Brevet FR2843030A1 — publié le 20040206

i L'invention concerne un système humidificateur de gaz respiratoire, destiné à un patient, présentant les caractéristiques suivantes: a) une réserve d'eau échangeable, stable en pression, fermée, est prévue pour recevoir un stock d'eau destiné au système humidificateur de gaz respiratoire b) sous la réserve d'eau se trouve un réservoir intermédiaire, fermé vis-à-vis du milieu environnant, contenant de l'eau, c) la réserve d'eau et le réservoir intermédiaire étant chacun équipés d'une soupape qui fonctionne conjointement avec l'autre. Les systèmes humidificateurs de gaz respiratoire sont utilisés, de préférence, dans l'assistance respiratoire mécanisée de patients, mais des appareils d'assistance respiratoire, comportant un ventilateur produisant une pression d'assistance respiratoire continue, sont de plus en plus employés à domicile, en particulier pour traiter l'apnée du sommeil. Afin d'éviter que les 15 voies respiratoires ne se dessèchent, dans ce cas, on a besoin de systèmes humidificateurs de gaz respiratoire de construction simple et d'utilisation facile. Les systèmes humidificateurs de gaz respiratoire connus jusqu'à présent, comme par le brevet DE 296 17 077 UI, présentent l'inconvénient que l'eau provenant de récipients d'eau stérile, qui est introduite dans l'appareil pour une 20 compensation de la pression, est en liaison directe avec l'atmosphère et, avec le temps, des germes peuvent se propager. En outre, lorsqu'on utilise ce système humidificateur connu dans des appareils d'assistance respiratoire à pression d'assistance respiratoire continue, la formation de pression d'assistance respiratoire dans la conduite de gaz qui mène au patient n'est pas 25 possible, car un équilibrage de la pression vers l'atmosphère est prévu dans la zone du répartiteur d'eau. L'invention a pour but de fournir un système humidificateur de gaz respiratoire de construction simple et de manipulation facile, permettant un fonctionnement stérile, même en combinaison avec un appareil d'assistance respiratoire produisant une surpression continue. Ce but est atteint, avec un appareil comportant les caractéristiques précitées, grâce au fait que d) il n'y a liaison d'écoulement libre entre la réserve d'eau et le réservoir intermédiaire que lorsque la réserve d'eau est reçue dans un connecteur du réservoir intermédiaire, e) le réservoir intermédiaire est relié, par une conduite d'eau de liaison se trouvant sous le niveau d'eau, à une chambre d'évaporation chauffée qui débouche, dans l'espace situé au-dessus de l'eau qui s'évapore à température d'ébullition, dans la conduite de gaz respiratoire qui mène au patient, f) entre la chambre d'évaporation et le réservoir intermédiaire se trouve une conduite d'équilibrage de la pression du gaz. Avantageusement, la première et la deuxième soupape présentent chacune une soupape anti-retour pourvues respectivement d'un premier et d'un deuxième ressort de rappel associés, les soupapes étant ouvertes par l'actionnement d'une tige-poussoir présente sur l'une des soupapes. De préférence, la chambre d'évaporation comprend une plaque, qui sert d'obstacle à l'écoulement mais qui peut être contournée, prévue avant la sortie dans la conduite de gaz respiratoire qui mène au patient. De façon avantageuse, le système humidificateur de gaz respiratoire est raccordé à la conduite de gaz respiratoire d'un appareil d'assistance respiratoire produisant une pression d'assistance respiratoire continue. Selon un mode de réalisation de l'invention, un détecteur d'humidité capacitif est monté dans une chambre de mélange de l'humidificateur de gaz respiratoire, de sorte qu'une fois les signaux de mesure de l'humidité dans le gaz respiratoire comparés avec des valeurs théoriques prédéterminées, à l'aide d'un dispositif électronique, la puissance de chauffage du dispositif de chauffage est ajustée. De façon préférée, la conduite d'eau de liaison présente un diamètre compris entre 1 et 2,5 millimètres. Avantageusement, la réserve d'eau est constituée en polyéthylène ou en polypropylène, et, de façon encore préférée, en polyéthylène téréphtalate (PET), en polycarbonate (PC) ou en copolymère éthylène30 propylène (PEP). L'invention présente l'avantage essentiel que le système humidificateur de gaz respiratoire, y compris la réserve d'eau et le réservoir intermédiaire, sont isolés de l'atmosphère ambiante, ce qui exclut pratiquement toute contamination par des germes. D'autre part, le niveau d'eau est constant, dans la chambre d'évaporation chauffée, ce qui produit une quantité de vapeur d'eau régulière, dans le temps, avec une commutation unique du dispositif de chauffage, et ceci représente un avantage pour le patient. La réserve d'eau échangeable, stable en pression, fermée, et le réservoir intermédiaire du système humidificateur de gaz respiratoire sont respectivement équipés, de préférence, au niveau du point de connexion constitué par un connecteur, d'une soupape anti-retour, et les soupapes antiretour fonctionnent conjointement l'une avec l'autre, lorsqu'on échange la réserve d'eau de telle sorte qu'il n'y a liaison d'écoulement libre entre la réserve d'eau et le réservoir intermédiaire que lorsque la réserve d'eau est reçue dans le connecteur du réservoir intermédiaire, les soupapes étant autrement fermées. Un exemple d'exécution de l'invention va maintenant être expliqué à l'aide des figures, dans lesquelles: la figure 1 représente un système humidificateur de gaz respiratoire, la figure 2 représente la liaison entre la réserve d'eau et le réservoir intermédiaire et la figure 3 représente le montage d'un détecteur d'humidité dans la conduite de gaz respiratoire, afin qu'il soit utilisé avec un système humidificateur de gaz respiratoire. De l'eau stérile est conservée, prête à être utilisée, dans une réserve d'eau 1 selon la figure 1 qui est susceptible d'être échangée, stable en pression et fermée. De préférence, la réserve d'eau 1 est constituée dans une matière synthétique robuste et transparente, comme le PET, le PC ou le PEP, 25 afin de permettre une manipulation fiable, et une possibilité de contrôle visuel du niveau d'eau. Lorsque l'assistance respiratoire s'effectue à domicile, on a habituellement besoin, pour une durée de fonctionnement comprise entre approximativement huit et dix heures, d'une quantité d'eau d'approximativement 300 à 500 millilitres. Grâce au connecteur 2, la réserve d'eau 1 est reliée au réservoir intermédiaire 4. La figure 2 représente les détails du connecteur 2: lorsque la réserve d'eau 1 est appliquée, par le haut, dans le connecteur 2, la première soupape 16, avec le premier ressort de rappel 17 du réservoir d'eau 1, ainsi que la deuxième soupape 14, avec le deuxième ressort de rappel 13 du réservoir intermédiaire 4, sont actionnées et ouvertes par la tigepoussoir 15. Ainsi, l'eau peut sortir de la réserve d'eau 1 pour pénétrer dans le réservoir intermédiaire 4 du système humidificateur, jusqu'à ce que le niveau d'eau soit tellement monté que le canal 3 du connecteur 2 soit fermé et que l'air ne puisse plus passer dans la réserve d'eau 1. Lorsque l'on retire la réserve d'eau 1, cette réserve, ainsi que le réservoir intermédiaire 4 sont à nouveau fermés, ce qui fait que l'eau ne s'échappe plus de la réserve d'eau 1 et que le système humidificateur de gaz respiratoire, une fois la quantité d'eau résiduelle évaporée, ne fournit plus d'humidité; par contre, la pression qui règne dans la conduite de gaz respiratoire subsiste dans un appareil d'assistance respiratoire raccordé à celle-ci. L'eau est acheminée dans la chambre d'évaporation 7 par une conduite d'eau de liaison 5 d'un diamètre compris entre approximativement 1 et 2,5 millimètres. Le chauffage 6 fournit l'énergie de chauffage nécessaire pour chauffer l'eau, et pour la faire bouillir et s'évaporer. La vapeur d'eau monte dans la chambre d'évaporation 7 et est déviée par la plaque 8, afin que des gouttes d'eau ou des bulles ne parviennent pas dans le gaz d'inspiration présent dans la conduite de gaz respiratoire. Suivant la trajectoire 9, la vapeur d'eau est amenée dans le bec d'évacuation , et y est mélangée avec le gaz d'inspiration destiné au patient, qui provient du bec d'admission 11. La conduite d'équilibrage de la pression du gaz 12 permet d'équilibrer la pression entre le bec d'évacuation 10 et le réservoir intermédiaire 4 qui sert de régulateur du niveau d'eau. Il y règne la même pression que dans la conduite de gaz respiratoire. Si de l'eau s'écoule après coup de la réserve d'eau 1, l'air qui circule de ce fait est acheminé par cette conduite d'équilibrage de la pression du gaz 12. L'étroite conduite d'eau de liaison 5 qui s'étend sous le niveau d'eau du réservoir intermédiaire 4 et dans la chambre d'évaporation 7, dont le 25 diamètre est d'approximativement 1 à 2,5 millimètres, et qui s'étend entre l'eau bouillante de la chambre d'évaporation 7 et l'eau froide de la réserve d'eau 1 sert de liaison calorifuge dans la mesure o il ne peut pas y avoir de convection et o l'eau présente dans le réservoir intermédiaire 4 ne se réchauffe pas; par conséquent, l'eau présente dans la réserve d'eau 1 et l'air qui y est contenu ne se réchauffent pas, ne se dilatent pas, ce qui empêche une trop grande quantité d'eau de passer dans la chambre d'évaporation 7. Alors que le mode d'utilisation le plus simple du système humidificateur selon la figure 1 consiste à chauffer en continu la chambre d'évaporation 7, avec un taux d'évaporation de l'eau constant dans le temps, la figure 3 illustre un mode de fonctionnement qui dépend de l'humidité du gaz respiratoire qui est mesurée à l'entrée de la conduite de gaz respiratoire qui mène au patient: la voie inspiratoire 100 qui mène au patient fait suite à la conduite 21, qui se trouve à la sortie du système humidificateur de gaz respiratoire. A ce niveau, du gaz respiratoire provenant de l'appareil d'assistance respiratoire s'est déjà mélangé à de l'humidité sous forme de vapeur. Entre la conduite 21 et la voie inspiratoire 100 se trouve un interstice qui est entouré par une chambre de mélange 19. Dans la partie supérieure de cette chambre de mélange 19 se trouve un détecteur d'humidité , en particulier capacitif, qui est disposé de telle sorte qu'il est chauffé par le boîtier du système humidificateur de gaz respiratoire ou par la chaleur perdue par les composants électriques, de sorte qu'il est plus chaud que le gaz respiratoire humide, et qu'il est protégé de la condensation. Un flux continu de dérivation, passant par un étroit canal 22, assure l'aération de la chambre 19, ce qui fait que le détecteur d'humidité 20 détecte en continu le taux d'humidité instantané du gaz respiratoire. Le signal de mesure du détecteur d'humidité 20 est envoyé à un dispositif électronique 18, o le signal de mesure est comparé 15 à des valeurs théoriques prédéterminées et o la puissance de chauffage 23 du chauffage 6 (Figure 1) est ajustée en fonction. A l'entrée du système humidificateur du gaz respiratoire est montée une soupape anti-retour 24 qui est ouverte par le courant de gaz respiratoire de l'appareil d'assistance respiratoire. Lorsque le courant de gaz respiratoire est interrompu, la soupape 20 anti-retour 24 se ferme automatiquement et empêche que la vapeur d'eau provenant du système humidificateur de gaz respiratoire ne passe dans l'appareil d'assistance respiratoire et y condense. Il est, en outre, prévu un gradin pour l'eau 25, qui empêche qu'un éventuel produit de condensation ne pénètre dans l'appareil d'assistance respiratoire. Un autre piège à eau 26 est 25 prévu à l'extrémité du boîtier afin qu'aucun produit de condensation ne parvienne dans la conduite de gaz respiratoire et afin qu'il soit collecté ou puisse s'écouler par les canaux 22 et 27. REVENDICATIONS 1. Système humidificateur de gaz respiratoire, destiné à un patient, présentant les caractéristiques suivantes: a) une réserve d'eau (1) échangeable, stable en pression, fermée, est prévue pour recevoir un stock d'eau destiné au système humidificateur de gaz respiratoire b) sous la réserve d'eau (1) se trouve un réservoir intermédiaire (4), fermé visà-vis du milieu environnant, contenant de l'eau, c) la réserve d'eau (1) et le réservoir intermédiaire (4) étant chacun 10 équipés d'une soupape (16, 14) qui fonctionne conjointement avec l'autre, caractérisé en ce qu' d) il n'y a liaison d'écoulement libre entre la réserve d'eau (1) et le réservoir intermédiaire (4) que lorsque la réserve d'eau (1) est reçue dans un connecteur (2) du réservoir intermédiaire (4), e) le réservoir intermédiaire (4) est relié, par une conduite d'eau de liaison (4) se trouvant sous le niveau d'eau, à une chambre d'évaporation (7) chauffée qui débouche, dans l'espace situé au-dessus de l'eau qui s'évapore à température d'ébullition, dans la conduite de gaz respiratoire qui mène au patient, f) entre la chambre d'évaporation (7) et le réservoir intermédiaire (4) se trouve une conduite d'équilibrage de la pression du gaz (12). 2. Système humidificateur de gaz respiratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la deuxième soupape (16, 14) présentent chacune une soupape anti-retour pourvues respectivement d'un 25 premier et d'un deuxième ressort de rappel (17, 13) associés, les soupapes (16, 14) étant ouvertes par l'actionnement d'une tige-poussoir (15) présente sur l'une des soupapes (16, 14). 3. Système humidificateur de gaz respiratoire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre d'évaporation (7) 30 comprend une plaque (8), qui sert d'obstacle à l'écoulement mais qui peut être contournée, prévue avant la sortie dans la conduite de gaz respiratoire qui mène au patient. 4. Système humidificateur de gaz respiratoire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système humidificateur de gaz 35 respiratoire est raccordé à la conduite de gaz respiratoire d'un appareil d'assistance respiratoire produisant une pression d'assistance respiratoire continue. 5. Système humidificateur de gaz respiratoire selon au moins l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un détecteur d'humidité (20) capacitif est monté dans une chambre de mélange (19) de l'humidificateur de gaz respiratoire, de sorte qu'une fois les signaux de mesure de l'humidité dans le gaz respiratoire comparés avec des valeurs théoriques prédéterminées, à l'aide d'un dispositif électronique (18), la puissance de chauffage (23) du dispositif de chauffage (6) est ajustée. 6. Système humidificateur de gaz respiratoire selon au moins l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la conduite d'eau de liaison (5) présente un diamètre compris entre 1 et 2,5 millimètres. 7. Système humidificateur de gaz respiratoire selon au moins l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la réserve d'eau (1) est 15 constituée en polyéthylène ou en polypropylène, et, de façon encore préférée, en polyéthylène téréphtalate (PET), en polycarbonate (PC) ou en copolymère éthylène-propylène (PEP).