Brevet FR2302073A1 — publié le 19760924

L'invention a pour objet un : appareil destiné au contrôle et à la régulation de la respiration et à la rééducation de 1' appareil respiratoire. L'objet de l'invention se rattache notamment au secteur technique des appareils de contrôle et de comptage de fonctions ou actes déterminés. En matière de contrôle des caractéristiques respiratoires, on connaît surtout les spiromètres qui assurent le volume de l'expiration. Lorsqu'on veut contrôler et régler l'expiration et le rythme respiratoire, on connaît principalement des dispositifs sommaires du type à récipient contenant un liquide dans lequel plonge un tube. Le patient-contrôle son expiration en la fractionnant en plusieurs émissions, chaque émission étant rendue visible sous forme d'une bulle d'air. Ce moyen primitif ne permet pas un véritable contrôle ni une régulation, et ne donne pas de réelles possibilités de rééducation de l'appareil respiratoire. On y parvient avec tous les avantages correspondants, au moye#n de l'appareil suivant l'invention qui est principalement caractérisé en ce qu'il comporte un conduit amenant l'air alvéolaire expiré, depuis la bouche du patient, jusqu'à un système de contact qui agit sur un dispositif d'ouverture temporisé autorisant pendant une fraction de temps prédéterminée le passage de l'é- mission d'air expiré dirigé par unsconduit jusqu'à une embouchure d'échappement, ou de branchement sur un spiromètre ou autre appareil ; un signal avertisseur , visuel et/ou sonore, étant émis périodiquement par un dispositif générateur. Suivant une autre caractéristique le contact initialement actionné, assure en même temps que l'ouverture du dispositif temporisé, le fonctionnement d'un compteur d'impulsions. Une autre caractéristique se trouve dans le fait qu'un dispositif de règlaqe du débit de l'air expiré est monté sur le conduit de l'air exDiré, de préférence après le dispositif d'ouverture temporisé. Suivant une autre caractéristique, le dispositif d'ouverture temporisé et le compteur sont alimentés et mis en action par le méme générateur. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés : La figure 1 est une vue perspective illustrant une forme pratique de réalisation de l'appareil selon l'invention, représente en cours de fonctionnements c'est-à-dire à un instant où un patient y envoie de l'air. La figure 2 est une vue en coupe montant les divers éléments de l'appareil agissant sur le circuit d'air, selon une forme de réalisation. La figure 3 est un schéma illustrant le circuit des divers organes électriques selon la réalisation de la figure 2. La figure 4 est un schéma électrique d'ensemble selon une forme de réalisation semblable aux figures 1 et 2. Les figures 5 et 6 représentent respectivement un schéma et une vue extérieure d'un appareil selon l'invention dans une autre forme de réalisation. La figure 7 est un schéma montrant un système de remise à zéro du compteur. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous des formes non limitatives de réalisation illustrées aux figures des dessins. On rappelle que le but de l'appareil selon l'invention est de faire relacher par un patient, une inspiration en plusieurs petites expirations suivant une fréquence règlable , une durée de chaque expiration règlable et une résistance offerte au passage de l'air expiré également règlable. L'appareil a encore pour but de contrôler le nombre d'expirations ayant effectivement eu lieu pour une inspiration. Corrollairement, l'appareil a pour but d'entraîner le patient à augmenter ce nombre d'expirations, donc à développer sa capacité pulmonaire et sa maîtrise respiratoire. On peut également mesurer le volume maximum expiré par seconde à l'aide d'un spiromètre couplé à l'appareil en règlant la durée d'expiration sur une seconde. Cette mesure est importante en physiologie. Dans une première forme de réalisation illustrée aux figures 1 à 4, l'appareil s comprend un tuyau souple 1 avec embout bucal 2, dont l'autre extrémité est engagée sur l'embout d'entrée 3a d'un vase 3 qui est fermé à sa partie inférieure par un bou- chon 4 ou similaire permettant l'évacuation de l'eau contenue dans l'air expiré descendu par condensation. A l'extrémité supérieure, un embout de sortie 3b reçoit un tuyau souple 5 relié à un raccord en té 6 dont la branche oppo sée reçoit l'embout 7a d'une poche gonflable 7 ou autre enveloppe mince gonflable, qui est contenue dans une enceinte 8 pouvant se déformer au moins sur une partie sous l'action de gonflage, pour coopérer avec un. interrupteur 9 ou autre contact similaire sensible tel que mano-contact. La troisième branche du raccord reçoit un tuyau 10 souple de préférence , destiné à l'évacuation ou éventuellement au raccordement , par un embout 11, à un spiromètre. Dans la longueur du tuyau 10 sont placés deux dispositifs, à savoir : un moyen d'obturation temporaire et un moyen de reglage du débit d'air expiré. Le moyen d'obturation est constitué par exemple d'une bague fixe 12 dans laquelle passe le tuyau et qui est traversée par une tige 13 poussée contre le tuyau souple par un ressort 14 et traversant un électro-aimant 15. En variante, ce dispositif d'obturation pourrait être un électro-vanne. La tige 13 porte encore une branche 16a pouvant toucher une branche fixe 16b de l'électro-aimant lorsque la tige est reculée, afin de constituer un contact 16 dit d'automaintien, c'est-àdire retenant la tige reculée. Le moyen de règlage du débit d'air expiré pouvant ou non etre introduit dans un spiromètre et servir de résistance règlable à l'émission d'air, est constitué ici d'une bague fixe 17 traversée par le tuyau 10 qui peut etre réduit en section par une vis 18 de la bague. Si le tuyau 10 est rigide, le règlage peut s'opérer par robinet-vanne ou similaire. L'ordre d'expirer est donné au patient par un signal lumineux (lampe 19) et éventuellement sonore (ronfleur 20, figures 3 et 4) émis à partir d'un générateur 21 produisant des signaux de type rectangulaire obtenus par des organes du type thyristors, relais temporisé, bi-lame ... Le générateur 21 actionne également l'électro-aimant 15 et un compteur d'impuslsions 22 à remise à zéro, relié au contact 16 et marquant chaque expiration réalisée pour une même inspiration. A noter que toute expiration réalisée en dehors du temps de maintien du signal, ainsi que toute expiration non réalisée pendant ce temps ne peut donner lieu à un marquage. Entre le générateur et le compteur sont branchés en parallèle le contact sensible 9 et le contact de maintien 16.(figures 3 et 4). On voit encore sur le schéma de la figure 4 (où l'on retrouve les organes précités ' générateur 21, électro-aimant 15, compteur 22, contacts 9 et 16, lampe 19 et ronfleur 20), un transformateur 23, un organe 24 de règlage de la fréquence d'allumage de la lampe (associée ou non au ronfleur) et un organe 25 de règlage de la durée d'allumage de cette lampe ; ces organes sont du type potentiomètre. Suivant une réalisation plus simplifiée, représentée aux figures 5 et 6, l'appareil selon l'invention comprend un disque 26 entraîné en rotation par un moteur 27 lui-même contrôlé par un variateur de vitesse 28 . Le disque 26 présente des perforations 26a en nombre déterminé et réparties près de la périphérie sur un même diamètre. En façade de l'appareil P tel que représenté à la figure 6, se fixe un tuyau souple 29 dans lequel doit expirer le patient; la fixation de ae tuyau est située sur le diamètre décrit par les perforations. En deux points diamétralement opposés des perforations, sont fixés derrière le disque, d'une part un témoin lumineux 30 relié à l'appareillage électrique, et, d'autre part, un contact bi- lame 31 relié à un compteur 32. Lorsque le patient voit le témoin s'allumer (accompagné éventuellement d'un signal sonore), il doit expirer dans le tube ce qui a pour effet d'opérer le contact entre les deux éléments du bi-lame et ainsi d'inscrireune expiration au compteur. Par la variante 28 on peut régler la fréquence d'expiration. En variante et comme illustré aux figures 4 et 7, on prévoit une remise à zéro automatique du compteur. Pour cela sur le conduit 1 d'expiration, un conduit 33 d'inspiration d'air équine d'un clapet 34 s'ouvrant à l'inspiration et se fermant à 1' inspiration en butant contre une saillie 35 du conduit 33. Le clapet étant relié à un contact 36 associé à la bobine 38 de remise à zéro. Ce dispositif pouvant etre mis hors circuit par un interrupteur 37. Les avantages ressortent bien de la description , en particulier on souliqne - les possibilités de règlaqe de la fréquence et de la durée d'expiration, ainsi que du règlaqe du débit d'air expiré. - L'adaptation simple et raide d'un spiromètre, si l'on veut mesurer la capacité respiratoire. - La simplicité de fabrication et d'emploide l'appareil, permettant sa mise en oeuvre aussi dans un milieu hospitalier ou dans un cabinet médical, que chez le patient lui-meme en vue d'une rééducation à long terme. - Le contrôle précis de l'opération par le marquage possible seulement si le patient expire au moment du déclenchement du signal lumineux et/ou sonore. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d' application non slus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1- Appareil destiné au contrôle, à la régulation de la respiration et à la rééducation de l'appareil respiratoire, caractéti- sé en ce qu'il comprend des moyens permettant d'opérer en spn- chronisme contrôlé des émissions successives d'air expiré par le patient en même temps qu'il perçoit l'ordre donné par un signal optique et/ou sonore ; les dits moyens comprenant un organe d'acheminement de l'air expiré, un organe autorisant périodiquement le passage de l'air expiré, un organe produisant les signaux périodiques en synchronisme avec l'organe autorisant les émissions d'air expiré, et un organe de règlage de la périodicité des passages d'air expiré et des signaux. 2- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un compteur enregistrant les émissions d'air expiré à chaque signal produit. 3- Appareil suivant les revendications 1 et 2 ensemble, caractérisé en ce qu'un spiromètre öu similaire, est branché à la sortie d'air expiré de l'appareil. 4- Appareil suivant les revendications 1,2 et 3 ensemble, caractérisé en ce que dans une première forme de réalisation il comporte un conduit amenant l'air alvéolé expiré, depuis la bouche du patient jusqu'à un système de contact qui agit sur un dispositif d'ouverture temporisé autorisant pendant une fraction de temps prédéterminée le passage de l'émission d'air expiré dirigé par un conduit jusqu'à une embouchure d'échappement, ou de branchement sur un spiromètre ou autre appareil ; un signal avertisseur , visuel et/ou sonore, étant émis périodiquement par un dispositif générateur. 5- Appareil suivant les revendications 1,2,3 et 4 ensemble, caractérisé en ce que le système de contact est constitué par une enveloppe souple qui, lorsqu'elle est gonflée par l'air coopère avec un interrupteur ou organe similaire commandant l'ouverture du moyen de passage de l'air expiré vers l'évacuation ou le spiromètre, qui autorise s'il y a lieu, le marquage sur le eom-r. 6- Appareil suivant les revendications 1,2,3 et 4 ensemble, caractérisé en ce que le système de contact est un manolcontact commandant l'ouverture du moyen de passage de l'air expiré. Appareil suivant les revendications 1.2,3 et 4 ensemble et l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le moyen de passage temporisé de l'air expiré est constitué par une tiae ou moyen analogue qui agit en pression élastique contre un conduit contenant l'air expiré,Susau'à l'obturer, ou bien qui est écarté du conduit en autorisant le passage de l'air, par l'effet d'un électroaimant ou moyen équivalent commandé bar le système de contact. 8- Appareil suivant les revendications 1,2,3,4,7, ensemble et l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la tige ou moyen équivalent d'obturation, lors de son recul libérant le Dassage, agit sur un contact d'automaintien, c'est à-dire retenant la tiae en position reculée ; le dit contact étant relié au compteur. 9- Appareil suivant les revendications 1,2,3,4,7 et 8 ensemble et l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'un dispositif de règlage du débit de l'air expiré est monté sur le conduit de préférence après le moyen de passage tempori se. 1O- Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de règlase du débit d'air expiré est constitué nar une vis ou moyen similaire permettant de modifier la section de passage de l'air expiré dans le conduit. 14 - Appareil suivant les revendications 1 et 4 ensemble, carac térise en ce que dans le conduit amenant l'air expiré de la bouche du patient au système de contact , est interposé un vase a entrée et sortie non alignées, autorisant l'élimination par condensation de la vapeur d'eau contenue dans l'air expiré cette eau étant évacuée par un bouchon de vidange. 2- Appareil suivant les revendications 1, 3 et 4 ensemble, caractérisé en ce que le moyen de passage d'air expiré et le compteur sont alimentés et mis en action par un meme générateur7 par l'intermédiaire du système de contact commandant l'électroaimant et du contact d'automaintien ; ce générateur alimentant ainsi le signal optique et/ou sonore. 13- Appareil suivant les revendications 1,4 et 12 ensemble, caractérisé en ce que le générateur présente des potentiomètres ou moyens équivalents autorisant le règlage de la fréquence et de la durée du signal optique et/ou sonore. 14- Appareil suivant les revendications 1,2 et 3 ensemble, caractérisé en ce que dans une autre forme de réalisation, il comporte un conduit amenant l'air expiré par le patient, dont l1extré- mité pénétrant dans l'appareil débouche transversalement sur un disque entraîné en rotation et présentant des perforations en nombre déterminé pour le passage périodique de l'air expiré. 15- Appareil suivant les revendications 1,2,3 et 14 ensemble, caractérisé en ce que lorsqu'une perforation est alignée avec l'extrémité du conduit d'air expiré, la perforation diamètralement opposée découvre le signal optique autorisant l'émission d'air. 16- Appareil suivant les revendications 1,2,3,14 et 15 ensemble, caractérisé en ce que la fréquence d'apparition du signal optique est variable par règlage de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement du disque. 17- Appareil suivant les revendications 1,2,3,14 et 15 ensemble, caractérisé en ce que dans l'alignement de l'extrémité du conduit d'air est placé un système de contact sensible du type bi-lame relié au compteur. 18- Appareil suivant les revendications 1 et 2 ensemble, caractérisé en ce que le conduit, près de l'embout bucal, présente un clapet normalement fermé à l'expiration et ouvert à l'inspi. ration, qui est relié à un système de remise à zéro du compteur; ce système pouvant etre mis hors circuit par un interrupteur.