Brevet FR2918283A1 — publié le 20090109

La présente invention concerne un procédé de contrôle du fonctionnement d'un dispositif d'anesthésie ou d'assistance respiratoire. Elle concerne également un dispositif d'anesthésie ou d'assistance respiratoire. Dans l'état de la technique, on connaît des appareils d'assistance respiratoire et d'anesthésie (ci-après dénommés de façon abrégée des appareils d'assistance respiratoire) équipés de dispositifs permettant de synchroniser la respiration artificielle mécanique et la respiration spontanée du patient. Plus le dispositif de déclenchement ou de mise en oeuvre d'une respiration artificielle est réglé sur un mode sensible, plus tôt ou plus vite l'appareil d'assistance respiratoire réagit à une tentative d'inspiration du patient, et moins le patient a de travail à fournir pour respirer. Un seuil de déclenchement réglé sur un mode sensible comporte cependant le risque de ce que l'on appelle un autodéclenchement de l'appareil d'assistance respiratoire. Dans ce cas, des mouvements de respiration assistée peuvent être déclenchés, par exemple, par des fuites dans le réseau de tuyaux, des pulsations du condensat dans les tubes du respirateur ou par des oscillations transmises au poumon en raison de l'activité cardiaque. Ces déclenchements automatiques peuvent engendrer une hyperventilation qui peut entraîner, entre autres, une alcalose respiratoire, une réduction de la stimulation respiratoire ainsi que l'obligation de prolonger l'assistance respiratoire. Les appareils d'assistance respiratoire de l'art antérieur disposent souvent d'un dispositif permettant d'adapter le seuil de déclenchement à des fuites, afin d'éviter un autodéclenchement qu'elles engendreraient. Dans le cas d'un autodéclenchement dû à des oscillations cardiogéniques telles que décrites ci-dessus, il n'existait jusqu'à présent que la possibilité d'élever manuellement le seuil de déclenchement jusqu'à ce que les oscillations cardiogéniques ne déclenchent plus de mouvements de respiration assistée. Cette possibilité présente l'inconvénient que le déclenchement apparaît avec un certain retard, que le patient doit fournir un travail respiratoire plus important et qu'on dispose d'une moins bonne synchronisation avec les effets secondaires associés connus, au cours des efforts respiratoires proprement dits du patient. La présente invention se fixe donc pour but de fournir un procédé 35 de contrôle du fonctionnement d'un dispositif d'anesthésie ou d'assistance respiratoire à fonction de déclenchement, permettant d'éviter ou de réduire au moins certains des inconvénients ci-dessus, et de fournir un dispositif correspondant. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un procédé de contrôle du fonctionnement d'un dispositif d'anesthésie ou d'assistance 5 respiratoire. Ainsi, l'invention propose un procédé de contrôle du fonctionnement d'un dispositif d'anesthésie ou d'assistance respiratoire destiné à éviter ou réduire un déclenchement, pour des raisons cardiogéniques, d'un mouvement de respiration assistée déclenché, ce procédé comprenant l'étape 10 qui consiste à déterminer, à l'aide de données relatives aux flux chez le patient et de données sur un cycle cardiaque du patient, s'il existe une relation entre le cycle cardiaque du patient et la libération d'un mouvement de respiration assistée déclenché. Les données relatives aux flux chez le patient peuvent être, dans 15 ce cas, des données déduites d'une activité d'inspiration et/ou d'expiration. II peut s'agir de débits volumétriques, de volumes sans relation au temps, ou de valeurs mesurées de toute autre façon û tant du côté du patient que du côté du dispositif. Les données relatives au cycle cardiaque du patient peuvent être 20 obtenues, par exemple, par électrocardiographie (ECG). Ces données peuvent être récoltées au cours de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, mais peuvent aussi l'être lors d'une mesure effectuée avant le procédé selon l'invention. Il peut également s'agir de valeurs récoltées auprès d'un collectif, et non sur un patient isolé. 25 Le procédé selon l'invention comprend également l'étape qui consiste à élever le seuil de libération lorsqu'existe une relation prédéterminée entre le cycle cardiaque du patient et la libération d'un mouvement de respiration assistée déclenché (ou de plusieurs mouvements de respiration assistée). On évite ainsi que ne soit remplie la condition suffisante de 30 déclenchement, ou que ne soit atteint ou dépassé le seuil de déclenchement de mouvements de respiration assistée déclenchés, en raison du cycle cardiaque du patient, ou de parties ou phases de celui-ci, ou la fréquence de ces phénomènes est au moins réduite Un mouvement de respiration assistée est déclenché lorsqu'est 35 atteint ou dépassé un seuil de déclenchement ou de libération dû aux flux. On entend par élévation du seuil de libération, selon l'invention, une élévation du seuil de déclenchement, au sens d'un abaissement de la sensibilité pour la libération d'un mouvement de respiration déclenché. L'élévation du seuil de libération peut être réalisée automatiquement ici, c'est-à-dire par le dispositif et sans intervention humaine. Mais elle peut aussi être réalisée manuellement par la personne qui s'occupe du patient. De plus, elle peut être réalisée, par exemple, par le personnel soignant, d'une façon déterminée à l'avance. Cette étape peut être préparée de telle sorte qu'une élévation provoquée par le personnel soignant entraîne forcément une augmentation qui suit ou correspond à un modèle ou une courbe d'élévation prédéterminé(e). En outre, l'élévation du seuil de libération par le personnel soignant peut être réalisée selon une procédure proposée par le dispositif et qui tient compte de l'importance des oscillations transmises au poumon. L'élévation du seuil de déclenchement intervient, conformément à l'invention, pendant seulement une partie du cycle cardiaque du patient, de telle sorte que la relation prédéterminée entre le cycle cardiaque du patient et le déclenchement d'un mouvement de respiration assistée n'existe plus. Un déclenchement automatique cardiogénique est ainsi avantageusement évité, ou sa fréquence est réduite. Cette démarche présente également l'avantage, par rapport à l'état de la technique, que le seuil de déclenchement n'est de préférence pas relevé pendant toute la durée de l'assistance respiratoire et de l'anesthésie et, de préférence, pas non plus au-delà de la durée totale d'un cycle cardiaque du patient, ce qui entraînerait un abaissement général de la sensibilité du procédé. La condition suffisante de déclenchement ou le seuil de déclenchement peut plutôt n'être relevé ou renforcé qu'au cours des phases du cycle cardiaque du patient au cours desquelles il est fort probable qu'on puisse s'attendre à un déclenchement automatique pour des raisons cardiogéniques. Dans toutes les autres phases ou périodes du cycle cardiaque du patient, on conserve la sensibilité d'origine pour la détection de l'activité respiratoire spontanée du patient. Une telle phase de probabilité accrue de déclenchement d'origine cardiaque ( autodéclenchement cardiogénique ) du cycle cardiaque du patient peut être, pour rester dans l'exemple de l'ECG, le complexe QRS (ce que l'on appelle le complexe ventriculaire en ECG). Mais il peut s'agir de toute autre partie ou complexe à laquelle ou auquel on peut associer une activité cardiaque et qui mène à un autodéclenchement ou à un déclenchement d'assistance respiratoire mécanique non provoqué par une activité respiratoire du patient. A la différence de l'état de la technique, il est donc avantageusement possible, selon l'invention, d'empêcher un autodéclenchement cardiogénique ou d'en réduire la fréquence, d'une part, et d'autre part de conserver la plus grande sensibilité possible de détection de l'activité respiratoire spontanée du patient. Par le terme patient , on désigne, selon l'invention, tout être vivant (être humain ou animal) bénéficiant d'une assistance respiratoire assurée par un appareil d'anesthésie et/ou d'assistance respiratoire. Ainsi, suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, le seuil de déclenchement est élevé dans une partie du cycle cardiaque du patient qui commence de 30 à 60 ms (millisecondes) après la fin du complexe QRS. Plusieurs publications décrivent que c'est généralement pendant cette période qui suit le complexe QRS, c'est-à-dire dans la phase de contraction ventriculaire rapide, que les seuils de déclenchement dus aux flux sont dépassés en cas d'autodéclenchement cardiogénique. Ainsi, c'est en élevant le seuil de déclenchement, dans cette plage, qu'on contre efficacement un autodéclenchement cardiogénique. Selon une forme d'exécution également préférée, la relation prédéterminée entre l'apparition de la phase et la réalisation de la condition suffisante pour un déclenchement est fixée dans les données récoltées par électrocardiographie de telle sorte qu'un autodéclenchement cardiogénique intervienne lorsque le début d'au moins 80 pour cent des mouvements de respiration assistée déclenchés d'une période prédéterminée, qui peut être de cinq minutes par exemple, se situe respectivement de 30 à 60 millisecondes après la fin d'un complexe QRS et/ou lorsque la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire ne divergent pas de plus de 20 pour cent. Dans ce cas, la probabilité est suffisamment élevée que l'on assiste à un autodéclenchement cardiogénique et que le patient profite d'une élévation du seuil de déclenchement dû aux flux et/ou d'un renforcement de la condition suffisante pour un déclenchement. Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend l'étape qui consiste à déterminer que la relation entre le cycle cardiaque du patient et le déclenchement d'un mouvement de respiration assistée déclenché existe en données acquises par électrocardiographie lorsque le début d'au moins 80% des mouvements de respiration assistée déclenchés d'une période observée intervient de 30 à 60 ms après la fin d'un complexe QRS et/ou lorsque la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire ne divergent pas de plus de 20%. Selon une autre forme de mise en oeuvre préférée, le procédé selon l'invention comprend l'étape qui consiste à élever le seuil de déclenchement de telle sorte que le début d'au plus 60% des mouvements de respiration assistée déclenchés intervienne de 30 à 60 ms après la fin du complexe QRS. Le respect de cette condition de déclenchement permet avantageusement d'obtenir une sensibilité élevée et constante à une activité respiratoire spontanée du patient, tout en évitant plusieurs autodéclenchements cardiogéniques du système. De façon avantageuse, le procédé comprend l'étape qui consiste à 15 acquérir des données sur le cycle cardiaque du patient par électrocardiographie. Le renforcement de la condition suffisante pour un déclenchement peut être délimité dans le temps, jusqu'à la fin de l'onde T de l'électrocardiogramme ou jusqu'au retour à la valeur zéro de la courbe de flux 20 chez le patient. On garantit ainsi avantageusement que le système retrouve sa réactivité aussi tôt que possible pour assurer un déclenchement ou la libération d'un mouvement de respiration assistée déclenché en raison de l'activité respiratoire spontanée du patient, au moins à un moment, compris dans le cycle cardiaque du patient, auquel il est moins probable qu'intervienne un 25 autodéclenchement cardiogénique en raison de modifications électrophysiologiques du coeur comparativement réduites. De préférence, le procédé selon l'invention comprend l'étape qui consiste à limiter dans le temps l'élévation du seuil de déclenchement jusqu'à la fin de l'onde T dans le cycle cardiaque du patient et/ou jusqu'au retour à une 30 valeur zéro des flux du patient. Selon une forme de réalisation également préférée, le seuil de déclenchement est élevé par paliers compris entre 0,5 I/min ( litre par minute ) et 8 I/min. Ceci permet au système d'approcher progressivement d'un seuil optimal de déclenchement dû aux flux, ce seuil étant ainsi encore 35 mieux ajusté aux données individuelles du patient. Ainsi, on empêche avantageusement, d'une part, un autodéclenchement cardiogénique et d'autre part on conserve la sensibilité du système à une activité respiratoire spontanée du patient pour déclencher le mouvement de respiration assistée déclenché. Selon un mode de mise en oeuvre également avantageux, le seuil de déclenchement est élevé d'une certaine valeur qui est déterminée au cours d'une période dépourvue d'efforts respiratoires, déclenchée par exemple par une hyperventilation temporaire, par une courte sédation ou par un choix inadapté d'intervalle de temps. A cet effet, un maximum est déterminé dans la courbe de flux du patient/courbe de flux respiratoire, en commençant de 30 à 60 à ms après le complexe QRS jusqu'à la fin de l'onde T dans l'ECG, ou jusqu'au retour des flux du patient à une valeur zéro. La moyenne de plusieurs maxima de ce type est calculée pendant une période d'une minute par exemple et cela donne la valeur à laquelle le seuil de déclenchement dû aux flux est élevé. Le but de l'invention est également atteint grâce à un dispositif 15 d'anesthésie et d'assistance respiratoire. Avantageusement, le dispositif d'anesthésie et/ou d'assistance respiratoire selon l'invention est équipé : - d'un dispositif de déclenchement destiné à déclencher un mouvement de respiration assistée déclenché lorsqu'est atteinte une valeur 20 seuil - d'un dispositif de détermination servant à déterminer, à l'aide de données relatives aux flux chez le patient et à l'aide de données sur un cycle cardiaque du patient, si une relation prédéterminée existe entre le cycle cardiaque du patient et le déclenchement de mouvements de respiration 25 assistée déclenchés ; et - d'un dispositif de réglage destiné à élever le seuil de déclenchement, en cas d'existence d'une telle relation, pendant seulement une partie du cycle cardiaque du patient. De façon avantageuse, le dispositif comprend un dispositif de 30 réglage destiné à élever graduellement le seuil de déclenchement. De préférence, le dispositif selon l'invention comporte un dispositif de détermination destiné à déterminer que la relation existe dans les données acquises par électrocardiographie lorsque le début d'au moins 80% des mouvements de respiration assistée déclenchés d'une période prédéterminée 35 intervient de 30 à 60 ms après la fin d'un complexe QRS et/ou lorsque la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire ne divergent pas de plus de 20%. De façon préférée, le dispositif comprend un dispositif permettant d'obtenir un électrocardiogramme. Etant donné que tous les avantages obtenus par l'invention et décrits ci-dessus peuvent également être pleinement obtenus avec le dispositif selon l'invention, il est ici fait abstraction de cette discussion des avantages, afin d'éviter des répétitions. Il est plutôt fait expressément référence à ce qui précède. La présente invention va maintenant être décrite plus en détail, à titre d'exemple, à l'aide du dessin annexé. Sur le dessin : La figure 1 représente de façon schématique l'électrocardiogramme d'un patient et la courbe de flux qui y est associée ; La figure 2a représente une courbe de flux d'un patient sans 15 activité respiratoire spontanée avec déclenchement automatique cardiogénique ; La figure 2b représente une courbe de flux d'un patient sans activité respiratoire spontanée, avec un seuil de déclenchement de flux adapté, sans déclenchement automatique cardiogénique ; et 20 La figure 3 représente schématiquement, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un dispositif d'anesthésie et d'assistance respiratoire selon l'invention. La figure 1 représente de façon schématique et simplifiée, dans sa partie supérieure, l'électrocardiogramme d'un patient sous assistance 25 respiratoire. Sur l'électrocardiogramme sont représentées trois phases désignées par 1-2, un instant 1 correspondant respectivement à l'apparition, dans le temps, du complexe QRS et un instant 2 correspondant respectivement à l'apparition de l'onde T. La courbe de flux du même patient, qui est synchronisée avec l'électrocardiogramme et représentée dans la partie 30 inférieure de la figure 1, évolue autour d'une ligne du zéro, une plage représentée au-dessus de la ligne du zéro correspondant à l'absorption de gaz du patient ou à son inspiration (assistée ou spontanée) et une plage représentée sous la ligne du zéro correspondant à l'évacuation de gaz ou à l'expiration par le patient. La référence 5 désigne un seuil de déclenchement 35 de flux qui, afin d'éviter un déclenchement automatique cardiogénique, est provisoirement augmenté, dans une plage comprise entre le complexe QRS et 10 l'onde T, comme on le distingue clairement à la figure 1, afin qu'une oscillation cardiogénique de la courbe de flux ne soit pas source de déclenchement automatique (non représenté ici). La figure 1 montre qu'il est possible de prévoir, grâce à l'invention, une augmentation adaptative du seuil de déclenchement de flux. On constate que le seuil de déclenchement de flux augmente au fil du temps, dans les trois phases de rythme cardiaque qui portent les références 1-2. Cette augmentation doit intervenir jusqu'à ce que la condition mentionnée ci-dessus ne soit plus remplie. II est possible de vérifier s'il faut encore augmenter le seuil de déclenchement de flux en suivant les critères évoqués ci-dessus, par exemple. Ces critères n'apparaissent pas sur la figure 1, en raison de la représentation qui a été simplifiée, et surtout raccourcie. S'il n'était pas possible d'augmenter le seuil de déclenchement de flux pour éviter ou réduire suffisamment un déclenchement automatique cardiogénique, il est possible, selon chaque forme de réalisation de l'invention, d'émettre une alarme correspondante pour alerter le médecin en charge des soins. La figure 2a représente la courbe de flux d'un patient sans activité respiratoire spontanée avec un seuil de déclenchement de flux (non représenté) réglé à un niveau de relative sensibilité. Entre les mouvements de respiration assistée marqués chacun d'une flèche verticale sont représentés cinq mouvements de respiration assistée déclenchés par oscillation cardiogénique. L'effet néfaste de ces mouvements déclenchés automatiquement a déjà été expliqué ci-dessus. La figure 2b représente la courbe de flux du même patient sans activité respiratoire spontanée avec un seuil de déclenchement de flux temporairement adapté. A la différence de la figure 2a, on constate à la figure 2b l'absence de mouvements supplémentaires cardiogéniques de respiration assistée déclenchés automatiquement, hormis les respirations thérapeutiquement prévues, marquées là aussi d'une flèche verticale Le patient fournit donc une activité respiratoire nettement réduite en cas de respiration spontanée, l'apparition d'une alcalose respiratoire et la réduction associée de l'impulsion respiratoire, ainsi que la durée d'une obligation plus longue, de ce fait, de pratiquer une assistance respiratoire, est donc avantageusement empêchée ou au moins réduite. La figure 3 représente un patient 6 possédant des poumons 7 et un coeur 8, placé sous assistance respiratoire à l'aide d'une forme d'exécution schématisée et simplifiée d'un dispositif d'anesthésie et d'assistance respiratoire 11 selon l'invention. Le dispositif 11 présente un élément 13 permettant de transmettre ou d'enregistrer les activités du coeur 8 ainsi que le cycle cardiaque du patient. Cet élément 13 peut être conformé en dispositif de mesure d'électrocardiogrammes. Le cycle cardiaque du patient est analysé au moyen d'un dispositif de détermination et/ou d'analyse 15, les diverses phases de l'activité cardiaque 10 sont déterminées au moyen de ce dispositif 15. Afin de mesurer les flux du patient et pour dériver un signal de déclenchement, le dispositif d'assistance respiratoire 11 présente un dispositif de déclenchement 17 ; des dispositifs séparés peuvent également être prévus à cet effet. Le signal de déclenchement est transmis à une commande 15 d'assistance respiratoire 19. La commande d'assistance respiratoire 19 déclenche les mouvements de respiration assistée du dispositif d'assistance respiratoire 11. Les informations récoltées sur les flux du patient et les signaux de déclenchement sont transmis au dispositif d'analyse 15. Dans celui-ci, les 20 phases du cycle cardiaque du patient sont équilibrées avec l'apparition, dans le temps, des respirations déclenchées et une coïncidence caractéristique est établie entre activité cardiaque et respirations. En d'autres termes, on constate si la conditions préalablement fixée est remplie ou non. Il est également possible de préparer le dispositif d'analyse 15 pour 25 qu'il détermine une partie du cycle cardiaque du patient au cours de laquelle il est particulièrement adapté d'augmenter la sensibilité de déclenchement afin d'éviter des déclenchements cardiogéniques, et au cours de laquelle une telle augmentation empêche le moins que soit remplie la condition préalablement établie ou déterminée. 30 Sur la base de cette partie (ou de ces parties) ainsi déterminées ou sur la base de cette phase (ou de ces phases) il est possible, au moyen du dispositif 17 et à l'aide de ces informations, d'obtenir une réduction synchrone de la sensibilité de déclenchement. Ceci peut intervenir progressivement. Ainsi, l'invention propose tout d'abord un procédé de 35 fonctionnement d'un dispositif d'anesthésie ou d'assistance respiratoire visant à éviter un déclenchement cardiogénique d'une respiration assistée. De plus, l'invention fournit un dispositif permettant de mettre en oeuvre ce procédé. Revendications 1. Dispositif d'anesthésie et/ou d'assistance respiratoire (11) équipé d'un dispositif de déclenchement (19) destiné à déclencher un mouvement de respiration assistée déclenché lorsqu'est atteinte une valeur seuil (5) d'un dispositif de détermination (15) servant à déterminer, à l'aide de données relatives aux flux chez le patient et à l'aide de données sur un cycle cardiaque du patient, si une relation prédéterminée existe entre le cycle cardiaque du patient et le déclenchement de mouvements de respiration assistée déclenchés ; et d'un dispositif de réglage (17) destiné à élever le seuil de déclenchement (5), en cas d'existence d'une telle relation, pendant seulement une partie du cycle cardiaque du patient. 2. Dispositif d'anesthésie et/ou d'assistance respiratoire (11) selon 15 la revendication 1, comportant un dispositif de réglage (17) destiné à élever graduellement le seuil de déclenchement (5). 3. Dispositif d'anesthésie et/ou d'assistance respiratoire (11) selon la revendication 1 ou 2, comportant un dispositif de détermination (15) destiné 20 à déterminer que la relation existe dans les données acquises par électrocardiographie lorsque le début d'au moins 80% des mouvements de respiration assistée déclenchés d'une période prédéterminée intervient de 30 à 60 ms après la fin d'un complexe QRS et/ou lorsque la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire ne divergent pas de plus de 20%. 25 4. Dispositif d'anesthésie et/ou d'assistance respiratoire (11) selon l'une des revendications 1 à 3, comportant un dispositif (13) permettant d'obtenir un électrocardiogramme. 30 5. Dispositif d'anesthésie et/ou d'assistance respiratoire (11) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif de réglage est agencé pour élever le seuil de déclenchement (5) dans une partie du cycle cardiaque du patient qui commence dans une plage de 30 à 60 ms après la fin du complexe QRS. 35 6. Dispositif d'anesthésie et/ou d'assistance respiratoire (11) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de réglage est agencé pour élever le seuil de déclenchement (5) de telle sorte que le début d'au plus 60% des mouvements respiratoires déclenchés de la période observée intervienne de 30 à 60 ms après la fin du complexe QRS et que les fréquences respiratoire et cardiaque divergent de plus de 20%. 7. Dispositif d'anesthésie et/ou d'assistance respiratoire (11) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif de réglage est agencé pour limiter dans le temps l'élévation du seuil de déclenchement (5) jusqu'à la fin de l'onde T dans le cycle cardiaque du patient et/ou jusqu'au retour à une valeur zéro des flux du patient. 8. Dispositif d'anesthésie et/ou d'assistance respiratoire (11) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif de réglage est agencé pour élever progressivement le seuil de déclenchement (5), en particulier par paliers compris entre 0,5 I/min et 8 I/min. 9. Dispositif d'anesthésie et/ou d'assistance respiratoire (11) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le dispositif de réglage est agencé pour élever le seuil de déclenchement (5) de telle sorte que respectivement au cours d'une période de 30 à 60 ms après la fin du complexe QRS jusqu'à la fin de l'onde T dans l'ECG, ou jusqu'au retour des flux du patient à une valeur zéro, un maximum soit déterminé dans la courbe de flux du patient, le dispositif d'anesthésie et/ou d'assistance respiratoire (11) comportant en outre des moyens de calcul agencés pour calculer la moyenne de plusieurs maxima de ce type pendant une durée, en particulier, de 50 à 70 sec, ladite moyenne étant utilisée comme valeur d'élévation du seuil de déclenchement (5).