Brevet FR2666012A1 — publié le 19920228

PROCÉDÉ DE MESURE DU NIVEAU D'HYPERINSUFFLATION D'UN PATIENT SOUS ASSISTANCE VENTILATOIRE La présente invention concerne, de façon générale, des appareils ou installatiaris destinés à effectuer une assistance ventilatoire d'un patient. L'mention concerne plus précisément de tels appareils qui comprennent un dispositif permettant, pendant une phase d'insufflation, d'introduire dans les poumons du patient une certaine quantité d'air à débit constant, puis, pendant une phase de pause, d'interrampre tout débit d'air, et enfin, pendant une phase d'expiration, de laisser s'échapper librement l'air des poumons du patient. L'ensemble de ces trois phases fonte un cycle de respiration.L'appareil répète le cycle de respiration régulièrement pour provoquer une respiration toréée du patient. De tels appareils d'assistance ventilatoire oomprennent de nombreuses comnandes permettant de faire varier, en fonction de certaines conditions cliniques, les différents parametres de la ventilation, en particulier le débit pendant la phase dtinsuf- flation et les durées des phases d'insufflation, de pause et d'expiration. Ces appareils fournissent en plus les résultats de certaines mesures effectuées en continu pendant leur foeotion- nement et qui peuvent être utiles au personnel médical concerné, parce qu'elles sont représentatives de certains états ou de certaines évolutions de l'état du patient sous assistance ventilatoire. Par exemple, certains appareils indiquent la pression développée au niveau de l'entrée des voies respiratoires pendant la phase d'insufflation au cours de laquelle l'appareil impose un débit constant d'insufflation. Si oette pression devient supérieure à un seuil prédétermine, cela révèle des états cliniques, en particulier une obstruction de certaines voies respiratoires. CErtains appareils proposent aussi une mesure de la résistance à l'écoulement de l'air dans le système respiratoire pendant la phase d'insufflation. L'hyperinsufflation correspond à une expiration inoom- pIète à la fin de la phase d'expiration. On appelle "expiration complète une expiration permettant par sa durée le rejet de tout l'air qui peut être rejeté naturellement par le patient sans que celui-ci n'effectue d'action volontaire pour augmenter ou diminuer un tel rejet, ce qui est le cas si le patient est incons- cient. Si l'expiration n'est pas complète au début de la phase dtinsufflation suivante,certaines parties des poumons restent remplies d'une trop grande quantité d'air, ce qui provoque une mauvaise respiration. Cepedant, aucun appareil d'assistance ventilatoire connu actuellement ne permet de mesurer en continu et de façon fiable le niveau d'hyperinsufflation du systeme respiratoire du patient soumis à une assistance ventilatoire. En effet, avec les appareils actuels, un praticien ne peut obtenir une mesure du niveau d'hyperinsufflation qu'en commandant l'appareil d'assistance ventilatoire pour fermer le conduit d'évacuation d'air des voies respiratoires à l'instant de la fin de la phase d'expiration prévue et en mesurant après un certain temps, par exemple plusieurs seoondes, la pression qui s'instaure progressivement et qui correspond à la pression au niveau des poumons du patient. Un tel blocage en fin d'expiration peut être nuisible à un patient qui présente justement une grande fragilité. Un objet de la présente invention est donc de prévoir un précédé de mesure du niveau d'hyperinsufflation du système respiratoire d'un patient soumis à une assistance ventilatoire. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un tel procédé permettant de fournir une telle mesure en continu et en temps réel pendant le fanctionnement normal de l'appareil d'assistance ventilatoire. Pour atteinre ces objets, la présente invention prévoit un précédé basé sur l'analyse de la pression à l'entrée des voies respiratoires came cela sera exposé dans la descrip tion suivante d'un exemple de réalisation illustré par les figures jointes parmi lesquelles la figure 1 est un diagramme représentant 1 'évolution dans le temps du débit d'air, d, circulant dans les voies respiratoires d'un patient sous assistance ventilatoire la figure 2 est un diagramme représentant l'évolution dans le temps de la pression P au niveau de l'entrée des voies respiratoires d'un patient soumis à une assistance ventilatoire et ne présentant pas d'hyperinsufflation ; et la figure 3 représente un diagramme semblable à celui de la figure 2 mais oerrespondant à un patient présentant un cErtain niveau d'hyperinsufflation. Las figures 1 à 3 correspondent à un même cycle de respiration provoqué classiquement par un appareil d'assistance ventilatoire. Ce cycle comprend trois phases et se répète pendant tout le temps de fonctionnement de l'appareil d'assistance ventilatoire. Carme l'illustre la figure 1, dans une première phase 1 dite phase d'insufflation, entre des instants to et tl, l'appareil introduit dans les voies respiratoires du patient une certaine quantité d'air à débit constant (dl). Dans une deuxième phase 2 dite phase de pause, entre des instants tl et t2, l'apparail interrempt toute circulation d'air au niveau de l'entrée des voies respiratoires du patient (débit nul). le patient se trouve ainsi dans un état de blocage de sa respiration après avoir inspiré. Dans une troisièrre phase 3 dite phase d'expiration, entre des instants t2 et t3, l'appareil laisse échapper librement l'air depuis les voies respiratoires du patient.Cette expiration s'effectue naturellement, c'est-à-dire sans assistance particulière, du fait de l'élasticité naturelle des poumons. Pendant cette troisième phase, le débit, négatif par rapport au débit dl, diminue progressivement et tend vers zéro en fin de cycle. En général, la phase d'insufflation 1 dure environ 2 secondes, la phase de pause 2 dure environ 1 see, et la phase d'expiration 3 dure environ 3 secondes. Un cycle complet de respiration dure par conséquent environ 6 secondes. La figure 2 représente, selon la même échelle de temps, l'évolution de la pression au niveau de l'entrée des voies respiratoires d'un patient présentant de bonnes conditions physiques au niveau de son système respiratoire. - Au début de la phase d'insufflation 1, la pression croît rapidement, pour atteindre une valeur PA (point A du diagramme). Ensuite, pendant la durée restante de la phase d'insufflation, la pression augmente de façon sensiblement linéaire pour attendre une valeur maximum P1 à l'instant tl de la fin de oette phase (point B du diagramme). le segment AB occupe la plus grande plage de la phase 1. On appelle PO la pression associée au point de la droite AB correspondant à l'instant to. - Pendant la phase de pause 2, entre les instants tl et t2, la pression chute d'abord rapidement, puis décroît asymptoti- quement vers une valeur P2 inférieure à P1. La différence entre les valeurs P1 et P2 est appelée AP. - Pendant la phase d'expiration 3, la pression chute instantanément à une valeur quasi-nulle, puisque l'appareil met directement à l'air libre l'entrée des voies respiratoires. On notera que cette pression quasi-nulle est la pression à la sortie des voies respiratoires et non la pression dans les poumons. Pour détermeer le niveau éventuel d'hyperinsufflation d'un patient, la demanderesse a effectué une étude théorique et expérimentale de diagrammes du type de ceux des figures 2 et 3 carrespond3nt respectivement à un patient en bonne condition physique et à un patient souffrant d'hyperinsufflation sous assistance respiratoire. La demanderesse a constate, à la suite de nombreuses expériences cliniques, que, si le patient ne présentait pas d'hyperinsufflation à l'instant to du début de la phase d'insufflation 1, la pression PO était sensiblement égale à la différence de pression AP. Ceci correspond au fait que la pression PO nécessaire pour commencer de façon significative à insuffler de 1 'air dans les pourrons du patient est sensiblement égale à la chute de pression Pi - P2 = #P qui se produit pendant la pause 2.S'il n'en est pas ainsi, le patient présente un certain niveau dthyperinsufflation et, à l'instant to du début de la phase d'insufflation suivante, il subsiste encore une certaine quantité d'air anormalement présente dans les poumons du patient, et la pression PO est supérieure à la différence de pression aP. Plus particulièrement, la demanderesse a constaté que la différence de pression PO - #P est sensiblement proportionnelle au niveau d'hyperinsufflation du patient, ce niveau étant exprimé en volume d'air en excès présent dans les poumons du patient à la fin de la phase d'expiration 3. En partant de cette analyse, la présente invention propose donc un précédé de mesure du niveau d'hyperinsufflation d'un patient sous assistance ventilatoire produite par un appareil dont le cycle de fonctionnement camprend une phase d'insufflation à débit constant 1, une phase de pause 2, et une phase d'expiration 3.Ce procédé ocmprend les étapes consistant à mesurer la pression P à l'entrée des voies respiratoires ; à déterminer la droite AB correspondant à la partie sensiblement linéaire de la variation de pression en fonction du temps pendant la phase d'insufflation 1 ; à détermer la valeur PO de la pression pour le point de la droite AB axreWant à l'instant tO du début de la phase d'insufflation ; à mesurer la chute de pression aP survenant au cours de la phase de pause; et à déterminer la différence entre ladite valeur PO et la chute de pression #P, cette différence étant sensiblement proportionnalle au niveau d'hyperinsufflation du patient. Un avantage du procédé selon la présente invention est que les appareils existant d'assistance ventilatoire comprennent usuellement des moyens pour relever les valeurs de pression et même éventuellement pour les fournir sous forme numérique et sont généralement associés à un ordinateur de traitement. les moeens de mise en oeuvre de la présente invention pourront donc simple- ment consister en des programmes destinés à cet ordinateur ce qui permet de fournir en temps réel la différence recherchée et optionnellement une indication d'alarme dès que cette différé dépasse un seuil prédétermine. Le personnel médical pourra alors immédiatement intervenir pour modifier le cycle de fonctionnement de l'appareil d'assistance ventilatoire et/ou pour appliquer au patient une chimiothérapie appropriée. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure du niveau d'hyperinsufflation d'un patient sous assistance ventilatoire produite par un appareil dont le cycle de fonctionnemant comprend une phase d'insufflation (1) au cours de laquelle de l'air est envoyé dans les voies respiratoires du patient sous un débit constant (dl), une phase de pause (2) au cours de laquelle la respiration est bloquée, et une phase d'expiration (3) au cours de laquelle les voies respiratoires du patient sont mises à l'sir libre, ce précédé étant caracLLrisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - rtesuer la pression (P) à l'entrée des voies respiratores ;; - déterminer la droite (AB) correspondant à la partie sensiblement linéaire de la variation de pression en fonction du temps pendant la phase d'insufflation ; - déterminer la valeur de pression (PO) pour le point de ladite droite (AB) correspondant à l'instant (tO) du début de la phase dtinsufflation ; - mesurer la chute de pression (AP) survenant au cours de la phase de pause; et - déterminer la différence entre ladite valeur de pression et ladite chute de pression. 2. Précédé de mesure du niveau dthyperinsufflation d'un patient sous assistance ventilatoire selon la revendication 1, r caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre en temps réel par un ordinateur programme. 3. Précédé de mesure du niveau d'hyperinsufflation d'un patient sous assistance ce ventilatoire selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit ordinateur programmé fournir une indication d'alarme dès que ladite différence dépasse un seuil prédéterminé.