Brevet FR2912660A1 — publié le 20080822

La présente invention concerne un dispositif de respiration artificielle utilisable pendant la réanimation de personnes en état d'arrêt cardia-que. On sait que, pour tenter de réanimer une personne en état d'arrêt cardiaque, on exerce sur la cage thoracique de cette personne des compressions et des décompressions rythmées alternées tendant à rétablir les rnouvements d'expiration et d'inspiration. Par ailleurs, par exemple par les brevets européens EP-0 390 684 et EP-0 911 051, on connaît déjà un dispositif d'assistance respiratoire 1 o pour des patients dont la respiration, bien que se produisant spontanérnent, est insuffisante. Un tel dispositif d'assistance respiratoire connu comporte : un élément tubulaire qui forme un canal principal et qui est destiné à être relié par son extrémité distale à une voie respiratoire d'un patient, 15 alors que l'extrémité proximale dudit élément tubulaire se trouve à l'extérieur dudit patient et que le système respiratoire de celui-ci est relié à l'extérieur par l'intermédiaire dudit canal principal ; des canaux auxiliaires périphériques qui débouchent dans ledit canal principal, lesdits canaux auxiliaires étant alimentés en continu en gaz 20 respiratoire ; et des moyens de déflexion, pour faire converger les uns vers les autres, à l'intérieur dudit canal principal, les jets de gaz respiratoire injectés par lesdits canaux auxiliaires. Ainsi, le patient est ventilé en continu par lesdits jets de gaz respi- 25 ratoire. L'expérience a montré que ce dispositif d'assistance respiratoire pour patient à respiration spontanée peut être utilisé avec succès comme dispositif de respiration artificielle (et non plus seulement comme dispositif d'assistance respiratoire) sur des personnes en état d'arrêt cardiaque et en cours de réanimation par compressions et décompressions alternées de leur cage thoracique, les jets dudit gaz respiratoire favorisant la reprise de l'inspiration et de la circulation sanguine. Cependant, on a remarqué que ledit gaz respiratoire, introduit en continu dans les poumons de la personne en état d'arrêt cardiaque, en- gendre dans ceux-ci, à la fin d'une compression et au début de la décompression suivante, une pression résiduelle positive, qui se maintient pendant une partie de ladite décompression, avant de disparaître et d'être remplacée par une pression négative engendrée par la décompression. Une telle pression résiduelle positive, d'une part, forme un obstacle à l'aspira-tion d'air extérieur à travers ledit élément tubulaire et, d'autre part, est entretenue par ledit air extérieur aspiré. II en résulte que, pendant une partie importante de chaque décompression, les poumons de ladite personne aspirent mal l'air extérieur et que la circulation sanguine (notamment le retour veineux) n'est pas assurée de façon satisfaisante aux extrémités (tête, bras, jambes) de ladite personne. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient. A cette fin, selon l'invention, le dispositif de respiration artificielle présentant la structure du dispositif d'assistance respiratoire rappelé ci-dessus et utilisé sur une personne en état d'arrêt cardiaque et en cours de réanimation par compressions et décompressions alternées de sa cage thoracique, est remarquable en ce qu'il comporte des moyens pour freiner l'entrée d'air extérieur dans ledit élément tubulaire au début de chaque décompression. Ainsi, grâce à la présente invention, ladite pression résiduelle positive disparaît rapidement sous l'action de la décompression, pendant l'entrée progressive de l'air extérieur aspiré. Ladite pression résiduelle positive ne constitue donc plus un obstacle à l'aspiration d'air extérieur et à la cir- culation sanguine de la personne en arrêt cardiaque. Avantageusement, lesdits moyens pour freiner l'entrée d'air extérieur dans ledit élément tubulaire comportent un corps creux pourvu d'une première et d'une seconde soupapes normalement fermées, ladite première soupape étant apte à s'ouvrir spontanément et immédiatement lors des compressions, alors que ladite seconde soupape est apte à s'ouvrir spontanément, mais progressivement, lors des décompressions, ledit corps creux étant disposé à l'extrémité proximale dudit élément tubulaire. Lesdites première et seconde soupapes peuvent être disposées soit en parallèle, soit en série, entre l'extérieur et la cavité interne dudit corps creux, c'est-à-dire entre l'extérieur et l'intérieur dudit élément tubulaire (c'est-à-dire les poumons de la personne en cours de réanimation). Dans le cas où lesdites première et seconde soupapes sont disposées en série, l'une d'entre elles peut être portée par l'autre. II est alors avantageux, d'une part, que ladite première soupape soit constituée par une membrane élastique s'appliquant spontanément contre un siège prévu dans ledit corps creux et liée audit siège par quelques points de fixation répartis à sa périphérie, l'air chassé lors des compressions passant libre-ment de l'intérieur du corps creux à l'extérieur par des passages qui se forment spontanément et immédiatement par la déformation élastique de ladite membrane entre lesdits points de fixation et ledit siège et, d'autre part, que ladite seconde soupape soit formée par au moins une fente à bords jointifs pratiquée dans ladite membrane, l'air aspiré lors des décompressions passant progressivement de l'extérieur à l'intérieur du corps creux par le passage qui se forme spontanément dans ladite membrane par déformation élastique de celle-ci entraînant l'écartement progressif de ses bords jointifs. Lesdits moyens pour freiner l'entrée d'air extérieur dans ledit élément tubulaire peuvent faire partie intégrante de celui-ci ou bien constituer urne pièce apte à être rapportée de façon amovible audit élément tubulaire. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue schématique, partiellement en coupe axiale, d'un masque respiratoire équipé d'un premier exemple de réalisation du dispositif de respiration artificielle destiné à être perfectionné conformément à la présente invention. Les figures 2 et 3 sont des coupes transversales du dispositif de respiration artificielle de la figure 2, respectivement selon les lignes II-II et III-III. La figure 4 montre, en coupe longitudinale schématique, un second exemple de réalisation du dispositif de respiration artificielle destiné à être perfectionné conformément à la présente invention. Les figures 5, 6 et 7 illustrent schématiquement en coupe trois états d'un premier exemple de système conforme à la présente invention, destiné à perfectionner les dispositifs de respiration artificielle des figures 1 et 4. Les figures 8, 10 et 1 2 illustrent schématiquement en coupe axiale trois états d'un second exemple de système conforme à la présente inven- tion, destiné à perfectionner les dispositifs de respiration artificielle des figures 1 et 4. Les figures 9, 11 et 13 sont des coupes transversales schématiques respectivement selon les lignes IX-IX, XI-XI et XIII-XIII des figures 8, 10 et 12. Le masque respiratoire 1, représenté sur la figure 1, comporte une coque rigide de forme générale tronconique 2, pouvant être appliquée sur le visage d'une personne 3 par l'intermédiaire d'un coussinet 4, bordant son ouverture périphérique. Du côté opposé, ledit masque 1 est pourvu 5 d'un dispositif de respiration artificielle Dl comportant un élément tubulaire rigide 5, solidaire de ladite coque 2 ou emboîté sur une saillie tubulaire 6 de celle-ci. L'élément tubulaire 5 sert d'embout d'entrée et de sortie de gaz dans le masque 1, son extrémité proximale 5P étant du côté de l'air libre, alors que son extrémité distale 5D se trouve du côté du masque 1. L'élément tubulaire 5 forme un canal principal interne 7 et il comporte, en partie médiane, des moyens de déflexion 8, dirigés vers l'axe L-L dudit canal 7. Les moyens de déflexion 8 ont pour objet de défléchir, en direction dudit axe du canal principal 7, des jets de gaz respiratoire J in- jectés par des canaux auxiliaires périphériques 9, alimentés à partir d'un embout d'amenée 10 (voir la flèche F symbolisant l'alimentation en gaz respiratoire), par l'intermédiaire d'une chambre annulaire périphérique 11, lesdits jets de gaz respiratoire convergeant ainsi vers un point de convergence C de l'axe L-L dudit canal principal 7 (voir également les figures 2 et 3). Par ailleurs, l'élément tubulaire 5 comporte un embout 12 pour le prélèvement de gaz et/ou la mesure de pression. La variante de réalisation D2 de dispositif de respiration artificielle, représentée sur la figure 4, comporte un élément tubulaire 25 souple, apte à former une sonde nasale ou buccale, l'extrémité distale 25D dudit élément tubulaire 25 étant destinée à être introduite dans une voie respiratoire d'un patient, alors que l'extrémité proximale 25P de l'élément 25 reste extérieure audit patient. L'élément tubulaire 25 forme un canal principal interne 27 et il comporte des moyens de déflexion 28, dirigés vers 6 l'axe L-L dudit canal 27. Les moyens de déflexion 28 ont pour objet de défléchir, en direction dudit axe L-L, des jets de gaz respiratoire J injectés par des canaux auxiliaires périphériques 29, alimentés à partir d'un conduit d'alimentation 30 (voir la flèche F), par l'intermédiaire d'une chambre périphérique 31, lesdits jets de gaz respiratoire J convergeant ainsi vers un point de convergence C dudit axe L-L. Notamment lorsque le dispositif de respiration artificielle Dl ou D2 sont utilisés pour la réanimation d'urgence de personnes en arrêt cardia-que, dont la cage thoracique est soumise à des compressions et décom- pressions alternées, ils sont alimentés en continu en gaz respiratoire (flèche F) à partir de bouteilles de gaz sous pression ou analogues et les jets J sont continus pendant tout le processus de réanimation. Pour éviter les inconvénients de pression résiduelle positive mentionnés ci-dessus, chacun des dispositifs Dl et D2 est équipé, à son ex- trémité proximale 5P, 25P de moyens pour freiner l'entrée d'air extérieur dans l'élément tubulaire 5, 25 au début de chaque décompression. Ces moyens de freinage d'air peuvent prendre différentes formes et notamment celles portant la référence S1 (figures 5 à 7) ou la référence S2 (figures 8 à 13) et décrites ci-après. Ils peuvent soit former partie intégrante de l'élément tubulaire 5, 25, soit être rapportés de façon amovible à ce dernier. Les moyens S1 pour freiner l'entrée d'air extérieur dans l'élément tubulaire 5, 25 au début de chaque décompression, représentés sur les figures 5 à 7, comportent un corps creux 40 délimitant une cavité 41 en libre communication gazeuse avec l'élément tubulaire 5, 25. Sur le corps creux 40 sont montées deux soupapes 42 et 43 normalement fermées et disposées en parallèle entre la cavité 41 et l'extérieur. La soupape 42 est prévue pour s'ouvrir spontanément et immédiatement, dès que la pression à l'intérieur de la cavité 41 est supérieure à la pression atmosphérique ex7 térieure. Au contraire, la soupape 43 est prévue pour s'ouvrir spontanérnent et progressivement, quand la pression atmosphérique extérieure est supérieure à la pression à l'intérieur de la cavité 41. Dans le cas représenté sur les figures 5 à 7 où lesdites soupapes 42 et 43 sont du type à tête 44 ou 45 appliquée contre un siège 46 ou 47 par l'action d'un ressort 48 ou 49, l'immédiateté ou la progressivité de l'ouverture desdites soupapes est obtenue par réglage de la force desdits ressorts 48, 49. Lors d'une compression de la cage thoracique de la personne 3 équipée du dispositif Dl, D2, la pression augmente dans la cavité 41, de ~o sorte que la soupape 42 s'ouvre irnmédiatement, laissant échapper libre-ment l'air chassé des poumons de ladite personne, comme cela est illustré sur la figure 6 où l'air chassé est symbolisé par des flèches 50. Pendant une telle compression, la soupape 43 reste fermée. Inversement, lors d'une décompression de la cage thoracique de 15 ladite personne 3, la pression baisse dans la cavité 41, de sorte que la soupape 43 s'ouvre progressivement, laissant entrer l'air extérieur aspiré, en le freinant, en direction des poumons de ladite personne 3, comme cela est symbolisé par les flèches 51 sur la figure 7. Pendant une telle décompression, la soupape 42 reste fermée. 20 Ainsi, l'entrée d'air extérieur, progressive et freinée, dans les poumons de la personne 3 permet la disparition, au début de la décompression, de la pression résiduelle positive due aux jets J. Les moyens S2 pour freiner l'entrée d'air extérieur dans l'élément tubulaire 5, 25 au début de chaque décompression, représentés sur les 25 figures 8 à 13, comportent un corps tubulaire creux 60 délimitant une cavité 61 en libre communication gazeuse avec l'élément tubulaire 5, 25. Dans le corps tubulaire 60, est montée une soupape 62, normalement fermée, constituée par une membrane élastique 63 en appui sur un siège 64. La membrane élastique 63 est fixée au siège 64 par quelques points 8 de fixation 65 (3 sur les dessins) répartis à sa périphérie. La soupape 62 est prévue pour s'ouvrir spontanément et immédiatement, dès que la pression à l'intérieur de la cavité 61 est supérieure à la pression atmosphérique extérieure, une telle ouverture de la soupape 62 étant due au décollement de la membrane élastique 63 du siège 64 entre les points de fixation 65 par suite de la déformation de ladite membrane sous l'effet de la pression dans la cavité 61. Il se crée alors des passages 66 entre la membrane 63 et le siège 64. Par ailleurs, dans la membrane élastique 63 sont pratiquées des fentes 67 à bords jointifs, aptes à former une soupape apte à s'ouvrir spontanément, mais progressivement, dès que la pression atmosphérique extérieure est supérieure à la pression à l'intérieur de la cavité 61. En effet, dans ce cas, il se forme spontanément un passage 68 dans la membrane élastique 63 par déformation de celle-ci entraînant l'écartement pro- gressif des bords jointifs des fentes 67. Lors d'une compression de la cage thoracique de la personne 3 équipée du dispositif D1, D2, la pression augmente dans la cavité 61, de sorte que la membrane 63 se déforme avec création des passages 66, de sorte que l'air chassé des poumons s'échappe librement à l'extérieur (voir la flèche 69 sur les figures 10 et Il). Lors d'une décompression de la cage thoracique de la personne 3, la pression baisse dans la cavité 61 et la membrane élastique 63 s'applique entre son siège 64 en fermant les passages 66. En revanche, les bords jointifs des fentes 67 s'écartent progressivement par déformation de la membrane 63, de sorte qu'ils forment un passage 68 laissant entrer, en le freinant, l'air extérieur aspiré en direction des poumons de ladite per-sonne, comme cela est symbolisé par la flèche 70 sur la figure 12. REVENDICATIONS 1. Dispositif de respiration artificielle pour une personne (3) en état d'arrêt cardiaque et subissant des compressions et des décompressions alternées de sa cage thoracique, ledit dispositif de respiration artificielle (D1, D2) comportant : - un élément tubulaire (5, 25) qui forme un canal principal (7, 27) et qui est destiné à être relié par son extrémité distale à une voie respiratoire de ladite personne (3), alors que l'extrémité proximale (5P, 25P) dudit élément tubulaire se trouve à l'extérieur de ladite personne et que le système respiratoire de celle-ci est relié à l'extérieur par l'intermédiaire dudit canal principal (7, 27) ; des canaux auxiliaires (9, 29) périphériques qui débouchent dans ledit canal principal, lesdits canaux auxiliaires étant alimentés en continu en gaz respiratoire ; et des moyens de déflexion (8, 28), pour faire converger les uns vers les autres, à l'intérieur dudit canal principal (7, 27), les jets de gaz respira- toire (J) injectés en continu par lesdits canaux auxiliaires (9, 29), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (Si, S2) pour freiner l'entrée d'air extérieur dans ledit élément tubulaire (5, 25) au début de chaque dé- compression. 2. Dispositif de respiration artificielle selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (Si, S2) pour freiner l'entrée d'air extérieur dans ledit élément tubulaire (5, 25) comportent un corps creux (40, 60) pourvu d'une première et d'une seconde soupapes (42, 43 ; 62, 67) normalement fermées, ladite première soupape (42, 62) étant apte à s'ouvrir spontanément et immédiatement lors des compressions alors que ladite seconde soupape (43, 67) est apte à s'ouvrir spontanément, mais progressivement, lors des décompressions, et en ce que ledit corps creux10 (40, 60) est disposé à l'extrémité proximale dudit élément tubulaire (5, 25). 3. Dispositif de respiration artificielle selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites première et seconde soupapes (42, 43) sont 5 disposées en parallèle entre l'extérieur et la cavité interne (41) dudit corps creux (40). 4. Dispositif de respiration artificielle selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites première et seconde soupapes (62, 67) sont disposées en série entre l'extérieur et la cavité interne (61) dudit corps 10 creux (60), l'une desdites soupapes étant portée par l'autre. 5. Dispositif de respiration artificielle selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite première soupape (62) est constituée par une membrane élastique (63) s'appliquant spontanément contre un siège (64) prévu dans ledit corps creux (60) et liée audit siège par quelques points de 15 fixation (65) répartis à sa périphérie, l'air chassé lors des compressions passant librement de la cavité (61) du corps creux (60) à l'extérieur par des passages (66) qui se forment spontanément et immédiatement par la déformation élastique de ladite membrane (63) entre lesdits points de fixation (65) et ledit siège (64) et en ce que ladite seconde soupape est for- 2o ruée par au moins une fente (67) à bords jointifs pratiquée dans ladite membrane (63), l'air aspiré lors des décompressions passant progressive-ment en étant freiné de l'extérieur à la cavité (61) du corps creux (60) par le passage (68) qui se forme spontanément dans ladite membrane par dé-formation élastique de celle-ci entraînant l'écartement progressif de ses 25 bords jointifs. 6. Dispositif de respiration artificielle selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,11 caractérisé en ce que lesdits moyens (Si, S2) pour freiner l'entrée d'air extérieur dans ledit élément tubulaire (5, 25) font partie intégrante de celui-ci. 7. Dispositif de respiration artificielle selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens (Si, S2) pour freiner l'entrée d'air extérieur dans ledit élément tubulaire (5, 25) sont rapportés de façon amovible à celui-ci.