Brevet FR2872708A1 — publié le 20060113

L'invention concerne un dispositif régulateur de l'administration de principe actif à un patient. Lorsqu'on dose les principes actifs médicaux, on utilise des circuits de régulation afin de régler une certaine profondeur d'anesthésie, d'analgésie ou dans le domaine de la relaxométrie. On connaît, comme dispositifs doseurs, des pompes-seringues, grâce auxquelles les principes actifs peuvent être administrés au patient. La concentration en principe actif qui s'établit, par exemple l'enrichissement dans le plasma sanguin, ne peut être déterminée que par prélèvement sanguin, suivi d'une analyse de sang. En liaison avec certains médicaments, on a donc développé ce que l'on appelle des modèles du profil du patient au moyen desquels l'enrichissement en principe actif dans le plasma sanguin peut être simulé de façon mathématique. Les modèles de profils de patients dont on a eu connaissance jusqu'à présent ne sont valables qu'en liaison avec les médicaments qui y sont associés et ont été validés par de nombreuses études de cas et autorisés par les autorités réglementaires. Il existe aujourd'hui, comme modèle de profil de patient, ce que l'on appelle le modèle à trois compartiments, qui est le modèle standard pour la pharmacocinétique des anesthésiques intraveineux. II est constitué d'un compartiment central et de deux compartiments périphériques. La division en trois compartiments repose sur la réflexion suivante: si l'on part d'un volume unique dans lequel un anesthésique est appliqué, il est possible de déterminer deux circulations de quantités, à savoir la quantité d'anesthésique présente dans le volume, ainsi que la quantité cumulative qui en est éliminée. Cependant, la somme de ces deux quantités, pour pratiquement tous les anesthésiques, ne donne pas la dose administrée, mais il reste une quantité manquante. Afin d'équilibrer le bilan des quantités, on introduit un autre volume, périphérique. Un dispositif d'administration automatique d'un principe actif à un patient est connu par le document EP 1 136 090 A2. Le dosage du principe actif est traité dans un modèle du profil du patient qui reçoit les données correspondantes sur le principe actif issues d'un fichier sur les médicaments. A partir de précédentes valeurs d'administration de principe actif, le modèle du profil du patient calcule la concentration en principe actif dans le corps du patient. La concentration en principe actif calculée est comparée avec une concentration théorique et la différence est envoyée à un régulateur de concentration. La grandeur de référence de la concentration en principe actif est fournie par un autre dispositif de régulation, qui calcule une valeur dérivée, sous la forme d'un effet sur le corps qu'il convient de régler (pharmacodynamique). Pour surveiller l'administration de principe actif en cas de dosage manuel, on contrôle l'indice thérapeutique. A cet effet, on regarde si la concentration en principe actif qui s'établit ne dépasse pas une plage de tolérance prédéterminée. La façon dont l'utilisateur réagit à un franchissement de la valeur limite dépend de lui. Pour la surveillance des circuits de régulation, il est connu de détecter l'état du système à l'aide d'un deuxième capteur, indépendant du circuit de régulation, et d'évaluer les signaux de mesure dans un canal de surveillance séparé. Un capteur supplémentaire engendre cependant des coûts supplémentaires et, en raison de la présence d'une liaison câblée supplémentaire, les actes thérapeutiques sur le patient peuvent être entravés. Pour ce qui est du sujet qui nous préoccupe, on ne connaît, en outre, aucun capteur ou principe de mesure permettant de déterminer la concentration en principe actif directement à l'intérieur du corps du patient. L'invention a pour but de perfectionner un dispositif du type évoqué pour permettre une surveillance simple de l'administration de principe actif. Ce but est atteint grâce à un dispositif permettant d'exercer une influence sur le taux d'administration de principe actif à un patient, afin d'atteindre un effet sur le corps souhaité, comprenant une unité de dosage de principe actif destinée à l'administration en principe actif, un modèle du profil du patient qui calcule, en tenant compte des valeurs précédentes d'administration de principe actif, une valeur actuelle de concentration en principe actif dans le corps du patient, un régulateur de principe actif servant à l'administration de principe actif qui, en fonction de la valeur actuelle calculée de concentration en principe actif et d'une valeur de référence, fournit une variable destinée à l'unité de dosage, un calculateur d'effets sur le corps qui, en fonction de la différence entre une valeur cible d'effets sur le corps et un effet sur le corps mesuré, calcule la valeur de référence pour le régulateur de principe actif, un dispositif de sécurité comprenant un autre modèle du profil du patient qui, sur la base de valeurs précédentes et/ou actuelles d'administration de principe actif, extrapole une concentration future en principe actif, un moyen d'arrêt agissant sur l'unité de dosage, qui compare la concentration en principe actif extrapolée avec une valeur limite prédéterminée de la concentration en principe actif et qui est conçu pour émettre un signal d'arrêt à l'adresse de l'unité de dosage lorsque la valeur limite est dépassée. L'avantage apporté par l'invention réside essentiellement en ce que, pour surveiller l'administration de principe actif, on utilise un modèle du profil du patient supplémentaire permettant d'extrapoler, à partir des valeurs précédentes et actuelles de dosage, une concentration future en principe actif qui va s'établir dans le corps du patient. Dans un dispositif de sécurité, la concentration en principe actif extrapolée est comparée à une valeur limite de la concentration maximale en principe actif et le dispositif de dosage est arrêté si la valeur limite est dépassée. Grâce à l'extrapolation de la concentration en principe actif à l'aide d'un modèle du profil du patient, on dispose de valeurs de surveillance prospectives, contrairement à une mesure qui ne porte que sur l'instant où la valeur est mesurée. Le modèle du profil du patient permet de calculer d'avance des concentrations en principe actif qui apparaîtront dans les minutes suivantes ou au cours de la prochaine demi-heure. Il est ainsi possible de déceler les situations critiques, sans porter préjudice à la thérapie du patient. Avantageusement, on analyse par exemple, comme effet sur le corps, les signaux de mesure d'électroencéphalogramme du patient et, à partir de ceux-ci, on calcule des niveaux limites qui représentent la mesure de la profondeur de l'anesthésie. Comme effets sur le corps, il est possible d'analyser, en alternative aux signaux de mesure d'électroencéphalogramme, les réponses musculaires stimulées par un courant excitant ou par une suite d'excitations. Les réponses musculaires peuvent être quantifiées grâce à un dynamomètre, par mesure de l'activité électrique ou par mesure d'accélération. Il est possible d'analyser, comme effets sur le corps, les signaux de mesure électriques du patient et d'en tirer des valeurs correspondant à l'importance du relâchement musculaire. L'extrapolation de la concentration en principe actif à l'aide du modèle du profil du patient supplémentaire s'étend, de façon avantageuse, sur une période allant de 3 à 30 minutes. De préférence, le principe actif est administré de façon 5 intraveineuse ou à travers les voies respiratoires. Un exemple d'exécution de l'invention est représenté sur la figure et va maintenant être expliqué de façon détaillée. La figure unique représente un dispositif régulateur 1 permettant d'ajuster une profondeur d'anesthésie prédéterminée, chez un patient 2. Grâce à la présence d'un dispositif de mesure 3 présent sur le patient 2, des signaux de mesure d'électroencéphalogramme sont recueillis et, à partir de ceux-ci, un niveau limite est calculé pour servir de valeur réelle de la profondeur d'anesthésie. Une valeur cible 6 du niveau limite est mise au point dans un ajusteur de valeur théorique. Un calculateur d'effets sur le corps 4, auquel un comparateur 5 envoie, comme valeur d'entrée, la différence entre la valeur limite cible 6 et la valeur limite réelle, calcule, à partir de celle-ci, une valeur de référence 7 de la concentration en principe actif qu'il convient de régler, par exemple la concentration dans le plasma, dans le corps du patient 2. En aval du calculateur d'effets sur le corps 4 est monté un régulateur de principe actif 8, qui fournit un dosage 9 destiné à une unité de dosage de principe actif 10. Le dosage 9, en tant que valeur d'entrée, est envoyé à un modèle du profil du patient 11, dans lequel la concentration actuelle en principe actif 12 est calculée. La concentration actuelle en principe actif dépend du niveau du dosage en principe actif et de sa durée. L'entrée du régulateur de principe actif 8 reçoit, par l'intermédiaire d'un comparateur 13, la différence entre la valeur de référence 7 et la concentration en principe actif 12 calculée. Si la concentration en principe actif 12 calculée correspond à la valeur de référence 7, la valeur cible d'effets sur le corps est atteinte et l'unité de dosage 10 se contente de doser autant de principe actif qu'il est nécessaire pour conserver l'effet sur le corps. Pour surveiller la concentration en principe actif, une concentration en principe actif maximale 14, qui ne doit pas être dépassée, est prédéterminée au niveau d'un régulateur de valeur limite. Cette valeur limite est envoyée aussi bien à un dispositif de sécurité 15 qu'au calculateur d'effets sur le corps 4. Etant donné que la valeur de référence 7 de la concentration en principe actif qu'il convient de régler est déterminée dans le calculateur d'effets sur le corps 4, un contrôle avec la valeur limite 14 y est tout d'abord effectué. Si la valeur limite est dépassée, l'unité de dosage 10 est arrêtée. Le dosage 9 fourni par le régulateur de principe actif 8 est envoyé, en tant que valeur d'entrée, à un autre modèle du profil du patient 16 qui extrapole, à partir de celle-ci, une concentration en principe actif 17 future, en supposant que le dosage sera arrêté à partir de l'instant présent. Dans le modèle du profil du patient 16 sont contenus aussi bien les dosages actuels que les dosages de périodes précédentes, de sorte que l'on dispose, pour l'extrapolation, dans le modèle du profil du patient, de la quantité de principe actif qui a été administrée en tout. L'extrapolation peut être réalisée aussi bien pendant quelques minutes que pendant des périodes plus longues. La concentration en principe actif 17 extrapolée est comparée avec la valeur limite 14, dans le dispositif de sécurité 15 et, lorsque la valeur limite est dépassée, un commutateur 19 est actionné, par l'intermédiaire d'un circuit d'acheminement de signaux 18, et arrête l'unité de dosage 10. L'extrapolation de la concentration en principe actif dans le modèle du profil du patient 16 permet de mieux prévoir l'évolution de la concentration en principe actif, de sorte qu'il est possible de réagir précocement à des situations potentiellement critiques. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant d'exercer une influence sur le taux d'administration de principe actif à un patient (2), afin d'atteindre un effet sur le 5 corps souhaité, comprenant une unité de dosage (10) de principe actif destinée à l'administration de principe actif, un modèle du profil du patient (11) qui calcule, en tenant compte des valeurs précédentes d'administration de principe actif, une valeur actuelle 10 de concentration en principe actif (12) dans le corps du patient, un régulateur de principe actif (8) servant à l'administration de principe actif qui, en fonction de la valeur actuelle calculée de concentration en principe actif (12) et d'une valeur de référence (7), fournit une variable destinée à l'unité de dosage (10), un calculateur d'effets sur le corps (4) qui, en fonction de la différence entre une valeur cible (6) d'effets sur le corps et un effet sur le corps mesuré, calcule la valeur de référence (7) pour le régulateur de principe actif (8), un dispositif de sécurité (15) comprenant un autre modèle du profil du patient (16) qui, sur la base de valeurs précédentes et/ou actuelles d'administration de principe actif, extrapole une concentration future en principe actif (17), un moyen d'arrêt (19) agissant sur l'unité de dosage (10), qui compare la concentration en principe actif (17) extrapolée avec une valeur limite (14) prédéterminée de la concentration en principe actif et qui est conçu pour émettre un signal de d'arrêt à l'adresse de l'unité de dosage (10) lorsque la valeur limite est dépassée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif, présent sur le patient, de mesure (3) des signaux de mesure d'électroencéphalogramme à partir desquels sont établies des valeurs servant à mesurer la profondeur de l'anesthésie. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif, présent sur le patient, de mesure de signaux électriques du patient à partir desquels sont établies des valeurs correspondantes à l'importance du relâchement musculaire. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la durée d'extrapolation de la concentration en principe actif (17) s'étend sur une période allant de 3 à 30 minutes.