Brevet FR2795966A1 — publié le 20010112

L'invention concerne un dispositif d'assistance respiratoire comprenant une conduite d'inspiration, une conduite d'expiration équipée d'une soupape d'expiration, un dispositif de mesure de la pression destiné à mesurer la pression p qui règne dans les voies respiratoires et comprenant un circuit de commutation, relié au moins à la soupape d'expiration, destiné à commander les phases respiratoires. Par le document DE 19516536 C2, on connaît un appareil d'assistance respiratoire comprenant une conduite d'inspiration, une conduite d'expiration, un dispositif doseur pour le gaz inspiré, ainsi qu'une soupape d'expiration susceptible d'être commandée, grâce à laquelle il est possible de mettre en oeuvre une assistance respiratoire aussi bien contrôlée en volume qu'en pression. Lors de l'assistance respiratoire, on surveille aussi bien le débit de gaz respiratoire que sa pression. Habituellement, un dispositif d'alarme, en cas de sténose, et de déconnection, ainsi qu'une soupape de sûreté servent de dispositifs de sécurité et de surveillance. La soupape de sûreté sert à résorber les excès de pression pendant la phase d'inspiration et à les limiter à une valeur limite prédéterminée. Une soupape de limitation de la pression du type connu est décrite, par exemple, dans le document DE 28 01 546 C2. Une pression de respiration artificielle trop élevée peut avoir différentes causes. Ainsi, par exemple, le débit de gaz respiratoire est réglé à une valeur trop élevée, ou le tube d'inspiration, qui conduit au patient, est coudé. Mais on peut également envisager des cas dans lesquels il faut rapidement procéder à une décompression des composants qui acheminent le gaz respiratoire, par exemple lorsque le patient se met soudainement à respirer spontanément ou lorsqu'il a une quinte de toux. Dans ces cas, une simple limitation de la surpression ne suffit pas. D'un autre côté, il faut également s'assurer que le patient peut expirer à tout moment. Lorsque le tube d'expiration est partiellement ou totalement coudé, il n'est plus possible d'expirer par la soupape d'expiration, et la soupape de sûreté reste fermée jusqu'à ce que la pression maximale réglée soit atteinte. L'invention a pour but de perfectionner un dispositif d'assistance respiratoire du type évoqué de façon à pouvoir provoquer rapidement une réduction de la pression dans les conduites de gaz respiratoires qui conduisent au patient. Ce but est atteint grâce au fait qu'est prévue, dans la conduite d'inspiration, une soupape de commande équipée d'une chambre de pression de commande et d'un canal d'évacuation susceptible d'être ouvert, en direction de l'atmosphère, par l'intermédiaire d'un élément formant soupape, grâce au fait qu'est prévue une conduite de pression de commande, dérivée de la conduite d'inspiration, susceptible d'être reliée à la chambre de pression de commande, et grâce au fait qu'est montée, dans la série de conduites de la conduite de pression de commande, une soupape de commutation comportant une conduite de purge au moyen de laquelle il est possible d'établir une liaison d'écoulement entre la chambre de pression de commande et la conduite de purge. L'avantage apporté par l'invention réside essentiellement dans le fait que, grâce à la présence de la soupape de commande présente dans la conduite d'inspiration, il est possible d'opérer une décompression rapide des composants qui acheminent le gaz respiratoire, aussi bien lorsque la pression d'inspiration est élevée que lorsque la résistance à l'expiration augmente, par exemple du fait que la conduite d'expiration est coudée. Mais le dépassement des valeurs limites admissibles pour la pression peut également être causé par une respiration spontanée du patient. Grâce à l'ouverture de la soupape de commande, le patient peut, à n'importe quel moment de la phase d'inspiration et de la phase d'expiration, laisser échapper le gaz expiré directement dans I'atmosphère, par l'intermédiaire de la soupape de commande, ou peut prélever du gaz inspiré par la soupape de commande. Les soupapes à diaphragme, dans lesquelles l'élément formant soupape est un diaphragme élastique, conviennent particulièrement bien comme soupapes de commande. Il est particulièrement avantageux que le dispositif de mesure de la pression soit relié à un indicateur de valeurs limites, qui compare la pression p dans les voies respiratoires, mesurée à un certain instant, avec une valeur limite de pression pg et, en cas de dépassement de la valeur limite, envoie un signal de commutation à la soupape de commutation. Le signal de commutation commande la soupape de commutation de façon à établir une liaison d'écoulement entre la chambre de pression de commande et la conduite de purge, ce qui a pour conséquence que la pression qui règne dans la chambre de pression de commande retombe au niveau de la pression ambiante et que la soupape de commande s'ouvre. Une surveillance particulièrement performante de la pression est possible si des valeurs limites pg, et pg2 différentes sont déterminées pour la valeur limite de pression pg, au cours de la phase d'inspiration et de la phase d'expiration. Un exemple d'exécution de l'invention est représenté sur la figure et va maintenant être expliqué en détail. La figure unique représente, de façon schématique, un dispositif d'assistance respiratoire 1, dans lequel un dispositif de dosage du gaz respiratoire 2 envoie du gaz respiratoire à un patient 4, par l'intermédiaire d'une conduite d'inspiration 3, le gaz respiratoire expiré étant évacué par une conduite d'expiration 5 et une soupape d'expiration 6. Les phases respiratoires sont commandées par un circuit de commutation logique 7 qui est relié avec le dispositif de dosage du gaz respiratoire 2 ainsi qu'avec la soupape d'expiration 6. Pendant la phase d'inspiration, la soupape d'expiration 6 est fermée; ainsi, la pression d'inspiration peut s'établir à l'intérieur de la conduite d'inspiration 3, pression qui est mesurée par un dispositif de mesure de la pression 8 présent dans la conduite d'inspiration 3. Dans la conduite d'inspiration 3 se trouve, en outre, en aval d'une soupape anti-retour 9, une soupape de commande 10 qui est constituée d'un canal de soupape 11, dérivé de la conduite d'inspiration 3, équipé d'un siège de soupape 12, et d'une membrane 14 reposant sur le siège de soupape 12, sur laquelle appuie un ressort 13. Du côté de la membrane 14 qui est orienté à l'opposé du canal de soupape 11 se trouve une chambre de pression de commande 15. La chambre de pression de commande 15 est reliée à la conduite d'inspiration 3 par une conduite de pression de commande 16 et par une soupape de commutation 17. Par l'intermédiaire de la conduite de pression de commande 16, la chambre de pression de commande 15 est sollicitée par la pression de respiration artificielle, et la membrane 14 est appuyée contre le siège de soupape 12. De la soupape de commutation 17 part une conduite de purge 18 qui est fermée, dans une première position de la soupape de commutation 17 et qui, dans une deuxième position de la soupape de commutation 17, est reliée à la chambre de pression de commande 15 par l'intermédiaire de la conduite de pression de commande 16, de sorte que la pression qui règne dans la chambre de pression de commande 15 est abaissée au niveau de la pression ambiante et que la membrane 14 se soulève du siège de soupape 12. Par l'intermédiaire du siège de soupape 12 et d'un canal d'évacuation 19, le gaz respiratoire qui se trouve dans la conduite d'inspiration 3 et à l'intérieur du patient 4 peut s'échapper vers l'atmosphère lorsque la membrane 14 n'est plus sollicitée par la pression. La soupape de commutation 17 est commandée par un indicateur de valeurs limites 20, qui est relié au dispositif de mesure de la pression 8, qui compare la pression p qui règne à un certain instant dans la conduite d'inspiration 3 avec la valeur limite de pression pg et, en cas de dépassement de la valeur limite de pression pg, envoie un signal de commande à la soupape de commutation 17. Le signal de commande établit la liaison d'écoulement entre la chambre de pression de commande 15 et la conduite de purge 18. L'indicateur de valeurs limites 20 est relié au circuit de commutation 7 par une conduite d'acheminement de signaux 21 par l'intermédiaire de laquelle I'indicateur de valeurs limites 20 est activé ou désactivé et qui contient les valeurs de consigne pour la valeur limite de pression pg. Le dispositif d'assistance respiratoire 1 selon l'invention fonctionne de la façon suivante. Pendant la phase d'inspiration s'établit, dans la conduite d'inspiration 3, la pression d'inspiration, de sorte que le volume de gaz respiratoire fourni par l'unité de dosage du gaz respiratoire 2 est envoyé dans le poumon du patient 4. Dans le circuit de commutation 7, la pression d'inspiration maximale qui est réglée est la valeur limite de pression pg, , qui est transmise, par la conduite d'acheminement des signaux 21, à l'indicateur de valeurs limites 20. Tant que la pression d'inspiration p instantanée est inférieure à pg,, la soupape de commutation 17 se trouve dans une position de commutation dans laquelle la chambre de pression de commande 15 est reliée à la conduite d'inspiration 3 par la conduite de pression de commande 16, de sorte que le canal de soupape 11 est fermé par la membrane 14. Si la pression respiratoire p dépasse la valeur limite pgi, la soupape de commutation 17 reçoit un signal de commande de l'indicateur de valeurs limites 20, grâce auquel la chambre de pression de commande 15 est mise en communication avec la conduite de purge 18 et la pression qui règne dans la chambre de pression de commande 15 est abaissée au niveau de la pression ambiante. La membrane 14 se soulève alors du siège de soupape 12 et le gaz respiratoire qui se trouve dans la conduite d'inspiration 3 peut s'échapper par le canal d'évacuation 19. Lorsque la soupape de commande 10 est ouverte, le patient 4 peut également prélever le gaz respiratoire qui est nécessaire pour la respiration spontanée par l'ouverture d'évacuation 19. Pendant la phase d'expiration, la fourniture de gaz respiratoire par le dispositif de dosage du gaz respiratoire 2 est tout d'abord interrompue, et la soupape d'expiration 6 est ouverte. La soupape d'expiration 6 limite la pression d'expiration à ce que l'on appelle la pression d'expiration finale. Cette valeur est entrée dans l'indicateur de valeurs limites 20, pendant la phase d'expiration, comme deuxième valeur limite pg2, par l'intermédiaire du circuit de commutation 7 et de la conduite d'acheminement des signaux 21; dans l'indicateur, une comparaison avec la pression d'expiration p instantanée est réalisée. En cas de dépassement de la valeur limite, qui peut par exemple intervenir lorsque le tube d'expiration 5 est coudé, la soupape de commutation 17 passe en deuxième position de commutation, et la conduite de purge 18 se trouve en liaison d'écoulement avec la chambre de pression de commande 15, de sorte que la soupape de commande 10 s'ouvre et que le patient 4 peut respirer par le canal de soupape 11 et l'ouverture d'évacuation 19. Grâce à la prescription individualisée de valeurs limites au cours des phases d'inspiration et d'expiration, et grâce à l'ouverture de la soupape de commande 10 en cas de dépassement des valeurs limites, il est possible de mieux surveiller la respiration et de laisser immédiatement échapper la pression dans la conduite d'inspiration 3 et dans la conduite d'expiration 5, au cours de toute la phase respiratoire. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assistance respiratoire comprenant une conduite d'inspiration (3), une conduite d'expiration (5) équipée d'une soupape d'expiration (6), un dispositif de mesure de la pression (8) destiné à mesurer la pression p qui règne dans les voies respiratoires et comprenant un circuit de commutation (7), relié au moins à la soupape d'expiration (6), destiné à commander les phases respiratoires, caractérisé en ce qu'est prévue, dans la conduite d'inspiration (3), une soupape de commande (10) équipée d'une chambre de pression de commande (15) et d'un canal d'évacuation (19) susceptible d'être ouvert, en direction de l'atmosphère, par l'intermédiaire d'un élément formant soupape (14), en ce qu'est prévue une conduite de pression de commande (16), dérivée de la conduite d'inspiration (3), susceptible d'être reliée à la chambre de pression de commande (15), et en ce qu'est montée, dans la série de conduites de la conduite de pression de commande (16), une soupape de commutation (17) comportant une conduite de purge (18) au moyen de laquelle il est possible d'établir une liaison d'écoulement entre la - chambre de pression de commande (15) et la conduite de purge (18). 2. Dispositif d'assistance respiratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de la pression (8) est relié à un indicateur de valeurs limites (20) qui, lorsqu'est dépassée la valeur limite pour la pression p qui règne dans les voies respiratoires, p supérieure ou égale à pg, afin d'envoyer un signal de commutation à la soupape de commutation (17), est conçu de telle sorte qu'une liaison d'écoulement soit établie entre la chambre de pression de commande (15) et la conduite de purge (18). 3. Dispositif d'assistance respiratoire selon la revendication 2, caractérisé en ce que des valeurs limites pg1 et p12 différentes sont déterminées, dans l'indicateur de valeurs limites (20), au cours de la phase d'inspiration et de la phase d'expiration.