Brevet FR2872051A1 — publié le 20051230

L'invention concerne un masque respiratoire dans lequel l'alimentation en gaz respiratoire est assurée par un bandeau serre-tête. Les appareils d'assistance respiratoire dits; à CPAP (continuous positive airway pressure) (à pression (expiratoire) positive continue dans les voies respiratoires) représentent un mode d'utilisation de masques respiratoires de ce type. Les patients qui, pour diverses raisons, nécessitent une assistance respiratoire, comme ceux qui souffrent, par exemple, d'apnée du sommeil ou de MPOC (COPD chronic obstructive pulmonary disease) (maladie pulmonaire obstructive chronique), sont souvent traités à l'aide d'appareils respiratoires à CPAP de ce type. Dans ce cas, l'assistance respiratoire du patient est réalisée en lui fournissant une surpression réglable. L'alimentation s'effectue le plus souvent à pression constante pendant tout le cycle respiratoire, la pression réglée étant fournie à travers le masque respiratoire. Ces masques respiratoires se présentent généralement sous la forme de masques nasaux ou de masques bucco-nasaLx, qui sont reliés à des tuyaux permettant l'alimentation en gaz respiratoire en provenance d'un appareil à CPAP. L'air respiratoire expiré s'échappe le plus souvent par une soupape d'expiration qui est souvent intégrée directement dans le masque. Le dispositif comprend souvent un humidificateur ou échangeur combiné de chaleur et d'humidité. Etant donné que les maladies qui sont traitées avec ce type de masques respiratoires sont souvent sous-estimées par les personnes qui en sont affectées, il faut, pour que le traitement réussisse, que les appareils qu'il convient d'utiliser, y compris les masques respiratoires, soient suffisamment bien acceptés par les utilisateurs pour être utilisés régulièrement. Cependant, le port d'un masque respiratoire est généralement ressenti de façon négative, comme très inconfortable. Le port d'un masque respiratoire semble être l'expression d'un besoin, en raison d'une affection déjà manifeste. La pose du masque, par l'intermédiaire d'un bandeau serre-tête, et l'utilisation de tuyaux séparés pour l'amenée des gaz respiratoires, de l'appareil d'assistance respiratoire ou de l'appareil à CPAP vers le masque respiratoire, dégage une impression de haute technicité. En outre, l'amenée par tuyaux passe souvent au-dessus du front du patient, ce qui peut être ressenti comme une mise en évidence renforcée que l'individu dépend de la machine, et rendre difficile la reconnaissance de la personne, dans une zone du visage qui en porte les expressions. La défiguration qui accompagne apparemment la thérapie 2872051 2 entraîne même, dans les cas extrêmes, le rejet de celle-ci. Un autre problème qui se pose, pour l'acceptation des masques respiratoires de ce type, est la gêne causée par le bruit à l'expiration qui est lié au mode de construction. La soupape d'expiration, le plus souvent, est un simple trou ménagé directement dans le masque, ou à proximité immédiate de celui-ci. ou est constituée par plusieurs ouvertures, qui sont parfois de forme complexe. Par ces ouvertures s'échappe en continu, dans l'atmopshère, un courant gazeux qui correspond à la surpression fournie. L'utilisation de différents trous comme soupapes d'expiration dans ou sur les masques à CPAP entraîne l'apparition locale d'une vitesse d'écoulement élevée à proximité immédiate de ces trous. Cette vitesse d'écoulement élevée transforme la soupape d'expiration en source sonore gênante. Outre le bruit, la concentration des cou'ants gazeux sortants représente un inconvénient supplémentaire. Un impact sur des surfaces du visage, en particulier un impact dans la zone des yeux du patient, est généralement ressenti comme un phénomène très désagréable et peut provoquer des douleurs, en particulier dans la zone des yeux. La quantité de gaz qui peut s'échapper par les soupapes d'évacuation est déterminée, pour l'essentiel, par la résistance à l'écoulement des soupapes d'évacuation. D'une part, la quantité cle gaz doit être aussi réduite que possible afin de maintenir à un niveau aussi bas que possible les nuisances dues au bruit et au courant d'air créé par les courant gazeux concentrés. D'autre part, il faut disposer d'une perméabilité minimum car, lorsque le patient expire, ce qui intervient, au surplus, contre la pression constante fournie, il ne doit pas y avoir d'augmentation de pression notoire dans la zone du masque. Afin d'éviter une forte augmentation de la pression, à l'expiration, il faut en outre essayer que la vitesse d'écoulement ne dépasse pas un point où l'écoulement laminaire s'inverse pour se transformer en écoulement turbulent. Dans la plage où l'écoulement esi: laminaire, on constate seulement une augmentation linéaire du courant volumique qui suit la différence de pression. Cette relation de dépendance n'existe plus lorsqu'on constate, avec l'augmentation de la vitesse d'écoulement, une transformation en écoulement turbulent. Même si le courant volumique qui traverse les soupapes d'expiration n'augmente encore que faiblement, on observe déjà une augmentation de pression très rapide, car la résistance à l'écoulement augmente fortement. Cette augmentation de la résistance pneumatique est très 2872051 3 désagréable, pour le patient. Il est par conséquent connu que la soupape d'expiration se présente sous la forme de nombreuses petites ouvertures d'évacuation. Le courant volumique sortant est ainsi divisé en de nombreuses ouvertures différentes et, même en cas de courants volumiques élevés, à travers la soupape d'expiration, les vitesses d'écoulement restent faibles. Ces types de soupapes constituent cependant des composants complexes supplémentaires et il n'est souvent pas possible de les monter directement sur le masque; en outre, elles engendrent un espace mort supplémentaire. Lorsqu'on utilise un humidificateur, elles favorisent, de plus, une condensation qui peut affecter leurs propriétés pneumatiques. L'invention a pour but de fournir un masque respiratoire perfectionné par rapport à l'état de la technique, apportant un confort d'utilisation accru et permettant une meilleure acceptation par l'utilisateur et son environnement social. L'invention part tout d'abord du principe que l'amenée des gaz respiratoires est assurée par l'intermédiaire d'un bandeau serre-tête spécialement conçu, ce qui améliore nettement le confort d'utilisation. Les bandeaux, qui ne servent traditionnellement qu'à absorber les forces de traction qui sont nécessaires pour appuyer le masque, sont utilisés, en outre, pour acheminer les gaz à l'inspiration. L'invention est constituée par un masque respiratoire, destiné à être fixé sur la tête au moyen d'un bandeau serre-tête, dont l'alimentation en gaz respiratoire est assurée par l'intermédiaire du bandeau serre-tête, celui-ci comprenant des zones en plusieurs couches, et au moins deux couches de matériau du bandeau serre-tête superposées étant reliées l'une à l'autre de façon à former un canal qui peut être traversé par un gaz. Les bandeaux, dans un mode de réalisation avantageux, sont constitués par un tissu textile comportant au moins deux couches, les couches étant reliées entre elles de telle sorte qu'elles constituent des canaux allongés. Ces canaux mènent de la zone du corps de masque vers la zone du cou du patient. Si les canaux sont utilisés pour acheminer les gaz respiratoires, les autres tuyaux séparés destinés à transporter les gaz pour l'inspiration, hors du bandeau, peuvent être supprimés, ce qui améliore sensiblement l'aspect visuel d'un masque de ce type. Il est avantageux que les couches de matériau du bandeau qui constituent les canaux soient collées ensernble, à côté de chaque canal. En alternative, ou de façon supplémentaire, la liaison entre couches peut 2872051 4 se présenter, au même endroit, sous la forme d'une couture. Ainsi peuvent apparaître des zones à une ou plusieurs piqûres, ce qui peut également produire des effets décoratifs. Le raccordement à l'appareil d'assistance respiratoire requis peut être réalisé dans la zone du cou du patient où les bandeaux sont réunis. Dans ce cas, l'appareil d'assistance respiratoire peut aussi bien être directement intégré dans la zone du cou, qu'être relié au masque respiratoire, dans la zone du cou du patient, par l'intermédiaire de tuyaux classiques et d'un raccord correspondant. A cet effet se trouve, dans la zone du cou, un raccord permettant le raccordement d'un appareil d'assistance respiratoire externe, le raccord étant en liaison avec l'intérieur du corps de masque par les canaux présents dans le bandeau serre-tête. On évite ainsi de recouvrir partiellement le visage du patient dans les zones (yeux, départ du nez) où cela est ressenti comme particulièrement désagréable. Il est particulièrement confortable de prévoir un coussinet dans la zone du cou. Un appareil d'assistance respiratoire peut être intégré de façon simple dans ce coussinet. Si l'appareil d'assistance respiratoire fonctionne sur piles, le porteur du masque respiratoire est totalement indépendant des unités d'alimentation en énergie stationnaires, car il n'a besoin ni d'une alimentation externe en énergie, ni d'une amenée d'air respiratoire externe. Le bandeau serre-tête du masque qui s'étend, de toute façon, de part et d'autre de la tête, peut être réalisé de telle sorte qu'un canal soit formé, de chaque côté, pour acheminer les gaz respiratoires. Dans tous les cas, il est avantageux que le bandeau serre-tête comprenne au moins deux canaux présents sur des côtés différents de la tête. II est particulièrement avantageux que la section transversale des canaux soit variable. Ceci est possible, de façon très simple, si le bandeau serretête est suffisamment flexible. Il peut ainsi être prévu que les canaux ne se déploient que lorsqu'une pression qu'il convient de fournir - est appliquée, mais qu'ils reposent à plat sur la tête, dans les autres cas. Si la tête repose sur un côté et ferme ainsi unilatéralement un canal, la présence de l'autre canal évite que l'amenée des gaz respiratoires ne soit interrompue ou empêchée. On obtient ainsi un meilleur confort d'utilisation, car le patient n'a pas besoin de faire attention à la position de la tête. Les dimensions des canaux sont telles que la section transversale maximale de chacun des canaux soit suffisamment importante pour que l'alimentation en gaz respiratoire puisse être réalisée à travers ce canal uniquement. 2872051 5 Par exemple, une alimentation suffisante du masque, par un appareil à CPAP, peut être assurée à travers un seul canal. Un autre mode de réalisation avantageux d'un masque selon l'invention comprend une conformation spéciale du corps de masque. Le corps de masque est ici constitué, au moins en partie, en un matériau textile perméable aux gaz. Le courant volumique expiré peut ainsi s'échapper par les zones textiles du corps de masque, de préférence par sa face avant. Il n'est plus nécessaire d'avoir recours à un composant séparé pour former une soupape d'expiration. Il est particulièrement avantageux que le corps de masque comprenne un cadre formant support servant au façonnement, sur lequel le matériau textile est fixé. Les mailles de la structure tissée du matériau textile constituent de nombreux canaux d'échappement parallèles, dont les dimensions peuvent être très réduites. Etant donné qu'on utilise une surface relativement importante, la résistance pneumatique peut également être maintenue à un niveau très faible. L'évacuation des gaz expirés vers l'atmosphère s'effectue de façon diffuse. On évite ainsi de façon certaine une concentration du courant expiré sur une certaine zone du visage. Le nombre important de canaux d'échappement parallèles garantit une vitesse d'évacuation suffisarnment basse et, par conséquent, un écoulement uniquement laminaire. On évite ainsi une forte élévation de la résistance à l'expiration, en cas de forte expiration, et le bruit reste à un niveau bas. Le choix de l'emplacement de la surface textile permet, en outre, d'exercer une influence sur la direction d'évacuation. Elle est toujours réglée dans le sens d'un éloignement du visage du patient. Ceci peut avantageusement être obtenu si le matériau textile du corps de masque se trouve présent en plusieurs couches, au moins dans des zones isolées. On peut ainsi former des zones isolées présentant différents nombres de couches, avec différentes résistances pneumatiques, la géométrie d'évacuation pouvant être influencée par le corps de masque. Selon une forme d'exécution avantageuse, le tissu est constitué de nombreuses couches. La résistance à l'écoulement peut ainsi être adaptée à la pression d'a imentation, qui est de préférence réglée, en faisant varier le nombre de couches. En combinant différentes structures de tissus, il est également possible de créer des zones à différentes résistances à l'écoulement. 2872051 6 Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, on utilise, comme matériau textile, une structure tissée à propriétés hydrophobes. On évite ainsi la formation de condensation, qui pourrait altérer les propriétés pneumatiques et modifier la résistance à l'écoulement. Selon une forme d'exécution particulièrement avantageuse sur le plan de la technique de production, le tissu de la surface du corps de masque à travers laquelle on respire, et celui du bandeau serre-tête sont constitués dans le même matériau textile. Dans la zone de la surface à travers laquelle on respire, le matériau présente des pores ouverts; par contre, le matériau présent dans la zone du bandeau serre-tête, cans laquelle s'opère l'alimentation en gaz respiratoire, peut être rendue étanche par laminage ou par revêtement sous une autre forme, afin d'éviter tout échappement inutile des gaz à fournir. Dans tous les cas, il est avantageux que le matériau du bandeau serre-tête, au moins dans la zone des canaux, présente un revêtement d'étanchement. L'invention va maintenant être expliquée de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple d'exécution. Sur le dessin, la figure 1 représente une vue de face d'un masque respiratoire 20 pourvu d'une structure tissée ouverte et une alimentat on en gaz respiratoire prévue de part et d'autre, à l'intérieur du bandeau serre-tête, la figure 2 est une vue de côté d'un masque respiratoire identique, sur l'utilisateur et la figure 3 représente un masque selon l'invention, sur l'utilisateur, comportant un appareil d'assistance respiratoire intégré dans la zone du cou. La figure 1 représente un masque à CPAP, conformé en masque nasal, dont le corps de masque comprend un cadre 1 fixe. Ce cadre 1 définit approximativement la surface par laquelle le corps de masque repose sur le visage du patient. Du côté patient, ce cadre 1 porte un joint 2 flexible, très souple, dont l'action est soutenue par la pression intérieure qui est fournie par l'appareil à CPAP. Du côté de l'espace extérieur, c'est-à-dire du côté orienté à l'opposé du patient, le cadre 1 est pourvu d'un cadre formant support 3 servant au façonnement, se présentant sous la forme d'une ossature en forme de grille, qui prédétermine approximativement la forme du corps de masque. Cette ossature est tendue d'un tissu en polyamide connu sous la marque nylon 4. A travers le tissu en nylon 4 passe un courant volumique 7 continu qui se répartit 2872051 7 sur une superficie très importante, qui peut inclure toute la surface du corps de masque. Il est possible d'ajuster la résistance pneumatique à diverses conditions d'utilisation en utilisant différentes largeurs de mailles, épaisseurs de tissu, et en faisant varier le nombre de couches de tissu. Dans le présent exemple, l'air expiré s'échappe, de préférence, par cinq zones du cadre formant support 3 servant au façonnement, ce qui est mis en évidence par les flèches 7. Les gaz respiratoires amenés passent dans un canal 5, intégré dans le bandeau serre-tête, visible à la figure 1, et arrivent l'intérieur du corps de masque. Le canal 6, qui est également intégré dans le bandeau serre-tête, se trouve à l'état non déployé, ce qui peut par exemple le cas lorsque la tête repose sur une surface de repos. La figure 2 est une vue de côté d'un masque respiratoire identique. Les deux canaux 5 et 6 sont réunis dans la zone du cDu de l'utilisateur et se terminent, dans cette zone, par un coussinet 8 dans lequel est intégré un raccord 9 qui sert à brancher un appareil à CPAP. La figure 3 est une représentation supplémentaire d'un mode de réalisation avantageux d'un masque respiratoire, identique pour le reste, dans lequel on trouve, dans la zone du cou, à la place du raccord, un appareil à CPAP 10 intégré dans le coussinet 8, qui est équipé d'une réserve d'énergie 11 se présentant sous la forme de piles. 2872051 8 REVENDICATIONS 1. Masque respiratoire, destiné à être fixé sur la tête au moyen d'un bandeau serre-tête, dont l'alimentation en gaz respiratoire est assurée par l'intermédiaire du bandeau serre-tête, caractérisé en ce que le bandeau serre- tête comprend des zones en plusieurs couches, et en ce qu'au moins deux couches de matériau du bandeau serre-tête superposées sont reliées l'une à l'autre de telle sorte qu'elles forment un canal (5, 6) qui peut être traversé par un gaz. 2. Masque respiratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce 10 que le bandeau serre-tête est constitué dans un matéria. textile. 3 Masque respiratoire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les couches de matériau du bandeau serre-tête qui constituent un canal (5, 6) sont collées ensemble, à côté du canal. 4. Masque respiratoire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les couches de matériau du bandeau serre-tête qui constituent un canal (5, 6) sont cousues ensemble, à côté du canal. 5. Masque respiratoire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bandeau serre-tête comprend au moins deux canaux (5, 6) présents sur des côtés différents de la tête. 6. Masque respiratoire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la section transversale des canaux (5, 6) est variable. 7. Masque respiratoire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la section transversale maximale de chacun des canaux (5, 6) soit suffisamment importante pour que l'alimentation en gaz respiratoire puisse être réalisée à travers ce canal uniquement. 8. Masque respiratoire selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le masque respiratoire comprend un corps de masque (1, 2, 3, 4) qui est constitué, au moins en partie, en un matériau textile. 9. Masque respiratoire selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps de masque comprend un cadre (3) formant support servant au façonnement, sur lequel le matériau textile (4) est fixé. 10. Masque respiratoire selon la revendication 8, caractérisé en ce que le matériau textile (4) du corps de masque présente des propriétés hydrophobes. 2872051 9 11. Masque respiratoire selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le matériau textile (4) du corps de masque se trouve présent en plusieurs couches, au moins dans des zones isolées. 12. Masque respiratoire selon la revendication 11, caractérisé en 5 ce que le matériau textile (4) du corps de masque, dans des zones isolées, présente différents nombres de couches. 13. Masque respiratoire selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que le matériau textile (4) du corps de masque est le même matériau textile que celui qui constitue les canaux (5, 6) du bandeau serre-tête. 14. Masque respiratoire selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le matériau du bandeau serre-tête, au moins dans la zone des canaux, présente un revêtement d'étanchement. 15. Masque respiratoire selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que se trouve, dans la zone du cou, un raccord (9) permettant le raccordement d'un appareil d'assistance respiratoire externe, le raccord étant en liaison avec l'intérieur du corps de masque par les canaux présents dans le bandeau serre-tête. 16. Masque respiratoire selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'un coussinet (8) est prévu dans la zone du cou. 17. Masque respiratoire selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'un appareil d'assistance respiratoire est intégré dans le coussinet (8) présent dans la zone du cou.