Brevet FR2847796A1 — publié le 20040604

DISPOSITIF POUR SURVEILLER LA RESPIRATION D'UN PATIENT La présente invention concerne les détecteurs d'hypoventilation et d'apnée, c'est-à-dire les dispositifs qui permettent de surveiller le rythme de la respiration 5 d'un patient et d'avertir le personnel soignant ou les personnes entourant ce patient, lorsque survient une hypoventilation ou une apnée. Il existe déjà des dispositifs permettant de surveiller la respiration d'un patient et de détecter une hypoventilation ou une apnée. Ces dispositifs sont basés sur la mesure de l'impédance ou la variation de température de l'air exhalé, 10 et sont encore assez peu utilisés du fait de leurs imperfections et de leur cot élevé. Actuellement, ce qui est couramment utilisé pour surveiller la ventilation des patients, c'est l'oxymètre de pouls ou saturomètre. Mais cet appareil ne fait que traduire les conséquences d'une défaillance déjà constituée de la ventilation 15 du patient, avec un retard parfois important par rapport au début de cette défaillance. Un autre dispositif de ce type existe, par exemple celui qui est décrit dans la Demande Internationale WO 99/03395. Sa structure et son utilisation sont relativement simples, mais il ne donne pas entière satisfaction. D'autres dispositifs plus fiables existent, mais ils sont extrêmement coteux, relativement complexes et difficiles à mettre en oeuvre sur un patient. La présente invention a donc pour but de réaliser un dispositif pour surveiller la respiration d'un patient en vue de détecter une hypoventilation et une apnée, qui pallie en grande partie les inconvénients des dispositifs connus de l'art 25 antérieur dans le domaine, comme ceux rappelés ci-dessus. Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif pour surveiller la respiration d'un patient en vue de détecter une hypoventilation et une apnée, caractérisé par le fait qu'il comporte: un capteur apte à convertir des ondes sonores en signaux électriques 30 représentatifs des dites ondes sonores, ledit capteur comportant une face active de réception des ondes sonores et une sortie sur laquelle sont émis lesdits signaux électriques, des moyens pour plaquer ledit capteur sur le cou du patient de façon que la face active du dit capteur soit située en un contact appuyé sur la région laryngée, un organe de traitement des signaux électriques émis par ledit capteur, ledit organe de traitement comportant une entrée et au moins une sortie, et des moyens pour connecter électriquement la sortie du capteur à l'entrée de l'organe de traitement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard du dessin annexé à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lequel la figure unique représente, sous forme schématique et d'un bloc diagramme, un mode de réalisation d'un détecteur d'hypoventilation et d'apnée selon l'invention. Le Demandeur tient à préciser que la figure représente un mode de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. Il précise en outre que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode 15 de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Il précise aussi que, si le mode de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et que si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de 20 l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments. Par référence à la figure unique, le dispositif selon l'invention pour surveiller la respiration d'un patient et détecter une hypoventilation ou une apnée, comporte un capteur 1 apte à convertir des ondes sonores en signaux électriques représentatifs de ces ondes sonores, le capteur comportant une face active 2 de 25 réception des ondes sonores et une sortie 3 sur laquelle sont émis les signaux électriques, des moyens 4 pour plaquer le capteur 1 sur le cou 5 du patient 6 de façon que sa face active 2 soit située en un contact appuyé sur la région laryngée 7, un organe de traitement 10 des signaux électriques émis par le capteur, cet organe de traitement comportant une entrée 11 et au moins une sortie 12, 13, 14, 30 et des moyens 50 pour connecter électriquement la sortie 3 du capteur à l'entrée 1 1 de l'organe de traitement 10. Dans une réalisation avantageuse, le capteur 1 est par exemple constitué d'un microphone dont la face active 2 est sensiblement plane. De plus, dans un souci d'hygiène, le capteur 1 est enfermé dans une enveloppe souple interchangeable, apte à ne pas amortir de façon substantielle les ondes sonores pouvant être reçues par le capteur. Ce capteur pourrait même être à usage unique, en raison de son faible cot. Quant aux moyens 4 pour plaquer le capteur contre le cou 5 du patient 6, 5 ils peuvent par exemple être constitués d'un collier semi-élastique entourant en totalité ou partiellement le cou du patient, le capteur étant interposé entre le collier et le cou. Cependant, dans une réalisation préférentielle, ces moyens 4 sont avantageusement constitués par une pastille 8 d'un matériau adhésif semiélastique ou équivalent, qui vient recouvrir le capteur 1 et se coller sur la partie du 10 cou du patient qui entoure le capteur, comme illustré sur la figure unique. L'organe de traitement 10 comporte, dans une réalisation possible comme celle illustrée sur la figure unique, un amplificateur de puissance de type différentiel ou analogue 15 dont l'entrée 16 constitue l'entrée 11 de l'organe de traitement, et un fréquencemètre 17 dont l'entrée 18 est reliée à la sortie 19 de 15 l'amplificateur 15. Ce fréquencemètre 17 est agencé de façon qu'il soit apte à délivrer, respectivement sur ses deux sorties 20, 21, des premiers signaux représentatifs de la fréquence des signaux électriques délivrés à la sortie 3 du capteur 1 et des seconds signaux représentatifs de l'amplitude de ces mêmes signaux électriques 20 délivrés à la sortie 3 du capteur. L'organe de traitement 10 comporte alors deux comparateurs 22, 23 comportant chacun deux entrées, respectivement 24, 25 et 26, 27. L'une 24 des deux entrées du premier comparateur 22 est reliée à la sortie 20 du fréquencemètre 17 et son autre entrée 25 est apte à recevoir un signal de 25 référence représentant une fréquence de seuil minimale. L'une 26 des deux entrées du second comparateur 23 est reliée à la sortie 21 du fréquencemètre 17 et son autre entrée 27 est apte à recevoir un signal de référence représentant une amplitude de seuil minimale. Dans le mode de réalisation illustré de l'organe de traitement 10, les deux 30 sorties 28, 29 respectivement des premier et second comparateurs 22, 23 sont reliées, via une porte "ou" amplificatrice 30, à - un circuit de traitement d'alarme 31 dont la sortie 32 constitue la première sortie 12 de l'organe de traitement 10 mentionnée ci-avant, qui peut être reliée, comme illustré, à un avertisseur d'alarme 33 comme la sonnette d'appel du patient, un haut-parleur, une lumière, etc., à - un registre à mémoire 34 dont la sortie 35 constitue la deuxième sortie 13 de l'organe de traitement 10 mentionnée ci-avant, cette sortie 13 étant apte à être 5 reliée à un moniteur 36 permettant de visualiser en temps réel les résultats de la comparaison obtenue en sortie 28, 29 des deux comparateurs 22, 23, et à - la troisième sortie 14 de l'organe de traitement 10 mentionnée ci-avant, cette sortie 14 étant apte à être reliée, par exemple, à un enregistreur du type à mémoire permanente, par exemple une imprimante sur papier ou analogue. Le dispositif tel que décrit ci-dessus et dont un mode de réalisation est schématiquement illustré sur la figure unique, pour surveiller la respiration d'un patient et détecter une hypoventilation ou une apnée, fonctionne et s'utilise de la façon suivante: Le capteur 1 est positionné de façon que sa face active 2 soit au contact de 15 la région laryngée du patient, et est maintenu plaqué sur le cou par la pastille adhésive 8 légèrement bandée. Le capteur transforme les ondes sonores émises par le passage de l'air dans le larynx du patient lors de sa respiration, en signaux électriques délivrés à sa sortie 3. Ces signaux électriques sont amplifiés dans l'amplificateur 15 et 20 appliqués à l'entrée 18 du fréquence-mètre 17 qui délivre à ses sorties 20, 21 des signaux respectivement représentatifs de la fréquence et de l'amplitude des signaux électriques délivrés par le capteur 1, et donc de la fréquence et de l'amplitude de la ventilation dans le larynx lors de la respiration du patient. Les signaux émis à la sortie 20 du fréquence-mètre sont comparés à une 25 fréquence seuil minimale appliquée à l'entrée 25 du premier comparateur 22. Il est généralement admis que, dans des conditions normales, la fréquence du rythme de respiration d'un patient est sensiblement égale à douze cycles par minute. Sur l'entrée 25 du premier comparateur, la fréquence seuil minimale sera par exemple de dix cycles par minute. Si le comparateur détecte que la fréquence 30 appliquée à son entrée 24 devient inférieure à la fréquence de seuil appliquée sur son entrée 25, il délivre à sa sortie 28 un signal qui, via la porte "ou" amplificatrice 30, excite l'alarme 33 à travers le circuit 31 et/ou est enregistré par l'enregistreur 37 et/ou visualisé sur le moniteur 36. L'explication donnée ci-dessus se réfère à la surveillance de la fréquence du rythme de la respiration du patient. Il est bien évident qu'elle peut être transposée à la surveillance de l'amplitude de cette respiration par la comparaison entre le signal délivré à la sortie 21 du fréquencemètre 17 et le 5 signal appliqué à l'entrée 27 du second comparateur 23 représentatif d'une amplitude de seuil minimale. L'amplitude de référence est par exemple celle de la respiration du patient avant, par exemple, une injection de drogue anesthésique et/ou analgésique morphinique, ou l'amplitude théorique de la respiration du patient par rapport à 10 son poids, sa taille et son âge. L'alarme 33 peut être disposée à côté du patient, ou en des endroits plus éloignés, pour avertir le personnel soignant. L'enregistreur 37 permet au personnel médical d'analyser l'évolution de la respiration du patient, tandis que le moniteur 36 lui permet de voir en temps réel la fréquence et l'amplitude de cette 15 respiration par rapport à une référence enregistrée. Il est bien évident que l'organe de traitement 10 peut comporter d'autres comparateurs que ceux décrits ci-dessus, par exemple des comparateurs par rapport à des fréquences et des amplitudes de seuil maximales. Il permet d'assurer une surveillance efficace et sécurisante de la ventilation 20 pulmonaire d'un patient grâce à l'écoute du souffle glottique amplifié, traduction de cette ventilation, ou grâce à la visualisation sur un écran de la traduction électrique de ce souffle glottique. On peut entendre très aisément le malade respirer ou visualiser les phénomènes ventilatoires, et donc détecter immédiatement la baisse de la 25 fréquence respiratoire ou l'arrêt de la respiration, soit directement ou indirectement par écoute du souffle glottique, soit à distance par des moyens appropriés annexes: sonnette d'appel du patient, émetteurrécepteur à ondes hertziennes, écrans numériques, etc. A souligner que cette détection se place en amont du phénomène de désaturation sanguine, ce qui permet d'intervenir sans 30 retard sur cette désaturation en train de se constituer. Le dispositif selon l'invention permet donc de surveiller la respiration d'un patient dans de nombreuses situations, qu'il s'agisse d'un patient opéré ou de tout autre patient ou blessé à risque d'apnée, étant entendu que le risque d'apnée du nourrisson pourrait être surveillé par cette technique. Pour un patient opéré, le détecteur peut être utilisé depuis le début de l'anesthésie jusque dans les suites opératoires pendant la période de traitement de la douleur au cours de laquelle sont très souvent utilisés les morphiniques, ces derniers pouvant être générateurs de dépression ventilatoire. Au bloc opératoire, il peut être utilisé pour la surveillance de la période de pré-induction: détection de l'apnée après injection de Benzodiazépine et de morphinique ou surveillance d'un patient opéré sous anesthésie locale ou locorégionale avec association d'une dianalgésie appelée encore plus souvent neurolept analgésie; patient encore conscient ou subconscient mais susceptible 10 de faire une apnée. La surveillance de la capnie, ou rejet de CO2, ou de l'impédancemétrie parfois utilisées ne sont pas toujours faciles à réaliser: difficulté d'installation, gêne pour le patient ou l'opérateur, par exemple lors de la chirurgie céphalique comme la chirurgie ophtalmologique ou esthétique des paupières, et plus 15 particulièrement la chirurgie carotidienne sous bloc cervical, ce que permet de façon beaucoup plus aisée le détecteur selon l'invention. Lors de l'induction, c'est-à-dire lors du début de l'anesthésie, le détecteur peut effecteur la vérification instantanée de l'efficacité des manoeuvres effectuées pour ventiler le patient, au masque dans un premier temps, puis éventuellement à 20 l'aide de tout autre matériel autre que la sonde d'intubation. Ces deux phases critiques peuvent certes être identifiées par l'analyse de la capnie, mais surtout instantanément perçues par l'écoute du souffle glottique que permet le détecteur selon l'invention. Le détecteur permet aussi la vérification de l'intubation, comme le bon 25 positionnement de la sonde. Le ballonnet étant gonflé, le souffle glottique disparaît dès la limite de fuite. Cela permet donc de donner également la pression efficace et sans excès de gonflement du ballonnet, en évitant ainsi de traumatiser la muqueuse trachéale. Le détecteur permet aussi la vérification et le contrôle permanent de la 30 bonne liberté des voies aériennes supérieures: la présence du souffle glottique permet ce contrôle, soit lors des anesthésies en ventilation spontanée par masque facial, masque laryngé ou toute autre technique de ventilation spontanée plus ou moins assistée sans intubation, soit au moment de la phase de réveil juste après l'extubation. Il est également possible de percevoir instantanément tout changement du mode respiratoire au moment de l'approfondissement ou l'allégement de l'anesthésie. Lors d'une anesthésie générale sans intubation, les signes physiques indirects d'une ventilation spontanée ou assistée ne sont pas toujours évidents, gênés parfois par l'obésité ou les champs opératoires. L'écoute 5 ou la traduction sur écran du souffle glottique en permet une appréciation qualitative et quantitative instantanée. Il est cependant à noter très particulièrement que l'écoute du souffle glottique est un moyen facile et rassurant permettant de surveiller en temps réel et en permanence la respiration d'un patient, ce que ne permet pas toujours la 10 visualisation sur un écran qui ne peut pas être constamment observé, compte tenu de la multiplicité des gestes à accomplir autour d'un patient. Le détecteur peut aussi être utilisé en salle de surveillance postintervention pour détecter instantanément la survenue d'une obstruction, d'une apnée ou d'une hypoapnée. Est également concernée la phase de transfert plus 15 ou moins longue entre la salle d'intervention et la salle de surveillance postintervention. Le détecteur permet également, dans la chambre de l'opéré, la surveillance plus aisée et fiable de sa ventilation pulmonaire lors de la mise en place d'une pompe à morphine. Il facilite la surveillance régulière et obligatoire, par le 20 personnel infirmier, de la fréquence ventilatoire du patient qui peut être visualisée et chiffrée sur un écran, soit par minute, ou par cinq minutes, ou par dix minutes, etc. Par un relais adapté, par exemple un boîtier intermédiaire relié à la sonnette du patient, il permet d'avertir immédiatement le personnel soignant, de la survenue accidentelle d'une hypoventilation, voire d'une apnée, accident très rare 25 mais redouté. Le détecteur permet une surveillance directement dans la chambre d'un patient médical pour lequel une surveillance de la ventilation pulmonaire s'impose, ou sur les lieux d'un accident lors des secours d'urgence, car il permet d'apprécier rapidement l'état respiratoire d'un blessé inconscient. Il est également très performant lors de l'enseignement de la ventilation manuelle d'un patient ou d'un blessé, car il permet de contrôler instantanément l'efficacité du geste de l'élève. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour surveiller la respiration d'un patient en vue de détecter une hypoventilation et une apnée, caractérisé par le fait qu'il comporte: un capteur (1) apte à convertir des ondes sonores en signaux électriques représentatifs des dites ondes sonores, ledit capteur comportant une face active (2) de réception des ondes sonores et une sortie (3) sur laquelle sont émis lesdits signaux électriques, des moyens(4) pour plaquer ledit capteur (1) sur le cou (5) du patient (6) de 10 façon que la face active du dit capteur soit située en un contact appuyé sur la région laryngée (7), un organe de traitement (10) des signaux électriques émis par ledit capteur (1), ledit organe de traitement comportant une entrée (11) et au moins une sortie (12, 13, 14), et des moyens (50) pour connecter électriquement la sortie (3) du capteur (1) à l'entrée (11) de l'organe de traitement (10). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit capteur (1) est constitué par un microphone. 20 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit capteur (1) est enfermé dans une enveloppe souple apte à ne pas amortir de façon substantielle des ondes sonores. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens (4) pour plaquer ledit capteur (1) sur le cou (5) du patient (6) sont constitués par au moins l'un des éléments suivants: un collier semi-élastique entourant au moins partiellement le cou (5) du patient (6), ledit capteur (1) étant interposé entre le collier et le cou, une pastille (8) d'un matériau adhésif semi30 élastique apte à recouvrir ledit capteur (1) et à se coller sur la partie du cou (5) du patient (6). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit organe de traitement (10) des signaux électriques émis par ledit capteur (1) comporte un fréquencemètre (17) et au moins un comparateur (22, 23) à une entrée (24, 26) reliée à la sortie dudit fréquencemètre et une entrée de comparaison (25, 27) apte à revoir un signal de référence représentant au moins l'un des paramètres suivants: une fréquence de seuil minimale et une amplitude de seuil minimale. 6. Dispositif selon la revendications 5, caractérisé par le fait que ledit organe de traitement (10) comporte en outre, en entrée, un amplificateur de puissance des signaux délivré à la sortie (3) dudit capteur (1). 10 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que ledit organe de traitement comporte, relié à la sortie (28, 29) du comparateur (22, 23), au moins l'un des éléments suivants: un circuit de traitement d'alarme (31), un registre à mémoire (34), et une sortie (14) apte à être reliée à un enregistreur à 15 mémoire permanente.