Brevet FR2837393A1 — publié le 20030926

au volume total du plus gros des canaux de l'endoscope (1) qui lui sont raccordés. La présente invention concerne un respirateur médical à insufflation endotrachéale. Par respirateur médical à insufflation endotrachéale, on entend un appareil destiné à assurer une assistance respiratoire ou ventilation artificielle, c'est-à-dire à gérer le cycle respiratoire d'un patient en insufflant dans ses poumons un gaz respiratoire, tel que de l'oxygène pur ou mélangé, selon une séquence périodique dont les paramètres sont réglés par le personnel médical. Du fait de leur constitution, les respirateurs connus doivent être alimentés par du gaz d'oxygénation à une pression déterminée, dont la valeur, par exemple égale à 3,5 bars relatifs, est choisie conformément à la réglementation en matière de fluides médicaux dans les hôpitaux. Généralement, ces respirateurs sont montés sur un pied ou un chariot roulant. Egalement, ils peuvent être conçus pour être plus particulièrement utilisés lors d' interventions extra-hospitalières d'urgence et sont alors portatifs. Dans un cas comme dans l'autre, ils sont destinés à être déplacés jusqu'au patient à oxygéner, et à ensuite suivre celui-ci durant ses éventuels déplacements, lors desquels le gaz respiratoire provient de bouteilles équipéss de détendeurs et contenant de 1 à 3 Nm3 (normaux - m3) d'oxygène à une pression de l'ordre de 200 bars. Par conséquent, il importe que ces respirateurs puissent être manipulés le plus facilement possible. A cette fin, l' invention entend au moins permettre une réduction de l'encombrement d'un respirateur. A cet effet, elle a pour objet un respirateur médical à insufflation endotrachéale, qui comporte: - une soupape de réqulation de la pression de distribution d'un gaz d'oxygénation à un patient, cette soupape de réqulation comprenant un corps de soupape définissant un logement intérieur de section sensiblement uniforme, un tiroir de soupape monté à coulissement dans le logement intérieur, des moyens d'actionnement du tiroir de soupape, ainsi que des moyens de détermination de la position du tiroir de soupape à l'intérieur dudit logement, le tiroir de soupape comprenant, d'une part, une partie centrale dans laquelle est formée une partie profilée coopérant avec au moins un joint porté par le corps de soupape pour établir une communication modulable entre une première et une deuxième zones du logement, et, d'autre part, une partie d'extrémité coopérant à coulissement étanche avec le logement et séparant la deuxième zone d'une troisième zone du logement, cette troisième zone étant reliée à l'aLmosphère, la première et la deuxième zones comprenant respectivement une entrée et une sortie pour le gaz d'oxygénation, cette sortie étant destinée à être reliée aux voies respiratoires du patient; - un conduit d' admission prévu pour relier ladite entrée à au moins une source de gaz d'oxygénation; - un premier capteur de pression placé en amont dudit joint; - un deuxième capteur de pression placé en aval dudit joint; et une unité de commande des moyens d'actionnement à partir de signaux en provenance des premier et deuxième capteurs de pression, et en provenance des moyens de détermination de la position du tiroir de soupape, cette unité de commande étant apte à piloter la soupape de réqulation au moins en mode d' assistance respiratoire. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de ce respirateur: - l'unité de commande est apte à piloter la soupape de réqulation également en mode de distribution de gaz d'oxygénation pilotée par la respiration spontanée du patient; - - il est équipé ou destiné à être équipé de ladite source formoe par des moyens autonomes de production d'un gaz d'oxygénation; - le conduit d' admission comporte une chambre tampon disposée entre la soupape de réqulation et les moyens autonomes de production d'un gaz d'oxygénation; - le conduit d'admission est pourvu d'un détendeur, placé en aval de la chambre-tampon; - les moyens autonomes de production comprennent au moins une recharge amovible de production chimique d'oxygène; - une première soupape anti-retour équipe le conduit d' admission sur lequel un autre conduit d' admission se raccorde en aval de cette première soupape anti-retour, cet autre conduit d'admission étant pourvu d'une deuxième soupape anti-retour et ayant une extrémité amont munie de moyens de raccordement temporaire à une autre source, externe, de gaz d'oxygénation; - il comporte un coffret portatif renfermant un logement pour lesdits moyens autonomes de production, le conduit d'admission, la soupape de réqulation et l'unité de commande; - il comporte un accumulateur connecté pour alimenter électriquement les moyens d'actionnement et l'unité de commande; - la partie d'extrémité du tiroir de soupape porte un autre joint coopérant avec le logement défini par le corps de soupape; - le logement défini par le corps de soupape comporte, à l'opposé de sa première zone, une partie de section intérieure élargie dans laquelle est reçue la partie d'extrémité du tiroir de soupape dans une position de course extrême du tiroir de soupape pour établir une communication modulable entre les deuxième et troisième zones; - dans la position de course extrême du tiroir de soupape, la communication entre les première et deuxième zones est interrompue. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est un schéma de principe iliustrant l' architecture interne d'un respirateur conforme à l' invention; et - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'une soupape de réqulation que comporte le respirateur de la figure 1. Le respirateur représenté à la figure 1 comporte un coffret portatif 1, qui renferme des moyens autonomes 2 de production d'un gaz d'oxygénation, une soupape de réqulation 3 placée en aval des moyens 2, une unité 4 de commande de cette soupape 3 et un circuit 5 d'alimentation électrique de la soupape 3 et de l'unité de commande 4. Un conduit principal 6 d' admission du gaz d'oxygénation relie les moyens de production 2 à une entrée 7 de la soupape de réqulation 3. I1 est pourw d'une chambre-tampon 8 et d'une soupape anti-retour 9, placée en aval de cette chambre-tampon. Il est également pourvu d'un détendeur D, disposé entre la chambre-tampon 8 et la soupape anti-retour 9. Un dispositif de sécurité S. tel qu'une soupape de sécurité, est prévu en amont du détendeur D. Un conduit secondaire d'admission 10, doté d'une soupape anti-retour 11, se raccorde sur le conduit principal d'admission 6, en aval de la soupape anti-retour 9. Son extrémité amont est munie de moyens 12 de raccordement temporaire à une source de gaz d'oxygénation, autre que les moyens autonomes de production 2, externe et non représentée. Un conduit 13 de distribution du gaz d'oxygénation relie une sortie 14 de la soupape 3 à des moyens 15 de raccordement d'un sous-ensemble amovible, non représenté, et comprenant un masque respiratoire ou analogue. Un capteur amont de pression 16, équipant le conduit principal d' admission 6, et un capteur aval de pression 17, équipant le conduit de distribution 13, sont reliés à l'unité de commande 4 et mesurent respectivement la pression en amont de la soupape de réqulation 3 et la pression en aval de celle-ci. Conformément à l'enseignement de la demande de brevet EP-O 500 407 au nom de la demanderesse, le capteur aval de pression 17 est avantageusement relié au conduit de distribution 13 par une prise de pression non représentée, faisant saillie dans le conduit de distribution 13 et orientable angulairement par rapport au flux de gaz d'oxygénation dans ce conduit 13. Dans l'exemple représenté, les moyens autonomes de production 2 comprennent plus ieurs recharges amovibl es 1 8 de production chimique d'oxygène, destinces à être successivement utilisées puis remplacées. Contrairement aux bouteilles d'oxygène comprimé, ces recharges 18 présentent l'avantage de ne pas pouvoir fuir tant que la réaction chimique de production d'oxygène n'a pas été amorcée. La chambre-tampon a une contenance telle qu'elle est apte à stocker la totalité de la production d'une recharge de production chimique d'oxygène 18. Pour limiter l'encombrement de cette chambre-tampon 8, la production d'une recharge 18 est destinée à y être stockée sous une pression élevée, de l'ordre de cent bars, c'est-à-dire sous une pression supérieure à la pression maximale que peut avoir le gaz d'oxygénation entrant dans la soupape 3. Le détendeur D est donc prévu pour faire passer la pression du gaz d'oxygénation en dessous de cette pression maximale. Le dispositif de séaurité S est destiné à laisser s'échapper du gaz d'oxygénation en cas de surpression. La soupape de réqulation 3 est décrite dans la demande de brevet européen EP-O 499 505 et représentée sur la figure 2. Elle comprend un corps de soupape 101, typiquement tubulaire, définissant un logement interne 102, typiquement un alésage, dans lequel est monté à coulissement un tiroir de soupape comprenant une partie centrale cylindrique 103 et une partie d'extrémité cylindrique 104 reliée à la partie centrale par une tige tuLulaire 105. Dans l'exemple représenté, le tiroir de soupape comporte en outre une partie de tige arrière 106 de section quadratique, dont une des faces est formée avec des dents de crémaillère 107 coopérant en engrènement avec un pignon 108 porté par un arbre 109 entraîné en rotation par un moteur électrique 110, du type à courant continu et accélération rapide, via un moto-réducteur 111. La partie centrale 103 du tiroir de soupape comporte une partie d'extrémité tuLulaire, dans la paroi de laquelle sont forméss des lumières 112 présentant des profils déterminés en fonct ion des performances de réqulat ion demandées. La partie non munie de lumière de la partie centrale 103 coopère en coulissement étanche avec un joint métalloplastique 113 monté dans une gorge de l'alésage 102, tandis que la partie d'extrémité munie des lumières 112 coopère avec un autre joint 114 également monté dans une gorge de l'alésage 102. La partie d'extrémité 104 du tiroir de soupape porte un joint périphérique 115 coopérant avec la paroi de l'alésage 102. Dans ce dernier, les joints 113 et 114 délimitent une première zone 116, et les joints 114 et 115 délimitent une deuxième zone 117, les ouvertures 112 établissant une communlcation modulable, selon la position du tiroir de soupape 103, entre ces deux zones 116 et 117. Pour une meilleure durée de vie et une inertie réduite de la soupape, les joints 113, 114 et llS sont des joints métalloplastiques semi-rigides à expandeur, tels que ceux commercial isés sous les appellations " Springring " par la société Fluorocarbon ou " Enerssal " par la société Advanced Products. Le corps de soupape 101 est monté avec interposition de joints toriques 118, dans un alésage 119 d'un bloc de distribution 120. Dans ce dernier sont formés: - premièrement, une portion d'extrémité 121 du conduit principal d'admission 6 en communication permanente avec la première zone 116 par l'intermédiaire d'une série d' orifices 122 formant l'entrée 7 et ménagés dans la paroi du corps de soupape 102, - deuxièmement, une portion d'extrémité 123 du conduit de distribution 13 en communication permanente avec la deuxième zone 117 par l'intermédiaire d'une série d' orifices 124 formant la sortie 14 et ménagés dans la paroi du corps de soupape 102 et, - troisièmement, un conduit d'échappement 125, dans lequel débouche une troisième zone 126 délimitée dans l' extrémité de l' alésage 102 par la partie d' extrémité 104 du tiroir de soupape. Le conduit d'échappement 125 est relié à l'atmosphère. A l'opposé du moteur 110, le corps de soupape 102 comporte deux bras latéraux 127 s'étendant dans le conduit d'échappement 125 et pontés par une tige 128, à laquelle est accrochée une première extrémité d'un ressort hélicoïdal de traction 129 qui s'étend dans le tiroir de soupape. L'autre extrémité de ce ressort 129 est fixée intérieurement dans la partie de tige arrière 106 de façon à solliciter le tiroir de soupape en direction de la tige 128 et à ainsi rattraper le jeu de la transmission entre le moteur 110 et le tiroir de soupape, ceci afin de favoriser le contrôle des asservissements en position de ce tiroir. Dans l'exemple représenté, un potentiomètre 130 couplé à l'arbre 109, détermine la position de ce tiroir de soupape. Dans la troisième zone 126 de l'alésage 102, la paroi de ce dernier s'évase vers l'extérieur en formant un chanfrein 131, que le joint 115 de la partie d'extrémité 104 est susceptible de franchir dans une position de course extrême (vers la gauche sur la figure 2) du tiroir de soupape, en établissant ainsi une communication progressive entre la deuxième zone 117 et la troisième zone 126. Dans cette position de course extrême, les lumières 112 ont en revanche franchi le joint 114, qui isole ainsi la première zone 116 de la deuxième zone 117. La soupape de réqulation 3 qui vient d'être décrite occupe peu de place, si bien que son installation dans le respirateur représenté à la figure 1 se traduit par une réduction de l'encombrement de ce respirateur, conformément au but de l'invention. Les capteurs de pression 16 et 17, ainsi que le potentiomètre 130, émettent des signaux à partir desquels l'unité de commande 4 pilote la soupape de réqulation 3, selon un mode et des paramètres de fonctionnement fixés, pour chaque patient, par le personnel médical. En particulier, comme la soupape de réqulation 3 représentée à la figure 2 est particulièrement souple d'emploi, l'unité de commande 4 est avantageusement apte à la piloter selon au moins deux modes de fonctionnement alternatifs, dans l'un desquels le respirateur 2 assure une assistance respiratoire ou ventilation artificielle. Dans l'autre mode de fonctionnement, la distribution du gaz d'oxygénation est pilotée par la respiration spontance du patient, la soupape de réqulation 2 remplissant alors la fonction d'un détendeur. La soupape de réqulation 3 représentée à la figure 2 est également souple d'emploi en ce qu'elle est capable de fonctionner avec des pressions d'alimentation très différentes. Par exemple, elle peut être conçue pour que la pression du gaz d'oxygénation qui l'alimente soit comprise dans un intervalle allant de 50 millibars relatifs à 5 bars relatifs. Cela est mis à profit dans le respirateur de la figure 1, puisque la soupape de réqulation 3 qui équipe celui-ci est destinée à être alimentée successivement par des sources de gaz d'oxygénation de différentes sortes, à savoir les recharges de production chimique d'oxygène 18 et une source externe connectée à l' aide des moyens de raccordement temporaire 12. Le passage d'une recharge de production chimique d'oxygène 18 à une source externe peut être effectué durant la prise en charge d'un patient, sans perturber cette prise en charge, et il permet d'économiser les recharges de production chimique d'oxygène 18. La source externe peut être une bouteille d'oxygène comprimé, par exemple installée dans un véhicule de secours, le réseau d'oxygène comprimé d'un hôpital, ou des moyens de product ion autonomes à tami s moléculaire de séparat ion de l' oxygène de l' air aLmosphérique. Comme la soupape de réqulation 3 a une faible consommation énergétique, elle peut être alimentée électriquement par un accumulateur 19 faisant partie du circuit d'alimentation électrique 5. Ce dernier comporte également des moyens 20 de connexion d'une source externe d'énergie électrique, non représentée. Un relais 21 pilote automatiquement lactionnement d'un commutateur 22 entre une première position, prise lorsqu'une telle source externe d'énergie électrique est connoctée au circuit d'alimentatio 5, at use seconds posiLio, prise dans le cas conLaire. Dans la premiere position du commuLateur 22, la serape de regulation 3 et 1'unitd de commands 4 sort alimetes par la source externe d'4nergie AlecLique, Landis gue Dana la seconds position de ce commuLaLeur 22, elles sont aliment par 1'accumulaLeur 19. REVEND I CATIONS 1. Respirateur médical à insufflation endotrachéale, caractérisé en ce qu'il comporte: - une soupape (3) de réqulation de la pression de distribution d'un gaz d'oxygénation à un patient, cette soupape de réqulation comprenant un corps de soupape (101) définissant un logement intérieur (102) de section sensiblement uniforme, un tiroir de soupape (103, 104) monté à coulissement dans le logement intérieur, des-moyens (110) d'actionnement du tiroir de soupape, ainsi que des moyens (130) de détermination de la position du tiroir de soupape à l'intérieur dudit logement, le tiroir de soupape (103, 104) comprenant, d'une part, une partie centrale (103) dans laquelle est formoe une partie profilée (112) coopérant avec au moins un joint (114) porté par le corps de soupape (101) pour établir une communication modulable entre une première (116) et une deuxième (117) zones du logement (102), et, d'autre part, une partie d'extrémité (104) coopérant à coulissement étanche avec le logement (102) et séparant la deuxième zone (117) d'une troisième zone (126) du logement (102), cette troisième zone (126) étant reliée à l'atmosphère, la première (116) et la deuxième (117) zones comprenant respectivement une entrée (7) et une sortie (14) pour le gaz d'oxygénation, cette sortie (14) étant destinée à être reliée aux voies respiratoires du patient; - un conduit d' admission (6) prévu pour relier ladite entrée (7) à au moins une source de gaz d'oxygénation (2); - un premier capteur de pression (16) placé en amont dudit joint (114); - un deuxième capteur de pression (17) placé en aval dudit joint (114); et - une unité (4) de commande des moyens d'actionnement (110) à partir de signaux en provenance des premier (16) et deuxième (17) capteurs de pression, et en provenance des moyens (130) de détermination de la position du tiroir de soupape (103, 104), cette unité de commande (4) étant apte à piloter la soupape de réqulation (3) au moins en mode d' assistance respiratoire. 2. Respirateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande (4) est apte à piloter la soupape de réqulation (3) également en mode de distribution de gaz d'oxygénation pilotée par la respiration spontance du patient.. 3. Respirateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est équipé ou destiné à être équipé de ladite source formoe par des moyens autonomes de production d'un gaz d'oxygénation (2). 4. Respirateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le conduit d' admission (6) comporte une chambre- tampon (8) disposce entre la soupape de réqulation (3) et les moyens autonomes de production d'un gaz d'oxygénation (2). 5. Respirateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le conduit d' admission (6) est pourvu d'un détendeur (D), placé en aval de la chambre-tampon (8). 6. Respirateur selon l'une quelcouque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens autonomes de production (2) comprennent au moins une recharge (18) amovible de production chimique d'oxygène. 7. Respirateur selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'une première soupape anti-retour (9) équipe le conduit d' admission (6) sur lequel un autre conduit d' admission (10) se raccorde en aval de cette première soupape anti-retour (9), cet autre conduit d'admission (10) étant pourvu d'une deuxième soupape anti-retour (11) et ayant une extrémité amont munie de moyens (12) de raccordement temporaire à une autre source, externe, de gaz d'oxygénation. 8. Respirateur selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un coffret portatif (1) renfermant un logement pour lesdits moyens autonomes de production (2), le conduit d'admission (6), la soupape de réqulation (3) et l'unité de commande (4). 9. Respirateur selon l'une queleanque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un accumulateur (19) connocté pour alimenter électriquement les moyens d'actionnement (110) et l'unité de commande (4). 10. Respirateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie d'extrémité du tiroir de soupape (103, 104) porte un autre joint (115) coopérant avec le logement (102) défini par le corps de soupape (101). 11. Respirateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le logement (102) défini par le corps de soupape (101) comporte, à l'opposé de sa première zone (116), une partie de section intérieure élargie dans laquelle est reçue la partie d'extrémité (104) du tiroir de soupape (103, 104) dans une position de course extrême du tiroir de soupape (103, 104) pour établir une communication modulable entre les deuxième (117) et troisième (126) zones. 12. Respirateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que dans la position de course extrême du tiroir de soupape, la communication entre les première (116) et