Brevet FR2369834A1 — publié le 19780602

La présente invention concerne, à titre de produit industriel nouveau, les appareils du type "Respirateur" permettant d'inhaler, en milieu hospitalier aussi bien qu'à domicile, toutes personnes atteintes d'insuffisance respiratoire. Cette invention est remarquable en ce qu'elle comporte une succession d'éléments mécaniques et électriques qui la rendent absolument libre de toute source d'énergie pneumatique basse ou moyenne pression. En effet, bon nombre d'appareils respiratoires, bien qu'utilisant une technologie de pointe comme la logique fluidique, ne peuvent fonctionner sans une source de pression d'air, soit par bouteille et mano-détendeur, soit par compresseur. Dans le premier cas, l'autonomie est limitée et non conforme à la réglementation, dans le second cas, le peu de fiabilité et le haut niveau de bruit des compresseurs actuels rendent ces appareils impopulaires auprès des médecins comme des patients. L'appareil suivant l'invention, permet d'éviter ces inconvénients. Avec celui-ci, en effet, il est possible d'inhaler un patient, en tous lieux et à tous moments; du simple fait qu'il suffit de brancher cet appareil sur le secteur (110-220 V) ou sur une source électrique autonome (12V -c.c. - batterie). L'appareil en fonctionnement aspire l'air ambiant à travers un filtre et refoule cet air vers les poumons du malade. Une forme d'éxécution de l'invention est décrite ci-après à titre indicatif et nullement limitatif, en se référant au schéma de principe annexé. L'appareil, objet de l'invention, se décompose comme suit Sur une plaque support 1, un bloc combiné d'auto-transformation 2 équipé de connecteurs électriques 3, de fusibles de protection 4 et d'interrupteurs 5, permet d'alimenter en courant électrique un moto réducteur 6 pouvant recevoir une manivelle de secours 7. Ce motoréducteur, par l'intermédiaire d'une courroie en caoutchouc 3, entraîne une boîte de vitesse 9 à cinq rapports, équipée d'une manivelle de commande 10. Cette boîte assure la fréquence des cycles respiratoires.En sortie d'arbre de boite, un vilebrequin Il soulève ou laisse descendre un coulisseau 12 qui est lui-même solidaire d'un soufflet 13 En se soulevant, le soufflet aspire l'air à travers un filtre 14, le fluide passe par un clapet anti-retour 15 et remplit ainsi le volume expansé. Arrivé au point haut, l'ensemble coulisseau-soufflet descend par son propre poids jusqu'à une butée réglable 16 qui assure une variation de volume à inhaler. Ce poids peut être augmenté par 1' adjonction d'une série de masses calibrées 17. Par ce principe, on obtient une variation de pression d'insufflation. Cette variation de pression est nécessaire du fait des différentes résistances thoraciques rencontrées lors des traitements ventilatoires. Un clapet de sécurité 18 avec alarme audio-visuelle, assure le non dépassement d'une pression maximale pré-règlée. L'air, expulsé par la chute de l'ensemble coulisseau-soufflet, ne pouvant ressortir grâce au clapet anti-retour, chemine jusqu'aux soupapes 19 d'inspiration-expiration. Celles-ci sont actionnées alternativement par un arbre à clams 20 qui est lui-même mû par la boîte de vitesse grâce à une courroie en caoutchouc 21. Etant passé par l'ensemble soupapes, l'air arrive dans un humidificateur 22. Celui-ci, contenant de l'eau, est équipé d'un bouchon de remplissage 23 et d'un clapet anti-retour 24. Une résistance chauffante 25 assure le pré-chauffage de l'air ambiant. Cette dernière est régulée par un potentiomètre 26. En sortant de l'humidificateur, l'air passe dans une tuyauterie souple jusqu'à un récupérateur de condensation 27 et, de là, jusqu'aux poumons du malade 28. Dans la phase expiratoire, l'air, en sens inverse, repasse par le récupérateur de condensation 27, puis dans l'humidificateur 22. Le clapet anti-retour 24 l'empèche d'entrer en contact avec l'eau et l'oblige à passer dans le circuit 29. L'air expiré chemine jusqu'à une vanne double-circuit 30. Celle-ci en fonctionnement normal laisse passer le fluide jusqu'à l'ensemble "soupapes" 19 et, de là, vers l'extérieur. Lorsque l'on souhaite mesurer la quantité d'air expulsé par le malade, il suffit d'actionner la vanne double-circuit pour que le fluide chemine vers un spiromètre amovible 31 au lieu de passer par l'ensemble "soupapes". Sur ce même circuit, et partant du raccord 32, est branché un manomètre amovible 33. Ce dernier mesure la pression contenue dans les poumons, et ce, dans la phase inspiratoire. En effet, dans cette phase, l'ensemble soupapes-expirationétant fermé, tout le circuit "expiration" est à la même pression que les poumons du patient. Partant également du raccord 32, est branchée une cellule pneumatique 34 qui pulse à chaque inspiration. Chaque pulsation remet à zéro un circuit électronique temporisé d'alarme 35. Ce système vise à protéger le malade en cas de débranchement accidentel et inconscient. En effet, si le malade est débranché, la pression dans le circuit expiratoire devient nulle, la cellule pneumatique 34 ne pulse plus, le circuit électronique temporisé d'alarme 35 n'est pas remis à zéro et l'alarme se déclenche quelques secondes après le débranchement. Cette alarme stoppe, aussitôt le rebranchement effectué, du fait que la pression dans le circuit est rétablie et que la cellule pneumatique 34 pulse à nouveau. En version privée (éventuellement hospitalière), cet appareil peut être alimenté électriquement en 12 V cc grâce au bloc combiné batterie-chargeur 36. En version hospitalière (éventuellement privée), cet appareil peut être équipé d'un système de dilution oxygène 37, comme suit Une dépression, qui résulte de la montée du soufflet 13, agit sur une membrane 38 en l'aspirant. Cette membrane agit elle-même sur un levier 39 qui répercute son mouvement sur une soupape 40. Cette dernière libère ltoxygène basse pression dans la canalisation 41. L'alimentation en oxygène basse pression se fait par un raccord standard 42. L'oxygène libéré dans la canalisation 41 pénètre dans un indicateur de débit 43 à réglage manuel 44. La dilution air + oxygène dans le soufflet 13, se fait par le mélange de l'air aspiré à travers le filtre 14 et simultanément de l'oxygène aspiré par l'orifice 45. Ce système de dilution 37 est remarquable en ce qu'il vise à l'économie d'oxygène. Le fluide n'étant libéré que par la dépression occasionnée par le soufflet 13 au moment de sa montée. Sans cette dépression, le système reste inerte. Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée au mode réalisation décrit et représenté, qui constitue seulement un exemple auquel de nombreuses modifications peuvent être apportées sans qu'on s'écarte de la présente invention. L'appareil, objet de l'invention, peut être utilisé dans tous les cas d'insuffisance respiratoire, et tout particulièrement dans celles qui autoriseraient les malades à vivre chez -eux, mais qui, faute de prothèse respiratoire vraiment portable de manipulation robuste et simple, se trouvent dans l'obligation de vivre en milieu hospitalier. REVENDICATIONS 1 - Dispositif permettant d'inhaler toutes personnes atteintes d' insuffisance respiratoire, et qui est remarquable par le fait qu'il comporte une succession d'éléments mécaniques et électriques qui le rendent absolument libre de toute source d'énergie pneumatique basse ou moyenne pression, exception faite d'une source d'oxygène additionnelle utilisée éventuellement. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moteur électrique entraîne une boîte de vitesse à cinq rapports. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la boîte de vitesse actionne un soufflet qui aspire l'air ambiant. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le soufflet expulse en son temps l'air inspiré dans un ensemble soupapes inspiration-expiration. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'ensemble soupapes inspiration-expiration est entraîné à la fréquence de la boîte de vitesse. 6 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait expulsé par le soufflet, et préalablement chauffé par une résistance, passe dans un humidificateur avant de pénètrer dans les poumons du malade. 70 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'air expiré par le malade passe par une vanne double-circuit dont l'un va à l'air libre et l'autre vers un spiromètre. B - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la pression de l'air insufflé au malade et contrôlé par un manomètre est obtenue par l'adjonction de masses calibrées sur le soufflet. 90 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la pression détermine, par une cellule pneumatique, une alarme électronique temporisée. 10 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'air insufflé aux malades peut être dilué avec de l'oxygène, selon le schéma de principe ci-annexé.