Brevet FR2521013A1 — publié le 19830812

L'invention concerne un tube trachéal pour la ventila- tion artificielle d'un patient, plus particulièrement pour la chirurgie endolaryngée, muni d'un ballonnet qui entoure l'extré- mité ouverte d'intubation et qui est relié à une canule de gon- flage, muni également, pour la ventilation par injection, d'un tube de ventilation se terminant dans le tube trachéal. Pour la laryngoscopie directe, ainsi que pour la chi- rurgie endolaryngée, deux procédés différents de ventilation sont pratiqués. Par le premier procédé, la ventilation est réalisée par un tube présentant un calibre relativement grand (un diamètre extérieur de 28 charrière soit 9,3 mm), et qui est bloqué dans la trachée à l'aide d'un ballonnet ou manchon, ce qui permet à l'anesthésiste d'assurer la ventilation Mais un tel tube, en raison de son calibre relativement grand, masque la vue du larynx arrière. A côté de ce système fermé de ventilation on utilise aussi en anesthésie pour laryngoscopie, la respiration par injec- tion consistant en un système de ventilation ouvert comportant une canule d'injection extralaryngée maintenue sur le laryngoscope. Selon une variante de ce deuxième procédé de ventilation, la ven- tilation par injection est produite par une sonde intratrachéale ou par un tube bloqué, qui s'ouvre vers la carène et vers le larynx (dans le modèle connu de l'homme de l'art sous le nom de tube-CARDEN modifié, ou modèle de ULM) Par un tel tube court intratrachéal muni d'une sonde d'injection soudée, la vue sur le larynx est optimale mais obtenue avec une sécurité insuffisante. Comme pour tous les systèmes ouverts de ventilation subsistent un danger d'aspiration et une impossibilité de sur- veillance clinique exacte de la ventilation Il s'ensuit aussi bien une hypoventilation qu'une hyperventilation En particulier des patients à élasticité pulmonaire faible (compliance) ne sont pas toujours suffisamment ventilés avec de tels systèmes de ven- tilation. Etant donné cet état de la technique, l'invention a pour but de réaliser un tube trachéal qui présente l'avantage de la sécurité du système de ventilation fermé et l'avantage de la vue optimale du système à ventilation ouverte. Ce problème est résolu conformément à l'invention, par un tube trachéal caractérisé en ce que le tube est obturé à son extrémité distale présentant le tube de ventilation, et en ce que une canule de mesure de pression pénètre dans l'intérieur du tube. A l'aide de la canule de-mesure de pression on peut contrôler la pression intratrachéale et la limiter supérieurement et inférieurement à l'aide d'une commande électronique d'un respirateur intégré De cette manière un élément d'aspiration est ajouté à l'élément d'injection et une ventilation fermée par injection est rendue possible. Tandis que, lors de la ventilation ouverte par injec- tion qui est connue, le tube de ventilation est uniquement uti- lisé pour l'insufflation du gaz de respiration, le tube de ven- tilation du dispositif à tube trachéal conforme à l'invention est utilisé également pour l'exsufflation, il en découle une surveil- lance de la pression intratrachéale par la canule de mesure de pression de telle manière qu'une surpression ou une dépression dangereuse pour les poumons du malade ne puisse s'établir La mesure de la pression intratrachéale permet une compensation de la chute de pression dans le tube de ventilation, dont la ré- sistance à l'écoulement est si grande que l'élasticité des pou- mons ne suffit pas pendant l'expiration pour surmonter la résistance à l'écoulement sans dispositif extérieur-d'assistance. Dans un exemple de réalisation conforme à l'invention, le tube de ventilation, la canule de mesure de pression et la canule de gonflage sont soudés aussi bien à l'extrémité distale du tube que soudés entre eux sur une longueur prédéterminée, de façon à former un faisceau de tubes occupant peu de place. De manière appropriée, le tube de ventilation pénètre plus avant dans l'intérieur du tube que la canule de mesure de pression. On prévoit, pour le respirateur se raccordant au tube conforme à l'invention, un dispositif de commande, au moyen duquel le tube de ventilation du tube bloqué dans la trachée est soumis à une surpression pendant la phase d'inspiration et à une dépression pendant la phase d'expiration, et o la pression in- tratrachéale est détectée par une canule de mesure de pression et traitée par la commande du respirateur. D'autres avantages sont expliqués plus en détail dans la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles la figure I représente, vu en coupe, un tube tra- chéal conforme à l'invention, ainsi que le faisceau de tubes en vue latérale. la figure 2 est une vue d'ensemble du respirateur se raccordant au tube trachéal conforme à la figure 1. Le tube trachéal ( 1) représenté en figure 1, mis en place dans la partie sousglottale de la trachée d'un patient pour réaliser une ventilation, se compose, selon l'exemple de réalisation décrit, principalement d'une partie tubulaire ( 2) en matière plastique appropriée, avec un diamètre d'environ 7 mm et une longueur d'environ 7 cm. A son emmanchement ( 3),_ le tube trachéal ( 1) comporte une ouverture ( 4), par laquelle l'espace intérieur ( 5) est relié à la trachée ( 6) représentée schématiquement en figure 2. La zone médiane de la partie tubulaire ( 2) est entourée d'un ballonnet ( 7), qui est gonflé, au moyen de la canule de gonflage ( 8), jusqu'à ce qu'il entre en contact avec la paroi trachéale ( 9) et que le tube trachéal ( 1) ainsi bloqué forme, avec les poumons et le respirateur ( 13) , un système de ventilation fermé Pour cela, l'espace intérieur ( 5) de la partie tubulaire ( 2) est vis à vis de la trachée ( 6) obturé à ses extrémités distales ( 10). Dans l'espace intérieur ( 5) du tube trachéal ( 1) pé- nètre un tube de ventilation ( 11) La paroi du tube de ventila- tion ( 11) est soudée aux extrémités distales ( 10) de la partie tubulaire ( 2) ou, dans un autre mode de réalisation approprié, lié de telle sorte à la partie tubulaire qu'il forme une ferme- ture étanche Par le tube de ventilation ( 11) l'air nécessaire à la ventilation est insufflé et exsufflé Le tube de ventilation ( 11) présente seulement un diamètre de quelques mm, par exemple 3 mm de diamètre intérieur, et présente par conséquent une grande résistance à l'écoulement correspondante, qui entraine une chute de pression considérable. Le tube de ventilation, qui peut avoir par exemple une longueur de 40 cm, comporte un adaptateur ( 12) à son extrémité distale pour se raccorder au respirateur ( 13) représenté en figure 2. Pour obtenir la chute de pression dans le tube de ven- tilation ( 11), plus particulièrement pour obtenir la pression intratrachéale, on prévoit une canule de mesure de pression ( 14) avec un raccord ( 15). L'extrémité proximale de la canule de mesure de pression pénètre comme le tube de ventilation ( 11) dans l'espace intérieur ( 5) du tube trachéal ( 1) et elle est soudée également à l'extrémité distale ( 10) L'ouverture ( 16) de la canule de mesure de pression ( 14) est décalée par rapport à l'ouverture ( 17) du tube de respiration ( 11) vers l'extrémité distale ( 10). Par ce moyen l'ouverture ( 16) ne se trouve pas direc- tement dans le flux de l'espace intérieur ( 5) du tube trachéal ( 1), ce qui permet une détection plus exacte de la pression. La canule de gonflage ( 8) est portée, dans la région de la partie tubulaire ( 2), le long de la paroi supérieure de la partie tubulaire, et soudée à l'extérieur de la partie tu- bulaire ( 2) avec le tube de ventilation ( 11) et la canule de mesure de pression ( 14) en un faisceau de tubes, de façon à former une section sensiblement triangulaire Comme on peut le voir sur les dessins, la canule de gonflage ( 8) est munie également d'un ballon de contrôle ( 18). Le tube trachéal ( 1) représenté en figure I est prévu pour se raccorder comme le montre la figure 2 à un respirateur désigné par la référence globale ( 13). On a représenté schématiquement le tube trachéal ( 1) et la partie sousglottale de la trachée ( 6) d'un patient, par o l'ouverture ( 4) ou la lumière du tube trachéal ( 1) montrent les poumons du patient. Comme on peut le voir sur le dessin, le ballonnet ( 7) est gonflé jusqu'à ce qu'il appuie sur la paroi de la trachée ( 9), ce qui assure la fermeture du système de ventilation. Le tube de ventilation ( 11) est relié à la sortie ( 19) du respirateur, par l'air comprimé dans le tube de ventilation ou pompé par le tube de ventilation ( 11) Pour cela le respira- teur ( 13) dispose d'une branche de surpression ( 20) et d'une branche de dépression ( 21) La branche de surpression ( 20) est reliée par un mélangeur de gaz anesthésiques ( 22) à l'installa- tion centrale de gaz, qui se trouve à une pression de 6 bars environ. Dans le mélangeur de gaz anesthésiques la pression est abaissée à 2 bars L'air de respiration atteint alors, par un filtre de corps étrangers ( 23), par une valve ( 24) pour l'inspi- ration, par un mesureur volumétrique ( 25) et par une valve d'arrêt ( 26) commandée magnétiquement ou manuellement, la sortie du respirateur ( 19). Un manomètre ( 27) indique la pression à la sortie ( 19) du respirateur, qui est pendant l'inspiration une surpression et pendant l'expiration une dépression Une valve de sécurité ( 28) est reliée également à la sortie du respirateur ( 19). Pendant la respiration du patient, la valve d'arrêt ( 26) est ouverte, de façon à pousser une quantité d'air de respi- ration déterminable par le mesureur volumétrique ( 25) par la valve d'étranglement ( 24) dans le tube de ventilation ( 11) et ainsi dans les poumons du patient Pour commander et régler le flux de gaz on prévoit de préférence un dispositif de commande électronique ( 29) Pendant l'inspiration, le dispositif de commande donne des signaux de commande appropriés par les sorties ( 30) et ( 31) à la valve d'étranglement ( 24) et à la valve d'arrêt ( 26) Simultané- ment la pression intratrachéale est détectée par la canule de mesure de pression ( 14) et le manomètre de pression trachéale ( 32), et transformée en un signal électrique d'entrée approprié pour l'entrée ( 33) du dispositif de commande ( 29) De plus le disposi- tif de commande ( 29) maintient, pendant l'inspiration du patient, sur l'entrée ( 25 a), un signal engendré par le mesureur volumétri- que ( 25). En plus du manomètre ( 32) de pression trachéale on pré- voit un système de mesure de pression redondant, avec un manomètre et convertisseur de pression ( 34) qui évalue les différences de pression d'une part sur la pr'ession statique de l'air dans le ballonnet ( 7) et d'autre part sur les fluctuations de la pression de respiration qui agissent sur le ballonnet ( 7) et en cas de panne du manomètre de pression trachéale ( 32) agit de telle sorte sur le dispositif de commande ( 29) que aucune zone de pression inadmissible ne puisse être atteinte Par la réponse du système de pression de sécurité, une valve d'arrêt ( 35) s'ouvre et le ballonnet ( 7) se débloque, ce qui empêche qu'une surpression ou respectivement une dépression dangereuse puisse être établie dans le système respiratoire du patient. Après l'ouverture de la valve d'arrêt ( 35) se réalise une ventilation semblable à une ventilation par injection ouverte c'est-à-dire que l'expiration du gaz de respiration se réalise passivement dans le patient Comme on peut le voir dans la figure 2, le convertisseur de pression ( 34) est relié à l'entrée ( 36) et la valve d'arrêt ( 35) est reliée à la sortie ( 37) du disposi- tif de commande ( 29). Pendant l'expiration, la branche de dépression ( 21) par laquelle l'air de respiration est exsufflé, est en fonction- nement. La branche de dépression ( 21) est en communication avec une installation centrale de vide ( 38) qui se trouve à une pression de-0,8 bars Après ouverture de la valve d'arrêt ( 39) par action magnétique, ou manuelle en cas de nécessité, l'air de respiration exsufflé hors du tuyau de ventilation ( 11) parvient au raccord de l'installation centrale de vide ( 38) par un mesureur volumé- trique ( 40) et une deuxième valve d'étranglement ( 41) Pendant l'expiration le signal amené à l'entrée ( 42) du dispositif de commande ( 29) est traité et des signaux de commande sont envoyés par les sorties ( 43) et ( 44) à la valve d'étranglement ( 41) et à la valve d'arrêt ( 39). Pendant la ventilation artificielle du patient, les valves d'arrêt ( 26) et ( 39) sont ouvertes alternativement, avec des pauses intermédiaires, de façon à insuffler et exsuffler alternativement le gaz de respiration dans la trachée ( 6). A l'aide de la canule de mesure de pression ( 14) et du signal situé à l'entrée ( 33) du dispositif de commande ( 29), la pression dans la trachée ( 6) est surveillée et assurée, de façon à ne pas atteindre une zone de pression non physiologique. En cas de défaillance de l'installation de commande ( 29), la respiration nécessaire peut être réalisée par une manoeuvre manuelle des valves d'arrêt ( 26) et ( 39). On programme chaque fois le modèle respiratoire désiré à l'aide de trois organes de réglage ( 45). La fréquence respiratoire, le volume respiratoire par minute et la valeur de la pression positive expiratoire (notée P.E E P et exprimée en m bars) sont programmables. Quand on ne peut pas réaliser le modèle respiratoire souhaité à l'intérieur de la pression prédéterminée et des li- mites du flux, ou lorsqu'un incident apparait, on actionne une alarme ( 47) par une sortie ( 46) de façon à déclencher un signal d'alarmes Le gonflage du ballonnet ( 7) se réalise habituellement à l'aide d'une pompe à air ( 48), plus particulièrement avec une seringue d'injection. La pression requise pour l'étanchéité, qui dépend de la dimension de la trachée, est indiquée par le manomètre et convertisseur de pression ( 34) La valve d'arrêt ( 35) à action électrique ou manuelle ferme la canule de gonflage ( 8) de façon à constituer un système de ventilation fermé chez le patient. Le respirateur ( 13) sert à relier la commande de ven- tilation et d'anesthésie automatiquement contrôlée, au tube trachéal ( 1) Cependant, le tube trachéal ( 1) donne à l'opérateur en microchirurgie endolaryngée une bonne vue d'ensemble et des conditions de travail favorables grâce à la faible section du faisceau de tubes, composé du tube respiratoire ( 11), de la canule de gonflage ( 8) et de la canule de mesure de pression ( 14). -De même pour les ventilations de longue durée les dommages dans la zone du laynx peuvent être évités,par la faible section du faisceau de tubes composé du tube respiratoire ( 11), de la canule de mesure de pression ( 14) et de la canule de gon- flage ( 8) Le respirateur ( 13) assure la ventilation et l'anes- thésie par la quantité de gaz respiratoire programmée et contrô- lée. REVENDICATIONS. 1 Tube trachéal pour la ventilation artificielle d'un patient, en particulier pour la chirurgie endolaryngée, muni d'un ballonnet qui entoure l'extrémité ouverte d'intubation et qui est relié à une canule de gonflage, et muni également pour la ventilation par injection d'un tube de ventilation se termi- nant dans le tube trachéal caractérisé en ce que le tube ( 2) est obturé à son extrémité distale ( 10) présentant le tube de ven- tilation ( 11) et en ce que une canule de mesure de pression ( 14) pénètre dans l'intérieur ( 5) du tube ( 2). 2 Tube trachéal selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de ventilation ( 11), la canule de mesure de pres- sion ( 14) et la canule de gonflage ( 8) sont liées ensemble hermétiquement par un moyen tel que soudure ou collage. 3 Tube trachéal selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tube de ventilation ( 11), la canule de mesure de pression ( 14) et la canule de gonflage ( 8) sont soudées ensemble sur une longueur prédéterminée et forment un faisceau de tubes flexible. 4 Tube trachéal selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube de ventilation ( 11) présente un diamètre intérieur d'environ 3 mm et que la canule de mesure de pression présente un diamètre intérieur d'environ 1 mm. Tube trachéal selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le calibre du tube à l'extrémité proximale est supérieur au calibre du faisceau de tubes ( 8,11,14) approximativement triangulaire. 6 Tube trachéal selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de ventilation ( 11) pénètre plus avant dans l'in- térieur du tube ( 1,2) que la canule de mesure de pression. 7 Respirateur mettant en oeuvre le tube trachéal selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un disposi- tif de commande ( 29) au moyen duquel un tube de ventilation ( 11) du tube ( 1,2) bloqué dans la trachée ( 6) est soumis à une sur- pression pendant la phase d'inspiration, et à une dépression pendant la phase d'expiration, et o la pression intratrachéale est détectée par une canule de mesure de pression et traitée par la commande du respirateur ( 13). 8 Respirateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que sont disposés aussi bien dans La branche de surpression ( 20) que dans la branche de dépression ( 21), une valve d'étranglement ( 24,41), un mesureur volumétrique ( 25,40) et une valve d'arrêt ( 26,39) qui sont chaque fois reliées au dispositif de commande ( 29). 9 Resp Irateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que un manomètre ( 32) relié à une canule de mesure de pression ( 14) engendre, par un convertisseur,un signal de commande ( 33) pour le dispositif de commande ( 29). Respirateur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'est prévu sur la-canule de gonflage ( 8) pour une analyse re- dondante de la pression intratrachéale un manomètre ( 34) qui est relié à une des entrées de commande ( 36) du dispositif de comman- de ( 29). Il Respirateur selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que sur le conduit de la canule de gonflage ( 8) , est prévu une valve d'arrêt ( 35), par laquelle le système fermé de ventilation est commutable en un système ouvert de ventilation par le dispositif de commande ( 29) en cas d'in- cident déterminé. 12 Respirateur selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que une alarme ( 47) est prévue, qui est commutable par le dispositif de commande ( 29) en cas de dépasse- ment d'une valeur limite prédéterminée. 13 Respirateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de commande présente des organes de mise en place de la fréquence de respi- ration, du volume respiratoire par minute, et de la valeur de P E E P.