Brevet FR2548542A1 — publié le 19850111

Appareil de respiration artificielle procédant par injection de gaz à haute fréquence et destiné à être connecté aux voies aérienne de l'homme ou de l'animal. L'invention concerne un appareil de respiration artificielle procé5 dant par injection de gaz à haute fréquence La ventilation par injection de gaz ou "jet ventilation" des Anglo-saxons à fréquence élevée est une technique de ventilation artificielle en pression positive intermittente déterminée par l'injeotion de gaz ou d'un mélange de gaz sous pression à travers une sonde de petit calibre, appelée injecteur, IO qui est introduite dans la trachée de l'homme ou de l'animal par voie orale ou par voie cervicale transcutanée. On connait déja des appareil de respiration artificielle par injection de gaz à haute fréquence Ils fonctionnent tous selon le même principe qui est le découpage d'un flux de gaz à haute pression (I à I 5 5 bars) au moyen d'mne électrovanne ou d'un autre dispositif, qui régle l'alternance des périodes d'insufflation et d'expiration Le flux gazeux, après découpage, est injecté dans la trachée de l'homme ou de l'animal à travers une sonde de petit calibre La sonde peut être introduite dans la trachée soit par voie orale soit par voie cervicale 20 transcutanée Certains appareils sont pourvus d'un dispositif de surveillance et de sécurité dont le fonctionnement est basé sur la mesure des pressions endotrachéales Ces dispositifs posent le problème de la prise des pressions En effet dans la respiration artificielle à haute fréquence, les pressions d'injection des gaz sont élevées, I à 5 bar, 25 et les pressions endotrachéales sont faibles, O à 80 mbars ce qui ne permet pas une mesure directe des pressions endotrachéales à travers le tuyau d'injection des gaz d'insufflation comme c'est le cas dans la respiration artificielle classique à basse fréquence Pour cette raison les constructeurs utilisent un circuit pour la mesure des pressions qui 30 est distinct du circuit d'injection des gaz Une telle technique oblige à utiliser et à mettre en place dans la trachée du patient deux tubes, l'un pour l'injection des gaz et l'autre pour la mesure des pressions, ou un tube unique à deux lumières mais d'un diamètre plus important. Dans de nombreuses indications un tel dispositif n'est pas utilisable 35 ou souhaitable Le problème posé est celui de la mesure d'une pression basse et de l'injection de gaz à haute pression par un même tube endotrachéal de diamètre réduit et du fonctionnement des dispositifs d'alarme et de sécurité à partir des pressions mesurées. -2 La solution proposée par l'inventeur au problème précédent est la mesure des pressions endotrachéales à travers le même tube que celui qui sert à l'injection des gaz, la mesure étant effectuée en dehors des périodes d'injection des gaz et après un temps nécessaire à la détente des gaz contenus dans le circuit d'injection La détente des gaz après la fin de l'insufflation donc au début de l'expiration s'effectue normalement par l'extrémité distale de l'injecteur 9 elle peut être accélérée par un échappement au niveau de l'extrémité proximale du circuit d'injection Cet échappement proximal permet d'avoir un temps IO de détente des gaz de très courte durée et relativement indépendant du diamètre de l'extrémité distale de l'injecteur Les pressions mesurées sont les pressions endotrachéales expiratoires La mesure des pressions expiratoires ne permet pas de détecter directement les augmentations des pressions d'insufflation Pour pallier cet inconvénient l'inventeur I 5 propose un dispositif basé sur la mesure de la pression de fin d'expiration: l'appareil n'injecte les gaz que si la pression endotrachéaleavant l'injection donc en fin d'expiration, descend en dessous d'un seuil de sécurité réglé par l'opérateur Ce dispositif, qui est destiné à prévenir les accidents dus à l'augmentation des pressions d'insuffla20 tion, diffère fondamentalement de ceux qui existent sur les appareils de respiration artificielle actuels qui arrêtent l'insufflation lorsque la pression d'insufflation atteind une valeur maxima réglée par l' opérateur. Les avantages obtenus grace à cette invention consistent essentie25 llement en ce que les pressions endotraohéales sont mesurées à travers le même tuyau que celui qui sert à l'injection des gaz sous haute pression Ce qui permet d'utiliser ce type de ventilation avec des sécurités et des alarmes sur les pressions dans toutes les indications ou un seul tube endotrachéal est utilisable ou souhaitable. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide de la figure I qui représente le schéma d'une des façons de réaliser un appareil conformément à la présente invention Le respirateur est ali menté par des gaz sous pression I Un détendeur 2 permet de régler la pression de travail du respirateur, cette pression est lue sur un manomètre 3 Une électrovanne à trois voies 4 commande d'une part l'admission des gaz dans le circuit patient 5 pendant la phase d'insufflation et d'autre part l'arrêt des gaz et le branchement du circuit patient sur le circuit de mesure des pressions pendant la phase d'expiration Le circuit de mesure des pressions comprend une électrovanne 6 à -3 trois voies ou un dispositif équivalent, qui permet pendant la phase d'expiration et par l'intermédiaire de l'tlectrovanne 4 dans un premier temps d'accélérer la détente des gaz contenus dans le circuit patient par échappement des gaz à l'extérieur du circuit et dans un deuxième 5 temps de connecter le cicuit patient avec un capteur de pression 7 et un manomètre de contrôle 8 pour la mesure des pressions endotrachéales. Le cycle d'ouverture et de fermeture des deux électrovannes est assuré par un dispositif de commande électronique 9 Les informations recueillies par le capteur de pression sont utilisées pour le fonctionnement I O du dispositif de sécurité et d'alarme IO Le dispositif de sécurité et d'alarme compare la pression mesurée en fin d'expiration à deux valeurs l'une basse et l'autre haute, réglées par l'opérateur en fonction des pressions ventilatoires du patient de telle façon que la pression mesurée en fin d'expiration oscille normalement entre ces deux valeurs Une 15 baisse de la pression expiratoire du patient en dessous de la pression de sécurité basse entraîne le déclanchement d'une alarme sonore et visuelle pour signaler une baisse anormale de pression Une augmentation de la pression de fin d'expiration au dessus de la pression de sécurité haute entraînnera le déclanchement d'une alarme sonore et vi20 suelle et le blocage, par l'intermédiaire du système de commande, de l'injection des gaz jusqu'à ce que la pression de fin d'expiration descende en dessous de la pression de sécurité haute. Le respirateur artificiel, objet de l'invention, trouve son utilisation dans toutes les indications de la respiration artificielle par 25 injection de gaz à haute fréquence et plus particulièrement dans tous les cas ou un seul tube endotrachéal peut être utilisé. _ 4 _ 2548542 REVENDICATIONS I Appareil de respiration artificielle procédant par injection de gaz à pression élevée dans les voies respiratoires de l'homme ou de l'animal caractérisé par un dispositif ( 6,7,8) de mesure des pressions endotrachéales à travers le tube d'injection des gaz ( 5), pendant la phase expiratoire et après la détente des gaz contenus dans le circuit d'injeotion ( 5). 2 Appareil selon la revendication I caractérisé par un dispositif d'lohappement des gaz ( 6) au niveau de l'extrémité proximale dui cire cuit d'injection des gaz ( 5) pour accélérer la détente des gaz dans le IO circuit d'injection ( 5) au début de la phase expiratoire. 3 Appareil selon la revendication I caractérisé par un dispositif de sécurité ( 10) qui bloque l'injection des gaz et déclanche une alarme lorsque la pression endotrachéale expiratoire du sujet ventilé me descend pas en dessous d'un seuil de sécurité réglé par l'opérateur I 5 qui assure le réglage et la mise en fonction du respirateur.