Brevet FR2883189A1 — publié le 20060922

L'invention se rapporte à un système d'anesthésie équipé d'un évaporateur d'anesthésique. Un système d'anesthésie équipé d'une source de gaz respiratoire, d'un évaporateur d'anesthésique et d'un système d'assistance respiratoire avec circuit pour l'air respiratoire est connu par le document DE 41 11 138 Al. Le gaz respiratoire sort d'une source de gaz sous pression et parvient, par l'intermédiaire d'une soupape de dosage, d'un dispositif de mesure de débit et de l'évaporateur d'anesthésique, dans le système d'assistance respiratoire, puis est envoyé au patient par une pompe pour gaz respiratoire. L'évaporateur d'anesthésique fonctionne selon le principe de la dérivation qui consiste à dériver du courant gazeux présent à l'entrée de l'évaporateur d'anesthésique un courant gazeux partiel, à enrichir celui-ci en vapeur d'anesthésique saturée, dans une chambre d'évaporation pour anesthésique liquide, puis à le remélanger au courant gazeux présent à la sortie de l'évaporateur d'anesthésique. La proportion de vapeur d'anesthésique dans le courant gazeux peut être modifiée manuellement grâce à un organe de réglage prévu sur l'évaporateur d'anesthésique. Le système d'anesthésie connu est conçu principalement pour fonctionner manuellement. Par le document EP 146 220 B2, on connaît un système de dosage d'anesthésique dans lequel, en une succession rapide de manoeuvres, et au moyen d'une soupape de commutation, du gaz respiratoire est amené à circuler soit à travers une chambre d'évaporation alimentée en vapeur d'anesthésique saturée, soit par une conduite de dérivation évitant la chambre d'évaporation. En définissant des signaux de commande adaptés pour la soupape de commutation, en termes de durée d'impulsion et de fréquence, il est possible de modifier la concentration de l'anesthésique dans le gaz respiratoire. Pour corriger les écarts de concentration dus aux variations de la température et de la pression, il faut disposer de capteurs détectant les valeurs physiques correspondantes afin de pouvoir calculer, dans une unité de calcul et de commande, les coefficients de correction de la concentration distribuée. Le fonctionnement du système de dosage d'anesthésique connu nécessite une pluralité de détecteurs et une alimentation en énergie électrique. L'invention a pour but de perfectionner un système d'anesthésie fonctionnant à l'électricité de telle sorte qu'il soit apte à fonctionner même en cas de panne d'électricité et l'invention a également pour but de proposer un procédé permettant de faire fonctionner le système d'anesthésie. Ce but est atteint grâce à un système d'anesthésie comportant une source de gaz respiratoire pour du gaz respiratoire présente au 5 niveau d'une entrée de gaz, une sortie de gaz, un évaporateur d'anesthésique fonctionnant selon le principe de la dérivation, prévu entre l'entrée de gaz et la sortie de gaz, une conduite de dérivation court-circuitant l'évaporateur 10 d'anesthésique, un moyen de commutation au niveau de l'entrée de gaz qui est conçu pour diriger le gaz respiratoire, en totalité ou en partie, à travers l'évaporateur d'anesthésique ou à travers la conduite de dérivation en direction de la sortie de gaz, un moyen de commande permettant d'actionner le moyen de commutation afin de faire varier la concentration de l'anesthésique au niveau de la sortie de gaz, un rnoyen de surveillance qui est conçu, en cas de panne, pour activer le moyen de commutation de telle sorte que le gaz respiratoire soit 20 dirigé dans sa totalité vers l'évaporateur d'anesthésique. Il est prévu, conformément à l'invention, de relier, par l'intermédiaire d'une soupape, un évaporateur d'anesthésique fonctionnant suivant le principe de la dérivation à une source de gaz respiratoire, de telle sorte que le gaz respiratoire s'écoule, en totalité ou en partie, à travers l'évaporateur d'anesthésique ou, par une conduite de dérivation, en évitant l'évaporateur d'anesthésique, en direction d'une sortie de gaz. A cet effet, le courant gazeux peut être réparti par la soupape en courants gazeux partiels prédéterminés traversant l'évaporateur d'anesthésique et la conduite de dérivation, ou la soupape, sous forme de soupape de commutation, peut diriger la totalité du courant gazeux tour à tour à travers l'évaporateur d'anesthésique ou la conduite de dérivation. Il s'établit, au niveau de la sortie de gaz, une concentration en anesthésique qui se situe en-dessous de la valeur réglée au niveau de l'évaporateur d'anesthésique. Un circuit de surveillance, qui surveille le système d'anesthésie, est conçu de telle sorte qu'en cas de panne, par exemple en cas de panne d'électricité, il active la soupape de telle sorte que le 2883189 3 gaz respiratoire soit entièrement amené à passer par l'évaporateur d'anesthésique. Dans ce cas, il est avantageux que, grâce au préréglage d'une concentration prédéterminée en anesthésique au niveau de l'organe de réglage de l'évaporateur d'anesthésique, la concentration délivrée maximale ne peut atteindre que le niveau de la valeur de consigne. Dans le cas où le courant gazeux est complètement dirigé à travers l'évaporateur d'anesthésique, il est possible de prédéterminer la concentration délivrée directement au niveau de l'organe de réglage. Par contre, en fonctionnement normal, si la soupape, en une succession rapide de manoeuvres, est amenée à servir de soupape de commutation, la concentration délivrée ne peut qu'être réduite, à partir de la valeur préréglée pour la concentration en anesthésique, mais pas être augmentée. Outre l'actionnement pulsé de la soupape, il est particulièrement avantageux que la soupape soit conformée en soupape proportionnelle et qu'un premier courant gazeux partiel déterminé soit dirigé vers l'évaporateur d'anesthésique et qu'un deuxième courant gazeux partiel soit dirigé vers la conduite de dérivation. La concentration en anesthésique au niveau de la sortie de gaz résulte du rapport entre les courants gazeux partiels. De façon avantageuse, un circuit de gaz respiratoire destiné à alimenter un patient en gaz respiratoire est monté en aval de la sortie de gaz de l'unité de dosage d'anesthésique. La composition du gaz respiratoire est surveillée au moyen de deux moniteurs de gaz respiratoire placés en différents points du circuit de gaz respiratoire. Un premier moniteur de gaz est conçu de telle sorte qu'à l'aide d'un commutateur inverseur, il prélève l'échantillon gazeux soit au niveau de la sortie de gaz de l'unité de dosage d'anesthésique, soit au niveau de la conduite d'inspiration du circuit de gaz respiratoire. Un deuxième moniteur de gaz respiratoire se trouve à proximité du patient et prélève l'échantillon gazeux dans un élément en Y qui relie la conduite d'inspiration à la conduite d'expiration. Lors de la surveillance de la concentration du gaz respiratoire dans le circuit de gaz respiratoire, les valeurs mesurées par le premier moniteur de gaz sont comparées à celles du deuxième moniteur de gaz. En commutant le premier moniteur de gaz dans la sortie de gaz, il est possible de comparer les valeurs fixées pour la composition du gaz respiratoire avec les valeurs mesurées, et d'en établir la vraisemblance. Avantageusement, une source d'oxygène servant d'alimentation de secours est raccordée à l'unité de dosage d'anesthésique, en amont de l'évaporateur d'anesthésique. Le courant gazeux de la source d'oxygène peut être réglé à la main, ou électriquement, par l'intermédiaire d'une unité de commande. Selon une forme de réalisation de l'invention, le gaz respiratoire de 5 la source d'oxygène est prélevé en cas de panne. Selon un mode d'exécution de l'invention, le moyen de commutation est conformé en soupape proportionnelle dirigeant des courants gazeux partiels prédéterminés à travers l'évaporateur d'anesthésique et à travers la conduite de dérivation. De préférence, le moyen de commutation est conformé en soupape de commutation dirigeant le courant gazeux, en une succession rapide de manoeuvres, soit à travers l'évaporateur d'anesthésique, soit dans la conduite de dérivation. Le procédé proposé par l'invention consiste à monter un 15 évaporateur d'anesthésique fonctionnant selon le principe de la dérivation entre une entrée de gaz et une sortie de gaz, à prévoir un moyen de commutation pour le courant gazeux, au niveau de l'entrée de gaz, à commander le moyen de commutation de telle sorte que le courant gazeux s'écoule complètement ou partiellement à travers l'évaporateur d'anesthésique ou une conduite de dérivation court-circuitant l'évaporateur d'anesthésique pour parvenir à la sortie de gaz et en cas de panne, à activer le moyen de commutation de telle sorte que le courant gazeux soit dirigé en totalité vers l'évaporateur d'anesthésique. Selon une autre possibilité, le procédé consiste à monter, en amont de l'évaporateur d'anesthésique, une source d'oxygène servant d'alimentation de secours en gaz et, en cas de panne, à débrancher la source de gaz respiratoire et à prélever le gaz respiratoire dans la source d'oxygène. Un exemple d'exécution de l'invention est représenté sur la figure et va maintenant être expliqué plus en détail. La figure unique représente schématiquement un système d'anesthésie 1 comprenant un mélangeur de gaz 2 numérique servant de source de gaz respiratoire, une unité de dosage d'anesthésique 3 et un circuit de gaz respiratoire 4. Le mélangeur de gaz 2 est raccordé à des sources de gaz sous pression, non représentées en détail, destinées à l'oxygène, au gaz hilarant et à l'air, et produit des mélanges gazeux d'oxygène et de gaz hilarant ou d'oxygène et d'air. Une unité d'entrée 5 permet d'entrer dans une unité de commande 6 des valeurs de consigne pour le débit de gaz et la composition gazeuse, unité qui produit, à partir de ces données, des signaux de sélection destinés au mélangeur de gaz 2. Le mélangeur de gaz 2 est raccordé à l'entrée de gaz 7 d'une soupape proportionnelle 8 de l'unité de dosage d'anesthésique 3. A partir de la soupape proportionnelle 8, le gaz respiratoire aboutit, soit par l'intermédiaire d'une conduite de dérivation 9, soit en passant à travers un évaporateur d'anesthésique 10 fonctionnant selon le principe de la dérivation, à une sortie de gaz 11. Une certaine concentration en anesthésique qu'il convient de ne pas dépasser peut être réglée au niveau d'un organe de réglage 12 de l'évaporateur d'anesthésique 10. En fonction des valeurs de concentration en anesthésique à la sortie de gaz 11 qui sont entrées par l'intermédiaire de l'unité d'entrée 5, l'unité de commande 6 produit des signaux d'activation destinés à la soupape proportionnelle 8, qui divise le courant gazeux en un premier courant gazeux partiel passant par l'évaporateur d'anesthésique 10 et en un deuxième courant gazeux partiel passant par la conduite de dérivation 9. Par rapport à la valeur maximale de dégagement d'anesthésique qui a été réglée au niveau de l'évaporateur d'anesthésique 10, un certain pourcentage de la concentration maximale préréglée s'ajuste au niveau de la sortie de gaz 11. Une source d'oxygène 24 réglable manuellement est montée, à l'entrée de l'évaporateur d'anesthésique 10, pour servir d'alimentation en gaz de secours. Une soupape anti-retour 30 montée entre le point d'alimentation de la source d'oxygène 24 et la soupape proportionnelle 8 empêche un retour de courant d'oxygène en direction de la soupape proportionnelle 8. Au niveau du circuit de gaz respiratoire 4, le gaz respiratoire passe par une conduite d'inspiration 13 et une soupape d'inspiration 14, en direction d'un patient 15 et, lors de l'expiration, par une conduite d'expiration 16, une soupape de sûreté 17 permettant de régler une pression d'expiration finale, et une soupape d'expiration 18, un absorbeur de gaz carbonique 19 et une soupape directionnelle 20 pour retourner dans la conduite d'inspiration 13. En cas d'assistance respiratoire par machine, le gaz respiratoire est envoyé au patient 15 par une pompe à gaz respiratoire 21 électrique. Un sac d'assistance respiratoire manuelle 22 séparé est prévu pour l'assistance respiratoire manuelle. Le gaz respiratoire excédentaire est évacué, à la fin de l'expiration, par une soupape d'évacuation de gaz excédentaire 23, dans une conduite de gaz anesthésique non représentée en détail. Un premier moniteur de gaz respiratoire 25, par l'intermédiaire d'un commutateur inverseur 26, est monté de telle sorte qu'en fonction de la position du commutateur inverseur 26, il mesure la concentration de gaz soit dans le circuit de gaz respiratoire 4, soit au niveau de la sortie de gaz 11 de l'unité de dosage d'anesthésique 3. Un deuxième moniteur de gaz respiratoire 27 prélève, au niveau d'un élément en Y situé à proximité immédiate du patient 15, un échantillon gazeux à analyser. Le système d'anesthésie 1 selon l'invention fonctionne de la façon suivante: en fonction des valeurs de consigne pour l'anesthésie qui sont entrées par l'intermédiaire de l'unité d'entrée 5, un courant de gaz respiratoire prédéterminé est introduit, par la sortie de gaz 11, dans le circuit de gaz respiratoire 4. La composition du gaz respiratoire résulte des valeurs de consigne du mélangeur de gaz 2 numérique et de la position de commutation de la soupape proportionnelle 8, au moyen de laquelle un pourcentage prédéterminé de la concentration maximale en anesthésique, qui a été présélectionnée au niveau de l'organe de réglage 12, est mélangé au gaz respiratoire. Afin de surveiller la concentration d'anesthésique délivrée, le commutateur inverseur 26 est réglé de telle sorte que l'échantillon gazeux destiné au premier moniteur de gaz 25 soit prélevé au niveau de la sortie de gaz 11. La concentration maximale en anesthésique réglée au niveau de l'organe de réglage 12 peut être calculée à partir des données d'activation de la soupape proportionnelle 8, qui représentent une mesure de la répartition du gaz entre l'évaporateur d'anesthésique 10 et la conduite de dérivation 9. Lorsque le commutateur inverseur 26 se trouve dans cette position de commutation, il est également procédé à une comparaison de vraisemblance entre les données de consigne du mélangeur de gaz numérique 2 et les concentrations mesurées pour les différents composants gazeux constatées au niveau du premier moniteur de gaz 25. En fonctionnement d'assistance respiratoire, le commutateur inverseur 26 se trouve dans la position de commutation représentée sur la figure, dans laquelle l'échantillon de gaz respiratoire est prélevé dans le circuit d'assistance respiratoire 4. Il est maintenant possible de procéder à une 2883189 7 comparaison de vraisemblance entre les valeurs mesurées par le premier moniteur de gaz 25 et par le deuxième moniteur de gaz 27. Si un écart est constaté en ce qui concerne le dégagement d'anesthésique, lors de la comparaison de vraisemblance, la soupape proportionnelle 8 reçoit des signaux d'activation adaptés, en provenance d'un circuit de surveillance 29, afin que le courant gazeux passe entièrement par l'évaporateur d'anesthésique 10. L'utilisateur est informé par un signal d'alarme et peut régler, au niveau de l'organe de réglage 12, la concentration en anesthésique souhaitée. Le commutateur inverseur 26 est ensuite actionné de telle sorte que le prélèvement d'échantillon destiné au premier moniteur de gaz 25 s'effectue par la sortie de gaz 11. La valeur de consigne de l'évaporateur d'anesthésique 10 et les concentrations en anesthésique mesurées au niveau du premier moniteur de gaz 25 peuvent alors être comparées. Puis le commutateur inverseur 26 est passé dans la position de commutation représentée sur la figure, permettant le prélèvement d'échantillon dans le circuit de gaz respiratoire 4. Dans cette position de commutation, la vraisemblance des valeurs mesurées pour les concentrations en anesthésique des moniteurs de gaz 25, 27, l'une par rapport à l'autre, est vérifiée. En cas de panne électrique, lorsque le mélangeur de gaz 2, les moniteurs de gaz 25, 27 et l'unité de commande 6 ne sont pas en ordre de marche, du gaz respiratoire provenant de la source d'oxygène 24 séparée est introduit, par l'intermédiaire de l'évaporateur d'anesthésique 10, dans le circuit de gaz respiratoire 4. Les mouvements respiratoires sont provoqués à l'aide du sac d'assistance respiratoire manuelle 22. Le système d'anesthésie 1 selon l'invention peut donc fonctionner même sans énergie électrique. REVENDICATIONS 1. Système d'anesthésie comportant une source de gaz respiratoire (2) pour du gaz respiratoire présente au niveau d'une entrée de gaz (7), une sortie de gaz (Il), un évaporateur d'anesthésique (10) fonctionnant selon le principe de la dérivation, prévu entre l'entrée de gaz (7) et la sortie de gaz (11), une conduite de dérivation (9) court-circuitant l'évaporateur d'anesthésique (10), un moyen de commutation (8) au niveau de l'entrée de gaz (7) qui est conçu pour diriger le gaz respiratoire, en totalité ou en partie, à travers l'évaporateur d'anesthésique (10) ou à travers la conduite de dérivation (9), en direction de la sortie de gaz (11), un rnoyen de commande (6) permettant d'actionner le moyen de 15 commutation (8) afin de faire varier la concentration de l'anesthésique au niveau de la sortie de gaz (11), un moyen de surveillance (29) qui est conçu, en cas de panne, pour activer le moyen de commutation (8) de telle sorte que le gaz respiratoire soit dirigé dans sa totalité vers l'évaporateur d'anesthésique (10). 2. Système d'anesthésie selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un circuit de gaz respiratoire (4) destiné à alimenter un patient (15) en gaz respiratoire est monté en aval de la sortie de gaz (11). 3. Système d'anesthésie selon la revendication 2, caractérisé en ce que des moniteurs de gaz respiratoire (25, 27) sont prévus pour déterminer la composition du gaz respiratoire, un premier moniteur de gaz (25) étant conçu pour prélever l'échantillon gazeux, à l'aide d'un commutateur inverseur (26), soit au niveau de la sortie de gaz (11), soit au niveau d'une conduite d'inspiration (13) du circuit de gaz respiratoire (4) et en ce que, pour un deuxième moniteur de gaz respiratoire (27), l'échantillon gazeux est prélevé à proximité du patient (15) dans la zone d'un élément en Y. 4. Système d'anesthésie selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une source d'oxygène (24) servant d'alimentation de secours en gaz est montée en amont de l'évaporateur d'anesthésique (10). 5. Système d'anesthésie selon la revendication 4, caractérisé en ce que le gaz respiratoire de la source d'oxygène (24) est prélevé en cas de panne. 6. Système d'anesthésie selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen de commutation est conformé en soupape proportionnelle (8) dirigeant des courants gazeux partiels prédéterminés à travers l'évaporateur d'anesthésique (10) et à travers la conduite de dérivation (9). 7. Système d'anesthésie selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen de commutation est conformé en soupape de commutation (8) dirigeant le courant gazeux, en une succession rapide de manoeuvres, soit à travers l'évaporateur d'anesthésique (10), soit dans la conduite de dérivation (9). 8. Procédé de fonctionnement d'un système d'anesthésie, caractérisé par les étapes qui consistent: à monter un évaporateur d'anesthésique (10) fonctionnant selon le principe de la dérivation entre une entrée de gaz (7) et une sortie de gaz (11), à prévoir un moyen de commutation (8) pour le courant gazeux, au niveau de l'entrée de gaz (7), à commander le moyen de commutation (8) de telle sorte que le courant gazeux s'écoule complètement ou partiellement à travers l'évaporateur d'anesthésique (10) ou une conduite de dérivation (9) court-circuitant l'évaporateur d'anesthésique (10) pour parvenir à la sortie de gaz (11), en cas de panne, à activer le moyen de commutation (8) de telle sorte que le courant gazeux soit dirigé en totalité vers l'évaporateur d'anesthésique (10). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par l'étape qui consiste à monter, en amont de l'évaporateur d'anesthésique (10), une source d'oxygène (24) servant d'alimentation de secours en gaz et, en cas de panne, à débrancher la source de gaz respiratoire (2) et à prélever le gaz respiratoire dans la source d"oxygène (24).