Brevet FR2575388A3 — publié le 19860704

FR 2575388 A3 19860704 FR 8519287 A 19851227 L'invention a trait à un générateur à plusieurs buses pour la ventilation pulmonaire à haute fréquence. Selon les modes de réalisation actuellement connus, un générateur pour la ventilation pulmonaire par buse à haute fréquence comporte une buse d'un certain diamètre intérieur nominal, en forme de tube relativement long, engagée par son extrémité distale dans un évidement cylindrique creux d'un prolongement de tube d'intubation à diamètre intérieur nomi- nal égal à celui du tube. Le tube constituant la buse est situé dans l'axe de l'évidement cylindrique du prolongement et est habituellement fixé dans le raccord d'un moyen humidi- ficateur de gaz d'alimentation et le prolongement du tube d'intubation est inséré par son cône dans l'intérieur du raccord. Ces modes de réalisation connus de générateurs présen- tent un certain nombre d'inconvénients. - Au cas oû l'on adopte un certain diamètre intérieur nominal pour la buse du générateur et un diamètre intérieur différent pour l'évidement cylindrique du prolongement du tube d'intubation, il apparaît une surpression de gén6rateur maximale différente et une résistance interne de générateur différente même si la pression d'insufflation dans la buse est uniforme. Par exemple, avec un diamètre intérieur de bu- se uniforme, si l'on double le diamètre nominal de l'évide- ment cylindrique du prolongement, il y a multiplication par quatre environ de la surpression de générateur maximale et par huit environ de la résistance interne du générateur. Cette donnée matérielle rend difficile la programmation de la ventilation par buse à haute fréquence et risque aussi d'endommager les poumons du fait d'une forte surpression. Un autre inconvénient des réalisations connues est la difficulté éprouvée à régler le gén6rateur:en fonction de l'état instantané des poumons. Pour exemple, en cas de ven- tilation par buse assistée, o la ventilation se superpose à l'activité respiratoire du patient, il faut réduire la sur- pression de générateur maximale et la résistance interne du générateur et ajuster la ventilation superposée en fonction de l'activité respiratoire du patient tout en maintenant à un certain niveau la pression d'insufflation dans la buse qui établit la surpression dynamique dans le tube d'intuba- tion. Au cas o les voies respiratoires du patient opposent à l'écoulement une résistance relativement élevée, il est nécessaire d'augmenter la capacité de surpression maximale du générateur ainsi que la résistance interne de ce dernier, ce qu'on ne saurait faire, avec un diamètre intérieur uni- forme de la buse, qu'en augmentant sensiblement la surpres- sion d'insufflation, de sorte que la résistance interne du générateur n'augmente qu'en fonction approximative de sa racine carrée. Un autre inconvénient des réalisations connues de g6né- rateurs comportant une buse en forme de tubg relativement long située dans l'axe d'un évidement cylindrique d'un pro- longement du tube d'intubation réside dans la limitation du déplacement du cathéter suceur au cas o il faut soumettre le patient à un crainage par succion sans interrompre la ventilation, cette possibilité de drainage par succion sans interruption de la ventilation constituant l'un des avanta- ges de la ventilation par buse à haute fréquence. Cet avan- tage apparaît aussi au cas o l'on utilise des réalisations connues en association avec un bronchoscope, o la buse en forme de tube située dans le tube de bronchoscope empiète soit sur le tube optique, soit sur un outil opératoire. Un autre inconvénient lié à l'utilisation d'une buse en forme de tube relativement long est la perte d'énergie nota- ble due à l'écoulement de gaz dans un passage long et étroit. La présente invention a pour but de supprimer ou du moins de réduire sensiblement les inconvénients précités et de réaliser un générateur à plusieurs buses pour la ventila- - tion par buse à haute fréquence qui -réduirait le risque d'endominagement des poumons du fait d'une surpression de- ventilation, qui permettrait l'application de l'appareil à des patients différant par l'âge et par la-résistance oppo- sée à l'écoulement par les poumons et qui permettrait de drainer par succion les-voies respiratoires du patient sans interrompre la ventilation. Le g6nérateur à plusieurs buses pour la ventilation par - - 2575388 buse à haute fr6quence suivant la présente invention comprend un élément de raccordement entre des dispositifs servant au traitement pulmonaire et un tube introduit--dans les voies respiratoires du patient, cet-él'ment-de raccordement compre- nant un corps présentant un évidement cylindrique d:un-cer- tain diamètre interne nominal et comportant -a une extremité un embout supérieur et - l'autre- extremite un embout infé- rieur, au moins deux ouvertures:d'admission--étant ménagées- dans le corps de cet élément de raccordement_ et des buses étant disposées dans-ces ouvertures, les sorties des buses ayant des diamètres internes-nominaux-différents -et se termi- nant dans ledit évidement cylindrique de 1 l'élément-de raccor- dement et les axes des sorties de buse faisant avec l'axe de l'évidement cylindrique un angle de 10 a 30 p plusieurs ele- ments de raccordement de cette conception pouvant- formerunR jeu avec 6chelonnement des diamètres internes des sorties de buse, les diamètres internes nominaux différents des sorties de buse étant, pour chaque elemont de raccordement, dans le même rapport avec Ie diamètre nominal de l'évidement cylin- drique-. - L' embout supérieur constitue -un c8ne de raccordement-7 un raccord de circuit humidificateur ou un embout superieur stable de raccordement a une -tête de bronchoscope et l'em- bout inférieur constitue un cne:-allonge de-réception- du -tu-- be d'intubation ou un embout inferîeur stable de raccorde- -ment à- un tube de bronchoscope,- de sorte que 1e diamètre iu- terne nominal de 1' évidement cyiindrique est-6gal au diamè- tre interne nominal du tube d'intubation -ou-du-tube de bron- z f C-.: =:: choscope.; : : - -; - 'Les ouvertures- dali.mentation constituent -un embout co- nique standard de r6ception d'un raccord d'insufflation -de cathéter à surpression intermittente, d'un raccord de-cathe- ter à- surpression constante ou encore d'un bouchon.: Le corps del'é1ement de raccordement présente sur sa surface: externe, près de l'embouchure des ouvertures d'ali- mentation, des nombres.indiquant les diamètres. internes nomi- naux des orifices de buse et, -sur le- cÈn-e al!ong. ou sur-la: partie cylindrique externe.de l'embout infer!eur, un nombre : ': S - - : ::: E 0: - ? X::; indiquant le diamètre interne de 1'évidement cylindrique.: L'effet nouveau et interessant- de l'agencement selon la présente invention réside en ce que son principe de réalisa-:: tion consiste à prévoir -un élement de raccordement entre le:- tube d'intubation et le: raccord d'un::circuit humidificateur ou entre un tube et une tête de bronchoscope. Dans le corps de i 'élément' de raccordement-est menage un évidement cylin- drique d'un certain diamètre interne nominal, lequel diametre - est 6gal au diamètre interne nominal du tube d'intubation ou: du tube de bronchoscope. Dans le corps de -1-'lé6ment de rac- cordement sont ménagées au moins deux ouvertures, dont-chacu- - ne reçoit une buse, les.diam&tres internes nominaux des bu- ses étant differents, lez buses aboutissant à l'intérieur de; l'évidement cylindrique de façon que les axes des orifices de buse fassent avec l'axe de l'évidement cylindrique un an- gle de 10 à 30 et que les embouchures des-buses ne s',enga-: gent pas à l'intérieur de l'evidement cylindrique. Les ouver- tures du corps de l'élément de -raccordement constituent des embouts coniques de réception du raccord d'insufflation d'un cathéter à surpression intermittente ou d'un cathéter a sur- - pression constante de niveau réglable Des l6ments-derac: cordement semblables forment un-jeu 3 à dinamtres nominaux d' évidement cylindrique echelonnes et à diametres internes - - d'orifice de buse diff6rents et les diamètres internes noml- naux différents des orifices de buse sont toujours approxi- mativement dans le- mime rapport avec le diamètre interne- nominal de l'évidement cylindrique de l'élément de raccorde- ment;. Des exemples de réalisation de générateurs à plusieurs buses pour ventilation pulmonaire- par buse àa haute fréquence: sont pr6sentés sur les dessins annexes, sur lesquels: la figure 1 est-une coupe en élévation d'un g6nérateur pour association à un tube d'intubation: - la figure 2 est une vue lat6rale du même générateur; la figure 3 est-une 3 et-uecoupe en élévation d'un générateur pour association à-un bronchoscope; la figure est une vue latérale de -ce genérateur. - Comme on le -voit sur les figures I et 2,-le générateur de ventilation pulmonaire par buse haute fréquence com- prend un élément de raccordement I présentant un évidement cylindrique 2 d'un certain diamètre interne nominal. L'élé- ment de raccordement 1 présente à une extrémité un embout supérieur 3 et à l'autre extrémité un embout inférieur 4. Dans le corps 5 de l'élément de raccordement 1 sont ménagées au moins deux ouvertures d'alimentation 6, 7 garnies de buses 8 et 9, ces buses 8 et 9 présentant dés orifices de buse 10 et 11 de diamètres nominaux différents qui débouchent dans 0l l'évidement cylindrique 2. Les axes des orifices de buse 10, 11 font avec l'axe de l'évidement cylindrique 2 un angle de à 30 . Des éléments de raccordement semblables constituent un jeu avec échelonnement des diamètres internes nominaux de l'évidement cylindrique 2 et les diamètres internes nominaux différents des orifices de buse 10, Il sont, pour tous les éléments de raccordement 1, approximativement dans le même rapport avec le diamètre interne nominal de l'évidement cy- lindrique 2. L'embout supérieur 3 forme un cône 12 de raccordement au raccord d'un-circuit humidificateur 13 ou un embout supé- rieur stable de raccordement à la tête 15 d'un bronchoscope. L'embout inférieur 4 forme un cône allongé 16 de réception du tube d'intubation 17 ou un embout inférieur stable 18 de réception du tube 19 d'un bronchoscope (voir figures 3 et 4). Le diamètre intérieur nominal de l'évidement cylindrique 2 est égal au diamètre intérieur nominal du tube d'intuba- tion 17 ou du tube de bronchoscope 19. Les ouvertures d'alimentation 6 et 7 constituent des embouts coniques standards de réception du raccord d'insuf- flation 20 d'un cathéter 21 à surpression intermittente, du raccord 22 d'un cathéter 23 à surpression constante ou d'un bouchon 24. Des nombres 28 indiquant les diamètres intérieurs nomi- naux des orifices de buse 10 et 11 figurent sur la surface extérieure 25 du corps 5 de l'élément de raccordement 1 près des embouchures 26 et 27 des ouvertures 6 et 7 et en un au- tre endroit de la surface 25 du corps 5 figure un nombre 29 indiquant le diamètre intérieur nominal de l'évidement cy- - 2575388 lindrique 2. On va exposer le fonctionnement du générateur à plu-- sieurs buses en se référant aux exemples de réalisation pré- sentés sur les dessins. Le fonctionnement du générateur à plusieurs buses relié à un tubed'intubation (figure 1) est le suivant: On relie l'élément de raccordement 1, constituant le générateur multibuse, par le cane allongé 16 au tube d'intu- bation 17, par le cône 12 au raccord 13 d'un circuit humidi- ficateur, par le raccord d'insufflation 20 raccordé à l'ou- verture 6 ou 7 au cathéter 21 sous preesion intermittente et par le-raccord 22 au cathéter 23 sous surpression constante. L'énergie présente sous forme de pression dans le ca- théter 21 à surpression intermittente se transforme dans l'orifice de buse 10 ou 11 en vitesse de gaz. Le courant de sortie est turbulent et aspire à partir de l'évidement cylin- drique 2 le gaz humidifié provenant du raccord 13 du circuit humidificateur. A mesure que la distance à l'orifice de buse ou Il augmente, le poids spécifique du gaz- aspiré augmen- te et la vitesse moyenne du courant allant s'élargissant di- minue. A l'endroit o le cône turbulent de gaz en écoulement touche la paroi de l'évidement cylindrique 2, ou celle du tube d'intubation 17, une fermeture dynamique des-voies res- piratoires du patient est assurée et la surpression engen- drée par l'énergie cinétique des gaz devient supérieure à la résistance à l'écoulement des voies respiratoires et à la résistance élastique des poumons et des gaz parviennent aux poumons. Au cours du temps suivant, le volume de gaz inhalés augmente et la surpression régnant dans les poumons croit du fait de la résistance élastique des poumons. Du fait de la surpression accrue régnant dans les poumons, le gradient de pression entre le générateur et les poumons diminue et le débit de pénétration dans les poumons baisse. La pression maximale que peut engendrer le générateur est approximativement proportionnelle au produit de la sur- pression régnant dans le cathéter 21 par la surpression intermittente et au carré du diamètre interne nominal de l'orifice de buse 10 ou 11 et du diamètre interne nominal de -75388 l'évidement cylindrique 2. Au moins-i deux buses 8 eta9 9-ori- fices de buse 10, 11 de diametres in-ternes différents sont disposées dans un générateur multibuse;- toutefois, il-est possible de porter à- quatre le nombre des buses, pré-sentant toutes des orifices de buse à diamètresinterne-différents. Les diametres internes différents des orifices de buse 10, 11 du générateur multibuse permettent de choisir une surpres- sion maximale de -générateur différente même en-cas--de main- tien de la surpression d'insufflation et d'ajuster ainsi le générateur à l'éetat- clinique:instantané du patient. Par exemple dans le cas de-ventilation assistée, o la ventilation à haute fréquence se superpose à l'activité - spontanée du patient,' il est avantageux de choisir une va - leur relativement basse pour le rapport-du diamètre-interne- nominal du débouché de buse et -du diamètre interne-nominal de 1 évidement cylindrique, ce qui réduit le-e surpression: maximale et la résistance du générateur et permet à celui-ci de mieux s'ajuster à l'activité spontanée du patient. - : Dans le cas de ventilation pulmonaire par buse à haute fréquence du type contr6ôlé o une résistance relativement élevée est rencontrée à la traversée-e des voies respiratoires, il est avantageux de choisir- unebuse à orifice de buse-d'un plus grand diamètre interne nominal, ce qui- augmente la sur- pression et la résistance interne du générateur, de sorte qu'il apparaït une perte -de charge accrue entre:le généra- teur et l'espace alvéolaire et simuttanément une diminution progressive du debit d'inspiration,- ce qul augmente la-vénti- lation alvéolaire.: s: -_ Des éléments de raccordement Il à:évidements cylindriques 2 de diamètres internes nominaux échelonnés constituent -un jeu de générateurs multibuses échelonnés de façon qu'on puis- se assurer, par exemple dans le cas de ventilation d'un pré- maturé, une ventilation semblable à celle d'un adulte.Cette similitude découle-de l'identité du rapport entre les diamè- tres internes nominaux des orifices de-buse et le diamètre interne nominal de l'évidement cylindrique. Il est donc-pos- sible d'éviter tout endommagement pulmonaire par-surpres- sion et, simultanément, de simplifier la programmation de la ventilation par buse à haute fréquence.- -:: Au cas o il est nécessaire d'augmenter la surpressionto d'expiration finale, il -est possible de relier l'ouverture: 6 ou 7 qui ne contient pas de raccord d'iusufflation 20 an raccord 22 dfun cathéter 23 a surpression constante. On- as- sure ainsi dans le tube d'intubation 17 une surpression constante, dont on peut ajuster-le niveau d'après la valeur de la surpression constante régnant:dans le catheter 23 et la surpression du--generateur se superpose a la surpression constante. - - La disposition conférée aux-buses 8 -et 9 dans:-le corps: de l'élément de raccordement i sans dépassement des embou- chures de ces buses dans '1évidement cylindrique 2 permet- lTintroduction, par la voie de I'evidement cylindrique 2, d'un cathéter suceur dans-- le: tube d'intubation 17et- son libre déplacement pendant son introduction dans la bronche souche droite ou gauche au cours de la:ventilation. En cas - de pose d'un cathAter sueeur, la section de passage dec !"évidement cylindrique 2 se trouve relativement-reduite, ce qui augmente la valeur maximale de la surpression de èe- nérateur et de la résistance interne du générateur avec pour résultat une réduction de la ventilatior a bas régime. Le maintien de la ventilation exige l'augmentationde -la sur- pression régnant dans le cathéter 21 à surpression intermît-: tente.: -:;:: :-- - Le -fonctionnement- du générateur multibuse reliéà un bronchoscope (figure 3)- est le suivant: -: Le générateur multibuse constituant 1'é1ément de rac-: cordement 1 est relié- par son -embout stable supérieur 14 àa- la tête 15 d'un bronchoscope-et par son-embout stable infé- rieur 18 au-tube 19 du bronchoscope,- par le raccord d'insuf-: flation 20 inséré- dans l'ouverture ou 7 au cathèter 21 - S o: 7: -u cahtr sous surpression intermittente et si besoin est par:le-rac- cord 22 au cathéter 23 sous surpression constante-: =Le fonctionnement du générateur multibuse reli a-un bronchoscope est le même que celui d'un générateur multibu- se relié au tube d'intubation. -: De la description donnée d'-exemples de réalisation de g6nérateur multibuse et du fonctionnement de ce gén6rateur ressortent avec 6vidence les avantages suivants: réduction du risque d'endommagement pulmonaire par surpression, sim- plification de la programmation de la ventilation, simplici- t6 d'extension de la ventilation à l'aide d'un seul appareil sans limitation de catégorie de taille, de poids et d'âge des patients, possibilité de succion au cours de la ventila- tion, mode simple de génération de la surpression d'expira- tion finale. REVENDICATIONS 1. Générateur multibuse pour ventilation pulmonaire par buse à haute fréquence conçu sous forme d'élément de raccor- dement entre des dispositifs servant au traitement pulmonai- re et un tube introduit dans les voies respiratoires du pa- tient, cet élément de raccordement (1) étant caractérisé en ce qu'il comprend un corps (5) présentant un évidement cylin- drique (2) d'un certain diamètre interne nominal, un embout supérieur (3) à l'une de ses extrémités et un embout infé- rieur (4) à son autre extrémité, au moins deux ouvertures d'alimentation (6,7) ménagées dans le corps, des buses (8,9) à orifices de buse (10,11) de diamètres internes différents, prévues dans lesdites ouvertures d'alimentation, se terminant dans ledit évidement-cylindrique (2), les axes des orifices de buse faisant avec l'axe de l'évidement cylindrique un an- gle de 10 à 30 , plusieurs éléments de raccordement de cette conception constituant un jeu d'éléments de raccordement échelonnés par les diamètres internes des évidements cylin- driques et dans lequel les diamètres internes nominaux dif- férents des orifices de buse de tous les éléments de raccor- dement sont sensiblement dans le même rapport avec le diamè- tre interne nominal de l'évidement cylindrique. 2. Générateur multibuse selon la revendication 1, carac-- térisé en ce que l'embout supérieur (3) constitue un cône de raccordement au raccord d'un circuit humidificateur (13) ou un cône de raccordement à la tête (15) d'un bronchoscope et l'embout inférieur (4) constitue un cône allongé de raccorde- ment à un tube d'intubation (17) ou un embout inférieur sta- ble de raccordement a un tube de bronchoscope (19), le diamè- tre interne nominal de l'évidement cylindrique (2) étant égal aux diamètres internes nominaux du tube d'intubation et du tube de bronchoscope. 3. Générateur multibuse selon la revendication l-ou 2, caract6risé en ce que les ouvertures d'alimentation (6,7)du corps (5) de l'élément de raccordement sont conçues sous forme d'embouts coniques standards destines à recevoir un raccord d'insufflation (20) de catheter a surpression inter- mittente (21), un raccord d'insufflation (22) de cathéter A- pression constante-(23) ou encore-un -bouchon de-fermeture (24). 4. Générateur multibuse selon la revendicationl 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le corps de -1'embout présente sur sa surface externe, pres des embouchures des orifices de buse, des nombres (28) indiquant le diamètre interne nominal de ces orifices -età l a partie inférieure du-corps -(5) un -nombre (29) indiquant- le diamètre interne nominal de:1: vi- dement cylindrique (2) de ce corps.:_ _: