Brevet FR2897539A1 — publié le 20070824

PROCEDE DE DISTRIBUTION D'AIR L'invention concerne un procédé de distribution d'air au moyen d'un appareil d'assistance respiratoire du type d'un appareil à distribution d'air sous pression positive continue, communément appelé.PPC (pression positive continue), ou encore CPAP ( continuous positive airway pressure ) selon la terminologie anglaise. Les appareils PPC connus de l'état de la technique sont utilisés notamment pour le traitement des apnées du sommeil. Dans le cas d'apnées du sommeil, ces dispositifs fournissent de même de l'air aux patients à une pression plus élevée que :La pression atmosphérique de manière à éliminer les obstructions susceptibles de provoquer les apnées. Certains appareils CPAP délivrent de l'air aux patients sous une pression constante dans le temps. Toutefois, la respiration sous une pression de traitement est relativement inconfortable en raison des pressions appliqués. D'autres appareils sont aptes à délivrer de l'air sous deux pressions différentes, une première pression lors des phases inspiratoires et une seconde, lors des phases expiratoires. L'obstruction ayant lieu au début de la phase inspiratoire ou à la fin de la phase expiratoire, ces pompes appliquent une pression moins forte lors de l'expiration, permettant d'améliorer ainsi le confort du patient. Cependant avec de tels appareils, la pression de traitement nécessaire à empêcher l'obstruction n'est pas encore atteinte lors du passage de la phase expiratoire à la phase inspiratoire, et une obstruction peut alors se produire à ce moment précis. Bien que plus confortables, ces appareils sont donc moins efficaces. De plus, ces derniers appareils, de même que les appareils précités à pression constante, n'autorisent généralement pas un ajustement automatique de la pression lorsque surviennent des évènements respiratoires tels que des ronflements, des apnées ou des hypopnées. D'autres appareils encore de l'art antérieur, cette fois plus perfectionnés, ajustent automatiquement la pression à appliquer aux voies aériennes supérieures des patients en fonction de la nature des évènements respiratoires. Ils comportent alors par exemple une unité de contrôle de pression comprenant préférentiellement un module destiné à estimer la pression de l'air à appliquer au patient en fonction du débit déterminé par les appareils. Toutefois, les pressions sont ajustées suite à la survenance effective des évènements. Ainsi, dans le cas des apnées obstructives, ces appareils réagissent tardivement en augmentant la pression à la prochaine inspiration, ou alors, en diminuant la pression lors de l'expiration suivant l'évènement. Dans ce dernier cas, la diminution de pression peut favoriser l'apparition d'apnées obstructives qui se révèlent bien souvent en phase expiratoire Compte tenu de ce qui précède, un problème que se propose de résoudre l'invention est de réaliser un procédé qui permette d'ajuster la pression à appliquer aux voies aériennes supérieures des patients en fonction de la nature des évènements respiratoires, l'ajustement étant effectué préalablement à la survenance effective desdits évènements. En particulier, dans le cas des apnées obstructives, le dispositif est apte à réagir en phase inspiratoire et non pas en phase expiratoire. La solution de l'invention à ce problème a pour objet un procédé de distribution d'air au moyen d'un appareil d'assistance respiratoire à distribution d'air sous pression pos_Ltive continue selon lequel on évalue un débit d'air de base et un débit d'air maximal pour un patient, et caractérisé en ce que on définit, pour ce patient, un débit d'air minimal à atteindre en phase inspiratoire, la valeur dudit débit d'air minimal à atteindre étant supérieure au débit de base et inférieure au débit maximal, de manière à ce que, lorsque le débit d'air mesuré par l'appareil n'atteint pas le débit d'air minimal à atteindre en phase inspiratoire, la pression d'air délivré par l'appareil au patient continue de croître, et lorsque le débit d'air atteint le débit d'air minimal à atteindre en phase inspiratoire, cette pression décroît. Préférentiellement, selon le procédé de la présente invention, la valeur du débit d'air minimal à atteindre (Dmin(insp)) est comprise entre 70 et 90 de la valeur du débit d'air maximal (Dmax) . Préférentiellement, selon le procédé de la présente invention, on définit une valeur seuil de débit d'air (Dseuil) , cette valeur seuil étant supérieur à la valeur de base du débit d'air (Dbase) et inférieure à la valeur du débit minimal à atteindre en phase inspiratoire, et en ce que, lorsque le débit d'air atteint cette valeur seuil en phase inspiratoire, la croissance de la pression d'air délivré (P) par l'appareil débute. Préférentiellement, selon le procédé de la présente invention, l'augmentation de pression (pbump) est comprise entre 0,05 et 20 hPa/s. Préférentiellement, selon le procédé de la présente invention, la pression (P) continue de croître jusqu'à ce qu'elle atteigne une valeur de pression maximale (Pmax)• Préférentiellement:, la pression (P) appliquée par l'appareil est égale à la pression maximale (Pmax) jusqu'à ce que une période de temps (TimeOut) soit écoulée ou jusqu'à ce que le débit mesuré (D) soit supérieur au débit d'air minimal à atteindre en phase inspiratoire (Dmin (insp)) ou jusqu'à ce que le débit d'air mesuré soit inférieur au débit: d'air de base (Dbase) . Préférentiellement, selon le procédé de la présente invention, la pression (P) appliquée par l'appareil décroît dès qu'une période de temps (TimeOut) est écoulée ou dès que le débit mesuré (D) est supérieur au débit d'air minimal . atteindre en phase inspiratoire (Dmin(insp)) ou dès que le débit d'air mesuré est inférieur au débit d'air de base (Dbase) Préférentiellement, lorsque ladite pression (P) décroît, la pression décroît jusqu'à une valeur de pression de base (Phase), le procédé étant ensuite initialisé et appliqué à nouveau, ceci permettant une nouvelle croissance de ladite pression (P) lors de chaque phase inspiratoire. L'invention sera mieux comprise à la lecture de 10 l'exposé détaillé non limitatif qui suit, rédigé au regard des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 montre, en perspective, un appareil d'assistance respiratoire à distribution d'air sous pression positive continue, pour la mise en oeuvre du 15 procédé selon l'invention ; - la figure 2 présente des courbes montrant les variations du débit d'air et de la pression en fonction du temps, selon l'invention ; - les figures 3A et 3B illustrent le décalage de 20 variation du débit; mesuré dû à la fuite d'air ; et - les figures 4A et 4B illustrent les différentes étapes du procédé selon l'invention. Les appareils CPAP 1 selon l'invention se présentent sous la forme d'un boîtier 2 relié, par un tube 3, à un 25 masque 4 destiné à recouvrir le nez et la bouche d'un patient 5. Le boîtier 2 est un boîtier portable muni d'un écran 6 et de boutons poussoirs 7. Il comporte une turbine non représentée sur les figures. Cette turbine est actionnée 30 en rotation par un moteur, pour envoyer de l'air sous pression, par le tube 3, jusqu'au masque 4. La rotation de la turbine est commandée par une électronique incorporée au boîtier 2. Cette électronique comprend en particulier une carte électronique portant des mémoires 35 de type volatile et non volatile (EEPROM ou Flash) et un microcontrôleur. Le masque 4 est un masque facial comportant notamment un orifice 8. Alternativement, un masque nasal peut également être utilisé. L'air respiré par le patient 5, chargé en dioxyde de carbone, s'échappe essentiellement par cet orifice 8. La figure 2 est un graphe qui présente deux courbes superposées. La première courbe montre les variations de débit d'air mesurées D par l'appareil 1 en fonction du temps t. La seconde courbe montre les variations de pression P appliquées par ledit appareil en fonction du temps t. La première courbe D = f(t) se présente sous une forme sensiblement sinusoïdale, qui traduit le cycle respiratoire du patient. En phase inspiratoire, le débit mesuré augmente tandis qu'en phase expiratoire, il diminue. Différentes valeurs remarquables de débit ont été figurées, sur le graphe, par des lignes horizontales. Il s'agit d'une valeur de débit de base Dbase, d'une valeur seuil de débit Dseuiii d'une valeur minimale de débit à atteindre en phase inspiratoire Dmin(insp) et d'une valeur maximale de débit Dmax • On a Dbase En pratique, en phase inspiratoire, lorsque Dbase En pratique, dans une première étape 40 le médecin définit, pour un patient donné, les valeurs suivantes : Pstart, la pression appliquée par l'appareil à son démarrage ; Pbase ; Pmax ; Pbump ; Dseuil ; Dmin(insp) égale à un pourcentage donné de Dmax déterminé ultérieurement ; et TimeOut, le temps maximal durant lequel P peut rester égal à P. Ces valeurs sont entrées dans la ou les mémoires non volatiles de l'appareil en utilisant les boutons. Puis, après que l'appareil ait été mis en fonctionnement, et que le masque ait été appliqué au visage du patient, l'appareil mesure le débit D, évalue le débit Dbase image du débit de fuite d'air par l'orifice 8 ainsi que le débit Dmax, en fonction des maxima de débit atteints en phase inspiratoire (étape 41). Dans une étape ultérieure 42 P, la pression appliquée par l'appareil, est fixée à Pbase. Aucune augmentation de pression, dP, n'est appliquée par l'appareil. L'appareil effectue alors le test 43 suivant : est- ce que D, le débit d'air mesuré, est inférieur a Dbase ? Dans la négative, on retourne à l'étape 41. Dans l'affirmative, une nouvelle étape 44 de mesure de D et d'évaluation de Dbase et de Dmax est effectuée. Puis, le test suivant 45 est effectué : est ce que D > Dbase + Dseui~ ou, autrement dit, est ce que le point Dl de la première courbe de la figure 2 a été atteint ? Dans la négative, on retourne à l'étape 44. Dans l'affirmative, la synchronisation est terminée et un registre d'horloge TimerA est fixé à zéro pour s'incrémenter par la suite (étape 46). Dès que le registre d'horloge est fixé à zéro, les étapes suivantes de la figure 4B sont mise en oeuvre. Dans une première étape 47, l'appareil mesure D, évalue Dbase et évalue Dmax, tout comme dans l'étape 41 précitée. Puis, dans une étape 48, l'appareil détermine l'écart de pression dP entre la pression P à appliquer et la pression de base Pbase' tel que dP = TimerA x pbämp. Un premier test 49 est alors effectué : est ce que l'écart de pression dP dPmax ? (dPmax correspondant à l'écart entre Pmax et Pbase) Dans l'affirmative dP est ramené à dPmax (étape 50), puis on passe à l'étape 51, dans laquelle l'appareil applique une pression égale a Pbase augmentée de dP. C'est-à-dire que la pression à appliquer P est limitée à la pression maximale Pmax qui doit être appliquée au patient. Si la réponse au test 49 est négative, on passe directement à l'étape 51. Autrement dit, la pression appliquée P est augmentée graduellement et linéairement selon le facteur pbump Ensuite, un second test 52 est effectué. Ce second test consiste à déterminer si la valeur minimum de débit à atteindre en phase inspiratoire a été atteinte, c'est-à-dire, est ce que D > Dmin(insp) ? Dans l'affirmative, on retourne à l'étape 41 de la figure 4A et P est ramené à Pbase (étape 42). Dans la négative, un troisième test 53 est réalisé selon lequel on détermine si TimerA >- TimeOut. Dans l'affirmative, on retourne à l'étape 41. Dans la négative, le quatrième et dernier test suivant 54 est réalisé : est ce que D REVENDICATIONS 1.Appareil (1) d'assistance respiratoire à distribution d'air sous pression positive continue comportant un boîtier (2) muni d'une turbine actionnée en rotation par un moteur pour envoyer de l'air sous une pression (P) jusqu'à un masque (4), des moyens pour mesurer un débit d'air (D) ainsi qu'une électronique pour une commande de la rotation de ladite turbine, cette électronique comportant une mémoire, ledit appareil (1) étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour évaluer des valeurs de débit d'air de base (Dbase) et de débit d'air maximal (Dmax) pour un patient, et en ce qu'il est apte à délivrer une pression d'air (P) croissante lorsque le débit d'air mesuré (D) n'atteint pas un débit d'air minimal à atteindre en phase inspiratoire (Dmin(insp)) défini dans la mémoire de l'électronique de l'appareil (1), et à délivrer une pression d'air décroissante lorsque ledit débit d'air (D) atteint ledit débit d'air minimal à atteindre en phase inspiratoire (Dmin(insp)), la valeur de ce débit d'air minimal à atteindre étant supérieure au débit de base (Dbase) et inférieure au débit maximal (Dmax) 2.Appareil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur du débit d'air minimal à atteindre (Dmin(insp)) est comprise entre 70 et 90 96 de la valeur du débit d'air maximal (Dmax) . 3.Appareil (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une une valeur seuil de débit d'air (Dseuil) est définie dans la mémoire de l'électronique de l'appareil (1), cette valeur seuil étant supérieur à la valeur de base du débit d'air (Dbase) et inférieure à la valeur du débit minimal à atteindre en phase inspiratoire, et en ce que l'appareil (1) comprend desmoyens aptes à débuter la délivrance d'une pression d'air (P) croissante, lorsque le débit d'air atteint cette valeur seuil en phase inspiratoire. 4.Appareil (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens aptes à délivrer une pression d'air (P) croissante selon une augmentation de pression (pbump) comprise entre 0,05 et 20 hPa/s. 5.Appareil (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens aptes à délivrer une pression d'air (P) croissante jusqu'à ce que ladite pression (P) atteigne une valeur de pression maximale (Pmax). 6.Appareil (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens aptes à appliquer une pression (P) égale à la pression maximale (Pmax) jusqu'à ce que une période de temps (TimeOut) soit écoulée ou jusqu'à ce que le débit mesuré (D) soit supérieur au débit d'air minimal à atteindre en phase inspiratoire (Dmin (insp)) ou jusqu'à ce que le débit d'air mesuré soit inférieur au débit d'air de base (Dbase) 7. Appareil (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens aptes à appliquer une pression (P) décroissante dès qu'une période de temps (TimeOut) est écoulée ou dès que le débit mesuré (D) est supérieur au débit d'air minimal à atteindre en phase inspiratoire (Drain (insp)) ou dès que le débit d'air mesuré est inférieur au débit d'air de base (Dbase) 8. Appareil (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que lorsque ladite pression (P) est décroissante,elle décroît jusqu'à une valeur de pression de base (Pbase) • et en ce que, à une telle pression de base, l'appareil comprend des moyens d'initialisation, ceci permettant une nouvelle croissance de ladite pression (P) 5 lors de chaque phase inspiratoire.