Brevet FR2798858A1 — publié le 20010330

La présente invention concerne des vannes destinées, en particulier mais pas seulement, à faire partie du circuit respiratoire d'un respirateur. Un circuit respiratoire médical, tel peut être utilisé dans un Respirateur à Pression de Voie Aérienne Positive et Continue comporte un tube de gaz d'inspiration qui a une première extrémité connectée au patient à travers une interface, par exemple, ' travers un tube respiratoire endotrachéal s'étendant dans la trachée et terminant juste au-dessus des poumons. Son autre extrémité est connectée respirateur fournissant du gaz sous pression. La connexion au respirateur peut être directe, ou un humidificateur auto-contenu peut être intercalé. Un inconvénient du traitement par respirateur à pression de voie aérienne positive et continue est en fait inverse la fonction respiratoire normale. Le patient doit se relaxer pour inspirer, et doit faire un effort pour expirer. Puisqu'une respiration normale nécessite exactement le contraire, l'utilisation du respirateur à pression de voie aérienne positive et continue est parfois difficile au début. De nombreux dispositifs existent pour réduire l'effort demandé au patient pour expirer. Par exemple, le Brevet 5 657 752 cédé à Airways Associates décrit un élément à ouverture ventilation à orifice variable dans le masque nasal, pour aider à ventiler expirations. Le Brevet US 5 065 756 cédé à New York University comporte des trous de ventilation situés dans le masque facial afin d'évacuer rapidement l'air expiré. Le Brevet US 4 658 213 cédé à New York University comporte un clapet à seuil pour libérer l'air provenant du masque. Des procédés électroniques en variante existent, tels que celui décrit dans le Brevet US 5 803 065 cédé à Respironics, et ont été utilisés pour améliorer l'efficacité d'une thérapie par respirateur à pression de voie aérienne positive et continue. Cependant, dans une certaine mesure, ces dispositifs existants sont toujours quelque peu inefficaces. Dans certains cas également, ces dispositifs comportent un masque facial encombrant et un ensemble de sangles qui peut être inconfortable pour l'utilisateur. C'est un but de la présente invention de fournir vanne destinée à un circuit respiratoire qui va éviter l'inconvénient ci-dessus, ou qui va au moins fournir des appareils de soins sanitaires avec un choix utile. Selon un premier aspect, la présente invention constituée d'un dispositif destiné à commander l'écoulement de gaz entre une alimentation en gaz sous pression et un utilisateur, caractérisé en ce que le dispositif comporte - une partie de corps comportant une première ouverture adaptée pour être en communication avec une alimentation sous pression, une seconde ouverture adaptée pour être en communication avec un utilisateur - une première sortie auxiliaire située dans la partie corps,et - des moyens formant vanne adaptés de telle sorte que lors d'une inspiration de l'utilisateur, l'écoulement des gaz provenant de la première ouverture dirigé vers la seconde ouverture, et lors d'une expiration de l'utilisateur l'écoulement des gaz provenant de la première ouverture est dirigé vers première sortie auxiliaire. Selon un second aspect, la présente invention constituée d'un système pour alimenter un utilisateur en gaz à une pression située au-dessus de la pression ambiante comportant une alimentation sous pression, des moyens d'amenée de gaz pour envoyer les gaz à un utilisateur, en communication avec la alimentation en gaz sous pression et lutilisateur, caractérisé en ce que des moyens de commande d'écoulement sont disposés à l'intérieur des moyens d'amenée de gaz ou en communication avec ceux-ci, les moyens de commande d'écoulement comportant : une partie de corps comportant au moins une première ouverture adaptée pour être en communication avec l'alimentation en gaz sous pression, une seconde ouverture adaptée pour être en communication avec l'utilisateur une première sortie auxiliaire située dans la partie de corps, et des moyens formant vanne adaptés de telle sorte que lors d'une inspiration de l'utilisateur, l'écoulement des gaz provenant de la première ouverture est dirigé vers la seconde ouverture, et lors d'une expiration de l'utilisateur, l'écoulement des gaz provenant de la première ouverture est dirigé vers la première sortie auxiliaire. L'homme du métier concerné par la présente invention va suggérer plusieurs changements de construction et des modes réalisation d'applications largement différents de la présente invention sans sortir de la portée de la présente invention telle que définie ci-dessus. exposés et descriptions inclus dans la présente invention sont purement représentatifs et n'ont en aucun cas un sens limitatif quelconque. présente invention va maintenant être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : figure lA est une vue en perspective éclatée la présente invention représentant les composants qui s'agencent ensemble pour former la vanne, figure 1 B est une vue en perspective éclatée de l'élément formant vanne mobile selon le mode préféré de réalisation de la présente invention, - la figure 2 est une vue arrachée de la présente invention lors de l'inspiration, - la figure 3 est une vue arrachée de la présente invention lors de l'expiration, - la figure 4 est un graphique de caractéristiques typiques de pression/débit d'écoulement d'un respirateur, - la figure 5 est un schéma d'un circuit de dispositif d'assistance respiratoire typique selon le mode préféré de réalisation de la présente invention, - la figure 6 est un graphique représentant le profil de pression typique expérimenté par un patient conformément aux procédés de mise en oeuvre d'un respirateur à pression de voie aérienne positive et continue classique, et - la figure 7 est un graphique représentant le profil de pression typique expérimenté par un patient conformément au mode préféré de réalisation la présente invention. La présente invention a pour but de fournir un dispositif simple fabriquer, qui a pour but d'améliorer les niveaux de confort d'un utilisateur subissant une thérapie sous Respirateur à Pression de Voie Aérienne Positive et Continue. Ceci est effectué en agençant une vanne à quatre voies dans le conduit situé entre le respirateur et le patient qui permet à fois aux gaz de s'écouler vers le patient et aux expirations d'être expulsées en s'écoulant à travers le même conduit. Ceci rend l'expiration l'utilisateur plus facile, sans qu'il ait besoin d'utiliser un dispositif supplémentaire. Si les gaz alimentés vers l'utilisateur doivent être humidifiés, la vanne est positionnée entre le respirateur et l'humidificateur, C'est-à-dire en amont de l'humidificateur. En se reportant maintenant à la figure 1, on voit la vanne plus en détail. Le corps de vanne 100 a deux extrémités 102, 104 adaptées pour être connectées à un conduit respiratoire typique, et un tronçon central élargi 106 qui reçoit un élément de vanne mobile axialement 108. Le tronçon central 106 comporte deux ouvertures 110 et 11 2 situées sur sa périphérie, positionnées de chaque côté d'un point central imaginaire. L'élément de vanne 108 a, manière générale, une construction cylindrique creuse et comporte deux ouvertures d'appariement 114, 116 situées sur sa périphérie à nouveau positionnées de chaque côté d'un point central imaginaire. Une partie de l'élément de vanne 108 est aussi une cloison 118 qui est reliée à la périphérie intérieure de l'élément de vanne entre les deux ouvertures 114, 116. Fixée au centre 122 de la cloison 118, on trouve une vanne unidirectionnelle 120 qui permet seulement aux gaz d'inspiration de passer et bloque les gaz d'expiration, au moins partiellement. Dans le mode préféré de réalisation de la présente invention, la vanne unidirectionnelle 120 est un volet caoutchouc d'étanchéité fixé à la cloison sur le côté dirigé vers le patient. Ceci permet au gaz de passer du respirateur vers l'utilisateur (inspiration), mais seulement à un niveau minimum à partir de l'utilisateur vers le respirateur (expiration) sur les figures 2 et 3. Ceci est dû au fait le volet est conçu pour ne pas être suffisamment grand, pour ne pas fermer entièrement de manière étanche l'ouverture. Ainsi, une petite quantité gaz d'expiration peut passer. En se reportant aux figures le fonctionnement de la vanne est maintenant expliqué. Lors d'une inspiration d'un patient, l'élément de vanne est dans la position ouverte comme représente sur figure 2. L'écoulement de gaz est indiqué par la flèche 130, qui pousse l'élément mobile 108 vers le patient, jusqu'à qu'il heurte sa butée d'inspiration 134. Dans cette position, les ouvertures 110, 112 de la partie de corps sont fermées et ne s'apparient pas avec ouvertures 114, 116 de l'élément de vanne. Dans ce cas, la vanne unidirectionnelle est effectivement en position ouverte et fournit une faible résistance à travers la vanne depuis le respirateur vers le patient. Lorsque le patient expire, représenté sur la figure 3, il résulte, du fait de la vanne unidirectionnelle 120, une contre-pression exercée sur le côté de la vanne dirigé vers le patient. Cette pression pousse l'élément de vanne à se déplacer vers le respirateur, jusqu'à ce qu'il heurte la butée d'expiration 136. Une fois poussé vers la position "fermée", ouvertures 110> 112 la partie de corps et les ouvertures 114, 116 de l'élément de vanne sont alignées. Ceci signifie que des gaz provenant du respirateur sont déversés dans l'atmosphère, représentés par la flèche 140, que les gaz d'expiration provenant du patient, représentés par la flèche 150, sont également déversés dans l'atmosphère. Ceci signifie que la contre-pression que le patient rencontre lorsqu'il expire est très réduite du fait des caractéristiques de débit d'écoulement sous pression typique respirateur représenté sur la figure 4. Lors de l'inspiration, le respirateur peut fonctionner au niveau du point 200, alors que lors de l'expiration, du fait du débit d'écoulement élevé dans l'atmosphère à travers l'ouverture 110, le fonctionnement peut être au niveau du point 202 avec une basse pression correspondante vue par le patient. On va noter que l'ouverture de la vanne utilisée pour mettre à l'air libre les expirations du patient est seulement un mode de réalisation possible de la présente invention. Il est également viable d'avoir, par exemple, une vanne de relâchement de pression située dans le circuit, à proximité du patient. L'avantage de la présente invention est cependant la pression réduite délivrée par le respirateur lors de l'expiration. Chacune des parties de corps de vanne 102 et de l'élément de vanne 108 peut être simplement fabriquée par injection, par exemple de matières plastiques polycarbonate ou d'autres matières plastiques appropriées. Un circuit d'humidification de la respiration typique tel que peut l'utiliser la présente invention est représenté de manière schématique sur la figure 5, comporte un respirateur 230, un humidificateur 23 1, et les tubes respiratoires associées 233 et 234. Un patient 238 sous traitement est représente, connecté au système. Comme indiqué sur la figure 5, la vanne de la présente invention est connectée entre l'humidificateur 231 et l'orifice de sortie respirateur 230, et est indiquée par la référence numérique 237. profil de pression typique tel qu'il peut être rencontré par un patient traité utilisant la présente invention est représenté sur la figure 7. Ceci représente la pression élevée lors de l'inspiration 300, le point au niveau duquel la vanne met à l'air libre la sortie du respirateur 301, et la relativement basse pression lors de l'expiration 302. Ceci est comparé ' un profil de pression typique d'un patient traité sans la présente invention représenté sur la figure 6. Ceci montre que la pression subie lors de l'expiration 308 est similaire à celle lors de l'inspiration 306. On va noter à partir de la description ci-dessus que lors de l'expiration, le patient ne doit pas exercer plus de force pour expirer ce qui serait normalement le cas avec une thérapie sous Respirateur à Pression de Voie Aérienne Positive et Continue habituel. Ainsi, la présente invention fournit un procédé simple d'amélioration de la qualité de la thérapie sous respirateur à pression de voie aérienne positive et continue, sans augmenter l'encombrement du dispositif utilisé par le patient. REVENDICATIONS 1. Dispositif (237) destiné à commander l'écoulement de entre une alimentation en gaz sous pression (230) et un utilisateur (236) caractérisé en ce que le dispositif (237) comporte : - une partie de corps (106) comportant une première ouverture (l 40) adaptée pour être en communication avec une alimentation en gaz sous pression (230), une seconde ouverture (150) adaptée pour être en communication avec un utilisateur (236) - une première sortie auxiliaire (110) située dans la partie de corps (106), et - des moyens formant vanne adaptés de telle sorte que lors d'une inspiration de l'utilisateur, l'écoulement des gaz provenant de première ouverture (140) est dirigé vers la seconde ouverture (150), et lors d'une expiration de l'utilisateur, l'écoulement des gaz provenant de la première ouverture (1 40) est dirigé vers la première sortie auxiliaire (110). 2. Dispositif (237) selon la revendication 1, caractérisé en qu'il comporte de plus une seconde sortie auxiliaire (1 12) située dans partie de corps (106), qui est fermée lors de l'inspiration de l'utilisateur, est ouverte et en communication avec la seconde ouverture (1 lors de l'expiration de l'utilisateur. 3. Dispositif (237) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens formant vanne comportent un élément mobile axialement (108) d'une construction appropriée pour fermer de manière pratiquement étanche l'intérieur de la partie de corps (106), mais mobile axialement dans celle-ci en utilisation. 4. Dispositif (237) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément mobile comporte au moins deux ouvertures (114, 116), et la première sortie auxiliaire (110) et la seconde sortie auxiliaire (112) comportent des ouvertures situées dans la partie de corps (106) qui sialignent avec les ouvertures situées dans l'élément mobile (108) lors de l'expiration de l'utilisateur, et sont fermées par des tronçons pleins de l'élément mobile (108) lors de l'inspiration de l'utilisateur. 5. Dispositif (237) selon la revendication 3 ou caractérisé en ce que l'élément mobile (108) comporte une cloison disposée entre les ouvertures (114, 116) situées dans l'élément mobile ( ), et une vanne unidirectionnelle (120) permettant un écoulement seulement dans la direction partant de la première ouverture (140) vers seconde ouverture (1 ). 6. Dispositif (237) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la première sortie auxiliaire (l ) a une surface en coupe plus grande que celle de la seconde sortie auxiliaire (1 12). 7. Dispositif (237) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie de corps (106) comporte des moyens de butée ( , 136) limitant le mouvement axial de l'élément mobile de telle sorte que lors d'une inspiration, l'élément mobile (108) se déplace vers seconde ouverture ) jusqu'à ce qu'il soit stoppé par les moyens de butée (134), de sorte que les ouvertures situées dans la partie de corps (106) sont fermées par les tronçons pleins, et lors d'une expiration, l'élément mobile (108) se déplace vers la première ouverture (140) jusqu'à ce qu'il soit stoppé par les moyens de butée (136) de sorte que les ouvertures situées dans l'élément mobile (108) s'alignent avec les ouvertures situées dans la partie de corps (106). 8. Système pour alimenter un utilisateur en gaz à une pression située au-dessus de la pression ambiante comportant : - une alimentation en gaz sous pression (230), - des moyens d'amenée de gaz (233, 234) pour envoyer les gaz à l'utilisateur, en communication avec l'alimentation en gaz sous pression (230) et l'utilisateur caractérisé en - des moyens commande d'écoulement (237) sont disposés à l'intérieur des moyens d'amenée de gaz (233, 234) ou en communication avec ceux-ci, les moyens de commande d'écoulement (237) comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte de plus des moyens d'humidification (23 1), pour humidifier les gaz avant qu'ils ne soient amenés à l'utilisateur (236), disposés à l'intérieur des moyens d'amenée gaz (233, 234) ou en communication avec ceux-ci.