédiats que l’injection directe.

Conception

Il existe de nombreux modèles de seringues hypodermiques disponibles. Cependant, tous ont les mêmes caractéristiques générales, y compris un canon, un piston, une aiguille et un capuchon. Le canon est la partie de l’aiguille hypodermique qui contient le matériau injecté ou retiré. Un piston mobile est contenu dans ce tube. La largeur du canon est variable. Certains fabricants fabriquent des tubes courts et larges et d’autres des tubes longs et fins. La conception exacte dépendra dans une certaine mesure de la façon dont l’appareil sera utilisé. L’extrémité du canon à laquelle l’aiguille est attachée est effilée. Cela garantit que seule la quantité de matériau souhaitée sera distribuée à travers l’aiguille. À la base du canon, à l’écart de la fixation de l’aiguille, deux bras s’évasent. Ces pièces permettent à l’utilisateur de l’aiguille d’appuyer sur le piston avec le pouce tout en maintenant le tube en place avec deux doigts. L’autre extrémité du canon est effilée.

Le piston, qui est chargé de créer le vide pour aspirer les matériaux puis les évacuer, est constitué d’une pièce longue et droite avec une poignée à une extrémité et une tête de piston en caoutchouc à l’autre. La tête en caoutchouc s’adapte parfaitement contre les parois du canon, ce qui rend un joint étanche à l’air. En plus d’assurer une quantité précise de matériau aspiré, l’action de la raclette de la tête du piston maintient les matériaux hors des parois internes du tube.

L’aiguille est la partie de l’appareil qui perce réellement les couches de la peau. Selon la profondeur de l’injection ou de l’extraction du fluide, l’orifice de l’aiguille peut être plus mince ou plus large et sa longueur varie. Il peut également être fixé en permanence sur le corps de la seringue ou interchangeable. Pour ce dernier type de système, une variété d’aiguilles serait disponible pour différentes applications. Pour éviter les blessures accidentelles au bâton de l’aiguille, un capuchon de protection est placé sur le dessus de l’aiguille lorsqu’elle n’est pas utilisée.

Matières premières

Les seringues hypodermiques étant en contact direct avec l’intérieur du corps, les réglementations gouvernementales exigent qu’elles soient fabriquées à partir de matériaux biocompatibles et inertes pharmacologiquement. De plus, ils doivent être stérilisables et non toxiques. De nombreux types de matériaux sont utilisés pour construire la grande variété d’aiguilles hypodermiques disponibles. Les aiguilles sont généralement en acier inoxydable ou en acier au carbone thermotraitable. Pour éviter la corrosion, beaucoup sont nickelés. Selon le style de l’appareil utilisé, le corps principal du tube peut être en plastique, en verre ou les deux. Des plastiques sont également utilisés pour fabriquer la poignée du piston et du caoutchouc synthétique flexible pour la tête du piston.

Le processus de fabrication

Il existe de nombreux fabricants d’aiguilles hypodermiques, et bien que chacun utilise un processus de production légèrement différent, les étapes de base restent les mêmes, y compris la formation d’aiguilles, le moulage de composants en plastique, l’assemblage de pièces, l’emballage, l’étiquetage et l’expédition.

Fabrication de l’aiguille

• 1 L’aiguille est fabriquée à partir d’acier, qui est d’abord chauffé jusqu’à fusion, puis
  

  Schéma d’une seringue hypodermique. La rétraction du piston crée le vide pour aspirer les matériaux, qui peuvent ensuite être évacués en poussant sur le piston. Sa tête en caoutchouc assure une étanchéité à l’air contre les parois du canon.

  tiré à travers une matrice conçue pour répondre aux exigences de taille de l’aiguille. Au fur et à mesure qu’il se déplace le long de la chaîne de production, l’acier est ensuite formé et enroulé en un fil creux continu. Le fil est coupé de manière appropriée pour former l’aiguille. Certaines aiguilles sont nettement plus complexes et sont produites directement à partir d’un moulage sous pression. D’autres composants métalliques sur l’aiguille sont également réalisés de cette manière.

Fabrication du canon et du piston

• 2Le tube de seringue peut être façonné de différentes manières, en fonction de la conception requise et des matières premières utilisées. Une méthode de production est le moulage par extrusion. Le plastique ou le verre est fourni sous forme de granulés ou de poudre et est introduit dans une grande trémie. Le processus d’extrusion implique une grande vis en spirale, qui force le matériau à travers une chambre chauffée et en fait une masse épaisse et fluide. Il est ensuite forcé à travers une matrice, produisant un tube continu qui est refroidi et coupé.
• 3 Pour les pièces qui ont des formes plus complexes comme les extrémités, le piston ou les capuchons de sécurité, le moulage par injection est utilisé. Dans ce processus, le plastique est chauffé, le transformant en liquide. Il est ensuite injecté de force dans un moule qui est l’inverse de la forme désirée. Après refroidissement, il se solidifie et conserve sa forme après l’ouverture de la matrice. Bien que la tête du piston soit en caoutchouc, elle peut également être fabriquée par moulage par injection. Plus tard, la tête du piston est fixée à la poignée du piston.

Assemblage et emballage

• 4Lorsque tous les composants sont disponibles, l’assemblage final peut avoir lieu. Lorsque les tubes descendent d’un convoyeur, le piston est inséré et maintenu en place. Les extrémités qui coiffent le tube sont fixées. Des marques de graduation peuvent également être imprimées sur le corps principal du tube à ce stade du processus de fabrication. Les machines qui impriment ces marquages sont spécialement calibrées pour s’assurer qu’elles impriment les mesures avec précision. Selon la conception, l’aiguille peut également être fixée à ce moment, avec le capuchon de sécurité.
• 5 Une fois tous les composants en place et l’impression terminée, les seringues hypodermiques sont placées dans un emballage approprié. Étant donné que la stérilité du dispositif est impérative, des mesures sont prises pour s’assurer qu’ils sont exempts d’agents pathogènes. Ils sont généralement emballés individuellement dans du plastique hermétique. Les groupes de seringues sont emballés dans des boîtes, empilés sur des palettes et expédiés aux distributeurs.

Contrôle qualité

La qualité des composants de ces appareils est vérifiée lors de chaque phase de fabrication. Comme des milliers de pièces sont fabriquées quotidiennement, une inspection complète est impossible. Par conséquent, les inspecteurs de ligne vérifient aléatoirement les composants à des intervalles de temps fixes pour s’assurer qu’ils répondent aux spécifications de taille, de forme et de cohérence. Ces échantillons aléatoires donnent une bonne indication de la qualité de la seringue hypodermique produite. L’inspection visuelle est la principale méthode d’essai. Cependant, des mesures plus rigoureuses sont également effectuées. L’équipement de mesure est utilisé pour vérifier la longueur, la largeur et l’épaisseur des pièces constitutives. Typiquement, des dispositifs tels qu’un pied à coulisse, un micromètre ou un microscope sont utilisés. Chacun d’entre eux diffère en précision et en application. En plus des tests spécifiques, des inspecteurs de ligne sont postés à différents points du processus de production et inspectent visuellement les composants au fur et à mesure de leur fabrication. Ils vérifient des choses telles que des aiguilles ou des tubes déformés, des pièces qui ne s’emboîtent pas correctement ou un emballage inapproprié.

La production de seringues hypodermiques est strictement contrôlée par le gouvernement des États-Unis, en particulier la Food and Drug Administration (FDA). Ils ont compilé une liste de spécifications auxquelles chaque fabricant doit se conformer. Ils effectuent des inspections de chacune de ces entreprises pour s’assurer qu’elles respectent les bonnes pratiques de fabrication, traitent les plaintes de manière appropriée et tiennent des registres adéquats relatifs à la conception et à la production. De plus, les fabricants individuels ont leurs propres exigences en matière de produits.

L’avenir

Depuis qu’Alexander Wood a introduit le premier appareil, la technologie des seringues hypodermiques s’est considérablement améliorée. Les recherches futures se concentreront sur la conception de meilleurs appareils qui seront plus sûrs, plus durables, plus fiables et moins coûteux à produire. En outre, les améliorations dans la fabrication des appareils se poursuivront également. Un exemple en est la tendance à utiliser des matériaux tels que les métaux et les plastiques qui ont subi un minimum de traitement à partir de leur état normal. Cela devrait minimiser les déchets, augmenter la vitesse de production et réduire les coûts.