Brevet FR2634652A1 — publié le 19900202

Valve respiratoire asservissable La présente invention concerne une valve respiratoire asservissable, avec une valve de commande fournissant la pression de commande modifiable, une conduite de gaz de commande débouchant tant dans une chambre de commande de la valve respiratoire que, par l'intermédiaire d'un obturateur produisant une pression d'écoulement de gaz de commande, dans un branchement de la valve de commande. Un appareil respiratoire avec une valve de commande pour l'asservissement d'une valve respiratoire a été décrit dans la demande de brevet allemand DE-25 25 359. Dans l'appareil respiratoire connu, le gaz nécessaire pour la respiration s'écoule, à partir du dispositif de dosage de gaz frais de l'appareil respiratoire, dans un système de tuyaux souples de gaz respiratoire, qui est relié au patient par l'intermédiaire d'un embout en Y. La branche d'expiration du système de tuyaux souples est raccordée à une valve respiratoire asservissable. La valve respiratoire est fermée pendant la phase d'inspiration, de sorte que la pression respiratoire peut s'établir dans le système de tuyaux souples par contre, la valve est ouverte pendant la phase d'expiration, et le gaz expiré par le patient peut s'évacuer dans l'environnement. La commande de la valve respiratoire a lieu à l'aide d'un élément logique bistable comme obturateur, qui sollicite à intervalles rythmiques, pendant la phase d'inspiration, la chambre de commande de la valve respiratoire avec une pression de commande qui ferme la valve. Pour la phase d'expiration, on passe à un deuxième niveau de pression, inférieur au premier, avec lequel est produit dans le système de tuyaux souples un état dit de PEEP (Positive End Expiratory Pressure = pression positive de fin d'expiration). Les deux niveaux de pression sont établis par deux branches, commutables par l'intermédiaire de l'élément logique bistable, qui produisent la pression de commande, chaque branche étant constituée d'un limiteur de débit et d'un étranglement. Le gaz de commande qui traverse le limiteur de débit respectif s'écoule dans l'atmosphère en passant par la chambre d'évacuation de l'obturateur et par l'étranglement, la pression dynamique produite agissant comme pression de commande sur la chambre de commande de la valve respiratoire. Les limiteurs de débit permettent de faire varier le flux entrant de gaz de commande et par suite la pression de commande. Les limiteurs de débit permettent de régler séparément la pression de commande pour la phase d'inspiration et pour la phase d'expiration. L'élément logique bistable, en tant qu'obturateur, et les branches produisant la pression de commande, constituent conjointement la valve de commande de la valve respiratoire. La valve respiratoire connue munie de la valve de commande, qui sera ciaprés toujours désignée globalement "valve respiratoire", présente l'inconvénient que la pression d'expiration minimale qui peut être réglée est la pression atmosphérique, attendu que le gaz de commande ne peut être évacué que vers l'atmosphère. La pression de commande réglable à la valve de commande, et par suite la pression de référence régnant dans la chambre de commande de la valve respiratoire, ne peuvent donc être abaissées au minimum qu'à la pression atmosphérique ambiante. Mais comme le gaz respiratoire connaît une résistance dynamique lorsqu'il traverse la branche d'expiration de la conduite de gaz respiratoire, il faut encore toujours vaincre, en plus de la pression de référence statique dans la chambre de commande de la valve d'expiration, par rapport à l'atmosphère ambiante, la résistance dynamique à l'écoulement. Cette surpression, appelée surpression dynamique de fin d'expiration, reste donc en définitive la pression de gaz respiratoire qu'il faut encore vaincre, dans la mesure o la PEEP a été réglée à zéro sur l'appareil respiratoire. Même en présence d'une pression PEEP réglable allouée, il règne donc une pression PEEP dynamique supplémentaire, différente selon l'équipement de l'appareil respiratoire, qui n'est pas incluse dans l'étalonnage de l'ensemble du système respiratoire. On en arrive donc à des écarts non maîtrisables entre la pression PEEP réglée et la PEEP effective. La présente invention a pour but de rendre une valve respiratoire du type mentionné en introduction asservissable de telle sorte que la surpression dynamique de fin d'expiration, fonction du système, soit prise en compte et compensée pour le réglage de la PEEP. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que tant la chambre de membrane de la valve respiratoire que la chambre d'évacuation de la valve de commande sont reliées à un dispositif produisant une dépression. L'invention permet d'obtenir que la pression de référence dans la chambre de commande ainsi que dans la chambre d'évacuation de la valve de commande possède comme valeur minimale la pression sous-atmosphérique qui peut être produite par le dispositif. Si cette pression de référence sousatmosphérique correspond à la résistance dynamique à l'écoulement préalablement déterminée, on peut obtenir lors de l'utilisation de la valve respiratoire, même dans le cas dynamique, une pression de fin d'expiration qui est égale à la pression atmosphérique. La surpression dynamique de fin d'expiration, qui est indésirable, est ainsi compensée. En effet, si la force de fermeture agissant sur l'obturateur de la valve de commande est totalement supprimée (flux de gaz de commande non étranglé), la pression sous-atmosphérique produite agit tant dans la chambre de commande que dans la chambre de membrane de la valve respiratoire. En réglant ensuite la force de fermeture agissant sur l'obturateur de la valve de commande, la pression sous-atmosphérique est augmentée jusqu'à ce qu'elle corresponde à la valeur d'après la pression d'expiration dynamique, cette dernière étant ainsi compensée. D'une manière type, le dispositif produit une dépression pouvant atteindre 15 mbar (I bar = 105Pa), pour une capacité de refoulement supérieure à environ 30 I/mn. Le flux de gaz de commande s'écoule à un débit typique d'environ I l1/mn. Grâce à ce rapport entre la capacité de refoulement et la vitesse d'écoulement, la caractéristique d'aspiration du dispositif produisant la dépression ne peut pas être influencée. Un dispositif opportun pour produire la dépression consiste en une pompe d'aspiration, soit sous la forme d'une pompe de refoulement volumétrique, soit sous la forme d'un éjecteur -de flux produisant une dépression. Il est opportun de réaliser la valve de commande sous la forme d'une valve à membrane, dont la chambre de pression de commande, en tant que partie de la chambre d'évacuation, est également reliée au dispositif produisant la dépression. Il peut être suffisant de réaliser la chambre d'évacuation sous la forme d'une chambre dans laquelle est uniquement logé l'obturateur, en tant qu'élément produisant la pression de référence. Afin de pouvoir exercer sur l'obturateur de la valve de commande une force de fermeture fiable et aisément modifiable pendant les phases d'inspiration ou selon le cas d'expiration, il est avantageux de choisir un dispositif à bobine mobile. Ce dernier peut être asservi, en ce qui concerne sa force de fermeture, par une unité de commande en fonction des phases de respiration. Pendant l'inspiration par exemple, la pleine force de fermeture agit sur l'obturateur; la pression de référence agissant dans la chambre de commande de la valve respiratoire ferme la valve respiratoire. La bobine mobile peut agir sur l'obturateur dans la chambre de commande de la valve de commande par l'intermédiaire d'une barrette. L'invention va être maintenant décrite plus en détails à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé, dans lequel Figure 1 est une vue en coupe longitudinale à travers une valve respiratoire et une valve de commande à dispositif à bobine mobile; et Figure 2 est une vue en coupe longitudinale à travers une valve de commande munie d'une membrane de commande sollicitée par ressort. La figure 1 représente une valve respiratoire 1 avec un corps de valve 2 qui possède une admission 3 pour le gaz respiratoire provenant de la branche d'expiration d'une conduite de gaz respiratoire non représentée, l'admission 3 débouchant dans un siège de valve en cratère 4, qui est recouvert par une membrane 5. La chambre de membrane 6 de la valve respiratoire 1 possède une sortie 7. Dans la chambre de commande 8 débouche une conduite de gaz de commande 9, qui est simultanément reliée à une admission de commande d'une valve de commande 11. L'admission de commande 10 se termine dans un siège 12 pour une membrane de commande 13 qui, en ce qui concerne sa force de fermeture, est précontrainte dans le sens de fermeture par l'intermédiaire d'un dispositif à bobine mobile 14 et d'un poussoir 15 agissant sur la membrane de commande 13. Le corps 16 de la valve de commande 11 est divisé par la membrane de commande 13 en une chambre d'évacuation 17 et une chambre de commande de pression 18. Les deux chambres 17, 18 sont munies de sorties 19 qui sont reliées, conjointement avec la sortie 7 de la valve respiratoire, à une conduite d'évacuation par aspiration 20, qui est reliée à une pompe d'aspiration 21 pour produire une dépression. Le gaz de commande est amené d'une source de gaz de commande 22 non détaillée à la conduite de gaz de commande 9 en passant par un étranglement 24. L'étranglement 24 limite le flux de gaz de commande de telle sorte que règne dans la chambre de commande 8 la même pression que dans l'admission de commande 10. En fonctionnement, pendant l'inspiration, la pleine force de fermeture agit sur la membrane de commande 13. Par l'intermédiaire de la conduite de gaz de commande 9, la chambre de commande 8 est sollicitée avec la pression de commande maximale. La membrane 5 est pressée contre le siège en cratère 4, la valve respiratoire 1 est fermée. Au début de l'expiration, la force de fermeture exercée sur la membrane de commande 13 est suffisamment réduite pour que la valve respiratoire I s'ouvre et que s'établisse la surpression de fin d'expiration préalablement déterminée. Par l'intermédiaire de la force de fermeture, la pression de fin d'expiration peut être réglée de telle sorte que la presssion d'expiration dynamique agissant dans la conduite de gaz respiratoire est prise en compte et totalement compensée. La figure 2 représente une autre forme de réalisation possible d'une valve de commande 25 à membrane de commande 13 sollicitée par ressort. Dans la mesure ou on a utilisé les mêmes désignations qu'à la figure 1, les mêmes références numériques sont présentes. La description de la figure 1 s'applique alors d'une manière correspondante. La membrane de commande 13 est précontrainte par le ressort 26, la précontrainte étant réglable à l'aide de la vis moletée 28. La vis moletée traverse le corps 27. Le gaz de commande s'écoule à partir de deux sources 22 et 33, non détaillées. Pendant l'inspiration, le commutateur 29 est relié par l'intermédiaire du deuxième branchement 31 à la source de gaz de commande 33, qui sollicite en pression la chambre de commande 8. La valve respiratoire I est fermée. Dans la phase d'expiration, la chambre de commande 8 est reliée par l'intermédiaire du commutateur 29 et du premier branchement 30 à la source de gaz de commande 22. La pression de référence dans la chambre de commande 8 peut être réglée par l'intermédiaire de la force de fermeture du ressort 26. La force de fermeture du ressort 26 peut être modifiée à l'aide de la vis moletée 28. REVENDICATIONS 1. Valve respiratoire asservissable, avec une valve de commande fournissant la pression de commande modifiable, une conduite de gaz de commande débouchant tant dans une chambre de commande de la valve respiratoire que, par l'intermédiaire d'un obturateur produisant une pression d'écoulement de gaz de commande, dans un branchement de la valve de commande, caractérisée en ce que tant la chambre de membrane (6) de la valve respiratoire (1) que la chambre d'évacuation (17, 18) de la valve de commande (11) sont reliées à un dispositif (21) produisant une dépression. 2. Valve respiratoire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif est une pompe d'aspiration (21). 3. Valve respiratoire selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la valve de commande est une valve à membrane (11), dont la chambre de pression de commande (18), en tant que partie de la chambre d'évacuation (17), est également reliée au dispositif (21) produisant la dépression. 4. Valve respiratoire selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée en ce que le dispositif produisant la pression d'écoulement de gaz de commande est un dispositif à bobine mobile (14) qui, par un poussoir (15) qui lui est relié, agit dans le sens de fermeture sur la membrane de commande (13).