Brevet FR2905063A1 — publié le 20080229

Dispositif et procédé pour la détection d'évènements obstructifs. L'invention concerne un procédé pour la détection d'un signal physiologique dans lequel au moins un paramètre de respiration est détecté par la technique de mesure et exploité pour la commande d'une pression de respiration. L'invention concerne aussi un dispositif pour la détection d'un signal physiologique qui présente un détecteur pour la détection selon la technique de mesure d'un paramètre de respiration ainsi qu'une unité de commande pour la mise à disposition d'une pression de respiration. L'invention concerne en plus de ceci un dispositif pour le contrôle d'au moins un paramètre de respiration lors de l'alimentation en gaz respiratoire d'un patient, lequel dispositif présente un système de saisie pour la saisie des données d'évolution dans le temps du paramètre de respiration. De nombreuses personnes souffrent d'insomnies qui amènent des répercussions sur leur état de santé journalier et peuvent porter préjudice à leur bien-être. L'une de ces insomnies est due à l'apnée de sommeil qui est traitée en premier lieu par la thérapie dite CPAP (CPAP -"Continuous Positive Airway Pressure", "Ventilation Spontanée en Pression Positive Continue" 2 2905063 VSPPC), dans le cadre de laquelle un flux de gaz approprié à la respiration est délivré en continu au patient pendant le sommeil, par l'intermédiaire d'un masque nasal. Le masque est relié, au moyen d'un tuyau, à 5 un respirateur qui comprend un ventilateur qui génère un flux de gaz avec une surpression de 5 à 20 millibars par exemple. Le flux de gaz est conduit au patient soit à une pression constante ou à un niveau de pression plus bas pour soulager le patient lors de l'expiration. 10 La réduction et l'augmentation de la pression de respiration sont effectuées en fonction de différents évènements qui sont identifiés par l'appareil et au moyen de paramètres de respiration détectés en fonction de la technique de mesure. 15 De tels évènements sont, par exemple, expiration buccale, respiration buccale, fuites, déglutition, parole, éternuement, toux, augmentation du flux respiratoire, réduction du flux respiratoire, diminution de la profondeur de la respiration, apnée, hypo-apnée, 20 ronflement, inspiration, expiration, arrêt passager de la respiration, augmentation du volume respiratoire, réduction du volume respiratoire, irrégularité inspiratoire du flux respiratoire, flux inspiratoire de pointe, réduction du flux inspiratoire après flux de 25 pointe, 2e'nemaximum du flux de pointe inspiratoire, augmentation de la pression du gaz respiratoire, réduction de la pression du gaz respiratoire, augmentation du flux de gaz respiratoire, réduction du flux de gaz respiratoire, augmentation du volume de gaz 30 respiratoire mis en œuvre, réduction du volume de gaz respiratoire mis en oeuvre. 3 2905063 Le but de la présente invention est de perfectionner un procédé du genre mentionné au début de sorte que l'on dispose d'une commande de pression optimisée. Le but de la présente invention est aussi de 5 construire un dispositif du genre mentionné au début pour l'optimisation de la commande de la pression. Un autre but de la présente invention est d'optimiser de manière plus développée un dispositif du genre mentionné au début. 10 La solution des trois problèmes ci-dessus mentionnés réside respectivement dans les trois combinaisons de caractéristiques mentionnées au début. Le procédé selon l'invention cible la détection d'apnées obstructives, explicites à la fin d'une apnée, 15 du fait qu'il est difficile de faire la différence entre celles-ci et les apnées centrales et même de les constater. Lorsque des apnées sont découvertes uniquement par une ligne presque nulle du flux, il n'est pas possible de faire la distinction entre apnée obstructive 20 et apnée centrale. Dans ce but, il existe l'oscillorésistométrie (EP 0 705 615 B1) dont la construction est très complexe, les frais de fabrication très élevés et qui n'est pas appropriée à tous les types de masque. 25 Le procédé selon l'invention permet d'identifier une apnée obstructive de manière sûre et simple au moyen de la pression. Le dispositif associé à ce procédé présente un capteur de pression qui capte les signaux de pression dans le système auquel est raccordé le patient, 30 comprenant, par ex., un tuyau de respiration, un tuyau de pression, une interface côté patient, un élément d'expiration etc., et les transmet à une unité 4 2905063 d'évaluation. Celle-ci analyse l'évolution de la pression et exploite dans ce but le fait que, la plupart du temps, une brève chute de pression, un pic de pression obstructive (OPP - "obstructive pressure peak") peut être 5 mesuré à la fin d'une apnée obstructive, quand les voies respiratoires s'ouvrent subitement et que la pression doit être équilibrée entre le masque et la voie respiratoire. Pendant l'apnée obstructive, les voies respiratoires 10 inférieures du patient sont séparées du système tuyau de respiration / masque / voies respiratoires supérieures de sorte que, de manière typique, une différence de pression est formée entre le masque et les voies respiratoires inférieures par les excursions respiratoires. Lorsque les 15 voies respiratoires s'ouvrent de nouveau, il en résulte un équilibrage de pression qui peut être détecté en tant qu'un effondrement de la pression dans le masque, respectivement dans le système patient, en tant que brève augmentation de la vitesse de rotation du ventilateur ou 20 d'une brève impulsion du flux. Par le comportement du réglage de l'appareil thérapeutique, il est rapidement compensé de manière typique, des dépassements, donc de brèves augmentations de la pression pouvant cependant se produire. 25 Dans les cas d'apnées centrales, les voies respiratoires inférieures sont constamment reliées au système tuyau de respiration / masque / voies respiratoires supérieures, et il n'y a pas d'excursions de la respiration. Il ne peut ainsi se produire aucune 30 différence de pression devant être compensée à la fin d'une apnée. 5 2905063 Ces effets se produisent en particulier quand le patient est déjà raccordé à l'appareil thérapeutique et est soumis à une thérapie, c.-à-d. quand une certaine pression est déjà présente au niveau du masque 5 respiratoire. La plupart du temps, des fluctuations se produisent dans le domaine des maxima de l'évolution du flux lors de changements dans les voies respiratoires. Celles-ci peuvent être soit des modifications obstructives ou avoir 10 d'autres causes de sorte qu'il n'est pas possible d'identifier l'obstruction de manière univoque. Toutefois, si l'on prend, en plus, les valeurs de l'évolution de la pression en compte, on peut saisir et reconnaître également les pics de pression, déjà 15 mentionnés ci-dessus, dans le domaine temporaire des maxima lors de modifications obstructives des voies respiratoires, du fait que les vibrations du tissu qui entoure les voies respiratoires supérieures - en particulier au moment de l'ouverture et de la fermeture - 20 représentent une autre cause des pics de pression obstructifs. Ici, ce qui est important c'est que des pics de pression inspiratoires et expiratoires peuvent être provoqués par des artefacts, tels que toux, parole, déglutition, fuites, expiration buccale, et sont un 25 indice que les pics de pression dans le domaine correspondant ne sont éventuellement pas un indice fiable d'obstructions. Ces pics de pression permettent de tirer des conclusions en ce qui concerne le genre de l'obstruction. 30 Les dessins représentent des exemples de réalisation de l'invention. Ils montrent : 6 2905063 Figure 1 un arrangement basique d'un dispositif pour la respiration, Figure 2 une représentation schématique d'un système avec: une détection de fluctuations du flux, 5 Figure 3 une évolution du flux lors d'une apnée obstructive, respectivement d'une apnée centrale, Figure 4 une évolution de la pression lors d'une apnée centrale, et Figure 5 une évolution de la pression lors d'une 10 apnée obstructive. La figure 1 montre la structure fondamentale d'un dispositif respiratoire. Dans la région d'un boîtier d'appareil (1) avec tableau de commande (2) ainsi qu'affichage (3), une pompe de gaz respiratoire est 15 installée dans une chambre intérieure de l'appareil. Par l'intermédiaire d'un élément de couplage (4) est relié un tuyau de raccordement (5). Au moyen d'un élément de commande (13), l'élément de couplage (4) peut être désaccouplé du respirateur de manière simple et rapide. 20 Le long du tuyau de raccordement (5) peut être disposé un tuyau supplémentaire (6) pour la mesure de la pression, lequel peut être relié au boîtier de l'appareil (1) par l'intermédiaire d'une tubulure d'entrée de pression (7). Pour permettre une transmission de données, 25 le boîtier de l'appareil (1) présente une interface (8). Dans la région d'une extension du tuyau de raccordement (5) opposée au boîtier de l'appareil (1), est agencé un élément d'expiration (14). Un système de mesure de la pression et un système de mesure du flux, agencés à 30 proximité du patient, dans la région de l'interface patient, ou positionnés dans la région du respirateur ou 7 2905063 dans la région du tuyau de raccordement, ne sont pas représentés. Par l'intermédiaire du tuyau de raccordement (5) peut être également raccordé un masque (9) qui est fixé à 5 la tête du patient au moyen d'une sangle. Dans la forme de réalisation selon la figure 2, un respirateur (15) pour l'exécution de ventilations CPAP ou APAP est relié à un masque (9) par l'intermédiaire d'un tuyau de raccordement (5). Le tuyau de raccordement (5) 10 présente, en tant qu'élément d'expiration (14), une ouverture constante. Un poumon (16) d'un patient est également représenté. Dans la région d'une section de conduite (17) règne une pression d'alimentation P mise à disposition par le respirateur (15). A proximité du 15 masque (9), peut être captée, côté patient, à un point de mesure (18), une pression P1 qui correspond à une pression CPAP. Dans la région d'une voie respiratoire (19), une obstruction possible peut se produire, et à l'opposé du point de mesure (18), derrière le point 20 d'obstruction, dans la région de la voie respiratoire (19), règne une pression P2, à un point de mesure (20). Des excursions se produisant au cours d'une apnée conduisent à des fluctuations de pression au point de mesure (18). 25 La figure 3 montre une évolution du flux qui est typique aussi bien pour la manifestation d'une apnée obstructive que pour une apnée centrale. Au cours de l'apnée, le flux est pratiquement nul en raison de la fermeture de la voie respiratoire. Avant le début de 30 l'apnée, on observe une fluctuation de flux typique. Une fluctuation du flux typique est qualifiée d'égalisation et décrit un aplatissement de la courbe du flux dans la 8 2905063 région du flux maximal. Conformément à l'invention, le début de l'apnée est identifié au moins par une fluctuation du flux, et la fin d'une apnée est identifiée au moins par une fluctuation de la pression. 5 La figure 4 montre une évolution de la pression correspondant à l'évolution du flux selon la figure 3, au cours d'une apnée centrale. Pendant la respiration, de petites fluctuations de pression typiques se produisent dans la pression du masque en raison d'un régulateur de 10 pression utilisé. Lors d'une apnée centrale, au moment de la fluctuation du flux a lieu aussi une fluctuation de pression correspondante. La figure 5 montre une évolution de la pression dans le cas d'une apnée obstructive. D'une part, il y a , 15 comme pour l'évolution de la pression selon la figure 4, une fluctuation de la pression correspondant à la fluctuation du flux, de plus, a lieu, mais peu avant la fin de l'apnée, un autre changement de pression de courte durée lors de l'ouverture des voies respiratoires en 20 raison d'un équilibrage de la pression entre le masque et la voie respiratoire. Les bases de temps des figures 3, 4 et 5 sont identiques. Quand une apnée est détectée dans le signal du flux, l'unité de détection recherche de courtes et 25 significatives excursions dans le canal de pression. Court signifie nettement plus court qu'une période de respiration typique d'un patient. Ce faisant, des artefacts résultant de mouvements du patient, du tuyau etc., ou des battements du coeur du patient son masqués. 30 Ceci est dû au fait que seules sont exploitées les excursions qui se produisent au cours de la dernière phase de l'apnée ou pendant le premier souffle et qui 9 2905063 sont supérieures à une valeur de seuil de détection. Dans une forme de réalisation particulièrement préférentielle, cette valeur de seuil peut être réglée automatiquement de manière adaptative pour pouvoir faire la différence de 5 manière optimale entre les artefacts et les déviations de pression dues à des obstructions. Conformément à l'invention, une valeur moyenne de pression est déterminée par exemple au cours d'une apnée. Une modification de la valeur moyenne de pression ou 10 l'augmentation de l'amplitude de la valeur moyenne de pression est l'indice de la fin d'une apnée. La préférence va à une modification de la valeur moyenne de pression en tant que paramètre de réglage pour la commande du respirateur. 15 Pour obtenir une thérapie optimale, la valeur de seuil de détection est modifiée en plus en fonction de la pression thérapeutique, et ceci de sorte que, lors de faibles pressions thérapeutiques, la sensibilité de la détection d'apnées obstructives augmente, et que, lors de 20 pressions thérapeutiques plus élevées, ce soit la spécificité de cette détection qui augmente. En particulier en cas d'obstructions partielles, le signal de pression et le signal de flux sont pris en considération en commun, et une régulation du respirateur 25 a lieu sur la base des signaux de pression et / ou des signaux de flux. Des irrégularités définissables sont détectées dans l'évolution du signal de pression et du signal de flux et utilisées en tant que paramètres de réglage pour la commande du respirateur. 30 On comprendra qu'il peut être avantageux qu'une mesure de pression selon l'invention soit exécutée dans la région d'un maximum de l'évolution du flux. 10 Revendications 1. Procédé pour la détection d'un signal physiologique, caractérisé en ce qu'au moins un paramètre de respiration est capté par une technique de mesure et est comparée 10 avec des données mémorisées. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une fluctuation de pression est évaluée. 15 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, comme paramètre de respiration, on saisit au moins une évolution du flux. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, 20 caractérisé en ce que, comme paramètre de respiration, on saisit au moins une évolution de la pression. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une mesure de pression est exécutée 25 dans la région d'un maximum de l'évolution du flux. 11 2905063 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'unité de détection recherche de courtes et significatives déviations. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que seules sont évalués les déviations qui se produisent au cours de la dernière phase d'une apnée ou pendant le premier souffle après l'apnée, et qui sont supérieures à une valeur de détection de seuil. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la valeur de seuil est réglée de manière automatiquement adaptive. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les fluctuations de pression inspiratoires et expiratoires sont détectées séparément. 20 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, pendant une apnée, une valeur de pression moyenne est captée. 11. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon 25 n'importe laquelle des revendications 1 à 10, comprenant, pour le contrôle d'au moins un paramètre de respiration lors de l'alimentation en gaz respiratoire d'un patient, un système de détection pour le captage de l'évolution dans le temps du paramètre de respiration , ainsi qu'une 30 commande pour une pression de respiration. 12 2905063 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le système de détection comprend un moyen pour capter l'évolution d'un signal de pression. 5 13. Dispositif selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce qu'il comprend un système d'évaluation pour le captage de fluctuations du signal de pression. 14. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 13, 10 caractérisé en ce que, pour la détection de fluctuations de pression définies, est raccordé au système d'évaluation un dispositif d'analyse qui délivre à un système de réglage le résultat de l'analyse en tant que paramètre de réglage pour la commande d'une source de gaz 15 respiratoire d'un respirateur.20