Brevet FR2647576A1 — publié le 19901130

- 1-. La présente invention concerne un dispositif pour détecter, contrôler, surveiller ou alarmer un sujet endormi naturellement ou artificiellement pour permettre la détection d'un arrêt respiratoire prolongé. Le contrôle, la surveillance, le déclenchement de l'alarme pour surveiller un sujet endormi est effectué traditionnellement par la mesure de sa tension artérielle, par la détection du mouve- ment de sa cage thoracique ou par la mesure de la résistivité de la peau ou la mesure de la saturation en oxygène du sang. L'appareillage sophistiqué employé dans les centres de réanima- tion, les hôpitaux et les cliniques est particulièrement lourd et volumineux. L'appareil qui permet le contrôle et la surveillance par détec- tion du mouvement de la cage thoracique ou la résistivité de la peau n'est pas fiable, car le paramètre de référence par rapport au déplacement à mesurer est mobile et de ce fait fausse les mesures. L'appareillage portatif du type à mesurer la tension artérielle ou veineuse ou par mesure de saturation en oxygène du sang est fiable, mais il présente le défaut de déclancher le réveil du sujet ou une intervention extérieure, alors que le manque d'oxygène a commencé à provoquer un malaise entraînant une accélération du rythme cardiaque et une montée de la tension Le dispositif décrit et faisant l'objet de la présente invention remédie à ces inconvénients, car sur un sujet endormi, il permet de le contrôler, de le surveiller ou de le réveiller, par le contrôle de son rythme respiratoire dont l'arrêt prolongé est détecté dans un bottier de détection muni d'un ou de plusieurs détecteurs opto- électroniques recevant une excitation d'une bille flotteur introduite dans un tube de verre horizontal ou incliné dont la course est limitée par deux butées placées-de part et d'autre de celui-ci. Le va-et-vient au rythme de l'inspiration ou de l'expiration du sujet fait passer la bille devant le détecteur. Tant que le rythme est régulier, l'alarme est hors service, dès que le sujet s'arrête de respirer de 0 à n secondes, période réglable par l'utilisateur, l'alarme se met en service immédiatement. Dans tous les cas, l'alarme est déclanchée même en cas de débranchement accidentel du système de détection sur le sujet à surveiller, par conséquent le dispositif 2- présente une sécurité absolue. Le dispositif selon l'invention permet les avantages suivants: Une facilité de mise en service ( pas de réglage de sensibilité) et utile pour la surveillance en réanimation des hôpitaux et des cliniques, la surveillance en chambre après des soins intensifs la surveillance à domicile par interphone HF liaison secteur 220 volts, la surveillance en ambulance et dans les interven- tions d'urgences. La détection des arrêts respiratoires même bouche ouverte, par l'adjonction d'un troisième piquage fixé sur un support plat et souple lui-même fixé sur l'embout nasal ( voir planche 3/4 figures 1 et 2). La régulation pour l'économie d'oxygène pour les insuffisants respiratoires en fixe ou déambulatoire; dans ce cas, un embout nasal sur chacune des narines sera utilisé séparément: l'un pour la détection de la respiration, l'autre pour l'admission d'oxygène. La surveillance à distance de personnes travaillant en atmosphère explosive ou dangereuse. La surveillance des nourrissons risquant l'étouffement ou le blocage respiratoire, la mort subite du nouveau-né. L'appel au secours pour malade alité, grabataire ou dans l'impossiblité de se mouvoir ou de parler, par action de la respiration sur dispositif déclanchant l'alarme. La commande de fonctions diverses pour handicapé physique moteur atteint gravement, notamment: Commande de marche avant, arrière et de direction des fauteuils roulants. L'émission d'alphabet morse, pour conversation par handicapé total et muet.LaTranscription sur ordinateur par décodeur morse pour écriture sur écran. L'édition sur imprimante en clair ou en braille pour lecture en braille par aveugle. La commande d'allumage de lampes et mise en marche d'appareils domestiques divers. Le verrouillage de portes, le déclanche- ment d'appel téléphonique d'urgence. La sécurité des vigiles, des agents de la police, des banques des transporteurs de fonds, des chauffeurs de taxis, par déclanchement d'alarme émise par impulsion respiratoire sur codeur agissant sur sirène ou émetteur radio en cas d'agression ou de menace. -3- DESCRIPTIF TECHNIQUE DU DETECTEUR DE RESPIRATION ET D'ARRET RESPIRATOIRE. Le principe du déclanchement de l'alarme signalant un arrêt respiratoire prolongé réside dans l'excitation d'un relais (9) et (26) actionné par temporisation (8) réglable de 0 à n secondes (50). L'excitation du relais d'alarme (9) et (26) est provoqué par sa tension d'alimentation qui est gérée par une carte électronique comprenant deux circuits temporisés (8) réglables, recevant chacun une impulsion électrique provenant de détecteurs (1) soit capacitif, soit résistif, soit photo-électrique dont le signal est transmis soit par câble électrique ou fibre optique (45) à un amplificateur (6) dont les sorties relais mono ou bistable (7) peuvent être électromécaniques ou électroniqueset sont raccordées aux temporisation électroniques (8), qui peuvent être également électromécaniques. Lorsqu'un contact du relais (7) est bloqué en position fermée ou ouverte selon la fonction choisie, la temporisation (8) commence son comptage pour se mettre en alarme à la fin du temps réglé par l'utilisateur (50). L'excitation des détecteurs (1) est provoquée par le passage d'une bille (5) en matière plastique, ou fibre de carbone,ou métallique ou autres, se déplaçant dans un tube de verre ou plastique horizontal ou incliné (2) et de diamètre intérieur approprié pour permettre à la bille de se déplacer avec un jeu minimum. La course de la bille est limitée dans le tube par deux butées (3) percées au centre ou échancrées sur les côtés pour laisser passer l'air (25). Les détecteurs (1) sont placés de part et d'autre de la course de la bille ou en tout autre point de cette course de façon à détecter son passage en va-et-vient ou au niveau de chaque butée, soit à l'inspiration, soit à l'expiration. Une des extrémités libre du tube est reliée à une tuyauterie vinyle souple (4) qui peut être raccordée à une prise respira- toire nasale ou à un masque respiratoire médical ou autre. Le mouvement de la bille (5) dans le tube est provoqué par l'inspiration ou l'expiration du sujet à surveiller. L'autre extrémité du tube est laissée à l'air libre (23). -4- Lorsque l'alarme est déclanchée suite à la détection d'un arrêt respiratoire, si le sujet se remet à respirer, la bille se remet en mouvement dans le tube, la détection se fait immé- diatement et l'alarme s'arrête aussitôt. Le cycle recommence Le tube de verre ou plastique muni de sa bille est amovible et interchangeable avec sa tuyauterie vinyle de liaison vers le sujet à surveiller. Il peut être introduit dans un orifice (14) entre les détecteurs restant fixes dans un bottier de détection (10) fixé sur le bottier.électronique de commande et d'alarme (22). Le sujet à surveiller peut ainsi bénéficier d'un système autonome de contrôle de sa respiration complète- ment stérile, aseptique et personnalisé. La sortie libre (23) du tube de verre (2) étant à l'air libre et sans aucun contact avec le bottier de détection (10). Une rondelle butée (46) figure 3 planche 2/4, mettant le tube (2) au bon emplacement pour la détection. Une vis de blocage (51) permet de bloquer le tube de verre dans la bonne position et à son emplacement dans le bottier de détection. La tension d'utilisation donnée par le contact du relais d'alar- me (26) peut être utilisée pour alimenter un émetteur de bip sonore (11) ou un écouteur d'oreille (13) raccordé à l'ampli (11) par jack (12) effaçant le bip sonore ou un enregistrement de bip sur cassette pour une alarme individuelle, ou alimentée par magnétophone 12 volts à cassettes (29). Un report d'alarme peut également être exploité à distance et raccordé à la tension d'utilisation ( 220 volts) du deuxième relais (9) relié à un socle 220 volts à la sortie du bottier d'alarme (27). Sur la face avant du bottier électronique d'alarme (22) de dimen- sions appropriées, se trouve: un interrupteur marche-arrêt (15), un socle fiche de courant 220 volts (32), un voyant signalant le top de temporisation n0 1 (16), un voyant signalant le top de la temporisation n 2 (17), un voyant d'alarme (18), un voyant témoin (20) de marche sur batterie autonome rechargeable (30) reliée à une fiche socle 12 volts sur bottier (33). Un cordon d'alimentation 12 volts avec fiche 12 volts pour raccorde- ment sur allume cigare (34), un ensemble d'alimentation stabi- lisé filtré avec fusibles, 220 volts / 12 volts (31) avec char- geur 12 volts incorporé. -5- Le détecteur peut-être miniaturisé pour le transport en voyage, son appareillage de détection fonctionne alors sur pile autonome, et le tout peut se loger dans un mini boîtier contenant également le tube de détection amovible. La surveillance à distance du sujet peut-être effectuée par retransmission de l'alarme par le réseau 220 volts du domicile, de l'hôpital ou de la clinique, sur le principe de la trans- mission HF 220 volts, employé pour les interphones utilisant ce moyen d'interliaison (24), émetteur relié à la fiche (27), recevant l'alimentation 220 volts lorsque l'alarme se déclenche. Dans ce cas, un récepteur accordé sur la fréquence d'émission de l'alarme du détecteur d'arrêt respiratoire pourra être branché sur n'importe quelle prise de courant reliée au réseau de distribution électrique 220 volts sur lequel est raccordé le détecteur à la sortie (27) pilotée par le relais (9). L'émetteur de bip ou le magnétophone (11) ainsi que l'émetteur interphone 220 volts (24) peuvent être incorporées au bottier (22). Une économie d'alimentation en oxygène pour insuffisant respiratoire ayant besoin d'apport de ce gaz peut-être effect- uée pour que l'oxygène soit utilisé par le sujet seulement en phase inspiratoire, dans ce cas, un relais (34) excité par la détection à la phase inspiratoire dont la sortie 12 volts est raccordée sur fiche socle sur bottier d'alarme électronique (29) permet le raccordement (35) d'un câble (36) alimentant une électro-vanne normalement fermée en 12 volts (37) raccordée sur la sortie du détendeur de la bouteille d'oxygène (38). Pour permettre la détection de la respiration et l'admission de l'oxygène, le respirateur nasal est conçu de la façon suivante: une branche (39) planche 3/4, figures 1 et 2 et planche 4/4, raccordée au tube de détection (2) est munie d'un embout pour détecter la respiration sur une narine (40), une dérivation (41) sur cette extrémité de la branche (39) à proximité de l'embout nasal (40) est fixé sur un support plat et souple (42) solidaire des embouts nasaux, ce support plat et souple (42) est percé pour permettre à la dérivation (41) de recevoir l'inspiration ou l'expiration du sujet dormant occasionnellement la bouche ouverte, le support plat et souple (42) se trouvant à cheval sur les lèvres fermées du sujet. Une autre branche (44) raccordée à la sortie de l'électro-vanne - 6- (37) distribuant l'oxygène et se terminant par un embout nasal (43) insufflant l'oxygène dans l'autre narine et muni d'une autre dérivation (52) fixée également sur le support plat et souple comme la dérivation (41) le support plat et souple (42) permettant de relier et de maintenir entre eux les embouts nasaux (40) et (43). Une bague plastique coulissante (45) permet de serrer les deux branches (39) et (44) autour de la tête ( planche 4/4). La branche (44) peut être reliée à la branche (39) pour l'utilisation de l'embout nasal, soit en détection respiratoi- re, soit en insufflation d'oxygène sans économiseur ( figures 1 et 2, planche 2/4). Un support télescopique articulé (47) escamotable dans le boî- tier électronique d'alarme (22) terminé par une " queue de cochon " (48) permet le guidage des tubes souples (39) et (44) et du fil (49) d'écouteur d'oreille ou casque (13) pour que le sujet endormi ne soit pas géné dans ses mouvements par les tubes ou le fil. La prise de détection de la respiration (4) peut être reliée par tube souple à un embout nasal ou à un masque respiratoire à une distance importante ( plus de cent mètres) du tube détecteur (2) dans son boîtier de détection (10) pour permettre à des personnes travaillant ou évoluant en atmosphère dangereuse ou explosive ou dans des cuves ou des capacités ayant contenu des gaz dangereux ou explosifs, d'être contr8ôlées à distance par détection de la régularité de leur respiration et ainsi être secourues en cas de blocage respiratoire ( cas de l'H2S, hydrogène sulfureux dans les raffineries de pétrole). Le dispositif selon l'invention remplie les conditions de la loi du 13 juillet 1978, en ce qu'il est susceptible d'application industrielle. L'invention se rattache au-domaine de l'industrie car le créateur a su mettre au point les moyens pratiques de réaliser la présente invention. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux personnes atteintes d'apnées ou de détresses respiratoires. 26.47576. - 7 - REVENDICATIONS 1) Dispositif pour détecter, contrôler, surveiller ou alarmer un sujet endormi naturellement ou artificiellement, caractérisé en ce qu'il comporte l'utilisation d'un tube de verre ou de plastique ( coupe A-A (2) planche 2/4), à l'intérieur duquel se déplace une bille en verre, métallique,ou plastique. - 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le tube de verre avec sa bille s'utilise horizontalement, ( coupe A-A (2) planche 2/4). 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que la détection du va-et-vient de la bille flotteur dans le tube horizontal présentant deux butées percées ou échancrées sur les côtés soit à l'inspiration, soit à l'expiration,par cellule photo-électrique opto-électronique, détection transmise par cAble ou fibre optique (45) planche 1/4. 4) Dispositif selon l'une quelconques des revendications précédentes caractérisé en ce que l'utilisation du tube de verre de détection est raccordé à une tuyauterie souple connectée à une prise respiratoire nasale ou à un masque à oxygène respiratoire.(4) planche 1/4. ) Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 4 caractérisé en ce que le tube de verre et sa tuyauterie souple sont interchangeables par pénétration et emboitement rapide dans le boitier de détection entre les détecteurs (2) et (4) planche 2/4, permettant la personnalisation et l'asepsie de chaque ensemble de détection. 6) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la transmission de l'alarme à distance peut s'effectuer par le moyen d'un interphone à liaison HF sur 220 volts, incorporé ou non au bottier électronique et raccordé au circuit d'alimen- tation 220 volts du bottier après déclanchement de l'alarme et réception de celle-ci sur un récepteur accordé sur la fréquence d'émission de l'émetteur, le récepteur étant connecté sur le même réseau 220 volts des prises de courant que l'émetteur. -8- 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une électro-vanne, délivrant l'oxygène en phase inspiration seulement (37) planche 2/4 pour économiser l'admission d'oxygène par un sujet atteint d'insuffisance respiratoire. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le système de détection peut &tre jumelé à un système de détection du rythme cardiaque de tension artérielle ou de mesure d'oxygénation du sang. 9) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les embouts nasaux sont utilisés pour la détection de la respiration (4) planche 1/4. ) Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 9, caractérisé en ce que les embouts nasaux utilisés pour deux usages: une branche dans une narine avec une dérivation sur un support plat et souple qui recouvre les lèvres du sujet à surveiller pour la détection de la respiration et une branche dans l'autre narine pour recevoir l'insufflation d'oxygène provenant de l'électro-vanne, raccordée au détendeur et débitmètre de la bouteille ( voir figures 1 et 2, planche 3/4). 11) Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 6 caractérisé en ce que la tuyauterie souple permette la détection du signal pneumatique de va-et-vient résultant de l'inspiration et de l'expiration, malgré un sujet se trouvant à une grande distance du bottier détecteur. 12) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il peut être utilisé par un sujet non endormi et qui par action de sa respiration déclanchera l'alarme, la fonction de diverses commandes, l'émission d'alphabet morse par impulsion respiratoire sur codeur agissant suivant les cas évoqués ci-dessus.