Brevet FR2764060A1 — publié le 19981204

La présente invention concerne un dispositif de surveillance de la pression d'un gaz et un appareil d'assistance respiratoire équipé d'un tel dispositif. Les appareils d'assistance respiratoire, tels les appareils de respiration portables, trouvent de nombreuses applications dans le domaine médical. En particulier, ils sont utilisés pour apporter les premiers secours aux blessés des accidents de la route, aériens ou ferroviaires, ou aux victimes de catastrophes naturelles, tels les tremblements de terre ou analogues. Les appareils d'assistance respiratoire de ce type connus de l'art antérieur, sont en général équipés de dispositifs de surveillance de la pression du gaz de type pneumatique destinés à avertir l'utilisateur en cas de débranchement ou d'obstruction du circuit patient, c'està-dire de la conduite de gaz amenant le gaz respiratoire au patient; on peut citer à titre d'exemple le document FR-A-2,596,518. Plus précisément, il a déjà été décrit un appareil de respiration portable comportant des moyens d'insufflation pour insuffler, périodiquement et de manière réglable, un gaz respiratoire vers un patient, par l'intermédiaire d'une conduite de gaz ou circuit patient muni à son extrémité d'un masque respiratoire. La mesure de la pression du gaz dans le circuit patient est effectuée à l'aide d'un manomètre à aiguille, laquelle aiguille se déplace selon une trajectoire angulaire, un tel appareil est illustré par la figure 1 ci-après. La surveillance à intervalles réguliers de la pression régnant dans le circuit patient est réalisée à l'aide d'un capteur placé sur la trajectoire angulaire de l'aiguille du manomètre, ledit capteur étant constitué d'une buse reliée à des moyens d'alimentation pneumatique et d'un récepteur de pression dynamique placé face à la buse, un espace étant prévu entre la buse et le récepteur pour permettre le passage de l'aiguille lorsque la pression du gaz administré au patient et, par conséquent, amené au manomètre est supérieure à une valeur réglable prédéterminée. Classiquement, les moyens d'alimentation pneumatique sont reliés à la buse par l'intermédiaire d'une canalisation de gaz ayant une forme en U, cet agencement est détaillé sur la figure 2. Le capteur placé sur le chemin angulaire de l'aiguille permet de détecter le passage de celle-ci, étant donné que, lors de son passage, l'aiguille interrompt temporairement un flux de gaz s'écoulant de la buse vers le récepteur de pression dynamique; le capteur transmet alors un signal de passage à des moyens de traitement de signal. Dans l'application de ce dispositif aux appareils respiratoires portables, on règle la position du capteur de sorte qu'en position de fonctionnement normal, l'aiguille passe à deux reprises, dans l'espace entre la buse et le récepteur, lors de chaque insufflation de gaz respiratoire au patient. En d'autres termes, il s'opère un premier passage de l'aiguille lors de l'augmentation de la pression causée par l'envoi de gaz respiratoire au patient (phase inspiratoire) et un second passage de l'aiguille lors de la diminution de la pression engendrée par un arrêt de l'envoi de gaz respiratoire au patient (fin de phase inspiratoire/phase expiratoire). Ainsi, en cas de défaut ou en cas d'arrêt de ventilation du par exemple à un débranchement accidentel du masque respiratoire ou à une obturation intempestive du circuit patient, l'aiguille du manomètre ne coupe plus (ou alors de manière irrégulière) le flux de gaz s'écoulant de la buse vers le récepteur de pression, ce qui entraîne, après analyse du signal reçu par les moyens de traitement du signal, le déclenchement d'une alarme. Toutefois, ce type de dispositif de surveillance de la pression d'un gaz et les appareils d'assistance respiratoire munis d'un tel dispositif présentent un certain nombres d'inconvénients. Plus précisément, le réglage de la pression du flux gazeux traversant la buse du circuit en U se fait généralement au moyen d'une vis. Lorsque ces dispositifs équipent des appareils d'assistance respiratoire, il est nécessaire de fixer une pression de gaz relativement faible, c'est-à-dire de l'ordre de 400 Pa, dite pression de fonctionnement. Or, il a été constaté en pratique, que le réglage d'une pression de fonctionnement de cet ordre (400 Pa), n'est pas chose aisée lorsque ce réglage est réalisé par un système à vis et conduit à une grande imprécision dans la détection correcte du passage de l'aiguille manométrique, aboutissant selon le cas au déclenchement intempestif de l'alarme ou, au contraire, à son silence alors qu'elle devrait se mettre en route. En effet, si la pression fixée est supérieure à une pression de fonctionnement donnée, lors de l'interruption du flux par le passage de l'aiguille manométrique, la pression régnant au voisinage du récepteur de pression dynamique placé en aval de la buse ne baissera pas suffisamment pour permettre une détection correcte du passage de l'aiguille et, de là, il s'en suivra un déclenchement intempestif de l'alarme. Au contraire, si l'imprécision de réglage conduit à une pression inférieure à la pression de fonctionnement correcte, la pression régnant en aval de la buse sera toujours trop faible pour pouvoir être détectée. En d'autres termes, le signal reçu par les moyens de traitement de signal équivaudra à un signal d'interruption continu du flux gazeux par l'aiguille manométrique et donc, là encore, à un déclenchement intempestif de l'alarme. Par ailleurs, le capteur de pression mesure la pression qui s'exerce à l'entrée de la canalisation pneumatique située en aval de la buse. Or, cette de canalisation pneumatique a une certaine capacité, c'està-dire un certain volume, qui ne peut se vider instantanément, en particulier, lorsque la vitesse d'interruption du flux pneumatique due au passage de l'aiguille est trop rapide; il en résultera, là encore, des problèmes de détection correcte de pression. En outre, le fait d'équiper un appareil d'assistance respiratoire avec un dispositif de surveillance de la pression de gaz ayant un fonctionnement de type pneumatique, est très pénalisant car, d'une part, il est nécessaire de prévoir un circuit pneumatique supplémentaire pour contrôler les déplacements angulaires de l'aiguille du manomètre, ce qui engendre des coûts de fabrication supplémentaires et une réalisation, c'est-àdire une architecture de l'appareil, plus compliquée et, d'autre part, ce type de circuit pneumatique comporte habituellement une pièce en U qui est de fabrication minutieuse, donc de coût élevé. Le but de la présente invention est donc de pallier les problèmes et inconvénients précités, tout en fournissant un dispositif de surveillance de la pression d'un gaz et un appareil d'assistance respiratoire muni d'un tel dispositif qui soient de coût raisonnable et de réalisation simple. La présente invention concerne alors un dispositif de surveillance de la pression d'un gaz comportant des moyens pour amener le gaz à un manomètre à aiguille, un capteur placé sur la trajectoire angulaire de ladite aiguille et des moyens de traitement du signal émis par le capteur lors du passage de l'aiguille, caractérisé en ce que le capteur est un capteur à induction ou capteur de type inductif. Afin de permettre une détection efficace du passage de l'aiguille à la verticale du capteur, au moins une partie de l'aiguille est réalisée en un matériau choisi parmi les métaux. En effet, pour que le capteur inductif ou capteur à induction puisse détecter l'aiguille, lors du passage de celle-ci dans son entrefer où règne un champ électromagnétique, au moins une partie de ladite aiguille doit être réalisée dans un matériau métallique plus ou moins paramagnétique; plus le métal utilisé pour réaliser l'aiguille est paramagnétique, plus l'entrefer est important. Par métal paramagnétique, on entend un métal qui s'aimante comme le fer, mais moins fortement. En outre, pour permettre le passage de l'aiguille en regard du capteur à induction, il est nécessaire de prévoir un espacement d entre l'aiguille et ledit capteur. Avantageusement, cet espacement d est compris entre 0,8 mm et 1,2 mm et, de préférence, d'au moins 1 mm; par espacement d on entend la distance séparant l'aiguille du capteur à induction lorsque l'aiguille est en regard, c'est-à-dire en face, dudit capteur. L'invention concerne aussi un appareil d'assistance respiratoire muni d'un dispositif d'assistance respiratoire tel que décrit ci avant, c'est-à-dire un appareil d'assistance respiratoire comportant: - des moyens de distribution d'un gaz respiratoire; - une branche respiratoire comprenant une canalisation de gaz respiratoire reliée, en amont, aux moyens de distribution de gaz et, en aval, aux voies respiratoires de l'utilisateur; - un manomètre à aiguille relié à la branche respiratoire, ladite aiguille se déplaçant en rotation, selon une trajectoire angulaire en fonction de la pression du gaz respiratoire s'exerçant dans la branche respiratoire; - un capteur à induction agencé sur la trajectoire angulaire de l'aiguille, du manomètre et délivrant un signal lors du passage de l'aiguille; et - des moyens de traitement commandant des moyens d'alarme en fonction du signal émis par le capteur. Selon le cas, les moyens d'alarme comportent une alarme sonore et/ou visuelle, laquelle alarme est destinée à se déclencher en cas de dysfonctionnement de l'appareil d'assistance respiratoire, par exemple, lors du débranchement accidentel du masque respiratoire reliant la branche inspiratoire aux voies respiratoires du patient. Le déclenchement de l'alarme permet une surveillance efficace du patient et une intervention rapide du secouriste, infirmier, médecin ou analogue. Un autre aspect de l'invention concerne un procédé de surveillance de la pression d'un gaz respiratoire délivré par un appareil d'assistance respiratoire tel que précédemment décrit, comportant les étapes de: a) mesure de la pression du gaz s'exerçant dans la branche respiratoire, pendant les phases inspiratoires et expiratoires, au moyen d'un manomètre à aiguille, b) détection des passages successifs de l'aiguille du manomètre dans l'entrefer d'un capteur à induction agencé sur la trajectoire angulaire de ladite aiguille, c) envoi par le capteur à induction d'un signal à des moyens de traitement de signal, d) analyse du signal reçu par lesdits moyens de traitement de signal. En fonction, de la détection ou non du passage de l'aiguille, le procédé comporte, en outre, une étape de déclenchement d'une alarme, après analyse du signal par les moyens de traitement de signal. De préférence, on règle le capteur à induction de manière à permettre la détection d'une pression minimale supérieure à 100 Pa, de préférence de l'ordre de 400 Pa. L'invention sera maintenant décrite de façon plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation, donnés à titre illustratif mais non limitatif, en références aux figures annexées qui représentent: - la figure 1 représente le schéma d'un dispositif d'assistance respiratoire selon l'art antérieur, - la figure 2 représente une coupe schématique du dispositif de surveillance de la pression équipant l'appareil de la figure 1, - la figure 3 représente une vue schématique d'un appareil d'assistance respiratoire selon l'invention, et - la figure 4 représente une coupe schématique du dispositif de surveillance de la pression selon l'invention et équipant l'appareil d'assistance respiratoire schématisé sur la figure 3. Le dispositif schématisé sur la figure 1 représente un appareil d'assistance respiratoire selon l'art antérieur, lequel comprend des moyens de stockage 7 de gaz respiratoire alimentant: - d'une part, des moyens de distribution 4 dudit gaz respiratoire destiné à la distribution du gaz respiratoire à un utilisateur par l'intermédiaire d'une branche respiratoire 13 comprenant une canalisation 12 reliée, en amont, audit moyen de distribution 4 et, en aval, aux voies respiratoires de l'utilisateur, au moyen d'un masque respiratoire 14, - et d'autre part, par l'intermédiaire d'une canalisation de gaz 8 munie d'une vanne 17 à un dispositif de surveillance de la pression du gaz respiratoire comportant un capteur 5' recevant par la canalisation 6, reliée à la canalisation 8 par la vanne 17, un gaz d'alimentation pneumatique. L'extrémité de la canalisation 6 est dotée d'une buse 6' en face de laquelle est placé un récepteur de pression dynamique constitué d'un simple ajustage 9' se prolongeant par une canalisation 9 reliée à un capteur pneumatique de pression 10 délivrant un signal électrique à des moyens électronique 11 commandant une alarme 15. Le gaz dont la pression est à surveiller est amené par la dérivation 1 de la canalisation 12 de la branche respiratoire 13, jusqu'à un manomètre 2, connu en soi, muni d'une aiguille rotative 3, se déplaçant en fonction de la pression dudit gaz dans la canalisation 1. L'aiguille 3 se déplace en rotation selon une trajectoire angulaire en fonction de la pression du gaz respiratoire, ainsi que représenté par les deux flèches F et F' sur la figure 1. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: lorsque l'appareil d'assistance respiratoire est mis en marche, les moyens de distribution 4 distribuent du gaz respiratoire dans la branche respiratoire 13, à intervalles réguliers réglables, correspondant aux phases d'inspiration du patient, alors que durant les phases expiratoires l'injection de gaz s'interrompt. L'administration de gaz dans la branche respiratoire 13 implique une augmentation de la pression de gaz au niveau de la dérivation 1, laquelle augmentation de pression va être détectée par le manomètre 2. De là, l'aiguille 3 qui est à sa position de repos va se déplacer, par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre (sens de la flèche F), et va alors venir couper le flux de gaz circulant dans la pièce en U, c'est-à-dire de la canalisation 6 vers la canalisation 9, ainsi que représenté sur la figure 2; un espacement permettant le passage libre de cette aiguille 3 dans le capteur 5' étant aménagé à cet effet. La canalisation 9 est reliée à un capteur pneumatique 10, lequel permet de détecter la chute de pression momentanée se produisant dans la partie 9' de la canalisation 9, lorsque l'aiguille 3 coupe le flux de gaz circulant depuis la canalisation 6 vers la canalisation 9. Ceci se produira lorsque l'aiguille se déplacera en rotation dans le sens de la flèche F, c'est-à-dire lors d'une montée de la pression dans la dérivation 1 de par une injection de gaz respiratoire dans la branche respiratoire 13. Ensuite, en fin de phase inspiratoire et pendant la phase expiratoire, les moyens de distribution 4 ne délivreront pas de gaz dans la branche respiratoire, il s'en suit que la pression s'exerçant dans la dérivation 1 va décroître de façon rapide. Cette diminution de la pression s'exerçant dans la dérivation 1 se traduit par un déplacement de l'aiguille 3 du manomètre 2 dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre (sens de la flèche F') et ladite aiguille va venir couper alors une deuxième fois le flux de gaz distribué par la canalisation 6 à la canalisation 9, ce qui aura pour conséquence une nouvelle chute de pression dans la canalisation 9, laquelle chute de pression sera détectée par le capteur pneumatique de pression 10. A chaque fois que le capteur de pression 10 détecte une chute de pression, synonyme du passage de l'aiguille et donc d'un fonctionnement normal de l'appareil respiratoire, il délivre un signal électrique à des moyens de traitement 11, lesquels commandent le nondéclenchement de l'alarme. A l'inverse, si le capteur de pression ne détecte aucune de variation de pression au niveau de la canalisation 9, signifiant que l'aiguille 3 n'est pas venue couper le jet de gaz entre la canalisation 6 et la canalisation 9, celui-ci ne délivre aucun signal aux moyens de traitement 11, lesquels déclenchent alors immédiatement l'alarme, de manière à signaler le dysfonctionnement de l'appareil d'assistance respiratoire. Comme on peut le constater sur la figure 2, afin d'assurer un fonctionnement correct de ce type de dispositif il est nécessaire de conférer à la canalisation 6 une forme en U, ce qui n'est pas chose aisée d'un point de vue pratique. La figure 3 représente une vue schématique d'un appareil d'assistance respiratoire selon l'invention mettant en oeuvre un dispositif de surveillance de la pression de type inductif. Il apparaît immédiatement à la vue de ce schéma, que le dispositif selon l'invention est de conception nettement plus simple et donc moins coûteuse que celui représenté sur la figure 1. En effet, l'utilisation d'un capteur 5 de type inductif à la place du capteur pneumatique représenté sur les figures 1 et 2, permet de s'affranchir de la canalisation de gaz 8, de la vanne 17, du dispositif en forme de U comportant le capteur 5', la canalisation 6 et la canalisation 9, et du capteur de pression pneumatique 10. En outre, selon l'invention, l'aiguille 3 comporte au moins une partie en métal et va se déplacer, là encore, en rotation selon une trajectoire angulaire en fonction de la pression du gaz respiratoire s'exerçant dans la dérivation 1, laquelle est mesurée par le manomètre 2. Un capteur 5 à induction est agencé sur la trajectoire angulaire de ladite aiguille 3 et délivre un signal aux moyens de traitement 11 commandant une alarme 15 sonore et/ou visuelle. A titre d'exemple, on peut choisir un capteur inductif du type 922 commercialisé par la société HONEYWELL. Lors de ses déplacements en rotation selon la trajectoire angulaire, en fonction de la pression du gaz respiratoire dans la branche respiratoire 13 et donc dans la dérivation 1, l'aiguille 3 va passer en regard du capteur inductif 5, lequel va détecter ce passage et transmettre un signal correspondant aux moyens de traitement 11, qui commandent alors le non-déclenchement de l'alarme. Dans le cas contraire, c'est-à-dire, si le passage de l'aiguille 3 en regard du capteur inductif 5 n'a pas lieu ou alors de manière irrégulière, lesdits moyens de traitement 11 commanderont immédiatement la mise en marche de ladite alarme 15. Les moyens de traitement 11 sont, de préférence, une carte électronique de type classique, par exemple la carte de type KY 3988 commercialisée par la société TAEMA. Comme on le voit sur la figure 4, il est nécessaire de respecter un espacement d représentatif de la distance minimale séparant le capteur inductif 5 de l'aiguille 3 lorsque ladite aiguille 3 passe en regard dudit capteur 5 inductif. Dans ce cas, la distance entre l'aiguille et le capteur est de l'ordre de 1 à 2 mm. Le dispositif de surveillance de la pression selon l'invention présente de nombreux avantages de par, notamment, sa simplicité de mise en oeuvre, de par l'économie de pièce à usiner, de par sa précision étant donné qu'il ne nécessite aucun réglage manuel par vissage et de par le fait que la consommation électrique nécessaire au fonctionnement d'un tel capteur inductif est seulement de l'ordre de 1 mA. REVENDICATIONS 1. Dispositif de surveillance de la pression d'un gaz comportant des moyens (1) pour amener le gaz à un manomètre (2) à aiguille (3), un capteur (5) placé sur la trajectoire angulaire de ladite aiguille (3) et des moyens de traitement (11) du signal émis par le capteur (5) lors du passage de l'aiguille (3), caractérisé en ce que le capteur (5) est un capteur à induction. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'aiguille (3) est réalisée en un matériau choisi parmi les métaux. 3. Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un espacement d est prévu entre l'aiguille (3) et le capteur (5). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'espacement d est de 0,8 à 1,2 mm, de préférence, d'au moins 1 mm. 5. Appareil d'assistance respiratoire caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 4. 6. Appareil d'assistance respiratoire comportant: - des moyens de distribution (4) d'un gaz respiratoire; - une branche respiratoire (13) comprenant une canalisation (12) de gaz respiratoire reliée, en amont, aux moyens de distribution (4) de gaz et, en aval, aux voies respiratoires de l'utilisateur; - un manomètre (2) à aiguille (3) relié à la branche respiratoire (13), ladite aiguille (3) se déplaçant en rotation, selon une trajectoire angulaire en fonction de la pression du gaz respiratoire s'exerçant dans la branche respiratoire (13); - un capteur (5) à induction agencé sur la trajectoire angulaire de l'aiguille (3), du manomètre (2) et délivrant un signal lors du passage de l'aiguille (3); - des moyens de traitement (11) commandant des moyens d'alarme (15) en fonction du signal émis par le capteur (5). 7. Appareil d'assistance respiratoire selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'alarme (15) comportent une alarme sonore et/ou visuelle. 8. Procédé de surveillance de la pression d'un gaz respiratoire délivré par un appareil d'assistance respiratoire selon l'une des revendications 5 à 7, comportant les étapes de: a) mesure de la pression du gaz s'exerçant dans la branche respiratoire, pendant les phases inspiratoires et expiratoires, au moyen d'un manomètre à aiguille, b) détection des passages successifs de l'aiguille du manomètre dans l'entrefer d'un capteur à induction agencé sur la trajectoire angulaire de ladite aiguille, c) envoi par le capteur à induction d'un signal à des moyens de traitement de signal, d) analyse du signal reçu par lesdits moyens de traitement de signal. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une étape de déclenchement d'une alarme, après analyse du signal par les moyens de traitement de signal. 10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'on règle le capteur à induction de manière à permettre la détection d'une pression minimale supérieure à 100 Pa, de préférence de l'ordre de 400 Pa.