Brevet FR2074673A1 — publié le 19711008

Les respirateurs à la demande — relaxateurs de pression -sont utilisés pour le traitement des maladies pulmonaires (assistance respiratoire) et pour la rééducation respiratoire* Ils sont utilisés dans les milieux hospitaliers et au do-5 micile des malades, après traitement et éducation à l'hôpital ou au sanatorium. Ils sont généralement très chers; comme ce sont des appareils mécaniques, ils demandent un entretien permanent* La présente invention a pour objet un respirateur à la de-10 mande perfectionné qui ne comporte aucun organe ..îobile, ce qui lui donne une très grande fiabilité et réduit considérablement le service d'entretien; d'autre part, le prix de cet appareil Mat très inférieur à celui des appareils similaires ayant les mdmes possibilités de réglage. Sa consommation est faible 15 (environ 2 lit/aa.) L'appareil objet de la présente invention, tout en étant d'une grande simplicité, peut fonctionner au grè du patient par simple aspiration dans l'embout buccal, ou automatiquement,dans ce dernier cas le temps de pause expiratoire est réglable. L'ef-20 fort de la demande, en fonctionnement normal, est réglable ce qui est extrêmement important dans certains cas. La pression d'insufflation et le débit ventilatoire sont réglables. Un dispositif très simple permet de ralentir l'expiration du patient si besoin est, sur ce dispositif il est possible de brancher un 25 spiromètre pour mesurer le volume expiré par le patient. L'appareil réalisé selon l'invention est actionné simplement par deux éléments pneumati.ues miniaturisés dits "amplificateur à effet de paroi"-, un élément monostable et un élément oistable. La fig.1 représente l'élément monostable-a)circuit permanent 30 b) circuit dévié La fig.2 représente l'élément bistable c) le circuit est dévié par la commande C4 d) circuit stabilisé e) le circuit est dévié par la co-aaiande C3 35 La fig*3 représente le schéma de montage de l'appareil La fig*4 représente une vue en élévation de l'appareil avec ses accessoires Les éléments pneumatiques statiques utilisés pour la réalisation de la présente invention, sont conçus en partant du pria- 70 01496 2 2074673 -cipe de l'effet COANDA. Ce sont des "amplificateurs à effet de paroi". L'élément monostable fig.1 - a) reçoit le gaz en Ps, il sort normalement en 0; b) si l'on donne une impulsion gazeuse en 5 C3» le jet de gaz sera dévié vers la sortie 1 et ce, pendant tout le temps que durera l'impulsion en C3. Si l'on arrête cette impulsion le jet de gaz reviendra automatiquement dans le circuit initial pour sortir en 0. Dans l'élément bistable fig.2 — c) le gaz arrive en Ps et 10 l'impulsion de commande pneumatique en C4 fait dévier le jet vers la sortie 0.- d) l'impulsion de commande a été supprimée, mais le jet reste attaché à la paroi de la sortie 0.- e) Si l'on donne une impulsion pneumatique en C3 le jet de gaz commutera immédiatement vers la sortie 1| il restera attaché à la paroi de 15 cette sortie même si l'impulsion de commande en 03 est supprimée* Le respirateur objet de la présenté invention, comporte, fig.3 - un élément monostable 1, un élément bistable 2, un robinet pour le réglage de la pression d'insufflation 3, un robinet pour le réglage de l'effort de la demande 4» un interrupteur pneumati-20 que 5, permettant la mise en service du circuit automatique, un robinet.de réglage du temps de pause 6, une capacité fixe C, un relais de puissance 7» un robinet de réglage du débit ventilatoire 8, un venturi 9» une valve anti-retour 10, un tuyau souple 11, un embout buccal 12, un ballonnet-soupape 13» un manomètr8~vacuuaètre 25 14» un raccord d'aspiration 16, un raccord pour la sortie de la ventilation 19, un raccord de la sortie de commande 20 du ballonnet 13, un coffret plastique 21, une poignée de portage 22, un humidificateur H, un tuyau d'insufflation T, un petit tuyau de commande.t. 30 CARACTERISTIQUES - L'appareil peut être alimenté en oxygène ou en air comprimé sous pression de 3 bars. Cette pression peut varier de 2,3 à 4,5 bars sans aucun préjudice sur le fonctionnement, grâce au régulateur miniaturisé D. Après ce régulateur la pression est réduite à 500 mb. Une restriction fixe R, réduit encore "Î5 - davantage cette pression pour l'alimentation du monostable 1,,un robinet 3» permet de régler la pression d'alimentation, de l'élément bistable 2. Ces différentes pression d'alimentation des élé«* ments jouent un r51e tr^s important dans cette technique qui a permis la réalisation de l'appareil. 70 01496 3 20746Ï3 FONCIIOHNEMEN3? - l'alimentation est supposée en oxygène et le fonctionnement à la demande. La manette de 1*interrupteur 5 doit être placée dans la position arrêt. A l'aide des robinets 3, 4 et 8 on doit régler la 5 pression d'insufflation, l'effort de la demande et le débit ventilatoire. A la sortie 0 du monostable 1, une canalisation et reliée au robinet 4, celui-ci est relié à la commande C3 de l'élément; il se forme là un cycle permanent. 10 Lorsque le patient fera une aspiration dans 1*embout buccal 12, il se produira une dépression dans la canalisation 15 jusqu'aux commandes C4 des éléments 1 et 2. Sous l'effet de cette dépression la commande C3 du monostable 1 aura plus d'effet et fera dévier le jet vers la sortie 1 et vers la commande C3 de 15 l'élément bistalbe 2; dans lequel, le jet de gaz sera dévié vers la sortie 1. De cette sortie une canalisation conduira le gaz, d'une part, dans le ballonnet 13 qui se gonflera pour obstruer l'orifice d'expiration de la valve 10 et d'autre part, au relais de puissance 7» en provocant son ouverture. Le gaz sous pression 20 de 500 mb. passe par le robinet de réglage de débit 8, le venturi 9, d&ns lequel l'air atmosphérique pénètre en 9* en donnant un mélange d'air et d'oxygène de 50$. oous cette concentration, il passe dans la valve anti-retour 10} dans le tuyau 11 et l'embout buccal 12, pour aller dans les voies respiratoires du patient. £5 Lorsque la pression pré-réglée est atteinte, elle s'exerce depuis les voies respiratoires du patient jusqu'aux commandes 04 des éléments 1 et 2 et provoque la déviation des jets dans ces deux éléments vers les sorties 0. Le relais de puissance se ferme et le ballonnet se dégonfle en libérant l'orifice d'expiration et 30 le patient peut expirer librement. Le réglage de la pression d'insufflation s*effectue à l'aide du robinet 3. Ce robinet est alimenté sous pression de 500mb.; en ouvrant plus ou moins ce robinet 1*alimentation du bistable est plus ou moins forte. Plus cette pression est forte plus la pres-35 sion sur la commande C4 devra être importante pour faire commuter le jet vers la sortie 0 du bistable. FONOTIONNEuh.HT AUTOMATIQUE - Le jet de gaz sortant en 0 du bistable 2 passe par le robinet de réglage du temps de pause 6, et va remplir la capacité C. Celle-ci se remplira plus ou moins vite 70 01496 4 2074673 selon que le robinet 6 sera plus ou moins ouvert. La capacité C forme une temporisation de pression sur la canalisation de la commande C3 du bistable 2. La capacité étant pleine la pression monte jusqu'à la com-5 mande C3 du bistable 2 et fait dévier le jet dans celle-ci vers la sortie 1; le relais de puissance s'ouvre et le ballonet se gonfle. Pour l'élément monostable 1 le circuit est toujours orienté de la sortie 0 vers la commande C3 de cet élément en passant par le robinet 4« 10 1 Fonctionnement avec alimentation par air comprimé et adjonction d'oxygène, 3oit à la demande, soit en automatique. L'appareil est raccordé à un compresseur spécial donnant de l'air comprimé propre et exempt d'huile. Il faut d'autre part, si on le désire, disposer d'une source d'oxygène sur laquelle est 15 disposé un débit-litre 18 équipé d'un ballon 17. Ce ballon doit être raccordé par un tuyau souple au raccord 16 qui est relié à la buse d'admission 9' du- venturi 9. Selon la concentration désirée on réglera, par le robinet 8# le débit d'air et on réglera le débit d'oxygène. A Chaque insuf-20 ïlation l'air comprimé passant par le venturi aspirera par dépression l'oxygène contenu dans le ballon 17 et le patient sera ventilé avec le mélange désiré. Dans tous les cas, un humidificateur H doit 8tre branché sur le raccord 19 qui est relié à la canalisation d'insufflation 25 après le venturi 9. Le tuyau annelé de grand diamètre T est raccordé d'une part, à l'humidificateur H et d'autre part, à la valve anti-retour 10. Le petit tuyau t est raccordé d'une part, au raccord 20, lequel est jelié à la canalisation allant de la sortie 1 du bistable au relais de puissance 7» et d'autre part, 30 au porte-ballonnet 13} il a la môme longueur que le tuyau T sur lequel il sst attaché. 70 01496 5 2074673 REVBMDICtTIOBS 1 - Respirateur actionné par deux éléments pneumatiques statiques miniaturisés dits " amplificateur à effet de paroi " l'un étant monostable, l'autre bistable, 2 - Respirateur dans lequel l'élément monostable 1, en relation 5 avec le robinet 4 permet ue doser la demande ( effort que doit fai.e le patient) qui provoquera l'ouverture du circuit d'insufflation. Le monostable apporte d'autre part assistance au bistable 2. 3 - Respirateur dans le^el l'élément bistable 2 commande en même 10 temps le relais de puissance 7 et le ballonnet 13 de lavalve antiretour 10. Le robinet 8 est destiné au réglage du débit venti-latoire. 4 - Respirateur dans lequel une capacité fixe C, un interrupteur 5 et un robinet 6, en relation avec le bistable 2, permettent, si 15 besoin est, le fonctionnement automatique ainsi que le réglage du temps ae pause expiratoire. 5 - Respirateur dans lequel la pression d'alimentation de 3 bars e.t d'abord réduite à 500 mb. pour alimenter le relais de puissance et le robinet 3. Cette pression de 500 mb. est réduite 20 a* tiers par la restriction fixe R pour l'alimentation du monostable l.La pression d'alimentf tion de 500 mb. peut être modifiée par le robinet 3 pour l'alimentation du bistable 2 afin de faire varier à volonté l'efiort sur la commande C4 du bistable 2, c'est-à-aire ûe régler la p •-ssion d'insufflation. 25 6 - Respirateur pouvant fonctionner k l'air comprimé avec adjonction d'oxygène en utilisant la prise d'air 9' du venturi 9 poufc aspirer l'oxygène d'un b&llon 17 raccordé à un débit-litre 18, afin de pouvoir doser la concentration eir-oxygène. 7 - Un respirateur tel jue décrit ci-dessus disposé dans un cof- 30 fret 21, muni d'une poignée 22 dont le tableau de bord comporte tous les organes de commande ainsi que le manomètre—vacuoaètre de contrôle.