Brevet FR2487202A2 — publié le 19820129

FR 2487202 A2 19820129 FR 8016407 A 19800723 La présente invention concerne une série de perfectionnements destinés à améliorer le fonctionnement et la construction des appareils d'assistance respiratoire. Dans le Brevet NO 80 037 68, déposé le 19.02.80 par le Centre Technique Atlantique, il est décrit un respirateur dans loquel les quantités de gaz sont définies entre autres procèdés par le remplissage à des pressions différentes de capacités de même volume, lesdites capacités sont générées par le déplacement synchrone des pistons lesquels entraient eux-mêmes un autre piston générant le volume unitaire de respiration. Le fonctionnement dudit volume unitaire est prévu de telle manière qu'il permet une aide au patient par dépression. D'autre part, les gaz détendus, sortant des capacités de remplissage, sont dirigés vers le patient en transitant si besoin par un évaporateur d'anesthésique volatil. Ce mode de fonctionnement bien que convenable présente quelques inconvénients. - Les gaz ont un cheminement discontinu et la plupart des évaporateurs d'anesthésique sont prévus pour un passage continu. - La distribution des gaz au patient est effectuée immédiatement après le passage par la cuve et le mélange n'est pas homogénéisé. - Enfin il est très rare que l'on ait besoin d'une assistance par dépression ce qui constitue d'ailleurs un mode de fonctionnement dangereux. La présente invention se propose de pallier ces inconvénients à l'aide d'un circuit et d'une disposition de capacités tant génératrices que régulatrices, adaptés à une utilisation très générale. Dans un premier exemple d'amélioration représenté sur la figure I reproduite du Brevet 80 037 68 et complétée par lesdits équipements complémentaires on voit, immédiatement après les vannes et le limiteur de débit décrit dans ledit Brevet antérieur, un ballon en matière élastique (1) d'un volume au moins égal au volume respiratoire et suivi lui-même d'un limiteur de ébit plus important mais pour une pression plus faible que celui situé en amont. Dans ces conditions à chaque phase d'insufflation, le ballon se rempli plus qu'il ne peut se vider par le limiteur(^) il se gonfle alors, puis durant la phase d'exsuf-la- tion de l'appareil il se dégonfle.On obtient ainsi par un tarage adéquat des limiteurs un débit en aval quasi continu, pour peu qu'une autre capacité tampon d'un volume de 3 4 volumes respiratoire1 mais rigide, fasse suite à ltevaporateur d'anesthésique (3). Cette capacité tampon (4) est munie d'un clapet limiteur de pression assurant la sécurité. Cette capacité tampon (4) est donc remplie en permanence d'une réserve de gaz dans la bonne composition et chargée de vapeurs anesthésiantes. En la raccordant à la capacité (5) ( qui est celle générant un volume égal à celui du volume respiratoire) par 1'intermédiaire d'une vanne 3 voies (9) commandée de manière synchrone aux vannes (6) et (7) on assure alors au patient par ladite capacité (5) une introduction forcée, d'un mélange gazeux bien homogène. Cette fonction est analogue à celle remplie par les équipements traditionnels dits 1,bag in bottle ". Enfin, une autre vanne 3 voies (8) a manoeuvre manuelle permet de passer en régime " respiration spontanée " " 11 ensemble de l'appareil ne fonctionnant plus alors qu'en môlangeur-doseur, le patient demeurant protège des suppressions par le clapet limiteur de pression de la capacité (4). Un autre avantage apporté par la présence des capacités (i) et (4) et par la nouvelle utilisation de la capacité variable (5) est donné ci-dessous à titre d'exemple non limitatif. Sur la figure 2 on trouve l'essentiel des dispositions du Brevet 80 03 768. On y voit en effet la membrane et la chambre (18) mais les chambres, qui dans le Brevet sus dit étaient dans le même sens que la chambre (18) sont ici montées en opposition (10) et (11) les vannes (12) et (13) ont le même rôle que précédemment mais les 3 limiteurs de débit simples sont ici remplacés par deux limiteurs avec clapets anti-retour (14) et (15). Bien entendu la série des deux chambres (16) et (17) et leur liaison avec la chambre (18) sont conservées. Par contre les ressorts de rappel sont supprimés. Le fonctionnement est alors le suivant A un instant donné du cycle la membrane (10) est à son point mort haut de même que la membrane (18). Les vannes (12) et (13) basculent sous l'influence du mécanisme décrit dans le Brevet 80 03 768 et le ga# arrive alors librement dans la chambre au dessus de la membrane(lo) et tend à la faire descendre. Ce mouvement est freine, par l'action du limiteur de débit (14) qui maintient la chambre de la membrane (11) à une pression juste infe- rieure.Ceci assure le contrôle de la duré de descente c'est-à- dire du temps d'expiration, en fin de course basse le cycle s'inverse et la manoeuvre de remontée s'anorce dans les mêmes conditions mais avec un réglage différent correspondant cette fois au temps d'inspiration. Les gaz utilisés respectivement sur les membranes (10) et (11) peuvent être deux gaz différents, par exemple 02 et N#O ce qui est le mélange classique, le fonctionnement demeure correct tant que les pressions sont égales. On remarque - Le dispositif de régulation du volume distribué est conservé. Il se traduit par un fonctionnement comportant un espace mort pour la membrane la plus basse ce qui n'est pas gênant à ce stade du circuit des gaz tant que I'*n ne cherche pas un trop petit volume respiratoire. - Les gaz de chaque chambre sont distribués de la même manière que précédemment vers les capacités tampon, mais ils le sont à raison de deux fois par cycle ce qui ne change pas la composition moyenne de la capacité (1-7) ni par conséquent la composition du gaz distribué. Dans cette nouvelle disposition, la chambre (16) est beaucoup moins utile puisque le gaz est déià distribue de façon quasi continue, deux fois par cycle et elle peut être supprimée sans inconvénient. Un autre avantage de cette disposition est donné à titre d'exemple et concerne le fonctionnement avec un seul gaz, c'est le cas en particulier, des respirateurs de réanimation ne d'urgence ou l'on distribue au patient un mélange/comportant que de l'oxygène mais dans lequel il faut introduire aussi une certaine quantité d'air variable dans de grandes proportions. La figure 3 représente alors une disposition possible, on y trouve les chambres (19) et (20) en opposition, la chambre (il) les limiteurs avec anti-retour (22) et (23) et les vannes (24) et (25) la capacité tampon rigide (26) est alors seule et est munie de deux clapets; un clapet (27) de sécurité comme précédemment et un clapet inverse (28) taré à une valeur très faible. Le fonctionnement est alors le suivant Si l'on veut distribuer au patient de l'oxygène pur, les chambres (19) et (2) sont alimentes à pleine pression et fournissent alors une quantité de gaz détendus Iégâremcnt supérieur à la capacitt' de la chambre (21). La pression tend donc a tionter dans la capacité (26) et le clapet (27) fuit légèrement. Si l'on veut distribuer le mélange 02 + air, on baisse la pression dans les chambres (19) et (20) et la quantité des gaz détendus devisent inférieure à celle de la chambre (21) ce qui fait qu'à chaque cycle, une certaine quantité d'air est aspirée par le clapet (28) et refoulée ensuite par le patient. Il est évident qu'en dessous d' une certaine pression dans les chambres (19 > et (20) -le fonctionnement n'est plus posssible, les efforts parasites de frottement ou de pression sur (21) devenant trop importantsdevant ceux générés par la pression des gaz.Si on veut alors continuer de baisser la proportion d'oxyg#ne- dans le gaz distribué, on met à l'atmosphère par deux vannes 3 voies supplémentaires (29) et (30) successivement l'une puis l'autre des chambres (19) et (20) et le fonctionnement devient celui d'une pompe à double effet à gaz perdu Dans ce cas encore, la variation du volume distribué est possible sans variations sensibles- sur les autres paramètres tant que l'on ne cherche pas de trop petits volumes. Le fonctionnement dudit dispositif représenté sur la figure 3 peut être étendu au cas de deux gaz en considérant que l'un d'entre eux peut être utilisé au fonctionnement des chambres (19) et (20) et que l'autre, préalablement détendu à une pression faible peut être amené au clapet (28) ou il s'introduit dans les mêmes conditions que l'air dans la description précédente. Une autre adaptation concernant les dispositif5 associés d'évaporation d'anesthésique est donnée a titre d'exemple non limitatif sur la figure 4. On y voit la tige (31) portant les membranes des chambres de distribution. Cette tige est dôjà utili sc pour provoquer à une hauteur variable le basculement brusque des vannes de commande. L'amplitude de son mouvement étant, ainsi qu'il est dit plus haut fonction linéaire du volume distribué à chaque-cycle. A l'extrémité de cette tige (31), est monté un levier (32) dont le point de basculement (33) est règlable et dont l'autre extrémité (34) entraine une petite pompe à pistons (35) . On voit que pour une menine amplitude du mouvement de (31) on peut obtenir une variation volontaire du volume distribué par- la pompe (3v) en agissant simplement sur le règlage du point (33), et on voit également que pour un menine ru glane du point (33) une variation de l'amplitude de la course de la tige (31) se traduira par uni, variation proportionnellc de la quantiti débitee par la pompe (35). Ladite pompe (35) prélève dans une réserve une quantité prédéterminée d'anesthésique volatil et la refoule dais le dispositif d'évaporation (36). Ce dispositif d'évaporation, toujours placé avant la capacité~(37) peut être conçu de plusieurs manières selon la pression de refoulement de la pompe (35). Si cette pression est faible, il pourra par exemple être constitué d'un corps poreux (38) traversé par les gaz et dans lequel sera propulsé l'anesthésique liquide. Si ladite pression est forte, le dispositif d'évaporation pourra être constitué par exemple comme un injecteur de moteur diesel (39) et distribué en fines goutelettes dans le courant de gaz. REVENDICATIONS 1) Respirateur automatique selon revendications 1, 2 et 6 du Brevet principal et caractérisé en ce que les chambres y sont montées en opposition sur le même axe et travaillant ainsi aiternativement, le mouvement étant donc tojours provoqué par une pression de gaz, 2) Respirateur automatique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une troisième chambre et dans lequel le même gaz, est admis à la même pression alternativement dans les deux chambres opposées le volume détendu de ces deux chambres pouvant être égal ou inférieur à celui défini par la troisième chambre laquelle fonctionne alors systématiquement en insufflation. 3) Respirateur automatique selon la revendication 2 et caractérisé en ce qu'il comporte un volume de mélange, placé entre les deux chambres en opposition d'une part et la troisème d'autre part, ledit volume comportant une arrivée auxiliaire munie d'un clapet anti-retour et alimentée par une source de gaz détendu à très basse pression. 4) Respirateur automatique selon la revendication 3 et caractérisé en ce que le gaz amené à l'arrivée auxiliaire du volume de mélange est de l'air pris à la pression atmosphérique. 5) Respirateur automatique selon la revendication 3 et caractérisé par l'alimentation distincte des deux chambres en opposition, par deux gaz différents à deux pressions pouvant étire différentes ce qui permet d'obtenir un mélange ternaire. 6) Respirateur automatique selon la revendication 3 et caractérisé en ce qu'une introduction d'anesthésique y est faite entre les deux chambres en opposition et le volume de mélange. 7) Respirateur automatique selon la revendication i caractérisé en ce que le mouvement alternatif de l'axe de liaison des chambres est utilisé pour actionner, dans un rapport règlable, à l'aide d'un levier articulé une pompe de distribution de l'anes thésique volatil en phase liquide. 8) Respirateur automatique selon la revendication 7 caractérisé en ce que le liquide anesthésique est distribué sous faible pression dans un corps poreux, traversé par les gaz et évaporé ainsi au fur et à mesure de son introduction indépendemment de la quantité de gaz au delà du minimum nécessaire. 9) Respirateur d'anesthésie selon la revendication caractérisé en ce que le liquide anesthésique est distribué sous forte pression et pulvérisé, à travers un gicleur dans le circuit des gaz, et évaporé ainsi au fur et à mesure de son introduction indépendemment de la quantité de gaz au delà du minimum nécessaire.