Brevet FR2800284A1 — publié le 20010504

La présente invention concerne un appareil destiné à supprimer phénomènes d'apnée obstructive du sommeil par application d'une pression d'air au niveau des voies respiratoires, beaucoup plus confortable du point de vue sonore que les appareils de types connus. On sait que le phénomène d'apnée obstructive du sommeil peut avoir des conséquences très graves pour le patient, tant du fait de la somnolence diurne qu'il provoque que troubles cardiaques qui peuvent en résulter. Le traitement habituel de ce phénomène consiste l'application aux voies respiratoires d'une pression continue qui s'ajoute à la dépression causée par la dilatation de la cage thoracique pour maintenir les dites voies respiratoires ouvertes pendant les phases d'inspiration, et l'on obtient avec ce procédé de bons résultats cliniques. Une telle pression continue est appliquée par un appareil comportant un masque destiné à être disposé sur le visage et mis en place par le patient à son coucher, une pompe à air de grand débit mise en route par le patient également à son coucher et un tuyau souple de connexion. Or, cet ensemble est souvent mal supporté par les patients du fait notamment du bruit produit par la pompe pendant les périodes précédant l'endormissement. Les moyens modernes de mesure et de pilotage des phénomènes ont déjà permis d'apporter de grandes améliorations au confort d'un tel appareil. C'est ainsi que sur certains appareils, tels que l'appareil vendu sous la marque AUTOSET-T par la société RESMED Ltd de North Ryde, New South Wales (AU), la pression est maintenue en l'absence d'obstruction à une faible valeur, juste suffisante pour assurer un renouvellement de l'air destiné à être inspiré, ce qui limite le niveau sonore, alors que ladite pression est automatiquement élevée à une valeur convenable pour assurer le passage correct de l'air dans les poumons dès que l'appareil détecte une obstruction des voies respiratoires grâce à un dispositif approprié. Cependant, le fonctionnement permanent de la pompe, même à faible pression, reste encore bruyant et générateur d'inconfort pour le patient.. Or, on comprendra que l'exigence de pression continue n'a plus lieu d'être avec un appareil capable de distinguer automatiquement les périodes de respiration correcte des périodes d'obstruction. On pourra donc proposer un mode de fonctionnement différent pendant les périodes de respiration correcte, mode de fonctionnement dans lequel la pompe de mise sous pression sera arrêtée et ne générera donc plus aucun bruit, cependant qu'une ouverture appropriée du masque permettra au patient de disposer de l'air nécessaire en mettant ses voies respiratoires directement en relation avec l'atmosphère extérieure. Cette ouverture sera obturée et la pompe de nouveau mise en fonctionnement, de manière connue, dans un deuxième mode de fonctionnement, dès qu'une obstruction des voies respiratoires aura été détectée et nécessitera une mise sous pression desdites voies respiratoires. On appréciera que, avec cette disposition, l'appareil de traitement des apnées obstructives du sommeil apparaïtra au patient comme totalement silencieux puisqu'il sera l'arrêt pendant les périodes d'éveil et que la pompe ne fonctionnera que pendant les périodes d'apnées, périodes de sommeil profond où le bruit ne peut pas être perçu. C'est un objet de l'invention de proposer un dispositif de lutte contre les phénomènes de d'apnée obstructive du sommeil, comportant une pompe à air destinée à accroître la pression s'exerçant sur les voies respiratoires, cette pompe fonctionnant uniquement pendant les périodes d'obstruction desdites voies respiratoires, afin de limiter au strict nécessaire les inconvénients, notamment sonores, dus au fonctionnement d'une telle pompe. C'est un autre objet de l'invention de proposer un dispositif simple, peu encombrant, silencieux et peu onéreux qui mette, pendant la durée de fonctionnement non obstructif de la respiration, les voies respiratoires directement en relation avec l'atmosphère extérieure et permette ainsi une respiration normale, et qui isole lesdites voies respiratoires de l'atmosphère dès qu'une obstruction a été détectée afin de les mettre sous pression et permettre ainsi le rétablissement de la respiration. Un appareil suivant l'invention comporte, comme à l'habitude, un masque qui est appliqué sur la face du patient, devant les orifices nasaux, une pompe de mise sous pression et un tube de liaison. En outre le masque est, de manière connue, percé d'une ouverture de fuite de faible diamètre assurant quand il est sous pression un débit permanent suffisant pour renouveler l'air destiné à être inspiré, mais insuffisant pour permettre la respiration sans mise sous pression. Selon l'invention, un tel masque comporte une deuxième ouverture, par exemple circulaire, pouvant être obturée par un clapet mobile et de diamètre suffisamment grand pour laisser, en position ouverte, une section de passage permettant une respiration normale. Ce clapet est commandé par un dispositif à pression, par exemple un piston, dispositif qui est actionné de manière appropriée en fonction de l'état des voies respiratoires du patient. En outre, ce clapet est, en l'absence de pression, maintenu ouvert par un dispositif élastique. En outre, le masque comporte un capteur électronique de type connu apte à mesurer le débit d'air des voies respiratoires du patient et relié à un circuit de traitement de l'information de type également connu, tel que par exemple décrit dans la demande de brevet européen EP 0 920 845 A2 (RESMED). Le fonctionnement est alors le suivant 1. En l'absence d'obstruction, la pompe de mise sous pression des voies respiratoires est arrêtée, le clapet est soulevé et le patient respire normalement en contact direct avec l'atmosphère extérieure. 2. Dès qu'une obstruction est détectée par le circuit de traitement de l'information: # D'une part, la pompe se met à tourner et débite sous une pression appropriée dans le tuyau d'alimentation du masque respiratoire. # D'autre part, une pression est établie dans le cylindre du dispositif de commande du clapet. et le ferme. Pour établir une pression de commande du clapet, on peut procéder par tout moyen connu, par exemple à l'aide d'une pompe auxiliaire, d'une électrovanne, etc..., mais un moyen simple consiste à mettre le piston de commande en liaison avec la zone de refoulement de la pompe de mise sous pression des voies respiratoires et en conférant audit piston un diamètre supérieur à celui du clapet de commande. Ainsi, même si ces deux organes sont soumis à la même pression, la force qui agira sur le piston sera supérieure à celle qui agit sur le clapet, et celui-ci restera fermé quel que soit le niveau de ladite pression. Le niveau de pression dans le masque pourra donc être adapté en toutes circonstances à la situation régnant dans les voies respiratoires du patient sans que ledit clapet s'ouvre, et la respiration sous pression sera établie. On comprendra mieux l'invention à la lecture de la description ci-dessous d'un exemple de réalisation de l'invention et en référence aux dessins annexés dans lesquels: La fig. 1 est une vue générale d'un masque respiratoire comportant un dispositif de mise en relation avec l'atmosphère extérieure des voies respiratoires suivant l'invention. La fig. 2 est une vue en coupe du dispositif de mise en relation avec l'atmosphère extérieure des voies respiratoires, à échelle agrandie par rapport à la fig. 1, en position fermée. La fig. 3 est également une vue en coupe du dispositif de mise en relation avec l'atmosphère extérieure des voies respiratoires comportant une variante par rapport à la fig. 2, en position fermée. La fig. 4 est la même vue en coupe que la fig. 3, mais le dispositif de mise en relation avec l'atmosphère extérieure des voies respiratoires est représenté en position ouverte. La paroi 2 du masque 1 qui est en relation par un tube principal 3 avec la pompe de mise sous pression des voies respiratoires, non représentée, est percée comme connu en soi d'une ouverture 4 de faible diamètre assurant un renouvellement permanent de l'air destiné à être inspiré en fonctionnement sous pression, et en outre d'une ouverture circulaire de plus grand diamètre 5. Cette ouverture circulaire 5 est surmontée d'un dispositif de fermeture comportant un clapet 6 relié à un piston 7, muni d'un joint 11 ou d'un autre moyen d'étanchéité de type connu, ledit piston étant logé dans un cylindre 8 relié à la zone de refoulement de la pompe non représentée par un tube de faible diamètre 9. Ledit cylindre est disposé à une certaine distance de la paroi 2 du masque 1 mais lui est relié rigidement par une extension ajourée afin de laisser circuler l'air de la respiration du patient. La section de passage de l'air entre le cylindre 8 et la paroi 2 doit être au moins égale et de préférence légèrement supérieure à la section de passage laissée libre par le clapet 6 quand il est soulevé. Cette extension peut être avec avantage réalisée par des ailettes radiales minces telles que représentées sous la référence 10 aux fig. 1, 2, 3 et 4. Aux figures 3 et 4, on a représenté une variante de la fig. 2, dans laquelle les ailettes 10 sont surmontées d'une pièce 14 de forme partiellement torique qui en améliore l'aspect et la résistance. En outre, un organe élastique 13 de charge suffisante pour maintenir clapet 6 ouvert en l'absence de pression dans le cylindre 8, y compris pendant les périodes d'inspiration du patient, est intercalé entre la paroi 2 et le piston 7. Tandis que les fig. 2 et 3 représentent l'ensemble clapet l piston en position fermée, donc isolant les voies respiratoires de l'atmosphère extérieure, cet ensemble est représenté la fig. 4 en position ouverte, donc mettant les voies respiratoires du patient en relation avec l'atmosphère extérieure. Enfin, on pourra avec avantage pour la commodité du patient fixer le tube de liaison de faible diamètre 9 au tube principal 3 sur la totalité des longueurs desdits tubes, puisqu'ils relient tous les deux le masque à la pompe. Afin d'assurer une respiration correcte du patient lorsque le clapet 6 est soulevé tout en conservant des dimensions acceptables à l'ensemble, le diamètre de l'ouverture circulaire 5 pourra être avantageusement de l'ordre de 20 mm, ou supérieur, cependant que' la course du clapet 6 sera de l'ordre de 4 mm, ou supérieure, ce qui établit une section de passage voisine de 250 mmz supérieure. Afin d'assurer en toutes circonstances, y compris dans les phases d'expiration du patient, la fermeture du clapet 6 dès que la pompe débite, le diamètre du piston 7 sera supérieur à celui dudit clapet, et par exemple voisin de 25mm ou supérieur. Ce dispositif doit être complété par un dispositif de détection d'obstruction voies respiratoires par tout moyen connu, et par exemple par un capteur électronique de débit d'air, représenté, placé dans le masque à l'entrée desdites voies respiratoires, dispositif destiné à agir la commande de la pompe par des moyens connus. Le fonctionnement est le suivant Tant qu'aucune obstruction des voies respiratoires n'a été détectée, pompe de mise sous pression des voies respiratoires est maintenue à l'arrêt, le clapet 6 est maintenu ouvert par l'organe élastique 13 et le patient peut respirer normalement en contact direct avec l'atmosphère par l'ouverture 5 et les passages existant entre les ailettes 10. Dès qu'une obstruction des voies respiratoires est détectée, la pompe est mise en marche, et débite dans le masque par le tube principal 3. Etant donné que le diamètre du piston 7 soumis à la pression P1 est supérieur à celui du clapet 6 soumis à la pression P2 et que, du fait de la perte de charge dans le tube principal 3, la pression P2 est toujours inférieure ou au plus égale à la pression P1 pendant les phases d'expiration, le clapet 6 restera toujours fermé et la respiration du patient restera assurée. Enfin, pour assurer une plus grande sécurité de commande du clapet 6, on pourra eventuellement renforcer perte de charge dans le tube principal 3 en disposant un rétrécissement la section de passage l'air entre la zone de refoulement de la pompe de mise sous pression et masque 1 de manière a accroître le différentiel entre la pression P1 agissant sur le piston 7 et la pression P2 agissant sur le clapet 6. REVENDICATIONS 1. Appareil destiné à supprimer les phénomènes de ronflement et d'apnée obstructive du sommeil en mettant sous pression les voies respiratoires d'un patient, comportant une pompe, non représentée, un tube principal de liaison 3 et un masque 1 destiné à être adapté sur la face dudit patient, caractérisé en ce que ledit masque est muni d'une ouverture 5 d'un diamètre voisin de 20mm ou supérieur pouvant être ouverte afin de mettre lesdites voies respiratoires en contact direct avec l'atmosphère ou refermée afin de mettre lesdites voies respiratoires sous pression. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif de détection des apnées obstructives du sommeil, par exemple un capteur de débit d'air placé dans le masque 3. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce ladite ouverture 5 est ouverte et que ladite pompe reste à l'arrêt en l'absence d'obstruction voies respiratoires. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce ladite ouverture 5 est fermée et que ladite pompe est mise en route en cas d'obstruction voies respiratoires. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce ladite ouverture 5 peut être refermée au moyen d'un clapet 6. 6. Appareil selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de commande du clapet 6 est un piston 7 d'un diamètre supérieur à celui de l'ouverture 5 et voisin de 25mm ou plus, dont la course est de l'ordre de 4mm ou plus, et qui est logé dans un cylindre 8 relié à la zone de refoulement de pompe par un tube 9. 7. Appareil selon revendication précédente, caractérisé en ce que le cylindre 8 est relié à la paroi 2 du masque par pièces rigides ajourées. 8. Appareil selon revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites pièces ajourées sont constituées par ailettes radiales 10. 9. Appareil selon revendication précédente, caractérisé en ce que les ailettes 10 sont surmontées d'une pièce 14 forme approximativement torique. 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un rétrécissement la section de passage de l'air est disposé entre la zone de refoulement de la pompe de mise sous pression et le masque 1. 11. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube de liaison 9 du cylindre 8 à la pompe de mise sous pression des voies respiratoires est fixé au tube principal de liaison 3 du masque à ladite pompe.