Brevet FR2569975A1 — publié le 19860314

DISPOSITIF POUR LA DETECTION EN CONTINU DU RYTHME RESPIRA- TOIRE, NOTAMMENT EN VUE DE LA PREVENTION DE LA MORT SUBITE DU NOURRISSON PAR ARRET RESPIRATOIRE AU COURS DU SOMMEIL. La présente invention concerne un dispositif pour la détec- tion en continu du rythme respiratoire, notamment mais non exclusivement, en vue de la prévention de la mort subite du nourrisson par arrêt respiratoire ou apnée au cours du sommeil. On sait en effet que l'apnée du nourrisson constitue, à l'heure actuelle, la cause principale de décès d'enfants de moins d'un an. Ce syndrome reste encore inexpliqué et il n'existe pas de moyen de prévention véritablement efficace. La seule action possible qui concerne surtout la prévention des récidives, consiste en une surveillance cardiorespira- toire continue du nourrisson pendant son sommeil, de manière à pouvoir détecter une absence de respiration et, si elle se prolonge, procéder à des manoeuvres de secourisme élémentai- res telles que secousses, respiration artificielle ou même, dans certains cas, massage cardiaque externe. Du fait que ce syndrome peut intervenir après seulement quelques minutes de sommeil, il s'avère nécessaire, si l'on veut exclure toute possibilité d'accident, d'exercer cette surveillance du nourrisson pratiquement vingt quatre heures sur vingt qua- tre. -2- En conséquence, dans l'état actuel de la technique, une telle surveillance pour être entièrement efficace, ne peut être réellement assurée qu'en milieu hospitalier, à l'aide d'appareillages relativement coûteux nécessitant la présen- ce constante d'un auxiliaire médical. Or, la durée de prise en charge du nourrisson en milieu hospitalier est souvent insuffisante pour éliminer tout risque et ce, d'autant plus que la décision d'arrêt de la surveillance permanente est habituellement difficile à prendre par manque de critères formels de disparition du risque. Dans le but de pallier à ces inconvénients, il a déjà été proposé des dispositifs permettant d'exercer à domicile une surveillance respiratoire du nourrisson. Ces dispositifs font habituellement intervenir un boitier électronique ou moniteurs relié par une liaison, par exemple pneumatique ou électrique, à un ou plusieurs détecteurs destinés à être disposés sur le corps du nourrisson ou à proximité immédiate de celui-ci. Toutefois, un premier inconvénient de ces dispositifs, outre le fait qu'ils demeurent coûteux, consiste en ce que les liaisons entre le moniteur et l'enfant, rendent leur utili- sation peu commode, notamment lors de l'habillage, du déshabillage et des déplacements du nourrisson. En outre, le nourrisson en bougeant peut exercer des tractions sur les connexions et risque de déplacer ou de détériorer les capteurs en les rendant inefficaces, ce qui peut engendrer de fausses alarmes. Un deuxième inconvénient consiste en ce que les capteurs et, éventuellement, leurs liaisons au bottier électronique, doivent être régulièrement changés, ce qui implique une augmentation non négligeable du coût de l'utilisation du dispositif. -3 Un troisième inconvénient provient du fait qu'en vue de permettre la surveillance, ces appareils produisent habi- tuellement des impulsions lumineuses et/ou sonores (bips) en synchronisme avec le rythme respiratoire de l'enfant. En conséquence, même dans le cas o ils comprennent des moyens permettant d'engendrer un signal d'alarme (en général sono- re) pour une absence de respiration dépassant une durée prédéterminée, ils nécessitent la présence permanente d'une personne à proximité immédiate de l'appareil. L'invention a donc pour but de supprimer tous ces inconvé- nients. Elle propose à cet effet un appareil plus particulièrement caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif autonome de détection et de signalisation du rythme respiratoire de l'enfant muni de moyens permettant de déceler une pause respiratoire anormale et d'engendrer un signal d'alarme lorsque cette pause dépasse une durée prédéterminée, ce dispositif étant logé dans un bottier de petites dimensions destiné à être directement disposé sur le corps de l'enfant. En conséquence, ce boîtier comprend alors au moins: - une paroi d'application dont la face extérieure est desti- née à être maintenue appliquée sur la peau de l'enfant, en un emplacement convenablement choisi, ladite paroi étant pourvue d'au moins un organe de détection connecté au susdit dispositif autonome de détection et de signalisa- tion, cet organe étant conçu de manière à répondre à un effet déterminé du processus respiratoire et/ou cardiaque se manifestant au niveau de la peau à l'emplacement consi- déré, et - des moyens de fixation du bottier sur le corps de l'en- fant, aptes à maintenir ladite face extérieure de la paroi d'application et, de ce fait, ledit organe de détection contre la peau de l'enfant. -4- Il convient de noter tout d'abord que l'invention ne se limite pas à un type d'organe de détection particulier, étant entendu que celui-ci peut être conçu spécifiquement en fonction de l'effet à détecter. Ainsi, selon un mode de réalisation particulièrement avanta- geux de l'invention, ces organes de détection sont conçus de manière à détecter les mouvements thoraciques et/ou abdomi- naux de l'enfant. Il peut alors consister en un transducteur permettant de transformer en un signal électrique utilisable par le dispo- sitif autonome de détection et/ou de signalisation, les déplacements et/ou les variations de pression, produits au niveau de la peau, à l'emplacement considéré (par exemple à proximité de l'ombilic), au cours du cycle respiratoire. Dans ce cas, les organes de détection agissent en combinai- son avec les moyens de fixation du boîtier sur le corps de l'enfant. En effet, outre leur fonction de fixation, ces moyens de fixation contribuent à fournir au transducteur, par l'intermédiaire du bottier, une position et/ou une pression de référence indispensable pour obtenir une réponse significative. En outre, l'inertie de l'ensemble du bottier peut également contribuer à l'acquisition de ces paramètres de référence. Avantageusement, ces moyens de fixation pourront consister en un adhésif prévu à la périphérie de la face d'application du bottier et destiné à agir directement sur la peau de l'enfant ou en une ceinture, élastique ou inextensible, destinée à ceindre le corps de l'enfant. Par ailleurs, le dispositif de détection et de signalisation peut comprendre des moyens permettant de produire, à l'image des dispositifs connus, des impulsions lumineuses et/ou sonores à chacun des cycles respiratoires, ainsi qu'une alarme sonore en cas d'arrêt respiratoire prolongé grâce à des moyens de signalisation prévus dans le bottier. - 5 - Toutefois, pour éviter les inconvénients précédemment mentionnés de ces moyens de signalisation qui sont accrus du fait que le bottier se trouve la plupart du temps recouvert par les vêtements de l'enfant, l'invention prévoit en outre, utilisés séparément ou en combinaison: - un dispositif de réveil ou de réanimation de l'enfant pouvant par exemple faire intervenir des électrodes au travers desquelles sont produites des décharges de cou- rant, et/ou - un émetteur (par exemple haute fréquence) placé dans le boîtier et associé à au moins un récepteur portatif affec- té à la personne qui assure la surveillance de l'enfant. Ces deux dispositifs sont commandés en réponse à l'émission du susdit signal d'alarme, éventuellement après un interval- le de temps présélectionné. En outre, le dispositif de détection et de signalisation peut comprendre des moyens pour: - la présélection de l'intervalle de temps choisi entre l'arrêt de la respiration et l'émission du signal d'alarme (par exemple de cinq secondes à quarante secondes par pas de cinq secondes); et/ou - la présélection de l'intervalle de temps choisi entre l'arrêt de la respiration et le déclenchement du dispositif de réveil de l'enfant (de vingt à soixante secondes par pas de cinq secondes); et/ou - l'inhibition du signal sonore émis à chaque cycle de respiration de l'enfant; et/ou l'acquittement automatique {arrêt/réarmement) de l'alarme sonore et/ou du dispositif de réveil de - 6 - l'enfant à la suite d'une nouvelle respiration; et/ou - l'inhibition du dispositif de réveil de l'enfant; et/ou - le comptage et la visualisation sur demande, du nombre de pauses respiratoires supérieures à un intervalle de temps présélectionné avec possibilité de remise à zéro du compteur; et/ou - le contrôle de l'état de la pile utilisée avec alarme sonore en cas d'usure de celle-ci; et/ou - le contrôle du bon fonctionnement de l'électronique par un circuit électronique indépendant, avec alarme sonore en cas d'anomalie de fonctionnement. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une coupe axiale schématique d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 est une représentation schématique d'un capteur de déplacement à électret utilisé dans le dispositif représenté figure 1. Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques illus- trant le principe du détecteur de déplacement utilisé dans le dispositif de la figure 1. Tel que représenté sur la figure 1, le dispositif pour la détection en continu du rythme respiratoire d'un enfant comprend tout d'abord un bottier cylindrique 1 d'une taille légèrement supérieure à celle d'un bottier de montre (diamè- tre de l'ordre de quelques cm). D'une façon plus générale, - 7- la forme de ce bottier 1 et le choix du matériau utilisé sont prévus de manière à ce que ce boîtier 1 puisse rester sur l'enfant en permanence sans aucune gêne pour ce dernier (irritation, douleur, etc...). Ce bottier 1 comporte plus particulièrement une face d'application 2, une face de visualisation 3 opposée à la face d'application 2 et une paroi latérale cylindrique 4. La face d'application 2 du bottier 1 comporte une zone centrale circulaire 5, reliée à une zone périphérique en forme de couronne 6 située en retrait, par un épaulement 7 muni d'un filetage. Sur ce filetage peut venir se visser une couronne 8 dont la face inférieure qui vient dans le plan de la zone centrale, en fin de vissage, porte une garniture adhésive 9. Au centre de la zone 5 est prévu un évidement cylindrique coaxial 11 à l'intérieur duquel est monté un détecteur comprenant: - un capteur de déplacement 12 logé au fond de l'évidement, - un premier poussoir 13 monté coulissant dans le logement 11 et venant porter sur le capteur de déplacement 12, - un deuxième poussoir 14 monté coulissant dans le logement 11 et retenu par une membrane souple 15 montée de façon étanche sur la zone centrale 5 de la face de fixation 2, grâce à une gorge circulaire 16 dans laquelle vient se fixer la bordure périphérique 17 de la membrane, et - un ressort de pression 18 disposé entre les deux poussoirs 13, 14. Sur la zone centrale 5 sont en outre prévues une ou plu- sieurs électrodes 19 par lesquelles il est possible de -8- transmettre à l'enfant une décharge de courant en vue de le réanimer La face supérieure 3 du boîtier 1 comprend quant à elle une fenêtre transparente 21 au droit de laquelle sont disposés un afficheur 22, une source lumineuse 23 et une source sonore 24. Bien entendu, le bottier peut également comprendre des moyens tels que des poussoirs d'interruption ou des touches sensitives permettant la mise en marche de l'appareil et les différentes présélections et commandes nécessaires au para- métrage et au fonctionnement de l'appareil. Il comprend en outre des moyens d'accès à une ou plusieurs piles 25 servant à l'alimentation du circuit électronique 26 contenu dans le bottier. Ce circuit électronique qui est couplé au transducteur 12, à l'afficheur 22, aux sources lumineuse et sonore 23 et 24, aux électrodes 19 ainsi qu'aux poussoirs des interrupteurs de commande (non représentés) comprend tous les éléments nécessaires au fonctionnement de l'appareil. Ce circuit qui fait intervenir des moyens connus de l'électronicien, et éventuellement un microprocesseur ainsi qu'un émetteur haute fréquence, ne constitue pas l'objet de l'invention et ne sera donc pas décrit. Sur la paroi latérale 4 du bottier 1 sont prévus, en deux emplacements diamétralement opposés, des moyens de fixation 27, 28 d'une ceinture abdominale 29 éventuellement élasti- que. Dans cet exemple, la détection de la respiration est basée sur l'utilisation, en tant que transducteur 12, d'un micro à électret constitué, comme représenté sur la'figure 2, par un électret métallisé 31 placé en regard d'une électrode 32 à une distance de quelques dizaines de microns. 9- L'électret 31 étant chargé, tout déplacement de celui-ci par rapport à l'électrode 32 induit un courant (entre l'électret et l'électrode) provoqué par une augmentation des charges positives ou négatives sur l'électrode 32. Les charges induites sur l'électrode 32 sont donc proportionnelles à l'amplitude du déplacement de l'électret 31. Dans cet exemple, l'invention utilise ce principe, étant entendu que, dans ce cas, le déplacement de l'électret 31 n'est pas provoqué par une vibration sonore comme dans le cas d'un micro, mais par l'ensemble constitué par les pous- soirs 13 et 14 et le ressort 18. Comme illustré sur les figures 3 et 4, avant la respiration, la zone du ventre 33 de l'enfant sur laquelle est placé le bottier 1, est détendue et n'exerce sur l'ensemble poussoirs 13, 14/ressort 18 qu'une faible pression (figure 3). Au moment de la respiration, le gonflement de l'abdomen de l'enfant qui est en partie absorbé par l'élasticité de la ceinture abdominale 29, entraîne un déplacement axial du poussoir 14. Ce déplacement est transmis de façon élastique au poussoir 13 par l'intermédiaire du ressort de compression 18 et, par conséquent, à l'électret 31 qui délivre alors au circuit électronique 26, un signal proportionnel à l'amplitude de ce déplacement. Il convient de noter que l'utilisation de l'ensemble pous- soirs 13, 14/ressort 18 pour transmettre l'effort exercé par l'abdomen jusqu'à l'électret 31, est destinée à éviter tout risque de détérioration de l'électret 31. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à ce mode de transmission. En effet, la sollicitation de l'électret 31 pourrait par exemple s'effectuer par une transmission hydraulique faisant intervenir un fluide hydraulique logé - 10 - dans la cavité fermée délimitée par la membrane 15 et l'évidement 11, ainsi que par un piston mu par le fluide hydraulique et venant porter sur le micro à électret. De même, le micro à électret pourrait consister en tout autre capteur de pression et/ou de déplacement. Il pourrait en outre consister en un organe de détection à ultrasons, le fluide hydraulique étant alors remplacé par un fluide assu- rant la transmission directe avec, éventuellement, une foca- lisation des ultrasons sur l'organe de détection. Un avantage important des appareils selon l'invention réside dans le fait qu'il peut fonctionner sans l'adjonction de matériel consommable (électrode, gel de contact, etc...) à l'exception de la pile 25 qui devra être renouvelée réguliè- rement. - 11 - Revendications de brevet 1. Dispositif pour la détection en continu, du rythme respiratoire d'un enfant, notamment en vue de la prévention de la mort subite du nourrisson par arrêt respiratoire au cours du sommeil, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif autonome de détection et de signalisation du rythme respiratoire de l'enfant muni de moyens permettant de déceler une pause respiratoire anormale et d'engendrer un signal d'alarme lorsque cette pause dépasse une durée prédéterminée, ce dispositif étant logé dans un bottier (1) de petites dimen- sions destiné à être directement disposé sur le corps de l'enfant, et en ce que ledit bottier comprend au moins: - une paroi d'application dont la face extérieure (2) est destinée à être maintenue appliquée sur la peau de l'en- fant, en un emplacement convenablement choisi, ladite paroi étant pourvue d'au moins un organe de détection (12, 13, 14, 18) connecté au susdit dispositif autonome de détection et de signalisation, cet organe étant conçu de manière à répondre à un effet déterminé du processus respiratoire et/ou cardiaque se manifestant au niveau de la peau à l'emplacement considéré, et - des moyens de fixation (8, 9, 28, 29) du boîtier (1) sur le corps de l'enfant, aptes à maintenir ladite face exté- rieure (2) de la paroi d'application et, de ce fait, ledit organe de détection (12, 13, 14, 18) contre la peau de l'enfant. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits organes de détection (12, 13, 14, 18) sont conçus de manière à détecter les mouvements thoraciques et/ou abdominaux de l'enfant et comprennent un transducteur (12) apte à transformer en un signal électrique utilisable par le dispositif autonome de détection et/ou de signalisation, les déplacements et/ou les variations de - 12 - pression, produits au niveau de la peau, à l'emplacement considéré, au cours du cycle respiratoire. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le susdit transducteur (12) comprend un micro à électret sur lequel sont retransmis, par des moyens de transmission, les déplacements et/ou les varia- tions de pression exercées au niveau de la peau de l'enfant en contact avec la surface d'application du boitier (1). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission sont mécaniques ou hydrauliques. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que ledit transducteur et lesdits moyens de transmission sont logés dans un évidement (11) formé dans la paroi d'application et refermé au niveau de la face extérieure (2) par une membrane souple (5). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission comprennent une premier poussoir mobile (13) venant porter contre le susdit transducteur (12), et un deuxième poussoir (14) maintenu appliqué contre ladite membrane (15), et en ce qu'entre les deux poussoirs (13, 14) est disposé un ressort (18). 7. Dispositif selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation du bottier (1) consistent en un adhésif (9) prévu à la périphérie de la face d'application (11) du bottier (1) et destiné à agir directement sur la peau de l'enfant. - 13 - 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit adhésif (9) est monté sur une pièce (8) amovible venant se fixer sur la paroi d'applica- tion (11) du boîtier (1). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite pièce consiste en une couronne (8) venant se visser sur un filetage ménagé sur un épaule- ment (7) de la face extérieure (11) de la paroi d'applica- tion du bo!tier (1). 10. Dispositif selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le bottier (1) comprend des moyens de fixation (28) d'une ceinture abdominale (29). 11. Dispositif selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le susdit dispositif de détection et de signalisation comprend des moyens de signalisation (22, 23, 24) prévus dans le boîtier permettant de produire des impulsions lumineuses et/ou sonores à chacun des cycles de respiration. 12. Dispositif selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de réveil ou de réanimation (19) de l'enfant commandé par un signal émis par le dispositif autonome de détection et de signalisation lorsqu'une pause respiratoire dépasse une durée prédéterminée. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit dispositif de réveil ou de réanimation comprend au moins une électrode (19) placée sur la face extérieure (11) de la paroi d'application du boîtier (1) et par laquelle peuvent être produites des décharges électriques commandées par ledit signal. - 14 - 14. Dispositif selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur haute fréquence placé dans le bottier et destiné à transmettre à distance le signal produit à partir desdits organes de détection et/ou le susdit signal d'alarme à au moins un récepteur affecté à la personne qui assure la surveillance de l'enfant. 15. Dispositif selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour: - la présélection de l'intervalle de temps choisi entre l'arrêt de la respiration et l'émission du signal d'alarme; et/ou - la présélection de l'intervalle de temps choisi entre l'arrêt de la respiration et le déclenchement du dispositif de réveil de l'enfant; et/ou - l'inhibition du signal sonore émis à chaque cycle de respiration de l'enfant; et/ou l'acquittement automatique (arrêt/réarmement) de l'alarme sonore et/ou du dispositif de réveil de l'enfant à la suite d'une nouvelle respiration; et/ou - l'inhibition du dispositif de réveil de l'enfant; et/ou - le comptage et la visualisation sur demande, du nombre de pauses respiratoires supérieures à un intervalle de temps présélectionné avec possibilité de remise à zéro du compteur; et/ou - 15 - - le contrôle de l'état de la pile utilisée avec alarme sonore en cas d'usure de celle-ci; et/ou - le contrôle du bon fonctionnement de l'électronique par un circuit électronique indépendant, avec alarme sonore en cas d'anomalie de fonctionnement.